JP2017034307A - 情報収集管理装置、方法、及び情報収集システム - Google Patents
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Abstract
【課題】データの取得間隔の乱れを抑制できる情報収集管理装置、方法、及び情報収集システム
【解決手段】一実施形態に係る情報収集管理装置は、ローカルスケジュール取得部と、ローカルスケジュール調整部と、を備える。ローカルスケジュール取得部は、複数のクローラから、各クローラがデータを取得する取得処理のタイミングを定めるローカルスケジュールを取得する。ローカルスケジュール調整部は、取得処理の重複が少なくなるように、ローカルスケジュールを調整する。
【選択図】図1
【解決手段】一実施形態に係る情報収集管理装置は、ローカルスケジュール取得部と、ローカルスケジュール調整部と、を備える。ローカルスケジュール取得部は、複数のクローラから、各クローラがデータを取得する取得処理のタイミングを定めるローカルスケジュールを取得する。ローカルスケジュール調整部は、取得処理の重複が少なくなるように、ローカルスケジュールを調整する。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、情報収集管理装置、方法、及び情報収集システムに関する。
ビルや工場に設置されたセンサ機器から、ネットワーク経由でセンサデータを取得するソフトウェア(クローラ)が利用されている。一般に、クローラには、センサ機器に過度な負荷を与えないこと、センサデータの取得間隔を維持すること、及びセンサデータの取得により発生するトラフィックが平滑化されること、などの要求を満たすことが求められる。センサデータの取得間隔の維持は、センサデータの可視化や分析のために重要である。また、トラフィックの平滑化は、パケットロスを防止するために重要である。
従来、上記の要件を満たすために、センサデータを取得するスケジュールを生成するクローラが提案されている。このクローラは、生成したスケジュールに従ってセンサデータを取得することにより、上記の要件を満たすことができる。
しかしながら、上記従来のクローラでは、単一のサーバ上で複数のクローラが動作することが想定されていなかった。このため、上記従来のクローラが、単一のサーバ上で複数動作した場合、各クローラがセンサデータを取得する取得タイミングが重複することがあった。センサデータの取得タイミングが過度に重複すると、各クローラは所定の取得タイミングでセンサデータを取得できなくなり、取得間隔が乱れることがあった。結果として、上記従来のクローラでは、センサデータの取得間隔を維持できなくなる恐れがあった。
データの取得間隔の乱れを抑制できる情報収集管理装置、方法、及び情報収集システムを提供する。
一実施形態に係る情報収集管理装置は、ローカルスケジュール取得部と、ローカルスケジュール調整部と、を備える。ローカルスケジュール取得部は、複数のクローラから、各クローラがデータを取得する取得処理のタイミングを定めるローカルスケジュールを取得する。ローカルスケジュール調整部は、取得処理の重複が少なくなるように、ローカルスケジュールを調整する。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
第1実施形態に係る情報収集装置について、図1〜図9を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る情報収集システムの機能構成の一例を示す図である。図1に示すように、情報収集システムは、情報収集装置1と、情報収集管理装置2と、を備える。
第1実施形態に係る情報収集装置について、図1〜図9を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る情報収集システムの機能構成の一例を示す図である。図1に示すように、情報収集システムは、情報収集装置1と、情報収集管理装置2と、を備える。
まず、情報収集装置1について説明する。
情報収集装置1は、ネットワークに接続され、ネットワークを介して各種のデータを収集する装置である。情報収集装置1が収集するデータは、用途に応じて任意に選択可能である。以下では、情報収集装置1が、ビルや工場に設置されたセンサ機器から、センサデータを収集する場合を例に説明する。
図1に示すように、情報処理装置1は、複数のクローラ10を実行する。クローラ10とは、情報処理装置1がネットワーク上のデータを取得するソフトウェアである。クローラ10は、情報処理装置1を構成するコンピュータ100上で動作する。コンピュータ100上で仮想マシンが動作している場合には、クローラ10は、仮想マシン上で動作してもよい。コンピュータ100について、詳しくは後述する。図1の例では、情報処理装置1は、クローラ10を2つ実行するが、3つ以上実行してもよい。
各クローラ10は、データ取得部11と、ローカルスケジュール生成部12と、取得状況計算部13と、をそれぞれ備える。
データ取得部11は、後述するローカルスケジュール(以下、「LS」という)にしたがって、センサデータの取得対象となる1つ以上のセンサ機器から、センサデータを取得する。データ取得部11が取得したセンサデータは、例えば、センサ機器の異常診断や制御値の計算に利用される。また、センサデータは、情報処理装置1に接続された表示装置に表示されてもよいし、外部機器に出力されてもよい。以下では、データ取得部11がセンサ機器Xからセンサデータを取得する処理を、センサ機器Xの取得処理という。
ローカルスケジュール生成部12(以下、「LS生成部12」という)は、クローラ10のLSを生成する。LSとは、クローラ10のデータ取得部11が、センサデータを取得するタイミング、すなわち、取得処理のタイミングを定めたものである。データ取得部11は、LSにより定められたタイミングでセンサ機器からセンサデータを取得する。
クローラ10は、センサデータを周期的に取得するため、LSは、クローラ10の動作の1周期に相当する所定時間(以下、「周期時間」という)における、各取得処理のタイミングを定めたものとなる。
