JP2011003154A - 情報データ収集管理装置とその送信周期推定方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】キャッシュ装置への管理情報の設定対象となる情報送信装置を少ない計算処理とメモリを用いるだけで選択可能とする。
【解決手段】先ずデータベースＤＢ１〜ＤＢｍに格納された情報データをもとに、過去に情報データを送信した情報送信装置Ｔ１〜Ｔ３の装置ＩＤとその送信時刻情報を送信時刻順に並べた統合送信履歴を生成して格納する。次に、上記生成された統合送信履歴から送信時刻が新しい順に情報送信装置の送信時刻を読み出して、同一の情報送信装置の送信時刻ｔi 、ｔj の差から当該情報送信装置の送信周期Ｃijを推定する。そして、この推定処理により周期判定カウント値Ｎ＝２以上となる送信周期Ｃijが最初に検出された情報送信装置Ｔ１を選択し、この情報送信装置Ｔ１の装置ＩＤと当該情報送信装置Ｔ１に対応するデータベースＤＢ１のＩＤをキャッシュ格納部２６に格納するようにしたものである。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば多数の情報送信装置から情報データを収集し蓄積するシステムにおいて、上記複数の情報送信装置による情報データの送信周期を推定する機能を備えた情報データ収集管理装置と、この管理装置で使用される上記送信周期の推定方法及び推定プログラムに関する。

近年、家庭ごとに火災報知器や地震計、人感センサ等の多種多様なセンサにより得られるセンシングデータを情報送信装置で収集し、これら複数の情報送信装置から通信ネットワークを介して各家庭のセンシングデータを収集しデータベースに蓄積するシステムが開発されている。しかし、多数の家庭のセンシングデータを１台の情報受信装置で一括して受信することは、情報受信装置に負荷が集中して情報データの収集漏れ等が発生する心配があり好ましくない。

そこで、従来では情報受信装置を複数台設けると共に、データベースについても上記複数の情報送信装置に対応付けて複数設け、上記複数の情報送信装置から送信されるセンシングデータを負荷分散装置により上記複数の情報受信装置に振り分けて受信させ、この情報受信装置で受信されたセンシングデータを送信元の情報送信装置に対応するデータベースに蓄積させることが提案されている。このようにすれば、送信元の情報送信装置が多数存在する場合でも、その送信データを複数の情報受信装置によりもれなく受信することが可能となる。しかしながら、このような構成では、情報受信装置における負荷は分散されるものの、各情報受信装置はそれぞれ情報データを受信するごとに管理サーバに対しアクセスして蓄積先のデータベースを検索するため、管理サーバの処理負荷は依然として高くなる。

この課題を解決するための一手法として、管理サーバにキャッシュ装置を設けることが検討されている。この手法は、例えば多数の情報送信装置のうち、情報データの送信動作に周期性を持ちかつこの送信周期の短い情報送信装置を少数選択し、その管理情報をキャッシュ装置に設定する。そして、情報受信装置がこのキャッシュ装置を参照することで蓄積先のデータベースを効率よく検索できるようにするものである。

この手法を実現するには、送信周期の短い情報送信装置の管理情報を事前にキャッシュ装置に設定する必要がある。しかし、情報送信装置の送信周期は管理側では一般に分からず、また一度把握してもその後変更される場合がある。このため、上記登録処理を人手により行うことは現実的ではない。そこで、周期の自動推定技術の応用が検討されている。周期を自動推定する技術としては、例えば自己相関を用いて周期を推定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２１５２２８号公報

ところが、特許文献１に記載された周期の自動推定方法は、１種類の音声信号波形についてのみ周期性を推定するものとなっている。このため、この技術をそのまま応用して各情報送信装置の送信周期を推定しようとすると、すべての情報送信装置についてそれぞれ送信周期の推定処理を行い、その各推定結果をもとに送信周期の短い情報送信装置を少数選択して、その管理情報をキャッシュ装置に設定するものとなる。このため、キャッシュ装置に管理情報を設定する対象となる情報送信装置を選択するまでに、多大な計算処理とメモリが必要となり、管理サーバのコストアップを招く。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、キャッシュ装置への管理情報の設定対象となる情報送信装置を少ない計算処理とメモリを用いるだけで選択可能とする情報データ収集管理装置とその送信周期推定方法及びプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の一観点は、複数の情報処理装置からそれぞれ任意の周期で送信される情報データを情報受信装置で受信したのち、この受信された情報データを複数のデータ記憶装置のうち上記送信元の情報送信装置に対応するデータ記憶装置に振り分けて格納する際に、上記情報データの振り分け先をキャッシュ装置に記憶された管理情報に基づいて指定する情報データ収集管理装置にあって、先ず上記データ記憶装置に格納された情報データをもとに、過去に情報データを送信した情報送信装置の識別情報とその送信時刻情報を送信時刻順に並べた送信履歴情報を生成する。次に、上記生成された送信履歴情報から送信時刻が新しい順に情報送信装置の送信時刻情報を読み出して、同一の情報送信装置の送信時刻情報の差から当該情報送信装置の送信周期を推定し、この送信周期の推定結果が得られた順に上記情報処理装置の数より少数の情報送信装置を選択する。そして、上記選択された情報送信装置の識別情報と当該情報送信装置に対応するデータ記憶装置の識別情報を、上記管理情報として上記キャッシュ装置に記憶させるようにしたものである。

