JP4220899B2 - データ収集方法 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、温度などの物理量を測定し、収集するシステムに関するものである。
背景技術
運送物の温度管理を行うために、コンテナ内に定期的に温度を記録する測定端末を同梱し、コンテナを開封した後に、同梱された測定端末を取り出し、それに記録された温度を収集して異常の有無を確認するようにしている。
しかしながら、この測定端末を用いた方法であると、運送中にコンテナを開封せずに異常の有無を判断することはできない。したがって、測定端末のデータからコンテナの異常を事前に検出して異常の発生を未然に防止できない。このため、コンテナ内に測定端末が同梱されているにも関わらずトラックや船倉の多くの場所に別途、測定端末を配置して温度などの環境条件を測定する必要がある。また、異常事態が発生してしまったコンテナを運送過程の途中で処理することも不可能である。
コンテナに同梱されている測定端末から無線で測定データを収集すれば、コンテナを開封しなくても測定端末に記録された測定データを検証することができる。したがって、上記のような問題はなくなる。そのためには、複数のコンテナを取り扱う場合、それぞれのコンテナに同梱されている測定端末と個別に無線により交信しようとするとそれぞれの測定端末の識別情報を事前に取得しておく必要がある。したがって、測定端末は常時、自己の識別情報を発信し、基地局に対応する収集端末が、その収集端末で管理する測定端末の識別情報を取得できるようにしておく必要がある。しかしながら、測定端末が常時発信を繰り返していたのでは、そのために消費される電力が大きく、長期間にわたる運送に対処できない。
端末の識別情報をコンテナの外面に記載しておき、何らかの方法で収集端末に入力することも可能である。しかしながら、入力の手間が増え、また、入力エラーの発生もあるので、現実的な方法とは言えない。
そこで、本発明においては、コンテナ内の測定端末の識別情報を簡易な方法で取得可能とすることにより、その測定端末の測定データによりコンテナの温度管理を行ったり、コンテナの異常の有無を事前に判断することができるシステムを提供することを目的としている。
発明の開示
このため、本発明においては、収集端末に、順番が規定できる識別情報、たとえば、識別番号を記憶させ、その識別情報を照会するメッセージを受信すると、そのメッセージが終了してから自己の識別情報の順番が到来したときに、その自己の識別情報を送信し、収集端末が自動的に測定端末の識別情報を取得できるようにしている。すなわち、本発明のデータ収集方法は、センサから測定データを取得し、その測定データを無線で送信可能な測定端末と、この測定端末から測定データを受信可能な収集端末とを用いたデータ収集方法であり、測定端末には、順番が規定できる、限られた数の識別情報の１つを自己の識別情報として記憶するメモリを設ける。そして、収集端末が、無線を介して識別情報を照会するメッセージを発信する照会ステップと、測定端末が、メッセージを受信すると、そのメッセージが終了してから自己の識別情報を送る順番が到来したときに、その自己の識別情報を無線により送信する第１の応答ステップと、収集端末が、識別情報の順番で応答された識別情報を記憶する第１の識別ステップと、収集端末が、記憶された識別情報の測定端末と個別に無線を介して通信して当該測定端末から測定データを収集するステップとを有する方法によりデータを収集する。
この収集方法であれば、測定端末は、常時は、メッセージを連続して、あるいは断続的に受信するために無線装置を使用するだけで良いので、消費電力を大幅に低減できる。また、測定端末からは、識別情報を送る順番が到来したときに個々に識別情報が送信されるので、収集端末側も同時に到来した識別情報を区別するための受信用のハードウェアやソフトウェアは不要である。したがって、極めて簡易な送受信方法であり、簡易なハードウェアやソフトウェアにより、収集端末が管理できる測定端末の識別情報を自動的に取得できる。そして、いったん、識別情報を受信すれば、収集端末は、その識別情報を用いて個々の測定端末と通信できるので、その測定端末が測定した、あるいは測定中の測定データを収集し、異常の有無や、その測定端末が設置されている状況をモニターできる。
したがって、このデータ収集方法を用いたシステムを構成する測定端末は、センサから測定データを取得する手段と、その測定データを無線装置を介して送信可能な手段と、順番が規定できる、限られた数の識別情報の１つを自己の識別情報として記憶するメモリと、無線装置を介して識別情報を照会するメッセージを受信すると、そのメッセージが終了してから自己の識別情報を送る順番が到来したときに、自己の識別情報を無線装置を介して送信する第１の応答手段とを有する。また、システムを構成する収集端末は、センサから測定データを取得可能な測定端末から測定データを、無線装置を介して受信可能な手段と、無線装置を介して測定端末に対し識別情報を照会するメッセージを発信する照会手段と、無線装置を介して、メッセージが終了した後、識別情報の順番で受信した識別情報を記憶する第１の識別手段とを有し、受信可能な手段は、記憶された識別情報の測定端末と個別に無線装置を介して通信して該当する測定端末から測定データを収集する。
トラックに搭載されたコンテナに測定端末が同梱されている場合を想定すると、無線装置の交信範囲は狭くても良く、たとえば、数ｍ程度の限られたものでよい。そして、交信範囲が限られていると、収集端末と交信可能な測定端末が限られるので、測定端末が有する識別情報も限られたもので良くなり、第１の応答ステップで必要となる時間を短縮できる。船倉などの広い倉庫を対象とする場合でも数１０ｍ程度の交信範囲の限られた無線装置を用いることにより、収集端末で交信可能な測定端末の数を限定できる。さらに、交信範囲の限られた低出力の無線装置で良いので、消費電力も低減でき、測定端末の電池寿命を延長するためにも有効である。
