JP5187532B2 - データ収集システム、データ収集方法、およびデータ収集プログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信ネットワークを介してデータを収集するデータ収集システム、データ収集方法、およびデータ収集システムに適用されるデータ中継装置、転送先情報更新装置、データ収集装置、データ中継プログラム、転送先情報更新プログラム、データ収集プログラムに関し、特に、データの統計的特性を用いて通信データを分類したり、圧縮処理におけるデータの解析結果を用いてデータの再圧縮を行ったり、また、圧縮処理におけるデータの解析結果を用いて圧縮されたデータに対する演算を行うデータ収集システム、データ収集方法、およびデータ収集システムに適用されるデータ中継装置、転送先情報更新装置、データ収集装置、データ中継プログラム、転送先情報更新プログラム、データ収集プログラムに関する。

通信ネットワークを介してデータを収集するシステムの例として、複数のＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）リーダからデータを収集するデータ収集システムが挙げられる。また、ＧＰＳ（Global Positioning System ）やＩＴＳ（Intelligent Transport System）におけるプローブカーの情報を収集するシステムや、複数の装置から通信ネットワークを介して通信機器や電力システムの設備の稼働情報を収集するシステム等もある。なお、プローブカーは、位置情報や速度情報を取得、送信できる車両である。このようなデータ収集システムで用いられる通信データ圧縮方式は、通信路毎にデータを圧縮している。

特許文献１には、通信データを圧縮してサーバに転送するデータ転送方法が記載されている。特許文献１に記載されたデータ転送方法では、クライアントがデータを圧縮し、さらに指定サイズ毎に分割する。クライアントは分割ファイルを１ファイル毎にサーバに送信し、サーバは複数の受信データを結合および解凍していた。

また、特許文献２には、ホームネットワーク通信手段を介して機器登録を受信する機器制御手段を備えた機器制御システムが記載されている。また、特許文献３には、ジャンルコードを含むデータを受信したときに、データの転送先をジャンルコードに応じて決定するデータ転送方法が記載されている。

特開２００５−０１１１１９号公報（段落００１９−００２８） 特開２００５−３１００２２号公報（段落００１５） 特開２００６−２２８２０１号公報（段落００１８）

従来、複数の機器からデータを収集する場合、通信路毎にデータを圧縮するため、データの圧縮率が低くなってしまい、その結果、データ収集に要する通信時間が長くなっていた。

また、複数の機器からデータを収集する際、収集に伴う通信量を削減するために圧縮されたデータの再圧縮を行うことがある。このとき、単純に、複数の圧縮データをまとめて圧縮するだけでは、あまり圧縮できない。そのため、圧縮データを伸長して、複数の伸長データを１つのデータに結合してから、そのデータを圧縮することでデータの再圧縮を行う。しかし、個々の圧縮データを元のデータに伸長し、そのデータを結合してから再度圧縮する処理では、処理負荷が高くなってしまう。すなわち、通信量を削減するためにデータの再圧縮を行うと処理負荷が増加するという問題があった。

また、複数の装置からデータを収集するデータ収集装置は、収集したデータに対して演算を行う。このとき、データ収集装置は、収集した圧縮データを元のデータに伸長し、伸長後のデータに対して演算を行っていたため、データ収集装置の負荷が高くなっていた。

そこで、本発明は、複数の機器からデータを収集する際における通信量を低減することを目的とする。また、本発明は、収集される圧縮データをさらに再圧縮する際の再圧縮処理を高速化することを目的とする。また、本発明は、データの収集処理速度および収集データの演算処理速度を向上させることを目的とする。

上記課題を解決するための第１の発明は、データを圧縮する複数のデータ圧縮装置と、データを中継する複数のデータ中継装置と、データを収集するデータ収集装置とを備えたデータ収集システムであって、データ中継装置は、１階層下位の装置から受信した、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果と、解析結果に応じて圧縮前のビット列である記号に対して定められる符号と、記号と符号との対応を示すデータ変換情報とを含む圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果から新たなデータ解析結果を導出するデータ解析結果合成手段と、前記新たなデータ解析結果に応じて、前記記号と新たな符号との対応関係を示す新たなデータ変換情報を生成するデータ変換情報作成手段と、前記受信した圧縮済みデータに含まれる符号を、前記受信した圧縮済みデータに含まれる記号と符号との対応を示すデータ変換情報と前記生成した新たな変換情報とに基づいて、前記新たなデータ変換情報に含まれる新たな符号に変換することでデータの再圧縮を行い、前記新たなデータ解析結果と、前記新たな符号と、新たなデータ変換情報と、再圧縮後の符号とを含む圧縮済みデータを生成するデータ変換手段と、前記新たな圧縮済みデータを１階層上位の装置に送信する送信手段とを有し、データ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムが少ないほど高階層になるように、データ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムに応じて階層毎に配置されることを特徴とする。

上記課題を解決するための第２の発明は、上記第１の発明において、データ圧縮装置は、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果を導出し、解析結果に応じて、圧縮前のビット列である記号を圧縮後のビット列である符号に変換することで圧縮を行い、記号と符号との対応を示すデータ変換情報と、符号と、データ解析結果とを含む圧縮済みデータを生成するデータ圧縮手段と、圧縮済みデータを最下位の階層のデータ中継装置に送信する通信手段とを有し、データ中継装置の送信手段は、最上位の階層のデータ中継装置は、前記新たな圧縮済みデータをデータ収集装置に送信し、最上位以外の階層のデータ中継装置は、前記新たな圧縮済みデータを１階層上位のデータ中継装置に送信することを特徴とする。

上記課題を解決するための第３の発明は、上記第１の発明において、前記データ中継装置は、圧縮済みデータの転送先となる１階層上位の装置毎に定められた記号集合と、前記１階層上位の装置の宛先情報とを対応付けた転送先情報を記憶する転送先情報記録手段と、１階層下位の装置から受信した圧縮済みデータを、転送先情報に含まれる記号集合に基づいて分類する記号分類手段と、受信した各圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果から新たなデータ解析結果を記号集合毎に導出するデータ解析結果合成手段と、を有することを特徴とする。

上記課題を解決するための第４の発明は、上記第３の発明において、各階層のデータ中継装置の転送先情報を更新する転送先情報更新装置を備え、転送先情報更新装置は、データ中継装置毎にデータ中継装置の識別情報と宛先情報とを対応付けたデータ中継装置情報を記憶するデータ中継装置情報記録手段と、各階層のデータ中継装置から、データ中継装置の識別情報と、データ中継装置が１階層上位の装置に圧縮済みデータを送信する際の通信速度と、再圧縮時の処理速度と、圧縮済みデータに含まれる符号に対応する各記号の頻度を示す情報である頻度表とを受信する受信手段と、同一階層の各データ中継装置から受信した頻度表を１つの頻度表に合成する記号分布生成手段と、記号分布生成手段に合成された頻度表と、データ中継装置の識別情報と、通信速度および処理速度とに基づいて、階層を示す階層番号と、記号集合と、データ中継装置識別情報とを対応付けた記号クラスタ情報を生成する記号クラスタ情報生成手段と、記号クラスタ情報とデータ中継装置情報から、各階層の転送先情報を生成する転送先情報生成手段とを有することを特徴とする。

上記課題を解決するための第５の発明は、データを圧縮する複数のデータ圧縮装置と、データを収集するデータ収集装置と、データ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムが少ないほど高階層になるようにしてデータ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムに応じて階層毎に配置されるデータ中継装置とを備えるデータ収集システムに適用されるデータ収集方法であって、データ中継装置が、１階層下位の装置から受信した、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果と、解析結果に応じて圧縮前のビット列である記号に対して定められる符号と、記号と符号との対応を示すデータ変換情報とを含む各圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果から新たなデータ解析結果を導出し、データ中継装置が、前記新たなデータ解析結果に応じて、前記記号と新たな符号との対応関係を示す新たなデータ変換情報を生成し、データ中継装置が、前記受信した圧縮済みデータに含まれる符号を、前記受信した圧縮済みデータに含まれる記号と符号との対応を示すデータ変換情報と前記生成した新たな変換情報とに基づいて、前記新たなデータ変換情報に含まれる新たな符号に変換することでデータの再圧縮を行い、前記新たなデータ解析結果と、前記新たな符号と、新たなデータ変換情報と、再圧縮後の符号とを含む圧縮済みデータを生成し、データ中継装置が、圧縮済みデータを１階層上位の装置に送信することを特徴とする。

上記課題を解決するための第６の発明は、上記第５の発明において、データ圧縮装置が、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果を導出し、解析結果に応じて、圧縮前のビット列である記号を圧縮後のビット列である符号に変換することで圧縮を行い、記号と符号との対応を示すデータ変換情報と、符号と、データ解析結果とを含む圧縮済みデータを生成し、データ圧縮装置が、圧縮済みデータを最下位の階層のデータ中継装置に送信することを特徴とする。

上記課題を解決するための第７の発明は、上記第５の発明において、データ中継装置が、圧縮済みデータの転送先となる１階層上位の装置毎に定められた記号集合と、前記１階層上位の装置の宛先情報とを対応付けた転送先情報を予め記憶し、データ中継装置が、１階層下位の装置から、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果と、解析結果に応じて圧縮前のビット列である記号に対して定められる符号と、記号と符号との対応を示すデータ変換情報とを含む圧縮済みデータを受信し、データ中継装置が、１階層下位の装置から受信した圧縮済みデータを、転送先情報に含まれる記号集合に基づいて分類し、データ中継装置が、受信した各圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果から新たなデータ解析結果を記号集合毎に導出することを特徴とする。

上記課題を解決するための第８の発明は、データを圧縮する複数のデータ圧縮装置と、データを収集するデータ収集装置と、データ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムが少ないほど高階層になるようにしてデータ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムに応じて階層毎に配置されるデータ中継装置とを備えるデータ収集システムに適用されるデータ中継装置であって、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果と、解析結果に応じて圧縮前のビット列である記号に対して定められる符号と、記号と符号との対応を示すデータ変換情報とを含む圧縮済みデータを受信するデータ中継装置において、１階層下位の装置から受信した、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果と、解析結果に応じて圧縮前のビット列である記号に対して定められる符号と、記号と符号との対応を示すデータ変換情報とを含む各圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果から新たなデータ解析結果を導出するデータ解析結果合成手段と、前記新たなデータ解析結果に応じて、前記記号と新たな符号との対応関係を示す新たなデータ変換情報を生成するデータ変換情報作成手段と、前記受信した圧縮済みデータに含まれる符号を、前記受信した圧縮済みデータに含まれる記号と符号との対応を示すデータ変換情報と前記生成した新たな変換情報とに基づいて、前記新たなデータ変換情報に含まれる新たな符号に変換することでデータの再圧縮を行い、前記新たなデータ解析結果と、前記新たな符号と、新たなデータ変換情報と、再圧縮後の符号とを含む圧縮済みデータを生成するデータ変換手段と、前記新たな圧縮済みデータを１階層上位の装置に送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。

上記課題を解決するための第９の発明は、転送先情報更新装置であって、所定の装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムが少ないほど高階層になるようにして、データ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムに応じて階層毎に配置されるデータ中継装置が記憶する転送先情報であって、圧縮済みデータの転送先となる１階層上位の装置毎に定められた記号集合と、前記１階層上位の装置の宛先情報とを対応付けた転送先情報を更新する転送先情報更新装置において、各データ中継装置毎にデータ中継装置の識別情報と宛先情報とを対応付けたデータ中継装置情報を記憶するデータ中継装置情報記録手段と、各階層のデータ中継装置から、データ中継装置の識別情報と、データ中継装置が１階層上位の装置に圧縮済みデータを送信する際の通信速度と、再圧縮時の処理速度と、圧縮済みデータに含まれる符号に対応する各記号の頻度を示す情報である頻度表とを受信する受信手段と、同一階層の各データ中継装置から受信した頻度表を１つの頻度表に合成する記号分布生成手段と、記号分布生成手段に合成された頻度表と、データ中継装置の識別情報と、通信速度および処理速度とに基づいて、階層を示す階層番号と、記号集合と、データ中継装置識別情報とを対応付けた記号クラスタ情報を生成する記号クラスタ情報生成手段と、記号クラスタ情報とデータ中継装置情報から、各階層の転送先情報を生成する転送先情報生成手段とを備えたことを特徴とする。

上記課題を解決するための第１０の発明は、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果と、解析結果に応じて圧縮前のビット列である記号に対して定められる符号と、記号と符号との対応を示すデータ変換情報とを含む圧縮済みデータを受信し、新たな圧縮済みデータを生成して他の装置に中継するコンピュータに搭載されるデータ中継プログラムであって、コンピュータに、１階層下位の装置から受信した、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果と、解析結果に応じて圧縮前のビット列である記号に対して定められる符号と、記号と符号との対応を示すデータ変換情報とを含む各圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果から新たなデータ解析結果を導出するデータ解析結果合成処理、前記新たなデータ解析結果に応じて、記号と新たな符号との対応関係を示す新たなデータ変換情報を生成するデータ変換情報作成処理、および前記受信した圧縮済みデータに含まれる符号を、前記受信した圧縮済みデータに含まれる記号と符号との対応を示すデータ変換情報と前記生成した新たな変換情報とに基づいて、前記新たなデータ変換情報に含まれる新たな符号に変換することでデータの再圧縮を行い、前記新たな符号と、新たなデータ変換情報と、再圧縮後の符号とを含む圧縮済みデータを生成するデータ変換処理、前記新たな圧縮済みデータを１階層上位の装置に送信する送信処理とを実行させることを特徴とする。

上記課題を解決するための第１１の発明は、所定の装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムが少ないほど高階層になるようにして、データ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムに応じて階層毎に配置されるデータ中継装置が記憶する転送先情報であって、圧縮済みデータの転送先となる１階層上位の装置毎に定められた記号集合と、前記１階層上位の装置の宛先情報とを対応付けた転送先情報を更新し、各データ中継装置毎にデータ中継装置の識別情報と宛先情報とを対応付けたデータ中継装置情報を記憶するデータ中継装置情報記録手段を備えたコンピュータに搭載される転送先情報更新プログラムであって、前記コンピュータに、各階層のデータ中継装置から、データ中継装置の識別情報と、データ中継装置が１階層上位の装置に圧縮済みデータを送信する際の通信速度と、再圧縮時の処理速度と、圧縮済みデータに含まれる符号に対応する各記号の頻度を示す情報である頻度表とを受信する受信処理、同一階層の各データ中継装置から受信した頻度表を１つの頻度表に合成する記号分布生成処理、記号分布生成処理に合成された頻度表と、データ中継装置の識別情報と、通信速度および処理速度とに基づいて、階層を示す階層番号と、記号集合と、データ中継装置識別情報とを対応付けた記号クラスタ情報を生成する記号クラスタ情報生成処理、および記号クラスタ情報とデータ中継装置情報から、各階層の転送先情報を生成する転送先情報生成処理を実行させることを特徴とする。

本発明によれば、データ中継装置が、圧縮済みデータに含まれる符号を、新たなデータ変換情報に含まれる新たな符号に変換することでデータの再圧縮を行い、新たな符号と、新たなデータ変換情報と、再圧縮後の符号とを含む圧縮済みデータを生成するデータ変換手段を備えているので、複数の機器からのデータ収集に伴う通信量を削減するために通信経路上の通信装置でデータを圧縮する際、圧縮処理を行う装置の処理負荷を削減できる。

また、本発明によれば、データ中継装置が、圧縮済みデータの転送先となる１階層上位の装置毎に定められた記号集合と、１階層上位の装置の宛先情報とを対応付けた転送先情報を記憶する転送先情報記録手段と、１階層下位の装置から受信した圧縮済みデータを、転送先情報に含まれる記号集合に基づいて分類する記号分類手段と、受信した各圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果から新たなデータ解析結果を記号集合毎に導出するデータ解析結果合成手段と、その新たなデータ解析結果に応じて、記号と新たな符号との対応関係を示す新たなデータ変換情報を記号集合毎に生成するデータ変換情報作成手段と、圧縮済みデータに含まれる符号を、その新たなデータ変換情報に含まれる新たな符号に変換することでデータの再圧縮を行い、その新たな符号と、新たなデータ変換情報と、再圧縮後の符号とを含む圧縮済みデータを生成するデータ変換手段とを有するので、複数の機器からデータを収集する際、通信時間を短くできる。

