JP2020010192A - データ収集システム及びデータ収集方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】機器から送信されるデータ量の増加による処理速度の低下を抑制することができる技術を提供する。【解決手段】通信機能を備える機器と、機器から送信されたデータを収集するデータ収集装置３とを備えるデータ収集システムであって、データ収集装置は、機器から送信されたデータを受信する受信部３１と、機器毎に異なる解析用のデータフォーマットに従って、受信されたデータを解析することによって解析後データを取得するデータ解析部３２１と、データの書き換えが不可能な第１データ記憶部３３と、第１データ記憶部よりも高速でアクセス可能な記憶部であって、第１データ記憶部に記憶されるデータの数よりも少ない数のデータを記憶する第２データ記憶部３４と、データを第１データ記憶部に書き込むことによって記憶させ、解析後データを第２データ記憶部に書き込むことによって記憶させるデータ書込部３２３とを備える。【選択図】図２

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。
近年、ＩｏＴ（Internet Of Things）又はＩＩｏＴ（Industrial Internet Of Things）が注目されている。これらＩｏＴ又はＩＩｏＴは、ありとあらゆるモノ（センサ、機器・装置などのハードウェア端末全般）をインターネットに接続し、センサで取得されたモノのデータをクラウド上のサーバに収集し、サーバにおいて、収集したデータを分析し、その分析結果を特定の目的のために活用する（フィードバックする）技術である。
特許文献１や特許文献２には、無線フィールド機器と呼ばれる無線通信が可能な現場機器（測定器や操作器）をプラント内に配置された設備に複数設置し、それぞれの無線フィールド機器が、制御信号や測定信号などを、無線ネットワークによって通信する無線通信システムの技術が開示されている。特許文献１や特許文献２に開示された無線通信システムでは、それぞれの無線フィールド機器が、データの中継を行うためのゲートウェイと呼ばれる中継装置との間で無線通信を行っている。そして、特許文献１や特許文献２に開示された無線通信システムでは、ゲートウェイが、上位の管理装置との間で有線のネットワークによる通信を行っている。
これにより、特許文献１や特許文献２に開示された無線通信システムの技術では、プラント内に配置されたそれぞれの設備に設置された複数の現場機器が、センサによって検出した物理量を表す測定値を、ゲートウェイを介して上位の管理装置に出力（送信）する構成のＩＩｏＴに対応したプラントを実現することができる。
特開２０１３−２１８５３２号公報 特開２０１５−１５４４４５号公報
ところで、従来のＩｏＴによるシステムにおいて利用されるデータ集約型のＷＥＢアプリケーションは、ベンダー独自のアプリケーションが台頭している。また、クラウド上のサーバは、ＩｏＴ機能を備える各装置からデータを収集するため大量のデータを保存する必要がある。このような場合、データ量の増加により処理速度が低下してしまうという問題があった。例えば、データ量が増加すると、サーバでのアクセス速度が低下し、その結果、ユーザ側の表示速度も低下してしまう。
上記事情に鑑み、本発明は、データ量の増加による処理速度の低下を抑制することができる技術の提供を目的としている。
本発明の一態様は、通信機能を備える機器と、前記機器から送信されたデータを収集するデータ収集装置とを備えるデータ収集システムであって、前記データ収集装置は、前記機器から送信されたデータを受信する受信部と、前記機器毎に異なる解析用のデータフォーマットに従って、受信された前記データを解析することによって解析後データを取得するデータ解析部と、データの書き換えが不可能な第１データ記憶部と、前記第１データ記憶部よりも高速でアクセス可能な記憶部であって、前記第１データ記憶部に記憶されるデータの数よりも少ない数のデータを記憶する第２データ記憶部と、前記受信部によって受信された前記データを前記第１データ記憶部に書き込むことによって記憶させ、前記データ解析部によって取得された前記解析後データを前記第２データ記憶部に書き込むことによって記憶させるデータ書込部と、を備えるデータ収集システムである。
上記の構成により、データ収集装置は、アクセス頻度の高い直近所定期間分のデータを、可読性を上げた状態で第１データ記憶部よりも高速アクセス可能な第２データ記憶部に記憶し、受信したままの状態のデータをデータの書き換えが不可能な第１データ記憶部に記憶する。これにより、第２データ記憶部には、第１データ記憶部に比べて少ない量のデータが保存され、情報提供に利用しやすい状態で保存される。また、第２データ記憶部のほうが第１データ記憶部よりもアクセス速度が速い。したがって、高速で安定したデータアクセスや高速な情報提供ができる。そのため、データ量の増加による処理速度の低下を抑制することができる。
本発明の一態様は、上記のデータ収集システムであって、前記データ収集装置は、前記機器の設置場所を特定するためのタグを付与するタグ付与部をさらに備え、前記データ書込部は、前記タグと、前記データとを対応付けて前記第１データ記憶部に記憶させる。
