JP2023150570A - データ収集装置、プログラム、及びデータ収集方法 - Google Patents

Abstract

【課題】動物の活動状態の特定に有用なデータを効率的に収集できるデータ収集装置、プログラム、及びデータ収集方法を提供すること。
【解決手段】データ収集装置１は、継続的にウシＣの活動量を示す位置情報を取得するデータ取得部１１と、所定期間分の位置情報を分析し、活動量の時間変化に関する傾向を特定する特定部１３と、特定された活動量の時間変化に関する傾向に基づいて、位置情報の取得量を調整するデータ取得量調整部１４と、を備え、データ取得部１１は、データ取得量調整部１４により調整された取得量にしたがって位置情報を取得する。
【選択図】図３

Description

本発明は、データ収集装置、プログラム、及びデータ収集方法に関する。

従来、飼育している動物の活動状態を特定する技術が知られている。この種の技術が記載されているものとして例えば特許文献１、２がある。特許文献１には、動物の時系列の検索動物観測データと、動物個体情報から動物異常情報を特定する技術が記載されている。特許文献２には、時系列のデータから動物等の状態に関する規則や行動に関する規則を取得する技術が記載されている。

特許第６０９６７３８号 特許第６０５７７８６号

ところで、データの取得量を増やすと正確な動物の活動状態を特定することができるが、データ量が増えて処理負荷が大きくなる。特許文献１や２の技術では、時系列のデータを用いて動物の活動状態を特定できるものの、動物の活動状態の特定に有用なデータを効率的に収集するという点で改善の余地があった。

本発明は、動物の活動状態の特定に有用なデータを効率的に収集できるデータ収集装置、プログラム、及びデータ収集方法を提供することを目的とする。

本発明は、継続的に動物の活動量を示すデータを取得するデータ取得部と、所定期間分の前記データを分析し、前記活動量の時間変化に関する傾向を特定する特定部と、特定された前記活動量の時間変化に関する傾向に基づいて、前記データの取得量を調整するデータ取得量調整部と、を備え、前記データ取得部は、前記データ取得量調整部により調整された取得量にしたがってデータを取得するデータ収集装置に関する。

前記データ取得量調整部は、前記データ取得部による時間帯毎の前記データの取得頻度を調整することで時間帯毎の前記データの取得量を調整してもよい。

前記データ取得量調整部は、前記活動量の時間変化に関する傾向において前記活動量が多い時間帯ほど前記データの取得量を高く調整し、前記活動量の時間変化に関する傾向において前記活動量が少ない時間帯ほど前記データの取得量を低く調整してもよい。

前記データは、前記動物が存在する位置を示す位置情報、前記動物に設けた加速度センサから取得される加速度情報、及び前記動物に設けた角速度センサから取得される角速度情報の少なくともいずれかであってもよい。

前記データ取得量調整部は、前記データ取得部による前記データの取得動作を制御することで時間帯毎の前記データの取得量を調整してもよい。

前記データは、センサによって検出され、前記データ取得量調整部は、前記センサから受信される前記データを破棄することで時間帯毎の前記データの取得量を調整してもよい。

前記データ取得部は、センサから前記データを取得し、前記データ取得量調整部は、前記センサによる前記データの送信間隔を調整する制御を行うことで前記データの時間帯毎の取得量を調整してもよい。

前記データ取得部は、センサから前記データを取得し、前記データ取得量調整部は、前記センサによる前記データの検出間隔を調整する制御を行うことで前記データの時間帯毎の取得量を調整してもよい。

前記データ取得部は、センサのデータ検出部によって検出され、前記データ取得量調整部は、データ検出部への電力の供給動作を制御することで時間帯毎のデータの取得量を調整してもよい。

また本発明は、継続的に動物の活動量を示すデータを取得するデータ取得機能と、所定期間分の前記データを分析し、前記活動量の時間変化に関する傾向を特定する特定機能と、特定された前記活動量の時間変化に関する傾向に基づいて、前記データの取得量を調整するデータ取得量調整機能と、をコンピュータに実現させるプログラムであり、前記データ取得機能は、前記データ取得量調整機能により調整された取得量にしたがってデータを取得するプログラムに関する。

また本発明は、データ収集装置が実行するデータ収集方法であって、継続的に動物の活動量を示すデータを取得するデータ取得ステップと、所定期間分の前記データを分析し、前記活動量の時間変化に関する傾向を特定する特定ステップと、特定された前記活動量の時間変化に関する傾向に基づいて、前記データの取得量を調整するデータ取得量調整ステップと、を含み、前記データ取得ステップは、前記データ取得量調整ステップで調整された取得量にしたがってデータを取得するデータ収集方法に関する。

本発明によれば、動物の活動状態の特定に有用なデータを効率的に収集できる。

本発明の一実施形態におけるデータ収集システムの全体構成を例示する模式図である。 本発明の一実施形態におけるセンサ装置のハードウェア及び機能ブロックの構成を例示するブロック図である。 本発明の一実施形態におけるデータ収集装置のハードウェア及び機能ブロックの構成を例示するブロック図である。 本発明の一実施形態におけるデータ収集装置による活動量の時間帯毎の周期性を特定するための加法モデルの結果を示すグラフである。 本発明の一実施形態におけるデータ収集装置が実行するデータ収集処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明について、その実施形態に即して添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものでない。また、以下の説明において参照する各図は、本開示の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、及び位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさ、及び位置関係のみに限定されるものでない。

