JP2018195175A - Edge computing system, communication control method, and communication control program - Google Patents

Edge computing system, communication control method, and communication control program Download PDF

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Abstract

To establish security of a real time property and storage of whole data by properly controlling data communication between an edge device and an edge server.SOLUTION: An edge device 30 determines a state of an edge server 40 and/or a communication load between an edge device 30 and the edge server 40, and when the edge server 40 is in a free state and the communication load is not more than a threshold, transmits data in a normal transmission mode (first data transmission mode) for continuously transmitting a plurality of pieces of data received from a sensor 20, and when the edge server 40 is in a busy state, or the communication load is more than the threshold, transmits the data in a high priority data transmission mode (second data transmission mode) for transmitting the data selected in accordance with a priority and/or a featured value preliminarily allocated to each sensor 20 first, and for temporarily storing the residual data to be transmitted later.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、エッジコンピューティングシステム、通信制御方法及び通信制御プログラムに関し、特に、センサが取得したデータを適切にサーバに保存するエッジコンピューティングシステム、エッジコンピューティングシステムにおける通信制御方法及びセンサから取得したデータをサーバに送信するエッジデバイスで動作する通信制御プログラムに関する。   The present invention relates to an edge computing system, a communication control method, and a communication control program, and more particularly, an edge computing system that appropriately stores data acquired by a sensor in a server, a communication control method in the edge computing system, and a sensor. The present invention relates to a communication control program that operates on an edge device that transmits data to a server.

物理層でセンサを用いてデータを取得し、取得したデータを収集してクラウドに保存し、保存したデータをクラウドで解析し、解析結果を物理層に通知するシステム（いわゆるＩｏＴ（Internet of Things）システム）では、センサからクラウドに効率的にデータを転送することが求められる。   A system that acquires data using sensors in the physical layer, collects and stores the acquired data in the cloud, analyzes the stored data in the cloud, and notifies the analysis result to the physical layer (so-called IoT (Internet of Things) System) requires efficient data transfer from the sensor to the cloud.

このＩｏＴシステムは、データを取得するセンサと、センサからデータを取得するエッジデバイスと、エッジデバイスからデータを収集するエッジサーバと、エッジサーバからデータを取得して保存するクラウドサーバなどで構成されるが、リアルタイム性が要求されるＩｏＴシステムでは、最もデータ通信量が多いエッジデバイスとエッジサーバとの間で、効率的にデータを転送することが重要であり、例えば、エッジサーバ側がビジーであった場合に、データ量を少なくするなどして通信データを確保することが行われている。   This IoT system includes a sensor that acquires data, an edge device that acquires data from the sensor, an edge server that collects data from the edge device, a cloud server that acquires and stores data from the edge server, and the like. However, in an IoT system that requires real-time performance, it is important to efficiently transfer data between an edge device and an edge server with the largest data communication volume. For example, the edge server side is busy. In some cases, communication data is secured by reducing the amount of data.

このようなデータ転送に関連する技術として、例えば、下記特許文献１には、複数のビデオを評価する評価サーバであって、複数のビデオの中で、同じイベントを取り込んだビデオを、該ビデオが或る地理的エリアに又は或る地理的エリア内にあるロケーションから撮影されたか否かを判断し、かつ該ビデオが或る時刻に又は或る時間内に撮影されたか否かを判断することによって識別するモジュールと、同じイベントから撮影されたものとして識別されたビデオについて、１つ又は複数のシーンに基づく関連度パラメータを自動的に取得するモジュールであって、該評価サーバは、複数のビデオをリアルタイムで受信するモジュールと、関連度パラメータを取得してビデオの更新された優先度値を取得するモジュールと、優先度値に基づいて処理の優先度を再構成するモジュールとを備える構成が開示されている。   As a technique related to such data transfer, for example, in Patent Document 1 below, an evaluation server that evaluates a plurality of videos, and the video that captures the same event among the plurality of videos is included in the video. By determining whether the video was filmed at or from a location in a geographic area and whether the video was filmed at a certain time or within a certain time A module for automatically obtaining a relevance parameter based on one or more scenes for a video identified as captured from the same event and the identifying server, wherein the evaluation server Based on priority values, modules that receive in real time, modules that get relevance parameters and get updated video priority values Structure and a module for reconstructing the priority of processing is disclosed.

また、下記特許文献２には、通信モードとして、映像および音声の品質を優先して遅延を許容した高品質モード、低遅延であることを優先し、高品質モードより品質が低い低遅延モードを有する配信システムが開示されており、高品質モードにおいては、一方向通信の際に、各通信端末において高品質な映像、音声の配信を受けることができ、また低遅延モードにおいては、双方向通信によるコミュニケーションの際に、リアルタイム性の高い円滑なコミュニケーションを可能とすることが記載されている。   Further, in Patent Document 2 below, as a communication mode, a high quality mode in which delay is allowed by giving priority to video and audio quality, a low delay mode in which priority is given to low delay, and the quality is lower than that in the high quality mode. In the high quality mode, each communication terminal can receive high quality video and audio during one-way communication, and in the low delay mode, two-way communication is disclosed. It is described that a smooth communication with a high real-time property is possible in the communication by the above.

また、下記特許文献３には、複数の電力負荷それぞれの消費電力を取得する取得部と、消費電力に基づくデータを、ネットワークを介してサーバに送信する通信部と、ネットワークの混雑度を取得する制御部とを備え、制御部は、混雑度に基づきデータの重要度を決定し、当該重要度の高いデータから優先的に送信するように通信部を制御する送信装置が開示されている。   Patent Document 3 listed below acquires an acquisition unit that acquires power consumption of each of a plurality of power loads, a communication unit that transmits data based on the power consumption to a server via a network, and acquires the degree of congestion of the network. There is disclosed a transmission device including a control unit, wherein the control unit determines the importance level of data based on the degree of congestion, and controls the communication unit so as to preferentially transmit data having the higher importance level.

特開２０１２−１６５３７１号公報JP 2012-165371 A 特開２０１２−２５３８２３号公報JP 2012-253823 A 特開２０１４−１６６０７３号公報JP 2014-166073 A

上述したように、エッジサーバ側がビジーであった場合に、データ量を少なくするなどして通信データを確保することにより、リアルタイム処理に要求される最低限のデータを送信することができる。しかしながら、コストの問題により、エッジデバイスにはエッジサーバに送信できなかったデータを記憶可能な十分な容量のメモリを持つことができず、また、エッジデバイスとエッジサーバとの間の通信帯域の性能に関する問題により、最終的にビッグデータ解析などで使用するデータとして全データをシステム上にストレージすることができない場合が生じる。   As described above, when the edge server side is busy, the minimum data required for real-time processing can be transmitted by securing the communication data by reducing the data amount or the like. However, due to cost problems, the edge device cannot have enough memory to store the data that could not be sent to the edge server, and the performance of the communication band between the edge device and the edge server. In some cases, all data cannot be stored in the system as data used in big data analysis or the like.

すなわち、センサ、エッジデバイス、エッジサーバ及びクラウドサーバなどで構成されるＩｏＴシステムにおいて、従来は、リアルタイム性の確保と、ビッグデータへの対応のための全データのストレージと、を両立させることができないという問題があった。   In other words, in an IoT system composed of sensors, edge devices, edge servers, cloud servers, etc., it has been impossible to achieve both real-time performance and storage of all data for handling big data. There was a problem.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、エッジデバイスとエッジサーバとの間のデータ通信を適切に制御して、リアルタイム性の確保と全データのストレージとを両立させることができるエッジコンピューティングシステム、通信制御方法及び通信制御プログラムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its main purpose is to appropriately control data communication between the edge device and the edge server to ensure real-time performance and storage of all data. Is to provide an edge computing system, a communication control method, and a communication control program.

本発明の一側面は、１又は複数のセンサと、前記１又は複数のセンサに接続されるエッジデバイスと、前記エッジデバイスに接続されるサーバと、を含むエッジコンピューティングシステムであって、前記エッジデバイスは、前記１又は複数のセンサから複数のデータを受信するデータ受信制御部と、前記複数のデータを前記サーバに送信するデータ送信制御部と、を備え、前記データ送信制御部は、前記サーバの状態及び／又は前記エッジデバイスと前記サーバとの間の通信負荷に応じて、前記複数のデータを連続して送信する第１のデータ送信モード、又は、予め各々の前記センサに割り当てられた優先度に基づいて選択されるデータを先に送信して残りのデータを一時保存し、前記残りのデータを後で送信する第２のデータ送信モード、のいずれかで、前記複数のデータを前記サーバに送信することを特徴とする。   One aspect of the present invention is an edge computing system including one or more sensors, an edge device connected to the one or more sensors, and a server connected to the edge device, wherein the edge The device includes a data reception control unit that receives a plurality of data from the one or more sensors, and a data transmission control unit that transmits the plurality of data to the server, and the data transmission control unit includes the server A first data transmission mode in which the plurality of data is continuously transmitted according to the state of the device and / or a communication load between the edge device and the server, or a priority assigned in advance to each of the sensors A second data transmission mode in which data selected based on the degree is transmitted first, the remaining data is temporarily stored, and the remaining data is transmitted later In either, and transmits the plurality of data to the server.

本発明の一側面は、１又は複数のセンサと、前記１又は複数のセンサに接続されるエッジデバイスと、前記エッジデバイスに接続されるサーバと、を含むエッジコンピューティングシステムにおける通信制御方法であって、前記エッジデバイスは、前記１又は複数のセンサから複数のデータを受信するデータ受信処理と、前記複数のデータを前記サーバに送信するデータ送信処理と、を実行し、前記データ送信処理では、前記サーバの状態及び／又は前記エッジデバイスと前記サーバとの間の通信負荷に応じて、前記複数のデータを連続して送信する第１のデータ送信モード、又は、予め各々の前記センサに割り当てられた優先度に基づいて選択されるデータを先に送信して残りのデータを一時保存し、前記残りのデータを後で送信する第２のデータ送信モード、のいずれかで、前記複数のデータを前記サーバに送信することを特徴とする。   One aspect of the present invention is a communication control method in an edge computing system including one or more sensors, an edge device connected to the one or more sensors, and a server connected to the edge device. The edge device performs a data reception process for receiving a plurality of data from the one or more sensors and a data transmission process for transmitting the plurality of data to the server. In the data transmission process, A first data transmission mode for continuously transmitting the plurality of data according to a state of the server and / or a communication load between the edge device and the server, or assigned in advance to each of the sensors. The data selected based on the priority is transmitted first, the remaining data is temporarily stored, and the remaining data is transmitted later. Data transmission mode, or, and transmits the plurality of data to the server.

