JP2019220953A - Information processing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサの計測データをサーバに送信する、情報処理システムに関する。 The present invention relates to an information processing system that transmits sensor measurement data to a server.
近年、情報処理装置の高性能化及び低価格化を様々な産業に対して最大限に活用する、IoT(Internet Of Things)と呼ばれる装置やシステムが多く提案され、広く普及している。例えば農業における水田の水位の計測や、美術館における温度・湿度の計測等においても、IoTの導入が試みられている。 2. Description of the Related Art In recent years, many devices and systems called IoT (Internet Of Things) have been proposed and widely used, which make the most of the high performance and low price of information processing devices for various industries. For example, the introduction of IoT has been attempted in the measurement of the water level of paddy fields in agriculture, the measurement of temperature and humidity in art museums, and the like.
発明者らは、様々な環境に設置して継続的に運用が可能なセンサ装置と、センサ装置からデータを吸い上げるサーバよりなる情報処理システムの開発を行っている。 The inventors have been developing an information processing system including a sensor device that can be installed in various environments and continuously operated, and a server that downloads data from the sensor device.
特許文献1には、測定スパンが数10m以上のダム水位、深井戸の水位を安価な方法で測定することが可能な、抵抗変化式液面レベル計の技術内容が開示されている。 Patent Literature 1 discloses the technical contents of a resistance change type liquid level meter capable of measuring the water level of a dam and a deep well with a measurement span of several tens of meters or more by an inexpensive method.
従来技術におけるセンサ装置は、設置される場所の環境に応じて、装置の設計仕様を変更したり、カスタマイズを行う等で対応している。これでは、環境に応じた複数の設計仕様のセンサ装置を用意しなければならず、センサ装置のコストダウンが困難である。できれば、設置される場所の環境によらず、単一のセンサ装置で対応可能にしたい。
また、センサデータ利活用においては異なるシステムで測定されたデータを機械学習や演算などに利用する場合、各システム固有の特性を考慮し、必要に応じてデータをなんらか補正することが必要であり、同一のシステムにより測定されたデータを利用する場合に比較し、データ処理が複雑になる。このため、データ利用の観点からも単一のセンサ装置で対応することが望ましい。
The sensor device according to the related art responds by changing the design specification of the device or performing customization according to the environment of the place where the sensor device is installed. In this case, it is necessary to prepare sensor devices having a plurality of design specifications according to the environment, and it is difficult to reduce the cost of the sensor devices. If possible, it is desired that a single sensor device can be used irrespective of the environment of the installation place.
In addition, when utilizing data measured by different systems for machine learning and calculation, etc., in sensor data utilization, it is necessary to take into account the unique characteristics of each system and correct the data as necessary. However, data processing is more complicated than when data measured by the same system is used. For this reason, from the viewpoint of data utilization, it is desirable to use a single sensor device.
本発明はかかる課題を解決し、低コストにてあらゆる設置環境に対応が可能なセンサ装置とサーバよりなる情報処理システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the problem and to provide an information processing system including a sensor device and a server that can cope with any installation environment at low cost.
上記課題を解決するために、本発明の情報処理システムは、複数の無線通信装置から計測データを受信し、無線端末装置の要求に応じて計測データに所定の演算処理を施して無線端末装置に送信する計測データサーバと、所定の事象を計測し、無線通信によって計測データを計測データサーバに送信する第一の無線通信装置と、第一の無線通信装置が装着され、付帯物の種別を識別する付帯物IDである第一付帯物IDを有する第一付帯物と、第一の無線通信装置と同一の機能を有する第二の無線通信装置と、第二の無線通信装置が装着され、第一付帯物IDと異なる付帯物IDである第二付帯物IDを有する第二付帯物と、を備える。
第一の無線通信装置及び第二の無線通信装置は、各々を一意に識別する装置IDを有する。
In order to solve the above problems, the information processing system of the present invention receives measurement data from a plurality of wireless communication devices, performs predetermined arithmetic processing on the measurement data in response to a request from the wireless terminal device, and performs processing on the wireless terminal device. A measurement data server to transmit, a first wireless communication device that measures a predetermined event, and transmits measurement data to the measurement data server by wireless communication, and a first wireless communication device is attached, and a type of an accessory is identified. A first accessory having a first accessory ID that is an accessory ID to be attached, a second wireless communication device having the same function as the first wireless communication device, and a second wireless communication device are attached, And a second accessory having a second accessory ID that is an accessory ID different from the one accessory ID.
The first wireless communication device and the second wireless communication device have device IDs for uniquely identifying each.
本発明により、低コストにてあらゆる設置環境に対応が可能なセンサ装置とサーバよりなる情報処理システムを提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, it is possible to provide an information processing system including a sensor device and a server that can cope with any installation environment at low cost.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be apparent from the following description of the embodiments.
[第一の実施形態:情報処理システム101:概略]
図1は、本発明の第一の実施形態の例である、情報処理システム101の全体構成を説明する概略図である。
図1において、第一の無線通信装置である無線通信装置102aは第一付帯物である第一筐体103に収納されている。第一筐体103は、足場パイプとも呼ばれる単管パイプ104に固定されている。単管パイプ104は水位センサ501(図5にて後述)と共に、屋外にある水田503(図5にて後述)の一角に固定される。
[First Embodiment: Information Processing System 101: Outline]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an
In FIG. 1, a
無線通信装置102aは発電量が一定以上ある場面では容量が小さいコンデンサなどの蓄電素子からのエネルギーで水位・水温センサ501から水田503の水位・水温データを計測する。このとき、設定によって内蔵するタイマーにより送信間隔を一定とする設定で一定の送信周期で送信が可能となる。
また、発電量ないし充電量がある一定以下になると蓄電素子からの電力を利用するモードに切り替わり通信をタイマーによる一定の間隔ないし常時送信を行うなどの設定に応じて通信をする。
さらに別の形態としては内蔵するRTC(RealTime Clock:リアルタイムクロック、図7にて後述)から現在日時情報を受け、所定の時刻になったら、水位・水温センサ501から水田503の水位データ、水温データを計測する。そして無線通信装置102aは、内蔵する温湿度センサモジュール(図7にて後述)が計測した温度データ及び湿度データ、明るさデータ、振動データと共に、水位データ、水温データを計測データサーバ105へ送信する。
上記に加え、内蔵センサ、外部センサ、発電量などを装置で得られるデータの組み合わせによってタイマーや常時動作など、異なる動作を行うことも可能である。
The
When the amount of power generation or the amount of charge falls below a certain level, the mode is switched to a mode in which the power from the power storage element is used, and communication is performed according to a setting such as a fixed interval by a timer or constant transmission.