上記の構成により、データ収集装置は、第１データ記憶部に記憶されているデータの中から必要なデータをタグに基づいて検索することができる。具体的には、第１データ記憶部に記憶されているデータは、解析がなされていない。したがって、機器の種別毎に異なるフォーマットでデータが保存されている。この場合には、必要なデータを検索するのに時間を要してしまう。しかしながら、機器毎にタグが対応付けられているため、タグに基づいて必要なデータを容易に検索することができる。
本発明の一態様は、上記のデータ収集システムであって、前記データ解析部は、前記データを解析することによって、前記データにエラー情報が含まれるか否かを判定し、前記データ書込部は、前記データにエラー情報が含まれる場合にはエラー情報を前記第２データ記憶部に記憶させ、前記データ収集装置は、前記第２データ記憶部に記憶されている所定の時間分のエラー情報に基づいて、システム内の異常を確認する異常確認部をさらに備え、前記異常確認部は、異常の確認結果を前記第１データ記憶部に記憶する。
上記の構成により、データ収集装置は、装置個別のエラー情報を一時的に第２データ記憶部に保存し、所定のタイミングになると、所定の時間分のエラー情報に基づいて、システム内の異常を確認する。そのため、個別のデータでは、確認できない装置やネットワークの異常を検出することができる。
本発明の一態様は、上記のデータ収集システムであって、前記データ収集装置は、外部からの要求に応じて、前記第１データ記憶部又は前記第２データ記憶部に記憶されているデータに基づく情報提供用の画面データを生成し、生成した前記画面データを要求元に提供する表示制御部をさらに備え、前記表示制御部は、前記外部からの要求がなされた際には、前記第１データ記憶部よりも前記第２データ記憶部に記憶されているデータを優先的に使用して前記画面データを生成する。
上記の構成により、第２データ記憶部に記憶されているデータを優先的に使用して画面データを生成するため、第１データ記憶部に記憶されているデータを用いて画面データを生成するよりも高速に画面データを提供することができる。
本発明の一態様は、上記のデータ収集システムであって、前記表示制御部は、前記第２データ記憶部に記憶されているデータでは要求された情報を提供できない場合、前記第１データ記憶部に記憶されているデータのうち要求された情報の提供に必要となるデータを前記データ解析部に解析させた後に、解析後の解析データを用いて前記画面データを生成する。
上記の構成により、第２データ記憶部に記憶されているデータよりも古いデータを記憶する第１データ記憶部のデータを用いて画面データを生成することができる。これにより、第２データ記憶部に記憶されているデータを用いるよりも速度は落ちてしまうものの、要求を満たす情報を提供することができる。
本発明の一態様は、上記のデータ収集システムであって、前記データ収集装置は、前記データ収集装置の起動時において、前記第１データ記憶部に記憶されている一部のデータを、前記第２データ記憶部に複製するデータ複製部をさらに備える。
上記の構成により、データ収集装置の起動時には、第１データ記憶部に記憶されているデータの一部が第２データ記憶部に記憶されるため、最新のデータを利用することができる。また、第２データ記憶部に記憶されるため、高速で安定したデータアクセスや高速な情報提供ができる。そのため、データ量の増加による処理速度の低下を抑制することができる。
本発明の一態様は、通信機能を備える機器と、前記機器から送信されたデータを収集するデータ収集装置とを備えるデータ収集システムにおけるデータ収集方法であって、前記データ収集装置が、前記機器から送信されたデータを受信する受信ステップと、前記機器毎に異なる解析用のデータフォーマットに従って、受信された前記データを解析することによって解析後データを取得するデータ解析ステップと、前記受信ステップにおいて受信された前記データを、データの書き換えが不可能な第１データ記憶部に書き込むことによって記憶させ、前記データ解析ステップにおいて取得された前記解析後データを、前記第１データ記憶部よりも高速でアクセス可能な記憶部であって、前記第１データ記憶部に記憶されるデータの数よりも少ない数のデータを記憶する第２データ記憶部に書き込むことによって記憶させるデータ書込ステップと、を有するデータ収集方法である。
本発明により、データ量の増加による処理速度の低下を抑制することが可能となる。
本発明におけるデータ収集システムの全体構成を示すブロック図である。 データ収集装置の機能構成を表す概略ブロック図である。 管理用データ記憶部が記憶するテーブルの具体例を示す図である。 データ収集装置が行うデータ書き込み処理の流れを示すフローチャートである。 データ収集装置が行う異常確認の処理の流れを示すフローチャートである。 データ収集装置が行う情報表示処理の流れを示すフローチャートである。 ユーザ端末装置に表示される保守画面の一例を示す図である。
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明におけるデータ収集システム１００の全体構成を示すブロック図である。データ収集システム１００は、無線デバイス１、ゲートウェイ２及びデータ収集装置３を備える。図１では、無線デバイス１として、無線デバイス１−１及び無線デバイス１−２を示しているが、無線デバイス１の数は特に限定されない。無線デバイス１−１は、ゲートウェイ２及びネットワーク４を介してデータ収集装置３に接続される。また、無線デバイス１−２は、ネットワーク４を介してデータ収集装置３に接続される。ネットワーク４は、例えばインターネットである。以下の説明では、無線デバイス１−１及び無線デバイス１−２について特に区別しない場合には、無線デバイス１と記載する。