また、本発明によれば、データ収集装置が、受信した圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果に基づいて、圧縮済みデータに含まれる符号に対応する記号毎に、記号の頻度を導出する符号演算手段と、符号演算手段で求められた頻度のうち、記述形式の頻度を当該記述形式に対応する基本記号の頻度に加算し、派生記号の頻度を、派生記号を構成する各基本記号の頻度に加算する符号演算展開手段とを備えているので、データ収集装置における演算処理負荷の増加を抑制することができる。

本発明のデータ収集システムの構成例を示す説明図である。 データ圧縮装置の構成例を示すブロック図である。 データ中継装置の構成例を示すブロック図である。 記号集合クラスタリング情報取得手段を示すブロック図である。 データ再圧縮手段を示すブロック図である。 データ収集装置の構成例を示すブロック図である。 転送先情報更新装置の構成例を示すブロック図である。 本発明のデータ収集システムの動作の例を示すフローチャートである。 データ圧縮装置の動作の例を示すフローチャートである。 データ中継装置の動作の例を示すフローチャートである。 データ中継装置の動作の例を示すフローチャートである。 再圧縮手段の動作の例を示すフローチャートである。 データ収集装置の動作の例を示すフローチャートである。 データ収集装置の動作の例を示すフローチャートである。 記号集合クラスタリング情報収集手段の動作の例を示すフローチャートである。 記号集合クラスタリング情報収集手段の動作の例を示すフローチャートである。 転送先情報更新装置の動作の例を示す説明図である。 記号クラスタ情報を生成する動作の例を示すフローチャートである。 ソート済み頻度リストの例を示す説明図である。 ソート済みデータ中継装置リストの例を示す説明図である。 １階微分値リストの例を示す説明図である。 ２階微分値リストの例を示す説明図である。 変曲点リストの一例を示す説明図である。 各データ生成装置によって生成されるデータの例を示す説明図である。 辞書データの例を示す説明図である。 データ解析結果およびデータ変換情報の例を示す説明図である。 複数のデータ圧縮装置によって生成されたデータ解析結果およびデータ変換情報の例を示す説明図である。 転送先情報の例を示す説明図である。 複数のデータ解析結果から１つのデータ解析結果を生成する例を示す説明図である。 データ変換情報の例を示す説明図である。 再圧縮の例を示す説明図である。 データ解析結果の例を示す説明図である。 記号記述情報の例を示す説明図である。 派生記号構成情報の例を示す説明図である。 頻度表の例を示す説明図である。 ヒストグラムの例を示す説明図である。 実行履歴情報の例を示す説明図である。 記号の頻度表の例を示す説明図である。 転送先情報更新装置が受信する通信速度、処理速度、階層番号およびデータ中継装置識別情報の例を示す説明図である。 記号毎の出現回数の総数を加算して得られた記号の頻度表の例を示す説明図である。 記号クラスタ情報の例を示す説明図である。 データ中継装置情報の例を示す説明図である。

符号の説明

１〜Ｎ５ データ圧縮装置
１’〜Ｎ５’ データ生成装置
１，１〜３，５ データ中継装置
５ 転送先情報更新装置
７ データ収集装置
１１ 通信手段
１２ 受信データ記録手段
１３ データ解析結果取得手段
１４ 符号演算手段
１５ 基本記号記述形式記録手段
１６ 符号演算展開手段
１７ 派生記号記述形式記録手段
１８ 演算結果記録手段
４１ 通信手段
４２ 受信データ記録手段
４３ 記号分類手段
４４ データ再圧縮手段
４５ 転送先情報記録手段
４６ 転送先決定手段
４７ 記号集合クラスタリング情報取得手段
５１ 通信手段
５２ 距離パラメータ取得手段
５３ 記号分布生成手段
５４ 記号集合クラスタリング手段
５５ 転送先情報生成手段
５６ データ中継装置情報記録手段

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明のデータ収集システムの構成例を示す説明図である。図１に示すデータ収集システムは、任意のビット列であるデータを生成するデータ生成装置１’〜Ｎ５’と、データ生成装置から生成されたデータを一定時間収集して圧縮するデータ圧縮装置１〜Ｎ５と、データを収集するデータ収集装置７と、複数のデータ中継装置（データ中継装置１，１からデータ中継装置Ｋ，Ｊ）と、転送先情報更新装置５（図１において図示せず。図７参照。）とを備える。データ中継装置は、データ圧縮装置または他のデータ中継装置から圧縮データ（圧縮されたデータ）を受信し、圧縮データの再圧縮を行い、再圧縮後のデータを他の中継装置またはデータ収集装置７に転送する。データ中継装置は、再圧縮したデータの転送先となるデータ中継装置を決定するための転送先情報を記憶（記録）している。転送先情報更新装置５は、各データ中継装置に記憶されている転送先情報を更新する。

各データ中継装置（データ中継装置１，１ないしデータ中継装置Ｋ，Ｊ）は、各データ生成装置１’〜Ｎ５’とデータ収集装置７との間に構築されたインターネット等の通信ネットワーク上に配置される。各データ中継装置（データ中継装置１，１ないしデータ中継装置Ｋ，Ｊ）には、階層番号が割り当てられている。本実施の形態の説明では、「データ中継装置Ｘ，Ｙ」と表記した場合、「Ｘ」が階層番号を表す。ある通信装置が別の通信装置と通信する際に経由する通信装置の数は、ホップ数と呼ばれる。また、ある通信装置と別の通信装置の間でパケットが往復する時間は、ラウンドトリップタイムと呼ばれる。同じ階層に属するデータ中継装置とは、データ収集装置７と通信するときのホップ数（ラウンドトリップタイムでもよい。）が等しいデータ中継装置であり、同じ階層に属するデータ中継装置には同一の階層番号が割り当てられる。例えば、図１に示すデータ中継装置１，１およびデータ中継装置１，２は、データ収集装置７と通信する際のホップ数が等しく、共通の第１階層に属する。「データ中継装置Ｘ，Ｙ」と表記した場合における「Ｙ」は、同じ階層に属する個々のデータ中継装置に割り当てられた番号である。

また、データ収集装置７と通信する際のホップ数が大きいほど、階層番号が大きくなるものとする。各データ中継装置は、階層番号が１多いデータ中継装置からデータを受信する。また、階層番号が最も大きいデータ中継装置はデータ圧縮装置からデータを受信する。階層番号が１のデータ中継装置は、階層番号が１多いデータ中継装置（階層番号２のデータ中継装置）から受信したデータを、データ収集装置７に送信する。また、各データ中継装置は、受信した圧縮データを再圧縮して他のデータ中継装置またはデータ収集装置７に送信する。

以降の説明では、あるデータ中継装置に対して、階層番号が１少ない複数のデータ中継装置を「上位のデータ中継装置群」と記し、階層番号が１多い複数のデータ中継装置を「下位のデータ中継装置群」と記す。

個々のデータ生成装置Ｐ’（図１に示す例ではＰ’＝１’〜Ｎ５’）は、それぞれ対応するデータ圧縮装置Ｐ（図１に示す例ではＰ＝１〜Ｎ５）と通信を行う。例えば、データ生成装置１’はデータ圧縮装置１にデータを送信する。

各データ圧縮装置１〜Ｎ５は、対応するデータ生成装置からデータを受信する。そして、受信したデータを圧縮し、最も下位の階層のデータ中継装置（図１に示す例では階層番号３のデータ中継装置）のうちのいずれか１つに圧縮したデータ（圧縮データ）を送信する。

図１に示す例では、データ中継装置の階層数が３である。そして、階層番号１のデータ中継装置として、データ中継装置１，１およびデータ中継装置１，２の２台を備えている。また、階層番号２のデータ中継装置として、データ中継装置２，１からデータ中継装置２，３までの３台を備え、階層番号３のデータ中継装置として、データ中継装置３，１からデータ中継装置３，５までの５台を備えている。また、図１に示す例では、データ中継装置３，１がデータ圧縮装置１〜Ｎ１と通信し、データ中継装置３，２がデータ圧縮装置Ｎ１＋１〜Ｎ２と通信し、データ中継装置３，３がデータ圧縮装置Ｎ２＋１〜Ｎ３と通信し、データ中継装置３，４がデータ圧縮装置Ｎ３＋１〜Ｎ４と通信し、データ中継装置３，５がデータ圧縮装置Ｎ４＋１〜Ｎ５と通信する場合を示している。

さらに、図１では、データ圧縮装置Ｐ（Ｐ＝１〜Ｎ５）が、データ生成装置Ｐ’（Ｐ’＝１’〜Ｎ５’）と一対一に接続され、接続されたデータ生成装置からデータを受信する場合を示している。図１に示す符号において、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５は自然数であり、Ｎ１＞１、Ｎ２＞Ｎ１＋１、Ｎ３＞Ｎ２＋１、Ｎ４＞Ｎ３＋１、Ｎ５＞Ｎ４＋１であるものとする。

図２は、データ圧縮装置の構成例を示すブロック図である。各データ圧縮装置１〜Ｎ５は、通信部３１と、受信データ記録部３４と、データ圧縮部３２と、記号辞書記録部３３とを備えている。図２では、図１に示すデータ圧縮装置１〜Ｎ５のうち、データ圧縮装置１を示しているが、各データ圧縮装置１〜Ｎ５の構成はいずれも同様である。

通信部３１は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等のデータを送受信する装置である。通信部３１は、一つのデータ生成装置からデータを受信し、複数のデータ中継装置にデータを送信する。

受信データ記録部３４は、通信部３１がデータ生成装置から受信したデータを記録するための記憶装置である。

以下の説明では、データ生成装置によって生成されたデータ中の任意のビット列を「記号」と表現する。

データ圧縮部３２は、受信データ記録部３４に記録されたデータに対して圧縮処理を行う。この圧縮処理は、データ解析処理とデータ変換処理とによって実現される。データ解析処理は、圧縮対象のデータの統計的特性を解析する処理である。このデータ解析処理によって解析された結果を含む情報をデータ解析結果と記す。統計的特性の解析の例として、圧縮対象のデータ内における各記号の出現頻度（出現回数）を導出することが上げられる。以下、便宜的に、各記号の出現頻度を導出することを、頻度表の作成と記すことがある。また、各記号の出現頻度を示す情報を頻度表と記すことがある。

ここで、圧縮処理におけるデータ解析処理で解析対象となる統計的特性について説明する。この統計的特性は、「第１の集合の統計的特性として導出された解析結果（第１解析結果）と、第２の集合の統計的特性として導出された解析結果（第２解析結果）とから、第１の集合の要素と第２の集合の要素の全ての要素からなる第３の集合の統計的特性の解析結果を、第３の集合の要素を列挙することなく計算することができる。」という特徴を有する統計的特性である。すなわち、第１解析結果と第２解析結果が導出されていれば、第３の集合の個々の要素が特定されていなくても、第３の集合の統計的特性の解析結果を第１解析結果および第２解析結果から導出できるという特徴を有する。ここで、第１の集合および第２の集合の要素は記号である。上記の記号の出現頻度に関しても、第１の集合における各記号の出現頻度と、第２の集合における各記号の出現頻度が得られれば、第１の集合および第２の集合の各要素を全て認識していなくても第３の集合の解析結果（各記号の出現頻度）を導出できる。すなわち、第１の集合における各記号の出現回数と、第２の集合における各記号の出現回数との和を、個々の記号毎に計算すればよい。よって、出現頻度（頻度表）は、上述の特徴を有する統計的特性に該当する。このような統計的特性の他の例として、平均値および要素数の組み合わせや、要素の最大値および最小値の組み合わせ等が挙げられる。

上記のような統計的特性の特徴により、データ解析処理では、任意の個数のデータ（第１の集合の要素および第２の集合の要素）を連結したデータ（第３の集合の要素）のデータ解析結果を、個々のデータをデータ解析処理したことによって得られるデータ解析結果（第１の集合、第２の集合のデータ解析結果）から生成することができる。なお、このように、第１および第２の集合のデータ解析結果から、第３の集合の解析結果を導出する処理は、データ中継装置によって行われる。

データ変換処理では、データ解析結果を用いて、圧縮対象のデータをサイズの小さい圧縮データに変換する。例えば、データ圧縮部３２が、データ解析処理として、データ生成装置から受信したデータに含まれている各記号の出現頻度を導出する処理を行うとする。データ圧縮部３２は、そのデータ解析処理に続くデータ変換処理として、例えば、各記号を、出現頻度に基づいて導出される各記号のハフマン符号に置き換える処理を行えばよい。

以下の説明では、圧縮処理におけるデータ変換処理によって得られたビット列（すなわち、データ変換処理後のビット列）の単位を「符号」と記す。上記の例では、各記号に対応するハフマン符号が「符号」に該当する。また、データ変換処理前の各記号と、その記号が置換される各符号とを一対一に対応付けた情報を「データ変換情報」と記す。データ変換情報の例として、記号と符号とを対応付けた符号表等が挙げられる。

また、以下の説明では、圧縮処理によって生成された符号にデータ変換情報とデータ解析結果とを付加したビット列を圧縮済みデータと記す。

データ圧縮部３２は、圧縮処理で生成した符号に、データ変換情報およびデータ解析結果を付加して圧縮済みデータを生成し、通信部３１を用いてその圧縮済みデータをデータ中継装置に送信する。圧縮済みデータを１階層上位のどのデータ中継装置に送信するかは、転送先情報によって決定される。

記号辞書記録部３３は、圧縮処理のデータ解析処理における解析対象となる記号、および圧縮処理のデータ変換処理における変換対象となる記号を定義した辞書データを記録している。例えば、データ解析処理として頻度表の作成を行い、データ変換処理としてハフマン符号への変換を行う場合、データ生成装置から受信したデータに含まれるどの記号に対して頻度表の作成やハフマン符号化を行うのかを定めた情報（辞書データ）を記憶している。なお、上記の例のように、データ解析処理として頻度表の作成を行い、データ変換処理としてハフマン符号への変換を行う場合、データ解析処理における解析対象となる記号と、データ変換処理における変換対象となる記号とは、同一である。

記号辞書録部３３および受信データ記録部３４は、記憶装置によって実現される。データ圧縮部３２は、例えば、プログラムに従って動作するＣＰＵによって実現されていてもよい。通信部３１が受信したデータを受信データ記録部３４に記憶させる動作は、このＣＰＵが実行してもよい。また、データ圧縮部３２（ＣＰＵ）は、データ圧縮装置３２が備える記憶装置に記憶されたプログラムを読み込み、そのプログラムに従って圧縮処理（データ解析処理およびデータ変換処理）を行ってもよい。また、データ圧縮部３２は、データ解析処理を行う度に、データ圧縮装置の外部からデータ解析処理を行うためのプログラムを自身が備える記憶装置にコピーし、そのプログラムに従ってデータ解析処理を行ってもよい。

また、統計的特性のデータ解析処理の例として、頻度表の作成、要素数および平均値の導出、最大値および最大値の導出等を挙げることができるが、データ圧縮部３２は、各種データ解析処理を全て行う必要はなく、一種類のデータ解析処理を行えばよい。例えば、データ圧縮部３２は、頻度表の作成を行い、要素数および平均値の導出と最大値および最大値の導出とに関しては行わない構成であってもよい。データ圧縮部３２が複数種類のデータ解析処理を行う構成の場合には、データ圧縮部３２は、データ解析処理の種類に応じたプログラムを読み込み、そのプログラムに従ってデータ解析処理を行ってもよい。

データ圧縮部３２は、頻度表を作成する場合、記号辞書記録部３３に記憶された辞書データで定められた各記号毎に、データ生成装置から受信したデータに含まれる記号の個数を計数し、記号と記号の計数結果との組の集合をデータ解析結果とすればよい。

また、統計的特性として平均値および要素数の組み合わせを用いる場合、データ圧縮部３２は、データの要素を数値化して平均値を求めるとともに、要素数を計数すればよい。また、統計的特性として最大値および最小値を用いる場合、データ圧縮部３２は、データの要素を数値化した場合における最大値および最小値を探索して、最大値および最小値を求めればよい。データに含まれる要素を数値化する手法としては、各要素を表すビット列を２進法の数値に読み替える手法があるが、他の方法で要素を数値化してもよい。ここで挙げた統計的特性やそのデータ解析処理は例示であり、他の統計的特性を用いてデータ解析処理を行ってもよい。

