JP2017069814A - 遠隔監視システム、中継ノード装置及び遠隔監視方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】センサノード装置に関する情報をサーバ装置に送信する可能性を高めることができる遠隔監視システム、中継ノード装置及び遠隔監視方法を提供することである。
【解決手段】実施形態の遠隔監視システムは、サーバ装置と中継ノード装置とセンサノード装置とを持つ。サーバ装置の第1通信部は要求信号を中継ノード装置に送信し中継ノード装置からセンサノード情報を取得する。中継ノード装置は取得部と第2通信部とを持つ。取得部は要求信号をサーバ装置から取得しセンサノード情報をセンサノード装置から取得する。第2通信部はセンサノード装置が通信可能である場合に要求信号をセンサノード装置に送信し取得部が取得したセンサノード情報をサーバ装置に送信する。センサノード装置は記憶部と第3通信部とを持つ。記憶部はセンサノード情報を記憶する。第3通信部は、要求信号を中継ノード装置から取得しセンサノード情報を中継ノード装置に送信する。
【選択図】図5
【解決手段】実施形態の遠隔監視システムは、サーバ装置と中継ノード装置とセンサノード装置とを持つ。サーバ装置の第1通信部は要求信号を中継ノード装置に送信し中継ノード装置からセンサノード情報を取得する。中継ノード装置は取得部と第2通信部とを持つ。取得部は要求信号をサーバ装置から取得しセンサノード情報をセンサノード装置から取得する。第2通信部はセンサノード装置が通信可能である場合に要求信号をセンサノード装置に送信し取得部が取得したセンサノード情報をサーバ装置に送信する。センサノード装置は記憶部と第3通信部とを持つ。記憶部はセンサノード情報を記憶する。第3通信部は、要求信号を中継ノード装置から取得しセンサノード情報を中継ノード装置に送信する。
【選択図】図5
Description
本発明の実施形態は、遠隔監視システム、中継ノード装置及び遠隔監視方法に関する。
遠隔監視システムでは、センサノード装置は、センサノード装置の自立電源の充電残量を示す情報を、要求に応じて中継ノード装置に送信する。しかしながら、中継ノード装置は、センサノード装置がスリープ状態である場合、センサノード装置に関する情報をセンサノード装置から取得することができない。従来の遠隔監視システムでは、中継ノード装置は、センサノード装置に関する情報をサーバ装置に送信することができない場合があった。
本発明が解決しようとする課題は、センサノード装置に関する情報をサーバ装置に送信する可能性を高めることができる遠隔監視システム、中継ノード装置及び遠隔監視方法を提供することである。
実施形態の遠隔監視システムは、サーバ装置と、中継ノード装置と、センサノード装置とを持つ。サーバ装置は、第1通信部を持つ。第1通信部は、センサノード装置に関する情報であるセンサノード情報を要求する信号である要求信号を中継ノード装置に送信し、中継ノード装置からセンサノード情報を取得する。中継ノード装置は、取得部と、第2通信部とを持つ。取得部は、要求信号をサーバ装置から取得し、センサノード情報をセンサノード装置から取得する。第2通信部は、センサノード装置が通信可能である場合に要求信号をセンサノード装置に送信し、取得部が取得したセンサノード情報をサーバ装置に送信する。センサノード装置は、記憶部と、第3通信部とを持つ。記憶部は、センサノード情報を記憶する。第3通信部は、要求信号を中継ノード装置から取得し、記憶部に記憶されているセンサノード情報を中継ノード装置に送信する。
以下、実施形態の遠隔監視システム、中継ノード装置及び遠隔監視方法を、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、遠隔監視システム1の構成の例を示す図である。遠隔監視システム1は、センサによる測定結果に基づいて監視対象の状態を遠隔から監視するシステムである。遠隔監視システム1の監視対象は、センサによってセンシングが可能な対象であればどのような対象でもよく、特定の対象に限定されない。監視対象は、例えば、センサノード装置30が設置された位置における、火災(温度等)や斜面崩落(加速度等)の状態である。
図1は、遠隔監視システム1の構成の例を示す図である。遠隔監視システム1は、センサによる測定結果に基づいて監視対象の状態を遠隔から監視するシステムである。遠隔監視システム1の監視対象は、センサによってセンシングが可能な対象であればどのような対象でもよく、特定の対象に限定されない。監視対象は、例えば、センサノード装置30が設置された位置における、火災(温度等)や斜面崩落(加速度等)の状態である。
遠隔監視システム1は、サーバ装置10aと、中継ノード装置20aと、センサノード装置30とを備える。中継ノード装置20aは複数でもよい。センサノード装置30は複数でもよい。図1では、遠隔監視システム1は、一例として、サーバ装置10aと、2台の中継ノード装置20aと、3台のセンサノード装置30とを備える。遠隔監視システム1は、中継ノード装置20aを更に備えてもよい。遠隔監視システム1は、センサノード装置30を更に備えてもよい。
サーバ装置10aと中継ノード装置20aとは、無線又は有線によって通信可能である。中継ノード装置20a同士は、無線又は有線によって通信可能である。中継ノード装置20aとセンサノード装置30とは、無線又は有線によって通信可能である。
中継ノード装置20a−n−mの符号n(中継ノード装置20aでは、nは1以上の整数)は、遠隔監視システム1のネットワーク・トポロジにおけるサーバ装置10aからの距離を示す。したがって、サーバ装置10aから離れた中継ノード装置20aほど、符号nは大きな値になる。中継ノード装置20a−n−mの符号m(mは1以上の整数)は、符号nが割り当てられた中継ノード装置20aに割り当てられた装置番号である。以下、中継ノード装置20a−n−mに共通する事項については、符号の一部を省略して、「中継ノード装置20a」と表記する。
センサノード装置30−n−mの符号n(センサノード装置30では、nは2以上の整数)は、遠隔監視システム1のネットワーク・トポロジにおけるサーバ装置10aからの距離を示す。したがって、サーバ装置10aから離れたセンサノード装置30ほど、符号nは大きな値になる。センサノード装置30−n−mの符号m(mは1以上の整数)は、符号nが割り当てられたセンサノード装置30に割り当てられた装置番号である。以下、センサノード装置30−n−mに共通する事項については、符号の一部を省略して、「センサノード装置30」と表記する。