さらに、識別情報として、順番を規定できる第１の識別情報と、グループを識別できる第２の識別情報とを与え、照会ステップでは、第２の識別情報を含めたメッセージを発信し、第１の応答ステップでは、メッセージに含まれた第２の識別情報を自己の識別情報に含む測定端末が応答するようにすることも有用である。第２の識別情報毎に第１の識別情報を付せば良いので、測定端末を識別するための第１の識別情報の数を限定できる。そして、第１の識別情報までは分からなくても、第２の識別情報が事前に判明していれば、第２の識別情報毎に第１の識別情報を取得できるので、第１の応答ステップのために必要な時間を短縮できる。
さらに、第１の応答ステップの前に、メッセージが終了してから全ての測定端末が自己の識別情報をそれぞれ一斉に無線により送信する第２の応答ステップと、この第２の応答ステップで識別情報を識別できると、その識別情報を記憶すると共に第１の識別ステップをスキップする第２の識別ステップとを設けることも有効である。収集端末で管理可能な測定端末が１つしかないときに、その測定端末の識別情報が送信される順番を待たなくても識別情報を取得できる。したがって、測定データを収集するステップを早いタイミングで開始できる。このため、測定端末には、第１の応答手段により応答する前に、メッセージが終了してから所定の時間後に自己の識別情報を、無線装置を介して送信する第２の応答手段を設けることが望ましい。また、収集端末には、無線装置を介して、メッセージが終了した後、全ての測定端末から一斉に送信された識別情報を受信し、その識別情報を識別できると、その識別情報を記憶すると共に第１の識別手段の動作をスキップする第２の識別手段を設けることが望ましい。
また、識別情報を照会する際は、同一のメッセージを、それを繰り返した回数と共に複数回送信することにより、測定端末では、常時は断続的に受信する方法でもメッセージを受信し、そのメッセージが終了するタイミングを把握することができる。したがって、電池寿命を延ばすことができる。
また、メッセージに対して応答する際は、個々の測定端末が備えた時計の時間または時刻のずれを考慮して、識別情報を送信するのに必要な時間および予備の時間の和が１つの識別情報を送信するのに要する時間として、自己の識別情報を送信する順番をカウントすることが望ましい。これにより、複数の測定端末からの送信が重なるのを防止でき、収集端末が識別情報を確実に取得できる。
これらの測定端末および収集端末の機能は、それぞれの端末が備えているＣＰＵなどのプロセッサで稼動するファームウェアなどのプログラムあるいはプログラム製品として提供することが可能であり、ＲＯＭなどの適当な記録媒体に記録して使用できる。すなわち、多くの場合、コンパクトで、使い捨て、またはそれに近い構成の測定端末により、本発明の機能を実現するためには、無線装置を介して識別情報を照会するメッセージを受信すると、そのメッセージが終了してから自己の識別情報を送る順番が到来したときに、自己の識別情報を無線装置を介して送信するステップを実行する命令を有するプログラムを提供すればよい。また、収集端末の機能は、無線装置を介して測定端末に対し識別情報を照会するメッセージを発信するステップと、無線装置を介して、メッセージが終了した後、識別情報の順番で受信した識別情報を記憶するステップと、記憶された識別情報の測定端末と個別に無線装置を介して通信して該当する測定端末から測定データを収集するステップとを実行可能な命令を有するプログラムとして提供できる。
また、センサを内蔵し、センサで測定されたデータを、無線装置を介して送信することができる測定端末においては、無線装置を介して送受信する条件を設定するデータを受信可能な光通信手段を設けることが望ましい。無線装置を介してデータを送信することにより、測定端末から離れた位置でデータを収集することができるし、また、個々の測定端末を識別情報で指定したり、周波数を変えるなどの手段により、複数の測定端末からデータを収集することも容易である。さらに、アンテナを内蔵することにより、シームレスなハウジングを採用し、密封性が高く、耐水性や耐候性も高く、耐久性も高い測定端末とすることができる。したがって、様々な条件の環境に設置することが可能な測定端末を提供することが可能となる。
その一方で、無線装置を介して通信するためには、周波数を設定したり、プロトコルを設定したり、個々の測定端末を識別するための識別情報を設定する必要があり、そのためには、測定端末と個別に通信する必要がある。個別に通信する最も簡単な方法は、設定側となるパーソナルコンピュータなどのホスト装置と測定端末とを有線で接続することであるが、そのためのインターフェイスがハウジングの外面に用意されることになると、密封性が損なわれ、耐水性などを確保することが難しくなる。ディップスイッチなどの操作パネルを設けても同様であり、耐久性を確保することは容易ではない。
