JP2020009170A - Data collection system and data collection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、データ収集システム及びデータ収集方法に関する。 The present invention relates to a data collection system and a data collection method.
ＩｏＴ（Internet of Things）システムでは、各種のデータをセンサーで取得し、取得したデータをインターネットを経由してクラウドサーバで収集して、データ解析を行っている（例えば特許文献１）。このようなシステムでは、センサーからのデータをインターネット上のクラウドサーバに送るために、センサーを搭載したエッジデバイスと、エッジデバイスからのデータをインターネットを経由してクラウドサーバに送る中継機とが設けられる。エッジデバイスは中継機と接続するためのインターフェースを備える。中継機は、エッジデバイスと接続するためのインターフェースと、インターネットを介してクラウドサーバに接続するためのインターフェースを備える。 In an IoT (Internet of Things) system, various types of data are acquired by sensors, and the acquired data is collected by a cloud server via the Internet to perform data analysis (for example, Patent Document 1). In such a system, in order to send data from the sensor to a cloud server on the Internet, an edge device equipped with the sensor and a relay device for sending data from the edge device to the cloud server via the Internet are provided. . The edge device has an interface for connecting to the repeater. The repeater includes an interface for connecting to an edge device and an interface for connecting to a cloud server via the Internet.
ＩｏＴシステムの普及とともに、各種のデータを検出するセンサーの数は増加し、これに伴い、エッジデバイスの数は増加している。エッジデバイスの数が増加すると、１台の中継機当たりに接続されるエッジデバイスの数が増加し、中継機の負荷が増大する。そこで、中継機の負荷の増大に対処できるように、高負荷処理に耐え得る中継機を導入することが考えられる。しかしながら、高負荷処理に耐え得る中継機は高額である。また、中継機の台数を増加させ、１台当たりの中継機の負荷を軽減させることが考えられる。しかしながら、中継機は高価であり、中継機の台数を増加させると、システム構築費が増大する。 With the spread of IoT systems, the number of sensors for detecting various types of data has increased, and accordingly, the number of edge devices has increased. When the number of edge devices increases, the number of edge devices connected to one repeater increases, and the load on the repeater increases. Therefore, it is conceivable to introduce a repeater that can withstand high-load processing so as to cope with an increase in load on the repeater. However, repeaters that can withstand high-load processing are expensive. It is also conceivable to increase the number of repeaters and reduce the load on each repeater. However, repeaters are expensive, and increasing the number of repeaters increases system construction costs.
上述の課題を鑑み、本発明は、中継機の負荷の増大を抑制できるデータ収集システム及びデータ収集方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a data collection system and a data collection method that can suppress an increase in load on a repeater.
上述の課題を鑑み、本発明の一態様に係るデータ収集システムは、複数のエッジデバイスにより検出された情報をサーバ装置へ集約するデータ収集システムであって、前記複数のエッジデバイス間の通信においてスレーブとして動作し、検出した検知情報に送信元を示す第１送信元情報を付加して送信するスレーブデバイスと、前記複数のエッジデバイス間の通信においてマスターとして動作し、所定期間に受信した一以上の前記検知情報に、前記第１送信元情報とは異なる送信元を示す第２送信元情報を付加して送信するマスターデバイスと、前記第１送信元情報が付加された前記検知情報を受信した場合は前記検知情報を取得する取得処理を行わず、前記第２送信元情報が付加された前記検知情報を受信した場合に前記取得処理を行い、受信した前記検知情報を前記サーバ装置に送信する中継機を有することを特徴とする。 In view of the above problems, a data collection system according to an aspect of the present invention is a data collection system that aggregates information detected by a plurality of edge devices into a server device, and includes a slave in communication between the plurality of edge devices. And a slave device that adds the first transmission source information indicating the transmission source to the detected detection information and transmits the detected detection information, and operates as a master in communication between the plurality of edge devices and receives one or more reception devices during a predetermined period. A master device that adds the second transmission source information indicating a transmission source different from the first transmission source information to the detection information and transmits the same, and when the detection information to which the first transmission source information is added is received. Without performing the acquisition process of acquiring the detection information, performing the acquisition process when the detection information to which the second transmission source information is added is received, And having a relay for transmitting the detection information signal to the server device.
本発明の一態様に係るデータ収集方法は、複数のエッジデバイスにより検出された情報を集約するデータ収集方法であって、スレーブデバイスが、前記複数のエッジデバイス間の通信においてスレーブとして動作し、検出した検知情報に送信元を示す第１送信元情報を付加して送信する工程と、マスターデバイスが、前記複数のエッジデバイス間の通信においてマスターとして動作し、所定期間に受信した一以上の前記検知情報に、前記第１送信元情報とは異なる送信元を示す第２送信元情報を付加して送信する工程と、中継機が、前記第１送信元情報が付加された前記検知情報を受信した場合は前記検知情報を取得する取得処理を行わず、前記第２送信元情報が付加された前記検知情報を受信した場合に前記取得処理を行い、受信した前記検知情報を前記サーバ装置に送信する工程を含むことを特徴とするデータ収集方法である。 A data collection method according to one aspect of the present invention is a data collection method for aggregating information detected by a plurality of edge devices, wherein a slave device operates as a slave in communication between the plurality of edge devices and detects Transmitting the transmission information by adding first transmission source information indicating the transmission source to the detected detection information, wherein the master device operates as a master in communication between the plurality of edge devices, and receives one or more of the detection information received during a predetermined period. Transmitting a second transmission source information indicating a transmission source different from the first transmission source information to the first transmission source information, and when the repeater receives the detection information to which the first transmission source information is added. Does not perform the acquisition process of acquiring the detection information, performs the acquisition process when the detection information with the second transmission source information added is received, and Is a data acquisition method characterized by comprising the step of transmitting the broadcast information to the server apparatus.
本発明によれば、複数のエッジデバイスに、マスター機能を有するエッジデバイスを配置し、マスター機能を有するエッジデバイスを中継用デバイスとして用いる。このため、エッジデバイスの数が増加した場合でも、中継機と通信を行うエッジデバイスの数を増加させないようにすることができ、中継機の負荷の増大を抑制できる。 According to the present invention, an edge device having a master function is arranged in a plurality of edge devices, and the edge device having a master function is used as a relay device. For this reason, even when the number of edge devices increases, the number of edge devices that communicate with the repeater can be prevented from increasing, thereby suppressing an increase in the load on the repeater.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るデータ収集システム１の概要の説明図である。図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係るデータ収集システム１は、複数のエッジデバイス１０（１０ａ−１〜１０ａ−４、１０ｂ−１〜１０ｂ−４、１０ｃ−１〜１０ｃ−４、１０ｄ−１〜１０ｄ−４）と、中継機１１と、クラウドサーバ１２とから構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First embodiment>
FIG. 1 is an explanatory diagram of an outline of a
エッジデバイス１０（１０ａ−１〜１０ａ−４、１０ｂ−１〜１０ｂ−４、１０ｃ−１〜１０ｃ−４、１０ｄ−１〜１０ｄ−４）は、１個若しくはそれ以上の各種のセンサーを搭載している。ここで、センサーにより検知された情報は、「検知情報」の一例である。 The edge device 10 (10a-1 to 10a-4, 10b-1 to 10b-4, 10c-1 to 10c-4, 10d-1 to 10d-4) is equipped with one or more various sensors. ing. Here, the information detected by the sensor is an example of “detection information”.
