JP2017215870A - Sensor control apparatus, sensor system, sensor control method, and sensor control program - Google Patents
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Abstract
Description
本件は、センサ制御装置、センサシステム、センサ制御方法、及びセンサ制御プログラムに関する。 This case relates to a sensor control device, a sensor system, a sensor control method, and a sensor control program.
様々な環境に設置したセンサの情報を利用し、異常の検出や機器の制御に活用するIoT(Internet Of Things)ソリューションが普及しつつある。例えば、河川や下水道の氾濫を監視するソリューションや、道路や橋梁の異常を検出するソリューションなどの例があげられる。 IoT (Internet Of Things) solutions that utilize information from sensors installed in various environments and are used for detecting abnormalities and controlling devices are becoming widespread. Examples include solutions for monitoring river and sewer flooding and solutions for detecting road and bridge anomalies.
この種のソリューションにおいて、センサは、屋外で利用されるために電源に接続することができず、バッテリからの給電により動作する。センサは、広範囲に設置されたり、危険な環境に設置されたりするため、バッテリ交換またはセンサ交換のコストが高くなる。したがって、センサの省電力化はセンサシステムを運用する上で重要である。 In this type of solution, the sensor cannot be connected to a power source to be used outdoors, and operates with power from a battery. Since the sensor is installed in a wide range or in a dangerous environment, the cost of battery replacement or sensor replacement increases. Therefore, power saving of the sensor is important in operating the sensor system.
省電力化に関し、例えば特許文献1、2には、無線ネットワーク内のノードの省電力化に関する技術が開示されている。また、特許文献3には、利用不可能なセンサのセンサ情報をそのセンサと関連のある他のセンサのセンサ情報から推測する点が開示されている。
Regarding power saving, for example,
例えば特許文献3の開示された技術のように、センサの測定値を他のセンサの測定値から推測すればセンサの測定回数を低減することができるが、測定を実行するセンサが一部に偏るとセンサの消費電力が平均化されないため、センサ全体を有効に省電力化することができない。一方、測定を実行するセンサを単にそのバッテリ残量に基づき選択した場合、他のセンサの測定値を関連性の低い測定値から推測する場合が生ずるため、測定精度が低下するおそれがある。
For example, as in the technique disclosed in
本発明は、測定精度を低下させずにセンサ装置を省電力化するセンサ制御装置、センサシステム、センサ制御方法、及びセンサ制御プログラムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a sensor control device, a sensor system, a sensor control method, and a sensor control program that save power in the sensor device without reducing measurement accuracy.
1つの態様では、センサ制御装置は、バッテリを備えた複数のセンサ装置を制御するセンサ制御装置において、前記複数のセンサ装置から測定値及び前記バッテリの残量をそれぞれ収集する収集部と、前記測定値を回帰分析することにより、前記複数のセンサ装置の各々について前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測する場合の重要性を示す指標値を算出する算出部と、前記指標値の合計が閾値以上となるように、前記複数のセンサ装置から前記バッテリの残量の多い順または前記指標値と前記バッテリの残量に基づき算出される評価値の高い順に1以上のセンサ装置を選択する選択部とを有し、前記収集部は、前記選択部が1以上のセンサ装置を選択した後、前記複数のセンサ装置のうち、該選択された1以上のセンサ装置から前記測定値を収集し、該収集した前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測する。 In one aspect, the sensor control device controls a plurality of sensor devices including a battery, the collection unit collecting the measurement values and the remaining amount of the battery from the plurality of sensor devices, and the measurement A calculation unit for calculating an index value indicating importance in estimating a measurement value of another sensor device from the measurement value for each of the plurality of sensor devices by performing regression analysis of the value, and a total of the index values Select one or more sensor devices from the plurality of sensor devices in descending order of the remaining amount of the battery or in descending order of the evaluation value calculated based on the index value and the remaining amount of the battery. A selection unit; and after the selection unit has selected one or more sensor devices, the collection unit is arranged in front of the one or more selected sensor devices among the plurality of sensor devices. The measurements were collected, to infer the measurement values of the other sensor device from the measured values the collection.
1つの態様では、センサシステムは、バッテリを備えた複数のセンサ装置と、前記複数のセンサ装置を制御するセンサ制御装置とを有し、前記センサ制御装置は、前記複数のセンサ装置から測定値及び前記バッテリの残量をそれぞれ収集する収集部と、前記測定値を回帰分析することにより、前記複数のセンサ装置の各々について前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測する場合の重要性を示す指標値を算出する算出部と、前記指標値の合計が閾値以上となるように、前記複数のセンサ装置から前記バッテリの残量の多い順または前記指標値と前記バッテリの残量に基づき算出される評価値の高い順に1以上のセンサ装置を選択する選択部とを有し、前記収集部は、前記選択部が1以上のセンサ装置を選択した後、前記複数のセンサ装置のうち、該選択された1以上のセンサ装置から前記測定値を収集し、該収集した前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測する。 In one aspect, a sensor system has a plurality of sensor devices provided with a battery, and a sensor control device that controls the plurality of sensor devices, and the sensor control device receives measured values from the plurality of sensor devices, and The importance of estimating the measured values of the other sensor devices from the measured values for each of the plurality of sensor devices by performing a regression analysis on the measured values and the collection unit for collecting the remaining amount of the battery. A calculation unit that calculates an index value to be shown, and a calculation based on the index value and the remaining amount of the battery from the plurality of sensor devices in order of increasing the remaining amount of the battery so that the sum of the index values is equal to or greater than a threshold value A selection unit that selects one or more sensor devices in descending order of evaluation value, and the collection unit selects the one or more sensor devices after the selection unit selects one or more sensor devices. Of, and collecting the measurements from one or more sensor devices that are the selected infer a measurement of another sensor device from the measured values the collection.
1つの態様では、センサ制御方法は、バッテリを備えた複数のセンサ装置を制御するセンサ制御方法において、前記複数のセンサ装置から測定値及び前記バッテリの残量をそれぞれ収集する工程と、前記測定値を回帰分析することにより、前記複数のセンサ装置の各々について前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測する場合の重要性を示す指標値を算出する工程と、前記指標値の合計が閾値以上となるように、前記複数のセンサ装置から前記バッテリの残量の多い順または前記指標値と前記バッテリの残量に基づき算出される評価値の高い順に1以上のセンサ装置を選択する工程と、前記複数のセンサ装置のうち、該選択された1以上のセンサ装置から前記測定値を収集する工程と、該収集した前記測定値から、前記複数のセンサ装置のうち、他のセンサ装置の測定値を推測する工程とを、コンピュータが実行する方法である。 In one aspect, the sensor control method includes a step of collecting a measured value and a remaining amount of the battery from the plurality of sensor devices, respectively, in the sensor control method for controlling a plurality of sensor devices including a battery, and the measured value. And calculating the index value indicating the importance in estimating the measured value of the other sensor device from the measured value for each of the plurality of sensor devices, and the sum of the index values is a threshold value Selecting one or more sensor devices from the plurality of sensor devices in descending order of the remaining amount of the battery or in descending order of the evaluation value calculated based on the index value and the remaining amount of the battery; Collecting the measurement values from the selected one or more sensor devices out of the plurality of sensor devices; and from the collected measurement values, the plurality of sensor devices. Of, and a step to estimate the measure of the other sensor device, a method executed by a computer.
1つの態様では、センサ制御プログラムは、バッテリを備えた複数のセンサ装置を制御するセンサ制御プログラムにおいて、前記複数のセンサ装置から測定値及び前記バッテリの残量をそれぞれ収集し、前記測定値を回帰分析することにより、前記複数のセンサ装置の各々について前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測する場合の重要性を示す指標値を算出し、前記指標値の合計が閾値以上となるように、前記複数のセンサ装置から前記バッテリの残量の多い順または前記指標値と前記バッテリの残量に基づき算出される評価値の高い順に1以上のセンサ装置を選択し、前記複数のセンサ装置のうち、該選択された1以上のセンサ装置から前記測定値を収集し、該収集した前記測定値から、前記複数のセンサ装置のうち、他のセンサ装置の測定値を推測する、処理とを、コンピュータに実行させるプログラムである。 In one aspect, the sensor control program collects a measured value and a remaining amount of the battery from each of the plurality of sensor devices, and returns the measured value in the sensor control program for controlling the plurality of sensor devices including a battery. By analyzing, for each of the plurality of sensor devices, an index value indicating the importance in estimating the measured value of another sensor device from the measured value is calculated, and the total of the index values is equal to or greater than a threshold value. And selecting one or more sensor devices from the plurality of sensor devices in descending order of the remaining amount of the battery or in descending order of the evaluation value calculated based on the index value and the remaining amount of the battery. The measured values are collected from the selected one or more sensor devices, and the other sensors of the plurality of sensor devices are collected from the collected measured values. I guess measurements of location, and a process is a program for causing a computer to execute.
1つの側面として、測定精度を低下させずにセンサ装置を省電力化することができる。 As one aspect, it is possible to save power in the sensor device without reducing measurement accuracy.
図1は、センサシステムの一例を示す構成図である。センサシステムは、制御サーバ1と、複数のゲートウェイ装置(GW装置)3と、複数のセンサ装置(#1〜#9)2を有する。なお、「#1」〜「#9」は、センサ装置2を識別するセンサIDである。また、センサ装置2は、本例では9台設けられているが、台数に限定はない。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a sensor system. The sensor system includes a
制御サーバ1は、センサ制御装置の一例であり、各センサ装置2を制御する。制御サーバ1は、例えばインターネットなどのネットワークに接続されている。制御サーバ1は、GW装置3を介して一部のセンサ装置(#1、#2、#4、#5、#7、#8)2と無線通信する。GW装置3は、ルーティング機能を有し、制御サーバ1と各センサ装置2の間の無線通信を中継する。また、制御サーバ1は、他のセンサ装置(#3、#6、#9)2とはGW装置3を介さずに無線通信する。なお、制御サーバ1とセンサ装置2の間の接続形態及び接続形態は本例に限定されない。
The
複数のセンサ装置2は、それぞれ、バッテリを備え、例えば屋外の所定の範囲FD内に分散して配置されている。複数のセンサ装置2は、例えば、河川、下水道、道路、橋梁などに設置され、測定処理を実行することにより、その異常を検出する。このため、例えば、河川や下水道の場合、氾濫が検出され、道路や橋梁の場合、老朽化などによる不具合が検出される。
Each of the plurality of
複数のセンサ装置2は測定値を測定して制御サーバ1に送信する。測定値としては、例えば温度及び湿度などが挙げられる。各センサ装置2は、測定のたびに測定値を制御サーバ1に送信し、制御サーバ1は、各センサ装置2から受信した想定値に基づき異常を検出する。
The plurality of
複数のセンサ装置2は、通常、全てが稼動状態ではない。制御サーバ1は、後述するセンサ選択処理により、複数のセンサ装置2から稼動状態とするセンサ装置2(以下、「稼動センサ装置」と表記)を選択し、その稼動センサ装置2だけに測定処理を行わせる。一方、制御サーバ1により選択されなかった他のセンサ装置2(以下、「非稼動センサ装置」と表記)は、スリープ状態となるため、測定処理を行わない。
In general, not all of the plurality of
制御サーバ1は、非稼動センサ装置2の測定値を稼動センサ装置2の測定値から推測する。すなわち、制御サーバ1は、非稼動センサ装置2の測定値に代えて、その推測値を取得する。したがって、全センサ装置2が平行して測定処理を行う必要がなくなるので、センサ装置2の測定回数が低減されることにより省電力化が実現される。
The
しかし、仮に稼動センサ装置2がセンサ装置2の一部に偏ると、各センサ装置2の消費電力が平均化されないため、センサ装置2の全体を有効に省電力化することができない。一方、稼動センサ装置2を単にそのバッテリ残量に基づき選択した場合、非稼動センサ装置2の測定値を関連性の低い測定値から推測する場合が生ずるため、測定精度が低下するおそれがある。
However, if the
そこで、本実施例の制御サーバ1は、各センサ装置2の測定値を回帰分析処理することにより、各センサ装置2について測定値から他のセンサ装置2の測定値を推測する場合の重要性を示す指標値(以下、「重要度」と表記)を算出する。制御サーバ1は、重要度の合計が閾値以上となるように複数のセンサ装置2からバッテリ残量の多い順に1以上の稼動センサ装置2を選択する。
Therefore, the
このため、制御サーバ1は、重要度により測定値の推測の精度を考慮しつつ、バッテリ残量に余裕のあるセンサ装置2を稼動センサ装置2として選択することができる。したがって、本実施例によると、測定精度を低下させることなくセンサ装置2を省電力化することができる。以下にセンサシステムの動作例について説明する。
For this reason, the
図2は、センサシステムの動作の一例を示すシーケンス図である。まず、制御サーバ1は、コンピュータなどの端末からネットワークを介し、測定値の収集の頻度H及び測定値の推測の精度Kが設定される。頻度Hは、例えば測定値の収集の周期であり、精度Kは、例えば測定値に対する推測値の誤差である。
FIG. 2 is a sequence diagram illustrating an example of the operation of the sensor system. First, the
制御サーバ1は頻度Hで全体収集処理SQ1を実行する。全体収集処理SQ1において、制御サーバ1は各センサ装置2に対し順次に測定値及びバッテリ残量の送信要求を送信する。各センサ装置2は、送信要求を受信すると、測定処理を実行し、測定値及びバッテリ残量を制御サーバ1に送信する。
The
符号Xは送信要求の一例を示す。送信要求Xには、例えば、要求対象のセンサ装置2のセンサIDを示す「sensorID」、頻度Hを示す「interval」、及び収集対象の情報を示す「attribute」が含まれる。「attribute」には「temperature」及び「battery_charge」が設定されている。「temperature」は測定値の一例である温度を示し、「battery_charge」はバッテリ残量を示す。
Symbol X indicates an example of a transmission request. The transmission request X includes, for example, “sensorID” indicating the sensor ID of the requesting
全体収集処理SQ1は、送信要求内の「interval」、つまり頻度Hに相当する周期で複数回繰り返し実行される。 The entire collection process SQ1 is repeatedly executed a plurality of times at a period corresponding to “interval” in the transmission request, that is, the frequency H.
