JP6335887B2 - データ通信方法、及びデータ処理システム - Google Patents

Description

本発明は、例えばセンサ等から取得したデータをサーバに送信するデータ通信方法、データ通信機、及びデータ処理システムに関する。

ある機器に備えられるセンサが、その機器の温度情報等のステータス情報を取得し、複数の機器のステータス情報をサーバで一括管理することがある。この場合、従来はセンサから取得したデータを、１つの無線規格を経由してインターネット回線に接続し、サーバに送信することとしていた。特許文献１及び２は、データを１つの無線規格を経由してインターネット回線に接続する態様を開示している。

特願２００４−８０５６３号公報 特願２０１１−６１７１８号公報

しかしながら、データを無線経由でインターネット回線に接続すると、外部環境等によって通信速度の低下や回線切断が起こり、データ欠損が発生することがある。例えば、工場の生産設備から発生するノイズの影響により、その無線に固有の周波数での通信が妨害されることによってデータ欠損が発生する。データ欠損が発生した場合、データ欠損のままで処理を行う態様と、再送処理を行う態様とのいずれかを採用することが考えられる。ここで、データ欠損のままで処理を行うと、データの抜けが生じるためデータ品質が低下する。一方、再送処理を行うと、再度の通信に一定時間を要するため、送信速度が悪化してしまう。特に、容量の大きいデータを取り扱う場合や、データ通信の頻度が高い場合は、再送処理を行っている間に次のデータを送信しなければならないという事態が起こり、リアルタイムでのデータ通信ができなくなる。

本発明は上記課題を解決するために、データ品質を確保しながら、送信速度を向上させることを目的とする。

本発明のデータ通信方法は、データを取得する工程と、前記データを複数の通信規格に応じて設けられてそれぞれが前記データの全部又は一部をパケットデータとして備える１または複数のパケットであってそれぞれの前記通信規格ごとの全ての前記パケットの前記パケットデータを合わせると前記データとなる前記パケットに変換する工程と、データ通信機から前記パケットをサーバに送信する工程と、前記データのデータ量と一致し前記データと１対１に関連付けられる受信バッファ領域を前記サーバ内に形成する工程と、前記パケットを前記サーバが受信するごとに前記パケットの正常送信判定を行う工程と、前記正常送信判定により正常送信されたと判定された前記パケットの前記パケットデータを前記受信バッファ領域の前記データに対応する位置に格納する工程と、前記受信バッファ領域の全ての領域に前記パケットデータが格納されることにより前記受信バッファ領域内の前記パケットデータ全体を前記データとして取り出す工程とを有し、同一の前記データを複数の異なる前記通信規格で前記サーバに前記パケットで送信し、複数の異なる前記通信規格で送信された前記パケットデータから受信する前記データを生成し、いずれかの前記通信規格で送信された前記パケットの１つが前記正常送信判定により正常送信されたと判定されなかった場合には、そのパケットの前記パケットデータが格納されるべき前記受信バッファ領域内の位置に、そのパケットとは異なる前記通信規格で送信されて正常送信されたと判定された前記パケットの前記パケットデータが格納され、前記受信バッファ領域の全ての領域に前記パケットデータが格納されると、その受信バッファ領域と関連付けられているデータのパケットであってその後サーバへ送信される予定の前記パケットの送信を中止させることを特徴とする。

また、本発明のデータ処理システムは、データ通信機およびサーバを備えるデータ処理システムであって、前記データ通信機は、外部からデータを取得するデータ取得デバイスと、互いに異なる通信規格で通信を行う複数の通信用回路と、前記データの一部又は全部からなるパケットデータ、前記データ通信機に固有の機器ＩＤ、前記データを取得した時刻を示すタイムスタンプ、前記データのデータ量を示すトータルレングス、前記データの中における前記パケットデータの位置を示す分割ＩＤ、及び誤り検出符号から構成される前記通信規格に準拠する複数のパケットに前記データを変換し、前記通信規格に準拠する前記パケットごとに対応する前記通信用回路を介して前記サーバへ送信させる制御部とを有し、それぞれの前記通信規格ごとの全ての前記パケットの前記パケットデータを合わせると前記データとなり、同一の前記データを複数の前記通信用回路を介して複数の異なる前記通信規格で前記サーバに前記パケットで送信し、複数の異なる前記通信規格で送信した前記パケットのいずれによっても前記データのうち前記サーバへ正常送信されなかった領域がある場合に限り再送処理を行い、前記サーバは、前記データのデータ量と一致し前記データと１対１に関連付けられる受信バッファ領域及びサーバ制御部を有し、前記サーバ制御部は、複数の前記パケットを受信し、前記誤り検出符号によって正常に受信したと判定された前記パケットに含まれる前記パケットデータを前記受信バッファ領域の前記データに対応する位置に格納し、前記受信バッファ領域の全ての領域に前記パケットデータが格納されることにより前記受信バッファ領域内の前記パケットデータ全体を前記データとして取り出し、同一の前記データを複数の異なる前記通信規格で前記サーバに前記パケットで送信し、複数の異なる前記通信規格で送信された前記パケットデータから受信する前記データを生成し、いずれかの前記通信規格で送信された前記パケットの１つが前記誤り検出符号により正常送信されたと判定されなかった場合には、そのパケットの前記パケットデータが格納されるべき前記受信バッファ領域内の位置に、そのパケットとは異なる前記通信規格で送信されて正常送信されたと判定された前記パケットの前記パケットデータを格納し、前記データ通信機の前記制御部は、前記受信バッファ領域の全ての領域に前記パケットデータが格納されると、その受信バッファ領域と関連付けられているデータのパケットであってその後サーバへ送信される予定の前記パケットの送信を前記データ通信機に中止させることを特徴とする。

