JP2019047158A - データ収集装置、データ収集方法、データ収集プログラム及びデータ収集システム - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のゲートウェイから効率良くデータを送信させて収集し得るようにする。【解決手段】データ収集システム1は、サーバ2においてゲートウェイ3ごとの通信速度を算出し、該通信速度の加算値が制限設定閾値を超えた場合、該通信速度が最も大きいゲートウェイ3に対して、送信するデータの量を削減させて通信速度を低減させる。これによりデータ収集システム1では、データの圧縮及び展開に伴う処理負荷の増加量を十分に小さく抑えながら、サーバ2において受信するデータの通信速度を低下させることができ、ネットワーク4における契約上の上限値を越えない範囲に収め、データの遅延や破棄を未然に回避することができる。【選択図】図13
Description
本発明はデータ収集装置、データ収集方法、データ収集プログラム及びデータ収集システムに関し、例えばセンサにより取得したデータを、ゲートウェイを介してサーバへ送信して収集する場合に適用して好適なものである。
近年、IoT(Internet of Things)と呼ばれる、様々な物をネットワークに接続し、それぞれから得られる様々な情報を相互に交換し、さらには相互に制御するような仕組みが提案されている。また、IoTにより得られる膨大な情報については、サーバ等に収集していわゆるビッグデータとして取り扱い、様々に活用することも提案されている。
このIoTでは、データを取得する1台以上のセンサ(以下、データ供給装置とも呼ぶ)を、有線又は無線の通信機能によりゲートウェイ(以下、中継装置とも呼ぶ)と接続する場合がある。ゲートウェイは、インターネットのような広域を結ぶネットワークにも接続されており、各センサから送信されるデータを中継し、該ネットワークを介してサーバ(以下、データ収集装置とも呼ぶ)へ送信する。多くの場合、サーバは、ネットワークを介して複数のゲートウェイと接続されており、各ゲートウェイから送信される各センサのデータを統括的に収集することができる。
一般に、IoTのデータをサーバに収集する利用者は、ネットワークでの通信サービスを提供する通信事業者との間で、通信速度の上限に応じた費用で契約を交わす場合が多い。このため、ネットワークにおいて通信速度の上限を超えるような量のデータが送信された場合、いわゆる輻輳の発生に類似した状況となり、データの遅延が生じる可能性がある。
そこで、例えばVoIP(Voice over Internet Protocol)システムにおいて、SIPサーバ等によりエッジルータや中継装置(ゲートウェイに相当)における輻輳の有無を監視するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このシステムでは、運用監視サーバ等から、輻輳が発生したエッジルータ等に輻輳制御の通知を行い、該エッジルータ等においてデータの圧縮等を行わせて通信量を削減する。
ところでIoTでは、それぞれセンサが接続された複数のゲートウェイから、ネットワークを介して1台のサーバへデータを送信する形態を取る場合が多い。このためネットワークでは、各ゲートウェイとの接続部分において通信速度が比較的低くなる一方で、サーバとの接続部分においてデータが集中するために通信速度が高まり、輻輳が発生する恐れがある。
一方、上述した手法では、例えばSIPサーバ等により輻輳の発生を検知した場合、輻輳が発生しているエッジルータ等において、SIPサーバ等からの輻輳制御に従い、音声パケット(データに相当)の圧縮を行うことになる。
そこで、仮にこの手法をIoTに適用すると、サーバ側での輻輳を検知した場合に、該サーバにデータを送信している全てのゲートウェイにおいて、輻輳制御に従い、データの圧縮を行うことになる。しかしながら、この場合、全ての圧縮されたデータをサーバにおいて復元する等、サーバの処理負荷が格段に増加し、処理が追い付かなくなる恐れがある。
またIoTにおいて各センサから送信されるデータには、例えば映像のように単位時間当たりのデータ量が大きく、且つ圧縮等の処理によるデータ量の削減幅が大きいものや、例えば温度の計測値のように、単位時間当たりのデータ量が小さく、且つ圧縮等の処理によるデータ量の削減幅が小さいもの等が混在している。このため、このようなデータに対して一律に圧縮等の処理を施すのは、データ量の削減幅やこれに伴う処理負荷の増加といった点において、無駄が多く必ずしも効率が高くない、という問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、複数のゲートウェイから効率良くデータを送信させて収集し得るデータ収集装置、データ収集方法、データ収集プログラム及びデータ収集システムを提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明のデータ収集装置、データ収集方法及びデータ収集プログラムにおいては、通信部により、それぞれデータを供給する1以上のデータ供給装置が接続された1以上の中継装置との間で、通信網を介して通信処理を行い、データ供給装置から取得されたデータであって中継装置により通信網を介して送信されたものを、通信部により受信して記憶部に記憶し、通信速度計測部により、通信部により受信するデータの単位時間当たりの通信量である通信速度を、中継装置ごと又はデータ供給装置ごとに計測し、通信部における通信速度の合計値が所定の上限閾値を超える場合、設定対象機器選定部により、中継装置又はデータ供給装置のうち、該中継装置から送信するデータの通信速度に制限を設定すべき設定対象機器を選定し、指示生成部により、設定対象機器から送信するデータの通信速度に制限を設定させるための速度制限設定指示を生成し、設定対象機器の中継装置に対して、又は設定対象機器のデータ供給装置と接続された中継装置に対して、該速度制限設定指示を通信部から送信させるようにした。
また本発明のデータ収集システムにおいては、それぞれデータを供給する1以上のデータ供給装置が接続された1以上の中継装置と、データを収集するデータ収集装置と、中継装置及びデータ収集装置と接続された通信網とを有するデータ収集システムであって、データ収集装置には、2以上の中継装置との間で、通信網を介して通信処理を行う通信部と、データ供給装置から取得されたデータであって中継装置により通信網を介して送信されたものを、通信部により受信して記憶する記憶部と、通信部により受信するデータの単位時間当たりの通信量である通信速度を、中継装置ごと又はデータ供給装置ごとに計測する通信速度計測部と、通信部における通信速度の合計値が所定の上限閾値を超える場合、中継装置又はデータ供給装置のうち、該中継装置から送信するデータの通信速度に制限を設定すべき設定対象機器を選定する設定対象機器選定部と、設定対象機器から送信するデータの通信速度に制限を設定させるための速度制限設定指示を生成し、設定対象機器の中継装置に対して、又は設定対象機器のデータ供給装置と接続された中継装置に対して、該速度制限設定指示を通信部から送信させる指示生成部とを設け、中継装置には、データ供給装置からデータを取得するデータ取得部と、速度制限設定指示に基づき、データ取得部により取得したデータについて、データ収集装置へ送信するときの通信速度を制限するデータ送信量制限部とを設けるようにした。
本発明では、通信速度の合計値が上限閾値を超えた場合、データ収集装置の制限対象選定部により選定された制限対象のみにおいて単位時間当たりに送信するデータの量を制限し、他のデータの送信を制限しない。これにより本発明では、データの量を必要以上に制限することなく、通信網を極めて効率良く利用しながら、データ収集装置よりデータを効率良く受信して収集することができる。
本発明によれば、複数のゲートウェイから効率良くデータを送信させて収集し得るデータ収集装置、データ収集方法、データ収集プログラム及びデータ収集システムを実現できる。
以下、発明を実施するための形態(以下実施の形態とする)について、図面を用いて説明する。
[1.第1の実施の形態]
[1−1.データ収集システムの構成]
図1に示すように、第1の実施の形態によるデータ収集システム1は、サーバ2と複数のゲートウェイ3とがネットワーク4を介して相互に接続され、さらに各ゲートウェイ3に1以上のセンサ5がそれぞれ接続された構成となっている。またネットワーク4には、サーバ2や各ゲートウェイ3等を管理するための管理装置7も接続されている。
[1−1.データ収集システムの構成]
図1に示すように、第1の実施の形態によるデータ収集システム1は、サーバ2と複数のゲートウェイ3とがネットワーク4を介して相互に接続され、さらに各ゲートウェイ3に1以上のセンサ5がそれぞれ接続された構成となっている。またネットワーク4には、サーバ2や各ゲートウェイ3等を管理するための管理装置7も接続されている。
通信網としてのネットワーク4は、例えばインターネットやWAN(Wide Area Network)のような、比較的広い範囲に渡って形成された通信網であり、通信事業者により構築され、運用や管理等が行われている。このため、例えばサーバ2及びゲートウェイ3の間での通信接続のように、該ネットワーク4の利用を希望する利用者は、通信事業者との間で利用契約を締結して所定の費用を支払うことにより、利用することができる。
一般にこのような利用契約では、ネットワーク4及び各機器の間での通信速度、例えば該ネットワーク4及びサーバ2の間での通信速度に上限値が定められている。このためネットワーク4では、例えばこの上限値を上回るような量のデータがゲートウェイ3からサーバ2に送信されてきた場合、該データの遅延や破棄が生じる恐れがある。
[1−1−1.サーバの構成]
データ収集装置としてのサーバ2は、図2に模式的なブロック図を示すように、バス10を介して制御部11、記憶部12及び通信部13が相互に接続されており、このバス10を介して各部の間で情報を受け渡し得るようになっている。すなわちサーバ2は、一般的な情報処理装置と同様に構成されている。
データ収集装置としてのサーバ2は、図2に模式的なブロック図を示すように、バス10を介して制御部11、記憶部12及び通信部13が相互に接続されており、このバス10を介して各部の間で情報を受け渡し得るようになっている。すなわちサーバ2は、一般的な情報処理装置と同様に構成されている。
制御部11は、図示しないCPU(Central Processing Unit)を中心に構成されており、図示しないROM(Read Only Memory)やフラッシュメモリ等から所定のプログラムを読み出し、図示しないRAM(Random Access Memory)をワークエリアとして使用しながら、データ収集処理のような種々の処理を実行する。
記憶部12は、例えばハードディスクドライブやフラッシュメモリ等のような不揮発性の情報記憶媒体であり、各種プログラムや各種設定情報、或いはネットワーク4を介して受信した各種データ等を記憶する。この記憶部12には、各ゲートウェイ3に関する情報も記憶される。
通信部13は、例えばIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.3u/abのような規格に準拠した有線LAN(Local Area Network)のインタフェースとなっており、この有線LANによりネットワーク4(図1)と接続されている。この通信部13は、ネットワーク4と連携しながら様々な通信処理を行う。具体的に通信部13は、例えば制御部11からデータが供給されると、このデータに対してパケット化等の処理を施し、宛先を表すアドレス等の情報を適宜格納した上で、ネットワーク4へ送信する。また通信部13は、例えばネットワーク4からパケット形式のデータを受信すると、このデータに対して逆パケット化等の処理を施してデータを復元し、制御部11へ供給する。
