JP2022071239A - 情報処理端末及びセンシングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】端末のＩ／Ｏインタフェースに接続されるセンサの状態管理を端末側にオフロードする。【解決手段】プロセッサと、メモリと、通信部と、センサを有する情報処理端末であって、前記通信部を介してコンテナイメージを受信するコンテナ受信部と、前記コンテナイメージが受信されるとコンテナを起動して、前コンテナイメージに含まれるアプリケーションを実行させるコンテナ実行部と、を有し、前記コンテナは、前記センサの認識状況に基づいて前記アプリケーションを起動し、前記アプリケーションは、前記センサから取得したセンシングデータに所定の処理を実行する。【選択図】図４

Description

本発明は、複数の情報処理端末でセンサの処理を行うセンシングシステムに関する。

従来から、工場や作業現場等の稼働状況等を可視化するセンシングシステムとして、複数のネットワークカメラから収集した画像を高性能サーバで処理するサーバ集中型の構成が知られている。

サーバ集中型で多様な状況を監視するためには、カメラの数を増大させる必要がある。サーバ集中型でカメラの数を増大させると、サーバでの処理負荷が増大し、ネットワークカメラのハードウェアのコスト増大などを招くため、大企業等が採用可能なソリューションであった。

近年、中小の企業などにおいても工場等の稼働状況等を可視化するセンシングシステムが要求されており、安価なソリューションが求められる。また、近年では、安価なＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ａ Ｃｈｉｐ）を採用して、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等のＩ／Ｏインタフェースを有してセンシングデータの認識などが可能な安価かつ小型の情報処理端末が普及しつつある。

ＳｏＣ上で実行するアプリケーションは、コンテナ配信の技術を利用することで、安価な情報処理端末を多数配置して、分散処理を行うことでサーバ側の処理負荷を低減することができる。コンテナ配信の技術としては、例えば、特許文献１が知られている。

国際公開第２０１８／０２０６１０号

ＳｏＣを利用した情報処理端末にコンテナ配信技術を利用して管理計算機からコンテナイメージファイルを配信し、情報処理端末のＩ／Ｏインタフェースに接続したセンサのセンシングデータを処理する際には、情報処理端末のＯＳの起動後に端末側でコンテナを起動させる。

情報処理端末のＯＳは、起動した後にＩ／Ｏインタフェースに接続されたセンサを認識すると、センサのデバイスファイルを生成する。そして、情報処理端末のコンテナ上で起動されたアプリケーションは、生成されたデバイスファイルを取得してセンサのセンシングデータを取得する。

情報処理端末のＯＳがＩ／Ｏインタフェースに接続されたセンサを認識して、デバイスファイルを生成するまでの時間は、センサの種類やメーカなどによって様々である。特に、Ｉ／ＯインタフェースとしてＵＳＢインタフェースを利用する場合は、安価なセンサを利用できるが、デバイスファイルを生成するまでの時間はメーカやセンサのタイプによって大きく異なる。

しかしながら、上記従来例では、情報処理端末のＯＳの起動とコンテナの起動のタイミングを考慮していないため、Ｉ／Ｏインタフェースに接続されたセンサのデバイスファイルが生成されるよりも前に、コンテナのアプリケーションが開始される場合があった。

このような場合、コンテナのアプリケーションは、デバイスファイルを取得できないためセンサを認識できず、センシングデータを取得できないため処理を実行できないという問題があった。

また、コンテナ内のアプリケーションにウォッチドッグを実装しておき、アプリケーションの処理に問題が生じた場合には起動する、セルフヒーリングもしくはオートヒーリング機能を有するものもあり、デバイスファイルを生成するタイミングを考慮しないと、再起動のループが発生するという問題もあった。

また、ＵＳＢ接続のセンサと情報処理端末の状態管理を管理計算機側で実施する場合、センサの種類やメーカの違いに応じて、情報処理端末側のＯＳがセンサを認識してデバイスファイルを生成するまでの時間が異なるので、管理計算機の管理者等がセンサやＯＳの情報を収集しておくことが必要となる。この場合、工場や現場等に設置されるセンサが交換される度に管理計算機側でセンサの情報を収集する手間が発生し、多数のセンサ及び情報処理端末を管理するためのコストが増大する、という問題があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、情報処理端末のＩ／Ｏインタフェースに接続されるセンサの状態管理を情報処理端末側にオフロードすることを目的とする。

本発明は、プロセッサと、メモリと、通信部と、センサを有する情報処理端末であって、前記通信部を介してコンテナイメージを受信するコンテナ受信部と、前記コンテナイメージが受信されるとコンテナを起動して、前コンテナイメージに含まれるアプリケーションを実行させるコンテナ実行部と、を有し、前記コンテナは、前記センサの認識状況に基づいて前記アプリケーションを起動し、前記アプリケーションは、前記センサから取得したセンシングデータに所定の処理を実行する。

したがって、本発明は、情報処理端末（エッジ端末）に接続されるセンサの状態管理を情報処理端末にオフロードすることが可能となる。これにより、管理計算機は情報処理端末側のセンサの管理が不用となって、センシングシステムの導入及び運用にかかるコストを低減できる。

本明細書において開示される主題の、少なくとも一つの実施の詳細は、添付されている図面と以下の記述の中で述べられる。開示される主題のその他の特徴、態様、効果は、以下の開示、図面、請求項により明らかにされる。