以上のように、１つのデータを互いに異なる複数の通信規格で送信し、送信した一部のデータに欠損がある場合でも、他の通信規格で送信したデータで欠損部分を補うことができるため、１つの無線規格を経由してデータ通信を行う従来の態様と比較して、データ品質を確保しながら、再送処理が不要となり、送信速度を向上させることができる。

本発明のデータ通信機及びデータ処理システムの概要を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るデータ通信方法を示す図である。 本発明のデータ通信におけるパケットの例を示す図である。 本発明のデータ通信におけるパケットの例を示す図である。 本発明のデータ通信におけるパケットの例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る受信バッファ領域の例を説明する図である。 同受信バッファ領域における分割データの欠損領域の例を説明する図である。 同受信バッファ領域における分割データの欠損領域の例を説明する図である。 同受信バッファ領域における分割データの欠損領域の例を説明する図である。 同受信バッファ領域における最終的な欠損領域の例を説明する図である。 本発明の実施の形態２のデータ通信におけるパケットの例を示す図である。

まず、本発明のデータ通信機及びデータ処理システムについて、図１を参照しながら説明する。本発明のデータ処理システム１００は、データ通信機１１０と、サーバ１２０とを備える。

データ通信機１１０は１または複数の機器１４０と接続され、機器１４０から各種データを取得する。機器１４０は、工場の製造装置、移動体の各種システム等様々なものが用いられる。さらにデータ通信機１１０は、取得したデータをサーバ１２０に送信する。サーバ１２０は、受信したデータを解析したり、受信したデータに基づいて機器１４０の動作を制御するコマンドを生成し、データ通信機１１０にコマンドを送信したりする。なお、受信データの解析やコマンドの生成は、サーバ１２０に接続される他の装置（図示せず）で行うこともできる。

ここで、本発明のデータ通信機１１０、データ通信方法及びデータ処理システム１００では、取得した同一のデータを複数の通信規格を用いてデータ通信機１１０からサーバ１２０に送信する。また、それぞれの通信規格により送信されるデータは、通信規格に準拠する形式に変換される。さらに、それぞれの通信規格により送信されるデータは、通信規格のデータ量に応じて、１または複数の分割データであるパケットデータに変換して送信することもできる。送信されるパケットデータは通信規格に応じたパケットとして送信される。サーバ１２０は、データ通信機１１０から送信されるデータと１対１で関連付けられ、このデータのデータ量と一致する大きさの受信バッファ領域を備える。このような構成において、まず、データ通信機１１０は、同一のデータを通信規格ごとに別途サーバ１２０に送信する。つまり、データ通信機１１０は、同一のデータを用意された通信規格数だけ送信する。それぞれの通信規格に準拠したデータは、各通信規格に応じて１または複数のパケットに分割されて送信される。サーバ１２０は、パケットを受信するごとに受信したパケットが正常に送信されたかを確認し、正常に送信されている場合はそのパケットのパケットデータを受信バッファ領域のデータに対応する位置に格納する。そして、１または複数のパケット受信することにより受信バッファ領域の全領域にパケットデータが格納されると、サーバ１２０は、受信バッファ領域の全領域のパケットデータを送信されたデータとして取り出す。つまり、受信バッファ領域は、正常送信されたパケットデータを受信するごとに、その領域が埋められていく構成である。

例えば、データ通信機１１０は、データ取得デバイス１１１と、複数の通信用ボード１１２ａ〜１１２ｃと、マイクロコンピュータ等からなる制御部１１３とを備える。データ取得デバイス１１１は、例えば、数値データを取得するセンサ、画像データや動画データを取得するカメラ等が考えられるが、これらのデバイスに限られず、データの取得が可能なものであればどのようなものであってもよい。また、単に機器１４０で計測されたデータを取得するデバイスであっても良い。データ取得デバイス１１１は、複数の機器１４０それぞれに対して１つずつ設けられても良いし、１または複数のデータ取得デバイス１１１がそれぞれ１または複数の機器１４０に接続されても良い。データ取得デバイス１１１で取得したデータは、制御部１１３に送られる。

