JP2011066623A - スケジューリング装置、方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ビル設備において、ネットワーク帯域を効率的に利用し、設備情報の取得に要する時間を短縮する。
【解決手段】ビルの通信モジュールへビル設備の設備情報を問合せるクエリーを送信し、ビルの通信モジュール毎のクエリー送信から応答受信開始までの待ち時間を記憶しておき、サービスに要求される設備情報を問い合わせるクエリーを生成し、クエリーの送信先となる通信モジュールに対応する前記待ち時間に基づいて、クエリーの送信順序を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビル設備群への問い合わせスケジューリングに関するものである。

従来のデータアクセスのスケジューリングシステムは、ウェブサーバ毎にサーバ上のコンテンツ更新頻度を記録・推定し、それに基づきコンテンツを収集する間隔（頻度）を決定していた（例えば特許文献１参照）。

しかし、このような手法を用いて様々なタイプのビルのビル設備から設備データを収集する場合、応答の開始が遅いビル設備によって、データ収集側のネットワーク未使用時間が増え、ネットワーク帯域使用効率が低下し、データ収集に時間がかかるという問題があった。

特開２００９−１１０１９６号公報

本発明は、ネットワーク帯域を効率的に使用し、データ収集時間を短縮するスケジューリング装置、方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様によるスケジューリング装置は、ビルの通信モジュールへビル設備の設備情報を問い合わせるクエリーを送信し、前記通信モジュールから、前記クエリーの応答として、監視制御点により計測される前記設備情報を取得するスケジューリング装置であって、複数のビルの通信モジュールの位置情報及び当該通信モジュールへのクエリー送信から応答受信までの待ち時間を示す第１プロファイル情報と、前記監視制御点及び前記通信モジュールの接続関係を示す第２プロファイル情報とを記憶する記憶部と、要求する設備情報を計測する前記監視制御点が１つ以上記されたサービス要求を受け付ける受付部と、前記第１プロファイル情報及び前記第２プロファイル情報を用いて、前記サービス要求に記された監視制御点により計測される設備情報を問い合わせるクエリーを生成し、当該監視制御点に接続される通信モジュールに対応する前記待ち時間に基づいて、当該クエリーの優先度を判定する生成部と、前記クエリーを前記優先度に応じて第１の送信キュー又は第２の送信キューに追加し、前記第１の送信キューに含まれるクエリーの送信と同時に又は送信後に前記第２の送信キューに含まれるクエリーを送信する通信処理部と、を備えるものである。

本発明によれば、ネットワーク帯域を効率的に使用し、データ収集時間を短縮できる。

第１の実施形態に係るスケジューリング装置の概略構成図。 通信モジュールプロファイル情報を示す図。 通信モジュールの応答の一例を示すシーケンス図。 通信モジュールの応答の一例を示すシーケンス図。 設備ポイントプロファイル情報を示す図。 第１の実施形態に係るスケジューリング方法を説明するフローチャート。 サービス要求情報を示す図。 前倒し許容時刻及び遅延許容時刻の例を示す図。 クエリーリストを示す図。 クエリーリスト生成処理を説明するフローチャート。 送信キューへのクエリー追加処理を説明するフローチャート。 クエリー優先度判定に用いる閾値の例を示すグラフ。 クエリー通信処理部の概略構成図。 クエリー送信処理を説明するフローチャート。 クエリー送信時及び応答受信時のネットワーク帯域の利用の一例を示す図。 クエリー送信時及び応答受信時のネットワーク帯域の利用の一例を示す図。 複数の応答開始待ち時間の異なる通信モジュールとの通信の一例を示す図。 第２の実施形態に係るスケジューリング装置の概略構成図。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）図１に本発明の第１の実施形態に係るスケジューリング装置の概略構成を示す。本実施形態に係るスケジューリング装置１は、ネットワーク３を介して、様々なタイプのビル２の通信モジュール２０と接続されている。

スケジューリング装置１は、通信モジュール２０にクエリー（設備に対するデータ取得や制御指令などの問い合わせ）を送信することによって、ビル設備２１の設備情報（設備データ）を収集することができる。ここで、ビル設備２１の設備情報は、例えばビル設備２１が空調設備の場合、部屋温度や消費電力などの計測値、運転時間や消費電力量などの積算値、オン／オフ状態や冷暖モードなどの状態値の情報をいう。ネットワークを介してポイント（監視制御点）にアクセスすることで、アクセス時点の設備情報が取得される。

ビル２は、延べ床面積３０００ｍ^２以下の小規模事務所ビル、延べ床面積数万ｍ^２の中規模事務所ビル、延べ床面積５００００ｍ^２以上の大規模事務所ビルだけでなく、商業施設、娯楽施設、工場、官庁施設、医療施設、学校施設などを含む。

ビル２には、ビル設備２１として、ビルの規模や用途毎に設計された、空調設備、照明設備、電源設備、衛生設備、防犯設備、防災設備、昇降機設備、などが、保守・運用されている。

ビル設備２１は、通信モジュール２０へ、ポイントが計測した設備情報を送信する。本実施形態に係るスケジューリング装置１を利用するサービスの為に、ビル２に新たに通信モジュール２０を施工する場合もありうるが、多くの既設ビルでは、ビルの中でのビル監視や、ビル設備保守の目的で、ビルの規模や用途毎に様々な方式の通信モジュール２０が導入されており、通信モジュール２０の通信性能のバリエーションは多様である。

