JP4347025B2 - 環境データ計測システム,方法,プログラム、環境データ計測システムに用いる集計サーバ,センサ端末 - Google Patents
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Description
本発明である環境データ計測システムは、ある所定の地域に対して備えられている。その設置の様子を図1に示す地域L1を参照して説明する。地域L1内には、民家やオフィスビル群、森林や沼など、種々の状況が備わった地域である。但し、本発明のシステムが設置される地域は、かかる状況のものに限定されない。民家が密集した地域のみでもよく、森林のみの地帯であってもよい。
まず、本発明である環境データ計測システムにて構築されるデータ通信ネットワークについて、図2を参照して説明する。図2は、図1に開示した無線基地局1、センサ端末2、集計サーバ3によるデータ通信の様子を概念的に示した図である。なお、この図においては、センサ端末2は6つしか備えられていないが、かかる個数に限定されるものではない。また、後に詳述する無線通信基地局1とセンサ端末2との交信、及び、センサ端末相互間の交信は、無線通信によることに限定されない。例えば、電話回線等の公衆ネットワークを用いてもよく、専用の光ファイバー等の有線通信手段を用いて交信を行ってもよい。但し、本実施例のように、無線通信手段を用いることで、インフラ環境にとらわれず、センサ端末を任意の箇所に設置することが可能となり、より効率よく環境データを取得することができる。
次に、上記センサ端末2の構成について、さらに図5を参照して詳述する。センサ端末2は、上述したように、他のセンサ端末2と、あるいは、無線通信基地局1と無線通信を実現する無線通信部21を有しており、演算部であるCPU22には、当該無線通信部21の動作を制御する通信制御部23が構築されている。また、センサ部26の動作を制御して各種データを計測する計測制御部24と、当該計測データを送信可能なデータに形成する送信データ形成部25とが構築されている。なお、送信されるデータは、センサ部にて計測した環境に関するデータに限られず、予め不揮発メモリなどのセンサ識別データ記憶部27に記憶された各センサ端末2固有のセンサ識別データも含められる。従って、送信データ形成部25は、計測した環境データに、センサ識別データを含めて送信する計測データを形成する。なお、図示していないが、上述したように、最適なデータ転送経路を構築するために、通信可能な無線通信基地局や他のセンサ端末の識別データを記憶する経路表も形成されている。
無線通信基地局1は、上述したように、複数のセンサ端末2から計測データを収集して、集計サーバ3に送信する機能を有する(計測データ収集手段)。このとき、無線通信基地局1は複数設置されていても良く、各基地局1について異なる複数のセンサ端末2が対応して設置されていても良い。すなわち、図1に示す地域L1の他に、他の地域(図示せず)に設置されたセンサ端末2からの計測データを収集する無線通信基地局1を備え、これがネットワークNに接続されており、一つの集計サーバ3に計測データを送信しても良い。これにより、より広範囲の環境データを収集することができる。
ネットワークNは、本実施例では、専用線や電話回線あるいはCATVのケーブル等の有線回線や、携帯電話回線といった無線回線を用い、TCP/IPプロトコルといった通信プロトコルにて通信を行うインターネットである。但し、特定企業内のみで稼働するイントラネットや、TCP/IP以外のプロトコルで通信する特定のネットワークであってもよい。また、無線通信基地局1と集計サーバ3とを直接接続する1本のケーブルや無線通信回線であってもよい。
次に、集計サーバ3について図7を参照して詳述する。集計サーバ3は、上述したようにネットワークNを介して無線通信基地局1に接続された一般的なサーバコンピュータである。すなわち、無線通信基地局1と相互に通信を行う通信部3Aと、CPUである演算部3Bと、ハードディスクなどの記憶部3Cとを搭載している。
次に、本実施例における環境データ計測システムの動作、特に、集計サーバ3の動作を、図9乃至図10を参照して説明する。図9は、集計サーバ3による境界値算出処理の動作を示すフローチャートであり、図10は、環境監視処理の動作を示すフローチャートである。