そこで、本発明においては、無線装置に加えて、測定端末に、光または磁場（磁気）を用いて有線ではなく個別に、他の測定端末に対する影響を避けて通信することができる手段を設け、この光または磁場を用いた通信手段により無線装置を介して送受信する条件を設定するデータを受信できるようにすることが望ましい。特に、光通信手段は、フォトダイオードあるいはフォトトランジスタと、ＬＥＤとの組合せなどによって簡易に低コストで、そしてコンパクトに構成することができるので、測定端末に適した通信手段である。したがって、センサ、無線装置、データを記憶する手段、および光通信手段を内蔵した測定端末であると、上述した無線装置を内蔵した測定端末のメリットを活かし、さらに、測定端末の識別情報などを光通信手段により容易に変更することも可能な測定端末を提供することができる。また、そのために、測定端末を制御するプログラムとしては、無線によりデータを送信するステップに加えて、光通信手段により自己の識別情報を設定するステップを実行する命令をさらに有していることが望ましい。
このような測定端末であると、測定端末を設置する場所に取り付けるとき、あるいは、測定端末を梱包に入れるときに測定端末の条件を光通信手段によりフレキシブルにセットすることが可能である。したがって、測定端末を利用する被測定側のシステムに合わせた設定を自由に行うことが可能であり、被測定側のシステムを変えることなく測定端末を導入してそのメリットを享受することができる。
発明を実施するための最良の形態
以下に図面を参照して本発明を更に説明する。図１に、本発明にかかるデータ収集システム１の概要を示してある。このデータ収集システム１は、複数の測定端末１０と、それらからデータを収集する収集端末２０とを備えている。それぞれの測定端末１０は測定ユニット、データロガあるいはログ端末などと称されるものであり、トラック９の荷台８に搭載された複数のコンテナ７に搭載され、収集端末２０は運転席６などのオペレータが監視できる場所に設置される。各々の測定端末１０はサーミスタなどの温度センサを内蔵しており、コンテナ７の内部温度を測定し、その測定データをメモリに記録することができる。さらに、測定端末１０は無線装置を備えており、収集端末２０と無線を介して交信することにより、測定したデータを収集端末２０に集める。したがって、本例のデータ収集システム１により、コンテナ７の温度を、コンテナ７を開けずに運転席６で集中監視することが可能となる。この収集端末２０は、測定端末１０からデータを収集するための専用機として実現しても良いし、本発明にかかる機能に加え、他の複数の機能を備えたマルチファンクションの端末として実現することも可能である。また、携帯型であっても良いし、運転席などに固定されたシステムとして実現することも可能である。
図２に、本例の測定端末１０の概略構成を示している。測定端末１０は、周囲の温度を測定するセンサ１１と、測定端末１０の動作を制御するＣＰＵ１２と、メモリ１３と、測定中の温度や動作モードなどを表示する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１４と、無線（電波）により収集端末２０と交信するＲＦ無線部１５およびアンテナ１７と、赤外線などの光を用いて収集端末２０あるいはパーソナルコンピュータなどと交信する光通信部１６とを備えている。ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１９に記録されたファームウェア１９ａをロードすることにより、センサ１１により測定された温度データ（測定データ）をメモリ１３の測定データ記憶部１３ａに記録する記録機能１２ａと、記録されたデータを、無線部１５を介して収集端末２０へ送信するアップロード機能１２ｂと、収集端末２０からのメッセージを解釈する解釈機能１２ｃと、メッセージに対して、メモリ１３に記録された識別番号（ＩＤＮｏ）１３ｂを、その番号の順番が到来したら送信する第１の応答機能１２ｄと、識別番号１３ｂをメッセージが終了した後に送信する第２の応答機能１２ｅと、光通信部１６を介して供給されたデータにより識別番号を設定したり、無線部１５の周波数条件などを設定する設定機能１２ｆなどを備えた制御装置として動作する。
図１に示すように、測定端末１０は、密閉されたハウジング１０ａに上記の機器が収納されており、アンテナ１７だけが飛び出した構成となっている。したがって、耐湿性および耐食性が高く、耐久性さらには様々な面における耐性が高い。このため、食料品、その他の運搬に物品の運搬に用いられるコンテナ７に簡単に設置することができる。そして、表面１０ｂには、ＬＣＤ１４と光通信用のポート１６ａが現れており、光通信により識別番号などの設定を行うことができる。
この測定端末１０は、無線部１５を介してデータを送信することにより、測定端末１０から離れた位置でデータを収集することができ、また、収集端末２０では、個々の測定端末を識別情報で指定することにより複数の測定端末からデータを収集することができる。測定端末１０が収集端末２０とそのようなデータの送受信を行うためには、無線周波数を設定したり、プロトコルを設定したり、個々の測定端末１０を識別するための識別情報を設定する必要があり、本例の端末１０では、光通信部１６を用いて行っている。光通信部１６は、データを受信するためのフォトダイオードあるいはフォトトランジスタと、データを発信するための光源としてＬＥＤとを組合せることにより、低コストでコンパクトに構成することができ、コンパクトな測定端末１０に適した個別通信手段である。さらに、指向性が高く、無線（電波）のように情報がブロードキャストされることがない。その一方で、光という空間を伝播する媒体を介してデータを送受信できるのでコネクタなど防水性あるいは密閉性を確保することが難しい部品は不要である。このため、密閉構造の測定端末１０のメリットを活かしながら、識別情報などの測定端末１０を識別したり、無線によりデータを交換するための条件をフレキシブルに設定することが可能となる。