本発明の一側面は、１又は複数のセンサと、前記１又は複数のセンサに接続されるエッジデバイスと、前記エッジデバイスに接続されるサーバと、を含むエッジコンピューティングシステムにおける前記エッジデバイスで動作する通信制御プログラムであって、前記エッジデバイスに、前記１又は複数のセンサから複数のデータを受信するデータ受信処理、前記複数のデータを前記サーバに送信するデータ送信処理、を実行させ、前記データ送信処理では、前記サーバの状態及び／又は前記エッジデバイスと前記サーバとの間の通信負荷に応じて、前記複数のデータを連続して送信する第１のデータ送信モード、又は、予め各々の前記センサに割り当てられた優先度に基づいて選択されるデータを先に送信して残りのデータを一時保存し、前記残りのデータを後で送信する第２のデータ送信モード、のいずれかで、前記複数のデータを前記サーバに送信することを特徴とする。   One aspect of the present invention operates on the edge device in an edge computing system that includes one or more sensors, an edge device connected to the one or more sensors, and a server connected to the edge device. A communication control program for causing the edge device to execute a data reception process for receiving a plurality of data from the one or more sensors and a data transmission process for transmitting the plurality of data to the server; In the transmission process, according to the state of the server and / or the communication load between the edge device and the server, the first data transmission mode for continuously transmitting the plurality of data, The data selected based on the priority assigned to the sensor is transmitted first, and the remaining data is temporarily saved, A second data transmission mode for transmitting the remaining data later, either, and transmits the plurality of data to the server.

本発明のエッジコンピューティングシステム、通信制御方法及び通信制御プログラムによれば、エッジデバイスとエッジサーバとの間のデータ通信を適切に制御して、リアルタイム性の確保と全データのストレージとを両立させることができる。   According to the edge computing system, the communication control method, and the communication control program of the present invention, the data communication between the edge device and the edge server is appropriately controlled to achieve both real-time property and storage of all data. be able to.

その理由は、エッジデバイスに、１又は複数のセンサから複数のデータを受信するデータ受信制御部と、複数のデータをエッジサーバに送信するデータ送信制御部と、を設け、データ送信制御部は、サーバの状態及び／又はエッジデバイスとサーバとの間の通信負荷に応じて、複数のデータを連続して送信する第１のデータ送信モード、又は、予め各々のセンサに割り当てられた優先度に従って選択されるデータを先に送信して残りのデータを一時保存し、残りのデータを後で送信する第２のデータ送信モード、のいずれかで、複数のデータをサーバに送信するからである。   The reason is that the edge device is provided with a data reception control unit that receives a plurality of data from one or a plurality of sensors, and a data transmission control unit that transmits a plurality of data to the edge server. Select according to the first data transmission mode to transmit a plurality of data continuously or the priority assigned to each sensor in advance according to the state of the server and / or the communication load between the edge device and the server This is because a plurality of data is transmitted to the server in one of the second data transmission modes in which the data to be transmitted is transmitted first, the remaining data is temporarily stored, and the remaining data is transmitted later.

本発明の一実施例に係るＩｏＴシステムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the IoT system which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るエッジデバイスの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the edge device which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るエッジサーバの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the edge server which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るクラウドサーバの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the cloud server which concerns on one Example of this invention. ＩｏＴシステムのデータ通信動作（送信待ちなしの場合）を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the data communication operation | movement (when there is no transmission waiting) of an IoT system. ＩｏＴシステムのデータ通信動作（エッジサーバに即時送信できない場合）を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the data communication operation | movement (when immediate transmission to an edge server cannot be performed) of an IoT system. 本発明の一実施例に係るエッジデバイスの動作（全体処理）を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows operation | movement (whole process) of the edge device which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るエッジデバイスの動作（センサデータ取得処理）を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows operation | movement (sensor data acquisition process) of the edge device which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るエッジデバイスの動作（送信モード設定処理）を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the operation | movement (transmission mode setting process) of the edge device which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るエッジデバイスの動作（高優先度データ送信処理）を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the operation | movement (high priority data transmission process) of the edge device which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るナンバリングを説明する図である。It is a figure explaining the numbering which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るナンバリングを説明する図である。It is a figure explaining the numbering which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るセンサの優先度を説明する図である。It is a figure explaining the priority of the sensor which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るセンサデータの並べ替えを説明する図である。It is a figure explaining rearrangement of the sensor data concerning one example of the present invention. 本発明の一実施例に係るセンサデータの特徴量を説明する図である。It is a figure explaining the feature-value of the sensor data which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るセンサデータの特徴量を説明する図である。It is a figure explaining the feature-value of the sensor data which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るエッジデバイスからエッジサーバへのデータの転送の仕方とストレージの方法（送信待ちなし）を説明する図である。It is a figure explaining the method of the transfer of data from the edge device which concerns on one Example of this invention, and the method of storage (no transmission waiting). 本発明の一実施例に係るエッジデバイスからエッジサーバへのデータの転送の仕方とストレージの方法（即時送信できない場合）を説明する図である。It is a figure explaining the method of the data transfer from the edge device which concerns on one Example of this invention, and the method of storage (when it cannot transmit immediately).

背景技術で示したように、センサ、エッジデバイス、エッジサーバ及びクラウドサーバなどで構成されるＩｏＴシステムにおいて、最もデータ通信量が多いエッジデバイスとエッジサーバとの間でデータを効率的に転送することが重要である。   As shown in the background art, in an IoT system composed of sensors, edge devices, edge servers, cloud servers, and the like, data is efficiently transferred between the edge device and the edge server with the largest amount of data communication. is important.

その方法として、エッジサーバ側がビジーの場合に、データ量を少なくするなどして通信データを確保することにより、リアルタイム処理に要求される最低限のデータを送信する方法があるが、コストの問題により、エッジデバイスにはエッジサーバに送信できなかったデータを記憶可能な十分な容量のメモリを持つことができず、また、エッジデバイスとエッジサーバ間での通信帯域の性能に関する問題により、全データをシステム上にストレージすることができない場合が生じる。すなわち、従来ＩｏＴシステムでは、リアルタイム性の確保と、ビッグデータへの対応のための全データのストレージと、を両立させることができないという問題があった。   As a method, when the edge server side is busy, there is a method of transmitting the minimum data required for real-time processing by securing communication data by reducing the amount of data, but due to cost problems The edge device cannot have enough memory to store the data that could not be sent to the edge server, and all the data cannot be stored due to the communication bandwidth performance between the edge device and the edge server. There may be cases where storage on the system is not possible. In other words, the conventional IoT system has a problem that it is impossible to achieve both real-time performance and storage of all data for handling big data.

この問題に対して、特許文献１では、複数のデバイスからサーバにデータをアップロードする仕組みを開示しているが、特許文献１は、デバイスからの全データをサーバに対してアップロードするシステムではないため、リアルタイム性の確保と全データのストレージとを両立させることはできない。   To deal with this problem, Patent Document 1 discloses a mechanism for uploading data from a plurality of devices to a server. However, Patent Document 1 is not a system that uploads all data from a device to a server. It is impossible to achieve both real-time performance and storage of all data.

また、特許文献２では、高品質モードと低遅延モードとを切り替えてデータを送信するシステムを開示しているが、特許文献２は、データを間引く際にデータの特徴量を抽出していないことに加えて、間引いたデータ全てを後で送信する構成ではないため、やはり、リアルタイム性の確保と全データのストレージとを両立させることはできない。   Further, Patent Document 2 discloses a system that transmits data by switching between a high quality mode and a low delay mode. However, Patent Document 2 does not extract data feature amounts when thinning data. In addition, since it is not a configuration for transmitting all the thinned data later, it is impossible to achieve both real-time property and storage of all data.

また、特許文献３では、消費電力を用いて混雑度に基づきデータの重要度を決定し、当該重要度の高いデータから優先的に送信するシステムを開示しているが、特許文献３は、常に全データを転送し続けるものであるため、やはり、リアルタイム性の確保と全データのストレージとを両立させることはできない。   Further, Patent Document 3 discloses a system that uses power consumption to determine the importance of data based on the degree of congestion and preferentially transmits data with high importance, but Patent Document 3 always discloses Since all data continues to be transferred, it is impossible to achieve both real-time performance and storage of all data.

そこで、本発明の一実施の形態では、エッジコンピューティングを用いたＩｏＴシステムにおいて、エッジデバイスは、エッジサーバの状態やエッジデバイスとエッジサーバとの間の通信負荷に基づいて、データ送信モードを設定し、優先度の高いデータのみを送信するデータ送信モードに設定された場合に、センサの優先度（又はセンサの優先度及びデータの特徴量）に基づいて選択されるデータのみを優先して送信し、それ以外のデータはエッジデバイス側に一時的に保存する。そして、エッジサーバの状態や通信負荷に基づいて通常のデータ送信モードに設定されたら、エッジデバイスに一時的に保存したデータをエッジサーバ側へ送信するように制御する。   Therefore, in one embodiment of the present invention, in an IoT system using edge computing, the edge device sets the data transmission mode based on the state of the edge server and the communication load between the edge device and the edge server. When the data transmission mode is set to transmit only high-priority data, only the data selected based on the sensor priority (or sensor priority and data feature amount) is preferentially transmitted. However, other data is temporarily stored on the edge device side. Then, when the normal data transmission mode is set based on the state of the edge server and the communication load, control is performed so that the data temporarily stored in the edge device is transmitted to the edge server side.

このような制御を行うことにより、リアルタイム性の確保と全データのストレージとを両立させることが可能となる。また、複数のセンサがある場合でも、重要となるセンサのデータのリアルタイム性を確保することができる。更に、通信負荷が大きい時に、通信を圧迫せずにリアルタイム性を確保することができる。   By performing such control, it is possible to achieve both real-time performance and storage of all data. In addition, even when there are a plurality of sensors, it is possible to ensure the real-time property of important sensor data. Furthermore, when the communication load is large, real-time performance can be ensured without pressing communication.

