JP6451911B1 - センサ装置、背景雑音データ送信方法、および背景雑音データ送信プログラム - Google Patents

Abstract

センサ装置は、対象を観測することによって生成されたセンシングデータをセンサ装置の外部に設けられた外部装置に送信するように構成されたセンサ装置であって、センシングデータを生成するように構成されたセンサ部を備え、センシングデータは、対象以外に起因した雑音を示す背景雑音データを含み、センシングデータから背景雑音データを抽出するように構成された抽出部と、抽出部によって抽出された背景雑音データを外部装置に送信するように構成された送信部とをさらに備える。

Description

この発明は、センシングデータを、提供側と利用側との間で流通させる技術に関する。

従来、センサ装置でセンシングしたセンシングデータを、提供側と利用側との間で流通させるセンサネットワークシステムが検討されている（例えば、特許文献１参照）。ここで言うセンサ装置とは、センサ、あるいはセンサが複数接続されるデバイスである。センシングデータは、観測対象の観測特性をセンサ装置でセンシングしたものである。ここで言う、観測対象は、実世界の現象の抽象（人、物、事象等）である。また、観測特性は、センサで観測する観測対象の特性である。観測対象は、例えば、環境である。環境の観測特性は、例えば、温度、湿度、気圧、音圧、照度、紫外線、加速度である。

提供側は、センサ装置、およびこのセンサ装置でセンシングして提供するセンシングデータにかかるセンサ側メタデータをネットワークサーバに登録する。また利用側は、センシングデータを利用するアプリケーション、およびこのアプリケーションで利用するセンシングデータにかかるアプリ側メタデータをネットワークサーバに登録する。センサ側メタデータは、センサ、および当該センサにより得られるセンシングデータの属性に関する情報である。アプリ側メタデータは、アプリケーション自身、および当該アプリケーションが必要とするセンシングデータの属性に関する情報である。

ネットワークサーバは、センサ側メタデータと、アプリ側メタデータとのマッチングを行って、アプリケーションの要求を満たすセンシングデータを提供可能なセンサ装置を抽出する。ネットワークサーバは、抽出したセンサ装置を管理するセンサ管理ユニットに対してデータフロー制御指令を送信する。このデータフロー制御指令は、データ提供元（センサ装置）からデータ利用先（アプリケーション）にセンシングデータを流通させることを指令するものである。

特許第５４４５７２２号公報

ところで、従来、環境の観測特性をセンシングするセンサ装置は、所定の場所に設置されて、一方的にセンシングデータを送信していた。このため、利用側はセンサ装置の状況を知ることができなかった。例えば、センサ装置が、設置場所から脱落して、設置場所とは異なる場所の環境の観測特性をセンシングしていても、利用側は、そのセンサ装置のセンシングで得られたセンシングデータを受信することになる。このため、利用側はセンサ装置の上記状況を知ることができない。従って、提供側と利用側との間で、信頼性が低いセンシングデータが流通するおそれがあった。

この発明の目的は、センシングデータの信頼性の指標を得るためのデータを提供する技術を提供することにある。

この発明に従うセンサ装置は、対象を観測することによって生成されたセンシングデータをセンサ装置の外部に設けられた外部装置に送信するように構成されたセンサ装置であって、センシングデータを生成するように構成されたセンサ部を備え、センシングデータは、対象以外に起因した雑音を示す背景雑音データを含み、センシングデータから背景雑音データを抽出するように構成された抽出部と、抽出部によって抽出された背景雑音データを外部装置に送信するように構成された送信部とをさらに備える。

背景雑音は、観測者が注目する観測対象の観測特性に依存しないが、センサ装置の状況に応じて変化する。このため、背景雑音を解析することで、センサ装置の状況の変化を検知でき、その結果として、センシングデータの信頼性の指標を得ることができる。従って、上記構成によれば、センシングデータの信頼性の指標を得るためのデータを提供できる。

この発明に従うセンサ装置は、複数のタイミングの各々において生成されたセンシングデータを記憶するように構成された記憶部をさらに備え、送信部は、記憶部に記憶されたセンシングデータを、外部装置に一括して送信するように構成されてもよい。

抽出部は、複数のタイミングの各々において生成されたセンシングデータを値の大きさに従ってソートすることによって、背景雑音データを抽出してもよい。

この発明によれば、センシングデータの信頼性を判断するためのデータを提供できる。

図１は、センシングデータ流通システムを示す概略図である。 図２は、センサ装置２の主要部の構成を示すブロック図である。 図３は、ＧＷ端末１の主要部の構成を示すブロック図である。 図４は、提供側データカタログ１００を示す概略図である。 図５は、センサ装置２における背景雑音データの生成処理を示すフローチャートである。 図６（Ａ）、図６（Ｂ）、および図６（Ｃ）は、背景雑音データ生成機能部２１２がソートするセンシングデータの例を示す図である。 図７（Ａ）、図７（Ｂ）、および図７（Ｃ）は、センシングデータを昇順にソートすることで得られたソート済み配列の例を示す図である。 図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、背景雑音データ生成機能部２１２がソートするセンシングデータの例を示す図である。 図９は、センシングデータを昇順にソートすることで得られたソート済み配列の例を示す図である。 図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）はセンシングデータの頻度の分布の例を示す図である。 図１１は、ＧＷ端末１におけるセンサ装置２の登録処理を示すフローチャートである。 図１２は、ＧＷ端末１における提供側データカタログ１００の生成処理を示すフローチャートである。 図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）は、ＧＷ端末１における提供側データカタログ１００の編集時の画面例を示す図である。 図１４は、センシングデータ提供処理を示すフローチャートである。 図１５は、ＧＷ端末１におけるセンシングデータの信頼性の判定処理を示すフローチャートである。 図１６は、ＧＷ端末６の主要部の構成を示すブロック図である。 図１７は、ＧＷ端末６におけるセンシングデータの信頼性の判定処理を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施形態について説明する。