サーバ2は、制御部11が記憶部12から所定のプログラムを読み出して実行することにより、ネットワークやプロトコル、あるいはアプリケーション等に関して、図3に模式的に示すようなレイヤ(階層)構造を形成する。すなわちサーバ2における最下層は、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)層21となっており、物理層としてのネットワーク4に接続されている。TCP/IP層21の上層は、JVM(Java(登録商標) Virtual Machine)層22となっており、Java(登録商標)言語により記述されたプログラムを実行することができる。JVM層22の上層は、アプリケーション(APL)層23となっており、Java(登録商標)言語により記述された各種プログラム、例えばデータ収集プログラム等が該当する。
ところで制御部11は、記憶部12から所定のプログラムを読み出して実行することにより、その内部に、図4に示すような複数の機能ブロックを形成する。通信速度計測部としてのトラヒックカウンタ31は、ゲートウェイ3(図1)からネットワーク4及び通信部13(図2)を介してデータを受信した場合に、該ゲートウェイ3ごとの通信速度、すなわち単位時間当たりのデータの通信量を計測し、得られた通信速度を記憶部12に記憶させる。
制限対象選定部としての通信速度監視部32は、トラヒックカウンタ31により計測された通信速度の集計処理や、得られた集計結果に基づいた判断処理等を行う。指示生成部33は、通信速度監視部32における集計結果や判断結果等を基に、ゲートウェイ3に対する種々の指示を生成すると共に、これを通信部13(図2)からネットワーク4(図1)を介して該ゲートウェイ3へ送信させる。
また記憶部12(図4)は、その内部に、サーバ情報記憶部35、ゲートウェイ(GW)情報記憶部36、閾値記憶部37及び状態記憶部38を有している。サーバ情報記憶部35は、サーバ2自身に関する情報、例えばノード名やIPアドレス等の他、ゲートウェイ3との間で認証処理を行うための証明書に関する情報を記憶する。ゲートウェイ情報記憶部36は、ネットワーク4を介して接続された各ゲートウェイ3に関する情報、例えばノード名やネットワーク4におけるアドレス等を記憶する。
閾値記憶部37は、図5(A)に示す閾値テーブルTB1を構築しており、通信速度監視部32における判断処理に用いる閾値として、制限設定閾値及び制限解除閾値を記憶している。このうち上限閾値としての制限設定閾値は、上述した通信速度に制限を設定するか否かを判断する際に用いられる値である。また下限閾値としての制限解除閾値は、通信速度に制限が設定されている場合に、これを解除するか否かを判断する際に用いられる値である。
状態記憶部38は、図5(B)に示す状態テーブルTB2を構築しており、トラヒックカウンタ31により計測されたゲートウェイ3ごとの通信速度や、速度制限の有無を記憶させている。この「速度制限」とは、サーバ2において受信するデータの通信速度が比較的大きく、通信事業者との契約により定めた上限値(例えば10[Mb/s])を超える恐れがある場合に、該サーバ2により選定したゲートウェイ3対し、データを送信するときの通信速度を制限させる仕組みである。
[1−1−2.ゲートウェイの構成]
中継装置としてのゲートウェイ3(図1)は、図6に模式的なブロック図を示すように、バス40を介して制御部41、記憶部42、広域通信部43及び局所通信部44が相互に接続されており、このバス40を介して各部の間で情報を受け渡し得るようになっている。
中継装置としてのゲートウェイ3(図1)は、図6に模式的なブロック図を示すように、バス40を介して制御部41、記憶部42、広域通信部43及び局所通信部44が相互に接続されており、このバス40を介して各部の間で情報を受け渡し得るようになっている。
制御部41は、サーバ2の制御部11(図2)と同様、図示しないCPUを中心に構成されており、図示しないROMやフラッシュメモリ等から所定のプログラムを読み出し、図示しないRAMをワークエリアとして使用しながら、データ中継処理のような種々の処理を実行する。記憶部42は、サーバ2の記憶部12(図2)と同様、例えばフラッシュメモリ等のような不揮発性の情報記憶媒体であり、データ中継プログラム等の各種プログラムや各種設定情報等を記憶する。この記憶部42には、サーバ2に関する情報や、各センサ5に関する情報も記憶される。
広域通信部43は、サーバ2の通信部13(図2)と同様、例えばIEEE802.3u/abのような規格に準拠した有線LANのインタフェースとなっており、この有線LANによりネットワーク4(図1)と接続されている。局所通信部44は、例えばIEEE802.11a/b/g/n/ac等の規格に準拠した無線LANやBluetooth(登録商標)等、或いはIEEE802.15.4g等の規格に準拠したWi−SUN(Wireless-Smart Utility Network)のような通信距離が比較的近い無線通信規格のインタフェースとなっている。
この局所通信部44は、制御部41等からデータが供給されると、このデータに対して所定のパケット化等の処理を施した上で無線信号に変換し、これをアンテナ(図示せず)から電波として放射する。また局所通信部44は、センサ5(図1)等から放射された電波をアンテナ(図示せず)により受信して無線信号に変換すると、これに逆パケット化等の処理を施してデータを取り出し、制御部41へ供給する。
ところで制御部41は、記憶部12から所定のプログラムを読み出して実行することにより、その内部に、図7に示すような複数の機能ブロックを形成する。指示受付部61は、サーバ2からネットワーク4を介して送信される種々の情報から、当該ゲートウェイ3に対する指示を取り出して受け付け、この指示を通信制御部62に供給する。データ送信量制限部としての通信制御部62は、指示受付部61から供給される指示に従い、ネットワーク4を介してサーバ2へ送信するデータの通信速度、すなわち単位時間当たりに送信するデータの通信量を決定し、この通信速度に応じてデータ処理部63を制御する。
データ取得部としてのデータ処理部63は、センサ5から局所通信部44を介して受信した無線信号からデータを取り出すと共に、該データをネットワーク4に適した方式でパケット化し、広域通信部43から該ネットワーク4へ送信する。このときデータ処理部63は、通信制御部62の制御に従い、決定された通信速度に応じてデータ形式を変換する。すなわちデータ処理部63は、通信速度を低下させる場合、データ量を削減する目的で、例えばデータに対して圧縮処理を施し、その一部を削除し(すなわち間引き)、或いは静止画像や動画像の解像度を低下させる等の処理を行う。
また記憶部42は、その内部に、サーバ情報記憶部65、ゲートウェイ(GW)情報記憶部66、センサ情報記憶部67及び状態記憶部68を有している。サーバ情報記憶部65は、ネットワーク4におけるサーバ2のアドレス等、該サーバ2に関する情報を記憶する。ゲートウェイ情報記憶部66は、例えばノード名や製造番号、或いはネットワーク4におけるアドレス等、当該ゲートウェイ3を識別するための種々の情報を記憶する。
センサ情報記憶部67は、当該ゲートウェイ3に接続されている各センサ5に関する情報を記憶している。具体的にセンサ情報記憶部67は、例えば各センサ5の機器名や、無線通信におけるアドレス、或いは該センサ5が取得するデータの種別(映像、音声、温度等)やデータ形式(解像度、符号化方式や間欠計測時における間隔等)、並びに生成するデータの通信速度等を記憶している。
状態記憶部68は、図8に示す状態テーブルTB3を構築しており、サーバ2からの速度制限の指示に応じて、各センサ5からそれぞれ取得したデータを該サーバ2へ送信する場合における、データ形式の変換に関する情報が記憶される。この状態テーブルTB3には、速度制限の指示がない場合にデータ形式として「圧縮なし」が格納され、速度制限の指示がある場合にデータ形式として「圧縮あり」が格納される。
データ形式が「圧縮なし」である場合、このことはゲートウェイ3からサーバ2へ送信するデータを圧縮せずにそのまま送信することを意味する。一方、データ形式が「圧縮あり」である場合、このことはゲートウェイ3からサーバ2へ送信するデータを所定の圧縮方式で圧縮して送信することを意味する。本実施の形態において、データの圧縮は可逆的な圧縮を意味しており、圧縮されたデータに対して適切な展開処理を施すことにより、元のデータに復元することができる。
因みにデータ収集システム1は、いわゆるエッジコンピューティングを適用した構成となっている。すなわちゲートウェイ3は、電源の投入後にネットワーク4を介してサーバ2にアクセスし、各種アプリケーションやデータ等をダウンロードして実行することにより、上述した各構成や各機能を実現している。これによりゲートウェイ3は、各センサ5をサーバ2に直接接続した構成と比較して、該サーバ2における処理負荷の軽減やネットワーク4における通信の効率化を図ることができる。またゲートウェイ3は、サーバ2との間で通信セッションを開始する際に、所定の認証処理を行った上でデータの暗号化処理等を行うことにより、ネットワーク4を流れる各データのセキュリティを確保している。
[1−1−3.センサの構成]
データ供給装置としてのセンサ5(図1)は、図9に模式的なブロック図を示すように、バス70を介して制御部71、記憶部72、局所通信部74及びセンサ部75が相互に接続されており、このバス70を介して各部の間で情報を受け渡し得るようになっている。
データ供給装置としてのセンサ5(図1)は、図9に模式的なブロック図を示すように、バス70を介して制御部71、記憶部72、局所通信部74及びセンサ部75が相互に接続されており、このバス70を介して各部の間で情報を受け渡し得るようになっている。
制御部71は、サーバ2の制御部11(図2)やゲートウェイ3の制御部41(図6)と同様、図示しないCPUを中心に構成されており、図示しないROMやフラッシュメモリ等から所定のプログラムを読み出し、図示しないRAMをワークエリアとして使用しながら、データ送信処理のような種々の処理を実行する。記憶部72は、サーバ2の記憶部12(図2)やゲートウェイ3の記憶部42(図6)と同様、例えばフラッシュメモリ等のような不揮発性の情報記憶媒体であり、各種プログラムや各種設定情報等を記憶する。この記憶部72には、当該センサ5を一意に識別するための情報や、接続されるゲートウェイ3(図1)に関する情報等も記憶される。
局所通信部74は、ゲートウェイ3の局所通信部44(図6)と同様、例えばIEEE802.11a/b/g/n/ac等の規格に準拠した無線LANやBluetooth(登録商標)等の規格に準拠した無線通信のインタフェースとなっている。この局所通信部74は、制御部71等からデータが供給されると、このデータに対して所定のパケット化等の処理を施した上で無線信号に変換し、これをアンテナ(図示せず)から電波として放射する。また局所通信部74は、ゲートウェイ3(図1)から放射された電波をアンテナ(図示せず)により受信して無線信号に変換すると、これに逆パケット化等の処理を施してデータを取り出し、制御部71へ供給する。
センサ部75は、例えばカメラや温度センサ等のように、周囲の状況を表す映像や温度等を計測する部品となっている。因みにセンサ5では、センサ部75による計測に必要な情報、例えば映像の解像度や符号化方式、あるいは温度を計測する時間間隔等が、記憶部72に計測設定情報として予め記憶されている。このセンサ部75は、計測設定情報を参照した制御部71の制御に基づき、例えば周囲を撮影して映像(動画像)や静止画像のデータを生成し、或いは周囲の温度を計測して温度データ等を生成して、生成したデータを制御部71へ供給する。
かくしてセンサ5は、センサ部75により生成された映像や温度等のデータを局所通信部74からゲートウェイ3へ供給することができる。
[1−1−4.管理装置の構成]
管理装置7(図1)は、図10に模式的なブロック図を示すように、バス80を介して制御部81、記憶部82、広域通信部83、表示部87及び操作部88が相互に接続されており、このバス80を介して各部の間で情報を受け渡し得るようになっている。
管理装置7(図1)は、図10に模式的なブロック図を示すように、バス80を介して制御部81、記憶部82、広域通信部83、表示部87及び操作部88が相互に接続されており、このバス80を介して各部の間で情報を受け渡し得るようになっている。