このように、制御サーバ1は各センサ装置2の測定値及びバッテリ残量を収集する。本例では、制御サーバ1から各センサ装置2に送信要求Xを送信することで、各センサ装置2から制御サーバ1に測定値及びバッテリ残量が収集される場合を挙げるが、これに限定されない。例えば、各センサ装置2は、送信要求を受けることなく、頻度Hで能動的に制御サーバ1に測定値及びバッテリ残量を送信してもよく、この場合も制御サーバ1に各センサ装置2から測定値及びバッテリ残量が収集される。
In this way, the
次に、制御サーバ1は各センサ装置2の測定値の回帰分析処理SQ2を実行する。より具体的には、制御サーバ1は、各センサ装置2の測定値を回帰分析することにより測定値間の相関の程度を示す回帰係数を算出し、センサ装置2ごとに回帰係数から各センサ装置2の重要度を算出する。重要度は、上述したように、各センサ装置2について測定値から他のセンサ装置2の測定値を推測する場合の重要性を示す指標値である。なお、回帰分析としては、例えばLASSO回帰を使用することができる。
Next, the
次に、制御サーバ1は、稼動センサ装置2の選択に使用する重要度の閾値を設定するため、閾値設定処理SQ3を実行する。制御サーバ1は、例えば重要度の大きい順にセンサ装置2を選択して、その選択したセンサ装置2の測定値から他のセンサ装置2の測定値を推測する。ここで、測定値の推測には、回帰分析で得た回帰係数が用いられる。
Next, the
制御サーバ1は、その推測値の精度を判定し、判定の結果、推測値が測定値に対し所定の精度を満たす場合、それまでに選択した全てのセンサ装置2の重要度の合計を閾値に設定する。ここで、推測精度の判定条件としては、予め設定された精度Kが用いられる。より具体的には、制御サーバ1は、推測値と測定値の差分がK以下である場合、推測値が測定値に対し所定の精度を満たすと判定する。
The
このように、制御サーバ1は、推測値が測定値に対し所定の精度を満たすまでセンサ装置2を重要度の順に選択し、その選択した全てのセンサ装置2の重要度の合計を閾値に設定する。このため、制御サーバ1は、推測値が測定値に対し所定の精度を満たすように閾値を設定することができる。
As described above, the
次に、制御サーバ1は、稼動センサ装置2を選択するため、センサ選択処理SQ4を実行する。制御サーバ1は、重要度の合計が閾値以上となるようにバッテリ残量の多い順に1以上のセンサ装置2を稼動センサ装置2として選択する。このため、制御サーバ1は、重要度により測定値の推測の精度を考慮しつつ、バッテリ残量に余裕のあるセンサ装置2を稼動センサ装置2として選択することができる。センサ選択処理SQ4は、各センサ装置2のバッテリ残量が時間の経過とともに減少するため、例えば所定の周期で実行される。
Next, the
なお、センサ選択処理SQ4の手法は上記に限定されない。制御サーバ1は、例えば、重要度の合計が閾値以上となるように、重要度とバッテリ残量に基づき算出される評価値の高い順に1以上のセンサ装置2を稼動センサ装置2として選択してもよい。評価値としては、例えば重要度とバッテリ残量の積が挙げられるが、これに限定されない。この場合も、制御サーバ1は、重要度により測定値の推測の精度を考慮しつつ、バッテリ残量に余裕のあるセンサ装置2を稼動センサ装置2として選択することができる。
The method of the sensor selection process SQ4 is not limited to the above. For example, the
次に、制御サーバ1は、選択した稼動センサ装置2による通常収集処理SQ5を実行する。このとき、収集のための送信要求は上述した通りである。通常収集処理SQ5は、送信要求内の「interval」、つまり頻度Hに相当する周期で複数回繰り返し実行される。
Next, the
制御サーバ1は、稼動センサ装置2の選択後、全体収集処理SQ1とは異なり、稼動センサ装置2のみから測定値を収集し、非稼動センサ装置2から測定値を収集しない。例えば、センサ装置(#1)2が非稼動センサ装置2であり、他のセンサ装置(#2〜#9)2が稼動センサ装置2である場合、制御サーバ1は、センサ装置(#2〜#9)2のみから測定値を収集する。
The
このため、非稼動センサ装置2は、測定処理を実行せず、スリープ状態となり、消費電力を抑えることができる。なお、バッテリ残量については、通常収集処理SQ5では収集対象としても収集対象外としてもよい。
For this reason, the
次に、制御サーバ1は測定値推測処理SQ6を実行する。制御サーバ1は、稼動センサ装置2の測定値から非稼動センサ装置2の測定値を推測する。このとき、稼動センサ装置2は、推測の精度及びバッテリ残量の両方に基づいて選択されているため、推測値は所定の精度を満たす。
Next, the
しかし、例えば環境条件が変化した場合、推測値の精度が維持できなくなることが考えられる。このため、制御サーバ1は定期的に監視収集処理SQ7及び精度監視処理SQ8を実行する。なお、監視収集処理SQ7の頻度は、全体収集処理SQ1及び通常収集処理の頻度Hより低い頻度H’で行われる。
However, for example, when the environmental conditions change, it is considered that the accuracy of the estimated value cannot be maintained. For this reason, the
制御サーバ1は、監視収集処理SQ7を実行することにより、非稼動センサ装置2のみから測定値を収集する。本例において非稼動センサ装置2はセンサ装置(#1)2であるため、制御サーバ1はセンサ装置(#1)2のみから測定値を収集する。
The
次に、制御サーバ1は精度監視処理SQ8を実行する。制御サーバ1は、監視収集処理SQ7で収集した測定値をその推測値と比較し、推測値が測定値に対し所定の精度を満たすか否かを判定し、点線の矢印で示されるように、その判定結果に応じた処理を行う。
Next, the
制御サーバ1は、推測値が測定値に対し所定の精度を満たす場合、稼動センサ装置2の選択が適切であるため、再び通常収集処理SQ5を実行する。また、制御サーバ1は、推測値が測定値に対し所定の精度を満たさない場合、閾値設定処理SQ3または全体収集処理SQ1を実行する。
When the estimated value satisfies the predetermined accuracy with respect to the measured value, the
より具体的には、制御サーバ1は、回帰分析処理SQ2の後の最初の精度監視処理SQ8で推測値が所定の精度を満たさないと判定した場合、閾値設定処理SQ3により重要度の閾値を変更する。このとき、制御サーバ1は、前回の閾値の設定時とは重要度の順を逆にしてセンサ装置2を選択する。
More specifically, when the
つまり、制御サーバ1は、閾値設定処理SQ3において、重要度の小さい順にセンサ装置2を選択して、その選択したセンサ装置2の測定値から他のセンサ装置2の測定値を推測する。制御サーバ1は、その推測値の精度を判定し、判定の結果、推測値が測定値に対し所定の精度を満たす場合、それまでに選択した全てのセンサ装置2の重要度の合計を閾値に設定する。
That is, in the threshold setting process SQ3, the
このため、制御サーバ1は、最初のセンサ選択処理SQ4における閾値とは異なる閾値を用いてセンサ選択処理SQ4を再実行する。これにより、稼動センサ装置2が再度選択されるため、推測精度が改善し得る。
Therefore, the
また、制御サーバ1は、回帰分析処理SQ2の後の2度目の精度監視処理SQ8で推測値が所定の精度を満たさないと判定した場合、全体収集処理SQ1、回帰分析処理SQ2、閾値設定処理SQ3、及びセンサ選択処理SQ4を実行する。つまり、この場合、制御サーバ1は、各センサ装置2の重要度を再び算出して稼動センサ装置2を再選択する。これにより、稼動センサ装置2が再度選択されるため、推測精度が改善し得る。
If the
このように、制御サーバ1は、精度監視処理SQ8で推測値が所定の精度を満たさないと判定するたびに、回帰分析処理SQ2を再実行することで稼動センサ装置2の選択を変更することと、重要度の順を逆にして閾値設定処理SQ3を再実行することで稼動センサ装置2の選択を変更することを交互に行う。次にセンサ装置2の構成を説明する。
In this way, whenever the
図3は、センサ装置2の一例を示す構成図である。センサ装置2は、CPU(Central Processing Unit)20、ROM(Read Only Memory)21、RAM(Random Access Memory)22、不揮発性メモリ23、通信ポート24、センサデバイス25、バッテリ27、及びバッテリインターフェース(バッテリINF)部26を有する。CPU20は、互いに信号の入出力ができるように、ROM21、RAM22、不揮発性メモリ23、通信ポート24、センサデバイス25、及びバッテリINF部26と、バス29を介して接続されている。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an example of the
バッテリ27はセンサ装置2に給電を行う。バッテリINF部26は、バッテリ27に接続されたアナログ回路などを含み、バッテリ27の残量を検出する。センサデバイス25は測定値を測定する。
The
ROM21は、CPU20を駆動するプログラムが格納されている。プログラムには、OS(Operating System)と、実施例のセンサ制御方法を実行するセンサ制御プログラムが含まれる。
The
RAM22は、CPU20のワーキングメモリとして機能する。通信ポート24は、例えばPHY(Physical Layer)/MAC(Media Access Control)デバイスであり、制御サーバ1との間でそれぞれパケットを送受信する。なお、パケットとしてIP(Internet Protocol)パケットが挙げられるが、これに限定されない。
The
CPU20は、ROM21からプログラムを読み込むと、機能として、制御部200、状態管理部201、測定部202、バッテリ監視部203、及び通信処理部204が形成される。また、不揮発性メモリ23には送信要求Xの設定情報230が記憶されている。なお、不揮発性メモリ23としては、例えばEPROM(Erasable Programmable ROM)が挙げられる。
When the
制御部200は、センサ装置2の全体的な動作を制御する。状態管理部201、測定部202、バッテリ監視部203、及び通信処理部204は、制御部200の制御に従い各種の処理を実行する。
The
状態管理部201はセンサ装置2の状態を管理する。状態管理部201は、一定の期間、制御サーバ1から送信要求Xが受信されない場合、センサ装置2の状態をスリープ状態とし、スリープ状態において送信要求Xを受けた場合、センサ装置2の状態を稼動状態とする。すなわち、状態管理部201は、送信要求Xに応じてセンサ装置2の状態を稼動状態とスリープ状態の間で切り替える。スリープ状態ではセンサ装置2のほとんどの部分への給電が停止制御されるため、センサ装置2の消費電力が稼動状態の場合より低減される。
The
稼動状態において、測定部202はセンサデバイス25により測定値を測定する。より具体的には、測定部202は、設定情報230の頻度H、つまり「interval」の示す周期で測定を行い、その測定値を、制御部200を介し通信処理部204に出力する。また、スリープ状態において、センサデバイス25への給電は停止されているため、測定部202は測定を行わない。
In the operating state, the
バッテリ監視部203は、バッテリINF部26によりバッテリ27の残量を監視する。バッテリ監視部203は、バッテリINF部26からバッテリ残量を取得して、制御部200を介し通信処理部204に出力する。
The
通信処理部204は、通信ポート24を介した通信を処理する。通信処理部204は、制御サーバ1から送信要求Xを受信し、また、測定部202が測定したセンサ値及びバッテリ監視部203が取得したバッテリ残量を制御サーバ1に送信する。
The
より具体的には、通信処理部204は、通信ポート24を介して送信要求Xを受信すると、送信要求Xに含まれる「sensorID」が自装置のセンサIDに一致するか否かを判定する。通信処理部204は、「sensorID」が自装置のセンサIDに一致しない場合、送信要求Xを廃棄し、「sensorID」が自装置のセンサIDに一致した場合、送信要求Xに含まれる「interval」及び「attribute」を設定情報230として不揮発性メモリ23に格納する。
More specifically, when receiving the transmission request X via the
通信処理部204は、自装置宛ての送信要求Xの受信を制御部200に通知する。制御部200は、設定情報230に従って測定部202に測定を指示し、バッテリ監視部203にバッテリ残量の取得を指示する。より具体的には、制御部200は、「attribute」に「temperature」が含まれる場合、「interval」の示す周期で測定部202に測定を指示する。また、「attribute」に「battery_charge」が含まれる場合、「interval」の示す周期でバッテリ監視部203にバッテリ残量の取得を指示する。