まず、センシングデータ流通システムについて説明しておく。図１は、センシングデータ流通システムを示す概略図である。このセンシングデータ流通システムは、ゲートウェイ端末１（ＧＷ（Gateway）端末１）、センサ装置２、センサネットワークサーバ３、およびアプリケーションシステム４を備えている。このセンシングデータ流通システムは、提供側と利用側との間でセンシングデータを流通させるシステムである。ＧＷ端末１が、この発明で言う外部装置に相当する。センサ装置２は、センサ、あるいはセンサが複数接続されるデバイスである。以下では、複数のセンサ装置２のそれぞれを区別する場合、それらをセンサ装置２ａ，２ｂのように記載することがある。

ＧＷ端末１およびセンサ装置２が、センシングデータを提供する提供側の構成である。アプリケーションシステム４が、センシングデータを利用する利用側の構成である。センサネットワークサーバ３が、センシングデータの取引を行うインタネット上のマーケットプレースであるセンシングデータ流通市場、すなわちSensing Data Trading Market（ＳＤＴＭ）を実現するための構成である。

提供側は、ＳＤＴＭで取引（販売）するセンシングデータにかかる提供側データカタログ１００（提供側ＤＣ１００）をセンサネットワークサーバ３に送信し、登録する。提供側データカタログ１００は、提供するセンシングデータにかかる属性情報を記述したものである。

利用側は、ＳＤＴＭで取引（購入）するセンシングデータにかかる利用側データカタログ１０１（利用側ＤＣ１０１）をセンサネットワークサーバ３に送信し、登録する。利用側データカタログ１０１は、利用するセンシングデータの属性情報を記述したものである。

センサネットワークサーバ３は、登録済みの提供側データカタログ１００と利用側データカタログ１０１とに基づき、利用側データカタログ１０１を満たすセンシングデータを提供できる提供側を抽出するマッチング処理を行う。

提供側は、マッチング処理にともなうデータフロー制御指令に応じて、センシングデータを利用側に送信する。このデータフロー制御指令は、マッチング処理のマッチング結果に応じて、センサネットワークサーバ３、提供側、利用側等の何れかの機器において発生される。すなわち、データフロー制御指令を発生させる機器は、特定の機器に限定されるものではない。

センサネットワークサーバ３は、ネットワーク５を介して提供側（ＧＷ端末１、およびセンサ装置２）が複数接続できる構成である。また、センサネットワークサーバ３は、ネットワーク５を介して利用側（アプリケーションシステム４）が複数接続できる構成である。図１では、提供側、および利用側を１つずつ例示している。また、センシングデータは、図１に示すように、センサネットワークサーバ３を介して、提供側から利用側に送信される構成であってもよいし、センサネットワークサーバ３を介することなく、提供側から利用側に直接送信される構成であってもよい。

図２は、センサ装置２の主要部の構成を示すブロック図である。センサ装置２は、制御部２１、センサ部２２、ゲートウェイ接続部２３（ＧＷ接続部２３）、センシングデータ記憶部２４、およびデバイス情報記憶部２５を備えている。センサ装置２は、その設置場所における、温度、湿度、気圧、音圧、照度、紫外線、加速度等をセンシングする環境センサであってもよいし、これ以外の種類のセンサであってもよい。また、センサ装置２は、センシングが行える観測特性が１つである構成であってもよいし、複数である構成であってもよい。

センサ部２２は、観測対象の観測特性をセンシングするためのセンサを有する。センサ部２２が有するセンサは、１つであってもよいし、複数であってもよい。ＧＷ接続部２３は、有線、または無線でＧＷ端末１を接続するための構成である。ＧＷ接続部２３は、ＧＷ端末１との間におけるデータの入出力を制御するインタフェースとして機能する。センシングデータ記憶部２４は、センサ部２２が出力したセンシングデータを記憶している。センシングデータ記憶部２４は、複数の時点（タイミング）におけるセンシングデータを記憶している。

デバイス情報記憶部２５は、デバイス情報を記憶している。デバイス情報は、センサ装置に関する情報（デバイス型式、デバイス識別子、デバイス内の設定値等）である。デバイス型式はデバイスの型式を示す。デバイス識別子は、工場出荷時にデバイス毎にユニークに設定されるコードであり、デバイスを特定する識別コードである。デバイス内の設定値は、デバイスの動作や入出力される信号等を規定するパラメータである。

制御部２１は、センサ装置２本体各部の動作を制御する。また、制御部２１は、図２に示すように、センシングデータ管理部２１１および背景雑音データ生成機能部２１２を有している。センシングデータ管理部２１１が、この発明で言う送信部（センシングデータを外部装置に送信する。）に相当する。背景雑音データ生成機能部２１２が、この発明で言う抽出部及び送信部（背景雑音データを外部装置に送信する。）に相当する。

センシングデータ管理部２１１は、所定時間毎に、センサ部２２からセンシングデータを取得して、それをセンシングデータ記憶部２４に記憶する。センシングデータ管理部２１１は、所定時間毎に、センシングデータ記憶部２４に記憶された未送信のセンシングデータと、デバイス情報記憶部２５から得られるデバイス識別子とを含むデータをＧＷ端末１に送信する。即ち、センシングデータ管理部２１１は、センシングデータ記憶部２４に記憶されたセンシングデータをＧＷ端末１に一括して送信する。センシングデータ管理部２１１は、所定時間毎に、現在から一定期間前までのセンシングデータ以外のセンシングデータをセンシングデータ記憶部２４から消去する。

背景雑音データ生成機能部２１２は、所定時間毎に、センサ部２２のセンシングから得られるセンシングデータから、背景雑音が反映された背景雑音データを抽出する。背景雑音は、センシングにより得られた情報の中で、観測者が注目する情報以外の情報である。すなわち、背景雑音データは、観測対象以外に起因した雑音を示すデータである。背景雑音データは、たとえば、センサ装置２の電源ＯＮ中にセンサ装置２内で生じる雑音データと、センサ装置２の周辺環境において生じる雑音データとを含む。背景雑音データ生成機能部２１２は、生成した背景雑音データと、デバイス情報記憶部２５から得られるデバイス識別子とを含むデータをＧＷ端末１に送信する。

センシングデータ管理部２１１は、センシングデータ記憶部２４に記憶されたセンシングデータを一括してＧＷ端末１に送信する代わりに、センサ部２２からセンシングデータを取得する毎に、そのセンシングデータをＧＷ端末１に送信してもよい。背景雑音データ生成機能部２１２は、ＧＷ端末１の要求に応じて、背景雑音データを生成してもよい。センシングデータの送信と背景雑音データの送信とは、同じタイミングで行われてもよいし、異なるタイミングで行われてもよい。