ここで、上述した構成においては、集計サーバ3が取得した計測データを、生物存在箇所とその他の箇所のものとして振り分ける場合を例示したが、これに限定されない。生物が存在していることが確認されている箇所のものと、生物が不存在であると確認されているものとに振り分け、これらのデータ群の境界値を算出する構成であってもよい。これを実現するために、特に集計サーバ3は、以下のような構成となっている。
本実施例における環境データ計測システムは、上記実施例1におけるシステムとほぼ同様の構成を採っているが、上記実施例1のシステムが、予め生物が存在する箇所を人などが確認して、生物生存データとして入力し、事前にセンサ特定データを設定しておくという構成であるのに対して、本実施例では、実際の生物の存在の有無を自動的に判断してセンサ特定データを設定する、という構成である。このため、本実施例におけるシステムは、具体的に以下のような構成を採っている。
次に、本実施例におけるシステムの動作、すなわち、集計サーバ3の動作を説明する。特に、本実施例の特徴となる生物存在有無判断処理を、図11を参照して説明する。なお、以下では、計測データに含まれる生物存在状況データは、画像データであるとして説明する。すなわち、センサ端末2では、環境データを計測する各種センサの他に、設置箇所の周囲画像を取得する画像センサも備えている。
2 センサ端末
3 集計サーバ
31 計測データ受信部(手段)
32 計測データ振り分け部(手段)
33 境界値算出部(手段)
34 振り分けデータ検証部(手段)
35 データ出力部(手段)
36 センサ特定データ
37 境界値算出ルールデータ
39 不存在条件データ
N ネットワーク
Claims (32)
- 相互に交信を行う通信基地局と複数のセンサ端末とを備えると共に、前記通信基地局にネットワークを介して接続された集計サーバを備え、
前記センサ端末が、設置された箇所における環境に関するデータを計測するデータ計測手段と、センサ端末固有のセンサ識別データを記憶するセンサ識別データ記憶手段と、前記計測した環境データを前記センサ識別データと共に計測データとして前記通信基地局に対して送信する計測データ送信手段とを備えると共に、
前記通信基地局が、前記複数のセンサ端末から送信される前記計測データを収集して、前記集計サーバに送信する計測データ収集手段を備え、
前記集計サーバが、前記通信基地局から送信された前記計測データを受信する計測データ受信手段と、前記各センサ端末の設置箇所における特定生物の生存有無を表す生物生存データを前記センサ端末の前記センサ識別データと関連付けて外部から受け付ける生物生存データ受付手段と、前記計測データが前記特定生物の生存箇所とその他の箇所とで有意な差異が生じるか否かを判定するための基準データを記憶する有意差判定基準記憶手段と、前記計測データと前記生物生存データと前記有意差判定の基準データとに基づいて,前記特定生物の生存の有無に対する前記環境データの有意な差異の存否を判定する有意差判定手段と、
を備えたことを特徴とする環境データ計測システム。 - 前記集計サーバが、前記環境データのうち生物の存在する箇所のものとその他のものとの境界値を算出するための予め定められたルールデータを記憶する境界値算出ルール記憶手段と、前記有意差判定手段にて有意差があると判定した場合に,前記計測データと前記生物生存データと前記境界値算出ルールデータとに基づいて,前記特定生物が生存する前記センサ端末からの前記計測データ群とその他の計測データ群との境界値を算出する境界値算出手段と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の環境データ計測システム。
- 相互に交信を行う通信基地局と複数のセンサ端末とを備えると共に、前記通信基地局にネットワークを介して接続された集計サーバを備え、
前記センサ端末が、設置された箇所における環境に関するデータを計測するデータ計測手段と、センサ端末固有のセンサ識別データを記憶するセンサ識別データ記憶手段と、前記計測した環境データを前記センサ識別データと共に計測データとして前記通信基地局に対して送信する計測データ送信手段とを備えると共に、
前記通信基地局が、前記複数のセンサ端末から送信される前記計測データを収集して、前記集計サーバに送信する計測データ収集手段を備え、