なお、遠隔監視システム1のネットワーク・トポロジは、どのような構造でもよく、特定の構造に限定されない。遠隔監視システム1のネットワーク・トポロジは、例えば、ツリー型、スター型又はバス型である。
サーバ装置10aは、コンピュータ等の情報処理装置である。サーバ装置10aは、遠隔監視システム1における最上位の装置である。サーバ装置10aは、例えば、遠隔監視サービスを提供する事業者(ユーザ)によって管理及び操作される。サーバ装置10aは、センサノード装置に関する情報(以下、「センサノード情報」という。)を要求する信号(以下、「要求信号」という。)を、中継ノード装置20aに送信する。
センサノード情報は、センサノード装置30の状態に関する情報を含んでもよい。例えば、センサノード情報は、センサノード装置30の自立電源の充電残量を示す情報を含んでもよい。例えば、センサノード情報は、遠隔監視システム1のネットワーク構成に関する情報を含んでもよい。ネットワーク構成に関する情報は、例えば、識別情報(ID)である。識別情報は、例えば、センサノード装置30の識別情報である。識別情報は、例えば、センサノード装置30が通信している中継ノード装置20aの識別情報でもよい。識別情報は、遠隔監視システム1のネットワーク構成に応じて変更されてもよい。
センサノード情報は、時刻情報を含んでもよい。例えば、時刻情報は、自立電源の充電残量が測定された時刻である。例えば、時刻情報は、センサノード装置30がセンサノード情報を送信した時刻でもよい。
中継ノード装置20aは、情報や信号を中継する通信装置である。中継ノード装置20aは、要求信号をサーバ装置10aから取得する。中継ノード装置20aは、要求信号をセンサノード装置30に送信する。中継ノード装置20aは、要求信号に対する応答として、センサノード情報をセンサノード装置30から取得する。中継ノード装置20aは、センサノード情報をサーバ装置10aに送信する。
中継ノード装置20aは、監視対象の状態を測定した結果に応じた情報(以下、「測定情報」という。)を、センサノード装置30から取得する。監視対象の状態は、例えば、監視対象の温度、湿度、加速度、速度、位置、水位、流量である。例えば、測定情報は、温度等の値を含む。中継ノード装置20aは、測定情報をサーバ装置10aに送信する。
センサノード装置30は、センサを有する測定装置である。遠隔監視システム1において、センサノード装置30は、中継ノード装置20aと比較して下位の装置である。センサノード装置30は、監視対象の近傍に設置されるため、電池や発電機などの自立電源によって駆動する。電源配線が不要である自立電源の充電残量には限りがある。センサノード装置30の状態には、稼働状態(起動状態)とスリープ状態(休止状態)とがある。センサノード装置30は、一時的にスリープ状態に遷移することによって、自立電源の寿命を延ばすことができる。
センサノード装置30は、スリープ状態である場合、他の装置と通信することができない。例えば、センサノード装置30は、スリープ状態である場合、測定情報を中継ノード装置20aに送信することができない。例えば、センサノード装置30は、スリープ状態である場合、センサノード情報を送信することができない。
センサノード装置30は、稼働状態である場合、測定情報を中継ノード装置20aに送信する。センサノード装置30は、稼働状態である場合、測定情報を中継ノード装置20aに定期的に送信してもよい。センサノード装置30は、稼働状態である場合、要求信号を取得することができる。センサノード装置30は、要求信号を取得した場合、センサノード情報を中継ノード装置20aに送信する。
なお、図1では、稼働状態であるセンサノード装置30と中継ノード装置20aとの間は、実線によって示されている。また、一時的にスリープ状態であるセンサノード装置30と中継ノード装置20aとの間は、破線によって示されている。
図2は、サーバ装置10aの構成の例を示す図である。サーバ装置10aは、通信部11と、データベース12と、解析部13と、通知部14とを備える。通信部11と解析部13との一部又は全部は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部又は全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェア機能部であってもよい。
通信部11(第1通信部)は、有線又は無線による通信によって、測定情報を中継ノード装置20aから取得する。通信部11は、有線又は無線による通信によって、要求信号を中継ノード装置20aに送信する。通信部11は、要求信号を中継ノード装置20aに定期的に送信してもよい。通信部11は、ユーザからの指示に応じて、要求信号を中継ノード装置20aに送信してもよい。通信部11は、要求信号に対する応答としてセンサノード情報を中継ノード装置20aから取得する。
データベース12は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の不揮発性メモリ(非一時的な記録媒体)を有する記憶装置を用いて構成される。データベース12は、センサノード情報を記憶する。データベース12は、測定情報を記憶する。データベース12は、識別情報を記憶してもよい。
解析部13は、測定情報を解析する。解析部13は、測定情報を定期的に解析してもよい。解析部13は、測定情報の解析結果を通知部14に送信する。解析部13は、測定情報の解析結果に基づいて、警報を出すか否かを判定してもよい。解析部13は、警報を出すと判定した場合に、警報情報を通知部14に送信してもよい。
通知部14は、測定情報の解析結果をユーザに通知する。通知部14は、例えば、表示装置、音声出力装置である。通知部14は、表示装置である場合、測定情報の解析結果を表す画像を表示してもよい。通知部14は、表示装置である場合、警報を表す画像を表示してもよい。通知部14は、音声出力装置である場合、測定情報の解析結果を表す音声を出力してもよい。通知部14は、音声出力装置である場合、警報を表す音声を出力してもよい。
図3は、中継ノード装置20aの構成の例を示す図である。中継ノード装置20aは、通信部21と、制御部22と、記憶部23とを備える。通信部21と制御部22との一部又は全部は、例えば、CPU等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部又は全部は、LSIやASIC等のハードウェア機能部であってもよい。
通信部21(第2通信部)(取得部)は、有線又は無線による通信によって、要求信号を通信部11から取得する。通信部21は、他の中継ノード装置20aから要求信号を取得してもよい。通信部21は、要求信号を制御部22に送信する。