このセンサ装置２の制御部２１は、ハードウェアＣＰＵ、メモリ、その他の電子回路によって構成されている。ハードウェアＣＰＵが、上述した、センシングデータ管理部２１１および背景雑音データ生成機能部２１２として機能する。また、メモリは、この発明にかかるセンシングデータ提供プログラムを展開する領域や、このセンシングデータ提供プログラムの実行時に生じたデータ等を一時記憶する領域を有している。制御部２１は、ハードウェアＣＰＵ、メモリ等を一体化したＬＳＩであってもよい。

図３は、ＧＷ端末１の主要部の構成を示すブロック図である。ＧＷ端末１は、制御部１１、センサ装置接続部１２、操作部１３、通信部１４、雛形保存データベース１５（雛形保存ＤＢ１５）、データカタログ保存データベース１６（データカタログ保存ＤＢ１６）、およびセンシングデータ保存データベース１７（センシングデータ保存ＤＢ１７）を備えている。このＧＷ端末１は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）であってもよいし、スマートフォンやタブレット等の携帯端末であってもよいし、その他の情報処理装置であってもよい。ここでは、ＧＷ端末１は、スマートフォンとして説明する。

制御部１１は、ＧＷ端末１本体各部の動作を制御する。また、制御部１１は、図３に示すように、センサ装置登録機能部１１１、センシングデータ取得機能部１１２、データカタログ生成機能部１１３、センシングデータ出力制限機能部１１４、背景雑音データ取得機能部１１５、信頼性判定部１１６、および判定結果出力部１１７を有している。制御部１１が有する、センサ装置登録機能部１１１、センシングデータ取得機能部１１２、データカタログ生成機能部１１３、センシングデータ出力制限機能部１１４、背景雑音データ取得機能部１１５、信頼性判定部１１６、および判定結果出力部１１７の詳細については後述する。

センサ装置接続部１２は、有線、または無線でセンサ装置２を接続するための構成である。センサ装置接続部１２は、センサ装置２との間におけるデータの入出力を制御するインタフェースとして機能する。

操作部１３は、ＧＷ端末１本体に対する操作者の入力操作を受け付ける。この例では、操作部１３は、表示器、およびこの表示器の画面上に貼付したタッチパネルを有する。操作部１３は、表示器に表示する画面（ユーザインタフェースにかかる画面等）の表示も制御する。

通信部１４は、ネットワーク５を介した外部機器とのデータ通信を制御する。図１に示すセンサネットワークサーバ３およびアプリケーションシステム４が、ここで言う外部機器に相当する。また、外部機器は、センサネットワークサーバ３およびアプリケーションシステム４に限らない。

雛形保存ＤＢ１５は、提供側データカタログ１００の雛形を記憶する。ここで、提供側データカタログ１００について説明しておく。図４は、提供側データカタログ１００を示す概略図である。

提供側データカタログ１００には、大別すると、データカタログ番号、センシングデータ提供者、センシングデータ提供期間、センシングデータ測定場所、センシングデータ対象、センシングデータ信頼性、イベントデータ仕様、およびデータ売買契約条件が含まれている。データカタログ番号は、提供側データカタログ１００を識別する番号である。センシングデータ提供者は、センシングデータを提供する組織（個人、または事業者）にかかる属性情報である。センシングデータ提供期間は、センシングデータを提供する期間にかかる属性情報である。センシングデータ測定場所は、観測対象をセンシングする場所にかかる属性情報である。センシングデータ対象は、観測対象、および観測特性にかかる属性情報である。センシングデータ信頼性は、センシングデータの信頼性にかかる属性情報である。イベントデータ仕様は、イベント条件に関する属性情報である。データ売買契約条件は、センシングデータの取引にかかる属性情報である。

提供側データカタログ１００は、センシング毎に変化しない静的な属性情報を含む静的データカタログと、センシング毎に変化し得る動的な属性情報を含む動的データカタログとで構成されてもよい。静的な属性情報は、例えば、センシングデータ提供者である。動的な属性情報は、例えば、センシングデータ信頼性である。

データカタログ保存ＤＢ１６は、提供側データカタログ１００を記憶するための記憶部である。データカタログ保存ＤＢ１６は、少なくともセンサネットワークサーバ３に登録した提供側データカタログ１００を記憶している。すなわち、センサネットワークサーバ３に登録した提供側データカタログ１００は、データカタログ保存ＤＢ１６に記憶されている。

なお、データカタログ保存ＤＢ１６に記憶されている提供側データカタログ１００の中に、センサネットワークサーバ３に登録していない提供側データカタログ１００が含まれていてもよい。

センシングデータ保存ＤＢ１７は、センサ装置２でセンシングした観測対象の観測特性のセンシングデータを記憶する。

上述した、雛形保存ＤＢ１５、データカタログ保存ＤＢ１６、およびセンシングデータ保存ＤＢ１７は、何れか２つ以上のデータベースを組み合わせて統合した構成にしてもよい。例えば、雛形保存ＤＢ１５およびデータカタログ保存ＤＢ１６を１つのデータベースで構成してもよいし、雛形保存ＤＢ１５、データカタログ保存ＤＢ１６、およびセンシングデータ保存ＤＢ１７を１つのデータベースで構成してもよい。

次に、制御部１１が有する、センサ装置登録機能部１１１、センシングデータ取得機能部１１２、データカタログ生成機能部１１３、センシングデータ出力制限機能部１１４、背景雑音データ取得機能部１１５、信頼性判定部１１６、および判定結果出力部１１７について説明する。

センサ装置登録機能部１１１は、センサ装置２のデバイス識別子をＧＷ端末１本体に登録する処理を行う。ＧＷ端末１は、複数のセンサ装置２が登録できる構成である。ＧＷ端末１は、本体に登録されていないセンサ装置２によりセンシングされたセンシングデータをＳＤＴＭで取引することができない。言い換えれば、ＳＤＴＭで取引することができるセンシングデータは、ＧＷ端末１本体に登録されたセンサ装置２によってセンシングされたセンシングデータに限られる。