制御部１１３は、データ取得デバイス１１１及び複数の通信用ボード１１２ａ〜１１２ｃとそれぞれ接続される。以下、複数の通信用ボード１１２ａ〜１１２ｃは、通信用ボード１１２ａと、通信用ボード１１２ｂと、通信用ボード１１２ｃの３個で構成される場合について説明するが、これに限られず、通信用ボードの個数は２個であってもよく、または４個以上であってもよい。通信用ボード１１２ａ〜１１２ｃは、データ通信機１１０に接続される拡張ボードでも良いが、データ通信機１１０の基板等に回路が構成される通信用回路であっても良い。ここで、複数の通信用ボード１１２ａ〜１１２ｃは、互いに異なる通信規格でデータを送信する送信機であり、それぞれの中継器１１４ａ〜１１４ｃを介してインターネット回線１３０と接続される。例えば、通信用ボードの通信規格が３Ｇである場合、それに対応する中継器は３Ｇ基地局であり、通信用ボードの通信規格がＷｉ−Ｆｉである場合、それに対応する中継器は、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイントである。

これにより、制御部１１３は、互いに異なる複数の通信規格によって、インターネット回線１３０を介して、データ取得デバイス１１１が取得したデータをパケットに変換してサーバ１２０に送信することができる。サーバ１２０は、マイクロコンピュータ等からなるサーバ制御部１２１とサーバ記憶領域１２２とを有する。サーバ１２０は、例えば、複数のデータ通信機１１０とインターネット回線１３０を介して接続されており、それぞれのデータ通信機１１０から送信されるパケットを、サーバ記憶領域１２２で一括して管理することが可能である。サーバ１２０とインターネット回線１３０との間の接続は、有線、無線のいずれでもよい。また、サーバ制御部１２１は、複数の通信規格によって、インターネット回線１３０を介して、データ通信機１１０へコマンドを送信可能であることが望ましい。この場合、サーバ１２１は、サーバ記憶領域１２２に形成される受信バッファ領域に保存されるデータに基づいて、データ通信機１１０を動作させることができる。
（実施の形態１）
次に、実施の形態１として、データ通信機、データ通信方法及びデータ処理システムの具体的な構成について、図１〜図１０を参照しながら説明する。ここで、データ通信機及びデータ処理システムの基本構成は、図１に示した構成である。

まず、データ取得デバイス１１１がデータを取得する（図２のステップ１）。その後、取得したデータは制御部１１３に送られ、制御部１１３は、通信ボード１１２ａ〜１１２ｃの通信規格に準拠するそれぞれ１または複数のパケットＡ、パケットＢ、パケットＣにデータを変換する（図２のステップ２）。

パケットＡは通信ボード１１２ａの通信規格に準拠し、全てのパケットＡの実データ部分であるパケットデータを合わせると取得したデータが構成される。ここで、受信したデータを通信規格に応じて分割したパケットデータを分割データと称す。図３に示すようにパケットＡは、取得したデータを分割して生成される分割データＡと、データ通信機１１０に固有の機器ＩＤと、通信用ボード１１２ａの通信規格を特定する無線ＩＤと、データ取得デバイス１１１がデータを取得したときの時刻を示すタイムスタンプと、データのデータ量を示すトータルレングスと、その分割データがデータの中の何番号のデータであるかを示す分割ＩＤと、分割データのサイズを示すレングスと、誤り検出符号とを含む。

パケットＢは、通信ボード１１２ｂの通信規格に準拠し、全てのパケットＢの実データ部分である分割データを合わせると取得したデータが構成される。図４に示すようにパケットＢは、分割データＢと、機器ＩＤと、通信用ボード１１２ｂの通信規格を特定する無線ＩＤと、タイムスタンプと、トータルレングスと、分割ＩＤと、レングスと、誤り検出符号とを含む。同様に、パケットＣは、通信ボード１１２ｃの通信規格に準拠し、全てのパケットＣの実データ部分である分割データを合わせると取得したデータが構成される。図５に示すようにパケットＣは、分割データＣと、機器ＩＤと、通信用ボード１１２ｃの通信規格を特定する無線ＩＤと、タイムスタンプと、トータルレングスと、分割ＩＤと、レングスと、誤り検出符号とを含む。そして、制御部１１３は、通信用ボード１１２ａを介してパケットＡを、通信用ボード１１２ｂを介してパケットＢを、通信用ボード１１３ｃを介してパケットＣを、それぞれインターネット回線１３０を介してサーバ１２０に送信する（図２のステップ３）。なお、通信規格におけるパケットデータのデータ量の制限によっては、取得したデータ全てを１つのパケットで送信できる場合もある。そのため、パケットＡ、Ｂ、Ｃのいずれか１つまたは複数は、１つだけ生成される場合もある。

