JP2011191986A

JP2011191986A - データ管理装置およびデータ管理システム

Info

Publication number: JP2011191986A
Application number: JP2010057096A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kitamura; 賢志喜多村
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2010-03-15
Filing date: 2010-03-15
Publication date: 2011-09-29

Abstract

【課題】データ収集装置との間の無線環境が悪化した場合でも無線通信が完全に繋がらなくなる前に対策を打ちやすいデータ管理装置およびデータ管理システムを提供する。
【解決手段】データ管理装置４は、データ収集装置３から環境データを無線受信する無線通信部４０と、無線受信された環境データにエラーがあるかどうかを解析するエラー解析部４３と、解析されたエラーの回数をカウントするエラーカウント部４４と、カウントされたエラーの回数が所定の値を超えたかどうかを判断するエラー判断部４６と、エラーの回数が所定の値を超えた場合に警報を通知する警報通知部４７とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、屋外の環境データを収集するデータ収集装置と無線通信し、データ収集装置によって収集された環境データを管理するデータ管理装置およびデータ管理システムに関する。

近年のＩＴ化に伴い、インターネットといった電気通信回線を用いたデータ通信技術が様々な分野で活用されている。例えば、周囲の環境データを収集するデータ収集装置を遠隔地に設置し、このデータ収集装置によって収集されたデータを電気通信回線を介してサーバで集計して一元的に管理することが可能である。このようなデータ収集装置は、一例として、農地（農場）に設置されており、温度、湿度、日射量、風向、風速、雨量、土壌水分、葉の濡れ等の農地の環境データを収集する（例えば、特許文献１参照）。また、サーバなどの外部装置との間で無線通信を行うことができるデータ収集装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−４２７２１号公報特開２００８−２５７４４９号公報

しかしながら、農地などの屋外にデータ収集装置を設置してサーバとの間で無線通信を行う場合は、農作物や天候などの影響を受けて無線環境が悪化する場合がある。このような場合、無線通信が完全に繋がらなくなる前に対策を打つことが重要である。

本発明は、上記背景技術に鑑みて発明されたもので、その目的は、データ収集装置との間の無線環境が悪化した場合でも無線通信が完全に繋がらなくなる前に対策を打ちやすいデータ管理装置およびデータ管理システムを提供することである。

上記課題を解決するために、第１の本発明のデータ管理装置は、屋外の環境データを収集するデータ収集装置と無線通信し、前記データ収集装置によって収集された前記環境データを管理するデータ管理装置において、前記データ収集装置から前記環境データを無線受信する無線通信部と、無線受信された前記環境データにエラーがあるかどうかを解析するエラー解析部と、解析された前記エラーの回数をカウントするエラーカウント部と、カウントされた前記エラーの回数が所定の値を超えたかどうかを判断するエラー判断部と、前記エラーの回数が所定の値を超えた場合に警報を通知する警報通知部とを備えることを特徴とする。

第２の本発明のデータ管理装置は、第１の本発明のデータ管理装置において、前記エラーカウント部が、前記エラーの回数を所定の時間帯ごとにカウントし、前記エラー判断部が、前記エラーの回数の少ない時間帯ほど多くの前記環境データを無線送信するように前記データ収集装置を制御することを特徴とする。

第３の本発明のデータ管理装置は、第２の本発明のデータ管理装置において、前記エラー判断部が、前記データ収集装置が前記環境データを無線送信する時間長さを制御することを特徴とする。

