JP6447723B2

JP6447723B2 - 観測システムおよび観測方法

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Publication number: JP6447723B2
Application number: JP2017521482A
Authority: JP
Inventors: 康志栗原; 浩一郎山下; 鈴木　貴久; 貴久鈴木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2015-06-05
Filing date: 2015-06-05
Publication date: 2019-01-09
Anticipated expiration: 2035-06-05
Also published as: WO2016194235A1; US20180067218A1; TW201711006A; TWI616854B; JPWO2016194235A1

Description

本発明は、観測システム等に関する。

ワイヤレス通信を行う複数のセンサーノードを配置したワイヤレスセンサーネットワークを用いて、観測装置が各種の環境情報を収集するモニタリング技術が存在する。例えば、環境情報は、温度や湿度、地中の水分量、加速度の情報が含まれる。以下の説明において、ワイヤレスセンサーネットワークをＷＳＮと表記する。

ここで、ＷＳＮの各センサーノードは、太陽電池等で駆動し、長期的に環境情報を計測するため、ワイヤレス通信に使える電力が限られている。このため、各センサーノードは、距離の離れた観測装置に直接環境情報を送信する代わりに、隣接する他のセンサーノードを中継するマルチホップ通信によって、環境情報を観測装置に送信する。

ＷＳＮの各センサーノードは、予めセンシング周期が設定されており、センシング周期毎に環境情報を計測し、計測した環境情報を、親サーバに送信する。

特開２００３−１１５０９２号公報特開２０１１−０１３７６５号公報特開２０１２−０８０６２２号公報

しかしながら、上述した従来技術では、各センサーノードから観測装置に送信される環境情報の数が不足するという問題がある。

例えば、ＷＳＮに含まれるセンサーノードの数が多くなると、各ノード間で輻輳が起きやすくなり、各センサーノードが計測した環境情報が親ノードに到達しない場合がある。観測装置は、最低限の環境情報を取得することができないと、正確なモニタリングを行うことが難しくなる。

１つの側面では、本発明は、各センサーノードから観測装置に送信される環境情報の数が不足することを抑止できる観測システムおよび観測方法を提供することを目的とする。

第１の案では、観測システムは、複数のノードと、サーバとを有する。サーバは、特定部と、算出部と、通知部とを有する。ノードは、送信部を有する。特定部は、データを複数のノードに送信し、複数のノードからデータの応答を受信することで、複数のノードからサーバに到達した到達データ数を特定する。算出部は、到達データ数およびシステムに含まれるノード総数に基づくデータの欠損率と、要求データ数とを基にして、複数のノードのうち、要求データ数以上のデータをサーバが受信するためにデータ送信を行うノードの割合を算出する。通知部は、算出部によって算出された割合の情報を、複数のノードに通知する。送信部は、割合の情報を基にして、前記サーバにデータを送信する。

センサーノードから観測装置に送信される環境情報の数が不足することを抑止できる。

図１は、本実施例に係る観測システムの一例を示す図である。図２は、観測システムのシーケンス図である。図３は、観測装置の構成を示す機能ブロック図である。図４は、ノードの構成を示す機能ブロック図である。図５は、観測装置の処理手順を示すフローチャートである。図６は、プロファイリング処理の処理手順を示すフローチャートである。図７は、モニタリング処理の処理手順を示すフローチャートである。図８は、ノードの処理手順を示すフローチャートである。図９は、周期測定処理の処理手順を示すフローチャートである。図１０は、ノードのハードウェア構成を示す図である。図１１は、観測プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。

以下に、本発明にかかる観測システムおよび観測方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本実施例に係る観測システムの一例を示す図である。図１に示すように、この観測システムは、観測装置１００と、ノード１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ，１０ｊとを有する。観測装置１００は、サーバの一例である。ここでは一例として、ノード１０ａ〜１０ｊを示すが、観測システムは、その他のノードを有していても良い。ノード１０ａ〜１０ｊをまとめて、適宜、ノード１０と表記する。