ここで、パケットＡ、Ｂ、Ｃは、それぞれ対応する通信用ボード１１２ａ〜１１２ｃが異なるため、通信規格もそれぞれ異なり、通信速度もそれぞれ異なる。そのため、パケットＡ、Ｂ、Ｃはそれぞれ異なるサイズの分割データを含む。例えば、パケットＣが送信される通信規格がＷｉ−Ｆｉであって、パケットＡが送信される通信規格が３Ｇである場合、Ｗｉ−Ｆｉは３Ｇと比較して通信速度が速く、一度に送信可能なデータのサイズも大きい。そのため、パケットＣの分割データＣのサイズは、パケットＡの分割データＡのサイズよりも大きくすることができる。以下、パケットＣ、パケットＢ、パケットＡの順番に通信速度が大きく、この順番で分割データのサイズも大きくなるものとして説明する。

次に、サーバ１２０はパケットＡ、Ｂ、Ｃを受信し、サーバ制御部１２１は、記憶装置であるサーバ記憶領域１２２内に受信バッファ領域１２３を作成する（図２のステップ４）。受信バッファ領域１２３は、データ通信機１１０から送信されるパケットの機器ＩＤ、タイムスタンプ、及びトータルレングスの情報を基にして作成される。すなわち、受信バッファ領域１２３は、送信されたパケットが含む機器ＩＤ及びタイムスタンプを用いて取得したデータと１対１で関連付けられ、例えば、受信バッファ領域１２３は取得したデータと同一の機器ＩＤ及びタイムスタンプが付される。また、受信バッファ領域１２３は、データのデータ量と同じ大きさであり、各パケットに含まれるトータルレングスにより、その大きさが示される。

受信バッファ領域１２３が作成された後、サーバ制御部１２１は、誤り検出符号を用いて受信したパケットが正常に送信されているかどうかを判定する。なお、ここでは誤り検出符号をパケットに付与し、誤り検出により正常に送信されているか否かを判定しているが、その他の方法で正常に送信しているか否かを判定しても良い（図２のステップ５）。パケットが正常に送信されている場合、そのパケットに含まれる分割データを、そのパケットに含まれる機器ＩＤ及びタイムスタンプと同一の機器ＩＤ及びタイムスタンプが付された受信バッファ領域１２３に格納する。なお、取得したデータと受信バッファ領域１２３との関連付けは、機器ＩＤ及びタイムスタンプを用いて判別しても良いが、そのほかの方法で判別しても良い（図２のステップ６）。このようにして、順次受信したパケットの正常送信の確認と分割データの格納を繰り返し、受信バッファ領域１２３が分割データで満たされることによって（図２のステップ７）、サーバ記憶領域１２２で分割される前のデータが復元されて送信完了とする（図２のステップ８）。

ここで、サーバ１２０は、同一データから生成されたパケットＡ、Ｂ、Ｃを個別に受信する。受信バッファ領域１２３の各領域は、受信した正常に送信されたパケットを受け取つごとに、そのパケットの分割データが格納されて埋められていく。以下、受信バッファ領域１２３に分割データが格納されていく工程について、図１，図６〜図１０を用いて詳細に説明する。

取得したデータが１または複数に分割され、各パケットＡは分割されたデータの１つを分割データとして備える。各パケットＡは、トータルレングスと分割ＩＤ等から分割された何番目のデータを備えるかを判別できる。そして、この順番で各パケットＡの分割データを並べることにより、取得したデータが復元される。同様に、パケットＢ、Ｃもそれぞれ取得したデータの分割位置が分かる態様で、取得したデータを分割して保持する。そのため、受信バッファ領域１２３の各領域は、図６に示すように、それぞれのパケットＡ、Ｂ、Ｃの分割データが格納される位置があらかじめ確定しており、そのパケットを正常受信した時にはその位置に分割データが格納される。

例えば、パケットＣ、Ｂ、Ａの順でサーバ１２０がパケットを受信し、分割データのデータ量もこの順で大きいとする。この場合、サーバ１２０は、最初に取得したデータの最初の位置の分割データが格納されたパケットＣを受信する。サーバ１２０は、このパケットＣを受信すると、正常に送信されているかどうか判定し、正常に送信されている場合は、図６に示すように、取得したデータに対応する位置である受信バッファ領域１２３の最上位にこのパケットＣの分割データＣを格納する。その後、この分割データＣが格納された後、正常にパケットＡ、Ｂを受信した時は、そのままその分割データを対応する位置に上書きしても良いし、すでに分割データが格納されているデータとしてパケットＡ、Ｂを破棄しても良い。次に、２番目のパケットＣを受信し、このパケットＣは正常に送信されていないと判断したとする。この場合は、２番目のパケットＣは破棄され、この分割データＣは受信バッファ領域１２３に格納されない。ここで、受信バッファ領域１２３のこの分割データＣが格納されなかった領域は分割データＣの欠損領域と定義されるとする。分割データＣの欠損領域には、その後正常に送信されたと判断されるパケットＡ又はパケットＣの分割データが格納される。以降この動作が繰り返され、最終的に受信バッファ領域１２３の全領域は、分割データＡ又は分割データＢ又は分割データＣが格納される。