また、通信モジュール２０のプロトコルは、ＢＡＣｎｅｔやＬｏｎＷｏｒｋｓなどのオープンプロトコルや、ウェブサービスなどの遠隔対応プロトコル、ベンダー独自のプロトコルなど様々である。

スケジューリング装置１は、クエリー生成部１０、クエリー通信処理部１１、記憶部１２、サービス要求受付部１４及び受信データ処理部１５を備える。

クエリー生成部１０は、クエリー（設備に対するデータ取得や制御指令などの問い合わせ）を生成し、各クエリーの送信順序についての優先度を判定する。クエリー通信処理部１１は、ビル２のビル設備２１にクエリーを送信し、設備情報を受信する。クエリー通信処理部１１は、優先度毎の送信キューを有し、クエリー生成部１０により生成されたクエリーは、その優先度に基づいて、対応する送信キューに追加される。

記憶部１２は、通信モジュールプロファイル情報１２１及び設備ポイントプロファイル情報１２２を記憶する。記憶部１２は、これらの情報を、リレーショナルデータベースのテーブルとして定義しても良いし、所定のフォーマットのファイル群として管理しても良い。

通信モジュールプロファイル情報１２１は、図２に示すように、スケジューリング装置１が接続する各ビル２の通信モジュール２０の通信特性情報であり、通信モジュール２０が設置されたビル２を示すビル識別子、通信モジュール識別子、プロトコル種別情報、ネットワークアドレス、受信開始待ち時間及び応答データの平均サイズを含む。ここで、通信モジュール識別子は、スケジューリング装置１において各通信モジュール２１を一意に識別できる識別子（位置情報）とする。また、受信開始待ち時間は、クエリー送信から応答を受信するまでの待ち時間である。

通信モジュール２１には、応答開始の早い通信モジュールと応答開始の遅い通信モジュールがある。応答開始の早い通信モジュールは、図３に示すように、予め設備データの収集を行い、キャッシュに保持しておき、クエリー通信処理部１１からの問い合わせ時に計測遅延が発生せず、１秒程度で応答を開始できる。

一方、応答開始の遅い通信モジュールは、図４に示すように、クエリー通信処理部１１からの要求を契機に、設備データの収集を開始するので、計測処理の遅延が大きく、応答の開始に数秒〜数十秒を必要とする。

設備ポイントプロファイル情報１２２は、図５に示すように、スケジューリング装置１が収集する設備情報を計測する“ポイント（監視制御点）”の特性情報であり、ビル識別子、通信モジュール識別子及びポイント識別子を含む。ここで、ポイント識別子は、スケジューリング装置１において各ポイントを一意に識別できる識別子とする。また、ビル識別子は該ポイント識別子の示す監視制御点を持つ設備が設置されたビルを識別する識別子であり、通信モジュール識別子は該ポイント識別子の示す監視制御点を持つ設備情報をネットワークを介して提供する通信モジュールを識別するための識別子とする。この設備ポイントプロファイル情報１２２により、各ポイント（監視制御点）の識別子と、どのビルのどの通信モジュールにアクセスすれば設備情報を得られるかというビル識別子及び通信モジュール識別子のヒモ付け情報（接続関係）が表現される。

クエリー生成部１０は、サービス４から直接的に、あるいはミドルウェアなどによって抽象化された機構を介して間接的に、任意のタイミングで指定されるサービス要求を受け付けるサービス要求受付部１４を介してサービス要求情報を取得し、通信モジュールプロファイル情報１２１及び設備ポイントプロファイル情報１２２に基づいて、クエリーを生成する。クエリー生成部１０は、生成したクエリーを、優先度毎にリスト化して、クエリー通信処理部１１に渡す。記憶部１２にあらかじめサービス要求情報１２０を記憶していても良い。

クエリー生成部１０は、スケジューリング装置１で指定された所定時間周期Ｔ１(例えば１分)で動作し、現在時刻からＴ１×ｎ分（ｎはクエリーリストを前もって生成するために十分な時間であり、例えば３）先から始まるＴ１分の区間(リスト生成対象期間)の期間のクエリーのリストを生成する。

クエリー通信処理部１１は、後述する手順によって、クエリーの送信と応答データの受信を行い、受信したデータを受信データ処理部１５に渡す。受信データ処理部１５は、受信データを取得データ記憶部５に記憶させる。

図示しないが、クエリー通信処理部１１は、通信モジュール２０との接続に必要な、ネットワークアドレス情報、サービスポート情報、アクセス認証情報などを用いて、通信モジュール２０のサポートする通信プロトコルに従って、通信モジュール２０との接続を開始し、クエリーの送信及び応答データの受信を行う。

