JP5487273B1 - 情報伝達装置及びそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】環境変化が激しい状況においても異なるネットワークエリア間で情報を伝達できるようにする。
【解決手段】端末１００において、ネットワークエリア間を移動するごとに、ネットワーク変遷情報を生成し記憶部１０１に記憶するようにし、かつネットワークエリアＢに存在する状態で当該エリアＢに存在する他のノードから送信された伝達情報を受信したとき、この受信された伝達情報を記憶部１０１に記憶する。そして、端末１０１がネットワークエリアＢからネットワークエリアＡに移動した場合に、上記記憶された変遷情報に基づいて自装置がアンステイブルノードであるか否かを判定し、アンステイブルノードの場合に移動前のネットワークエリアＢで受信し記憶した伝達情報を読み出して、移動後のネットワークエリアＡに存在するスーパーノードＳＮＤ１へ送信する。
【選択図】図３

Description

この発明は、例えば災害時のように通信状態が不安定な状況においても情報伝達を可能にする情報伝達装置及びそのプログラムに関する。

近年、災害時等の特殊な状況においても臨機応変に動作するレジリエントなＩＣＴ（Information and Communication Technology）システムが注目されている。特に、災害時には必要な情報を収集可能なことが安全確保につながるため、その必要性は益々高まっている。しかし、災害時にはインターネット等の上位ネットワークの通信が不安定になる、ネットワークを構成する端末の入れ替わりが頻繁に起こる等の環境変化が激しく、平常時の運用で広く用いられているサーバ・クライアント通信のシステムでは対応が困難という問題がある。

一方、環境変化に依存し難い情報流通を実現する手法として、Ｐ２Ｐ（Peer-to-Peer）ネットワークを応用した手法が提案されている。例えば、非特許文献１には、同一地域でネットワークエリアを分け、各端末（ノード）がＰ２Ｐ通信を行うことにより同一ネットワークエリア内で情報を送受信可能とする技術が紹介されている。また、各ネットワークエリア内で代表端末（スーパーノード）を選出し、スーパーノード同士が情報を送受信することで、異なるネットワークエリア間における情報伝達を実現する手段も紹介されている。

本多俊貴他、"Ｐ２Ｐ環境下における災害情報交換システムの提案"、情報処理学会研究報告、ＥＩＰ、［電子化知的財産・社会基盤］、2009-EIP-46, vol. 13, pp.1-7, 2009.

ところが、非特許文献１に記載された技術では、異なるネットワークエリア間で情報伝送するためには、異なるネットワーク間を接続するためのインターネット等の上位ネットワークを介する必要がなる。このため、ネットワークを構成する端末の入れ替わりという環境変化には対応可能であるが、上位ネットワークの通信状態が不安定になる環境下においては、異なるネットワークエリア間で情報伝達を行えなくなる。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、通信環境の変化が激しい状況においても異なるネットワークエリア間で情報を伝達できるようにした情報伝達装置及びそのプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の第１の観点は、異なるエリアで構成される第１及び第２のネットワーク間を移動しながら当該第１及び第２のネットワークのエリア内に存在する他のノードとの間で情報伝送を行う情報伝達装置にあって、先ず情報伝達装置が第１のネットワークエリアに存在する状態で、当該エリアに存在する他のノードから送信された伝達情報を受信したときに、この受信された伝達情報を記憶媒体に記憶する。また、情報伝達装置が上記ネットワークエリア間を移動するごとに、各エリアへの滞在履歴の変遷を表す情報を生成し記憶する。そして、情報伝達装置が第１のネットワークエリアから第２のネットワークエリアに移動した場合に、上記記憶された変遷情報に基づいて、自装置が上記第１及び第２のネットワーク間を過去に移動した履歴を持つアンステイブルノードであるか否かを判定し、自装置がアンステイブルノードと判定されると、上記第１のネットワークエリアで受信し記憶した伝達情報を読み出して、第２のネットワークエリアに存在する他のノードへ送信するようにしたものである。

また、この発明の第１の観点は以下のような態様を備えることを特徴とする。
第１の態様は、自装置がアンステイブルノードであるか否かを判定する際に、上記記憶された変遷情報をもとに滞在履歴があるネットワークの実数が予め設定された第１の閾値以上であるか否かを判定する第１の判定処理と、滞在履歴がある複数のネットワークの中にエリア間の物理的距離が予め設定された第２の閾値以上離間しているネットワークが存在するか否かを判定する第２の判定処理と、滞在履歴があるネットワークの実数が２以上でかつ同一のネットワークへの滞在回数が予め設定された第３の閾値以上であるか否かを判定する第３の判定処理のうちの少なくとも一つを用いて、自装置がアンステイブルノードであるか否かを判定するものである。

第２の態様は、受信された伝達情報を記憶媒体に格納する際に、当該受信された伝達情報及び上記記憶手段に記憶されている伝達情報の優先度をそれぞれ計算すると共に、上記記憶手段の空き容量を計算する。そして、上記計算された空き容量が第４の閾値未満の場合に、上記記憶手段に記憶されている伝達情報の中で、上記受信された伝達情報より優先度が低い伝達情報を削除し、代わりに上記受信された伝達情報を上記記憶媒体に記憶させるようにしたものである。