前記集計サーバが、前記通信基地局から送信された前記計測データを受信する計測データ受信手段と、前記各センサ端末の設置箇所における特定生物の生存有無を表す生物生存データを前記センサ端末の前記センサ識別データと関連付けて外部から受け付ける生物生存データ受付手段と、前記環境データのうち生物の存在する箇所のものとその他のものとの境界値を算出するための予め定められたルールデータを記憶する境界値算出ルール記憶手段と、前記計測データと前記生物生存データと前記境界値算出ルールデータとに基づいて,前記特定生物が生存する前記センサ端末からの前記計測データ群とその他の計測データ群との境界値を算出する境界値算出手段と、を備えたことを特徴とする環境データ計測システム。 - 前記集計サーバが、前記生物生存データに基づいて前記計測データを生物生存箇所に設置された前記センサ端末からの前記計測データ群とその他の計測データ群とに振り分けて記憶する計測データ振り分け手段を備えた、ことを特徴とする請求項2又は3記載の環境データ計測システム。
- 前記生物生存データは、前記各センサ端末設置箇所において計測された当該箇所における生物の存否判断可能なデータであると共に、
前記集計サーバが、
前記生物生存データから前記特定生物の存否を判断するための特徴データを記憶した生物特徴データ記憶手段と、
前記生物存否判断可能データと前記生物特徴データとを照合して,前記生物存否判断可能データが計測されたセンサ端末設置箇所における前記特定生物の存否を判定する生物存否判断手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1,2,3又は4記載の環境データ計測システム。 - 前記生物生存データである生物存否判断可能データは、前記センサ端末に設置された計測手段から取得されたデータであって、当該センサ端末から前記通信基地局を介して前記集計サーバに送信されたデータである、ことを特徴とする請求項5記載の環境データ計測システム。
- 前記生物生存データである生物存否判断可能データは、前記センサ端末設置箇所周囲の画像データであることを特徴とする請求項5又は6記載の環境データ計測システム。
- 前記生物生存データは、予め特定生物が生存することが確認された箇所に設置された前記センサ端末を特定するデータであって、外部より入力されたデータである、ことを特徴とする請求項1,2,3又は4記載の環境データ計測システム。
- 前記生物生存データは、予め特定生物が生存することあるいは存在していないことが確認された箇所に設置された前記センサ端末を特定するデータであって、外部より入力されたデータである、ことを特徴とする請求項1,2,3又は4記載の環境データ計測システム。
- 前記集計サーバが有する境界値算出手段が、算出した境界値と,当該境界値を算出する際に用いた各計測データ群と,予め前記集計サーバに記憶された前記境界値に対して生物生存箇所において計測された前記計測データ群とは反対側に位置する領域を特定するための領域特定ルールデータと,に基づいて、前記境界値に対して生物存在箇所において計測された前記計測データ群側とは反対側の領域を特定して,当該領域に関するデータを不存在条件データとして記憶する不存在データ記憶手段を備えると共に、
前記集計サーバが、前記計測データ振り分け手段にて生物存在箇所におけるものとして新たに振り分けた計測データが前記記憶した不存在条件データを満たすか否かを検証する振り分けデータ検証手段と、振り分けた計測データが前記不存在条件データを満たす場合に,新たに振り分けた計測データに含まれるセンサ識別データを抽出して当該センサ識別データにて特定される前記センサ端末を表すデータを外部に出力する出力手段とを備えた、ことを特徴とする請求項4記載の環境データ計測システム。 - 前記センサ端末が有する計測データ送信手段は、別のセンサ端末から送信された前記計測データを受信して、当該計測データを前記通信基地局に対して送信すると共に、
