JP2010183355A - データ収集システム，及び伝送制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】データ生成拠点からデータ活用拠点にデータを収集するデータ収集システムにおいて，リソースを効果的かつ効率的に使ったデータ収集を行う。
【解決手段】データ生成装置１１で生成されたデータをデータ活用拠点側に転送する送信側伝送制御装置１０は，受信側伝送制御装置２０から転送データ許容量の通知を受信・保持し，その範囲内の転送データ量になるようにデータ生成装置１１から転送されるデータ量を調整し，転送データ量の変更要求が発生した際に，受信側伝送制御装置２０に転送データ許容量の変更要求を通知する。受信側伝送制御装置２０は，送信側伝送制御装置１０のそれぞれの転送データ許容量を保持し，その変更要求が発生した際に，事前に登録されているデータ活用拠点内のデータ処理負荷の範囲内で，全ての送信側伝送制御装置毎の転送データ許容量を再割当し，この再割当てした転送データ許容量を対応する送信側伝送制御装置１０へ通知する。
【選択図】図１

Description

本発明は，広域に分散した複数のデータ生成拠点で生成される各種データをネットワーク経由で一つのデータ活用拠点に収集するデータ収集システムに関する。

広域に分散したデータ生成拠点で生成されるデータをネットワーク経由で一つのデータ活用拠点に収集するシステムを想定する。例えば，広域に分散した複数の監視拠点に設置されたカメラが，指定された時間あるいは２４時間３６５日常に映像を撮影し，その撮影した映像をセンタで集中監視することによって、監視対象の異常の有無を見守る遠隔映像監視システムが１つの応用システムとして考えられる。また，このような映像監視システムでは，通常撮影した映像データを後で閲覧するために，映像データを蓄積することが多い。

ここで，例えば，カメラの台数が数千台，数万台であった場合，ある一つのセンタで集中監視するために，全てのカメラが撮影する映像を同時にセンタに伝送するのは膨大なデータ量になるため現実的に実現困難であり問題である。また，仮に膨大な映像を全て伝送できたとしても，全ての映像を蓄積するために，十分な記憶容量が用意できるかどうか，その映像の蓄積のための処理負荷が過多にならないかどうか等がすぐに問題になる。

これらの問題に対して考えられる現実的で非常に有効な対策の１つは，撮影された全ての映像を伝送しないことである。実際にはカメラ毎や撮影時間毎にカメラ映像の価値または重要性が異なる。例えば，撮影される映像の中に動いている物体が映っている場合や，人が映っている場合は，その映像の重要性が高いと言える。逆に，何も映っていない場合や，映っている被写体に何も変化がない場合は，その映像の重要性は極めて低いと言える。また例えば，監視する側である特定の場所の映像が見たい場合，その場所に設置してあるカメラの映像の重要性はより高くなる。このように重要性が異なるので，重要性の低い映像データをなるべく伝送しないようにし，重要性の高い映像データを優先的に伝送するようにすれば，価値のある映像データのみを効率的に収集することが可能となる。さらに結果的に，蓄積に必要なストレージ容量を節約したり，映像データを蓄積する登録処理の負荷を軽減したりすることが可能となる。なお，この考え方は，映像に限らず各種データに共通に言えることである。

そこで，本発明者等による非特許文献１では，カメラとネットワークの間に設置される伝送制御装置が，画像処理や外部センサにより計算される画像に関連付けられた重要度に基づいて，接続されているカメラ毎の画像データの転送タイミング、又は単位時間当たりの伝送量(fps)を変更し，結果的に同じ伝送制御装置に接続されている複数のカメラ間で画像データ送信の優先制御を実施する映像ネットワークシステム及び伝送制御装置を開示している。

東村他，"大規模監視システムにおける伝送制御方式の検討"，電気学会通信研究会，CMN-08-14，2008/5

非特許文献１では，カメラがある監視（データ生成）拠点内で，１つの伝送制御装置に接続されるカメラ間での優先制御は実現しているが，システム全体で複数の監視拠点間の優先制御は実現できていない。

また，１つの監視（データ生成）拠点から送信される送信データ量は，最悪のケースの最大値で設計したり，平均値で設計したりする。しかし，最悪のケースを想定し最大値の送信データ量で設計した場合には，平常時にリソースの利用効率が極端に悪くなり，コスト高になるという問題がある。

また，リソースの利用効率を上げるために平均の送信データ量で設計した場合，以下のような問題が起こり得る。例えば，重要度が極端に高まったあるデータ生成拠点からのデータ送信において，送信側の送信能力及び途中の伝送帯域には余裕があり，送信側が送信データ量を大幅に増加したくても，受信側のデータ受信処理，画像蓄積処理，検索向けインデックス作成及び登録処理などの処理負荷が過多となり対応し切れない場合がある。また，多数の監視（データ生成）拠点で同時に重要度が高まった場合にも，同様に受信側の最大処理負荷を超えて対応しきれない場合が考えられる。特に多数の監視拠点を含む広域の監視システムでは起こる可能性が高い事象である。

いずれの場合において，データ活用拠点である受信側拠点に負荷分散装置を置く対策も考えられるが，全体規模の増加と共に受信側拠点の装置増強を求められ，スケーラビリティの観点で限界があり問題である。

本発明の課題は、システム全体の限られたリソースを効果的かつ効率的に使い、複数のデータ生成拠点からデータ活用拠点にデータを収集するデータ収集システムを提供することにある。