通信部21は、測定情報をセンサノード装置30から取得する。通信部21は、測定情報を記憶部23に記憶させる。通信部21は、要求信号を制御部22に要求する。通信部21は、要求信号を制御部22から取得する。通信部21は、要求信号をセンサノード装置30に送信する。すなわち、第1の実施形態では、通信部21は、通信部11から要求信号を取得した後に要求信号をセンサノード装置30に送信する。
通信部21は、センサノード情報をセンサノード装置30から取得する。通信部21は、センサノード情報を制御部22に送信する。通信部21は、取得完了情報をセンサノード装置30に送信する。取得完了情報は、情報を取得したことを通知するための情報である。通信部21は、センサノード情報を記憶部23から取得する。通信部21は、センサノード情報を通信部11に送信する。通信部21は、測定情報を記憶部23から取得する。通信部21は、測定情報を通信部11に送信する。
制御部22は、要求信号を通信部21から取得する。制御部22は、要求信号を記憶する。制御部22は、記憶している要求信号を、通信部21からの要求に応じて通信部21に送信する。制御部22は、センサノード情報を通信部21から取得する。制御部22は、センサノード情報を記憶部23に記憶させる。
記憶部23は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の不揮発性メモリ(非一時的な記録媒体)を有する記憶装置を用いて構成される。記憶部23は、測定情報を記憶する。
図4は、センサノード装置30の構成の例を示す図である。センサノード装置30は、タイマ31と、制御部32と、電源部33と、センサ34と、通信部35と、記憶部36とを備える。タイマ31と、制御部32と、通信部35との一部又は全部は、例えば、CPU等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部又は全部は、LSIやASIC等のハードウェア機能部であってもよい。
タイマ31は、トリガー信号を制御部32に送信する。例えば、タイマ31は、予め定められた時刻になった場合、トリガー信号を制御部32に送信する。例えば、タイマ31は、トリガー信号を制御部32に定期的に送信してもよい。
制御部32は、トリガー信号を取得した場合、スリープ状態から稼働状態に遷移することを指示する信号(以下、「稼働信号」という。)を、電源部33及びセンサ34に送信する。制御部32は、取得完了情報を取得した場合、稼働状態からスリープ状態に遷移することを指示する信号(以下、「休止信号」という。)を、電源部33及びセンサ34に送信する。
電源部33は、電池や発電機などの自立電源を有する。電源部33は、電源供給制御部を更に有してもよい。電源供給制御部は、例えば、CPU等のプロセッサである。電源部33は、センサノード装置30の各部に電力を供給する。電源部33は、稼働信号を制御部32から取得した場合、通信部35及びセンサ34に電力を供給する。電源部33は、稼働信号を制御部32から取得した場合、稼働信号を通信部35及びセンサ34に送信する。電源部33は、休止信号を制御部32から取得した場合、休止信号を通信部35及びセンサ34に送信する。電源部33は、休止信号を制御部32から取得した場合、通信部35及びセンサ34への電力の供給を停止する。
センサ34は、監視対象の状態を検出するセンサである。センサ34は、稼働信号を取得した場合、スリープ状態から稼働状態に遷移する。センサ34は、稼働状態である場合、監視対象の状態を測定する。したがって、センサ34は、タイマ31によって定められたタイミングに監視対象の状態を測定する。センサ34は、通信部35からの要求に応じて、測定情報を通信部35に送信する。センサ34は、休止信号を取得した場合、稼働状態からスリープ状態に遷移する。
通信部35(第3通信部)は、稼働信号を取得した場合、スリープ状態から稼働状態に遷移する。通信部35は、稼働状態である場合、有線又は無線による通信を実行することができる。通信部35は、稼働状態である場合、測定情報を通信部21に送信する。通信部35は、測定情報を通信部21に定期的に送信してもよい。通信部35は、要求信号を通信部21から取得した場合、センサノード情報を通信部21に送信する。通信部35は、測定情報及びセンサノード情報がまとめられた情報を、通信部21に送信してもよい。
通信部35は、休止信号を取得した場合、稼働状態からスリープ状態に遷移する。通信部35は、スリープ状態である場合、有線又は無線による通信を実行することができない。
記憶部36は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の不揮発性メモリ(非一時的な記録媒体)を有する記憶装置を用いて構成される。記憶部36は、センサノード情報を記憶する。記憶部36は、通信部35からの要求に応じて、センサノード情報を通信部35に送信する。記憶部36は、測定情報を記憶してもよい。記憶部36は、通信部35からの要求に応じて、測定情報を通信部35に送信してもよい。
図5は、遠隔監視システム1の動作の例を示すシーケンス図である。遠隔監視システム1の動作として、サーバ装置10aの動作と、中継ノード装置20a−1の動作と、センサノード装置30−2の動作とが示されている。
通信部11は、要求信号を通信部21に送信する(ステップS101)。通信部21は、要求信号を制御部22に送信する(ステップS102)。通信部35は、測定情報を通信部21に送信する(ステップS103)。通信部21は、測定情報を記憶部23に記憶させる(ステップS104)。
通信部21は、要求信号を制御部22に要求する(ステップS105)。制御部22は、要求信号を通信部21に送信する(ステップS106)。通信部21は、要求信号を通信部35に送信する。すなわち、通信部21は、図5に示すステップS101において通信部11から要求信号を取得した後に、要求信号を通信部35に送信する(ステップS107)。
通信部35は、センサノード情報を通信部21に送信する(ステップS108)。通信部21は、センサノード情報を制御部22に送信する(ステップS109)。通信部21は、取得完了情報を通信部35に送信する(ステップS110)。制御部22は、センサノード情報を記憶部23に記憶させる(ステップS111)。
通信部21は、測定情報を記憶部23から取得する(ステップS112)。通信部21は、測定情報を通信部11に送信する(ステップS113)。通信部21は、センサノード情報を記憶部23から取得する(ステップS114)。通信部21は、センサノード情報を通信部11に送信する(ステップS115)。