通信プロトコルとしては、例えば、ＨＴＴＰ、ＳＭＴＰ、ＦＴＰ、ＳＮＭＰなどのインターネット標準のプロトコルや、ＢＡＣｎｅｔ／ＩＰ、ＬｏｎＷｏｒｋｓ、ＯＰＣ、ＦＬ−ｎｅｔなどのビルシステム向けプロトコルや、ベンダー独自の各種プロトコルを用いることができる。また、クエリーのデータ表現は、各通信プロトコルが定める形式の他に、ＢＡＣｎｅｔ／ＷＳ、ｏＢＩＸ、ＯＰＣ ＸＭＬなどの各種ＸＭＬスキーマ標準に従った表現を用いることもできる。

次に、スケジューリング装置１の動作について図６に示すフローチャートを用いて説明する。スケジューリング装置１は、サービス要求情報が変化した時、通信モジュールロファイル情報１２１が更新された時、スケジューリング装置１の外部から動作開始要求があった時、スケジューリング装置１に指定された収集動作に関する周期パラメータ（例えば、２３：５５を基準に１０分単位でサービス要求を処理するなど）に基づいた時刻になった時、などのタイミングで、動作を開始する。

（ステップＳ１０１）クエリー生成部１０が、各サービス要求が必要とする設備情報（ポイントデータ）を受信するのに必要なクエリーのリストを生成する。リストの生成方法については後述する。

サービス要求情報の一例を図７に示す。サービス要求情報は、スケジューリング装置１を利用する各サービス（例えば、ビルの省エネ見える化サービス、ビル設備の省エネ運用サービス、ＣＯ_２排出量取引サービス、電力需要調整サービス、ビル設備のリモートメンテナンスサービス、など各ビル２の各ビル設備２１の情報を様々な手法で利用するサービス群）に要求される情報として、サービス要求識別子、サービス識別子、前倒し許容時刻、遅延許容時刻、データ取得対象のポイント識別子を含む。

サービス要求情報は、サービス要求受付部１４を介してスケジューリング装置１に伝えられる情報である。サービス要求情報は、サービス追加時、サービス設定時、サービス実行時などのタイミングで、サービスが要求する「午前１０時の××の設備情報が欲しい」「午前１０時の制御実施前後の△△の設備情報が欲しい」などの設備情報の取得要求を具体的に記述した情報である。

前倒し許容時刻及び遅延許容時刻は、図８（ａ）に示すように、実際の設備情報の取得希望時刻に対して許容できる時刻のズレ情報である。例えば、図８（ｂ）に示すように、「午前１０時の××の設備情報が欲しい」ときに、収集周期のズレが±５％許容できる場合、取得希望時刻は１０：００であり、前倒し許容時刻として６０分周期の５％に当たる３分間の前倒し時間を取得希望時刻から引いた９：５７が記述され、遅延許容時刻として３分間の遅延時間を取得希望時刻に加えた１０：０３が記述される。

また、例えば、図８（ｃ）に示すように、「午前１０時の制御実施前後の△△の設備情報が欲しい」ときに、制御周期の１０％のズレが許容される場合、制御前の設備情報の取得に関しては、取得希望時刻が９：５９となり、前倒し許容時刻として６０分周期の１０％にあたる６分間の前倒し時間を取得希望時刻から引いた９：５３が記述され、遅延許容時刻として、制御実施直前時刻にあたる９：５９が記述される。また、制御後の設備情報の取得に関しては、取得希望時刻が１０：０１となり、前倒し許容時刻として制御実施後のスタートラインにあたる１０：０１が記述され、遅延許容時刻として６０分周期の１０％にあたる６分間の遅延時間を取得希望時刻に加えた１０：０７が記述される。

ここでは、説明のために具体的な時刻を記述したが、毎正時などの繰り返し表現の記法を決めて記述しても良いし、ある取得時刻を基準として次回取得時刻を算出する関数の記法を決めて記述してもよい。また、朝のビル設備の立ち上がり時など変化が激しい期間はデータ収集周期を短くし、定常状態になったら間隔を空けて収集するなど、ビル設備の状態にあわせたデータ収集周期モデルをサービスは利用してもよい。また、スケジューリング装置１の利用する通信回線の帯域や信頼性、後述するクエリーの優先度を決定する閾値、ある単位時間に送信する必要のあるクエリー数などの値から定まる設備情報の取得要求の処理周期や処理精度の上下限の値（例えば、１ＫＢのクエリーを１万個送信するためには１Ｍｂｐｓ帯域で８０秒以上かかり、その帯域を増強しない限り処理周期を８０秒以下にはできない）に基づいて、何段階かのサービス要求レベルを表す選択肢の情報をスケジューリング装置１がサービスに提供し、それぞれのサービスがその選択肢から所望のサービス要求を選択する形で、サービス要求を記述してもよい。サービス要求情報は、どの期間内に設備情報の収集を行う必要があるのかについて、スケジューリング装置１が理解できる記法で記述される。

クエリー生成部１０により図９に示すようなクエリーリストが生成される。クエリーリストは、クエリー通信処理部１１から送出するクエリーの送出順序や送出間隔を決めるためのクエリー情報であり、クエリー識別子、クエリー内容（プロトコル種別及びデータの取得を行うポイントの識別子）、クエリー応答サイズ、送信先アドレス、クエリー送信開始許可時刻、 クエリー送信締め切り時刻及びクエリー応答受信開始待ち時間を含む。