The
通信処理部204は、測定部202が測定した測定値及びバッテリ監視部203が取得したバッテリ残量を、通信ポート24を介し制御サーバ1に送信する。次に、制御サーバ1の構成について説明する。
The
図4は、制御サーバ1の一例を示す構成図である。制御サーバ1は、CPU10、ROM11、RAM12、HDD13、複数の通信ポート14、入力装置15、及び出力装置16を有する。CPU10は、互いに信号の入出力ができるように、ROM11、RAM12、HDD13、複数の通信ポート14、入力装置15、及び出力装置16と、バス19を介して接続されている。なお、CPU10はコンピュータの一例である。
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating an example of the
ROM11は、CPU10を駆動するプログラムが格納されている。RAM12は、CPU10のワーキングメモリとして機能する。複数の通信ポート14は、例えば無線LAN(Local Area Network)カードやNIC(Network Interface Card)であり、GW装置3及びセンサ装置2との間でそれぞれパケットを送受信する。
The
入力装置15は、制御サーバ1に情報を入力する装置である。入力装置15としては、例えばキーボード、マウス、及びタッチパネルなどが挙げられる。入力装置15は、入力された情報を、バス19を介しCPU10に出力する。
The input device 15 is a device that inputs information to the
出力装置16は、制御サーバ1の情報を出力する装置である。出力装置16としては、例えばディスプレイ、タッチパネル、及びプリンタなどが挙げられる。出力装置16は、CPU10からバス19を介して情報を取得して出力する。
The
CPU10は、ROM11からプログラムを読み込むと、機能として、制御部100、測定処理部101、重要度算出部102、センサ選択部103、及び精度監視部104が形成される。また、HDD13には、設定情報130、センサ情報テーブル131、測定値テーブル132、回帰係数テーブル133、重要度テーブル134、閾値情報135、及び稼動センサ情報136が格納されている。
When the
制御部100は制御サーバ1の全体の動作を制御する。制御部100は、図2に示されるシーケンスに従い測定処理部101、重要度算出部102、センサ選択部103、及び精度監視部104に対して動作を指示する。
The
測定処理部101は、収集部の一例であり、複数のセンサ装置2から測定値及びバッテリ残量をそれぞれ収集する。より具体的には、測定処理部101は、通信ポート14を介し、送信要求Xを各センサ装置2に送信する。このとき、測定処理部101は、設定情報130から頻度Hを取得し、頻度Hに基づく「interval」を含む送信要求Xを生成する。
The
測定処理部101は、各センサ装置2から通信ポート14を介し測定値及びバッテリ残量を受信する。測定処理部101は、測定値を測定値テーブル132に記録し、バッテリ残量をセンサ情報テーブル131に記録する。
The
図5は、センサ情報テーブル131の一例を示す図である。センサ情報テーブル131には、センサID、IPアドレス、及びバッテリ残量(mAh)が記録される。測定処理部101は、送信要求Xを送信するとき、送信対象のセンサ装置2のセンサIDに対応するIPアドレスを参照する。また、測定処理部101は、センサ装置2からバッテリ残量を受信したとき、受信元のセンサ装置2のセンサIDに対応してそのバッテリ残量を記録する。なお、以降の説明では4台のセンサ(#1〜#4)2を挙げるが、以下に述べる各種の機能はセンサ装置2の台数によらない。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the sensor information table 131. The sensor information table 131 records a sensor ID, an IP address, and a remaining battery level (mAh). When transmitting the transmission request X, the
図6は、測定値テーブル132の一例を示す図である。測定値テーブル132には、時刻及びセンサIDごとの測定値が記録される。測定処理部101は、測定値を受信したとき、その受信した時刻とともにセンサIDごとの測定値を記録する。なお、時刻は、例えばネットワークや時刻回路(不図示)から取得される。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the measurement value table 132. In the measurement value table 132, measurement values for each time and sensor ID are recorded. When the
測定処理部101は、図2に示された全体収集処理SQ1、通常収集処理SQ5、及び監視収集処理SQ7を実行する。測定処理部101は、全体収集処理SQ1では全てのセンサ装置2に送信要求Xを送信するが、通常収集処理SQ5では稼動センサ装置2だけに送信要求Xを送信し、監視収集処理SQ7では非稼動センサ装置2だけに送信要求Xを送信する。上述したように、全体収集処理SQ1及び通常収集処理SQ5は頻度Hで実行されるが、監視収集処理SQ7は、頻度Hより小さい頻度H’で実行される。
The
測定処理部101は、センサ選択処理SQ4の後、つまり稼動センサ装置2が選択された後、通常収集処理SQ5において、その選択された稼動センサ装置2から測定値を収集し、その収集した測定値から他の非稼動センサ装置2の測定値を推測する。このため、非稼動センサ装置2は、測定処理が省かれることにより消費電力が低減される。
After the sensor selection process SQ4, that is, after the
測定処理部101は、測定値を推測するとき、回帰分析処理SQ2により得られた回帰係数を用いる。
The
重要度算出部102は、算出部の一例であり、測定処理部101が収集した測定値を回帰分析することにより、各センサ装置2について重要度を算出する。より具体的には、重要度算出部102は、回帰分析処理SQ2を実行することで回帰係数を算出し、回帰係数に基づき各センサ装置2の重要度を算出する。
The
図7は、回帰分析処理SQ2の一例を示すフローチャートである。重要度算出部102は、測定値テーブル132から各センサ装置2の測定値を取得する(ステップSt1)。次に、重要度算出部102は、各センサ装置2の測定値を回帰分析する(ステップSt2)。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of the regression analysis process SQ2. The
上記の式(1)は、回帰分析に用いられる各測定値の重回帰モデルの一例を表す。ここで、変数ykはセンサ装置(#k)2の測定値の推測値を示し、変数βk,iはykを求める場合の回帰係数を示す。また、変数xiはセンサ装置(#i)2の測定値を示し、変数nは全センサ装置2の台数を示し、変数εは測定値に対する推測値の誤差を示す。
The above equation (1) represents an example of a multiple regression model of each measurement value used for regression analysis. Here, the variable y k indicates an estimated value of the measured value of the sensor device (#k) 2, and the variable β k, i indicates a regression coefficient when obtaining y k . Further, the variable x i represents the measured value of the sensor device (#i) 2, the variable n represents the number of all the
重要度算出部102は、式(1)に基づき、誤差εが最小となる回帰係数βk,iを求める。ここで、回帰係数βk,iの算出手法としては、例えばR言語などの統計解析手段が挙げられるが、限定はない。
The
次に、重要度算出部102は回帰係数を回帰係数テーブル133に登録する(ステップSt3)。次に、重要度算出部102は、回帰係数から各センサ装置2の重要度を算出し(ステップSt4)、重要度テーブル134に登録する(ステップSt5)。
Next, the
図8は、回帰係数テーブル133及び重要度テーブル134の一例を示す図である。回帰係数テーブル133には、影響元センサIDと影響先センサIDの組み合わせごとに回帰係数が登録される。影響元センサIDと影響先センサIDはセンサIDに該当する。影響元センサIDのセンサ装置2は影響先センサIDのセンサ装置2に測定値に関して影響を与え、影響先センサIDのセンサ装置2は影響元センサIDのセンサ装置2から測定値に関して影響を受ける。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the regression coefficient table 133 and the importance level table 134. In the regression coefficient table 133, a regression coefficient is registered for each combination of the influence source sensor ID and the influence destination sensor ID. The influence source sensor ID and the influence destination sensor ID correspond to the sensor ID. The
回帰係数は上記の影響の授受の関係における影響の程度を示す。すなわち、回帰係数の絶対値が大きいほど、測定値に関する影響が大きくなる。 The regression coefficient indicates the degree of influence in the above-mentioned relationship of exchange of influence. That is, the larger the absolute value of the regression coefficient, the greater the influence on the measured value.
y1=0.85x1+0.16x2 ・・・(2) y 1 = 0.85x 1 + 0.16x 2 (2)
測定値推測処理SQ6では回帰係数を使用して推測値が算出される。例えば、センサ装置(#1)2の測定値を推測する場合、その推測値y1は、影響先センサID「#1」に対する影響元センサID「#1」及び「#2」の各回帰係数「0.85」及び「0.16」を用いて上記の式(2)から算出される。ここで、変数x1は前回収集されたセンサ装置(#1)2の測定値であり、変数x2は前回収集されたセンサ装置(#2)2の測定値である。なお、影響先センサID「#1」に対する影響元センサID「#3」及び「#4」の各回帰係数は「0」であるため、センサ装置(#3、#4)2の各測定値は推測値に影響しない。 In the measured value estimation process SQ6, an estimated value is calculated using a regression coefficient. For example, when the measured value of the sensor device (# 1) 2 is estimated, the estimated value y 1 is the regression coefficients of the influence source sensor IDs “# 1” and “# 2” with respect to the influence target sensor ID “# 1”. It is calculated from the above equation (2) using “0.85” and “0.16”. Here, the variable x 1 is the last collected sensor device (# 1) 2 measurements, the variable x 2 is a sensor device was last collected (# 2) 2 measurements. Since each regression coefficient of the influence source sensor ID “# 3” and “# 4” with respect to the influence destination sensor ID “# 1” is “0”, each measured value of the sensor device (# 3, # 4) 2 Does not affect the guess.