第４の本発明のデータ管理装置は、第２または第３の本発明のデータ管理装置において、前記エラー判断部が、前記エラーの回数が最も少ない時間帯を判断し、この時間帯のエラーの回数が所定の値を超えたかどうかを判断することを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、第５の本発明のデータ管理システムは、屋外の環境データを収集するデータ収集装置と無線通信するデータ管理装置が前記データ収集装置によって収集された前記環境データを管理するデータ管理システムにおいて、前記データ収集装置が、前記環境データを収集するデータ収集部と、収集された前記環境データを前記データ管理装置に無線送信する無線通信部とを備え、前記データ管理装置が、前記データ収集装置から前記環境データを無線受信する無線通信部と、無線受信された前記環境データにエラーがあるかどうかを解析するエラー解析部と、解析された前記エラーの回数をカウントするエラーカウント部と、カウントされた前記エラーの回数が所定の値を超えたかどうかを判断するエラー判断部と、前記エラーの回数が所定の値を超えた場合に警報を通知する警報通知部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、データ収集装置との間の無線環境が悪化した場合でも無線通信が完全に繋がらなくなる前に対策を打ちやすいデータ管理装置およびデータ管理システムを提供することが可能である。

第１実施形態における農作物育成支援システムの構成を示すブロック図である。第１実施形態におけるデータ収集装置の外観を模式的に示す斜視図である。第１実施形態におけるデータ収集装置の構成を機能的に示すブロック図である。第１実施形態におけるデータ管理装置の構成を機能的に示すブロック図である。第１実施形態におけるエラー回数管理テーブルの内部構成図である。第１実施形態におけるデータ管理装置の動作を示すフローチャートである。第２実施形態におけるエラー回数管理テーブルの内部構成図である。第２実施形態におけるデータ管理装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における農作物育成支援システム１の構成を示すブロック図である。この農作物育成支援システム（データ管理システム）１は、図１に示すように、農家側ＰＣ２と、データ収集装置３と、データ管理装置４とを主体に構成されている。農家側ＰＣ２、データ収集装置３、およびデータ管理装置４は、インターネットなどの電気通信回線５を介して相互にデータ通信可能となっている。

農家側ＰＣ２は、農家の作業者側に設けられるパーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの汎用の情報処理装置である。この農家側ＰＣ２は、電気通信回線５を介してデータ収集装置３やデータ管理装置４が保有する各種データを閲覧またはダウンロードすることができる。

データ収集装置３は、屋外の環境データを収集する装置であり、農作物を育成する農地に設置されている。ここでいう環境データとは、農作およびこの農地における農作物に関するデータである。データ収集装置３は、図示しないアクセスポイントとの間で無線通信を行うことで、電気通信回線５を介して農家側ＰＣ２やデータ管理装置４とデータ通信を行う。

データ管理装置４は、データ収集装置３によって収集された環境データを管理する装置であり、集計・解析者側に設けられるワークステーションなどの汎用の情報処理装置である。データ管理装置４は、データ収集装置３によって収集された環境データを無線受信すると、その環境データを農家ごとに所定の形式で集計する。そして、集計したデータを統計処理などの解析手法を利用して解析する。これによって、農地及び農作物にとって最適な育成条件に関するデータを抽出し、抽出したデータを農家側ＰＣ２に無線送信することができる。

図２は、第１実施形態におけるデータ収集装置３の外観を模式的に示す斜視図である。このデータ収集装置３は、図２に示すように、本体ユニット３０を主体に構成されている。本体ユニット３０は、農地に設置されており、全体的に長方形形状を有する本体ハウジング３０ａと、本体ハウジング３０ａを支持する脚部３０ｂとを有している。支柱３０ｃは、本体ユニット３０から独立して固定的に設置されており、その上部にはカメラユニット５０と温湿度センサ６１とが取り付けられている。

図３は、第１実施形態におけるデータ収集装置３の構成を機能的に示すブロック図である。このデータ収集装置３は、機能的に捉えた場合、図３に示すように、センサＩ／Ｆ部３１と、データ収集部３２と、データ演算部３３と、データ制御部３４と、データ記憶部３５と、無線通信制御部３６と、無線通信部３７とを主体に構成されている。