なお、提供側は、ＧＷ端末１本体に登録したセンサ装置２によってセンシングされたセンシングデータであっても、ＳＤＴＭで取引しないことも選択できる。

センシングデータ取得機能部１１２は、センサ装置接続部１２において接続されているセンサ装置２から、このセンサ装置２によってセンシングされたセンシングデータを取得する。センシングデータ取得機能部１１２は、取得したセンシングデータをセンシングデータ保存ＤＢ１７に保存する。

データカタログ生成機能部１１３は、センサネットワークサーバ３に登録する提供側データカタログ１００を生成する。データカタログ生成機能部１１３は、雛形保存ＤＢ１５に記憶している提供側データカタログ１００の雛形を利用して、提供側データカタログ１００を生成する。データカタログ生成機能部１１３は、操作者（提供者）の編集操作を受け付け、提供側データカタログ１００を生成する。操作者は、操作部１３において提供側データカタログ１００の編集操作を行う。

センシングデータ出力制限機能部１１４は、センサ装置２によってセンシングされ、センシングデータ取得機能部１１２で取得したセンシングデータを分類するフィルタリング処理を行う。このフィルタリング処理は、通信部１４において外部機器（利用側）に送信することを許可している項目のセンシングデータと、外部機器に送信することを許可していない項目のセンシングデータとを分類する処理である。

背景雑音データ取得機能部１１５は、センサ装置接続部１２に接続されているセンサ装置２から背景雑音データを取得する（受信する）。即ち、背景雑音データ取得機能部１１５は、センサ装置２のセンシングにより得られたセンシングデータに含まれる背景雑音が反映された背景雑音データを取得する。背景雑音データ取得機能部１１５は、取得した背景雑音データを信頼性判定部１１６に送る。

信頼性判定部１１６は、背景雑音データ取得機能部１１５により取得された背景雑音データを用いて、センシングデータの信頼性を判定する。信頼性判定部１１６は、背景雑音データに含まれる背景雑音の大きさを閾値と比較することでセンシングデータの信頼性を判定する。

なお、この例では、ＧＷ端末１がセンシングデータの信頼性を判定するが、センサ装置２がセンシングデータの信頼性を判定してもよい。

判定結果出力部１１７は、信頼性判定部１１６によるセンシングデータの信頼性の判定結果を出力する。判定結果出力部１１７は、データカタログ保存ＤＢ１６に保存された提供側データカタログ１００のセンシングデータ信頼性を更新する。判定結果出力部１１７は、センシングデータの信頼性の判定結果をセンサネットワークサーバ３に送信し、センサネットワークサーバ３に登録された提供側データカタログ１００のセンシングデータ信頼性を更新する。

判定結果出力部１１７は、センシングデータの信頼性の判定結果が所定条件を満たさない場合、センサネットワークサーバ３を介して、またはセンサネットワークサーバ３を介さずに、センシングデータの信頼性の判定結果を、そのセンシングデータの利用者に通知してもよい。

なお、判定結果出力部１１７は、更新した提供側データカタログ１００をセンサネットワークサーバ３に送信し、センサネットワークサーバ３に登録された提供側データカタログ１００を更新してもよい。

判定結果出力部１１７は、更新対象の提供側データカタログ１００がまだ生成されていない場合、センシングデータの信頼性の判定結果を消去してもよいし、提供側データカタログ１００の生成に利用するために保存してもよい。

提供側データカタログ１００が静的データカタログおよび動的データカタログで構成されている場合、判定結果出力部１１７は動的データカタログのみを更新すればよい。

このＧＷ端末１の制御部１１は、ハードウェアＣＰＵ、メモリ、その他の電子回路によって構成されている。ハードウェアＣＰＵが、上述した、センサ装置登録機能部１１１、センシングデータ取得機能部１１２、データカタログ生成機能部１１３、センシングデータ出力制限機能部１１４、背景雑音データ取得機能部１１５、信頼性判定部１１６、および判定結果出力部１１７として機能する。また、メモリは、この発明にかかるセンシングデータ提供プログラムを展開する領域や、このセンシングデータ提供プログラムの実行時に生じたデータ等を一時記憶する領域を有している。制御部１１は、ハードウェアＣＰＵ、メモリ等を一体化したＬＳＩであってもよい。

次に、センサ装置２における背景雑音データの生成処理について説明する。図５は、この例にかかるセンサ装置２における背景雑音データの生成処理を示すフローチャートである。

背景雑音データ生成機能部２１２は、現在から所定時間前までの間にセンシングデータ管理部２１１がセンサ部２２から取得したＮ個のセンシングデータを、センシングデータ記憶部２４から読み出す（ｓ１）。換言すると、背景雑音データ生成機能部２１２は、センサ部２２のセンシングから得られた時系列データを、センシングデータ記憶部２４から読み出す。背景雑音データ生成機能部２１２が一度に扱うセンシングデータデータの個数Ｎは、適宜定められる。

背景雑音データ生成機能部２１２は、センシングデータの値の大きさに従ってＮ個のセンシングデータを昇順にソートすることで、ソート済み配列を生成する（ｓ２）。即ち、センシングデータ管理部２１１は、時間の経過に従ったセンシングにより得られるセンシングデータを、センシングデータの値の大きさに従ってソートする。例えば、ソートアルゴリズムとしてクイックソートを使用してもよい。これにより、センサ装置に使用されるような、処理速度がそれほど速くないＣＰＵでも、高速にソートを行うことができる。

背景雑音データ生成機能部２１２は、センシングデータの値の大きさに従って、Ｎ個のセンシングデータを降順にソートしてもよい。

図６（Ａ）、図６（Ｂ）、および図６（Ｃ）は、背景雑音データ生成機能部２１２がソートするセンシングデータの例を示している。図６（Ａ）、図６（Ｂ）、および図６（Ｃ）は、音圧のセンシングから得られたセンシングデータの例を示している。図６（Ａ）、図６（Ｂ）、および図６（Ｃ）において、縦軸は音圧レベルであり、横軸は音圧レベルが測定された時間である。図６（Ａ）は、背景雑音が通常より大きい場合の音圧レベルの例である。図６（Ｂ）は、背景雑音が通常より小さい場合の音圧レベルの例である。図６（Ｃ）は、マイクの穴が塞がれた場合の音圧レベルの例である。

