JP2016006604A - 情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】ネットワークの状態をログデータに反映できる情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムを提供する。【解決手段】ネットワークを介して接続される端末と通信する情報処理装置2が、前記端末からメッセージデータを受信する受信手段21と、端末と当該情報処理装置との間でデータを送信してから到達するまでの時間を示す遅延時間を計測する遅延時間計測手段22と、計測された遅延時間に関する統計情報を生成する統計情報生成手段23と、統計情報に基づいて、前記メッセージデータが送信された時刻を算出する送信時刻算出手段25と、前記メッセージデータ、前記送信時刻、及び前記統計情報を含むログデータを生成するログデータ生成手段24と、を有する。【選択図】図3
Description
本発明は、情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムに関する。
工場プラントにおいて、温度センサ、圧力センサなど様々なセンサの情報、又はセンサから検出されるイベントが、ネットワークを介して収集及び記録される。収集及び記録されるセンサの情報、又はセンサから検出されるイベントは、製品の品質向上、もしくは不具合時の故障解析に利用される。
また、自動車における運転者の操作や、車速、バッテリ、燃料噴射に関わる吸気圧力センサ、クランクセンサ、大気圧センサ、などのセンサ情報を記録しておくことで、機器の正常動作を確認したり、機器の不調を調査したりすることが可能となる。
上述した各種センサが検出したデータを、データの解析などに用いる情報処理装置に送信する技術が既に知られている。
例えば、センサから送信されるデータに、時刻を管理するタイマーから取得した時刻を挿入して送信する技術が既に知られている(例えば、特許文献1等を参照)。
また、センサと情報処理装置との間で時刻を同期させる技術が既に知られている(例えば、特許文献2等を参照)。
上述した従来技術によると、センサがデータを取得した時刻又はセンサがデータを送信した時刻を、ユーザが知ることができる。
しかしながら、ネットワーク上を流れるデータ量が増えることによってネットワークの輻輳などが生じる場合がある。データ伝送の遅延時間のばらつきによりデータの到着タイミングにばらつきが発生する。その為、センサがデータを取得した時刻と、情報処理装置がそのデータをネットワークを介して取得したログに記録される時刻の間にずれが生じるという問題があった。この結果、センサからのデータの処理を行う際に、遅延の不安定度などネットワークの状態に関する情報が記録されないため、効果的な処理が出来ないという問題があった。例えば、工場で事故が発生した場合、ログデータを用いて、事故の検証を行うようなときにも効果的な検証が行えない場合があった。
本発明は、上記の従来の問題点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、ネットワークの状態をログデータに反映できる情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理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、例えば、ネットワークを介して接続される端末と通信する情報処理装置が、前記端末からメッセージデータを受信する受信手段と、前記端末と当該情報処理装置との間でデータを送信してから到達するまでの時間を示す遅延時間を計測する計測手段と、計測された前記遅延時間に関する統計情報を生成する統計情報生成手段と、前記統計情報に基づいて、前記メッセージデータが送信された時刻を算出する送信時刻算出手段と、前記メッセージデータ、前記送信時刻、及び前記統計情報を含むログデータを生成するログデータ生成手段とを有する。
本発明の一側面にあっては、ネットワークの状態をログデータに反映することで、センサーなどからネットワークを介して得られたデータを適切に適切に処理することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
ログ生成システム1は、情報処理装置2、ログ記録装置3、及びセンサデバイス4を有する。情報処理装置2とセンサデバイス4a、4bは、ネットワークN1を介して接続される。ネットワークN1は、例えば、LAN(Local Area Network)である。情報処理装置2とログ記録装置3とは、ネットワークN2を介して接続される。ネットワークN2は、例えば、インターネットである。なお、センサデバイス4a及びセンサデバイス4bは、それぞれを区別しない場合、センサデバイス4とする。
情報処理装置2は、センサデバイス4が検知した情報などを含むメッセージデータをセンサデバイス4から受信する。情報処理装置2は、センサデバイス4とのデータの送受信の遅延時間に基づき、センサデバイス4からメッセージデータが送信された時刻を算出する。情報処理装置2は、センサデバイス4から受信したメッセージデータに、算出されたメッセージデータの送信時刻、及びメッセージデータの遅延時間に関する統計情報を含める。統計情報には、遅延時間に関する平均値、標準偏差、分散などの情報が含まれる。情報処理装置2は、ログデータをログデータ記録装置3に送信する。
