JP2014066723A - Physical quantity data processing program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力や電力量、温度、湿度、騒音等の物理量に関する情報収集に利用可能な物理量データ処理プログラムに関する。 The present invention relates to a physical quantity data processing program that can be used for collecting information relating to physical quantities such as electric power, electric energy, temperature, humidity, and noise.
例えば、大気中に排出される二酸化炭素の削減のため、あるいは無駄な経費の削減のために家庭内や企業のオフィス内などにおいては、様々な電気機器の電力消費のうち有効に利用されていない無駄な電力消費を抑制することが求められている。このような無駄な電力消費を抑制するためには、まず実際の状況を正しく把握する必要がある。従って、家庭内やオフィス内で使用されているそれぞれの電気機器について、実際にそれぞれの時刻にどれだけの電力が消費されているのかを表す情報を長期間にわたって連続的にあるいは定期的に計測し得られたデータを保存して後で分析する必要がある。 For example, in order to reduce carbon dioxide emitted into the atmosphere or to reduce wasteful expenses, it is not used effectively among the power consumption of various electrical devices in homes and corporate offices. There is a demand for suppressing wasteful power consumption. In order to suppress such wasteful power consumption, it is first necessary to correctly grasp the actual situation. Therefore, for each electrical device used in the home or office, information indicating how much power is actually consumed at each time is measured continuously or periodically over a long period of time. The resulting data needs to be saved for later analysis.
このようなデータの収集に利用可能な装置が、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1においては、電気機器の電源プラグと電源コンセントとの間に接続可能な小型消費電力測定装置を提案している。すなわち、電源コンセント側から小型消費電力測定装置を経由して電気機器側に供給される電圧及び電流を周期的にサンプリングして電力のデータを算出しこのデータをメモリ上に蓄積する。また、この小型消費電力測定装置は時刻や日付を管理する機能を搭載している。
An apparatus that can be used for collecting such data is disclosed in
また、特許文献2においては、電気機器の消費電力をリアルタイムで表示可能な簡易型電力量表示器を提案している。但し、特許文献2の簡易型電力量表示器は、データを保存する機能や、日時を管理する機能は搭載していない。 Patent Document 2 proposes a simple power amount display capable of displaying the power consumption of an electric device in real time. However, the simplified electric energy display of Patent Document 2 is not equipped with a function for saving data or a function for managing date and time.
ユーザあるいは管理者が、各々の電気機器の電力消費の推移や無駄な電力消費の有無などの傾向を正しく判断するためには、電気機器の電力等の物理量を計測装置で計測し、その計測データと、計測日時とを関連付けてデータを生成する必要がある。例えば、ユーザが不在の時間帯や就寝中の時間帯のように、該当する電気機器を有効に利用していない時間帯であるにもかかわらず、比較的大きな電力が電気機器によって消費されているような場合には、無駄な電力消費が発生していると判断でき、改善の余地があると見なすことができる。 In order for a user or administrator to correctly determine trends in the power consumption of each electrical device and the presence or absence of wasteful power consumption, the physical quantity such as the power of the electrical device is measured with a measuring device, and the measurement data It is necessary to generate data in association with the measurement date and time. For example, a relatively large amount of power is consumed by the electrical device even when the user is not using the corresponding electrical device effectively, such as when the user is absent or sleeping. In such a case, it can be determined that useless power consumption has occurred, and it can be considered that there is room for improvement.
例えば、特許文献1に開示されている計測装置を利用すれば、日付や時刻の情報を含む電力等のデータを蓄積することができる。しかしながら、特許文献1に開示されているような計測装置は、計測した電力のデータに日付や時刻の情報を付与して蓄積する必要があるため、計測装置内部にカレンダーや計時機能、時刻を調整するための操作部等を搭載することが不可欠である。そのため、計測装置の装置コストが高くなり、計測装置の時刻を合わせるためにユーザが操作を行う必要があった。
For example, if a measuring device disclosed in
家庭内やオフィス内にある複数の電気機器のそれぞれについて、電力消費の傾向を把握するためには、各電気機器の電力値を計測する複数の計測装置が必要である。1台の計測装置のコストが高いと、複数の計測装置を同時に使用すると費用がかさむ。 In order to grasp the tendency of power consumption for each of a plurality of electrical devices in the home or office, a plurality of measuring devices that measure the power value of each electrical device are required. If the cost of one measuring device is high, it is expensive to use a plurality of measuring devices simultaneously.
また、複数の計測装置を使用する場合には、各計測装置の時刻を予めユーザが校正しないと、各計測装置から取得したデータを集計する際に、データ間で相対的な時間のずれが発生し、正確な分析ができなくなる。 In addition, when using a plurality of measuring devices, if the user does not calibrate the time of each measuring device in advance, a relative time lag occurs between the data when the data acquired from each measuring device is aggregated. Therefore, accurate analysis cannot be performed.
なお、特許文献2に開示されている装置は、データを蓄積する機能や日時を管理する機能を有していないので、電力消費の傾向を分析するために必要なデータの収集には利用できない。 Note that the device disclosed in Patent Document 2 does not have a function of storing data or a function of managing date and time, and therefore cannot be used for collecting data necessary for analyzing a power consumption trend.
本発明の目的は、物理量計測装置に時刻を計数する機能がなくても、計測時間と対応付けられた物理量の計測データを生成することできる物理量データ処理装置を実現させるための物理量データ処理プログラムを提供する。 An object of the present invention is to provide a physical quantity data processing program for realizing a physical quantity data processing apparatus capable of generating measurement data of a physical quantity associated with a measurement time even if the physical quantity measuring apparatus does not have a function of counting time. provide.
本発明の物理量データ処理プログラムは、通信機能を搭載した携帯端末を、露出型コンセント形状からなり、赤外線通信又は電波によるデータ送受信部を備え、時系列データに識別情報を付加して送出する複数の計測装置のそれぞれと通信して、当該計測装置に格納されたデータを受信する、物理量データ処理装置として機能させるための物理量データ処理プログラムであって、前記携帯端末に、現在の日付及び時刻の情報を受信開始時刻として取得する機能と、所定のデータ送信要求を前記計測装置に対して送信する機能と、前記計測装置における計測時刻に関する情報を生成する機能と、前記計測装置から送出される計測値の時系列データに、前記計測時刻に関する情報を付加して保存する機能と、を実現させることを特徴とする。 The physical quantity data processing program of the present invention comprises a plurality of mobile terminals equipped with communication functions, each having an exposed outlet shape, including a data transmission / reception unit using infrared communication or radio waves, and adding identification information to time-series data. A physical quantity data processing program for functioning as a physical quantity data processing device that communicates with each of the measurement devices and receives data stored in the measurement device, and causes the portable terminal to receive information on the current date and time , A function for acquiring a data transmission request to the measurement device, a function for generating information on measurement time in the measurement device, and a measurement value sent from the measurement device And a function of adding information related to the measurement time to the time-series data and storing it.
上記構成によれば、物理量データ処理プログラムは、通信機能を搭載した携帯端末に、露出型コンセントのような形状に構成された各計測装置が時系列データに識別情報を付加して送出したデータを受信する物理量データ処理装置として機能させ、現在の日付及び時刻の情報を受信開始時刻として取得する機能と、所定のデータ送信要求を前記計測装置に対して送信する機能と、前記計測装置における計測時刻に関する情報を生成する機能と、前記計測装置から送出される計測値の時系列データに、前記計測時刻に関する情報を付加して保存する機能と、を実現させる。このため、物理量データ処理プログラムは、携帯端末に、複数の計測装置との間で、各計測装置を区別して各計測装置により計測された計測値の時系列データを通信することができ、各計測装置により計測された計測値の計測時刻に関する情報を生成することができる。 According to the above configuration, the physical quantity data processing program sends the data transmitted from each measurement device configured in a shape like an exposed outlet to the time-series data with identification information added to a mobile terminal equipped with a communication function. A function of functioning as a physical quantity data processing device to receive, a function of acquiring current date and time information as a reception start time, a function of transmitting a predetermined data transmission request to the measurement device, and a measurement time of the measurement device And a function of adding information related to the measurement time to the time-series data of measurement values sent from the measurement device and storing the information. For this reason, the physical quantity data processing program can communicate time series data of measured values measured by each measuring device to a mobile terminal while distinguishing each measuring device from a plurality of measuring devices. Information about the measurement time of the measurement value measured by the apparatus can be generated.
上記物理量データ処理プログラムは、外部の通信設備装置から前記携帯端末にダウンロードされることを特徴とする。 The physical quantity data processing program is downloaded to the mobile terminal from an external communication equipment device.
上記構成によれば、物理量データ処理プログラムは、携帯端末において使用され、外部の通信設備装置から携帯端末にダウンロードが可能となる。 According to the above configuration, the physical quantity data processing program is used in the mobile terminal and can be downloaded from the external communication facility device to the mobile terminal.