制御部81は、サーバ2の制御部11(図2)等と同様、図示しないCPUを中心に構成されており、図示しないROMやフラッシュメモリ等から所定のプログラムを読み出し、図示しないRAMをワークエリアとして使用しながら、設定変更処理のような種々の処理を実行する。記憶部82は、サーバ2の記憶部12(図2)等と同様、例えばフラッシュメモリ等のような不揮発性の情報記憶媒体であり、オペレーティングシステムやブラウザ等の各種プログラム等を記憶する。
広域通信部83は、サーバ2の通信部13(図2)等と同様、例えばIEEE802.3u/abのような規格に準拠した有線LANのインタフェースとなっており、この有線LANによりネットワーク4(図1)と接続されている。表示部87は、例えば液晶ディスプレイでなり、種々の画面を表示する。操作部88は、例えばキーボード及びマウスであり、オペレータの操作入力を受け付けるようになっている。
この管理装置7は、ネットワーク4(図1)を介して接続されたサーバ2及び各ゲートウェイ3と通信処理を行うことにより、該サーバ2及び各ゲートウェイ3における種々の設定内容を変更し得るようになっている。
例えば管理装置7は、オペレータのブラウザ等を介した操作によりサーバ2への接続が指示されると、広域通信部83からネットワーク4を介して該サーバ2と接続し、通信可能な状態を確立する。次に管理装置7は、オペレータの操作により閾値テーブルTB1(図5(A))が指示されると、サーバ2へ該閾値テーブルTB1の読出指示を送信する。これに応じてサーバ2は、記憶部12に記憶されている閾値テーブルTB1の内容を読み出して管理装置7へ送信する。この結果、管理装置7の表示部87には、図11(A)に示すように、閾値テーブルTB1の内容が表示された設定変更画面D1が表示される。
この状態で管理装置7は、変更可能な値(図中の太枠部分)がオペレータの操作により適宜変更された上で「OK」ボタンが操作されると、変更された値をネットワーク4経由でサーバ2へ送信する。これに応じてサーバ2は、管理装置7から受け取った値を記憶部12に記憶されている閾値テーブルTB1に格納することにより、該閾値テーブルTB1により記憶している内容、すなわち設定の内容を更新することができる。
[1−2.データ収集シーケンス]
データ収集システム1では、センサ5により生成されたデータをゲートウェイ3からサーバ2へ送信して収集させる場合、図12に示すデータ収集シーケンスに従い、サーバ2、ゲートウェイ3及びセンサ5が、互いに情報を通信しながら、それぞれの処理を進めるようになっている。
データ収集システム1では、センサ5により生成されたデータをゲートウェイ3からサーバ2へ送信して収集させる場合、図12に示すデータ収集シーケンスに従い、サーバ2、ゲートウェイ3及びセンサ5が、互いに情報を通信しながら、それぞれの処理を進めるようになっている。
まずセンサ5の制御部71は、電源が投入された上で記憶部72からデータ生成プログラムを読み出して実行すると、ルーチンRT1を開始してステップSP1へ移る。ステップSP1において制御部71は、センサ部75により周囲の撮影や温度の計測を行い、計測結果としてデータを生成して次のステップSP2へ移る。ステップSP2において制御部71は、生成したデータを局所通信部74によりゲートウェイ3へ送信し、再びステップSP1へ戻る。その後、制御部71は、一連の処理を繰り返すことにより、データの生成及び送信を継続的に実行する。
ゲートウェイ3の制御部41は、電源が投入された上で記憶部42からデータ中継プログラムを読み出して実行すると、ルーチンRT2を開始してステップSP3へ移る。ステップSP3において制御部41は、局所通信部44により、センサ5からデータを受信したか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、制御部41は、このステップSP3を繰り返すことにより、センサ5からのデータの受信を待ち受ける。
一方、ステップSP3において肯定結果が得られると、制御部41は次のステップSP4へ移る。ステップSP4において制御部41は、状態テーブルTB3(図8)を参照し、サーバ2へデータを送信する際のデータ形式を確認し、データ処理部63(図7)により該データ形式に従いデータを変換して、次のステップSP5へ移る。例えばデータ処理部63は、データ形式が「圧縮なし」であれば、センサ5から取得したデータをそのまま(すなわち無圧縮で)サーバ2へ送信し、データ形式が「圧縮あり」であれば、センサ5から取得したデータを圧縮した上でサーバ2へ送信する。
ステップSP5において制御部41は、変換後のデータを広域通信部43からネットワーク4(図1)経由でサーバ2へ送信する。このとき広域通信部43は、データが圧縮されていれば、非圧縮の場合と比較して、単位時間当たりのデータ量(すなわち通信速度)を低減させた状態で、データを送信することができる。すなわちデータ収集システム1では、当該ゲートウェイ3からネットワーク4を介してサーバ2が受信する時点におけるデータの通信速度も、非圧縮の場合よりも低減された状態となる。
サーバ2の制御部11は、電源が投入された上で記憶部12からデータ収集プログラムを読み出して実行すると、ルーチンRT3を開始してステップSP6へ移る。ステップSP6において制御部11は、通信部13により、ゲートウェイ3からデータを受信したか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、制御部11は、このステップSP6を繰り返すことにより、ゲートウェイ3からのデータの受信を待ち受ける。
一方、ステップSP6において肯定結果が得られると、制御部11は次のステップSP7へ移る。ステップSP7において制御部11は、データを正常に受信したことを表す受信確認を通信部13からゲートウェイ3に送信して、次のステップSP8へ移る。ステップSP8において制御部11は、受信したデータを記憶部12(図2)に記憶させ、次のステップSP9へ移る。このとき制御部11は、データが圧縮されていれば、所定の展開処理を実行することにより、該データを非圧縮の状態に復元した上で、記憶部12に記憶させる。
ステップSP9において制御部11は、トラヒックカウンタ31(図4)により、データを受信したゲートウェイ3における最新の通信速度を算出し、得られた通信速度を状態テーブルTB2(図5(B))に格納して、その次の通信速度指示サブルーチンSRT1へ移る。
制御部11は、この通信速度指示サブルーチンSRT1において、状態テーブルTB2(図5(B))に格納されている最新の通信速度に基づき、通信速度指示を生成してゲートウェイ3へ送信する。この通信速度指示は、ゲートウェイ3からネットワーク4を介してデータを送信する場合における、該データの通信速度に関する指示となっている。その後、制御部11は、再びステップSP6へ戻って一連の処理を繰り返すことにより、ゲートウェイ3からデータを受信して格納すると共に、通信速度を随時更新していく。
これに応じてゲートウェイ3は、次の通信速度変更サブルーチンSRT2へ移る。制御部41は、この通信速度変更サブルーチンSRT2において、サーバ2からの通信速度指示に従い、ネットワーク4を介してサーバ2へデータを送信するときの通信速度に関する制限、具体的には送信するデータのデータ形式を変更する。これによりゲートウェイ3では、ステップSP4及びSP5において、常に最新の通信速度指示を遵守した通信速度で、データをサーバ2へ送信することができる。その後、制御部41は、再びステップSP3へ戻って一連の処理を繰り返すことにより、センサ5から得られるデータを適宜変換し、通信速度指示を遵守したデータをサーバ2へ随時送信する。
このようにデータ収集システム1では、センサ5からゲートウェイ3により中継されたデータをサーバ2により受信し収集すると共に、該サーバ2でのデータの受信時におけるゲートウェイ3ごとの通信速度を随時更新し、この通信速度に応じた通信速度指示を該ゲートウェイ3へ送信するようになっている。
[1−3.通信速度指示サブルーチン]
次に、通信速度指示サブルーチンSRT1(図12)の詳細について、図13のフローチャートを参照しながら説明する。サーバ2の制御部11は、通信速度指示サブルーチンSRT1を開始すると最初のステップSP11へ移り、通信速度監視部32(図4)により状態テーブルTB2(図5(B))を参照し、各機器、すなわち各ゲートウェイ3の通信速度を取得して、次のステップSP12へ移る。
次に、通信速度指示サブルーチンSRT1(図12)の詳細について、図13のフローチャートを参照しながら説明する。サーバ2の制御部11は、通信速度指示サブルーチンSRT1を開始すると最初のステップSP11へ移り、通信速度監視部32(図4)により状態テーブルTB2(図5(B))を参照し、各機器、すなわち各ゲートウェイ3の通信速度を取得して、次のステップSP12へ移る。
ステップSP12において制御部11は、通信速度監視部32(図4)により、各ゲートウェイ3の通信速度を全て加算して加算値を算出し、次のステップSP13へ移る。例えば制御部11は、状態テーブルTB2(図5(B))から読み出した各ゲートウェイ3の通信速度である5.2[Mb/s]及び4.1[Mb/s]を加算することにより、通信速度の加算値を9.3[Mb/s]と算出する。
ステップSP13において制御部11は、閾値テーブルTB1(図5(A))及び状態テーブルTB2(図5(B))を参照してそれぞれに格納された値を読み出し、次のステップSP14へ移る。
ステップSP14において制御部11は、既に速度制限の設定中であるか否か、すなわち状態テーブルTB2の全「速度制限」のなかに「あり」が1個以上あるか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことは、この時点では速度制限が設定されていないため、最新の通信速度を基に、新たに速度制限を設定すべきか否かについて確認する必要があることを表している。このとき制御部11は、次のステップSP15へ移る。因みにこの場合、状態テーブルTB2では、各ゲートウェイ3における「速度制限」の項目が全て「なし」となっている。
ステップSP15において制御部11は、ステップSP11において算出した通信速度の加算値が、閾値テーブルTB1(図5(A))の制限設定閾値(例えば9.0[Mb/s])以上であるか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは、サーバ2におけるデータ受信時の通信速度が、通信事業者との契約における上限値(例えば10[Mb/s])を越える可能性があるため、各ゲートウェイ3から送信されるデータの一部について、通信速度を制限する必要があることを表している。このとき制御部11は、次のステップSP16へ移る。
ステップSP16において制御部11は、通信速度監視部32(図4)により、速度制限を設定するゲートウェイ3(以下これを設定対象機器と呼ぶ)を選定し、次のステップSP17へ移る。このとき制御部11は、例えば複数のゲートウェイ3のうち、状態テーブルTB2(図5(B))における通信速度の値が最も大きいものを、設定対象機器に選定する。
ステップSP17において制御部11は、速度制限の新たな設定に伴い、状態テーブルTB2(図5(B))の内容を更新する。具体的に制御部11は、状態テーブルTB2において、設定対象機器であるゲートウェイ3の速度制限を「あり」に変更し、次のステップSP18へ移る。
ステップSP18において制御部11は、指示生成部33(図4)により速度制限設定指示を生成し、これを通信部13(図2)からネットワーク4を介して設定対象機器であるゲートウェイ3へ送信する。その後、制御部11は、次のステップSP23へ移って通信速度指示サブルーチンSRT1を終了する。
一方、ステップSP15において否定結果が得られると、このことは、通信速度の加算値が十分に小さい値であるために、新たに速度制限を設定する必要が無く、状態テーブルTB2の内容も変更する必要が無いことを表している。このとき制御部11は、次のステップSP23へ移って通信速度指示サブルーチンSRT1を終了する。