図３は、データ中継装置の構成例を示すブロック図である。各データ中継装置（図１に示す例ではデータ中継装置１，１ないしデータ中継装置３，５）は、通信部４１と、受信データ記録部４２と、転送先情報記録部４５と、記号分類部４３と、データ再圧縮部４４と、転送先決定部４６と、記号集合クラスタリング情報取得部４７とを備える。図３では、図１に示す各データ中継装置のうちのデータ中継装置３，１を示しているが、自身にデータを送信してくる装置（図３内に示すデータ圧縮装置１〜Ｎ１）やデータ転送先となる装置（図３内に示すデータ中継装置２，１ないしデータ中継装置２，３）を除けば、各データ中継装置の構成はいずれも同様である。例えば、第１階層のデータ中継装置は、第２の階層のデータ中継装置からデータを受信し、データ収集装置７にデータを転送するが、データ中継装置の構成は図３に示す構成と同様である。

通信部４１は、Ｅｔｈｅｒｅｎｅｔ（登録商標）等のデータを送受信する装置である。通信部４１は、複数のデータ圧縮装置あるいはデータ中継装置からデータを受信する。受信データ記録部４２は、通信部４１が受信したデータ（複数のデータ生成装置あるいはデータ中継装置から受信した各データ）に受信時刻を追記したデータを記録するための記憶装置である。通信部４１が受信したデータに受信時刻を追記して、受信データ記録部４２に記憶させる処理は、例えば、データ中継装置の各部を実現するＣＰＵによって行われる。

データ再圧縮部４４は、圧縮済みデータを再圧縮する。データ再圧縮部４４は、受信した圧縮済みデータに含まれる符号を他の符号に置き換えることによってデータの再圧縮を実現する。このとき、圧縮されている符号は記号分類部４３によって記号に変換されるが、データ再圧縮部４４は、この記号を圧縮するのではない。すなわち、圧縮されたデータを伸長して、伸長したデータを再度圧縮するわけではない。符号を記号に戻す処理が行われるが、データ再圧縮部４４は、符号自体を別の符号に変換することで再圧縮を実現する。よって、再圧縮処理に要する負荷を軽減し、また再圧縮の処理時間を短縮化することができる。データ再圧縮部４４の構成については後述する。

転送先情報記録部４５は、転送先の上位のデータ中継装置ごとに定義された記号の集合の範囲と、上位のデータ中継装置群に含まれる各データ中継装置の宛先情報とを対応付けた転送先情報を記録している。記号の集合の範囲とは、１階層上位の各データ中継装置毎に定められた記号の範囲である。例えば、１階層上位のデータ中継装置がデータ中継装置２，１ないしデータ中継装置２，３であり、データ中継装置２，１には、記号“００００”，“１１１１”，“００００１１１１”を送信する（より具体的にはこれらの記号を圧縮したデータを送信する）ものと定められている場合、この３つの記号が記号の集合の範囲となる。同様に、データ中継装置２，２には、記号“０１１０”を送信する（より具体的にはこの記号を圧縮したデータを送信する）ものと定められている場合、“０１１０”が記号集合の範囲となる。転送先情報はデータ中継装置の階層毎に定められ、同一の階層に属するデータ中継装置の転送先情報記録部４５は、共通の転送先情報を記憶する。以下、データ転送先となる上位のデータ中継装置毎に定められた記号の集合の範囲を記号集合と記す。

転送先情報は、後述する転送先情報更新装置５（図１において図示せず。図７参照。）によって生成され、通信部４１を経由して転送先情報記録部４５に記録される。

記号分類部４３は、受信データ記録部４２に記録された圧縮済みデータ内のデータ変換情報を用いて、符号を記号に変換する。記号分類部４３は、変換によって得られた各記号を、転送先情報記録部４５に記録された転送先情報を用いて、転送先のデータ中継装置毎に定められた記号集合に従って分類し、データ再圧縮部４４に送信する。例えば、データ中継装置が備える記憶装置（データ再圧縮部４４が備える圧縮済みデータ記録部４４１。図５参照。）の記憶領域を、データ中継装置毎に定められた記号集合毎に分割しておき、記号分類部４３は、変換によって得られた各記号および圧縮済みデータを記号が属する記号集合の領域に記憶させる。記号分類部４３は、圧縮済みデータに含まれている符号であって、変換によって得られた各記号に対応する符号も、記号にあわせて分類し、データ再圧縮部４４に送信する。また、圧縮済みデータに含まれているデータ変換情報およびデータ解析結果も記号にあわせて分類し、データ再圧縮部４４に送信する。

また、記号分類部４３は、圧縮された符号を記号に変換することによって得た記号の頻度表を作成する。すなわち、符号を変換して得た各記号毎に、記号の出現回数を計数し、記号と記号の出現回数との関係を対応付けた情報（頻度表）を生成する。記号分類部４３は、その頻度表を記号集合クラスタリング情報取得部４７が備える実行履歴記録部４７１に記憶させる。ここで、データ圧縮装置でのデータ圧縮時のデータ解析処理において頻度表が作成されていて、圧縮済みデータに既に頻度表が含まれている場合には、記号分類部４３は、頻度表を作成して実行履歴記録部４７１に記憶させなくてよい。圧縮済みデータにデータ解析結果として頻度表が含まれている場合、転送先決定部４６が圧縮済みデータに含まれている頻度表を実行履歴情報に含めて実行履歴記録部４７１に記憶させる。実行履歴記録部４７１については図４を参照して後述する。実行履歴情報についても後述する。

転送先決定部４６は、データ再圧縮部４４によって生成された圧縮済みデータの送信先となるデータ中継装置を、転送先情報記録部４５に記憶されている転送先情報を用いて決定する。そして、転送先決定部４６は、決定したデータ中継装置に、通信部４１を用いて圧縮済みデータを送信する。

図４は、記号集合クラスタリング情報取得部４７を示すブロック図である。記号集合クラスタリング情報取得部４７は、実行履歴記録部４７１と、距離パラメータ計算部４７２と、圧縮情報取得部４７３とを備える。

実行履歴記録部４７１には、実行履歴情報が記録される。実行履歴情報は、転送先決定部４６が転送した圧縮済みデータの通信速度と、データ再圧縮部４４が再圧縮処理に要した時間と、再圧縮処理によって生成された圧縮済みデータのサイズと、圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果と、データ中継装置毎に割り当てられたデータ中継装置識別情報と、階層番号とを含む。実行履歴情報の具体例については、図３７を参照して後述する。実行履歴記録部４７１への実行履歴情報の記録は、転送先決定部４６によって行われる。実行履歴記録部４７１が記憶している実行履歴情報に含まれる階層番号およびデータ中継装置識別情報は、その実行履歴情報を記憶しているデータ中継装置自身の階層番号および識別情報である。

距離パラメータ計算部４７２は、実行履歴記録部４７１に記録された実行履歴情報の中から、転送先決定部４６が転送した圧縮済みデータの通信速度を読み込む。また、距離パラメータ計算部４７２は、実行履歴記録部４７１に記録された実行履歴情報を参照して、圧縮済みデータのサイズを再圧縮処理に要した時間で除算することによって、再圧縮処理における処理速度を計算する。次に、距離パラメータ計算部４７２は、読み込んだ通信速度と、計算した処理速度と、実行履歴情報に含まれるデータ中継装置識別情報と、階層番号とを転送先情報更新装置５に送信する。

圧縮情報取得部４７３は、実行履歴記録部４７１に記録された記号の頻度表を読み込み、その頻度表を転送先情報更新装置５に送信する。なお、圧縮済みデータの中にデータ解析結果として頻度表が含まれていて、その頻度表が実行履歴情報の一部として記録されている場合には、圧縮情報取得部４７３は、実行履歴情報の一部として記録された頻度表を読み込めばよい。圧縮済みデータに含まれたデータ解析結果が頻度表ではない場合には、記号分類部４３が頻度表を生成して、実行履歴記録部４７１に頻度表を記憶させるので、圧縮情報取得部４７３はその頻度表を読み込んで転送先情報更新装置５に送信すればよい。

なお、距離パラメータ計算部４７２および圧縮情報取得部４７３は、通信部４１を介して転送先情報更新装置５に情報を送信する。

図５は、データ再圧縮部４４を示すブロック図である。データ再圧縮部４４は、圧縮済みデータ記録部４４１と、データ解析結果取得部４４２と、データ解析結果合成部４４３と、データ変換情報取得部４４４と、データ変換情報作成部４４５と、データ変換部４４６とを備える。

圧縮済みデータ記録部４４１は、他の複数のデータ中継装置から送信された圧縮済みデータであって、記号分類部４３から送られる圧縮済みデータを記録するための記憶装置である。圧縮済みデータは、記号分類部４３によって記号集合毎に分類されて、圧縮済みデータ記録部４４１に記憶される。

データ解析結果取得部４４２は、圧縮済みデータ記録部４４１に記憶された圧縮済みデータからデータ解析結果を、記号集合毎に取得する。

データ解析結果合成部４４３は、データ解析結果取得部４４２が取得した記号集合毎のデータ解析結果を用いて、記号集合毎の圧縮済みデータ全体のデータ解析結果を生成する。既に説明したように、圧縮処理におけるデータ解析処理で解析対象となる統計的特性は、「第１の集合の統計的特性として導出された解析結果（第１解析結果）と、第２の集合の統計的特性として導出された解析結果（第２解析結果）とから、第１の集合の要素と第２の集合の要素の全ての要素からなる第３の集合の統計的特性の解析結果を、第３の集合の要素を列挙することなく計算することができる。」という特徴を有している。従って、データ解析結果合成部４４３は、記号集合毎のデータ解析結果から、記号集合毎の圧縮済みデータ全体のデータ解析結果を生成することができる。

データ変換情報取得部４４４は、圧縮済みデータ記録部４４１に記憶された圧縮済みデータから、記号集合毎にデータ変換情報を取得する。

データ変換情報作成部４４５は、データ解析結果合成部４４３によって再計算された記号集合毎の圧縮済みデータ全体のデータ解析結果を用いて、記号集合毎にデータ変換情報を作成する。

例えば、複数の中継装置から圧縮済みデータを受信した結果、複数種類のデータ解析結果が圧縮済みデータ記録部４４１に記憶されているとする。また、そのデータ解析結果は、頻度表であるとする。データ解析結果合成部４４３は、各データ解析結果（頻度表）から、圧縮済みデータ全体でのデータ解析結果（頻度表）を、記憶集合毎に作成する。データ変換情報作成部４４５は、この全体のデータ解析結果から、記号集合毎にデータ変換情報を作成する。例えば、データ解析結果が頻度表である場合には、データ変換情報作成部４４５は、全体のデータ解析結果（頻度表）に基づいて、個々の記号のハフマン符号を導出し、そのハフマン符号と記号とを対応付けた情報を新たなデータ変換情報とすればよい。

データ変換部４４６は、データ変換情報取得部４４４が取得したデータ変換情報と、データ変換情報作成部４４５が生成したデータ変換情報とから、圧縮済みデータ記録部４４１から受信した圧縮済みデータの符号を、データ変換情報作成部４４５が生成したデータ変換情報内の符号に変換し、転送先決定部４６に送信する。データ変換情報取得部４４４が取得したデータ変換情報は、データ中継装置が受信した圧縮済みデータに含まれているデータ変換情報である。例えば、このデータ変換情報で、記号“００００”と符号“０１１０”とが対応付けられているとする。また、データ変換情報作成部４４５が生成したデータ変換情報では、記号“００００”と符号“００”とが対応付けられているとする。この場合、データ変換部４４６は、記号“００００”に対応する圧縮済みデータ内の符号“０１１０”を、データ変換情報作成部４４５が生成したデータ変換情報に従って“００”に変換することで再圧縮を行う。データ変換情報取得部４４４が取得したデータ変換情報を旧データ変換情報と記し、データ変換情報作成部４４５が生成したデータ変換情報を新データ変換情報と記す。上記の例のように、旧データ変換情報によって、圧縮済みデータ内の符号から元の記号が一意に定められている。また、新データ変換情報では、記号に対応した新しい符号が定められている。データ変換部４４６は、圧縮済みデータ内の符号に対応付けられた記号を旧データ変換情報の中から検索し、さらにその記号に対応付けられた符号を新データ変換情報の中から検索し、圧縮済みデータ内の符号をその符号に置き換えればよい。このように、データ変換部４４６は、符号から戻された記号に対して再度圧縮処理を行っているのではなく、圧縮データ内の符号を別の符号に置き換えることで再圧縮を行う。そして、データ変換部４４６は、再圧縮後の符号と、新データ変換情報と、データ解析結果合成部４４３によって作成された新たなデータ解析結果とを含む圧縮済み情報を生成する。

データ中継装置の記号分類部４３、転送先決定部４６、距離パラメータ計算部４７２、圧縮情報取得部４７３、データ解析結果取得部４４２、データ解析結果合成部４４３、データ変換情報取得部４４４、データ変換情報作成部４４５、データ変換部４４６は、例えば、プログラムに従って動作するＣＰＵによって実現される。

図６は、データ収集装置７の構成例を示すブロック図である。データ収集装置７は、通信部１１と、受信データ記録部１２と、データ解析結果取得部１３と、基本記号記述形式記録部１５と、派生記号記述形式記録部１７と、符号演算部１４と、符号演算展開部１６と、演算結果記録部１８とを備える。

通信部１１は、各データ中継装置が備える通信部４１と同様に、データ中継装置からデータを受信する装置である。受信データ記録部１２は、各データ中継装置が備える受信データ記録部４２と同様の記憶装置である。

データ解析結果取得部１３は、受信データ記録部１２に記憶された圧縮済みデータからデータ解析結果を記号集合毎に取得する。また、受信データ記録部１２に記憶された圧縮済みデータからデータ変換情報を記号集合毎に取得する。すなわち、データ解析結果取得部１３は、各データ中継装置が備えるデータ解析結果取得部４４２およびデータ変換情報取得部４４４と同様の情報を取得する。

基本記号記述形式記録部１５は、データ圧縮装置１〜Ｎ５の記号辞書記録部３３に記録された辞書データに記録された記号の、記述形式である記号記述情報を記録している記憶装置である。基本記号記述形式記録部１５には、データ圧縮装置１〜Ｎ５の記号辞書記録部３３の辞書データで定められた記号のうちの基本記号とその基本記号の記述形式とが対応付けられて、予め記憶されている。基本記号は、それ以上分割することができない記号（例えば、１文字を表す記号）である。記号記述情報に含まれる記述形式は、基本記号を別の表現で記述した記号である。例えば、文字コードが異なれば、共通の文字を表すビット列も異なる。具体例を挙げると、同じ文字であっても、シフトＪＩＳと他の文字コードとでは、異なるビット列で表される。記号記述情報に含まれる記述形式は、基本記号をこのような異なるビット列で表した記号である。このような記号記述情報により、異なるビット列で表された同一の文字を、１つの規格（文字コード）に沿ったビット列に統一することができる。なお、記号記述情報は予め定められている。

また、基本記号を組み合わせて得られる記号を派生記号と記す。例えば、基本記号を組み合わせることにより２文字以上の文字列を表す記号が派生記号に該当する。また、派生記号の記述形式とは、派生記号を構成する個々の基本記号の集合である。派生記号記述形式記録部１７は、複数の基本記号によって構成される派生記号と、その派生記号を構成する複数の基本記号の組（派生記号の記述形式）とを対応付けた派生記号構成情報を記憶する記憶装置である。

記号記述情報に含まれる基本記号と基本記号の記述形式とでは、例えば文字コードのような規格が異なっている。それに対し、派生記号構成情報において、派生記号は基本記号を組み合わせた基本記号であり、派生記号の記述形式は派生記号を構成する基本記号の集合であるので、派生記号構成情報に含まれる派生記号と派生記号の記述形式とでは規格が共通である。

符号演算部１４は、データ解析結果取得部１３が取得したデータ解析結果と、基本記号記述形式記録部１５から取得した記号記述情報とを用いて、圧縮済みデータ内の符号として変換されている基本記号の統計値（例えば、基本記号の頻度表）および派生記号の統計値（例えば、派生記号の頻度表）を導出する。

符号演算展開部１６は、派生記号記述形式記録部１７から取得した派生記号を構成する基本記号の組合せと
、符号演算部１４が計算した派生記号の統計値とから、派生記号を構成する基本記号の統計値を計算する。符号演算展開部１６は、その基本記号の統計値と、符号演算部１４が計算した基本記号の統計値を結合して、新たに基本記号の統計値を計算する。演算結果記録部１８は、符号演算展開部１６が計算した基本記号の統計値を記憶する記憶装置である。

データ解析結果取得部１３、符号演算部１４、および符号演算展開部１６は、例えば、プログラムに従って動作するＣＰＵによって実現される。

図７は、転送先情報更新装置５の構成例を示すブロック図である。転送先情報更新装置５は、通信部５１と、記号分布生成部５３と、距離パラメータ取得部５２と、記号集合クラスタリング部５４と、データ中継装置情報記録部５６と、転送先情報生成部５５とを備える。