センサＩ／Ｆ部３１は、カメラユニット５０や各種センサ６０〜６７が接続されるインターフェースである。データ収集部３２は、カメラユニット５０や各種センサ６０〜６７からのセンサデータをセンサＩ／Ｆ部３１を介して収集し、収集したセンサデータをデータ演算部３３に対して出力する。また、データ収集部３２は、カメラユニット５０や各種センサ６０〜６７を動かすセンサタイマを用いて、予め設定された周期で自動的にセンサデータを収集するようになっている。データ演算部３３は、データ収集部３２から出力される各種のセンサデータ（電圧値など）を所定の形式（温度など）に変換することで環境データを生成し、生成した環境データをデータ制御部３４に対して出力する。データ制御部３４は、数値計算や情報処理、機器制御などを行い、データ収集装置３の動作を総合的に制御する。具体的には、データ収集部３２によって収集された環境データをデータ記憶部３５に記憶させたり、データ記憶部３５に記憶されている環境データを読み込こんで無線通信制御部３６に対して出力したりする。データ記憶部３５は、環境データを記憶する外部メモリなどである。無線通信制御部３６は、外部装置との間の通信を制御する。具体的には、無線通信部３７を動かす無線タイマを用いて、データ記憶部３５に記憶されている所定量の環境データをデータ制御部３４に対して所定時間ごとに要求する。所定量の環境データとは、例えば、データ管理装置４に対して未送信分の環境データである。無線通信部３７は、無線通信を行うアンテナなどである。

このデータ収集装置３には、センサＩ／Ｆ部３１を介してカメラユニット５０および各種センサ６０〜６７が接続されている。各種センサ６０〜６７とは、具体的には、温湿度センサ６０〜６２、土壌温度センサ６３、土壌水分センサ６４、土壌ＥＣセンサ６５、日射量センサ６６、ＣＯ２センサ６７などである。

図４は、第１実施形態におけるデータ管理装置４の構成を機能的に示すブロック図である。このデータ管理装置４は、機能的に捉えた場合、図４に示すように、無線通信部４０と、無線通信制御部４１と、データ制御部４２と、エラー解析部４３と、エラーカウント部４４と、エラー記憶部４５と、エラー判断部４６と、警報通知部４７と、データ記憶部４８と、データ解析部４９とを主体に構成されている。

無線通信部４０は、無線通信を行うアンテナなどである。無線通信制御部４１は、外部装置との間の通信を制御する。データ制御部４２は、数値計算や情報処理、機器制御などを行い、データ管理装置４の動作を総合的に制御する。具体的には、無線通信部４０によって無線受信された環境データをデータ記憶部４８に記憶させたり、エラー解析部４３に対して出力したりする。エラー解析部４３は、無線通信部４０によって無線受信された環境データにエラーがあるかどうかを解析する。エラーカウント部４４は、エラー解析部４３によって解析されたエラーの回数をカウントする。エラー記憶部４５は、エラーカウント部４４によってカウントされたエラーの回数を記憶する。エラー記憶部４５は、データ収集装置３ごとに用意してもよいし、同一メモリー上の番地違いで実現してもよい。エラー判断部４６は、エラー記憶部４５に記憶されているエラーの回数が所定の値を超えたかどうかを判断する。警報通知部４７は、エラーの回数が所定の値を超えたとエラー判断部４６が判断した場合に警報を通知する。データ記憶部４８は、無線通信部４０によって無線受信された環境データを記憶する。データ解析部４９は、データ記憶部４８に記憶されている環境データを解析する。

図５は、第１実施形態におけるエラー回数管理テーブルＴの内部構成図である。このエラー回数管理テーブルＴは、データ管理装置４のエラー記憶部４５に記憶されるテーブルであり、図５に示すように、データ収集装置３の識別番号とエラー回数とを対応付けて管理している。例えば、先頭レコードのエラー回数「５」は、識別番号「０００１」のデータ収集装置３から無線受信した環境データにエラーがあった回数が５回であることを意味している。エラーカウント部４４によってエラー回数がカウントされると、そのデータ収集装置３についてのエラー回数がカウントアップされるようになっている。