この課題を解決するため、本発明においては、複数のデータ生成拠点それぞれにあるデータ生成装置から，単一のデータ活用拠点にあるデータ活用装置に，ネットワークを介してデータを収集するデータ収集システムであって，少なくとも，ネットワークの各データ生成拠点側に少なくとも１台ずつ存在して，データ生成装置で生成されたデータをデータ活用拠点側に転送する送信側伝送制御装置と，ネットワークのデータ活用拠点側に少なくとも１台存在して，転送されてくるデータをデータ活用に供するために集約し転送する単一の受信側伝送制御装置とを備え，この送信側伝送制御装置は，受信側伝送制御装置から転送データ許容量の通知を受信して，通知された転送データ許容量を保持し，この転送データ許容量の範囲内の転送データ量になるようにデータ生成装置から受信して転送するデータ量を調整し，また，転送データ量の変更要求を任意の装置から受信して，転送データ量の変更要求が発生した際に，受信側伝送制御装置に転送データ許容量の変更要求を通知し，受信側伝送制御装置は，複数の送信側伝送制御装置のそれぞれの転送データ許容量を保持し，また，複数の送信側伝送制御装置の一部あるいは全てから，あるいは他の任意の装置から，複数の送信側伝送制御装置の一部あるいは全てからの各転送データ許容量の変更要求を受信して，転送データ許容量の変更要求が発生した際に，事前に登録されているデータ活用拠点内のデータ処理負荷の範囲内で，全ての送信側伝送制御装置毎の転送データ許容量を再割当し，この再割当てした転送データ許容量を対応する送信側伝送制御装置へ通知する構成のデータ収集システムを提供する。

本発明によれば、複数のデータ生成拠点からデータ活用拠点にデータを収集するデータ収集システムにおいて，システム全体の限られた伝送・収集・活用するための装置リソースの中で効果的かつ効率的なデータ収集ができる。具体的には，システム全体で重要度の高いデータを優先的に確実に伝送，あるいは収集できる。

また，収集したデータを記憶装置に蓄積する場合，重要度の高いデータのみを選択的に蓄積することになり，記憶装置をより効率的に有効活用できる。

第１の実施例に係わる、データ収集システムの一構成を示す図である。 第１の実施例に係わる、伝送制御装置間のシーケンス図である。 第１の実施例に係わる、受信側伝送制御装置のフローチャートである。 第１の実施例に係わる、受信側伝送制御装置のフローチャートである。 第１の実施例に係わる、受信側伝送制御装置のフローチャートである。 第一の実施例に係わる、送信側伝送制御装置の伝送要求管理テーブルの一例を示す図である。 第１の実施例に係わる、受信側伝送制御装置の伝送要求管理テーブルの一例を示す図である。 第１の実施例に係わる、受信側伝送制御装置の伝送許容データ量管理テーブルの一例を示す図である。 第１の実施例に係わる、データ処理要求メッセージフォーマットの一例を示す図である。 第２の実施例における、データ収集システムの一構成を示す図である。 第２の実施例における、シーケンスの一例を示す図である。 第２の実施例における、シーケンスの一例を示す図である。

以下，本発明の種々の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお，以下の説明において，転送、あるいは伝送するデータの許容量である転送データ許容量を，“伝送許容データ量”と呼ぶ場合がある点留意されたい。

図１は，第一の実施例のデータ収集システムのシステム構成の一例を示す図である。ネットワーク３を挟んで，複数のデータ生成拠点１−１，１−２，…と，１つのデータ活用拠点２が存在している。データ収集システムは，各データ生成拠点１−Ｘに存在している複数のデータ生成装置１１−Ｘ，１２−Ｘ，…において生成される様々なデータを，ネットワーク３を経由して，データ活用拠点２に存在しているデータ活用装置２１に効率的且つ効果的に伝送することを目的としたシステムである。データ生成装置とデータ活用装置の間のネットワーク３の接続点には伝送制御装置があり，データ生成拠点側に送信側伝送制御装置１０−Ｘ，データ活用拠点側に受信側伝送制御装置２０が設置される。また，図１には各装置間を伝送されるコンテンツデータ及び制御信号を，実線及び一点破線でそれぞれ示している。

ここで，データ生成装置１１−Ｘ，１２−Ｘ，…とは，例えばカメラ装置や各種センサ，携帯電話などの携帯端末，パーソナルコンピュータ（以下，ＰＣ）などの計算装置，あるいは，これらの任意の組合せである。データ生成装置として，カメラ装置，あるいは，カメラが付属した携帯電話や携帯端末装置が含まれる場合には，撮影する画像に対して動体抽出，物体認識などの何らかの画像処理を行ってもよい。また，データ活用装置２１とは，例えばデータ蓄積装置，データ検索装置，データ表示装置などを含む。

図１のシステム構成を含む具体的な応用例としては，データ生成装置としての多数のカメラを分散配置してネットワークに繋げ，得られる映像をネットワークを介してデータ活用拠点である監視センタに転送し，監視センタにおいて，映像表示装置で集中監視すると同時に，映像蓄積装置に蓄積し，かつ，映像検索装置で蓄積された映像を検索するような大規模映像監視システムなどが考えられる。

送信側伝送制御装置１０−Ｘは，データ生成拠点内のデータ生成装置１１−Ｘ，１２−Ｘから送出されたデータを中継し，その際に後述する伝送要求管理テーブル１０１に基いて，状況に応じて，データ活用拠点に転送するデータ量を調整する。例えば，標準で３０[frame per second, fps]の画像の場合には，３フレーム毎に２フレームは破棄して１フレームのみ転送することにより，１０[fps]に削減して送出する。