通信部５１は、各データ中継装置が備える通信部４１と同様の装置である。通信部５１は、各データ中継装置の記号集合クラスタリング情報取得部４７から、記号の頻度表、再圧縮処理における処理速度や実行履歴情報に含まれる通信速度、データ中継装置識別情報、階層番号を受信する。また、通信部５１は、各中継装置に対して転送先情報を送信する。

記号分布生成部５３は、通信部５１介して、各データ中継装置内の圧縮情報取得部４７３から頻度表を取得する。そして、記号分布生成部５３は、各データ中継装置内の圧縮情報取得部４７３から取得した頻度表を用いて、全データ中継装置が一定時間に他のデータ中継装置またはデータ圧縮装置から受信したデータ内の記号の頻度表を生成する。

距離パラメータ取得部５２は、通信部５１介して、各データ中継装置内の距離パラメータ計算部４７２から、各データ中継装置における再圧縮処理の処理速度、実行履歴情報に含まれていた通信速度、データ中継装置識別情報、および階層番号を取得する。

記号集合クラスタリング部５４は、距離パラメータ取得部５２から受信した通信速度および処理速度（各データ中継装置における再圧縮処理の処理速度）と、記号分布生成部５３が生成した全データ中継装置が一定時間に受信したデータ内の記号の頻度表とを用いて、データ中継装置の階層毎に、データ中継装置が一定時間に受信したデータ内の記号を分類する。そして、記号集合クラスタリング部５４は、各層毎に、分類したグループに上位の階層のデータ中継装置の識別情報を割り当てる。さらに、記号集合クラスタリング部５４は、各階層毎に、各グループに属する記号の集合（既に説明した記号集合に該当する。）と、各グループに割り当てられた上位の階層のデータ中継装置の識別情報とを対応付けた情報を生成する。この記号集合と、上位の階層のデータ中継装置の識別情報とを対応付けた情報を記号クラスタ情報と記す。記号集合クラスタリング部５４は、データ内の記号を分類して記号クラスタ情報を生成するときに、以下の２つの条件を満たすようにして、記号クラスタ情報を生成する。

第１の条件は、記号分布生成部５３が生成した記号の頻度表の偏りよりも、グループ内の記号の頻度表の偏りの方が大きくなることである。第２の条件は、グループに属する各記号の頻度総数（グループに属する各記号の総登場数）をグループ毎に比較したときの大小関係と、各グループに割り当てるデータ中継装置（上位の階層のデータ中継装置）の通信速度および処理速度の和の大小関係とが一致することである。例えば、記号をグループＡ，Ｂ，Ｃに分類したときに、各グループに属する各記号の総登場数がそれぞれａ，ｂ，ｃであり、ａ＜ｂ＜ｃとなっているとする。グループＡ，Ｂ，Ｃに割り当てられる上位階層のデータ中継装置をＰ，Ｑ，Ｒとし、各データ中継装置Ｐ，Ｑ，Ｒの通信速度および処理速度の和をそれぞれｐ，ｑ，ｒとする。このとき、ａ＜ｂ＜ｃであるならば、ｐ＜ｑ＜ｒが成立するように各グループに上位階層のデータ中継装置を割り当てる。また、第１の条件における頻度表の偏りとは、頻度表内における全頻度（全記号の出現回数）に対する、出現頻度（出現回数）が最も多い記号の出現頻度の割合である。

データ中継装置情報記録部５６は、データ中継装置情報を記録している記憶装置である。データ中継装置情報とは、個々のデータ中継装置毎に、データ中継装置の識別情報と、データ中継装置の宛先情報（例えばＩＰアドレスおよびポート番号等）と、データ中継装置の階層番号とを対応付けた情報である。

転送先情報生成部５５は、データ中継装置情報記録部５６からデータ中継装置情報を読み込む。また、転送先情報生成部５５は、記号集合クラスタリング部５４から記号クラスタ情報を取得する。そして、転送先情報生成部５５は、データ中継装置情報と記号クラスタ情報とから、各階層のデータ中継装置における上位のデータ中継装置の宛先情報と、上位のデータ中継装置に送信する記号の集合とを対応づけた転送先情報を生成する。転送先情報生成部５５は、各階層毎に生成した転送先情報を、通信部５１を介して、各階層のデータ中継装置に送信する。このとき、個々のデータ中継装置に対して、そのデータ中継装置が属する階層に応じた転送先情報を送信する。なお、データ中継装置は、転送先情報を受信すると、その転送先情報を転送先情報記録部４５に記憶させる。

距離パラメータ取得部５２、記号分布生成部５３、記号集合クラスタリング部５４、および転送先情報生成部５５は、例えば、プログラムに従って動作するＣＰＵによって実現される。

次に、動作について説明する。
図８は、本発明のデータ収集システムの動作の例を示すフローチャートである。図１および図８を参照して、各データ生成装置、各データ圧縮装置、各データ中継装置、およびデータ収集装置７を備えるデータ収集システムによるデータ収集動作について説明する。

図８では、データ生成装置１’〜Ｎ１’およびデータ生成装置Ｎ１＋１’〜Ｎ２’でデータが生成され、データ中継装置３，１、データ中継装置３，２、データ中継装置２，１、データ中継装置２，２およびデータ中継装置１，１がデータを転送する場合の動作を例示しているが、他のデータ生成装置や他のデータ中継装置の動作も同様である。

データ生成装置１’ないしデータ生成装置Ｎ１’およびデータ生成装置Ｎ１＋１’ないしデータ生成装置Ｎ２’は、例えば、ＲＦＩＤリーダを備え、ＲＦＩＤタグからタグＩＤ等を読み取ることによってタグＩＤ等のデータを生成する。以下の説明では、各データ生成装置がＲＦＩＤタグからデータを読み取ることによってデータを生成するＲＦＩＤリーダを備えている場合を例にする。データ生成装置１’ないしデータ生成装置Ｎ１’は、それぞれ対応するデータ圧縮装置１〜Ｎ１に対して、生成したデータを送信し、データ生成装置Ｎ１＋１’ないしデータ生成装置Ｎ２’も同様に、それぞれ対応するデータ圧縮装置Ｎ１＋１〜Ｎ２に、生成したデータを送信する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。

次に、データ圧縮装置１〜Ｎ１は、Ｓ１０１で受信したデータを圧縮し、圧縮済みデータ（圧縮によって得た符号にデータ変換情報およびデータ解析結果を付加したデータ）をデータ中継装置３，１に送信する（ステップＳ１０３）。同様に、データ圧縮装置Ｎ１＋１〜Ｎ２は、Ｓ１０２で受信したデータを圧縮し、圧縮済みデータをデータ中継装置３，２に送信する（ステップＳ１０４）。

次に、データ中継装置３，１は、ステップＳ１０３でデータ圧縮装置１〜Ｎ１から受信した圧縮済みデータを再圧縮し、上位のデータ中継装置群（本例では、データ中継装置２，１およびデータ中継装置２，２）に圧縮済みデータを送信する（ステップＳ２００Ａ）。データ中継装置３，２は、ステップＳ１０４でデータ圧縮装置Ｎ１＋１〜Ｎ２から受信した圧縮済みデータを再圧縮し、上位のデータ中継装置群に圧縮済みデータを送信する（ステップＳ２００Ｂ）。データ中継装置２，１およびデータ中継装置２，２は、下位のデータ中継装置群から受信した圧縮済みデータを、上位のデータ中継装置群（本例では、データ中継装置１，１）に送信する（ステップＳ２００ＣおよびＳ２００Ｄ）。

次に、データ中継装置１，１は、下位のデータ中継装置群であるデータ中継装置２，１およびデータ中継装置２，２から受信した圧縮済みデータを再圧縮し、圧縮済みデータをデータ収集装置７に送信する（ステップ２００Ｅ）。

データ収集装置７は、データ中継装置１，１から受信した圧縮済みデータに対して演算処理を行う（ステップＳ３００）。例えば、圧縮済みデータに含まれる符号に変換された各記号の出現回数を求める。

次に、図２、図９を参照して、データ圧縮装置の動作について説明する。図９は、データ圧縮装置の動作の例を示すフローチャートである。ここでは、データ生成装置１’がデータを生成し、データ圧縮装置１がデータを圧縮する場合を例にして説明するが、他のデータ生成装置および他のデータ圧縮装置の動作も同様である。

まず、データ生成装置１は、ＲＦＩＤリーダによって、ＲＦＩＤタグからタグＩＤ等のデータを読み取ってタグＩＤ等のデータを生成し、そのデータをデータ圧縮装置１に送信する（ステップＳ１０１０）。次に、データ圧縮装置１が備える通信部３１は、Ｓ１０１０で送信されたデータを受信する（ステップＳ１０１１）。

次に、データ圧縮装置１が備える受信データ記録部３４に、Ｓ１０１１で通信部３１が受信したデータを記憶させる（ステップＳ１０１２）。この動作は、例えば、データ圧縮装置が備えるＣＰＵが行えばよい。また、このＣＰＵは、受信したデータとともに受信時刻も受信データ記録部３４に記憶させてもよい。

ステップＳ１０１２の後、データ圧縮部３２は、記号辞書記録部３３から辞書データを読み込む（ステップＳ１０１３）。次に、データ圧縮部３２は、Ｓ１０１２で受信データ記録部３４に記録されたデータを、Ｓ１０１３で取得した辞書データを用いて圧縮する（ステップＳ１０１４）。この圧縮処理では、データ解析処理およびデータ変換処理を行う。圧縮処理のデータ解析処理における解析対象となる記号、および圧縮処理のデータ変換処理における変換対象となる記号は、ステップＳ１０１３で読み込んだ辞書データに定められている。データ解析処理の例として、例えば、データ圧縮部３２が、定められた記号毎に、受信したデータ内での出現回数を計数し、その結果に基づいて各記号のハフマン符号を導出する処理が挙げられる。この場合、データ圧縮部３２は、データ変換処理において、各記号を、導出したハフマン符号に変換すればよい。ここで示したデータ解析処理およびデータ変換処理は例示であり、他の態様で圧縮を行ってもよい。

次に、図３、図１０および図１１を参照して、データ中継装置の動作について説明する。図１０および図１１は、データ中継装置の動作の例を示すフローチャートである。

データ中継装置は、まず通信部４１を介して、下位のデータ中継装置群から圧縮済みデータを受信する（ステップＳ２０１）。なお、最下位の階層のデータ中継装置（図１に示す例では、データ中継装置３，１ないしデータ中継装置３，５）は、データ圧縮装置から通信部４１を介して圧縮済みデータを受信する。

ステップＳ２０１の後、データ中継装置が備える受信データ記録部４２に、Ｓ２０１で通信部４１が受信した圧縮済みデータを記憶させる。この動作は、例えば、データ中継装置が備えるＣＰＵが行えばよい。また、このＰＣＵは、受信した圧縮済みデータとともに、その圧縮済みデータの受信時刻も受信データ記録部４２に記憶させる。

次に、記号分類定部４３が、転送先情報記録部４５に記憶されている転送先情報を読み込む（ステップＳ２０３）。Ｓ２０３の後、記号分類部４３は、圧縮済みデータ内のデータ変換情報を用いて圧縮されている符号を記号に変換し、変換によって得られた各記号を、Ｓ２０３で読み込んだ転送先情報において転送先のデータ中継装置ごとに定義された記号集合に分類する（ステップＳ２０４）。

次に、記号分類部４３は、Ｓ２０４で分類した圧縮済みデータおよび記号をデータ再圧縮部４４に送る（ステップＳ２０５）。このとき、記号分類部４３は、圧縮済みデータに含まれている符号、データ変換情報およびデータ解析結果も記号にあわせて分類し、データ再圧縮部４４に送る。

Ｓ２０５で記号分類部４３から圧縮済みデータを受信した後、データ再圧縮部４４は、Ｓ２０５で記号分類部４３が送信した圧縮済みデータに対して、記号集合毎に再圧縮処理を行う（ステップＳ２０６）。

Ｓ２０６の再圧縮処理で圧縮済みデータが生成された後、データ再圧縮部４４は、その圧縮済みデータを転送先決定部４６に送信する（ステップＳ２０９）。次に、転送先決定部４６は、転送先情報記録部４５から転送先情報を読込み（ステップＳ２１０）、Ｓ２０９で取得した圧縮済みデータを送信する宛先を決定する（ステップＳ２１１）。次に、転送先決定部４６は、通信部４１を用いて、宛先となる装置に対して圧縮済みデータを送信する（ステップＳ２１２）。続いて、転送先決定部４６は、圧縮済みデータ送信時における通信速度等を含む実行履歴情報を、記号集合クラスタリング情報取得部４７が備えている実行履歴記録部４７１に記憶させる（ステップＳ２１３）。

次に、図５および図１２を参照して、データ中継装置が備える再圧縮部４４の動作について説明する。図１２は、再圧縮部４４の動作の例を示すフローチャートである。

まず、データ再圧縮部４４内の圧縮済みデータ記録部４４１は、Ｓ２０５で記号分類部４３から送られた圧縮済みデータを記録する（ステップＳ２０４１）。

データ解析結果取得部４４２は、圧縮済みデータ記録部４４１から、記号集合毎にデータ解析結果を取得する（ステップＳ２０４２）。

次に、データ変換情報取得部４４４は、圧縮済みデータ記録部４４１から、記号集合毎にデータ変換情報を取得する（ステップＳ２０４３）。

データ解析結果合成部４４３は、ステップＳ２０４２でデータ解析結果取得部４４２が取得した記号集合毎のデータ解析結果から、記号集合内の圧縮済みデータに対するデータ解析結果を作成する（ステップＳ２０４４）。このとき、総符号数を導出してもよい。

次に、データ変換情報作成部４４５は、Ｓ２０４４でデータ解析結果合成部４４３が作成した記号集合内の圧縮済みデータに対するデータ解析結果から、記号集合毎に新しいデータ変換情報を作成する（ステップＳ２０４５）。新しいデータ変換情報を作成するときに、総符号数も用いてもよい。

データ変換部４４６は、Ｓ２０４３でデータ変換情報取得部４４４が取得した記号集合毎のデータ変換情報（旧データ変換情報）を取得し、また、Ｓ２０４５でデータ変換情報作成部４４５が作成した記号集合毎のデータ変換情報（新データ変換情報）を取得する（ステップＳ２０４６）。そして、データ変換部４４６は、圧縮済みデータ記録部４４１に記録されている圧縮済みデータの符号を、旧データ変換情報に記されている符号から、新データ変換情報に記されている符号に置換する。そして、データ変換部４４６は、その符号と、新データ変換情報と、ステップＳ２０４４で作成された新たなデータ解析結果とを含む圧縮済みデータを生成する。データ変換部４４６は、その圧縮済みデータを転送先決定部４６に送信する（ステップＳ２０４７）。この後、転送先決定部４６は、既に説明したステップＳ２１１の動作を行う。

次に、図６、図１３および図１４を参照して、データ収集装置７の動作について説明する。図１３および図１４は、データ収集装置７の動作の例を示すフローチャートである。

まず、通信部１１は階層番号が最小のデータ中継装置（すなわち最上位の階層のデータ中継装置）から圧縮済みデータを受信し（ステップＳ３０１）、受信データ記録部１２に圧縮済みデータを記憶させる（ステップＳ３０２）。受信データ記録部１２に圧縮済みデータを記憶させる動作は、例えば、データ収集装置７が備えるＣＰＵによって行われる。データ解析結果取得部１３は、受信データ記録部１２に記録されている圧縮済みデータからデータ解析結果を取得する（ステップＳ３０４）。

符号演算部１４は、基本記号記述形式記録部１５から記号記述情報を取得し、派生記号形式記録部１７から辞書データに記録された基本記号の組合せで表現された派生記号の記述形式を取得する（ステップＳ３０５）。

次に、符号演算部１４は、Ｓ３０４でデータ解析結果取得部１３が取得したデータ解析結果から、圧縮済みデータに含まれているデータ変換情報に記された記号の統計値（例えば、頻度表）を導出する。そして、符号演算部１４は、Ｓ３０５で取得した記号記述情報を参照して、基本記号および派生記号の統計値（例えば、頻度表）を計算する（ステップＳ３０６）。

次に、符号演算展開部１６は、派生記号記述形式記録部１７から派生記号を構成する基本記号の組合せを取得し（ステップＳ３０７）、Ｓ３０６で符号演算部１４が計算した派生記号の統計値から、派生記号を構成する基本記号の統計値を計算する。符号演算展開部１６は、基本記号の統計値とＳ３０６で符号演算部１４が計算した基本記号の統計値を結合して、新たに基本記号の統計値を計算する（ステップＳ３０８）。