このように、回帰係数は推測値に対する影響の程度を表すため、重要度算出部102は、影響元センサIDごとに絶対値が一定値より大きい回帰係数の個数を重要度として算出し重要度テーブル134に登録する。例えば、絶対値が0より大きい回帰係数の個数を重要度とすると、点線で示されるように、センサ装置(#1)2の重要度は「1」であり、センサ装置(#2)2の重要度は2である。また、センサ装置(#3)2の重要度は「3」であり、センサ装置(#4)2の重要度は1である。このようにして、回帰分析処理SQ2は実行される。
In this way, since the regression coefficient represents the degree of influence on the estimated value, the
再び図4を参照すると、センサ選択部103は、閾値設定処理SQ3及びセンサ選択処理SQ4を実行する。センサ選択部103は、選択部の一例であり、センサ選択処理SQ4において、重要度の合計が閾値以上となるようにバッテリ残量の多い順に1以上の稼動センサ装置2を選択する。センサ選択部103は、選択した稼動センサ装置2のセンサIDを稼動センサ情報136としてHDD13に格納する。測定処理部101は、通常収集処理SQ5において、稼動センサ情報136からセンサIDを取得することで収集対象の稼動センサ装置2を識別する。なお、センサ選択部103は、上記とは異なり、重要度の合計が閾値以上となるように、重要度とバッテリ残量に基づき算出される評価値の高い順に1以上の稼動センサ装置2を選択してもよい。
Referring to FIG. 4 again, the
また、センサ選択部103は、閾値設定処理SQ3において、複数のセンサ装置2から重要度の大きい順にセンサ装置2を選択して、その選択したセンサ装置2の測定値から他のセンサ装置2の測定値を推測する。そして、センサ選択部103は、その推測値が測定値に対し所定の精度を満たす場合、その選択した全てのセンサ装置2の重要度の合計を閾値情報135として閾値に設定する。
Further, in the threshold setting process SQ3, the
図9は、閾値設定処理SQ3の一例を示すフローチャートである。センサ選択部103は変数Jに0をセットする(ステップSt11)。次に、センサ選択部103はフラグFが0であるか否かを判定する(ステップSt12)。フラグFは、精度監視処理SQ8が実行されるたびに制御部100により交互に1または0となるように制御される。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of the threshold setting process SQ3. The
センサ選択部103は、フラグFが0である場合(ステップSt12のYes)、重要度テーブル134のセンサIDを重要度の降順で並び替え(ステップSt13)、フラグFが1である場合(ステップSt12のNo)、重要度テーブル134のセンサIDを重要度の昇順で並び替える(ステップSt14)。図8の重要度テーブル134を例に挙げると、センサ選択部103は、フラグF=0の場合、重要度テーブル134のセンサIDを「#3」、「#2」、「#1」、「#4」の順に並び替える。なお、重要度が同一である複数のセンサIDが存在する場合、センサ選択部103は、例えばセンサIDの昇順で並び替える。
When the flag F is 0 (Yes in Step St12), the
次に、センサ選択部103は、並び替えた重要度テーブル134から最上位のセンサIDのセンサ装置2を選択する(ステップSt15)。つまり、センサ選択部103は、重要度の降順で並び替えを行った場合、重要度が最大のセンサ装置2を選択し、重要度の昇順で並び替えを行った場合、重要度が最小のセンサ装置2を選択する。
Next, the
次に、センサ選択部103は、選択したセンサ装置2の重要度を変数Jに加算する(ステップSt16)。上記の例の場合、センサ選択部103は、重要度が最大であるセンサ装置(#3)2を選択し、その重要度「3」を変数Jに加算するため、変数Jは3となる。
Next, the
次に、センサ選択部103は、選択したセンサ装置2の測定値を回帰分析し(ステップSt17)、回帰分析で得られた回帰係数により他のセンサ装置2の測定値を推測する(ステップSt18)。なお、回帰分析及び推測値の算出については上述したとおりである。
Next, the
次に、センサ選択部103は、各センサ装置2の測定値に対する推測値の最大誤差を算出する(ステップSt19)。より具体的には、センサ選択部103は、選択したセンサ装置2以外の各センサ装置2について測定値と推測値の誤差を算出し、誤差の最大値を取得する。なお、このとき、センサ選択部103は、誤差の最大値に代えて誤差の平均値を取得してもよい。
Next, the
次に、センサ選択部103は最大誤差と精度Kを比較する(ステップSt20)。なお、精度Kは、設定情報130から得られ、推測値の誤差の基準値として用いられる。このように、センサ選択部103は、推測値が測定値に対し所定の精度Kを満たすか否かを判定する。
Next, the
次に、センサ選択部103は、最大誤差≦Kが成立する場合(ステップSt20のYes)、閾値に変数Jを設定する(ステップSt22)。また、センサ選択部103は、最大誤差>Kが成立する場合(ステップSt20のNo)、全てのセンサ装置2を選択済みであるか否かを判定する(ステップSt21)。センサ選択部103は、全てのセンサ装置2を選択済みである場合(ステップSt21のYes)、ステップSt22の処理を実行する。
Next, when the maximum error ≦ K is satisfied (Yes in Step St20), the
また、センサ選択部103は、未選択のセンサ装置2が存在する場合(ステップSt21のNo)、未選択のセンサ装置2のうち、重要度テーブル134における最上位のセンサ装置2を選択し(ステップSt15)、再びステップSt16以降の処理を実行する。このため、センサ選択部103は、選択したセンサ装置2の推測値が測定値に対し所定の精度Kを満たすと判定するまで、選択したセンサ装置2の重要度を積算して閾値とする。
In addition, when there is an unselected sensor device 2 (No in Step St21), the
図10は、ステップSt17の処理で得られた回帰係数の一例を示す図である。本例において、センサ選択部103はセンサ装置(#3)2を選択していると仮定する。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the regression coefficient obtained by the process of step St17. In this example, it is assumed that the
センサ選択部103は、ステップSt18の処理において、影響元センサID「#3」に対応する影響先センサID「#1」、「#2」、「#4」のそれぞれに対する回帰係数「1.02」、「1.03」、「1.05」を用いて、他の各センサ装置(#1、#2、#4)2の推測値を算出する。例えば、センサ選択部103は、図6の測定値テーブル132における時刻「12:01:00」のセンサID「#3」の測定値「20.0」から時刻「12:02:00」の各センサ装置(#1、#2、#4)2の推測値を算出する。
In the process of step St18, the
また、センサ選択部103は、ステップSt19において、各センサ装置(#1、#2、#4)2の推測値の測定値に対する誤差を算出する。以下に各センサ装置(#1、#2、#4)2の推測値及び誤差を示す。
In step St19, the
センサ装置(#1)2の推測値は20.4(=20×1.02)となり、その誤差は0.005(=|20.5−20.4|/20.5)となる。センサ装置(#2)2の推測値は20.6(=20×1.03)となり、その誤差は0.005(=|20.5−20.6|/20.5)となる。センサ装置(#4)2の推測値は21(=20×1.05)となり、その誤差は0(=|21.0−21.0|/21.0)となる。 The estimated value of the sensor device (# 1) 2 is 20.4 (= 20 × 1.02), and the error is 0.005 (= | 20.5-20.4 | /20.5). The estimated value of the sensor device (# 2) 2 is 20.6 (= 20 × 1.03), and the error is 0.005 (= | 20.5-20.6 | /20.5). The estimated value of the sensor device (# 4) 2 is 21 (= 20 × 1.05), and the error is 0 (= | 21.0-21.0 | /21.0).