（実施形態）
＜データ収集システムＳ＞
図１は、本発明の一実施形態におけるデータ収集システムＳの全体構成を例示する模式図である。図１に示すように、本実施形態のデータ収集システムＳは、例えば酪農家が飼育しているウシＣの活動量を示すデータを収集し、該データを分析し、該データの取得量を調整する機能を備えている。データの収集対象となる動物は、ウシＣに限らず、ブタ、ヒツジ、ウマ、ヤギ等の、いわゆる産業動物のカテゴリーに入る動物、動物園等で飼育される動物、いわゆる愛玩動物、人間を含む、活動量の特定、利用に利益のあるすべての動物が含まれうる。

図１は、牛舎内に配置されている３つの牛房ＣＢである牛房ＣＢ１～ＣＢ３を取り出して模式的に示している平面図である。図１では、１つの牛房ＣＢ内に１０頭のウシＣが飼育されている状況を示しているが、各牛房ＣＢに飼育されるウシＣの頭数は特に限定されない。例えば、１０頭未満であってもよく、１０頭以上であってもよい。

各牛房ＣＢ内には、その適宜の場所に餌場，哺乳場、水場が設けられ、それぞれの場所でウシＣが餌を食べ（採食動作）、乳を飲み（吸乳動作）、水を飲む（飲水動作）ことができるように構成されている。

データ収集システムＳは、複数のセンサ装置２（センサ）と、データ収集装置１を備える。図１に示すように、各牛房ＣＢ内の全てのウシＣには、位置センサを備えるセンサ装置２が装着されており、ウシＣが存在する位置を示す位置情報が取得される。センサ装置２には、データ伝送機能が設けられており、取得された位置情報が、例えば近距離無線通信（ＮＦＣ）によってデータ収集装置１に送信される。なお、本実施形態では、センサ装置２は例えばウシＣの耳に装着されたタブに固定されるが、首輪に固定されてウシＣの首に装着されてもよく、他の部位に取り付けるように構成してもよい。

データ収集装置１は、牛房ＣＢを含む牛舎の近傍、例えば酪農家の管理棟等に、本実施形態におけるデータ収集処理の主要な機能が実装されている情報処理装置である。データ収集装置１は、各ウシＣに装着されたセンサ装置２から位置情報等のウシＣの活動量を示すデータを取得して分析し、その分析結果に基づいてデータの取得量を調整する処理を実行する。

＜センサ装置２＞
次に、センサ装置２の機能的構成について説明する。図２は、センサ装置２のハードウェア及び機能ブロックの構成を例示するブロック図である。

センサ装置２は、図２に示すように、処理部２１と、位置情報検出部（データ検出部）２２と、電源部２３と、通信部２４と、を備える。

位置情報検出部２２は、ウシＣの活動量を示すデータである位置情報を取得するためのセンサである。位置情報検出部２２は、例えばＧＰＳ等の衛星測位システム（ＧＮＳＳ；Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用して位置情報を検出する構成であってもよい。位置情報検出部２２は、アンテナを含み、複数の測位衛星から送信される測位衛星信号を受信し、受信した測位衛星信号に基づいて、自身の位置を特定する。位置情報検出部２２によって検出される位置情報としては、例えばセンサ装置２を装着しているウシＣが存在する位置の緯度、経度、高度等が挙げられる。なお、位置情報検出部２２が位置情報を検出するタイミングは特に限定されない。例えば本実施形態では、位置情報検出部２２は、位置情報を０．２秒おきに検出している。位置情報検出部２２による位置情報の検出間隔は、データ収集装置１によって調整可能であってもよい。また、位置情報検出部２２は、位置情報とともに、その情報を検出したタイミングを示す時間情報を該位置情報に紐付けて取得する。

処理部２１は、演算処理を実行するＣＰＵ等のプロセッサによって実現される。処理部２１は、位置情報受信部２１１と、位置情報送信部２１２とを有する。

位置情報受信部２１１は、位置情報検出部２２からの出力信号を受け取ってＡＤ変換等の所定の処理を行ってデジタルデータに変換する。

位置情報送信部２１２は、位置情報受信部２１１で生成された位置情報のデジタルデータを通信部２４へ送信する処理を実行する。位置情報の送信間隔は、例えば固定された送信間隔であってもよく、データ収集装置１による制御信号によって変化する送信間隔であってもよい。また、位置情報送信部２１２は、位置情報検出部２２によって検出され、時間情報が紐付けられた位置情報を、通信部２４を介してデータ収集装置１に送信する処理を実行する。なお、時間情報としては、例えば位置情報検出部２２が位置情報を検出した日時等が挙げられる。

電源部２３は、センサ装置２の駆動源である電力をセンサ装置２の各部に供給可能に構成される。電源部２３は、例えばバッテリによって構成される。電源部２３から位置情報検出部２２への電力の供給及び停止は、データ収集装置１によって制御可能であってもよい。