最後に、符号演算展開部１６は、演算結果記録部１８に、Ｓ３０８で計算した基本記号の統計値を記録する（ステップＳ３０９）。

次に、図４、図１５および図１６を参照して、データ中継装置が備える記号集合クラスタリング情報収集部４７の動作について説明する。図１５および図１６は、記号集合クラスタリング情報収集部４７の動作の例を示すフローチャートである。

圧縮情報取得部４７３は、実行履歴記録部４７１に記録された実行履歴情報を取得し、取得した実行履歴情報から、一定時間に転送先決定部４６が処理した圧縮済みデータのデータ解析結果を取得する（ステップＳ５０１）。

また、圧縮情報取得部４７３は、記号の頻度表を取得する（ステップＳ５０２）。データ解析結果として記号の頻度表が導出されている場合には、ステップＳ５０１で取得したデータ解析結果が、記号の頻度表となる。また、データ解析結果として、記号の頻度表以外の情報が導出されている場合、記号分類部４３（図３参照。）が記号の頻度表を生成する。この場合、圧縮情報取得部４７３は、記号分類部４３から記号の頻度表を取得する（ステップＳ５０２）。

圧縮情報取得部４７３は、通信部４１を用いて、記号の頻度表を転送先情報更新装置５に送信する（ステップＳ５０３）。

距離パラメータ計算部４７２は、転送先決定部４６が実行履歴記録部４７１に記憶させた実行履歴情報に含まれる通信速度（圧縮済みデータ送信時における通信速度）を取得する。また、距離パラメータ計算部４７２は、その実行履歴情報から、再圧縮処理によって生成された圧縮済みデータのサイズと、再圧縮処理に要した時間を取得する。そして、距離パラメータ計算部４７２は、圧縮済みデータのサイズを、再圧縮処理に要した時間で除算することによって、再圧縮処理の処理速度を計算する（ステップＳ６０１）。除算の結果が、再圧縮処理の処理速度である。

次に、距離パラメータ部は、転送先情報更新装置５に通信速度、計算した処理速度、実行履歴情報に含まれているデータ中継装置識別情報および階層番号を送信する（ステップＳ６０２）。

圧縮情報取得部４７３はステップＳ５０１〜Ｓ５０３の処理を定期的に行い、距離パラメータ計算部４７２はステップＳ６０１からＳ６０２の処理を定期的に行う。

次に、図７、図１７を参照して、本実施の形態における転送先情報更新装置５の動作について詳細に説明する。図１７は、転送先情報更新装置５の動作の例を示す説明図である。

まず、通信部５１が、各データ中継装置がそれぞれ備えている圧縮情報取得部４７３から圧縮済みデータ内の記号の頻度表を受信する。また、通信部５１は、各データ中継装置がそれぞれ備えている距離パラメータ計算部４７２から、それぞれのデータ中継装置における圧縮あるいは再圧縮処理の処理速度と、圧縮済みデータ送信処理の通信速度と、データ中継装置識別情報と、データ中継装置が属している階層の階層番号とを受信する（ステップＳ４０１）。

次に、記号分布生成部５３は、ステップＳ４０１で通信部５１が受信した記号の頻度表を複数取得し、一つの頻度表に合成する（ステップＳ４０２）。ステップＳ４０２の処理は階層毎に行う。すなわち、階層毎に複数の頻度表を１つの頻度表に合成する。ステップＳ４０２では、全データ中継装置が一定時間に受信したデータ内の記号の頻度表を生成する。また、距離パラメータ取得部５２は、ステップＳ４０１で通信部５１が受信した通信速度および処理速度を取得する（ステップＳ４０３）。

次に、記号集合クラスタリング部５４は、記号クラスタ情報を生成する（ステップＳ４０４）。図１８は、記号クラスタ情報を生成する動作の例を示すフローチャートである。図１８に示すステップＡ１の処理を開始する前に、記号集合クラスタリング部５４は、以下に示す動作を行う。

記号集合クラスタリング部５４は、記号と、記号の頻度（出現回数）とを対応付けた頻度表（ステップＳ４０２で生成された頻度表）において、記号およびその記号の頻度の組み合わせを、頻度の降順にソートする。このようにソートされた頻度表を、ソート済み頻度リストと呼ぶこととする。図１９は、ソート済み頻度リストの例を示す説明図である。記号集合クラスタリング部５４は、記号およびその記号の頻度の組み合わせを頻度の降順にソートし、各要素（ここでは、記号およびその記号の頻度の組み合わせ）に順位を付すことによって、ソート済み頻度リストを生成する。

なお、図１９や以下に示す図２０〜図２３は、各情報の例示である。

また、記号集合クラスタリング部５４は、受信した通信速度、処理速度、階層番号およびデータ中継装置識別情報のから、同一の階層番号が割り当てられているデータ中継装置のデータ中継装置識別情報を抽出し、各階層毎にデータ中継装置識別情報を列挙した情報を生成する。さらに、記号集合クラスタリング部５４は、列挙したデータ中継装置識別情報と、データ中継装置識別情報に対応する通信速度および処理速度の合計値と、転送対象記号総数とを対応付けた情報を作成し、通信速度および処理速度の合計値の降順にデータ中継装置識別情報と通信速度および処理速度の合計値と転送対象記号総数との組み合わせをソートする。記号集合クラスタリング部５４は、この各組み合わせに対してソート後の順位を付加する。このように作成された情報を、ソート済みデータ中継装置リストと記す。記号集合クラスタリング部５４は、同一の階層毎にデータ中継装置識別情報を抽出して、各階層毎にソート済みデータ中継装置リストを作成する。従って、記号集合クラスタリング部５４は、中継装置の階層の数だけソート済みデータ中継装置リストを生成することになる。

図２０は、ソート済みデータ中継装置リストの例を示す説明図である。図２０では、階層番号２のソート済みデータ中継装置リストを例示している。ここで、転送対象記号総数は、データ中継装置に転送される記号の頻度の合計値である。、記号集合クラスタリング部５４は、ソート済みデータ中継装置リストを生成するときに、転送対象記号総数を“０”とする。すなわち、転送対象記号総数の初期値が０としてソート済みデータ中継装置リストは生成される。

次に、記号集合クラスタリング部５４は、ソート済み頻度リストから変曲点リストを導出する。変曲点リストは、例えば以下のように導出すればよい。まず、記号集合クラスタリング部５４は、ソート済み頻度リストから１階微分値リストを生成し、さらに１階微分値リストから２階微分値リストを生成する。

記号集合クラスタリング部５４は、ソート済み頻度リストにおける順位第ｎ＋１位の記号の頻度から順位第ｎ位の記号の頻度を減算し、その減算結果（１階微分値と記す。）に第ｎ位の順位を定める。記号集合クラスタリング部５４は、この処理をｎ＝１，２，・・・の順番に減算を行えなくなるまで続ける。この結果得られた情報を１階微分値リストと呼ぶ。図２１は、１階微分値リストの例を示す説明図である。図２１では、例えば、図１９に例示する第２位の記号の頻度“４００”から第１位の記号の頻度“４００”を減算した結果である“０”を第１位としている。図２１に示す他の１階微分値も同様に導出された値である。

さらに、記号集合クラスタリング部５４は、１階微分値リストにおける順位第ｎ＋１位の１階微分値から順位第ｎ位の１階微分値を減算し、その減算結果（２階微分値と記す。）に第ｎ位の順位を定める。記号集合クラスタリング部５４は、この処理をｎ＝１，２，・・・の順番に減算を行えなくなるまで続ける。この結果得られた情報を２階微分値リストと呼ぶ。図２２は、２階微分値リストの例を示す説明図である。図２２では、例えば、図２１に例示する第２位の１階微分値“−３００”から第１位の１階微分値“０”を減算した結果である“−３００”を第１位としている。図２２に示す他の２階微分値も同様に導出された値である。

さらに、記号集合クラスタリング部５４は、２階微分値リストにおいて２階微分値の符号が１つ順位が上の２階微分値の符号から変化している場合、符号が変化している２階微分値の順位を抽出する。記号集合クラスタリング部５４は、２階微分値リストにおける順位の順番に、符号が変化している２階微分値の順位を抽出していき、抽出された順位に対して抽出された順番に順位を定める。例えば、図２２に例示する２階微分値リストでは、「第２位」の２階微分値の符号は正であり、第１位の２階微分値の符号（負）から変化している。従って、その順位「第２位」を変曲点として抽出する。また、２階微分値リストにおける第１位から変曲点として抽出されるかを順番に判定していく場合、上記の「第２位」は、一番目に抽出された変曲点であるので、その変曲点「第２位」に順位１位を定める。変曲点抽出を最後まで行ったときに得られた変曲点およびその順位の情報を変曲点リストと記す。図２３は、上述のように導出された変曲点リストの一例を示す説明図である。

また、記号集合クラスタリング部５４は、記号クラスタ情報のうち、階層番号とデータ中継装置識別情報とを対応付けた部分を先に生成する。記号クラスタ情報は、階層番号と、記号集合と、その階層番号よりも１つ上位のデータ中継装置のデータ中継装置識別情報とを対応付けることで生成されるが、記号集合クラスタリング部５４は、記号集合の初期値を空集合とし、階層番号とデータ中継装置識別情報とを対応付けた部分を先に生成する。

次に、記号集合クラスタリング部５４は、図１８に示すステップＡ１〜Ａ１２の処理を実行する。以下のステップＡ１〜Ａ１２の処理は、各階層毎に生成したソート済み頻度リスト、ソート済みデータ中継装置リスト、および変曲点リストを用いて、各階層それぞれについて行う。

記号集合クラスタリング部５４は、ソート済み頻度リストから最初の（第１位の）要素を取得する（ステップＡ１）。ソート済み頻度リストにおける要素とは、個々の順位毎の「順位」と「記号」と「頻度」の組み合わせ（図１９参照。）である。ステップＡ１では、「第１位」という順位と、その順位に対応する「記号」および「頻度」との組み合わせを取得する。ステップＡ１や後述のステップＡ１２にてソート済み頻度リストから取得される要素（「順位」と「記号」と「頻度」の組み合わせ）を処理対象頻度要素と記す。例えば、図１９に例示するソート済み頻度リストが作成されている場合、ステップＡ１では、順位「第１位」、記号「１１１１」、および頻度「４００」という組み合わせを処理対象頻度要素として取得する。

続いて、記号集合クラスタリング部５４は、ソート済みデータ中継装置リストから最初の（第１位の）要素を取得する（ステップＡ２）。ソート済みデータ中継装置リストにおける要素とは、個々の順位毎の「順位」と「データ中継装置」と「通信速度と処理速度の合計値」と「転送対象記号総数」の組み合わせ（図２０参照。）である。ステップＡ２では、「第１位」という順位と、その順位に対応する「データ中継装置」、「通信速度と処理速度の合計値」および「転送対象記号総数」の組み合わせを取得する。ステップＡ２や後述のステップＡ５にてソート済みデータ中継装置リストから取得される要素（「順位」と「データ中継装置」と「通信速度と処理速度の合計値」と「転送対象記号総数」の組み合わせ）を処理対象データ中継装置要素と記す。例えば、図２０に例示するソート済みデータ中継装置リストが作成されている場合、ステップＡ２では、順位「第１位」、データ中継装置識別情報「２，１」、通信速度と処理速度の合計値「２１０」、転送対象記号総数「０」を処理対象データ中継装置要素として取得する。

ステップＡ２の後、記号集合クラスタリング部５４は、処理対象頻度要素のソート済み頻度リストにおける順位と、変曲点リスト内の要素（変曲点）とが一致するか否かを判定する（ステップＡ３）。例えば、順位「第１位」、記号「１１１１」、および頻度「４００」という組み合わせを処理対象頻度要素として取得していて、図２３に例示する変曲点リストが作成されている場合、処理対象頻度要素の順位（第１位）と、変曲点リスト内の変曲点（図２３の例では「２」）とが一致しているか否かを判定する。本例の場合、一致していないと判定する。

ステップＡ３で処理対象頻度要素のソート済み頻度リストにおける順位と変曲点リスト内の要素（変曲点）とが一致した場合（ステップＡ３のｙｅｓ）、記号集合クラスタリング部５４は、変曲点リストの中から処理対象頻度要素の順位と一致した要素（変曲点）を削除する（ステップＡ４）。ステップＡ４に続いて、記号集合クラスタリング部５４は、ソート済みデータ中継装置リストから、最近に取得した処理対象データ中継装置要素の順位に１加算した順位（最近に取得した処理対象データ中継装置要素よりも１つだけ低い順位）の要素を処理対象データ中継装置要素として取得する（ステップＡ５）。ステップＡ５で取得される処理対象データ中継装置要素も、「順位」と「データ中継装置」と「通信速度と処理速度の合計値」と「転送対象記号総数」の組み合わせである。ステップＡ５の後、ステップＡ３に移行し、ステップＡ３以降の処理を繰り返す。

ステップＡ３で処理対象頻度要素のソート済み頻度リストにおける順位と変曲点リスト内の要素（変曲点）とが一致しなかった場合（ステップＡ３のｎｏ）、記号集合クラスタリング部５４は、ソート済み頻度リストの要素数と、ソート済みデータ中継装置リストの要素数とを比較し、ソート済み頻度リストの要素数がソート済みデータ中継装置リストの要素数以上であるか否かを判定する（ステップＡ６）。例えば、図１９に例示するソート済み頻度リストと、図２０に例示するソート済みデータ中継装置リストが作成されていたとする。この場合、図１９に例示するソート済み頻度リストの要素数は「５」であり、図２０に例示するソート済みデータ中継装置リストの要素数は「３」である。記号集合クラスタリング部５４は、この２つの要素数を比較し、ソート済み頻度リストの要素数がソート済みデータ中継装置リストの要素数以上であるか否かを判定する。上述のように例示した場合では、ソート済み頻度リストの要素数がソート済みデータ中継装置リストの要素数以上であると判定されることになる。

ステップＡ６でソート済み頻度リストの要素数がソート済みデータ中継装置リストの要素数未満であった場合（ステップＡ６のｎｏ）、記号集合クラスタリング部５４は、処理対象データ中継装置要素内の頻度の合計値（すなわち転送対象記号総数）を、ソート済みデータ中継装置リストの全要素内の頻度合計値の和（すなわち転送対象記号総数の和）で除算し、その除算結果の値（この値を割り当て率と記す。）を求める（ステップＡ７）。

ステップＡ７の後、記号集合クラスタリング部５４は、処理対象データ中継装置要素内の「通信速度と処理速度の合計値」を、ソート済みデータ中継装置リストの全要素内の「通信速度と処理速度の合計値」の和で除算し、その除算結果の値（この値を速度比率と記す。）を求める（ステップＡ８）。

ステップＡ８の後、記号集合クラスタリング部５４は、割り当て率が速度比率未満であるか否かを判定する（ステップＡ９）。

ステップＡ９において割り当て率が速度比率未満であった場合（ステップＡ９のｙｅｓ）、記号集合クラスタリング部５４は、記号クラスタ情報において処理対象データ中継装置要素内のデータ中継装置識別情報に対応する「記号集合」に、処理対象頻度要素に含まれる「記号」を追加する。さらに、記号集合クラスタリング部５４は、処理対象データ中継装置要素内の転送対象記号総数に、処理対象頻度要素に含まれる頻度の値を加算する（ステップＡ１０）。

また、ステップＡ９において割り当て率が速度比率以上であった場合（ステップＡ９のｎｏ）、ステップＡ５に移行し、ステップＡ５以降の処理を繰り返す。

また、ステップＡ１０の後、記号集合クラスタリング部５４は、ソート済み頻度リストの要素数を調べ、処理対象頻度要素の順位がソート済み頻度リストの最後の順位であるか否かを判定する（ステップＡ１１）。処理対象頻度要素の順位がソート済み頻度リストの最後の順位（すなわち最下位の順位）であったならば（ステップＡ１１のｙｅｓ）、処理を終了する。

処理対象頻度要素の順位がソート済み頻度リストの最後の順位でなかった場合（ステップＡ１１のｎｏ）、最近に取得した処理対象頻度要素の順位に１加算した順位（最近に取得した処理対象頻度要素よりも１つだけ低い順位）の要素を取得し、その要素を処理対象頻度要素とする（ステップＡ１２）。ステップＡ１２の後、ステップＡ５に移行し、ステップＡ５以降の処理を繰り返す。