As still another form, the current date and time information is received from a built-in RTC (Real Time Clock: described later in FIG. 7), and when a predetermined time comes, the water level data and water temperature data of the
In addition to the above, it is also possible to perform different operations, such as a timer or a constant operation, depending on a combination of data obtained by the device such as a built-in sensor, an external sensor, and a power generation amount.
無線通信装置102aは携帯電話等の移動体通信網インターフェース706(図7にて後述)から基地局106へ水位データ、温度データ及び湿度データを送信する。基地局106はインターネット107を通じて水位データ、温度データ及び湿度データを計測データサーバ105へ送信する。計測データサーバ105は、無線通信装置102aから基地局106及びインターネット107を通じて受信した水位データ、温度データ及び湿度データを、内部のログテーブル(図11にて後述)に記録する。
The
また、計測データサーバ105は、ユーザが操作する図示しない端末装置から送信されるアクセス要求を受けて、ログテーブルに記録された水位データ、温度データ及び湿度データに対し、所定の演算処理を施して、ユーザの端末装置に加工したデータを送信する。
Further, the
図1において、第二の無線通信装置である無線通信装置102bは第二筐体108に収納されている。第二筐体108は、例えば、美術館等の図示しない什器等の土台に固定されている。
無線通信装置102bは内蔵するRTCから現在日時情報を受け、所定の時刻になったら、内蔵する温湿度センサモジュールが計測した温度データ及び湿度データを計測データサーバ105へ送信する。
なお、無線通信装置102aと無線通信装置102bとを区別しない場合には、無線通信装置102と称する。
In FIG. 1, a
The
When the
無線通信装置102bは携帯電話等の移動体通信網インターフェース706から基地局106へ温度データ及び湿度データを送信する。基地局106はインターネット107を通じて温度データ及び湿度データを計測データサーバ105へ送信する。計測データサーバ105は、無線通信装置102bから基地局106及びインターネット107を通じて受信した温度データ及び湿度データを、内部のログテーブルに記録する。
また、計測データサーバ105はユーザが操作する図示しない端末装置から送信されるアクセス要求を受けて、ログテーブルに記録された温度データ及び湿度データに対し、所定の演算処理を施して、ユーザの端末装置に加工したデータを送信する。
The
Further, the
図1において、第一筐体103に設けられる無線通信装置102aと第二筐体108に設けられる無線通信装置102bは、それぞれの筐体は異なるが、無線通信装置としての構造、回路構成及び機能は、全く同じものである。無線通信装置102aと無線通信装置102bは、それぞれを一意に識別するための装置ID805が内部のROM703(図7及び図8にて後述)に記憶されている。
図1に示すように、無線通信装置102aが収納される第一筐体103と無線通信装置102bが収納される第二筐体108は、それぞれ異なる付帯物ID401(図4の第一付帯物ID401a、図6の第二付帯物ID401b参照)を有している。そして、計測データサーバ105において装置ID805と付帯物ID401は紐付けられる。装置ID805と付帯物ID401が紐付けられることにより、計測データサーバ105はユーザが操作する端末装置に対して、異なる付帯物毎に異なる処理結果を端末装置へ送信することができる。
In FIG. 1, a
As shown in FIG. 1, the
[第一の実施形態:無線通信装置:外観]
図2は、無線通信装置102の外観斜視図であり、図3は無線通信装置102の6面図である。
図2及び図3に示すように、無線通信装置102は円柱形状の筐体構造を有する。筐体201の一方の表面には太陽電池202が装着されている。また、筐体201の横にはMicroUSBコネクタ203が設けられている。更に、筐体201の横には固定部材204が設けられている。また、固定部材204の一端には円弧形状のアンテナ205が設けられている。
[First Embodiment: Wireless Communication Device: Appearance]
FIG. 2 is an external perspective view of the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[第一の実施形態:第一筐体103:外観及び内部]
図4Aは第一筐体103の正面図、図4Bは第一筐体103を裏面図、図4Cは第一筐体103の内部を示す概略図である。
第一筐体103は、図5で説明するように、水田503の側、すなわち屋外に設置する目的で製作された筐体である。このため、第一筐体103は直射日光及び風雨に対する耐性を有するエンジニアリングプラスチック等で形成され、第一筐体103の内側には無線通信装置102を風雨から保護するパッキン(図示せず)等が設けられている。
図4A、図4B及び図4Cに示すように、第一筐体103には、その下部分に無線通信装置102が収納される穴103aが設けられている。
そして、図4Cに示すように、第一筐体103の裏側には、周知のQRコード(登録商標、以下「二次元コード」)でエンコードされた第一付帯物ID401aが印刷されている。
なお、これ以降、図6にて後述する第二付帯物ID401bと区別しない場合には、付帯物ID401と称する。
[First embodiment: first housing 103: appearance and inside]
4A is a front view of the
As described with reference to FIG. 5, the
As shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C, the
Then, as shown in FIG. 4C, a
Hereinafter, when it is not distinguished from a
なお、第一筐体103の裏側に付帯物ID401を付する方法は、印刷の他、シール等を貼付するか、あるいは直接刻印する等の様々な方法が採用可能である。
また、第一筐体103に付帯物ID401を付する方法は、二次元コードに限られない。
バーコードないし、2次元コードないし、構造体表面や内部に形成される3次元コードないし、文字列ないし、筐体外観画像・赤外などの透過画像の特徴量、色調、RFIDやその派生であるNFC(Near Field Communication)、また第二実施形態にて後述する認証チップを用いてもよい。
もちろん、上述の付帯物ID401に関する実施態様のバリエーションは、第二筐体108においても同様である。
In addition, as a method of attaching the
Further, the method of attaching the
It is a bar code, a two-dimensional code, a three-dimensional code formed on the surface or inside of a structure, a character string, or a feature amount, a color tone, a RFID, or a derivative thereof of a transmission image such as a housing appearance image or infrared light. An NFC (Near Field Communication) or an authentication chip described later in the second embodiment may be used.