無線デバイス１は、プラントや工場等の現場に設置されてプロセス制御に必要な測定や操作等を行うフィールド機器である。例えば、無線デバイス１は、流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、その他のプラントや工場等の現場に設置されるフィールド機器である。無線デバイス１は、電池を電源として省電力動作（例えば、間欠動作）を行う。例えば、無線デバイス１がセンサ機器である場合、無線デバイス１は定期的にセンサデータ（例えば、温度、湿度、流量等）をデータ収集装置３に送信する。また、無線デバイス１は、電池の温度の情報、電圧値及びエラー情報等の情報もデータ収集装置３に送信する。
また、無線デバイス１は、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）方式による通信を行う。ＬＰＷＡ無線通信方式の特徴は、低消費電力で遠距離（例えば、数キロメートル）の通信を実現することである。その一方で、ＬＰＷＡ無線通信方式では、比較的、通信速度（単位時間あたりに通信する情報量）が低い。ＬＰＷＡ無線通信方式では、サブギガヘルツ帯の無線信号を用いた通信を行う。無線デバイス１は、ＬＰＷＡ無線通信方式を実現する規格の一つとして、ＬｏＲａＷＡＮを用いることができる。ＬｏＲａＷＡＮの規格上の通信距離は最大で２０ｋｍ（キロメートル）程度である。ただし、送信時の出力電力に応じて通信距離が数キロメートル程度に抑制される場合もある。また、ＬｏＲａＷＡＮでのデータ送信量は、例えば、１通信あたり十数バイト程度である。
無線デバイス１は、上記のＬｏＲａＷＡＮの代わりに、狭帯域のＬＴＥ（Long Term Evolution）規格を用いた無線通信方式で通信を行うようにしてもよい。狭帯域のＬＴＥ規格とは、例えば、ＬＴＥ Ｃａｔ．０や、ＬＴＥ Ｃａｔ．Ｍ１や、ＬＴＥ Ｃａｔ．ＮＢ１（ＮＢ−ＩｏＴ）といった規格である。これらの規格は、スマートフォン等で用いられるＬＴＥ規格と比べると、使用する周波数帯域が狭く、通信速度も低速である。具体的には、狭帯域のＬＴＥ通信方式において使用する周波数帯域は、例えば２００ｋＨｚ以下である。さらに、一例として、ＮＢ−ＩｏＴの方式では、１８０ｋＨｚの周波数帯域を使用する。言い換えれば、これらの規格は、ＩｏＴ向のＬＴＥ規格である。このように、無線デバイス１は、ＩｏＴの機能を備えた無線デバイスである。
図１に示す例では、無線デバイス１−１は、ゲートウェイ２との間でＬｏＲａＷＡＮによる通信を行う。また、無線デバイス１−２は、データ収集装置３との間でＬＴＥによる通信を行う。
ゲートウェイ２は、無線デバイス１とデータ収集装置３とを、ネットワーク４を介して接続し、無線デバイス１１とデータ収集装置３との間で送受信される各種データの中継を行う機器である。ゲートウェイ２は、自装置でデータ測定が可能な場合には、温度、湿度、電圧、電池温度、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）を測定し、測定データをデータ収集装置３に送信する。また、ゲートウェイ２は、エラー情報もデータ収集装置３に送信する。
データ収集装置３は、無線デバイス１又はゲートウェイ２から送信されるデータを受信する。データ収集装置３は、複数の記憶部を備え、無線デバイス１又はゲートウェイ２から受信したデータ（以下「受信データ」という。）を複数の記憶部それぞれに記憶する。複数の記憶部は、第１データ記憶部及び第２データ記憶部である。第１データ記憶部は、受信データのデータフォーマットを変更していない状態で記憶する。すなわち、第１データ記憶部は、受信データを受信したままのデータ（生データ）を記憶する。
第２データ記憶部は、受信データのデータフォーマットを変更した状態で記憶する。すなわち、第２データ記憶部は、受信データに対して何らかの処理を行うことによって得られる利用しやすい状態のデータを記憶する。利用しやすい状態のデータとは、無線デバイス１やゲートウェイ２から送信されたデータの解析が行われ、データフォーマットが整えられたデータである。より具体的には、無線デバイス１の種別やゲートウェイ２の種別等の装置種別に応じて、送信されるデータのデータフォーマットが異なる。
データ収集装置３は、このように異なるデータフォーマットのデータを、装置種別毎に予め定められた解析用のデータフォーマット（以下「解析用フォーマット」という。）に従ってデータの内容を解析する。解析用フォーマットには、装置種別毎に、データフォーマットのどの位置にどのような情報が格納されているのかを示す情報が含まれる。そこで、無線デバイス１が流量計である場合、データ収集装置３は、解析用フォーマットを参照して、流量計から送信されたデータの中から流量の値が格納されている部分を特定し、特定した部分に含まれる値から流量の値を解析する。
第２データ記憶部に記憶されるデータは、アクセス頻度の高いデータである。アクセス頻度の高いデータとは、データ収集装置３に収集された直近所定期間（例えば、一週間）分のデータである。収集されてから時間の経過したデータは、無線デバイス１やゲートウェイ２の現在の状態を把握するのに適さない。それに対し、直近のデータは、比較的新しいデータであるため、無線デバイス１やゲートウェイ２の現在の状態を把握するのに適する。このような直近のデータは、アクセス頻度が高い。そこで、データ収集装置３は、収集した全ての受信データを受信した状態のまま第１データ記憶部に記憶させ、直近所定期間（例えば、一週間）分のデータを利用しやすい状態のデータにして第２データ記憶部に記憶させる。