ノード１０は、エナジーハーベスト素子等を用いて充電を行い、無線受信、センサー反応等を契機にして各種の処理を実行する。また、ノード１０は、センサーを用いて計測した環境情報やその他の情報を無線で送信する。ノード１０は、電池を使い果たした場合には、再度充電を行い、上記処理を繰り返し実行する。環境情報は、例えば、温度や湿度、地中の水分量、加速度の情報が含まれる。

ノード１０は、マルチホップ通信によって、環境情報や、その他の情報を観測装置１００に送信する。ノード１０は、無線送信に使える電力が限られているので、電波到達距離が短い。このため、ノード１０は、観測装置１００からの距離が離れていると、直線無線通信を行うことができない。この場合には、ノード１０は、他のノード１０を中継するマルチホップ通信でデータを、観測装置１００に送信する。

例えば、ノード１０ｊが送信する観測装置１００宛のデータは、ノード１０ｈ，１０ａを中継して、観測装置１００に到達する。また、観測装置１００が送信するノード１０ｊ宛のデータは、ノード１０ａ，１０ｈを中継して、ノード１０ｊに到達する。

なお、ノード１０は、輻輳等の影響により、データ欠損が発生した場合には、再度データを送信する再送制御を行う。

観測装置１００は、プロファイリング処理およびモニタリング処理を実行する。まず、観測装置１００が実行するプロファイリング処理について説明する。観測装置１００は、観測システムに含まれる全ノード１０に対して、「データ収集命令」を送信する。ノード１０は、データ収集命令を受信すると、観測装置１００を宛先として応答データを送信する。

観測装置１００は、ノード１０から応答データを受信し、応答データの数を特定する。以下の説明では、適宜、応答データの数を到着データ数と表記する。観測装置１００は、観測システムに含まれるノード１０のノード総数と、到着データ数とを基にして、欠損率を算出する。また、観測装置１００は、ノード総数と、欠損率と、要求データ数とを基にして、測定実施確率を算出する。観測装置１００は、測定実施確率の情報を、観測システムに含まれる全ノード１０に通知し、後述するモニタリング処理に移行する。

要求データ数は、予め管理者に設定される値である。この要求データ数が指定されると、観測装置１００は、各ノード１０から受信するデータの数が、要求データ数以上という条件でモニタリングを行う。測定実施確率は、全ノード１０のうち、要求データ数以上のデータを観測装置１００が受信するために必要となる、データの送信を行うノード１０の数の割合を示す。

次に、観測装置１００が実行するモニタリング処理について説明する。観測装置１００は、観測システムに含まれる全ノード１０に対して、「周期データ収集命令」を送信する。ノード１０は、周期データ収集命令を受信すると、周期的な動作を開始する。ノード１０は、動作時において、ランダム変数を生成し、ランダム変数が測定実施確率以下である場合に、環境情報を観測装置１００に送信する。一方、ノード１０は、ランダム変数が測定実施確率よりも大きい場合には、次の周期においてランダム変数が生成されるまで、環境情報を送信することを抑止する。

観測装置１００は、一周期分の環境情報を受信すると、受信した一周期分の環境情報の数と、要求データ数とを比較する。観測装置１００は、環境情報の数が、要求データ数以上である場合には、周期毎に送信される環境情報を受信する処理を継続する。一方、観測装置１００は、環境情報の数が、要求データ数未満の場合には、プロファイリング処理に移行する。

図２は、観測システムのシーケンス図である。ここでは、ノード１０ａ，１０ｊを図示し、その他のノード１０の図示を省略する。プロファイリングフローについて説明する。観測装置１００は、データ収集命令を、ノード１０に送信する（ステップＳ１０）。ノード１０ａは、データ収集命令を受信すると、応答データを観測装置１００に送信する（ステップＳ１１）。ノード１０ｊは、データ収集命令を受信すると、応答データを観測装置１００に送信する（ステップＳ１２）。

観測装置１００は、ノード１０から応答データを受信すると、測定実施確率を算出する（ステップＳ１３）。観測装置１００は、測定実施確率を、ノード１０ａ，１０ｊに通知する（ステップＳ１４）。