Of course, the variation of the embodiment relating to the
[第一の実施形態:第一筐体103:使用状態]
図5は、第一筐体103に装着された無線通信装置の使用状態を示す概略図である。
水位センサ501は水稲502が栽培されている水田503の地面504の中に差し込まれている。また、水位センサ501は無線通信装置102aとケーブル506で接続されている。無線通信装置102aは、単管パイプ104に固定されており、所定の時刻になったら、水位センサ501で計測した水位データ、そして内蔵する(明るさに関する情報、振動に関する情報、)温湿度センサモジュールにて計測した温度データ及び湿度データを、計測データサーバ105へ送信する。
[First embodiment: first housing 103: use state]
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a use state of the wireless communication device mounted on the
The
そして、最終的に、水位データ、温度データ及び湿度データは、計測データサーバ105に蓄積される。計測データサーバ105は、無線通信装置102の装置ID805及び計測日時と共に、水位データ、温度データ及び湿度データをログテーブルに蓄積する。また、水位センサ501と無線通信装置102aを運用する稲作農家であるユーザは、スマートフォン等の端末装置で計測データサーバ105にアクセスすることで、自らが管理する水田503に設置された無線通信装置102aで計測された水位センサ501の水位データを確認することができる。
Then, finally, the water level data, the temperature data, and the humidity data are accumulated in the
水位センサ501には、フェノール樹脂あるいはエポキシ樹脂等の、周知のプリント基板の材料よりなる長尺基板508に、多数の電極509が形成されている。各々の電極509は長尺基板508上に形成されているプリントパターンを通じて、長尺基板508の上部にある回路ユニット510に接続されている。回路ユニット510の最上部には、USBコネクタ511が設けられている。但し、このUSBコネクタ511は、無線通信装置102aから供給される電源と、アナログ信号の送信のためにUSBコネクタを流用しているのであり、本来のデジタルデータを送受信するシリアルインターフェースとしてのUSBコネクタとは異なる。
また、長尺基板508表面の電極509以外の箇所は、プリントパターンの保護と絶縁のために、周知のソルダレジスト膜で覆われている。
In the
In addition, portions other than the
長尺基板508に形成されている電極509は、水田503の水512に接触すると、電気抵抗が低下する。情報処理システム101は、電極509が水512と接触することによる電気抵抗の低下を検出する。
電極509は、長手方向に1cmの長さを有する。この電極509は、長尺基板508の長手方向に、千鳥状に交互に配置されている。このため、この水位センサ501の分解能は物理的に1cmに制約される。
When the
The
[第一の実施形態:第二筐体108:外観]
図6Aは第二筐体108を寝かせた状態の斜視図、図6Bは第二筐体108をヒンジで屈曲させて寝かせた状態の斜視図である。
図6Cは無線通信装置102bを装着した第二筐体108を立てた状態の前方概略図であり、図6Dは無線通信装置102bを装着した第二筐体108をヒンジで屈曲させて立てた状態の前方概略図である。
また、図6Eは無線通信装置102bを装着した第二筐体108を立てた状態の後方概略図であり、図6Fは無線通信装置102bを装着した第二筐体108をヒンジで屈曲させて立てた状態の後方概略図である。
[First Embodiment: Second Housing 108: Appearance]
FIG. 6A is a perspective view of a state where the
FIG. 6C is a schematic front view showing a state where the
FIG. 6E is a schematic rear view showing a state in which the
第二筐体108は、無線通信装置102bを底面で支持する土台601と、第二筐体108を所定の部材に固定支持する指示棒602と、土台601と指示棒602との間に設けられたヒンジ603よりなる。
第二筐体108は、無線通信装置102bを美術館等の屋内施設に設置する用途で製作した筐体である。このため、第二筐体108は第一筐体103とは異なり、防水等の環境ストレスから無線通信装置102bを保護する必要がないので、簡素な構造である。その代わり、屋内の照明が発する弱い光を効率的に太陽電池202が受光するために、ヒンジ603が設けられている。土台601には第一筐体103の内部と同様に二次元コードでエンコードされた第二付帯物ID401bが印刷されている。
The
The
[第一の実施形態:無線通信装置:ハードウェア構成]
図1にて説明した第一の無線通信装置である無線通信装置102a及び第二の無線通信装置である無線通信装置102bは、以下に説明する二種類のハードウェア構成を採り得る。以下、説明の便宜上、これら異なるハードウェア構成について、第一のハードウェア装置721aと第二のハードウェア装置721bとして説明する。
つまり、第一の無線通信装置102a及び第二の無線通信装置102bは、いずれも第一のハードウェア装置721aと第二のハードウェア装置721bの構成を採り得る。
[First Embodiment: Wireless Communication Device: Hardware Configuration]
The
That is, both the first
図7Aは、第一のハードウェア装置721aの構成を示すブロック図である。
マイコンよりなる第一のハードウェア装置721aは、バス701に接続されたCPU702、ROM703、RAM704、他の無線通信装置と双方向通信を行うための近距離無線インターフェース705(図7中は「近距離無線I/F」と略記)、計測データサーバ105と通信するための携帯電話等の移動体通信網インターフェース706(図7中は「移動体通信網I/F」、水位センサ501等から出力される電圧信号をデジタルデータに変換するA/D変換器707(図7中は「A/D」と略記)、RTC708、そしてバッファ709を介する出力ポート710を備える。また、温湿度センサモジュール711が、I2C(Inter-Integrated Circuit,I-squared-C)等のシリアルバス712を通じてバス701に接続されている。
近距離無線インターフェース705は、例えば、BlueTooth(登録商標)等である。
FIG. 7A is a block diagram illustrating a configuration of the
A
The short-
温湿度センサモジュール711はその内部にマイコンを内蔵する。温湿度センサモジュール711の内蔵マイコンは、シリアルバス712を通じて無線通信装置からのコマンドを受信すると、受信したコマンドに呼応した動作を行う。すなわち、無線通信装置から温湿度センサモジュール711に温度データを要求するコマンドが送信されると、温湿度センサモジュール711は内蔵する温度センサによって周囲の温度を計測し、温度データを無線送信装置に返信する。同様に、無線通信装置から温湿度センサモジュール711に湿度データを要求するコマンドが送信されると、温湿度センサモジュール711は内蔵する湿度センサによって周囲の温度を計測し、湿度データを無線送信装置に返信する。
The temperature /
図7Bは、第二のハードウェア装置721bの構成を示すブロック図である。第二のハードウェア装置721bは、図7Aに示す第一のハードウェア装置721aの下位に位置付けられる。この第二のハードウェア装置721bは、第一のハードウェア装置721aが備える移動体通信網インターフェース706を有していない。
FIG. 7B is a block diagram illustrating a configuration of the
第一のハードウェア装置721a及び第二のハードウェア装置721bは、太陽電池202で駆動される。太陽電池202には大容量キャパシタC713が並列接続されている。また、太陽電池202の正極ノードとUSBコネクタ511との間には、センサ電源スイッチ714が接続されている。このセンサ電源スイッチ714は、出力ポート710の論理信号でオンオフ制御される。