図6は、遠隔監視システム1の動作の例を示すシーケンス図である。遠隔監視システム1の動作として、中継ノード装置20a−1の動作と、センサノード装置30−2の動作とが示されている。図5及び図6において同一番号が割り当てられているステップ同士は、同一の動作が実行されるステップである。図6において、通信部35から縦に延びる破線は、通信部35がスリープ状態であることを示す。図6において、センサ34から縦に延びる破線は、センサ34がスリープ状態であることを示す。
タイマ31は、トリガー信号を制御部32に送信する(ステップS201)。制御部32は、稼働信号を電源部33に送信する(ステップS202)。電源部33のプロセッサは、稼働信号を制御部32から取得した場合、稼働信号を通信部35に送信する(ステップS203)。電源部33は、稼働信号を制御部32から取得した場合、稼働信号をセンサ34に送信する(ステップS204)。
通信部35は、測定情報をセンサ34に要求する(ステップS205)。センサ34は、測定情報を通信部35に送信する(ステップS206)。通信部35は、測定情報を通信部21に送信する(ステップS103)。通信部21は、要求信号を通信部35に送信する(ステップS107)。通信部35は、センサノード情報を記憶部36に要求する(ステップS207)。通信部35は、センサノード情報を記憶部36から取得する(ステップS208)。
通信部35は、センサノード情報を通信部21に送信する(ステップS108)。通信部21は、取得完了情報を通信部35に送信する(ステップS110)。通信部21は、取得完了情報を制御部32に送信する(ステップS209)。制御部32は、休止信号を電源部33に送信する(ステップS210)。電源部33は、休止信号を通信部35に送信する(ステップS211)。電源部33は、休止信号をセンサ34に送信する(ステップS212)。
以上のように、第1の実施形態の中継ノード装置20aは、センサノード情報をサーバ装置10aに送信する可能性を高めることができる。第1の実施形態の中継ノード装置20aは、要求信号を取得していない場合にはセンサノード情報をサーバ装置10aに送信する必要がないので、通信帯域を圧迫することなくセンサノード情報をサーバ装置10aに送信することができる。
第1の実施形態の中継ノード装置20aは、センサノード装置30がスリープ状態である場合にサーバ装置10aが要求信号を送信した場合でも、センサノード情報をサーバ装置10aに送信することができる。第1の実施形態の中継ノード装置20aは、火災発生や斜面崩落などの異常状態を、住民に対してサーバ装置10aから通知することができる。
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、サーバ装置10bが予測結果に基づくセンサノード情報を得る点が、第1の実施形態と相違する。第2の実施形態では、図1に示す遠隔監視システム1は、サーバ装置10aの代わりに、図7に示すサーバ装置10bを備える。第2の実施形態では、第1の実施形態との相違点についてのみ説明する。
第2の実施形態では、サーバ装置10bが予測結果に基づくセンサノード情報を得る点が、第1の実施形態と相違する。第2の実施形態では、図1に示す遠隔監視システム1は、サーバ装置10aの代わりに、図7に示すサーバ装置10bを備える。第2の実施形態では、第1の実施形態との相違点についてのみ説明する。
図7は、サーバ装置10bの構成の例を示す図である。サーバ装置10bは、通信部11と、データベース12と、解析部13と、通知部14と、制御部15とを備える。制御部15は、例えば、CPU等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部又は全部は、LSIやASIC等のハードウェア機能部であってもよい。
制御部15は、要求信号を通信部11に送信する。制御部15は、センサノード情報を通信部21から取得する。制御部15は、センサノード情報から時刻情報を抽出する。制御部15は、センサノード情報に含まれている時刻情報(タイムスタンプ)と現在時刻との時間差を決定する。制御部15は、過去におけるセンサノード情報と時間差とに基づいて、現在におけるセンサノード装置30の状態や識別情報等を予測する。すなわち、制御部15は、過去におけるセンサノード情報と時間差とに基づいて、現在におけるセンサノード情報を決定する。例えば、制御部15は、過去におけるセンサノード情報に基づいて、センサノード情報の傾向を予測する。センサノード情報の傾向は、例えば、自立電源の充電残量の減少傾向である。制御部15は、センサノード情報の傾向と時間差とに基づいて、現在におけるセンサノード情報を予測してもよい。制御部15は、予測結果に基づくセンサノード情報を、解析部13に送信してもよい。予測結果に基づくセンサノード情報は、例えば、自立電源の充電残量の予測値、加速度センサによって測定された加速度の予測値である。
図8は、遠隔監視システム1の動作の例を示すシーケンス図である。制御部15は、要求信号を通信部11に送信する(ステップS301)。通信部11は、要求信号を通信部21に送信する(ステップS101)。通信部21は、測定情報を通信部11に送信する(ステップS113)。通信部21は、測定情報をデータベース12に記憶させる(ステップS302)。通信部21は、センサノード情報を通信部11に送信する(ステップS115)。通信部21は、センサノード情報を制御部15に送信する(ステップS303)。制御部15は、センサノード情報に含まれている時刻情報と現在時刻との時間差を決定する(ステップS304)。制御部15は、過去におけるセンサノード情報と時間差とに基づいて、現在におけるセンサノード装置30の状態や識別情報等を予測する(ステップS305)。
以上のように、第2の実施形態の遠隔監視システム1は、サーバ装置10bとセンサノード装置30との間に通信の遅延がある場合でも、予測結果に基づくセンサノード情報を得ることができる。第2の実施形態の遠隔監視システム1は、サーバ装置10bとセンサノード装置30との間に通信の遅延がある場合でも、予測結果に基づいて、現在におけるセンサノード情報を得ることができる。
(第3の実施形態)
第3の実施形態では、サーバ装置10aから要求信号を取得する前に中継ノード装置20aが要求信号をセンサノード装置30に送信する点が、第1の実施形態と相違する。第3の実施形態では、第1の実施形態との相違点についてのみ説明する。
第3の実施形態では、サーバ装置10aから要求信号を取得する前に中継ノード装置20aが要求信号をセンサノード装置30に送信する点が、第1の実施形態と相違する。第3の実施形態では、第1の実施形態との相違点についてのみ説明する。