図７（Ａ）、図７（Ｂ）、および図７（Ｃ）は、センシングデータを昇順にソートすることで得られたソート済み配列の例を示している。図７（Ｂ）および図７（Ｃ）は、図７（Ａ）に示すソート済み配列における背景雑音に相当する部分を示している。図７（Ｃ）において、横軸は対数目盛となっている。図７（Ａ）、図７（Ｂ）、および図７（Ｃ）において、縦軸は音圧レベル（ソート済み配列の要素の値）であり、横軸はソート済み配列の要素の順位である。ｐ％の要素はソート済み配列のｐ×Ｎ／１００番目の要素である。図７（Ａ）、図７（Ｂ）、および図７（Ｃ）において、ソート済み配列ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３は、それぞれ、図６（Ａ）、図６（Ｂ）、および図６（Ｃ）に示すセンシングデータのソートから得られたものである。ソート済み配列ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３の０％から１０％の要素の値は、図６（Ａ）、図６（Ｂ）、および図６（Ｃ）に示す音圧レベルにかかる背景雑音の特徴を反映して、ソート済み配列ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３の順に小さくなっている。

なお、この例では、センシングデータにかかる信号の中で、挙動が大きい信号以外の信号を背景雑音としている。

図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、背景雑音データ生成機能部２１２がソートするセンシングデータの例を示している。図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、音圧のセンシングから得られたセンシングデータの例を示している。図８（Ａ）および図８（Ｂ）において、縦軸は音圧レベルであり、横軸は音圧レベルが測定された時間である。図８（Ａ）に示すセンシングデータと図８（Ｂ）に示すセンシングデータとを比較すると、音圧レベルの大きな挙動は互いに異なるが、背景雑音は互いに類似している。

図９は、センシングデータを昇順にソートすることで得られたソート済み配列の例を示している。図９において、縦軸は音圧レベル（ソート済み配列の要素の値）であり、横軸はソート済み配列の要素の順位である。図９において、横軸は対数目盛となっている。図９において、ソート済み配列ＳＡ４，ＳＡ５は、それぞれ、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すセンシングデータのソートから得られたものである。ソート済み配列ＳＡ４とソート済み配列ＳＡ５とを比較すると、ソート済み配列における背景雑音に相当する部分は、互いに略一致している。

図８（Ａ）、図８（Ｂ）、および図９に示すように、センシングデータにかかる信号の形状が互いに異なるにも関わらず、ソート済み配列における背景雑音に相当する部分は、互いに略一致している。換言すると、センシングデータにかかる信号の形状が変化しても、ソート済み配列における背景雑音に相当する部分は殆ど変化しない。このため、センシングデータをソートすることで、センシングデータにかかる信号の大きな挙動の影響を受けずに、背景雑音に相当する信号を正確に抽出できる。

背景雑音データ生成機能部２１２は、ソート済み配列における背景雑音に相当する部分から要素を抽出することで、背景雑音データを生成する（ｓ３）。例えば、背景雑音データは、ソート済み配列における、１番目の要素の値（Ｎ個のセンシングデータの中の最小値）、１％の要素の値、および１０％の要素の値の組である。例えば、図７（Ｃ）に示すソート済み配列ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３から得られる１番目の要素の値は、それぞれ、２８．９ｄＢ、２７．７ｄＢ、２６．６ｄＢである。１％の要素の値は、それぞれ、２９．７ｄＢ、２８．３ｄＢ、２７．１ｄＢである。１０％の要素の値は、それぞれ、３１．６ｄＢ、２９．０ｄＢ、２７．７ｄＢである。

背景雑音データ生成機能部２１２は、センシングデータの頻度の分布に基づいて背景雑音データを生成してもよい。この場合、背景雑音データは、センシングデータの頻度の分布における背景雑音に相当する部分の頻度である。図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）はセンシングデータの頻度の分布の例を示している。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示すセンシングデータの頻度の分布における背景雑音に相当する部分を示している。図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）において、縦軸は頻度である。より具体的には、縦軸は、１ｄＢ毎の区間に属するセンシングデータの個数である。例えば、２７．５ｄＢ以上２８．５ｄＢ未満の区間に属するセンシングデータの個数は、約３６０個である。横軸は音圧レベルである。図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）において、頻度の分布ＦＤ１，ＦＤ２，ＦＤ３は、それぞれ、図６（Ａ）、図６（Ｂ）、および図６（Ｃ）に示すセンシングデータから得られたものである。例えば、背景雑音データは、音圧レベルが２７．５ｄＢ以上２８．５ｄＢ未満である区間における頻度である。

ソート済み配列に基づいて背景雑音データを生成する場合、センシングデータの頻度に基づいて背景雑音データを生成する場合と比較して、次のような有利な点がある。第１に、センシングデータの順位を割合で表すことができる。第２に、ソート済み配列に基づいて背景雑音データを生成する場合、センシングデータの頻度に基づいて背景雑音データを生成する場合のように区間を定める必要がないので、恣意性が入りにくい。

以下、ＧＷ端末１の動作について説明する。まず、ＧＷ端末１におけるセンサ装置２の登録処理について説明する。図１１は、この例にかかるＧＷ端末１におけるセンサ装置２の登録処理を示すフローチャートである。

ＧＷ端末１は、センサ装置登録機能部１１１がセンサ装置接続部１２に接続されているセンサ装置２に対して登録要求を送信する（ｓ１１）。センサ装置２は、ＧＷ端末１から送信されてきた登録要求を受信すると、自機のデバイス識別子をＧＷ端末１に送信する。

センサ装置登録機能部１１１は、センサ装置２から送信されてきたデバイス識別子を受信すると（ｓ１２）、今回受信したデバイス識別子をメモリに記憶するデバイス登録を行い（ｓ１３）、本処理を終了する。