上記物理量データ処理プログラムは、前記携帯端末に、前記計測時刻に関する情報が付加された前記計測値の時系列データを、外部のサーバ装置にアップロードさせる機能、をさらに実現させることを特徴とする。 The physical quantity data processing program further causes the portable terminal to further realize a function of uploading time series data of the measurement value to which information related to the measurement time is added to an external server device.
上記構成によれば、物理量データ処理プログラムは、携帯端末に、計測時刻に関する情報が付加された計測値の時系列データを、外部のサーバ装置にアップロードさせることができる。 According to the above configuration, the physical quantity data processing program can cause the portable terminal to upload time-series data of measurement values to which information related to the measurement time is added to an external server device.
上記物理量データ処理プログラムは、前記携帯端末に、前記受信開始時刻としての現在の日付及び時刻の情報を基に、前記計測装置における計測時刻情報を生成する機能、をさらに実現させることを特徴とする。 The physical quantity data processing program further causes the portable terminal to further realize a function of generating measurement time information in the measurement device based on current date and time information as the reception start time. .
上記構成によれば、前記時系列データに付与される計測時刻情報は、前記現在時刻管理部で管理する前記現在の日付情報及び時刻情報に基づき生成されるので、前記計測装置側では前記現在の日付情報及び時刻情報を管理しなくても良い。そのため、計測装置の装置コストを低減できる。また、物理量データ処理プログラムは、携帯端末側で時刻を校正しなくても良い。複数の計測装置と1つの携帯端末とを組み合わせてシステムを構成する場合には、複数の計測装置がそれぞれ計測したデータ間に計測時刻の相対的なずれが生じることもない。 According to the above configuration, the measurement time information given to the time series data is generated based on the current date information and time information managed by the current time management unit. Date information and time information need not be managed. Therefore, the device cost of the measuring device can be reduced. Further, the physical quantity data processing program may not calibrate the time on the mobile terminal side. When a system is configured by combining a plurality of measuring devices and one portable terminal, there is no relative shift in measurement time between data measured by the plurality of measuring devices.
上記物理量データ処理プログラムは、前記携帯端末に、前記受信開始時刻としての現在の日付及び時刻の情報と、前記計測装置により前記時系列データとともに付加された所定の物理量の計測間隔情報とを基に、前記計測装置における計測時刻情報を生成する機能、をさらに実現させることを特徴とする。 The physical quantity data processing program is based on the current date and time information as the reception start time and the measurement interval information of a predetermined physical quantity added together with the time series data by the measurement device. Further, a function of generating measurement time information in the measurement device is further realized.
上記構成によれば、物理量データ処理プログラムは、携帯端末に、計測装置が所定の物理量を計測する所定の間隔が一定でない場合であっても、時系列データに含まれる各計測値について、正確な計測時刻情報を生成させることができる。 According to the above configuration, the physical quantity data processing program is accurate for each measurement value included in the time-series data, even when the predetermined interval at which the measurement device measures the predetermined physical quantity is not constant. Measurement time information can be generated.
上記物理量データ処理プログラムは、前記携帯端末に、前記受信開始時刻としての現在の日付及び時刻の情報と、前記計測装置により前記時系列データとともに付加された所定の物理量の計測時間差情報とを基に、前記計測装置における計測時刻情報を生成する機能、をさらに実現させ、前記計測時間差情報は、前記計測装置における所定の物理量の最後の計測時点から前記時系列データの送出開始時点までの時間差を表すことを特徴とする。 The physical quantity data processing program is based on the current date and time information as the reception start time and the measurement time difference information of a predetermined physical quantity added together with the time-series data by the measurement device. And a function of generating measurement time information in the measurement device, wherein the measurement time difference information represents a time difference from a last measurement time of a predetermined physical quantity in the measurement device to a transmission start time of the time-series data. It is characterized by that.
上記構成によれば、物理量データ処理プログラムは、携帯端末が生成する計測時刻情報と計測装置が実際に計測した計測時刻との間の時間誤差の増大を抑制させることができる。すなわち、計測装置が物理量を計測するタイミングと、時系列データを計測装置が送出開始するタイミングとは同期していないので、これらの間に時間差が生じる。この時間差を考慮するために、物理量データ処理プログラムは、携帯端末に、現在の日付情報及び時刻情報、並びに時間差情報に基づき、正確な計測時刻情報を生成させることができる。 According to the above configuration, the physical quantity data processing program can suppress an increase in time error between the measurement time information generated by the mobile terminal and the measurement time actually measured by the measurement device. That is, the timing at which the measurement device measures the physical quantity and the timing at which the measurement device starts sending time-series data are not synchronized, so a time difference occurs between them. In order to take this time difference into account, the physical quantity data processing program can cause the portable terminal to generate accurate measurement time information based on the current date information and time information and the time difference information.
本発明に係る物理量データ処理プログラムによれば、物理量処理装置としての携帯端末に、物理量計測装置に現在の時刻を計数する機能がなくても、計測時間と対応付けられた物理量の計測データを生成させることができる。 According to the physical quantity data processing program of the present invention, even if the portable terminal as the physical quantity processing device does not have a function of counting the current time, the physical quantity measurement data associated with the measurement time is generated. Can be made.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る物理量データ処理システム1(以下、データ処理システム1と記載)の構成を示すブロック図である。図1に示すように、データ処理システム1は、電気機器の消費電力を計測するための物理量計測装置10(以下、計測装置10と記載)と、計測装置10の計測により蓄積されたデータを受信する物理量データ処理装置20(以下、データ処理装置20と記載)とで構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a physical quantity data processing system 1 (hereinafter referred to as a data processing system 1) according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、計測装置10は、電源プラグ11と、出力用コンセント12と、変流器13と、整流平滑回路14と、AD変換部15と、データ処理部16と、データ蓄積用メモリ17と、データ送受信部18と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the measuring
計測装置10を使用する際には、電源プラグ11は商用電力(AC100V)が供給される家庭内の一般的な電源コンセントに差し込まれる。また、計測対象の電気機器の電源コードのプラグは出力用コンセント12に接続される。すなわち、出力用コンセント12は電源ライン19を介して電源プラグ11と接続されているので、計測対象の電気機器に対しては、家庭内の電源コンセントから電源プラグ11、電源ライン19、出力用コンセント12を経由してAC100Vの電源電力が供給される。