モニタリングフローについて説明する。観測装置１００は、周期データ収集命令をノード１０に送信する（ステップＳ２０）。ノード１０ａ，１０ｊは、周期データ収集命令を受信すると、周期Ｔ１における動作と、周期Ｔ２における動作を行う。

周期Ｔ１について説明する。ノード１０ａは、ランダム変数を生成し、ランダム変数と測定実施確率とを比較する実施判断を行う（ステップＳ２１）。ノード１０ａは、ランダム変数が測定実施確率以下である場合には、センシングを行い環境情報を取得する（ステップＳ２２）。ノード１０ａは、環境情報を観測装置１００に送信する（ステップＳ２３）。

ノード１０ｊは、ランダム変数を生成し、ランダム変数と測定実施確率とを比較する実施判断を行う（ステップＳ２４）。ノード１０ｊは、ランダム変数が測定実施確率以下である場合には、センシングを行い環境情報を取得する（ステップＳ２５）。ノード１０ｊは、環境情報を観測装置１００に送信する（ステップＳ２６）。

周期Ｔ２について説明する。ノード１０ａは、ランダム変数を生成し、ランダム変数と測定実施確率とを比較する実施判断を行う（ステップＳ２７）。ノード１０ａは、ランダム変数が測定実施確率より大きい場合には、次の周期まで待機する。

ノード１０ｊは、ランダム変数を生成し、ランダム変数と測定実施確率とを比較する実施判断を行う（ステップＳ２８）。ノード１０ｊは、ランダム変数が測定実施確率以下である場合には、センシングを行い環境情報を取得する（ステップＳ２９）。ノード１０ｊは、環境情報を観測装置１００に送信する（ステップＳ３０）。

上記のように、本実施例に係る観測システムでは、観測装置は、全ノード１０から送信されるデータの欠損率に基づいて、測定実施確率を算出し、全ノード１０に測定実施確率を通知する。ノード１０は、通知された測定実施確率に基づいて、環境情報の送信制御を行う。このため、全ノード１０が一斉に環境情報を観測装置１００に送信することを抑止出来るので、輻輳を防止しつつ、要求データ数以上の環境情報を確保することができる。また、輻輳が発生しにくくなるためデータの欠損を防ぐことができ、ノード１０が環境情報を再送する回数が減り、消費電力を抑えることができる。

次に、観測装置１００の構成の一例について説明する。図３は、観測装置の構成を示す機能ブロック図である。図３に示すように、観測装置１００は、通信部１１０と、入力部１２０と、表示部１３０と、記憶部１４０と、制御部１５０とを有する。

通信部１１０は、無線通信によってノード１０とデータ通信を行う通信装置である。後述する制御部１５０は、通信部１１０を介して、ノード１０とデータをやり取りする。

入力部１２０は、各種の情報を観測装置１００に入力する入力装置である。入力装置は、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置に対応する。

表示部１３０は、制御部１５０から出力される情報を表示する表示装置である。表示部１３０は、ディスプレイやタッチパネル等に対応する。

記憶部１４０は、要求データ数情報１４１、ノード総数情報１４２、受信数情報１４３を有する。例えば、記憶部１４０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子などの記憶装置に対応する。

要求データ数情報１４１は、管理者等に設定される要求データ数の情報である。管理者は、入力部１２０を操作して、要求データ数情報１４１を、観測装置１００に入力する。

ノード総数情報１４２は、観測システムに含まれるノード総数の情報である。例えば、管理者は、ノード総数を予め把握しており、入力部１２０を操作して、ノード総数情報１４２を、観測装置１００に入力する。

受信数情報１４３は、一周期分の環境情報の受信数を示す情報である。受信数情報１４３は、周期毎の環境情報の受信数を保持しても良い。

制御部１５０は、特定部１５１、算出部１５２、通知部１５３、判定部１５４を有する。制御部１５０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）や、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積装置に対応する。また、制御部１５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路に対応する。