図2は、LSの一例を示す図である。図2の例では、周期時間は、10個のタイムスロット1〜10に時分割されている。タイムスロットとは、周期時間を所定数に時分割することにより設定される、所定の時間幅を有する各期間のことである。例えば、図2のLSにおいて、周期時間が1分の場合、各タイムスロットの時間幅は6秒となる。また、1番目のタイムスロット1は、0秒から6秒までの期間、2番目のタイムスロット2は、6秒から12秒までの期間となる。周期時間の長さは、センサ機器のスペックなどに応じて決まる。
図2に示すように、LSでは、各タイムスロットに対して、取得処理が割当てられる。図2の例では、タイムスロット3にはセンサ機器Aの取得処理、タイムスロット5にはセンサ機器Bの取得処理、タイムスロット7にはセンサ機器C,Dの取得処理、タイムスロット10にはセンサ機器Bの取得処理、が割当てられている。
図2のLSに従った場合、データ取得部11は、タイムスロット3の期間にセンサ機器Aのセンサデータを取得し、タイムスロット5の期間にセンサ機器Bのセンサデータを取得し、タイムスロット7の期間にセンサ機器C,Dのセンサデータを取得し、タイムスロット10の期間にセンサ機器Bのセンサデータを取得する。このように、LSは、周期時間に含まれる各タイムスロットに対する取得処理の割当てを定めたものとなる。
上述の通り、センサデータは、取得間隔を維持することが重要である。一方、センサデータを取得する絶対時刻は重要ではない。このため、センサデータの取得開始時刻は、任意に設定できる。
例えば、取得開始時刻が12時00分00秒であった場合、1周期目のタイムスロット1の開始時刻は12時00分00秒となり、2周期目のタイムスロット1の開始時刻は12時01分00秒となる。
また、取得開始時刻が12時00分24秒であった場合、1周期目のタイムスロット1の開始時刻は12時00分24秒となり、2周期目のタイムスロット1の開始時刻は12時01分24秒となる。
このように、LSに従ってセンサデータを取得すると、取得開始時刻を任意に設定しても、データ取得部11は、センサデータの取得間隔を維持することができる。
なお、LS生成部12は、上記のようなLSを、メタ情報などに基づいて生成すればよい。メタ情報には、クローラ10がセンサデータを取得するセンサ機器のID、種類、IPアドレス、センサ値更新頻度、通信遅延状況などが含まれる。
取得状況計算部13は、データ取得部11によるセンサデータの取得状況を計算する。取得状況計算部13は、例えば、取得状況として、LSで定められた取得時刻と、実際の取得時刻と、の誤差(以下、「取得誤差」という)を計算する。この取得誤差は、LSと、センサデータの取得開始時刻と、実際の取得時刻と、に基づいて計算できる。取得誤差は、小さい程好ましい。取得状況計算部13は、1周期毎の取得誤差だけでなく、その平均、分散、移動平均などを計算してもよい。
また、取得状況計算部13は、取得状況として、センサ機器ごとのセンサデータの取得間隔を計算してもよい。取得間隔は、LSと、実際の取得時刻と、に基づいて計算できる。取得間隔は、一定であるほど好ましい。取得状況計算部13は、1周期毎の取得間隔だけでなく、1周期毎の取得誤差だけでなく、その平均、分散、移動平均などを計算してもよい。
ここで、本実施形態に係る情報処理装置1のハードウェア構成について、図3を参照して説明する。本実施形態に係る情報処理装置1は、単一のコンピュータ100によって構成される。コンピュータ100には、サーバ、クライアント、マイコン、及び汎用コンピュータなどが含まれる。
図3は、コンピュータ100の一例を示す図である。図3に示すように、コンピュータ100は、CPU(中央演算装置)101と、入力装置102と、表示装置103と、通信装置104と、記憶装置105と、を備え、これらがバス106により相互に接続されている。
CPU101は、コンピュータ100の制御装置及び演算装置を含む電子回路である。CPU101は、バス106を介して接続された各装置(例えば、入力装置102、通信装置104、記憶装置105)から入力されたデータやプログラムに基づいて演算処理を行い、演算結果や制御信号を、バス106を介して接続された各装置(例えば、表示装置103、通信装置104、記憶装置105)に出力する。具体的には、CPU101は、コンピュータ100のOS(オペレーティングシステム)や、情報収集プログラムなどを実行し、コンピュータ100を構成する各装置を制御する。
情報収集プログラムとは、コンピュータ100に、情報処理装置1の上述の各機能構成を実現させるプログラムである。上述の通り、情報収集プログラムには、複数の独立したクローラ10が含まれる。コンピュータ100上でクローラ10が動作することにより、クローラ10の各機能構成(データ取得部11、LS生成部12、及び取得状況計算部12)が実現される。
情報収集プログラムは、一時的でない有形のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶される。上記の記憶媒体は、例えば、光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、フラッシュメモリ、半導体メモリであるが、これに限られない。CPU101が情報収集プログラムを実行することにより、コンピュータ100が情報収集装置1として機能する。
入力装置102は、コンピュータ100に情報を入力するための装置である。入力装置102は、例えば、キーボード、マウス、及びタッチパネルであるが、これに限られない。ユーザは、入力装置102を操作することにより、メタ情報やセンサデータの取得開始命令などを入力することができる。
表示装置103は、画像や映像を表示するための装置である。表示装置103は、例えば、LCD(液晶ディスプレイ)、CRT(ブラウン管)、及びPDP(プラズマディスプレイ)であるが、これに限られない。情報収集装置1が収集したセンサデータは、表示部103に表示することができる。なお、情報収集装置1は、表示装置103を備えない構成も可能である。
通信装置104は、コンピュータ100が外部装置と無線又は有線で通信するための装置である。通信装置104は、例えば、モデム、ハブ、及びルータであるが、これに限られない。情報処理装置1は、通信装置104を介して、ネットワークに接続される。