When the measuring
計測対象の電気機器に流れる電源電流を検出するために、電源ライン19には変流器13が接続されている。変流器13の出力側(二次側巻線)には、電源ライン19に流れる交流電流のレベルに比例した電流が流れる。整流平滑回路14は、変流器13が検出した交流電流を直流レベルに変換するために、交流波形の整流及び平滑を行う。従って、整流平滑回路14の出力には、計測対象の電気機器が消費する電流に比例する直流レベルが得られる。AD変換部15は、整流平滑回路14が出力するアナログ信号の直流レベルをサンプリングしてデジタル値に変換する。
A
データ処理部16は、制御用のマイクロコンピュータであり、予め用意されたプログラムを実行することにより計測装置10全体の制御やデータ処理を行う。データ処理部16の動作については後で詳細に説明する。なお、データ処理部16は秒単位や分単位の計数を行うためのタイマを内蔵しているが、時計やカレンダーなどの機能は搭載していない。
The
データ蓄積用メモリ17は、データの書き込み及び読み出しが可能な半導体メモリであり、データ処理部16の制御により計測された計測値の時系列データを蓄積する。データ送受信部18は、必要に応じてデータ処理装置20との間でデータ通信のための無線通信を行う。データ送受信部18は、主としてデータ蓄積用メモリ17に蓄積されている時系列データをデータ処理装置20に転送するために使用される。データ送受信部18の通信には、例えば、赤外線あるいは電波を使用することができる。
The
なお、AD変換部15、データ処理部16、データ蓄積用メモリ17、データ送受信部18が動作するために必要な電力は、電源プラグ11に供給される交流電力に基づいて図示しない電源回路が生成する。
なお、図1に示す計測装置10については、整流平滑回路14を省略することも可能で
ある。その場合には、交流電源波形の1周期内で電流の瞬時値を複数回サンプリングし、複数個の電流データからデータ処理部16の演算処理により交流電流の実効値を求める。
The power necessary for the operation of the
In addition, about the measuring
なお、図1に示す計測装置10は、交流電源の電圧が一定(AC100V)である場合を想定して構成してある。しかし、交流電源の電圧の変動が大きい場合や、高い測定精度を必要とする場合、計測装置10は、電源ライン19に現れる交流電源電圧を測定するための機能を搭載することができる。
Note that the measuring
なお、図1に示す計測装置10は、識別情報(ID)を保持することができる。例えば、データ処理部16が、複数の計測装置10が計測した時系列データに、実際に計測した計測装置10の識別情報(ID)を付加する。これにより、データ処理装置20は、どの
計測装置10が計測した時系列データかを、識別することができる。
Note that the measuring
一方、図1に示すデータ処理装置20は、データ処理部21と、カレンダー・時刻管理回路22と、データ送受信部23と、操作部24と、表示部25と、データ保存用メモリ26と、を備えている。
On the other hand, the
データ処理部21は、マイクロコンピュータで構成され、予め用意されたプログラムを実行することによりデータ処理装置20全体の制御や必要なデータの処理を行う。データ処理部21の動作については、後で詳細に説明する。
The
カレンダー・時刻管理回路22は、集積回路で構成され、秒単位の時間を計数する機能を搭載している。カレンダー・時刻管理回路22は、現在の日付や曜日を表す情報や、現在の時刻(時、分、秒)を表す情報を管理している。データ処理部21による制御に基づき、カレンダー・時刻管理回路22は、管理している現在の日付や曜日を表す情報や、現在の時刻(時、分、秒)を表す情報を初期化したり、校正したりすることができる。
The calendar /
データ送受信部23は、計測装置10との間で無線通信を行う機能を搭載している。データ送受信部23は、計測装置10から計測により得られた時系列データを受信する。データ送受信部23は、計測装置10との間で無線通信において、例えば、赤外線あるいは電波を使用する。
なお、図1では、計測装置10は1つしか示していないが、データ送受信部23は、複数の計測装置10との間で無線通信を行うことができる。この場合、計測装置10のそれぞれに、互いに独立した識別情報(ID)を割り当てておき、計測装置10が送出する時時系列データに各計測装置10に割り当てられた識別情報を付加する。
The data transmission /
In FIG. 1, only one
操作部24は、ユーザが入力操作する複数の押しボタン等のスイッチを搭載している。例えば、カレンダー・時刻管理回路22が管理している現在の日付や曜日を表す情報や、現在の時刻(時、分、秒)を表す情報を校正するために、ユーザの入力操作に基づき、操作部24は、データ処理部21に指示を与える。
The
表示部25は、数値などの文字情報やグラフなどを表示する機能を搭載している。例えば、表示部25は、データ処理装置20が計測装置10から受信した時系列データに含まれる情報、例えば、日付や時刻を表示する。
The
データ保存用メモリ26は、例えば、書き込み及び読み出しが可能な不揮発性メモリで構成される。データ送受信部23が計測装置10から受信した時系列データやデータ処理部21の処理後のデータを保存するために利用される。
The
図2を参照して、図1に示すデータ処理システム1の使用例を説明する。図2は、図1に示すデータ処理システム1を用いて、物理量の計測データを収集するための物理量データ収集システム2(以下、データ収集システム2と記載)の概略構成図を示す。データ収集システム2は、互いに独立した複数の計測装置10(A)、10(B)、10(C)、10(D)、・・・と、1台のデータ処理装置20と、を備える。また、図2に示すデータ収集システム2では、データ処理装置20に収集した各計測装置の識別情報(ID)を含む時系列データを分析するための分析装置30を、計測装置10、データ処理装置20とは別に設けている。
A usage example of the
例えば、家庭内で各種電気機器の電力の消費状態を長期間に渡って同時に監視しようとする場合には、互いに離れた場所に存在する多数の電気機器がそれぞれ消費する電力を独立した計測装置10でそれぞれ計測する。従って複数の計測装置10(A)、10(B)、10(C)、10(D)、・・・を用意する。
For example, when it is desired to simultaneously monitor the power consumption state of various electric devices in a home for a long period of time in the home, the measuring
なお、データ収集システム2において、同時に複数の計測装置10を使用する場合には、データ処理装置20側で複数の計測装置10をそれぞれ区別する。従って、計測装置10のそれぞれには互いに独立した識別情報(ID)を割り当てておき、計測装置10が送出する時系列データ等に計測装置10に割り当てられた識別情報を付加する。
In the data collection system 2, when a plurality of measuring
データ収集システム2において、各計測装置10は露出型コンセントのような形状に構成されている。各計測装置10のデータ送受信部18は赤外線通信(IrDA)を採用している。
In the data collection system 2, each measuring
データ処理装置20は、赤外線通信機能を搭載した携帯電話端末、携帯型パソコン、携帯型情報端末(PDA)などで構成され。複数の計測装置10(A)、10(B)、10(C)、10(D)、・・・のそれぞれと通信することができる。
The
データ収集システム2において、データ処理装置20が計測装置10(A)、10(B)、10(C)、10(D)、・・・から収集したデータを分析するために独立した分析装置30を用いる。分析装置30としては、パソコンやPDAを用いる。分析に必要な計測データをデータ処理装置20から分析装置30に移動するために、例えば着脱自在で持ち運び可能なメモリカード31を利用する。
In the data collection system 2, the
データ処理装置20が使用するプログラムについては、携帯電話会社の通信設備からデータ処理装置20にダウンロードして使用することが可能であり、データ処理装置20が計測して蓄積したデータを携帯電話会社の通信設備を経由してサーバ32にアップロードすることもできる。同様に、分析装置30が分析等に使用するプログラムについては、サーバ32からインターネット33を経由してダウンロードし使用することができる。
The program used by the
次に、計測装置10の計測動作について、図3を参照して説明する。図3は、計測装置10におけるデータ処理部16の計測処理フローを示す図である。
Next, the measurement operation of the
ステップS11では、計測装置10のデータ処理部16はデータ蓄積用メモリ17の記憶内容を初期化(全て消去)する。ステップS12では、データ処理部16は計測回路部であるAD変換部15を制御し、電力の演算に必要な計測値(電流値)のサンプリングを所定の間隔で行い、変流器13、整流平滑回路14、AD変換部15の特性に合わせて計測値の換算を行い、電源ライン19に流れる電流値のデータを取得する。
In step S11, the
ステップS13では、データ処理部16はステップS12で取得した電流値のデータを
適宜処理することにより所望のデータを得る。本実施の形態の場合、直流に換算した1つ
の電流値と電源電圧に相当する定数(100V)との積を求めることにより、所定の間隔
で計測された電流値に対応する電力の計測値が得られる。
In step S13, the
ステップS14では、データ処理部16はステップS13で取得した電力の計測値のデータをデータ蓄積用メモリ17上に時系列データとして保存する。すなわち、所定の間隔で計測される度に得られる電力等のデータを計測した時間の順番に並べて、時系列データとして保存する。ここで、データ処理部16は時刻を管理する機能を搭載していないので、データ処理部16に保存されるデータには、計測時刻に関する計測時刻情報は含まれていない。
In step S <b> 14, the
ステップS15では、データ処理部16はデータ送受信部18の状態を監視し、計測装置10との間で通信可能な状態にあるデータ処理装置20から、データ送信要求を受信したか否かを識別する。データ送信要求を受信した場合はステップS16に、受信しない場
合はステップS20に進む。
In step S <b> 15, the
ステップS16では、データ処理部16はそれまでにデータ蓄積用メモリ17に蓄積した全ての時系列データをデータ送受信部18を経由して順番にデータ処理装置20に向けて送信する。
ステップS17では、データ処理部16はデータ送受信部18の受信状態を監視し、所定の受信完了信号を相手のデータ処理装置20から受信したか否かを識別する。受信完了信号を受信した場合はステップS18に、受信しない場合はステップS19に進む。
In step S <b> 16, the
In step S <b> 17, the
ステップS18では、ステップS16で送信が完了した時系列データをデータ蓄積用メモリ17上から消去する。データを消去することにより、データ蓄積用メモリ17上の新たに書き込み可能な記憶領域が増える。すなわち、送信が完了したデータについてはデータ処理装置20側で管理されるので、計測装置10側にデータを残す必要はない。
In step S18, the time-series data transmitted in step S16 is deleted from the
ステップS19では、データの送信に失敗した可能性があるので、データ処理部16はデータの消去は行わずデータ蓄積用メモリ17上にそのままデータを保持する。
ステップS20では、データ処理部16は内部タイマの状態を監視して所定の時間待ちを行う。この時間待ちが終了するとステップS12の処理に進む。すなわち、ステップS12における計測値のサンプリングを所定の計測間隔の時間毎(例えば60秒毎)に定期的に行うために、内部タイマの計数値に基づくタイミングに従ってステップS12を実行する。なお、計測装置10がステップS16で蓄積データを送信している途中であっても、内部タイマの計数値が計測間隔に達するとステップS12を実行し、新たな計測値を取得するように動作する。
In step S19, since there is a possibility that data transmission has failed, the
In step S20, the