（ステップＳ１０２）クエリー生成部１０が、クエリーリストのクエリー毎に優先度を判定する。クエリーは、クエリー通信処理部１１の優先度毎の送信キューに順次追加される。本ステップにおける処理の詳細は後述する。
（ステップＳ１０３）クエリー通信処理部１１が、あらかじめ選択されたキュー選択アルゴリズムに基づいて、クエリーを順次送信する。クエリー通信処理部１１によるクエリー送信処理の詳細は後述する。
（ステップＳ１０４）クエリー通信処理部１１が、ネットワーク３を介して、通信モジュール２０から応答データ（ビル設備２１の設備情報）を受信する。受信された応答データは、受信データ処理部１５が取得データ記憶部５に格納する。

なお、データが取得できなかった旨のエラーメッセ時が返ってきた場合、クエリー通信処理部１１は、対応するクエリーを再度クエリーリストに加えるよう、クエリー生成部１０に通知する。

また、何らかのトラブルや制約で通信モジュール２０が応答を返せない場合や、途中のネットワークの状況により応答が帰ってこない場合、クエリー通信処理部１１は、所定のタイムアウト時間に基づいてクエリーを送信するコネクションを破棄し、対応するクエリーを再度クエリーリストに加えるようクエリー生成部１０に通知する。このようなリトライ処理が可能となるように、クエリー通信処理部１１は、スケジューリング装置１の動作周期Ｔ１の実数倍(例えば５倍)の期間、送出したクエリーの情報を保持しておくことが好適である。

ステップＳ１０１におけるクエリーリスト生成処理を図１０に示すフローチャートを用いて説明する。

（ステップＳ２０１）設備ポイントプロファイル情報１２２から、サービス要求に記されたポイント識別子に対応する通信モジュール識別子が抽出される。
（ステップＳ２０２）通信モジュールプロファイル情報１２１から、ステップＳ２０１で抽出された通信モジュール識別子に対応する通信モジュールが特定される。
（ステップＳ２０３）サービス要求に対応するクエリーの識別子が生成される。
（ステップＳ２０４）クエリーの応答サイズとして、通信モジュールの応答データの平均サイズが設定される。
（ステップＳ２０５）クエリーのクエリー内容として、通信モジュールのＰＲＯＴＯＣＯＬ−Ａ−ＧＥＴ及びサービス要求のポイント識別子のセットが設定される。
（ステップＳ２０６）クエリーの送信先アドレスとして、通信モジュールのネットワークアドレスが設定される。
（ステップＳ２０７）クエリーの送信開始許可時刻として、サービス要求の前倒し許容時刻から、通信モジュールの応答開始時間を引いた時刻が設定される。
（ステップＳ２０８）クエリーの送信締め切り時刻として、サービス要求の遅延許容時刻から、通信モジュールの応答開始時間を引いた時刻が設定される。
（ステップＳ２０９）クエリーのクエリー応答受信開始待ち時間として、通信モジュールの受信開始待ち時間が設定される。
（ステップＳ２１０）クエリーがクエリーリストに追加される。

なお、通信モジュールから提供されるポイントデータの生成時刻や、通信モジュールの仕様などから、クエリーを送信してからデータが生成されるまでの時間（データ生成時間）が事前に判明する場合は、ステップＳ２０７において、クエリーの送信開始許可時刻として、サービス要求の前倒し許容時刻からデータ生成時間を引いた時刻を設定し、ステップＳ２０８において、クエリーの送信締め切り時刻として、サービス要求の遅延許容時刻からデータ生成時間を引いた時刻を設定してもよい。これにより、応答開始待ち時間の長い通信モジュールからポイントデータを取得する場合の、サービス要求への適合性を向上させることができる。

ここで、前記クエリーリストから、同じ送信先アドレスを持つクエリーを抽出し、抽出されたクエリーサブセットに含まれる各クエリーについて、各クエリー内容のポイント識別子を重複無くリストアップしたポイント識別子集合を新たなクエリー内容とし、クエリーの送信開始許可時刻の最大値を新たな送信開始許可時刻とし、クエリーの送信締め切り時刻の最小値を新たな送信締め切り時刻とした、合成クエリーを生成してクエリーリストに加え、クエリーサブセットに含まれるすべてのクエリーをクエリーリストから省くことでクエリーリストのサイズを小さくすることがさらに好適である。