本発明の実施例１を示し、センシングシステムの概要を示すブロック図である。 本発明の実施例１を示し、管理計算機の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施例１を示し、エッジ端末の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施例１を示し、センシングシステムで行われる処理の一例を示す図である。 本発明の実施例１を示し、エッジ端末で行われる処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施例１を示し、センシングシステムで行われる処理の一例を示すタイムチャートである。 従来例を示し、センシングシステムで行われる処理の一例を示すタイムチャートである。 本発明の実施例１を示し、センシングシステムで行われる処理の一例を示す図である。 本発明の実施例１を示し、管理計算機に表示される構成画面の一例を示す図である。 本発明の実施例１を示し、管理計算機に表示される管理画面の一例を示す図である。 本発明の実施例２を示し、エッジ端末で行われる処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施例２を示し、管理計算機に表示される管理画面の一例を示す図である。 本発明の実施例２を示し、管理計算機に表示される管理画面の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例１を示し、センシングシステムの概要を示すブロック図である。本実施例のセンシングシステムは、工場等に設置されて装置等の稼働状態を検出するセンサ７－１～７－ｎが検出した情報をエッジ端末（情報処理端末）１－１～１－ｎでそれぞれ収集して、アプリケーションサーバ３００で各工場等の稼働状態を分析する例を示す。なお、以下の説明ではエッジ端末を個々に特定しない場合には、「－」以降を省略した符号「１」を用いる。他の構成要素の符号についても同様である。

エッジ端末１にはセンサ７が接続され、各エッジ端末１はネットワーク１２０を介して管理計算機１００とアプリケーションサーバ３００及びＮＡＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ）に接続される。

管理計算機１００は、エッジ端末１で実施する情報処理をコンテナイメージファイル６０－１～６０－ｎとして管理し、各エッジ端末１にコンテナイメージファイル６０を配信するコンテナオーケストレーション１１０を実行する。管理計算機１００は、エッジ端末１のセンサ７の種類等に応じた情報処理をアプリケーションやＡｉモデルを組み合わせてコンテナイメージファイル６０として生成しておき、所定のタイミングでエッジ端末１に配信する。

各エッジ端末１は、受信したコンテナイメージファイル６０を実行するコンテナ実行部５０を有し、コンテナを起動してコンテナイメージファイル６０内のアプリケーションを実行する。

本実施例のコンテナイメージファイル６０は、後述するようにセンサ７からの情報を取得してＡｉモデルに認識させるアプリケーションとセンサ７の状態（デバイスファイルの生成）を監視する監視部を含む。センサ７の一例としては、カメラを用いることができ、Ａｉモデルはカメラからの画像を認識して、エッジ端末１のアプリケーションが認識結果をＮＡＳ２００の処理結果２１０に格納する。アプリケーションサーバ３００は、ＮＡＳ２００の処理結果２１０を取得して所定の分析を実行する。

図２は、管理計算機１００の構成の一例を示すブロック図である。管理計算機１００は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、ストレージ装置１０３と、入力装置１０４と、出力装置１０５及びネットワークインタフェース１０６を含む計算機である。

メモリ１０２には、コンテナオーケストレーション１１０のプログラムがロードされてプロセッサ１０１によって実行される。ストレージ装置１０３は、コンテナオーケストレーション１１０が各エッジ端末１に配信するコンテナイメージファイル６０－１～６０－ｎを格納する。

コンテナイメージファイル６０－１は、アプリケーション６１－１と、機械学習によるＡｉ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）モデル６２－１と、エッジ端末１でセンサ７の認識状態を監視するデバイスファイル監視部６３－１を含む。なお、他のコンテナイメージファイル６０－２～６０－ｎについても同様である。

アプリケーション６１とＡｉモデル６２は、配信先や、エッジ端末１のセンサ７の種類等に応じて組み合わされる。なお、コンテナイメージファイル６０のアプリケーション６１とＡｉモデル６２の組み合わせは、管理者等が予め設定しておいてもよいし、管理者等が選択したアプリケーション６１とＡｉモデル６２を組み合わせたコンテナイメージファイル６０を生成しておいてもよい。

入力装置１０４は、キーボードやマウス或いはタッチパネル等で構成される。出力装置１０５は、ディスプレイなどで構成される。ネットワークインタフェース１０６は、ネットワーク１２０に接続されて外部の装置と通信を行う。

コンテナオーケストレーション１１０は、入力装置１０４を介して指定されたコンテナイメージファイル６０を、指定されたエッジ端末１に配信する。また、コンテナオーケストレーション１１０は、入力装置１０４を介してアプリケーション６１とＡｉモデル６２の組み合わせを受け付けて、コンテナイメージファイル６０を生成してもよい。

図３は、エッジ端末１－１の構成の一例を示すブロック図である。エッジ端末１－１は、プロセッサ２と、メモリ３と、ストレージ装置４と、ネットワークインタフェース５と、Ｉ／Ｏインタフェース６及びＧＰＵ（（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ））８を含む計算機である。Ｉ／Ｏインタフェース６にはセンサ７が接続される。

エッジ端末１は、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ａ Ｃｈｉｐ）を利用した安価なデバイスで構成することができ、ＳｏＣにはプロセッサ２と、メモリ３と、ストレージ装置４と、ネットワークインタフェース５と、Ｉ／Ｏインタフェース６及びＧＰＵ８を含むことができる。