計測装置10がデータ蓄積用メモリ17上に蓄積するデータの状態遷移の具体例が図6に示されている。図3のステップS11を実行した直後はデータ蓄積用メモリ17上にはデータが存在しない。そして、ステップS12〜14を実行するたびに新しい計測値のデータが順番に蓄積される。すなわち、図6に示すようにデータ「a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m」が順番に計測して得られる場合には、データ蓄積用メモリ17上の古い領域から新しい領域に向かって「a,b,c,d,e,f,g,h,i,j」が順番に保存される。そして、記憶する領域の残りが無くなると、保存されているデータは古い領域の方向に向かって順次にシフトされ、最も古いデータは記憶する領域がないので破棄される。データのシフトによって新たに空きになった記憶領域に、次の新しいデータ「k,l,m」が保存される。通常、計測装置10は、データ蓄積用メモリ17の容量がデータで一杯になる前に、データ処理装置20にデータを送信する。
A specific example of the state transition of data stored in the
次に、データ処理装置20のデータ受信動作について、図4を参照して説明する。図4は、データ処理部21のデータ受信処理フローを示す図である。
データ処理装置20が動作している状態で、データ処理装置20と計測装置10との間で通信が可能な状態になり、かつ例えばユーザの操作によりデータ処理装置20上で計測データを受信するためのプログラムが起動すると、データ処理部21の動作はステップS21の処理に進む。
Next, the data reception operation of the
To enable communication between the
ステップS21では、データ処理部21はカレンダー・時刻管理回路22から現在の日付及び時刻の情報を受信開始時刻として取得する。
ステップS22では、データ処理部21はデータ送受信部23を制御して所定のデータ送信要求を計測装置10に対して送信する。このデータ送信要求を受信すると、計測装置10はステップS16でデータの送信を開始する。
In step S <b> 21, the
In step S <b> 22, the
ステップS23では、データ処理装置20のデータ処理部21は計測装置10から送出される計測値の時系列データを、データ送受信部23を介して受信しこのデータを保存する。
ステップS24では、データ処理部21はステップS23で全ての時系列データをエラーなしに正常に受信できたか否かを識別する。正常に受信できた場合はステップS25に進み、正常でない場合はステップS21に戻る。
In step S23, the
In step S24, the
ステップS25では、データ処理部21は所定の受信完了信号をデータ送受信部23を介して計測装置10に送信し、全ての時系列データの受信が成功したことを計測装置10に通知する。
ステップS26では、データ処理部21はステップS23で受信した時系列データに対して計測時刻に関する情報を生成しこの時刻情報を付加したデータをデータ保存用メモリ26に保存する。この処理(以下、計測時刻算出処理という)の詳細は後で説明する。
In step S25, the
In step S <b> 26, the
ステップS27では、計測装置10から受信した時系列データの分析を可能にするために、データ処理部21は予め用意された分析用のプログラム(データ処理アプリ)を起動する。
次に、図4のステップS26で実行される計測時刻算出処理について、図5を参照して、説明する。図5は、図4のステップS26で実行される計測時刻算出処理フローを示す図である。また、データ処理装置20上における受信データと生成される時刻情報との関係の具体例が図7に示されている。
In step S27, in order to enable analysis of the time-series data received from the measuring
Next, the measurement time calculation process executed in step S26 of FIG. 4 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing a measurement time calculation process flow executed in step S26 of FIG. A specific example of the relationship between the received data and the generated time information on the
(計測時刻算出処理)
ステップS31では、データ処理部21は参照するデータを特定するために使用するデータ処理部21の内部カウンタの値Nをクリアする。
ステップS32では、データ処理部21は計測間隔を表すデータを取得する。計測間隔が変化しない場合には計測間隔として定数を使用すれば良く、計測間隔が可変の場合には処理対象のデータに対応する計測間隔を例えば受信したデータから取得する。
(Measurement time calculation process)
In step S31, the
In step S32, the
ステップS33では、データ処理部21は内部カウンタの値Nを参照し、受信した時系列データのうち、最新の計測値から古い計測値に向かって順番にN番目の計測値を取得する。
図5に示す計測時刻算出処理フローにより、例えば、図7に示すように、一定の計測間隔で順番に計測して得られた「a,b,c,d,e,f,g,h」のデータの並びを時系列データとしてデータ処理装置20が受信した場合に、これらのデータの中で最後に計測された最も新しい計測値「h」を0番目のデータとして最初に参照する。内部カウンタの値Nは順次に更新されるので、ステップS33を実行する毎に、0番目のデータ「h」、1番目のデータ「g」、2番目のデータ「f」、3番目のデータ「e」、・・・が順次に参照される。
In step S33, the
According to the measurement time calculation processing flow shown in FIG. 5, for example, as shown in FIG. 7, “a, b, c, d, e, f, g, h” obtained by sequentially measuring at a fixed measurement interval. When the
全受信データの処理が終了していなければ、データ処理部21の処理はステップS33の後でステップS34に進む。ステップS34では、ステップS33で取得したN番目のデータ(計測値)の計測時刻tを次式(1)により算出する。
If the processing of all received data has not been completed, the processing of the
式(1)中の「受信開始時刻」は、図4のステップS21でカレンダー・時刻管理回路22から取得した時刻である。また、式(1)中の「計測間隔」はステップS32で取得した値(例えば60秒)である。
The “reception start time” in the equation (1) is the time acquired from the calendar /
図7に示した時系列データの例では、「受信開始時刻」が「2008年8月20日の14時20分30秒」であり、「計測間隔」が1分の場合を想定している。すなわち、データ処理部21が「受信開始時刻」を取得した直後に時系列データの受信を開始しているので、最後の計測値である0番目のデータ「h」については、「受信開始時刻」と同時刻に計測されたものとみなし、「2008年8月20日の14時20分30秒」の時刻情報を0番目のデータ「h」に対して付与する。また、「計測間隔」が1分なので、それ以前のデータについてはそれぞれ次のような時刻情報を付与する。
1番目のデータ「g」:「2008年8月20日の14時19分30秒」
2番目のデータ「f」:「2008年8月20日の14時18分30秒」
3番目のデータ「e」:「2008年8月20日の14時17分30秒」
4番目のデータ「d」:「2008年8月20日の14時16分30秒」
In the example of the time series data illustrated in FIG. 7, it is assumed that the “reception start time” is “14:20:30 on August 20, 2008” and the “measurement interval” is 1 minute. . That is, since the
First data “g”: “14:19:30 on August 20, 2008”
Second data “f”: “14:18:30 on August 20, 2008”
Third data “e”: “14:17:30 on August 20, 2008”
Fourth data “d”: “14:16:30 on August 20, 2008”
ステップS35では、データ処理部21はステップS34で算出した計測時刻tを表す時刻情報をそれぞれの計測値に付与し、例えば図7に示すように計測値と計測時刻とを対応付けたデータをデータ保存用メモリ26上に保存する。
ステップS36では、参照するデータを変更するために内部カウンタの値Nを更新(1を加算)する。
In step S35, the
In step S36, the value N of the internal counter is updated (added 1) in order to change the data to be referred to.
(計測間隔の変更処理)
ところで、図1に示した計測装置10は、各種電気機器の消費電力を計測対象の物理量としているが、これに限らない。例えば、計測装置10は、温度や湿度などの他の物理量を計測することも可能である。消費電力は短時間で変化する可能性が高いが、温度や湿度は変化の速度が比較的遅い。従って、消費電力の変動速度に合わせて計測間隔を1分に固定すると、温度や湿度を計測する場合には必要以上に短い間隔で計測を繰り返すことになり、データを蓄積するためのメモリ容量を無駄に消費することになりかねない。また、計測対象の物理量が消費電力の場合であっても、計測対象の電気機器の種類や用途などの違いに応じて最適な計測間隔が変化する可能性がある。
(Measurement interval change processing)
By the way, although the measuring
そこで、計測装置10の計測間隔については、必要に応じて手動で変更できるように計測装置10を構成しても良い。例えば、計測装置10側にスイッチなどの操作部を設ければ、ユーザの手動操作により、操作部は、データ処理部16に指示を与えて計測間隔を変更できる。しかし、操作部を追加すると計測装置10が大型化するし、使用する計測装置10の数が多い場合を想定するとシステム全体のコストが上昇するのは避けられない。
Therefore, the
従って、計測間隔を変更するための操作部は、計測装置10には設けずに、データ処理装置20に設ければ良い。また、計測間隔を変更するための操作部として、例えば、図1に示す操作部24を利用できる。
次に、計測装置10の計測間隔を変更する場合の、物理量データ収集システム1の動作処理について、図8を参照して、説明する。図8(a)は、物理量データ収集システム1において、計測間隔が変更される場合の計測装置10の動作処理フローを示す図であり、図8(b)は、計測間隔が変更される場合のデータ処理装置20の動作処理フローを示す図である。
Therefore, an operation unit for changing the measurement interval may be provided in the
Next, the operation process of the physical quantity
図8(b)を参照すると、データ処理装置20のデータ処理部21は、操作部24の状態を監視することにより、ステップS45で計測間隔変更指示の入力操作の有無を識別する。計測間隔変更指示の入力操作を検出すると、次のステップS46で入力操作の内容に応じて計測間隔を決定する。
Referring to FIG. 8B, the
具体例としては、計測間隔の候補として複数の数値、例えば30秒、1分、5分、10分、30分などを用意しておき、これらの候補の中から入力操作がある度に採用する数値を順次に切り替えるようにステップS46で処理すればよい。 As a specific example, a plurality of numerical values, for example, 30 seconds, 1 minute, 5 minutes, 10 minutes, 30 minutes, etc. are prepared as candidates for the measurement interval, and are adopted whenever there is an input operation from these candidates. What is necessary is just to process by step S46 so that a numerical value may be switched sequentially.