第３の態様は、上記優先度を計算する手段として、上記受信された伝達情報が上記記憶媒体に記憶された時点で自装置が存在していたネットワークと自装置が現在存在するネットワークとの間の物理的距離を計算する第１の手段と、上記受信された伝達情報と、上記記憶媒体に記憶されている伝達情報との間の類似度を計算する第２の手段と、上記受信された伝達情報の新しさが第５の閾値以上であるか否かを判定する第３の手段を備え、これら第１、第２及び第３の手段による計算結果及び判定結果をもとに、上記受信された伝達情報の優先度を決定するようにしたものである。

第４の態様は、上記類似度を計算する第２の手段として、上記受信された伝達情報を空間ベクトル化してその余弦類似度を算出する手段を用いるものである。

この発明の一観点によれば、第１のネットワークエリアにおいて情報伝達装置が当該エリア内の他のノードから送信された伝達情報を受信し記憶した後、第２のネットワークエリアに移動すると、自装置がネットワーク間で移動した履歴を持つアンステイブルノードであるか否かが判定され、アンステイブルノードであれば自装置に記憶されている伝達情報が読み出されて第２のネットワークエリアに存在する他のノードへ送信される。すなわち、ネットワークエリアとこれらを接続する上位ネットワークとの間で通信障害等が発生した状態で、ネットワークエリア間を移動した履歴を持つ情報伝達装置を仲介してネットワーク間の伝達情報の転送を行うことが可能となる。

また第１の態様によれば、情報伝達装置が過去に滞在したことがあるネットワークの実数と、ネットワーク間の物理的距離と、過去に滞在したことがあるネットワークの実数が２以上でかつ同一のネットワークへの滞在回数が所定数以上であるか否かの判定結果のうちの少なくとも一つを用いて、自装置がアンステイブルノードであるか否かが判定される。このため、情報伝達装置がネットワークエリア間を渡り歩いているノードであるか否かを的確に判定することができる。

第２の態様によれば、伝達情報が受信されるごとに当該伝達情報の優先度と、記憶手段の空き容量が計算され、計算された空き容量が少ない場合に、上記記憶手段に記憶されている伝達情報の中で上記受信された伝達情報より優先度が低い伝達情報が削除されて、代わりに上記受信された伝達情報が上記記憶媒体に記憶される。したがって、伝達情報の仲介を行うアンステイブルノードの限られた記憶容量をより有効に活用することが可能となる。

第３の態様によれば、優先度を計算する際に、移動前後のネットワーク間の距離と、受信された伝達情報と記憶媒体に記憶されている伝達情報との間の類似度と、受信された伝達情報の新しさをもとに、上記受信された伝達情報の優先度が決定される。したがって、受信された伝達情報の優先度を正確に判定することができる。

第４の態様によれば、受信された伝達情報と記憶されている伝達情報との間の類似度が、空間ベクトル化されてその余弦類似度として算出される。このため、比較的簡単に類似度を求めることができる。
すなわちこの発明によれば、環境変化が激しい状況においても異なるネットワークエリア間で情報を伝達することができる情報伝達装置及びそのプログラムを提供することが可能となる。

この発明の原理説明に用いる図。 情報の優先度の判定規則の一例を示す図。 この発明の一実施形態に係る情報伝達装置の機能構成を示すブロック図。 図３に示した情報伝達装置で管理されるネットワークエリア変遷情報の一例を示す図。 図３に示した情報伝達装置に記憶される伝達情報の一例を示す図。 図３に示した情報伝達装置による全体の処理手順と処理内容を示すフローチャート。 図６に示した処理手順のうちアンステイブルノードの判定処理手順と処理内容を示すフローチャート。 図６に示した処理手順のうち伝達情報の優先度算出処理手順と処理内容を示すフローチャート。 図６に示した処理手順のうち伝達情報の記憶処理手順と処理内容を示すフローチャート。

［原理］
この発明では、ネットワークを滞在する端末（ノード）の「滞在したネットワークエリアの変遷」、及び「伝達情報の優先度」を利用することで課題を解決する。以下、図１を用いて説明する。
例えばＰ２Ｐネットワークでは、ネットワークに対するノードの加入・離脱が発生する。そこで、各ノードにはどこのネットワークエリアに加入・離脱したかを示す履歴を残しておく。この「所属したネットワークエリアの変遷」を表す情報を用いることで、ノードが同一ネットワークエリアに長期間滞在しているノード（以下ステイブルノードと称する）か、異なるネットワークエリア間を転々と移動しているノード（以下アンステイブルノードと称する）かを判別することが可能となる。

そして、ネットワークエリア間を転々と移動した履歴を持つアンステイブルノードＮＤ３に、移動前のネットワークエリアＢで発生した伝達情報を記憶させておき、当該アンステイブルノードＮＤ３がネットワークエリアＢを離脱して他のネットワークエリアＡに移動し加入したときに、上記移動前のネットワークエリアＢで記憶した伝達情報を読み出して移動後のネットワークエリアＡに存在するスーパーノードＳＮＤ１へ送信する。

このようにすることで、上記各エリアＡ，Ｂのネットワークとインターネット等の上位のネットワークとの間に通信障害が発生していても、他のエリアのネットワークに所属するノードに対し情報を伝達することが可能となる。