また、Ｉ／Ｏインタフェース６としてはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）を採用することができる。Ｉ／Ｏインタフェース６としてはＵＳＢを採用することで、センサ７にはＵＳＢカメラ等の安価なデバイスを採用することができる。なお、センサ７は、カメラに限定されるものではなく、振動（加速度）や温度、圧力や音声や物体検出等の監視対象に応じたセンサを採用することができる。

また、Ｉ／Ｏインタフェース６としてＵＳＢを採用することにより、センサ７の脱着が容易になって、センサ７の交換に特殊な技術は不要となり、エッジ端末１を配置した現場での運用コストを抑制することができる。また、Ｉ／Ｏインタフェース６は、有線接続に限定されるものではなく、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈやＷｉＦｉ等の無線接続を採用することができる。

メモリ１０２には、ＯＳ１０と、コンテナ受信部４０と、コンテナ実行部５０と、ＮＡＳ書き込み部７０がプログラムとしてロードされ、プロセッサ１０１によって実行される。また、メモリ１０２には、コンテナ受信部４０が受け付けたコンテナイメージファイル６０－１と、ＯＳ１０が生成したデバイスファイル３０を管理するデバイステーブル２０が格納される。

コンテナ実行部５０はコンテナを起動すると、コンテナ受信部４０が受け付けたコンテナイメージファイル６０－１から、まずデバイスファイル監視部６３を起動する。そして、デバイスファイル監視部６３は、ＯＳ１０がセンサ７を認識する状況に応じてアプリケーション６１－１とＡｉモデル６２－１を実行する。なお、Ａｉモデル６２－１は、ＧＰＵ８で実行させることができる。本実施例では、デバイスファイル監視部６３が監視するセンサ７の認識状況として、ＯＳ１０がセンサ７のデバイスファイル３０を生成する状況を用いる。

ＮＡＳ書き込み部７０は、コンテナで実行されたアプリケーション６１－１の処理結果をＮＡＳ２００の処理結果２１０に書き込む。アプリケーション６１－１は、センサ７が検出したセンシングデータをＡｉモデル６２－１で認識させ、認識結果を含む情報を処理結果として出力する。

ＯＳ１０は、起動又は再起動後にセンサ７を認識すると、認識したセンサ７の物理的な識別子（物理ＩＤ）を含むデバイス情報をデバイスファイル３０として生成する。デバイスファイル監視部６３－１はデバイスファイル３０が生成されると、当該デバイスファイル３０の情報をデバイステーブル２０に登録する。

デバイスファイル監視部６３－１は、デバイスファイル３０を監視し、デバイスファイル３０が生成されたことを検出すると、アプリケーション６１－１を起動させて所定の情報処理を開始させる。

アプリケーション６１－１は、起動するとデバイステーブル２０を参照してセンサ７の情報を読み込んで、センサ７にアクセスしてセンシングデータを取得することができる。なお、アプリケーション６１は、直接デバイスファイル３０を取得してセンサ７の物理的な識別子（物理ＩＤ）を取得して、センサ７からセンシングデータを取得してもよい。

デバイスファイル３０は、例えば、「ｖｉｄｅｏ１」のように、ＯＳ１０が使用する汎用的なファイル名で構成される。デバイステーブル２０には、当該デバイスファイル３０のファイル名が、例えば、「／ｄｅｖ／ｖｉｄｅｏ０」や「／ｄｅｖ／ｖｉｄｅｏ１」のように登録される。

本実施例のエッジ端末１は、後述するように、ＯＳ１０の起動後にコンテナイメージファイル６０を受け付けるとコンテナ実行部５０がコンテナを起動し、まず、デバイスファイル監視部６３を起動させてセンサ７のデバイスファイル３０の生成状況を監視する。

デバイスファイル監視部６３は、ＯＳ１０がデバイスファイル３０を生成したことを検出した後に、アプリケーション６１－１を開始させることで、前記従来例のように、センサ７の種類やメーカの差異によってデバイスファイルが生成されるまでの時間の揺らぎを吸収することができる。これにより、コンテナのアプリケーション６１－１は、確実にデバイスファイル３０の情報を取得することが可能となって、センサ７が検出したセンシングデータを確実に処理することができる。

プロセッサ２は、各機能部のプログラムに従って処理を実行することによって、所定の機能を提供する機能部として稼働する。例えば、プロセッサ２は、コンテナ実行部プログラムに従って処理を実行することでコンテナ実行部５０として機能する。他のプログラムについても同様である。さらに、プロセッサ２は、各プログラムが実行する複数の処理のそれぞれの機能を提供する機能部としても稼働する。計算機及び計算機システムは、これらの機能部を含む装置及びシステムである。

ネットワークインタフェース５は、ネットワーク１２０に接続されて管理計算機１００やＮＡＳ２００と通信を行う。ストレージ装置４は、不揮発性記憶媒体で構成されてＯＳ１０やコンテナ受信部４０やコンテナ実行部５０のプログラムを保持することができる。

図４は、センシングシステムで行われる処理の一例を示す図である。本実施例のセンシングシステムは、まず、管理計算機１００の利用者が、出力装置１０５に表示される構成画面１５０上でコンテナイメージファイル６０を配信する現場とセンサを対応付けておく（Ｓ１）。

次に、エッジ端末１側では、コンテナ受信部４０と、コンテナ実行部５０をインストールしておく（Ｓ２）。エッジ端末１はネットワーク１２０に接続して、当該エッジ端末１の情報を管理計算機１００に通知する（Ｓ３）。