続いて、ステップＳ１０２における送信キューへのクエリー追加処理を図１１に示すフローチャートを用いて説明する。

（ステップＳ３０１）クエリーリストから、送信開始許可時刻がリスト生成対象期間の終了時刻より早いクエリーの集合（第１クエリーセット）が抽出される。
（ステップＳ３０２）第１クエリーセットに含まれるクエリーを送信締め切り時刻の早い順に並び替えた第２クエリーセットが生成される。
（ステップＳ３０３）第２クエリーセットに含まれるクエリーのうち、未選択のクエリーを１つ選択する。以降のステップＳ３０４〜Ｓ３０８はここで選択されたクエリーに対して実行される。
（ステップＳ３０４）クエリー応答開始待ち時間と閾値Ｔｈ２との比較が行われる。閾値Ｔｈ２については後述する。クエリー応答開始待ち時間が閾値Ｔｈ２より大きい場合はステップＳ３０５へ進み、Ｔｈ２以下の場合はステップＳ３０６へ進む。
（ステップＳ３０５）クエリーが第１クエリーサブセットに追加される。
（ステップＳ３０６）クエリー応答開始待ち時間と閾値Ｔｈ１との比較が行われる。閾値Ｔｈ１については後述する。クエリー応答開始待ち時間が閾値Ｔｈ１より大きい場合はステップＳ３０７へ進み、Ｔｈ１以下の場合はステップＳ３０８へ進む。
（ステップＳ３０７）クエリーが第２クエリーサブセットに追加される。
（ステップＳ３０８）クエリーが第３クエリーサブセットに追加される。
（ステップＳ３０９）第２クエリーセットに含まれる全てのクエリーが選択された場合はステップＳ３１０へ進み、未選択のクエリーがある場合はステップＳ３０３に戻る。
（ステップＳ３１０）第１クエリーサブセットに含まれるクエリーが、クエリー応答受信開始待ち時間が長い順に並び替えられ、長い順に図１３に示すクエリー通信処理部１１のｃｌａｓｓ１の送信キューに追加される。
（ステップＳ３１１）第２クエリーサブセットに含まれるクエリーが、クエリー応答受信開始待ち時間が長い順に並び替えられ、長い順にクエリー通信処理部１１のｃｌａｓｓ２の送信キューに追加される。
（ステップＳ３１２）第３クエリーサブセットに含まれるクエリーがランダムに並び替えられてクエリー通信処理部１１のｃｌａｓｓ３の送信キューに追加される。

次に、ステップＳ３０４、Ｓ３０６の処理で用いた閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２の定義について、図１２に示す応答開始待ち時間の分布図を用いて説明する。

閾値Ｔｈ１は、応答の早い設備へのクエリーと、そうでない設備へのクエリーを分別する為の閾値である。応答の早い設備は約１秒前後で応答を返すと考えられるため、例えば、その倍の値である２秒を閾値Ｔｈ１とすることで、応答の早い設備に対するクエリー集合を抽出することができる。

閾値Ｔｈ１によって分割された応答の遅い方のクエリーの集合の応答開始待ち時間は、例えば、数秒〜数十秒の幅を持って分布している。この分布は、サービスが要求するポイントデータからステップＳ１０１において導出されたクエリーを母集合としているので、サービス要求に依存して様々な分布を取ると考えられる。

例えば、図１２に示すように、応答待ち時間が２秒までの領域に多数のクエリーが存在し、応答開始待ち時間が数秒〜数十秒の領域で緩やかに漸減していくような分布が考えられる。このとき、応答開始待ち時間が数秒に近いクエリーと、数十秒に近いクエリーとでは性質が大きく異なり、例えば、クエリーの応答を数十秒待つ間に、応答開始待ち時間が数秒であるクエリーの応答を受けるような受信ウィンドウの詰め込みが可能となる。

そのような遅いクエリーの集合を更に分割する為の閾値が閾値Ｔｈ２である。閾値Ｔｈ２の具体的な値は、全クエリーの中央値、閾値Ｔｈ１を超えるクエリー群の中央値、閾値Ｔｈ１の倍数、全クエリー中の最大応答待ち時間の半分又は１／４などの値を、分布の特性に基づいて指定する。

図１３にクエリー通信処理部１１の構成の一例を示す。クエリー通信処理部１１は、クラス別の送信キュー１０１〜１０３、クエリー送信部１０４、応答データ受信部１０５、及び応答データ処理部１０６を有する。

送信キュー１０１〜１０３は、クエリー生成部１０によって生成されたクエリーを、優先度別に一次記憶する領域である。優先度は、ステップＳ３０４〜Ｓ３０８で行ったクエリー応答開始待ち時間に基づくクラス分けである。なお、図１３は、クエリー生成部１０の付与する優先度のレベル数と、送信キューの数が同じ例を示す。

クエリー送信部１０４は、スケジューリング装置１で外部より指定されたアルゴリズムにしたがって、クラス別のキュー１０１〜１０３から、クエリーを１つずつ取り出し、クエリーの送信先となる通信モジュールに対してクエリーを送信する。

応答データ受信部１０５は、クエリー送信部１０４が送信したクエリーの応答データを受け取り、応答データ処理部１０６に渡す。

応答データ処理部１０６は、応答データをスケジューリング装置１の外部のシステムやデータベースが求めるデータ形式や通信方式に変更の上、提供する。例えば、サービス要求を出したサービスにその要求に答えるデータとして返答する。この応答データ処理部１０６は、受信データ処理部１５と同じであってもよい。

次に、クエリー通信処理部１１によるステップＳ１０３のクエリー送信処理を図１４に示すフローチャート及び図１５に示すウィンドウを用いて説明する。なお、図１１では、クエリーを２つの閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２を用いて３つのキュークラスに分類していたが、ここではクエリーを１つの閾値により２つのキュークラスに分類した場合のクエリー送信処理を説明する。

クエリー送信部１０４は、処理開始時に、現在時刻を含む送信ウィンドウの単位区間（クエリー送信処理開始基準時刻ｔ０から単位時間Ｔ２（例えば２秒）毎に区分けした期間）の番号を示す数字ｎを０に初期化し、ｍを最終区間の番号に初期化する。なお、各送信ウィンドウの単位区間に対応する受信予測ウィンドウの単位区間は、ｔ０に通信遅延のオフセット値（例えば、閾値Ｔｈ１の半分の値）を加えた時刻を基準時刻とし、Ｔ２毎に区分けされ、同様に０〜ｍで指定されるものとする。