当該通信基地局と交信可能である場合には当該通信基地局に,自己のセンサ端末による前記計測データあるいは別のセンサ端末から受信した前記計測データを送信し、あるいは、前記通信基地局と交信不可能である場合には交信可能な他のセンサ端末に,自己のセンサ端末による前記計測データあるいは別のセンサ端末から受信した前記計測データを送信する、ことを特徴とする請求項1,2,3,4,5,6,7,8,9又は10記載の環境データ計測システム。 - 前記センサ端末の設置箇所は、予め特定生物が存在すると予想される特定箇所を基準とする当該生物の予め定められた行動距離範囲内において,当該生物が存在すると予想される箇所である、ことを特徴とする請求項1,2,3,4,5,6,7,8,9,10又は11記載の環境データ計測システム。
- 前記センサ端末の設置箇所は、予め定められた行動距離範囲が異なる複数の特定生物が存在すると予想される同一の特定箇所を基準とする当該生物毎の移動範囲内において,当該各特定生物が存在すると予想される箇所である、ことを特徴とする請求項1,2,3,4,5,6,7,8,9,10又は11記載の環境データ計測システム。
- 複数のセンサ端末にて計測された当該各センサ端末の設置箇所における環境に関するデータを、当該センサ端末毎に固有のセンサ識別データと共に計測データとして受信する計測データ受信手段と、
前記各センサ端末の設置箇所における特定生物の生存有無を表す生物生存データを前記センサ端末の前記センサ識別データと関連付けて外部から受け付ける生物生存データ受付手段と、
前記計測データが前記特定生物の生存箇所とその他の箇所とで有意な差異が存在するか否かを判定するための基準データを記憶する有意差判定基準記憶手段と、
前記計測データと前記生物生存データと予め記憶された前記有意差判定の基準データとに基づいて,前記特定生物の生存の有無に対する前記環境データの有意な差異の存否を判定する有意差判定手段と、
を備えたことを特徴とする集計サーバ。 - 前記環境データのうち生物の存在する箇所のものとその他のものとの境界値を算出するための予め定められたルールデータを記憶する境界値算出ルール記憶手段と、
前記有意差判定手段にて有意差があると判定した場合に,前記計測データと前記生物生存データと前記境界値算出ルールデータとに基づいて,前記特定生物が生存する前記センサ端末からの前記計測データ群とその他の計測データ群との境界値を算出する境界値算出手段と、を備えたことを特徴とする請求項14記載の集計サーバ。 - 複数のセンサ端末にて計測された当該各センサ端末の設置箇所における環境に関するデータを、当該センサ端末毎に固有のセンサ識別データと共に計測データとして受信する計測データ受信手段と、
前記各センサ端末の設置箇所における特定生物の生存有無を表す生物生存データを前記センサ端末の前記センサ識別データと関連付けて外部から受け付ける生物生存データ受付手段と、
前記環境データのうち生物の存在する箇所のものとその他のものとの境界値を算出するための予め定められたルールデータを記憶する境界値算出ルール記憶手段と、
前記計測データと前記生物生存データと前記境界値算出ルールデータとに基づいて,前記特定生物が生存する前記センサ端末からの前記計測データ群とその他の計測データ群との境界値を算出する境界値算出手段と、
を備えたことを特徴とする集計サーバ。 - 前記生物生存データに基づいて前記計測データを生物生存箇所に設置された前記センサ端末からの前記計測データ群とその他の計測データ群とに振り分けて記憶する計測データ振り分け手段を備えた、ことを特徴とする請求項15又は16記載の集計サーバ。
- 前記生物生存データは、前記各センサ端末設置箇所において計測された当該箇所における生物の存否判断可能なデータであると共に、
前記生物生存データから前記特定生物の存否を判断するための特徴データを記憶した生物特徴データ記憶手段と、
前記生物存否判断可能データと前記生物特徴データとを照合して,前記生物存否判断可能データが計測されたセンサ端末設置箇所における前記特定生物の存否を判定する生物存否判断手段と、
を備えたことを特徴とする請求項14,15,16又は17記載の集計サーバ。 - 前記生物生存データである生物存否判断可能データは、前記センサ端末に設置された計測手段から取得されたデータであって、当該センサ端末から前記集計サーバに対して送信されたデータである、ことを特徴とする請求項18記載の集計サーバ。
- 前記生物生存データである生物存否判断可能データは、前記センサ端末設置箇所周囲の画像データであることを特徴とする請求項18又は19記載の集計サーバ。