図１８に示すフローチャートの処理を各階層毎に行うことで、記号クラスタ情報が得られる。

ステップＡ１〜Ａ１２の動作を行うことにより、ソート済み頻度リストにおいて変曲点で区切られた複数の記号がデータ中継装置に均等に転送される。この結果、データ中継装置に転送される符号に対応した記号の頻度表における偏りは、ソート済み頻度リストにおける順位の増加に伴う頻度の増減傾向を維持しつつ、総頻度数は減少しているので、ソート済み頻度リストにおける偏りに比べて大きくなる。また、ステップＡ１〜Ａ１２の動作を行うことにより、データ中継装置に転送される符号の総数の、データ中継装置間における大小関係は、データ中継装置の通信速度と処理速度の合計値の大小関係と一致するように、記号クラスタ情報が生成されるので、同一の階層番号におけるデータ中継装置の処理負荷の偏りを軽減することができる。

以上の動作によって、既に説明した第１の条件および第２の条件を満足する記号クラスタ情報が生成され、ステップＳ４０４の記号クラスタ情報生成が完了する。

また、上述のステップＡ６の動作を省略することで、データ中継装置に転送される記号の頻度の比が、データ中継装置の通信速度と処理速度の合計値の比に近くなり、圧縮率よりも処理速度を優先することができる。

ステップＳ４０４の後、記号集合クラスタリング部５４は記号クラスタ情報を転送先情報生成部５５に送り、転送先情報生成部５５はその記号クラスタ情報を取得する（ステップＳ４０５）。また、転送先情報生成部５５は、データ中継装置情報記録部５６からデータ中継装置情報を読み込む（ステップＳ４０６）。次に、転送先情報生成部５５は、ステップＳ４０５で取得した記号クラスタ情報内のデータ中継装置識別情報を、ステップＳ４０６で取得したデータ中継装置情報内で同じデータ中継装置識別情報に対応付けられている宛先情報に変換し、階層番号毎に分割することで、各階層のデータ中継装置における上位のデータ中継装置の宛先情報と、上位のデータ中継装置に送信する記号の集合とを対応づけた転送先情報を生成する（ステップＳ４０７）。

最後に、転送先情報生成部５５は、通信部５１を用いて各階層を構成する複数のデータ中継装置群に、上位のデータ中継装置群に関する転送先情報を送信する（ステップＳ４０８）。次に、Ｓ４０８によって送信された転送先情報を、各データ中継装置の通信部４１が受信し、例えば、各データ中継装置のＣＰＵがその転送先情報を転送先情報記録部４５に記憶させる。

以上の説明では、データ圧縮装置１〜Ｎ５が、データ生成装置１〜Ｎ５と別の装置である場合を例にして説明したが、各データ生成装置１’〜Ｎ５’がそれぞれデータ圧縮装置１〜Ｎ５と同様の機能を備えた構成であってもよい。

次に、本発明の効果について説明する。
本発明では、データ圧縮装置１〜Ｎ５が、階層番号が最も大きいデータ中継装置３，１ないしデータ中継装置３，５とは独立しており、また、データ生成装置１’〜Ｎ５’毎に一つのデータ圧縮装置が使われているので、データ生成装置が大量にある場合でも、データ生成装置１’〜Ｎ５’が生成したデータの圧縮処理時間が増加しない。

また、本発明では、データ再圧縮部４４は、圧縮済みデータに含まれる符号を再圧縮するときに、符号を記号に変換してその記号を再圧縮するのではなく、圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果に基づいて符号を別の符号に変換することで再圧縮を行う。また、再圧縮後の符号と、元の記号との対応を示す新たなデータ変換情報を作成する。よって、収集するデータを再圧縮する処理を高速化することができる。

また、本発明では、圧縮済みデータを上位のデータ中継装置に転送する際に、符号から変換される記号に応じたデータ中継装置に転送する。このとき、転送先情報更新装置が記号クラスタ情報に基づいて導出した転送先情報を用いて転送先となるデータ中継装置を決定する。よって、データ収集装置７がデータを収集するときの通信量を少なく抑え、データ収集速度を速めることができる。

すなわち、記号集合クラスタリング部５４（図７参照。）が、データ中継装置に転送されるデータ量を、データ中継装置の通信速度および処理速度に応じて調整するように記号クラスタ情報を生成する。このとき、データ中継装置に転送されるデータ内の特定のビット列の出現頻度が多くなるようにする。そして、上述のように高速化して圧縮したデータを、転送先情報更新装置５で生成された転送先情報に基づいて、上位のデータ中継装置に送信する。従って、複数の機器からデータを収集する際における通信量を低減でき、また、収集される圧縮データをさらに再圧縮する際の再圧縮処理の高速化も実現できる。

データを収集するデータ収集装置７は、収集した圧縮済みデータを圧縮する際に、圧縮処理によって得られたデータ解析結果を取得するデータ解析結果取得部１３と、圧縮済みデータにおける同一のビット列の異なる記述形式を記録した基本記号記述形式記録部１５と、圧縮済みデータにおける同一のビット列によって構成されている派生記号と、派生記号を構成している複数の記号の組を記録した派生記号記述形式記録部１７を有する。このような構成を有するデータ収集装置７が、収集した圧縮済みデータを一旦伸長してから演算処理を行うのではなく、データ圧縮時に生成されたデータ解析結果を用いてビット列に対する統計演算等の処理を行うので、データ収集装置が行う統計値（例えば頻度表）導出の演算速度を速めることができる。

上記の実施の形態の変形例を以下に説明する。
最下位の階層のデータ中継装置（図１に示す例では、データ中継装置３，１ないしデータ中継装置３，５）が、データ圧縮装置１〜Ｎ５を備えた構成であってもよい。そのような構成によれば、データ生成装置の台数が増えた場合でも、その増加にあわせて圧縮処理を行うデータ圧縮装置を増やす必要がないので、データ生成装置の台数増加に伴うコストの上昇を抑えることができる。

また、データ収集システムは、複数の転送先情報更新装置５備えた構成であってもよい。例えば、データ中継装置の各階層毎に、転送先情報更新装置５を設けてもよい。そのような構成によれば、転送先情報更新装置５の処理負荷を分散させることができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

本実施例では、データ収集システムは、データ生成装置１’〜Ｎ５’として、ＲＦＩＤリーダを備え、データ圧縮装置１〜Ｎ５、データ収集装置７、各データ中継装置（データ中継装置１，１ないしデータ中継装置Ｋ，Ｊ）、および転送先情報更新装置５としてパーソナルコンピュータを備えている。データ生成装置であるＲＦＩＤリーダは、シリアルケーブル等でデータ圧縮装置１〜Ｎ５と接続されている。データ圧縮装置１〜Ｎ５、各データ中継装置（データ中継装置１，１ないしデータ中継装置Ｋ，Ｊ）、転送先情報更新装置５、およびデータ収集装置７は、ＥｔｈｅｒｎｅｔによるＬＡＮに接続しており、それぞれＴＣＰ／ＩＰによる通信を行う。Ｅｔｈｅｒｎｅｔは登録商標である。

データ圧縮装置であるパーソナルコンピュータは、通信部３１として機能するＥｔｈｅｒｎｅｔカードと、受信データ記録部３４、記号辞書記録部３３として機能する磁気ディスク装置と、データ圧縮部３２として機能する中央演算装置（ＣＰＵ）を有している。

データ中継装置であるパーソナルコンピュータは、通信部４１として機能するＥｔｈｅｒｎｅｔカードと、受信データ記録部４２、転送先情報記録部４５、圧縮済みデータ記録部４４１、実行履歴記録部４７１として機能する磁気ディスク装置と、記号分類部４３、転送先決定部４６、データ解析結果取得部４４２、データ解析結果合成部４４３、データ変換情報取得部４４４、データ変換情報作成部４４５、データ変換部４４６、距離パラメータ計算部４７２、圧縮情報取得部４７３として機能する中央演算装置を有している。

転送先情報更新装置５であるパーソナルコンピュータは、通信部５１として機能するＥｔｈｅｒｎｅｔカードと、データ中継装置情報記録部５６として機能する磁気ディスク装置と、距離パラメータ取得部５２、記号分布生成部５３、記号集合クラスタリング部５４、転送先情報生成部５５として機能する中央演算装置を有している。

データ収集装置７であるパーソナルコンピュータは、通信部１１として機能するＥｔｈｅｒｎｅｔカードと、受信データ記録部１２、基本記号記述形式記録部１５、派生記号記述形式記録部１７、演算結果記録部１８として機能する磁気ディスク装置と、データ解析結果取得部１３、符号演算部１４、符号演算展開部１６として機能する中央演算装置を有している。

以下、図１に示すデータ中継装置３，１が、下位の装置（ここではデータ圧縮装置１，２）から圧縮済みデータを受信する場合を例にして説明する。

図２４は、各データ生成装置によって生成されるデータの例を示す。本実施例では、各データ生成装置１’〜Ｎ５’が生成するデータは、図２４に示すように０と１からなるビット列で構成されている。図２４に示した例では、「００００」、「１１１１」、「０１１０」という三つの記号が含まれている。各データ圧縮装置は、図２４に例示するようなデータをデータ生成装置から取得した後、圧縮処理を行う。図２５は、データ圧縮装置の記号辞書記録部３３として機能する磁気記憶装置が記憶する辞書データの例を示す説明図である。図２５に示す例では、「００００」、「１１１１」、「０１１０」、「１００１」、「００００１１１１」の５つのビット列を定めている。また、本実施例では、データ圧縮装置は、圧縮処理におけるデータ解析処理として記号の頻度表の導出を行い、データ変換処理としてハフマン符号化処理を行う場合を例にする。図２５に例示する辞書データでは、上記の５つのビット列（記号）について、頻度（出現回数）を求め、またハフマン符号を導出して符号への変換を行うことを定めている。

図２６は、本実施例におけるデータ解析結果およびデータ変換情報の例を示す。データ圧縮部３２（データ圧縮装置の中央演算装置）は、生成装置が生成したデータ内における、辞書データ内で定められた各記号の出現回数（出現頻度）を計数し、各記号毎の出現回数を頻度表として求める。図２６（ｂ）は、この結果得られる頻度表の例である。

次に、データ圧縮部３２は、その頻度表が示す各記号の出現回数に基づいて、ハフマン符号化処理を行い、各記号のハフマン符号を算出する。そして、各記号毎に、記号とハフマン符号を対応付けた情報を、データ変換情報として生成する。そして、データ圧縮部３２は、データ生成装置によって生成されたビット列に含まれる記号を、データ変換情報にもとづいて、記号に対応する符号（ここではハフマン符号）に置き換え、図２６（ａ）に例示する符号データを導出する。図２６（ａ）に示す符号データの例では、符号数３までが示されている。このように記号を符号に置き換えることで、データ圧縮部３２は圧縮を行う。

データ圧縮部３２は、図２６に例示するようなデータ解析結果、データ変換情報、符号データを生成する。データ圧縮部３２は、符号データとデータ解析結果とデータ変換情報とを含む圧縮済みデータを生成し、通信部３１を介してデータ中継装置に送信する。なお、データ圧縮部３２は、圧縮済みデータに総符号数の情報を含めてもよい。図２７は、複数のデータ圧縮装置によって生成されたデータ解析結果およびデータ変換情報の例を示す説明図である。データ圧縮装置１が図２７（ａ）に例示するデータ解析結果およびデータ変換情報を生成したとする。以下、このデータ解析結果およびデータ変換情報をそれぞれデータ解析結果Ａ１、データ変換情報Ａ１と記す。また、データ圧縮装置２が図２７（ｂ）に例示するデータ解析結果およびデータ変換情報を生成したとする。以下、このデータ解析結果およびデータ変換情報をそれぞれデータ解析結果Ａ２、データ変換情報Ａ２と記す。

次に、本実施例におけるデータ中継装置であるパーソナルコンピュータは、圧縮済みデータとして、データ圧縮装置１から図２７（ａ）に示すようなデータ解析結果Ａ１、データ変換情報Ａ１、符号データを受信し、同様にデータ圧縮装置２から図２７（ｂ）に示すようなデータ解析結果Ａ２、データ変換情報Ａ２、符号データを受信したとする。

本実施例における各データ中継装置であるパーソナルコンピュータ内の磁気ディスク装置（転送先情報記録部４５）には、転送先情報として図２８に示す転送先情報（階層番号３）が記録されているとする。ただし、本実施例では、データ中継装置の階層は３階層であり、階層番号１のデータ中継装置は、図２８（ａ）に例示する転送先情報を記憶しているものとする。同様に、階層番号２，３のデータ中継装置は、それぞれ、図２８（ｂ）、図２８（ｃ）に例示する転送先情報を記憶しているものとする。ここでは、図２８（ｃ）に例示する転送先情報を記憶しているデータ中継装置３，１に着目して説明する。

図２８に示した転送先情報（階層番号１）、転送先情報（階層番号２）、および転送先情報（階層番号３）において、記号集合の欄には、記号集合に該当する各記号を示している。また、データ中継装置宛先情報には、記号集合の各記号の圧縮済みデータを転送する宛先として、宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号が「：」という文字によって結合された情報を示している。

本実施例におけるデータ中継装置（ここでは階層番号３の場合を例にする。）であるパーソナルコンピュータ内の磁気記憶装置（受信データ記録部４２）は、複数のデータ圧縮装置から受信した圧縮済みデータを記憶する。

次に、本実施例におけるデータ中継装置であるパーソナルコンピュータ内の中央演算装置は、その磁気記憶装置に記録された圧縮済みデータ内のデータ変換情報を用いて、圧縮済みデータ内の符号を記号に変換する。次に、階層番号３のデータ中継装置の中央演算装置は、図２８（Ｃ）に示す転送先情報を参照し、「００００」、「１１１１」、「００００１１１１」の記号を記号集合Ａとして、「０１１０」を記号集合Ｂとして、「１００１」をまた記号集合Ｃとして抽出する。

この抽出動作では、例えばデータ内のビット列に対して、記号「０１１０」と「１００１」の判定処理のみを行い、「０１１０」および「１００１」と判定されない記号を記号集合Ａに分類することで、記号を一つずつ分類する場合に比べて高速に行える。すなわち、記号集合に属する記号の数が少ない記号集合から順番に、その記号集合に属する記号（符号から変換された記号）を特定していくことで、分類を高速に行える。

記号集合Ａ、Ｂ、Ｃに関して、データ圧縮装置１から受信した圧縮済みデータ内の符号データとデータ圧縮装置２から受信した圧縮済みデータ内の符号データとが別々に、圧縮済みデータ記録部４４１として動作する磁気記憶装置内に保存されている。例えば、データ圧縮装置１から受信した圧縮済みデータ内における記号集合Ａに対応する符号データと、データ圧縮装置２から受信した圧縮済みデータ内における記号集合Ａに対応する符号データとは別々に保存される。他の記号集合についても同様である。

次に、データ中継装置の中央演算装置は、記号集合ごとに再圧縮処理を実施する。以下、記号集合Ａの場合を例にして再圧縮処理の詳細を説明する。

図２９は、複数のデータ解析結果から１つのデータ解析結果を生成する例を示す説明図である。データ中継装置の中央演算装置は、図２９に示すように複数の圧縮済みデータから複数のデータ解析結果を取得し、一つのデータ解析結果を生成する。図２９では、二つの圧縮済みデータ内のデータ解析結果から、一つのデータ解析結果を生成する場合を示している。データ中継装置の中央演算装置は、２つのデータ解析結果Ａ１，Ａ２に含まれる記号集合Ａの各記号毎に、その記号の頻度（出現回数）の和を算出する。具体的には、データ解析結果Ａ１，Ａ２に含まれる“００００”の頻度の和を求め、また、同様に、記号集合Ａに属する他の記号“１１１１”、“００００１１１１”についてもそれぞれ同様に頻度の和を求める。このように、図２９に示す１つのデータ解析結果Ａ３を導出する。

そして、データ中継装置の中央演算装置は、データ変換情報作成部４４５に相当する動作として、図２９に示したデータ解析結果Ａ３から、各記号（記号集合Ａの各記号）のハフマン符号化を行い、各記号とハフマン符号とを対応付けたデータ変換情報を生成する。データ解析結果Ａ３からハフマン符号化を行って導出したデータ変換情報Ａ３の例を図３０に示す。次に、その中央演算装置は、データ変換部４４６に相当する動作として、データ変換情報Ａ１およびデータ変換情報Ａ３を用いて、１階層下の装置から受信した圧縮済みデータ内の符号データを、新たなデータ変換情報に示される他の符号データに変換する。本例では、データ圧縮装置１から受信した圧縮済みデータ内の符号データであって記号集合Ａの記号「００００」に対応する符号「０１１０」（図２７に示すデータ変換情報Ａ１を参照。）を、新たなデータ変換情報Ａ３において「００００」に対応する符号「００」に変換する。同様に、記号集合Ａの記号「１１１１」に対応する「１」（図２７に示すデータ変換情報Ａ１を参照。）を、新たなデータ変換情報Ａ３において「１１１１」に対応する符号「１」に変換する。同様に、記号集合Ａの記号「００００１１１１」に対応する「０１１１」（図２７に示すデータ変換情報Ａ１を参照。）を、新たなデータ変換情報Ａ３において「００００１１１１」に対応する符号「０１」に変換する。