記憶装置105は、コンピュータ100のOSや、情報収集プログラム、情報収集プログラムの実行に必要なデータ、及び情報収集プログラムの実行により生成されたデータなどを記憶する記憶媒体である。記憶装置105には、主記憶装置と外部記憶装置とが含まれる。主記憶装置は、例えば、RAM、DRAM、SRAMであるが、これに限られない。また、外部記憶装置は、例えば、ハードディスク、光ディスク、フラッシュメモリ、及び磁気テープであるが、これに限られない。情報収集装置1が収集したセンサデータは、記憶装置105に記憶される。
なお、コンピュータ100は、CPU101、入力装置102、表示装置103、通信装置104、及び記憶装置105を、それぞれ1つ又は複数備えてもよいし、プリンタやスキャナなどの周辺機器を接続されていてもよい。
また、情報収集プログラムは、コンピュータ100の記憶装置105に予め記憶されていてもよいし、コンピュータ100の外部の記憶媒体に記憶されていてもよいし、インターネット上にアップロードされていてもよい。いずれの場合も、情報収集プログラムをコンピュータ100にインストールして実行することにより、情報収集装置1の機能が実現される。
次に、情報収集管理装置2について説明する。
情報収集管理装置2は、情報収集装置1によるデータの収集を管理する装置である。本実施形態において、情報収集管理装置2は、情報収集装置1が実行する複数のクローラ10のLSを管理する。図1に示すように、情報収集管理装置2は、ローカルスケジュール取得部21と、ローカルスケジュール調整部22と、を備える。
ローカルスケジュール取得部21(以下、「LS取得部21」という)は、情報収集装置1が実行する複数のクローラ10から、各クローラ10のLS生成部12が生成したLSをそれぞれ取得する。図1の例では、LS取得部21は、2つのLSを取得する。LS取得部21は、一度に全てのLSを取得してもよいし、LSを1つずつ順次取得してもよい。
ローカルスケジュール調整部22(以下、「LS調整部22」という)は、LS取得部21が取得した複数のLSを、取得処理の重複が少なくなるように調整する。取得処理の重複とは、同一のタイミングで複数の取得処理が実行されることをいう。
取得処理の重複を減らす方法として、重複した取得処理の数を減らす方法や、取得処理が重複するタイミングを減らす方法などが考えられる。取得処理の重複を減らす方法について、詳しくは後述する。
ここで、LSの調整方法について、図4及び図5を参照して説明する。図4は、LS取得部21が取得したLSの一例を示す図である。図4の例では、LSは2つ取得されている。取得されたLSの一方をLS_1、他方をLS_2と称する。また、LS_1に従ってセンサデータを取得するクローラ10をクローラ10_1、LS_2に従ってセンサデータを取得するクローラ10をクローラ10_2と称する。
図4に示すように、LS_1は、タイムスロット3,5,10にそれぞれ1つの取得処理が割当てられ、タイムスロット7に2つの取得処理が割当てられている。また、LS_2は、タイムスロット3,5,7,10にそれぞれ1つの取得処理が割当てられている。LS_1とLS_2との周期時間は同じであるものとする。
クローラ10_1,10_2の取得開始時刻が同じであった場合、タイムスロット3,5,7,10において、クローラ10_1,10_2がいずれも取得処理を実行することになる。すなわち、タイムスロット3,5,7,10では、取得処理が重複している。上述の通り、クローラ10_1,10_2は、単一のコンピュータ100上で動作するため、取得処理が過度に重複すると、取得処理のタイミングがずれ、取得間隔が乱れる恐れがある。
このような取得処理の重複を少なくするために、LS調整部22は、まず、グローバルスケジュール(以下、「GS」という)を生成する。GSとは、取得した複数のLSを重ね合わせたものである。図4の例では、LS_1とLS_2とを重ね合わせることにより、GSが生成されている。図4のGSは、タイムスロット3,5,10にそれぞれ2つの取得処理が割当てられ、タイムスロット7に3つの取得処理が割当てられている。
次に、LS調整部22は、生成されたGSにおける取得処理の重複が少なくなるように、複数のLSのうち、少なくとも1つのLSを調整する。LSの調整とは、LSの各タイムスロットに割当てられた各取得処理を、所定のタイムスロット数だけシフトする(ずらす)ことをいう。以下では、LS調整部22が、LS_2のみを調整する場合を例に説明する。
図5は、LS調整部22により調整されたLS_2(以下、「調整済みLS_2」という)を示す図である。調整済みLS_2は、調整前のLS_2の各タイムスロットに割当てられた取得処理を、1タイムスロットだけ後ろにシフトしたものである。
LS_2をこのように調整することにより、LS_2のタイムスロット3,5,7,10に割当てられた取得処理は、調整済みLS_2のタイムスロット4,6,8,1にシフトしている。すなわち、調整済みLS_2は、図5に示すように、タイムスロット4,6,8,1にそれぞれ1つの取得処理が割当てられている。タイムスロット10に割当てられた取得処理がタイムスロット1にシフトされるのは、タイムスロット10の次のタイムシフトは、次の周期のタイムスロット1となるためである。
図5からわかるように、LSの各タイムスロットに割当てられた各取得処理を所定のタイムスロット数だけシフトしても、各取得処理の時間間隔は維持される。
図5のGSは、LS_1と調整済みLS_2とを重ね合わせて生成されたものである。図5のGSは、タイムスロット1,3〜6,8,10に、それぞれ1つの取得処理が割当てられ、タイムスロット7に2つの取得処理が割当てられている。
図4及び図5からわかるように、LSを調整後のGSは、LSを調整前のGSより、各タイムスロットに割当てられた取得処理の重複が少なくなっている。例えば、図4のGSでは、最大で3つの取得処理が重複しているのに対して、図5のGSでは、最大でも2つの取得処理しか重複していない。
このように、LS調整部22は、GSの各タイムスロットに割当てられた取得処理の重複を少なくなるように、LSを調整し、調整済みLSをクローラ10に返す。LSを調整されたクローラ10は、LS調整部22から返された調整済みLSに従ってセンサデータを取得する。
ここで、取得処理の重複を減らす方法について説明する。図1に示すように、LS調整部22は、ピークサイズ調整部23と、ピーク数調整部24と、ピーク間隔調整部24と、を備える。