また、データ収集装置３は、ユーザ端末装置５及び管理者端末装置６からの要求に応じて、要求元に対して情報を提供する。
ユーザ端末装置５は、データ収集システム１００を利用する顧客が操作する通信装置である。ユーザ端末装置５は、例えばスマートフォン、携帯電話、タブレット端末、ノートパソコン、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等の情報処理装置を用いて構成される。
管理者端末装置６は、データ収集システム１００の関係者（例えば、管理者）が操作する通信装置である。管理者端末装置６は、例えばスマートフォン、携帯電話、タブレット端末、ノートパソコン、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等の情報処理装置を用いて構成される。
図２は、データ収集装置３の機能構成を表す概略ブロック図である。データ収集装置３は、データ受信部３１、制御部３２、第１データ記憶部３３及び第２データ記憶部３４を備える。
データ受信部３１は、無線デバイス１又はゲートウェイ２との間で通信を行うインターフェースである。データ受信部３１は、無線デバイス１又はゲートウェイ２から送信されたデータを受信する。データ受信部３１が受信するデータは、デジタルデータである。
制御部３２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを用いて構成される。制御部３２は、プログラムの実行によって、データ解析部３２１、タグ付与部３２２、データ書込部３２３、指示入力部３２４、異常確認部３２５、データ複製部３２６、第１データ表示制御部３２７及び第２データ表示制御部３２８として機能する。制御部３２が実行するプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えば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である。また、プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。なお、プログラムは、ＪＡＶＡ（登録商標）で構成されてもよい。
データ解析部３２１は、解析用フォーマットに従って、受信データを解析することによって解析後データを取得する。解析用フォーマットは、第１データ記憶部３３及び第２データ記憶部３４に記憶されている。データ解析部３２１は、第２データ記憶部３４に記憶されている解析用フォーマットに従って受信データを解析することによって、解析後データを取得する。解析後データは、利用しやすい状態のデータであり、例えば温度、湿度等のセンサデータの値が物理量を表す数値に変換され、データフォーマットが整えられたデータである。
タグ付与部３２２は、受信データ及び解析後データに対してタグを付与する。タグは、ハードウェア装置の設置場所に紐づけられる識別情報である。ハードウェア装置は、例えば無線デバイス１、ゲートウェイ２及びデータ収集装置３等である。受信データにタグが付与されることによって、異なるデータフォーマットの受信データであっても、同じ設置場所の装置に関する受信データの検索を容易にすることができる。
データ書込部３２３は、タグが付与されたデータを第１データ記憶部３３及び第２データ記憶部３４に書き込む。具体的には、データ書込部３２３は、タグが付与された受信データを第１データ記憶部３３に書き込むことによって記憶させる。また、データ書込部３２３は、タグが付与された解析後データを第２データ記憶部３４に書き込むことによって記憶させる。
指示入力部３２４は、ユーザ端末装置５又は管理者端末装置６からの指示を入力する。具体的には、指示入力部３２４は、ユーザ端末装置５又は管理者端末装置６から情報の提供の指示を入力する。指示入力部３２４は、入力された指示を第１データ表示制御部３２７又は第２データ表示制御部３２８に出力する。
異常確認部３２５は、第２データ記憶部３４に記憶されている所定の時間分のエラー情報に基づいて、データ収集システム１００内の異常を確認する。具体的には、異常確認部３２５は、データ収集システム１００内における装置間のネットワーク回線の異常、無線デバイス１又はゲートウェイ２の異常を確認する。異常確認部３２５は、異常の確認結果を第１データ記憶部３３に記憶する。
データ複製部３２６は、複製タイミングの条件が満たされた場合に、第１データ記憶部３３に記憶されている一部のデータを、第２データ記憶部３４に複製する。複製タイミングの条件とは、データ収集装置３が起動されたタイミングであってもよいし、第１データ記憶部３３に新たにデータが追加されたタイミングであってもよい。
第１データ表示制御部３２７は、指示入力部３２４から出力された要求に応じて、第１データ記憶部３３又は第２データ記憶部３４に記憶されているデータに基づく情報提供用の画面データを生成し、生成した画面データを要求元に提供する。情報提供用の画面データとは、例えば、メンテナンス用の画面データや保守点検用の画面データである。