通信部２４は、処理部２１の位置情報送信部２１２からセンサ出力信号を表すデジタルデータを受け取って、所定の通信方式によって無線送信する機能を有する。本実施形態では、例えば、Ｂｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に準拠した通信機能を備えた通信モジュールとして構成されている。通信部２４から送信される位置情報送信部２１２からの位置情報は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのデータとして送信され、データ収集装置１によって受信される。

なお、ウシＣの位置情報検出方式は、衛星測位システムを利用した方式に限られない。例えば、ウシＣに装着され、デジタルデータを送信するセンサ部（データ検出部）と、該センサ部からのデジタルデータを受信し、牛房ＣＢ内に設置される位置検出部（データ検出部）とから構成されるセンサ装置（センサ）によってウシＣの位置情報を検出する方式であってもよい。具体的には、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈに含まれる方向検知機能を利用するためのロケータとして機能する位置検出部が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのデータとしてセンサ装置から受信したデジタルデータの入射角を算出し、センサ部の位置をウシＣの位置情報として検出するようにする。そして、位置検出部がウシＣの位置情報を動物管理装置１に送信するようにする。

＜データ収集装置１＞
次に、データ収集装置１の機能的構成について説明する。図３は、データ収集装置１のハードウェア及び機能ブロックの構成を例示するブロック図である。なお、データ収集装置１は、汎用的なハードウェアで構成されている。また、詳細は後述するが、本発明に係るプログラムは、汎用的なサーバコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で実行されることにより、本発明の機能を実現する。

データ収集装置１は、サーバコンピュータ又はパーソナルコンピュータなどの情報処理装置であり、処理部１０、記憶部３０、入出力部４０、データインタフェイス（データＩＦ）部５０、及び通信部６０を備えている。処理部１０、記憶部３０、入出力部４０、データＩＦ部５０、及び通信部６０の間は、図示を省略する内部通信線としてのバスによって接続されている。

処理部１０は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成される演算装置であり、後述の記憶部３０から各種プログラム、データを読み込んで実行し、データ収集装置１の機能を実現する。本実施形態では、処理部１０は、データ取得部１１、記憶処理部１２、特定部１３、及びデータ取得量調整部１４の各機能部のデータ処理を実行する。各機能部の動作については後述する。

記憶部３０は、ハードウェア群をデータ収集装置１として機能させるための各種プログラム、及び各種データなどの記憶領域であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、半導体ドライブ（ＳＳＤ）又はハードウェア（ＨＤＤ）などで構成することができる。具体的には、記憶部３０は、本実施形態の各機能を処理部１０に実行させるためのプログラム（データ収集装置１の制御プログラム）、各種パラメータ、位置情報の取得量の調整に利用される情報、ウシＣに関する情報、牛房ＣＢに関する情報、外部から入力される操作入力情報、及び各ウシＣの活動量等が記憶される。

入出力部４０は、外部からデータ収集装置１へのデータ入力を可能とするキーボード、マウス、タッチパネル、マイク等の各種入力デバイス、モニタディスプレイ、スピーカ等の出力デバイスから構成されている。

データＩＦ部５０は、処理部１０、記憶部３０、入出力部４０、通信部６０の間でのデータ通信を制御する機能を有する。

通信部６０は、センサ装置２との間で各種データの送受信を行う通信モジュールであり、例えばネットワークインターフェイスカード（ＮＩＣ）等のハードウェアとして構成される。通信部６０は、データ収集装置１が通信ネットワークとの間で通信を実行するのにも使用することができる。

次に、処理部１０が実行する各プログラムによって実現されるデータ収集装置１の機能について説明する。

データ取得部１１は、識別情報取得部１１１と、位置情報取得部１１２と、を有する。データ取得部１１は、各ウシＣに装着されたセンサ装置２や位置検出部から出力される情報を受信する機能を有する。

識別情報取得部１１１は、データ収集装置１に送信されるセンサ装置２の動物識別情報を取得する処理を実行する。識別情報取得部１１１は、例えばセンサ装置２に登録されたウシＣに関する情報を固有の動物識別情報として取得してもよく、センサ装置２自体の識別情報を動物識別情報として取得してもよい。動物識別情報には、例えばウシＣの体重やサイズ、性別、年齢、病歴、所属する牛房ＣＢ等の情報が含まれていてもよい。

位置情報取得部１１２は、ウシＣの活動量を示すデータである位置情報を継続的に取得する処理を実行する。位置情報取得部１１２は、センサ装置２の位置情報検出部２２によって検出され、通信部２４を介してデータ収集装置１に送信された位置情報を取得する。本実施形態では、位置情報として、経度や緯度等の水平面上のデータを取得しているが、例えば、高度等のウシＣが存在する位置の高さに関する情報が含まれていてもよい。また本実施形態では、位置情報取得部１１２は、センサ装置２によって０．２秒おきに検出されたウシＣの位置情報を取得する。そして、例えば位置情報取得部１１２は、０．２秒おきに連続して検出された５つの位置情報を平均化し、１秒間におけるウシＣの位置情報として取得してもよい。位置情報取得部１１２による位置情報の取得頻度は、データ取得量調整部１５によって調整される。データ取得部１１は、識別情報取得部１１１によって取得された動物識別情報と位置情報取得部１１２によって取得されたウシＣの１秒毎の位置情報とを紐付けて記憶部３０に送信する。なお、位置情報取得部１１２が取得するウシＣの位置情報は１秒間におけるものに限られない。例えば、１秒間未満であってもよく、１秒間を超えていてもよい。