したがって、送信履歴情報をもとに送信時刻が新しい順に情報送信装置の送信周期の推定が行われ、送信周期を推定できた順にその情報送信装置の識別情報とデータ記憶装置の識別情報がキャッシュ装置に記憶される。すなわち、複数の情報送信装置の中から、送信周期が短い順、つまり近い将来に情報データを送信してくる確率の高い順に、情報送信装置が選択されてその識別情報と対応するデータ記憶装置の識別情報がキャッシュ装置に記憶される。このため、情報送信装置のすべてについてその送信周期を推定し、その推定の結果をもとに送信周期が短い順に情報送信装置を選択してキャッシュ装置に記憶させる場合に比べ、キャッシュの機能を高く維持した上で、送信周期の推定処理に要する時間を短縮すると共にその処理負荷及びメモリ容量を低減することが可能となる。

また、この発明の一観点は以下のような実施態様を備えることを特徴とする。
第１の実施態様は、上記情報データの受信処理及び振り分け格納処理の実行中に、上記情報送信装置の増減又は当該情報送信装置に接続される情報発生源の増減に関する情報の入力を受け付け、上記増減に関する情報の入力を受け付けた時点から上記情報送信装置の送信周期に応じて予め定めた猶予時間が経過した後に、上記第１、第２及び第３の手段の処理を開始させるようにしたものである。
このようにすると、情報送信装置の増設や取り外し又は情報発生源の増設や取り外しが行われると、この増設や取り外しが行われた後に各情報送信装置から送信される情報データがデータ記憶装置に必要十分に蓄積された状態で、送信履歴の生成、送信周期の推定、及びその推定結果に基づく情報送信装置のキャッシュ装置への記憶の各処理が行われる。このため、情報送信装置の増設や取り外し又は情報発生源の増設や取り外しが行われるごとに、十分な送信履歴をもとに高精度の推定処理が行える。

第２の実施態様は、送信履歴を生成する際に、データ記憶装置に格納された情報データから、直近の予め定めた時間範囲に情報データを送信した情報送信装置の識別情報とその送信時刻情報を抽出するようにしたものである。
このようにすると、送信履歴を生成する際の送信データのサンプル数を必要十分な数に限定することができ、これによりさらなる処理時間の短縮と処理負荷及びメモリ容量の低減が可能となる。

第３の実施態様は、送信周期を推定する際に、予め設定した数の情報送信装置を選択できたか否かを判定する。そして、選択できなかったと判定された場合には、上記時間範囲を拡大し、この拡大された時間範囲に情報データを送信した情報送信装置の識別情報とその送信時刻情報を抽出し直し、この抽出された情報送信装置の識別情報とその送信時刻情報を送信時刻順に並べることにより送信履歴情報を生成し直すようにしたものである。
このようにすると、当初設定した時間範囲内の送信履歴では希望する数の情報送信装置の管理情報が得られなくても、時間範囲が拡大された後に、送信履歴の生成処理と送信周期の推定処理が再度行われる。このため、希望する数の情報送信装置の管理情報を確実にキャッシュに記憶させることが可能となる。

すなわちこの発明によれば、キャッシュ装置への管理情報の設定対象となる情報送信装置を少ない計算処理とメモリを用いるだけで選択可能とする情報データ収集管理装置とその送信周期推定方法及びプログラムを提供することができる。

この発明の一実施形態に係わる送信データ収集管理装置を備えたシステムの全体構成図である。 この発明に係わる送信データ収集管理装置の一実施形態である管理サーバの構成を示すブロック図である。 図２に示した管理サーバによる全体の処理手順と処理内容を示すフローチャートである。 図３に示したフローチャートのうち最適化フェーズの処理手順と処理内容を示すフローチャートである。 図４に示した最適化フェーズのうち、送信履歴ソート処理の一例を説明するための図である。 図４に示した最適化フェーズのうち、周期表管理処理により作成される周期表カウントデータの初期状態を示す図である。 図４に示した最適化フェーズのうち、統合送信履歴に対する１回目のスキャン処理により生成される統合送信履歴サブセット及び周期カウントデータの一例を示す図である。 図４に示した最適化フェーズのうち、統合送信履歴に対する２回目のスキャン処理により生成される統合送信履歴サブセット及び周期カウントデータの一例を示す図である。 図４に示した最適化フェーズのうち、統合送信履歴に対する４回目のスキャン処理により生成される統合送信履歴サブセット及び周期カウントデータの一例を示す図である。 図４に示した最適化フェーズのうち、統合送信履歴に対する５回目のスキャン処理により生成される統合送信履歴サブセット及び周期カウントデータの一例を示す図である。

以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係わる送信データ収集管理装置としての管理サーバを備えた情報収集システムの全体構成を示す図である。

同図において、例えば各家庭には、火災報知器や地震計、人感センサ等の複数のセンサＳ１１〜Ｓｘ，Ｓ２１〜Ｓ２ｙ，Ｓｍ１〜Ｓｍｚが設置されている。これらのセンサＳ１１〜Ｓｘ，Ｓ２１〜Ｓ２ｙ，Ｓｍ１〜Ｓｍｚから出力されるセンシングデータは、それぞれ家庭ごとに小型コンピュータからなる情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍで受信される。情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍは、上記受信されたセンシングデータに、当該センシングデータの送信時刻と、自装置の識別情報を付加することで報告用の情報データを作成し、この作成された情報データを広域ネットワークＷＮＷを介して情報データ収集センタへ送信する。なお、広域ネットワークＷＮＷは、例えばインターネットに代表されるＩＰネットワークと、このＩＰネットワークにアクセスするためのアクセス網とから構成される。