管理計算機１００は、エッジ端末１の情報（識別子）を受け付けると、構成画面１５０の「エッジ端末」の欄の「Ｄｅｖ＃Ｎ」の識別子を表示する（Ｓ４）。管理計算機１００の利用者は、構成画面１５０上でセンサ７の識別子（Ｃａｍ＃Ｎ）と、エッジ端末１の識別子（Ｄｅｖ＃Ｎ）を対応付けておく（Ｓ５）。

さらに、管理計算機１００ではエッジ端末１で実行するアプリケーション６１とＡｉモデル６２を選択し、コンテナイメージファイル６０としてエッジ端末１へ配信する（Ｓ６）。なお、本実施例では、アプリケーション６１とセンサ７は１：１で紐付けられる。

エッジ端末１では、コンテナ受信部４０がコンテナイメージファイル６０を受信した後に、ＯＳ１０はＮＡＳ２００をマウントする（Ｓ７）。コンテナ実行部５０は、コンテナイメージファイル６０からデバイスファイル監視部６３を起動して、デバイスファイル３０の有無を監視させる（Ｓ８）。デバイスファイル監視部６３は、デバイスファイル３０が生成されるとデバイステーブル２０にセンサ７の情報（物理ＩＤ）を格納してからアプリケーション６１を起動してＡｉモデル６２を用いた処理を開始させる。

アプリケーション６１は、デバイステーブル２０で指定されたセンサ７からセンシングデータを取得してＡｉモデル６２に認識させる。アプリケーション６１は、Ａｉモデル６２の認識結果から処理結果を生成し、ＮＡＳ書き込み部７０を介してＮＡＳ２００に処理結果を書き込む。

図５は、エッジ端末１で行われる処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、図４のステップＳ６以降の処理の詳細を示す。

エッジ端末１では、コンテナ受信部４０が受け付けたコンテナイメージファイル６０を実行するために、コンテナ実行部５０がコンテナを起動する（Ｓ２１）。コンテナ実行部５０は、コンテナイメージファイル６０からデバイスファイル監視部６３を起動する（Ｓ２２）。

デバイスファイル監視部６３は、ＯＳ１０が生成するデバイスファイル３０を取得する（Ｓ２３）。デバイスファイル監視部６３は、デバイスファイル３０の有無を判定し（Ｓ２４）、デバイスファイル３０が存在すればステップＳ２５へ進み、そうでない場合にはステップＳ３１で所定時間が経過するのを待ってから再度ステップＳ２３に戻って上記処理を繰り返す。

ステップＳ２５では、ＯＳ１０がＮＡＳ２００をエッジ端末１にマウントする。次に、デバイスファイル監視部６３はコンテナ実行部５０に通知して、コンテナイメージファイル６０からアプリケーション６１を起動してＡｉモデル６２を用いた処理を開始する（Ｓ２６）。

アプリケーション６１は、デバイステーブル２０の情報（物理ＩＤ）を取得すると（Ｓ２７）、物理ＩＤで指定されたセンサ７からセンシングデータを取得して、センシングデータをＡｉモデル６２－１に認識させて所定の処理結果を生成する（Ｓ２８）。また、デバイスファイル監視部６３は、ウォッチドッグ処理を実施して、センサ７からセンシングデータを正常に取得していることを検証する（Ｓ２９）。なお、ウォッチドッグ処理は、アプリケーション６１が行ってもよい。

デバイスファイル監視部６３は、ウォッチドッグ処理の結果を判定し（Ｓ３０）、処理に不具合があると判定した場合、ステップＳ２１に戻って、コンテナ実行部５０にコンテナの再起動を通知する。一方、処理が正常に実施されていればステップＳ２８に戻って上記処理を繰り返す。

コンテナを再起動する際に、エッジ端末１のＯＳ１０の起動後に、デバイスファイル監視部６３はデバイスファイル３０が生成されるまで、アプリケーション６１の起動を禁止するため、センサ７の種類やメーカの差異によってデバイスファイル３０が生成されるまでの時間の長短に関わらず安定した稼働を実現できる。

図６は、センシングシステムで行われる処理の一例を示すタイムチャートである。図示の例では、エッジ端末１の起動からコンテナイメージファイル６０の配信を受け付けてアプリケーション６１の稼働を開始する例を示す。

時刻Ｔ１で、エッジ端末１のＯＳ１０が起動する。ＯＳ１０は、起動した後に時刻Ｔ２でＩ／Ｏインタフェース６のセンサ７を認識する。ＯＳ１０は、センサ７の認識結果に基づいてデバイスファイル３０を生成してメモリ３に格納する（時刻Ｔ３）。また、ＯＳ１０は、コンテナ受信部４０とコンテナ実行部５０を起動しておく。

時刻Ｔ４では、管理計算機１００がコンテナイメージファイル６０をエッジ端末１に配信する。コンテナ受信部４０は、コンテナイメージファイル６０を受け付けると、コンテナ実行部５０がコンテナを起動する（時刻Ｔ５）。コンテナの起動後にＯＳ１０はＮＡＳ２００をマウントする（時刻Ｔ６）。