また、ステップSP14において肯定結果が得られると、このことは、既に速度制限が設定されているため、最新の通信速度を基に、この速度制限を解除すべきか否かについて確認する必要があることを表している。このとき制御部11は、次のステップSP19へ移る。因みにこの場合、状態テーブルTB2(図5(B))では、1台以上のゲートウェイ3において速度制限が「あり」となっている。
ステップSP19において制御部11は、速度制限を解除するための解除条件が満たされたか否か、具体的にはステップSP11において算出した通信速度の加算値が、閾値テーブルTB1(図5(A))の制限解除閾値(例えば6.0[Mb/s])未満であるか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは、サーバ2におけるデータ受信時の通信速度が、通信事業者との契約における上限値(例えば10[Mb/s])よりも十分に小さい値であることを表す。これは、ゲートウェイ3に設定されている速度制限を解除したとしても、サーバ2における通信速度の合計値がこの上限値を直ちに越える可能性が低いことを意味している。このとき制御部11は、次のステップSP20へ移る。
ステップSP20において制御部11は、状態テーブルTB2(図5(B))を参照することにより、速度制限が設定されている機器、すなわち該速度制限を解除すべきゲートウェイ3(以下これを解除対象機器と呼ぶ)を確認し、次のステップSP21へ移る。ステップSP21において制御部11は、速度制限の解除に伴い、状態テーブルTB2(図5(B))の内容を更新する。具体的に制御部11は、状態テーブルTB2の解除対象機器であるゲートウェイ3の速度制限を「なし」に変更して、次のステップSP22へ移る。
ステップSP22において制御部11は、指示生成部33(図4)により速度制限解除指示を生成し、これを通信部13(図2)からネットワーク4を介して解除対象機器であるゲートウェイ3へ送信する。その後、制御部11は、次のステップSP23へ移って通信速度指示サブルーチンSRT1を終了する。
一方、ステップSP19において否定結果が得られると、このことは、通信速度の加算値が未だに比較的大きい値であるために、現在設定されている速度制限を継続すべきであり、状態テーブルTB2(図5(B))の内容を変更する必要が無いことを表している。このとき制御部11は、次のステップSP23へ移って通信速度指示サブルーチンSRT1を終了する。
[1−4.通信速度変更サブルーチン]
次に、通信速度変更サブルーチンSRT2(図12)の詳細について、図14のフローチャートを参照しながら説明する。ゲートウェイ3の制御部41は、通信速度変更サブルーチンSRT2を開始すると最初のステップSP31へ移り、広域通信部43において、サーバ2(図1)からネットワーク4を介して速度制限設定指示を受信したか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは受信した速度制限設定指示に従って、サーバ2へ送信するデータの通信速度を制限する必要があることを表している。このとき制御部41は、次のステップSP32へ移る。
次に、通信速度変更サブルーチンSRT2(図12)の詳細について、図14のフローチャートを参照しながら説明する。ゲートウェイ3の制御部41は、通信速度変更サブルーチンSRT2を開始すると最初のステップSP31へ移り、広域通信部43において、サーバ2(図1)からネットワーク4を介して速度制限設定指示を受信したか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは受信した速度制限設定指示に従って、サーバ2へ送信するデータの通信速度を制限する必要があることを表している。このとき制御部41は、次のステップSP32へ移る。
ステップSP32において制御部41は、通信制御部62(図7)により、状態テーブルTB3(図8)のデータ形式を「圧縮あり」に更新した後、次のステップSP35へ移り、通信速度変更サブルーチンSRT2を終了する。これによりゲートウェイ3では、これ以降にサーバ2へ送信するデータをデータ処理部63(図7)において圧縮してから送信することになる(図12、ステップSP4及びSP5)。
一方、ステップSP31において否定結果が得られると、制御部41は次のステップSP33へ移り、広域通信部43において、サーバ2(図1)からネットワーク4を介して速度制限解除指示を受信したか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは受信した速度制限解除指示に従って、サーバ2へ送信するデータの通信速度に関する制限を解除する必要があることを表している。このとき制御部41は、次のステップSP34へ移る。
ステップSP34において制御部41は、通信制御部62(図7)により、状態テーブルTB3(図8)のデータ形式を「圧縮なし」に更新した後、次のステップSP35へ移り、通信速度変更サブルーチンSRT2を終了する。これによりゲートウェイ3では、これ以降にサーバ2へ送信するデータをデータ処理部63(図7)において圧縮せずに送信することになる(図12、ステップSP4及びSP5)。
また、ステップSP33において否定結果が得られると、このことは、この段階ではサーバ2から通信速度指示を受信していないため、現在のデータ形式を維持すべきであることを表している。このとき制御部41は、状態テーブルTB3(図8)を更新すること無く、次のステップSP35へ移って通信速度変更サブルーチンSRT2を終了する。
[1−5.効果等]
以上の構成において、第1の実施の形態によるデータ収集システム1では、サーバ2においてゲートウェイ3ごとの通信速度を算出し、該通信速度の加算値が制限設定閾値を超えた場合、該通信速度が最も大きいゲートウェイ3に対して、送信するデータの量を削減させて通信速度を低減させる。このためデータ収集システム1では、サーバ2において受信するデータの通信速度を低下させることができ、ネットワーク4における契約上の上限値を越えない範囲に収め、データの遅延や破棄を未然に回避することができる。
以上の構成において、第1の実施の形態によるデータ収集システム1では、サーバ2においてゲートウェイ3ごとの通信速度を算出し、該通信速度の加算値が制限設定閾値を超えた場合、該通信速度が最も大きいゲートウェイ3に対して、送信するデータの量を削減させて通信速度を低減させる。このためデータ収集システム1では、サーバ2において受信するデータの通信速度を低下させることができ、ネットワーク4における契約上の上限値を越えない範囲に収め、データの遅延や破棄を未然に回避することができる。
特にデータ収集システム1では、ゲートウェイ3毎に通信速度を計測し、該通信速度が最も大きいゲートウェイ3を、送信するデータの通信速度を制限する制限対象として選定する(図13、ステップSP16)。このためデータ収集システム1では、ごく少数のゲートウェイ3に対して通信速度を制限するだけで、各ゲートウェイ3やサーバ2における全体的な処理負荷を必要以上に高めることなく、サーバ2における各通信速度の加算値を効果的に削減することができる。
ところでデータ収集システム1では、例えば各ゲートウェイ3において、データ送信後にサーバ2から送信される受信確認を受信するまでの経過時間を計測することにより、サーバ2におけるデータトラヒックを推察する、といった手法をとることも考えられる。すなわち、ゲートウェイ3において、この経過時間が所定の閾値よりも大きい場合に、サーバ2側において輻輳が発生していると判断し、データの形式を変換して通信速度を低下させることにより、輻輳の解消を図ることができる。
しかしながらこの手法では、実際に輻輳が発生してからデータ形式の変換を開始するため、事後的な対応となってしまい、データの遅延や消失を未然に防止することはできない。またこの場合、受信確認を受信するまで待機するため、輻輳が発生しているか否かを判断できるまでに長時間を要してしまう、という問題もある。さらにこの場合、全てのゲートウェイ3においてデータの形式を変換するため、データ量の削減幅が小さいデータであっても無駄にデータ形式を変換してしまい、変換処理を無駄に行う恐れもあった。
これに対し、本実施の形態によるデータ収集システム1では、サーバ2において受信した各ゲートウェイ3からのデータの通信速度を随時計測しており、各通信速度の加算値を制限設定閾値(図5(A))と比較することにより、通信事業者との契約における上限値を越える恐れがあるか否かを判断する(図13、ステップSP14)。
このためデータ収集システム1では、通信速度の加算値が上限値を越えて輻輳が発生する恐れがあるか否かを、該輻輳の発生前に確実に検出して、未然に防止することができる。またデータ収集システム1では、ネットワーク4において最もデータが集中する箇所であるサーバ2との接続箇所における通信速度を、該サーバ2において受信したデータの通信速度として、遅滞なく正確に計測することができる。
さらにデータ収集システム1では、サーバ2における処理を、制限対象のゲートウェイ3を選定して通知するまでに留め、該ゲートウェイ3において、通信速度の制限に伴いデータ形式を変換するか否か、すなわちデータを圧縮するか否かを決定するようにした(図13、ステップSP32)。これによりデータ収集システム1では、サーバ2において各センサ5に関する種々の情報までは管理する必要が無く、通信速度の制限に関する処理負荷を極めて小さく抑えることができる。
またサーバ2は、通信速度の加算値が制限解除閾値(図5(A))を下回った場合、ゲートウェイ3における速度制限を解除させる(図13、ステップSP19〜SP22)。これによりデータ収集システム1では、サーバ2において受信するデータの通信速度を効果的に抑えながらも、ゲートウェイ3及び該サーバ2において処理負荷が増加する期間を、必要最小限に抑えることができる。
以上の構成によれば、第1の実施の形態によるデータ収集システム1は、サーバ2においてゲートウェイ3ごとの通信速度を算出し、該通信速度の加算値が制限設定閾値を超えた場合、該通信速度が最も大きいゲートウェイ3に対して、送信するデータの量を削減させて通信速度を低減させる。これによりデータ収集システム1では、データの圧縮及び展開に伴う処理負荷の増加量を十分に小さく抑えながら、サーバ2において受信するデータの通信速度を低下させることができ、ネットワーク4における契約上の上限値を越えない範囲に収め、データの遅延や破棄を未然に回避することができる。
[2.第2の実施の形態]
第2の実施の形態によるデータ収集システム101(図1)は、第1の実施の形態によるデータ収集システム1と比較して、ゲートウェイ3に代わるゲートウェイ103を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
第2の実施の形態によるデータ収集システム101(図1)は、第1の実施の形態によるデータ収集システム1と比較して、ゲートウェイ3に代わるゲートウェイ103を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
[2−1.ゲートウェイの構成]
ゲートウェイ103(図6)は、第1の実施の形態によるゲートウェイ3と比較して、制御部41及び記憶部42に代わる制御部141及び記憶部142を有している。このうち制御部141(図7)は、制御部41と概ね同様に構成されているものの、その内部に形成される機能ブロックとして、通信制御部62に代わる通信制御部162を有する点において相違する。
ゲートウェイ103(図6)は、第1の実施の形態によるゲートウェイ3と比較して、制御部41及び記憶部42に代わる制御部141及び記憶部142を有している。このうち制御部141(図7)は、制御部41と概ね同様に構成されているものの、その内部に形成される機能ブロックとして、通信制御部62に代わる通信制御部162を有する点において相違する。