センサーとしては、温度センサー、湿度センサー、加速度センサー、振動センサー、人感センサー等が考えられる。また、各種機器の設定状態、故障の発生等の検出を行うセンサーや、ＩＣカードの読み取りセンサー、商品や製造ラインを撮影するカメラ等もセンサーに含まれる。なお、ここでは、１６台のエッジデバイス１０（１０ａ−１〜１０ａ−４、１０ｂ−１〜１０ｂ−４、１０ｃ−１〜１０ｃ−４、１０ｄ−１〜１０ｄ−４）が示されているが、エッジデバイスの数は任意である。なお、以下の説明では、エッジデバイスを特に限定しない場合、単に、エッジデバイス１０と呼ぶこともある。 Examples of the sensor include a temperature sensor, a humidity sensor, an acceleration sensor, a vibration sensor, and a human sensor. The sensors also include sensors for detecting the setting status of various devices, occurrence of failures, etc., sensors for reading IC cards, cameras for photographing products and production lines, and the like. Here, 16 edge devices 10 (10a-1 to 10a-4, 10b-1 to 10b-4, 10c-1 to 10c-4, 10d-1 to 10d-4) are shown here. The number of edge devices is arbitrary. In the following description, when the edge device is not particularly limited, it may be simply referred to as the edge device 10.
各エッジデバイス１０は、中継機１１と接続するためのインターフェースを有している。中継機１１と接続するためのインターフェースとしては、近距離無線通信（例えばBluetooth Low Energy（登録商標）、以下ＢＬＥと称する）が用いられる。すなわち、各エッジデバイス１０は、ＢＬＥのスレーブ機能を有している。更に、各グループ中の少なくとも１台のエッジデバイス１０は、ＢＬＥのマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスである。この例では、エッジデバイス１０ａ−１、エッジデバイス１０ｂ−１、エッジデバイス１０ｃ−１、エッジデバイス１０ｄ−１は、ＢＬＥのマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスであるとする。なお、図では、「＊」がマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスを示している。
Each edge device 10 has an interface for connecting to the
ここで、マスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスは、「マスターデバイス」の一例である。また、マスター／スレーブ動作切替可能ではないエッジデバイスは、「スレーブデバイス」の一例である。 Here, the edge device capable of switching the master / slave operation is an example of a “master device”. An edge device that is not capable of switching between master and slave operations is an example of a “slave device”.
複数のエッジデバイス１０は、複数のグループに分割されている。この例では、エッジデバイス１０ａ−１〜１０ａ−４はグループＡに属するエッジデバイスであり、エッジデバイス１０ｂ−１〜１０ｂ−４はグループＢに属するエッジデバイスであり、エッジデバイス１０ｃ−１〜１０ｃ−４はグループＣに属するエッジデバイスであり、エッジデバイス１０ｄ−１〜１０ｄ−４はグループＤに属するエッジデバイスである。
The plurality of edge devices 10 are divided into a plurality of groups. In this example, the
なお、この例では、１６台のエッジデバイス１０（１０ａ−１〜１０ａ−４、１０ｂ−１〜１０ｂ−４、１０ｃ−１〜１０ｃ−４、１０ｄ−１〜１０ｄ−４）を、グループＡ〜Ｄの４つのグループに分割し、各グループ毎に４台のエッジデバイス１０を配置しているが、エッジデバイスの数、グループの数、各グループ毎のエッジデバイスの配置数は、これに限定されるものではない。各グループの中に少なくとも１つのマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスが存在すれば、どのように分割しても良い。 In this example, 16 edge devices 10 (10a-1 to 10a-4, 10b-1 to 10b-4, 10c-1 to 10c-4, 10d-1 to 10d-4) are grouped into groups A to D is divided into four groups, and four edge devices 10 are arranged in each group. However, the number of edge devices, the number of groups, and the number of edge devices arranged in each group are limited to this. Not something. If there is at least one edge device capable of switching master / slave operation in each group, any division may be performed.
中継機１１は、エッジデバイス１０とクラウドサーバ１２との間を中継する。中継機１１は、エッジデバイス１０と接続するためのインターフェースと、クラウドサーバ１２と接続するためのインターフェースとを備えている。エッジデバイス１０と接続するためのインターフェースは、ＢＬＥ等の近距離無線通信のマスター機能である。クラウドサーバ１２と接続するためのインターフェースは、有線ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＬＡＮ、３Ｇ又は４Ｇ携帯通信網等のインターネットへの接続インターフェースである。
The
なお、中継機１１とクラウドサーバ１２との通信においては、中継機１１とクラウドサーバ１２とが直接通信を行ってもよいし、中継機１１とクラウドサーバ１２との間に、別の図示しない中継基地があり、その中継基地を介して中継機１１とクラウドサーバ１２とが通信を行ってもよい。つまり、中継機１１は、クラウドサーバ１２と通信可能なインターフェースを備える代わりに、中継機１１とクラウドサーバ１２との間にある中継基地と通信可能なインターフェースを備える構成であってもよい。
この場合、データ収集システム１を低減できる可能性がある。例えば、クラウドサーバ１２が、３Ｇ又は４Ｇなどの携帯通信網に接続するサーバ装置である場合、当該携帯通信網による通信サービスを提供している携帯キャリアとの月額契約が必要となり、ランニング費用が増加してしまう。これに対し、中継機１１とクラウドサーバ１２との通信網の一部に、携帯通信網に比べて安価な通信網を用いることができれば、ランニング費用のかさむ携帯通信網を用いた通信回線の使用を減少させることができ、通信に係る費用を抑制することが可能となる。ここで携帯通信網に比べて安価な通信網としては、例えば、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）が挙げられる。ＬＰＷＡの一例としては、ＬｏＲａ（登録商標）規格がある。ＬＰＷＡでは、携帯通信網と比較して低消費電力、低ビットレートの通信を原則としていることから、回線の使用料が有料である場合でも、携帯通信網に比べれば安価である場合がほとんどであると考えられる。
上述したシステムの一部にＬＰＷＡの回線を使用する具体的な構成について説明する。データ収集システム１は、例えば、エッジデバイス１０と、中継機１１と、中継基地と、クラウドサーバ１２とを備える。中継機１１と中継基地とはＬＰＷＡにより接続される。中継基地とクラウドサーバ１２とは携帯通信網により接続される。中継機１１はエッジデバイス１０から受信した情報を、ＬＰＷＡにより中継基地に送信する。中継基地は、中継機１１から受信した情報をクラウドサーバ１２に送信する。
In the communication between the
In this case, there is a possibility that the
A specific configuration in which an LPWA line is used for a part of the above-described system will be described. The
また、上記では、クラウドサーバ１２が携帯通信網と接続する場合を例示して説明したが、クラウドサーバ１２は、必ずしも携帯通信網と接続する必要はなく、固定通信網と接続してもよい。固定通信網は、例えば、有線ＬＡＮ等である。この場合、固定通信網の契約費が携帯通信網のランニング費用と比較して安価であれは、コストを抑えることが可能である。クラウドサーバ１２と接続する固定通信網は、外部ネットワークと接続してもよいし接続しなくともよい。また、外部ネットワークに代えて、工場などでよく使われるＰＬＣ（Power Line Communications）と接続してもよい。固定通信網が外部ネットワークに接続されていない場合には、クラウドサーバ１２はローカルサーバとして機能する。
クラウドサーバ１２が固定通信網と接続する場合、中継機１１と中継基地とは、例えば、ＬＰＷＡにより接続され、中継基地とクラウドサーバ１２とは固定通信網（例えば、有線ＬＡＮ）により接続される。
In the above description, the case where the
When the
クラウドサーバ１２は、インターネットを通じてアクセス可能なサーバ装置である。クラウドサーバ１２には、エッジデバイス１０により検出された各種のセンサーの情報が収集される。
The
次に、本発明の第１の実施形態に係るデータ収集システム１におけるデータ通信の概要について説明する。
Next, an outline of data communication in the
本実施形態では、中継機１１の負荷を低減させるために、エッジデバイス１０を複数のグループに分割し、各グループの中の１つのエッジデバイス１０をグループ内の中継用デバイスとして機能させている。中継用デバイスとして機能させるエッジデバイスは、マスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスが行う。前述したように、この例では、マスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスは、エッジデバイス１０ａ−１、１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１である。
マスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスは、通常は、スレーブとして動作し、定期的、又は不定期にマスター動作に切り替わる。マスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスがマスター動作に切り替わった場合、例えば、グループＡではエッジデバイス１０ａ−１が中継用デバイスとなり、グループＢではエッジデバイス１０ｂ−１が中継用デバイスとなり、グループＣではエッジデバイス１０ｃ−１が中継用デバイスとなり、グループＤではエッジデバイス１０ｄ−１が中継用デバイスとなる。このように、各グループの中の１つのエッジデバイス１０を中継用デバイスとすることで、階層構造の通信システムとなる。
In the present embodiment, in order to reduce the load on the
An edge device capable of switching between master and slave operations usually operates as a slave, and switches to a master operation periodically or irregularly. When the edge device whose master / slave operation can be switched is switched to the master operation, for example, the
図２は、本発明の第１の実施形態に係るデータ収集システム１での階層構造の説明図である。本発明の第１の実施形態に係るデータ収集システム１では、図２に示すように、中継機１１の下の階層に、各グループの中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１、１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１が来るような階層構造となる。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a hierarchical structure in the
グループＡにおいては、エッジデバイス１０ａ−１が中継用デバイスとなる。中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１は、マスター動作とスレーブ動作とに切り替えられる。エッジデバイス１０ａ−１がマスター動作となる間に、エッジデバイス１０ａ−１とグループＡに属する周辺のエッジデバイス１０ａ−２〜１０ａ−４とが接続され、周辺のエッジデバイス１０ａ−２〜１０ａ−４の情報がエッジデバイス１０ａ−１に送られる。エッジデバイス１０ａ−１が中継機１１に対するスレーブになると、中継機１１とエッジデバイス１０ａ−１とが接続され、グループＡに属するエッジデバイス１０ａ−１〜１０ａ−４の情報は、エッジデバイス１０ａ−１から中継機１１に送られ、中継機１１からインターネット上のクラウドサーバ１２に送られる。
In the group A, the
より具体的には、グループＡ内のエッジデバイス１０ａ−１〜１０ａ−４は、同一のグループであることを示すグループコードを送信する。ここで、グループコードは、「第１送信元情報」の一例である。
エッジデバイス１０ａ−１がマスター動作となると、周辺のエッジデバイスの情報を受信し、グループコードから、同一のグループに属するエッジデバイスからの情報であるか否かを判定する。エッジデバイス１０ａ−１は、グループコードから、グループＡ内のエッジデバイスからの情報であると判定すると、その情報を取得する。
なお、このとき、他のグループにおいて中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１がマスター動作となっていても、グループコードが異なるので、エッジデバイス１０ａ−２〜１０ａ−４からの情報は受信しない。また、中継機１１は、グループコードが付加された情報は受信しない。
中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１は、スレーブ動作になると、中継機１１への通信であることを示すコードを付加して、中継機１１と接続する。ここで、中継機１１への通信であることを示すコードは、「第２送信元情報」の一例である。
そして、エッジデバイス１０ａ−１は、自身の情報と、グループＡ内のエッジデバイス１０ａ−２〜１０ａ−４からの情報を中継機１１に転送する。中継機１１は、グループＡ内のエッジデバイス１０ａ−１〜１０ａ−４からの情報をインターネット上のクラウドサーバ１２に送る。
More specifically, the
When the
At this time, even if the
The edge device 10 a-1 serving as a relay device attaches a code indicating communication to the
Then, the
以上のようにして、グループＡにおいては、グループＡに属するエッジデバイス１０ａ−２〜１０ａ−４の情報は、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１で一旦中継される。そして、エッジデバイス１０ａ−１〜１０ａ−４の情報は、中継機１１を介して、クラウドサーバ１２に送られる。グループＢ、Ｃ、Ｄにおいても同様に、グループＢ、Ｃ、Ｄに属する周辺のエッジデバイス１０ｂ−２〜１０ｂ−４、１０ｃ−２〜１０ｃ−４、１０ｄ−２〜１０ｄ−４の情報は、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１で一旦中継される。そして、エッジデバイス１０ｂ−１〜１０ｂ−４、１０ｃ−１〜１０ｃ−４、１０ｄ−１〜１０ｄ−４の情報は、中継機１１を介して、クラウドサーバ１２に送られる。
As described above, in the group A, information on the
図３は、本発明の第１の実施形態に係るデータ収集システムにおける中継用デバイスとなるエッジデバイス１０（１０ａ−１、１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１）の動作を示すフローチャートである。ここでは、中継用デバイスとなるエッジデバイスとして、グループＡのエッジデバイス１０ａ−１での処理について説明する。他のグループの中継用デバイスとなるエッジデバイス１０（１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１）の処理も同様である。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the edge device 10 (10a-1, 10b-1, 10c-1, 10d-1) serving as a relay device in the data collection system according to the first embodiment of the present invention. . Here, the processing in the
（ステップＳ１）エッジデバイス１０ａ−１をスレーブ動作に設定する。このとき、周辺のエッジデバイス１０ａ−２〜１０ａ−４は、識別ＩＤを含む情報を周囲に発信している。また、この情報には、識別ＩＤとともに、グループを示すコード（グループコード）と、グループ内の通信であることを示す情報（レイヤーコード）とが含まれている。ここで、識別ＩＤは、「識別情報」の一例である。
(Step S1) The
（ステップＳ２）エッジデバイス１０ａ−１は、所定時間経過したか否かを判定し、所定時間経過したら（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ３に進める。
(Step S2) The
（ステップＳ３）エッジデバイス１０ａをマスター動作に設定する。エッジデバイス１０ａは、マスター動作になると、周囲のエッジデバイスからの情報をスキャンする。
(Step S3) The
（ステップＳ４）エッジデバイス１０ａ−１は、周辺のエッジデバイスの情報から、同一のグループのグループコードで、グループ内通信であることを示すレイヤーコードが付加された情報が検出できたか否かを判定する。同一のグループのグループコードで、グループ内通信であることを示すレイヤーコードの情報が検出できなければ（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ５に処理を進める。同一のグループのグループコードで、グループ内通信であることを示すレイヤーコードの情報が検出できれば（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ６に進める。
(Step S4) The
（ステップＳ５）エッジデバイス１０ａ−１は、所定時間経過したか否かを判定し、所定時間経過したら（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１にリターンする。所定時間経過していなければ（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ３に戻り、周辺エッジデバイスのスキャンを続ける。つまり、エッジデバイス１０ａ−１は、マスターとして動作している間に、グループ内の他の周辺エッジデバイスの検知情報を少なくとも1つ以上検知した場合にはマスター動作を継続させグループ内のエッジデバイスの情報を収集する。一方、エッジデバイス１０ａ−１は、マスターとして動作している間、一定期間、グループ内のエッジデバイスの検知情報を検知できなければ、再度、スレーブ動作に切り替わる。
(Step S5) The
（ステップＳ６）エッジデバイス１０ａ−１は、取得した情報の識別ＩＤコードから、情報を送信した周辺エッジデバイス１０（１０ａ−２〜１０ａ−４）を特定し、そのエッジデバイス１０から情報を収集して、処理をステップＳ７に進める。
(Step S6) The
（ステップＳ７）エッジデバイス１０ａ−１は、中継機１１と通信を行い、自身の情報及び周辺エッジデバイス１０（１０ａ−２〜１０ａ−４）の情報を中継機１１に送信して、処理をステップＳ１にリターンする。
(Step S7) The
以上説明したように、第１の実施形態では、複数のエッジデバイス１０のうち、マスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイス１０（１０ａ−１、１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１）を中継用デバイスとして機能させる。これにより、中継機１１が全てのエッジデバイスと通信を行う必要がなく、エッジデバイスの数が増大した場合でも中継機１１の負担の増大を抑制することができる。例えば、図１の例では、中継機１１が全てのエッジデバイス１０と通信を行うと、中継機１１が通信を行うエッジデバイスの数は、全てのエッジデバイスの数に等しい１６台となる。これに対して、本実施形態では、中継機１１は各グループの中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１、１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１とだけ通信を行えば良いので、中継機１１が通信を行うエッジデバイスの数は、中継用デバイスとなるエッジデバイスの数に等しい４台となる。つまり、本実施形態では、エッジデバイスが４台から、その４倍の１６台に増加した場合でも、中継機１１が通信を行うエッジデバイスの数は変化しないようにでき、中継機１１の負担の増大を抑制できる。