情報処理装置2は、例えば、PC(Personal Computer)、タブレットPCなどである。
ログ記録装置3は、情報処理装置2から送信されるログデータを記憶する。ログ記録装置3は、例えば、NAS(Network Attached Storage)等のネットワークに接続されたストレージ(ファイルサーバ)である。なお、ログ記録装置3は、情報処理装置2に含まれる構成であってもよい。
センサデバイス4は、検知した情報などを含むメッセージデータを情報処理装置へ送信する。センサデバイス4は、例えば、温度センサ、圧力センサなどである。
なお、ログ生成システム1における情報処理装置2などの各構成要素の数は、図1に示した例よりも、少なくても多くてもよい。
<ハードウエア構成>
図2は、本実施形態における情報処理装置2のハードウエア構成の一例を示す図である。
図2は、本実施形態における情報処理装置2のハードウエア構成の一例を示す図である。
情報処理装置2は、入力部201、出力部202、ドライブ203、インタフェース205、補助記憶部206、メモリ207、及びCPU208を備え、それぞれがバスBで接続される。ドライブ203には記憶媒体204が接続されている。
入力部201は各種信号を入力するために用いられ、キーボードやマウス等から構成される。
出力部202はディスプレイなどで構成され、各種ウィンドウやデータ等を表示するために用いられる。
ドライブ203は記憶媒体からデータを読み出し、あるいは書き込むために用いられる。
記憶媒体204は、CD−ROM(Compact Disk - Read Only Memory)、光磁気ディスク等や、フラッシュメモリ等の半導体メモリ等、様々なタイプの記憶媒体を用いることができる。
インタフェース205はネットワークに接続するために用いられ、モデム、LANカード等から構成される。
補助記憶部206は処理の実行に必要なプログラム、ファイル、データ等を格納するために用いられハードディスクドライブなどから構成される。
メモリ207は演算処理を実行するためにプログラムや情報を一時的に格納するために用いられ、半導体メモリ等から構成される。
CPU208はメモリ装置に格納されたプログラムにしたがって各種処理を実行するために用いられる。
プログラムを記録した記憶媒体がドライブ203にセットされると、記憶媒体204からドライブ203を介して補助記憶部206にプログラムがインストールされる。プログラムのインストールは、記憶媒体により行われることに限定されず、ネットワークを介してプログラムをダウンロードすることによって行ってもよい。
メモリ207はCPU208から起動要求に応じて補助記憶部206からプログラムを読み出してメモリ207に格納する。そして、CPU208はメモリ207に格納されているプログラムにしたがって各種演算処理を実行する。
<機能構成例>
図3はログ生成システム1における情報処理装置2の機能構成例を示す図である。
図3はログ生成システム1における情報処理装置2の機能構成例を示す図である。
情報処理装置2は、通信制御部21、遅延時間計測部22、統計情報生成部23、ログデータ生成部24、及びクロック管理部25を有する。各機能部は、ハードウエアロジックを搭載したLSI(Large Scale Integration)又はCPUで実行されるプログラムによって実現される。
通信制御部21は、センサデバイス4からのメッセージデータの受信、及び生成したログデータのログ記録装置3への送信など、外部装置との通信を制御する。
遅延時間計測部22は、情報処理装置2とセンサデバイス4との間における、データの遅延時間を計測する。データの遅延時間の計測は、例えば、時刻の同期に使用されるPTP(Precision Time Protocol)を用いて行う。
また、遅延時間計測部22は、所定のタイミングで定期的に遅延時間の計測を行ってもよい。遅延時間を計測するタイミングは、例えば、PTPを用いた時刻と同期するタイミングである。遅延時間計測部22は、計測された遅延時間をメモリ207などの記憶領域に記憶する。記憶する遅延時間は、現在時刻から10分前までに受信したデータに対するものというように、所定の期間の遅延時間のみを記録してもよい。
統計情報生成部23は統計情報を生成する。統計情報は、「平均値」、「標準偏差」、「分散」、などの情報項目を有する。
「平均値」は、情報処理装置2とセンサデバイス4との間におけるデータの遅延時間の平均を示す情報である。遅延時間の平均は、例えば、加重平均である。平均値μは以下に示す(数1)によって算出される。(数1)は、事項kにおける遅延時間をTkとした場合における、時刻kまでの過去M個の遅延時間の時刻kにおける平均値μを示す。
ログデータ生成部24は、ログデータを生成する。ログデータには、センサデバイス4から送信されるメッセージデータ、及び、統計情報生成部23によって生成された統計情報が含まれる。
また、ログデータ生成部24は、センサデバイス4からメッセージデータが送信された時刻を算出する。そして、ログデータ生成部24は、算出したメッセージデータの送信時刻をログデータに含める。送信時刻は、例えば、情報処理装置2がメッセージデータを受信した時刻から、統計情報に含まれる遅延時間の平均値を差し引くことで算出される。送信時刻の算出には、統計情報に基づいた確率密度関数などを用いてもよい。