受信側伝送制御装置２０は，ネットワーク３経由で受信したデータを，データ活用装置２１に転送すると同時に，複数の送信側伝送制御装置１０−Ｘ間を調停し，該送信側伝送制御装置１０−Ｘ経由で伝送されてくるデータ量をシステム全体で調整する。そして，その調停過程において参照するデータとして，送信側伝送制御装置毎に収集対象データについて許可している伝送許容データ量を保持する伝送許容データ量管理テーブル２０２（詳細は図６で後述）と，任意の装置から受付けたデータ生成装置毎（カメラ毎）の伝送要求，あるいは，データ生成拠点毎、言い換えるなら送信側伝送制御装置毎の伝送要求を保持する伝送要求管理テーブル２０３（詳細は図７で後述）に関連データを保持している。

さらに，送信側伝送制御装置１０−Ｘ，及び，受信側伝送制御装置２０は，それぞれアドレス変換テーブル１０２，及び，２０１を含んでいる。これらは，システム運用を容易化するために使われる。例えば，データ活用装置２１から任意のデータ生成装置への制御信号を，そのデータ生成装置が繋がっている送信側伝送制御装置経由で送信するようにアドレス変換を行う。

なお、これらの送信側伝送制御装置１０−Ｘ，及び，受信側伝送制御装置２０は、言うまでもなく汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）やサーバ装置など、ネットワークに接続可能なコンピュータで構成されうることは言うまでもない。すなわち、制御処理を実行する処理部である中央処理部（Central Processing Unit,ＣＰＵ）と、記憶部であるメモリと、ネットワークインタフェースなどの入出力部・送受信部を有し、メモリに予め記憶され、あるいはネットワークを介して配信され記憶したプログラムを実行することにより、上述した機能を実現するものである。また、各種テーブルはメモリに記憶される。

次に，前述の受信側伝送制御装置２０における処理部で実行される、システム全体の伝送量の調停方法を図２のシーケンス図と図３〜５のフローチャートを用いて説明する。

図２は，本実施例によるデータ収集システムにおいて，２つの送信側伝送制御装置１０−１，１０−２と，１つの受信側伝送制御装置２０の間で，システム全体の伝送量を効果的かつ効率的に調停するための制御メッセージと収集データのやり取りを説明するシーケンス図である。

受信側伝送制御装置２０は，複数のデータ生成拠点１毎、すなわち，送信側伝送制御装置１０毎の“伝送許容データ量”を記憶部の伝送許容データ量管理テーブル２０２で保持し，管理している。“伝送許容データ量”の初期値は，例えば，データ活用拠点での処理容量等に基づいた単位時間当りに処理可能なデータ量を予めシステム管理者などが入力し，その値をデータ生成拠点の数で等分した値とすればよい（詳細は図３で後述）。また，この“伝送許容データ量”は任意の装置からの要求あるいは希望（以下、希望と呼ぶ）をきっかけに，随時受信側伝送制御装置内で決定し，更新する（詳細は図４，図５で後述）。

図２に示す通り，各送信側伝送制御装置１０−１，１０−２，及び受信側伝送制御装置２０が“伝送希望データ量”を含んだ希望メッセージを受け付ける。各送信側伝送制御装置１０−１，１０−２が希望受付した場合は，受け付けた“伝送希望データ量”を受信側伝送制御装置２０に通知する（Ｓ１０１，Ｓ２０１，Ｓ１０４，Ｓ２０４）。なお，これらの希望通知はシステム全体で必要な装置が必要な場合にのみなされればよく，通常はいずれか１つの装置から何らかの要因によって，任意のタイミングで希望通知が発行される。したがって，図２では表し切れていないが，“伝送許容データ量”の更新は，任意の装置からの希望をトリガに，随時実行される。

受信側伝送制御装置２０は，受信した“伝送希望データ量”に対して，記憶部の伝送要求管理テーブル２０３内に保持している，対応する“伝送要求データ量”を更新する。次に，受信側伝送制御装置２０は，記憶部の伝送許容データ量管理テーブル２０２に保持している“伝送許容データ量”の値及び伝送要求管理テーブル２０３に保持している“伝送要求データ量”の値に基づき，各送信側伝送制御装置１０−Ｘに対する新たな“伝送許容データ量”の割当て及び伝送許容データ量管理テーブル２０２の更新を行い，更新された“伝送許容データ量”を各送信側伝送制御装置１０−１，１０−２に通知する（Ｓ１０２，Ｓ２０２，Ｓ１０５，Ｓ２０５）。このとき，“伝送許容データ量”の値が更新されていない送信側伝送制御装置に対しては通知を省略してもよい。

送信側伝送制御装置１０−１，１０−２は，前述の通知により受信する“伝送許容データ量”を“伝送許可データ量”として記憶部に保持し，その値に基づいて，データ生成装置から送られてくるデータを，データ活用拠点（受信側伝送制御装置）に転送するか否かを調整する（データ送信判定）。具体的には，データを間引けばよい。画像データの場合であれば，定期的にフレーム単位のデータを破棄したり，破棄を止めたりすることで結果的に画像フレームレートを変更したり，画像の解像度（サイズ，階調）を粗くしたり，元に戻したりする。調整された結果，有効なデータが受信側伝送制御装置へ送信される（Ｓ１０３，Ｓ２０３，Ｓ１０６，Ｓ２０６）。

次に，図３を用いて， “伝送許容データ量”の更新制御手順について説明する。図３は，受信側伝送制御装置２０における，データ生成拠点１―Ｘ毎，すなわち，送信側伝送制御装置１１―Ｘ，１２―Ｘ，…毎の“伝送許容データ量”の更新制御手順の一例を示すフローチャートである。まず，送信側伝送制御装置の個数を算出するための変数Ntxをゼロに初期化し(３００１)，データ活用拠点内での処理容量に基づく，処理可能なデータ量の最大値Pmax[bits per second, bps]を取得する(３００２)。Pmaxはシステム運用管理者が入力することを想定している。次に，新規の送信側伝送制御装置からの接続要求か(３００３)，既存の送信側伝送制御装置からの伝送要求か(３００６)，既存の送信側伝送制御装置からの切断要求か(３００８)により，処理を分岐する。