また記憶部142は、記憶部42と概ね同様に構成されているものの、その内部にセンサ情報記憶部67に代わるセンサ情報記憶部167を有する点において相違する。センサ情報記憶部167は、図15(A)に示すセンサ情報テーブルTB4を構築しており、当該ゲートウェイ103に接続されている各センサ5に関する情報を記憶させる。このセンサ情報テーブルTB4には、例えば各センサ5の機器名や、無線通信におけるアドレス、或いは該センサ5が取得するデータの種別(映像、音声、温度等)やデータ形式(解像度、符号化方式や間欠計測時における間隔等)、並びに生成するデータの通信速度が格納される。
因みにデータ収集システム101(図1)では、オペレータが管理装置7を操作することにより、ゲートウェイ103の記憶部142に記憶しているセンサ情報テーブルTB4等についても、サーバ2の閾値テーブルTB1(図5)の場合と同様に、その設定内容を変更することができる。例えば、このセンサ情報テーブルTB4の内容が変更される場合、管理装置7の表示部87(図10)には、図11(B)に示すように、該センサ情報テーブルTB4の内容が表示された設定変更画面D2が表示され、オペレータの操作により、それぞれ値が適宜変更される。
状態制御部168(図7)は、第1の実施の形態における状態テーブルTB3(図8)に代えて、図15(B)に示す状態テーブルTB5を有する点において相違する。この状態テーブルTB5は、各センサ5からそれぞれ取得したデータをサーバ2へ送信する場合におけるデータ形式に関する情報が記憶される。具体的に状態テーブルTB5には、各センサ5と対応付けて、速度制限の有無と、送信時におけるデータ形式とがそれぞれ格納される。
このうち速度制限の有無は、データ形式を変換するか否かを表す。すなわち制御部141は、各センサ5から取得したデータについて、速度制限をすべき場合にはデータ形式を変換してから、速度制限をしない場合にはデータ形式を変換せずに送信する。またデータ形式は、センサ情報テーブルTB4(図15(A))に格納されているデータ形式のうち、データ形式の変換の有無(すなわち速度制限の有無)に応じたものがそのまま格納される。
これを換言すれば、本実施の形態におけるデータ形式の変換は、第1の実施の形態と異なり、データの一部を間引く等の処理を行っており、該データを不可逆的に変換していると見なすこともできる。
[2−2.通信速度変更サブルーチン]
ところで制御部141は、通信速度変更サブルーチンSRT2(図14)に代えて、図16に示す通信速度変更サブルーチンSRT3を実行するようになっている。すなわち制御部141は、通信速度変更サブルーチンSRT3を開始すると、ステップSP41においてステップSP31(図14)と同様の判断処理を行い、肯定結果が得られると次のステップSP42へ移る。
ところで制御部141は、通信速度変更サブルーチンSRT2(図14)に代えて、図16に示す通信速度変更サブルーチンSRT3を実行するようになっている。すなわち制御部141は、通信速度変更サブルーチンSRT3を開始すると、ステップSP41においてステップSP31(図14)と同様の判断処理を行い、肯定結果が得られると次のステップSP42へ移る。
ステップSP42において制御部141は、接続されているセンサ5の中から通信速度を制限するものを選定し(以下これを制限センサと呼ぶ)、次のステップSP43へ移る。具体的に制御部141は、制限センサ選定部としての通信制御部162により、センサ情報テーブルTB4(図15(A))を参照して、各センサ5から送信される通常時におけるデータの通信速度をそれぞれ読み出し、該通信速度が最も大きいセンサ5を制限センサとして選定する。
ステップSP43において制御部141は、制限センサのデータをサーバ2へ送信する際にデータ形式を変換するよう、必要な情報を変更する。具体的に制御部141は、センサ情報テーブルTB4(図15(A))から、制限センサの制限時におけるデータ形式を読み出し、これを状態テーブルTB5(図15(B))における制限センサのデータ形式として格納(すなわち更新)すると共に、速度制限を「あり」に更新する。その後、制御部141は次のステップSP46へ移り、通信速度変更サブルーチンSRT3を終了する。
一方、ステップSP41において否定結果が得られると、制御部141は次のステップSP44へ移り、ステップSP33(図14)と同様の判断処理を行う。ここで肯定結果が得られると、制御部141は次のステップSP45へ移る。
ステップSP45において制御部141は、サーバ2への送信時にデータ形式を変換するように設定されているセンサ5について、該データ形式を変換せずに送信するように、必要な情報を変更する。具体的に制御部141は、まず状態テーブルTB5(図15(B))を参照することにより、速度制限が「あり」でありデータ形式を変換するように設定されているセンサ5、すなわちこの設定を解除すべきセンサ5(以下これを解除制限センサと呼ぶ)を確認する。
続いて制御部141は、センサ情報テーブルTB4(図15(A))を参照し、解除制限センサの通常時におけるデータ形式を読み出し、これを状態テーブルTB5における解除制限センサのデータ形式として格納(すなわち更新)すると共に、速度制限を「なし」に更新する。その後、制御部141は次のステップSP46へ移り、通信速度変更サブルーチンSRT3を終了する。
[2−3.効果等]
以上の構成において、第2の実施の形態によるデータ収集システム101は、第1の実施の形態と同様に、サーバ2においてゲートウェイ103ごとの通信速度を算出し、該通信速度の加算値が制限設定閾値を超えた場合、該通信速度が最も大きいゲートウェイ103に対して、送信するデータの量を削減させて通信速度を低減させる。このためデータ収集システム101では、やはり第1の実施の形態と同様に、サーバ2において受信するデータの通信速度を低下させることができ、ネットワーク4における契約上の上限値を越えない範囲に収め、データの遅延や破棄を未然に回避することができる。
以上の構成において、第2の実施の形態によるデータ収集システム101は、第1の実施の形態と同様に、サーバ2においてゲートウェイ103ごとの通信速度を算出し、該通信速度の加算値が制限設定閾値を超えた場合、該通信速度が最も大きいゲートウェイ103に対して、送信するデータの量を削減させて通信速度を低減させる。このためデータ収集システム101では、やはり第1の実施の形態と同様に、サーバ2において受信するデータの通信速度を低下させることができ、ネットワーク4における契約上の上限値を越えない範囲に収め、データの遅延や破棄を未然に回避することができる。
これによりデータ収集システム101では、全てのゲートウェイ103に対して通信速度を低減させる場合と比較して、データ量の削減に伴うデータの品質や精度の低下、例えば画質の低下や取得間隔の長期化等が生じるデータを、極めて少なく抑えることができる。すなわちデータ収集システム101では、通信速度の制限が指示されていない各ゲートウェイ103において、データ量が削減されていない高品質なデータを、そのままサーバ2へ送信して収集させることができる。
特にゲートウェイ103は、速度制限を行う場合に、全てのセンサ5ではなく、選定したセンサ5についてのみ、データ形式を変換してサーバ2へ送信するようにした。このためデータ収集システム101では、データ形式の変換に伴いデータの品質や精度が低下してしまう、といった影響が及ぶ範囲を、必要最小限のデータに留めることができる。
さらにゲートウェイ103では、速度制限を行う場合に、第1の実施の形態のようにサーバ2へ送信するデータを可逆的に圧縮するのではなく、データ形式を不可逆的に変更するようにした(図16、ステップSP42及びSP43)。このためデータ収集システム101では、第1の実施の形態と比較して、サーバ2においてデータの展開処理が不要となり、該サーバ2における処理負荷を軽減することができる。
そのうえデータ収集システム101では、サーバ2における処理を、第1の実施の形態と同様に制限対象のゲートウェイ103を選定して通知するまでに留め、該ゲートウェイ103において、通信速度の制限に伴いデータ形式を変換するべきセンサ5を制限センサとして選定するようにした。これによりデータ収集システム101では、サーバ2において各センサ5に関する種々の情報を管理する必要が無く、通信速度の制限に関する処理負荷を極めて小さく抑えることができる。
またゲートウェイ103は、センサ5毎のデータの通信速度を、センサ情報テーブルTB4(図15(A))として予め記憶させるようにした。このためデータ収集システム101では、サーバ2からゲートウェイ103に速度制限設定指示が通知された場合、該ゲートウェイ103においてこのセンサ情報テーブルTB4から得られる通信速度を比較するだけで、該通信速度が最も大きくデータ形式を変換すべきであるセンサ5を、容易に選定することができる。
その他の点においても、第2の実施の形態によるデータ収集システム101は、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏し得る。
以上の構成によれば、第2の実施の形態によるデータ収集システム101は、サーバ2においてゲートウェイ103ごとの通信速度を算出し、該通信速度の加算値が制限設定閾値を超えた場合、該通信速度が最も大きいゲートウェイ103に対して、目標値を通知し、送信するデータの量を削減させて通信速度を低減させる。該ゲートウェイ103では、選定したセンサ5のデータのみ、データ形式を変換して送信する。これによりデータ収集システム101では、データ量の削減に伴うデータの品質や精度の低下を格段に小さく抑えながら、サーバ2において受信するデータの通信速度を低下させることができ、ネットワーク4における契約上の上限値を越えない範囲に収め、データの遅延や破棄を未然に回避することができる。
[3.第3の実施の形態]
第3の実施の形態によるデータ収集システム201(図1)は、第1の実施の形態によるデータ収集システム1と比較して、サーバ2及びゲートウェイ3に代わるサーバ202及びゲートウェイ203を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
第3の実施の形態によるデータ収集システム201(図1)は、第1の実施の形態によるデータ収集システム1と比較して、サーバ2及びゲートウェイ3に代わるサーバ202及びゲートウェイ203を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
[3−1.サーバ及びゲートウェイの構成]
サーバ202(図2)は、第1の実施の形態によるサーバ2と比較して、制御部11に代わる制御部211を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。この制御部211(図4)は、制御部11と概ね同様に構成されているものの、その内部に形成される機能ブロックとして、指示生成部33に代わる指示生成部233を有する点において相違する。
サーバ202(図2)は、第1の実施の形態によるサーバ2と比較して、制御部11に代わる制御部211を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。この制御部211(図4)は、制御部11と概ね同様に構成されているものの、その内部に形成される機能ブロックとして、指示生成部33に代わる指示生成部233を有する点において相違する。
また制御部211は、通信速度指示サブルーチンSRT1(図13)において、概ね第1の実施の形態と同様の処理を実行するものの、ステップSP18において、設定対象のゲートウェイ203に対し、速度制限設定指示に加えて目標値を送信するようになっている。この目標値は、ステップSP12において算出した通信速度の加算値と、閾値テーブルTB1(図5(A))の制限設定閾値との差分値として算出される。
一方、ゲートウェイ203(図6)は、第1の実施の形態によるゲートウェイ3と比較して、制御部41及び記憶部42に代わる制御部241及び記憶部242を有している。このうち制御部241(図7)は、制御部41と概ね同様に構成されているものの、その内部に形成される機能ブロックとして、通信制御部62に代わる通信制御部262を有する点において相違する。