したがって、センサ選択部103は、最大誤差として0.005を算出する。精度Kを0.05とした場合、センサ選択部103は、ステップSt20において最大誤差≦K(0.005<0.5)と判定するため、ステップSt22において閾値としてセンサ装置(#3)2の重要度「3」を設定する。
Therefore, the
このように、制御サーバ1は、推測値が測定値に対し所定の精度Kを満たすまでセンサ装置2を重要度の順に選択し、その選択した全てのセンサ装置2の重要度の合計を閾値に設定する。このため、制御サーバ1は、推測値が測定値に対し所定の精度Kを満たすように閾値を設定することができる。センサ選択部103は、閾値設定処理SQ3の後、センサ選択処理SQ4を実行する。
Thus, the
図11は、センサ選択処理SQ4の一例を示すフローチャートである。センサ選択部103は変数Mを0にセットする(ステップSt31)。次に、センサ選択部103は、センサ情報テーブル131のセンサ装置2をバッテリ残量の降順で並び替える(ステップSt32)。次に、センサ選択部103は、センサ情報テーブル131から最多のバッテリ残量のセンサ装置2を選択する(ステップSt33)。
FIG. 11 is a flowchart showing an example of the sensor selection process SQ4. The
次に、センサ選択部103は、選択したセンサ装置2の重要度を変数Mに加算する(ステップSt34)。次に、センサ選択部103は、閾値情報135から閾値を取得して、変数Mと比較する(ステップSt35)。
Next, the
センサ選択部103は、M<閾値が成立する場合(ステップSt35のNo)、全てのセンサ装置2を選択済みであるか否かを判定する(ステップSt36)。センサ選択部103は、未選択のセンサ装置2が存在する場合(ステップSt36のNo)、未選択のセンサ装置2のうち、最多のバッテリ残量のセンサ装置2を選択して(ステップSt33)、再びステップSt34、St35の処理を実行する。
If M <threshold value is satisfied (No in step St35), the
このため、センサ選択部103は、変数Mが閾値以上となるまで、センサ装置2をバッテリ残量の多い順に選択する。このとき、変数Mは、選択された全てのセンサ装置2の重要度の合計となる。
For this reason, the
センサ選択部103は、M≧閾値が成立する場合(ステップSt35のYes)、または全てのセンサ装置2を選択済みである場合(ステップSt36のYes)、選択した1以上のセンサ装置2を稼動センサ装置2として稼動センサ情報136に設定する(ステップSt37)。次に、センサ選択部103は、稼動センサ装置2の数が2台以上であるか否かを判定する(ステップSt38)。センサ選択部103は、稼動センサ装置2の数が1台である場合(ステップSt38のNo)、稼動センサ装置2の選択を確定し、処理を終了する。
When M ≧ threshold value is satisfied (Yes in step St35), or when all the
また、センサ選択部103は、稼動センサ装置2の数が2台以上である場合(ステップSt38のYes)、センサ情報テーブル131において、ステップSt37で設定した稼動センサ装置2をバッテリ残量の昇順で並び替える(ステップSt39)。この場合、センサ選択部103は、以下の処理を実行することにより、重要度の合計と閾値の差が低減されるように稼動センサ装置2の選択数を減らす。
In addition, when the number of
次に、センサ選択部103は、センサ情報テーブル131から最少のバッテリ残量のセンサ装置2を選択する(ステップSt40)。次に、センサ選択部103は、選択したセンサ装置2の重要度を変数Mから減算する(ステップSt41)。
Next, the
次に、センサ選択部103は、閾値情報135から閾値を取得して、変数Mと比較する(ステップSt42)。センサ選択部103は、M≧閾値が成立する場合(ステップSt42のYes)、選択したセンサ装置2を稼動センサ装置2から除外する(ステップSt43)。つまり、センサ選択部103は、選択したセンサ装置2のセンサIDを稼動センサ情報136から削除する。また、センサ選択部103は、M<閾値が成立する場合(ステップSt42のNo)、ステップSt43の処理を実行しない。
Next, the
次に、センサ選択部103は、ステップSt37で稼動センサ装置2に設定した全てのセンサ装置2を選択済みであるか否かを判定する(ステップSt44)。センサ選択部103は、全てのセンサ装置2を選択済みである場合(ステップSt44のYes)、処理を終了する。また、センサ選択部103は、未選択のセンサ装置2が存在する場合(ステップSt44のNo)、未選択のセンサ装置2のうち、最小のバッテリ残量のセンサ装置2を選択して(ステップSt40)、再びステップSt41以降の処理を実行する。
Next, the
これにより、センサ選択部103は、重要度の合計≧閾値を満たす範囲で稼動センサ装置2の数を減らすことができる。このように、センサ選択部103は、稼動センサ装置2の数を最適化することによりセンサ装置2のさらなる省電力化を行う。
Thereby, the
次にセンサ選択処理SQ4の例を挙げて説明する。本例において、各センサ装置(#1〜#4)2の初期のバッテリ残量を100(mAh)とし、バッテリ残量が1回の測定処理により1(mAh)だけ減少すると仮定する。また、センサ選択処理SQ4は、10回の通常収集処理SQ5ごとに実行されると仮定する。なお、各センサ装置2の重要度は図8の例のとおりであり、また、閾値は3とする。
Next, an example of the sensor selection process SQ4 will be described. In this example, it is assumed that the initial remaining battery level of each sensor device (# 1 to # 4) 2 is 100 (mAh), and the remaining battery level is reduced by 1 (mAh) by one measurement process. Further, it is assumed that the sensor selection process SQ4 is executed every ten normal collection processes SQ5. The importance of each
最初のセンサ選択処理SQ4において、センサ選択部103は、ステップSt32において、センサ情報テーブル131をセンサIDの順(#1〜#4)に並び替える。なお、センサ選択部103は、センサ装置2の間でバッテリ残量が同じである場合、センサIDの順に並び替える。
In the first sensor selection process SQ4, the
センサ選択部103は、ステップSt33においてセンサ装置(#1)2を選択し、ステップSt34において変数Mにセンサ装置(#1)2の重要度「1」を加算する。センサ選択部103は、ステップSt35においてM=1<3と判定するため、ステップSt33においてセンサ装置(#2)2を選択し、ステップSt34において変数Mにセンサ装置(#2)2の重要度「2」を加算する。
The
その結果、センサ選択部103は、ステップSt35においてM=3≧3と判定するため、ステップSt37においてセンサ装置(#1、#2)2を稼動センサ装置2として設定する。センサ選択部103は、ステップSt38において稼動センサ装置2の数が2以上と判定し、ステップSt39においてセンサ情報テーブル131のセンサIDをセンサIDの順(#1、#2)に並び替える。
As a result, the
センサ選択部103は、ステップSt40においてセンサ装置(#1)2を選択し、ステップSt41においてセンサ装置(#1)2の重要度「1」を変数M(=3)から減算する。その結果、センサ選択部103は、ステップSt42においてM=3−1=2<3であると判定する。センサ選択部103は、ステップSt44において未選択のセンサ装置2が存在すると判定し、再びステップSt40の処理を実行する。
The
次に、センサ選択部103は、ステップSt40においてセンサ装置(#2)2を選択し、ステップSt41においてセンサ装置(#2)2の重要度「2」を変数M(=3)から減算する。その結果、センサ選択部103は、ステップSt42においてM=3−2=1<3であると判定する。
Next, the
したがって、稼動センサ装置2として、センサ装置(#1)2及びセンサ装置(#2)2が最終的に選択される。なお、他のセンサ装置(#3、#4)2は非稼動センサ装置2としてスリープ状態となる。
Therefore, the sensor device (# 1) 2 and the sensor device (# 2) 2 are finally selected as the
2回目のセンサ選択処理SQ4は、10回の通常収集処理SQ5の実行後に実行されると仮定する。このとき、センサ装置(#1)2及びセンサ装置(#2)2の各バッテリ残量は90(mAh)であり、センサ装置(#3)2及びセンサ装置(#4)2の各バッテリ残量は100(mAh)である。 It is assumed that the second sensor selection process SQ4 is executed after the ten times of the normal collection process SQ5. At this time, each battery remaining amount of the sensor device (# 1) 2 and the sensor device (# 2) 2 is 90 (mAh), and each battery remaining amount of the sensor device (# 3) 2 and the sensor device (# 4) 2 is left. The amount is 100 (mAh).
2回目のセンサ選択処理SQ4において、センサ選択部103は、ステップSt32において、センサ情報テーブル131をバッテリ残量の降順、つまりセンサIDを#3、#4、#1、#2の順に並び替える。センサ選択部103は、ステップSt33においてセンサ装置(#3)2を選択し、ステップSt34において変数Mにセンサ装置(#3)2の重要度「3」を加算する。
In the second sensor selection process SQ4, in step St32, the
センサ選択部103は、ステップSt35においてM=3≧3と判定するため、ステップSt37においてセンサ装置(#3)2を稼動センサ装置2として設定する。センサ選択部103は、ステップSt38において稼動センサ装置2の数が1台と判定し、処理を終了する。
The
したがって、稼動センサ装置2として、センサ装置(#3)2が最終的に選択される。なお、他のセンサ装置(#1、#2、#4)2は非稼動センサ装置2としてスリープ状態となる。
Therefore, the sensor device (# 3) 2 is finally selected as the
3回目のセンサ選択処理SQ4は、10回の通常収集処理SQ5の実行後に実行されると仮定する。このとき、センサ装置(#1)2、センサ装置(#2)2、及びセンサ装置(#3)2の各バッテリ残量は90(mAh)であり、センサ装置(#4)2のバッテリ残量は100(mAh)である。 It is assumed that the third sensor selection process SQ4 is executed after the ten times of the normal collection process SQ5. At this time, the remaining battery levels of the sensor device (# 1) 2, the sensor device (# 2) 2, and the sensor device (# 3) 2 are 90 (mAh). The amount is 100 (mAh).
3回目のセンサ選択処理SQ4において、センサ選択部103は、ステップSt32において、センサ情報テーブル131をバッテリ残量の降順、つまりセンサIDを#4、#1、#2、#3の順に並び替える。センサ選択部103は、ステップSt33においてセンサ装置(#3)2を選択し、ステップSt34において変数Mにセンサ装置(#4)2の重要度「1」を加算する。
In the third sensor selection process SQ4, in step St32, the
センサ選択部103は、ステップSt35においてM=1<3と判定するため、ステップSt33においてセンサ装置(#1)2を選択し、ステップSt34において変数Mにセンサ装置(#1)2の重要度「1」を加算する。センサ選択部103は、ステップSt35においてM=1+1=2<3と判定するため、ステップSt33においてセンサ装置(#2)2を選択し、ステップSt34において変数Mにセンサ装置(#2)2の重要度「2」を加算する。
Since the
その結果、センサ選択部103は、ステップSt35においてM=2+2=4≧3と判定するため、ステップSt37においてセンサ装置(#1、#2、#4)2を稼動センサ装置2として設定する。センサ選択部103は、ステップSt38において稼動センサ装置2の数が2以上と判定し、ステップSt39においてセンサ情報テーブル131のセンサIDをバッテリ残量の昇順(#1、#2、#4)に並び替える。
As a result, in order to determine that M = 2 + 2 = 4 ≧ 3 in Step St35, the
センサ選択部103は、ステップSt40においてセンサ装置(#1)2を選択し、ステップSt41においてセンサ装置(#1)2の重要度「1」を変数M(=4)から減算する。その結果、センサ選択部103は、ステップSt42においてM=4−1=3≧3であると判定して、ステップSt43において稼動センサ装置2から選択中のセンサ装置(#1)2を除外する。
The
これにより、稼動センサ装置2として、センサ装置(#2)2及びセンサ装置(#4)2が最終的に選択される。なお、他のセンサ装置(#1、#3)2は非稼動センサ装置2としてスリープ状態となる。
As a result, the sensor device (# 2) 2 and the sensor device (# 4) 2 are finally selected as the
以上のように、センサ選択部103は、重要度の合計が閾値以上となるようにバッテリ残量の多い順に1以上のセンサ装置2を稼動センサ装置2として選択する。このため、制御サーバ1は、重要度により測定値の推測の精度を考慮しつつ、バッテリ残量に余裕のあるセンサ装置2を稼動センサ装置2として選択することができる。
As described above, the
再び図4を参照すると、精度監視部104は、判定部の一例であり、精度監視処理SQ8を実行することにより、測定処理部101により推測された推測値が測定値に対し所定の精度Kを満たすか否かを判定する。これにより、稼動センサ装置2の測定値から推測された非稼動センサ装置2の測定値、つまり推測値の精度が判定される。精度監視部104は、判定結果を制御部100に通知する。
Referring to FIG. 4 again, the
制御部100は、精度監視部104の判定結果に応じて測定処理部101、重要度算出部102、及びセンサ選択部103に動作を指示する。より具体的には、制御部100は、精度監視部104により推測値が所定の精度Kを満たさないと判定された場合、フラグFの値に応じた指示を行う。
The
制御部100は、制御サーバ1の起動時、フラグFを0に初期化し、その後、精度監視部104により推測値が所定の精度Kを満たさないと判定されるたびにフラグFを0と1に交互に切り替える。測定処理部101、重要度算出部102、及びセンサ選択部103はフラグFに応じて動作する。
The
図12は、精度監視処理SQ8の実行時の動作例を示すフローチャートである。精度監視部104は、センサ情報テーブル131及び稼動センサ情報136を参照し、非稼動センサ2のうち、最多のバッテリ残量のセンサ装置2を選択する(ステップSt51)。
FIG. 12 is a flowchart showing an operation example during execution of the accuracy monitoring process SQ8. The
次に、精度監視部104は、選択したセンサ装置2の測定値及び推測値を取得する(ステップSt52)。より具体的には、精度監視部104は、測定値を測定値テーブル132から取得し、また、測定処理部101から推測値を取得する。
Next, the
次に、精度監視部104は、測定値に対する推測値の誤差を算出する(ステップSt53)。次に、精度監視部104は誤差を精度Kと比較する(ステップSt54)。精度監視部104は、誤差が精度K以下である場合(ステップSt54のYes)、判定結果として、推測値が所定の精度Kを満たす旨を制御部100に通知し(ステップSt55)、処理を終了する。この場合、制御部100は、設定の変更を行わずに、測定処理部101に通常収集処理SQ5を継続させる。
Next, the
精度監視部104は、誤差が精度より大きい場合(ステップSt54のNo)、判定結果として、推測値が所定の精度Kを満たさない旨を制御部100に通知する(ステップSt56)。次に、制御部100はフラグFの値を判定する(ステップSt57)。制御部100は、フラグF=0の場合(ステップSt57のNo)、センサ選択部103に以下のステップSt63〜St65の処理を実行させる。
If the error is larger than the accuracy (No in step St54), the
フラグF=0の場合(ステップSt57のNo)、センサ選択部103は、図9に示される閾値設定処理SQ3を実行する(ステップSt63)。閾値設定処理SQ3において、センサ選択部103は、フラグF=0であるため、重要度テーブル134のセンサIDを重要度の降順で並び替える(ステップSt13)。次に、センサ選択部103は、図11に示されるセンサ選択処理SQ4を実行する(ステップSt64)。次に、制御部100は、フラグF=1に設定し(ステップSt65)、処理を終了する。
When the flag F = 0 (No in Step St57), the
また、制御部100は、フラグF=1の場合(ステップSt57のYes)、測定処理部101、重要度算出部102、及びセンサ選択部103に以下のステップSt58〜St62の処理を実行させる。
In addition, when the flag F = 1 (Yes in Step St57), the
フラグF=1の場合(ステップSt57のYes)、測定処理部101は全体収集処理SQ1を実行する(ステップSt58)。次に、重要度算出部102は、図7に示される回帰分析処理SQ2を実行する(ステップSt59)。
When the flag F = 1 (Yes in step St57), the
センサ選択部103は、図9に示される閾値設定処理SQ3を実行する(ステップSt60)。閾値設定処理SQ3において、センサ選択部103は、フラグF=1であるため、重要度テーブル134のセンサIDを重要度の昇順で並び替える(ステップSt14)。次に、センサ選択部103は、図11に示されるセンサ選択処理SQ4を実行する(ステップSt61)。次に、制御部100は、フラグF=0に設定し(ステップSt62)、処理を終了する。
The
このように、制御部100は、推測値が所定の精度Kを満たさない旨の判定結果の通知を受けるたびにフラグFを1と0の間で交互に切り替える。このため、閾値設定処理SQ3におけるセンサIDの選択の順序が降順と昇順の間で交互に切り替わる。
As described above, the
つまり、センサ選択部103は、精度監視部104が、推測値が所定の精度Kを満たさないと判定した場合、閾値を変更し、その変更において、前回の閾値の設定時とは重要度の順を逆にしてセンサ装置2を選択する。これにより、稼動センサ装置2が、新たな閾値により再度選択されるため、推測精度が改善し得る。
That is, when the
また、フラグF=1の場合、回帰分析処理SQ2により重要度を変更したうえで、閾値を再設定するため、これによっても推測精度が改善し得る。 In addition, when the flag F = 1, the importance is changed by the regression analysis process SQ2, and the threshold is reset, so that the estimation accuracy can also be improved.