一方、ネットワークエリアＡ，Ｂを転々とするアンステイブルノードには伝達情報が順次蓄積されることになるが、記憶容量等の制限により記憶させることができる情報の数には限度がある。そこで、アンステイブルノードに記憶させるべき情報を決めるために「情報の優先度」を求める。情報の優先度を求めるためのパラメータとしては、例えば「ネットワークエリア間の物理的距離」、「情報の類似度」、「情報の新しさ」を用いる。

先ず、ネットワークエリア間の物理的距離とは、新たに滞在したネットワークエリアと過去に滞在したネットワークエリアとの間の地理的な距離のことである。この発明では、インターネット等の上位ネットワークに接続不可能な場合を想定するため、ネットワークエリアは無線ＬＡＮ（Local Area Network）のアドホックネットワーク等のように物理的な距離が近い端末同士で構成される。そのため、所属するネットワークエリアが変化するということは地球上の物理的な位置が変化したことと等しく、ネットワークエリア間の遠さはアンステイブルノードの位置変化の大きさと比例する。

次に、情報の類似度とは、新たに受信した情報とアンステイブルノードが記憶している情報との類似度合いを示す値である。似ていると判断されれば同じ内容を示している情報である可能性が高くなり、似ていないとなれば異なる内容を示している可能性が高くなる。この類似度を利用することにより、例えば似ていない情報をアンステイブルノードに優先的に記憶させる。このようにすることで、アンステイブルノードに記憶させるべき情報を自動的に判断でき、ノートの記憶容量を考慮しつつ有効な情報を優先的に伝達させることが可能になる。

情報間の類似度を求める手法としては、情報が文書ファイルであれば、例えばベクトル空間法を用いる。受信した情報の一つをＤ、アンステイブルノードに記憶されている情報の一つをＥ、情報Ｄと情報Ｅに出現する単語種類数をｎ、その単語種類のうちｉ番目の単語をｗi 、情報Ｄおよび情報Ｅにおける単語ｗの出現頻度をそれぞれＤw 、Ｅw とすると、情報Ｄと情報Ｅの情報の類似度Sim（Ｄ，Ｅ）は、例えば以下の式（１）により算出できる。

この場合、情報の類似度Simの取りうる値は−１≦Sim≦１であり、値が大きいほど類似していると見なす。

続いて、情報の新しさとは、その情報が登録もしくは更新されたタイムスタンプの新しさのことである。タイムスタンプが現時刻に近いほど新しいと判定し、遠ざかるほど古いと判定する。

以上の「ネットワークエリア間の物理的距離」、「情報の類似度」、「情報の新しさ」を用いて「情報の優先度」を算出する。図２は、情報の優先度の付け方を高、中、低の３段階にした場合を示した図である。この例では、「ネットワークエリア間の物理的距離が近いかつ情報の類似度が低い」ものが優先度を高く、「遠いかつ低い」ものは優先度が中程度、「遠いかつ高い」ものは優先度を低く設定している。さらに、「近いかつ高い」場合は情報の新しさも考慮し、新しければ優先度を高く、古ければ優先度を低く設定する。

この優先度判定例は、物理的に近くで発生した情報を優先的に更新することに主眼が置かれており、近隣に多くのネットワークエリアが存在し情報の変化が頻繁に起こる場合に特に有効な例である。ここで、ネットワークエリア間の物理的距離が遠いほど情報の優先度を高くすると、できる限り情報を遠くの様々なネットワークエリアまで伝達させたい場合に有効になる。この様に、これらのパラメータを利用して情報の優先度を求めることで、どんな情報伝播に主眼を置いているかの場合に応じて柔軟に対応することが容易になる。また、ネットワークエリア間の物理的距離、情報の類似度、情報の新しさは数値で表すことができるため、それらの加重平均値を情報の優先度とするといったように、連続的な値で扱ってもよい。

計算コストをかけても精密な優先度を算出したい場合には、連続的な値を利用するのが適しており、大まかな優先度であっても計算コストがかからないことに主眼をおく場合は上記の３段階（高、中、低）といった離散的な値を利用することが有効である。この様にすることで、精密さか計算コストのどちらを重視するかに対応することが可能になる。

以上のように、「所属したネットワークエリアの変遷」、及び「情報の優先度」を用いることで、インターネット等の上位ネットワークとの間の通信状態が不安定な環境下においても、アンステイブルノードの地域ネットワーク間の移動を利用した情報伝達が可能となる。

［一実施形態］
以下、図面を参照してこの発明に係わる一実施形態を説明する。
（構成）
ここでは、図１に示したネットワークシステムを例に説明する。図３はこの発明の一実施形態に係る情報伝達装置の構成を示す機能ブロック図であり、図１ではノードＮＤ１〜ＮＤ４がこれに相当する。情報伝達装置は、携帯電話機やスマートホン、タブレット型端末、ノート型パーソナル・コンピュータ等の移動端末（ノード）からなり、それぞれ利用者が所持している。

移動端末１００は、この実施形態を実現するために必要な機能として、記憶部１０１とアンテステイブルノード判定部１０２と、優先度算出部１０３と、ネットワークエリア決定部１０４と、スーパーノード判定部１０５と、スーパーノード機能部１０６と、伝達情報送受信部１０７と、位置情報測定部１０８と、通信インタフェース１１０と、タイマ１１１を備えている。このうち、記憶部１０１を除いた各機能部は、図示しないプログラムメモリに格納されたアプリケーション・プログラムを図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）に実行させることにより実現される。