また、センサ装置登録機能部１１１は、センサ装置２が提供側データカタログ１００の雛形を記憶している構成であれば、この登録処理において、センサ装置２から提供側データカタログ１００の雛形を取得してもよい。この場合、センサ装置登録機能部１１１は、取得した提供側データカタログ１００の雛形と、デバイス識別子とを対応付けて、雛形保存ＤＢ１５に記憶する。また、センサ装置登録機能部１１１は、センサ装置２が提供側データカタログ１００の雛形を記憶しているインタネット上のサイトのアドレスを記憶している構成であれば、このアドレスを取得し、取得したアドレスにアクセスして、提供側データカタログ１００の雛形を取得してもよい。

次に、ＧＷ端末１における提供側データカタログ１００の生成処理について説明する。図１２は、この例にかかるＧＷ端末１における提供側データカタログ１００の生成処理を示すフローチャートである。ＧＷ端末１は、今回提供側データカタログ１００を生成するセンサ装置２の選択を受け付ける（ｓ２１）。操作者は、ＧＷ端末１の操作部１３を操作し、今回、提供側データカタログ１００を生成するセンサ装置２を選択する操作を行う。例えば、ＧＷ端末１は、この時点において、すでに登録済みであるセンサ装置２のデバイス識別子を表示器に表示する。操作者は、表示器にデバイス識別子が表示されたセンサ装置２の中から、提供側データカタログ１００を生成するセンサ装置２を選択する操作を行う。

データカタログ生成機能部１１３は、ｓ２１で選択されたセンサ装置２にかかる提供側データカタログ１００の編集生成処理を行う（ｓ２２）。ｓ２２では、ＧＷ端末１は、操作部１３において、ＳＤＴＭで販売するセンシングデータの種類の選択にかかる編集を受け付ける。例えば、ＧＷ端末１は、センサ装置２が環境センサであり、気温、湿度、気圧、音圧、加速度、照度の６項目をセンシングデータとして出力できる構成である場合、気温、湿度、気圧、音圧、加速度、照度の項目毎に、ＳＤＴＭで販売するかどうかの選択を受け付ける（図１３（Ａ）参照）。図１３（Ａ）において、右側にチェックが入っている項目（図１３（Ａ）では、気温、湿度、および照度である。）がＳＤＴＭで販売することが選択されたものである（チェックが入っていない項目がＳＤＴＭで販売しないことが選択されたものである。）。

また、ＧＷ端末１は、操作部１３において、提供側データカタログ１００の各項目（この時点で記述されていない項目を含む）に対する編集を受け付ける（図１３（Ｂ）参照）。図１３（Ｂ）は、ＧＷ端末１が、観測対象、適用範囲、取引条件、個人情報、および匿名加工情報について編集を受け付けるときの画面例である。ＧＷ端末１は、図１３（Ｂ）に示していない他の属性についても、ｓ２２で編集を受け付ける。

データカタログ生成機能部１１３は、操作者から編集操作の完了の指示を受け取ると、操作者による編集を反映した提供側データカタログ１００を生成する。

データカタログ生成機能部１１３は、センシングデータの信頼性の判定結果を取得できる場合、センシングデータの信頼性の判定結果を反映した提供側データカタログ１００を生成してもよい。例えば、データカタログ生成機能部１１３は、信頼性判定部１１６にセンシングデータの信頼性の判定を要求してもよいし、センシングデータの信頼性の判定結果が保存されているデータベースを検索してもよい。

データカタログ生成機能部１１３は、ｓ２２で生成した提供側データカタログ１００をデータカタログ保存ＤＢ１６に記憶するとともに、この提供側データカタログ１００をセンサネットワークサーバ３に送信し、登録する（ｓ２３）。

次に、ＧＷ端末１におけるセンシングデータ提供処理について説明する。図１４は、この例にかかるセンシングデータ提供処理を示すフローチャートである。ＧＷ端末１は、アプリケーションシステム４に対してセンシングデータを提供する提供タイミングであると判定すると、センシングデータ出力制限機能部１１４が今回提供するセンシングデータにかかる提供側データカタログ１００に基づき、センシングデータ保存ＤＢ１７から提供するセンシングデータを読み出す（ｓ３１、ｓ３２）。ｓ３２では、提供側データカタログ１００に提供することが選択されている観測特性のセンシングデータを読み出し、提供することが選択されていない観測特性のセンシングを読み出さない。すなわち、ｓ３２では、提供側データカタログ１００に提供することが選択されていない観測特性のセンシングデータについては、センシングデータ保存ＤＢ１７から読み出さないフィルタリング処理を行っている。センシングデータ出力制限機能部１１４は、フィルタリング処理を行ったセンシングデータをアプリケーションシステム４に送信する（ｓ３３）。ＧＷ端末１は、ｓ３１〜ｓ３３の処理を繰り返す。

次に、ＧＷ端末１におけるセンシングデータの信頼性の判定処理について説明する。図１５は、この例にかかるＧＷ端末１におけるセンシングデータの信頼性の判定処理を示すフローチャートである。この例では、信頼性判定部１１６は、上記ソート済み配列における、１番目の要素の値、１％の要素の値、および１０％の要素の値で構成される背景雑音データを用いて、センシングデータの信頼性を判定する。以後、背景雑音データを構成するソート済み配列の１番目の要素の値を特徴パラメータＸｍｉｎと称する。背景雑音データを構成するソート済み配列の１％の要素の値を特徴パラメータＸ１と称する。背景雑音データを構成するソート済み配列の１０％の要素の値を特徴パラメータＸ１０と称する。

信頼性判定部１１６は、特徴パラメータＸｍｉｎが閾値ＴＨｍｉｎ未満の場合（ｓ４１：Ｙｅｓ）、センシングデータの信頼性をＢ１と判定する（ｓ４２）。閾値ＴＨｍｉｎは、センサ装置２のセンサ部２２が正常に動作している場合に出力されるセンシングデータの最小値に定められる。判定結果Ｂ１は、背景雑音が通常より非常に小さいことを意味する。判定結果Ｂ１を受けたセンシングデータの信頼性は低い。判定結果Ｂ１が得られた場合、例えば、センサ装置２のセンサ部２２が故障により正常に機能していないことが推定される。