- 前記生物生存データは、予め特定生物が生存することが確認された箇所に設置された前記センサ端末を特定するデータであって、外部より入力されたデータである、ことを特徴とする請求項14,15,16又は17記載の集計サーバ。
- 前記生物生存データは、予め特定生物が生存することあるいは存在していないことが確認された箇所に設置された前記センサ端末を特定するセンサ特定データであって、外部より入力されたデータである、ことを特徴とする請求項14,15,16又は17記載の集計サーバ。
- 前記集計サーバが有する境界値算出手段が、算出した境界値と,当該境界値を算出する際に用いた各計測データ群と,予め前記集計サーバに記憶された前記境界値に対して生物生存箇所において計測された前記計測データ群とは反対側に位置する領域を特定するための領域特定ルールデータと,に基づいて、前記境界値に対して生物存在箇所において計測された前記計測データ群側とは反対側の領域を特定して,当該領域に関するデータを不存在条件データとして記憶する不存在データ記憶手段を備えると共に、
前記集計サーバが、前記計測データ振り分け手段にて生物存在箇所におけるものとして新たに振り分けた計測データが前記記憶した不存在条件データを満たすか否かを検証する振り分けデータ検証手段と、振り分けた計測データが前記不存在条件データを満たす場合に,新たに振り分けた計測データに含まれるセンサ識別データを抽出して当該センサ識別データにて特定される前記センサ端末を表すデータを外部に出力する出力手段とを備えた、ことを特徴とする請求項17記載の集計サーバ。 - 複数のセンサ端末が、設置された箇所における環境に関するデータを計測すると共に、この計測された計測データを、自己であるセンサ端末を他のセンサ端末と識別するための予め記憶された固有のセンサ識別データを含めて相互に交信を行う通信基地局に対して送信するデータ計測工程と、
前記通信基地局が、複数のセンサ端末から送信される計測データを収集して、当該通信基地局に接続された集計サーバに送信する計測データ収集工程と、
前記集計サーバが、前記通信基地局から送信された計測データを受信する計測データ受信工程と、
前記集計サーバが、前記計測データ受信工程に前後して,前記各センサ端末の設置箇所における特定生物の生存有無を表す生物生存データを前記センサ端末の前記センサ識別データと関連付けて外部から受け付ける生物生存データ受付工程と、
前記集計サーバが、前記計測データと,前記生物生存データと,予め集計サーバが記憶している前記計測データが前記特定生物の生存箇所とその他の箇所とで有意な差異が生じるか否かを判定するための基準データと,に基づいて,前記特定生物の生存の有無に対する前記環境データの有意な差異の存否を判定する有意差判定工程と、
から成ることを特徴とする環境データ計測方法。 - 前記集計サーバが、前記有意差判定工程にて有意差があると判定した場合に,前記計測データと,前記生物生存データと,予め集計サーバが記憶している前記環境データのうち生物の存在する箇所のものとその他のものとの境界値を算出するための予め定められた境界値算出ルールデータと,に基づいて,前記特定生物が生存する前記センサ端末からの前記計測データ群とその他の計測データ群との境界値を算出する境界値算出工程、を追加して成ることを特徴とする請求項24記載の環境データ計測方法。
- 複数のセンサ端末が、設置された箇所における環境に関するデータを計測すると共に、この計測された計測データを、自己であるセンサ端末を他のセンサ端末と識別するための予め記憶された固有のセンサ識別データを含めて相互に交信を行う通信基地局に対して送信するデータ計測工程と、
前記通信基地局が、複数のセンサ端末から送信される計測データを収集して、当該通信基地局に接続された集計サーバに送信する計測データ収集工程と、
前記集計サーバが、前記通信基地局から送信された計測データを受信する計測データ受信工程と、
前記集計サーバが、前記計測データ受信工程に前後して,前記各センサ端末の設置箇所における特定生物の生存有無を表す生物生存データを前記センサ端末の前記センサ識別データと関連付けて外部から受け付ける生物生存データ受付工程と、
前記集計サーバが、前記計測データと,前記生物生存データと,予め集計サーバが記憶している前記環境データのうち生物の存在する箇所のものとその他のものとの境界値を算出するための予め定められた境界値算出ルールデータと,に基づいて,前記特定生物が生存する前記センサ端末からの前記計測データ群とその他の計測データ群との境界値を算出する境界値算出工程と、