As described above, in the first embodiment, among the plurality of edge devices 10, the edge device 10 (10a-1, 10b-1, 10c-1, 10d-1) whose master / slave operation can be switched is relayed. Function as a device. This eliminates the need for the
また、各グループの中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１、１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１が各グループの周辺エッジデバイス１０の情報を取りまとめて通信を行うことで、その分の接続シーケンス等の通信も減少する。更に、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１、１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１を利用して、フィルターを簡易的に追加できる。中継機１１のフィルターを変更する際は、フィルターの変更が他の様々な機能に影響する場合があるため、システム全体に影響を及ぼす可能性があるが、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１、１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１を利用したフィルター機能は、システム全体に影響を及ぼす可能性が少ない。
また、第１の実施形態では、複数のエッジデバイス１０のうち、マスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイス１０が中継用デバイスとして機能しない場合にはスレーブ動作を行う。これにより、中継機１１が通信を行うエッジデバイス１０の数が少なく、中継機１１の負担が増大していない場合には、中継用デバイスとして機能せず、スレーブ動作を行うことで、従来のエッジデバイスとして動作することが可能である。
また、第１の実施形態では、マスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイス１０が中継用デバイスとして機能している間、グループコードを付加した検知情報を受信した場合、中継用デバイスとしての動作を継続させる。これにより、スレーブ動作を行っているエッジデバイスから検知情報が送信された場合に、当該検知情報を中継することができる。
また、第１の実施形態では、マスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイス１０が中継用デバイスとして機能している間、グループコードを付加した検知情報を所定の期間受信しなかった場合、中継用デバイスとしての動作を停止させる。これにより、所定の期間、スレーブ動作を行っているエッジデバイスから検知情報が送信されない場合に、スレーブ動作に戻ることで、従来のエッジデバイスとして動作できる。
In addition, the
In the first embodiment, when the edge device 10 capable of switching the master / slave operation among the plurality of edge devices 10 does not function as the relay device, the slave operation is performed. Accordingly, when the number of edge devices 10 with which the
In the first embodiment, when the detection information to which the group code is added is received while the edge device 10 capable of switching between the master and the slave functions as the relay device, the operation as the relay device is continued. Let it. Thus, when the detection information is transmitted from the edge device performing the slave operation, the detection information can be relayed.
Further, in the first embodiment, when the detection information to which the group code is added is not received for a predetermined period while the edge device 10 capable of switching the master / slave operation functions as the relay device, the relay device To stop the operation. Accordingly, when the detection information is not transmitted from the edge device performing the slave operation for a predetermined period, the operation returns to the slave operation, whereby the device can operate as a conventional edge device.
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係るデータ収集システム１０１の概要の説明図である。図４に示すように、本発明の第２の実施形態に係るデータ収集システム１０１は、複数のエッジデバイス１１０（１１０ａ−１〜１１０ａ−４、１１０ｂ−１〜１１０ｂ−４、１１０ｃ−１〜１１０ｃ−４、１１０ｄ−１〜１１０ｄ−４）と、中継機１１１と、クラウドサーバ１１２とから構成される。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram of an outline of a
複数のエッジデバイス１１０（１１０ａ−１〜１１０ａ−４、１１０ｂ−１〜１１０ｂ−４、１１０ｃ−１〜１１０ｃ−４、１１０ｄ−１〜１１０ｄ−４）は、複数のグループに分割されている。この例では、エッジデバイス１１０ａ−１〜１１０ａ−４はグループＡに属するエッジデバイスであり、エッジデバイス１１０ｂ−１〜１１０ｂ−４はグループＢに属するエッジデバイスであり、エッジデバイス１１０ｃ−１〜１１０ｃ−４はグループＣに属するエッジデバイスであり、エッジデバイス１１０ｄ−１〜１１０ｄ−４はグループＤに属するエッジデバイスである。
The plurality of edge devices 110 (110a-1 to 110a-4, 110b-1 to 110b-4, 110c-1 to 110c-4, 110d-1 to 110d-4) are divided into a plurality of groups. In this example, the
各エッジデバイス１１０は、ＢＬＥのスレーブ機能を有する。更に、各グループ中には、複数のＢＬＥのマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスがある。この例では、エッジデバイス１１０ａ−１及び１１０ａ−２、エッジデバイス１１０ｂ−１及び１１０ｂ−２、エッジデバイス１１０ｃ−１及び１１０ｃ−２、エッジデバイス１１０ｄ−１及び１１０ｄ−２は、ＢＬＥのマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスであるとする。なお、図では、「＊」がマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスを示している。
Each edge device 110 has a BLE slave function. Further, in each group, there is an edge device capable of switching the master / slave operation of a plurality of BLEs. In this example, the
以上説明したように、第２の実施形態では、各グループ内でマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスが複数台あり、これらのマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスが中継用デバイスとなることができる。このため、マスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスが１台である場合より、マスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスの負担を軽減させることが可能である。つまり、また、中継用デバイスとなるエッジデバイスのバッテリーの消費量を分散できる。 As described above, in the second embodiment, there are a plurality of edge devices that can switch the master / slave operation in each group, and these edge devices that can switch the master / slave operation may be relay devices. it can. For this reason, it is possible to reduce the burden on the edge device capable of switching the master / slave operation as compared with the case where the number of the edge devices capable of switching the master / slave operation is one. That is, the consumption of the battery of the edge device serving as the relay device can be dispersed.