また、センサデバイス4がメッセージデータを生成した時刻がメッセージデータ自体に含まれる場合にも、ログデータ生成部24によって算出された送信時刻をログデータに含めてもよい。これにより、複数のセンサデバイスからメッセージデータを受信する場合、センサデバイス毎の時刻のずれを極力排除したログデータを生成することができる。
クロック管理部25はセンサデバイス4と情報処理装置2とのクロックの同期を制御する。クロック管理部25は、マスタークロックとして動作する。クロック管理部25は、センサデバイス4からの要求にしたがって時刻の同期に必要な情報を送信する。センサデバイス4と情報処理装置2とのクロックの同期の詳細な動作は後述する。
上述した構成を有することにより、情報処理装置2は、所定の期間におけるネットワークの通信状態をログデータに含めることができる。これにより、ユーザは、ネットワークの通信状態を考慮し、ログデータの解析を行うことができる。
<処理動作>
図4は情報処理装置2とセンサデバイス4との間で行われるPTPを用いた時刻の同期及び遅延時間の計測の流れを示すシーケンス図である。
図4は情報処理装置2とセンサデバイス4との間で行われるPTPを用いた時刻の同期及び遅延時間の計測の流れを示すシーケンス図である。
本実施形態において、情報処理装置2はマスタークロックを有する。また、センサデバイス4はスレーブクロックを有する。なお、本実施形態は上述の形態に限定されず、センサデバイス4がマスタクロックを有し、情報処理装置2がスレーブクロックを有する構成であってもよい。
ステップS1で、情報処理装置2はマスタクロックの値TM1を取得し、Syncに、TM1を付与してセンサデバイス4へ送信する。また、センサデバイス4は、Syncが受信された時刻を示すスレーブクロックの値TS2を取得する。
ステップS2で、センサデバイス4は、Syncの受信時刻TS2及びDelayRequestの送信時刻TS3をDelayRequestに付与して、情報処理装置2へ送信する。また、情報処理装置2は、DelayRequestを受信した時刻を示すTM4をマスタークロックから取得する。なお、Syncの送信時刻TS2を異なるデータに付与して情報処理装置2に送付してもよい。
ステップS3で、情報処理装置2は、DelayResponseにTM4を付与して、センサデバイス4へ送信する。
ステップS4で、センサデバイス4は情報処理装置2とのクロックのずれ(オフセット)を算出し、センサデバイス4のスレーブクロックを補正する。
ステップS5で、情報処理装置2は、情報処理装置2とセンサデバイス4間の遅延時間を算出する。その後、情報処理装置2は、算出した遅延時間を、メモリ装置など情報処理装置2の記憶領域に記憶する。
ここで、情報処理装置2が実行する遅延時間の算出方法について、説明する。情報処理装置2は、取得したTM1、TS2、Ts3、及びTM4を用いてメッセージデータの遅延時間を算出する。
マスタークロックに対して、スレーブクロックがOFFSET分だけ遅れていると仮定する。TS1=TM1+OFFSET、TS3=TM3+OFFSETと表すことができる。
ここで、情報処理装置2がセンサデバイス4へデータを送信してから、センサデバイス4がデータを受信するまでの時間をDM→Sとする。また、センサデバイス4が情報処理装置2へデータを送信してから、情報処理装置2がデータを受信するまでの時間をDS→Mとする。
センサデバイス4がSyncを受信した時刻を示すTS2はTS2=TM1+OFFSET+DM→Sのように示される。
また、情報処理装置2がDelay Requestを受信した時刻を示すTM4はTM4=TS3−OFFSET+DS→Mのように示される。
以上からデータが往復するのにかかる時間DM→S+DS→Mは、DM→S+DS→M=((TS2−TM1)+(TM4−TS3))として示される。
ここで、情報処理装置2からセンサデバイス4までの遅延時間DM→Sと、センサデバイス4から情報処理装置2までの遅延時間DS→Mとが等しいと仮定する。その結果、センサデバイス4が情報処理装置2へデータを送信してから、情報処理装置2がデータを受信するまでの時間DS→Mは、DS→M=((TS2−TM1)+(TM4−TS3))/2となる。
上述した算出方法によって算出された遅延時間を、情報処理装置2は記憶し、統計情報の生成に用いる。
<変形例1>
上述した実施形態の変形例1について説明する。変形例1では、PTPを用いずにエコープロトコルを用いて遅延時間を算出する構成を説明する。なお、実施形態と異なる事項について説明を行い、同じ事項は、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
上述した実施形態の変形例1について説明する。変形例1では、PTPを用いずにエコープロトコルを用いて遅延時間を算出する構成を説明する。なお、実施形態と異なる事項について説明を行い、同じ事項は、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