同様に、データ中継装置の中央演算装置は、データ変換部４４６に相当する動作として、データ変換情報Ａ２およびデータ変換情報Ａ３を用いて、データ圧縮装置２から受信した圧縮済みデータ内の符号データを、新たなデータ変換情報に示される他の符号データに変換する。本例では、データ圧縮装置２から受信した圧縮済みデータ内の符号データであって記号集合Ａの記号「００００」に対応する符号「１０１０」（図２７に示すデータ変換情報Ａ２を参照。）を、新たなデータ変換情報Ａ３において「００００」に対応する符号「００」に変換する。同様に、記号集合Ａの記号「１１１１」に対応する「１１」（図２７に示すデータ変換情報Ａ２を参照。）を、新たなデータ変換情報Ａ３において「１１１１」に対応する符号「１」に変換する。同様に、記号集合Ａの記号「００００１１１１」に対応する「１０１１」（図２７に示すデータ変換情報Ａ２を参照。）を、新たなデータ変換情報Ａ３において「００００１１１１」に対応する符号「０１」に変換する。

データ中継装置の中央演算装置は、記号集合Ｂ，Ｃに対してもそれぞれ同様の再圧縮処理を行う。図３１は、記号集合Ｂ，Ｃに関する再圧縮の例を示す説明図である。データ中継装置の中央演算装置は、データ解析結果Ａ３を求める場合と同様に、記号集合Ｂに属する記号の頻度の和を計算することによって、データ解析結果Ａ１，Ａ３から１つのデータ解析結果Ｂ３を導出し、また、記号集合Ｃに属する記号の頻度の和を計算することによって、データ解析結果Ａ１，Ａ３から１つのデータ解析結果Ｃ３を導出する（図３１参照。）。さらに、データ変換情報Ａ３を求める場合と同様に、データ解析結果Ｂ３，Ｃ３からそれぞれデータ変換情報Ｂ３，Ｃ３を導出する（図３１参照。）。

次に、データ中継装置の中央演算装置は、記号集合Ａに対するデータ変換部４４６の動作と同様に、データ変換部４４６に相当する動作として、データ変換情報Ａ１，Ａ２およびデータ変換情報Ｂ３を用いて、１階層下の装置から受信した圧縮済みデータ内の符号データを、新たなデータ変換情報に示される他の符号データに変換する。本例では、データ圧縮装置１から受信した圧縮済みデータ内の符号データであって記号集合Ｂの記号「０１１０」に対応する符号「０１０」を、新たなデータ変換情報Ｂ３において「０１１０」に対応する符号「０」に変換する（図２７に示すデータ変換情報Ａ１、図３１に示すデータ変換情報Ｂ３参照。）。同様に、データ圧縮装置２から受信した圧縮済みデータ内の符号データであって記号集合Ｂの記号「０１１０」に対応する符号「１００」を、新たなデータ変換情報Ｂ３において「１００１」に対応する符号「０」に変換する（図２７に示すデータ変換情報Ａ２、図３１に示すデータ変換情報Ｂ３参照。）。

また、データ中継装置の中央演算装置は、記号集合Ａ，Ｂに対するデータ変換部４４６の動作と同様に、データ変換部４４６に相当する動作として、データ変換情報Ａ１，Ａ２およびデータ変換情報Ｃ３を用いて、１階層下の装置から受信した圧縮済みデータ内の符号データを、新たなデータ変換情報に示される他の符号データに変換する。本例では、データ圧縮装置１から受信した圧縮済みデータ内の符号データであって記号集合Ｃの記号「１００１」に対応する記号「００」を、新たなデータ変換情報Ｃ３において「１００１」に対応する符号「１」に変換する。また、データ圧縮装置２から受信した圧縮済みデータ内の符号データであって記号集合Ｃ「１００１」に対応する符号「０」を、新たなデータ変換情報Ｃ３において「１００１」に対応する符号「１」に変換する。

次に、データ中継装置の中央演算装置は、転送先決定部４６の動作として、図２８（ｃ）に示した転送先情報（階層番号３）を参照し、データ変換部４４６に相当する動作によって記号集合Ａに対する再圧縮処理によって生成された圧縮済みデータを、ＩＰアドレスが１９２．１６８．２．１で、ポート番号が５０６０であるデータ中継装置へ送信する。同様に、データ中継装置の中央演算装置は、転送先決定部４６の動作として、図２８（ｃ）に示した転送先情報（階層番号３）を参照し、データ変換部４４６に相当する動作によって記号集合Ｂに対する再圧縮処理によって生成された圧縮済みデータを、ＩＰアドレスが１９２．１６８．２．２で、ポート番号が５０６０であるデータ中継装置へ送信する。同様に、記号集合Ｃに対する再圧縮処理によって生成された圧縮済みデータを、ＩＰアドレスが１９２．１６８．２．３で、ポート番号が５０６０であるデータ中継装置へ送信する。

圧縮済みデータ内における符号データのサイズは、符号データを構成する符号の長さの総和によって計算される。上述の再圧縮処理によって、記号集合Ａでは圧縮済みデータ内の符号データのサイズは、４７０から２５５に、記号集合Ｂでは９０から４０に、記号集合Ｃでは２４０から１６０となり、再圧縮処理をせずに圧縮済みデータを通信した場合に比べて、通信量が削減されている。

また、上記の再圧縮処理は、圧縮済みデータ記録部４４１に記録された圧縮済みデータを伸長した後に、記号分類部４３が動作を行い、伸長後のデータ全体に対するデータ解析処理およびデータ変換処理を行う。このとき、伸長後のデータよりもサイズの小さなデータ解析結果、データ変換情報から、圧縮済みデータを圧縮する前のデータに含まれる記号のデータ解析結果およびデータ変換情報を生成する。従って、圧縮済みデータを圧縮する前のデータに含まれる記号のデータ解析結果およびデータ変換情報を生成する場合に比べて、通信量を削減するための処理量も削減される。

本実施例における全てのデータ中継装置において、上記のデータ中継装置３，１と同様な処理が行われ、最後にデータ中継装置１，１および１，２が図２８に示した転送先情報（階層番号１）を参照し、記号集合毎に圧縮した圧縮済みデータを、データ収集装置７であるパーソナルコンピュータに送信する。本実施例では、データ中継装置１，１およびデータ中継装置１，２は、データ収集装置７であるパーソナルコンピュータと、ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１」、ポート番号「５０６０」を用いてＴＣＰ／ＩＰ通信ができるとする。

次に、本実施例におけるデータ収集装置７であるパーソナルコンピュータは、通信部１１であるＥｔｈｅｒｎｅｔ装置を用いて、データ中継装置１，１および１，２によって送信された圧縮済みデータを受信すると、受信データ記録部１２として機能する磁気記憶装置にその圧縮済みデータを記憶させる。

次に、データ収集装置７であるパーソナルコンピュータ内の中央演算装置は、データ解析結果取得部１３に相当する動作として、データ解析結果を、磁気記憶装置に記録された圧縮済みデータから、記号集合毎に取得する。

データ解析結果の例を、図３２に示す。図３２に示す例では、記号集合Ａの圧縮済みデータからデータ解析結果Ａ４が得られたことを表している（図３２（ａ）参照）。同様に、記号集合Ｂの圧縮済みデータからデータ解析結果Ｂ４が得られたことを表している（図３２（ｂ）参照）。また、記号集合Ｃの圧縮済みデータからデータ解析結果Ｃ４が得られたことを表している（図３２（ｃ）参照）。

本実施例では、データ収集装置７であるパーソナルコンピュータ内の、基本記号記述形式記録部１５として動作する磁気記憶装置内には、図３３に示すような記号記述情報が記録されているものとする。図３３に示した記号記述情報の例では、記号「０１１０」が別の記号「１００１」と記されていることを表している。

また、本実施例では、データ収集装置７であるパーソナルコンピュータ内の、派生記号記述形式記録部１７として動作する磁気記憶装置内には、図３４に示すような派生記号構成情報が記録されている。図３４に示した派生記号構成情報の例では、記号「００００１１１１」が、「００００」および「１１１１」という二つの記号から構成されていることを表している。

次に、データ収集装置７の中央演算装置は、符号演算部１４に相当する動作として、図３２に示すデータ解析結果Ａ４、Ｂ４、Ｃ４から、圧縮済みデータの符号データ内の符号に変換された記号に関する統計値を計算する。本実施例では、統計値としてヒストグラム（頻度表）を生成する場合について説明する。

データ収集装置７の中央演算装置は、まず、圧縮済みデータ内に含まれている記号集合Ａ，Ｂ，Ｃ内の記号総数を、図３２に示すデータ解析結果Ａ４，Ｂ４，Ｃ４から取得する。例えば、記号「００００」の総数は、データ解析結果Ａが示す記号「００００」の頻度「２００」であり、データ収集装置７の中央演算装置はこの値を取得する。

同様の処理によって、他の記号の総数についてもそれぞれ取得し、データ収集装置７の中央演算装置は、収集したデータ内に含まれる記号の頻度表を生成する。図３５（ａ）に例示する記号の頻度表１は、このように生成したヒストグラム（頻度表）の例を表している。なお、図３５は、データ収集装置７で生成される頻度表の例を示す。

次に、データ収集装置７の中央演算装置は、図３３に示した記号記述情報を用いて、記号「１００１」の総数を記号「０１１０」の記号の出現回数とみなして、記号「０１１０」の総数に加算する。図３５（ｂ）に示す記号の頻度表２は、このような記号記述情報に基づく加算により得られた頻度表の例を表している。

次に、データ収集装置７の中央演算装置は、符号演算展開部１６に相当する動作として、図３４に例示する派生記号構成情報を参照し、記号「００００１１１１」の総数を、記号「００００」および「１１１１」の出現回数とみなし、それぞれ記号「００００」の総数および記号「１１１１」の総数に加算する。すなわち、派生記号の出現回数を、派生記号の記述形式に含まれる各記号の出現回数とみなして、派生記号の記述形式に含まれる記号の個数に加算する。図３５（ｃ）に示す記号の頻度表３は、このような派生記号構成情報に基づく加算により得られた頻度表の例を表している。データ収集装置７の中央演算装置は、最終的に図３６に例示するヒストグラムを生成し、演算結果記録部１８として機能する磁気記憶装置に記録する。

以上の動作により、本実施例におけるデータ収集装置７であるパーソナルコンピュータは、データ生成装置であるＲＦＩＤリーダから生成されたデータ内に含まれる記号のヒストグラムである図３５（ｃ）に例示するヒストグラム３（記号の頻度表３）を得る。この動作は、伸長後のデータよりもサイズの小さなデータ解析結果を用いて四則演算を行うデータ解析結果取得部１３、符号演算部１４および符号演算展開部１６によって行われる。従って、収集した圧縮済みデータを、伸長後に記号の総数を集計して記号の頻度表３を生成する場合に比べて、中央演算装置の処理量を削減することができる。

次に、本実施例におけるデータ中継装置であるパーソナルコンピュータ内の中央演算装置による記号集合クラスタリング情報取得部４７の動作および、転送先情報更新装置５であるパーソナルコンピュータの動作について、図３７、図３８を参照して説明する。

データ中継装置として動作するパーソナルコンピュータ内の、実行履歴記録部４７１として動作する磁気記憶装置には、転送先決定部４６が転送した圧縮済みデータの通信速度と、データ再圧縮部４４が再圧縮処理に要した時間と再圧縮処理によって生成された圧縮済みデータのサイズ、圧縮済みデータのデータ解析結果、データ変換情報から構成される、実行履歴情報が記録されている。

図３７は、実行履歴情報の例を示す説明図である。図３７に示した例では、図３７に示した実行履歴情報を記録した磁気記憶装置を備えているデータ中継装置の中央演算装置が、サイズが８，０００Ｋｂ（キロビット）の圧縮済みデータを生成した際に、再圧縮処理時間に５０ｍｓ（ミリ秒）かかり、データ解析結果１３１を生成し、上位のデータ中継装置に送信した際の通信速度が５０Ｍｂｐｓであったことを表している。また、そのデータ中継装置のデータ中継装置識別情報が「３，１」であり、階層番号が「３」であることを表している。

本実施例におけるデータ中継装置であるパーソナルコンピュータ内の中央演算装置は、距離パラメータ計算部４７２の動作として、実行履歴情報から通信速度「５０（Ｍｂｐｓ）」を取得する。また、実行履歴情報から圧縮済みデータサイズ「８，０００（Ｋｂｉｔ）」および再圧縮処理時間「５０（ｍｓ）」も取得し、そのデータサイズ「８，０００（Ｋｂｉｔ）」を再圧縮処理時間「５０（ｍｓ）」で除算した値である「１６０（Ｍｂｐｓ）」を処理速度として算出する。そして、その中央演算装置を備えたパーソナルコンピュータ（データ中継装置）内のＥｔｈｅｒｎｅｔ装置を用いて、本実施例における転送先情報更新装置５であるパーソナルコンピュータに上記の通信速度「５０（Ｍｂｐｓ）」および処理速度「１６０（Ｍｂｐｓ）」と、データ中継装置識別情報「３，１」および階層番号「３」を送信する。

次に、本実施例におけるデータ中継装置であるパーソナルコンピュータ内の中央演算装置は、圧縮情報取得部４７３の動作として、実行履歴記録部４７１に記録されたデータ解析結果１３１（図３７参照）を取得する。また、データ中継装置の中央演算装置は、データ解析結果として頻度表以外の情報を生成する場合には、図３５（ａ）に例示する記号の頻度表１を生成するのと同様な方法で、図３８に示すような記号の頻度表４を生成する。そして、その中央演算装置を備えたパーソナルコンピュータ（データ中継装置）内のＥｔｈｅｒｎｅｔ装置を用いて、本実施例における転送先情報更新装置５であるパーソナルコンピュータに、その記号の頻度表４（図３８参照）を送信する。本実施例では、データ解析結果として頻度表を生成するので、図３７に示した実行履歴情報の例ではデータ解析結果１３１は、そのまま図３８に示す頻度表４として用いることができる。

次に、本実施例における転送先情報更新装置５であるパーソナルコンピュータ内の中央演算装置は、距離パラメータ取得部５２の動作として、通信部５１として機能するＥｔｈｅｒｎｅｔ装置を用いて、データ中継装置から送られる通信速度、処理速度、データ中継装置識別情報および階層番号を受信する。図３９は、転送先情報更新装置５が受信する通信速度、処理速度、階層番号およびデータ中継装置識別情報の例を示す説明図である。例えば、図３９の１行目に例示する情報は、階層番号が２であり、データ中継装置識別情報が２，１であるデータ中継装置から取得した通信速度および処理速度が、それぞれ５０，１６０であったことが示されている。

また、転送先情報更新装置５の中央演算装置は、記号分布生成部５３の動作として、通信部５１として機能するＥｔｈｅｒｎｅｔ装置を用いて、記号の頻度表４（図３８参照）を受信し、過去一定時間以内に受信した他の頻度表と記号の頻度表４とから、各頻度表内の記号の頻度を加算した数を新たな記号の総数とする頻度表を生成する。このようにして、記号毎の出現回数の総数を加算して得られた記号の頻度表の例を図４０に例示する。ただし、既に説明したように、データ解析結果として頻度表が実行履歴情報に含まれている場合には、その頻度表を受信すればよい。

次に、転送先情報更新装置５の中央演算装置は、記号集合クラスタリング部５４の動作として、以下の様な動作を行うことによって、記号クラスタ情報を生成する。中央演算装置は、上記のように生成した頻度表（図４０）に例示する頻度表において、記号およびその記号の頻度の組み合わせを頻度の降順にソートし、図１９に例示したようなソート済み頻度リストを生成する。