ステップS47では、データ処理装置20のデータ処理部21はステップS46で決定した再審の計測間隔の値と共に、計測間隔の変更指令をデータ送受信部23を経由して計測装置10に送信する。
In step S47, the
図8(a)を参照すると、計測装置10のデータ処理部16は、データ送受信部18の状態を監視し、データ処理装置20から計測間隔の変更指令を受信したか否かをステップS41で識別する。計測間隔の変更指令を受信すると、データ処理部16はステップS42で変更指令に従って計測間隔を更新する。更新が終了すると、データ処理部16はデータ送受信部18を経由して更新完了の通知をデータ処理装置20に対して送信する。
Referring to FIG. 8A, the
図8に示す動作処理フローにより計測装置10の計測間隔が可変の場合には、データ処理装置20が時刻情報を生成するために実際の計測間隔を把握していないと、データ処理装置20は、正しい時刻情報を生成することができない。そこで、計測装置10が送信する時系列データには、計測間隔を表す少なくとも1つの値を含める。
When the measurement interval of the
図9は、計測間隔を変更する場合の、時系列データの一例を示す図である。図9に示すように、計測装置10が送信する時系列データの先頭位置に、実際の計測間隔を表す「INTERVAL」を含めてある。従って、データ処理装置20のデータ処理部21は、図5のステップS32で受信した時系列データから計測間隔の「INTERVAL」を取得することができる。そして、データ処理装置20のデータ処理部21は、前述した式(1)から計測時刻を計算できる。従って、各データの時刻情報は次のように求められる。
1番目のデータ「g」:「・・14時20分30秒−「INTERVAL」×1」
2番目のデータ「f」:「・・14時20分30秒−「INTERVAL」×2」
3番目のデータ「e」:「・・14時20分30秒−「INTERVAL」×3」
4番目のデータ「d」:「・・14時20分30秒−「INTERVAL」×4」
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of time-series data when the measurement interval is changed. As shown in FIG. 9, “INTERVAL” representing the actual measurement interval is included in the head position of the time-series data transmitted by the
First data “g”: “• 14: 20: 30—“ INTERVAL ”× 1”
Second data “f”: “• 14: 20: 30−“ INTERVAL ”× 2”
Third data “e”: “• 14: 20: 30−“ INTERVAL ”× 3”
4th data “d”: “• 14: 20: 30−“ INTERVAL ”× 4”
一方、計測の途中で計測間隔を切り替える場合のように、計測装置10が計測間隔を頻繁に変更する可能性がある場合には、一連の時系列データのそれぞれの計測値について計測間隔の情報が必要になる。その場合には、計測装置10が送信する時系列データを図10に示す例のように構成すればよい。
On the other hand, when there is a possibility that the
図10に示す例では、それぞれの計測値に計測間隔の情報を付加してある。すなわち、データ「g」にはデータ「g」を計測してからデータ「h」を計測するまでの時間間隔を、データ「f」にはデータ「f」を計測してからデータ「g」を計測するまでの時間間隔を、データ「e」にはデータ「e」を計測してからデータ「f」を計測するまでの時間間隔を、データ「d」にはデータ「d」を計測してからデータ「e」を計測するまでの時間間隔を、それぞれ付加してある。 In the example shown in FIG. 10, measurement interval information is added to each measurement value. That is, the time interval from the measurement of the data “g” to the measurement of the data “h” is measured for the data “g”, and the data “g” is measured after the measurement of the data “f” for the data “f”. The time interval until the measurement is performed, the time interval from the measurement of the data “e” to the measurement of the data “f” is measured for the data “e”, and the data “d” is measured for the data “d”. The time interval from the start to the measurement of the data “e” is added.
従って、データ処理装置20のデータ処理部21は、図5のステップS33でN番目の計測値を参照する毎に、それに付加されている該当の計測間隔を取得し、0番目のデータ以外については、次式(2)から計測時刻を計算できる。
Therefore, each time the
従って、式(2)より、各データの時刻情報は次のように求められる。
1番目のデータ「g」:「・・14時20分30秒−「10秒」
2番目のデータ「f」:「・・14時20分20秒−「10秒」
3番目のデータ「e」:「・・14時20分10秒−「10秒」
4番目のデータ「d」:「・・14時20分00秒−「10秒」
5番目のデータ「c」:「・・14時19分50秒−「30秒」
Therefore, the time information of each data is obtained from the equation (2) as follows.
First data “g”: “• 14: 20: 30”-“10 seconds”
Second data “f”: “• 14: 20: 20—“ 10 seconds ”
Third data “e”: “• 14: 20: 10—“ 10 seconds ”
Fourth data “d”: “• 14: 20: 00-“ 10 seconds ”
Fifth data “c”: “• 14: 19: 50—“ 30 seconds ”
(データ間引き処理)
ところで、計測装置10が蓄積しているデータをデータ処理装置20に送信しない期間が長くなると、データを蓄積するメモリの空きがなくなってしまう。低コストの計測装置10を構成する場合には大容量のメモリを使用できないので、限られた容量の記憶領域を有効に利用しないと古いデータは全て消去され残すことができない。また、計測してからある程度の期間(例えば数ヶ月)が経過した過去の古いデータについては、重要度は低いが長期間に渡る傾向を分析するような場合には必要になる。但し、古いデータについてはおおよその傾向だけ把握できればよいので、詳細なデータは不要である。
(Data thinning process)
By the way, if the period during which the data stored in the measuring
そこで、計測装置10のデータ処理部16が、過去のデータの一部を消去することで、データを間引く処理(以下、データ間引き処理という)を行う。図11を参照して、データ処理部16のデータ間引き処理について説明する。図11は、データ処理部16のデータを間引く処理フローを示す図である。この処理により、計測装置10が蓄積するデータ量を自動的に減らすことができる。また、計測装置10のメモリ17の限られた記憶領域を有効に利用することができる。また、計測装置10において、長期間にわたるデータの蓄積を可能にする。また、図12には、図11に示すデータ間引き処理後に蓄積されたデータの状態遷移の具体例を示す。
Therefore, the
ステップS51では、データ処理部16は計測により蓄積すべき新たなデータがデータ蓄積用メモリ17に追加されたか否かを検知する。追加を検知した場合は次のステップS52に進む。ステップS52では、データ蓄積用メモリ17に蓄積したデータの量が所定以上か否かを識別する。
In step S51, the
データ蓄積用メモリ17上の記憶領域は、例えば、図12に示すように蓄積領域A1と蓄積領域A2との2つに区分してある。蓄積領域A1だけを使用している間は特別な処理は行わないが、蓄積領域A2にもデータを蓄積する場合に特別な処理を行う。すなわち、蓄積したデータの量が所定以上になると、蓄積領域A2を使用する状態とみなし、ステッ プS53の処理に進む。
The storage area on the
ステップS53では、古いデータを蓄積する蓄積領域A2のデータについてのみ、データの一部を削除することで、データの間引き処理を行う。例えば、図12に示すように、「a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k」のデータを蓄積領域A1に蓄積した後で、「l,m,n,o,p」のデータが更に追加されると、先に蓄積した「a,b,c,d,e」のデータは蓄積領域A2に移動する。この場合にはステップS53が実行される。そして、蓄積領域A2に存在しているデータ「a,b,c,d,e」を間引きする。 In step S53, the data thinning process is performed by deleting only a part of the data in the storage area A2 in which the old data is stored. For example, as shown in FIG. 12, after the data “a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k” are stored in the storage area A1, “l, m, n When the data “, o, p” is further added, the previously accumulated data “a, b, c, d, e” moves to the storage area A2. In this case, step S53 is executed. Then, the data “a, b, c, d, e” existing in the storage area A2 is thinned out.
図12に示す例では、互いに隣接する2つのデータの1つを消去して残りの1つを残すように間引きしている。すなわち、間引き対象のデータ「a,b,c,d,e」の中で、一部分のデータ「a,c,e」だけが蓄積領域A2に残る。なお、間引きの他の例として、連続する2つのデータの平均値を処理結果として残すように処理することも考えられる。 In the example shown in FIG. 12, thinning is performed so that one of two adjacent data is deleted and the remaining one is left. That is, only a part of the data “a, c, e” in the thinning-out target data “a, b, c, d, e” remains in the accumulation area A2. As another example of thinning, it is also conceivable to perform processing so that an average value of two consecutive data is left as a processing result.