新規の送信側伝送制御装置から接続要求を受信した場合は，そのたびに，NtxをカウントアップすることによりNtx（その時点での送信側伝送制御装置の数に相当）を更新する。さらに，PmaxをNtxで割った値を“伝送許容データ量”の基準値（平均値）P0として求めておいてもよい。次に，接続要求に含まれる“伝送要求データ量”でシステム全体，すなわち送信側伝送制御装置間の“伝送許容データ量”の割当更新をする(３００７)。なお，接続要求に“伝送要求データ量”を含まない場合は，先に求めたP0を“伝送要求データ量”とすればよい。

既存の送信側伝送制御装置から伝送要求を受信した場合は，その伝送要求に含まれる“伝送要求データ量”を使い，送信側伝送制御装置間の“伝送許容データ量”の割当更新をする(３００７)。

また，既存の送信側伝送制御装置から切断要求を受信した場合は，Ntxの値をカウントダウンしておく(３００９)。

“伝送許容データ量”の割当更新処理(３００７)を実行した場合は，その結果を伝送許容データ量管理テーブル２０２に反映した上で，該当する各送信側伝送制御装置に，新しく更新された“伝送許容データ量”を通知する。具体的には，“伝送許容データ量”の割当更新処理をした結果，“伝送許容”の変化量ΔP[i]が算出されるので，その変化量ΔP[i]がゼロ以外の場合に，新規の“伝送許容データ量”P_newlyAllowed[i]をこれまでの“伝送許容データ量”に変化量を加算した値（P_Allowed[i] + ΔP[i]）として求め，その値でテーブルの更新をし，その値を対応する送信側伝送制御装置に通知する。なお，伝送要求があった送信側伝送制御装置への通知は，他の全ての送信側伝送制御装置への通知が完了してから実行した方が，システムの動作が安定してよい。

通知を受けた送信側伝送制御装置は，その受け取った値に基づいて，その後の伝送処理を調整する。

次に，図４及び図５を用いて，伝送要求があった際の“伝送許容データ量”の割当更新処理手順の一例について説明する。

図４は受信側伝送制御装置２０の処理部が，送信側伝送制御装置を含む任意の装置から伝送要求の通知を受信した際に，その通知をトリガに実行される“伝送許容データ量”の割当更新処理手順を表している。まず，任意の装置から伝送要求を受信する。その伝送要求には，送信元となる送信側伝送制御装置（Ｘとする）と，Ｘに今後伝送させたい単位時間当たりのデータ量（P_requested[X]）が含まれている。P_requested[X]の値と，その時点の送信側伝送制御装置Ｘの“伝送許容データ量”（P_allowed[X]）の差を伝送データ変化量（ΔP[X]）として算出する（４００１）。なお，この値は通常はプラス（重要度が上がったので，伝送量を増やしたい場合）となると考えられるが，マイナスの値を取ってもよい。また，伝送要求に伝送データ変化量（ΔP[X]）を直接含んでも良い。Ｘの伝送データ変化量の算出と同時に，Ｘ以外の送信側伝送制御装置の伝送データ変化量はゼロに初期化しておく(４００１)。

システム全体の最大処理量（Pmax）の範囲内で，Ｘの伝送データ変化量（ΔP[X]）をシステム全体で可能な限り吸収するように，送信側伝送制御装置に割当てられている伝送許容データ量を調整する。まず，Ｘの伝送データ変化量（ΔP[X]）をその他の送信側伝送制御装置に均一に割り振ることを仮定し，変化量（ΔP）を残りの送信側伝送制御装置の数で割った値を，残りの送信側伝送制御装置１台当たりで吸収すべき値（Δp）として求める（４００２）。次に，各送信側伝送制御装置の“伝送許容データ量”の変更可否判定と“伝送許容データ量”が変更可能な場合の各送信側伝送制御装置の伝送許容データ変化量（ΔP[i]）を算出する（４００３）。

次に図５は，各送信側伝送制御装置の“伝送許容データ量”の変更可否判定と，変更可能な場合の“伝送許容データ変化量”を算出する手順（４００３）をより詳細に示すフローチャートである。まずカウンタとなる変数iを初期化し（５００１），iをカウントアップしつつ(５００２)，可否判定をすべき送信側伝送制御装置の番号を求める（５００３,５００４）。可否判定では二段階の検証を行う。一段目の検証では，該当するｉ番の送信側伝送制御装置の現在の“伝送許容データ量”（P_allowed[i]）からΔpを減らした場合，伝送許容データの下限値（P_min）を下回らないか否かを検証する（５００５）。下回らない場合は，二段目の検証に進む。ここで，P_allowed[i]は記憶部に保持している伝送許容データ量管理テーブル２０２（図６で後述）を参照し，P_minは事前に運用管理者が設定し，記憶部で保持しているとする。二段目の検証では，期限付きの伝送要求の有無を確認する（５００６）。期限付きの伝送要求があり，かつ，まだ期限内である場合に，その伝送要求に悪影響が出ることを回避する意味で，伝送許容データ量の変更は不可と判断し，それ以外は変更は可とする。具体的には，記憶部に保持している伝送要求管理テーブル２０３を参照する。以上の二段階の検証を通過した場合には，該当する送信側伝送制御装置の伝送許容データ変化量を-Δpに変更する（５００７）。二段階の検証のいずれかを通過しなかった場合は，Ｘの伝送許容データ変更量をΔp減らす（５００８）。以上の検証及び計算を，接続済みの送信側伝送制御装置の個数分繰り返す。