コンテナ実行部５０は、コンテナイメージファイル６０からデバイスファイル監視部６３を起動する。デバイスファイル監視部６３は、デバイスファイル３０が生成されたか否かを監視する。デバイスファイル監視部６３は、デバイスファイル３０を取得して、デバイスファイル３０が生成されたことを判定すると（時刻Ｔ７）、コンテナイメージファイル６０からアプリケーション６１を起動して、Ａｉモデル６２による処理を開始する（時刻Ｔ８）。

以上のように、コンテナイメージファイル６０からデバイスファイル監視部６３を起動させて、ＯＳ１０がデバイスファイル３０を生成したことを検証した後に、アプリケーション６１を起動する。これにより、前記従来例のように、デバイスファイル３０が生成される前にアプリケーション６１が起動されて、正常な処理ができなくなるのを確実に回避することができる。

図７は、従来例を示し、センシングシステムで行われる処理の一例を示すタイムチャートである。従来例では、コンテナイメージファイル６０には本発明のデバイスファイル監視部６３が含まれず、アプリケーション６１とＡｉモデル６２のみとなる。

時刻Ｔ１、Ｔ２は、上記図６の本発明のセンシングシステムと同様であるが、ＯＳ１０は、センサ７の認識後のデバイスファイル３０の生成が遅延し、図示の例では時刻Ｔ１８を経過した後にデバイスファイル３０を生成する。

センサ７がカメラで、Ｉ／Ｏインタフェース６がＵＳＢの場合、カメラのメーカや機種の違いによって、ＯＳ１０の起動からデバイスファイル３０が生成されるまでの時間は、数秒から１分程度などのようにバラツキが生じる。

時刻Ｔ４では、管理計算機１００が、アプリケーション６１とＡｉモデル６２のみのコンテナイメージファイル６０をエッジ端末１に配信する。コンテナ受信部４０は、コンテナイメージファイル６０を受け付けると、コンテナ実行部５０がコンテナを起動する（時刻Ｔ５）。コンテナの起動後にＯＳ１０はＮＡＳ２００をマウントする（時刻Ｔ６）。

時刻Ｔ１７では、コンテナ実行部５０がコンテナイメージファイル６０のアプリケーション６１を起動してＡｉモデル６２に所定の処理を開始する。アプリケーション６１は、時刻Ｔ１８でデバイスファイル３０を取得しようとするが、ＯＳ１０はまだデバイスファイル３０を生成していない。

アプリケーション６１は、デバイスファイル３０が無いため、センサ７を認識できず、以降の処理がエラーとなってしまう。

このように、従来例では、センサ７がＵＳＢ接続のカメラの場合は、メーカや機種の違いによってデバイスファイル３０が生成されるまでの時間が大きく異なるため、エッジ端末１のアプリケーション６１は、デバイスファイル３０を読み込めずに処理を行うことができない事態となった。

これに対して、本発明のセンシングシステムでは、コンテナイメージファイル６０にデバイスファイル監視部６３を含め、エッジ端末１では、まず、デバイスファイル監視部６３を起動してデバイスファイル３０を監視し、デバイスファイル３０が生成された時点でアプリケーション６１を開始する。このため。センサ７のデバイスファイル３０が生成されるまでの監視をエッジ端末１側のデバイスファイル監視部６３で行うことで、センサ７のメーカや機種の違いに関わらずアプリケーション６１とＡｉモデル６２による処理を安定して実現することができる。

図８は、センシングシステムで行われる処理の一例を示す図である。図示の例は、各エッジ端末１－１～１－ｎで、異なるセンサＡ～Ｃでアプリケーション６１の処理を行う例を示している。

デバイスファイル監視部６３－１は、ＯＳ１０がセンサＡ（７－１）のデバイスファイル３０－１を生成するのを監視し、デバイスファイル３０－１が生成されるとセンサＡ（７－１）の物理ＩＤを取得する。

デバイスファイル監視部６３－１は、デバイスファイル３０－１が生成されたのでセンサ７の物理ＩＤをデバイステーブル２０に登録してからアプリケーション６１－１を起動する。アプリケーション６１－１は、デバイステーブル２０からセンサ７の物理ＩＤを取得してセンサ７にアクセスして所定の処理を実行する。

図９は、管理計算機１００に表示される構成画面１５０の一例を示す図である。管理計算機１００の利用者は、出力装置１０５に表示される構成画面１５０上でコンテナイメージファイル６０を配信するエッジ端末１毎に構成を管理することができる。なお、構成画面１５０は、コンテナオーケストレーション１１０が生成してもよいし、他の管理プログラムが生成してもよい。

構成画面１５０は、センサ７とエッジ端末１が設置されている場所（工場や現場）の識別子（又は名称）を表示する現場１５１と、センサ７の識別子（又は名称）を表示するセンサ＃１５２と、センサ７の状態を表示するデバイス状態１５３と、エッジ端末１の識別子を表示する情報処理端末１５４と、アプリケーション６１の識別子（又は名称）を表示するアプリ１５５と、Ａｉモデル６２の識別子（又は名称）を表示するモデル１５６を含む。

管理計算機１００の利用者は、構成画面１５０上で現場１５１とセンサ＃１５２や情報処理端末１５４の紐付けや、アプリ１５５とモデル１５６の組み合わせなどを設定することができる。

図１０は、管理計算機１００に表示される管理画面１６０の一例を示す図である。管理計算機１００の出力装置１０５に表示される管理画面１６０は、エッジ端末１の稼働状態が表示される。