情報収集センタは、負荷分散装置ＤＳと、複数台の情報受信装置Ｒ１〜Ｒｋを備え、上記情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍから送信された情報データを負荷分散装置ＤＳにより情報受信装置Ｒ１〜Ｒｋに振り分け転送する。ここで、負荷分散方式としては、例えばラウンドロビン、負荷最小、最短応答時間等に基づく方式が用いられる。いずれの方式も、情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍと情報受信装置Ｒ１〜Ｒｋとの対応関係は固定されず、情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍから情報データが送られるごとに、その時点で最適な情報受信装置Ｒ１〜Ｒｋにデータを振り分け転送する。

情報受信装置Ｒ１〜Ｒｋは、負荷分散装置ＤＳから転送された情報データを受信すると、例えば構内ネットワークＬＮＷを介して管理サーバＭＳに対し当該情報データを格納すべきデータベースを問い合わせる。管理サーバＭＳは、管理データ格納部とキャッシュ格納部を備える。管理データ格納部には、すべての情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍの識別情報（装置ＩＤ）に対応付けて、当該情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍに対応するデータベースＤＢ１〜ＤＢｍの識別情報（例えばＩＰ（Internet Protocol）アドレス）が予め記憶されている。この情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍの識別情報（装置ＩＤ）とこれに対応するデータベースＤＢ１〜ＤＢｍの識別情報の記憶処理は、図示しない操作端末を使用してシステム管理者により行われる。

キャッシュ格納部には、上記多数の情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍの中から選択された少数の情報送信装置の識別情報（装置ＩＤ）と、これに対応するデータベースＤＢ１〜ＤＢｍの識別情報が、互いに対応付けられて格納される。上記情報送信装置の選択は、管理サーバＭＳの送信周期推定処理を含む一連の処理によりなされる。この処理機能については後に詳しく述べるが、送信周期が短い順、つまり近い将来情報データを送信してくる確率が高い順に情報送信装置が選択されるように行われる。

情報受信装置Ｒ１〜Ｒｋから問い合わせを受けると、管理サーバＭＳは送信元の情報送信装置の識別情報に基づいて先ずキャッシュ格納部に対しアクセスし、このキャッシュ格納部から上記送信元の情報送信装置に対応するデータベースの識別情報を読み出し、問い合わせ元の情報受信装置に返送する。もし、キャッシュ格納部に該当する情報送信装置の識別情報が格納されていなかった場合には、続いて上記管理データ格納部に対しアクセスして対応するデータベースの識別情報を読み出し、問い合わせ元の情報受信装置に返送する。

情報受信装置Ｒ１〜Ｒｋは、上記管理サーバＭＳから返送されたデータベースの識別情報（例えばＩＰアドレス）に従い、上記受信された情報データを例えば構内ネットワークＬＮＷを介して当該データベースへ転送する。データベースＤＢ１〜ＤＢｍは、上記情報受信装置Ｒ１〜Ｒｋから転送された情報データを格納する。

ところで、管理サーバＭＳは以下のように構成される。図２はその主要構成を示すブロック図である。
すなわち、管理サーバＭＳは中央処理部（ＣＰＵ；Central Processing Unit）を有し、このＣＰＵにプログラムメモリ、データメモリ、通信インタフェース及び入出力インタフェース等を接続したものとなっている。

管理サーバＭＳは、この発明を実施するために必要な制御機能として、広域変数設定部１１、送信履歴取得部１２、送信履歴ソート部１３、周期表管理部１４、送信履歴検索部１５、周期表更新部１６、周期判断部１７及びキャッシュ制御部１８を備える。これらの制御機能はいずれもアプリケーション・プログラムにより実現され、これらのアプリケーション・プログラムは上記プログラムメモリに格納される。

データメモリには、先に述べたキャッシュ格納部２６及び管理データ格納部３０が設けられ、さらにこの発明の送信周期推定処理等に必要なデータ記憶領域として、広域変数格納部２１、送信履歴格納部２２、統合送信履歴格納部２３、周期カウント格納部２４及び統合送信履歴サブセット格納部２５が設けられている。

広域変数設定部１１は、図示しない操作端末においてシステム管理者が入力した広域変数を、図示しない入出力インタフェースを介して取り込み、広域変数格納部２１に格納する処理を、ＣＰＵに実行させる。広域変数は、送信周期の判定に用いる周期判定カウント値Ｎ（自然数）と、キャッシュ格納部２６に識別情報を格納すべき情報送信装置の数を表すキャッシュ格納数Ｍ（自然数）とからなる。

送信履歴取得部１２は、データベース群ＤＢ１〜ＤＢｍからそれぞれ情報データ中の送信時刻情報を読み出し、この読み出した送信時刻情報を情報送信装置ごとにその識別情報（装置ＩＤ）に対応付けて、表１として送信履歴格納部２２に格納する処理を、ＣＰＵに実行させる。

送信履歴ソート部１３は、上記送信履歴格納部２２から情報送信装置の識別情報（装置ＩＤ）と送信時刻情報をすべて読み出して、この読み出された情報送信装置の識別情報（装置ＩＤ）と送信時刻情報を送信時刻順にソートすることにより統合送信履歴を作成し、この統合送信履歴を表２として統合送信履歴格納部２３に格納する処理を、ＣＰＵに実行させる。

周期表管理部１４は、情報送信装置の識別情報（装置ＩＤ）と、送信周期と、カウント値からなる周期表を作成し、この周期表を表３として周期カウント格納部２４に格納する処理を、上記ＣＰＵに実行させる。

送信履歴検索部１５は、上記統合送信履歴格納部２３に格納された表２から送信時刻が新しい順に情報送信装置の識別情報（装置ＩＤ）と送信時刻情報ｔi を読み出し、この読み出された装置ＩＤと同一の装置ＩＤに対応付けられた送信時刻情報であって上記ｔi より新しい送信時刻情報ｔj を検索する。そして、検索できた場合に、このｔj 及びｔi を表４として統合送信履歴サブセット格納部２５に格納する処理を、上記ＣＰＵに実行させる。