The
[第一の実施形態:無線通信装置:通信の手順]
第一のハードウェア装置721a及び第二のハードウェア装置721bは、ROM703に格納されているプログラムで動作する。すなわち、第一のハードウェア装置721aと第二のハードウェア装置721bは、通常時は図示しないマイコン用のシステムクロックを低い周波数で駆動して、近距離無線インターフェース705を数秒間隔で間欠的に駆動する。
[First Embodiment: Wireless Communication Device: Communication Procedure]
The
そして、第一のハードウェア装置721aは、所定の時刻になったら、システムクロックを高い周波数に設定し、他の無線通信装置102aまたは102bと所定の双方向通信のためのハンドシェイクシーケンスを行う。
第二のハードウェア装置721bは、他の無線通信装置102aまたは102bから電波の入来を検出したら、システムクロックを高い周波数に設定し、当該他の無線通信装置102aまたは102bと所定の双方向通信のためのハンドシェイクシーケンスを行う。
Then, at a predetermined time, the
When the
次に、第一のハードウェア装置721aまたは第二のハードウェア装置721bで構成される無線通信装置102aまたは102bは、温湿度センサモジュール711から温度データ及び湿度データを受信する。また、水位センサ501等の外部センサが接続されている無線通信装置102aは、出力ポート710を通じてセンサ電源スイッチ714をオン制御し、所定の時間経過した後に、A/D変換器707を駆動して、センサが出力する電圧信号をデジタルデータに変換する。こうして無線通信装置102aは、自身に内蔵され、自身に接続されている各種センサから計測データを取得する。
Next, the
第二のハードウェア装置721bは、計測データの取得に成功すると、出力ポート710を通じてセンサ電源スイッチ714をオフ制御し、計測データを他の無線通信装置102aまたは無線通信装置102bへ送信する。
第一のハードウェア装置721aは、計測データの取得し、更に1以上の無線通信装置102aまたは102bからデジタルデータの受信に成功すると、出力ポート710を通じてセンサ電源スイッチ714をオフ制御し、自機が測定した計測データと他の無線通信装置102aまたは102bから受信した計測データを計測データサーバ105へ送信(アップロード)する。
最後に、無線通信装置102aまたは102bは、システムクロックの周波数を低い周波数に設定し直して、一連の処理を終了する。
When the
When the
Finally, the
[第一の実施形態:無線通信装置:ソフトウェア機能]
図8は、無線通信装置102aまたは102bのソフトウェア機能を示すブロック図である。
温湿度センサモジュール711は、内部に温度センサ801と湿度センサ802とA/D変換器803を内蔵する。
温湿度センサモジュール711が出力する温度データ及び湿度データは、入出力制御部804に入力される。
また、無線通信装置102に水位センサ501が接続されている場合は、水位センサ501が出力するアナログ電圧信号はA/D変換器707によってデジタルの水位データに変換され、入出力制御部804に入力される。
[First Embodiment: Wireless Communication Device: Software Function]
FIG. 8 is a block diagram illustrating software functions of the
The temperature /
The temperature data and the humidity data output by the temperature /
When the
入出力制御部804は、温度データ、湿度データ、そして水位センサ501がある場合は水位データを取得すると、RTC708から現在日時情報を取得する。そして、ROM703に記憶されている装置ID805と共に、これらデータを近距離無線インターフェース705を通じて他の無線通信装置102aまたは102bへ送信するか、移動体通信網インターフェース706を通じて計測データサーバ105へ送信する。
When acquiring the temperature data, the humidity data, and the water level data when there is the
[第一の実施形態:計測データサーバ105:ハードウェア構成]
図9は、計測データサーバ105のハードウェア構成を示すブロック図である。
計測データサーバ105は、バス901に接続された、CPU902、ROM903、RAM904、不揮発性ストレージ905、NIC(network interface card)906を備える。
不揮発性ストレージ905には、サーバを計測データサーバ105として機能させるためのプログラムと、後述する各種テーブルが格納されている。
なお、計測データサーバ105はパソコンを流用することが可能である。その場合、表示部907と操作部908を有することがある。ここでは、表示部907と操作部908は計測データサーバ105に不可欠なものではないので、点線で示している。
[First Embodiment: Measurement Data Server 105: Hardware Configuration]
FIG. 9 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the
The
The
Note that the
[第一の実施形態:計測データサーバ105:ソフトウェア機能]
図10は、計測データサーバ105のソフトウェア機能を示すブロック図である。
入出力制御部1001は、無線通信装置102から送信される計測データを受信すると、記録処理部1002を通じてログテーブル1003に計測データを記録する。
また、入出力制御部1001は、ユーザが操作する端末装置からアクセス要求を受信すると、検索処理部1004を通じて、ユーザマスタ1005、装置マスタ1006、付帯物マスタ1007、そしてログテーブル1003を参照する。そして、ユーザに紐付いている無線通信装置102のデータに対し、無線通信装置102に紐付いている付帯物に関係する関数による演算処理を施した後、端末装置へ送信する。
[First Embodiment: Measurement Data Server 105: Software Function]
FIG. 10 is a block diagram showing the software functions of the
When receiving the measurement data transmitted from the
Further, when receiving the access request from the terminal device operated by the user, the input /
検索処理部1004は、第一関数処理部1008a、第二関数処理部1008b…第n関数処理部1008nにアクセス可能である。そして、検索処理部1004は、付帯物マスタ1007を参照して、端末装置からの要求に対し、無線通信装置102に紐付いている付帯物に関係する関数を、第一関数処理部1008a、第二関数処理部1008b…第n関数処理部1008nから選択して、選択した関数に基づいてデータ処理を行う。そして、検索処理部1004は、選択した関数により処理した処理済みデータを、端末装置へ送信する。
The
[第一の実施形態:計測データサーバ105:テーブル構成]
図11は、計測データサーバ105に配置されている各種テーブルのフィールド構成を示す表である。
ユーザマスタ1005は、ユーザIDフィールドと、パスワードフィールドと、ユーザ情報フィールドを有する。
ユーザIDフィールドには、ユーザを一意に識別するユーザIDが格納される。
パスワードフィールドには、ユーザの正当性を担保する為の認証情報であるパスワードのハッシュ値が格納される。
ユーザ情報フィールドには、ユーザの氏名、居所、連絡先等の諸情報が格納される。
[First Embodiment: Measurement Data Server 105: Table Configuration]
FIG. 11 is a table showing a field configuration of various tables arranged in the
The
The user ID field stores a user ID for uniquely identifying a user.