第２データ表示制御部３２８は、指示入力部３２４から出力された要求に応じて、第１データ記憶部３３又は第２データ記憶部３４に記憶されているデータに基づく情報提供用の画面データを生成し、生成した画面データを要求元に提供する。情報提供用の画面データとは、例えば、メンテナンス用の画面データや保守点検用の画面データである。
第１データ記憶部３３は、受信データ記憶部３３１、管理用データ記憶部３３２及びエラーログ記憶部３３３を備える。第１データ記憶部３３は、例えばフラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）或いはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ＲＯＭ）等の不揮発性の記録媒体で構成される。
受信データ記憶部３３１は、データ受信部３１によって受信された受信データを記憶する。より具体的には、受信データ記憶部３３１は、データ受信部３１によって受信されたデジタルデータを記憶する。
管理用データ記憶部３３２は、データ収集システム１００を管理するための複数のテーブルを記憶する。管理用データ記憶部３３２は、図３に示すように、タグ管理用テーブル３３２１、ＮＷ管理用テーブル３３２２、ＨＷ管理用テーブル３３２３、パラメータテーブル３３２４及び履歴テーブル３３２５を記憶する。図３は、管理用データ記憶部３３２が記憶するテーブルの具体例を示す図である。
タグ管理用テーブル３３２１は、タグを管理するための情報が登録されたテーブルである。タグ管理用テーブル３３２１には、タグＩＤ及びタグ名が対応付けて登録される。タグＩＤは、タグを識別するための識別情報を表す。タグ名は、タグの名称を表す。例えば、タグ名は、装置の設置場所又は装置の名称である。
ＮＷ管理用テーブル３３２２は、タグと、タグとの接続関係に関する情報が登録されたテーブルである。ＮＷ管理用テーブル３３２２には、接続タグ名と、接続タグ名の間の通信方向を示す情報が対応付けて登録される。接続タグ名とは、データ収集システム１００において接続関係にあるタグ名を表す。例えば、タグ名“水位計”と、タグ名“ＧＷ”とが接続関係にある場合、接続タグ名にはタグ名“水位計”と、タグ名“ＧＷ”とが登録される。接続タグ名の間の通信方向を示す情報とは、接続タグ名の間において通信が単方向であるのか双方向であるのかを表す情報である。例えば、タグ名“水位計”と、タグ名“ＧＷ”との間において、タグ名“水位計”からタグ名“ＧＷ”へと通信が行われる場合には、タグ名“水位計”からタグ名“ＧＷ”へと単方向を表す情報が登録される。
ＨＷ管理用テーブル３３２３は、データ収集システム１００が備える各装置に関する情報が登録されたテーブルである。ＨＷ管理用テーブル３３２３には、各装置の識別ＩＤ、名称、アドレス情報、タグＩＤ、解析用フォーマット及び異常判定条件が対応付けて登録される。装置の識別ＩＤは、ハードウェア装置の識別情報を表す。名称は、ハードウェア装置の名称を表す。アドレス情報は、ハードウェア装置のアドレス情報を表し、例えばＭＡＣアドレスやＩＰアドレスである。タグＩＤは、タグを識別するための識別情報を表す。
解析用フォーマットは、装置の種別毎に設定された、受信データの解析に用いられるデータフォーマットを表す。解析用フォーマットは、例えば、ある無線デバイス１からの受信データの最初の４バイトは温度の情報であるといった定義がなされたフォーマットである。これにより、データ解析部３２１は、受信データの解析を行うことができる。異常判定条件は、データ収集システム１００における異常を判定するための条件である。異常判定条件には、異常として、故障や警告と判定するための条件が含まれる。異常判定条件は、適宜設定される。
パラメータテーブル３３２４は、データ収集システム１００における各装置に設定された各種パラメータに関する情報が登録されたテーブルである。
履歴テーブル３３２５は、管理用データ記憶部３３２に記憶されているいずれかのテーブルに登録されているデータの追加等による変更時の情報が保存されたテーブルである。履歴テーブル３３２５には、変更が行われた日時、変更対象のテーブル及び変更内容が対応付けて登録される。
エラーログ記憶部３３３は、異常確認部３２５による異常確認の結果を記憶する。
第２データ記憶部３４は、解析後データ記憶部３４１、複製管理用データ記憶部３４２及びエラー情報記憶部３４３を備える。第２データ記憶部３４は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性の記録媒体で構成される。
解析後データ記憶部３４１は、解析後データを記憶する。解析後データ記憶部３４１は、受信データ記憶部３３１に記憶される受信データの数よりも少ない数の解析後データを記憶する。例えば、解析後データ記憶部３４１は、所定の期間分（例えば、一週間分）の解析後データを記憶する。このように、解析後データ記憶部３４１が記憶するデータは、解析がなされて受信時データよりも可読性が向上したデータであって、かつ、受信データ記憶部３３１に記憶されるデータの数よりも少ない数のデータである。
複製管理用データ記憶部３４２は、管理用データ記憶部３３２と同様のデータを記憶する。具体的には、複製管理用データ記憶部３４２は、タグ管理用テーブル３３２１、ＮＷ管理用テーブル３３２２、ＨＷ管理用テーブル３３２３、パラメータテーブル３３２４及び履歴テーブル３３２５を記憶する。複製管理用データ記憶部３４２が記憶する各テーブルは、データ複製部３２６が管理用データ記憶部３３２に記憶されている各テーブルを複製したテーブルである。すなわち、複製管理用データ記憶部３４２は、管理用データ記憶部３３２と同じデータを記憶する。