活動量とは、生命活動を行っているウシＣ等の動物の身体状態を定量化したものである。活動量としては、例えば連続して取得された位置情報が示すウシＣの移動距離や動作量、体温、脈拍等が挙げられる。また例えばウシＣの活動量を示すデータとして位置情報以外にウシＣに設けた加速度センサから取得される加速度情報や角速度センサから取得される角速度情報を用いてもよい。この場合、加速度情報又は角速度情報の少なくともいずれかが示すウシＣの脚や胴体、頭の動きの量を示す動作量を活動量としてもよい。

記憶処理部１２は、データ取得部１１によって取得された動物識別情報に基づいて活動量をウシＣ毎に記憶する処理を実行する。具体的には、記憶処理部１２は、ウシＣ毎の活動量を記憶部３０に時系列に格納する。

特定部１３は、所定期間分の位置情報を分析し、ウシＣの活動量の時間変化に関する傾向を特定する処理を実行する。所定期間は特に限定されず、例えば１週間であってもよく、１週間未満であってもよく、一週間以上（例えば、１ヵ月間等）であってもよい。本実施形態の特定部１３は、ウシＣの活動量の時間帯毎の周期性を特定することで、ウシＣの活動量の時間変化に関する傾向を特定している。時間帯としては、例えば１日を２４区分したうちの１時間を１つの時間帯としてもよく、１日を朝、昼、夜等の所定の基準で区分したうちの１つの期間を１つの時間帯としてもよい。本実施形態では、１日を２４区分したうちの１時間を１つの時間帯としている。

特定部１３によるウシＣの活動量の時間帯毎の周期性を特定する処理の詳細について説明する。まず、特定部１３は、記憶部３０から所定期間分の一のウシＣの１秒毎の位置情報を抽出する。特定部１３は、記憶部３０から抽出され、時間的に前後する１秒毎の位置情報の差分を算出することで１秒間の活動量を特定する。例えば、特定部１３は、一の位置情報と該位置情報の１秒前の位置情報との差分からウシＣの１秒間の移動距離を算出することで１秒間の活動量を特定する。そして、特定部１３は、例えば所定期間の時間帯毎の複数の１秒間の活動量を加算することで該時間帯における一のウシＣの活動量を取得する。そして特定部１３は、ウシＣの所定期間分の活動量を動物識別情報と紐付けて記憶部３０に送信する。

次いで、特定部１３は、所定期間分の活動量から例えば加法モデルやＳＴＬ（Ａ Ｓｅａｓｏｎａｌ－Ｔｒｅｎｄ Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬＯＥＳＳ）等の公知の時系列データの分析方法を用いて活動量の時間帯毎の周期性を特定してもよい。ＳＴＬについては、例えば下記論文にて記載されている。

R. B. Cleveland, W. S. Cleveland, J.E. McRae, and I. Terpenning (1990) STL: A Seasonal-Trend Decomposition Procedure Based on LOESS. Journal of Official Statistics, 6, 3-73.

図４は、データ収集装置１による活動量の時間帯毎の周期性を特定するための加法モデルの結果を示すグラフである。図４のグラフＧ１～Ｇ４それぞれの横軸は日時を示し、縦軸は活動量を示している。図４のグラフＧ１は、元データである活動量の推移を示している。図４のグラフＧ２は、長期的に変動する変動であるトレンド（Ｔｒｅｎｄ）を示している。図４のグラフＧ３は、一定時間（本実施形態では２４時間）で周期的に変動する成分である季節性（Ｓｅａｓｏｎａｌ）を示している。図４のグラフＧ４は、トレンド及び季節性では説明できないノイズである残差（Ｒｅｓｉｄ）を示している。グラフＧ２のトレンドとグラフＧ３の季節性とグラフＧ４の残差を合成したものが図４のグラフＧ１に示す位置情報の元データとなる。特定部１３は、加法モデルによって得られた季節性を活動量の時間帯毎の周期性として特定する。

データ取得量調整部１４は、特定部１３によって特定された活動量の時間変化に関する傾向に基づいて、位置情報の取得量を調整する処理を実行する。例えばデータ取得量調整部１４は、特定部１３によって特定された時間帯毎の周期性に基づいて、データ取得部１１による時間帯毎の位置情報の取得頻度を調整することで、時間帯毎の位置情報の取得量を調整する。具体的には、データ取得量調整部１５は、特定された周期性において活動量が多い時間帯ほど位置情報の取得量を高く調整し、特定された周期性において活動量が少ない時間帯ほど位置情報の取得量を低く調整する。このとき、データ取得量調整部１４は、全ての時間帯において異なる位置情報の取得量に調整してもよく、複数の時間帯において位置情報の取得量を同じ量に調整してもよい。例えば、活動量が多い３つの時間帯の位置情報の取得量を１秒間隔で検出される位置情報の量に調整し、活動量が少ない３つの時間帯の位置情報の取得量を３０分間隔で検出される位置情報の量に調整し、それ以外の時間帯の位置情報の取得量を１０分間隔で検出される位置情報の量に調整してもよい。