図9は、遠隔監視システム1の動作の例を示すシーケンス図である。遠隔監視システム1の動作として、サーバ装置10aの動作と、中継ノード装置20a−1の動作と、センサノード装置30−2の動作とが示されている。図5及び図9において同一番号が割り当てられているステップ同士は、同一の動作が実行されるステップである。
通信部35は、測定情報を通信部21に送信する(ステップS103)。通信部21は、測定情報を記憶部23に記憶させる(ステップS104)。通信部21は、要求信号を通信部35に送信する。すなわち、第3の実施形態では、通信部21は、図9に示すステップS101において通信部11から要求信号を取得する前に、要求信号を通信部35に送信する(ステップS107)。
通信部35は、センサノード情報を通信部21に送信する(ステップS108)。通信部21は、センサノード情報を制御部22に送信する(ステップS109)。通信部21は、取得完了情報を通信部35に送信する(ステップS110)。制御部22は、センサノード情報を記憶部23に記憶させる(ステップS111)。通信部21は、測定情報を記憶部23から取得する(ステップS112)。通信部21は、測定情報を通信部11に送信する(ステップS113)。通信部11は、要求信号を通信部21に送信する(ステップS101)。通信部21は、センサノード情報を記憶部23から取得する(ステップS114)。通信部21は、センサノード情報を通信部11に送信する(ステップS115)。
以上のように、第3の実施形態の中継ノード装置20aは、スリープ状態のセンサノード装置30に代わって、測定情報をサーバ装置10aに送信することができる。すなわち、第3の実施形態の中継ノード装置20aは、センサノード装置30がスリープ状態である場合に代理応答をすることができる。第3の実施形態の中継ノード装置20aは、要求信号を取得していない場合にはセンサノード情報をサーバ装置10aに送信する必要がないので、通信帯域を圧迫することなく、センサノード情報をサーバ装置10aに送信することができる。
(第4の実施形態)
第4の実施形態では、中継ノード装置20bが予測部24を備える点が、第3の実施形態と相違する。第4の実施形態では、図1に示す遠隔監視システム1は、中継ノード装置20aの代わりに、図10に示す中継ノード装置20bを備える。第4の実施形態では、第3の実施形態との相違点についてのみ説明する。
第4の実施形態では、中継ノード装置20bが予測部24を備える点が、第3の実施形態と相違する。第4の実施形態では、図1に示す遠隔監視システム1は、中継ノード装置20aの代わりに、図10に示す中継ノード装置20bを備える。第4の実施形態では、第3の実施形態との相違点についてのみ説明する。
図10は、中継ノード装置20bの構成の例を示す図である。中継ノード装置20bは、通信部21と、制御部22と、記憶部23と、予測部24とを備える。予測部24は、例えば、CPU等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部又は全部は、LSIやASIC等のハードウェア機能部であってもよい。
予測部24は、センサノード情報を記憶部23から取得する。予測部24は、センサノード情報から時刻情報を抽出する。予測部24は、センサノード情報に含まれている時刻情報(タイムスタンプ)と現在時刻との時間差を決定する。予測部24は、過去におけるセンサノード情報と時間差とに基づいて、現在におけるセンサノード装置30の状態や識別情報等を予測する。すなわち、予測部24は、過去におけるセンサノード情報と時間差とに基づいて、現在におけるセンサノード情報を決定する。例えば、予測部24は、過去におけるセンサノード情報に基づいて、センサノード情報の傾向を予測する。予測部24は、センサノード情報の傾向と時間差とに基づいて、現在におけるセンサノード装置30の状態や識別情報等を予測してもよい。
予測部24は、予測結果に基づくセンサノード情報を、通信部21に送信する。予測部24は、センサノード情報に予測値が含まれていることを示す情報を、予測結果に基づくセンサノード情報に含めてもよい。
図11は、遠隔監視システム1の動作の例を示すシーケンス図である。遠隔監視システム1の動作として、サーバ装置10aの動作と、中継ノード装置20b−1の動作と、センサノード装置30−2の動作とが示されている。図9及び図11において同一番号が割り当てられているステップ同士は、同一の動作が実行されるステップである。
通信部35は、測定情報を通信部21に送信する(ステップS103)。通信部21は、測定情報を記憶部23に記憶させる(ステップS104)。通信部21は、要求信号を通信部35に送信する。すなわち、第4の実施形態では、通信部21は、図11に示すステップS101において通信部11から要求信号を取得する前に、要求信号を通信部35に送信する(ステップS107)。
通信部35は、センサノード情報を通信部21に送信する(ステップS108)。通信部21は、センサノード情報を制御部22に送信する(ステップS109)。通信部21は、取得完了情報を通信部35に送信する(ステップS110)。制御部22は、センサノード情報を記憶部23に記憶させる(ステップS111)。通信部21は、測定情報を記憶部23から取得する(ステップS112)。通信部21は、測定情報を通信部11に送信する(ステップS113)。通信部11は、要求信号を通信部21に送信する(ステップS101)。
通信部21は、センサノード情報を予測部24に要求する(ステップS401)。予測部24は、センサノード情報を記憶部23から取得する(ステップS402)。予測部24は、センサノード情報に含まれている時刻情報と現在時刻との時間差を決定する(ステップS403)。予測部24は、過去におけるセンサノード情報と時間差とに基づいて、現在におけるセンサノード装置30の状態や識別情報等を予測する(ステップS404)。予測部24は、予測結果に基づくセンサノード情報を、通信部21に送信する(ステップS405)。通信部21は、予測結果に基づくセンサノード情報を、通信部11に送信する(ステップS115)。
以上のように、第4の実施形態の中継ノード装置20bは、中継ノード装置20bとセンサノード装置30との間に通信の遅延がある場合でも、予測結果に基づくセンサノード情報を得ることができる。第4の実施形態の中継ノード装置20bは、中継ノード装置20bとセンサノード装置30との間に通信の遅延がある場合でも、現在におけるセンサノード装置30の状態や識別情報等の予測値を得ることができる。