The password field stores a hash value of a password, which is authentication information for ensuring the validity of the user.
The user information field stores various information such as the user's name, whereabouts, and contact information.
装置マスタ1006は、ユーザIDフィールドと、装置IDフィールドと、付帯物IDフィールドと、設置座標情報フィールドを有する。
ユーザIDフィールドは、ユーザマスタ1005の同名フィールドと同じである。
装置IDフィールドには、無線通信装置102を一意に識別する装置ID805が格納される。図8に示す装置ID805である。
付帯物IDフィールドには、付帯物の種別や、特定の種別の付帯物に関しては当該種別の付帯物を一意に識別する付帯物ID401が格納される。付帯物ID401については次に説明する付帯物マスタ1007で詳述する。
設置座標情報フィールドには、無線通信装置102が設置される場所の緯度経度が格納される。すなわち、設置座標情報フィールドには、無線通信装置102の設置作業の際、スマートフォン等に内蔵されているGPS(global positioning system)から得られる緯度経度情報が格納される。
The
The user ID field is the same as the same name field of the
A
The incidental object ID field stores an incidental object type and, for a specific type of incidental object, an
The installation coordinate information field stores the latitude and longitude of the place where the
付帯物マスタ1007は、付帯物ID範囲フィールドと、付帯物種別フィールドと、処理IDフィールドを有する。
付帯物ID範囲フィールドには、付帯物ID401に含まれる数値の範囲が格納される。例えば、ある種類の付帯物に付される付帯物ID401の範囲が「abc1234500001」から「abc1234599999」迄であれば、最小値である「abc1234500001」と最大値である「abc1234599999」が格納される。また、ある種類の付帯物に付される付帯物ID401が共通の付帯物ID401である場合には、その付帯物ID401そのものが付帯物ID範囲フィールドに格納される。
The
In the accessory ID range field, a range of numerical values included in the
付帯物種別フィールドには、当該付帯物ID401が付帯物を一意に識別する情報であるのか、あるいはある種類の付帯物に共通に付される情報であるのかを示す付帯物種別情報が格納される。
処理IDフィールドには、付帯物ID範囲フィールドに記載される付帯物IDの範囲に属する付帯物に装着された無線通信装置102のデータを処理する、第一関数処理部1008a、第二関数処理部1008b…第n関数処理部1008nのうちの一つの関数を特定する処理IDが格納される。
なお、処理IDフィールドには、処理IDに代えて、プログラムの実行ファイルのファイル名そのものを格納してもよい。
The incidental object type field stores incidental object type information indicating whether the
The processing ID field includes a first
The process ID field may store the file name of the executable file of the program instead of the process ID.
また、処理IDフィールドには、処理IDに代えて、所定のインタプリタ系言語のソースコードそのものを格納してもよい。この場合、図10における第一関数処理部1008a、第二関数処理部1008b…第n関数処理部1008nの実体は、付帯物マスタ1007の処理IDフィールドに格納されていると考えることができる。
In the processing ID field, the source code itself of a predetermined interpreted language may be stored instead of the processing ID. In this case, the entities of the first
ログテーブル1003は、装置IDフィールドと、ログ日時フィールドと、データ群フィールドを有する。
装置IDフィールドは、装置マスタ1006の同名フィールドと同じである。
ログ日時フィールドには、無線通信装置102がデータを収集した日時が格納される。
データ群フィールドには、無線通信装置102が計測した各種データが格納される。最低限、温度データと湿度データが格納されるので、データ群フィールドは複数の項目を有する。
The log table 1003 has a device ID field, a log date and time field, and a data group field.