遅延時間計測部22は、ping(Packet Internet Groper)などを用いて遅延時間を計測する。遅延時間の計測において、ICMP(Internet Control Message Protocol)の「echo request」の送信時刻及び「echo request」の応答である「echo reply」の受信時刻が記録される。その後、遅延時間計測部22は、「echo reply」を受信した時刻から「echo request」の送信時刻を差し引いた値を2で割った値を遅延時間とする。
上述した構成を有することにより、センサデバイス4がクロックを持たない場合でも、情報処理装置2は、ネットワーク状態が反映されたログデータを生成できる。
<変形例2>
上述した実施形態の変形例2について説明する。変形例2では、遅延時間の集合が正規分布に従うか否かを判断する判断部26を有する構成について説明する。なお、実施形態と異なる事項について説明を行い、同じ事項は、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
上述した実施形態の変形例2について説明する。変形例2では、遅延時間の集合が正規分布に従うか否かを判断する判断部26を有する構成について説明する。なお、実施形態と異なる事項について説明を行い、同じ事項は、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
図5は、変形例2における情報処理装置2の機能構成例を示す図である。
判断部26は遅延時間計測部22によって計測された遅延時間の集合が正規分布に従うか否かの判断を行う。正規分布に従うか否かの判断を行うことによって、ネットワークN1の品質を評価することができる。正規分布に従うか否かの判断は、例えば、歪度、尖度のそれぞれが所定の閾値と比較することによって判断される。
統計情報生成部23は、実施例で示した情報項目に加え、「歪度」及び「尖度」を算出する。
「歪度」は遅延時間の集合の分布に関する非対称性を示す情報である。「歪度」は3次モーメント(期待値の3乗)m3=E((x−μ)3)を使用して、m3/σ3の式で算出される。
「尖度」は遅延時間の集合の分布の尖り具合を示す情報である。「尖度」は4次モーメント(期待値の4乗)m4=E((x−μ)4)を使用して、m4/σ4の式で算出される。
遅延時間の集合が正規分布に従うと判断された場合、ネットワークN2の品質は安定していると判断される。この場合、平均値、標準偏差、分散などの遅延時間に関する統計情報は、ネットワークにおける遅延時間の実態を示す情報として利用し得る。ログデータ生成部24は、統計情報の各項目として算出された値をログデータに含める。
遅延時間の集合が正規分布に従わないと判断された場合、ネットワークN2の品質は安定しないとして判断される。遅延時間に規則性がなく、遅延時間のばらつきが大きい状態となる。その場合、平均値、標準偏差、分散などの遅延時間に関する統計情報は、ネットワークにおける遅延時間の実態を示す情報として利用する価値がないと判断される。このときには、ログデータ生成部24は、ネットワークN2の品質が安定しないことを示すため、統計情報の各項目に非数などの値を設定してログデータとすることが望ましい。この場合、ログデータとして非数が含まれているため、統計情報は利用されてないことになる。なお、非数以外の情報をログデータに記録して、ログデータの品質が安定していないことを示してもよい。
図6は、変形例2における情報処理装置2がログデータを生成する処理の手順例を示すフローチャートである。
ステップS10で、情報処理装置2がセンサデバイス4からログデータを受信したタイミングで処理が開始される。
ステップS11で、計測されたデータ伝送の遅延時間が抽出される。
ステップS12で、抽出されたデータに基づき、「平均値」、「分散」、「標準偏差」、「歪度」、「尖度」などの統計情報が算出される。
ステップS13で、抽出されたデータの分布が正規分布であるか否かの判断が、行われる。正規分布を示すか否かの判断は、「歪度」、「尖度」の各値が所定の範囲内にあるか否かによって判断される。判断結果がYESの場合、すなわち抽出されたデータの分布が正規分布を示す場合、ステップS14に進む。判断結果がNOの場合、すなわち抽出されたデータの分布が正規分布を示さない場合、ステップS15に進む。
ステップS14で、算出された遅延時間の「平均値」にしたがって、ログデータの送信時刻が算出される。
ステップS15で、「平均値」、「分散」、「標準偏差」、「歪度」、「尖度」などの統計情報に、非数が挿入される。
ステップS16で、ログデータ生成部24によって、ログデータが生成される。
なお、上述の実施例の全部又は一部はプログラムによって実装され得る。このプログラムは、可搬記録媒体に格納することができる。可搬記録媒体とは、非一時的(non−transitory)な記憶媒体を言う。可搬記録媒体の例としては、磁気記録媒体、光ディスク、光磁気記録媒体、不揮発性メモリなどがある。可搬型記録媒体に格納されたプログラムが読み出され、プロセッサーによって実行されることにより、本発明の実施例の全部又は一部が実施され得る。
<総括>
以上、本発明の好適な実施の形態は、本発明の範囲を限定するものではなく、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
以上、本発明の好適な実施の形態は、本発明の範囲を限定するものではなく、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