管理画面１６０は、センサ７とエッジ端末１が設置されている場所（工場や現場）の識別子（又は名称）を表示する現場１６１と、エッジ端末１の識別子（又は名称）を表示する情報処理端末１６２と、アプリケーション６１の識別子（又は名称）を表示するアプリ１６３と、Ａｉモデル６２の識別子（又は名称）を表示するモデル１６４と、アプリケーション６１の稼働状態を表示するステータス１６５を含む。ステータス１６５には、アプリケーション６１又はセンサ７（図中デバイス）の状態が表示される。

以上のように、実施例１のセンシングシステムでは、コンテナイメージファイル６０にデバイスファイル監視部６３を含めることで、エッジ端末１に接続されるセンサ７の状態管理をエッジ端末１側にオフロードすることが可能となる。これにより、管理計算機１００はエッジ端末１側のセンサの管理が不用となって、センシングシステムの導入及び運用にかかるコストを低減できる。

そして、Ｉ／Ｏインタフェース６としてＵＳＢインタフェースを採用することで安価なセンサ７を採用して、センシングシステムの導入コストを低減できる。また、コンテナイメージファイル６０に含めたデバイスファイル監視部６３が、デバイスファイル３０の生成完了のタイミングの後にアプリケーション６１を起動することで、センサ７のメーカや種類に関わらず確実にアプリケーション６１はデバイスファイル３０読み込むことができ、安定した稼働を実現できる。

なお、上記実施例１では、デバイステーブル２０にデバイスファイル３０を登録する例を示したが、アプリケーション６１が直接デバイスファイル３０を読み込むようにしてもよい。

また、上記実施例１では、アプリケーション６１がセンサ７から取得したセンシングデータをＡｉモデル６２に認識させる例を示したが、これに限定されるものではない。コンテナイメージファイル６０にＡｉモデル６２は必須ではなく、アプリケーション６１がセンシングデータに統計処理などの所定の処理を加えた処理結果をＮＡＳ２００へ送信してもよい。

また、上記実施例１では、Ｉ／Ｏインタフェース６としてＵＳＢを採用し、脱着可能なセンサ７としてカメラを採用する例を示したが、これに限定されるものではなく、ＳｏＣを使用したエッジ端末１の基板上にセンサを搭載してもよい。

図１１は、実施例２を示し、エッジ端末１で行われる処理の一例を示すフローチャートである。前記実施例１に示した図５のフローチャートとの違いは、ステップＳ２３ＡとステップＳ２７Ａを変更した点である。

ステップＳ２７Ａでは、デバイスファイル監視部６３がデバイスファイル３０からセンサ７に固有の情報（例えば、物理ＩＤ）を取得してデバイステーブル２０に登録し、ステップＳ２７Ａでは、アプリケーション６１がデバイステーブル２０からセンサ７に固有の物理ＩＤを取得して、物理ＩＤでセンサ７を認識して所定の処理を実行する。その他の構成については、前記実施例１と同様である。

前記実施例１のデバイスファイル３０の名称は、ＯＳ１０が付与した汎用的な、例えば、「／ｄｅｖ／ｖｉｄｅｏ０」や「／ｄｅｖ／ｖｉｄｅｏ１」を使用する例を示した。しかし、センサ７（カメラ）の種類やＯＳ１０のバージョン等によっては、１つのセンサ７に対して複数のデバイスファイル３０が生成される場合がある。

一方、アプリケーション６１のプログラムでは唯１つのセンサ７のみを指定できる。例えば、デバイスファイル３０で「／ｄｅｖ／ｖｉｄｅｏ０」を指定した場合、デバイスファイル３０として「／ｄｅｖ／ｖｉｄｅｏ１」が生成されてしまうとアプリケーション６１の処理に影響がある。

そのため、「／ｄｅｖ／ｖ４ｌ／ｂｙ－ｉｄ／」のパスに生成されるデバイスに固有情報を示すデバイスファイルの利用が望ましい。しかし、センサ７毎にデバイスファイル３０のファイル名が異なるため、コンテナイメージファイル６０内部のアプリケーション６１への記述は汎用性が乏しくなる。

そこで、実施例２では、デバイステーブル２０を利用し、エッジ端末１のデバイスファイル監視部６３はＩ／Ｏインタフェース６に接続されたセンサ７の固有情報を取得し、デバイステーブル２０にセンサ７の固有情報を記載する。

コンテナの内部では、デバイステーブル２０に記載されたセンサ７の固有情報を取得し、デバイステーブル２０のセンサ７の固有情報に基づいてアプリケーション６１が所定の情報処理を行う。これにより、１つのセンサ７に対して複数のデバイスファイル３０が生成されたり、センサ７毎にデバイスファイル３０のファイル名が異なる場合でもアプリケーション６１は確実にセンサ７を認識することが可能となる。

上記実施例２では、エッジ端末１側でのセンサ７の管理コストを低下させて、アプリケーション６１による情報処理を円滑に行うことができる。

図１２、図１３は、管理計算機１００に表示される構成画面１７０の他の例を示す図である。図示の例は、１つのエッジ端末１に複数のセンサ７が接続され、管理計算機１００からの指令に応じて処理を行うセンサ７を切り替える例を示す。

構成画面１７０は、センサ７とエッジ端末１が設置されている場所（工場や現場）の識別子（又は名称）を表示する現場１７１と、センサ７の識別子（又は名称）を表示するセンサ＃１７２と、センサ７の状態を表示するデバイス状態１７３と、エッジ端末１の識別子を表示する情報処理端末１７４と、アプリケーション６１の識別子（又は名称）を表示するアプリ１７５と、Ａｉモデル６２の識別子（又は名称）を表示するアプリ１７６と、使用するセンサ７の種類を表示するカメラ種類１７７を含む。