上記した本発明の一実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の一実施例に係るエッジコンピューティングシステム、通信制御方法及び通信制御プログラムについて、図１乃至図１８を参照して説明する。図１は、本実施例のＩｏｔシステムの構成を示す模式図であり、図２乃至図４は、各々、エッジデバイス、エッジサーバ、クラウドサーバの構成を示すブロック図である。また、図５及び図６は、ＩｏＴシステムのデータ通信動作を示すシーケンス図であり、図７乃至図１０は、本実施例のエッジデバイスの動作を示すフローチャート図である。また、図１１及び図１２は、ナンバリングを説明する図であり、図１３は、センサの優先度を説明する図、図１４は、センサデータの並べ替えを説明する図である。また、図１５及び図１６は、センサデータの特徴量を説明する図であり、図１７及び図１８は、エッジデバイスからエッジサーバへのデータの転送の仕方とストレージの方法を説明する図である。   In order to describe the above-described embodiment of the present invention in more detail, an edge computing system, a communication control method, and a communication control program according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. . FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of the Iot system according to the present embodiment, and FIGS. 2 to 4 are block diagrams illustrating configurations of an edge device, an edge server, and a cloud server, respectively. 5 and 6 are sequence diagrams showing the data communication operation of the IoT system, and FIGS. 7 to 10 are flowcharts showing the operation of the edge device of this embodiment. 11 and 12 are diagrams for explaining numbering, FIG. 13 is a diagram for explaining sensor priorities, and FIG. 14 is a diagram for explaining rearrangement of sensor data. 15 and 16 are diagrams for explaining sensor data feature amounts, and FIGS. 17 and 18 are diagrams for explaining how data is transferred from an edge device to an edge server and how storage is performed. .

図１に示すように、本実施例のＩｏＴシステム１０は、各種の状態を検知する１又は複数のセンサ２０と、１又は複数のセンサ２０からデータを取得する１又は複数のエッジデバイス３０と、１又は複数のエッジデバイス３０からデータを収集するエッジサーバ４０と、エッジサーバ４０からデータを取得して保存するクラウドサーバ５０などで構成される。センサ２０とエッジデバイス３０とは直接接続され、エッジデバイス３０とエッジサーバ４０、エッジサーバ４０とクラウドサーバ５０とはイーサネット（登録商標）、トークンリング、ＦＤＤＩ（Fiber-Distributed Data Interface）等の規格により定められる通信ネットワークを介して接続されている。   As shown in FIG. 1, the IoT system 10 of the present embodiment includes one or more sensors 20 that detect various states, one or more edge devices 30 that acquire data from the one or more sensors 20, and An edge server 40 that collects data from one or a plurality of edge devices 30 and a cloud server 50 that acquires and stores data from the edge server 40 are configured. The sensor 20 and the edge device 30 are directly connected, and the edge device 30 and the edge server 40, and the edge server 40 and the cloud server 50 are based on standards such as Ethernet (registered trademark), token ring, and FDDI (Fiber-Distributed Data Interface). It is connected via a defined communication network.

なお、図１では、ＩｏＴシステム１０をセンサ２０とエッジデバイス３０とエッジサーバ４０とクラウドサーバ５０とで構成したが、例えば、工事現場でのトラックの自動運転などに使用するレーザレーダ３０ａやヘルスケアに使用する監視カメラのように、センサ２０がエッジデバイス３０に包含されるようにしてもよいし、クラウドサーバ５０がエッジデバイス３０からデータを直接取得する構成（エッジサーバ４０を省略した構成）としてもよい。以下、図１の構成を前提にして、各装置について詳細に説明する。   In FIG. 1, the IoT system 10 includes the sensor 20, the edge device 30, the edge server 40, and the cloud server 50. For example, a laser radar 30a or a health care used for automatic operation of a truck at a construction site is used. The sensor 20 may be included in the edge device 30 as in the monitoring camera used in the configuration, or the cloud server 50 directly acquires data from the edge device 30 (a configuration in which the edge server 40 is omitted). Also good. Hereinafter, each device will be described in detail on the assumption of the configuration of FIG.

［センサ］
センサ２０は、画像や動画などの周辺情報を取得するカメラなどであり、アナログ値を取得する検出部と、取得したアナログ値をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部と、変換したデジタル値をエッジデバイス３０に送信する通信Ｉ／Ｆ部などを有する（図示せず）。 [Sensor]
The sensor 20 is a camera or the like that acquires peripheral information such as images and moving images, and includes a detection unit that acquires an analog value, an A / D conversion unit that converts the acquired analog value into a digital value, and the converted digital value. A communication I / F unit for transmitting to the edge device 30 is included (not shown).

［エッジデバイス］
エッジデバイス３０は、１又は複数のセンサ２０からデータを取得してエッジサーバ４０に送信するマイコンなどであり、図２（ａ）に示すように、制御部３１、センサＩ／Ｆ部３２、通信Ｉ／Ｆ部３３などで構成される。 [Edge device]
The edge device 30 is a microcomputer that acquires data from one or a plurality of sensors 20 and transmits the data to the edge server 40. As shown in FIG. 2A, the control unit 31, the sensor I / F unit 32, communication The I / F unit 33 is configured.

制御部３１は、マイクロプロセッサ等により構成されるＣＰＵ（Central Processing Unit）３１ａとＲＯＭ（Read Only Memory）３１ｂやＲＡＭ（Random Access Memory）３１ｃなどのメモリとで構成され、ＣＰＵ３１ａは、ＲＯＭ３１ｂに記憶した制御プログラムをＲＡＭ３１ｃに展開して実行することにより、エッジデバイス３０全体の動作を制御する。なお、どのセンサ２０から取得したデータを優先的にエッジサーバ４０に送信するかを規定するセンサ２０の優先度が予め設定され、ＲＯＭ３１ｂに記憶されている。また、ＲＡＭ３１ｃには、センサ２０から取得したデータが一時的に記憶される。   The control unit 31 includes a CPU (Central Processing Unit) 31a configured by a microprocessor and the like and a memory such as a ROM (Read Only Memory) 31b and a RAM (Random Access Memory) 31c. The CPU 31a stores the data in the ROM 31b. The operation of the entire edge device 30 is controlled by developing and executing the control program in the RAM 31c. In addition, the priority of the sensor 20 which prescribes | regulates the data acquired from which sensor 20 to the edge server 40 is preset, and is memorize | stored in ROM31b. In addition, data acquired from the sensor 20 is temporarily stored in the RAM 31c.

センサＩ／Ｆ部３２は、エッジデバイス３０をセンサ２０に接続し、センサ２０が検出したデータを取得可能にすると共に、センサ２０の動作を制御可能にする。   The sensor I / F unit 32 connects the edge device 30 to the sensor 20 so that the data detected by the sensor 20 can be acquired and the operation of the sensor 20 can be controlled.

通信Ｉ／Ｆ部３２は、ＮＩＣ（Network Interface Card）やモデムなどで構成され、エッジデバイス３０を通信ネットワークに接続し、センサ２０から取得したデータをエッジサーバ４０に送信可能にする。   The communication I / F unit 32 includes a NIC (Network Interface Card), a modem, and the like, connects the edge device 30 to the communication network, and enables data acquired from the sensor 20 to be transmitted to the edge server 40.

上記制御部３１は、図２（ｂ）に示すように、データ受信制御部３４、特徴量抽出部３５、データ送信制御部３６などとして機能する。   As shown in FIG. 2B, the control unit 31 functions as a data reception control unit 34, a feature amount extraction unit 35, a data transmission control unit 36, and the like.

データ受信制御部３４は、予め定められたスキャンタイミングで、センサ２０にデータ送信を指示し、センサ２０からデータを取得する。また、データ受信制御部３４は、何回目のスキャンの際のデータであるか、どのセンサ２０からのデータであるかなどを識別できるように、取得したデータにデータヘッドを付加し、そのデータヘッドに、スキャン回数やセンサナンバーなどの識別情報を付加する。そして、データヘッドに識別情報を付加したデータをＲＡＭ３１ｃなどに記憶する。なお、所定のセンサ２０からデータを受信できない場合は、空データに識別情報を付加する。   The data reception control unit 34 instructs the sensor 20 to transmit data at a predetermined scan timing, and acquires data from the sensor 20. In addition, the data reception control unit 34 adds a data head to the acquired data so as to identify the data at the time of the scan, the data from which sensor 20, and the like. In addition, identification information such as the number of scans and sensor number is added. Then, data obtained by adding identification information to the data head is stored in the RAM 31c or the like. If data cannot be received from the predetermined sensor 20, identification information is added to the empty data.

特徴量抽出部３５は、センサ２０から取得したデータを解析し、データから、当該データの特徴を表す特徴量を抽出する。例えば、データの値が予め定めた閾値を超える部分を抽出したり、データの値が増加傾向にある部分を抽出したりする。その際、抽出した特徴量に基づいてデータを分割した場合は、分割したデータの関係性をエッジサーバ４０が認識できるように、分割した各々のデータのデータヘッドに、各々のデータを関連付ける識別情報を付加する。   The feature amount extraction unit 35 analyzes the data acquired from the sensor 20 and extracts a feature amount representing the feature of the data from the data. For example, a portion where the data value exceeds a predetermined threshold is extracted, or a portion where the data value tends to increase is extracted. At this time, when the data is divided based on the extracted feature amount, the identification information that associates each data with the data head of each divided data so that the edge server 40 can recognize the relationship of the divided data. Is added.

データ送信制御部３６は、エッジサーバ４０にデータの送信が可能かを問い合わせ、エッジサーバ４０からデータの受信が可能との結果応答を受信したら、センサ２０から取得したデータをエッジサーバ４０に送信する。その際、エッジサーバ４０の状態やエッジデバイス３０とエッジサーバ４０との間の通信負荷を取得する。エッジサーバ４０がフリー状態であり、かつ、通信負荷が予め定めた閾値以下の場合は、データ送信モードを通常モードに設定し、各々のセンサ２０から取得した全てのデータをエッジサーバ４０に連続して送信（必要に応じて、予め設定された優先度に従い、優先度の高いセンサ２０から取得したデータから順に送信）する。また、エッジサーバ４０がビジー状態であるか、又は、通信負荷が予め定めた閾値を超える場合は、データ送信モードを高優先データ送信モードに設定し、予め設定された優先度に従い、即時送信が必要な優先度が最も高いセンサ２０から取得したデータ（必要に応じて、即時送信が優先度の高いセンサ２０から取得したデータの内の特徴量抽出部３５が抽出した特徴量に基づいて分割した部分のみ）をエッジサーバ４０に送信する。そして、エッジサーバ４０がフリー状態、かつ、通信負荷が閾値以下になったら、未送信のデータ（優先度の低いセンサ２０から取得したデータや特徴量に基づいて分割した残りの部分）を後口送信する。   The data transmission control unit 36 inquires of the edge server 40 whether the data can be transmitted. When the data transmission control unit 36 receives a response indicating that the data can be received from the edge server 40, the data transmission control unit 36 transmits the data acquired from the sensor 20 to the edge server 40. . At that time, the state of the edge server 40 and the communication load between the edge device 30 and the edge server 40 are acquired. When the edge server 40 is in a free state and the communication load is equal to or less than a predetermined threshold, the data transmission mode is set to the normal mode, and all data acquired from each sensor 20 is continuously transmitted to the edge server 40. (If necessary, the data is transmitted in order from the data acquired from the sensor 20 having a higher priority according to a preset priority). When the edge server 40 is busy or the communication load exceeds a predetermined threshold, the data transmission mode is set to the high priority data transmission mode, and immediate transmission is performed according to the preset priority. Data obtained from the sensor 20 having the highest priority (if necessary, immediate transmission is divided based on the feature quantity extracted by the feature quantity extraction unit 35 of the data obtained from the sensor 20 with the highest priority. (Only part) is transmitted to the edge server 40. When the edge server 40 is in a free state and the communication load is equal to or less than the threshold value, the unsent data (the remaining part divided based on the data and the feature amount acquired from the sensor 20 with low priority) Send.