例えば、第１の実施形態では、各グループ内でマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスが１台であるため、中継用デバイスとなるエッジデバイスが固定されてしまう。このため、中継用デバイスとなるエッジデバイスに不具合が生じると、そのグループ全体のエッジデバイスの通信に影響が広がる可能性があった。これに対し、第２の実施形態では、複数台のマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスを、交代させながら中継用デバイスとして機能させることができるため、中継用デバイスの不具合によりエッジデバイスの通信に不具合が生じる可能性が少ない。 For example, in the first embodiment, since there is one edge device capable of switching the master / slave operation in each group, the edge device serving as the relay device is fixed. Therefore, if a failure occurs in the edge device serving as the relay device, there is a possibility that the communication of the edge devices in the entire group will be affected. On the other hand, in the second embodiment, since a plurality of master / slave operation-switchable edge devices can function as a relay device while being alternated, the edge device cannot communicate with the edge device due to a failure of the relay device. There is little possibility of failure.
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本発明の第３の実施形態に係るデータ収集システムは、図４に示した第２の実施形態に係るデータ収集システムとその基本構成は同一である。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The data collection system according to the third embodiment of the present invention has the same basic configuration as the data collection system according to the second embodiment shown in FIG.
前述の第２の実施形態では、各グループ内でマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイス１１０（１１０ａ−１及び１１０ａ−２、１１０ｂ−１及び１１０ｂ−２、１１０ｃ−１及び１１０ｃ−２、１１０ｄ−１及び１１０ｄ−２）を複数台設けることで、中継用デバイスとなるエッジデバイスの不具合等に対処し、また、中継用デバイスのバッテリーの消費量を分散して、システムの運用におけるリスクを低減している。 In the second embodiment described above, the edge device 110 (110a-1 and 110a-2, 110b-1 and 110b-2, 110c-1 and 110c-2, 110d-) capable of switching the master / slave operation within each group. 1 and 110d-2) to cope with a defect of an edge device serving as a relay device, to reduce a battery consumption of the relay device, and to reduce a risk in system operation by providing a plurality of the relay devices. ing.
しかしながら、グループ内にマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスを複数台設けても、最初にマスター動作となったマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスが中継用のデバイスとなるため、各機器間で、マスター動作とスレーブ動作との切り替えタイミングが一定であると、中継用デバイスとなるエッジデバイスが決まってしまう。このため、マスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスをグループ内に複数台設ける利点が失われてしまう。 However, even if a plurality of master / slave operation-switchable edge devices are provided in a group, the master / slave operation-switchable edge device that first became the master operation becomes a relay device, so that each device has a If the switching timing between the master operation and the slave operation is constant, an edge device serving as a relay device is determined. For this reason, the advantage of providing a plurality of edge devices capable of switching the master / slave operation in the group is lost.
そこで、本実施形態では、グループ内にマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスが複数台ある場合には、互いに異なるタイミングでマスター動作とスレーブ動作とに切り替わるように、例えば乱数により切り替えタイミングを設定するようにしている。 Therefore, in the present embodiment, when there are a plurality of edge devices capable of switching the master / slave operation in the group, the switching timing is set by, for example, a random number so as to switch between the master operation and the slave operation at mutually different timings. Like that.
図５は、本発明の第３の実施形態に係るデータ収集システムにおける中継用デバイスとなるエッジデバイスの動作を示すフローチャートである。ここでは、中継用デバイスとなるエッジデバイスとして、グループＡのエッジデバイス１１０ａ−１及び１１０ａ−２での処理について説明する。エッジデバイス１１０ａ−１及び１１０ａ−２は、マスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスである。他のグループの中継用デバイスとなるエッジデバイスの処理も同様である。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of an edge device serving as a relay device in the data collection system according to the third embodiment of the present invention. Here, the processing in the
（ステップＳ２０１）エッジデバイス１１０ａ−１及び１１０ａ−２をスレーブ動作に設定する。このとき、周辺のエッジデバイスは、識別ＩＤコードを含む情報を周囲に発信している。また、この情報には、識別ＩＤとともに、グループを示すコード（グループコード）と、グループ内の通信であることを示す情報（レイヤーコード）とが含まれている。
(Step S201) The
（ステップＳ２０２）エッジデバイス１１０ａ−１及び１１０ａ−２は、乱数で求められる所定時間経過したか否かを判定し、所定時間経過したら（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２０３に進める。
(Step S202) The
（ステップＳ２０３）エッジデバイス１１０ａ−１及び１１０ａ−２をマスター動作に設定する。エッジデバイス１１０ａ−１及び１１０ａ−２は、マスター動作になると、周囲のエッジデバイスからの情報をスキャンする。
(Step S203) The
（ステップＳ２０４）エッジデバイス１１０ａ−１及び１１０ａ−２は、周辺のエッジデバイスの情報から、同一のグループのグループコードで、グループ内通信であることを示すレイヤーコードが付加された情報が検出できたか否かを判定する。同一のグループのグループコードで、グループ内通信であることを示すレイヤーコードの情報が検出できなければ（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、処理をステップＳ２０５に進める。同一のグループのグループコードで、グループ内通信であることを示すレイヤーコードの情報が検出できれば（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２０６に進める。
(Step S204) Whether the
（ステップＳ２０５）エッジデバイス１１０ａ−１及び１１０ａ−２は、乱数で求められる所定時間経過したか否かを判定し、所定時間経過したら（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２０１にリターンする。所定時間経過していなければ（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、ステップＳ２０３に処理を戻し、周辺エッジデバイスのスキャンを続ける。
(Step S205) The
（ステップＳ２０６）エッジデバイス１１０ａ−１及び１１０ａ−２は、取得した情報の識別ＩＤコードから、情報を送信した周辺エッジデバイス１０を特定し、そのエッジデバイス１０からデータを収集して、処理をステップＳ２０７に進める。
(Step S206) The
（ステップＳ２０７）エッジデバイス１１０ａ−１及び１１０ａ−２は、中継機１１１と通信を行い、自身の情報及び周辺エッジデバイスの情報を中継機１１１に送信して、処理をステップＳ２０１にリターンする。
(Step S207) The
以上説明したように、第３の実施形態では、グループ内にマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスが複数ある場合には、同じタイミングでマスター動作及びスレーブ動作とならないように、マスター動作とスレーブ動作との切り替えタイミングを乱数で設定するようにしている。これにより、グループ内のマスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスの負担を平均化できる。 As described above, in the third embodiment, when there are a plurality of edge devices capable of switching between the master operation and the slave operation in the group, the master operation and the slave operation are performed so that the master operation and the slave operation are not performed at the same timing. The switching timing is set by a random number. As a result, the burden on the edge devices capable of switching the master / slave operation within the group can be averaged.
なお、上述の例では、マスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイスのマスター動作とスレーブ動作との切り替えタイミングを乱数で設定しているが、タイムスロット方式を用いて、タイミングが重複しにくいように設定しても良い。 In the above example, the switching timing between the master operation and the slave operation of the edge device capable of switching the master / slave operation is set by a random number, but the time slot method is used to set the timing so that the timings are hardly duplicated. You may.