ここで、計測装置10が、図11に示すデータ間引き処理をデータ蓄積用メモリ17に蓄積されている蓄積データに行う場合、計測装置10は、蓄積データの間引きに関する情報(例えば、間引きを行った領域を特定する情報や間引きしたデータ量に関する情報)を管理する。そして、計測装置10は、蓄積データの間引きに関する情報を、データ処理装置20へ送信する時系列データのヘッダなどに含める。そのため、データ処理装置20は、蓄積データの間引きに関する情報に基づき、間引き処理後に計測装置10から送信された時系列データについても正しい計測日時を把握することが可能になる。
Here, when the
(蓄積データ圧縮処理)
次に、計測装置10が、データ蓄積用メモリ17の蓄積データを圧縮して、データ処理装置20へ送信する場合の動作について、説明する。計測装置10がデータ処理装置20へ蓄積データを送信する前に、蓄積データを圧縮しておくことで、データ処理装置20へのデータ送信時間を短縮することができる。また、計測装置10は、データ蓄積用メモリ17の限られた記憶領域を有効に利用できる。ここで、図13を参照して、データ処理部16が、蓄積データを圧縮する処理(以下、蓄積データ圧縮処理という)について説明する。また、図14には、図13に示す蓄積データ圧縮処理後のデータの構成例を示す。
(Storage data compression processing)
Next, an operation when the
ステップS61では、データ処理部16はデータ蓄積用メモリ17に蓄積されているデータの中から、同じ値が連続的に並ぶデータ列(以下、特定データ列という)を検索する。また、データ処理部16は、特定データ列が見つかったかどうかを次のステップS62で識別し、見つかった場合はステップS63に進む。
例えば、図14に示す左側のデータがデータ蓄積用メモリ17に蓄積されている場合、この中から「10」、「3」に続く8個の「5」の計測値が特定データ列として検出される。
In step S61, the
For example, when the data on the left side shown in FIG. 14 is stored in the
ステップS63では、ステップS61の検索により見つかった特定データ列について、同じ数値の連続数を計数する。図14に示す左側のデータの場合には、同じ「5」の計測値が8個並んで特定データ列を形成しているので、連続数として「8」が得られる。 In step S63, the continuous number of the same numerical value is counted about the specific data string found by the search of step S61. In the case of the data on the left side shown in FIG. 14, since the specific data string is formed by arranging eight measurement values of the same “5”, “8” is obtained as the continuous number.
ステップS64では、データ処理部16は前記特定データ列を圧縮データに置き換える。図14に示す例では、特定データ列の共通の計測値「5」と、圧縮データであることを示す制御記号「*」(連続識別値)と、連続数「8」との組み合わせを圧縮データとする。このような圧縮データであれば、圧縮前の元のデータ「5,5,5,5,5,5,5,5」を復元することは容易である。例えば、データ処理装置20は、計測装置10から受信した圧縮データを復元する際には、受信データの中から制御記号「*」の有無を識別し 、制御記号「*」が含まれる場合にはその前後のデータを用いて、元のデータを復元する処理を行えば良い。
In step S64, the
ステップS65では、データ処理部16はデータ蓄積用メモリ17に蓄積されている全てのデータの処理が完了したか否かを識別し、完了してなければステップS61に戻って上記の処理を繰り返す。
例えば電気機器の消費電力を計測する場合には、電気機器の動作状態に変化が無いと消費電力がほとんど変化しない状態が長時間続く場合も考えられる。このような場合には、上記のようなデータの圧縮により計測装置10におけるメモリの消費を大幅に抑制することが可能になる。
In step S65, the
For example, when measuring the power consumption of an electrical device, it may be possible that a state in which the power consumption hardly changes if the operating state of the electrical device does not change continues for a long time. In such a case, the memory consumption in the measuring
(計測間隔の最適化処理)
ところで、計測装置10における計測間隔の最適な値は、例えば、計測する物理量の特性に応じて変化する。例えば、計測装置10からデータ処理装置20に対して定期的にデータを転送しているような状況では、計測して得られた過去のデータがメモリ不足で消去されるような問題は生じないので計測間隔を短くする方が良い。しかし、データを転送しない状態が長期間続いているような状況では、古いデータが消去されるのを防止するために計測間隔を長めに定める方がよい。また、計測値がほとんど変化しないような状況では利用価値の低いデータが大量に蓄積されるのを防止するために計測間隔を長めに定める方がよいが、計測値が頻繁に変動するような状況では計測間隔を短くすることにより利用価値の高いデータについて詳細なデータが得られる。
(Measurement interval optimization process)
By the way, the optimal value of the measurement interval in the
そこで、状況に適応して計測装置10の計測間隔を自動的に変更するために、計測装置10のデータ処理部16は、計測間隔を最適化する処理(以下、計測間隔の最適化処理という)を実施する。図15を参照して、データ処理部16が行う計測間隔の最適化処理について、説明する。図15は、データ処理部16が行う計測間隔の最適化処理のフローを示す図である。また、図16には、図15に示す計測間隔の最適化処理時の、データ蓄積用メモリ17の蓄積データの具体例を示す。
Therefore, in order to automatically change the measurement interval of the
ステップS71では、データ処理部16は、新たな計測値が入力されたか否かを識別する。すなわち、図3に示すステップS12、S13で新たな計測値が得られるとステップS71からステップS72に進む。
ステップS72では、データ処理部16は最新の計測値、予め定めた閾値THmin と比較する。そして、比較の結果、「最新の計測値>THmin 」という条件を両値が満たす場合はステップS73に、満たさない場合はステップS74に進む。例えば、閾値THmin を50Wに定めれば、電気機器の電力消費の変動が少ない待機状態と通常の動作状態とを区別することができる。
In step S71, the
In step S72, the
ステップS73では、データ処理部16はこれ以降の計測間隔として「T1:例えば10秒」を採用する。ステップS74では、データ処理部16はこれ以降の計測間隔として「T2:例えば60秒」を採用する。
In step S73, the
ステップS75では、データ処理部16は蓄積データの量、すなわちその時にデータ蓄積用メモリ17に蓄積されている計測値の総数(メモリ上に残っているデータの計測回数に相当)を検出する。
In step S75, the
ステップS76では、データ処理部16はステップS75で検出した蓄積データ量を予め定めた閾値Dthと比較する。「蓄積データ量>Dth」という条件を満たす場合はステップS77に、満たさない場合はステップS78に進む。閾値Dthの具体例としては、データ蓄積用メモリ17の記憶容量の半分を消費する計測値の数に定めることが考えられる。
In step S76, the
ステップS77では、データ処理部16はこれ以降の計測間隔として「T3:例えば120秒」を採用する。これにより、データ蓄積用メモリ17の残量が少なくなった場合には、自動的に計測間隔が長くなり、長期間のデータの蓄積が可能になる。なお、例えばステップS76の条件を満たさない時にはT1又はT2を計測間隔として採用し、ステップS76の条件を満たす時にはT1又はT2の2倍の長さの計測間隔を採用するように制御しても良い。
In step S77, the
ステップS78では、データ処理部16は最新の計測値とステップS73、S74、S77のいずれかで最終的に採用した計測間隔の値を1組のデータとしてデータ蓄積用メモリ17に保存する。
In step S78, the
ここで、図16に示す例では、順番に計測された計測値として「10,15,1,1,0,20,25,30,・・・」の時系列データが存在している。この例では、前記閾値THmin が50Wに相当する「5」である場合を想定しているので、1番目及び2番目の計測値「10,15」についてはステップS73でT1(=10秒)を採用し、3番目〜5番目の計測値「1,1,0」についてはステップS74でT2(=60秒)を採用し、6番目〜8番目の計測値「20,25,30」についてはステップS73でT1(=10秒)を採用する。従って、図16に示すように、「10,15,1,1,0,20,25,30,・・・」の計測値のそれぞれに対して、「10,10,60,60,60,10,10,10,・・・」の計測間隔が付与され、計測値と計測間隔とが対になってデータ蓄積用メモリ17上に保存される。
Here, in the example illustrated in FIG. 16, time-series data “10, 15, 1, 1, 0, 20, 25, 30,...” Exists as the measurement values measured in order. In this example, it is assumed that the threshold value THmin is “5” corresponding to 50 W. Therefore, for the first and second measurement values “10, 15”, T1 (= 10 seconds) is set in step S73. Adopting T2 (= 60 seconds) in step S74 for the third to fifth measurement values “1, 1, 0”, and for the sixth to eighth measurement values “20, 25, 30” In step S73, T1 (= 10 seconds) is adopted. Therefore, as shown in FIG. 16, for each of the measured values of “10, 15, 1, 1, 0, 20, 25, 30,...”, “10, 10, 60, 60, 60, 10, 10, 10,..., Is given, and the measurement value and the measurement interval are paired and stored on the
なお、閾値THmin及び閾値Dthについては用途などに応じて適宜定めれば良い。また、これらの閾値を可変にすることも可能であり、例えばデータ処理装置20から計測装置10に指示を与えて閾値を変更しても良い。また、ステップS72で比較する閾値THminを複数用意しておけば、計測値の大小に応じて計測間隔を3種類以上に切り替えることが可能である。また、ステップS76で比較する閾値Dthについても複数用意しておけば、メモリ残量に応じて計測間隔を3種類以上に切り替えることが可能である。
Note that the threshold value THmin and the threshold value Dth may be appropriately determined according to the application. These threshold values can be made variable. For example, the threshold value may be changed by giving an instruction from the
(計測時刻算出処理の変形例)