次に、精度監視処理SQ8の実行時の動作例を挙げて説明する。本例では、上述した3回のセンサ選択処理SQ4の直後の状態を前提とする。 Next, an example of operation at the time of executing the accuracy monitoring process SQ8 will be described. In this example, a state immediately after the above-described three sensor selection processes SQ4 is assumed.
精度監視部104は、ステップSt51の処理において、非稼動センサ装置(#1、#3)2のうち、最多のバッテリ残量のセンサ装置2を選択する。しかし、各センサ装置(#1、#3)2のバッテリ残量は同じであるため、精度監視部104は、センサIDの小さいセンサ装置(#1)2を選択する。次に、精度監視部104は、回帰係数から推測値を算出し、測定値に対する誤差を算出する。
In the process of step St51, the
図13は、精度判定に用いられる測定値及び回帰係数の一例を示す図である。精度監視部104は、ステップSt51の処理において、時刻t[n+1]におけるセンサ装置(#1)2の測定値「18.0」を取得する。また、精度監視部104は、時刻t[n]におけるセンサ装置(#1、#4)2の測定値「20.0」、「21.0」と、影響先センサID「#1」に対する影響元センサID「#2」の回帰係数「0.99」及び影響元センサID「#4」の回帰係数「0.00」とからセンサ装置(#1)2の測定値を推測する。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of measured values and regression coefficients used for accuracy determination. In step St51, the
これにより、精度監視部104は、推測値として、19.8(=0.99×20.0+0.00×21.0)を取得する。
As a result, the
次に、精度監視部104は、ステップSt53において、センサ装置(#1)2の測定値「18.0」に対する推測値「19.8」の誤差(誤差率)を算出する。誤差は0.1(=|18.0−19.8|/18。0)となる。
Next, in step St53, the
精度K=0.05とすると、精度監視部104は、ステップSt54において、0.1>0.05と判定する(ステップSt54のNo)。また、フラグF=0であるため(ステップSt57のNo)、センサ選択部103は、ステップSt63において閾値設定処理SQ3を実行する。閾値設定処理SQ3のステップSt13において、センサ選択部103は、センサIDを重要度の降順(#1、#4、#2、#3)で並び替える。これにより、閾値は4に設定される。
If the accuracy K = 0.05, the
次に、精度監視部104は、ステップSt64においてセンサ選択処理SQ4を実行する。これにより、稼動センサ装置2としてセンサ装置(#1、#2、#4)2が選択される。次に、制御部100は、ステップSt65においてフラグF=1とする。
Next, the
次に、精度監視部104は、2回目の精度監視処理SQ8を実行する。精度監視部104は、ステップSt51の処理において、非稼動センサ装置2であるセンサ装置(#3)2を選択する。次に、精度監視部104は、回帰係数から推測値を算出し、測定値に対する誤差を算出する。
Next, the
図14は、精度判定に用いられる測定値及び回帰係数の他例を示す図である。精度監視部104は、ステップSt51の処理において、時刻t[m+1]におけるセンサ装置(#3)2の各測定値「19.0」を取得する。また、精度監視部104は、時刻t[m]におけるセンサ装置(#1、#2、#4)2の各測定値「18.0」、「21.0」、「21.0」と、影響先センサID「#3」に対する影響元センサID「#1」、「#2」、「#4」の各回帰係数「0.00」、「1.01」、「−0.05」とからセンサ装置(#3)2の測定値を推測する。
FIG. 14 is a diagram illustrating another example of measurement values and regression coefficients used for accuracy determination. In step St51, the
これにより、精度監視部104は、推測値として、20.16(=0.00×18.0+1.01×21.0−0.05×21.0)を取得する。
As a result, the
次に、精度監視部104は、ステップSt53において、センサ装置(#1)2の測定値「19.0」に対する推測値「18.0」の誤差(誤差率)を算出する。誤差は0.061(=|19.0−20.16|/19.0)となる。
Next, in step St53, the
精度K=0.05とすると、精度監視部104は、ステップSt54において、0.061>0.05と判定する(ステップSt54のNo)。また、フラグF=1であるため(ステップSt57のYes)、測定処理部101は、ステップSt58において全体収集処理SQ1を実行する。次に、重要度算出部102は、ステップSt59において回帰分析処理SQ2を実行する。
If the accuracy K = 0.05, the
次に、センサ選択部103は、ステップSt60において閾値設定処理SQ3を実行する。閾値設定処理SQ3のステップSt13において、センサ選択部103は、センサIDを重要度の昇順で並び替える。次に、精度監視部104は、ステップSt61においてセンサ選択処理SQ4を実行する。次に、制御部100は、ステップSt62においてフラグF=0とする。
Next, the
このように、制御サーバ1は、推測値が所定の精度Kを満たさない旨の判定結果のたびにフラグFを1と0の間で交互に切り替えることで、稼動センサ装置2の選択手法を切り替える。これにより、新たに稼動センサ装置2が選択されるため、測定の精度が改善され得る。
As described above, the
上述したセンサ制御方法によると、所定の測定の精度を維持しつつ、各センサ装置2のバッテリ残量を節約することにより稼動時間を延ばすことが可能である。以下に例を挙げて説明する。
According to the sensor control method described above, it is possible to extend the operation time by saving the remaining battery power of each
図15は、比較例及び実施例のセンサシステムの稼動時間の一例を示す図である。図15において、横軸は時刻を示し、時刻t0〜t15は一定の時間間隔Tuごとの測定処理の時刻である。 FIG. 15 is a diagram illustrating an example of an operation time of the sensor system of the comparative example and the example. In FIG. 15, the horizontal axis indicates time, and times t0 to t15 are measurement processing times at regular time intervals Tu.
また、各センサ装置(#1〜#4)2のバッテリ残量の初期値は10(mAh)であり、各時刻t0〜t15での測定ごとにバッテリ残量は1(mAh)だけ消費されると仮定する。このため、各センサ装置(#1〜#4)2は、時刻t0〜t15の期間内において10回の測定が可能である。このとき、バッテリの充電はないものとする。 Moreover, the initial value of the battery remaining amount of each sensor device (# 1 to # 4) 2 is 10 (mAh), and the battery remaining amount is consumed by 1 (mAh) for each measurement at each time t0 to t15. Assume that Therefore, each sensor device (# 1 to # 4) 2 can perform 10 measurements within the period from time t0 to time t15. At this time, it is assumed that the battery is not charged.
また、センサ装置(#1)2及びセンサ装置(#2)2の各重要度は1であり、センサ装置(#3)2及びセンサ装置(#4)2の各重要度は0.3であると仮定する。 The importance levels of the sensor device (# 1) 2 and the sensor device (# 2) 2 are 1, and the importance levels of the sensor device (# 3) 2 and the sensor device (# 4) 2 are 0.3. Assume that there is.
また、稼動センサ装置2の選択は5回の測定ごとに行われる。つまり、稼動センサ装置2の選択は時刻t5、t10、t15においてそれぞれ行われる。稼動センサ装置2は、その重要度の合計が閾値「1.5」を満たすように選択される(実施例の場合、図11のステップSt35に相当)。
The
比較例では、センサ装置2のバッテリ残量が考慮されず、その重要度だけに基づいて稼動センサ装置2が選択される。センサ装置(#1、#2)2の各重要度の合計は2(=1+1)であり、閾値(1.5)を上回る。このため、時刻t0〜t10の期間においてセンサ装置(#1、#2)2が、稼動センサ装置2として選択される。
In the comparative example, the remaining battery level of the
時刻t10において、センサ装置(#1、#2)2の各バッテリ残量は0(mAh)になる。しかし、他のセンサ装置(#3、#4)2の各重要度の合計は0.6(=0.3+0.3)であり、閾値(1.5)を下回るため、センサ装置(#3、#4)2は、稼動センサ装置2として選択されない。
At time t10, the remaining battery levels of the sensor devices (# 1, # 2) 2 become 0 (mAh). However, since the total importance of the other sensor devices (# 3, # 4) 2 is 0.6 (= 0.3 + 0.3), which is below the threshold (1.5), the sensor device (# 3 , # 4) 2 is not selected as the
したがって、比較例における稼働時間は、時刻t0〜t10の期間のみとなる。 Therefore, the operation time in the comparative example is only the period from time t0 to time t10.
これに対し実施例では、上述したように、センサ装置2のバッテリ残量及び重要度の両方に基づいて稼動センサ装置2が選択される。例えば、時刻t0〜t5の期間ではセンサ装置(#1、#2)2が、稼動センサ装置2として選択されるが、時刻t5〜t10の期間ではセンサ装置(#1、#3、#4)2が、稼動センサ装置2として選択される。このとき、センサ装置(#1、#3、#4)2の各重要度の合計は1.6(=1+0.3+0.3)であり、閾値(1.5)を上回る。
In contrast, in the embodiment, as described above, the
また、時刻t10〜t15の期間ではセンサ装置(#2、#3、#4)2が、稼動センサ装置2として選択される。このとき、センサ装置(#2、#3、#4)2の各重要度の合計は1.6(=1+0.3+0.3)であり、閾値(1.5)を上回る。なお、センサ装置(#1、#2)2について、時刻t5〜t10の期間にセンサ装置(#2)2が選択された場合、時刻t10〜t15の期間にセンサ装置(#1)2が選択されてもよい。
Further, the sensor device (# 2, # 3, # 4) 2 is selected as the
したがって、実施例における稼動時間は時刻t0〜t15の期間となり、比較例における稼動時間の1.5倍となる。このため、実施例における測定回数(15回)は、比較例における測定回数(10回)の1.5倍となる。 Therefore, the operating time in the example is a period from time t0 to t15, which is 1.5 times the operating time in the comparative example. For this reason, the number of measurements (15 times) in the example is 1.5 times the number of measurements (10 times) in the comparative example.