最終区間の番号は、単位期間Ｔ３（ステップＳ１０３の一連の処理の対象期間で、スケジューリング装置１が対象とする通信モジュールの応答受信開始待ち時間の最大値＋予備オフセットの値、例えば３０秒）を単位時間Ｔ２で除算した商の値である。ここでは最終区間の番号を１４とする。番号ｍは、図１５（ｂ）に示す受信予測ウィンドウを単位区間毎に時刻の遅い方から埋めていく処理を行う際のカーソル値である。

（ステップＳ４０１）現在時刻が単位区間に含まれるか否か判定される。含まれる場合はステップＳ４０３へ進み、含まれない場合はステップＳ４０２へ進む。
（ステップＳ４０２）次回処理開始時刻まで処理を待つ。
（ステップＳ４０３）ｃｌａｓｓ１のキュー（応答開始待ち時間が大きいクエリーセット）の先頭のクエリーＸの応答受信開始待ち時間＞Ｔ２×ｍとなる場合、すなわち、図１５（ｂ）に示す受信予測ウィンドウを時刻の遅い方から埋めていくのに好適な応答受信開始待ち時間である場合、ステップＳ４０４に進む。それ以外の場合はステップＳ４０９へ進む。
（ステップＳ４０４）クエリーＸの応答サイズと、現在の受信予測ウィンドウの区間ｍの予約済みウィンドウサイズＲＷ（ｍ）とを足した値が、受信帯域の上限値ＢＷｒ１より小さいか否かが判定される。小さい場合はステップＳ４０７へ進み、上限値以上の場合はステップＳ４０５へ進む。
（ステップＳ４０５）番号ｍをデクリメントする。
（ステップＳ４０６）１つ手前の単位区画の受信予測ウィンドウの区間に対する応答データの詰め込み処理が行えるか否かが判定される。行える場合はステップＳ４０４に戻る。詰め込み処理が行えない場合は、ステップＳ４０９へ進む。なお、この場合、ｃｌａｓｓ１キューに残っているクエリーの送信が出来ないため、クエリー通信処理部１１は、対応するクエリーを再度クエリーリストに加えるようクエリー生成部１０に通知する。
（ステップＳ４０７）ｃｌａｓｓ１キューからクエリーＸを取り出して送信する。
（ステップＳ４０８）ＲＷ（ｍ）にクエリーＸの応答サイズを加算する。
（ステップＳ４０９）ｃｌａｓｓ２キュー（応答開始待ち時間が小さいクエリーセット）の先頭のクエリーＹの応答サイズと、現在の受信予測ウィンドウの区間ｎの予約済みウィンドウサイズＲＷ（ｎ）とを足した値が、ＢＷｒ１より小さい場合はステップＳ４１０へ進み、ＢＷｒ１以上の場合は受信帯域の上限値に達したため、ステップＳ４１２へ進む。
（ステップＳ４１０）ｃｌａｓｓ２キューからクエリーＹを取り出して送信する。
（ステップＳ４１１）ＲＷ（ｎ）にクエリーＹの応答サイズを加算する。
（ステップＳ４１２）終了条件判定が行われる。ｎ＞Ｔ３÷Ｔ２−１の場合は終了し、ｎ≦Ｔ３÷Ｔ２−１の場合はステップＳ４１３へ進む。
（ステップＳ４１３）ｎをインクリメントして、次回処理開始時刻まで処理を待つ。

このような方法により、図１５に示すように、ｃｌａｓｓ１キューのクエリー集合ＱＣ１の問い合わせの結果、受信予測ウィンドウの時刻の遅い方から、受信帯域ＢＷｒ１の範囲でＱＣ１の応答データＤＣ１を埋めていくことができる。

上記の方法は基本的なものであり、細かな調整を行うことで、受信予測ウィンドウをさらに効率良く埋めていくことができる。

例えば、図１４のステップＳ４０６において、クエリーＸの応答受信開始待ち時間が、受信側の応答データを詰める対象である区間ｍと、送信側のクエリー送信タイミングの区間ｎの差より大きくなってしまった場合は、該区間ｎでクエリーＸを送信すると、受信側の区間ｍを飛び越えた領域で応答データを受信してしまい、受信帯域ＢＷｒ１の制約を破ってしまう。

このようなケースが見込まれるクエリー分布に対しては、前述した閾値Ｔｈ２を導入し、ｃｌａｓｓ３のキューを増設し、クエリー生成部１０において、応答受信開始待ち時間が閾値Ｔｈ２より大きいクエリーだけをｃｌａｓｓ１に追加し、ｃｌａｓｓ１キューのクエリーはステップＳ４０６の制約を破ることが無いようにすることができる。

また、閾値Ｔｈ２より応答受信開始待ち時間が小さいクエリーを追加したｃｌａｓｓ３キューについては、図１６に示すように、例えば、ある一定間隔でクエリーを送信し続けることで、ｃｌａｓｓ１キューが使用する受信領域より前の領域で、ｃｌａｓｓ３の応答データを受信し、残った領域をｃｌａｓｓ２の応答の早いクエリーの応答データで埋めることで、受信帯域を効率よく利用することができる。