以下、分割データＣの欠損領域に分割データＡ、Ｂが格納される構成を例示する。

サーバ１２０がパケットＣを受信できなかった場合、又は受信した分割データＣに誤りが検出された場合、図６に示すように、分割データＣが欠損する領域ができる。この場合、分割データＣの欠損領域には、図７に示すように、例えば、サーバ１２０がパケットＣの次にパケットＢを受信し、そのパケットＢが正常に送信されている場合、分割データＢが格納される。さらに、分割データＣの欠損領域の残りの領域に対応するパケットＢを次に正常に受信すると、その領域にも受信したパケットＢの分割データＢが格納される。

そして、受信バッファ領域１２３のうち、分割データＣが格納される部分及び分割データＣ欠損領域の部分は、パケットＣに含まれるレングスと分割ＩＤにより割り出すことができる。例えば、分割データＣのサイズ、すなわちレングスが６４、分割データＢのレングスが３２であって、図６に示すように、分割データＣの上から１番目、すなわち分割ＩＤ１を含むパケットＣの分割データＣは受信バッファ領域に格納されるが、分割ＩＤ２を含むパケットＣの分割データＣが欠損して、分割データＣの欠損領域ができたとする。この場合、パケットＣの分割ＩＤ１の部分は分割データＣで満たされており、そのサイズは６４である。このサイズは、レングスが３２である分割データＢの２個分に相当する。そして、分割ＩＤ１〜２を含むパケットＢの部分には既に分割データＣが格納されているため、サーバ制御部１２１は分割ＩＤ１〜２を含むパケットＢの分割データＢを受信バッファ領域に格納しない。そして、分割データＣの欠損領域のサイズは６４であるから、これは、パケットＢの分割ＩＤ３〜４に対応する部分である。そのため、サーバ制御部１２１は、分割ＩＤ３〜４を含むパケットＢの分割データＢが正常に送信されると、そのパケットＢの分割データＢを受信バッファ領域１２３に格納する。

また、分割データＣの欠損領域において、サーバ１２０が分割データＢを受信できなかった場合、又は受信した分割データＢに誤りが検出された場合、それらの分割データＢ、Ｃが欠損する領域ができる。この場合は、図７と同様に、その受信バッファ領域１２３において、サーバ１２０がパケットＡを受信し、パケットＡに誤りが検出されなければ、パケットＡに含まれる分割データＡを、図８に示すように、分割データＣ及びＢの両方が欠損する領域に格納する。分割データＢ及びＣの両方が欠損する領域は、パケットＢ及びＣに含まれるレングスと分割ＩＤにより割り出される。例えば、パケットＢのレングスが３２、パケットＡのレングスが１６である場合、パケットＢの分割ＩＤ３〜４に対応するパケットＡの分割ＩＤは、９〜１６である。そして、図８に示すように、分割ＩＤ３の分割データＢが欠損したとする。この場合、分割データＢの分割ＩＤ３の部分は、分割データＡの分割ＩＤ９〜１２に対応する。そのため、分割ＩＤ９〜１２が付されたパケットＡを正常に受信すると、分割データＢ及びＣの両方が欠損する領域に分割ＩＤ９〜１２が付されたパケットＡの分割データＡが格納される。

ここで、分割データＢのデータ量は、分割データＡのデータ量の整数倍であることが好ましい。図８に示すように、分割データＢのサイズが分割データＡのサイズの整数倍である場合、例えば、分割データＢのサイズが３２、分割データＡのサイズが１６である場合、分割データＢが欠損する領域には、丁度２個の分割データＡが格納される。そのため、受信バッファ領域１２３において、格納された分割データＡは分割データＢの格納領域をはみ出て格納されることはない。これに対して、図９に示すように、分割データＢのデータ量が分割データＡのデータ量の整数倍でない場合、例えば、分割データＢのレングスが１６、分割データＡのレングスが６である場合、分割データＢが欠損する領域に分割データＡを３個分格納する必要がある。しかし、３個分の分割データＡを格納すれば、分割データＢが欠損する領域から３つ目の分割データＡははみ出す。はみ出す部分を廃棄するためには、廃棄するための制御が複雑となる。廃棄する場合、はみ出す部分は、上記の例のようにパケットＡ及びＢのレングス及び分割ＩＤから割り出され、廃棄される。ただし、はみ出す部分が生じたとしても、正常に送信されたパケットを受信するたびに上書きする構成としていれば、はみ出す部分を割り出し、廃棄する必要はない。