図１２、図１３のエッジ端末１（図中Ｄｅｖ＃１）は、２つのセンサ（Ｃａｍ＃１、Ｃａｍ＃２）が接続され、図１２では「Ｃａｍ＃１」のセンサ７が稼働し、図１３では「Ｃａｍ＃２」のセンサ７が稼働している。

複数のセンサ７を切り替える場合、管理計算機１００の利用者は、使用するカメラ種類１７７＝「Ｃａｍ＃２」を構成画面１７０で指定して、配信するアプリケーション６１とＡｉモデル６２を切り替えるセンサ７に応じて選択し、エッジ端末１に再起動を指令する。

管理計算機１００は、エッジ端末１の再起動後に「Ｃａｍ＃２」に対応するコンテナイメージファイル６０を配信して、センサ７を切り替えてアプリケーション６１の処理を行うことができる。再度配信されたコンテナイメージファイル６０のアプリケーション６１は、デバイステーブル２０のセンサ７に固有の情報から「Ｃａｍ＃２」の情報を取得することで、複数のセンサ７が存在する場合に円滑な切り替えを実現できる。

＜結び＞
以上のように、上記実施例のエッジ端末１は、以下のような構成とすることができる。

（１）プロセッサ（２）と、メモリ（３）と、通信部（ネットワークインタフェース５）と、センサ（７）を有する情報処理端末（エッジ端末１）であって、

前記通信部（５）を介してコンテナイメージ（コンテナイメージファイル６０）を受信するコンテナ受信部（４０）と、前記コンテナイメージ（６０）が受信されるとコンテナを起動して、前コンテナイメージ（６０）に含まれるアプリケーション（６１）を実行させるコンテナ実行部（５０）と、を有し、前記コンテナは、前記センサ（７）の認識状況に基づいて前記アプリケーション（６１）を起動し、前記アプリケーション（６１）は、前記センサ（７）から取得したセンシングデータに所定の処理を実行することを特徴とする情報処理端末。

上記構成により、エッジ端末１に接続されるセンサ７の状態管理をエッジ端末１側にオフロードすることが可能となる。これにより、管理計算機１００はエッジ端末１側のセンサの管理が不用となって、センシングシステムの導入及び運用にかかるコストを低減できる。

（２）上記（１）に記載の情報処理端末であって、前記センサ（７）の認識状況は、前記センサ（７）の物理的な識別子を含むデバイスファイル（３０）の生成状況であることを特徴とする情報処理端末。

上記構成により、センサ７の物理的な識別子を含むデバイスファイル３０の生成状況に基づいてアプリケーション６１を起動することで、アプリケーション６１がデバイスファイル３０読み込むことができ、安定した稼働を実現できる。

（３）上記（２）に記載の情報処理端末であって、前記コンテナイメージ（６０）は、前記デバイスファイル（３０）を監視するデバイスファイル監視部（６３）を含み、前記コンテナは、前記デバイスファイル監視部（６３）を起動して、当該デバイスファイル監視部（６３）が前記センサ（７）のデバイスファイル（３０）を取得したことを契機として、前記アプリケーション（６１）を実行することを特徴とする情報処理端末。

上記構成により、コンテナイメージファイル６０に含めたデバイスファイル監視部６３が、デバイスファイル３０の生成完了のタイミングの後にアプリケーション６１を起動することで、センサ７のメーカや種類に関わらずデバイスファイル３０が生成されるまでの時間の揺らぎを吸収して、アプリケーション６１は確実にデバイスファイル３０を読み込むことができ、安定した稼働を実現できる。

（４）上記（３）に記載の情報処理端末であって、前記デバイスファイル監視部（６３）は、前記デバイスファイル（３０）を取得すると、当該デバイスファイル（３０）に記載されている前記センサ（７）の物理的な識別子をデバイステーブル（２０）に登録した後に前記アプリケーション（６１）を起動し、前記アプリケーション（６１）は、前記デバイステーブル（２０）に登録された物理的な識別子を取得して前記センサ（７）にアクセスし、当該センサ（７）からセンシングデータを取得して所定の処理を実行することを特徴とする情報処理端末。

上記構成により、コンテナの内部では、デバイステーブル２０に記載されたセンサ７の固有情報を取得し、デバイステーブル２０のセンサ７の固有情報に基づいてアプリケーション６１が所定の情報処理を行うことで、１つのセンサ７に対して複数のデバイスファイル３０が生成されたり、センサ７毎にデバイスファイル３０のファイル名が異なる場合でもアプリケーション６１が確実にセンサ７を認識することが可能となる。