なお、データ受信制御部３４、特徴量抽出部３５、データ送信制御部３６はハードウェアとして構成してもよいし、制御部３１をデータ受信制御部３４、特徴量抽出部３５、データ送信制御部３６として機能させる通信制御プログラムとして構成し、当該通信制御プログラムをＣＰＵ３１ａに実行させるようにしてもよい。   The data reception control unit 34, the feature amount extraction unit 35, and the data transmission control unit 36 may be configured as hardware, or the control unit 31 may be configured as the data reception control unit 34, the feature amount extraction unit 35, and the data transmission control unit. The communication control program may be configured to function as 36 so that the CPU 31a executes the communication control program.

［エッジサーバ］
エッジサーバ４０は、１又は複数のエッジデバイス３０からデータを収集してクラウドサーバ５０に送信するコンピュータ装置（例えば、給紙トレイや印刷エンジンに設けた各種センサからの情報を吸い上げるＭＦＰ（Multi-Functional Peripherals）など）であり、図３（ａ）に示すように、制御部４１、記憶部４２、通信Ｉ／Ｆ部４３などで構成される。 [Edge server]
The edge server 40 collects data from one or a plurality of edge devices 30 and transmits the data to the cloud server 50 (for example, an MFP (Multi-Functional MFP that sucks up information from various sensors provided in a paper feed tray or a print engine) As shown in FIG. 3A, the control unit 41, the storage unit 42, the communication I / F unit 43, and the like are included.

制御部４１は、マイクロプロセッサ等により構成されるＣＰＵ４１ａとＲＯＭ４１ｂやＲＡＭ４１ｃなどのメモリとで構成され、ＣＰＵ４１ａは、ＲＯＭ４１ｂや記憶部４２に記憶した制御プログラムをＲＡＭ４１ｃに展開して実行することにより、エッジサーバ４０全体の動作を制御する。   The control unit 41 includes a CPU 41a configured by a microprocessor and the like and a memory such as a ROM 41b and a RAM 41c. The CPU 41a develops the control program stored in the ROM 41b and the storage unit 42 and executes the control program on the RAM 41c. The operation of the entire server 40 is controlled.

記憶部４２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などで構成され、ＣＰＵ４１ａが各部を制御するためのプログラム、エッジデバイス３０から受信したデータなどを記憶する。   The storage unit 42 is configured by an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), or the like, and stores a program for the CPU 41a to control each unit, data received from the edge device 30, and the like.

通信Ｉ／Ｆ部４３は、ＮＩＣやモデムなどで構成され、エッジサーバ４０を通信ネットワークに接続し、エッジデバイス３０からデータを受信可能にすると共に、クラウドサーバ５０にデータを送信可能にする。   The communication I / F unit 43 is configured by a NIC, a modem, or the like, and connects the edge server 40 to a communication network so that data can be received from the edge device 30 and data can be transmitted to the cloud server 50.

上記制御部４１は、図３（ｂ）に示すように、データ受信制御部４６、データ解析部４７、データ送信制御部４８などとして機能する。   As shown in FIG. 3B, the control unit 41 functions as a data reception control unit 46, a data analysis unit 47, a data transmission control unit 48, and the like.

データ受信制御部４６は、エッジデバイス３０から、データの送信が可能であるかの問い合わせを受信し、データを受信可能であるか否かの結果応答を返信する。そして、受信可能と応答した場合は、エッジデバイス３０からデータを受信し、受信したデータを記憶部４２に保存する。   The data reception control unit 46 receives an inquiry from the edge device 30 as to whether or not data transmission is possible, and returns a result response as to whether or not data can be received. If the response is that reception is possible, the data is received from the edge device 30 and the received data is stored in the storage unit 42.

データ解析部４７は、記憶部４２に保存された、エッジデバイス３０から受信したデータを解析し、データヘッドの識別情報等を参照して、受信したデータが通常モードで送信されたデータであるか、高優先度データ送信モードで送信されたデータであるかを判断する。高優先度データ送信モードで送信されたデータの場合は、先に送信されたデータと後口で送信されるデータ（優先度の低いデータや特徴量に基づいて分割された残りの部分）とを組み合わせて（データを補完して）、データの並べ替えやデータの結合などの処理を行い、処理後のデータを記憶部４２に保存する。   The data analysis unit 47 analyzes the data received from the edge device 30 stored in the storage unit 42, refers to the identification information of the data head, etc., and whether the received data is data transmitted in the normal mode. It is determined whether the data is transmitted in the high priority data transmission mode. In the case of data transmitted in the high priority data transmission mode, the data transmitted first and the data transmitted at the rear end (low-priority data and the remaining part divided based on the feature amount) In combination (complementing data), processing such as data rearrangement and data combination is performed, and the processed data is stored in the storage unit 42.

データ送信制御部４８は、クラウドサーバ５０にデータの送信が可能であるかの問い合わせを行い、クラウドサーバ５０から、データを受信可能であるか否かの結果応答を受信する。そして、受信可能の結果応答を受信した場合は、クラウドサーバ５０に、記憶部４２に保存したデータを送信する。   The data transmission control unit 48 inquires of the cloud server 50 whether or not data transmission is possible, and receives a result response as to whether or not data can be received from the cloud server 50. When the receivable result response is received, the data stored in the storage unit 42 is transmitted to the cloud server 50.

なお、データ受信制御部４６、データ解析部４７、データ送信制御部４８はハードウェアとして構成してもよいし、制御部４１をデータ受信制御部４６、データ解析部４７、データ送信制御部４８として機能させる通信制御プログラムとして構成し、当該通信制御プログラムをＣＰＵ４１ａに実行させるようにしてもよい。   The data reception control unit 46, the data analysis unit 47, and the data transmission control unit 48 may be configured as hardware, and the control unit 41 is used as the data reception control unit 46, the data analysis unit 47, and the data transmission control unit 48. The communication control program may be configured to function, and the CPU 41a may be caused to execute the communication control program.

［クラウドサーバ］
クラウドサーバ５０は、エッジサーバ４０からデータを収集して保存するコンピュータ装置であり、図４（ａ）に示すように、制御部５１、記憶部５２、通信Ｉ／Ｆ部５３などで構成される。 [Cloud server]
The cloud server 50 is a computer device that collects and stores data from the edge server 40, and includes a control unit 51, a storage unit 52, a communication I / F unit 53, and the like as illustrated in FIG. .

制御部５１は、マイクロプロセッサ等により構成されるＣＰＵ５１ａとＲＯＭ５１ｂやＲＡＭ５１ｃなどのメモリとで構成され、ＣＰＵ５１ａは、ＲＯＭ５１ｂや記憶部５２に記憶した制御プログラムをＲＡＭ５１ｃに展開して実行することにより、クラウドサーバ５０全体の動作を制御する。   The control unit 51 includes a CPU 51a configured by a microprocessor and the like, and a memory such as a ROM 51b and a RAM 51c. The CPU 51a develops a control program stored in the ROM 51b and the storage unit 52 in the RAM 51c and executes the control program. The operation of the entire server 50 is controlled.

記憶部５２は、ＨＤＤやＳＳＤなどで構成され、ＣＰＵ５１ａが各部を制御するためのプログラム、エッジサーバ４０から受信したデータなどを記憶する。   The storage unit 52 is configured by an HDD, an SSD, or the like, and stores a program for the CPU 51a to control each unit, data received from the edge server 40, and the like.

通信Ｉ／Ｆ部５３は、ＮＩＣやモデムなどで構成され、クラウドサーバ５０を通信ネットワークに接続し、エッジサーバ４０からデータを受信可能にする。   The communication I / F unit 53 is configured by a NIC, a modem, or the like, and connects the cloud server 50 to a communication network so that data can be received from the edge server 40.

上記制御部５１は、図４（ｂ）に示すように、データ受信制御部５４、データ保存制御部５５、データ解析部５６などとして機能する。   As shown in FIG. 4B, the control unit 51 functions as a data reception control unit 54, a data storage control unit 55, a data analysis unit 56, and the like.

データ受信制御部５４は、エッジサーバ４０から、データの送信が可能であるかの問い合わせを受信し、データを受信可能であるか否かの結果応答を返信する。そして、受信可能と応答した場合は、エッジサーバ４０からデータを受信する。   The data reception control unit 54 receives an inquiry from the edge server 40 as to whether or not data transmission is possible, and returns a result response as to whether or not data can be received. If the response is that reception is possible, data is received from the edge server 40.

データ保存制御部５５は、様々なエッジサーバ４０から受信したデータを、データ解析部５６がデータ解析可能な形態に加工して、記憶部５２などに保存する。   The data storage control unit 55 processes the data received from the various edge servers 40 into a form that can be analyzed by the data analysis unit 56 and stores the data in the storage unit 52 or the like.

データ解析部５６は、記憶部５２に保存されたデータを解析し（いわゆる、ビッグデータ解析を行い）、解析結果をユーザに提供する。   The data analysis unit 56 analyzes the data stored in the storage unit 52 (performs so-called big data analysis) and provides the analysis result to the user.