The device ID field is the same as the field of the same name in the
The log date and time field stores the date and time when the
Various data measured by the
[第一の実施形態:無線通信装置102の設置手順]
図12Aは、無線通信装置102を所定の場所に設置する第一の手順を示す概略図である。図12Bは、無線通信装置102を所定の場所に設置する第二の手順を示す概略図である。図12Cは、無線通信装置102を所定の場所に設置する第三の手順を示す概略図である。
[First Embodiment: Installation Procedure of Wireless Communication Device 102]
FIG. 12A is a schematic diagram illustrating a first procedure for installing
先ず、第一の手順として、図12Aに示すように、スマートフォンあるいはタブレット等の無線端末装置1201から無線通信装置102に対し、所定のコマンドを近距離無線インターフェースを通じて送信する。そして、無線端末装置1201は、無線通信装置102から装置ID805を受信して、無線通信装置102の装置ID805を取得する。
First, as a first procedure, as shown in FIG. 12A, a predetermined command is transmitted from a
次に、第二の手順として、図12Bに示すように、無線端末装置1201は、第一筐体103あるいは第二筐体108に付されている二次元コードでエンコードされた付帯物ID401を無線端末装置1201に内蔵されているカメラで撮影してデコードする。そして、無線端末装置1201は、無線通信装置102の付帯物ID401を取得する。
Next, as a second procedure, as shown in FIG. 12B, the
最後に、第三の手順として、図12Cに示すように、無線端末装置1201は、第一の手順で取得した装置ID805、第二の手順で取得した付帯物ID401に加え、ユーザIDと、無線端末装置1201に内蔵されているGPSから取得できる緯度経度情報をセットにして、計測データサーバ105に送信する。
計測データサーバ105は、無線端末装置1201から受信した装置ID805、付帯物ID401、ユーザID、緯度経度情報を、装置マスタ1006に追記録する。
Finally, as a third procedure, as shown in FIG. 12C, the
The
[第一の実施形態:計測データサーバ105:端末装置に対するサービス]
図13は、計測データサーバ105が無線端末装置1201の要求に対し、所定の演算処理を施したデータを送信する手順を示すタイミングチャートである。
先ず、無線端末装置1201は所定のアプリケーションプログラムを実行すると、計測データサーバ105に対して所定の手順にてユーザ認証を行う(S1301)。この時、無線端末装置1201から計測データサーバ105へユーザIDが送信されており(S1302)、計測データサーバ105は無線端末装置1201のユーザIDを把握している。
[First Embodiment: Measurement Data Server 105: Service for Terminal Device]
FIG. 13 is a timing chart showing a procedure in which the
First, when the
次に、ユーザが無線端末装置1201のタッチパネルディスプレイを操作すると、無線端末装置1201はタッチパネルディスプレイに無線通信装置102が設置されている水田503とその周辺地域の地図を表示する(S1303)。そして、その地図の表示と同時に、地図の表示されている緯度経度範囲を計測データサーバ105に送信する(S1304)。
Next, when the user operates the touch panel display of the
計測データサーバ105の検索処理部1004は、無線端末装置1201から緯度経度範囲を受信すると、装置マスタ1006を参照する。そして、検索処理部1004は、ステップS1302にて取得したユーザIDと、ステップS1304にて取得した緯度経度範囲を用いて、装置マスタ1006を絞り込み検索する。すると、ユーザIDに属し、かつ緯度経度範囲に含まれる無線通信装置102のレコードがヒットする。すなわち、計測データサーバ105は、ヒットしたレコードの装置IDフィールドから装置ID805を、緯度経度フィールドから緯度経度を取得する(S1305)。
Upon receiving the latitude and longitude range from the
次に、検索処理部1004は、ステップS1305にてヒットしたレコードの付帯物IDフィールドから付帯物ID401を取得する。そして、付帯物ID401で付帯物マスタ1007を検索する。検索処理部1004は、検索にヒットしたレコードの処理IDフィールドから処理IDを取得して、無線通信装置102のデータを処理するための関数を特定する(S1306)。
Next, the
次に、検索処理部1004はログテーブル1003をステップS1305の時点で取得した装置ID805で検索し、ヒットしたレコードのデータ群フィールドから必要なデータを取得する。そして、検索処理部1004は、ステップS1306にて取得した処理IDに紐付く関数に、データ群フィールドから取得したデータを与えて、所定の演算処理を実行する。そして検索処理部1004は、演算処理の結果得られた加工データを、ステップS1305にて取得した緯度経度と共に端末装置へ送信する(S1307)。
Next, the
無線端末装置1201は、計測データサーバ105から無線通信装置102の緯度経度と加工データを受信すると(S1308)、タッチパネルディスプレイに表示している地図上の該当箇所にマーカを表示し、当該マーカに加工データを埋め込む(S1309)。
これ以降、タッチパネルディスプレイに表示している地図の緯度経度や縮尺を変更する度に、ステップS1303からステップS1309までの処理を繰り返す。
Upon receiving the latitude and longitude of the
Thereafter, each time the latitude and longitude or the scale of the map displayed on the touch panel display is changed, the processing from step S1303 to step S1309 is repeated.
一般に、ログファイルやログテーブル1003には、計測データをなるべく無加工で記録することが多い。一方、本発明の実施形態に係る無線通信装置102は、様々な態様のセンサが接続されることを想定している。このため、それらセンサの種別に応じて、データに対する演算処理を変更する必要がある。
In general, measurement data is often recorded in a log file or a log table 1003 without any processing. On the other hand, the
例えば、水位センサ501であれば、電圧データから所定の演算を経て水位データに変換する。例えば、気圧センサであれば、電圧データからオフセット値や乗算値等を伴う演算を経て気圧データに変換する、等である。
For example, the
また例えば、第二筐体108に装着された無線通信装置102の場合、無線端末装置1201のアプリケーションプログラムでは、地図を表示する機能は不要となる。したがって、ステップS1301においてユーザ認証を行い、ステップS1302にてユーザIDが計測データサーバ105に引き渡されたら、ステップS1303、S1304は不要である。
そして、検索処理部1004は、ステップS1305において装置マスタ1006をユーザIDで絞り込み検索することで、装置ID805のリストを取得する。
