JP4903118B2 - センシングデータを収集するためのwebサーバおよびプログラム - Google Patents
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Description
一般に、センサネットワークは、ローカルに設置されており、グローバル・リーチャブルでない(グローバルな接続性がない)ので、ゲートウェイ等の中継装置を介さなければアクセスできない。
このため、複数のセンサネットワークが広域に分散配置される環境では、端末は複数のゲートウェイの中から所望のセンサノードを効率的に発見、アクセスする必要がある。また、ゲートウェイによっては、端末は異なる通信プロトコルを用いる必要がある。
なお、上記のP2P技術では、クライアントサーバシステムのようにサービスを受ける側、提供する側という役割はきまっておらず、ピア同士が互いに対等な関係で直接通信を行う。また、上記のオーバレイネットワークとは、TCP/IPレイヤを隠蔽して抽象的に扱うレイヤである。
Phillip B. Gibbons、Brad Karp、Yan Ke、Suman Nath、Srinivasan Seshan著、"IrisNet: An Architecture for a World-Wide Sensor Web"、IEEE Pervasive Computing、(米国)、2003年10−12月、第2巻、第4号 Jeffrey Shneidman、Peter Pietzuch、Jonathan Ledlie、Mema Roussopoulos、Margo Seltzer、Matt Welsh著、"Hourglass: An Infrastructure for Connecting Sensor Networks and Applications"、Harvard Technical Report TR-21-04、[online]、[平成19年2月20日検索]、インターネット<http://www.eecs.harvard.edu/%7Esyrah/hourglass/papers/tr2104.pdf> 磯村 学、堀内 浩規 著、"センサネットワークのための統合通信基盤の提案"、DICOMO2006、2006年7月、p.89−92
そこで、例えばP2Pオーバレイネットワークやデータベースにアクセス可能なWEBサーバの提供するユーザインタフェースを介して、センサネットワークやセンスノードの検索やセンシングデータの収集を行うことが考えられるが、センサネットワークならびにセンサノードの状況は刻々と変化するため、より容易に検索や収集を再実行できる必要がある。
または、前記WEBサーバは、前記ユーザ端末から前記URI_query_rdfを受信すると、前記URI_query_rdfに埋め込まれた検索条件にセンサネットワークおよび/またはセンサノードの識別子が含まれる場合、前記識別子を前記WEBサーバへのURIに埋め込んだURI_idを生成し、前記URI_idをItem要素のLink要素に入力したRSSを応答として前記ユーザ端末に送信する。
ユーザ端末は、検索条件をWEBサーバへのURIに埋め込んだURI_query_rdfを、例えばWEBサーバが提供するユーザインタフェースを用いて生成、取得し、そのURI_query_rdfにRSSリーダ機能を用いてアクセスする。
すると、WEBサーバはURI_query_rdfに埋め込まれた条件を抽出し、それに従って検索機能を備えた中継ネットワークで検索を行い、その結果、発見したセンサネットワークやセンサノードの識別子をWEBサーバへのURIに埋め込んだURI_idをItem要素のLink要素内に記録したRSSを端末に提供する。
ユーザ端末はRSSリーダ機能を用いて取得したRSSのItem要素を表示する。
ユーザ端末がRSSリーダ機能からあるItem要素のLink要素のURI_idにアクセスした場合、WEBサーバはURI_idに埋め込まれた識別子に該当するセンサネットワークやセンサノードのセンシングデータを、検索機能を備えた中継ネットワークから取得し、それをHTMLの形式で端末に提供する。
センサノード101、102はセンサネットワーク100に属し、センサノード201、202はセンサネットワーク200に属す。記載が省略されているが、地理的に分散して多数のセンサネットワークが存在する。各センサネットワークは、検索機能を備えた中継ネットワーク400と通信可能である。
WEBサーバ500は、この検索機能を備えた中継ネットワーク400に検索要求を送信し、検索結果を受信する。また、WEBサーバ500は、ユーザ端末600に対して、センサネットワークやセンサノードの検索を行うためのHTMLによるユーザインタフェースを提供する。検索画面の例を図4に示す。もしくは、ユーザインタフェースの代わりにWEBサービスを提供してもよい。