エラー情報記憶部３４３は、データ解析部３２１により得られたエラー情報を記憶する。具体的には、エラー情報記憶部３４３には、タグＩＤ、日時及びエラー内容が対応付けて記憶される。
図４は、データ収集装置３が行うデータ書き込み処理の流れを示すフローチャートである。
データ受信部３１は、無線デバイス１から送信されたデータを、直接又はゲートウェイ２を介して受信する（ステップＳ１０１）。また、ゲートウェイ２がデータを計測した場合には、データ受信部３１は、ゲートウェイ２から送信されたデータを受信する。データ受信部３１は、受信データを制御部３２に出力する。データ解析部３２１は、第２データ記憶部３４の複製管理用データ記憶部３４２に基づいて、受信データの送信元の装置（例えば、無線デバイス１）の認証を行う（ステップＳ１０２）。具体的には、データ解析部３２１は、受信データの送信元の装置が、複製管理用データ記憶部３４２に記憶されているＨＷ管理用テーブル３３２３に登録されている場合に送信元の装置の認証がなされたと判定する。一方、データ解析部３２１は、受信データの送信元の装置が、複製管理用データ記憶部３４２に記憶されているＨＷ管理用テーブル３３２３に登録されていない場合に送信元の装置の認証がなされなかったと判定する。
認証がなされなかった場合（ステップＳ１０２−ＮＯ）、データ解析部３２１は受信データを破棄する（ステップＳ１０３）。その後、データ書込部３２３は、受信データを破棄した旨をエラーログ記憶部３３３にエラーログとして書き込む（ステップＳ１０４）。その後、図４の処理を終了する。
一方、認証がなされた場合（ステップＳ１０２−ＹＥＳ）、データ解析部３２１は受信データの解析を行う（ステップＳ１０５）。具体的には、まずデータ解析部３２１は、受信データの送信元の装置（例えば、無線デバイス１）のアドレス情報を取得する。また、データ解析部３２１は、管理用データ記憶部３３２に記憶されている取得したＨＷ管理用テーブル３３２３を参照し、取得したアドレス情報に対応付けられている解析用フォーマットを取得する。そして、データ解析部３２１は、取得した解析用フォーマットに従って、受信データの解析を行うことによって解析後データを取得する。また、データ解析部３２１は、受信データにエラー情報が含まれるか否かを判定し、エラー情報が含まれる場合にはエラー情報を取得する。また、データ解析部３２１は、複製管理用データ記憶部３４２に記憶されているＨＷ管理用テーブル３３２３の中から、取得したアドレス情報に対応付けられたタグＩＤを取得する。
データ解析部３２１は、アドレス情報に対応付けられたタグＩＤがあるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。アドレス情報に対応付けられたタグＩＤがない場合（ステップＳ１０６−ＮＯ）、データ収集装置３はステップＳ１０３以降の処理を実行する。
一方、アドレス情報に対応付けられたタグＩＤがある場合（ステップＳ１０６−ＹＥＳ）、データ解析部３２１は受信データからエラー情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
受信データからエラー情報を取得した場合（ステップＳ１０７−ＹＥＳ）、データ解析部３２１はエラー情報と、タグＩＤとをデータ書込部３２３に出力する。データ書込部３２３は、データ解析部３２１から出力されたエラー情報と、タグＩＤとを対応付けてエラー情報記憶部３４３に記憶する（ステップＳ１０８）。受信データからエラー情報を取得していない場合（ステップＳ１０７−ＮＯ）、又は、ステップＳ１０８の処理後、タグ付与部３２２はステップＳ１０５の処理で取得された解析後データ及び受信データにタグＩＤを付与する（ステップＳ１０９）。
タグ付与部３２２は、タグ付与後の解析後データ及び受信データをそれぞれデータ書込部３２３に出力する。データ書込部３２３は、タグ付与部３２２から出力されたタグ付与後の解析後データを解析後データ記憶部３４１に書き込む（ステップＳ１１０）。この際、データ書込部３２３は、解析後データ記憶部３４１の保存量が既に満タンである場合、解析後データ記憶部３４１に記憶されている最も解析後データを削除して、新たな解析後データを書き込む。また、データ書込部３２３は、タグ付与部３２２から出力されたタグ付与後の受信データを受信データ記憶部３３１に書き込む（ステップＳ１１１）。
なお、データ書込部３２３は、ステップＳ１１０の処理中、又は、ステップＳ１１１の処理中に書き込みエラーが発生した場合には、タグＩＤと、日時と、書き込みエラーが発生した旨を示す内容とをエラー情報記憶部３４３に書き込む。
図５は、データ収集装置３が行う異常確認の処理の流れを示すフローチャートである。
異常確認部３２５は、所定のタイミングになったか否かを判定する（ステップＳ２０１）。所定のタイミングとは、予め設定された時刻であってもよいし、外部からの指示がなされたタイミングであってもよい。所定のタイミングになっていない場合（ステップＳ２０１−ＮＯ）、異常確認部３２５は所定のタイミングになるまで待機する。
一方、所定のタイミングになった場合（ステップＳ２０１−ＹＥＳ）、エラー情報記憶部３４３からエラー情報を読み出す（ステップＳ２０２）。