図６に送信側伝送制御装置１０の伝送要求管理テーブル１０１の例を，図７に受信側伝送制御装置２０の伝送要求管理テーブル２０３の例を示す。システムが伝送要求を受信すると，図２に示すような送信側伝送制御装置１０と受信側伝送制御装置２０との間で適当なプロトコルに従って情報共有する。伝送要求の基本要素は，データ生成装置のＩＤ（図６及び図７ではカメラＩＤ），伝送要求データ量，伝送要求重要度，及び，伝送要求期限である。図７に示す受信側伝送制御装置２０では，システム管理上必要となる送信側伝送制御装置ＩＤも含めている。伝送要求データ量の単位は例えばbps(bit per second)とする。伝送要求重要度は例えば０から１００の値を取ることとする。伝送要求期限は例えば年月日時分秒で表す。

図７に示す通り，受信側伝送制御装置内の記憶部に保持する伝送要求管理テーブル２０３は，(a)データ生成装置別，または，(b)送信側伝送制御装置別で保持するものとする。

図８に受信側伝送制御装置内の記憶部に保持する伝送許容データ量管理テーブル２０２の例を示す。前述の通り，図７の伝送要求管理テーブル２０３を元に，送信側伝送制御装置毎の“伝送許容データ量”を，図４，図５のフローチャートに従い求める。また図８の例で示しているように，主にシステム運用管理のために，送信側伝送制御装置別に受信するデータ量をモニタする手段を持ち，実測値を同じテーブル上で管理しても良い。受信データ量のモニタは，データ転送処理の過程で記録し，定期的に単位時間辺りのデータ量を算出することで実現可能である。

図９に伝送要求のメッセージの一例を示す。この例では，データ生成拠点にあるデータ送信伝送制御装置の識別子(sourceRegionID)が”TC1”，データ生成装置の識別子(sourceDeviceID)が”Camera101”，伝送希望データ量（dataTransmissionRate）が”200[kbps]”，重要度(dataImportance)が”100”，この要求の有効期限(timeToTerminate)が”2008年9月20日12時00分00秒”であることを示している。なお，dataImportanceやtimeToTreminateなど一部は省略可能である。また，システムの構成管理情報が別途保持されていれば，sourceRegionIDも省略されていてもよい。

続いて、図１０から図１２を用いて，カメラだけでなくセンサを用いた監視システムを想定したより具体的な遠隔監視システムに関する第２の実施例について説明する。なお、本実施例において、実施例１と共通する構成要素は、実施例１の図面中の数番と同一の数番を使って説明する。

図１０にシステム構成図を示す。図１０のシステム構成図は，図１をより具体化した一例であり，複数のデータ生成拠点１−１，１−２とデータ活用拠点２がネットワーク３で接続されている。データ生成拠点は，２箇所に限定しない。図１０において，図１のデータ生成装置１１−Ｘとして，カメラ１２０，該カメラ１２０が接続されたカメラ制御装置１１０を備え，図１のデータ活用装置２１として，蓄積装置２１１，表示装置２１２，及び，検索装置２１３を備えている。また、データ生成拠点１−１、１−２内の名札ノード（移動ノード）８１や赤外線ノード８２などのセンサノードは、後で説明するようにカメラからの画像の重要度を決定する情報として利用するが、これらセンサノード自身もデータ生成装置として取り扱っても良いことはいうまでもない。

カメラ１２０は，市販の各種デジタルカメラを想定しており，静止画や動画の取得が可能なカメラである。カメラ制御装置１１０は，汎用ＰＣや組込みＰＣを想定している。カメラ１２０とカメラ制御装置１１０の接続は，イーサネット（登録商標）用ツイストペアケーブルやＩＥＥＥ１３９４ケーブル，ＵＳＢケーブル等で接続可能であるが，必要な伝送帯域を満たせば限定はしない。カメラ制御装置１１０はカメラ１２０に対して画像を要求し，カメラ１２０が要求に対して出力する画像データを受け取り，その画像データを送信側伝送制御装置１０−Ｘに送信する。カメラ１２０は，カメラ制御装置１１０からの要求を受信すると，静止画あるいは動画の画像データを送出する。また，カメラ１２０またはカメラ制御装置１１０において，画像処理機能を搭載してもよい。画像処理は，例えば，動いている物体の有無及び画像上に占める大きさ（領域の広さ）の検出処理，人の検出処理，顔の検出処理などが公知の手法を用いて実現可能である。本実施例では，この画像処理結果に応じて，０〜１００の値を取るカメラの重要度情報を決定する。例えば，重要度情報は，動いている物体の検出スコアと顔の検出のスコアを元に０〜１００の間になるように適当な式を定義すればよい。このような処理は、上述した汎用ＰＣや組込みＰＣの処理部におけるプログラム処理で実現できることはいうまでもない。

また，重要度を決定する情報として，センサノードによるセンサ情報を活用しても良い。図１０において，名札ノード８１，赤外線ノード８２，無線基地局８０，センサ情報変換装置７がセンサネットのサブシステムを構成している。この名札ノード８１は、人が携帯したり、あるいは，移動可能な物品に貼り付けられることにより移動するため、移動ノードと呼ぶことができる。

図１０において，無線基地局８０と，センサノードである名札ノード８１または赤外線ノード８２を結ぶ破線は，無線通信の経路であることを示している。名札ノード８１は小型の移動端末であり，少なくとも電源とマイコンと無線通信機能と赤外線通信機能を備えており，ＩＤを予め保持している。赤外線ノード８２は小型の固定端末（固定ノード）であり，少なくとも電源とマイコンと赤外線通信を備えており，やはりＩＤを予め保持している。また，赤外線ノード８２も無線通信機能を備えていてもよい。名札ノード８１と赤外線ノード８２は，２メートル程度までの距離に存在する場合に，相互にＩＤを赤外線通信でやり取りすることができる。名札ノード８１及び赤外線ノード８２はＩＤを受信すると，自分のＩＤと共に，無線基地局８０を中継してセンサ情報変換装置７に向けて送信する。