なお、センサノード装置30は、予測部24を備えてもよい。センサノード装置30の予測部24は、サーバ装置10aとセンサノード装置30との通信の遅延に基づいて、センサノード情報を予測してもよい。通信部35は、センサノード装置30の予測部24が予測したセンサノード情報を、通信部21に送信してもよい。
(第5の実施形態)
第5の実施形態では、同一のセンサノード装置30から送信された複数のセンサノード情報のうち最新のセンサノード情報を制御部15が選択する点が、第2の実施形態と相違する。第5の実施形態では、図1に示す遠隔監視システム1は、サーバ装置10aの代わりに、図7に示すサーバ装置10bを備える。第5の実施形態では、第2の実施形態との相違点についてのみ説明する。
第5の実施形態では、同一のセンサノード装置30から送信された複数のセンサノード情報のうち最新のセンサノード情報を制御部15が選択する点が、第2の実施形態と相違する。第5の実施形態では、図1に示す遠隔監視システム1は、サーバ装置10aの代わりに、図7に示すサーバ装置10bを備える。第5の実施形態では、第2の実施形態との相違点についてのみ説明する。
制御部15は、センサノード情報を通信部11から取得する。制御部15は、複数のセンサノード情報を通信部11から取得してもよい。制御部15は、センサノード情報から識別情報を抽出する。制御部15は、同一のセンサノード装置30から送信されたセンサノード情報であるか否かを、複数のセンサノード情報について判定する。制御部15は、同一のセンサノード装置30から送信されたセンサノード情報であるか否かを、センサノード装置30の識別情報に基づいて判定する。
制御部15(第1の選択部)は、同一の通信部35から送信された複数のセンサノード情報のうち、相対的に新しいセンサノード情報を選択する。例えば、制御部15は、同一の通信部35から送信された複数のセンサノード情報のうち、最新のセンサノード情報を選択してもよい。制御部15は、選択したセンサノード情報を、データベース12に記憶させてもよい。制御部15は、選択したセンサノード情報を、制御部15の記憶領域に記憶してもよい。
図12は、遠隔監視システム1の動作の例を示すシーケンス図である。遠隔監視システム1の動作として、サーバ装置10aの動作と、中継ノード装置20a−1の動作と、中継ノード装置20a−2の動作とが示されている。図5及び図12において同一番号が割り当てられているステップ同士は、同一の動作が実行されるステップである。
制御部15は、要求信号を通信部11に送信する(ステップS301)。通信部11は、要求信号を通信部21に送信する(ステップS101)。中継ノード装置20a−1の通信部21は、中継ノード装置20a−2の通信部21に要求信号を送信する(ステップS501)。中継ノード装置20a−2の通信部21は、中継ノード装置20a−1の通信部21に測定情報を送信する(ステップS502)。中継ノード装置20a−1の通信部21は、測定情報を通信部11に送信する(ステップS113)。通信部21は、測定情報をデータベース12に記憶させる(ステップS302)。
中継ノード装置20a−2の通信部21は、中継ノード装置20a−1の通信部21にセンサノード情報を送信する(ステップS503)。中継ノード装置20a−1の通信部21は、センサノード情報を通信部11に送信する(ステップS115)。通信部21は、センサノード情報を制御部15に送信する(ステップS303)。制御部15は、同一のセンサノード装置30から送信されたセンサノード情報であるか否かを、複数のセンサノード情報について判定する(ステップS504)。制御部15は、同一のセンサノード装置30から送信された複数のセンサノード情報のうち最新のセンサノード情報を選択する(ステップS505)。
以上のように、第5の実施形態の中継ノード装置20aは、ネットワークの接続形態が変化して、同一のセンサノード装置30から複数のセンサノード情報を取得した場合でも、最新のセンサノード情報を得ることができる。
(第6の実施形態)
第6の実施形態では、同一のセンサノード装置30から送信された複数のセンサノード情報のうち最新のセンサノード情報を制御部22が選択する点が、第1の実施形態と相違する。第6の実施形態では、第1の実施形態との相違点についてのみ説明する。
第6の実施形態では、同一のセンサノード装置30から送信された複数のセンサノード情報のうち最新のセンサノード情報を制御部22が選択する点が、第1の実施形態と相違する。第6の実施形態では、第1の実施形態との相違点についてのみ説明する。
制御部22は、複数のセンサノード情報を通信部21から取得する。制御部22は、同一のセンサノード装置30から送信されたセンサノード情報であるか否かを、複数のセンサノード情報について判定する。制御部22は、同一のセンサノード装置30から送信されたセンサノード情報であるか否かを、センサノード装置30の識別情報に基づいて判定する。
制御部22(第2の選択部)は、同一の通信部35から送信された複数のセンサノード情報のうち、相対的に新しいセンサノード情報を選択する。例えば、制御部22は、同一の通信部35から送信された複数のセンサノード情報のうち、最新のセンサノード情報を選択してもよい。制御部15は、選択したセンサノード情報を記憶部23に記憶させる。
図13は、遠隔監視システム1の動作の例を示すシーケンス図である。中継ノード装置20a−2の通信部21は、中継ノード装置20a−1の通信部21にセンサノード情報を送信する(ステップS503)。中継ノード装置20a−1の通信部21は、中継ノード装置20a−1の制御部22にセンサノード情報を送信する(ステップS109)。
中継ノード装置20a−1の制御部22は、同一のセンサノード装置30から送信されたセンサノード情報であるか否かを、複数のセンサノード情報について判定する(ステップS601)。中継ノード装置20a−1の制御部22は、同一のセンサノード装置30から送信された複数のセンサノード情報のうち最新のセンサノード情報を選択する(ステップS602)。中継ノード装置20a−1の制御部22は、選択したセンサノード情報を、中継ノード装置20a−1の記憶部23に記憶させる(ステップS111)。通信部21は、センサノード情報を記憶部23から取得する(ステップS114)。通信部21は、センサノード情報を通信部11に送信する(ステップS115)。
以上のように、第6の実施形態の中継ノード装置20aは、ネットワークの接続形態が変化して、同一のセンサノード装置30から送信されたセンサノード情報が複数の中継ノード装置20aに記憶されている場合でも、最新のセンサノード情報をサーバ装置10aに送信することができる。第6の実施形態の中継ノード装置20aは、同一のセンサノード装置30から送信されたセンサノード情報が複数の中継ノード装置20aに記憶されている場合でも、通信帯域を圧迫することなくセンサノード情報をサーバ装置10aに送信することができる。