特定部１５１は、観測システムのノード１０に対してデータ収集命令を送信し、ノード１０からの応答データの数を集計することで、到着データ数を特定する処理部である。特定部１５１は、到着データ数の情報を、算出部１５２に出力する。例えば、特定部１５１は、データ収集命令を送信してから、一周期分に相当する一定時間の間に、ノード１０から受信した応答データの数を、到着データ数として特定する。

算出部１５２は、欠損率および測定実施確率を算出する処理部である。算出部１５２は、測定実施確率の情報を、通知部１５３に出力する。算出部１５２が欠損率を算出する処理について説明する。算出部１５２は、式（１）に基づいて欠損率を算出する。式（１）において、到着データ数ｎは、算出部１５２が特定部１５１から取得する到着データ数に対応する。ノード総数Ｎは、ノード総数情報１４２に含まれるノード総数に対応する。

欠損率Ｚ＝到着データ数ｎ／ノード総数Ｎ・・・（１）

次に、算出部１５２が測定実施確率を算出する処理について説明する。算出部１５２は、式（２）に基づいて測定実施確率を算出する。式（２）において、要求データ数Ｙは、要求データ数情報１４１に含まれる要求データ数に対応する。ノード総数Ｎは、ノード総数情報１４２に含まれるノード総数に対応する。欠損率Ｚは、式（１）により算出される欠損率Ｚである。αは、適宜、管理者に設定されるマージンである。

測定実施確率Ｐ＝要求データ数Ｙ／ノード総数Ｎ×（１−欠損率Ｚ）＋α・・・（２）

ここで、測定実施確率Ｐは、要求データ数以上のデータ数を収集したい場合に、ノード総数のうち、データ送信を行う必要があるノード数の割合に対応する値である。

通知部１５３は、測定実施確率の情報を、観測システムの全ノード１０に通知する処理部である。通知部１５３は、測定実施確率の情報の送信が完了すると、プロファイリング処理が終了した旨の情報を、判定部１５４に出力する。

上述した特定部１５１、算出部１５２、通知部１５３が実行する処理は、プロファイリング処理に対応する。

判定部１５４は、プロファイリング処理が終了した旨の情報を受け付けると、周期データ収集命令を観測システムの全ノード１０に通知することで、モニタリング処理を開始する。判定部１５４は、一周期経過する度に、一周期分の環境情報の受信数をカウントし、受信数情報１４３に格納する。判定部１５４は、一周期分の受信数と、要求データ数とを比較し、一周期分のデータ数が、要求データ数以上である場合には、モニタリング処理を継続する。

これに対して、判定部１５４は、一周期分の受信数と、要求データ数とを比較し、一周期分のデータ数が、要求データ数未満である場合には、特定部１５１、算出部１５２、通知部１５３に対して、再度、プロファイリング処理を要求する。

特定部１５１、算出部１５２、通知部１５３は、プロファイリング要求を受け付けると、再度プロファイリング処理を実行する。

次に、ノード１０の構成の一例について説明する。図４は、ノードの構成を示す機能ブロック図である。図４に示すように、このノード１０は、通信部１１と、センサー１２と、バッテリ１３と、記憶部１４と、制御部１５とを有する。

通信部１１は、無線通信によって、他のノードおよび観測装置１００とデータ通信を行う処理部である。後述する制御部１５は、通信部１１を介して、他のノード、観測装置１００とデータをやり取りする。

センサー１２は、各種の環境情報を計測するセンサーである。例えば、センサー１２は、環境情報として、気温、湿度、地中の水分量、加速度を計測する。

バッテリ１３は、ソーラーパネル等のエナジーハーベスト素子を用いて充電されるバッテリである。

記憶部１４は、環境情報１４ａ、測定実施確率情報１４ｂ、経路テーブル１４ｃを有する。例えば、記憶部１４は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子などの記憶装置に対応する。

環境情報１４ａは、センサー１２によって測定される環境情報である。測定実施確率情報１４ｂは、観測装置１００により通知される測定実施確率の情報である。経路テーブル１４ｃは、データを宛先に送信するための経路の情報を有する。例えば、経路テーブル１４ｃは、宛先と、宛先に至る隣接ノードとを対応付ける。