信頼性判定部１１６は、特徴パラメータＸｍｉｎが閾値ＴＨｍｉｎ以上、特徴パラメータＸ１が閾値ＴＨ１Ｌ以上閾値ＴＨ１Ｈ未満、かつ特徴パラメータＸ１０が閾値ＴＨ１０Ｌ以上閾値ＴＨ１０Ｈ未満の場合（ｓ４１：Ｎｏ，ｓ４３：Ｙｅｓ，ｓ４４：Ｙｅｓ）、センシングデータの信頼性をＡと判定する（ｓ４５）。判定結果Ａは、背景雑音が通常と略同じことを意味する。判定結果Ａを受けたセンシングデータの信頼性は高い。判定結果Ａが得られた場合、センサ装置２の状況が適正であることが推定される。

閾値ＴＨ１Ｌ，ＴＨ１Ｈ，ＴＨ１０Ｌ，ＴＨ１０Ｈは、センサ装置２の設置時のセンシングから得られたセンシングデータに基づいて定められてもよい。閾値ＴＨ１Ｌ，ＴＨ１Ｈ，ＴＨ１０Ｌ，ＴＨ１０Ｈは、過去に得られた背景雑音データに基づいて定められてもよい。例えば、閾値ＴＨ１Ｌ，ＴＨ１Ｈ，ＴＨ１０Ｌ，ＴＨ１０Ｈは、図６（Ａ）に示すセンシングデータが下記の判定結果Ｂ３を受け、図６（Ｂ）および図６（Ｃ）に示すセンシングデータが下記の判定結果Ｂ２を受けるように定められてもよい。

信頼性判定部１１６は、特徴パラメータＸ１が閾値ＴＨ１Ｌ未満、かつ特徴パラメータＸ１０が閾値ＴＨ１０Ｌ未満の場合（ｓ４３：Ｎｏ，ｓ４６：Ｙｅｓ、またはｓ４４：Ｎｏ，ｓ４６：Ｙｅｓ）、センシングデータの信頼性をＢ２と判定する（ｓ４７）。判定結果Ｂ２は、背景雑音が通常より小さいことを意味する。判定結果Ｂ２を受けたセンシングデータの信頼性は低い。判定結果Ｂ２が得られた場合、例えば、センサ装置２のセンサ部２２が塞がれていること、センサ装置２が設置場所から脱落していることが推定される。

信頼性判定部１１６は、特徴パラメータＸ１が閾値ＴＨ１Ｈ以上、かつ特徴パラメータＸ１０が閾値ＴＨ１０Ｈ以上の場合（ｓ４６：Ｎｏ，ｓ４８：Ｙｅｓ）、センシングデータの信頼性をＢ３と判定する（ｓ４９）。判定結果Ｂ３は背景雑音が通常より大きいことを意味する。判定結果Ｂ３を受けたセンシングデータの信頼性は低い。判定結果Ｂ３が得られた場合、例えば、センサ装置２の不良により内部雑音が発生していること、観測対象のセンシングが妨げられていること、センサ装置２が設置場所から脱落していることが推定される。

信頼性判定部１１６は、特徴パラメータＸｍｉｎ，Ｘ１，Ｘ１０が上記条件の何れも満たさない場合（Ｓ４８：Ｎｏ）、センシングデータの信頼性をＣと判定する（ｓ５０）。判定結果Ｃは、背景雑音の挙動が通常と異なることを意味する。判定結果Ｃを受けたセンシングデータの信頼性は低い。

なお、上記のように背景雑音データがセンシングデータの頻度で構成されている場合、信頼性判定部１１６は、背景雑音データに含まれるセンシングデータの頻度と、適宜定められた閾値とを比較することで、センシングデータの信頼性を判定してもよい。

以上のように、この例では、センシングデータから、背景雑音が反映された背景雑音データが生成される。そして、背景雑音データを用いてセンシングデータの信頼性が判定される。このため、利用側にセンシングデータの信頼性の判定結果を提供できる。

なお、上記実施の形態において、背景雑音データは「音声データ」であるとした。しかしながら、背景雑音データは、必ずしも「音声データ」である必要はない。背景雑音データは、たとえば、画像データ等の音声データ以外のデータであってもよい。たとえば、背景雑音データが「画像データ」である場合には、比較的長時間に渡って撮像されている被写体を示す画像データが背景雑音データになる場合がある。

次に、変形例にかかるＧＷ端末６について説明する。図１６は、ＧＷ端末６の主要部の構成を示すブロック図である。ＧＷ端末６は、制御部６１、判定結果保存データベース６８（判定結果保存ＤＢ６８）、およびセンサ装置設置場所保存データベース６９（センサ装置設置場所保存ＤＢ６９）を備えている。制御部６１は、信頼性判定部６１６、判定結果出力部６１７、およびセンサ装置選択部６１８を有している。

判定結果保存ＤＢ６８はセンシングデータの信頼性の判定結果を記憶する。センサ装置設置場所保存ＤＢ６９は、センサ装置２の設置場所にかかるセンサ装置設置場所データを記憶する。

信頼性判定部６１６は、センサ装置２ａのセンシングにより得られる判定対象のセンシングデータにかかる背景雑音データと、センサ装置２ａとは別のセンサ装置２ｂのセンシングにより得られるセンシングデータにかかる背景雑音データとを比較することで、判定対象のセンシングデータの信頼性を判定する。判定結果出力部６１７は、上記の判定結果出力部１１７の動作に加えて、センシングデータの信頼性の判定結果を判定結果保存ＤＢ６８に記憶する。センサ装置選択部６１８は、センサ装置設置場所データを用いて、センサ装置２ｂとして、センサ装置２ａに近接するセンサ装置を選択する。

次に、ＧＷ端末６におけるセンシングデータの信頼性の判定処理について説明する。図１７は、ＧＷ端末６におけるセンシングデータの信頼性の判定処理を示すフローチャートである。

信頼性判定部６１６は、判定対象のセンシングデータにかかるセンサ装置２ａおよび観測対象の観測特性をセンサ装置選択部６１８に通知する（ｓ６１）。判定対象のセンシングデータは、背景雑音データ取得機能部１１５により取得された背景雑音にかかるセンシングデータである。

センサ装置選択部６１８は、通知された観測対象の観測特性をセンシングし、通知されたセンサ装置２ａに近接し、かつ正常に動作しているセンサ装置２ｂを選択する（ｓ６２）。