記憶部１０１は、変遷情報記憶エリア１０１１と、伝達情報記憶エリア１０１２を有する。変遷情報記憶エリア１０１１は、移動端末１００のネットワークエリアへの滞在履歴を表す情報、つまり所属するネットワークの変遷情報を記憶するために用いられる。図４はその一例を示すもので、ネットワークエリアの識別情報であるエリア名に関連付けて、滞在開始時刻及び終了時刻と、滞在位置を示す緯度経度データを記憶したものとなっている。

伝達情報記憶エリア１０１２は、自端末で生成された伝達情報及び他の端末から受信した伝達情報を記憶するために用いられる。図５はその一例を示すもので、登録時刻と、登録ネットワークエリア名と、緯度経度データと、内容データと、優先度を表す情報とから構成される。

ネットワークエリア決定部１０４は、どこかのネットワークに加入した場合に当該ネットワークからネットワークエリア情報を受信し、この受信したネットワークエリア情報を記憶部１０１に記憶する。そして、スーパーノード判定部１０５、アンステイブルノード判定部１０２、伝達情報送受信部１０７及び位置情報測定部１０８に対し処理開始トリガを与える。また、所属していたネットワークから離脱した場合に、その時刻を記憶部１０１のネットワークエリア変遷情報記憶エリア１０１１内にある該当する項目に格納し、スーパーノード判定部１０５に対し開始トリガを送信する機能を有する。

スーパーノード判定部１０５は、上記ネットワークエリア決定部１０４或いは周期的にトリガを発生するタイマ１１１から開始トリガを受け取った場合に、自端末がスーパーノードとして動作すべき端末か否かを判定する。そして、スーパーノードとして動作すべきと判定した場合には、スーパーノード機能部１０６に対し開始トリガを与える。一方、現在スーパーノード機能が動作しているがスーパーノードとして動作する必要がなくなったと判定した場合には、スーパーノード機能部１０６に対し停止トリガを与える機能を有する。

スーパーノード機能部１０６は、開始トリガを受け取ったならばスーパーノード機能を起動し、停止トリガを受け取ったならばスーパーノード機能を停止する。なお、スーバーノード機能としては、ネットワークエリア内に新たに参加した端末から伝達情報を受信し、この受信した伝達情報を当該ネットワークエリアに既に所属している他の端末に対し配信する機能と、当該ネットワークエリアに所属している端末を把握する機能がある。この様な機能を有するスーバーノードを用いることで、ネットワークエリア内の伝達情報送受信を円滑に行うことができる。

アンステイブルノード判定部１０２は、開始トリガを受け取ったならば記憶部１０１よりネットワーク変遷情報を読み出し、このネットワーク変遷情報をもとに自端末がアンステイブルノードであるか否かを判定して、その判定結果をプログラムメモリに記憶する。アンステイブルノード判定フラグは、プログラム終了後まで保持している必要がないため、プログラムメモリに記憶することで記憶部１０１の容量を節約する。

伝達情報送受信部１０７は、開始トリガを受け取ったならば、自端末が滞在するネットワークエリア内に存在する他のノードより伝達情報を受信する。そして、プログラムメモリに自端末がアンステイブルノードであることを示す判定フラグが記憶されているか否かを判定し、記憶されていなければ上記受信した伝達情報を記憶部１０１の伝達情報記憶エリア１０１２に記憶する。一方、記憶されている場合には、情報の優先度算出部１０３に対し開始トリガを与える。また、ネットワークに加入した場合には、記憶部１０１の伝達情報記憶エリア１０１２に記憶されている伝達情報を読み出して、スーバーノードになっている端末へ送信する機能を有する。

情報の優先度算出部１０３は、ネットワークエリア間の物理的距離算出部１０２１と、情報の類似度算出部１０２２と、情報の新しさ算出部１０２３を有する。そして、開始トリガを受け取った場合に伝達情報の優先度を算出し、この算出した優先度を当該伝達情報に対応付けて記憶部１０１の伝達情報記憶エリア１０１２に記憶させる。

位置情報判定部１０８は、開始トリガを受け取った場合に、例えばＧＰＳ（Global Area Network）を利用して自端末の位置を測位し、この測位により得られた緯度経度データを記憶部１０１のネットワークエリア変遷情報記憶エリア１０１１内にある該当する項目に記憶させる。

（動作）
次に、以上のように構成された端末１００の動作を説明する。図６は端末１００による情報伝達動作の全体の処理手順と処理内容を示すフローチャートである。

（１）ネットワークＢに加入したときの動作
端末１００は、先ずステップＳ１において、ネットワークエリア決定部１０４により自端末が新たなネットワークに加入したか否かを監視している。そして、例えば図１に示したネットワークエリアＢに加入したことが検出されると、ステップＳ２において当該ネットワークからネットワークエリア情報を受信し、この受信したネットワークエリア情報を記憶部１０１のネットワークエリア変遷情報記憶エリア１０１１に格納する。続いてステップＳ３において、位置情報測定部１０８によりＧＰＳを利用して自端末の位置を測位し、この測位により得られた緯度経度データを記憶部１０１のネットワークエリア変遷情報記憶エリア１０１１に記憶させる。