制御部１５は、測定部１５ａおよび送受信部１５ｂを有する。制御部１５は、例えば、ＡＳＩＣや、ＦＰＧＡなどの集積装置に対応する。また、制御部１５は、例えば、ＣＰＵやＭＰＵ等の電子回路に対応する。制御部１５は、図示しないタイマ等を利用して、予め設定した一定周期によって、間欠動作を行う。なお、制御部１５は、センサー１２が環境情報の変化を検出した場合に、動作を開始し、動作を開始してから所定時間後に、スリープ状態に移行する処理を繰り返し実行しても良い。

測定部１５ａは、センサー１２から環境情報１４ａを取得し、取得した環境情報１４ａを記憶部１４に格納する処理部である。

送受信部１５ｂは、観測装置１００からデータ収集命令を受信した場合には、応答データを観測装置１００に送信する。送受信部１５ｂは、観測装置１００から、測定実施確率情報１４ｂを受信した場合には、測定実施確率情報１４ｂを記憶部１４に格納する。

送受信部１５ｂは、ランダム関数に基づいて０〜１のランダム変数を生成し、ランダム変数と、測定実施確率情報１４ｂの測定実施確率とを比較する。送受信部１５ｂは、ランダム変数が測定実施確率以下の場合に、環境情報１４ａを観測装置１００に送信する。一方、送受信部１５ｂは、ランダム変数が測定実施確率よりも大きい場合に、環境情報１４ａを観測装置１００に送信することを抑止する。

次に、本実施例に係る観測装置１００の処理手順について説明する。図５は、観測装置の処理手順を示すフローチャートである。図５に示すように、観測装置１００は、プロファイリング処理を実行する（ステップＳ１０１）。観測装置１００は、モニタリング処理を実行する（ステップＳ１０２）。観測装置１００は、処理を終了しない場合には（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、ステップＳ１０１に移行する。観測装置１００は、処理を終了する場合には（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、処理を終了する。

次に、図５のステップＳ１０１に示したプロファイリング処理の処理手順について説明する。図６は、プロファイリング処理の処理手順を示すフローチャートである。図６に示すように、観測装置１００の特定部１５１は、全ノード１０に対してデータ収集命令を送信し（ステップＳ１５０）、応答データを受信する（ステップＳ１５１）。

特定部１５１は、一定時間経過したか否かを判定する（ステップＳ１５２）。特定部１５１は、一定時間経過していない場合には（ステップＳ１５２，Ｎｏ）、ステップＳ１５１に移行する。一方、一定時間経過した場合には（ステップＳ１５２，Ｙｅｓ）、観測装置１００の算出部１５２は、測定実施確率を算出する（ステップＳ１５３）。観測装置１００の通知部１５３は、全ノード１０に対して、測定実施確率を送信する（ステップＳ１５４）。

次に、図５のステップＳ１０２に示したモニタリング処理の処理手順について説明する。図７は、モニタリング処理の処理手順を示すフローチャートである。図７に示すように、観測装置１００の判定部１５４は、全ノード１０に対して、周期データ収集命令を送信する（ステップＳ１６１）。

判定部１５４は、環境情報を受信する（ステップＳ１６２）。判定部１５４は、一周期分の環境情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ１６２）。判定部１５４は、一周期分の環境情報を受信していない場合には（ステップＳ１６３，Ｎｏ）、ステップＳ１６２に移行する。一方、判定部１５４は、一周期分の環境情報を受信した場合には（ステップＳ１６３，Ｙｅｓ）、ステップＳ１６４に移行する。

判定部１５４は、受信数と要求データ数とを比較する（ステップＳ１６４）。判定部１５４は、受信数が要求データ数未満である場合には（ステップＳ１６５，Ｙｅｓ）、モニタリング処理を終了する。一方、判定部１５４は、受信数が要求データ数未満でない場合には（ステップＳ１６５，Ｎｏ）、ステップＳ１６２に移行する。