1 ログ生成システム
2 情報処理装置
201 入力部
202 出力部
203 ドライブ
204 記憶媒体
205 インタフェース
206 補助記憶部
207 メモリ
208 CPU
21 通信制御部
22 遅延時間計測部
23 統計情報生成部
24 ログデータ生成部
25 クロック管理部
3 ログ記録装置
4 センサデバイス
2 情報処理装置
201 入力部
202 出力部
203 ドライブ
204 記憶媒体
205 インタフェース
206 補助記憶部
207 メモリ
208 CPU
21 通信制御部
22 遅延時間計測部
23 統計情報生成部
24 ログデータ生成部
25 クロック管理部
3 ログ記録装置
4 センサデバイス
Claims (6)
- ネットワークを介して接続される端末と通信する情報処理装置であって、
前記端末からメッセージデータを受信する受信手段と、
前記端末と当該情報処理装置との間でデータを送信してから到達するまでの時間を示す遅延時間を計測する計測手段と、
計測された前記遅延時間に関する統計情報を生成する統計情報生成手段と、
前記統計情報に基づいて、前記メッセージデータの送信時刻を算出する送信時刻算出手段と、
前記メッセージデータ、前記送信時刻、及び前記統計情報を含むログデータを生成するログデータ生成手段であって、前記ログデータに基づいて、前記ネットワークの品質を出力する、ログデータ生成手段と
を有する情報処理装置。 - 前記計測手段は、所定の周期で前記遅延時間を複数回、計測し、
前記統計情報生成手段は、複数回計測された前記遅延時間に基づいて、前記統計情報を生成する、請求項1記載の情報処理装置。 - 前記統計情報は、前記遅延時間の平均値、該平均値に対する標準偏差、該平均値に対する分散のうち、少なくとも一つを含む、請求項1記載の情報処理装置。
- 前記ログデータ生成手段は、計測した複数の遅延時間の分布が正規分布を示しているか否かを判断するための尖度、及び/又は、歪度をぞれぞれの閾値と比較することによって、前記ネットワークの品質を出力する手段とを有し、
前記統計情報生成手段は、前記品質に基づいて前記平均値、前記標準偏差、前記分散のうちの少なくとも一つを算出して、前記統計情報に含めるか否かを決定する、請求項3記載の情報処理装置。 - ネットワークを介して接続される端末と通信する情報処理方法であって、
前記端末からメッセージデータを受信する手順と、
前記端末と情報処理装置との間でデータを送信してから到達するまでの時間を示す遅延時間を計測する手順と、
計測された前記遅延時間に関する統計情報を生成する手順と、
前記統計情報に基づいて、前記メッセージデータの送信時刻を算出する手順と、
前記メッセージデータ、前記送信時刻、及び前記統計情報を含むログデータを生成する手順であって、前記ログデータに基づいて、前記ネットワークの品質を出力する、手順と
を有する情報処理方法。 - ネットワークを介して接続される端末と通信する情報処理プログラムであって、
コンピュータに、
前記端末からメッセージデータを受信するステップと、
前記端末と情報処理装置との間でデータを送信してから到達するまでの時間を示す遅延時間を計測するステップと、
計測された前記遅延時間に関する統計情報を生成するステップと、
前記統計情報に基づいて、前記メッセージデータの送信時刻を算出するステップと、
前記メッセージデータ、前記送信時刻、及び前記統計情報を含むログデータを生成するステップであって、前記ログデータに基づいて、前記ネットワークの品質を出力する、ステップと
を実行させるための情報処理プログラム。
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---|---|---|---|
JP2014127353A JP6295850B2 (ja) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | 情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014127353A JP6295850B2 (ja) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | 情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム |
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---|---|
JP2016006604A true JP2016006604A (ja) | 2016-01-14 |
JP6295850B2 JP6295850B2 (ja) | 2018-03-20 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2014127353A Expired - Fee Related JP6295850B2 (ja) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | 情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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