例えば、センサ装置選択部６１８は、提供側データカタログ１００のセンシングデータ対象を参照して、２つのセンサ装置２が同じ観測対象の観測特性をセンシングしているか否かを判断する。センサ装置選択部６１８は、センサ装置設置場所保存ＤＢ６９に保存されたセンサ装置設置場所データに基づいて、２つのセンサ装置２の間の距離を算出する。そして、センサ装置選択部６１８は、算出した２つのセンサ装置２の間の距離が閾値より短い場合、２つのセンサ装置２が互いに近接していると判定する。センサ装置選択部６１８は、判定結果保存ＤＢ６８に保存されたセンシングデータの信頼性の判定結果を参照して、センサ装置２が正常に動作しているか否かを判断する。センサ装置選択部６１８は、現在から所定期間前までの間、センシングデータが信頼できると判定されたセンサ装置２を正常に動作しているとみなす。

信頼性判定部６１６は、センサ装置選択部６１８が選択したセンサ装置２ｂに、判定対象のセンシングデータにかかる背景雑音データに対応する背景雑音データを要求する（ｓ６３）。信頼性判定部６１６は、センサ装置２ｂから背景雑音データを受信すると（ｓ６４）、図１５に示す処理を行うことで、判定対象のセンシングデータの信頼性を判定する（ｓ６５）。

但し、この変形例において、特徴パラメータＸｍｉｎ，Ｘ１，Ｘ１０は、センサ装置２ａから得られるセンシングデータにかかる背景雑音データである。閾値ＴＨｍｉｎは、センサ装置２ａのセンサ部２２が正常に動作している場合に出力されるセンシングデータの最小値に定められる。また、信頼性判定部６１６は、センサ装置２ｂにかかる背景雑音データに基づいて、閾値ＴＨ１Ｌ，ＴＨ１Ｈ，ＴＨ１０Ｌ，ＴＨ１０Ｈを定める。例えば、信頼性判定部６１６は、背景雑音データに含まれる特徴パラメータＹ１，Ｙ１０を用いて、ＴＨ１Ｌ＝Ｙ１−α，ＴＨ１Ｈ＝Ｙ１＋α，ＴＨ１０Ｌ＝Ｙ１０−α，ＴＨ１０Ｈ＝Ｙ１０＋αのように、閾値ＴＨ１Ｌ，ＴＨ１Ｈ，ＴＨ１０Ｌ，ＴＨ１０Ｈを定める。ここで、特徴パラメータＹ１は、センサ装置２ｂにかかるソート済み配列の１％の要素の値である。特徴パラメータＹ１０は、センサ装置２ｂにかかるソート済み配列の１０％の要素の値である。α＞０は適宜定められる。

なお、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。

また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
少なくとも１つのハードウェアプロセッサを有し、
前記ハードウェアプロセッサが、
センシングデータを取得し、
取得した前記センシングデータから、背景雑音が反映された背景雑音データを生成する、
センサ装置。
（付記２）
少なくとも１つのハードウェアプロセッサを用いて、
センシングデータを取得し、
取得した前記センシングデータから、背景雑音が反映された背景雑音データを生成する、
背景雑音データ生成方法。

１，６…ゲートウェイ端末（ＧＷ端末）
２，２ａ，２ｂ…センサ装置
３…センサネットワークサーバ
４…アプリケーションシステム
５…ネットワーク
１１，２１，６１…制御部
１２…センサ装置接続部
１３…操作部
１４…通信部
１５…雛形保存データベース（雛形保存ＤＢ）
１６…データカタログ保存データベース（データカタログ保存ＤＢ）
１７…センシングデータ保存データベース（センシングデータ保存ＤＢ）
２２…センサ部
２３…ゲートウェイ接続部（ＧＷ接続部）
２４…センシングデータ記憶部
２５…デバイス情報記憶部
６８…判定結果保存データベース（判定結果保存ＤＢ）
６９…センサ装置設置場所保存データベース（センサ装置設置場所保存ＤＢ）
１００…提供側データカタログ（提供側ＤＣ）
１０１…利用側データカタログ（利用側ＤＣ）
１１１…センサ装置登録機能部
１１２…センシングデータ取得機能部
１１３…データカタログ生成機能部
１１４…センシングデータ出力制限機能部
１１５…背景雑音データ取得機能部
１１６，６１６…信頼性判定部
１１７，６１７…判定結果出力部
２１１…センシングデータ管理部
２１２…背景雑音データ生成機能部
６１８…センサ装置選択部

Claims (5)

1. 対象を観測することによって生成されたセンシングデータをセンサ装置の外部に設けられた外部装置に送信するように構成されたセンサ装置であって、
   前記センシングデータを生成するように構成されたセンサ部を備え、
   前記センシングデータは、前記対象以外に起因した雑音を示す背景雑音データを含み、
   前記センシングデータから前記背景雑音データを抽出するように構成された抽出部と、
   前記抽出部によって抽出された前記背景雑音データを前記外部装置に送信するように構成された送信部とをさらに備える、センサ装置。
2. 複数のタイミングの各々において生成された前記センシングデータを記憶するように構成された記憶部をさらに備え、
   前記送信部は、前記記憶部に記憶された前記センシングデータを、前記外部装置に一括して送信するように構成されている、請求項１に記載のセンサ装置。
3. 前記抽出部は、複数のタイミングの各々において生成された前記センシングデータを値の大きさに従ってソートすることによって、前記背景雑音データを抽出するように構成されている、請求項１又は請求項２に記載のセンサ装置。
4. 対象を観測することによって生成されたセンシングデータを取得するステップをコンピュータが実行し、
   前記センシングデータは、前記対象以外に起因した雑音を示す背景雑音データを含み、
   前記センシングデータから前記背景雑音データを抽出するステップと、
   抽出された前記背景雑音データを送信するステップとを前記コンピュータがさらに実行する、背景雑音データ送信方法。
5. 対象を観測することによって生成されたセンシングデータを取得するステップをコンピュータに実行させ、
   前記センシングデータは、前記対象以外に起因した雑音を示す背景雑音データを含み、
   前記センシングデータから前記背景雑音データを抽出するステップと、
   抽出された前記背景雑音データを送信するステップとを前記コンピュータにさらに実行させる、背景雑音データ送信プログラム。