周期表更新部１６は、以下の処理をＣＰＵに実行させる。すなわち、上記表４に格納された同一の装置ＩＤに対応付けられた送信時刻情報ｔj とｔi との差を算出し、この算出された差を装置ＩＤに対応する情報送信装置の送信周期Ｃijとする。そして、この装置ＩＤ及び送信周期Ｃijをキーとして上記周期カウント格納部２４に格納された表３を検索し、同一の装置ＩＤ及び送信周期Ｃijが見つからなければ当該装置ＩＤ、送信周期Ｃij及びカウント値＝１を表３に記憶させ、見つかれば当該カウント値をインクリメントする。

周期判断部１７は、以下の処理をＣＰＵに実行させる。すなわち、上記周期カウント格納部２４に格納された表３のカウント値が、上記広域変数格納部２１に格納された周期判定カウント値Ｎ以上になったか否かを判定する。また、キャッシュ格納部２６に格納された装置ＩＤが上記広域変数格納部２１に格納されたキャッシュ格納数Ｍ以上になったか否かを判定し、Ｍ以上であれば一連の処理を終了する。

キャッシュ制御部１８は、上記周期判断部１７による判定の結果、表３のカウント値がＮ以上になった場合に、その装置ＩＤと対応するデータベースＩＤを管理データ格納部３０から検索し、この検索されたデータベースＩＤを上記装置ＩＤと対応付けてキャッシュ格納部２６に格納する処理を、ＣＰＵに実行させる。

次に、以上のように構成された情報データ収集システムの動作を、管理サーバＭＳの動作を中心に説明する。
先ずシステム全体の動作を説明する。システムの動作は、図３に示すように設定段階（設定フェーズ）ＳＴ１と、運転段階（運転フェーズ）ＳＴ２と、最適化段階（最適化フェーズ）ＳＴ３に分けられる。

（１）設定フェーズ
設定フェーズＳＴ１では、各家庭にそれぞれ設置された情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍに対し装置ＩＤが設定され、さらに情報収集センタに設置される負荷分散装置に対しＩＰアドレスが設定される。また情報収集センタには、複数の情報受信装置がＲ１〜Ｒｋと、データベースＤＢ１〜ＤＢｍが設置される。このうちデータベースＤＢ１〜ＤＢｍは、上記情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍに対し一対一に対応して設けられ、このデータベースＤＢ１〜ＤＢｍに対し設定されたＩＰアドレスは、上記情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍの装置ＩＤに対応付けられて管理サーバＭＳの管理データ格納部３０に格納される。

（２）運転フェーズ
運転フェーズＳＴ２では以下のような動作が行われる。すなわち、センサＳ１１〜Ｓｘ，Ｓ２１〜Ｓ２ｙ，Ｓｍ１〜Ｓｍｚから出力されたセンシングデータはそれぞれ情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍで受信される。情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍは、上記受信されたセンシングデータに、当該センシングデータの送信時刻と、自装置の識別情報を付加することで報告用の情報データを作成し、この作成された情報データを広域ネットワークＷＮＷを介して情報収集センタへ送信する。なお、情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍは上記情報データの作成及びその送信処理をそれぞれ任意の周期で実行する。

情報収集センタでは、上記情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍから送信された情報データが負荷分散装置ＤＳで受信された後、例えばラウンドロビン、負荷最小、最短応答時間に基づく負荷分散方式に従いその時点で最適な情報受信装置Ｒ１〜Ｒｋに振り分け転送される。情報受信装置Ｒ１〜Ｒｋは、負荷分散装置ＤＳから転送された情報データを受信すると、構内ネットワークＬＮＷを介して管理サーバＭＳに対し当該情報データを格納すべきデータベースを問い合わせる。

この問い合わせに対し管理サーバＭＳは、送信元の情報送信装置の装置ＩＤに基づいて、先ずキャッシュ格納部２６に対しアクセスして上記送信元の情報送信装置の装置ＩＤが格納されているか否かを判定し、格納されていれば当該装置ＩＤに対応するデータベースのＩＰアドレスを読み出して問い合わせ元の情報受信装置に返送する。一方、上記送信元の情報送信装置の装置ＩＤがキャッシュ格納部２６に格納されていなければ、次に上記管理データ格納部３０に対しアクセスして上記送信元の情報送信装置の装置ＩＤに対応するデータベースのＩＰアドレスを読み出し、問い合わせ元の情報受信装置に返送する。

情報受信装置Ｒ１〜Ｒｋは、上記問い合わせに対し管理サーバＭＳから返送されたデータベースのＩＰアドレスに従い、上記受信された情報データを構内ネットワークＬＮＷを介して該当するデータベースＤＢ１〜ＤＢｍへ転送する。データベースＤＢ１〜ＤＢｍは、上記情報受信装置Ｒ１〜Ｒｋから転送された情報データを格納する。
運転フェーズＳＴ２では、以上のセンシングデータ収集処理が繰り返し実行される。

（３）最適化フェーズ
上記運転フェーズＳＴ２の実行中に、例えば情報送信装置の増設又は取り外しが行われるか、或いは任意の家庭でセンサが増設又は取り外されたとする。この情報送信装置或いはセンサの増設又は取り外しが行われると、情報収集センタではシステム管理者によるデータベースの増設又は取り外しが行われ、さらに管理データ格納部３０の管理データを更新する作業が人手により行われる。そして、この作業が完了すると、システム管理者は管理サーバＭＳに対し最適化処理の実行要求を入力する。なお、上記情報送信装置或いはセンサの増設又は取り外しを、情報送信装置から送信されるデータに基づいて管理サーバＭＳが監視し、この監視結果をもとに最適化処理の実行要求を自己発生するようにしてもよい。