このように、制御サーバ1は重要度により測定値の推測の精度を考慮しつつ、バッテリ残量に余裕のあるセンサ装置2を稼動センサ装置2として選択することができる。したがって、本実施例によると、測定精度を低下させずにセンサ装置2を省電力化することができる。
As described above, the
なお、上述したように、センサ選択処理SQ4は図11に示される手法に限定されない。センサ選択部103は、バッテリ残量の多い順に代わり、重要度とバッテリ残量に基づき算出される評価値の高い順に1以上の稼動センサ装置2を選択してもよい。
As described above, the sensor selection process SQ4 is not limited to the method shown in FIG. The
図16は、センサ選択処理SQ4の他例を示すフローチャートである。図16において、図11と共通する処理については同一の符号を付し、その説明を省略する。 FIG. 16 is a flowchart showing another example of the sensor selection process SQ4. In FIG. 16, processes that are the same as those in FIG.
センサ選択部103は変数Mを0にセットする(ステップSt31)。次に、センサ選択部103は、各センサ装置2の評価値をその重要度及びバッテリ残量に基づき算出する(ステップSt32a)。評価値としては、例えば重要度とバッテリ残量の積が挙げられるが、これに限定されない。
The
次に、センサ選択部103は、センサ情報テーブル131のセンサ装置2を評価値の降順で並び替える(ステップSt32b)。次に、センサ選択部103は、センサ情報テーブル131から最高のバッテリ残量のセンサ装置2を選択する(ステップSt33a)。以降は上述した処理が実行される。
Next, the
本例でも、制御サーバ1は、重要度により測定値の推測の精度を考慮しつつ、バッテリ残量に余裕のあるセンサ装置2を稼動センサ装置2として選択することができる。したがって、図15を参照して述べた効果が得られる。
Also in this example, the
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、処理装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体(ただし、搬送波は除く)に記録しておくことができる。 The above processing functions can be realized by a computer. In that case, a program describing the processing contents of the functions that the processing apparatus should have is provided. By executing the program on a computer, the above processing functions are realized on the computer. The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium (except for a carrier wave).
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたDVD(Digital Versatile Disc)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)などの可搬型記録媒体の形態で販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。 When the program is distributed, for example, it is sold in the form of a portable recording medium such as a DVD (Digital Versatile Disc) or a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) on which the program is recorded. It is also possible to store the program in a storage device of a server computer and transfer the program from the server computer to another computer via a network.
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。 The computer that executes the program stores, for example, the program recorded on the portable recording medium or the program transferred from the server computer in its own storage device. Then, the computer reads the program from its own storage device and executes processing according to the program. The computer can also read the program directly from the portable recording medium and execute processing according to the program. Further, each time the program is transferred from the server computer, the computer can sequentially execute processing according to the received program.
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
(付記1) バッテリを備えた複数のセンサ装置を制御するセンサ制御装置において、
前記複数のセンサ装置から測定値及び前記バッテリの残量をそれぞれ収集する収集部と、
前記測定値を回帰分析することにより、前記複数のセンサ装置の各々について前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測する場合の重要性を示す指標値を算出する算出部と、
前記指標値の合計が閾値以上となるように、前記複数のセンサ装置から前記バッテリの残量の多い順または前記指標値と前記バッテリの残量に基づき算出される評価値の高い順に1以上のセンサ装置を選択する選択部とを有し、
前記収集部は、前記選択部が1以上のセンサ装置を選択した後、前記複数のセンサ装置のうち、該選択された1以上のセンサ装置から前記測定値を収集し、該収集した前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測することを特徴とするセンサ制御装置。
(付記2) 前記選択部は、前記複数のセンサ装置から前記指標値の順にセンサ装置を選択して、該選択したセンサ装置の前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測し、該推測値が前記測定値に対し所定の精度を満たす場合、該選択した全てのセンサ装置の前記指標値の合計を前記閾値に設定することを特徴とする付記1に記載のセンサ制御装置。
(付記3) 前記収集部により推測された推測値が前記測定値に対し所定の精度を満たすか否かを判定する判定部を有し、
前記選択部は、
前記判定部が、前記推測値が前記所定の精度を満たさないと判定した場合、前記閾値を変更し、
該変更において、前回の前記閾値の設定時とは前記指標値の順を逆にしてセンサ装置を選択することを特徴とする付記2に記載のセンサ制御装置。
(付記4) 前記選択部は、前記指標値の合計と前記閾値の差が低減されるようにセンサ装置の選択数を減らすことを特徴とする付記1乃至3の何れかに記載のセンサ制御装置。
(付記5) バッテリを備えた複数のセンサ装置と、
前記複数のセンサ装置を制御するセンサ制御装置とを有し、
前記センサ制御装置は、
前記複数のセンサ装置から測定値及び前記バッテリの残量をそれぞれ収集する収集部と、
前記測定値を回帰分析することにより、前記複数のセンサ装置の各々について前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測する場合の重要性を示す指標値を算出する算出部と、
前記指標値の合計が閾値以上となるように、前記複数のセンサ装置から前記バッテリの残量の多い順または前記指標値と前記バッテリの残量に基づき算出される評価値の高い順に1以上のセンサ装置を選択する選択部とを有し、
前記収集部は、前記選択部が1以上のセンサ装置を選択した後、前記複数のセンサ装置のうち、該選択された1以上のセンサ装置から前記測定値を収集し、該収集した前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測することを特徴とするセンサシステム。
(付記6) 前記選択部は、前記複数のセンサ装置から前記指標値の順にセンサ装置を選択して、該選択したセンサ装置の前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測し、該推測値が前記測定値に対し所定の精度を満たす場合、該選択した全てのセンサ装置の前記指標値の合計を前記閾値に設定することを特徴とする付記5に記載のセンサシステム。
(付記7) 前記収集部により推測された推測値が前記測定値に対し所定の精度を満たすか否かを判定する判定部を有し、
前記選択部は、
前記判定部が、前記推測値が前記所定の精度を満たさないと判定した場合、前記閾値を変更し、
該変更において、前回の前記閾値の設定時とは前記指標値の順を逆にしてセンサ装置を選択することを特徴とする付記6に記載のセンサシステム。
(付記8) 前記選択部は、前記指標値の合計と前記閾値の差が低減されるようにセンサ装置の選択数を減らすことを特徴とする付記5乃至7の何れかに記載のセンサシステム。
(付記9) バッテリを備えた複数のセンサ装置を制御するセンサ制御方法において、
前記複数のセンサ装置から測定値及び前記バッテリの残量をそれぞれ収集する工程と、
前記測定値を回帰分析することにより、前記複数のセンサ装置の各々について前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測する場合の重要性を示す指標値を算出する工程と、
前記指標値の合計が閾値以上となるように、前記複数のセンサ装置から前記バッテリの残量の多い順または前記指標値と前記バッテリの残量に基づき算出される評価値の高い順に1以上のセンサ装置を選択する工程と、
前記複数のセンサ装置のうち、該選択された1以上のセンサ装置から前記測定値を収集する工程と、
該収集した前記測定値から、前記複数のセンサ装置のうち、他のセンサ装置の測定値を推測する工程とを、コンピュータが実行することを特徴とするセンサ制御方法。
(付記10) 前記複数のセンサ装置から前記指標値の順にセンサ装置を選択する工程と、
該選択したセンサ装置の前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測する工程と、
該推測値が前記測定値に対し所定の精度を満たす場合、該選択した全てのセンサ装置の前記指標値の合計を前記閾値に設定する工程を、前記コンピュータが実行することを特徴とする付記9に記載のセンサ制御方法。
(付記11) 前記他のセンサ装置の測定値を推測する工程において推測された推測値が前記測定値に対し所定の精度を満たすか否かを判定する工程と、
前記推測値が前記所定の精度を満たさないと判定した場合、前記閾値を変更する工程とを、前記コンピュータが実行し、
前記閾値を変更する工程において、前回の前記閾値の設定時とは前記指標値の順を逆にしてセンサ装置を選択することを特徴とする付記10に記載のセンサ制御方法。
(付記12) 前記指標値の合計を前記閾値に設定する工程において、前記指標値の合計と前記閾値の差が低減されるようにセンサ装置の選択数を減らすことを特徴とする付記9乃至11の何れかに記載のセンサ制御方法。
(付記13) バッテリを備えた複数のセンサ装置を制御するセンサ制御プログラムにおいて、
前記複数のセンサ装置から測定値及び前記バッテリの残量をそれぞれ収集し、
前記測定値を回帰分析することにより、前記複数のセンサ装置の各々について前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測する場合の重要性を示す指標値を算出し、
前記指標値の合計が閾値以上となるように、前記複数のセンサ装置から前記バッテリの残量の多い順または前記指標値と前記バッテリの残量に基づき算出される評価値の高い順に1以上のセンサ装置を選択し、
前記複数のセンサ装置のうち、該選択された1以上のセンサ装置から前記測定値を収集し、
該収集した前記測定値から、前記複数のセンサ装置のうち、他のセンサ装置の測定値を推測する、処理とを、コンピュータに実行させることを特徴とするセンサ制御プログラム。
(付記14) 前記複数のセンサ装置から前記指標値の順にセンサ装置を選択し、
該選択したセンサ装置の前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測し、
該推測値が前記測定値に対し所定の精度を満たす場合、該選択した全てのセンサ装置の前記指標値の合計を前記閾値に設定する、処理を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記13に記載のセンサ制御プログラム。
(付記15) 前記他のセンサ装置の測定値を推測する処理において推測された推測値が前記測定値に対し所定の精度を満たすか否かを判定し、
前記推測値が前記所定の精度を満たさないと判定した場合、前記閾値を変更する、処理を、前記コンピュータに実行させ、
前記閾値を変更する処理において、前回の前記閾値の設定時とは前記指標値の順を逆にしてセンサ装置を選択することを特徴とする付記14に記載のセンサ制御プログラム。
(付記16) 前記指標値の合計を前記閾値に設定する処理において、前記指標値の合計と前記閾値の差が低減されるようにセンサ装置の選択数を減らすことを特徴とする付記13乃至15の何れかに記載のセンサ制御プログラム。
In addition, the following additional notes are disclosed regarding the above description.
(Additional remark 1) In the sensor control apparatus which controls the several sensor apparatus provided with the battery,
A collection unit that collects measurement values and the remaining amount of the battery from the plurality of sensor devices, and
By calculating regression of the measured value, a calculation unit that calculates an index value indicating the importance in estimating the measured value of another sensor device from the measured value for each of the plurality of sensor devices;
In order that the sum of the index values is equal to or greater than a threshold value, one or more of the plurality of sensor devices is in descending order of the remaining amount of the battery or in descending order of evaluation values calculated based on the index value and the remaining amount of the battery. A selection unit for selecting a sensor device;
The collection unit collects the measurement values from the one or more selected sensor devices among the plurality of sensor devices after the selection unit selects one or more sensor devices, and the collected measurement values A sensor control device which estimates a measured value of another sensor device from the above.