端末１００は、次にステップＳ４において、スーパーノード判定部１０５により自端末がスーパーノードとして動作すべき端末か否かを判定する。スーパーノードとして動作すべきか否かの判定は、スーパーノード型Ｐ２Ｐで一般的に利用されている安定性（電源ＯＮ状態が所定期間以上連続していること）、記憶容量が所定容量以上であること、ＣＰＵのデータ処理速度が規定速度以上であること等をパラメータとして行われる。同一ネットワークエリア内でこれらの条件を満足すると、自端末をスーパーノードになるべき端末であると判定し、スーパーノード機能部１０６を動作させる。

端末１００は、次にステップＳ５によりアンステイブルノード判定部１０２を起動し、このアンステイブルノード判定部１０２の制御の下で、自端末がアンステイブルノードであるか否かを以下のように判定する。図７はその処理手順と処理内容を示すフローチャートである。

すなわち、先ずステップＳ５０１において、予め設定した期間における自端末が滞在したネットワークエリアの変遷情報を、記憶部１０１のネットワーク変遷情報記憶エリア１０１１から読み出す。続いてステップＳ５０２において、自端末が滞在したネットワークの実数、つまり２回以上滞在したネットワークエリアが存在する場合には当該ネットワークエリアへの滞在数を１回として数えたときのネットワークエリアの数を計数する。例えば、いま図４に示すように４つの滞在データが記憶されている場合、この４つの滞在データのうちエリアＡには２回滞在しているためこれを１回とし、その結果滞在したネットワークの実数は３となる。

そして、この計数されたネットワークの実数が予め設定された閾値以上であるか否かを判定する。この判定の結果、ネットワークの実数が予め設定された閾値以上であれば、アンステイブルノード判定部１０２はステップＳ５０５において自端末はアンステイブルノードであると判断し、その旨を示すアンステイブルノード判定フラグをプログラムメモリに記憶させる。

これに対し、上記計数されたネットワークの実数が閾値未満だったとする。この場合アンステイブルノード判定部１０２は、上記読み出されたネットワークエリア変遷情報の中に、現在滞在するネットワークエリアから予め設定された距離以上離れたネットワークエリアがあるか否かを判定する。例えば、いま読み出されたネットワークエリア変遷情報に図４に示すような滞在データが含まれているとすれば、これらの滞在データに含まれる緯度経度データをもとにネットワークエリア間の距離を算出する。そして、この算出したネットワークエリア間の距離を予め設定された閾値と比較し、閾値以上のネットワークエリアが存在すれば、ステップＳ５０５において自端末はアンステイブルノードであると判断して、その旨を示すアンステイブルノード判定フラグをプログラムメモリに記憶させる。

また、上記ステップＳ５０３による判定の結果、ネットワークエリア間の距離が閾値以上のネットワークエリアがネットワーク変遷情報中に存在しなかったとする。この場合アンステイブルノード判定部１０２は、ステップＳ５０４に移行して、上記読み出されたネットワークエリア変遷情報の中に、ネットワークエリア実数が２種類以上でかつ同一のネットワークエリアの最大出現数が予め設定された閾数以上あるか否かを判定する。同一のネットワークエリアの最大出現数とは、ネットワークエリア変遷情報の中に同一のネットワークエリアがいくつ含まれているかを数えたうち、最大の数となるものを指す。

図４を例にとると、ネットワークエリアＡは２回、エリアＢおよびエリアＣはそれぞれ１回の出現回数であるため、同一ネットワークエリアの最大出現数は２回となる。ここで、少なくとも２つの異なるネットワークエリアへの滞在履歴があり、かつ同一のネットワークエリアに対し加入・離脱を繰り返す端末は、複数のネットワークエリアを転々と移動することはないが、１つのネットワークエリアに対して定期的に滞在する端末と捉えることが可能であるため、ネットワークエリア間の情報伝播を託すに足りるアンステイブルノードの役割を果たせるとノードと見なすことができる。したがって、滞在したネットワークエリアの実数が２以上でかつ同一ネットワークエリアの最大出現数が閾値以上であれば、ステップＳ５０５において自端末はアンステイブルノードであると判断して、その旨を示すアンステイブルノード判定フラグをプログラムメモリに記憶させる。

（２）伝達情報を受信したときの動作
端末１００が、図１に示すネットワークエリアＢに滞在している状態で、当該ネットワークエリアＢに滞在する他の端末から自端末宛の伝達情報が送信されたとする。そうすると端末１００は、伝達情報送受信部１０７の制御の下、ステップＳ７において上記伝達情報を通信インタフェース１１０を介して受信する。そして、ステップＳ８により、プログラムメモリからアンステイブルノード判定フラグを読み出し、この判定フラグにより自端末がアンステイブルノードであるか否かを判定する。

上記判定の結果、自端末がアンステイブルノードであれば、ステップＳ９に移行してここで情報の優先度算出部１０３を起動し、この優先度算出部１０３により上記受信された伝達情報の優先度を以下のように計算する。図８はその処理手順と処理内容を示すフローチャートである。