ユーザ端末600はRSSリーダ機能を具備するWEBブラウザを有し、検索条件として、所望のセンサネットワークやセンサノードの識別子またはその他の条件をURIに含めてWEBサーバ500に渡すことで、該当するセンサネットワークやセンサノードを検索・発見し、そのセンシングデータを収集する。
なお、上記のRSSは、WEBサイトの見出しや要約などのメタデータを構造化して記述するXMLベースのフォーマットであり、主にWEBサイトの更新情報を公開するのに使われている。最近のWEBブラウザにはRSSリーダ機能が搭載されている。
上述した図1の“検索機能を備えた中継ネットワーク”として、P2Pオーバレイネットワークを用いた構成例を図2に示す。
P2Pオーバレイネットワーク400はDHT(Distributed Hash Table)による検索機能を有する。
P2Pオーバレイネットワーク400と各センサネットワークとの間のゲートウェイ410、420は、シンクノードを介して幾つかのセンサネットワークを収容する。図2では、ゲートウェイ410は、シンクノード110を介して、センサノード101が属するセンサネットワーク100を収容し、シンクノード210を介して、センサノード201が属するセンサネットワーク200を収容する。また、ゲートウェイ420は、シンクノード310を介して、センサノード301およびセンサノード302が属するセンサネットワーク300を収容する。なお、シンクノードは、センサネットワークの外部からセンサノードにアクセスする場合に経由するノードである。
WEBサーバ500は、HTTPプロトコルとP2Pプロトコルとの間のゲートウェイの役割を果たす。
ユーザ端末600は、上述したようにRSSリーダ機能を具備するWEBブラウザを有する。
WEBサーバ500は、8.におけるユーザ端末600からの要求に対する応答として、ここで生成したRSSを提供する(図3の(11))。
WEBサーバ500は、必要があればゲートウェイ(ここでは、例としてゲートウェイ410)にセンシングデータを要求し(図3の(14))、すると、ゲートウェイ410は、該当するセンサノード(ここでは、例としてセンサノード201)にセンシングデータを要求する(図3の(15))。
次に、上述した図1の“検索機能を備えた中継ネットワーク”として、RDB(Relational Database(関係データベース))などのデータベースを用いた場合の構成例を図9に示す。すなわち、実施形態2では“検索機能を備えた中継ネットワーク”としてデータベース401を備えたインターネット400が用いられる。その他の構成は、実施形態1と同様である。
WEBサーバ500は、Channel要素のrdf:about属性に、7.でユーザ端末600から送信されたURI_query_rdfを入力し、Item要素のLink要素内にここで生成したURI_idを入力したRSSを生成する。生成されたRSSの例は[表4]に示した通りである。
なお、検索結果のメタ情報におけるセンサネットワークやセンサノードの説明を、RSSのDescription要素に入力してもよい。また、RSSのItem要素のTitle要素には、識別子ならびに「センサネットワーク」、「センサノード」などの文字列を組み合わせたものを入力しても良い。[表4]では、検索の結果、識別子としてaaaならびにbbbを持つ2つのセンサノードが発見されたことを示している。
WEBサーバ500は、7.におけるユーザ端末600からの要求に対する応答として、ここで生成したRSSを提供する(図10の(11))。
次に、実施形態1または実施形態2において、URI_query_rdfにセンサネットワークやセンサノードの識別子やメタ情報に対する検索条件だけでなく、センシングデータに対する検索条件を入力した場合の動作を以下に示す。
WEBサーバ500は、ユーザ端末600に提供するセンサネットワークやセンサノードの検索を行うHTMLによるユーザインタフェース(例えば、図4)において、センシングデータに対する検索条件も入力可能とする。センシングデータに対する検索条件とは、例えばセンサの種類、そのセンサのセンシングデータに対する比較条件(等号、不等号など)、比較する値などから構成される。
入力された検索条件はWEBサーバ500へのURIに埋め込まれ、URI_query_uiとしてWEBサーバ500に渡される。URI_query_uiの例は[表1]に示した通りである。
実施形態1に示した検索方法の場合、メタ情報に対する検索条件にのみ合致した広告しか取得できない。そこで、WEBサーバ500は取得した全ての広告から接続記述子を取り出し、P2Pオーバレイネットワーク400を介して該当する各ゲートウェイに接続する。次いで、WEBサーバ500は各ゲートウェイからセンシングデータを取得し、センシングデータの検索条件に合致するセンサノードを抽出し、そのメタ情報のみを検索結果とする。