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本発明の第４の実施形態に係るデータ収集システムは、図１に示した第１の実施形態に係るデータ収集システムとその基本構成は同一である。すなわち、本発明の第４の実施形態に係るデータ収集システムは、第１の実施形態と同様に、複数のエッジデバイス１０（１０ａ−１〜１０ａ−４、１０ｂ−１〜１０ｂ−４、１０ｃ−１〜１０ｃ−４、１０ｄ−１〜１０ｄ−４）と、中継機１１と、クラウドサーバ１２とから構成される。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The data collection system according to the fourth embodiment of the present invention has the same basic configuration as the data collection system according to the first embodiment shown in FIG. That is, similarly to the first embodiment, the data collection system according to the fourth embodiment of the present invention includes a plurality of edge devices 10 (10a-1 to 10a-4, 10b-1 to 10b-4, 10c-). 1 to 10c-4, 10d-1 to 10d-4), a
本実施形態では、このようなデータ収集システムにおいて、周辺のエッジデバイス１０は、データ更新を示す情報を付加して中継用デバイスとなるエッジデバイス１０（１０ａ−１、１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１）に情報を送信し、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０（１０ａ−１、１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１）は、周辺のエッジデバイス１０からデータ更新を示す情報が付加されている情報を受信した場合に限り、周辺エッジデバイス１０の情報を中継機１１に送信するものである。これにより、データ通信量を大幅に減らすことができる。ここで、データ更新を示す情報は、「更新情報」の一例である。
In the present embodiment, in such a data collection system, the peripheral edge device 10 adds the information indicating the data update to the edge device 10 (10a-1, 10b-1, 10c-1,. 10d-1), the edge device 10 (10a-1, 10b-1, 10c-1, 10d-1) serving as a relay device adds information indicating data update from a peripheral edge device 10. Only when the received information is received, the information of the peripheral edge device 10 is transmitted to the
図６は、本発明の第４の実施形態に係るデータ収集システムで用いられるコードの説明図である。図７は、本発明の第４の実施形態に係るデータ収集システムでのデータ通信のシーケンス図である。なお、このシーケンス図は、グループＡに属するエッジデバイス１０ａ−１〜１０ａ−４と、中継機１１と、クラウドサーバ１２でのデータ通信のシーケンス図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of codes used in the data collection system according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 7 is a sequence diagram of data communication in the data collection system according to the fourth embodiment of the present invention. This sequence diagram is a sequence diagram of data communication between the
図６に示すように、本実施形態では、識別ＩＤと、レイヤーコードと、グループコードと、オプションコードとが用いられる。識別ＩＤは、各エッジデバイスで固有の識別子である。ここでは、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）に示すように、エッジデバイス１０ａ−１の識別ＩＤは（０ｘ０００１）であるとし、エッジデバイス１０ａ−２の識別ＩＤは（０ｘ０００２）であるとし、エッジデバイス１０ａ−３の識別ＩＤは（０ｘ０００３）であるとし、エッジデバイス１０ａ−４の識別ＩＤは（０ｘ０００４）であるとする。
As shown in FIG. 6, in the present embodiment, an identification ID, a layer code, a group code, and an option code are used. The identification ID is an identifier unique to each edge device. Here, as shown in FIGS. 6A to 6D, it is assumed that the identification ID of the
レイヤーコードは、どの階層のデータ通信を行うかを示している。ここでは、グループ内通信の階層ならレイヤーコードは（０ｘ０１）となり、中継機１１との通信の階層ならレイヤーコードは（０ｘ０２）となる。
The layer code indicates which layer of data communication is to be performed. Here, the layer code is (0x01) if it is a layer for communication within the group, and (0x02) if it is a layer for communication with the
グループコードは、そのエッジデバイスがどのグループに属するかを示している。例えば、グループＡのグループコードは（０ｘ０００１）とする。エッジデバイス１０ａ−１〜１０ａ−４はグループＡに属しているので、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）に示すように、エッジデバイス１０ａ−１〜１０ａ−４のグループコードは（０ｘ０００１）となっている。
The group code indicates to which group the edge device belongs. For example, the group code of group A is (0x0001). Since the
オプションコードは、データの更新があったか否かを示している。データの更新がなければ、オプションコードは（０ｘ００００）であり、データの更新があれば、オプションコードは（０ｘ０００１）となる。 The option code indicates whether or not data has been updated. If the data is not updated, the option code is (0x0000). If the data is updated, the option code is (0x0001).
図７において、時点ｔ１では、エッジデバイス１０ａ−１はスレーブ動作となっている。また、他の周辺エッジデバイス１０ａ−２〜１０ａ−４は常にスレーブ動作となっている。このとき、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）に示すように、エッジデバイス１０ａ−１〜１０ａ−４は、識別コード（０ｘ０００１〜０ｘ０００４）と、レイヤーコード（０ｘ０１）と、グループコード（０ｘ０００１）と、オプションコード（０ｘ００００）とを付加して、アドバタイジングデータをブロードキャスト送信している。
In FIG. 7, at time t1, the
時点ｔ２で、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１はマスター動作となり、周辺のエッジデバイス１０ａ−２〜１０ａ−４からのアドバタイジングデータをスキャンする。ここで、図６（Ｂ）〜図６（Ｄ）に示すように、周辺のエッジデバイス１０ａ−２〜１０ａ−４からのアドバタイジングデータのグループコードは（０ｘ０００１）であり、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１のグループコードと等しい。しかしながら、エッジデバイス１０ａ−２〜１０ａ−４からのアドバタイジングデータのオプションコードは（０ｘ００００）であり、データの更新は行われていない。本実施形態では、データ更新が行われていない場合には、このアドバタイジングデータを破棄する。
At time t2, the
時点ｔ３で、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１はスレーブ動作となっている。このとき、前述したように、エッジデバイス１０ａ−１〜１０ａ−４は、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）に示したように、アドバタイジングデータをブロードキャスト送信している。
At time t3, the
時点ｔ４で、エッジデバイス１０ａ−３にデータの更新があったとする。これにより、図６（Ｅ）に示すように、エッジデバイス１０ａ−３からのアドバタイジングデータのオプションコードが（０ｘ０００１）となる。このように、本実施形態では、データの更新があると、オプションコードが（０ｘ００００）から（０ｘ０００１）となる。
At time t4, it is assumed that data has been updated in the
時点ｔ５で、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１はマスター動作となる。エッジデバイス１０ａ−１は、マスター動作となると、周辺のエッジデバイス１０ａ−２〜１０ａ−４からのアドバタイジングデータをスキャンする。ここで、図６（Ｅ）に示すように、エッジデバイス１０ａ−３からのデータは、オプションコードが（０ｘ０００１）となっている。このため、エッジデバイス１０ａ−１は、エッジデバイス１０ａ−３からのアドバタイジングデータを取得する。エッジデバイス１０ａ−１は、更新データを有するエッジデバイスが存在する場合には、マスター動作に維持する。