次に、ノード１０の処理手順について説明する。図８は、ノードの処理手順を示すフローチャートである。図８に示すように、ノード１０は、データ収集命令を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ノード１０は、データ収集命令を受信していない場合には（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、ステップＳ２０１に再度移行する。

ノード１０は、データ収集命令を受信した場合には（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、応答データを送信する（ステップＳ２０２）。ノード１０は、測定実施確率を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ノード１０は、測定実施確率を受信していない場合には（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、ステップＳ２０３に再度移行する。

ノード１０は、測定実施確率を受信している場合には（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、測定実施確率を保存する（ステップＳ２０４）。ノード１０は、周期データ収集命令を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ノード１０は、周期データ収集命令を受信していない場合には（ステップＳ２０５，Ｎｏ）、ステップＳ２０５に再度移行する。

ノード１０は、周期データ収集命令を受信した場合には（ステップＳ２０５，Ｙｅｓ）、周期測定処理を実行する（ステップＳ２０６）。ノード１０は、データ収集命令を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。ノード１０は、データ収集命令を受信していない場合には（ステップＳ２０７，Ｎｏ）、ステップＳ２０９に移行する。

ノード１０は、データ収集命令を受信した場合には（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、応答データを送信し（ステップＳ２０８）、ステップＳ２０９に移行する。

ノード１０は、測定実施確率を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０９）。ノード１０は、測定実施確率を受信していない場合には（ステップＳ２０９，Ｎｏ）、ステップＳ２０６に移行する。ノード１０は、測定実施確率を受信している場合には（ステップＳ２０９，Ｙｅｓ）、測定実施確率を保存し（ステップＳ２１０）、ステップＳ２０６に移行する。

次に、図８のステップＳ２０６に示した周期測定処理の処理手順について説明する。図９は、周期測定処理の処理手順を示すフローチャートである。図９に示すように、ノード１０は、周期が経過したか否かを判定する（ステップＳ２５０）。ノード１０は、周期が経過していない場合には（ステップＳ２５０，Ｎｏ）、周期測定処理を終了する。

一方、ノード１０は、周期が経過した場合には（ステップＳ２５０，Ｙｅｓ）、ランダム変数を生成する（ステップＳ２５１）。ノード１０は、ランダム変数が測定実施確率以下の場合には（ステップＳ２５２，Ｎｏ）、環境情報を送信し（ステップＳ２５３）、周期測定処理を終了する。ノード１０は、ランダム変数が測定実施確率よりも大きい場合には（ステップＳ２５２，Ｙｅｓ）、周期測定処理を終了する。

次に、本実施例に係る観測システムの効果について説明する。観測装置１００は、全ノード１０から送信される応答データの欠損率に基づいて、測定実施確率を算出し、全ノード１０に測定実施確率を通知する。ノード１０は、通知された測定実施確率に基づいて、環境情報の送信制御を行う。このため、全ノード１０が一斉に環境情報を観測装置１００に送信することを抑止出来るので、輻輳を防止しつつ、要求データ数以上の環境情報を確保することができる。また、輻輳が発生しにくくなるためデータの欠損を防ぐことができ、ノード１０が環境情報を再送する回数が減り、再送に起因する消費電力を抑えることができる。

次に、ノード１０のハードウェア構成の一例について説明する。図１０は、ノードのハードウェア構成を示す図である。例えば、ノード１０は、センサー素子２１、エナジーハーベスト素子２２、バッテリ２３、無線２４、パワーコントローラ２５、プロセッサ２６を有する。

センサー素子２１は、環境情報を測定するセンサーである。エナジーハーベスト素子２２は、環境電波や温度などを用いて微弱発電する素子である。バッテリ２３は、エナジーハーベスト素子２２により発電される電気を蓄積するバッテリである。無線２４は、他のノードとデータ通信を行う装置である。パワーコントローラ２５は、ノード１０の電力管理を行う装置である。プロセッサ２６は、図４で示した制御部１５に対応する処理を実行する装置である。