異常確認部３２５は、読み出したエラー情報と、複製管理用データ記憶部３４２に記憶されているＨＷ管理用テーブル３３２３の異常判定条件とに基づいて、異常を確認する（ステップＳ２０３）。具体的には、異常確認部３２５は、異常判定条件を満たすエラー情報がある場合には、警告又は故障のいずれかと判定する。異常確認部３２５は、異常確認の結果をデータ書込部３２３に出力する。データ書込部３２３は、異常確認部３２５から出力された異常確認の結果をエラーログ記憶部３３３に記憶する（ステップＳ２０４）。
図６は、データ収集装置３が行う情報表示処理の流れを示すフローチャートである。
第１データ表示制御部３２７又は第２データ表示制御部３２８は、外部の装置（例えば、ユーザ端末装置５又は管理者端末装置６）から情報の表示要求がなされたか否かを判定する（ステップＳ３０１）。情報の表示要求がなされていない場合（ステップＳ３０１−ＮＯ）、データ収集装置３は図６の処理を終了する。
一方、情報の表示要求がなされた場合（ステップＳ３０１−ＹＥＳ）、第２データ表示制御部３２８は第２データ記憶部３４を参照し、要求された情報があるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。第２データ記憶部３４には、所定の期間分（例えば、一週間分）のデータしか記憶されていない。そのため、外部の装置から所定の期間よりも長い期間又は前の期間の情報（例えば、二週間分の情報や一か月前の情報等）の提供を要求された場合には、第２データ記憶部３４に記憶されている情報だけでは要求された情報を提供することができない。そこで、外部の装置から所定の期間よりも長い期間又は前の期間の情報の提供を要求された場合には、第２データ表示制御部３２８は要求された情報がないと判定する。
一方、外部の装置から所定の期間内の情報の提供を要求された場合には、第２データ表示制御部３２８は要求された情報があると判定する。要求された情報がある場合（ステップＳ３０２−ＹＥＳ）、第２データ表示制御部３２８は要求された情報の提供に必要な情報を第２データ記憶部３４から読み出す（ステップＳ３０３）。そして、第２データ表示制御部３２８は、読み出した情報に基づいて提供用の画面データを生成し、生成した画面データを要求元の装置に送信することによって情報を表示させる（ステップＳ３０４）。その後、データ収集装置３は図６の処理を終了する。
一方、要求された情報がない場合（ステップＳ３０２−ＮＯ）、第１データ表示制御部３２７は要求された情報の提供に必要な情報を第１データ記憶部３３から読み出す（ステップＳ３０５）。第１データ記憶部３３に記憶されている受信データは、データ受信部３１によって受信されたままのデータである。すなわち、第１データ記憶部３３に記憶されている受信データは、データフォーマットが整っていない。そこで、第１データ表示制御部３２７は、タグＩＤに基づいて要求された情報の提供に必要な情報を受信データ記憶部３３１から検索する。そして、第１データ表示制御部３２７は、取得した受信データをデータ解析部３２１に解析させることによって解析後データを取得する（ステップＳ３０６）。
そして、第１データ表示制御部３２７は、解析後データと、第１データ記憶部３３に記憶されている他の情報に基づいて提供用の画面データを生成し、生成した画面データを要求元の装置に送信することによって情報を表示させる（ステップＳ３０７）。その後、データ収集装置３は図６の処理を終了する。
図７は、ユーザ端末装置５に表示される保守画面の一例を示す図である。
図７に示すように、保守画面には、プラントや工場等の建物内に設置されている装置毎に、異常を示す情報と、装置からデータを受信した最新の日時の情報とが表示される。異常を示す情報は、装置又はネットワークのどの部分で異常が発生しているのかを示す。図７に示す例では、データ収集装置３、ＷＡＮ回線、ＧＷ、ＬＡＮ回線、センサの順に上流から下流に接続されている例を示しており、これらのいずれで異常が発生しているのかが他の状態と異なる状態で表示されている。
例えば、“〇〇ビル”の“雨量タンクＢ”では、ＬＡＮ回線に故障が生じていることが示されている。また、例えば、“△△ビル”の“雨量タンクＨ”では、ＬＡＮ回線に警告が生じていることが示されている。これらの異常の判定は、異常確認部３２５により行われる。そして、第１データ表示制御部３２７又は第２データ表示制御部３２８は、エラーログ記憶部３３３を参照することによって、異常判定の結果を取得し、取得した異常判定の結果を反映した画面データを生成する。
以上のように構成されたデータ収集システム１００によれば、データ収集装置３は、アクセス頻度の高い直近所定期間分のデータを、可読性を上げた状態でインメモリである第２データ記憶部３４に記憶し、受信したままの状態のデータを補助記憶装置である第１データ記憶部３３に記憶する。これにより、第２データ記憶部３４には、第１データ記憶部３３に比べて少ない量のデータが保存され、情報提供に利用しやすい状態で保存される。また、インメモリのほうが補助記憶装置よりもアクセス速度が速くなる。したがって、高速で安定したデータアクセスや高速な情報提供ができる。そのため、データ量の増加による処理速度の低下を抑制することができる。
第１データ記憶部３３の受信データ記憶部３３１には、受信したままの状態で受信データが保存されている。そのため、メンテナンス時のデータのトレースによる問題解決が簡便になる。