から成ることを特徴とする環境データ計測方法。 - 前記集計サーバが、前記環境値算出工程の前に、前記生物生存データに基づいて前記計測データを生物生存箇所に設置された前記センサ端末からの前記計測データ群とその他の計測データ群とに振り分けて記憶する計測データ振り分け工程、を追加して成ることを特徴とする請求項25又は26記載の環境データ計測方法。
- 前記集計サーバが有する境界値算出工程が、前記境界値算出工程にて算出した境界値と,当該境界値を算出する際に用いた各計測データ群と,予め前記集計サーバに記憶された前記境界値に対して生物生存箇所において計測された前記計測データ群とは反対側に位置する領域を特定するための領域特定ルールデータと,に基づいて、前記境界値に対して生物存在箇所において計測された前記計測データ群側とは反対側の領域を特定して,当該領域に関するデータを不存在条件データとして記憶する不存在データ記憶工程を備えると共に、
前記集計サーバが,前記計測データ振り分け工程にて生物存在箇所におけるものとして新たに振り分けた計測データが前記記憶した不存在条件データを満たすか否かを検証する振り分けデータ検証工程と、前記集計サーバが,振り分けた計測データが前記不存在条件データを満たす場合に,新たに振り分けた計測データに含まれるセンサ識別データを抽出して当該センサ識別データにて特定される前記センサ端末を表すデータを外部に出力する出力工程と、を追加して成ることを特徴とする請求項27記載の環境データ計測方法。 - 集計サーバを、
複数のセンサ端末にて計測された当該各センサ端末の設置箇所における環境に関するデータを、当該センサ端末毎に固有のセンサ識別データと共に計測データとして受信する計測データ受信手段、
前記各センサ端末の設置箇所における特定生物の生存有無を表す生物生存データを前記センサ端末の前記センサ識別データと関連付けて外部から受け付ける生物生存データ受付手段、
前記計測データが前記特定生物の生存箇所とその他の箇所とで有意な差異が存在するか否かを判定するための基準データを記憶する有意差判定基準記憶手段、
前記計測データと前記生物生存データと予め記憶された前記有意差判定の基準データとに基づいて,前記特定生物の生存の有無に対する前記環境データの有意な差異の存否を判定する有意差判定手段、
として機能させるための環境データ計測用プログラム。 - 前記集計サーバを、
前記環境データのうち生物の存在する箇所のものとその他のものとの境界値を算出するための予め定められたルールデータを記憶する境界値算出ルール記憶手段、
前記有意差判定手段にて有意差があると判定した場合に,前記計測データと前記生物生存データと前記境界値算出ルールデータとに基づいて,前記特定生物が生存する前記センサ端末からの前記計測データ群とその他の計測データ群との境界値を算出する境界値算出手段、
として機能させるための請求項29記載の環境データ計測用プログラム。 - 集計サーバを、
複数のセンサ端末にて計測された当該各センサ端末の設置箇所における環境に関するデータを、当該センサ端末毎に固有のセンサ識別データと共に計測データとして受信する計測データ受信手段、
前記各センサ端末の設置箇所における特定生物の生存有無を表す生物生存データを前記センサ端末の前記センサ識別データと関連付けて外部から受け付ける生物生存データ受付手段、
前記環境データのうち生物の存在する箇所のものとその他のものとの境界値を算出するための予め定められたルールデータを記憶する境界値算出ルール記憶手段、
前記計測データと前記生物生存データと前記境界値算出ルールデータとに基づいて,前記特定生物が生存する前記センサ端末からの前記計測データ群とその他の計測データ群との境界値を算出する境界値算出手段、
として機能させるための環境データ計測用プログラム。 - 前記集計サーバを、
前記生物生存データに基づいて前記計測データを生物生存箇所に設置された前記センサ端末からの前記計測データ群とその他の計測データ群とに振り分けて記憶する計測データ振り分け手段、
として機能させるための請求項30又は31記載の環境データ計測用プログラム。
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