次に、上記の実施例に示した観測装置１００と同様の機能を実現する観測プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図１１は、観測プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。

図１１に示すように、コンピュータ２００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ２０１と、ユーザからのデータの入力を受け付ける入力装置２０２と、ディスプレイ２０３を有する。また、コンピュータ２００は、記憶媒体からプログラム等を読取る読み取り装置２０４と、ネットワークを介して他のコンピュータとの間でデータの授受を行うインターフェース装置２０５とを有する。また、コンピュータ２００は、各種情報を一時記憶するＲＡＭ２０６と、記憶装置２０７を有する。そして、各装置２０１〜２０７は、バス２０８に接続される。

記憶装置２０７は、例えば、特定プログラム２０７ａと、算出プログラム２０７ｂと、通知プログラム２０７ｃとを有する。ＣＰＵ２０１は、特定プログラム２０７ａと、算出プログラム２０７ｂと、通知プログラム２０７ｃとを読み出して、ＲＡＭ２０６に展開する。特定プログラム２０７ａは、特定プロセス２０６ａとして機能する。算出プログラム２０７ｂは、算出プロセス２０６ｂとして機能する。通知プログラム２０７ｃは、通知プロセス２０６ｃとして機能する。

特定プロセス２０６ａの処理は、特定部１５１の処理に対応する。算出プロセス２０６ｂの処理は、算出部１５２の処理に対応する。通知プロセス２０６ｃの処理は、通知部１５３の処理に対応する。

なお、特定プログラム２０７ａ、算出プログラム２０７ｂ、通知プログラム２０７ｃについては、必ずしも最初から記憶装置２０７に記憶させておかなくてもよい。例えば、コンピュータ２００に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラム２０７ａ〜２０７ｃを記憶させておく。そして、コンピュータ２００がこれらから各プログラム２０７ａ〜２０７ｃを読み出して実行するようにしてもよい。

１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊノード
１００観測装置

Claims

複数のノードとサーバとを有する観測システムであって、
前記サーバは、
データを前記複数のノードに送信し、前記複数のノードからデータの応答を受信することで、前記複数のノードから前記サーバに到達した到達データ数を特定する特定部と、
前記到達データ数および前記システムに含まれるノード総数に基づくデータの欠損率と、要求データ数とを基にして、前記複数のノードのうち、前記要求データ数以上のデータを前記サーバが受信するためにデータ送信を行うノードの割合を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された前記割合の情報を、前記複数のノードに通知する通知部とを有し、
前記ノードは、
前記割合の情報を基にして、前記サーバにデータを送信する送信部を有する
ことを特徴とする観測システム。
前記サーバは、前記到達データ数が前記要求データ数未満であるか否かを判定し、前記到達データ数が前記要求データ数未満である場合には、前記特定部、前記算出部、前記通知部を再度動作させる判定部を更に有することを特徴とする請求項１に記載の観測システム。
前記算出部は、１から前記欠損率を減算した値と、前記ノード総数とを乗算した乗算値を算出し、前記要求データ数を前記乗算値で除算することで、前記ノードの割合を算出することを特徴とする請求項１に記載の観測システム。
前記送信部は、ランダム変数を生成し、生成したランダム変数と、前記割合の情報とを比較し、比較結果を基にして、前記サーバにデータを送信することを特徴とする請求項１に記載の観測システム。
複数のノードとサーバとを有する観測システムが実行する観測方法であって、
前記サーバは、データを前記複数のノードに送信し、前記複数のノードからデータの応答を受信することで、前記複数のノードから前記サーバに到達した到達データ数を特定し、
前記サーバは、前記到達データ数および前記システムに含まれるノード総数に基づく欠損率と、要求データ数とを基にして、前記複数のノードのうち、前記要求データ数以上のデータを前記サーバが受信するためにデータ送信を行うノードの割合を算出し、
前記サーバは、算出された前記割合の情報を、前記複数のノードに通知し、
前記ノードは、割合の情報を基にして、前記サーバにデータを送信する
処理を実行することを特徴とする観測方法。