センサ情報変換装置７では，どの名札ノードがどの赤外線ノードの傍に存在するかを意味する情報を自動生成することが可能となる。すなわち，赤外線ノードを固定する位置情報を予めフロア図上などで用意しておくことにより，名札ノードを携帯している人，あるいは，名札ノードを貼り付けられた物品の位置情報が，赤外線ノードを設置している場所の粒度で，ほぼリアルタイムに把握できる機能を実現できる。なお，位置を測定するセンサは赤外線だけでなく，電波や音波を使った方法も公知技術として知られている。

ここで，上記例の赤外線ノード８２をカメラ１２０の近くに固定しておき，また，センサ情報変換装置７のセンサカメラ管理テーブル７０で近くに設置した赤外線ノード８２とカメラ１２０の組を保持しておく。すると，センサ情報変換装置７は，名札ノード８１がカメラ１２０の視界に入っている可能性が高い場合に，その状況を判定し，結果を名札ノード８１の検知情報として出力することができる。

送信側伝送制御装置１０−Ｘでは，前述の画像処理に基く重要度情報に，センサ情報変換装置７が出力する名札ノード８１の検知情報を重要度情報として加味することも可能である。これらの重要度が高まった場合に，伝送許容データ量を増加するように伝送要求を受信側伝送制御装置２０に発行する。また，逆に重要度が低下した場合に，伝送許容データ量を減少するように伝送要求を受信側伝送制御装置２０に発行すればよい。

蓄積装置２１１は，データ生成拠点１−１，１−２から送信されてくる画像データやセンサデータを蓄える装置である。ハードウェアとしては，汎用のＰＣやサーバ装置でよく，規模に応じて適切な性能の装置が必要となる。また，蓄積装置２１１は，画像要求を発行して，その応答として画像を受信し蓄積しても良いし，要求の有無に関係なく送信されてくる画像データを受信し，蓄積してもよい。

表示装置２１２は，監視対象の画像を監視オペレータに対して表示するための装置であり，同時に監視オペレータが操作するユーザインタフェースの役割もある。この装置は，例えば予め設定された規則で画像を表示したり，監視オペレータが要求した画像を優先的に表示したりする。また，リアルタイムに監視対象の最新の画像を表示したり，蓄積装置２１１に蓄積されている過去の画像を表示したりする。また，重要度の高い画像を優先的に表示したりもする。

検索装置２１３は，表示装置２１２を介してシステムが受付けた監視オペレータの要求に基いて，蓄積装置２１１に蓄積されている画像を検索する装置であり，例えば検索を高速化するためのインデックスを保持している。

次に，図１０のシステムにおける，通常の動作の例を図１１及び図１２のシーケンス図を用いて説明する。図１１と図１２の違いは，画像データの送信を主導する装置が異なる点である。図１１は，蓄積装置２１１主導による動作シーケンスを示し，図１２は，送信側伝送制御装置主導の動作シーケンスを示す。これらの他，カメラ制御装置１１０主導や，カメラ１２０主導，受信側伝送制御装置主導でも良い。

図１１は，蓄積装置２１１主導により画像データ送信（収集）する場合の動作シーケンスを示している。図１１において，実線の矢印はデータ信号の送信を表し，一点破線の矢印は制御信号の送信を表している。

まず，蓄積装置２１１が画像データを収集するトリガとなる画像要求の制御信号（Ｓ１）をカメラ制御装置１１０―Ｘに対して，送出する。その信号は，受信側伝送制御装置２０が中継し，対応する送信側伝送制御装置を解決して転送する（Ｓ２，Ｓ９）。このとき，受信側伝送制御装置２０は，送信側伝送制御装置１０−Ｘの“伝送許容データ量”が更新されていなければ，転送先を求めて，画像要求を転送するだけである（Ｓ２）。ただし，“伝送許容データ量”が更新されていれば画像要求の制御信号に“伝送許容データ量”を付与して，転送先である送信側伝送制御装置１０−Ｘに送信する（Ｓ９）。

その画像要求（Ｓ２，Ｓ９）を受信した送信側伝送制御装置１０−Ｘは，その画像要求の制御信号をカメラ制御装置１１０−Ｘ転送する（Ｓ３）。なお，Ｓ９に含まれている“伝送許容データ量”はカメラ制御装置に転送する必要がないので取り除いてもよい。画像要求（Ｓ３）を受信したカメラ制御装置１１０−Ｘは，接続されたカメラ１２０（図１１では省略）を操作し，取得した画像データを送信側伝送制御装置１０−Ｘに返信する（Ｓ４）。

次に，画像データを受信した送信側伝送制御装置１０−Ｘは，受信側伝送制御装置２０へ画像データを転送する（Ｓ５）。また，送信側伝送制御装置１０−Ｘは，ここで重要度情報を画像データに付加してもよい。重要度情報とは具体的には画像処理やセンサ情報に基く、対応するカメラの画像データの重要度を示すであり，画像データと同じパケットや同じストリーム上に含めて送出してもよいし，別のセッションを設けて送出してもよい。