すなわち、優先度算出部１０３は先ずステップＳ９０１において、上記受信した伝達情報が複数あればその中に優先度をまだ計算していない情報があるかどうかを判定する。そして、未計算の伝達情報があればステップＳ９０２に移行し、未計算の伝達情報を１つ選択する。

次に、上記選択された伝達情報について、ステップＳ９０３において、ネットワークエリア間の物理的距離算出部１０２１により、現在滞在しているネットワークエリアと、上記選択された伝達情報が記憶されたときに自端末が滞在していたネットワークエリアとの間の地理的距離を計算する。この地理的距離は、上記選択された伝達情報に含まれる緯度経度データと、現在滞在しているネットワークエリアの緯度経度データとをもとに計算される。この計算されたネットワークエリア間の物理的距離を表すデータは作業メモリに保存される。

続いてステップＳ９０４において、情報の類似度算出部１０２２により、上記選択された伝達情報と、記憶部１０２の伝達情報記憶エリア１０１２に記憶されている全ての伝達情報との間の類似度を算出する。情報の類似度は、先に原理の項で述べたように例えばベクトル空間法を用いて以下のように算出する。

すなわち、選択された伝達情報をＤ、伝達情報記憶エリア１０１２に記憶されている伝達情報の一つをＥ、上記伝達情報Ｄと記憶された伝達情報Ｅに出現する単語種類数をｎ、その単語種類のうちｉ番目の単語をｗi 、伝達情報Ｄおよび伝達情報Ｅにおける単語ｗの出現頻度をそれぞれＤw 、Ｅw とし、伝達情報Ｄと伝達情報Ｅとの間の情報の類似度Sim（Ｄ，Ｅ）を、下記の式（２）により算出する。

そして、この算出された各類似度のデータを作業メモリに保存する。

次にステップＳ９０５において、上記計算された類似度が最も低い伝達情報を選択し、この選択された伝達情報を予め設定した閾値と比較して当該閾値以下であるか否かを判定する。この判定の結果、閾値以下であればステップＳ９０６に移行し、上記算出したネットワーク間の物理的距離が予め設定された閾値以上であるかどうかを判定する。そして、閾値以上であれば、ステップＳ９０９において、上記選択された伝達情報の優先度を「中」に設定し、これを伝達情報に関連付けて作業メモリに保存する。これに対し上記ネットワーク間の物理的距離が閾値未満であれば、ステップＳ９１０において、上記選択された伝達情報の優先度を「高」に設定し、これを伝達情報に関連付けて作業メモリに保存する。

一方、上記選択された伝達情報の類似度が閾値より高かったとする。そうするとステップＳ９０５からステップＳ９０７に移行し、ここで上記算出したネットワーク間の物理的距離が閾値以下であるかどうかを判定する。そして、閾値より高ければステップＳ９１１において、上記選択された伝達情報の優先度を「低」に設定し、これを伝達情報に関連付けて作業メモリに保存する。

これに対し、上記算出したネットワーク間の物理的距離が閾値以下だったとすると、ステップＳ９０８に移行して、ここで上記選択された伝達情報の新しさが予め設定された閾値以上であるか否かを判定する。この判定の結果、閾値以上であればステップＳ９１０において、上記選択された伝達情報の優先度を「高」に設定し、これを伝達情報に関連付けて作業メモリに保存する。一方、閾値未満であればステップＳ９１１において、上記選択された伝達情報の優先度を「低」に設定し、これを伝達情報に関連付けて作業メモリに保存する。

以下同様に優先度算出部１０３は、受信された伝達情報の各々についてそれぞれ優先度を計算し、全ての伝達情報に対する優先度の計算が終了すると、ステップＳ１０に移行して、上記受信された伝達情報を記憶部１０１の伝達情報記憶エリア１０１２に記憶させる処理を以下のように実行する。図９はその処理手順と処理内容を示すフローチャートである。

すなわち、先ず受信された伝達情報に関連付けられた優先度をステップＳ１００１で判定する。この結果、優先度が「低」の伝達情報については、ステップＳ１００２において伝達情報記憶エリア１０１２の空き容量が所定量以上残っているか否かを判定し、残っていればステップＳ１００３で伝達情報記憶エリア１０１２に記憶させる。これに対し空き容量がなければ、記憶せずに破棄する。

次に、上記ステップＳ１００１による判定の結果、優先度が「中」の伝達情報については、ステップＳ１００４において伝達情報記憶エリア１０１２の空き容量が所定量以上残っているか否かを判定し、残っていればステップＳ１００５において伝達情報記憶エリア１０１２に記憶させる。これに対し所定量以上の空き容量がなければ、ステップＳ１００６において伝達情報記憶エリア１０１２に記憶されている伝達情報の中に優先度が「中」よりも低い、つまり優先度が「低」の伝達情報があるか否かを判定する。そして、優先度が「低」の伝達情報が見つかった場合には、ステップＳ１００７により当該伝達情報を削除し、しかる後ステップＳ１００８において、上記受信された優先度が「中」の伝達情報を記憶させる。