さらに、記号集合クラスタリング部５４として動作する中央演算装置は、図３９に例示する受信した通信速度、処理速度、階層番号およびデータ中継装置識別情報のから、同一の階層番号が割り当てられているデータ中継装置のデータ中継装置識別情報を抽出し、各階層毎にデータ中継装置識別情報を列挙した情報を生成する。さらに、列挙したデータ中継装置識別情報と、データ中継装置識別情報に対応する通信速度および処理速度の合計値と、転送対象記号総数とを対応付けた情報を作成し、通信速度および処理速度の合計値の降順にデータ中継装置識別情報と通信速度および処理速度の合計値と転送対象記号総数との組み合わせをソートする。そして、この各組み合わせに対してソート後の順位を付加することによって、ソート済みデータ中継装置リストを生成する。図３９に例示する情報にもとづいて、例えば、図２０に例示するソート済みデータ中継装置リストが生成される。

さらに、中央演算装置は、ソート済み頻度リストにおける順位第ｎ＋１位の記号の頻度から順位第ｎ位の記号の頻度を減算し、その減算結果である１階微分値に第ｎ位の順位を定める。この処理をｎ＝１，２，・・・の順番に減算を行えなくなるまで続けることによって、図２１に例示するような１階微分値リストを生成する。

さらに、中央演算装置は、１階微分値リストにおける順位第ｎ＋１位の１階微分値から順位第ｎ位の１階微分値を減算し、その減算結果である２階微分値に第ｎ位の順位を定める。この処理をｎ＝１，２，・・・の順番に減算を行えなくなるまで続けることで、図２２に例示するような２階微分値リストを生成する。

そして、中央演算装置は、２階微分値リストにおいて２階微分値の符号が１つ順位が上の２階微分値の符号から変化している場合、符号が変化している２階微分値の順位を抽出する。この抽出動作を２階微分値リストにおける順位の順番に行い、抽出された順位に対して抽出された順番に順位を定める。この動作によって、図２３に例示するような変曲点リストを導出する。

以上のように導出したソース済み頻度リスト（図１９参照。）、ソート済みデータ中継装置リスト（図２０参照。）、変曲点リスト（図２３）を用いて、図１８に示すステップＡ１〜Ａ１２の動作を行う。以上の動作を各階層毎に行うことで、記号クラスタ情報を生成する。

以上のような動作によって得られる記号クラスタ情報の例を図４１に示す。

本実施例において転送先情報更新装置５であるパーソナルコンピュータ内のデータ中継装置情報記録部５６として動作する磁気記憶装置には、データ中継装置情報が記憶されている。図４２は、転送先情報更新装置５に記憶されたデータ中継装置情報の例を示す説明図である。図４２に示すデータ中継装置情報において、階層番号０はデータ収集装置７を表す。例えば、図４２に示した表の２行目は、階層番号が２でデータ中継装置識別情報「１，１」が割り当てられたデータ中継装置であるパーソナルコンピュータは、宛先ＩＰアドレス１９２．１６８．１．１、宛先ポート番号５０６０を用いてＴＣＰ／ＩＰで通信可能であることを表している。図４２では、ＩＰアドレスとポート番号とを「：」という文字で連結した文字列で宛先情報を表している。

転送先情報更新装置５の中央演算装置は、転送先情報生成部５５に相当する動作として、図４１に示した記号クラスタ情報に含まれているデータ中継装置識別情報を、図４２に示したデータ中継装置情報において同一のデータ中継装置識別情報に対応付けられた宛先情報に変換し、階層番号毎に分割することで、図２８に示した転送先情報を生成する。

次に、転送先情報更新装置５の中央演算装置は、転送先情報生成部５５に相当する動作として、図４２に示したデータ中継装置情報から、各階層番号のデータ中継装置の宛先情報を取得し、転送先情報更新装置５であるパーソナルコンピュータ内のＥｔｈｅｒｎｅｔ装置を用いて、図２８に示した階層番号毎の転送先情報を、階層番号と同一の階層番号が割り当てられたデータ中継装置全てに送信する。例えば、転送先情報更新装置５の中央演算装置は、図４２のデータ中継装置情報内で階層番号が３の行内の宛先情報を参照して、宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号がそれぞれ「１９２．１６８．３．１」「５０６０」、「１９２．１６８．３．２」「５０６０」、「１９２．１６８．３．３」「５０６０」、「１９２．１６８．３．４」「５０６０」、「１９２．１６８．３．５」「５０６０」であるデータ中継装置として動作するパーソナルコンピュータに、Ｅｔｈｅｒｅｎｅｔ装置を用いて図４２の転送先情報（階層番号３）を、ＴＣＰ／ＩＰを用いて送信する。

上記の実施例では、データ中継装置識別情報を、各データ中継装置の実行履歴記録部４７１と、転送先情報更新装置５内のデータ中継装置情報記録部５６に記録する場合について説明したが、データ中継識別情報を、ＤＮＳ（Ｄｏｍａｉｎ Ｎａｍｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ）等の他の名前解決方法を用いて管理しておくこともできる。

上述の本発明は、通信ネットワークを介してデータを収集するデータ収集システムに好適に適用される。

本出願は、２００７年２月２７日に出願された日本出願特願２００７−０４７１１８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (11)

1. データを圧縮する複数のデータ圧縮装置と、データを中継する複数のデータ中継装置と、データを収集するデータ収集装置とを備えたデータ収集システムであって、
   データ中継装置は、
   １階層下位の装置から受信した、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果と、解析結果に応じて圧縮前のビット列である記号に対して定められる符号と、記号と符号との対応を示すデータ変換情報とを含む圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果から新たなデータ解析結果を導出するデータ解析結果合成手段と、
   前記新たなデータ解析結果に応じて、前記記号と新たな符号との対応関係を示す新たなデータ変換情報を生成するデータ変換情報作成手段と、
   前記受信した圧縮済みデータに含まれる符号を、前記受信した圧縮済みデータに含まれる記号と符号との対応を示すデータ変換情報と前記生成した新たな変換情報とに基づいて、前記新たなデータ変換情報に含まれる新たな符号に変換することでデータの再圧縮を行い、前記新たなデータ解析結果と、前記新たな符号と、新たなデータ変換情報と、再圧縮後の符号とを含む圧縮済みデータを生成するデータ変換手段と、
   前記新たな圧縮済みデータを１階層上位の装置に送信する送信手段と
   を有し、
   データ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムが少ないほど高階層になるように、データ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムに応じて階層毎に配置されることを特徴とするデータ収集システム。
2. データ圧縮装置は、
   圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果を導出し、解析結果に応じて、圧縮前のビット列である記号を圧縮後のビット列である符号に変換することで圧縮を行い、記号と符号との対応を示すデータ変換情報と、符号と、データ解析結果とを含む圧縮済みデータを生成するデータ圧縮手段と、
   圧縮済みデータを最下位の階層のデータ中継装置に送信する通信手段と
   を有し、
   データ中継装置の送信手段は、最上位の階層のデータ中継装置は、前記新たな圧縮済みデータをデータ収集装置に送信し、最上位以外の階層のデータ中継装置は、前記新たな圧縮済みデータを１階層上位のデータ中継装置に送信する
   ことを特徴とする請求項１に記載のデータ収集システム。
3. 前記データ中継装置は、
   圧縮済みデータの転送先となる１階層上位の装置毎に定められた記号集合と、前記１階層上位の装置の宛先情報とを対応付けた転送先情報を記憶する転送先情報記録手段と、
   １階層下位の装置から受信した圧縮済みデータを、転送先情報に含まれる記号集合に基づいて分類する記号分類手段と、
   受信した各圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果から新たなデータ解析結果を記号集合毎に導出するデータ解析結果合成手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のデータ収集システム。
4. 各階層のデータ中継装置の転送先情報を更新する転送先情報更新装置を備え、
   転送先情報更新装置は、
   データ中継装置毎にデータ中継装置の識別情報と宛先情報とを対応付けたデータ中継装置情報を記憶するデータ中継装置情報記録手段と、
   各階層のデータ中継装置から、データ中継装置の識別情報と、データ中継装置が１階層上位の装置に圧縮済みデータを送信する際の通信速度と、再圧縮時の処理速度と、圧縮済みデータに含まれる符号に対応する各記号の頻度を示す情報である頻度表とを受信する受信手段と、
   同一階層の各データ中継装置から受信した頻度表を１つの頻度表に合成する記号分布生成手段と、
   記号分布生成手段に合成された頻度表と、データ中継装置の識別情報と、通信速度および処理速度とに基づいて、階層を示す階層番号と、記号集合と、データ中継装置識別情報とを対応付けた記号クラスタ情報を生成する記号クラスタ情報生成手段と、
   記号クラスタ情報とデータ中継装置情報から、各階層の転送先情報を生成する転送先情報生成手段と
   を有することを特徴とする請求項３に記載のデータ収集システム。
5. データを圧縮する複数のデータ圧縮装置と、データを収集するデータ収集装置と、データ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムが少ないほど高階層になるようにしてデータ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムに応じて階層毎に配置されるデータ中継装置とを備えるデータ収集システムに適用されるデータ収集方法であって、
   データ中継装置が、１階層下位の装置から受信した、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果と、解析結果に応じて圧縮前のビット列である記号に対して定められる符号と、記号と符号との対応を示すデータ変換情報とを含む各圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果から新たなデータ解析結果を導出し、
   データ中継装置が、前記新たなデータ解析結果に応じて、前記記号と新たな符号との対応関係を示す新たなデータ変換情報を生成し、
   データ中継装置が、前記受信した圧縮済みデータに含まれる符号を、前記受信した圧縮済みデータに含まれる記号と符号との対応を示すデータ変換情報と前記生成した新たな変換情報とに基づいて、前記新たなデータ変換情報に含まれる新たな符号に変換することでデータの再圧縮を行い、前記新たなデータ解析結果と、前記新たな符号と、新たなデータ変換情報と、再圧縮後の符号とを含む圧縮済みデータを生成し、
   データ中継装置が、圧縮済みデータを１階層上位の装置に送信する
   ことを特徴とするデータ収集方法。
6. データ圧縮装置が、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果を導出し、解析結果に応じて、圧縮前のビット列である記号を圧縮後のビット列である符号に変換することで圧縮を行い、記号と符号との対応を示すデータ変換情報と、符号と、データ解析結果とを含む圧縮済みデータを生成し、
   データ圧縮装置が、圧縮済みデータを最下位の階層のデータ中継装置に送信することを特徴とする請求項５に記載のデータ収集方法。
7. データ中継装置が、圧縮済みデータの転送先となる１階層上位の装置毎に定められた記号集合と、前記１階層上位の装置の宛先情報とを対応付けた転送先情報を予め記憶し、
   データ中継装置が、１階層下位の装置から、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果と、解析結果に応じて圧縮前のビット列である記号に対して定められる符号と、記号と符号との対応を示すデータ変換情報とを含む圧縮済みデータを受信し、
   データ中継装置が、１階層下位の装置から受信した圧縮済みデータを、転送先情報に含まれる記号集合に基づいて分類し、
   データ中継装置が、受信した各圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果から新たなデータ解析結果を記号集合毎に導出する
   ことを特徴とする請求項５に記載のデータ収集方法。
8. データを圧縮する複数のデータ圧縮装置と、データを収集するデータ収集装置と、データ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムが少ないほど高階層になるようにしてデータ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムに応じて階層毎に配置されるデータ中継装置とを備えるデータ収集システムに適用されるデータ中継装置であって、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果と、解析結果に応じて圧縮前のビット列である記号に対して定められる符号と、記号と符号との対応を示すデータ変換情報とを含む圧縮済みデータを受信するデータ中継装置において、
   １階層下位の装置から受信した、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果と、解析結果に応じて圧縮前のビット列である記号に対して定められる符号と、記号と符号との対応を示すデータ変換情報とを含む各圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果から新たなデータ解析結果を導出するデータ解析結果合成手段と、
   前記新たなデータ解析結果に応じて、前記記号と新たな符号との対応関係を示す新たなデータ変換情報を生成するデータ変換情報作成手段と、
   前記受信した圧縮済みデータに含まれる符号を、前記受信した圧縮済みデータに含まれる記号と符号との対応を示すデータ変換情報と前記生成した新たな変換情報とに基づいて、前記新たなデータ変換情報に含まれる新たな符号に変換することでデータの再圧縮を行い、前記新たなデータ解析結果と、前記新たな符号と、新たなデータ変換情報と、再圧縮後の符号とを含む圧縮済みデータを生成するデータ変換手段と、
   前記新たな圧縮済みデータを１階層上位の装置に送信する送信手段と
   を備えた
   ことを特徴とするデータ中継装置。
9. 所定の装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムが少ないほど高階層になるようにして、データ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムに応じて階層毎に配置されるデータ中継装置が記憶する転送先情報であって、圧縮済みデータの転送先となる１階層上位の装置毎に定められた記号集合と、前記１階層上位の装置の宛先情報とを対応付けた転送先情報を更新する転送先情報更新装置において、
   各データ中継装置毎にデータ中継装置の識別情報と宛先情報とを対応付けたデータ中継装置情報を記憶するデータ中継装置情報記録手段と、
   各階層のデータ中継装置から、データ中継装置の識別情報と、データ中継装置が１階層上位の装置に圧縮済みデータを送信する際の通信速度と、再圧縮時の処理速度と、圧縮済みデータに含まれる符号に対応する各記号の頻度を示す情報である頻度表とを受信する受信手段と、
   同一階層の各データ中継装置から受信した頻度表を１つの頻度表に合成する記号分布生成手段と、
   記号分布生成手段に合成された頻度表と、データ中継装置の識別情報と、通信速度および処理速度とに基づいて、階層を示す階層番号と、記号集合と、データ中継装置識別情報とを対応付けた記号クラスタ情報を生成する記号クラスタ情報生成手段と、
   記号クラスタ情報とデータ中継装置情報から、各階層の転送先情報を生成する転送先情報生成手段と
   を備えたことを特徴とする転送先情報更新装置。
10. 圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果と、解析結果に応じて圧縮前のビット列である記号に対して定められる符号と、記号と符号との対応を示すデータ変換情報とを含む圧縮済みデータを受信し、新たな圧縮済みデータを生成して他の装置に中継するコンピュータに搭載されるデータ中継プログラムであって、
    コンピュータに、
    １階層下位の装置から受信した、圧縮対象のデータの統計的特性の解析結果であるデータ解析結果と、解析結果に応じて圧縮前のビット列である記号に対して定められる符号と、記号と符号との対応を示すデータ変換情報とを含む各圧縮済みデータに含まれるデータ解析結果から新たなデータ解析結果を導出するデータ解析結果合成処理、
    前記新たなデータ解析結果に応じて、記号と新たな符号との対応関係を示す新たなデータ変換情報を生成するデータ変換情報作成処理、および
    前記受信した圧縮済みデータに含まれる符号を、前記受信した圧縮済みデータに含まれる記号と符号との対応を示すデータ変換情報と前記生成した新たな変換情報とに基づいて、前記新たなデータ変換情報に含まれる新たな符号に変換することでデータの再圧縮を行い、前記新たな符号と、新たなデータ変換情報と、再圧縮後の符号とを含む圧縮済みデータを生成するデータ変換処理、
    前記新たな圧縮済みデータを１階層上位の装置に送信する送信処理と
    を実行させるためのデータ中継プログラム。
11. 所定の装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムが少ないほど高階層になるようにして、データ収集装置までのホップ数またはラウンドトリップタイムに応じて階層毎に配置されるデータ中継装置が記憶する転送先情報であって、圧縮済みデータの転送先となる１階層上位の装置毎に定められた記号集合と、前記１階層上位の装置の宛先情報とを対応付けた転送先情報を更新し、各データ中継装置毎にデータ中継装置の識別情報と宛先情報とを対応付けたデータ中継装置情報を記憶するデータ中継装置情報記録手段を備えたコンピュータに搭載される転送先情報更新プログラムであって、
    前記コンピュータに、
    各階層のデータ中継装置から、データ中継装置の識別情報と、データ中継装置が１階層上位の装置に圧縮済みデータを送信する際の通信速度と、再圧縮時の処理速度と、圧縮済みデータに含まれる符号に対応する各記号の頻度を示す情報である頻度表とを受信する受信処理、
    同一階層の各データ中継装置から受信した頻度表を１つの頻度表に合成する記号分布生成処理、
    記号分布生成処理に合成された頻度表と、データ中継装置の識別情報と、通信速度および処理速度とに基づいて、階層を示す階層番号と、記号集合と、データ中継装置識別情報とを対応付けた記号クラスタ情報を生成する記号クラスタ情報生成処理、および
    記号クラスタ情報とデータ中継装置情報から、各階層の転送先情報を生成する転送先情報生成処理
    を実行させるための転送先情報更新プログラム。

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