上記最適化処理の実行要求が入力又は発生されると、管理サーバＭＳはその時点から予め設定された時間が経過するまでの期間、最適化処理の実行を待機する。この期間は、上記増設又は取り外し後の情報送信装置を含むすべての情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍから送信される情報データが、最適化処理に必要十分な量だけデータベースＤＢ１〜ＤＢｍに蓄積されるのを待つためのもので、例えば一般的な情報送信装置が有する送信周期の数倍程度の長さに設定される。

そして、上記待機期間が経過すると、管理サーバＭＳは以下のように最適化処理を実行する。図４はその処理手順と処理内容を示すフローチャートである。なお、最適化処理は、上記実行要求の入力をトリガとするだけでなく、予め設定された時間間隔で定期的に実行するようにしてもよい。

すなわち、管理サーバＭＳは先ずステップＳＴ１１において広域変数設定部１１を起動し、この広域変数設定部１１の制御の下で、図示しない操作端末においてシステム管理者が入力した、周期判定カウント値Ｎ（自然数）と、キャッシュ格納数Ｍ（自然数）を取り込み、これらを広域変数格納部２１に格納する。例えば、周期判定カウント値Ｎ＝２、キャッシュ格納数Ｍ＝１が広域変数格納部２１に格納される。なお、この広域変数の格納処理は、最適化処理ごとに行う必要はなく、最適化処理が複数回行われるごとに１回行うように設定することも可能である。

管理サーバＭＳは、次にステップＳＴ１２において送信履歴取得部１２を起動し、この送信履歴取得部１２の制御の下で、データベース群ＤＢ１〜ＤＢｍからそれぞれ情報データ中の送信時刻情報を読み出す。そして、この読み出した送信時刻情報を情報送信装置ごとにその装置ＩＤに対応付けて、表１として送信履歴格納部２２に格納する。図５（ａ）にその一例を示す。

管理サーバＭＳは、続いてステップＳＴ１３により送信履歴ソート部１３を起動し、この送信履歴ソート部１３の制御の下で、上記送信履歴格納部２２から情報送信装置の装置ＩＤと送信時刻情報を読み出す。そして、この読み出された情報送信装置の装置ＩＤと送信時刻情報を送信時刻順にソートすることにより統合送信履歴を作成し、この統合送信履歴を表２として統合送信履歴格納部２３に格納する。図５（ｂ）にその一例を示す。

管理サーバＭＳは、続いてステップＳＴ１４において周期表管理部１４を起動し、この周期表管理部１４の制御の下で、情報送信装置の装置ＩＤと、送信周期と、カウント値からなる周期表を作成し、この周期表を表３として周期カウント格納部２４に格納する。ここでは、初期状態であるため表３は図６に示すように空となる。

（３−１）統合送信履歴に対する１回目のスキャン
管理サーバＭＳは、次にステップＳＴ１５において送信履歴検索部１５を起動し、この送信履歴検索部１５の制御の下で、上記統合送信履歴格納部２３に格納された統合送信履歴（表２）に対し１回目のスキャンを行い、送信時刻が最も新しい情報送信装置の装置ＩＤi と送信時刻情報ｔi を読み出す。例えば、図５（ｂ）に示した表２の場合には、情報送信装置Ｔ１の装置ＩＤと送信時刻情報ｔi ＝11:20が読み出される。そして、ステップＳＴ１６において、上記読み出された装置ＩＤi と同一の装置ＩＤに対応付けられた送信時刻情報であって上記ｔi より新しい送信時刻情報ｔj を検索する。この検索の結果、表２には上記送信時刻情報ｔi ＝11:20より新しい履歴はないので、統合送信履歴サブセット格納部２５の表４には図７（ｂ）に示すように何も格納しない。

管理サーバＭＳは、続いてステップＳＴ１７において周期表更新部１６を起動し、この周期表更新部１６の制御の下で、上記統合送信履歴サブセット格納部２５の表４をスキャンする。しかし、表４は図７（ｂ）に示すように空なので、ステップＳＴ１８〜ＳＴ１９の処理を省略してステップＳＴ２０に移行する。ステップＳＴ２０では、周期判断部１７が周期表３を検索する。しかし、周期表３は図７（ｃ）に示すように空なのでステップＳＴ１５に戻る。

（３−２）統合送信履歴に対する２回目のスキャン
ステップＳＴ１５に戻ると送信履歴検索部１５は、次に上記統合送信履歴格納部２３に格納された表２に対し２回目のスキャンを行い、送信時刻が２番目に新しい情報送信装置の装置ＩＤi と送信時刻情報ｔi を読み出す。例えば、図５（ｂ）に示した表２の場合には、情報送信装置Ｔ１の装置ＩＤと送信時刻情報ｔi ＝11:10が読み出される。そして、ステップＳＴ１６において、上記読み出された装置ＩＤi と同一の装置ＩＤに対応付けられた送信時刻情報であって上記ｔi より新しい送信時刻情報ｔj を検索する。この検索の結果、表２には上記送信時刻情報ｔi ＝11:10より新しい送信時刻情報ｔj ＝11:20が格納されているので、統合送信履歴サブセット格納部２５の表４に上記送信時刻情報ｔj ＝11:20を情報送信装置Ｔ１の装置ＩＤと共に格納する。図８（ｂ）にその格納結果を示す。