また、上記ステップＳ１００１による判定の結果、優先度が「高」の伝達情報については、ステップＳ１００９において伝達情報記憶エリア１０１２の空き容量が所定量以上残っているか否かを判定し、残っていればステップＳ１０１０において伝達情報記憶エリア１０１２に記憶させる。これに対し所定量以上の空き容量がなければ、ステップＳ１０１１において伝達情報記憶エリア１０１２に記憶されている伝達情報の中に優先度が「高」よりも低い、つまり優先度が「低」又は「中」の伝達情報があるか否かを判定する。そして、優先度が「低」又は「中」の伝達情報が見つかった場合には、ステップＳ１０１２により当該伝達情報のうち優先度が最も低いものを削除し、しかる後ステップＳ１０１３において、上記受信された優先度が「高」の伝達情報を記憶させる。

（３）他の端末から伝達情報の送信依頼を受信したときの動作
ネットワークエリアＢに滞在中に、同エリアの他の端末から伝達情報の送信要求が送られたとする。端末１００は、ステップＳ１１でこの送信要求の受信を検出すると、ステップＳ１２において伝達情報送受信部１０７を起動する。そして、この伝達情報送受信部１０７の制御の下、該当する伝達情報を記憶部１０１の伝達情報記憶エリア１０１２から読み出し、この読み出された伝達情報を通信インタフェース１１０から要求元の端末に向け送信する。

（４）ネットワークからの離脱したときの動作
端末１００がネットワークエリアＢから離れ、当該ネットワークエリアＢに滞在する他の端末から電波を受信できなくなったとする。そうすると、端末１００はネットワークエリア決定部１０４の制御の下、ステップＳ１３により自端末はネットワークエリアＢから離脱したと判断し、ステップＳ１４に移行する。そして、このステップＳ１４において、記憶部１０１のネットワークエリア変遷情報記憶エリア１０１１に記憶されている該当する滞在データに、離脱時刻を終了時刻として書込み、次のイベントが発生するまで待機状態となる。

（５）ネットワークエリアＢからネットワークエリアＡへ移動したときの動作
端末１００が上記ネットワークエリアＢから離脱した後、ネットワークエリアＡに移動し加入しようとしたとする。端末１００は、先に（１）で述べた場合と同様に、ステップＳ１においてネットワークエリア決定部１０４により自端末がネットワークに加入したか否かを監視している。そして、図１に示したようにネットワークエリアＡに加入したことが検出されると、（１）で述べた場合と同様に、ステップＳ２乃至ステップＳ５においてネットワークエリア情報の記憶処理、位置情報の測定処理、スーパーノードの判定処理をそれぞれ行った後、アンステイブルノードの判定処理を行う。

そして、このアンステイブルノードの判定処理の結果、自端末がアンステイブルノードであれば、ステップＳ６において伝達情報送受信部１０７の制御の下、記憶部１０１の伝達情報記憶エリア１０１２に記憶されている全ての伝達情報を読み出す。そして、この読み出された伝達情報を、通信インタフェース１１０からネットワークエリアＡのスーパーノードＳＮＤ１に向け送信する。なお、ネットワークエリアＡにスーパーノードＳＮＤ１が設定されていない場合には、ネットワークエリアＡに滞在する全ての端末へ同報送信するようにしてもよい。

したがって、アンステイブルな端末１００のネットワーク間移動により、移動前のネットワークエリアＢで端末１００が受信し記憶した伝達情報は、移動先のネットワークエリアＡに存在するスーパーノードＳＮＤ１又は他の端末ＮＤ１，ＮＤ２に伝達される。

（効果）
以上詳述したように一実施形態では、端末１００においてネットワークエリア間を移動するごとに、各エリアへの滞在履歴の変遷を表す情報を生成し記憶部１０１に記憶するようにし、ネットワークエリアＢに存在する状態で当該エリアＢに存在する他のノードから送信された伝達情報を受信したときに、この受信された伝達情報を記憶部１０１に記憶するようにしている。そして、端末１０１がネットワークエリアＢからネットワークエリアＡに移動した場合に、上記記憶された変遷情報に基づいて自装置がアンステイブルノードであるか否かを判定し、アンステイブルノードの場合に移動前のネットワークエリアＢで受信し記憶した伝達情報を読み出して、移動後のネットワークエリアＡに存在するスーパーノードＳＮＤ１へ送信するようにしている。

したがって、ネットワークエリアＡ，Ｂとインターネット等の上位ネットワークとの間で例えば災害により通信障害等が発生したとしても、アンステイブルノードである端末１００のネットワーク間移動を利用して、ネットワークエリアＡ，Ｂ間で情報を伝達することが可能となる。

また、端末１００がアンステイブルノードであるか否かの判定を、端末１００が過去に滞在したことがあるネットワークの実数と、ネットワーク間の物理的距離と、過去に滞在したことがあるネットワークの実数が２以上でかつ同一のネットワークへの滞在回数が所定数以上であるか否かの判定結果を用いて行っている。したがって、端末１００がネットワークエリアＡ，Ｂ間を渡り歩いているノードであるか否かを、的確に判定することができる。

さらに、伝達情報が受信されるごとに当該伝達情報の優先度と、記憶部１０１の伝達情報記憶エリア１０１２の空き容量が計算され、計算された空き容量が所定量に満たない場合に、上記記憶部１０１に記憶されている伝達情報の中で上記受信された伝達情報より優先度が低い伝達情報が削除されて、代わりに上記受信された伝達情報が上記記憶部１０１に記憶される。したがって、伝達情報の仲介を行うアンステイブルノードの限られた記憶容量をより有効に活用することが可能となる。