ところで、図2に示した物理量データ収集システム1の使用例のように、複数の計測装置10と1つのデータ処理装置20とを組み合わせて使用する場合には、複数の計測装置10からそれぞれ送信されるデータの計測時刻が揃わない場合がある。そのため、例えば、複数の計測装置10で計測されたデータを総合的に分析する際に、データ処理装置20で生成した計測時刻について、時間差を考慮しなければならない。そこで、図18を参照して、複数の計測装置10からそれぞれ送信されるデータの計測時刻を揃わない場合の、データ処理装置20におけるデータ処理部21の計測時刻算出処理について説明する。図18(a)は、一方の計測装置10(A)の計測結果に基づくデータ処理部21での計測刻算出処理の様子を示す図であり、図18(b)は、他方の計測装置10(B)の計測結果に基づくデータ処理部21での計測刻算出処理の様子を示す図である。
(Modification of measurement time calculation process)
By the way, in the case where a plurality of measuring
図18(a)および図18(b)に示す例では、計測装置10(A)に相当する「コンセント1」及び計測装置10(B)に相当する「コンセント2」がそれぞれ1分間隔で電力を計測する。ここで、「コンセント1」と「コンセント2」は互いに非同期で動作している。そのため、図18(a)および図18(b)に示すように、「コンセント1」の計測時刻(例えば14時21分05秒)と「コンセント2」の計測時刻(例えば14時21分10秒)とは一致しない。
また、データ処理装置20が生成する計測時刻については、データの受信を開始した時刻を基準として生成されるが、複数の計測装置10のデータについてデータ処理装置20が同時にデータの受信を開始するわけではない。例えば「14時21分20秒」に「コンセント1」からのデータ受信を開始し、「14時21分50秒」に「コンセント2」からのデータ受信を開始すると、データ処理装置20側で「コンセント1」及び「コンセント2」の最後の計測値に付与される計測時刻はそれぞれ「14時21分20秒」及び「14時21分50秒」になる。従って、計測時刻が「・・時・・分20秒」のデータと「・・時・・分50秒」のデータがデータ処理装置20側で混在し、これらのデータを分析する際に時刻の管理が複雑になる。
In the example shown in FIG. 18A and FIG. 18B, “
Further, the measurement time generated by the
そこで、データ処理装置20のデータ処理部21は計測時刻の管理が容易なデータを生成するために、図17に示す処理を実行する。図17に示す処理は図5に示した計測時刻算出処理の変形例1である。ここで、図17に示す計測時刻算出処理の変形例が、図5に示す計測時刻算出処理が異なる点は、図5に示すステップS35とステップS36の代わりに、ステップS37、ステップS38、及びステップS39がある点である。以降、図17に示すステップのうち、図5に示すステップとは異なるステップS37、ステップS38、及びステップS39について説明し、それ以外の共通するステップS31〜ステップS34については、その説明を省略する。
Therefore, the
ステップS37では、ステップS34で算出された計測時刻tについて、秒の桁の値を端数として処理し、基準時刻に修正する。例えば、基準時刻が「00秒」の場合を想定すると、図18(a)および図18(b)に示すように「14時21分20秒」にデータ受信を開始した「コンセント1」からのデータの最後の計測値については、秒の桁が「00秒」に修正された計測時刻「14時21分00秒」になり、「14時21分50秒」にデータ受信を開始した「コンセント2」からのデータの最後の計測値については、秒の桁が「00秒」に修正された計測時刻「14時21分00秒」になる。つまり、「コンセント1」及び「コンセント2」の計測値に付加される計測時刻が互いに揃うことになる。そのため、時刻を比較しながら複数のデータを分析する際に時刻の端数の時間差を考慮しなくて良い。
In step S37, the value of the second digit is processed as a fraction for the measurement time t calculated in step S34, and is corrected to the reference time. For example, assuming that the reference time is “00 seconds”, as shown in FIGS. 18A and 18B, data reception from “
なお、基準時刻については、「00秒」以外に、「00秒+(10×M)秒」(M:0,1,2,3,4,5)のような10秒単位の値や、「00秒+(30×M)秒」(M:0,1)のような30秒単位の値を採用することも考えられる。また、端数の処理については、切り捨て以外に、切り上げや四捨五入などの処理も考えられる。 For the reference time, in addition to “00 seconds”, a value in units of 10 seconds such as “00 seconds + (10 × M) seconds” (M: 0, 1, 2, 3, 4, 5), It is also conceivable to adopt a value in units of 30 seconds such as “00 seconds + (30 × M) seconds” (M: 0, 1). In addition to rounding down, rounding up and rounding can be considered for rounding.
図17のステップS38では、ステップS37で修正された計測時刻tを計測値と共にデータ蓄積用メモリ17に保存する。従って、互いに非同期で動作する複数の計測装置10を使用している場合でも、データ処理装置20は計測時刻が揃ったデータを保存することができる。
In step S38 in FIG. 17, the measurement time t corrected in step S37 is stored in the
ところで、データ処理装置20が生成する計測時刻は、計測装置10からのデータ受信を開始する時刻に同期して決定されるが、データ処理装置20がデータ受信を開始する時刻は不定期である。従って、計測装置10が最新の計測値を計測してからデータ処理装置20がデータ受信を開始するまでの時間差が長くなると、データ処理装置20が生成する計測時刻と実際の計測時刻との間の時間誤差が増大する。このような計測時刻の時間誤差を減らすために実行される計測装置10側の制御及びデータ処理装置20側の制御が図19及び図20に示されている。また、計測装置10及びデータ処理装置20の動作状態の具体例が図21に示されている。
Incidentally, the measurement time generated by the
まず計測装置10側のデータ処理部16の動作について図19を参照しながら説明する。ステップS81では、データ処理部16は新たな計測値を計測するタイミングか否かを 識別する。すなわち、図3に示すステップS12を実行するタイミングになると、ステップS81からステップS82に進む。
First, the operation of the
ステップS82では、データ処理部16は内部タイマTMの計数値をクリアしてからその動作をスタートする。内部タイマTMについては、例えば1秒単位で計数を行うことが可能なタイマを想定している。
In step S82, the
ステップS83では、データ処理部16はデータ送受信部18の状態を監視し、データ処理装置20からのデータ送信要求を検出したか否かを識別する。すなわち、図3のステップS16で蓄積データの送信を開始する前に、図19のステップS84の処理を実行する。
In step S83, the
ステップS84では、データ処理部16は内部タイマTMの計数時間を参照し、この時間を時間差Toutとして取得する。次のステップS85では、データ処理部16はステップS84で取得した時間差Toutを送信データに付加して送信する。従って、図3のステップS16で送信する蓄積データには時間差Toutの情報が含まれている。
In step S84, the
次にデータ処理装置20側のデータ処理部21の動作について図20を参照しながら説明する。なお、図20に示す動作は図5に示した計測時刻算出処理の変形例2である。図5に示した動作と同様に、データ処理部21はステップS91でカウンタの値Nをクリアし、次のステップS92で計測間隔の値を取得する。
Next, the operation of the
ステップS93では、データ処理部21は受信した時系列データからその中に含まれる前述の時間差Toutの情報を取得する。
図5に示した動作と同様に、データ処理部21はステップS94でN番目の計測値を取得し、この計測値に対する計測時刻tを、次式(3)を用いてステップS96で算出する。
In step S93, the
Similar to the operation shown in FIG. 5, the
ここで、式(3)中の「受信開始時刻」は、図4のステップS21でカレンダー・時刻管理回路22から取得した時刻である。また、式(3)中の「計測間隔」はステップS92で取得した値(例えば60秒)である。
Here, the “reception start time” in the expression (3) is the time acquired from the calendar /
上記以外のデータ処理部21の動作については、図5で示す計測時刻算出処理の場合と同じである。従って、例えば図21に示す例では、データ処理装置20が時刻「14時21分10秒」にデータの受信を開始する時に、この受信データには最後の計測値(E)の実際の計測時刻である「14時21分05秒」と受信開始時刻の「14時21分10秒」との時間差(5秒)がToutとして含まれる。従って、データ処理装置20においては、受信データから各計測値の計測時刻を生成する際に、(3)式に従って、受信開始時刻「14時21分10秒」から正確な計測時刻「14時21分05秒」を算出できる。特に計測装置10の計測間隔が長い場合には、時間差Toutが大きくなる傾向があるので、データ処理装置20側で生成される計測時間の誤差を減らすために図19、図20の処理が有効である。
About the operation | movement of the
ところで、計測装置10からデータ処理装置20に対して1回で大量の時系列データを転送する場合や、通信の際の伝送速度が低速である場合には、全データの転送にかかる所要時間が長くなる。従って、計測装置10はデータの転送を行っている途中であっても新たな計測値をサンプリングしその計測値のデータもデータ蓄積用メモリ17上に蓄積することになる。しかし、データ転送を開始した後で計測されたデータについては転送の対象外になるため、データ処理装置20は最新の計測値を取得できない場合がある。
By the way, when a large amount of time-series data is transferred from the measuring
そこで、データ処理装置20のデータ処理部21は、最新の計測値も取得するために図22に示す動作を実施する。なお、図22に示す動作は図4に示した動作の変形例である。また、計測装置10の動作の具体例が図23に示されている。図22に示す動作について以下に説明する。
Therefore, the
図4に示した処理の場合と同様に、データ処理装置20のデータ処理部21は、図22のステップS101で受信開始時の日付及び時刻を取得し、ステップS102で蓄積データの送信要求を送信し、ステップS103で計測により得られた時系列データを計測装置10から受信し、受信が正常に終了したか否かをステップS104で識別する。
As in the case of the process shown in FIG. 4, the
そして、1回に送信される全ての時系列データの受信が正常に終了すると、データ処理部21の処理はステップS104からステップS105に進む。ステップS105では、データ処理部21は未送信の蓄積データに関する送信要求をデータ送受信部23を介して計測装置10に送信する。
When the reception of all the time series data transmitted at one time ends normally, the processing of the
計測装置10側においては、図3に示すステップS16で蓄積データを送信した後、データ処理装置20からの送信要求を再び受信すると、データ蓄積用メモリ17上で未送信のデータの有無を識別し、未送信のデータがある場合には該当するデータをデータ処理装置20に送信する。