また記憶部242は、記憶部42と概ね同様に構成されているものの、その内部にセンサ情報記憶部67に代わるセンサ情報記憶部267を有する点において相違する。センサ情報記憶部267は、図17に示すように、第2の実施の形態におけるセンサ情報テーブルTB4(図15(A))と対応するセンサ情報テーブルTB6を有している。
センサ情報テーブルTB6は、センサ情報テーブルTB4と同様に、各センサ5と対応付けて、データ種別、データ形式及び通信速度がそれぞれ格納されている。このうちデータ形式及び通信速度には、通常時の値に加えて、「第1制限」及び「第2制限」のように2通りの制限時の値がそれぞれ格納されている。さらに通信速度には、図中に括弧書きで示すように、通常時からの差分値もそれぞれ格納されている。このうち第1制限は、データ量を制限する度合が比較的弱く、通信速度の削減幅が比較的小さい状態となっている。一方、第2制限は、データ量を制限する度合が比較的強く、通信速度の削減幅が比較的大きい状態となっている。
また制御部241は、第2の実施の形態と同様に通信速度変更サブルーチンSRT3(図16)を実行するようになっており、さらにステップSP42において、速度制限設定指示に加えて目標値に応じた処理を実行するようになっている。
具体的に制御部241は、このステップSP42において、まずセンサ情報テーブルTB6(図17)を参照することにより、各センサ5から送信されるデータを通常時から第1制限時及び第2制限時に変更した場合における、通信速度の差分値をそれぞれ読み出す。続いて制御部241は、サーバ2から送信された目標値と、各差分値とを比較することにより、該差分値が該目標値以上であり、且つ該目標値に最も近い値となるような、センサ5及び制限の種類を選定し、それぞれ制限センサ及び選定制限とする。例えば制御部241は、目標値が0.3[Mb/s]であった場合、差分値が0.6[Mb/s]となる「センサA」及び「第1制限」を制限センサ及び選定制限として選定する。
次に制御部241は、センサ情報テーブルTB6(図17)から、制限センサの対象制限におけるデータ形式(例えば「センサA」の「第1制限」である「中解像度」)を読み出し、これを状態テーブルTB5(図15(B))における制限センサのデータ形式として格納(すなわち更新)する。
[3−2.効果等]
以上の構成において、第3の実施の形態によるデータ収集システム201は、第1の実施の形態と同様に、サーバ202においてゲートウェイ203ごとの通信速度を算出し、該通信速度の加算値が制限設定閾値を超えた場合、該通信速度が最も大きいゲートウェイ203に対して、送信するデータの量を削減させて通信速度を低減させる。このためデータ収集システム201では、やはり第1の実施の形態と同様に、サーバ202において受信するデータの通信速度を低下させることができ、ネットワーク4における契約上の上限値を越えない範囲に収め、データの遅延や破棄を未然に回避することができる。
以上の構成において、第3の実施の形態によるデータ収集システム201は、第1の実施の形態と同様に、サーバ202においてゲートウェイ203ごとの通信速度を算出し、該通信速度の加算値が制限設定閾値を超えた場合、該通信速度が最も大きいゲートウェイ203に対して、送信するデータの量を削減させて通信速度を低減させる。このためデータ収集システム201では、やはり第1の実施の形態と同様に、サーバ202において受信するデータの通信速度を低下させることができ、ネットワーク4における契約上の上限値を越えない範囲に収め、データの遅延や破棄を未然に回避することができる。
これに加えてサーバ202では、各ゲートウェイ203における通信速度の加算値と制限設定閾値との差分を算出して目標値とし、これを速度制限設定指示と共に設定対象のゲートウェイ203へ送信するようにした。また各ゲートウェイ203では、予め複数の制限の種類を用意し、各制限の種類に応じたデータ形式並びに通信速度及び通常時との差分値をセンサ情報テーブルTB6(図17)に格納しておくようにした。
そのうえでゲートウェイ203は、速度制限設定指示を受信した場合、通知された目標値に最も適した、具体的には差分値が該目標値以上であり、且つ該目標値に最も近い値であるセンサ5及び制限の種類を選定するようにした。このためデータ収集システム201では、通信速度の制限後に、サーバ202における通信速度の加算値を制限設定閾値未満に抑えながら、第2の実施の形態よりもデータ量の削減幅を縮小させること、すなわちデータの品質や精度の低下度合を小さく抑えることができる。
その他の点においても、第3の実施の形態によるデータ収集システム201は、第1及び第2の実施の形態と同様の作用効果を奏し得る。
以上の構成によれば、第3の実施の形態によるデータ収集システム201は、サーバ202においてゲートウェイ203ごとの通信速度を算出し、該通信速度の加算値が制限設定閾値を超えた場合、該通信速度が最も大きいゲートウェイ203に対して、目標値を通知し、送信するデータの量を削減させて通信速度を低減させる。該ゲートウェイ203では、複数種類が用意された制限のうち、目標値に最も適したものを選定する。これによりデータ収集システム201では、データ量の削減に伴うデータの品質や精度の低下を格段に小さく抑えながら、サーバ202において受信するデータの通信速度を低下させることができ、ネットワーク4における契約上の上限値を越えない範囲に収め、データの遅延や破棄を未然に回避することができる。
[4.第4の実施の形態]
第4の実施の形態によるデータ収集システム301(図1)は、第1の実施の形態によるデータ収集システム1と比較して、サーバ2及びゲートウェイ3に代わるサーバ302及びゲートウェイ303を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
第4の実施の形態によるデータ収集システム301(図1)は、第1の実施の形態によるデータ収集システム1と比較して、サーバ2及びゲートウェイ3に代わるサーバ302及びゲートウェイ303を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
[4−1.サーバ及びゲートウェイの構成]
サーバ302(図2)は、第1の実施の形態によるサーバ2と比較して、制御部11及び記憶部12に代わる制御部311及び記憶部312を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。この制御部311(図4)は、制御部11と概ね同様に構成されているものの、その内部に形成される機能ブロックとして、トラヒックカウンタ31及び通信速度監視部32に代わるトラヒックカウンタ331及び通信速度監視部332を有する点において相違する。
サーバ302(図2)は、第1の実施の形態によるサーバ2と比較して、制御部11及び記憶部12に代わる制御部311及び記憶部312を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。この制御部311(図4)は、制御部11と概ね同様に構成されているものの、その内部に形成される機能ブロックとして、トラヒックカウンタ31及び通信速度監視部32に代わるトラヒックカウンタ331及び通信速度監視部332を有する点において相違する。
トラヒックカウンタ331は、ゲートウェイ303からデータを受信した場合に、第1の実施の形態とは異なり、センサ5ごとの通信速度を計測し、得られた通信速度を記憶部312に記憶させる。通信速度監視部332は、トラヒックカウンタ331により計測されたセンサ5ごとの通信速度の集計処理や、得られた集計結果に基づいた判断処理等を行う。
記憶部312は、記憶部12と概ね同様に構成されているものの、ゲートウェイ情報記憶部36及び状態記憶部38に代わるゲートウェイ情報記憶部336及び状態記憶部338を有している。
ゲートウェイ情報記憶部336には、各ゲートウェイ303に関する情報に加えて、該ゲートウェイ303にそれぞれ接続されたセンサ5に関する情報が、図18に示すセンサ情報テーブルTB7として格納されている。このセンサ情報テーブルTB7には、各センサ5がそれぞれ接続されているゲートウェイ303と対応付けられて格納されている。状態記憶部338は、図5(B)と対応する図19に示す状態テーブルTB8を構築しており、トラヒックカウンタ331により計測されたセンサ5ごとの通信速度や速度制限の有無を表す情報を記憶させている。
このように第4の実施の形態では、センサ5とは直接的に接続されていないサーバ302において、記憶部312に各センサ5に関する通信速度やデータ形式等の詳細な情報を記憶させている。
一方、ゲートウェイ303(図6)は、第1の実施の形態によるゲートウェイ3と比較して、制御部41及び記憶部42に代わる制御部341及び記憶部342を有している。このうち制御部341(図7)は、制御部41と概ね同様に構成されているものの、その内部に形成される機能ブロックとして、通信制御部62に代わる通信制御部362を有する点において相違する。
また記憶部342(図7)は、記憶部42と概ね同様に構成されているものの、その内部にセンサ情報記憶部67及び状態記憶部68に代わるセンサ情報記憶部367及び状態記憶部368を有する点において相違する。センサ情報記憶部367は、第2の実施の形態と同様のセンサ情報テーブルTB4(図15(A))を記憶している。換言すれば、ゲートウェイ303は、サーバ2が記憶部312に記憶させているセンサ情報テーブルTB7(図18)のうち、自己に接続されたセンサ5に関する情報のみを、センサ情報テーブルTB4に記憶させている。また状態記憶部368は、第2の実施の形態と同様の状態テーブルTB5(図15(B))を記憶している。
[4−2.サーバ及びゲートウェイにおける処理]
ところでサーバ302の制御部311は、通信速度指示サブルーチンSRT1(図13)の各処理において、ゲートウェイ303ごとの通信速度に代えてセンサ5ごとの通信速度を用い、また状態テーブルTB2に代えて状態テーブルTB8(図19)を用いるようになっている。
ところでサーバ302の制御部311は、通信速度指示サブルーチンSRT1(図13)の各処理において、ゲートウェイ303ごとの通信速度に代えてセンサ5ごとの通信速度を用い、また状態テーブルTB2に代えて状態テーブルTB8(図19)を用いるようになっている。
例えば制御部311は、ステップSP11において、通信速度監視部332(図4)により状態テーブルTB8(図19)を参照し、各機器、すなわち各センサ5の通信速度を取得する。また制御部311は、次のステップSP12において、各センサ5の通信速度を全て加算することにより通信速度の加算値を算出する。
さらに制御部311は、ステップSP16において、通信速度監視部332(図4)により、速度制限を設定するセンサ5(以下これを本実施の形態において設定対象機器と呼ぶ)を選定する。具体的に制御部311は、まず全てのセンサ5のうち通信速度が大きい方から半数の、すなわち状態テーブルTB8(図19)における通信速度の値が大きい方から2台を、設定対象機器にそれぞれ選定する。
続いて制御部311は、ステップSP17において、状態テーブルTB8(図19(B))における選設定対象機器の速度制限を「あり」に更新する。また制御部311は、ステップSP18において、設定対象機器である各センサ5がそれぞれ接続されている各ゲートウェイ303に対して、速度制限設定指示と、設定対象機器であるセンサ5を特定するための情報(例えば機器名等)を送信する。
さらに制御部311は、ステップSP20において、通信速度監視部332(図4)により、速度制限を解除するセンサ5(以下これを本実施の形態において解除対象機器と呼ぶ)として、状態テーブルTB8(図19)において速度制限が「あり」となっているものを選定する。
続いて制御部311は、ステップSP21において、状態テーブルTB8(図19(B))における解除対象機器の速度制限を「なし」に更新する。また制御部311は、ステップSP22において、解除対象機器である各センサ5がそれぞれ接続されている各ゲートウェイ303に対して、速度制限解除指示と、解除対象機器であるセンサ5を特定するための情報(例えば機器名等)を送信する。