(第7の実施形態)
第7の実施形態では、中継ノード装置20cがタイマ25を備える点が、第1の実施形態と相違する。第7の実施形態では、図1に示す遠隔監視システム1は、中継ノード装置20aの代わりに、図14に示す中継ノード装置20cを備える。第7の実施形態では、第1の実施形態との相違点についてのみ説明する。
第7の実施形態では、中継ノード装置20cがタイマ25を備える点が、第1の実施形態と相違する。第7の実施形態では、図1に示す遠隔監視システム1は、中継ノード装置20aの代わりに、図14に示す中継ノード装置20cを備える。第7の実施形態では、第1の実施形態との相違点についてのみ説明する。
図14は、中継ノード装置20cの構成の例を示す図である。中継ノード装置20cは、通信部21と、制御部22と、記憶部23と、タイマ25とを備える。タイマ25は、例えば、CPU等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部又は全部は、LSIやASIC等のハードウェア機能部であってもよい。
タイマ25は、通信部21がセンサノード情報を取得した時刻から現在時刻までの経過時間を計る。タイマ25は、通信部21がセンサノード情報を取得した時刻から現在時刻までの経過時間が閾値以上になった場合、情報を破棄することを指示する信号(以下、「破棄信号」という。)を、記憶部23に送信する。閾値は、例えば、24時間である。記憶部23は、破棄信号を取得した場合、記憶しているセンサノード情報を破棄する。すなわち、記憶部23は、破棄信号を取得した場合、一定時間(閾値)以上記憶しているセンサノード情報を記憶部23から消去する。
図15は、遠隔監視システム1の動作の例を示すシーケンス図である。遠隔監視システム1の動作として、サーバ装置10aの動作と、中継ノード装置20c−1の動作と、センサノード装置30−2の動作とが示されている。図5及び図15において同一番号が割り当てられているステップ同士は、同一の動作が実行されるステップである。
通信部35は、測定情報を通信部21に送信する(ステップS103)。通信部21は、測定情報を記憶部23に記憶させる(ステップS104)。通信部21は、要求信号を通信部35に送信する(ステップS107)。通信部35は、センサノード情報を通信部21に送信する(ステップS108)。通信部21は、センサノード情報を制御部22に送信する(ステップS109)。通信部21は、取得完了情報を通信部35に送信する(ステップS110)。制御部22は、センサノード情報を記憶部23に記憶させる(ステップS111)。通信部21は、測定情報を記憶部23から取得する(ステップS112)。通信部21は、測定情報を通信部11に送信する(ステップS113)。
タイマ25は、通信部21がセンサノード情報を取得した時刻から現在時刻までの経過時間が閾値以上になった場合、破棄信号を記憶部23に送信する(ステップS701)。記憶部23は、一定時間以上記憶しているセンサノード情報を破棄する(ステップS702)。
以上のように、第7の実施形態の中継ノード装置20cは、中継ノード装置20cに複数のセンサノード情報が記憶された場合でも、過去におけるセンサノード情報を不必要に送信することがない。第7の実施形態の中継ノード装置20cは、通信帯域を圧迫することなく、最新のセンサノード情報をサーバ装置10aに送信することができる。
(第8の実施形態)
第8の実施形態では、中継ノード装置20cの記憶部23に記憶されているセンサノード情報がサーバ装置10aに送信される点が、第1の実施形態及び第7の実施形態と相違する。第8の実施形態では、図1に示す遠隔監視システム1は、中継ノード装置20aの代わりに、図14に示す中継ノード装置20cを備える。第8の実施形態では、第1の実施形態及び第7の実施形態との相違点についてのみ説明する。
第8の実施形態では、中継ノード装置20cの記憶部23に記憶されているセンサノード情報がサーバ装置10aに送信される点が、第1の実施形態及び第7の実施形態と相違する。第8の実施形態では、図1に示す遠隔監視システム1は、中継ノード装置20aの代わりに、図14に示す中継ノード装置20cを備える。第8の実施形態では、第1の実施形態及び第7の実施形態との相違点についてのみ説明する。
タイマ25は、通信部21がセンサノード情報を取得した時刻から現在時刻までの経過時間が閾値以上になった場合、破棄信号を記憶部23に送信する。タイマ25は、通信部21がセンサノード情報を取得した時刻から現在時刻までの経過時間が閾値以上になった場合、破棄信号を制御部22に送信してもよい。
記憶部23は、破棄信号をタイマ25から取得した場合、破棄信号を制御部22に送信する。制御部22は、破棄信号を取得した場合、一定時間以上記憶している要求信号を破棄する。すなわち、制御部22は、破棄信号を取得した場合、制御部22の記憶領域から要求信号を消去する。
通信部21(第2通信部)は、通信部21が通信部35との通信を実行していない時間が一定時間以上である場合に、通信部21が要求信号を取得した場合、記憶部23(中継記憶部)に記憶されているセンサノード情報を通信部11に送信する。
図16は、遠隔監視システム1の動作の例を示すシーケンス図である。遠隔監視システム1の動作として、サーバ装置10aの動作と、中継ノード装置20c−1の動作と、センサノード装置30−2の動作とが示されている。図5、図15及び図16において同一番号が割り当てられているステップ同士は、同一の動作が実行されるステップである。
通信部11は、要求信号を通信部21に送信する(ステップS101)。通信部21は、要求信号を制御部22に送信する(ステップS102)。タイマ25は、通信部21がセンサノード情報を取得した時刻から現在時刻までの経過時間が閾値以上になった場合、破棄信号を記憶部23に送信する(ステップS701)。記憶部23は、破棄信号をタイマ25から取得した場合、破棄信号を制御部22に送信する(ステップS801)。通信部21は、センサノード情報を記憶部23から取得する(ステップS114)。通信部21は、センサノード情報を通信部11に送信する(ステップS115)。
以上のように、第8の実施形態の中継ノード装置20cは、センサノード装置30のスリープ状態が長期間であっても、代理応答によってセンサノード情報をサーバ装置10aに送信することができる。第8の実施形態の中継ノード装置20cは、センサノード装置30のスリープ状態が長期間であっても、通信帯域を圧迫することなくセンサノード情報をサーバ装置10aに送信することができる。