以下、第１実施形態における農作物育成支援システム１の動作を説明する。

まず、データ収集装置３は、センサタイマで指定される特定の時間（例えば１０分）ごとにカメラユニット５０や各種センサ６０〜６７を動かし、環境データを収集してデータ記憶部３５に記憶する。また、無線タイマで指定される特定の時間（例えば１時間）ごとに、無線タイマで指定される特定の時間（例えば１０秒）だけ無線通信部３７を動かす。これによって、データ記憶部３５に記憶されている未送信分の環境データがデータ管理装置４に対して無線送信される。未送信分の環境データであるかどうかは、データ記憶部３５の中にフラグデータを用意し、環境データを無事に送信完了したらフラグをチェックするなどの方法で判断する。

データ管理装置４は、データ収集装置３からの環境データを無線通信部４０で無線受信すると（図６、ステップＳ１）、無線受信した環境データをデータ記憶部４８に記憶し、記憶した環境データをデータ解析部４９で解析する。また、無線受信した環境データにエラーがあるかどうかをエラー解析部４３で解析し、エラーがあった場合は、エラー回数管理テーブルＴで管理しているエラー回数をカウントアップする（図６、ステップＳ２→Ｓ３）。エラーがあるかどうかは、無線受信したパケットのパリティーチェックや、無線受信する時間にも関わらずパケットを無線受信できていないことなどで判断する。エラー判断部４６は、エラー回数管理テーブルＴで管理されているエラー回数が所定の値（例えば４８回）を超えたかどうかを判断する（図６、ステップＳ４）。そして、エラー回数が所定の値を超えた場合は警報通知部４７が警報を通知する（図６、ステップＳ５）。警報の通知方法としては、ディスプレイ表示やアラーム音などの方法を採用することができる。なお、エラー判断部４６は、特定の時間（例えば２４時間）ごとにエラー回数管理テーブルＴで管理されているエラー回数をリセットする。

以上のように、第１実施形態におけるデータ管理装置４によれば、データ収集装置３から無線受信した環境データにエラーがあるかどうかを解析し、そのエラー回数が所定の値を超えた場合は警報が通知される。そのため、データ収集装置３との間の無線環境が悪化した場合でも、使用者は、データ収集装置３とデータ管理装置４との間の無線環境が悪化していることを知ることができるので、無線通信が完全に繋がらなくなる前に対策を打ちやすい。

（第２実施形態）
ところで、天候などの影響を受けて特定の時間帯に無線環境が悪化する場合がある。そこで、第２実施形態では、時間帯ごとに無線環境の悪化を判断するようにしている。以下、第２実施形態における農作物育成支援システム１の構成を第１実施形態と異なる点のみ説明する。

図７は、第２実施形態におけるエラー回数管理テーブルＴの内部構成図である。このエラー回数管理テーブルＴは、図７に示すように、データ収集装置３の識別番号別に各時間帯とエラー回数とを対応付けて管理している。例えば、先頭レコードのエラー回数「０」は、識別番号「０００１」のデータ収集装置３から０時〜１時の間に無線受信した環境データにエラーがあった回数が０回であることを意味している。

以下、第２実施形態における農作物育成支援システム１の動作を説明する。

データ管理装置４は、データ収集装置３から無線受信した環境データにエラーがあった場合は、エラー回数管理テーブルＴで管理している当該時間帯のエラー回数をカウントアップする（図８、ステップＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１３）。ここで、エラー判断部４６は、エラー回数の少ない時間帯ほど多くの環境データを無線送信するようにデータ収集装置３を制御する。この制御方法としては、データ収集装置３の無線タイマを書き換えることで、データ収集装置３が環境データを無線送信する時間長さを制御する方法を採用することができる（図８、ステップＳ１４）。例えば、データ収集装置３は、１時間ごとに１０秒だけ無線通信部３７を動かすようになっていると仮定する。この場合、無線通信部３７を動かす時間長さは、ある時間帯のエラー回数が０〜３回であれば２０秒、４〜７回であれば１５秒、８〜１１回であれば１０秒、１２回以上であれば５秒となるように制御してもよい。このような制御データは、データ管理装置４からデータ収集装置３に無線送信され、データ収集装置３の無線通信制御部３６によって無線タイマが書き換えられるようになっている。