更に、ステップS1307におけるログテーブル1003の検索処理において、直近から所定の期間の気温データ及び湿度データを取得して、無線端末装置1201に送信する。無線端末装置1201のアプリケーションプログラムは、ユーザIDに属する無線通信装置102のリストを表示し、選択された無線通信装置102における温度及び湿度の変動をグラフに表示する。
Further, for example, in the case of the
Then, in step S1305, the
Further, in the search processing of the log table 1003 in step S1307, temperature data and humidity data for a predetermined period from the latest are acquired and transmitted to the
このように計測データサーバ105は、共通の無線通信装置102の運用形態に応じて、適切なデータ加工処理を使い分ける。そして、データ加工処理の切り替えは、無線通信装置102に紐付いている付帯物に付されている付帯物ID401に関係する関数によって行う。
As described above, the
[第二の実施形態:無線通信装置102c及び付属装置1401:ハードウェア構成]
第一の実施形態で説明した第一筐体103及び第二筐体108は、何れも電子回路素子を持たず、付帯物ID401を二次元コードにて実現していた。つまり、第一筐体103及び第二筐体108は無線通信装置102a及び102bのカバーや支持台として機能し、無線通信装置102a及び102bと付帯物ID401以外の電気信号の送信及び/または受信を行う機能はない。すなわち、第一の実施形態にて説明した付帯物ID401は、受動的(passive)である。
[Second embodiment:
Neither the
これらに対し、第二の実施形態で説明する無線通信装置102cでは、付帯物にセンサやアンテナ、またそれらの周辺回路を実装している。すなわち、付帯物に無線通信装置102と電気信号の送信及び/または受信を行う機能を設ける。これ以降、第一の実施形態にて説明した受動的な付帯物とは異なり、この第二の実施形態で説明する、無線通信装置102cは、能動的(active)な信号の送信及び/または受信を行う付帯物を付属装置1401と称する。
On the other hand, in the
付属装置1401と接続した無線通信装置103cを運用する際、悪意ある第三者が偽の付属装置を無線通信装置102cに装着するクラッキング行為を防ぐため、付属装置1401の正当性を担保するための付属装置認証チップ1409を装備することが好ましい。
When operating the wireless communication device 103c connected to the attached
図14は、本発明の第二の実施形態に係る、付属装置1401が接続された無線通信装置102cのハードウェア構成を示すブロック図である。
無線通信装置102cのハードウェア構成は、図7Bに示した無線通信装置102a及び102bのハードウェア装置Bと殆ど同一であるので、無線通信装置102a及び102bのハードウェア装置Bと同一の機能ブロックには同一の符号を付して説明を省略する。無線通信装置102cの、図7Bに示した無線通信装置102a及び102bのハードウェア装置Bとの相違点は、以下の通りである。
(a)太陽電池202の接地ノードがコネクタ1403aを通じて付属装置1401の接地ノードと接続されている。
(b)太陽電池202の電源電圧ノードがセンサ電源スイッチ714とコネクタ1403bを通じて付属装置1401の電源電圧ノードと接続されている。
(c)I2C等のシリアルバス712がコネクタ1403cを通じて付属装置1401のシリアルバス1404と接続されている。
(d)移動体通信網インターフェース706のアンテナ端子がアンテナスイッチ1405とコネクタ1403dを通じて付属装置1401のアンテナ1406と接続されている。
(e)アンテナスイッチ1405は、バッファ1407を介する出力ポート1408の論理信号でオンオフ制御される。
FIG. 14 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the
Since the hardware configuration of the
(A) The ground node of the
(B) The power supply voltage node of the
(C) A
(D) The antenna terminal of the mobile
(E) The
付属装置1401には、無線通信装置102cの移動体通信網インターフェース706の電波受信感度を増強する目的で、大型のアンテナ1406が組み込まれている。
付属装置1401のシリアルバス712には、付属装置認証チップ1409と外部センサ1410が接続されている。
外部センサ1410は、無線通信装置102cの温湿度センサモジュール711と同様、内部にマイコンを内蔵し、コマンドの指示に従って所定の計測データを返信する。
A
The attached
The
[第二の実施形態:無線通信装置102c及び付属装置1401:ソフトウェア機能]
図15は、本発明の第二の実施形態に係る、付属装置1401が接続された無線通信装置102cのソフトウェア機能を示すブロック図である。
無線通信装置102cのソフトウェア機能は、図8に示した無線通信装置102a及び102bのソフトウェア機能と殆ど同一である。図8に示した無線通信装置102a及び102bのソフトウェア機能との相違点は、以下の通りである。
(e)入出力制御部1501の内部には、付属装置1401の付属装置認証チップ1409と双方向通信を行い、付属装置1401の正当性を確認する認証処理部1502が含まれている。
(f)入出力制御部1501は、認証処理部1502が付属装置1401の正当性を確認したら、アンテナスイッチ1405をオン制御して移動体通信網インターフェース706と付属装置1401のアンテナ1406を接続する。そして、所定のデータを計測データサーバ105へ送信する。
[Second embodiment:
FIG. 15 is a block diagram illustrating a software function of the
The software functions of the
(E) The input /
(F) When the
付属装置認証チップ1409には付帯物ID401がデータとして書き込まれており、無線通信装置1402を計測データサーバ105に登録する時は、図12にて説明した第一の実施形態と同様の手順を実施する。
The
本発明の実施形態においては、情報処理システム101を開示した。
設置環境に応じた付帯物を無線通信装置102に装着する。付帯物は付帯物ID401を有する。
無線通信装置102を所定の場所に設置する際、無線通信装置102の装置ID805と付帯物の付帯物ID401を、計測データサーバ105の装置マスタ1006に登録する。無線通信装置102の装置ID805が付帯物の付帯物ID401と紐付くことで、計測データサーバ105は端末装置の要求に対し、付帯物の種別に応じたデータ処理を提供することができる。
In the embodiment of the present invention, the
An accessory according to the installation environment is attached to the
When the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。 As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and other modified examples and application examples may be provided without departing from the gist of the present invention described in the claims. including.