ここで，送信側伝送制御装置１０−Ｘは，カメラ毎の重要度情報に応じて受信側伝送制御装置２０への返信タイミングを調整する。図１１の例では，１台目の送信側伝送制御装置１０−１は画像データを受信側伝送制御装置２０への返信としてすぐに転送し，２台目の送信側伝送制御装置１０−２は２回分の画像データを受信側伝送制御装置２０へは転送をせずにカメラ制御装置１１０−２への要求を再送し（Ｓ７），３回目でようやく受信側伝送制御装置２０へ返信として画像データを転送している。すなわち，１台目の送信側伝送制御装置１０−１に比べて２台目の送信側伝送制御装置１０−２は返信タイミングを遅らせており，その結果，送信側伝送制御装置１０−１よりも送信側伝送制御装置１０−２は単位時間当たりの伝送データ量を抑えている。

そして，送信側伝送制御装置１０−Ｘ経由で画像データを受信した受信側伝送制御装置２０は，画像データと重要度情報を，元来の要求元である蓄積装置２１１に転送する（Ｓ６）。同時に，重要度情報に変更が生じているかどうか否かを確認し，もし重要度が更新されていれば送信側伝送制御装置の伝送許容データ量の更新を試みる。あるいは，任意の装置経由で重要度を伴う伝送要求（Ｓ８）が届いている場合も同様である。受信側伝送制御装置２０は，画像要求を転送する際，ある送信側伝送制御装置１０−Ｘの“伝送許容データ量”が更新されていれば，その情報を画像要求に付与して，対応する送信側伝送制御装置に送出する（Ｓ９）。

最後に，蓄積装置２１１は，受信した画像データと重要度情報を予め決められた手順で蓄積する。また，図１１には図示していないが，蓄積装置２１１，あるいは，受信側伝送制御装置が，同時に表示装置２１２に画像データを転送することによって，表示装置２１２は本監視システムによる監視対象を常時表示し続け，重要度に応じた表示効果の演出なども実現できる。

図１２は，送信側伝送制御装置１０−Ｘ主導により画像データ送信（収集）する場合の動作シーケンスを示している。図１２においては図１１と同様に，実線の矢印はデータ信号の送信を表し，一点破線の矢印は制御信号の送信を表している。

まず，送信側伝送制御装置１０−Ｘが画像データを収集するトリガーとなる画像要求の制御信号（Ｓ３）をカメラ制御装置１１０―Ｘに対して，送出する。それに続く，カメラ制御装置１１０−Ｘ，送信側伝送制御装置１０−Ｘ，受信側伝送制御装置２０の動作シーケンスは図１１の場合と同様である。

なお，受信側伝送制御装置２０では，送信側伝送制御装置１０−Ｘ経由で受信する画像データに付与された重要度情報の更新を検出した時や，任意のタイミングで伝送要求を受信して重要度情報が更新された時は，各送信側伝送制御装置１０−Ｘ間の“伝送許容データ量”の更新を試み，“伝送許容データ量”の値の更新のあった送信側伝送制御装置１０−Ｘに対して，その結果を通知する（Ｓ１０）。

以上説明した実施例２において、図１０や図１１，図１２では，１台の送信側伝送制御装置１０−１または１０−２に対して，１台だけカメラ制御装置１１０−１または１１０２が接続されているが，２台以上のカメラ制御装置を接続してもよい。

例えば，遠隔監視システムにおいて，カメラで撮影したデータを監視センタに収集するような構成を考えた場合に，利用可能性が高い。

１−Ｘ…データ生成拠点
２…データ活用拠点
３…ネットワーク
１０−Ｘ…送信側伝送制御装置
１１−Ｘ，１２−Ｘ…データ生成装置
２０…受信側伝送制御装置
２１…データ活用装置
１１０…カメラ制御装置
１２０…カメラ
２１１…蓄積装置
２１２…表示装置
２１３…検索装置。

Claims (17)