なお、図１乃至図４は、本実施例のＩｏＴシステム１０の一例であり、その構成や制御内容は適宜変更可能である。例えば、上記ではセンサ２０とエッジデバイス３０とを直接接続したが、これらは通信ネットワークを介して接続される構成としても良い。また、上記では、クラウドサーバ５０がビッグデータ解析を行う構成としたが、エッジサーバ４０のデータ解析部４７が複数のセンサ２０から取得したデータを解析して、解析結果をユーザに提供するようにしてもよい。   1 to 4 show an example of the IoT system 10 of the present embodiment, and the configuration and control contents can be changed as appropriate. For example, although the sensor 20 and the edge device 30 are directly connected in the above, they may be connected via a communication network. In the above description, the cloud server 50 is configured to perform big data analysis. However, the data analysis unit 47 of the edge server 40 analyzes data acquired from the plurality of sensors 20 and provides analysis results to the user. May be.

次に、通常のＩｏＴシステム１０によるデータ通信について、図５及び図６のシーケンス図を参照して説明する。なお、ここでは、エッジデバイス３０がセンサ１〜３の３つのセンサ２０からデータを受信してエッジサーバ４０に送信するものとする。   Next, data communication by the normal IoT system 10 will be described with reference to the sequence diagrams of FIGS. Here, it is assumed that the edge device 30 receives data from the three sensors 20 of the sensors 1 to 3 and transmits the data to the edge server 40.

図５は、エッジデバイス３０からエッジサーバ４０へのデータ送信に送信待ちがない場合の通常シーケンスである。エッジデバイス３０は、各々のセンサ２０にデータ送信を指示し、各々のセンサ２０からデータを受信し、受信したデータをナンバリングする。そして、エッジサーバ４０にデータ送信が可能であるかを問い合わせ、結果応答が「ＯＫ」であれば、受信したデータをエッジサーバ４０に送信する。   FIG. 5 is a normal sequence when there is no transmission waiting for data transmission from the edge device 30 to the edge server 40. The edge device 30 instructs each sensor 20 to transmit data, receives data from each sensor 20, and numbers the received data. Then, the edge server 40 is inquired whether data transmission is possible. If the result response is “OK”, the received data is transmitted to the edge server 40.

エッジサーバ４０は、エッジデバイス３０からデータを受信すると、受信したデータを記憶部４２などにストレージする。そして、クラウドサーバ５０にデータ送信が可能であるかを問い合わせ、結果応答が「ＯＫ」であれば、ストレージしたデータをエッジサーバ４０に送信する。   When receiving data from the edge device 30, the edge server 40 stores the received data in the storage unit 42 or the like. Then, the cloud server 50 is inquired whether data transmission is possible. If the result response is “OK”, the stored data is transmitted to the edge server 40.

クラウドサーバ５０は、エッジサーバ４０からデータを受信すると、受信したデータを記憶部５２などにストレージする。   When the cloud server 50 receives data from the edge server 40, the cloud server 50 stores the received data in the storage unit 52 or the like.

図６は、エッジデバイス３０からエッジサーバ４０に即時送信ができない場合のシーケンスである。エッジデバイス３０は、各々のセンサ２０にデータ送信を指示し、各々のセンサ２０からデータを受信し、受信したデータをナンバリングする。その際、センサ２０とエッジデバイス３０との間で何らかの障害が発生した場合は、センサのデータ値を”データ無し”にした欠落データ（空データ）としてナンバリングする。そして、エッジサーバ４０にデータ送信が可能であるかを問い合わせ、結果応答が「ＮＧ」の場合（例えば、エッジサーバ４０の状態がビジー、又は、エッジデバイス３０とエッジサーバ４０との間の通信負荷が大きい場合）は、受信したデータを一時的に保管する。その後、再度、エッジサーバ４０にデータ送信が可能であるかを問い合わせ、結果応答が「ＯＫ」であれば、一時保管したデータをエッジサーバ４０に送信する。   FIG. 6 is a sequence in the case where immediate transmission from the edge device 30 to the edge server 40 is not possible. The edge device 30 instructs each sensor 20 to transmit data, receives data from each sensor 20, and numbers the received data. At this time, if any failure occurs between the sensor 20 and the edge device 30, the data value of the sensor is numbered as missing data (empty data) with “no data”. Then, an inquiry is made to the edge server 40 as to whether data transmission is possible, and the result response is “NG” (for example, the state of the edge server 40 is busy, or the communication load between the edge device 30 and the edge server 40) If the data is large, the received data is temporarily stored. Thereafter, the edge server 40 is again inquired whether data transmission is possible. If the result response is “OK”, the temporarily stored data is transmitted to the edge server 40.

エッジサーバ４０は、エッジデバイス３０からデータを受信すると、受信したデータを記憶部４２などにストレージする。そして、クラウドサーバ５０にデータ送信が可能であるかを問い合わせ、結果応答が「ＯＫ」であれば、ストレージしたデータをエッジサーバ４０に送信する。   When receiving data from the edge device 30, the edge server 40 stores the received data in the storage unit 42 or the like. Then, the cloud server 50 is inquired whether data transmission is possible. If the result response is “OK”, the stored data is transmitted to the edge server 40.

クラウドサーバ５０は、エッジサーバ４０からデータを受信すると、受信したデータを記憶部５２などにストレージする。   When the cloud server 50 receives data from the edge server 40, the cloud server 50 stores the received data in the storage unit 52 or the like.

図６のシーケンス図では、エッジデバイス３０からの問い合わせに対するエッジサーバ４０の結果応答が「ＮＧ」の場合、エッジデバイス３０では、受信したデータを一時的に保管するが、この制御では、リアルタイム性を確保することができず、また、受信したデータ全てを保管可能なデータ容量のメモリを用意しなければならない。そこで、本実施例では、エッジサーバ４０の結果応答が「ＮＧ」の場合に、優先度の高いデータのみを先に送信し、その後、結果応答が「ＯＫ」になったら、残りのデータを送信して、リアルタイム性の確保と全データのストレージとを両立させる。   In the sequence diagram of FIG. 6, when the result response of the edge server 40 to the inquiry from the edge device 30 is “NG”, the edge device 30 temporarily stores the received data. A memory with a data capacity that cannot be secured and that can store all received data must be prepared. Therefore, in this embodiment, when the result response of the edge server 40 is “NG”, only the data with high priority is transmitted first, and then the remaining data is transmitted when the result response becomes “OK”. Thus, ensuring both real-time performance and storage of all data.

その場合のエッジデバイス３０の通信制御方法について説明する。エッジデバイス３０のＣＰＵ３１ａは、ＲＯＭ３１ｂに記憶した通信制御プログラムをＲＡＭ３１ｃに展開して実行することにより、図７乃至図１０のフローチャート図に示す各ステップの処理を実行する。   A communication control method of the edge device 30 in that case will be described. The CPU 31a of the edge device 30 executes the processing of each step shown in the flowcharts of FIGS. 7 to 10 by developing and executing the communication control program stored in the ROM 31b in the RAM 31c.

図７に示すように、データ受信制御部３４は、センサ２０からデータを取得する（Ｓ１０１）。図８は、上記Ｓ１０１のセンサデータ取得処理の詳細を示しており、まず、データ受信制御部３４は、予め定めた所定時間が経過したかを判断し（Ｓ２０１）、所定時間が経過したら、全てのセンサ２０をスキャンする（Ｓ２０２）。具体的には、各々のセンサ２０にデータ送信を指示し、各々のセンサ２０からデータを取得する。次に、データ受信制御部３４は、受信したデータにデータヘッドを付加し、データヘッドに識別情報を付加する（Ｓ２０３）。例えば、図１１に示すように、センサデータのみで構成される元データにデータヘッドを付加し、そのデータヘッドに識別情報を付加する。図１２は、識別情報の一例を示しており、例えば、何回目のスキャンであるかを示すスキャン回数と、どのセンサ２０からのデータであるかを示すセンサナンバーと、を用いて識別情報を設定し、その識別情報をデータヘッドに付加する。そして、データ受信制御部３４は、データヘッドに識別情報を付加したデータをＲＡＭ３１ｃなどに記録する（Ｓ２０４）。   As shown in FIG. 7, the data reception control unit 34 acquires data from the sensor 20 (S101). FIG. 8 shows the details of the sensor data acquisition process of S101. First, the data reception control unit 34 determines whether a predetermined time has elapsed (S201). The sensor 20 is scanned (S202). Specifically, each sensor 20 is instructed to transmit data, and data is acquired from each sensor 20. Next, the data reception control unit 34 adds a data head to the received data, and adds identification information to the data head (S203). For example, as shown in FIG. 11, a data head is added to original data composed only of sensor data, and identification information is added to the data head. FIG. 12 shows an example of the identification information. For example, the identification information is set using the number of scans indicating the number of scans and the sensor number indicating the data from which sensor 20. Then, the identification information is added to the data head. Then, the data reception control unit 34 records the data with the identification information added to the data head in the RAM 31c or the like (S204).

図７に戻って、データ送信制御部３６は、データを送信するモードを設定する（Ｓ１０２）。図９は、上記Ｓ１０２の送信モード設定処理の詳細を示しており、まず、データ送信制御部３６は、エッジサーバ４０からサーバ状態を示す情報を取得すると共に、エッジデバイス３０とエッジサーバ４０との間の通信負荷を示す情報を取得する（Ｓ３０１）。そして、データ送信制御部３６は、エッジサーバ４０の状態がフリーかビジーかを判定し（Ｓ３０２）、サーバ状態がフリーの場合（通常通りにデータの受信が可能な場合）は、エッジデバイス３０とエッジサーバ４０との間の通信負荷と予め定めた閾値とを比較する（Ｓ３０３）。サーバ状態がフリーであり、かつ、通信負荷が閾値以下の場合は、データを通常通りエッジサーバ４０に送信することができるため、データ送信制御部３６は、データ送信モードを通常送信モードに設定する（Ｓ３０４）。一方、サーバ状態がビジーである（通常通りにはデータの受信ができない）か、又は、通信負荷が閾値を超える場合は、データを通常通りエッジサーバ４０に送信することができないため、データ送信制御部３６は、データ送信モードを高優先度のデータ（優先度の高いセンサ２０から受信したデータや、そのデータから抽出した特徴量に基づいて分割した部分）のみをエッジサーバ４０に送信する高優先度データ送信モードを設定する（Ｓ３０５）。   Returning to FIG. 7, the data transmission control unit 36 sets a mode for transmitting data (S <b> 102). FIG. 9 shows the details of the transmission mode setting process of S102. First, the data transmission control unit 36 acquires information indicating the server state from the edge server 40, and at the same time, the edge device 30 and the edge server 40 Information indicating the communication load is acquired (S301). Then, the data transmission control unit 36 determines whether the state of the edge server 40 is free or busy (S302). If the server state is free (when data can be received as usual), the data transmission control unit 36 The communication load with the edge server 40 is compared with a predetermined threshold (S303). When the server state is free and the communication load is equal to or less than the threshold value, the data can be transmitted to the edge server 40 as usual. Therefore, the data transmission control unit 36 sets the data transmission mode to the normal transmission mode. (S304). On the other hand, if the server state is busy (data cannot be received normally) or if the communication load exceeds the threshold value, data cannot be transmitted to the edge server 40 as usual, so data transmission control is performed. The unit 36 transmits the data transmission mode to the edge server 40 only with high priority data (data received from the sensor 20 with high priority or a portion divided based on the feature amount extracted from the data). The data transmission mode is set (S305).