図３に、収集端末２０の概略構成を示してある。収集端末２０は、操作用のキー２１と、収集端末２０の動作を制御するＣＰＵ２２と、メモリ２３と、測定されたデータや動作状況などを表示するＬＣＤ２４と、無線により測定端末１０と交信するＲＦ無線部２５およびアンテナ２７と、赤外線などの光を用いて測定端末２０またはホストコンピュータと交信する光通信装置２６と、ホストコンピュータと通信するためのＵＳＢあるいはＲＳ２３２Ｃなどの通信部２８とを備えている。そして、ＣＰＵ２２は、ＲＯＭ２９に記録されたファームウェア２９ａをロードすることにより、測定端末１０に対し、識別番号を照会するメッセージを送信する照会機能２２ａ、測定端末１０から時分割で送信された識別番号を認識してメモリ２３に記録する第１の識別機能２２ｂ、測定端末１０からメッセージが送信された後、直ぐに送信された識別番号を認識してメモリ２３に記録する第２の識別機能２２ｃ、識別された識別番号を用いて測定端末１０と個別に通信して測定データをダウンロードする機能２２ｄ、ダウンロードされた測定データをＬＣＤ２４に表示したり、データを解析または解釈して過去の異常の有無や、温度の急変などを解析する機能２２ｅなどの機能を備えた制御ユニットとして動作する。
図１に示すように、本例の収集端末２０は、大型のＬＣＤ２４が前面２０ｂに配置されたハンディータイプの端末である。前面２０ｂには、さらに、光通信用のポート２６ａと、複数のスイッチ２１ａが配置されている。また、側面にはエンコーダスイッチタイプのジョグダイアル２１ｂが配置され、反対側の側面にはパーソナルコンピュータとの接続インターフェイス２８ａが配置されている。
図４に、本例の収集システム１において、各測定端末１０の識別番号を収集端末２０が取得し、取得した識別番号により各測定端末１０から測定データをダウンロードする処理の概要をフローチャートで示してある。図４（ａ）は、収集端末２０における処理であり、図４（ｂ）は、測定端末１０の処理である。また、測定端末１０において、センサ１１を用いて温度、湿度あるいはその他の物理量を測定する処理は、記録機能１２ａにより、識別番号の送受信とは無関係に継続して実施されている処理であり、本図には示されていないが自動的に実行される。また、以下に示す処理は、上述した測定端末１０および収集端末２０を制御するＣＰＵあるいはマイクロプロセッサなどの制御装置を稼動させるファームウェアなどのプログラムあるいはプログラム製品として提供することが可能であり、ＲＯＭなどの適当な記録媒体に記録して提供し、また、使用できる。
複数のコンテナ７が集荷場に集められて、トラック９に搭載されたとする。コンテナ７には、それぞれ測定端末１０が同梱されており、コンテナ７の内部の温度、湿度あるいはその他の環境が継続的に測定され、その測定データが測定端末１０のメモリ１３に記録されている。これらのコンテナ７は、輸送先が同一なものであり、ある程度の規則性はあるとしても、発送元が異なったり、輸送経路が異なるなどの理由により、必ずしも同じ環境で輸送されたものではない。また、それぞれのコンテナ７に同梱された測定端末１０の識別番号１３ｂは、コンテナ７の外からは把握しようがなく、また、コンテナ７を開封することも難しい。このため、本例の収集システム１においては、まず、測定データをダウンロードする前に、ステップ５１において、収集端末２０は、照会機能２２ａにより、ＲＦ無線部２５を介してグループ毎に識別番号を照会するメッセージを放送する。
収集端末２０のＲＦ無線部２５および測定端末１０のＲＦ無線部１５は交信範囲がトラックの荷台８に適した数ｍ程度となるように出力が限定されている。あるいは、メッセージを送信するときは、出力を限定する。これにより、別のトラックや倉庫に収納されたコンテナ７の測定端末１０にメッセージが配信されることを防止でき、荷台８に搭載されたコンテナ内の測定端末１０の識別情報１３ｂを得ることができる。
図５に、本例の測定端末１０に割り当てられている識別情報（ＩＤ）の構成を示してある。測定端末１０のメモリ１３に記録される識別情報１３ｂは、各々の測定端末（子機）１０が属するグループを識別する情報（ＧｒＩＤ）７１と、測定端末の名称７２と、同一グループ内で端末１０に対しユニークに付けられた識別番号（ＩＤＮｏ）７３とを有している。そして、グループ情報７１と識別番号７３により、測定端末同士を区別できるユニークな識別情報として利用することができる。本例においては、グループ情報７１は、発送元あるいは輸送先を示す情報を割り当てることが可能である。あるいは、発送を受け付けた日付などもグループ情報７１として利用することができる。そして、グループ情報７１を付すことにより、測定端末１０を識別する識別番号７３の数を少なくすることが可能であり、グループ情報７１がある程度限定されていれば、短時間で測定端末１０の識別情報を取得することができる。
図６（ａ）に、収集端末２０が発信するメッセージ７５のフォーマットを示してある。メッセージ７５は、同期データ７５ａと、メッセージ７５の送信先となる測定端末１０のグループ情報７５ｂと、測定端末１０を識別する番号情報７５ｃと、測定端末１０に送信するコマンド７５ｄと、コマンド７５ｄに付随するパラメータ情報７５ｅと、メッセージ７５の繰り返し発信した回数（繰り返した回数）を示す巡回数７５ｆと、誤防止用のＣＲＣ符合７５ｇとを備えている。トラックの荷台８に搭載されたコンテナ７に同梱されている測定端末１０の識別番号７３を照会するメッセージ７５では、番号情報７５ｃは特定されず、コマンド７５ｄとして照会メッセージであることを示すデータが入る。