次に周期表更新部１６は、ステップＳＴ１７において上記表４をスキャンする。この結果、表４には送信時刻情報ｔj ＝11:20が格納されているので、送信時刻ｔj ＝11:20と送信時刻ｔi との差を算出し、この差を情報送信装置Ｔ１の周期Ｃij＝10分の候補として、上記周期カウント格納部２４に格納された表３に格納する。また、ステップＳＴ１８により上記情報送信装置Ｔ１の装置ＩＤ及び送信周期Ｃijをキーとして表３を検索する。しかし、表３からは同一の装置ＩＤ及び送信周期Ｃijが見つからないので、表３にはカウント値＝１を格納する。続いて周期判断部１７がステップＳＴ２０において、周期表３を検索する。しかし、現時点で周期表３に格納されているカウント値は図８（ｃ）に示すように“１”であり、広域変数格納部２１に格納された周期判定カウント値Ｎ＝２以上になっていないので、ステップＳＴ１５に戻る。

（３−３）統合送信履歴に対する３回目のスキャン
ステップＳＴ１５に戻ると送信履歴検索部１５は、次に上記統合送信履歴格納部２３に格納された表２に対し３回目のスキャンを行い、送信時刻が３番目に新しい情報送信装置の装置ＩＤと送信時刻情報を読み出す。例えば、図５（ｂ）に示した表２の場合には、情報送信装置Ｔ３の装置ＩＤと送信時刻情報ｔi ＝11:05が読み出される。そして、ステップＳＴ１６において、上記読み出された情報送信装置Ｔ３の装置ＩＤと同一の装置ＩＤに対応付けられた送信時刻情報であって上記ｔi ＝11:05より新しい送信時刻情報を検索する。しかし、表２には上記送信時刻情報ｔi ＝11:05より新しい履歴はないので、ステップＳ１７〜ＳＴ１９の処理は実質的に省略されてステップＳＴ２０からステップＳＴ１５に戻る。

（３−４）統合送信履歴に対する４回目のスキャン
ステップＳＴ１５に戻ると送信履歴検索部１５は、次に上記統合送信履歴格納部２３に格納された表２に対し４回目のスキャンを行い、送信時刻が４番目に新しい情報送信装置の装置ＩＤと送信時刻情報を読み出す。例えば、図５（ｂ）に示した表２の場合には、情報送信装置Ｔ１の装置ＩＤと送信時刻情報ｔi ＝11:03が読み出される。そして、ステップＳＴ１６において、上記読み出された装置ＩＤi と同一の装置ＩＤに対応付けられた送信時刻情報であって上記ｔi より新しい送信時刻情報ｔj を検索する。この検索の結果、表２には上記送信時刻情報ｔi ＝11:03より新しい送信時刻情報ｔj として11:10と11:20が格納されているので、統合送信履歴サブセット格納部２５の表４に上記送信時刻情報ｔj として11:10と11:20を情報送信装置Ｔ１の装置ＩＤと共に格納する。図９（ｂ）にその格納結果を示す。

次に周期表更新部１６は、ステップＳＴ１７において上記表４をスキャンする。この結果、表４には送信時刻情報ｔj として11:10と11:20が格納されているので、送信時刻ｔj ＝11:10及び11:20と送信時刻ｔi ＝11:03との差をそれぞれ算出し、この算出された差＝7分、17分を情報送信装置Ｔ１の周期Ｃijの候補として、上記周期カウント格納部２４に格納された表３に追加する。また、ステップＳＴ１８により上記情報送信装置Ｔ１の装置ＩＤ及び送信周期Ｃijをキーとして表３を検索する。しかし、表３からは同一の送信周期Ｃijは見つからないので、表３にはカウント値＝１を格納する。続いて周期判断部１７がステップＳＴ２０において、周期表３を検索する。しかし、現時点で周期表３に格納されているカウント値は図９（ｃ）に示すようにすべて“１”であり、広域変数格納部２１に格納された周期判定カウント値Ｎ＝２以上になっていないので、ステップＳＴ１５に戻る。

（３−５）統合送信履歴に対する５回目のスキャン
ステップＳＴ１５に戻ると送信履歴検索部１５は、次に上記統合送信履歴格納部２３に格納された表２に対し５回目のスキャンを行い、送信時刻が５番目に新しい情報送信装置の装置ＩＤと送信時刻情報を読み出す。例えば、図５（ｂ）に示した表２の場合には、情報送信装置Ｔ１の装置ＩＤと送信時刻情報ｔi ＝11:00が読み出される。そして、ステップＳＴ１６において、上記読み出された装置ＩＤi と同一の装置ＩＤに対応付けられた送信時刻情報であって上記ｔi より新しい送信時刻情報ｔj を検索する。この検索の結果、表２には上記送信時刻情報ｔi ＝11:00より新しい送信時刻情報ｔj として11:03、11:10、11:20が格納されているので、統合送信履歴サブセット格納部２５の表４に上記送信時刻情報ｔj として11:03、11:10、11:20を情報送信装置Ｔ１の装置ＩＤと共に格納する。図１０（ｂ）にその格納結果を示す。

次に周期表更新部１６は、ステップＳＴ１７において上記表４をスキャンする。この結果、表４には送信時刻情報ｔj として11:03、11:10、11:20が格納されているので、送信時刻ｔj ＝11:03、11:10、11:20と送信時刻ｔi ＝11:00との差をそれぞれ算出し、この算出された差＝3分、10分、20分を情報送信装置Ｔ１の周期Ｃijの候補として、上記周期カウント格納部２４に格納された表３に追加する。また、ステップＳＴ１８により上記情報送信装置Ｔ１の装置ＩＤ及び送信周期Ｃijをキーとして表３を検索すると、表３には同一の送信周期Ｃij＝10分が２個存在しているので、図１０（ｃ）に示すように表３の送信周期Ｃij＝10分のカウント値をインクリメントして“２”を格納する。