また例えばデータ取得量調整部１４は、全ての時間帯における位置情報の取得量が同じ量に設定されている場合、位置情報の取得量を増やす時間帯及び位置情報の取得量を減らす時間帯を決定し、決定結果に基づいて調整してもよい。具体的には、データ取得量調整部１４は、活動量が第１基準値以上の時間帯における位置情報の取得量を増やす処理を実行し、活動量が第２基準値（第２基準値＜第１基準値）以下の時間帯における位置情報の取得量を減らす処理を実行してもよい。また例えばデータ取得量調整部１４は、１日の複数の時間帯のうち活動量が最も多い時間帯から順にＮ個（Ｎは１以上の整数値）の時間帯を選択し、選択した時間帯の位置情報の取得量を増やしてもよい。反対にデータ取得量調整部１４は、１日の複数の時間帯のうち活動量が最も少ない時間帯から順にＭ個（Ｍは１以上の整数値）の時間帯を選択し、選択した時間帯の位置情報の取得量を減らしてもよい。例えば図４に示す周期性の分析結果では、図４のグラフＧ３に示すように８時～９時の時間帯、９時～１０時の時間帯、１５時～１６時の時間帯、及び１８時～１９時の時間帯における位置情報の取得量を増やし、２３時～３時の時間帯、１１時～１３時の時間帯、１７時～１８時の時間帯における位置情報の取得量を減らしてもよい。

次に、データ取得量調整部１４が、位置情報の時間帯毎の取得量を調整する処理の具体的な方法について説明する。なお、データ取得部１１は、データ取得量調整部１４により調整された取得量にしたがってデータを取得する。

例えばデータ取得量調整部１４は、センサ装置２の動作を制御することで位置情報の時間帯毎の取得量を調整してもよく、センサ装置２の動作を制御せずにデータ収集装置１自体の動作を制御することで位置情報の時間帯毎の取得量を調整してもよい。

例えばデータ取得量調整部１４は、センサ装置２の位置情報検出部２２による位置情報の検出動作を制御することで、データ取得部１１による位置情報の時間帯毎の取得量を調整してもよい。具体的にはデータ取得量調整部１４は、位置情報の取得量を減らす場合に位置情報検出部２２の位置情報の検出間隔が広くなるように制御し、位置情報の取得量を増やす場合に位置情報検出部２２の位置情報の検出間隔が狭くなるように制御する。この結果、データ取得部１１による位置情報の取得量が調整される。

また例えばデータ取得量調整部１４は、センサ装置２の位置情報送信部２１２による位置情報の送信動作を制御することで、データ取得部１１による位置情報の時間帯毎の取得量を調整してもよい。具体的にはデータ取得量調整部１４は、位置情報の取得量を減らす場合に位置情報送信部２１２の位置情報の送信間隔が広くなるように制御し、位置情報の取得量を増やす場合に位置情報送信部２１２の位置情報の送信間隔が狭くなるように制御する。この結果、データ取得部１１による位置情報の取得量が調整される。

また例えばデータ取得量調整部１４は、センサ装置２の電源部２３から位置情報検出部２２への電力の供給動作を制御することで時間帯毎の位置情報の取得量を調整してもよい。例えばデータ取得量調整部１４は、電源部２３のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで、時間帯毎の位置情報の取得量を調整してもよい。具体的には、データ取得量調整部１５は、位置情報の取得量を低くする場合に電源部２３をＯＦＦに切り替え、電源部２３から位置情報検出部２２への電力の供給動作を停止する。この結果、位置情報検出部２２の位置情報の検出頻度が低くなり、データ取得部１１による位置情報の取得量が低下する。

また例えばデータ取得量調整部１４は、センサ装置２の動作を制御せずに、データ取得部１１による位置情報の取得動作を制御することで位置情報の時間帯毎の取得量を調整してもよい。具体的には、データ取得量調整部１４は、活動量の多い時間帯ほどセンサ装置２から送信された位置情報のデータ取得部１１による取得頻度を上げ、活動量の少ない時間帯ほどセンサ装置２から送信された位置情報のデータ取得部１１による取得頻度を下げるように制御する。

また例えばデータ取得量調整部１４は、センサ装置２の動作を制御せずに、センサ装置２から送信された位置情報を破棄することで、データ取得部１１による位置情報の取得量を調整してもよい。具体的には、データ取得量調整部１４は、センサ装置２から受信された位置情報をデータ取得部１１が取得する前に選択的に破棄することで、データ取得部１１による位置情報の取得量を調整する。