At time t5, the
エッジデバイス１０ａ−３からの情報に（０ｘ００１）のオプションコードが含まれているので、エッジデバイス１０ａ−１は、時点ｔ６では、マスター動作となっている。時点ｔ６で、エッジデバイス１０ａ−１は、識別ＩＤから、データ更新があったエッジデバイス（エッジデバイス１０ａ−３）を特定し、そのエッジデバイスと通信を行い、詳細情報を取得する。
Since the information from the
時点ｔ７で、エッジデバイス１０ａ−１はスレーブ動作となる。そして、図６（Ｆ）に示すように、エッジデバイス１０ａ−１は、レイヤーコードを（０ｘ０２）として、中継機１１にデータを送信する。更に、エッジデバイス１０ａ−１は、その他のデータとして、データ更新のあったエッジデバイスの情報を含めて送信する。中継機１１は、レイヤーコードが（０ｘ０２）であることから、エッジデバイス１０ａ−１からのデータを受信する。
At the time point t7, the
時点ｔ８で、中継機１１は、エッジデバイス１０ａ−１を介して送られてきたエッジデバイス１０ａ−３のデータ更新情報をクラウドサーバ１２にアップロードする。
At time t8, the
以上説明したように、第４の実施形態では、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０（１０ａ−１、１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１）は、周辺のエッジデバイス１０からのデータが更新データである場合に限り、この更新データを中継機１１に送信している。これにより、データ通信量を大幅に減らすことができる。
As described above, in the fourth embodiment, the edge device 10 (10a-1, 10b-1, 10c-1, 10d-1) serving as a relay device updates data from peripheral edge devices 10. Only when the data is data, the update data is transmitted to the
なお、本実施形態において、エッジデバイス１０ａ−１は、マスターとして動作している間に、グループ内の他の周辺エッジデバイスの検知情報を少なくとも1つ以上検知した場合、その検知情報にデータ更新を示す情報が付加されている場合にマスター動作を継続させるようにしてもよい。一方、エッジデバイス１０ａ−１は、マスターとして動作している間、一定期間、グループ内のエッジデバイスの検知情報を検知しないか、検知情報を少なくとも一つ以上検知したが、それらの検知情報にデータ更新を示す情報が付加されていない場合に、スレーブ動作に切り替わるようにしてもよい。
In the present embodiment, when the
＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。前述の第４の実施形態では、図７に示したように、周辺エッジデバイス１０ａ−３からの更新データを中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１が中継機１１に中継して送信している。これに対して、この実施形態では、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１は、更新データのあるエッジデバイス１０ａ−３を指定し、中継機１１が更新データのあるエッジデバイス１０ａ−３と直接データ通信を行って、データ収集を行うようにしている。他の構成は、第４の実施形態と同様である。
<Fifth embodiment>
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the above-described fourth embodiment, as shown in FIG. 7, the
図８は、本発明の第５の実施形態に係るデータ収集システムでのデータ通信のシーケンス図である。なお、時点ｔ１から時点ｔ６までの処理は、図７に示した第４の実施形態と同様である。 FIG. 8 is a sequence diagram of data communication in the data collection system according to the fifth embodiment of the present invention. Note that the processing from time t1 to time t6 is the same as in the fourth embodiment shown in FIG.
この例では、時点ｔ１０で、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１は、データ更新のあったエッジデバイスの識別ＩＤの情報（０ｘ００３）を含め中継機１１に送信する。時点ｔ１１で、中継機１１は識別ＩＤからデータ更新のあったエッジデバイスを識別し、データ更新のあったエッジデバイス１０ａ−３と直接通信を行って更新データを取得し、時点ｔ１２で、中継機１１は、この更新データをクラウドサーバ１２にアップロードする。
In this example, at the time t10, the
本実施形態では、中継機１１が詳細情報を更新データを有するエッジデバイス１０ａ−３と直接通信を行うことで、中継機１１は、更新データを有するエッジデバイス１０ａ−３の詳細なデータをクラウドサーバ１２に送ることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態は、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１が持ちきれないデータを有している場合や、グループ内の周辺エッジデバイス１０ａ−２〜１０ａ−４の数が多い場合など、又は、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１が１つのフィルターとして機能する場合に、有効である。
Further, in the present embodiment, when the
また、その他の例としては、複数の条件に応じて、中継機１１が詳細情報をエッジデバイスと直接通信を行うことが考えられる。例えば、グループ内に温度を検出しているエッジデバイス１０（例えばエッジデバイス１０ａ−２）と、エアコンの使用状況を検出しているエッジデバイス１０（例えばエッジデバイス１０ａ−３）とがあるとする。そして、温度が閾値以上のときのエアコンの使用状況を知りたいとする。この場合、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１は、温度を検出しているエッジデバイス１０ａ−２からの情報を取得し、温度が閾値以上の場合に、エアコンの使用状況を検出しているエッジデバイス１０ａ−３の識別ＩＤを中継機１１に送り、中継機１１は、エアコンの使用状況を検出しているエッジデバイス１０ａ−３と直接通信を行ってエアコンの使用状況を取得し、このエアコンの使用状況を示す情報をクラウドサーバ１２に送ることが考えられる。
As another example, it is conceivable that the
＜第６の実施形態＞
前述の第４及び第５の実施形態では、周辺のエッジデバイスは、更新データであるか否かを示す情報を付加し、中継用デバイスとなるエッジデバイスは、データ更新がある場合のみ、中継機１１と通信を行うことで、データ通信量を削減している。
<Sixth embodiment>
In the fourth and fifth embodiments described above, the peripheral edge device adds information indicating whether or not the data is update data, and the edge device serving as a relay device is a relay device only when there is data update. By performing communication with the G.11, data communication volume is reduced.
本実施形態では、更に、中継機１１が中継用デバイスとなるエッジデバイス１０（１０ａ−１、１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１）と通信を行うとき、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０は、グループ内においてどれだけの数の更新情報があるかを示す情報を優先度を示す情報として付加する。ここで、優先度を示す情報は、「優先度情報」の一例である。
In this embodiment, when the
これにより、中継機１１は、通信を開始するエッジデバイス１０（１０ａ−１、１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１）の中から、優先度の高いグループのエッジデバイスから先に通信できるようになる。
Thereby, the
例えば、図１において、グループＡではエッジデバイス１０ａ−２とエッジデバイス１０ａ−３とエッジデバイス１０ａ−４との３台のエッジデバイスに更新データがあり、グループＢではエッジデバイス１０ｂ−４のみに更新データがあるとする。この場合、グループＡで中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ａ−１は、グループＡ内の更新データの数「３」を優先度情報として中継機１１に送信し、グループＢで中継用デバイスとなるエッジデバイス１０ｂ−１は、グループＢ内の更新データの数「１」を優先度情報として中継機１１に送信する。中継機１１は更新データの数から優先度を判定し、グループＡのエッジデバイス１０ａ−１から先にデータ通信を行う。
For example, in FIG. 1, in group A, there are update data in three edge devices of
＜第７の実施形態＞
上述までの実施形態では、周辺エッジデバイスからの情報を、クラウドサーバにアップロードする経路について説明したが、本発明は、クラウドサーバからエッジデバイスに情報をダウンロードする場合にも適用できる。
<Seventh embodiment>
In the embodiments described above, the route for uploading information from the peripheral edge device to the cloud server has been described. However, the present invention can be applied to a case where information is downloaded from the cloud server to the edge device.