さらに、本例の測定端末１０は、無線部１５を断続的（たとえば１０秒ピッチ）に受信モードにすることによりバッテリーの消費を低減している。このため、ステップ５１では、メッセージ７５を１０秒以上、たとえば１２秒にわたり繰り返し発信する。そして、メッセージ７５を繰り返して送信するたびに巡回数７５ｆをデクリメントすることにより、測定端末１０がメッセージ７５を受信したときに、最終のメッセージ７５が終了する時刻を演算できるようにしている。このため、いずれかの時点でメッセージ７５を受信すると、測定端末１０は、そのメッセージ７５の意味と、そのメッセージ７５の繰り返しが終了する時刻を知ることができる。
図４に戻って、測定端末１０は、ステップ６１において、メッセージ７５を受信すると、まず、ステップ６２において、メッセージ７５に含まれているグループ情報７５ｂが自己の識別情報１３ｂのグループ情報７１と一致するか否かを解釈機能１２ｃにより判断する。グループ情報７１が一致すると、ステップ６３において、第２の応答機能１２ｅにより、メッセージ７５が終了してから一定時間後に自己の識別情報１３ｂを送信する。さらに、ステップ６４において、第１の応答機能１２ｄにより、自己の識別情報１３ｂの識別番号７３に割り当てられた時間帯になるのを待って、ステップ６５において、自己の識別情報１３ｂを再び送信する。
図６（ｂ）に、応答メッセージ７６の例を示してある。応答メッセージ７６は、同期データ７６ａと、測定端末１０に設定された自己の識別情報１３ｂのグループ情報７６ｂと、番号情報７６ｃと、メッセージ７６の繰り返し回数を示す巡回数７６ｄと、誤防止用のＣＲＣ符合７６ｅとを備えている。したがって、収集端末２０は、この応答メッセージ７６を受信することにより、発信元の測定端末１０の識別情報１３ｂを得ることができ、以降は、ユニークな識別情報をフルにセットしてメッセージを発信することにより特定の測定端末１０と送受信することができる。
図７に、収集端末２０からメッセージ７５が発信されて、測定端末１０が応答する様子を示してある。約１２秒間、照会用のメッセージ７５が収集端末２０から発信された後、適当なウェイト時間７７ａを開けて、全ての測定端末１０が一斉に自己の識別情報１３ｂを含んだ応答メッセージ７６を送信する。本例では、グループ情報７１の各々で照会メッセージ７５が異なるので、グループ情報７１が同一の測定端末１０が一斉に自己の識別情報１３ｂを送信する。その後、適当なウェイト時間７７ｂを開けて、自己の識別情報１３ｂの識別番号７３の小さい測定端末１０から順番に、自己の識別情報１３ｂを送信する。したがって、収集端末２０は、照会メッセージ７５のグループ情報７１に該当する測定端末１０が１つだけであれば、その測定端末の識別情報１３ｂの識別番号７３に関わらず、照会メッセージ７５が終了した次に受信する応答メッセージ７６で識別情報１３ｂを取得することができる。したがって、測定端末１０が１つであれば、その識別番号が最終の番号、たとえば、２５０番であっても、最初の応答メッセージ７６で識別情報を取得することができ、その段階で識別情報を取得する作業を次の段階に進めることができる。
一方、照会メッセージ７５に含まれたグループ情報に対応する測定端末１０が複数存在するときは、最初の応答メッセージ７６では識別情報が重複するので判別できない。しかしながら、その後、識別番号７３の順番で個々の測定端末１０の識別情報１３ｂが送信されるので、収集端末２０では、トラックの荷台８にある各々の測定端末１０の識別情報１３ｂを確実に取得することができる。
また、図７に示すように、各々の測定端末１０から順番に送信される応答メッセージ７６の間には適当なウェイト時間７７ａあるいはガード時間７７ｂがセットされている。すなわち、測定端末１０の第１の応答機能１２ｄでは、１台の測定端末１０が識別情報１３ｂを送信するために割り当てられている時間が、実際の応答メッセージ７６を送信するために必要な時間に加えて、ウェイト時間７７ｂが含まれたものとして設定されている。このウェイト時間７７ｂは、個々の測定端末１０においてＣＰＵ１２あるいはＲＴＣ（リアルタイムクロック）がある場合はＲＴＣにおけるタイムカウントの公差を吸収するための時間であり、応答メッセージ６５が一部でも重複して送信されることがないようにしている。
図４に戻って、収集端末１０では、ステップ５１において、照会メッセージ７５を発信した後に、ステップ５２において、第２の識別機能２２ｃにより、測定端末１０より一斉に送られて来るはずの応答メッセージ７６を受信する。そして、ステップ５３において、識別情報１３ｂが判明したときは、そのグループに含まれる測定端末１０は１台であり、次の時分割で送信される識別情報を認識するステップに進む必要がない。したがって、ステップ５４の第１の識別機能２２ｂが行う処理をスキップする。
一方、ステップ５３において、識別情報が判明しないときは複数の測定端末１０が存在する。このため、ステップ５４において、第１の識別機能２２ｂにより、順番に時分割で各々の測定端末１０から送信されてくる識別情報１３ｂを受信し、メモリ２３に記録する。そして、ステップ５５において、予め設定されているグループ情報７１の数だけ上記の工程を繰り返すことにより、荷台８に搭載されているコンテナ７の内部の測定端末１０の識別情報１３ｂを全て得ることができる。
ステップ５６において、ダウンロード機能２２ｄにより個々の測定端末１０と交信し、各々の測定端末１０の測定データを収集端末２０にダウンロードする。測定端末１０においては、ステップ６５で識別情報を送信した後は、ステップ６６で自己の識別番号１３ｂがユニークに含まれた照会メッセージ７５により個別に呼び出されるのを待つ。そして、呼び出されると、ステップ６７において、アップロード機能１２ｂにより、メモリ１３ａに記録されていた過去の測定データをアップロードする。また、現在測定中の測定データを収集端末２０にアップロードするようにすることも可能である。