以上より、実施の形態１に係るデータ通信方法によれば、１つの通信規格でパケットを送信して分割データが欠損したとしても、その領域は他の通信規格によるパケットの分割データで補われる。このため、分割データが欠損する領域においてパケットの再送処理を行う必要がなくなり、データ品質を維持しながら、再送処理を行う場合と比較して通信速度を向上させることができる。特に、容量が大きいデータを取り扱う場合や、データ通信の頻度が高い場合は、再送処理を行う間に次のデータを送信しなければならないという事態が起こり、リアルタイムでのデータ通信ができなくなるが、本実施の形態では、再送処理を行わない態様であるため、リアルタイムでのデータ通信が可能となる。さらに、２つの通信規格でパケットを送信して、その両方の分割データが欠損したとしても、その領域はさらに他の通信規格による分割データで補われる。このため、再送処理を行う場合と比較して、通信速度をさらに向上させることができる。

また、図１０に示すように、分割データＣと、分割データＢと、分割データＡのいずれもが欠損する場合も考えられる。このような結果になった場合に限り、再送処理を行う。

また、最終欠損領域についての再送処理としては、最終欠損領域のみの再送処理を行う態様と、受信バッファ領域１２３全体の再送処理を行う態様とが考えられる。最終欠損領域のみの再送処理を行う場合は、受信バッファ領域１２３全体の再送処理を行う態様と比較して、通信に必要なデータが少ないため処理速度が高いが、最終欠損領域の部分を特定する必要がある。最終欠損領域の部分は、例えば、欠損した領域に対応する各パケットに含まれるレングスと分割ＩＤから割り出される。一方、受信バッファ領域１２３全体の再送処理を行う場合、最終欠損領域のみの再送処理を行う場合と比較して、処理速度は低くなるが、最終欠損領域の部分を割り出す必要がないため制御を単純化できる。いずれの場合も、従来において、１つの通信規格で欠損領域が生じて再送処理を行う場合と比較すれば、データ品質を維持しながら結果的に通信速度が速くなる。

また、本実施の形態は、互いに異なる複数の通信規格を使用する態様であるため、それぞれの通信に使用される周波数が異なり、通信可能なエリアもそれぞれ異なる。例えば、Ｗｉ−Ｆｉによる通信状況は悪いが３Ｇによる通信状況は良好であるエリアにおいては、Ｗｉ−Ｆｉによる無線通信だけでは欠損の頻度が高く、データ転送の確度が著しく低下してしまう。これに対して、本実施の形態のように、例えばＷｉ−Ｆｉによる無線通信と、３Ｇによる無線通信とを両方とも使用すれば、Ｗｉ−Ｆｉ又は３Ｇの少なくともいずれかの通信状況が良好なエリアにおいて欠損の頻度を低下させることができるため、通信可能なエリアを拡張することができる。

なお、本実施の形態では、３つの通信規格を使用しているが、これを４つ以上の通信規格を使用する態様とすることで、さらに最終欠損領域が生じる確率は低下する。これにより、通信速度及びデータ品質をさらに向上させ、通信可能なエリアをさらに拡張することができる。２つの通信規格を使用する態様では、１つの通信規格を使用する態様と比較して最終欠損領域が生じる確率が下がり、３つの通信規格を使用する態様と比較して、最終欠損領域が生じる確率が上がるが、制御を単純化することができる。

また、受信バッファ領域１２３が分割データで満たされてデータ送信が完了したときに、その受信バッファ領域１２３の機器ＩＤ及びタイムスタンプと同一の機器ＩＤ及びタイムスタンプを含むパケットであって、サーバ１２０へ送信される予定のパケットの送信を中止する態様としてもよい。例えば、受信バッファ領域１２３が分割データＣで満たされてデータ送信が完了すれば、パケットＢ及びパケットＡをさらに送信しても、受信バッファ領域に格納する必要はない。そのため、そのようなパケットＢ及びパケットＡの送信を中止することで、無駄なデータ通信を抑制することができる。

なお、分割データＣ、分割データＢ、分割データＡの順番に、対応する通信規格の通信速度が高いこととして、この順番に受信バッファ領域に格納されることを説明したが、この順番に限られない。
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２に係るデータ通信について、図１、図１１を参照しながら説明する。以下の説明において、データ処理システムの各構成には、図１に示される参照符号と同じ参照符号が用いられる。実施の形態１では、制御部１１３はデータをパケットＡと、パケットＢと、パケットＣとに変換することを述べたが、実施の形態２では、制御部１１３はデータをパケットＡと、パケットＢとに変換するが、パケットＣに変換せず、代わりにパケットＣ’に変換する。

パケットＣ’は、図１１に示すように、データ取得デバイス１１１が取得したデータを、分割されることなくそのまま含む。そのため、パケットＣ’はデータの中の分割データの番号を特定する分割ＩＤや、分割データのデータ量を特定するレングスを含まない。