ピークサイズ調整部23は、GSにおけるピークのサイズ(以下、「ピークサイズ」という)を調整する。ピークとは、GSにおいて、取得処理を割当てられた数が最大のタイムスロットのことである。サイズとは、GSの各タイムスロットに割当てられた取得処理の数のことである。したがって、ピークサイズとは、GSにおいて、1つのタイムスロットに割当てられた取得処理の数の最大値となる。
例えば、図4のGSでは、ピークはタイムスロット7であり、ピークサイズは3である。また、図5のGSでは、ピークはタイムスロット7であり、ピークサイズは2である。
ピークサイズが大きいほど、ピークにおける取得タイミングがずれる可能性が高くなる。ピークサイズ調整部23によって、ピークサイズが小さくなるようにLSを調整することにより、取得タイミングがずれる可能性を低減し、取得間隔の乱れを抑制することができる。ピークサイズ調整部23は、ピークサイズが最小になるようにLSを調整するのが好ましい。
また、ピークサイズ調整部23は、ピークサイズが大きくなるようにLSを調整してもよい。ピークサイズが大きくなるようにLSを調整すると、ピークにおいて、多くの取得処理が重複し、取得間隔の乱れが生じる。しかしながら、ピークに取得処理が集中するため、ピーク以外のタイムスロットにおける取得処理の重複が軽減される。したがって、ピーク以外のタイムスロットにおいては、取得間隔を正確に維持できる可能性が高くなる。結果として、各周期における取得間隔のずれの平均値を小さくできる場合がある。ピークサイズ調整部23は、ピークサイズが最大になるようにLSを調整するのが好ましい。
なお、ピークサイズ調整部23によりピークサイズを小さくするか大きくするかは、情報収集管理装置2のユーザにより予め設定されていてもよいし、情報収集装置1上で動作するクローラ1の数などに応じて切替えられてもよい。また、ピークサイズを大きくした場合の取得間隔のずれの平均値と、ピークサイズを小さくした場合の取得間隔のずれの平均値と、を比較して、ずれの平均値が小さい調整方法を選択してもよい。
また、ピークサイズを最小化又は最大化するLSの調整方法が複数存在する場合、ピークサイズ調整部23は、複数の調整方法の中から1つの調整方法をランダムに選択してもよい。また、ピークサイズを最小化又は最大化する複数の調整方法の中から、他の方法により調整方法が選択されてもよい。
ピーク数調整部24は、GSにおけるピークの数(以下、「ピーク数」という)が小さくなるように、LSを調整する。例えば、図4及び図5のGSでは、ピークはタイムスロット7だけであるから、ピーク数は1である。
ピーク数が大きいほど、取得タイミングがずれる可能性が高いタイムスロットが多くなり、結果として、取得タイミングがずれる可能性が高くなる。ピーク数調整部24によって、ピーク数が小さくなるようにLSを調整することにより、取得タイミングがずれる可能性を低減し、取得間隔の乱れを抑制することができる。ピーク数調整部24は、ピーク数が最小になるようにLSを調整するのが好ましい。
なお、ピーク数を最小化するLSの調整方法が複数存在する場合、ピーク数調整部24は、複数の調整方法の中から1つの調整方法をランダムに選択してもよい。また、ピーク数を最小化する複数の調整方法の中から、他の方法により調整方法が選択されてもよい。
ピーク間隔調整部25は、GSにおけるピークの間隔(以下、「ピーク間隔」という)が大きくなるように、LSを調整する。例えば、図4及び図5のGSでは、ピークはタイムスロット7だけであるから、ピーク間隔は1周期(10タイムスロット)である。
これに対して、GSにピークが複数存在する場合、複数のピーク間隔が存在することになる。このような場合には、ピーク間隔調整部25は、複数のピーク間隔の最大値や平均値が大きくなるように、LSを調整すればよい。
ピーク間隔が小さいほど、ピーク周辺の期間に取得処理が集中するため、取得タイミングがずれる可能性が高くなる。ピーク間隔調整部25によって、ピーク間隔が大きくなるようにLSを調整することにより、取得タイミングがずれる可能性を低減し、取得間隔の乱れを抑制することができる。ピーク間隔調整部25は、ピーク間隔が最大になるようにLSを調整するのが好ましい。
なお、ピーク間隔を最大化するLSの調整方法が複数存在する場合、ピーク間隔調整部25は、複数の調整方法の中から1つの調整方法をランダムに選択してもよい。また、ピーク間隔を最大化する複数の調整方法の中から、他の方法により調整方法が選択されてもよい。
なお、LS調整部22は、ピークサイズ調整部23、ピーク数調整部24、及びピーク間隔調整部25のうち、いずれか1つ又は2つだけを備える構成も可能である。また、LS調整部22は、ピークサイズ調整部23、ピーク数調整部24、及びピーク間隔調整部25の中から、ユーザからの要求などに応じて、どれを使用するか選択してもよい。さらに、LS調整部22は、ピークサイズ調整部23、ピーク数調整部24、及びピーク間隔調整部25を、所定の優先順位に従って使用することにより、LSを調整してもよい。
ここで、本実施形態に係る情報処理管理装置2のハードウェア構成について説明する。本実施形態に係る情報処理管理装置2は、情報処理装置1と同様に、コンピュータ100によって構成される。すなわち、コンピュータ100が、上述の各機能構成を実現する情報処理管理プログラムを実行することにより、情報処理管理装置2が構成される。コンピュータ100の構成については、説明を省略する。
情報処理装置1と情報処理管理装置2とは、同一のコンピュータ100により構成されてもよいし、それぞれ異なるコンピュータ100により構成されてもよい。情報処理装置1と情報処理管理装置2とがそれぞれ異なるコンピュータ100により構成される場合、各コンピュータ100は、バス106や通信装置104を介して接続される。
次に、本実施形態に係る情報収集管理装置2による処理について、図6〜図9を参照して説明する。以下では、情報収集管理装置2が、ピークサイズ調整部23、ピーク数調整部24、及びピーク間隔調整部25を、所定の優先順位に従って使用することにより、LSを調整する場合を例に説明する。情報収集管理装置2は、ピークサイズ調整部23、ピーク数調整部24、ピーク間隔調整部25を、この順番で使用して、LSを調整するものとする。図6は、このような情報収集管理装置2による処理を示すフローチャートである。