図１において、例えば、クラウドサーバ１２からエッジデバイス１０ａ−１〜１０ａ−４に情報をダウンロードする場合には、中継機１１がグループＡのエッジデバイス１０ａ−１〜１０ａ−４から任意のエッジデバイスを選び、そのエッジデバイスを介して、グループＡの各エッジデバイスに情報を送る。この時、中継機１１が選ぶ任意のエッジデバイスは、マスター／スレーブ動作切替可能なエッジデバイス（エッジデバイス１０ａ−１）とする。さらに、グループ内での情報共有においては、中継機１１から情報を受信したエッジデバイス１０ａ−１がマスターに切り替わり、グループ内の各エッジデバイス１０ａ−１〜１０ａ−４に情報を受け渡す。
In FIG. 1, for example, when information is downloaded from the
＜第８の実施形態＞
第１の実施形態では、図２に示したように、中継機１１の階層と、中継用デバイスとなるエッジデバイス１０（１０ａ−１、１０ｂ−１、１０ｃ−１、１０ｄ−１）の階層と、周辺のエッジデバイス１０（１０ａ−２〜１０ａ−４、１０ｂ−２〜１０ｂ−４、１０ｃ−２〜１０ｃ−４、１０ｄ−２〜１０ｄ−４）とからなる階層構造となっているが、エッジデバイスの数が更に多い場合には、各グループ内を更に複数のサブグループに分割して、より多層なシステムとしても良い。
<Eighth embodiment>
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the hierarchy of the
上述した実施形態におけるデータ収集システム１、１０１の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
All or a part of the
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and includes a design and the like within a range not departing from the gist of the present invention.
１０，１１０…エッジデバイス、１１，１１１…中継機、１２，１１２…クラウドサーバ 10, 110 ... edge device, 11, 111 ... repeater, 12, 112 ... cloud server
Claims (9)
前記複数のエッジデバイス間の通信においてスレーブとして動作し、前記検知情報に、送信元を示す第１送信元情報を付加して送信するスレーブデバイスと、
前記複数のエッジデバイス間の通信においてマスターとして動作し、所定期間に受信した一以上の前記検知情報に、前記第１送信元情報とは異なる送信元を示す第２送信元情報を付加して送信するマスターデバイスと、
前記第１送信元情報が付加された前記検知情報を受信した場合は前記検知情報を取得する取得処理を行わず、前記第２送信元情報が付加された前記検知情報を受信した場合に前記取得処理を行い、取得した前記検知情報を前記サーバ装置に送信する中継機
を有することを特徴とするデータ収集システム。 A data collection system that aggregates detection information detected by a plurality of edge devices into a server device,
A slave device that operates as a slave in communication between the plurality of edge devices and transmits the detection information by adding first transmission source information indicating a transmission source;
The device operates as a master in communication between the plurality of edge devices, and transmits by adding second transmission source information indicating a transmission source different from the first transmission source information to one or more of the detection information received in a predetermined period. A master device to
When the detection information to which the first transmission source information is added is received, the acquisition processing for acquiring the detection information is not performed, and when the detection information to which the second transmission source information is added is received, the acquisition processing is performed. A data collection system comprising: a relay device that performs processing and transmits the acquired detection information to the server device.
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ収集システム。 The data collection system according to claim 1, wherein when the master device does not operate as a master in communication between the plurality of edge devices, the master device operates as a slave in communication between the plurality of edge devices.
ことを特徴とする請求項２に記載のデータ収集システム。 The master device, while operating as a master in the communication between the plurality of edge devices, when receiving the detection information added with the first transmission source information, continues the operation as the master. The data collection system according to claim 2, wherein
各グループでは、当該グループに含まれる前記マスターデバイスが、当該グループに含まれるエッジデバイス間の通信においてマスターとして動作し、当該グループに含まれる前記スレーブデバイスが、当該グループに含まれるエッジデバイス間の通信においてスレーブとして動作する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のデータ収集システム。 The plurality of edge devices are divided into a plurality of groups so that at least one of the master devices is included,
In each group, the master device included in the group operates as a master in communication between edge devices included in the group, and the slave device included in the group operates in communication between edge devices included in the group. The data collection system according to any one of claims 1 to 3, wherein the data collection system operates as a slave.
ことを特徴とする請求項４に記載のデータ収集システム。 When the plurality of groups include a group including a plurality of the master devices in the group, in the group including a plurality of the master devices, each of the master devices operates as a master at a timing different from each other. 4. The data collection system according to 4.
前記マスターデバイスは、前記検知情報に前記更新情報が付加されている場合に前記検知情報を前記中継機に送信し、前記検知情報に前記更新情報が付加されてない場合は前記検知情報を前記中継機に送信しない
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載のデータ収集システム。 When the detection information has been updated, the slave device transmits the detection information by adding update information indicating the update to the detection information,
The master device transmits the detection information to the relay device when the update information is added to the detection information, and transmits the detection information to the relay device when the update information is not added to the detection information. The data collection system according to any one of claims 1 to 5, wherein the data collection system does not transmit the data.
前記マスターデバイスは、前記更新情報を送信した前記スレーブデバイスを識別する識別情報を前記中継機に送信し、
前記中継機は、前記識別情報に示される前記スレーブデバイスと通信を行い、前記スレーブデバイスから前記更新情報に対応する情報を受信する
ことを特徴とする請求項６に記載のデータ収集システム。 When the detected information is updated, the slave device transmits update information indicating the update,
The master device transmits identification information for identifying the slave device that has transmitted the update information to the relay device,
The data collection system according to claim 6, wherein the relay device communicates with the slave device indicated by the identification information, and receives information corresponding to the update information from the slave device.
前記中継機は、前記優先度情報に応じた順序で前記識別情報に示される前記スレーブデバイスと通信を行う
ことを特徴とする請求項７に記載のデータ収集システム。 The master device adds, to identification information for identifying the slave device that has transmitted the detection information, priority information indicating a priority of acquiring the detection information determined based on at least one of the detection information and the update information. Transmitting the transmitted information to the repeater,
The data collection system according to claim 7, wherein the relay device communicates with the slave device indicated by the identification information in an order according to the priority information.
スレーブデバイスが、前記複数のエッジデバイス間の通信においてスレーブとして動作し、前記検知情報に、送信元を示す第１送信元情報を付加して送信する工程と、
マスターデバイスが、前記複数のエッジデバイス間の通信においてマスターとして動作し、所定期間に受信した一以上の前記検知情報に、前記第１送信元情報とは異なる送信元を示す第２送信元情報を付加して送信する工程と、
中継機が、前記第１送信元情報が付加された前記検知情報を受信した場合は前記検知情報を取得する取得処理を行わず、前記第２送信元情報が付加された前記検知情報を受信した場合に前記取得処理を行い、取得した前記検知情報を前記サーバ装置に送信する工程
を含むことを特徴とするデータ収集方法。 A data collection method for aggregating detection information detected by a plurality of edge devices to a server device,
A step in which the slave device operates as a slave in communication between the plurality of edge devices, and transmits the detection information with first transmission source information indicating a transmission source added thereto;
A master device operates as a master in communication between the plurality of edge devices, and adds second source information indicating a source different from the first source information to one or more pieces of the detection information received in a predetermined period. And transmitting,
When the repeater receives the detection information to which the first transmission source information is added, the relay device does not perform the acquisition process of obtaining the detection information, and receives the detection information to which the second transmission source information is added. Performing the acquisition process in the case, and transmitting the acquired detection information to the server device.
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