他には、例えば、応答受信データの受信時間（受信開始から受信完了までの時間）が、単位区間より長く、複数の単位区間に渡って応答データの受信が続くようなクエリーを送信する場合に、ステップＳ４０４及びステップＳ４０９において、単位区間毎のクエリーの応答サイズの値として、単位区間当たりに受信される応答サイズ（応答サイズ÷受信時間×単位時間Ｔ２）の値を新たに用いて、応答データの受信が継続される区間ｔｒ０〜ｔｒｘ（ｘは受信時間÷単位時間の商）について、ＲＷ（ｔｒ０）〜ＲＷ（ｔｒｘ）がそれぞれＢＷｒ１以下であることを判定するステップに拡張することで、より正確な受信予測ウィンドウの利用情報を予測でき、受信帯域を効率よく利用することができる。

このようなクエリー送信を行うことで、図１７に示すように、応答の送信開始が遅い通信モジュール２０への問い合わせによって生じるネットワークの空き帯域を、応答の送信開始が早い通信モジュール２０からのクエリー応答パケットで埋めることができ、ネットワークの使用効率を向上させることができる。

このように、本実施形態に係るスケジューリング装置１によれば、クエリー応答の受信開始までに要する時間を考慮することで、センター側ネットワークを効率よく利用することが可能となり、データ収集時間（設備情報取得に要する時間）を短縮できる。

（第２の実施形態）図１８に本発明の第２の実施形態に係るスケジューリング装置を示す。本実施形態に係るスケジューリング装置は、図１に示す上記第１の実施形態に係るスケジューリング装置１にネットワーク利用効率評価部１３を追加した構成となっている。

また、クエリー通信処理部１１は、実際に計測された通信モジュール２０毎の受信開始時間（クエリー送信から応答受信開始までの時間）を、ネットワーク利用状況情報１２４として記憶部１２に記憶させる。上記第１の実施形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付して説明を省略する。

ネットワーク利用効率評価部１３は、ネットワーク利用状況情報１２４に保存された通信モジュール２０の応答受信開始待ち時間Ａと、通信モジュールプロファイル情報１２１に保存されている通信モジュールの応答受信開始待ち時間Ｂとの差を求める。そして、求めた差の絶対値が、待ち時間Ｂのある割合（例えば２０％）を超えている場合、待ち時間Ａを通信モジュール２０の新しい待ち時間として上書きし、通信モジュールプロアイル情報１２１を更新する。

この際、１度の計測だけでなく、複数回の計測の平均値や最頻値など統計的に安定した数値を比較対象の待ち時間として扱うことがさらに好適である。

また、ネットワーク利用効率評価部１３は、スケジューリング装置１のＯＳやミドルウェアの付加機能を利用するなどして、ネットワーク利用率を監視し、受信側帯域が図１４で示したＢＷｒ１よりある割合以上回る場合、又は、下回る場合をトリガーとして、その間に受信した応答データを送信してきた通信モジュールに限って、前記の比較補正処理を行うことで、処理効率をあげてもよい。

また、応答受信開始待ち時間が、特定のポイント識別子を対象としたクエリーの応答のみ通信モジュールの応答受信開始待ち時間から外れる場合、通信モジュールプロファイル情報１２１の該通信モジュールの情報をコピーして、新たに通信モジュール識別子を付与し、更に新しい受信開始毎時間として、該ポイントについて計測された応答受信開始待ち時間を記憶し、また、設備ポイントプロファイル情報１２２の該ポイントの通信モジュール識別子を新しい通信モジュール識別子に置き換える処理を行うことで、仮想的な通信モジュール情報を生成し、特定ポイントの異常値を別処理するようにしてもよい。

ネットワーク利用効率評価部１３が、通信モジュールプロファイル情報１２１の応答受信開始待ち時間を更新することで、クエリー生成部１０の次回処理時に、補正された応答受信開始待ち時間を用いてクエリーの生成と優先度付けが行われるため、より精度良く、受信予測ウィンドウの操作を行うことができる。

上記第１及び第２の実施形態に係るスケジューリング装置１により、クエリーの送信側帯域及び受信側帯域の上限を押さえることができる。従って、例えば、サービス要求にビル設備に対する制御命令や制御計画の配布を行うものが含まれていたとしても、該制御要求が必要とする送信側帯域をＢＷｓ２とし、図１５（ａ）の送信計画ウィンドウの送信帯域の上限値をＢＷｓ１とすると、ＢＷｓ１をＢＷｓ１−ＢＷｓ２に置き換えて、クエリー送信判定の際に、図１４のステップＳ４０４及びステップＳ４０９の前に、それぞれ「クエリーＸの送信サイズと送信計画ウィンドウサイズＳＷ（ｎ）の和がＢＷｓ１を超えないことを判定する」ステップを追加することで、新しいＢＷｓ１の値を超えない範囲で、ポイントデータ取得のクエリーを送信するようにでき、制御要求が必要とするＢＷｓ２を確保することができる。