図6に示すように、まず、LS取得部21が、情報収集装置1が実行する複数のクローラ10から、それぞれのLSを取得する。これにより、複数のLS(以下、「LS群」という)が取得される(ステップS1)。LS取得部21は、取得したLS群を、LS調整部22に渡す。
LS取得部21からLS群を受け取ったLS調整部22は、LS群の中から1つのLSを選択し、選択したLSをGSとして決定する(ステップS2)。LS調整部22は、任意のLSをGSとして決定することができる。
次に、LS調整部22は、LS群の中に未調整のLSがあるか判定する(ステップS3)。未調整のLSとは、LS群のうち、GSとして決定されておらず、かつ、以下で説明するステップS4〜S9の調整処理を実行されていないLSのことである。
未調整のLSがある場合(ステップS3のYES)、LS調整部22は、未調整のLSの中から、調整対象となるLSを1つ選択する(ステップS4)。ここで選択されたLSをLS_iと称する。iは、LSの識別番号であり、例えば、1から始まる連続番号である。
LS調整部22は、LS_iを選択すると、まず、ピークサイズ調整部23により、LS_iを調整する(ステップS5)。ピークサイズ調整部23による処理について、詳しくは後述する。
次に、LS調整部22は、ピーク数調整部24により、LS_iを調整する(ステップS6)。ピーク数調整部24による処理について、詳しくは後述する。
続いて、LS調整部22は、ピーク間隔調整部25により、LS_iを調整する(ステップS7)。ピーク間隔調整部25による処理について、詳しくは後述する。
以上の処理により、LS_iの調整が終了し、調整済みLS_iが生成される(ステップS8)。
LS調整部22は、その時点で決定又は生成されているGSと、生成された調整済みLS_iと、を重ね合わせて新たなGSを生成する(ステップS9)。その後、処理はステップS3に戻る。
以降、ステップS3〜S9の調整処理が、未調整のLSが無くなるまで繰り返される。未調整のLSが無くなった場合(ステップS3のNO)、LS調整部22は、調整された各LSを、各クローラ10に返し、調整処理が終了する。各クローラ10は、LS調整部22から返された各調整済みLSに従ってデータを取得する。
図7は、ピークサイズ調整部23による処理の一例を示すフローチャートである。図7の処理は、図6におけるステップS5の処理に相当する。図7の例では、ピークサイズ調整部23は、ピークサイズが最小となるように、LS_iを調整する。以下では、ピークサイズ調整部23がシフトさせるタイムスロット数をxで表す。また、取得処理をxタイムスロットだけシフトされたLS_iをLS_i(x)と表す。
まず、LS_iを受け取ったピークサイズ調整部23は、xを初期値0に設定する(ステップS51)。次に、ピークサイズ調整部23は、xがNより小さいか判定する(ステップS52)。Nは、LS_iに含まれるタイムスロットの数である。
xがNより小さい場合(ステップS52のYES)、ピークサイズ調整部23は、LS_iをxだけシフトし、LS_i(x)を生成する(ステップS53)。そして、ピークサイズ調整部23は、LS_i(x)と、GSと、を重ね合わせて生成されるGS(x)のピークサイズを計算する(ステップS54)。この際、GSは更新されない。その後、処理はステップS52に戻る。
以降、ステップS52〜S54の処理が、xがNと一致するまで繰り返される。すなわち、ピークサイズ調整部34は、x=0〜N−1に対して、ステップS53及びステップS54の処理を実行する。
xがNと一致した場合(ステップS52のNO)、ピークサイズ調整部23は、それまでに処理を実行したx(=0〜N−1)の中から、GS(x)のピークサイズが最小となる1つ又は複数のx(以下、「x群」という)を取得する(ステップS55)。そして、ピークサイズ調整部23は、取得したx群をピーク数調整部24に渡す(ステップS56)。
なお、ピークサイズが最小となるxが一意に特定された場合、LS調整部22は、LS_iの調整を終了してもよい(ステップS8)。この場合、調整済みLS_iは、LS_i(x)となる。
図8は、ピーク数調整部24による処理の一例を示すフローチャートである。図8の処理は、図6におけるステップS6の処理に相当する。図8の例では、ピーク数調整部24は、ピーク数が最小となるように、LS_iを調整する。
まず、ピーク数調整部24は、ピークサイズ調整部23からx群を受け取る(ステップS61)。次に、ピーク数調整部24は、x群に含まれる全てのxについて、GS(x)のピーク数を計算する(ステップS62)。そして、ピーク数調整部24は、ピークサイズ調整部23から受け取ったx群の中から、GS(x)のピーク数が最小となる新たなx群を取得する(ステップS63)。そして、ピーク数調整部24は、新たなx群をピーク間隔調整部25に渡す(ステップS64)。
なお、ピーク数が最小となるxが一意に特定された場合、LS調整部22は、LS_iの調整を終了してもよい(ステップS8)。この場合、調整済みLS_iは、LS_i(x)となる。
図9は、ピーク間隔調整部25による処理の一例を示すフローチャートである。図9の処理は、図6におけるステップS7の処理に相当する。図9の例では、ピーク間隔調整部25は、ピーク間隔が最大となるように、LS_iを調整する。
まず、ピーク間隔調整部25は、ピーク数調整部24からx群を受け取る(ステップS71)。次に、ピーク間隔調整部25は、x群に含まれる全てのxについて、GS(x)のピーク間隔を計算する(ステップS72)。そして、ピーク間隔調整部25は、ピーク数調整部24から受け取ったx群の中から、GS(x)のピーク間隔が最大となる新たなx群を取得する(ステップS73)。
ピーク間隔調整部25は、取得したx群にxが複数含まれるか判定する(ステップS74)。x群にxが1つしか含まれない場合(ステップS74のNO)、ピーク間隔調整部25は、x群に含まれるxだけLS_iをシフトしたLS_i(x)を、調整済みLS_iとして決定する(ステップS75)。
一方、x群に複数のxが含まれる場合(ステップS74のYES)、ピーク間隔調整部25は、x群に含まれるxの中から1つのxをランダムに選択する(ステップS76)。そして、ピーク間隔調整部25は、選択したxだけLS_iをシフトしたLS_i(x)を、調整済みLS_iとして決定する(ステップS75)。