サーバ１２０がパケットＣ’を受信できなかった場合、又は受信したパケットＣ’に誤りが検出された場合等のパケットＣ’が正常に送信されなかった場合、パケットＣ’のデータが欠損する。そして、このデータの欠損の領域は、パケットＢの分割データＢ又はパケットＡの分割データＡで補われることとなる。このようにして、受信バッファ領域１２３が分割データＢ又は分割データＡで満たされることによって、データの送信が完了する。そして、分割データＡが欠損した場合、再送処理を行い、詳細については実施の形態１と同様であるため省略する。

実施の形態２に係るデータ通信においても、実施の形態１に係るデータ通信と同様に、３つの通信規格によってパケットの送信を行うため、通信速度及びデータ品質を向上させ、通信可能なエリアを拡張できる。詳細については、実施の形態１で述べた効果と同様であるため省略する。

なお、サーバ制御部１２１はサーバ記憶領域１２２で記憶領域を作成し、パケットＣ’はトータルレングスを含まなくともよい場合がある。トータルレングスは、実施の形態１で説明したように、受信バッファ領域のサイズを決めるために用いられるが、パケットＣ’は分割されることなくそのままデータを含むため、サーバ１２０がパケットＣ’を最も早く受信する場合、パケットＣ’に含まれるデータをそのままサーバ記憶領域１２２に保存すればよい。この場合、分割データを一時的に格納するための受信バッファ領域１２３を作成する必要はなく、パケットＣ’はトータルレングスを含む必要もない。

なお、実施の形態１及び２において、サーバ制御部１２１は、受信バッファ領域１２３を作成することを述べたが、例えば、データ取得デバイス１１１が取得するデータのサイズが小さい場合や、データ通信の頻度が低い場合等、各パケットＡ、Ｂ、Ｃがそれぞれデータを分割されることなくそのまま含む場合は、分割データを一時的に格納するための受信バッファ領域１２３を作成する必要はない。この場合、各パケットＡ、Ｂ、Ｃは受信バッファ領域を作成するためのトータルレングスを含む必要はない。

また、分割データを含むパケットは、その分割データのデータ量を特定するレングスを含むことを述べたが、これに限られない。例えば、パケットＣの分割データＣのサイズを６４、パケットＢの分割データＢのサイズを１６、パケットＡの分割データＡのサイズを４とするなど、予めパケットに含まれる分割データのサイズを決めておけば、各パケットはレングスを含まなくともよい。

また、各パケットＡ、Ｂ、Ｃは無線ＩＤを含むことを述べたが、各分割データがどの通信規格で送信されたかを特定する必要がない場合、各パケットＡ、Ｂ、Ｃは無線ＩＤを含まなくともよい。

また、データ通信機１１０からサーバ１２０へデータを送信することを述べたが、サーバ１２０からデータ通信機１１０へコマンド等を送信可能としてもよい。例えば、データ通信機１１０から送信されたデータをサーバ記憶領域１２２で確認した後に、そのデータに応じて機器１４０を制御するコマンドをデータ通信機１１０に送信して機器１４０を動作させることができる。

なお、データ処理システム１００のデータ通信機１１０及びサーバ１２０は、インターネット回線１３０を介して接続される場合を述べたが、これに限られず、直接通信を行ってもよい。直接通信を行う場合は、データ通信機１１０とサーバ１２０との間の距離が制限されるが、インターネット回線１３０を介して接続する場合は、距離が制限されず広域通信が可能となる。

通信規格として、３Ｇ及びＷｉ−Ｆｉを例として述べたが、他には２Ｇ、ＬＴＥ、４Ｇ、５Ｇ、４００ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯、ＤＥＣＴ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ミリ波通信等が考えられる。さらに、Ｗｉ−Ｆｉとしては、Ｗｉ−Ｆｉ（２．４Ｇ）やＷｉ−Ｆｉ（５Ｇ）等が考えられる。また、有線規格を用いてもよい。

Claims (9)