収集端末２０においては、このような手順により、荷台８に搭載されたコンテナ７の測定端末１０から、過去および現在の測定データを全て入手することが可能となる。このため、収集端末２０にダウンロードされた測定データを解析機能２２ｅにより解析することにより、各コンテナ７に過去の輸送環境に異常があったかどうかを確認することができる。また、輸送中、すなわち、荷台８に搭載された各コンテナ７の内部の温度あるいはその他の状況がどう変化しているのかを収集端末２０により得ることができる。さらに、収集端末２０に集められた測定データを通信インターフェイス２８を介してパーソナルコンピュータなどに転送し、さらに解析したり、蓄積しておくことが可能である。
本例の測定端末１０および収集端末２０を用いた収集システム１においては、コンテナ７に同梱された測定端末１０の識別情報を収集端末２０が自動的に取得し、測定端末１０の測定データを収集端末２０に集めることができる。したがって、コンテナ７を開封しなくても、そのコンテナ７が輸送中や保管中に経た環境の変化を測定データから知ることができる。また、トラックの荷台８あるいは船倉や倉庫といった単位で、その中に収納されているコンテナ７の各々の測定端末１０から測定データを自動的に収集することができる。したがって、測定データの収集にかかる手間および労力を大幅に低減することが可能となる。さらに、個々のコンテナ７の環境を測定端末１０を介して個別に知ることができるので、荷台あるいは船倉の中の環境条件を、品物により密着した位置で把握することが可能となる。このため、荷台や倉庫の多くの場所にセンサを設置するよりも実際の物品の近くの環境をより木目細やかに把握することができるので、輸送あるいは保存環境をさらに適切に制御することができ、商品の損傷を未然に防止することが可能となる。また、輸送中や保管中に環境の変化に異常があった場合もコンテナを開ける前に知ることができるので、より適切は処理を早期に行うことが可能となり、より品質の高いサービスを提供することが可能となる。
測定端末１０の識別情報をコンテナ７に付されている識別データを関連してセットすることによっても、コンテナ７を開封しないで測定端末１０の識別情報を取得して個別に通信することが可能となる。しかしながら、そのような方法では、コンテナ７に識別データが付されるまで測定端末１０に識別情報をセットできないので、コンテナ７の識別データが付されるまでコンテナ７を封できないという事態が生じ、実際的ではない。また、コンテナ７の識別情報をバーコードを読み取るなどの方法によって取得するとしても、個々のコンテナ７の識別情報を読み取らないといけないのに対し、本例の収集システム１では、トラックの荷台や船倉に収納された後に、識別番号を照会する処理を行えばよく、極めて簡単に、そして短期間に個々の測定端末１０の識別情報を取得することができる。そして、入力ミスなどもないので、極めて確実に測定端末１０に収集端末２０でアクセスし測定データを収集することができる。
さらに、識別情報は測定端末１０から時分割で発信されるようにしているので、収集端末２０の側では時分割で分離された状態で識別情報を受信し認識することができる。したがって、識別情報の把握も容易であり、簡易な機構あるいは処理で、確実に精度良く識別情報を認識し、メモリに記録することができる。したがって、本例の収集システム１は、簡易な構成で低コストで構築可能であると共に、信頼性も高い。
なお、本例では、測定端末および収集端末２０による収集システム１がトラックの荷台に収納されたコンテナを対象としている例を説明しているので、無線装置の交信距離は数ｍ程度としているが、船倉や大型倉庫であれば、無線装置の交信距離を数１０ｍ程度と広げることにより対応することができる。また、識別情報にグループ情報を加えることにより、グループ毎に識別番号が付されるので、識別番号の数を増やさなくてもユニークに測定端末１０を識別できるようにしている。したがって、収集端末２０が識別情報を取得するために費やす時間を少なくすることが可能であるが、グループ情報を除いて識別番号だけで測定端末をユニークに識別することも可能である。
また、本例の測定端末１０は温度あるいは湿度を測定する例で説明しているが、センサで測定対象となる物理量は、これらに限定されることはなく、加速度に敏感な品物であれば加速度センサを装着し、また、光に敏感な品物であれば光センサを装着するなど、様々な物理量を測定し、本例の収集システムにより、その測定データを生かすことが可能である。
さらに、本発明の収集システムおよび収集方法が適用可能な分野は、コンテナ輸送などの輸送の分野に限定されることはなく、一般のデータロガーシステムに対しても適用できる。たとえば、区画ごとに測定端末が設置されている場合に、その区画で収集端末を操作して測定端末の識別情報を取得し、測定データを収集するようにすれば、区画毎に設置されている測定端末の識別情報の管理は不要となり、管理にかかる手間およびコストを削減することができる。特に、イベント会場などのようにテンポラリーで測定端末を設置する場合は、本発明の収集システムを適用することによりコストを大幅に削減できる。
図８に示すような、複数の注入器８１により液体８２をボトル８３に詰めるボトリングシステム８０においても本例の測定端末１０と収集端末２０を用いたデータ収集システム１およびデータ収集方法は有効である。複数の注入器８１の各々に測定端末１０を装着し、注入器８１から注入される液体８２の温度や、注入器８１の温度などを定期的に採取して記録し、適当なタイミングで無線により収集端末２０に送り、各々の注入器８１の注入条件を監視することができる。複数の注入器が高速で移動しながらボトルに注入するシステムでは、個々の注入器８１の測定情報をその都度、ポーリングで取得しようとすると、注入器８１の処理に追従することが難しい。これに対し、ある程度の数あるいは量の測定データが記憶できるメモリを各々が備えた測定端末１０により、個々の注入器８１の状態をいったんデータとして蓄積し、その後に適当なタイミングで収集端末２０にバースト転送することにより、個々の注入器８１の情報をほぼオンタイムに近い短時間で収集し、解析することができる。