続いて周期判断部１７はステップＳＴ２０において、上記周期カウント格納部２４に格納された表３のカウント値が、上記広域変数格納部２１に格納された周期判定カウント値Ｎ＝２以上になったか否かを判定する。この判定の結果、上記表３の送信周期Ｃij＝10分のカウント値は図１０（ｃ）に示すように“２”になっており、かつキャッシュ格納数Ｍ＝１以上になるので、ステップＳＴ２１に移行する。

ステップＳＴ２１に移行するとキャッシュ制御部１８が、上記周期判定カウント値Ｎ＝２以上になった情報送信装置Ｔ１の装置ＩＤと対応するデータベースＩＤを管理データ格納部３０から検索し、この検索されたデータベースＩＤを上記情報送信装置Ｔ１の装置ＩＤと対応付けてキャッシュ格納部２６に格納する。

かくして、過去に情報データを送信した複数の情報送信装置Ｔ１〜Ｔ３の中から、情報データの送信動作に周期性がありかつ送信周期の推定値Ｃijが10分と最も短い情報送信装置Ｔ１が選択され、この情報送信装置Ｔ１の装置ＩＤと当該情報送信装置Ｔ１に対応するデータベースＤＢ１のＩＤがキャッシュ格納部２６に格納される。

以上詳述したようにこの実施形態では、先ずデータベースＤＢ１〜ＤＢｍに格納された情報データをもとに、過去に情報データを送信した情報送信装置Ｔ１〜Ｔ３の装置ＩＤとその送信時刻情報を送信時刻順に並べた統合送信履歴を生成して格納する。次に、上記生成された統合送信履歴から送信時刻が新しい順に情報送信装置の送信時刻を読み出して、同一の情報送信装置の送信時刻ｔi 、ｔj の差から当該情報送信装置の送信周期Ｃijを推定する。そして、この推定処理により周期判定カウント値Ｎ＝２以上となる送信周期Ｃijが最初に検出された情報送信装置Ｔ１を選択し、この情報送信装置Ｔ１の装置ＩＤと当該情報送信装置Ｔ１に対応するデータベースＤＢ１のＩＤをキャッシュ格納部２６に格納するようにしている。

したがって、複数の情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍの中から、送信周期が短い順、つまり近い将来に情報データを送信してくる確率の高い順に情報送信装置が選択され、その装置ＩＤと対応するデータベースのＩＤがキャッシュ格納部２６に格納される。このため、情報送信装置Ｔ１〜Ｔｍのすべてについてその送信周期を推定し、その推定の結果をもとに送信周期が短い順に情報送信装置を選択してキャッシュ格納部２６に記憶させる場合に比べ、キャッシュ機能を高く維持した上で、送信周期の推定処理に要する時間を短縮すると共にその処理負荷及びメモリ容量を低減することが可能となる。

またこの実施形態では、運転フェーズにおいて、情報送信装置の増設又は取り外し、或いは当該情報送信装置に接続されるセンサの増設又は取り外しに伴う最適化要求の入力又は発生を受け付け、この最適化要求の入力時点から予め設定した期間が経過した後に、最適化フェーズの処理を開始するようにしている。このため、情報送信装置の増設や取り外し又はセンサの増設や取り外しが行われると、この増設や取り外しが行われた後に各情報送信装置から送信される情報データがデータベースに必要十分に蓄積された後に、最適化フェーズの処理が行われる。このため、常に必要十分な送信履歴に基づいて高精度の最適化処理を行うことができる。

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、統合送信履歴（表２）を生成する際に、データベースＤＢ１〜ＤＢｍに格納された情報データから、直近の予め定めた時間範囲に情報データを送信した情報送信装置の装置ＩＤとその送信時刻を抽出するようにしてもよい。このようにすると、統合送信履歴を生成する際の送信データのサンプル数を必要十分な数に限定することができ、これにより最適化フェーズの処理時間のさらなる短縮と処理負荷及びメモリ容量の低減が可能となる。

また、上記最適化フェーズにおいて、統合送信履歴内のすべての履歴に対しスキャンを行っても、予め設定したキャッシュ格納数Ｍ分の情報送信装置をキャッシュ格納部２６に格納できなかった場合には、上記統合送信履歴を作成する際の時間範囲を拡大するように変更する。そして、この拡大変更された時間範囲により統合送信履歴を作成し直し、この統合送信履歴に基づいて最適化フェーズの処理を実行するとよい。このようにすると、必要数の情報送信装置の装置ＩＤとデータベースＩＤをキャッシュ格納部２６に確実に記憶させることが可能となる。

その他、周期判定カウント値Ｎ及びキャッシュ格納数Ｍの値、管理サーバＭＳの構成とその機能、最適化フェーズの処理手順と処理内容等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

Ｓ１１〜Ｓ１ｘ，Ｓ２１〜Ｓ２ｙ，Ｓｍ１〜Ｓｍｚ…センサ、Ｔ１〜Ｔｍ…情報送信装置、ＷＮＷ…広域ネットワーク、ＤＳ…負荷分散装置、Ｒ１〜Ｒｋ…情報受信装置、ＬＮＷ…構内ネットワーク、ＤＢ１〜ＤＢｍ…データベース、ＭＳ…管理サーバ、１１…広域変数設定部、１２…送信履歴取得部、１３…送信履歴ソート部、１４…周期表管理部、１５…送信履歴検索部、１６…周期表更新部、１７…周期判断部、１８…キャッシュ制御部、２１…広域変数格納部、２２…送信履歴格納部、２３…統合送信履歴格納部、２４…周期カウント格納部、２５…統合送信履歴サブセット格納部、２６…キャッシュ格納部、３０…管理データ格納部。