情報収集管理装置2は、以上の処理を、各クローラ10がデータの取得を開始する前に実行するのが好ましい。これは、データの取得開始後にLSが変更されると、クローラ10によるデータの取得間隔が乱れるためである。
また、上記の処理によりLSを調整し、調整済みLSに従って各クローラ10がデータの取得を開始した後に、情報収集装置1に新たなクローラ10が追加された場合には、情報収集管理装置2は、新たなクローラ10のLSだけを調整してもよいし、全てのクローラ10のLSを調整してもよい。
新たなクローラ10のLSだけを調整する場合、情報収集管理装置2は、動作中のクローラ10のLSを調整した際に生成されたGSを記憶しておき、記憶したGSと、新たなクローラ10のLSと、に対してステップS4〜S10の処理を実行すればよい。
この調整方法によれば、調整するLSが1つだけのため、調整処理を高速化できる。また、既に動作中のクローラ10のLSに影響を与えないため、動作中のクローラ10によるデータの取得間隔が乱れない。
一方、全てのクローラ10のLSを調整する場合、情報収集管理装置2は、動作中のクローラ10及び新たなクローラ10のLSをLS群として取得し(ステップS1)、ステップS1〜S10の処理を実行すればよい。
この調整方法によれば、新たなLSだけを調整する場合に比べて、取得処理の重複がより少なくなるように、LSを調整できる可能性がある。
さらに、図6の調整処理では、LS_iを選択する順番に応じて異なる調整済みLSが得られる可能性がある。このため、LS調整部22は、LS_iをランダムに選択しながら、図6の処理を複数回実行してもよい。これにより、調整済みLSの組が複数得られる。LS調整部22は、得られた調整済みLSの組のうち、対応するGSのピークサイズやピーク数が最も少ない調整済みLSの組を、クローラ10に返す調整済みLSとして採用してもよい。
以上説明した通り、本実施形態に係る情報収集管理装置2は、複数のクローラ10の取得処理の重複が少なくなるように、LSを調整することができる。これにより、単一のコンピュータ100上で複数のクローラが動作する場合であっても、各クローラ10によるセンサデータの取得タイミングがずれにくくなるため、センサデータの取得間隔の乱れを抑制することができる。
なお、以上の説明では、各クローラ10の周期時間が等しい場合について説明したが、各クローラ10の周期時間はそれぞれ異なっていてもよい。周期時間が異なる場合には、GSの周期時間を、各クローラの周期時間の最小公倍数にすればよい。例えば、図4におけるLS_1の周期時間が1分であり、LS_2の周期時間が2分である場合、GSの周期時間を2分とすればよい。すなわち、LS_2と、2周期分のLS_1と、を重ね合わせてGSを生成すればよい。
また、以上の説明では、ピークサイズ調整部23は、ピークサイズが最小となるようにLSを調整したが、ピークサイズが最大となるように調整してもよい。この場合、図7のステップS55において、ピークサイズ調整部23は、それまでに処理を実行したx(=0〜N−1)の中から、GS(x)のピークサイズが最大となるx群を取得すればよい。他の処理(ステップS51〜S54,S56)は、ピークサイズを最小化する場合と同様である。
(第2実施形態)
第2実施形態に係る情報収集システムについて、図10及び図11を参照して説明する。第1実施形態では、LSを調整することで、取得処理の重複を減らす情報収集管理装置2について説明した。しかしながら、情報収集装置1が実行するクローラ10の数が増える程、LSの調整によって取得処理の重複を減らすことは困難になる。結果として、取得間隔が乱れる可能性がある。そこで、本実施形態では、情報収集装置1が実行するクローラ10が増加し、センサデータの取得状況が悪化した場合に、取得状況が悪化したクローラ10を他の情報収集装置1′に移動する情報収集管理装置2について説明する。
第2実施形態に係る情報収集システムについて、図10及び図11を参照して説明する。第1実施形態では、LSを調整することで、取得処理の重複を減らす情報収集管理装置2について説明した。しかしながら、情報収集装置1が実行するクローラ10の数が増える程、LSの調整によって取得処理の重複を減らすことは困難になる。結果として、取得間隔が乱れる可能性がある。そこで、本実施形態では、情報収集装置1が実行するクローラ10が増加し、センサデータの取得状況が悪化した場合に、取得状況が悪化したクローラ10を他の情報収集装置1′に移動する情報収集管理装置2について説明する。
図10は、本実施形態に係る情報収集システムの機能構成の一例を示す図である。図10に示すように、本実施形態に係る情報収集システムは、複数の情報収集装置1と、情報収集管理装置2と、を備える。
複数の情報収集装置1は、バス106や通信装置104を介してそれぞれ接続されている。各情報収集装置1の構成は、第1実施形態と同様である。すなわち、各情報収集装置1は、それぞれ単一のコンピュータ100により構成され、複数のクローラ10を実行している。
図10の例では、情報収集システムは、3つの情報収集装置1a〜1cを備える。情報収集装置1aは、3つのクローラ10a_1〜10a_3を実行している。情報収集装置1bは、2つのクローラ10b_1,10b_2を実行している。情報収集装置1cは、1つのクローラ10c_1を実行している。このように、本実施形態に係る情報収集システムには、クローラ10を1つしか実行していない情報収集装置1が含まれてもよい。また、情報収集システムには、クローラ10を未だ実行していない情報収集装置1が含まれてもよい。
本実施形態に係る情報収集管理装置2は、移動判定部26と、移動先決定部27と、クローラ移動部28と、を備える。他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態において、情報収集管理装置2は、情報収集装置1毎に、LSを調整し、GSを生成する。
図10の例では、情報収集管理装置2は、情報収集装置1a〜1cとは異なるコンピュータ100により構成され、情報収集装置1a〜1cとバス106や通信装置104を介して接続されている。しかしながら、情報収集管理装置2は、第1実施形態と同様に、情報収集装置1a〜1cのいずれかと同一のコンピュータ100により構成されてもよい。
移動判定部26は、対象クローラのセンサデータの取得状況に基づいて、対象クローラを移動するか判定する。対象クローラとは、移動判定部26が移動するか判定する対象となるクローラ10のことである。