エラー判断部４６は、エラー回数管理テーブルＴで管理されているエラー回数が最も少ない時間帯を判断し、この時間帯のエラー回数が所定の値（例えば２０回）を超えたかどうかを判断する（図８、ステップＳ１５）。そして、エラー回数が所定の値を超えた場合は警報通知部４７が警報を通知する（図８、ステップＳ１６）。

以上のように、第２実施形態におけるデータ管理装置４によれば、エラー回数の少ない時間帯ほど多くの環境データを無線送信するようにデータ収集装置３を制御することができる。これによって、通信エラーにともなう再送処理を軽減することが可能になる。

また、第２実施形態におけるデータ管理装置４によれば、データ収集装置３が環境データを無線送信する時間長さを制御するという簡便な方法で、エラー回数の少ない時間帯ほど多くの環境データを無線送信するようにデータ収集装置３を制御することが可能である。

さらに、第２実施形態におけるデータ管理装置４によれば、エラー回数が最も少ない時間帯を判断し、この時間帯のエラー回数が所定の値を超えたかどうかを判断する。そのため、使用者は、データ収集装置３とデータ管理装置４との間の無線環境がどの時間帯においても悪化していることを知ることができる。

なお、前記の説明では、エラー回数をカウントアップした後にタイマー制御をすることとしているが（図８、ステップＳ１３→Ｓ１４）、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、エラー回数のカウントアップのタイミングに関わらず特定の時刻になったらタイマー制御をするようにしても同様の効果を得ることができる。

３データ収集装置
３２データ収集部
３７無線通信部
４データ管理装置
４０無線通信部
４３エラー解析部
４４エラーカウント部
４６エラー判断部
４７警報通知部

Claims

屋外の環境データを収集するデータ収集装置と無線通信し、前記データ収集装置によって収集された前記環境データを管理するデータ管理装置において、
前記データ収集装置から前記環境データを無線受信する無線通信部と、
無線受信された前記環境データにエラーがあるかどうかを解析するエラー解析部と、
解析された前記エラーの回数をカウントするエラーカウント部と、
カウントされた前記エラーの回数が所定の値を超えたかどうかを判断するエラー判断部と、
前記エラーの回数が所定の値を超えた場合に警報を通知する警報通知部と、
を備えることを特徴とするデータ管理装置。
請求項１に記載のデータ管理装置において、
前記エラーカウント部は、前記エラーの回数を所定の時間帯ごとにカウントし、
前記エラー判断部は、前記エラーの回数の少ない時間帯ほど多くの前記環境データを無線送信するように前記データ収集装置を制御することを特徴とするデータ管理装置。
請求項２に記載のデータ管理装置において、
前記エラー判断部は、前記データ収集装置が前記環境データを無線送信する時間長さを制御することを特徴とするデータ管理装置。
請求項２または３に記載のデータ管理装置において、
前記エラー判断部は、前記エラーの回数が最も少ない時間帯を判断し、この時間帯のエラーの回数が所定の値を超えたかどうかを判断することを特徴とするデータ管理装置。
屋外の環境データを収集するデータ収集装置と無線通信するデータ管理装置が前記データ収集装置によって収集された前記環境データを管理するデータ管理システムにおいて、
前記データ収集装置が、
前記環境データを収集するデータ収集部と、
収集された前記環境データを前記データ管理装置に無線送信する無線通信部とを備え、
前記データ管理装置が、
前記データ収集装置から前記環境データを無線受信する無線通信部と、
無線受信された前記環境データにエラーがあるかどうかを解析するエラー解析部と、
解析された前記エラーの回数をカウントするエラーカウント部と、
カウントされた前記エラーの回数が所定の値を超えたかどうかを判断するエラー判断部と、
前記エラーの回数が所定の値を超えた場合に警報を通知する警報通知部とを備える
ことを特徴とするデータ管理システム。