＜データ収集装置１によるデータ取得量調整処理＞
次に、本実施形態におけるデータ収集装置１が実行するデータ取得量調整処理について説明する。図５は、データ収集装置１が実行するデータ取得量調整処理の一例を示すフローチャートである。

図５に例示するデータ取得量調整処理は、牛房ＣＢ内で飼育されている各ウシＣについて、一定時間間隔ごとに実行される（ステップＳ１１のループ）。

ステップＳ１２において、データ取得部１１は、ウシＣに装着されているセンサ装置２から、動物識別情報及び時間情報とともに位置情報検出部２２によって所定の時間間隔で検出されたウシＣの複数の位置情報を取得する。なお、データ取得部１１による全ての時間帯における位置情報の取得量は同じ量に設定されている。

ステップＳ１３において、データ取得部１１の位置情報取得部１１２は、ステップＳ１２で一定時間内に取得した複数の位置情報を平均化する処理を実行する。位置情報取得部１１２は、例えば０．２秒おきに連続して検出された５つの位置情報を平均化し、１秒間におけるウシＣの位置情報として取得する。なお、ステップＳ１３で取得された１秒毎の位置情報は、動物識別情報と時間情報と紐付けて記憶部３０に時系列に格納される。

ステップＳ１４において、特定部１３は、ステップＳ１３で記憶した複数のウシＣの位置情報を抽出し、位置情報が示すウシＣの活動量を算出する。特定部１３は、抽出され、時間的に前後する１秒毎の位置情報の差分を算出することで１秒間の活動量を特定する。例えば、特定部１３は、一の位置情報と該位置情報の１秒前の位置情報との差分をウシＣの１秒間の移動距離を算出することで１秒間の活動量を特定する。そして、特定部１３は、時間帯毎の複数の１秒間の活動量を加算することで該時間帯における一のウシＣの活動量を特定する。なお、図５に示す処理の例では、１つの時間帯を１時間としている。

ステップＳ１５において、記憶処理部１２は、ステップＳ１４で特定したウシＣの時間帯毎の活動量を記憶部３０に時系列に格納する。

ステップＳ１６において、処理部１０は、記憶部３０に所定の期間の一のウシＣの活動量が記憶されたか否かを判定する。図５に示す処理の例では、所定の期間は１週間である。処理部１０は、記憶部３０に１週間分の一のウシＣの活動量が記憶されたと判定した場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１７に移行させる。一方で、処理部１０は、記憶部３０に１週間分の一のウシＣの活動量が記憶されていないと判定した場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、処理をステップＳ１２に戻す。

ステップＳ１７において、特定部１３は、記憶処理部１２によって記憶部３０から抽出された１週間分の一のウシＣの活動量に基づいて、活動量の時間帯毎の周期性を特定する。例えば特定部１３は、１週間分の一のウシＣの活動量に対する加法モデルによって得られる季節性を活動量の時間帯毎の周期性として特定する。

ステップＳ１８において、データ取得量調整部１４は、活動量の多い順に時間帯をランキング化する。例えばデータ取得量調整部１４は、ステップＳ１７で特定した周期性に基づいて、１日を１時間毎に２４区分し、活動量が多い順に１位から２４位までの時間帯を決定することで時間帯をランキング化してもよい。

ステップＳ１９において、データ取得量調整部１４は、ステップＳ１８で得られた時間帯のランキングに基づいて、活動量の多い上位３つの時間帯と活動量の少ない下位３つの時間帯を抽出する。

ステップＳ２０において、データ取得量調整部１４は、時間帯毎のデータ取得量を調整する。例えばデータ取得量調整部１４は、ステップＳ１９で抽出した活動量の多い上位３つの時間帯の位置情報の取得量を増やす調整を行い、活動量の少ない下位３つの時間帯の位置情報の取得量を減らす調整を行う。例えば、データ取得量調整部１４は、センサ装置２を制御してセンサ装置２による位置情報の検出間隔を調整することで、データ取得部１１による位置情報の時間帯毎の取得量を増減させる。

ステップＳ２１において、処理部１０は、牛房ＣＢ内の全てのウシＣに対するデータ取得量調整処理が完了したか否かを判定する。牛房ＣＢ内の全てのウシＣに対するデータ取得量調整処理が完了していないと判定した場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）、処理をステップＳ２０に戻し、他のウシＣに対するデータ取得量調整処理を進める。一方で、牛房ＣＢ内の全てのウシＣに対するデータ取得量調整処理が完了したと判定した場合（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、データ取得量調整処理においてデータ収集装置１が実行する処理が終了する。

以上説明した実施形態によれば、以下のような効果を奏する。

本実施形態に係るデータ収集装置１は、継続的にウシＣの活動量を示す位置情報を取得するデータ取得部１１と、所定期間分の位置情報を分析し、活動量の時間変化に関する傾向を特定する特定部１３と、特定された活動量の時間変化に関する傾向に基づいて、位置情報の取得量を調整するデータ取得量調整部１４と、を備え、データ取得部１１は、データ取得量調整部１４により調整された取得量にしたがって位置情報を取得する。

これにより、時間帯毎のウシＣの活動量の時間変化に関する傾向を考慮して、位置情報の取得量を調整できるので、ウシＣの活動状態の特定に有用なデータを効率的に収集できる。