101…情報処理システム、102、102a、102b、102c…無線通信装置、103…第一筐体、103a…穴、104…単管パイプ、105…計測データサーバ、106…基地局、107…インターネット、108…第二筐体、201…筐体、202…太陽電池、203…MicroUSBコネクタ、204…固定部材、205…アンテナ、401…付帯物ID、401a…第一付帯物ID、401b…第二付帯物ID、501…水位センサ、502…水稲、503…水田、504…地面、506…ケーブル、508…長尺基板、509…電極、510…回路ユニット、511…USBコネクタ、512…水、601…土台、602…指示棒、603…ヒンジ、701…バス、702…CPU、703…ROM、704…RAM、705…近距離無線インターフェース、706…移動体通信網インターフェース、707…A/D変換器、708…RTC、709…バッファ、710…出力ポート、711…温湿度センサモジュール、712…シリアルバス、C713…大容量キャパシタ、714…センサ電源スイッチ、721a…第一のハードウェア装置、721b…第二のハードウェア装置、801…温度センサ、802…湿度センサ、803…A/D変換器、804…入出力制御部、805…装置ID、901…バス、902…CPU、903…ROM、904…RAM、905…不揮発性ストレージ、906…NIC、907…表示部、908…操作部、1001…入出力制御部、1002…記録処理部、1003…ログテーブル、1004…検索処理部、1005…ユーザマスタ、1006…装置マスタ、1007…付帯物マスタ、1008a…第一関数処理部、1008b…第二関数処理部、1008n…第n関数処理部、1201…無線端末装置、1401…付属装置、1403a、1403b、1403c、1403d…コネクタ、1404…シリアルバス、1405…アンテナスイッチ、1406…アンテナ、1407…バッファ、1408…出力ポート、1409…付属装置認証チップ、1410…外部センサ、1501…入出力制御部、1502…認証処理部
101: Information processing system, 102, 102a, 102b, 102c: Wireless communication device, 103: First housing, 103a: Hole, 104: Single pipe, 105: Measurement data server, 106: Base station, 107: Internet, 108: second housing, 201: housing, 202: solar cell, 203: MicroUSB connector, 204: fixing member, 205: antenna, 401: accessory ID, 401a: first accessory ID, 401b: second accessory Object ID, 501: Water level sensor, 502: Paddy rice, 503: Paddy field, 504: Ground, 506: Cable, 508: Long board, 509: Electrode, 510: Circuit unit, 511: USB connector, 512: Water, 601 ... Base, 602: pointer, 603: hinge, 701: bus, 702: CPU, 703: ROM, 704: RAM, 05: short-range wireless interface, 706: mobile communication network interface, 707: A / D converter, 708: RTC, 709: buffer, 710: output port, 711: temperature and humidity sensor module, 712: serial bus, C713 ... Large-capacity capacitor, 714 sensor power switch, 721a first hardware device, 721b second hardware device, 801 temperature sensor, 802 humidity sensor, 803 A / D converter, 804 input / output Control unit, 805 device ID, 901 bus, 902 CPU, 903 ROM, 904 RAM, 905 nonvolatile storage, 906 NIC, 907 display unit, 908 operation unit, 1001 input / output control unit , 1002: recording processing unit, 1003: log table, 1004: search processing unit, 100 ... user master, 1006 ... device master, 1007 ... accessory master, 1008a ... first function processing unit, 1008b ... second function processing unit, 1008n ... nth function processing unit, 1201 ... wireless terminal device, 1401 ... auxiliary device, 1403a, 1403b, 1403c, 1403d: Connector, 1404: Serial bus, 1405: Antenna switch, 1406: Antenna, 1407: Buffer, 1408: Output port, 1409: Attached device authentication chip, 1410: External sensor, 1501: Input / output control Unit, 1502 ... Authentication processing unit
Claims (5)
所定の事象を計測し、無線通信によって計測データを前記計測データサーバに送信する第一の無線通信装置と、
前記第一の無線通信装置が装着され、付帯物の種別を識別する付帯物IDである第一付帯物IDを有する第一付帯物と、
前記第一の無線通信装置と同一の機能を有する第二の無線通信装置と、
前記第二の無線通信装置が装着され、前記第一付帯物IDと異なる付帯物IDである第二付帯物IDを有する第二付帯物と、を備え、
前記第一の無線通信装置及び前記第二の無線通信装置は、各々を一意に識別する装置IDを有する情報処理システム。 A measurement data server that receives measurement data from a plurality of wireless communication devices, performs predetermined arithmetic processing on the measurement data in response to a request from the wireless terminal device, and transmits the measurement data to the wireless terminal device;
A first wireless communication device that measures a predetermined event and transmits measurement data to the measurement data server by wireless communication,
A first accessory having the first accessory ID, which is an accessory ID for identifying the type of the accessory, to which the first wireless communication device is attached;
A second wireless communication device having the same function as the first wireless communication device,
The second wireless communication device is attached, and a second accessory having a second accessory ID that is an accessory ID different from the first accessory ID,
The information processing system, wherein the first wireless communication device and the second wireless communication device have a device ID for uniquely identifying each.
前記装置IDを格納する装置IDフィールドと、前記付帯物IDを格納する付帯物IDフィールドとを有する装置マスタと、
前記付帯物IDフィールドと、前記付帯物IDに紐付くデータ処理関数を特定する処理IDが格納される処理IDフィールドとを有する付帯物マスタと、
前記装置IDフィールドと、前記無線通信装置が前記計測データを計測した日時が格納されるログ日時フィールドと、計測データが格納されるデータ群フィールドとを有するログテーブルと、を有する
請求項1に記載の情報処理システム。 The measurement data server,
A device master having a device ID field for storing the device ID, and an accessory ID field for storing the accessory ID;
An accessory master having the accessory ID field and a process ID field in which a process ID for specifying a data processing function associated with the accessory ID is stored;
The log table having the device ID field, a log date and time field storing the date and time when the wireless communication device measured the measurement data, and a data group field storing the measurement data. Information processing system.
前記検索処理部は、前記無線端末装置から送信される前記第一の無線通信装置の計測データを閲覧する要求に呼応して、前記第一の無線通信装置の計測データを前記ログテーブルから読み出して、前記付帯物マスタから前記処理IDに基づいて第一のデータ処理関数を実行すると共に、
前記無線端末装置から送信される前記第二の無線通信装置の計測データを閲覧する要求に呼応して、前記第二の無線通信装置の計測データを前記ログテーブルから読み出して、前記付帯物マスタから前記処理IDに基づいて第二のデータ処理関数を実行する、
請求項2に記載の情報処理システム。 The measurement data server includes a search processing unit,
The search processing unit reads the measurement data of the first wireless communication device from the log table in response to a request to browse the measurement data of the first wireless communication device transmitted from the wireless terminal device. Executing a first data processing function based on the processing ID from the accessory master,
In response to the request to browse the measurement data of the second wireless communication device transmitted from the wireless terminal device, read the measurement data of the second wireless communication device from the log table, from the incidental thing master Executing a second data processing function based on the processing ID;
The information processing system according to claim 2.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の情報処理システム。 The accessory ID is a bar code attached to the casing of the first accessory, a two-dimensional code, a three-dimensional code formed on the surface or inside of the structure, a character string, or a casing appearance image. The feature amount and color tone of transmitted images such as infrared
The information processing system according to claim 1.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の情報処理システム。
The accessory ID is stored in an authentication chip that performs device authentication between the second accessory and the second wireless communication device.
The information processing system according to claim 1.
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