実施形態2に示した検索方法の場合、センシングデータの検索も可能であるため、メタ情報による検索条件ならびにセンシングデータに対する検索条件に合致するセンサノードやセンサネットワークのメタ情報が検索結果としてWEBサーバ500に提供される。
WEBサーバ500は、ここでURI_query_uiから抽出した検索条件を自身へのURIに埋め込んだURI_query_rdfを生成する。URI_query_rdfの例は[表2]に示した通りである。そして、WEBサーバ500は、ここでURI_query_uiから抽出した検索条件、ここで取得したセンサノードやセンサネットワークのメタ情報を表示するためのHTMLを生成する。また、ここで生成したURI_query_rdfをRSSへのリンクとしてそのHTMLに入れ込む。そして、このHTMLをユーザ端末600に提供する。
WEBサーバ500は得られた検索結果からセンサネットワークやセンサノードの識別子を抽出し、それを自身へのURIに埋め込んだURI_idを生成する。そして、Channel要素のrdf:about属性に3.でユーザ端末600から送信されたURI_query_rdfを入力し、Item要素のLink要素内にここで生成したURI_idを入力したRSSを生成する。RSSの例を[表6]に示す。
WEBサーバ500は、3.のユーザ端末600からの要求に対する応答として、ここで生成したRSSを提供する。
次に、実施形態1または実施形態2において、地図の画像データなどを提供する他のWEBサービスサーバ(一例として、GoogleMaps API, http://www.google.com/apis/maps/)と連携し、地図画像上で位置情報に基づくセンサネットワークやセンサノードの検索、検索結果の表示、センシングデータの表示ならびに検索条件を含んだRSSへのURI(URI_query_rdf)を提供するユーザインタフェースを提供する方法を示す。提供されるユーザインタフェースの例を図12に示す。
WEBサービスサーバは、ユーザがユーザ端末でマウスなどを操作することによりディスプレイに表示された地図画像上で座標や縮尺を指定すると、それに該当する地図の画像データを動的に表示するHTMLを提供する。また、指定された座標や縮尺の数値をJavaScript(登録商標)などで提供する。さらに、JavaScript(登録商標)などで指定した座標にアイコンやそれを説明するダイアログを表示した地図画像を含むHTMLを提供することもできる。
以下、WEBサーバ500およびユーザ端末600の動作を説明する。
101、102、201、202、301、302 センサノード
110、210、310 シンクノード
410、420 ゲートウェイ
500 WEBサーバ
600 ユーザ端末
Claims (14)
- 広域に分散して存在する複数のセンサネットワークに対する検索機能を備えた中継ネットワークにアクセスする手段と、
ユーザ端末から所望のセンサネットワークおよび/またはセンサノードの検索条件を受信すると、前記ユーザ端末からRSSリーダ機能を用いて前記所望のセンサネットワークおよび/またはセンサノードにアクセスするために用いられる前記検索条件を含むURI_query_rdfを生成して前記ユーザ端末に送信する手段と、
を備えるWEBサーバ。 - 前記ユーザ端末から前記URI_query_rdfを受信すると、前記URI_query_rdfに埋め込まれた検索条件を抽出し、前記検索条件に従って前記検索機能を備えた中継ネットワークで検索を行い、前記検索条件に該当するセンサネットワークおよび/またはセンサノードの識別子、設置場所、センサのタイプ、センサの取り付けられている物のタイプ、センサノードの説明、センサネットワークやセンサノードの種類を含むメタ情報、および/または、前記検索条件に該当するセンサノードのセンシングデータを取得する手段をさらに備える請求項1に記載のWEBサーバ。
- 前記取得したメタ情報に含まれる識別子を前記WEBサーバへのURIに埋め込んだURI_idを生成し、前記URI_idをItem要素のLink要素に入力したRSSを、前記ユーザ端末から受信したURI_query_rdfの応答として送信する請求項2に記載のWEBサーバ。
- 前記WEBサーバは、前記RSSのChannel要素のrdf:about属性にURI_query_rdfを入力する請求項3に記載のWEBサーバ。
- 前記WEBサーバは、前記取得したメタ情報に含まれる1つまたは複数の情報、および/または、前記検索条件に該当するセンサノードのセンシングデータを、前記RSSのDescription要素に入力する請求項3に記載のWEBサーバ。
- 前記WEBサーバは、前記識別子、および、センサネットワークまたはセンサノードの種類を示す文字列を組み合わせたものを前記RSSのItem要素のTitle要素に入力する請求項3に記載のWEBサーバ。