＜変形例＞
第１データ表示制御部３２７及び第２データ表示制御部３２８は、１つの表示制御部として構成されてもよい。
データ収集システム１００には、無線デバイス１（１−１及び１−２）の代わりに有線通信機能を備えたフィールド機器が備えられてもよいし、無線デバイス１と、有線通信機能を備えたフィールド機器との両方が備えられてもよい。
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。
１、１−１、１−２…無線デバイス， ２…ゲートウェイ， ３…データ収集装置， ４…ネットワーク， ５…ユーザ端末装置， ６…管理者端末装置， ３１…データ受信部， ３２…制御部， ３３…第１データ記憶部， ３４…第２データ記憶部， ３２１…データ解析部， ３２２…タグ付与部， ３２３…データ書込部， ３２４…指示入力部， ３２５…異常確認部， ３２６…データ複製部， ３２７…第１データ表示制御部， ３２８…第２データ表示制御部， ３３１…受信データ記憶部， ３３２…管理用データ記憶部， ３３３…エラーログ記憶部， ３４１…解析後データ記憶部， ３４２…複製管理用データ記憶部， ３４３…エラー情報記憶部

Claims (7)

  1. 通信機能を備える機器と、前記機器から送信されたデータを収集するデータ収集装置とを備えるデータ収集システムであって、
    前記データ収集装置は、
    前記機器から送信されたデータを受信する受信部と、
    前記機器毎に異なる解析用のデータフォーマットに従って、受信された前記データを解析することによって解析後データを取得するデータ解析部と、
    データの書き換えが不可能な第１データ記憶部と、
    前記第１データ記憶部よりも高速でアクセス可能な記憶部であって、前記第１データ記憶部に記憶されるデータの数よりも少ない数のデータを記憶する第２データ記憶部と、
    前記受信部によって受信された前記データを前記第１データ記憶部に書き込むことによって記憶させ、前記データ解析部によって取得された前記解析後データを前記第２データ記憶部に書き込むことによって記憶させるデータ書込部と、
    を備えるデータ収集システム。
  2. 前記データ収集装置は、
    前記機器の設置場所を特定するためのタグを付与するタグ付与部をさらに備え、
    前記データ書込部は、前記タグと、前記データとを対応付けて前記第１データ記憶部に記憶させる、請求項１に記載のデータ収集システム。
  3. 前記データ解析部は、前記データを解析することによって、前記データにエラー情報が含まれるか否かを判定し、
    前記データ書込部は、前記データにエラー情報が含まれる場合にはエラー情報を前記第２データ記憶部に記憶させ、
    前記データ収集装置は、
    前記第２データ記憶部に記憶されている所定の時間分のエラー情報に基づいて、システム内の異常を確認する異常確認部をさらに備え、
    前記異常確認部は、異常の確認結果を前記第１データ記憶部に記憶する、請求項１又は２に記載のデータ収集システム。
  4. 前記データ収集装置は、
    外部からの要求に応じて、前記第１データ記憶部又は前記第２データ記憶部に記憶されているデータに基づく情報提供用の画面データを生成し、生成した前記画面データを要求元に提供する表示制御部をさらに備え、
    前記表示制御部は、前記外部からの要求がなされた際には、前記第１データ記憶部よりも前記第２データ記憶部に記憶されているデータを優先的に使用して前記画面データを生成する、請求項１から３のいずれか一項に記載のデータ収集システム。
  5. 前記表示制御部は、前記第２データ記憶部に記憶されているデータでは要求された情報を提供できない場合、前記第１データ記憶部に記憶されているデータのうち要求された情報の提供に必要となるデータを前記データ解析部に解析させた後に、解析後の解析データを用いて前記画面データを生成する、請求項４に記載のデータ収集システム。
  6. 前記データ収集装置は、
    前記データ収集装置の起動時において、前記第１データ記憶部に記憶されている一部のデータを、前記第２データ記憶部に複製するデータ複製部をさらに備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のデータ収集システム。
  7. 通信機能を備える機器と、前記機器から送信されたデータを収集するデータ収集装置とを備えるデータ収集システムにおけるデータ収集方法であって、
    前記データ収集装置が、
    前記機器から送信されたデータを受信する受信ステップと、
    前記機器毎に異なる解析用のデータフォーマットに従って、受信された前記データを解析することによって解析後データを取得するデータ解析ステップと、
    前記受信ステップにおいて受信された前記データを、データの書き換えが不可能な第１データ記憶部に書き込むことによって記憶させ、前記データ解析ステップにおいて取得された前記解析後データを、前記第１データ記憶部よりも高速でアクセス可能な記憶部であって、前記第１データ記憶部に記憶されるデータの数よりも少ない数のデータを記憶する第２データ記憶部に書き込むことによって記憶させるデータ書込ステップと、
    を有するデータ収集方法。
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