1. データを取得する工程と、
   前記データを複数の通信規格に応じて設けられてそれぞれが前記データの全部又は一部をパケットデータとして備える１または複数のパケットであってそれぞれの前記通信規格ごとの全ての前記パケットの前記パケットデータを合わせると前記データとなる前記パケットに変換する工程と、
   データ通信機から前記パケットをサーバに送信する工程と、
   前記データのデータ量と一致し前記データと１対１に関連付けられる受信バッファ領域を前記サーバ内に形成する工程と、
   前記パケットを前記サーバが受信するごとに前記パケットの正常送信判定を行う工程と、
   前記正常送信判定により正常送信されたと判定された前記パケットの前記パケットデータを前記受信バッファ領域の前記データに対応する位置に格納する工程と、
   前記受信バッファ領域の全ての領域に前記パケットデータが格納されることにより前記受信バッファ領域内の前記パケットデータ全体を前記データとして取り出す工程と
   を有し、同一の前記データを複数の異なる前記通信規格で前記サーバに前記パケットで送信し、複数の異なる前記通信規格で送信された前記パケットデータから受信する前記データを生成し、いずれかの前記通信規格で送信された前記パケットの１つが前記正常送信判定により正常送信されたと判定されなかった場合には、そのパケットの前記パケットデータが格納されるべき前記受信バッファ領域内の位置に、そのパケットとは異なる前記通信規格で送信されて正常送信されたと判定された前記パケットの前記パケットデータが格納され、
   前記受信バッファ領域の全ての領域に前記パケットデータが格納されると、その受信バッファ領域と関連付けられているデータのパケットであってその後サーバへ送信される予定の前記パケットの送信を中止させること
   を特徴とするデータ通信方法。
2. それぞれの前記パケットは、前記データ通信機に固有の機器ＩＤと、前記データを取得した時刻を示すタイムスタンプと、前記データのデータ量を示すトータルレングスと、前記データの中における前記パケットデータの位置を示す分割ＩＤと、誤り検出符号とがさらに付加され、
   前記受信バッファ領域は、前記機器ＩＤ及び前記タイムスタンプにより前記データと１対１に関連付けられ、
   前記パケットデータが格納される前記受信バッファ領域の前記データに対応する位置は、前記トータルレングス及び前記分割ＩＤにより特定され、
   前記正常送信判定は、前記誤り検出符号により誤りが検出されるか否かで判定される
   ことを特徴とする請求項１記載のデータ通信方法。
3. 前記通信規格ごとに前記パケットデータのデータ量が異なることを特徴とする請求項１記載のデータ通信方法。
4. 少なくとも１つの前記通信規格における前記パケットの前記パケットデータのデータ量が、前記データのデータ量より大きく、前記少なくとも１つの前記通信規格における前記パケットの前記パケットデータが前記データと一致することを特徴とする請求項１記載のデータ通信方法。
5. 前記データ通信機から前記サーバへの前記パケットの送信が、インターネット回線を介して行われることを特徴とする請求項１記載のデータ通信方法。
6. 前記サーバは、受信した前記データに基づいてコマンドを生成し、前記データ通信機へ前記コマンドを送信することを特徴とする請求項１記載のデータ通信方法。
7. データ通信機およびサーバを備えるデータ処理システムであって、
   前記データ通信機は、
   外部からデータを取得するデータ取得デバイスと、
   互いに異なる通信規格で通信を行う複数の通信用回路と、
   前記データの一部又は全部からなるパケットデータ、前記データ通信機に固有の機器ＩＤ、前記データを取得した時刻を示すタイムスタンプ、前記データのデータ量を示すトータルレングス、前記データの中における前記パケットデータの位置を示す分割ＩＤ、及び誤り検出符号から構成される前記通信規格に準拠する複数のパケットに前記データを変換し、前記通信規格に準拠する前記パケットごとに対応する前記通信用回路を介して前記サーバへ送信させる制御部と
   を有し、
   それぞれの前記通信規格ごとの全ての前記パケットの前記パケットデータを合わせると前記データとなり、同一の前記データを複数の前記通信用回路を介して複数の異なる前記通信規格で前記サーバに前記パケットで送信し、複数の異なる前記通信規格で送信した前記パケットのいずれによっても前記データのうち前記サーバへ正常送信されなかった領域がある場合に限り再送処理を行い、
   前記サーバは、
   前記データのデータ量と一致し前記データと１対１に関連付けられる受信バッファ領域及びサーバ制御部を有し、
   前記サーバ制御部は、複数の前記パケットを受信し、前記誤り検出符号によって正常に受信したと判定された前記パケットに含まれる前記パケットデータを前記受信バッファ領域の前記データに対応する位置に格納し、前記受信バッファ領域の全ての領域に前記パケットデータが格納されることにより前記受信バッファ領域内の前記パケットデータ全体を前記データとして取り出し、
   同一の前記データを複数の異なる前記通信規格で前記サーバに前記パケットで送信し、複数の異なる前記通信規格で送信された前記パケットデータから受信する前記データを生成し、いずれかの前記通信規格で送信された前記パケットの１つが前記誤り検出符号により正常送信されたと判定されなかった場合には、そのパケットの前記パケットデータが格納されるべき前記受信バッファ領域内の位置に、そのパケットとは異なる前記通信規格で送信されて正常送信されたと判定された前記パケットの前記パケットデータを格納し、
   前記データ通信機の前記制御部は、前記受信バッファ領域の全ての領域に前記パケットデータが格納されると、その受信バッファ領域と関連付けられているデータのパケットであってその後サーバへ送信される予定の前記パケットの送信を前記データ通信機に中止させること
   を特徴とするデータ処理システム。
8. 前記データ通信機から前記サーバへの前記パケットの送信を、インターネット回線を介して行うことを特徴とする請求項７記載のデータ処理システム。
9. 前記サーバは、受信した前記データに基づいてコマンドを生成し、前記データ通信機へ前記コマンドを送信することを特徴とする請求項７記載のデータ処理システム。