1. 複数のデータ生成拠点それぞれにあるデータ生成装置から，データ活用拠点にあるデータ活用装置に，ネットワークを介してデータを収集するデータ収集システムであって，
   少なくとも，前記ネットワークの各データ生成拠点側に存在して，前記データ生成装置で生成されたデータをデータ活用拠点側に転送する複数の送信側伝送制御装置と，前記データ活用拠点側に存在し，転送されてくるデータをデータ活用に供するために集約し転送する受信側伝送制御装置とを備え，
   前記送信側伝送制御装置は，
   前記受信側伝送制御装置から伝送許容データ量の通知を受信して，通知された前記伝送許容データ量を保持し，前記伝送許容データ量の範囲内の伝送データ量となるように前記データ生成装置から伝送されるデータ量を調整し，
   前記受信側伝送制御装置は，
   前記複数の送信側伝送制御装置のそれぞれの前記伝送許容データ量を保持し，前記伝送許容データ量の変更要求が発生した際に，前記データ活用拠点内のデータ処理負荷の範囲内で，前記送信側伝送制御装置毎の前記伝送許容データ量を再割当てし，再割当てした前記伝送許容データ量を対応する前記送信側伝送制御装置へ通知する，
   ことを特徴とするデータ収集システム。
2. 請求項１に記載のデータ収集システムであって、
   前記伝送許容データ量の前記変更要求は、前記データ活用拠点内に存在する任意の装置からの、複数の前記送信側伝送制御装置の少なくとも一つの前記伝送許容データ量の変更要求である、
   ことを特徴とするデータ収集システム。
3. 請求項１に記載のデータ収集システムであって、
   前記伝送許容データ量の前記変更要求は、
   前記データ生成拠点内に存在する任意の装置からの前記伝送データ量の変更要求を受信して，前記送信側伝送制御装置が前記受信側伝送制御装置に送信する前記伝送許容データ量の変更要求である、
   ことを特徴とするデータ収集システム。
4. 請求項１に記載のデータ収集システムであって、
   前記伝送許容データ量の前記変更要求は、
   前記データ活用拠点内に存在する任意の装置からの、複数の前記送信側伝送制御装置の少なくとも一つの前記伝送許容データ量の変更要求、あるいは、前記データ生成拠点内に存在する任意の装置からの前記伝送データ量の変更要求を受信して，前記送信側伝送制御装置が前記受信側伝送制御装置に送信する前記伝送許容データ量の変更要求である、
   ことを特徴とするデータ収集システム。
5. 請求項１に記載のデータ収集システムであって，
   前記送信側伝送制御装置は，保持した前記伝送許容データ量の範囲内の伝送データ量になるように前記データ生成装置から転送されるデータの一部を転送し，一部を破棄するよう制御する，
   ことを特徴とするデータ収集システム。
6. 請求項１に記載のデータ収集システムであって，
   前記データ生成装置は画像を撮影するカメラ装置であり，
   前記送信側伝送制御装置は，保持した前記伝送許容データ量の範囲内の伝送データ量になるように前記カメラ装置から転送されてくる画像データの一部を転送し，一部を破棄するよう制御する，
   ことを特徴とするデータ収集システム。
7. 請求項１に記載のデータ収集システムであって，
   前記データ生成装置は画像を撮影するカメラ装置であり，
   前記送信側伝送制御装置は，保持した前記伝送許容データ量の範囲内の伝送データ量になるように前記カメラ装置から転送されてくる画像データの解像度を変換する，
   ことを特徴とするデータ収集システム。
8. 複数のデータ生成拠点のデータ生成装置から対応する複数の送信側伝送制御装置を介してデータを受信するデータ活用拠点における受信側伝送制御装置であって、
   処理部と記憶部とを有し、
   前記記憶部は、複数の前記送信側伝送制御装置のそれぞれに設定した伝送許容データ量を保持し，
   前記処理部は、前記伝送許容データ量の変更要求が発生した際に，前記データ活用拠点内のデータ処理負荷の範囲内で，前記送信側伝送制御装置毎の前記伝送許容データ量を再割当てし，再割当てした前記伝送許容データ量を対応する前記送信側伝送制御装置へ通知するよう制御する，
   ことを特徴とする受信側伝送制御装置。
9. 請求項８に記載の受信側伝送制御装置であって、
   前記伝送許容データ量の前記変更要求は、前記データ活用拠点内に存在する任意の装置からの、複数の前記送信側伝送制御装置の少なくとも一つの前記伝送許容データ量の変更要求である、
   ことを特徴とする受信側伝送制御装置。
10. 請求項８に記載の受信側伝送制御装置であって、
    前記伝送許容データ量の前記変更要求は、
    前記データ生成拠点内に存在する任意の装置からの前記伝送データ量の変更要求を受信して，前記送信側伝送制御装置が送信する前記伝送許容データ量の変更要求である、
    ことを特徴とする受信側伝送制御装置。
11. データ生成拠点にある複数のデータ生成装置で生成されたデータをデータ活用拠点にあるデータ活用装置に転送する送信側伝送制御装置であって、
    処理部と記憶部とを有し、
    前記記憶部は、前記活用拠点側から通知された当該送信側伝送制御装置の伝送許容データ量を保持し、
    前記処理部は、保持した前記伝送許容データ量の範囲内の伝送データ量となるよう、前記データ生成装置から伝送されるデータ量を調整し，且つ、前記データ生成装置から前記伝送データ量の変更要求があった場合、前記活用拠点側に前記伝送許容データ量の変更要求を送信する、
    ことを特徴とする送信側伝送制御装置。
12. 請求項１１に記載の送信側伝送制御装置であって，
    前記処理部は、前記記憶部に保持した前記伝送許容データ量の範囲内の伝送データ量になるように前記データ生成装置から転送されるデータの一部を転送し，一部を破棄するよう制御する，
    ことを特徴とする送信側伝送制御装置。
13. 請求項１１に記載の送信側伝送制御装置であって，
    前記データ生成装置は画像を撮影するカメラ装置であり，
    前記処理部は、前記記憶部に保持した前記伝送許容データ量の範囲内の伝送データ量になるように前記カメラ装置から転送されてくる画像データの一部を転送し，一部を破棄するよう制御する，
    ことを特徴とする送信側伝送制御装置。
14. 請求項１１に記載の送信側伝送制御装置であって，
    前記データ生成装置は画像を撮影するカメラ装置であり，
    前記処理部は，保持した前記伝送許容データ量の範囲内の伝送データ量になるように前記カメラ装置から転送されてくる画像データの解像度を変換するよう制御する，
    ことを特徴とする送信側伝送制御装置。
15. 請求項１１に記載の送信側伝送制御装置であって，
    前記データ生成装置は画像を撮影するカメラ装置であり，
    前記処理部は、前記カメラ装置からの画像データを処理して、前記カメラ装置の重要度情報を決定し、前記重要度情報が変化した場合に、前記活用拠点側に前記伝送許容データ量の変更要求を送信する、
    ことを特徴とする送信側伝送制御装置。
16. 請求項１１に記載の送信側伝送制御装置であって，
    前記データ生成装置は画像を撮影するカメラ装置であり，
    前記処理部は、前記カメラ装置に対応して設置されたセンサノードからの検知情報に基づき、前記カメラ装置の重要度情報を決定し、前記重要度情報が変化した場合に、前記活用拠点側に前記伝送許容データ量の変更要求を送信する、
    ことを特徴とする送信側伝送制御装置。
17. 請求項１６に記載の送信側伝送制御装置であって，
    前記センサノードは、前記カメラ装置の近傍に設置された赤外線ノードと、前記赤外線ノードと赤外線通信可能な移動ノードとを含む、
    ことを特徴とする送信側伝送制御装置。

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