注入器８１の情報を収集するという点では、識別情報を固定しておいても良い。しかしながら、本発明の収集システム１を採用すると、個々の測定端末１０あるいは注入器８１の識別情報を自動的に収集できるので、各ボトリングシステム８０において注入器８１の入れ替えが生じても、その都度、入れ替えが生じた注入器８１あるいは測定端末１０の識別情報を収集システム１にフィードバックしなくてもデータを収集できる。入れ替えが発生したときや、ボトリングシステム８０を再構成したときに、測定端末１０の識別情報を照会することにより収集システム１がボトリングシステム８０の構成を自動認識できる。したがって、注入器８１の履歴も含めた管理を本発明の収集システム１により自動的に行うことができる。そして、収集システム１で得られたデータを解析することにより、個別の注入器８１の異常を早期に発見することが可能となり、ロットアウトが発生することを防止することが可能となる。したがって、無駄を防止し、低コストで、安定した品質の製品を出荷することが可能となる。
また、本発明の測定端末は、何時でも、たとえば、測定端末を設置する場所に取り付けるとき、あるいは、測定端末を梱包に入れるときなどのタイミングで、測定端末の条件を光通信手段によりフレキシブルにセットすることが可能である。したがって、測定端末を利用する被測定側のシステムに合わせた設定を自由に行うことが可能であり、被測定側のシステムを変えることなく測定端末を導入してそのメリットを享受することができる。
産業上の利用可能性
本発明のデータ収集方法およびデータ収集システムにおいては、コンテナ内などに設置される測定端末の識別情報を収集端末との交信によって簡単に取得することが可能であり、その後、取得した識別情報を用いて測定端末と交信することにより測定端末の測定データを収集端末に収集することができる。したがって、コンテナを開封しなくても、測定端末の測定データによりコンテナの温度管理を行ったり、コンテナの異常の有無を事前に判断することができる収集システムを提供することができる。また、本発明のデータ収集方法およびシステムは、コンテナなどの輸送分野において有用であると共に、他の分野、たとえば、ボトリングシステムなどの食料品や飲料をパッケージングする分野などにおいても有用である。また、測定端末を事前に収集端末に登録しておく必要がないので、測定端末が分散されたり、入れ替わることがある分野におけるデータ収集には特に適している。イベント会場や、美術館、展示場などにおいて展示物の状態を監視したり、提供されるサービスの状態を監視するために用いるなど、応用分野は広い。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明にかかる収集システムの概要を示す図である。
図２は、図１に示す測定端末の概略構成を示すブロック図である。
図３は、図１に示す収集端末の概略構成を示すブロック図である。
図４は、図１に示す収集システムにおいて識別情報を取得する処理の概要を示すフローチャートである。
図５は、識別情報の概要を示す図である。
図６は、照会メッセージおよび応答メッセージのフォーマットを示す図である。
図７は、照会メッセージ対し応答メッセージが出力されるタイミングを示す図である。
図８は、ボトリングシステムに適用した例を示す図である。

Claims (15)

1. センサから測定データを取得し、その測定データを無線で送信可能な測定端末と、この測定端末から前記測定データを受信可能な収集端末とを用いたデータ収集方法であって、
   前記測定端末は、順番が規定できる、限られた数の識別情報の１つを自己の識別情報として記憶するメモリを有しており、
   前記収集端末が、無線により前記識別情報を照会するメッセージを発信する照会ステップと、
   前記測定端末が、前記メッセージを受信すると、そのメッセージが終了してから前記自己の識別情報を送る順番が到来したときに、その自己の識別情報を無線により送信する第１の応答ステップと、
   前記収集端末が、前記識別情報の順番で応答された前記識別情報を記憶する第１の識別ステップと、
   前記収集端末が、記憶された前記識別情報の前記測定端末と個別に無線を介して通信して当該測定端末から前記測定データを収集するステップと、
   前記第１の応答ステップの前に、前記メッセージが終了してから全ての前記測定端末が前記自己の識別情報をそれぞれ一斉に無線により送信する第２の応答ステップと、
   この第２の応答ステップで前記識別情報を識別できると、その識別情報を記憶すると共に前記第１の識別ステップをスキップする第２の識別ステップを有するデータ収集方法。
2. 前記測定端末および収集端末は交信範囲が数ｍ程度の限られた無線装置を備えている、請求項１のデータ収集方法。
3. 前記識別情報は、順番を規定できる第１の識別情報と、グループを識別できる第２の識別情報とを備えており、
   前記照会ステップでは、前記第２の識別情報を含めた前記メッセージを発信し、
   前記第１の応答ステップでは、前記メッセージに含まれた前記第２の識別情報を前記自己の識別情報に含む前記測定端末が応答する、請求項１のデータ収集方法。
4. 前記照会ステップでは、同一のメッセージを、繰り返した回数と共に複数回送信する、請求項１のデータ収集方法。