このようにサーバ302は、センサ5ごとの通信速度を計測すると共に、速度制限を設定又は解除すべきセンサ5を選定し、これを速度制限設定指示又は速度制限解除指示と共に、ゲートウェイ303へ送信するようになっている。
一方、ゲートウェイ303の制御部341は、第2の実施の形態における通信速度変更サブルーチンSRT3(図16)と類似した処理を行う。ただし制御部341は、サーバ302において設定対象機器となるセンサ5が既に選定されているため、ステップSP42の処理を省略し、これを制限センサとする。これによりゲートウェイ303は、サーバ302において選定されたセンサ5のデータに関して、速度制限を設定又は解除することができる。
[4−3.効果等]
以上の構成において、第4の実施の形態によるデータ収集システム301は、サーバ302においてセンサ5ごとの通信速度を算出し、該通信速度の加算値が制限設定閾値を超えた場合、該通信速度が大きい方から半数のセンサ5について、ゲートウェイ303から送信するデータの量を削減させて通信速度を低減させる。このためデータ収集システム301では、第1の実施の形態と同様に、サーバ302において受信するデータの通信速度を低下させることができ、ネットワーク4における契約上の上限値を越えない範囲に収め、データの遅延や破棄を未然に回避することができる。
以上の構成において、第4の実施の形態によるデータ収集システム301は、サーバ302においてセンサ5ごとの通信速度を算出し、該通信速度の加算値が制限設定閾値を超えた場合、該通信速度が大きい方から半数のセンサ5について、ゲートウェイ303から送信するデータの量を削減させて通信速度を低減させる。このためデータ収集システム301では、第1の実施の形態と同様に、サーバ302において受信するデータの通信速度を低下させることができ、ネットワーク4における契約上の上限値を越えない範囲に収め、データの遅延や破棄を未然に回避することができる。
特にサーバ302では、全てのセンサ5から送信されるデータについて、それぞれの通信速度を計測した上で、該通信速度が大きいものから半数を、速度制限の対象として選定する。このためデータ収集システム301では、第1の実施の形態等のように、ゲートウェイ3ごとの通信速度を基に、該ゲートウェイ3を対象として速度制限の有無を決定する場合と比較して、通信速度を制限すべきデータをセンサ5ごとに、きめ細かく直接的に選定できる。
またゲートウェイ303では、サーバ302から速度制限設定指示又は速度制限解除指示が通知されると共にセンサ5が指定されるため、該センサ5を選定する選定処理を行う必要が無い。これによりデータ収集システム301では、第2及び第3の実施の形態と比較して、ゲートウェイ303における処理負荷を軽減でき、また選定処理に必要な各種情報の記憶や管理を行う必要も無い。
その他の点においても、第4の実施の形態によるデータ収集システム301は、第1、第2及び第3の実施の形態と同様の作用効果を奏し得る。
以上の構成によれば、第4の実施の形態によるデータ収集システム301は、サーバ302においてセンサ5ごとの通信速度を算出し、該通信速度の加算値が制限設定閾値を超えた場合、該通信速度が大きい方から半数のセンサ5を選定し、ゲートウェイ303から送信するデータの量を削減させて通信速度を低減させる。これによりデータ収集システム301では、データ量の削減に伴うデータの品質や精度の低下を格段に小さく抑えながら、サーバ302において受信するデータの通信速度を低下させることができ、ネットワーク4における契約上の上限値を越えない範囲に収め、データの遅延や破棄を未然に回避することができる。
[5.他の実施の形態]
なお上述した第1の実施の形態においては、ゲートウェイ3においてデータに圧縮処理を施すことにより通信速度を低減させる場合について述べた。また第2〜第4の実施の形態においては、映像の解像度を低下させ、或いは間欠的なデータの一部を間引いて間隔を長期化することにより、通信速度を低減させる場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば映像の符号化方式をMPEG(Motion Pictures Expert Group)−2からMPEG−4 AVC(Advanced Video Coding)/H.264やMPEG−H/H.265 HEVC(High Efficiency Video Coding)等のより効率が高いものに変更する等、他の種々の手法によりデータの通信速度を低減させても良い。センサ5により取得されサーバ2により収集されるデータとしては、映像や温度に限らず、例えば音声や静止画像、或いは湿度や照度等、様々な種類を適用することができる。
なお上述した第1の実施の形態においては、ゲートウェイ3においてデータに圧縮処理を施すことにより通信速度を低減させる場合について述べた。また第2〜第4の実施の形態においては、映像の解像度を低下させ、或いは間欠的なデータの一部を間引いて間隔を長期化することにより、通信速度を低減させる場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば映像の符号化方式をMPEG(Motion Pictures Expert Group)−2からMPEG−4 AVC(Advanced Video Coding)/H.264やMPEG−H/H.265 HEVC(High Efficiency Video Coding)等のより効率が高いものに変更する等、他の種々の手法によりデータの通信速度を低減させても良い。センサ5により取得されサーバ2により収集されるデータとしては、映像や温度に限らず、例えば音声や静止画像、或いは湿度や照度等、様々な種類を適用することができる。
また上述した第1の実施の形態においては、ゲートウェイ3においてデータ形式として「圧縮あり」又は「圧縮なし」の何れかを設定することにより、データを圧縮するか否かのみを指定する場合について述べた(図8)。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば第3の実施の形態と同様に、サーバ2からゲートウェイ3に対して目標値を送信し、該ゲートウェイ3においてこの目標値に応じた圧縮率を決定し、この圧縮率に従ってデータを圧縮するようにしても良い。或いは、例えば「映像及び音声」のように、データ形式を変更するデータの種類をサーバ2において決定し、これをゲートウェイ3へ通知しても良い。
さらに上述した第1の実施の形態においては、通信速度の制限が指示されたゲートウェイ3において、可逆的な圧縮処理によりデータを圧縮し、第2の実施の形態においては、不可逆的に映像データの解像度低下や間欠的なデータの間引き等を行う場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば第3の実施の形態のようにサーバ202からゲートウェイ203へ目標値が送信された場合に、該ゲートウェイ203において、目標値である差分値が比較的小さい場合には可逆的な圧縮処理を行い、該目標値が比較的大きい場合には不可逆的なデータ量の削減処理を行う等しても良い。或いは、例えばデータの種類に応じて可逆的な圧縮処理又は不可逆的なデータ量の削減処理の何れかを選択しても良く、さらには双方を適宜組み合わせても良い。若しくは、サーバ202からゲートウェイ203に対して、可逆的な圧縮処理又は不可逆的なデータ量の削減処理の何れを行うかを予め指定しても良い。
さらに上述した第1の実施の形態においては、サーバ2により、速度制限を設定するゲートウェイ3(すなわち設定対象機器)を1台のみ選定する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば第4の実施の形態と同様に通信速度が大きい方から所定数若しくは所定割合となる数となる複数台のゲートウェイ3を選定しても良い。またこの場合、加算値の大きさに応じてゲートウェイ3の台数や割合を変化させても良い。第2及び第3の実施の形態についても同様である。特に第3の実施の形態では、各ゲートウェイ203の通信速度に応じた目標値をそれぞれ設定して該ゲートウェイ203へ送信しても良い。
さらに上述した第2の実施の形態においては、速度制限が設定されたゲートウェイ103のデータ処理部63(図7)において、データ形式を変換する処理を行う場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば速度制限が設定されたゲートウェイ103からセンサ5に対して通知を行うことにより、該センサ5において生成するデータのデータ形式を変更させても良い。この場合、ゲートウェイ103における処理負荷を軽減させることができる。第3及び第4の実施の形態についても同様である。
さらに上述した第3の実施の形態においては、ゲートウェイ203の記憶部242に記憶させるセンサ情報テーブルTB6(図17)に、2通りの制限時におけるデータ形式及び通信速度をそれぞれ記憶させる場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばセンサ情報テーブルTB6から制限時におけるデータ形式及び通信速度を何れも省略し、サーバ202から通知される目標値を用い、所定の演算式に従って制限時の通信速度を算出し、これに適した解像度を選定しても良い。
さらに上述した第2の実施の形態においては、ゲートウェイ103の記憶部142にセンサ情報テーブルTB4(図15(A))を予め記憶させる場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばゲートウェイ3がセンサ5からデータを取得したときに、所定の解析処理を実行することにより、該データに含まれるタグ情報やデータの形式等から各種情報を読み取り、或いは類推して、得られた情報をセンサ情報テーブルTB4にそれぞれ格納しても良い。さらには、ネットワーク4に接続された管理装置7(図1)を介して、オペレータの操作によりセンサ情報テーブルTB4等を更新しても良い。第3及び第4の実施の形態についても同様である。
さらに上述した第1の実施の形態においては、通信速度指示サブルーチンSRT1(図13)において、速度制限を設定するか否かの2通りに切り替える場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば既に速度制限を設定している場合であっても、サーバ2における通信速度の加算値が再び制限設定閾値を超えた場合に、その時点における通信速度を基に、速度制限の対象となるゲートウェイ3を追加的に選定し、或いは既に選定されているゲートウェイ3におけるデータの圧縮率を高める等しても良い。またこの場合、通信速度の加算値が制限解除閾値を下回ったときに、速度制限を設定したときと反対の順序で各ゲートウェイ3の速度制限を順次解除しても良く、或いはこれらを同時に解除しても良い。第2〜第4の実施の形態についても同様である。
さらに上述した第1の実施の形態においては、サーバ2における通信速度の加算値が制限解除閾値を下回ったときに、該サーバ2から速度制限解除指示を送信することによりゲートウェイ3における速度制限を解除する場合について述べた(図13、ステップSP19〜SP22)。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばサーバ2において速度制限設定指示を受信してから所定時間が経過した段階で、自動的に速度制限解除指示を送信しても良く、或いはサーバ2から速度制限解除指示を送信せず、各ゲートウェイ3において、速度制限設定指示を受信してから所定時間が経過した段階で、自律的に速度制限を解除しても良い。この場合、速度制限を解除したことによりサーバ2において再び通信速度の加算値が制限設定閾値を超えた場合には、再びゲートウェイ3に対して速度制限を設定すれば良い。第2〜第4の実施の形態についても同様である。