また、同様にビル設備からの警報や故障の情報が、通信モジュールからイベント通知型の通信で通知されてくる場合、該イベント通知型通信の必要とする受信側帯域をＢＷｒ２とすると、図１４のＢＷｒ１の値をＢＷｒ１−ＢＷｒ２に置き換えることで、イベント通知型通信の必要とする帯域の確保ができる。

上述した実施形態で説明したスケジューリング装置の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、スケジューリング装置の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。

また、スケジューリング装置の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。

なお、本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わせにより、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、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１ スケジューリング装置
２ ビル
３ ネットワーク
１０ クエリー生成部
１１ クエリー通信処理部
１２ 記憶部
１４ サービス要求受付部
２０ 通信モジュール
２１ ビル設備

Claims (6)

1. ビルの通信モジュールへビル設備の設備情報を問い合わせるクエリーを送信し、前記通信モジュールから、前記クエリーの応答として、監視制御点により計測される前記設備情報を取得するスケジューリング装置であって、
   複数のビルの通信モジュールの位置情報及び当該通信モジュールへのクエリー送信から応答受信までの待ち時間を示す第１プロファイル情報と、前記監視制御点及び前記通信モジュールの接続関係を示す第２プロファイル情報とを記憶する記憶部と、
   要求する設備情報を計測する前記監視制御点が１つ以上記されたサービス要求を受け付ける受付部と、
   前記第１プロファイル情報及び前記第２プロファイル情報を用いて、前記サービス要求に記された監視制御点により計測される設備情報を問い合わせるクエリーを生成し、当該監視制御点に接続される通信モジュールに対応する前記待ち時間に基づいて、当該クエリーの優先度を判定する生成部と、
   前記クエリーを前記優先度に応じて第１の送信キュー又は第２の送信キューに追加し、前記第１の送信キューに含まれるクエリーの送信と同時に又は送信後に前記第２の送信キューに含まれるクエリーを送信する通信処理部と、
   を備えるスケジューリング装置。
2. 前記第１の送信キューに追加されるクエリーの送信先の通信モジュールに対応する前記待ち時間は、前記第２の送信キューに追加されるクエリーの送信先の通信モジュールに対応する前記待ち時間より長いことを特徴とする請求項１に記載のスケジューリング装置。
3. 前記通信処理部は、前記第１の送信キュー及び前記第２の送信キューに、前記待ち時間の長い順にクエリーを追加することを特徴とする請求項２に記載のスケジューリング装置。
4. 前記通信処理部は、前記通信モジュール毎に、クエリーの送信から応答の受信までの時間を計測し、
   前記通信処理部による計測時間と前記第１プロファイル情報に示されている前記待ち時間との差分が、前記待ち時間の所定割合以上である場合、前記待ち時間に前記計測時間を上書きする評価部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のスケジューリング装置。
5. ビルの通信モジュールへビル設備の設備情報を問い合わせるクエリーを送信し、前記通信モジュールから、前記クエリーの応答として、監視制御点により計測される前記設備情報を取得するスケジューリング方法であって、
   要求する設備情報を計測する前記監視制御点が１つ以上記されたサービス要求を受け付ける工程と、
   複数のビルの通信モジュールの位置情報及び当該通信モジュールへのクエリー送信から応答受信までの待ち時間を示す第１プロファイル情報と、前記監視制御点及び前記通信モジュールの対応関係を示す第２プロファイル情報とを用いて、前記サービス要求に記された監視制御点により計測される設備情報を問い合わせるクエリーを生成する工程と、
   前記クエリーの送信先となる前記通信モジュールに対応する前記待ち時間に基づいて、当該クエリーの優先度を判定する工程と、
   前記クエリーを前記優先度に応じて第１の送信キュー又は第２の送信キューに追加する工程と、
   前記第１の送信キューに含まれるクエリーを送信する工程と、
   前記第１の送信キューに含まれるクエリーの送信と同時に又は送信後に、前記第２の送信キューに含まれるクエリーを送信する工程と、
   を備えるスケジューリング方法。
6. ビルの通信モジュールへビル設備の設備情報を問い合わせるクエリーを送信し、前記通信モジュールから、前記クエリーの応答として、監視制御点により計測される前記設備情報を取得するためのスケジューリングプログラムであって、
   要求する設備情報を計測する前記監視制御点が１つ以上記されたサービス要求を受け付けるステップと、
   複数のビルの通信モジュールの位置情報及び当該通信モジュールへのクエリー送信から応答受信までの待ち時間を示す第１プロファイル情報と、前記監視制御点及び前記通信モジュールの対応関係を示す第２プロファイル情報とを用いて、前記サービス要求に記された監視制御点により計測される設備情報を問い合わせるクエリーを生成するステップと、
   前記クエリーの送信先となる前記通信モジュールに対応する前記待ち時間に基づいて、当該クエリーの優先度を判定するステップと、
   前記クエリーを前記優先度に応じて第１の送信キュー又は第２の送信キューに追加するステップと、
   前記第１の送信キューに含まれるクエリーを送信するステップと、
   前記第１の送信キューに含まれるクエリーの送信後に、前記第２の送信キューに含まれるクエリーを送信するステップと、
   をコンピュータに実行させるスケジューリングプログラム。

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