5. 前記第１の応答ステップでは、前記識別情報を送信するのに必要な時間および予備の時間の和が１つの前記識別情報を送信するのに要する時間として、自己の前記識別情報を送信する順番をカウントする、請求項１のデータ収集方法。
6. センサから測定データを取得する手段と、
   その測定データを、無線装置を介して送信可能な手段と、
   順番が規定できる識別情報の１つを自己の識別情報として記憶するメモリと、
   前記無線装置を介して前記識別情報を照会するメッセージを受信すると、そのメッセージが終了してから前記自己の識別情報を送る順番が到来したときに、前記自己の識別情報を前記無線装置を介して送信する第１の応答手段と、
   前記第１の応答手段により応答する前に、前記メッセージが終了してから所定の時間後に前記自己の識別情報を、前記無線装置を介して送信する第２の応答手段とを有する測定端末。
7. 前記無線装置は、交信範囲が数ｍ程度の限られたものである、請求項６の測定端末。
8. 前記無線装置を介して送受信する条件を設定するデータを受信可能な光通信手段を有する、請求項６の測定端末。
9. センサから測定データを取得可能な測定端末から前記測定データを、無線装置を介して受信可能な手段と、
   前記無線装置を介して前記測定端末に対し識別情報を照会するメッセージを発信する照会手段と、
   前記無線装置を介して、前記メッセージが終了した後、前記識別情報の順番で受信した前記識別情報を記憶する第１の識別手段とを有し、
   前記受信可能な手段は、記憶された前記識別情報の前記測定端末と個別に前記無線装置を介して通信して該当する測定端末から前記測定データを収集し、
   さらに、前記無線装置を介して、前記メッセージが終了した後、全ての前記測定端末から一斉に送信された前記識別情報を受信し、その識別情報を識別できると、その識別情報を記憶すると共に前記第１の識別手段の動作をスキップする第２の識別手段を有する収集端末。
10. 前記無線装置は、交信範囲が数ｍ程度の限られたものである、請求項９の収集端末。
11. 前記照会手段は、同一のメッセージを、繰り返し回数と共に複数回送信する、請求項９の収集端末。
12. センサから測定データを取得し、その測定データを無線で送信可能な測定端末と、この測定端末から前記測定データを受信可能な収集端末とを有するデータ収集システムであって、
    前記測定端末は、
    前記測定データを無線により送信可能な手段と、
    順番が規定できる識別情報の１つを自己の識別情報として記憶するメモリと、
    無線により前記識別情報を照会するメッセージを受信すると、そのメッセージが終了してから前記自己の識別情報を送る順番が到来したときに、前記自己の識別情報を無線により送信する第１の応答手段と、
    前記第１の応答手段により応答する前に、前記メッセージが終了してから所定の時間後に前記自己の識別情報を、前記無線装置を介して送信する第２の応答手段とを備えており、
    前記収集端末は、
    前記測定端末から前記測定データを無線により受信可能な手段と、
    無線により前記測定端末に対し識別情報を照会するメッセージを発信する照会手段と、
    前記メッセージが終了した後、無線により前記識別情報の順番で受信した前記識別情報を記憶する第１の識別手段とを備えており、
    前記受信可能な手段は、記憶された前記識別情報の前記測定端末と個別に通信して該当する前記測定端末から前記測定データを収集し、
    さらに、前記メッセージが終了した後、無線により全ての前記測定端末から一斉に送信された前記識別情報を受信し、その識別情報を識別できると、その識別情報を記憶すると共に前記第１の識別手段の動作をスキップする第２の識別手段を備えている、データ収集システム。
13. センサから取得した測定データを、無線装置を介して送信可能な測定端末を制御するプログラムであって、
    順番が規定できる、限られた数の識別情報の１つを自己の識別情報としてメモリに記憶しており、
    前記無線装置を介して前記識別情報を照会するメッセージを受信すると、そのメッセージが終了してから前記メモリに記憶された自己の識別情報を送る順番が到来したときに、前記自己の識別情報を前記無線装置を介して送信する第１の応答ステップと、
    前記第１の応答ステップの前に、前記メッセージが終了してから所定の時間後に前記メモリに記憶された自己の識別情報を、前記無線装置を介して送信する第２の応答ステップとを実行する命令を有するプログラム。
14. 前記測定端末は光通信手段を有し、
    この光通信手段により前記メモリに自己の識別情報を設定するステップを実行する命令をさらに有する、請求項１３のプログラム。
15. センサから測定データを取得可能な測定端末から前記測定データを、無線装置を介して受信可能な収集端末を制御するプログラムであって、
    前記無線装置を介して前記測定端末に対し識別情報を照会するメッセージを発信する第１の識別ステップと、
    前記無線装置を介して、前記メッセージが終了した後、前記識別情報の順番で受信した前記識別情報をメモリに記憶するステップと、
    前記無線装置を介して、前記メッセージが終了した後、全ての前記測定端末から一斉に送信された前記識別情報を受信し、その識別情報を識別できると、その識別情報を前記メモリに記憶すると共に前記第１の識別ステップをスキップする第２の識別ステップと、
    記憶された前記識別情報の前記測定端末と個別に前記無線装置を介して通信して該当する測定端末から前記測定データを収集するステップとを実行可能な命令を有するプログラム。

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