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、センサノード装置に関する情報であるセンサノード情報を要求する信号である要求信号をサーバ装置から取得し、センサノード装置が通信可能である場合に要求信号をセンサノード装置に送信し、センサノード装置から取得したセンサノード情報をサーバ装置に送信する通信部を持つことにより、センサノード装置に関する情報をサーバ装置に送信する可能性を高めることができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1…遠隔監視システム、10a…サーバ装置、10b…サーバ装置、11…通信部、12…データベース、13…解析部、14…通知部、15…制御部、20a…中継ノード装置、20b…中継ノード装置、20c…中継ノード装置、21…通信部、22…制御部、23…記憶部、24…予測部、25…タイマ、30…センサノード装置、31…タイマ、32…制御部、33…電源部、34…センサ、35…通信部、36…記憶部
Claims (15)
- サーバ装置と中継ノード装置とセンサノード装置とを備える遠隔監視システムであって、
前記サーバ装置は、
前記センサノード装置に関する情報であるセンサノード情報を要求する信号である要求信号を前記中継ノード装置に送信し、前記中継ノード装置から前記センサノード情報を取得する第1通信部
を備え、
前記中継ノード装置は、
前記要求信号を前記サーバ装置から取得し、前記センサノード情報を前記センサノード装置から取得する取得部と、
前記センサノード装置が通信可能である場合に前記要求信号を前記センサノード装置に送信し、前記取得部が取得した前記センサノード情報を前記サーバ装置に送信する第2通信部と
を備え、
前記センサノード装置は、
前記センサノード情報を記憶する記憶部と、
前記要求信号を前記中継ノード装置から取得し、前記記憶部に記憶されている前記センサノード情報を前記中継ノード装置に送信する第3通信部と
を備える遠隔監視システム。 - 過去における前記センサノード情報に基づいて現在における前記センサノード情報を予測する予測部
を前記サーバ装置又は前記中継ノード装置に更に備える、請求項1に記載の遠隔監視システム。 - 前記中継ノード装置は、前記取得部が取得した前記センサノード情報を記憶する中継記憶部を更に備え、
前記第2通信部は、前記取得部が前記要求信号を前記サーバ装置から取得した場合、前記中継記憶部に記憶されている前記センサノード情報を前記サーバ装置に送信する、請求項1に記載の遠隔監視システム。 - 同一の前記センサノード装置から送信された複数の前記センサノード情報のうち相対的に新しい前記センサノード情報を選択する選択部
を前記サーバ装置又は前記中継ノード装置に更に備える、請求項1に記載の遠隔監視システム。 - 前記第2通信部は、前記第2通信部が前記センサノード装置との通信を実行していない時間が一定時間以上である場合に、前記取得部が前記要求信号を取得した場合、前記中継記憶部に記憶されている前記センサノード情報を前記サーバ装置に送信する、請求項3に記載の遠隔監視システム。
- センサノード装置に関する情報であるセンサノード情報を要求する信号である要求信号をサーバ装置から取得し、前記センサノード情報をセンサノード装置から取得する取得部と、
前記センサノード装置が通信可能である場合に前記要求信号を前記センサノード装置に送信し、前記取得部が取得した前記センサノード情報を前記サーバ装置に送信する通信部と
を備える中継ノード装置。 - 過去における前記センサノード情報に基づいて現在における前記センサノード情報を予測する予測部
を更に備える、請求項6に記載の中継ノード装置。 - 前記取得部が取得した前記センサノード情報を記憶する中継記憶部
を更に備え、
前記通信部は、前記取得部が前記要求信号を前記サーバ装置から取得した場合、前記中継記憶部に記憶されている前記センサノード情報を前記サーバ装置に送信する、請求項6に記載の中継ノード装置。 - 同一の前記センサノード装置から送信された複数の前記センサノード情報のうち相対的に新しい前記センサノード情報を選択する選択部
を更に備える、請求項6に記載の中継ノード装置。 - 前記通信部は、前記通信部が前記センサノード装置との通信を実行していない時間が一定時間以上である場合に、前記取得部が前記要求信号を取得した場合、前記中継記憶部に記憶されている前記センサノード情報を前記サーバ装置に送信する、請求項8に記載の中継ノード装置。
- サーバ装置と中継ノード装置とセンサノード装置とを備える遠隔監視システムにおける遠隔監視方法であって、
前記センサノード装置に関する情報であるセンサノード情報を要求する信号である要求信号を前記中継ノード装置に送信し、前記中継ノード装置から前記センサノード情報を取得するステップと、
前記要求信号を前記サーバ装置から取得し、前記センサノード情報を前記センサノード装置から取得するステップと、
前記センサノード装置が通信可能である場合に前記要求信号を前記センサノード装置に送信し、前記中継ノード装置が取得した前記センサノード情報を前記サーバ装置に送信するステップと、
前記要求信号を前記中継ノード装置から取得し、記憶部に記憶されている前記センサノード情報を前記中継ノード装置に送信するステップと
を含む遠隔監視方法。 - 過去における前記センサノード情報に基づいて現在における前記センサノード情報を予測するステップ
を更に含む、請求項11に記載の遠隔監視方法。 - 前記中継ノード装置は、前記中継ノード装置が前記要求信号を前記サーバ装置から取得した場合、前記中継ノード装置に記憶されている前記センサノード情報を前記サーバ装置に送信する、請求項11に記載の遠隔監視方法。
- 同一の前記センサノード装置から送信された複数の前記センサノード情報のうち相対的に新しい前記センサノード情報を選択するステップ
を更に含む、請求項11に記載の遠隔監視方法。 - 前記中継ノード装置が前記センサノード装置との通信を実行していない時間が一定時間以上である場合に、前記中継ノード装置が前記要求信号を取得した場合、前記中継ノード装置に記憶されている前記センサノード情報を前記サーバ装置に送信するステップ
を更に含む、請求項13に記載の遠隔監視方法。
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2015
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