本実施形態に係るデータ収集装置１において、データ取得量調整部１５は、データ取得部１１による時間帯毎の位置情報の取得頻度を調整することで時間帯毎のデータの取得量を調整する。

これにより、時間帯毎のウシＣの活動量の周期的な変化を考慮して、ウシＣの活動状態の特定に用いる時間帯毎の位置情報の取得頻度を調整できる。よって、例えば、位置情報の変化が多い時間帯ほど細かいサンプリング間隔の位置情報を取得するように調整でき、より正確にウシＣの活動状態を特定できる。反対に位置情報の変化が少ない時間帯ほど広いサンプリング間隔の位置情報を取得するように調整でき、不要なデータの処理量を低減できる。

本実施形態に係るデータ収集装置１において、データ取得量調整部１５は、活動量の時間変化に関する傾向において活動量が多い時間帯ほど位置情報の取得量を高く調整し、活動量の時間変化に関する傾向において活動量が少ない時間帯ほど位置情報の取得量を低く調整する。

これにより、活動量が多く、位置情報の変化が大きい時間帯ほど位置情報の取得量を高く調整するのでより正確な活動状態を特定でき、位置情報の変化が少ない時間帯ほど位置情報の取得量を低く調整するのでデータ量を低減できる。よって、データ量が増大することによるデータ収集装置１の容量の圧迫を防止し、処理負荷を低減しつつ、ウシＣの正確な活動状態を特定できる。よって、効率的かつ正確にウシＣの活動状態を特定できる。

本実施形態に係るデータ収集装置１において、ウシＣの活動量を特定するためのデータは、ウシＣが存在する位置を示す位置情報、ウシＣに設けた加速度センサから取得される加速度情報、及びウシＣに設けた角速度センサから取得される角速度情報の少なくともいずれかである。

これにより、簡易的な処理で正確に活動量を特定できる。

本実施形態に係るデータ収集装置１において、データ取得量調整部１５は、データ取得部１１による位置情報の取得動作を制御することで時間帯毎の位置情報の取得量を調整する。

これにより、センサ装置２の動作を制御せずにデータ収集装置１自体の動作を調整する簡易的な処理で、ウシＣの活動状態を特定するための時間帯毎の位置情報の処理量を最適化できる。

本実施形態に係るデータ収集装置１において、位置情報は、センサ装置２によって検出され、データ取得量調整部１５は、センサ装置２から受信される位置情報を破棄することで時間帯毎の位置情報の取得量を調整する。

これにより、センサ装置２の動作を制御せずにデータ収集装置１自体の動作を調整する簡易的な処理で、データ量が増大することによるデータ収集装置１の容量の圧迫を防止できる。

本実施形態に係るデータ収集装置１において、データ取得部１１は、センサ装置２から位置情報を取得し、データ取得量調整部１５は、センサ装置２による位置情報の送信間隔を調整する制御を行うことで位置情報の時間帯毎の取得量を調整する。

これにより、センサ装置２からデータ収集装置１への位置情報の送信頻度を活動量に応じて調整できる。例えばウシＣの活動量が少ない時間帯における位置情報の送信頻度を少なくすることでセンサ装置２による消費電力量を低減できる。

本実施形態に係るデータ収集装置１において、データ取得部１１は、センサ装置２から位置情報を取得し、データ取得量調整部１５は、センサ装置２による位置情報の検出間隔を調整する制御を行うことで位置情報の時間帯毎の取得量を調整する。

これにより、センサ装置２からデータ収集装置１への位置情報の検出間隔を活動量に応じて調整できる。例えばウシＣの活動量が多い時間帯における位置情報の検出頻度を多くすることでより正確なウシＣの活動状態が特定でき、活動量が少ない時間帯における位置情報の検出頻度を少なくすることでセンサ装置２の消費電力量を低減できる。

本実施形態に係るデータ収集装置１において、データ取得部１１は、センサ装置２の位置情報検出部２２によって検出され、データ取得量調整部１５は、位置情報検出部２２への電力の供給動作を制御することで時間帯毎の位置情報の取得量を調整する。

これにより、ウシＣの活動量に応じて位置情報を検出する位置情報検出部２２への電力の供給動作を調整できるので、例えば活動量が少ない時間帯における位置情報検出部２２への電力の供給を停止することでセンサ装置２の消費電力量を低減できる。

本実施形態に係るプログラムは、継続的にウシＣの活動量を示す位置情報を取得するデータ取得機能と、所定期間分の位置情報を分析し、活動量の時間変化に関する傾向を特定する特定機能と、特定された活動量の時間変化に関する傾向に基づいて、位置情報の取得量を調整するデータ取得量調整機能と、をコンピュータに実現させるプログラムであり、データ取得機能は、データ取得量調整機能により調整された取得量にしたがって位置情報を取得する。

これにより、活動量の時間帯毎の時間変化に関する傾向を考慮して、時間帯毎に取得される位置情報の取得量を調整できるので、ウシＣの活動状態の特定に有用なデータを効率的に収集できる。