- 前記WEBサーバは、前記ユーザ端末から前記URI_query_rdfを受信すると、前記URI_query_rdfに埋め込まれた検索条件にセンサネットワークおよび/またはセンサノードの識別子が含まれる場合、前記識別子を前記WEBサーバへのURIに埋め込んだURI_idを生成し、前記URI_idをItem要素のLink要素に入力したRSSを応答として前記ユーザ端末に送信する請求項1に記載のWEBサーバ。
- 前記ユーザ端末からRSSリーダ機能を用いて前記RSSのItem要素のLink要素のURI_idにアクセスされると、前記URI_idに埋め込まれた識別子を抽出し、前記検索機能を備えた中継ネットワークから該当するセンサネットワークおよび/またはセンサノードのセンシングデータを取得し、HTMLの形式で前記ユーザ端末に送信する手段をさらに備える請求項3または7に記載のWEBサーバ。
- 前記検索条件は、センサノードおよび/またはセンサネットワークのメタ情報に対する条件および/またはセンシングデータに対する条件の組み合わせである請求項1に記載のWEBサーバ。
- 前記WEBサーバは、地図画像を提供するWEBサービスサーバから取得した地図画像を用いて前記ユーザ端末にセンサネットワークおよび/またはセンサノードの位置情報を指定させ、前記検索機能を備えた中継ネットワークを用いて前記指定された位置情報に該当するセンサネットワークおよび/またはセンサノードのメタ情報を検索し、前記検索の結果であるメタ情報に含まれる前記センサネットワークおよび/またはセンサノードの識別子を検索条件に含む前記WEBサーバのRSSへのURI_query_rdfを生成して前記ユーザ端末に送信する請求項1に記載のWEBサーバ。
- 前記検索の結果であるメタ情報に含まれる前記センサネットワークまたはセンサノードの位置情報に該当するまたは周辺の前記地図画像上の位置を、前記地図画像を提供するWEBサービスサーバから取得し、前記取得した前記地図画像上の位置に前記メタ情報を表示する請求項10に記載のWEBサーバ。
- センサネットワークおよび/またはセンサノードの位置情報に該当する前記地図画像上の位置を、地図画像を提供するWEBサービスサーバから取得し、前記取得した前記地図画像上の位置にセンサネットワークおよび/またはセンサノードのセンシングデータを表示する請求項8に記載のWEBサーバ。
- ユーザ端末から所望のセンサネットワークおよび/またはセンサノードの検索条件を受信すると、前記検索条件を含むURI_query_rdfを生成して前記ユーザ端末に送信する手段と、
前記ユーザ端末から前記URI_query_rdfを受信すると、前記URI_query_rdfに埋め込まれた検索条件を抽出し、広域に分散して存在する複数のセンサネットワークに対する検索機能を備えた中継ネットワークで検索を行って前記検索条件に該当するセンサネットワークおよび/またはセンサノードの識別子を含むメタ情報を取得し、前記メタ情報に含まれる識別子を自身へのURIに埋め込んだURI_idを生成し、前記URI_idをItem要素のLink要素に入力したRSSを前記ユーザ端末に送信する手段と、
前記ユーザ端末がRSSリーダ機能を用いて前記URI_idにアクセスすると、前記URI_idに埋め込まれた識別子を抽出し、前記検索機能を備えた中継ネットワークから該当するセンサネットワークおよび/またはセンサノードのセンシングデータを取得し、HTMLの形式で前記ユーザ端末に送信する手段と、
を備えるWEBサーバ。 - WEBサーバに、
ユーザ端末から所望のセンサネットワークおよび/またはセンサノードの検索条件を受信すると、前記検索条件を含むURI_query_rdfを生成して前記ユーザ端末に送信する処理と、
前記ユーザ端末から前記URI_query_rdfを受信すると、前記URI_query_rdfに埋め込まれた検索条件を抽出し、広域に分散して存在する複数のセンサネットワークに対する検索機能を備えた中継ネットワークで検索を行って前記検索条件に該当するセンサネットワークおよび/またはセンサノードの識別子を含むメタ情報を取得し、前記メタ情報に含まれる識別子を自身へのURIに埋め込んだURI_idを生成し、前記URI_idをItem要素のLink要素に入力したRSSを前記ユーザ端末に送信する処理と、
前記ユーザ端末がRSSリーダ機能を用いて前記URI_idにアクセスすると、前記URI_idに埋め込まれた識別子を抽出し、前記検索機能を備えた中継ネットワークから該当するセンサネットワークおよび/またはセンサノードのセンシングデータを取得し、HTMLの形式でユーザ端末に送信する処理と、
を実行させるプログラム。
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