On the
データ処理装置20のデータ処理部21は、ステップS105の送信要求に対して計測装置10から送信される残りのデータを次のステップS106で受信する。ステップS107では、データ処理部21はステップS106におけるデータの受信が正常に終了したか否かを識別する。正常終了でなければステップS101に戻り、正常終了の場合はステップS108に進む。
The
ステップS108では、データ処理部21は図4のステップS25の場合と同様に受信完了信号を計測装置10に対して送信する。ステップS109では、計測時刻算出処理、すなわち図4のステップS26と同様の処理を実行する。
In step S108, the
ある時点でデータ処理装置20がデータ送信要求を送出することにより、例えば図23に示すように、その時点までに計測装置10のデータ蓄積用メモリ17に蓄積された「蓄積データ1」の全てが「通信1」として計測装置10から送信される。この「通信1」の動作にかかる所要時間が長いと、その間に「A,B,C」の計測値が新たにサンプリングされてデータ蓄積用メモリ17に蓄積される。新たな計測値である「A,B,C」は「通信1」を開始した後で蓄積されるので、「通信1」では送信対象に含まれない。
When the
そこで、「通信1」の動作が終了した後のステップS105でデータ処理装置20が再びデータ送信を要求すると、計測装置10は「A,B,C」を含む「蓄積データ2」を未送信の残りのデータとみなし、これらを「通信2」でデータ処理装置20に送信する。従って、「通信2」を行うことにより、データ処理装置20は最後に計測された「C」の計測値のデータも受信することができる。
Therefore, when the
例えば、10kB/bpsの通信速度で100kBの容量のデータを計測装置10からデータ処理装置20に送信する場合、通信の所要時間が10秒間程度になる。従って、例えば計測間隔が3秒の場合には、「通信1」の動作が終了するまでに新たに3個程度の計測値が新たに蓄積されることになる。なお、「通信2」については送信するデータ量が少ないので短時間で通信を完了でき、その間に新たな計測値が計測装置10上に蓄積されることはない。
For example, when data with a capacity of 100 kB is transmitted from the measuring
なお、上述の実施の形態においては、計測対象の物理量が電気機器の消費電力であるが、同様の物理量として、例えば温度、湿度、騒音などを計測することも可能である。 In the above-described embodiment, the physical quantity to be measured is the power consumption of the electrical device. However, for example, temperature, humidity, noise, and the like can be measured as similar physical quantities.
1 物理量データ処理システム
2 物理量データ収集システム
10 物理量計測装置(計測装置)
11 電源プラグ
12 出力用コンセント
13 変流器
14 整流平滑回路
15 AD変換部
16 データ処理部
17 データ蓄積用メモリ
18 データ送受信部
19 電源ライン
20 物理量データ処理装置(データ処理装置)
21 データ処理部
22 カレンダー・時刻管理回路
23 データ送受信部
24 操作部
25 表示部
26 データ保存用メモリ
30 分析装置
31 メモリカード
32 サーバ
33 インターネット
1 physical quantity data processing system 2 physical quantity
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
21
Claims (6)
露出型コンセント形状からなり、赤外線通信又は電波によるデータ送受信部を備え、時系列データに識別情報を付加して送出する複数の計測装置のそれぞれと通信して、当該計測装置に格納されたデータを受信する、物理量データ処理装置として機能させるための物理量データ処理プログラムであって、
前記携帯端末に、
現在の日付及び時刻の情報を受信開始時刻として取得する機能と、
所定のデータ送信要求を前記計測装置に対して送信する機能と、
前記計測装置における計測時刻に関する情報を生成する機能と、
前記計測装置から送出される計測値の時系列データに、前記計測時刻に関する情報を付加して保存する機能と、を実現させる、
ことを特徴とする物理量データ処理プログラム。 A mobile device equipped with a communication function
Consists of an exposed outlet shape, equipped with a data transmission / reception unit using infrared communication or radio waves, communicates with each of a plurality of measuring devices that add identification information to time series data, and transmits the data stored in the measuring device A physical quantity data processing program for receiving and functioning as a physical quantity data processing device,
In the mobile terminal,
A function of acquiring information on the current date and time as a reception start time;
A function of transmitting a predetermined data transmission request to the measuring device;
A function of generating information about a measurement time in the measurement device;
Realizing a function of adding information related to the measurement time to the time-series data of measurement values sent from the measurement device,
A physical quantity data processing program.
前記物理量データ処理プログラムは、外部の通信設備装置から前記携帯端末にダウンロードされる、
ことを特徴とする物理量データ処理プログラム。 The physical quantity data processing program according to claim 1,
The physical quantity data processing program is downloaded from an external communication equipment device to the mobile terminal.
A physical quantity data processing program.
前記携帯端末に、前記計測時刻に関する情報が付加された前記計測値の時系列データを、外部のサーバ装置にアップロードさせる機能、をさらに実現させる、
ことを特徴とする物理量データ処理プログラム。 The physical quantity data processing program according to claim 1,
Further realizing the function of causing the portable terminal to upload the time series data of the measurement value to which information related to the measurement time is added to an external server device,
A physical quantity data processing program.
前記携帯端末に、前記受信開始時刻としての現在の日付及び時刻の情報を基に、前記計測装置における計測時刻情報を生成する機能、をさらに実現させる、
ことを特徴とする物理量データ処理プログラム。 The physical quantity data processing program according to claim 1,
Further realizing the function of generating measurement time information in the measurement device based on the current date and time information as the reception start time in the portable terminal,
A physical quantity data processing program.
前記携帯端末に、前記受信開始時刻としての現在の日付及び時刻の情報と、前記計測装置により前記時系列データとともに付加された所定の物理量の計測間隔情報とを基に、前記計測装置における計測時刻情報を生成する機能、をさらに実現させる、
ことを特徴とする物理量データ処理プログラム。 The physical quantity data processing program according to claim 1,
The measurement time in the measurement device based on the current date and time information as the reception start time and the measurement interval information of a predetermined physical quantity added together with the time series data by the measurement device to the portable terminal To further realize the function of generating information,
A physical quantity data processing program.
前記携帯端末に、前記受信開始時刻としての現在の日付及び時刻の情報と、前記計測装置により前記時系列データとともに付加された所定の物理量の計測時間差情報とを基に、前記計測装置における計測時刻情報を生成する機能、をさらに実現させ、
前記計測時間差情報は、前記計測装置における所定の物理量の最後の計測時点から前記時系列データの送出開始時点までの時間差を表す、
ことを特徴とする物理量データ処理プログラム。 The physical quantity data processing program according to claim 1,
Based on the current date and time information as the reception start time and the measurement time difference information of a predetermined physical quantity added together with the time series data by the measurement device to the portable terminal, the measurement time in the measurement device Further realize the function of generating information,
The measurement time difference information represents a time difference from the last measurement time point of the predetermined physical quantity in the measurement device to the transmission start time point of the time series data.
A physical quantity data processing program.
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