図７に戻って、データ送信制御部３６は、Ｓ１０２で設定された送信モードを判定し（Ｓ１０３）、高優先度データ送信モードに設定された場合は、高優先度データ送信処理を実行する（Ｓ１０４）。図１０は、Ｓ１０４の高優先度データ送信処理の詳細を示しており、まず、データ送信制御部３６は、予め設定されたセンサ２０の優先度をＲＯＭ３１ｂから読み出し（Ｓ４０１）、読み出した優先度に従ってセンサデータをＲＡＭ３１ｃから読み出す（Ｓ４０２）。例えば、図１３に示すように、センサナンバーが１のセンサ２０（センサ１）を低優先度、センサナンバーが２のセンサ２０（センサ２）を高優先度、センサナンバーが３のセンサ２０（センサ３）を中優先度とした場合、センサ１から順にデータを取得すると、低優先度データ、高優先度データ、中優先度データの順にＲＡＭ３１ｃに記憶されるが、データ送信制御部３６は、データヘッドの識別情報を参照して、センサ２０の優先度（センサ２→センサ３→センサ１）に従ってセンサデータをＲＡＭ３１ｃから読み出す。なお、ここでは、センサ２０の優先度に従ってデータを読み出したが、図１４に示すように、サンプリングしたデータをセンサ２０の優先度に従って並び替えて保存しても良く、その場合は、センサデータをＲＡＭ３１ｃから順に読み出せばよい。   Returning to FIG. 7, the data transmission control unit 36 determines the transmission mode set in S102 (S103), and executes the high-priority data transmission process when the high-priority data transmission mode is set (S103). S104). FIG. 10 shows details of the high-priority data transmission processing in S104. First, the data transmission control unit 36 reads the preset priority of the sensor 20 from the ROM 31b (S401), and according to the read priority. Sensor data is read from the RAM 31c (S402). For example, as shown in FIG. 13, the sensor 20 with the sensor number 1 (Sensor 1) has the low priority, the sensor 20 with the sensor number 2 (Sensor 2) has the high priority, and the sensor 20 with the sensor number 3 (Sensor In the case where 3) is medium priority, when data is acquired in order from the sensor 1, the data is stored in the RAM 31c in the order of low priority data, high priority data, and medium priority data. With reference to the head identification information, the sensor data is read from the RAM 31c according to the priority of the sensor 20 (sensor 2 → sensor 3 → sensor 1). Here, the data is read according to the priority of the sensor 20, but the sampled data may be rearranged and stored according to the priority of the sensor 20, as shown in FIG. What is necessary is just to read sequentially from RAM31c.

次に、特徴量抽出部３５は、読み出したデータを解析して特徴量を抽出する（Ｓ４０３）。図１５及び図１６は、特徴量を説明する図であり、例えば、図１５に示すように、センサ２０のデータ値が予め定めた閾値を超えている場合、その部分は重要な情報を含むと考えられることから、その部分を特徴量に基づいて分割される部分（データ送信対象）として抽出する。また、図１６に示すように、データ値が増加傾向にある場合、その部分は重要な情報を含むと考えられることから、その部分を特徴量に基づいて分割される部分（データ送信対象）として抽出する。   Next, the feature quantity extraction unit 35 analyzes the read data and extracts a feature quantity (S403). 15 and 16 are diagrams for explaining the feature amount. For example, as shown in FIG. 15, when the data value of the sensor 20 exceeds a predetermined threshold, the portion includes important information. Since it is considered, the part is extracted as a part (data transmission target) divided based on the feature amount. Also, as shown in FIG. 16, when the data value tends to increase, the part is considered to contain important information, so that part is divided as a part (data transmission target) divided based on the feature amount. Extract.

そして、データ送信制御部３６は、センサの優先度や抽出した特徴量に基づいて、読み出したデータが、即時送信が必要なデータであるかを判定する（Ｓ４０４）。例えば、センサ２０の優先度が最も高いデータは即時送信が必要なデータと判断したり、データ値が閾値を超えている部分の割合が所定値以上の場合やデータ値が増加傾向にある部分の数が所定値以上の場合は、有効なデータと考えられることから、そのデータ（又はそのデータの特徴量に基づいて分割される部分）を即時送信が必要なデータと判断したりする。また、必要に応じて、データの個数やデータサイズ、センサ２０からデータを受信した時刻などに基づいて、即時送信が必要なデータであるかを判定する。例えば、データの個数が少ない場合やデータサイズが小さい場合は、エッジサーバ４０や通信環境に与える影響が少ないと考えられることから、そのデータ（又はそのデータの特徴量に基づいて分割される部分）を即時送信が必要なデータと判断する。また、データを受信した時刻が古いデータは、リアルタイム性を確保するためにできるだけ早く送信する必要があると考えられることから、そのデータ（又はそのデータの特徴量に基づいて分割される部分）を即時送信が必要なデータと判断する。   Then, the data transmission control unit 36 determines whether the read data is data that needs immediate transmission based on the priority of the sensor or the extracted feature amount (S404). For example, the data with the highest priority of the sensor 20 is determined to be data that needs immediate transmission, or the ratio of the portion where the data value exceeds the threshold is greater than or equal to a predetermined value or the portion where the data value tends to increase If the number is equal to or greater than a predetermined value, it is considered as valid data, and therefore the data (or a portion divided based on the feature amount of the data) is determined as data that needs immediate transmission. Further, if necessary, it is determined whether the data needs immediate transmission based on the number of data, the data size, the time when the data is received from the sensor 20, and the like. For example, when the number of data is small or the data size is small, it is considered that the influence on the edge server 40 and the communication environment is small, and therefore the data (or a portion divided based on the feature amount of the data). Is determined to be data that needs immediate transmission. In addition, since it is considered that data having an old time when data is received needs to be transmitted as soon as possible in order to ensure real-time performance, the data (or a portion divided based on the feature amount of the data) Judged as data that needs immediate transmission.

判定の結果、即時送信が必要なデータであると判定した場合は、データ送信制御部３６は、そのデータ（又はそのデータの特徴量に基づいて分割される部分）をエッジサーバ４０に送信する（Ｓ４０５）。一方、即時送信が必要なデータでないと判定した場合は、データ送信制御部３６は、そのデータをＲＡＭ３１ｃなどに一時保存する（Ｓ４０６）。そして、データ送信制御部３６は、ＲＡＭ３１ｃに保存されている全てのデータに対して上記処理を実施したかを判断し（Ｓ４０７）、未処理のデータが残っていれば、Ｓ４０２に戻って同様の処理を繰り返す。   As a result of the determination, if it is determined that the data needs immediate transmission, the data transmission control unit 36 transmits the data (or a portion divided based on the feature amount of the data) to the edge server 40 ( S405). On the other hand, if it is determined that the data does not require immediate transmission, the data transmission control unit 36 temporarily stores the data in the RAM 31c or the like (S406). Then, the data transmission control unit 36 determines whether or not the above processing has been performed on all data stored in the RAM 31c (S407). If unprocessed data remains, the process returns to S402 and the same processing is performed. Repeat the process.

再び図７に戻って、Ｓ１０３で通常送信モードに設定された場合は、データ送信制御部３６は、通常通り、センサ２０から受信したデータをエッジサーバ４０に送信する（Ｓ１０５）。そして、データ送信制御部３６は、ＲＡＭ３１ｃに蓄積データ（優先度データ送信モードにおいて、送信されずに一時保存されたデータ）があるか否かを判断し（Ｓ１０６）、蓄積データがなければＳ１０１に戻り、蓄積データがあれば、蓄積データをエッジサーバ４０に送信する（Ｓ１０７）。   Returning to FIG. 7 again, when the normal transmission mode is set in S103, the data transmission control unit 36 transmits the data received from the sensor 20 to the edge server 40 as usual (S105). Then, the data transmission control unit 36 determines whether there is accumulated data (data temporarily stored without being transmitted in the priority data transmission mode) in the RAM 31c (S106). If there is no accumulated data, the process proceeds to S101. Returning, if there is accumulated data, the accumulated data is transmitted to the edge server 40 (S107).

その後、データ送信制御部３６は、エッジサーバ４０の状態が変化したかを判断し（Ｓ１０８）、エッジサーバ４０の状態が変化した場合は、データを継続して送信できないため、Ｓ１０１に戻る。一方、エッジサーバ４０の状態が変化していない場合は、データ送信制御部３６は、センサデータを取得するタイミングになったかを判断し（Ｓ１０９）、センサデータを取得するタイミングでなければ、Ｓ１０６に戻って蓄積データの送信を継続し、センサデータを取得するタイミングになったら、Ｓ１０１に戻ってセンサデータを取得する。   Thereafter, the data transmission control unit 36 determines whether the state of the edge server 40 has changed (S108). If the state of the edge server 40 has changed, data cannot be transmitted continuously, and the process returns to S101. On the other hand, if the state of the edge server 40 has not changed, the data transmission control unit 36 determines whether it is time to acquire sensor data (S109). If it is not time to acquire sensor data, the process proceeds to S106. When it is time to go back and continue to transmit accumulated data and acquire sensor data, the process returns to S101 to acquire sensor data.