移動判定部26は、対象クローラのセンサデータの取得状況が悪化している場合、対象クローラを移動する、と判定する。具体的には、移動判定部26は、対象クローラのセンサデータの取得間隔の成功の確率が閾値s1以下の場合や、取得間隔のばらつき(標準偏差や分散)の最大値が閾値s2を超えている場合に、対象クローラを移動する、と判定する。取得間隔の成功とは、例えば、取得間隔が所定の範囲に含まれることをいう。
移動先決定部27は、情報収集システムに含まれる1つ又は複数の他の情報収集装置1の中から、移動先情報収集装置を決定する。他の情報収集装置1とは、情報収集システムに含まれる複数の情報収集装置1のうち、対象クローラを現在実行している情報収集装置1以外の情報収集装置1のことである。また、移動先情報収集装置とは、対象クローラを移動する他の情報収集装置1のことである。
例えば、クローラ10a_1が対象クローラである場合、他の情報収集装置1は、情報収集装置1b,1cとなる。したがって、移動先決定部27は、移動先情報収集装置として、情報収集装置1b又は情報収集装置1cを決定する。
移動先決定部27は、例えば、実行しているクローラ10の数が最も少ない他の情報収集装置1を、移動先情報収集装置として決定する。クローラ10a_1が対象クローラである場合、情報収集装置1cが移動先情報収集装置として決定される。
また、移動先決定部27は、センサデータの取得状況が最も良好な他の情報収集装置1を、移動先情報収集装置として決定してもよい。取得状況が良好な情報収集装置1とは、例えば、実行している各クローラ10の取得間隔の成功の確率の平均値が高い情報収集装置1や、各クローラ10の取得間隔のばらつきの最大値や平均値が小さい情報収集装置1のことである。取得間隔の成功確率やばらつきは、他の情報収集装置1の各クローラ10のセンサデータの取得状況に基づいて計算できる。
クローラ移動部28は、対象クローラを移動先情報収集装置に移動する。クローラ移動部28は、例えば、対象クローラのメモリ状態や設定ファイルを、移動先情報収集装置にコピーし、元の情報収集装置1上で動作する対象クローラを停止することにより、対象クローラを移動する。また、クローラ移動部28は、対象クローラ10が仮想マシン上で動作している場合には、仮想マシンを移動先情報収集装置にライブマイグレーションすることにより、仮想マシンごと対象クローラを移動してもよい。
次に、本実施形態に係る情報収集管理装置2による処理について、図11を参照して説明する。以下では、情報収集装置1aが実行するクローラ10を、他の情報収集装置1b,1cに移動する場合を例に説明する。図11は、情報収集管理装置2によるこのような処理の一例を示すフローチャートである。
まず、移動判定部26は、情報収集装置1aから、クローラ10a_1,10a_2,10a_3のセンサデータの取得状況を取得する(ステップS11)。
次に、移動判定部26は、クローラ10a_1,10a_2,10a_3を移動するか判定する(ステップS12)。すなわち、移動判定部26は、対象クローラとしてクローラ10a_1を選択し、クローラ10a_1の取得状況に基づいて、クローラ10a_1を移動するか判定する。同様に、クローラ10a_2,10a_3を移動するか判定する。判定するクローラ10の順番は任意である。
移動すると判定されたクローラ10がない場合(ステップS13のNO)、すなわち、クローラ10a_1,10a_2,10a_3がいずれも移動しないと判定された場合、処理は終了する。
一方、移動すると判定されたクローラ10があった場合(ステップS13のYES)、移動判定部26は、判定結果を移動先決定部27に渡す。ここでは、クローラ10a_1が、移動すると判定されたものとする。
クローラ10a_1を移動する、という判定結果を受け取った移動先決定部27は、クローラ10a_1の移動先情報収集装置を決定する(ステップS14)。移動先情報収集装置の決定方法は、上述の通りである。ここでは、移動先情報収集装置として、情報収集装置1cが決定されたものとする。移動先決定部27は、決定された移動先情報収集装置及び移動するクローラ10a_1の情報を、クローラ移動部28に渡す。
そして、クローラ移動部28は、クローラ10a_1を情報収集装置1cに移動する(ステップS15)。この結果、情報収集装置1a,1b,1cは、それぞれ2つのクローラ10を実行することになる。
その後、情報収集管理装置2は、クローラ10a_1を移動した情報収集装置1cのLSを調整する(ステップS16)。情報収集管理装置2は、移動したクローラ10a_1のLSだけを調整してもよいし、情報収集装置1cが実行する全てのクローラ10(すなわち、クローラ10c_1,クローラ10a_1)のLSを調整してもよい。LSの調整方法は、第1実施形態と同様である。
情報収集管理装置2は、以上の処理を、各情報収集装置1に対して、所定の時間間隔(例えば、1分間隔や10間隔)で実行する。
以上説明した通り、本実施形態に係る情報収集管理装置2は、情報収集装置1が実行するクローラ10の増加により、クローラ10によるセンサデータの取得状況が悪化した場合、取得状況が悪化したクローラ10を、取得状況が良好な他の情報収集装置1′に移動することができる。これにより、情報収集システムに含まれる各情報収集装置1における、センサデータの取得間隔の乱れを抑制することができる。
なお、情報収集装置1が実行するクローラ10を、他の情報収集装置1′に移動した場合、情報収集装置1,1′が実行する各クローラ10のセンサデータの取得状況が変化すると考えられる。
そこで、クローラ10が移動された場合、移動判定部26は、クローラ10の移動後、所定時間(例えば、1分や10分)の間、クローラ10の移動元である情報収集装置1及び移動先である情報収集装置1′に対する判定を停止するのが好ましい。すなわち、移動判定部26は、情報収集装置1,1′上で動作する各クローラ10を移動するかの判定を行なわないのが好ましい。
上記の例では、クローラ10a_1を移動した後、移動判定部26は、所定時間の間、情報収集装置1a,1cが実行する各クローラ10に対する判定を行なわないのが好ましい。これにより、クローラ10の移動による影響をより正確に分析することが可能となる。