Claims (9)

1. 複数の情報処理装置からそれぞれ任意の周期で送信される情報データを情報受信装置で受信したのち、この受信された情報データを複数のデータ記憶装置のうち前記送信元の情報送信装置に対応するデータ記憶装置に振り分けて格納する際に、前記情報データの振り分け先をキャッシュ装置に記憶された管理情報に基づいて指定する情報データ収集管理装置であって、
   前記データ記憶装置に格納された情報データをもとに、過去に情報データを送信した情報送信装置の識別情報とその送信時刻情報を送信時刻順に並べた送信履歴情報を生成する第１の手段と、
   前記生成された送信履歴情報から送信時刻が新しい順に情報送信装置の送信時刻情報を読み出して、同一の情報送信装置の送信時刻情報の差から当該情報送信装置の送信周期を推定し、この送信周期の推定結果が得られた順に前記情報処理装置の数より少数の情報送信装置を選択する第２の手段と、
   前記選択された情報送信装置の識別情報と当該情報送信装置に対応するデータ記憶装置の識別情報を、前記管理情報として前記キャッシュ装置に記憶させる第３の手段と
   を具備することを特徴とする情報データ収集管理装置。
2. 前記情報データの受信処理及び振り分け格納処理の実行中に、前記情報送信装置の増減又は当該情報送信装置に接続される情報発生源の増減に関する情報の入力を受け付ける手段と、
   前記増減に関する情報の入力を受け付けた時点から前記情報送信装置の送信周期に応じて予め定めた猶予時間が経過した後に、前記第１、第２及び第３の手段の処理を開始させる手段と
   を、さらに具備することを特徴とする請求項１記載の情報データ収集管理装置。
3. 前記第１の手段は、前記データ記憶装置に格納された情報データから、直近の予め定めた時間範囲に情報データを送信した情報送信装置の識別情報とその送信時刻情報を抽出し、この抽出した情報送信装置の識別情報とその送信時刻情報を送信時刻順に並べることにより送信履歴情報を生成するものである請求項１又は２記載の情報データ収集管理装置。
4. 前記第２の手段は、予め設定した数の情報送信装置を選択できたか否かを判定する手段をさらに有し、
   前記第１の手段は、
   前記第２の手段により予め設定した数の情報送信装置を選択できないと判定された場合に、前記時間範囲を拡大する手段と、
   前記拡大された時間範囲に情報データを送信した情報送信装置の識別情報とその送信時刻情報を抽出し直し、この抽出された情報送信装置の識別情報とその送信時刻情報を送信時刻順に並べることにより送信履歴情報を生成し直すものである請求項３記載の情報データ収集管理装置。
5. 複数の情報処理装置からそれぞれ任意の周期で送信される情報データを情報受信装置で受信したのち、この受信された情報データを複数のデータ記憶装置のうち前記送信元の情報送信装置に対応するデータ記憶装置に振り分けて格納する際に、前記情報データの振り分け先をキャッシュ装置に記憶された管理情報に基づいて指定する情報データ収集管理装置で使用される送信周期推定方法であって、
   前記データ記憶装置に格納された情報データをもとに、過去に情報データを送信した情報送信装置の識別情報とその送信時刻情報を送信時刻順に並べた送信履歴情報を生成する第１の過程と、
   前記生成された送信履歴情報から送信時刻が新しい順に情報送信装置の送信時刻情報を読み出して、同一の情報送信装置の送信時刻情報の差から当該情報送信装置の送信周期を推定し、この送信周期の推定結果が得られた順に前記情報処理装置の数より少数の情報送信装置を選択する第２の過程と、
   前記選択された情報送信装置の識別情報と当該情報送信装置に対応するデータ記憶装置の識別情報を、前記管理情報として前記キャッシュ装置に記憶させる第３の過程と
   を具備することを特徴とする送信周期推定方法。
6. 前記情報データの受信処理及び振り分け格納処理の実行中に、前記情報送信装置の増減又は当該情報送信装置に接続される情報発生源の増減に関する情報の入力を受け付ける過程と、
   前記増減に関する情報の入力を受け付けた時点から前記情報送信装置の送信周期に応じて予め定めた時間が経過した後に、前記第１、第２及び第３の過程の処理を開始させる過程と
   を、さらに具備することを特徴とする請求項５記載の送信周期推定方法。
7. 前記第１の過程は、前記データ記憶装置に格納された情報データから、直近の予め定めた時間範囲に情報データを送信した情報送信装置の識別情報とその送信時刻情報を抽出し、この抽出した情報送信装置の識別情報とその送信時刻情報を送信時刻順に並べることにより送信履歴情報を生成するものである請求項５又は６記載の送信周期推定方法。
8. 前記第２の過程は、予め設定した数の情報送信装置を選択できたか否かを判定する過程をさらに有し、
   前記第１の過程は、
   前記第２の課程により予め設定した数の情報送信装置を選択できないと判定された場合に、前記時間範囲を拡大する過程と、
   前記拡大された時間範囲に情報データを送信した情報送信装置の識別情報とその送信時刻情報を再抽出し、この再抽出された情報送信装置の識別情報とその送信時刻情報を送信時刻順に並べることにより送信履歴情報を生成し直すものである請求項７記載の送信周期推定方法。
9. 請求項１乃至４のいずれかに記載の情報データ収集装置が具備する第１、第２及び第３の手段の処理をコンピュータに実行させる送信周期推定プログラム。

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