JP6486397B2 - データ処理システムおよびデータ処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、データ処理システムおよびデータ処理方法に関する。

近年、監視エリアの異なる場所に設置された複数のカメラやセンサなどといった監視装置から送信された撮像画像やセンシングデータを用いて、統合的にデータ解析を行う監視システムが用いられている。例えば、複数のカメラから送信される撮像画像に基づいて人物の追跡や、姿勢推定や立体形状の推定などといった処理を行うことがあった。例えば、監視カメラ、画像配信ユニット、ネットワーク部、画像処理ユニット、統合ユニットから構成される不審者監視装置では、画像配信ユニットにて各監視カメラから受信した画像に時刻を付与して送信し、画像処理ユニット、統合ユニットにて受信した画像を追跡し、付与された時刻を考慮して各カメラにおける追跡結果を統合的に処理して不審者の検知を行う（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１３−２０６１４０号公報

このように複数の監視装置からのデータを統合的に解析するシステムでは、各監視装置から略同一時刻のデータを略同時に取得してデータ解析を行う必要がある。しかし、各監視装置において略同時にデータを送信した場合であっても、通信経路の混雑度や中継機器の処理能力などの影響を受けて送信されるデータごとに遅延のばらつきが生じる。このため、これらのデータを受信して解析する装置において、それぞれのデータが到着するタイミングが異なってしまい、略同時に必要なデータを受信することができないという問題があった。このため、従来のシステムでは、略同一時刻に取得されたデータが揃うまで、受信側にて解析処理を停止させて必要なデータがすべて受信されるまで待つなどの対応を要し、リアルタイムに解析処理を行わなければならない場合に悪影響を及ぼすという問題があった。

本発明は、送信データごとの遅延のばらつきの影響を抑制し、各装置からのデータの到着を待つことによるデータ処理の停止時間を短縮することができるデータ処理システムおよびデータ処理方法を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するための本発明の一つの態様によれば、複数のデータ送信装置と、データ記憶装置と、データ処理装置と、を有するデータ処理システムが提供される。かかるデータ処理システムにおいて、データ送信装置は、周囲の状況を監視して取得した監視データをパケット化し、該パケットのヘッダ部に監視データの取得時刻を付加して送信し、データ記憶装置は、複数のデータ送信装置から送信されたパケットを受信する受信部と、受信部が受信した受信パケットと、複数のデータ送信装置のうちのグループを指定するグループ情報と、を記憶する記憶部と、受信パケットのうち、グループ情報で指定されたグループに属するデータ送信装置から送信された受信パケットであって、ヘッダ部の取得時刻が所定期間内にある受信パケットを統合して統合パケットを生成する統合パケット生成部と、生成された統合パケットをデータ処理装置に送信する送信部と、を有する。

かかるデータ処理システムにおいて、データ送信装置は、監視データを取得した位置に関する位置情報を取得してヘッダ部にさらに付加して送信し、データ記憶装置は、ヘッダ部に付加された位置情報に基づいてグループ情報を更新するグループ情報更新部をさらに有することが好ましい。

また、かかるデータ処理システムにおいて、グループ情報更新部は、データ送信装置の移動速度に応じてグループ情報を更新する周期を決定することが好ましい。

さらに、かかるデータ処理システムにおいて、統合パケット生成部は、グループ情報で指定されたグループに属するデータ送信装置から送信された受信パケットのうち、取得時刻が所定期間内にある受信パケットが存在しない場合、所定期間内にある受信パケットが存在しないことを示す情報を統合パケットに含めることが好ましい。

また、かかるデータ処理システムにおいて、統合パケット生成部は、グループ情報で指定されたグループに属するデータ送信装置から送信された受信パケットであって、取得時刻が所定期間内にある受信パケットの監視データを格納するのに必要な統合パケット数が２以上である場合、該グループに属するそれぞれのデータ送信装置の監視データを統合パケット数に分割した分割監視データを順次統合して統合パケットを生成することが好ましい。