(Supplementary Note 2) The selection unit selects a sensor device from the plurality of sensor devices in the order of the index value, estimates a measurement value of another sensor device from the measurement value of the selected sensor device, and performs the estimation. The sensor control device according to
(Additional remark 3) It has the determination part which determines whether the estimated value estimated by the said collection part satisfy | fills predetermined precision with respect to the said measured value,
The selection unit includes:
When the determination unit determines that the estimated value does not satisfy the predetermined accuracy, the threshold value is changed,
3. The sensor control device according to
(Supplementary Note 4) The sensor control device according to any one of
(Additional remark 5) The some sensor apparatus provided with the battery,
A sensor control device that controls the plurality of sensor devices;
The sensor control device includes:
A collection unit that collects measurement values and the remaining amount of the battery from the plurality of sensor devices, and
By calculating regression of the measured value, a calculation unit that calculates an index value indicating the importance in estimating the measured value of another sensor device from the measured value for each of the plurality of sensor devices;
In order that the sum of the index values is equal to or greater than a threshold value, one or more of the plurality of sensor devices is in descending order of the remaining amount of the battery or in descending order of evaluation values calculated based on the index value and the remaining amount of the battery. A selection unit for selecting a sensor device;
The collection unit collects the measurement values from the one or more selected sensor devices among the plurality of sensor devices after the selection unit selects one or more sensor devices, and the collected measurement values A sensor system characterized by estimating a measured value of another sensor device from the above.
(Additional remark 6) The said selection part selects a sensor apparatus from the said several sensor apparatus in order of the said index value, estimates the measured value of another sensor apparatus from the said measured value of this selected sensor apparatus, and this estimation The sensor system according to
(Additional remark 7) It has the determination part which determines whether the estimated value estimated by the said collection part satisfy | fills predetermined precision with respect to the said measured value,
The selection unit includes:
When the determination unit determines that the estimated value does not satisfy the predetermined accuracy, the threshold value is changed,
The sensor system according to
(Supplementary note 8) The sensor system according to any one of
(Supplementary Note 9) In a sensor control method for controlling a plurality of sensor devices including a battery,
Collecting each of the measurement value and the remaining amount of the battery from the plurality of sensor devices;
Calculating an index value indicating the importance in estimating the measured value of another sensor device from the measured value for each of the plurality of sensor devices by performing regression analysis of the measured value;
In order that the sum of the index values is equal to or greater than a threshold value, one or more of the plurality of sensor devices is in descending order of the remaining amount of the battery or in descending order of evaluation values calculated based on the index value and the remaining amount of the battery. Selecting a sensor device;
Collecting the measurement values from the one or more selected sensor devices among the plurality of sensor devices;
A computer executing a step of estimating a measurement value of another sensor device among the plurality of sensor devices from the collected measurement value.
(Supplementary Note 10) A step of selecting a sensor device from the plurality of sensor devices in the order of the index value;
Estimating a measurement value of another sensor device from the measurement value of the selected sensor device;
(Supplementary Note 11) A step of determining whether or not the estimated value estimated in the step of estimating the measured value of the other sensor device satisfies a predetermined accuracy with respect to the measured value;
When it is determined that the estimated value does not satisfy the predetermined accuracy, the computer executes the step of changing the threshold value,
11. The sensor control method according to
(Supplementary note 12) In the step of setting the total of the index values as the threshold value, the number of selected sensor devices is reduced so that the difference between the total of the index values and the threshold value is reduced. The sensor control method according to any one of the above.
(Additional remark 13) In the sensor control program which controls the several sensor apparatus provided with the battery,
Collecting the measured value and the remaining amount of the battery from the plurality of sensor devices,
By performing regression analysis on the measured value, an index value indicating the importance in estimating the measured value of another sensor device from the measured value for each of the plurality of sensor devices is calculated,
In order that the sum of the index values is equal to or greater than a threshold value, one or more of the plurality of sensor devices is in descending order of the remaining amount of the battery or in descending order of evaluation values calculated based on the index value and the remaining amount of the battery. Select the sensor device,
Collecting the measurement values from the one or more selected sensor devices among the plurality of sensor devices;
A sensor control program that causes a computer to execute a process of inferring a measurement value of another sensor device among the plurality of sensor devices from the collected measurement value.
(Supplementary Note 14) Select a sensor device in the order of the index value from the plurality of sensor devices,
Inferring measurement values of other sensor devices from the measurement values of the selected sensor device,
An additional note that, when the estimated value satisfies a predetermined accuracy with respect to the measured value, causes the computer to execute a process of setting the sum of the index values of all the selected sensor devices as the threshold value. 13. A sensor control program according to
(Additional remark 15) It is determined whether the estimated value estimated in the process which estimates the measured value of the said other sensor apparatus satisfy | fills predetermined precision with respect to the said measured value,
If it is determined that the estimated value does not satisfy the predetermined accuracy, the threshold value is changed.
15. The sensor control program according to
(Additional remark 16) In the process which sets the sum total of the said index value to the said threshold value, the number of selections of a sensor apparatus is reduced so that the difference of the total of the said index value and the said threshold value may be reduced. A sensor control program according to any one of the above.
1 制御サーバ
2 センサ装置
10 CPU
27 バッテリ
101 測定処理部
102 重要度算出部
103 センサ選択部
104 精度監視部
DESCRIPTION OF
27
Claims (7)
前記複数のセンサ装置から測定値及び前記バッテリの残量をそれぞれ収集する収集部と、
前記測定値を回帰分析することにより、前記複数のセンサ装置の各々について前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測する場合の重要性を示す指標値を算出する算出部と、
前記指標値の合計が閾値以上となるように、前記複数のセンサ装置から前記バッテリの残量の多い順または前記指標値と前記バッテリの残量に基づき算出される評価値の高い順に1以上のセンサ装置を選択する選択部とを有し、
前記収集部は、前記選択部が1以上のセンサ装置を選択した後、前記複数のセンサ装置のうち、該選択された1以上のセンサ装置から前記測定値を収集し、該収集した前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測することを特徴とするセンサ制御装置。 In a sensor control device that controls a plurality of sensor devices including a battery,
A collection unit that collects measurement values and the remaining amount of the battery from the plurality of sensor devices, and
By calculating regression of the measured value, a calculation unit that calculates an index value indicating the importance in estimating the measured value of another sensor device from the measured value for each of the plurality of sensor devices;
In order that the sum of the index values is equal to or greater than a threshold value, one or more of the plurality of sensor devices is in descending order of the remaining amount of the battery or in descending order of evaluation values calculated based on the index value and the remaining amount of the battery. A selection unit for selecting a sensor device;
The collection unit collects the measurement values from the one or more selected sensor devices among the plurality of sensor devices after the selection unit selects one or more sensor devices, and the collected measurement values A sensor control device which estimates a measured value of another sensor device from the above.
前記選択部は、
前記判定部が、前記推測値が前記所定の精度を満たさないと判定した場合、前記閾値を変更し、
該変更において、前回の前記閾値の設定時とは前記指標値の順を逆にしてセンサ装置を選択することを特徴とする請求項2に記載のセンサ制御装置。 A determination unit that determines whether or not the estimated value estimated by the collection unit satisfies a predetermined accuracy with respect to the measurement value;
The selection unit includes:
When the determination unit determines that the estimated value does not satisfy the predetermined accuracy, the threshold value is changed,
3. The sensor control device according to claim 2, wherein in the change, the sensor device is selected by reversing the order of the index values from the previous setting of the threshold value.
前記複数のセンサ装置を制御するセンサ制御装置とを有し、
前記センサ制御装置は、
前記複数のセンサ装置から測定値及び前記バッテリの残量をそれぞれ収集する収集部と、
前記測定値を回帰分析することにより、前記複数のセンサ装置の各々について前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測する場合の重要性を示す指標値を算出する算出部と、
前記指標値の合計が閾値以上となるように、前記複数のセンサ装置から前記バッテリの残量の多い順または前記指標値と前記バッテリの残量に基づき算出される評価値の高い順に1以上のセンサ装置を選択する選択部とを有し、
前記収集部は、前記選択部が1以上のセンサ装置を選択した後、前記複数のセンサ装置のうち、該選択された1以上のセンサ装置から前記測定値を収集し、該収集した前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測することを特徴とするセンサシステム。 A plurality of sensor devices with batteries;
A sensor control device that controls the plurality of sensor devices;
The sensor control device includes:
A collection unit that collects measurement values and the remaining amount of the battery from the plurality of sensor devices, and
By calculating regression of the measured value, a calculation unit that calculates an index value indicating the importance in estimating the measured value of another sensor device from the measured value for each of the plurality of sensor devices;
In order that the sum of the index values is equal to or greater than a threshold value, one or more of the plurality of sensor devices is in descending order of the remaining amount of the battery or in descending order of evaluation values calculated based on the index value and the remaining amount of the battery. A selection unit for selecting a sensor device;
The collection unit collects the measurement values from the one or more selected sensor devices among the plurality of sensor devices after the selection unit selects one or more sensor devices, and the collected measurement values A sensor system characterized by estimating a measured value of another sensor device from the above.
前記複数のセンサ装置から測定値及び前記バッテリの残量をそれぞれ収集する工程と、
前記測定値を回帰分析することにより、前記複数のセンサ装置の各々について前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測する場合の重要性を示す指標値を算出する工程と、
前記指標値の合計が閾値以上となるように、前記複数のセンサ装置から前記バッテリの残量の多い順または前記指標値と前記バッテリの残量に基づき算出される評価値の高い順に1以上のセンサ装置を選択する工程と、
前記複数のセンサ装置のうち、該選択された1以上のセンサ装置から前記測定値を収集する工程と、
該収集した前記測定値から、前記複数のセンサ装置のうち、他のセンサ装置の測定値を推測する工程とを、コンピュータが実行することを特徴とするセンサ制御方法。 In a sensor control method for controlling a plurality of sensor devices including a battery,
Collecting each of the measurement value and the remaining amount of the battery from the plurality of sensor devices;
Calculating an index value indicating the importance in estimating the measured value of another sensor device from the measured value for each of the plurality of sensor devices by performing regression analysis of the measured value;
In order that the sum of the index values is equal to or greater than a threshold value, one or more of the plurality of sensor devices is in descending order of the remaining amount of the battery or in descending order of evaluation values calculated based on the index value and the remaining amount of the battery. Selecting a sensor device;
Collecting the measurement values from the one or more selected sensor devices among the plurality of sensor devices;
A computer executing a step of estimating a measurement value of another sensor device among the plurality of sensor devices from the collected measurement value.
前記複数のセンサ装置から測定値及び前記バッテリの残量をそれぞれ収集し、
前記測定値を回帰分析することにより、前記複数のセンサ装置の各々について前記測定値から他のセンサ装置の測定値を推測する場合の重要性を示す指標値を算出し、
前記指標値の合計が閾値以上となるように、前記複数のセンサ装置から前記バッテリの残量の多い順または前記指標値と前記バッテリの残量に基づき算出される評価値の高い順に1以上のセンサ装置を選択し、
前記複数のセンサ装置のうち、該選択された1以上のセンサ装置から前記測定値を収集し、
該収集した前記測定値から、前記複数のセンサ装置のうち、他のセンサ装置の測定値を推測する、処理とを、コンピュータに実行させることを特徴とするセンサ制御プログラム。 In a sensor control program for controlling a plurality of sensor devices including a battery,
Collecting the measured value and the remaining amount of the battery from the plurality of sensor devices,
By performing regression analysis on the measured value, an index value indicating the importance in estimating the measured value of another sensor device from the measured value for each of the plurality of sensor devices is calculated,
In order that the sum of the index values is equal to or greater than a threshold value, one or more of the plurality of sensor devices is in descending order of the remaining amount of the battery or in descending order of evaluation values calculated based on the index value and the remaining amount of the battery Select the sensor device,
Collecting the measurement values from the one or more selected sensor devices among the plurality of sensor devices;
A sensor control program that causes a computer to execute a process of inferring a measurement value of another sensor device among the plurality of sensor devices from the collected measurement value.
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