本実施形態に係るデータ収集方法は、データ収集装置１が実行するデータ収集方法であって、継続的にウシＣの活動量を示す位置情報を取得するデータ取得ステップと、所定期間分の位置情報を分析し、活動量の時間変化に関する傾向を特定する特定ステップと、特定された活動量の時間変化に関する傾向に基づいて、位置情報の取得量を調整するデータ取得量調整ステップと、を含み、データ取得ステップは、データ取得量調整ステップで調整された取得量にしたがって位置情報を取得する。

これにより、活動量の時間帯毎の時間変化に関する傾向を考慮して、時間帯毎に取得される位置情報の取得量を調整できるので、ウシＣの活動状態の特定に有用なデータを効率的に収集できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

上記実施形態では、処理部１０は、センサ装置２によって送信された複数の時点における位置情報等から活動量を算出していたが、センサ装置２が送信したデータをそのまま活動量としてもてよい。例えば処理部１０は、ウシＣに取り付けられた温度センサから取得したウシＣの体温を活動量として取得してもよく、ウシＣに取り付けられた脈拍センサからウシＣの脈拍数を活動量として取得してもよい。

上記実施形態では、データ取得量調整部１４は、データ取得部１１による時間帯毎の位置情報の取得頻度を調整することで時間帯毎の位置情報の取得量を調整していたが、位置情報の取得頻度を変更せずに位置情報１つ１つの情報量を増減することで時間帯毎の位置情報の取得量を調整してもよい。

また例えば、牛房ＣＢ内に設置した位置検出器が

１ データ収集装置
１１ データ取得部
１３ 特定部
１４ データ取得量調整部
Ｃ ウシ（動物）

Claims (11)

1. 継続的に動物の活動量を示すデータを取得するデータ取得部と、
   所定期間分の前記データを分析し、前記活動量の時間変化に関する傾向を特定する特定部と、
   特定された前記活動量の時間変化に関する傾向に基づいて、前記データの取得量を調整するデータ取得量調整部と、を備え、
   前記データ取得部は、前記データ取得量調整部により調整された取得量にしたがってデータを取得するデータ収集装置。
2. 前記データ取得量調整部は、前記データ取得部による時間帯毎の前記データの取得頻度を調整することで時間帯毎の前記データの取得量を調整する請求項１に記載のデータ収集装置。
3. 前記データ取得量調整部は、前記活動量の時間変化に関する傾向において前記活動量が多い時間帯ほど前記データの取得量を高く調整し、前記活動量の時間変化に関する傾向において前記活動量が少ない時間帯ほど前記データの取得量を低く調整する請求項１又は２に記載のデータ収集装置。
4. 前記データは、前記動物が存在する位置を示す位置情報、前記動物に設けた加速度センサから取得される加速度情報、及び前記動物に設けた角速度センサから取得される角速度情報の少なくともいずれかである請求項１～３のいずれか１項に記載のデータ収集装置。
5. 前記データ取得量調整部は、前記データ取得部による前記データの取得動作を制御することで時間帯毎の前記データの取得量を調整する請求項１～４のいずれか１項に記載のデータ収集装置。
6. 前記データは、センサによって検出され、
   前記データ取得量調整部は、前記センサから受信される前記データを破棄することで時間帯毎の前記データの取得量を調整する請求項１～４のいずれか１項に記載のデータ収集装置。
7. 前記データ取得部は、センサから前記データを取得し、
   前記データ取得量調整部は、前記センサによる前記データの送信間隔を調整する制御を行うことで前記データの時間帯毎の取得量を調整する請求項１～４のいずれか１項に記載のデータ収集装置。
8. 前記データ取得部は、センサから前記データを取得し、
   前記データ取得量調整部は、前記センサによる前記データの検出間隔を調整する制御を行うことで前記データの時間帯毎の取得量を調整する請求項１～４のいずれか１項に記載のデータ収集装置。
9. 前記データ取得部は、センサのデータ検出部によって検出され、
   前記データ取得量調整部は、データ検出部への電力の供給動作を制御することで時間帯毎のデータの取得量を調整する請求項１～４のいずれか１項に記載のデータ収集装置。
10. 継続的に動物の活動量を示すデータを取得するデータ取得機能と、
    所定期間分の前記データを分析し、前記活動量の時間変化に関する傾向を特定する特定機能と、
    特定された前記活動量の時間変化に関する傾向に基づいて、前記データの取得量を調整するデータ取得量調整機能と、をコンピュータに実現させるプログラムであり、
    前記データ取得機能は、前記データ取得量調整機能により調整された取得量にしたがってデータを取得するプログラム。
11. データ収集装置が実行するデータ収集方法であって、
    継続的に動物の活動量を示すデータを取得するデータ取得ステップと、
    所定期間分の前記データを分析し、前記活動量の時間変化に関する傾向を特定する特定ステップと、
    特定された前記活動量の時間変化に関する傾向に基づいて、前記データの取得量を調整するデータ取得量調整ステップと、を含み、
    前記データ取得ステップは、前記データ取得量調整ステップで調整された取得量にしたがってデータを取得するデータ収集方法。
    

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