また、移動先決定部27は、クローラ10の移動後、所定時間(例えば、1分や10分)の間、クローラ10の移動元である情報収集装置1及び移動先である情報収集装置1′を、他のクローラ10の移動先情報処理装置の候補から除外するのが好ましい。
上記の例では、クローラ10a_1を移動した後、移動先決定部27は、所定時間の間、情報収集装置1a,1cを移動先情報収集装置の候補から除外するのが好ましい。これにより、クローラ10の移動による影響をより正確に分析することが可能となる。
さらに、本実施形態に係る情報収集管理装置2は、LS取得部21及びLS調整部22を備えない構成も可能である。この場合、情報収集管理装置2は、図11のステップS16の処理を実行できないものの、クローラ10を移動することはできる。このため、情報収集管理装置2は、クローラ10の移動によりセンサデータの取得間隔の乱れを抑制することが可能である。
また、第1実施形態に係る情報収集管理装置2と、LS取得部21及びLS調整部22を備えない本実施形態に係る情報収集管理装置2と、をそれぞれ異なるコンピュータ100により構成し、併用することも可能である。
なお、本発明は上記各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、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、各実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
1:情報収集装置、2:情報収集管理装置、10:クローラ、11:データ取得部、12:ローカルスケジュール生成部、13:取得状況計算部、21:ローカルスケジュール取得部、22:ローカルスケジュール調整部、23:ピークサイズ調整部、24:ピーク数調整部、25:ピーク間隔調整部、26:移動判定部、27:移動先決定部、28:クローラ移動部
Claims (15)
- 複数のクローラから、前記各クローラがデータを取得する取得処理のタイミングを定めるローカルスケジュールを取得するローカルスケジュール取得部と、
前記取得処理の重複が少なくなるように、前記ローカルスケジュールを調整するローカルスケジュール調整部と、
を備える情報収集管理装置。 - 前記ローカルスケジュールは、複数のタイムスロットに時分割された所定時間における、前記タイムスロットに対する前記取得処理の割当てを定める
請求項1に記載の情報収集管理装置。 - 前記ローカルスケジュール調整部は、前記ローカルスケジュールの前記タイムスロットに割当てられた前記取得処理を、所定のタイムスロット数だけシフトすることにより、前記ローカルスケジュールを調整する
請求項2に記載の情報収集管理装置。 - 前記ローカルスケジュール調整部は、複数の前記ローカルスケジュールを重ね合わせたグローバルスケジュールにおける前記取得処理の重複が少なくなるように、前記ローカルスケジュールを調整する
請求項3に記載の情報収集管理装置。 - 前記ローカルスケジュール調整部は、前記グローバルスケジュールにおける、前記各タイムスロットに割当てられた前記取得処理の数に基づいて、前記ローカルスケジュールを調整する
請求項4に記載の情報収集管理装置。 - 前記ローカルスケジュール調整部は、前記グローバルスケジュールにおける、前記タイムスロットに割当てられた前記取得処理の数の最大値であるピークサイズが小さくなるように、前記ローカルスケジュールを調整するピークサイズ調整部を備える
請求項4又は請求項5に記載の情報収集管理装置。 - 前記ローカルスケジュール調整部は、前記グローバルスケジュールにおける、割当てられた前記取得処理の数が最大となる前記タイムスロットの数であるピーク数が小さくなるように、前記ローカルスケジュールを調整するピーク数調整部を備える
請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載の情報収集管理装置。 - 前記ローカルスケジュール調整部は、前記グローバルスケジュールにおける、割当てられた前記取得処理の数が最大となる前記タイムスロットの間隔であるピーク間隔が大きくなるように、前記ローカルスケジュールを調整するピーク間隔調整部を備える
請求項4乃至請求項7のいずれか1項に記載の情報収集管理装置。 - 前記複数のクローラは、単一のコンピュータ上で動作する
請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の情報収集管理装置。 - 複数の前記クローラを実行する情報収集装置から取得した、対象クローラの前記データの取得状況に基づいて、前記対象クローラを移動するか判定する移動判定部と、
1つ又は複数の他の情報収集装置の中から、前記対象クローラを移動する移動先情報収集装置を決定する移動先決定部と、
前記対象クローラを前記移動先情報収集装置に移動するクローラ移動部と、
を備える請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の情報収集管理装置。 - 前記移動先情報収集装置は、実行している前記クローラの数が最も少ない前記他の情報収集装置、又は前記データの取得状況が最もよい前記他の情報収集装置である
請求項10に記載の情報収集管理装置。 - 前記移動判定部は、前記対象クローラの移動後、所定時間の間、前記対象クローラを実行していた前記情報収集装置及び前記移動先情報収集装置に対する判定を停止する
請求項10又は請求項11に記載の情報収集管理装置。 - 前記移動先決定部は、前記対象クローラの移動後、所定時間の間、前記移動先情報収集装置を他の前記クローラの移動先情報収集装置の候補から除外する
請求項10乃至請求項12のいずれか1項に記載の情報収集管理装置。 - 複数の前記クローラを実行する情報収集装置と、
請求項1乃至請求項13のいずれか1項に記載の情報収集管理装置と、
を備え、
前記クローラは、前記情報収集管理装置により調整された前記ローカルスケジュールに従って前記データを取得する
情報収集システム。 - 複数のクローラから、前記各クローラがデータを取得する取得処理のタイミングを定めるローカルスケジュールを取得する工程と、
前記取得処理の重複が少なくなるように、前記ローカルスケジュールを調整する工程と、
を有する情報収集管理方法。
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