図１７及び図１８は、エッジデバイス３０からエッジサーバ４０へのデータの転送の仕方とストレージの方法を示している。図１７に示すように、送信待ちがない場合は、ｎ回目のスキャンでセンサ１〜３から取得したデータがエッジサーバ４０に順に送信され、エッジサーバ４０に順にストレージされる。一方、図１８に示すように、１回目のスキャンでセンサ１、２から取得したデータ（ここではセンサ２のデータは欠落データ）がエッジサーバ４０に送信され、２回目のスキャンでセンサ１、２から取得したデータがエッジサーバ４０に送信され、３回目のスキャンでセンサ２、３から取得したデータ（ここではセンサ２のデータは欠落データ）がエッジサーバ４０に送信された場合、エッジサーバ４０では送信順にデータがストレージされ、その後の後口で送信されたデータ（蓄積データ）が、続けてストレージされる。その場合、エッジサーバ４０のデータ解析部４７は、各々のデータを解析してデータヘッドの識別情報を取得し、取得した識別情報に基づいてデータを並び替え（必要に応じて、特徴量に基づいて分割したデータを結合し）、データ送信制御部４８は、並び替えた順番でクラウドサーバ５０にデータを送信することになる。   FIGS. 17 and 18 show how data is transferred from the edge device 30 to the edge server 40 and how it is stored. As shown in FIG. 17, when there is no transmission waiting, data acquired from the sensors 1 to 3 in the n-th scan is sequentially transmitted to the edge server 40 and stored in the edge server 40 in order. On the other hand, as shown in FIG. 18, data acquired from the sensors 1 and 2 in the first scan (here, the data of the sensor 2 is missing data) is transmitted to the edge server 40, and the sensors 1 and 2 are acquired in the second scan. Is transmitted to the edge server 40, and data acquired from the sensors 2 and 3 in the third scan (here, the data of the sensor 2 is missing data) is transmitted to the edge server 40, the edge server 40 Data is stored in the order of transmission, and the data (accumulated data) transmitted at the rear end is subsequently stored. In that case, the data analysis unit 47 of the edge server 40 analyzes each data to acquire the identification information of the data head, and rearranges the data based on the acquired identification information (if necessary, based on the feature amount). The data transmission control unit 48 transmits the data to the cloud server 50 in the rearranged order.

上記フローでは、高優先度データ送信モードで、即時送信が必要なデータでない場合はデータを一時保存（ＲＡＭ３１ｃに退避）したが、退避が続いているデータは、リアルタイム性をある程度確保するため、他の優先度のデータと入れ替えて先にエッジサーバ４０に送信するようにしてもよい。   In the above flow, in the high-priority data transmission mode, the data is temporarily saved (saved in the RAM 31c) when the data that does not require immediate transmission is saved. The data may be transmitted to the edge server 40 first by replacing the data with the priority data.

以上説明したように、エッジデバイス３０は、エッジサーバ４０の状態及び／又はエッジデバイス３０とエッジサーバ４０との間の通信負荷を判定し、エッジサーバ４０がフリー状態、かつ、通信負荷が閾値以下の場合は、センサ２０から受信した複数のデータを連続して送信する通常送信モード（第１のデータ送信モード）でデータを送信し、エッジサーバ４０がビジー状態、又は、通信負荷が閾値を超える場合は、予め各々のセンサ２０に割り当てられた優先度及び／又は特徴量に従って選択されるデータを先に送信して残りのデータを一時保存し、残りのデータを後で送信する高優先度データ送信モード（第２のデータ送信モード）でデータを送信することにより、リアルタイム性の確保と全データのストレージとを両立させることができる。   As described above, the edge device 30 determines the state of the edge server 40 and / or the communication load between the edge device 30 and the edge server 40, the edge server 40 is in a free state, and the communication load is equal to or less than a threshold value. In this case, data is transmitted in a normal transmission mode (first data transmission mode) in which a plurality of data received from the sensor 20 are continuously transmitted, and the edge server 40 is busy or the communication load exceeds a threshold value. In this case, high-priority data in which data selected in accordance with the priority and / or feature amount previously assigned to each sensor 20 is transmitted first, the remaining data is temporarily stored, and the remaining data is transmitted later. By transmitting data in the transmission mode (second data transmission mode), it is possible to achieve both real-time performance and storage of all data. Kill.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、その構成や制御は適宜変更可能である。   In addition, this invention is not limited to the said Example, The structure and control can be changed suitably, unless it deviates from the meaning of this invention.

例えば、上記実施例では、エッジデバイス３０からエッジサーバ４０にデータを送信し、エッジサーバ４０からクラウドサーバ５０にデータを送信する構成としたが、エッジサーバ４０を省略して、エッジデバイス３０からクラウドサーバ５０にデータを直接送信する構成としてもよく、その場合は、エッジデバイス３０は、クラウドサーバ５０の状態及び／又はエッジデバイス３０とクラウドサーバ５０との間の通信負荷に基づいて、データ送信モードを設定すればよい。   For example, in the above-described embodiment, data is transmitted from the edge device 30 to the edge server 40, and data is transmitted from the edge server 40 to the cloud server 50. However, the edge server 40 is omitted, and the cloud is transmitted from the edge device 30 to the cloud server 50. The configuration may be such that data is directly transmitted to the server 50, in which case the edge device 30 is configured to transmit data based on the state of the cloud server 50 and / or the communication load between the edge device 30 and the cloud server 50. Should be set.

本発明は、センサが取得したデータを適切にサーバに保存するエッジコンピューティングシステム、エッジコンピューティングシステムにおける通信制御方法及びセンサから取得したデータをサーバに送信するエッジデバイスで動作する通信制御プログラム及び当該制御プログラムを記録した記録媒体に利用可能である。   The present invention relates to an edge computing system that appropriately stores data acquired by a sensor in a server, a communication control method in the edge computing system, a communication control program that operates on an edge device that transmits data acquired from the sensor to the server, and The present invention can be used for a recording medium on which a control program is recorded.

１０ ＩｏＴシステム
１１ エッジコンピューティングシステム
２０ センサ
３０ エッジデバイス
３０ａ レーザレーダ
３１ 制御部
３１ａ ＣＰＵ
３１ｂ ＲＯＭ
３１ｃ ＲＡＭ
３２ センサＩ／Ｆ部
３３ 通信Ｉ／Ｆ部
３４ データ受信制御部
３５ 特徴量抽出部
３６ データ送信制御部
４０ エッジサーバ
４１ 制御部
４１ａ ＣＰＵ
４１ｂ ＲＯＭ
４１ｃ ＲＡＭ
４２ 記憶部
４３ 通信Ｉ／Ｆ部
４６ データ受信制御部
４７ データ解析部
４８ データ送信制御部
５０ クラウドサーバ
５１ 制御部
５１ａ ＣＰＵ
５１ｂ ＲＯＭ
５１ｃ ＲＡＭ
５２ 記憶部
５３ 通信Ｉ／Ｆ部
５４ データ受信制御部
５５ データ保存制御部
５６ データ解析部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 IoT system 11 Edge computing system 20 Sensor 30 Edge device 30a Laser radar 31 Control part 31a CPU
31b ROM
31c RAM
32 sensor I / F unit 33 communication I / F unit 34 data reception control unit 35 feature quantity extraction unit 36 data transmission control unit 40 edge server 41 control unit 41a CPU
41b ROM
41c RAM
42 Storage Unit 43 Communication I / F Unit 46 Data Reception Control Unit 47 Data Analysis Unit 48 Data Transmission Control Unit 50 Cloud Server 51 Control Unit 51a CPU
51b ROM
51c RAM
52 Storage Unit 53 Communication I / F Unit 54 Data Reception Control Unit 55 Data Storage Control Unit 56 Data Analysis Unit

Claims (22)