また優先度を計算する際には、移動前後のネットワーク間の距離と、受信された伝達情報と記憶媒体に記憶されている伝達情報との間の類似度と、受信された伝達情報の新しさをもとに、上記受信された伝達情報の優先度を決定するようにしている。しかも、伝達情報間の類似度の算出手法として、文書ファイルに対するベクトル空間法を用いている。したがって、受信された伝達情報の優先度を正確に判定することができる。

［他の実施形態］
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、アンステイブルノードである端末１００は移動先のネットワークエリアＡにおいて、記憶している伝達情報をスーパーノードＳＮＤ１へ送信する場合を例にとって説明したが、ネットワークエリアＡに所属している全てのノードＮＤ１，ＮＳ２，ＳＮＤ１に同報送信するようにしてもよい。

また、この発明はＰ２Ｐネットワーク以外に、有線ＬＡＮや無線ＬＡＮ等のように特定の地域に固定的な通信エリアを構築するネットワークを適用してもよく、その他ネットワークの数やその種類、ノードの種類や構成、伝達情報の送受信制御、優先度の計算、アンステイブルノードの判定等における各処理手順とその処理内容等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。

要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

ＮＤ１〜ＮＤ４…ノード、ＳＮＤ１，ＳＮＤ２…スーパーノード、ＮＷ…ネットワーク、１００…移動端末（ノード）、１０１…記憶部、１０１１…ネットワーク変遷情報記憶エリア、１０１２…伝達情報記憶エリア、１０２…アンテステイブルノード、１０３…優先度算出部、１０２１…ネットワークエリア間の物理的距離算出部、１０２２…情報の類似度算出部、１０２３…情報の新しさ算出部、１０４…ネットワークエリア決定部、１０５…スーパーノード判定部、１０６…スーパーノード機能部、１０７…伝達情報送受信部、１０８…位置情報測定部、１１０…通信インタフェース、１１１…タイマ。

Claims (6)

1. 異なるエリアで構成される第１及び第２のネットワーク間を移動しながら当該第１及び第２のネットワークのエリアに存在する他のノードとの間で情報伝送を行う情報伝達装置であって、
   前記ネットワーク間を移動するごとに当該ネットワークのエリアへの滞在履歴の変遷を表す情報を生成して記憶する変遷情報管理手段と、
   前記第１のネットワークのエリアに存在する状態で、当該エリアに存在する他のノードから送信された伝達情報を受信したときに、この受信された伝達情報を記憶媒体に格納する伝達情報受信手段と、
   前記第１のネットワークのエリアから第２のネットワークのエリアに移動した場合に、前記記憶された変遷情報に基づいて、自装置が過去に前記第１及び第２のネットワーク間を移動した履歴を持つアンステイブルノードであるか否かを判定する判定手段と、
   自装置がアンステイブルノードと判定された場合に、前記第１のネットワークのエリアで受信し記憶した伝達情報を読み出して、前記第２のネットワークのエリアに存在する他のノードへ送信する伝達情報送信手段と
   を具備することを特徴とする情報伝達装置。
2. 前記判定手段は、前記記憶された変遷情報に基づいて、滞在した履歴があるネットワークの実数が予め設定された第１の閾値以上であるか否かを判定する第１の判定処理と、滞在した履歴がある複数のネットワークの中にエリア間の物理的距離が予め設定された第２の閾値以上離間しているネットワークが存在するか否かを判定する第２の判定処理と、滞在履歴があるネットワークの実数が２以上でかつ同一のネットワークへの滞在回数が予め設定された第３の閾値以上であるか否かを判定する第３の判定処理のうちの少なくとも一つを用いて、自装置がアンステイブルノードであるか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の情報伝達装置。
3. 前記伝達情報受信手段は、
   前記受信された伝達情報及び前記記憶手段に記憶されている伝達情報の優先度をそれぞれ計算する手段と、
   前記記憶手段の空き容量を計算する手段と、
   前記計算された空き容量が第４の閾値未満の場合に、前記記憶手段に記憶されている伝達情報の中で、前記受信された伝達情報より優先度が低い伝達情報を削除し、代わりに前記受信された伝達情報を前記記憶媒体に記憶させる手段と
   を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の情報伝達装置。
4. 前記優先度を計算する手段は、
   前記受信された伝達情報を前記記憶媒体に記憶した時点で自装置が存在していたネットワークエリアと、自装置が現在存在するネットワークエリアとの間の物理的距離を計算する第１の手段と、
   前記受信された伝達情報と、前記記憶媒体に記憶されている伝達情報との間の類似度を計算する第２の手段と、
   前記受信された伝達情報の新しさが第５の閾値以上であるか否かを判定する第３の手段と、
   前記第１、第２及び第３の手段による計算結果及び判定結果をもとに前記受信された伝達情報の優先度を決定する手段と
   を備えることを特徴とする請求項３記載の情報伝達装置。
5. 前記類似度を計算する第２の手段は、前記受信された伝達情報を空間ベクトル化してその余弦類似度を算出することを特徴とする請求項４記載の情報伝達装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の情報伝達装置が備える各手段の処理を、当該情報伝達装置が備えるコンピュータに実行させるプログラム。

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