さらに本発明は、上述した各実施の形態及び他の実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した各実施の形態と上述した他の実施の形態の一部又は全部を任意に組み合わせた実施の形態や、一部を抽出した実施の形態にもその適用範囲が及ぶものである。
さらに上述した第1の実施の形態においては、通信部としての通信部13と、記憶部としての記憶部12と、通信速度計測部としてのトラヒックカウンタ31と、設定対象機器選定部としての通信速度監視部32と、指示生成部としての指示生成部33とによってデータ収集装置としてのサーバ2を構成する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる通信部と、記憶部と、通信速度計測部と、設定対象機器選定部と、指示生成部とによってデータ収集装置を構成しても良い。
本発明は、例えばサーバ及び複数のゲートウェイがネットワークを介して接続され、各ゲートウェイから送信されるデータをサーバにより収集する場合に利用できる。
1、101、201、301……データ収集システム、2、202、302……サーバ、3、103、203、303……ゲートウェイ、4……ネットワーク、5……センサ、11、211、311……制御部、12、312……記憶部、13……通信部、31、331……トラヒックカウンタ、32、332……通信速度監視部、33、233……指示生成部、35……サーバ情報記憶部、36、336……ゲートウェイ情報記憶部、37……閾値記憶部、38、338……状態記憶部、41、141、241、341……制御部、42、142、242、342……記憶部、43……広域通信部、44……局所通信部、61……指示受付部、62、162、262、362……通信制御部、63……データ処理部、65……サーバ情報記憶部、66……ゲートウェイ情報記憶部、67、167、267、367……センサ情報記憶部、68、168、368……状態記憶部、SRT1……通信速度指示サブルーチン、SRT2、SRT3……通信速度変更サブルーチン、TB1……閾値テーブル、TB2、TB3、TB5、TB8……状態テーブル、TB4、TB6、TB7……センサ情報テーブル。
Claims (17)
- それぞれデータを供給する1以上のデータ供給装置が接続された1以上の中継装置との間で、通信網を介して通信処理を行う通信部と、
前記データ供給装置から取得された前記データであって前記中継装置により前記通信網を介して送信されたものを、前記通信部により受信して記憶する記憶部と、
前記通信部により受信する前記データの単位時間当たりの通信量である通信速度を、前記中継装置ごと又は前記データ供給装置ごとに計測する通信速度計測部と、
前記通信部における前記通信速度の合計値が所定の上限閾値を超える場合、前記中継装置又は前記データ供給装置のうち、該中継装置から送信する前記データの通信速度に制限を設定すべき設定対象機器を選定する設定対象機器選定部と、
前記設定対象機器から送信する前記データの通信速度に制限を設定させるための速度制限設定指示を生成し、前記設定対象機器の前記中継装置に対して、又は前記設定対象機器の前記データ供給装置と接続された前記中継装置に対して、該速度制限設定指示を前記通信部から送信させる指示生成部と
を具えることを特徴とするデータ収集装置。 - 前記設定対象機器選定部は、前記通信部により受信する前記データの通信速度が大きい順に、所定数又は所定割合の、前記中継装置又は前記データ供給装置を前記設定対象機器として選定する
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ収集装置。 - 前記設定対象機器選定部は、所定の種類でなる前記データを送信する前記中継装置又は前記データ供給装置を、前記設定対象機器として選定する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のデータ収集装置。 - 前記通信速度計測部は、前記中継装置ごとの前記通信速度を計測し、
前記設定対象機器選定部は、前記中継装置を前記設定対象機器として選定し、
前記指示生成部は、前記設定対象機器である前記中継装置に対し、該中継装置から送信する前記データの通信速度に関して前記速度制限設定指示を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ収集装置。 - 前記指示生成部は、前記速度制限設定指示に加えて、前記通信速度の目標値又は該通信速度の削減幅の目標値を生成し、前記速度制限設定指示と共に前記中継装置へ送信させる
ことを特徴とする請求項4に記載のデータ収集装置。 - 前記通信速度計測部は、前記データ供給装置ごとの前記通信速度を計測し、
前記設定対象機器選定部は、前記データ供給装置を前記設定対象機器として選定し、
前記指示生成部は、前記設定対象機器の前記データ供給装置毎に前記速度制限設定指示を生成し、該データ供給装置と接続された前記中継装置に対して前記通信部から前記速度制限設定指示を送信させる
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ収集装置。 - 前記設定対象機器選定部は、前記データ供給装置が生成する前記データの種類に応じて、前記設定対象機器を選定する
ことを特徴とする請求項6に記載のデータ収集装置。 - 前記指示生成部は、前記速度制限設定指示に従い前記設定対象機器から送信する前記データの通信速度が制限された状態において、所定の解除条件が成立した場合、前記設定対象機器である前記中継装置に対して、又は前記設定対象機器である前記データ供給装置と接続された前記中継装置に対して、当該設定対象機器から送信する前記データの通信速度に対する制限を解除させるための速度制限解除指示を生成し、前記通信部から送信させる
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ収集装置。 - 前記解除条件は、前記通信部における通信速度の合計値が所定の下限閾値を下回る場合に成立する
ことを特徴とする請求項8に記載のデータ収集装置。 - 前記解除条件は、前記速度制限設定指示が送信されてから所定時間が経過した場合に成立する
ことを特徴とする請求項8に記載のデータ収集装置。 - 所定の通信部により、それぞれデータを供給する1以上のデータ供給装置が接続された1以上の中継装置との間で、通信網を介して通信処理を行う通信ステップと、
前記データ供給装置から取得されたデータであって前記中継装置により前記通信網を介して送信されたものを、前記通信部により受信して所定の記憶部に記憶させる記憶ステップと、
所定の通信速度計測部により、前記通信部により受信する前記データの単位時間当たりの通信量である通信速度を、前記中継装置ごと又は前記データ供給装置ごとに計測する通信速度計測ステップと、
前記通信部における前記通信速度の合計値が所定の上限閾値を超える場合、所定の設定対象機器選定部により、前記中継装置又は前記データ供給装置のうち、該中継装置から送信する前記データの通信速度に制限を設定すべき設定対象機器を選定する設定対象機器選定ステップと、
所定の指示生成部により、前記設定対象機器から送信する前記データの通信速度に制限を設定させるための速度制限設定指示を生成し、前記設定対象機器の前記中継装置に対して、又は前記設定対象機器の前記データ供給装置と接続された前記中継装置に対して、該速度制限設定指示を前記通信部から送信させる指示生成ステップと
を有することを特徴とするデータ収集方法。 - 情報処理装置に対して、
所定の通信部により、それぞれデータを供給する1以上のデータ供給装置が接続された1以上の中継装置との間で、通信網を介して通信処理を行う通信ステップと、
前記データ供給装置から取得されたデータであって前記中継装置により前記通信網を介して送信されたものを、前記通信部により受信して所定の記憶部に記憶させる記憶ステップと、
所定の通信速度計測部により、前記通信部により受信する前記データの単位時間当たりの通信量である通信速度を、前記中継装置ごと又は前記データ供給装置ごとに計測する通信速度計測ステップと、
前記通信部における前記通信速度の合計値が所定の上限閾値を超える場合、所定の設定対象機器選定部により、前記中継装置又は前記データ供給装置のうち、該中継装置から送信する前記データの通信速度に制限を設定すべき設定対象機器を選定する設定対象機器選定ステップと、
所定の指示生成部により、前記設定対象機器から送信する前記データの通信速度に制限を設定させるための速度制限設定指示を生成し、前記設定対象機器の前記中継装置に対して、又は前記設定対象機器の前記データ供給装置と接続された前記中継装置に対して、該速度制限設定指示を前記通信部から送信させる指示生成ステップと
を実行させるためのデータ収集プログラム。 - それぞれデータを供給する1以上のデータ供給装置が接続された1以上の中継装置と、前記データを収集するデータ収集装置と、前記中継装置及び前記データ収集装置と接続された通信網とを有するデータ収集システムであって、
前記データ収集装置は、
2以上の前記中継装置との間で、前記通信網を介して通信処理を行う通信部と、
前記データ供給装置から取得されたデータであって前記中継装置により前記通信網を介して送信されたものを、前記通信部により受信して記憶する記憶部と、
前記通信部により受信する前記データの単位時間当たりの通信量である通信速度を、前記中継装置ごと又は前記データ供給装置ごとに計測する通信速度計測部と、
前記通信部における前記通信速度の合計値が所定の上限閾値を超える場合、前記中継装置又は前記データ供給装置のうち、該中継装置から送信する前記データの通信速度に制限を設定すべき設定対象機器を選定する設定対象機器選定部と、
前記設定対象機器から送信する前記データの通信速度に制限を設定させるための速度制限設定指示を生成し、前記設定対象機器の前記中継装置に対して、又は前記設定対象機器の前記データ供給装置と接続された前記中継装置に対して、該速度制限設定指示を前記通信部から送信させる指示生成部と
を具え、
前記中継装置は、
前記データ供給装置から前記データを取得するデータ取得部と、
前記速度制限設定指示に基づき、前記データ取得部により取得した前記データについて、前記データ収集装置へ送信するときの通信速度を制限するデータ送信量制限部と
を具えることを特徴とするデータ収集システム。 - 前記データ収集装置の前記通信速度計測部は、前記中継装置ごとの前記通信速度を計測し、
前記データ収集装置の前記設定対象機器選定部は、前記中継装置を前記設定対象機器として選定し、
前記データ収集装置の前記指示生成部は、前記設定対象機器である前記中継装置に対し、該中継装置の前記通信速度に関する前記速度制限設定指示を生成し、
前記中継装置は、前記データ収集装置に対し送信する前記データの通信速度を制限すべき前記データ供給装置である制限データ供給装置を選定する制限データ供給装置選定部をさらに具え、
前記中継装置の前記データ送信量制限部は、前記制限データ供給装置から取得した前記データについて、前記データ収集装置へ送信する単位時間当たりの量を制限する
ことを特徴とする請求項13に記載のデータ収集システム。 - 前記中継装置は、前記データ供給装置から前記データを取得するときの通信速度が大きい順に所定数又は所定割合の該データ供給装置を前記制限データ供給装置として選定する
ことを特徴とする請求項14に記載のデータ収集システム。 - 前記データ収集装置の前記指示生成部は、前記速度制限設定指示に加えて、前記通信速度の目標値又は前記通信速度の削減幅の目標値を生成し、前記速度制限設定指示と共に前記中継装置へ送信させ、
前記中継装置の前記制限データ供給装置選定部は、前記データ供給装置から前記データを取得するときの通信速度と前記目標値とを基に、前記制限データ供給装置を選定する
ことを特徴とする請求項14に記載のデータ収集システム。 - 前記中継装置の前記制限データ供給装置選定部は、前記データ供給装置から取得する前記データの種類を基に、前記制限データ供給装置を選定する
ことを特徴とする請求項14に記載のデータ収集システム。
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