１又は複数のセンサと、前記１又は複数のセンサに接続されるエッジデバイスと、前記エッジデバイスに接続されるサーバと、を含むエッジコンピューティングシステムであって、
前記エッジデバイスは、
前記１又は複数のセンサから複数のデータを受信するデータ受信制御部と、
前記複数のデータを前記サーバに送信するデータ送信制御部と、を備え、
前記データ送信制御部は、前記サーバの状態及び／又は前記エッジデバイスと前記サーバとの間の通信負荷に応じて、前記複数のデータを連続して送信する第１のデータ送信モード、又は、予め各々の前記センサに割り当てられた優先度に基づいて選択されるデータを先に送信して残りのデータを一時保存し、前記残りのデータを後で送信する第２のデータ送信モード、のいずれかで、前記複数のデータを前記サーバに送信する、
ことを特徴とするエッジコンピューティングシステム。 An edge computing system comprising one or more sensors, an edge device connected to the one or more sensors, and a server connected to the edge device,
The edge device is
A data reception control unit that receives a plurality of data from the one or more sensors;
A data transmission control unit that transmits the plurality of data to the server,
The data transmission control unit may be configured to transmit a plurality of data continuously according to a state of the server and / or a communication load between the edge device and the server, or in advance One of second data transmission modes in which data selected based on the priority assigned to each of the sensors is transmitted first, the remaining data is temporarily stored, and the remaining data is transmitted later And transmitting the plurality of data to the server.
An edge computing system characterized by that. 前記データ送信制御部は、前記サーバがフリー状態、かつ、前記通信負荷が予め定めた閾値以下の場合は、前記複数のデータを前記第１のデータ送信モードで送信し、前記サーバがビジー状態、又は、前記通信負荷が前記閾値を超える場合は、前記複数のデータを前記第２のデータ送信モードで送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載のエッジコンピューティングシステム。 The data transmission control unit transmits the plurality of data in the first data transmission mode when the server is in a free state and the communication load is equal to or less than a predetermined threshold, and the server is in a busy state. Or, when the communication load exceeds the threshold, the plurality of data is transmitted in the second data transmission mode.
The edge computing system according to claim 1. 前記エッジデバイスは、
前記１又は複数のセンサから受信した各々のデータを解析して、当該データの特徴を表す特徴量を抽出する特徴量抽出部を更に備え、
前記データ送信制御部は、前記優先度及び前記特徴量に基づいて、前記先に送信するデータを選択する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエッジコンピューティングシステム。 The edge device is
A feature amount extraction unit that analyzes each data received from the one or more sensors and extracts a feature amount representing a feature of the data;
The data transmission control unit selects the data to be transmitted earlier based on the priority and the feature amount.
The edge computing system according to claim 1 or 2, characterized in that. 前記データ受信制御部は、前記１又は複数のセンサから受信した各々のデータに、受信したタイミング及びセンサを特定する第１の識別情報を付加し、
前記データ送信制御部は、前記第１の識別情報に基づいて、前記先に送信するデータを選択する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のエッジコンピューティングシステム。 The data reception control unit adds, to each data received from the one or more sensors, first identification information for identifying the received timing and sensor,
The data transmission control unit selects data to be transmitted to the destination based on the first identification information.
The edge computing system according to any one of claims 1 to 3, wherein: 前記データ受信制御部は、所定のセンサからデータを受信できない場合は、空データに前記第１の識別情報を付加し、
前記データ送信制御部は、前記第１の識別情報を付加した前記空データを前記サーバに送信する、
ことを特徴とする請求項４に記載のエッジコンピューティングシステム。 The data reception control unit adds the first identification information to empty data when data cannot be received from a predetermined sensor,
The data transmission control unit transmits the empty data to which the first identification information is added to the server.
The edge computing system according to claim 4. 前記サーバは、
前記エッジデバイスから受信した前記複数のデータを解析するデータ解析部を備え、
前記データ解析部は、前記第１の識別情報に基づいて、前記複数のデータを並び替える、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のエッジコンピューティングシステム。 The server
A data analysis unit for analyzing the plurality of data received from the edge device;
The data analysis unit rearranges the plurality of data based on the first identification information.
The edge computing system according to claim 4 or 5, wherein 前記特徴量抽出部は、前記特徴量に基づいて、当該特徴量を抽出したデータを分割し、分割した各々のデータに、当該各々のデータを関連付ける第２の識別情報を付加する、
ことを特徴とする請求項３に記載のエッジコンピューティングシステム。 The feature amount extraction unit divides the data from which the feature amount is extracted based on the feature amount, and adds second identification information that associates the data to each divided data.
The edge computing system according to claim 3. 前記サーバは、
前記エッジデバイスから受信した前記複数のデータを解析するデータ解析部を備え、
前記データ解析部は、前記第２の識別情報に基づいて、前記分割したデータを結合する、
ことを特徴とする請求項７に記載のエッジコンピューティングシステム。 The server
A data analysis unit for analyzing the plurality of data received from the edge device;
The data analysis unit combines the divided data based on the second identification information.
The edge computing system according to claim 7. １又は複数のセンサと、前記１又は複数のセンサに接続されるエッジデバイスと、前記エッジデバイスに接続されるサーバと、を含むエッジコンピューティングシステムにおける通信制御方法であって、
前記エッジデバイスは、
前記１又は複数のセンサから複数のデータを受信するデータ受信処理と、
前記複数のデータを前記サーバに送信するデータ送信処理と、を実行し、
前記データ送信処理では、前記サーバの状態及び／又は前記エッジデバイスと前記サーバとの間の通信負荷に応じて、前記複数のデータを連続して送信する第１のデータ送信モード、又は、予め各々の前記センサに割り当てられた優先度に基づいて選択されるデータを先に送信して残りのデータを一時保存し、前記残りのデータを後で送信する第２のデータ送信モード、のいずれかで、前記複数のデータを前記サーバに送信する、
ことを特徴とする通信制御方法。 A communication control method in an edge computing system including one or more sensors, an edge device connected to the one or more sensors, and a server connected to the edge device,
The edge device is
A data receiving process for receiving a plurality of data from the one or more sensors;
A data transmission process for transmitting the plurality of data to the server;
In the data transmission process, according to a state of the server and / or a communication load between the edge device and the server, a first data transmission mode for continuously transmitting the plurality of data, In one of the second data transmission modes, the data selected based on the priority assigned to the sensor is transmitted first, the remaining data is temporarily stored, and the remaining data is transmitted later Sending the plurality of data to the server;
A communication control method characterized by the above. 前記データ送信処理では、前記サーバがフリー状態、かつ、前記通信負荷が予め定めた閾値以下の場合は、前記複数のデータを前記第１のデータ送信モードで送信し、前記サーバがビジー状態、又は、前記通信負荷が前記閾値を超える場合は、前記複数のデータを前記第２のデータ送信モードで送信する、
ことを特徴とする請求項９に記載の通信制御方法。 In the data transmission process, when the server is in a free state and the communication load is equal to or less than a predetermined threshold, the plurality of data are transmitted in the first data transmission mode, and the server is in a busy state, or When the communication load exceeds the threshold, the plurality of data is transmitted in the second data transmission mode.
The communication control method according to claim 9. 前記エッジデバイスは、更に、
前記１又は複数のセンサから受信した各々のデータを解析して、当該データの特徴を表す特徴量を抽出する特徴量抽出処理を実行し、
前記データ送信処理では、前記優先度及び前記特徴量に基づいて、前記先に送信するデータを選択する、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の通信制御方法。 The edge device further includes:
Analyzing each data received from the one or more sensors, and executing a feature amount extraction process for extracting a feature amount representing the feature of the data,
In the data transmission process, based on the priority and the feature amount, the data to be transmitted is selected.
The communication control method according to claim 9 or 10, wherein: 前記データ受信処理では、前記１又は複数のセンサから受信した各々のデータに、受信したタイミング及びセンサを特定する第１の識別情報を付加し、
前記データ送信処理では、前記第１の識別情報に基づいて、前記先に送信するデータを選択する、
ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一に記載の通信制御方法。 In the data reception process, first identification information for identifying the received timing and sensor is added to each data received from the one or more sensors,
In the data transmission process, based on the first identification information, the data to be transmitted to the destination is selected.
12. The communication control method according to claim 9, wherein the communication control method is any one of claims 9 to 11. 前記データ受信処理では、所定のセンサからデータを受信できない場合は、空データに前記第１の識別情報を付加し、
前記データ送信処理では、前記第１の識別情報を付加した前記空データを前記サーバに送信する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の通信制御方法。 In the data reception process, when data cannot be received from a predetermined sensor, the first identification information is added to empty data,
In the data transmission process, the empty data added with the first identification information is transmitted to the server.
The communication control method according to claim 12. 前記サーバは、
前記エッジデバイスから受信した前記複数のデータを解析するデータ解析処理を実行し、
前記データ解析処理では、前記第１の識別情報に基づいて、前記複数のデータを並び替える、
ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の通信制御方法。 The server
Performing a data analysis process for analyzing the plurality of data received from the edge device;
In the data analysis process, the plurality of data are rearranged based on the first identification information.
The communication control method according to claim 12 or 13, 前記特徴量抽出処理では、前記特徴量に基づいて、当該特徴量を抽出したデータを分割し、分割した各々のデータに、当該各々のデータを関連付ける第２の識別情報を付加する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の通信制御方法。 In the feature amount extraction process, based on the feature amount, the data from which the feature amount is extracted is divided, and second identification information that associates the data is added to each divided data.
The communication control method according to claim 11. 前記サーバは、
前記エッジデバイスから受信した前記複数のデータを解析するデータ解析処理を実行し、
前記データ解析処理では、前記第２の識別情報に基づいて、前記分割したデータを結合する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の通信制御方法。 The server
Performing a data analysis process for analyzing the plurality of data received from the edge device;
In the data analysis process, the divided data are combined based on the second identification information.
The communication control method according to claim 15. １又は複数のセンサと、前記１又は複数のセンサに接続されるエッジデバイスと、前記エッジデバイスに接続されるサーバと、を含むエッジコンピューティングシステムにおける前記エッジデバイスで動作する通信制御プログラムであって、
前記エッジデバイスに、
前記１又は複数のセンサから複数のデータを受信するデータ受信処理、
前記複数のデータを前記サーバに送信するデータ送信処理、を実行させ、
前記データ送信処理では、前記サーバの状態及び／又は前記エッジデバイスと前記サーバとの間の通信負荷に応じて、前記複数のデータを連続して送信する第１のデータ送信モード、又は、予め各々の前記センサに割り当てられた優先度に基づいて選択されるデータを先に送信して残りのデータを一時保存し、前記残りのデータを後で送信する第２のデータ送信モード、のいずれかで、前記複数のデータを前記サーバに送信する、
ことを特徴とする通信制御プログラム。 A communication control program that operates on the edge device in an edge computing system, comprising one or more sensors, an edge device connected to the one or more sensors, and a server connected to the edge device. ,
In the edge device,
A data reception process for receiving a plurality of data from the one or more sensors;
A data transmission process for transmitting the plurality of data to the server;
In the data transmission process, according to a state of the server and / or a communication load between the edge device and the server, a first data transmission mode for continuously transmitting the plurality of data, In one of the second data transmission modes, the data selected based on the priority assigned to the sensor is transmitted first, the remaining data is temporarily stored, and the remaining data is transmitted later Sending the plurality of data to the server;
A communication control program characterized by the above. 前記データ送信処理では、前記サーバがフリー状態、かつ、前記通信負荷が予め定めた閾値以下の場合は、前記複数のデータを前記第１のデータ送信モードで送信し、前記サーバがビジー状態、又は、前記通信負荷が前記閾値を超える場合は、前記複数のデータを前記第２のデータ送信モードで送信する、
ことを特徴とする請求項１７に記載の通信制御プログラム。 In the data transmission process, when the server is in a free state and the communication load is equal to or less than a predetermined threshold, the plurality of data are transmitted in the first data transmission mode, and the server is in a busy state, or When the communication load exceeds the threshold, the plurality of data is transmitted in the second data transmission mode.
The communication control program according to claim 17. 前記エッジデバイスに、更に、
前記１又は複数のセンサから受信した各々のデータを解析して、当該データの特徴を表す特徴量を抽出する特徴量抽出処理を実行させ、
前記データ送信処理では、前記優先度及び前記特徴量に基づいて、前記先に送信するデータを選択する、
ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の通信制御プログラム。 In addition to the edge device
Analyzing each data received from the one or more sensors, and executing a feature amount extraction process for extracting a feature amount representing the feature of the data,
In the data transmission process, based on the priority and the feature amount, the data to be transmitted is selected.
The communication control program according to claim 17 or 18, characterized by the above. 前記データ受信処理では、前記１又は複数のセンサから受信した各々のデータに、受信したタイミング及びセンサを特定する第１の識別情報を付加し、
前記データ送信処理では、前記第１の識別情報に基づいて、前記先に送信するデータを選択する、
ことを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか一に記載の通信制御プログラム。 In the data reception process, first identification information for identifying the received timing and sensor is added to each data received from the one or more sensors,
In the data transmission process, based on the first identification information, the data to be transmitted to the destination is selected.
The communication control program according to any one of claims 17 to 19, characterized by the above. 前記データ受信処理では、所定のセンサからデータを受信できない場合は、空データに前記第１の識別情報を付加し、
前記データ送信処理では、前記第１の識別情報を付加した前記空データを前記サーバに送信する、
ことを特徴とする請求項２０に記載の通信制御プログラム。 In the data reception process, when data cannot be received from a predetermined sensor, the first identification information is added to empty data,
In the data transmission process, the empty data added with the first identification information is transmitted to the server.
The communication control program according to claim 20, wherein 前記特徴量抽出処理では、前記特徴量に基づいて、当該特徴量を抽出したデータを分割し、分割した各々のデータに、当該各々のデータを関連付ける第２の識別情報を付加する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の通信制御プログラム。 In the feature amount extraction process, based on the feature amount, the data from which the feature amount is extracted is divided, and second identification information that associates the data is added to each divided data.
The communication control program according to claim 19.
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