（５）上記（１）に記載の情報処理端末であって、前記センサ（７）を脱着可能なＩ／Ｏインタフェース（６）をさらに有することを特徴とする情報処理端末。

上記構成により、Ｉ／Ｏインタフェース６としてＵＳＢインタフェースを採用することで安価なセンサ７を採用して、センシングシステムの導入コストを低減できる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、又は置換のいずれもが、単独で、又は組み合わせても適用可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、及び処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、及び機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１－１～１－ｎ エッジ端末
２ プロセッサ
３ メモリ
４ ストレージ装置
５ ネットワークインタフェース
６ Ｉ／Ｏインタフェース
７－１～７－ｎ センサ
８ ＧＰＵ
１０ ＯＳ
２０ デバイステーブル
３０ デバイスファイル
４０ コンテナ受信部
５０ コンテナ実行部
６０－１～６０－ｎ コンテナイメージファイル
６１－１～６１－ｎ アプリケーション
６２－１～６２－ｎ Ａｉモデル
６３－１～６３－ｎ デバイスファイル監視部
７０ ＮＡＳ書き込み部
１００ 管理計算機
１０１ プロセッサ
１０２ メモリ
１０３ ストレージ装置
１０４ 入力装置
１０５ 出力装置
１０６ ネットワークインタフェース
１１０ コンテナオーケストレーション

Claims (11)

1. プロセッサと、メモリと、通信部と、センサを有する情報処理端末であって、
   前記通信部を介してコンテナイメージを受信するコンテナ受信部と、
   前記コンテナイメージが受信されるとコンテナを起動して、前コンテナイメージに含まれるアプリケーションを実行させるコンテナ実行部と、
   を有し、
   前記コンテナは、
   前記センサの認識状況に基づいて前記アプリケーションを起動し、
   前記アプリケーションは、
   前記センサから取得したセンシングデータに所定の処理を実行することを特徴とする情報処理端末。
2. 請求項１に記載の情報処理端末であって、
   前記センサの認識状況は、前記センサの物理的な識別子を含むデバイスファイルの生成状況であることを特徴とする情報処理端末。
3. 請求項２に記載の情報処理端末であって、
   前記コンテナイメージは、前記デバイスファイルを監視するデバイスファイル監視部を含み、
   前記コンテナは、
   前記デバイスファイル監視部を起動して、当該デバイスファイル監視部が前記センサのデバイスファイルを取得したことを契機として、前記アプリケーションを実行することを特徴とする情報処理端末。
4. 請求項３に記載の情報処理端末であって、
   前記デバイスファイル監視部は、
   前記デバイスファイルを取得すると、当該デバイスファイルに記載されている前記センサの物理的な識別子をデバイステーブルに登録した後に前記アプリケーションを起動し、
   前記アプリケーションは、
   前記デバイステーブルに登録された物理的な識別子を取得して前記センサにアクセスし、当該センサからセンシングデータを取得して所定の処理を実行することを特徴とする情報処理端末。
5. 請求項１に記載の情報処理端末であって、
   前記センサを脱着可能なＩ／Ｏインタフェースをさらに有することを特徴とする情報処理端末。
6. プロセッサと、メモリと、通信部と、センサを有する情報処理端末と、
   プロセッサと、メモリと、通信部を有し、前記情報処理端末を管理する管理計算機と、を含むセンシングシステムであって、
   前記管理計算機は、
   前記情報処理端末に配信するコンテナイメージを管理し、前記情報処理端末で実行するアプリケーションを含む前記コンテナイメージを配信するコンテナ管理部を有し、
   前記情報処理端末は、
   前記通信部を介してコンテナイメージを受信するコンテナ受信部と、
   前記コンテナイメージが受信されるとコンテナを起動して、前コンテナイメージに含まれるアプリケーションを実行させるコンテナ実行部と、を有し、
   前記コンテナは、
   前記センサの認識状況に基づいて前記アプリケーションを起動し、
   前記アプリケーションは、
   前記センサから取得したセンシングデータに所定の処理を実行することを特徴とするセンシングシステム。
7. 請求項６に記載のセンシングシステムであって、
   前記センサの認識状況は、前記センサの物理的な識別子を含むデバイスファイルの生成状況であることを特徴とするセンシングシステム。
8. 請求項７に記載のセンシングシステムであって、
   前記コンテナイメージは、前記デバイスファイルを監視するデバイスファイル監視部を含み、
   前記コンテナは、
   前記デバイスファイル監視部を起動して、当該デバイスファイル監視部が前記センサのデバイスファイルを取得したことを契機として、前記アプリケーションを実行することを特徴とするセンシングシステム。
9. 請求項８に記載のセンシングシステムであって、
   前記デバイスファイル監視部は、
   前記デバイスファイルを取得すると、当該デバイスファイルに記載されている前記センサの物理的な識別子をデバイステーブルに登録した後に前記アプリケーションを起動し、
   前記アプリケーションは、
   前記デバイステーブルに登録された物理的な識別子を取得して前記センサにアクセスし、当該センサからセンシングデータを取得して所定の処理を実行することを特徴とするセンシングシステム。
10. 請求項６に記載のセンシングシステムであって、
    前記コンテナ管理部は、
    複数の前記情報処理端末の中から前記センサの処理を行う情報処理端末を選択し、前記センサの処理を行う前記アプリケーションを指定する構成画面を出力し、当該構成画面で指定された前記情報処理端末と前記センサの処理を行う前記アプリケーションの組み合わせを受け付けて、前記指定された前記情報処理端末に前記指令されたアプリケーションを含むコンテナイメージを配信することを特徴とするセンシングシステム。
11. 請求項６に記載のセンシングシステムであって、
    前記コンテナ管理部は、
    前記情報処理端末から前記センサと前記アプリケーションの稼働状態を取得し、複数の前記情報処理端末毎に前記センサと前記アプリケーションの前記稼働状態を表示する管理画面を出力することを特徴とするセンシングシステム。

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