本発明の他の態様によれば、複数のデータ送信装置と、データ記憶装置と、データ処理装置と、を有するデータ処理システムにおけるデータ処理方法が提供される。かかるデータ処理方法は、データ送信装置が、周囲の状況を監視して取得した監視データをパケット化し、該パケットのヘッダ部に監視データの取得時刻を付加して送信するステップを有し、データ記憶装置において、受信部が、複数のデータ送信装置から送信されたパケットを受信するステップと、記憶部が、受信部が受信した受信パケットと、複数のデータ送信装置のうちのグループを指定するグループ情報と、を記憶するステップと、統合パケット生成部が、受信パケットのうち、グループ情報で指定されたグループに属するデータ送信装置から送信された受信パケットであって、ヘッダ部の取得時刻が所定期間内にある受信パケットを統合して統合パケットを生成するステップと、送信部が、生成された統合パケットをデータ処理装置に送信するステップと、を有する。

本発明によれば、送信データごとの遅延のばらつきの影響を抑制し、各装置からのデータの到着を待つことによるデータ処理の停止時間を短縮することができる。

本発明の一実施形態に係るデータ処理システム１の全体構成図である。 データ送信装置１０における制御部１２の機能ブロック図である。 データ記憶装置２０における記憶部２１のブロック図である。 グループ情報記憶部２１１に記憶されるグループ情報の例を示す図である。 データ記憶装置２０における制御部２２の機能ブロック図である。 データ送信装置１０におけるパケット生成処理を示すフローチャートである。 監視データを２個のパケットに分けて送信する例を示す図である。 監視データパケットの構造を示す図である。 データ記憶装置２０におけるグループ情報更新処理を示すフローチャートである。 データ記憶装置２０における統合パケット生成処理を示すフローチャートである。 複数の監視データを統合した統合パケットを示す図である。 図１０の統合パケット生成処理における監視データのサイズを示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係るデータ処理システムおよびデータ処理方法について説明する。ただし、本発明は図面または以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。

図１は、本発明の一実施形態に係るデータ処理システム１の全体構成図である。図１に示すように、データ処理システム１は、複数のデータ送信装置１０と、データ記憶装置２０と、データ処理装置３０と、を有する。データ送信装置１０とデータ記憶装置２０との間およびデータ記憶装置２０とデータ処理装置３０との間は、一つまたは複数のローカル／広域の有線／無線通信網を有する通信網９０を介して接続される。ここでは、データ送信装置１０とデータ記憶装置２０との間の通信網と、データ記憶装置２０とデータ処理装置３０との間の通信網と、を概略的に一つの通信網９０として示したが、これらの通信網は別個でもよい。なお、複数のデータ送信装置１０、データ記憶装置２０およびデータ処理装置３０の間では、時刻の同期が概ね取れているものとする。

本発明が適用されたデータ処理システム１の一実施形態では、例えば、建物の構内などの監視エリアに監視カメラや、人感センサ、温度センサ、ガスセンサなどの種々のセンサを備えた複数のデータ送信装置１０が設置されており、監視エリア内の安全を監視する。例えば、建物の入口などの撮影領域の周辺に複数の監視カメラが設置され、撮影領域を異なる角度から同時に撮影することができる。これらのカメラやセンサが取得した画像、温度、ガス濃度などの監視データは、データ処理装置３０によって監視エリア内における異常の発生を検出するために解析される。この際、データ処理装置３０は、例えば、複数の監視カメラが同じ撮影領域を異なる角度から略同一時刻に撮影した複数の画像データを用いて人物の姿勢や物体の立体形状などを解析することにより、不審者や不審物を検出することができる。

このため、本実施形態に係るデータ送信装置１０は、カメラやセンサが取得した監視データに、自体の識別情報、時刻情報および位置情報を付加して、通信経路上のデータ記憶装置２０に送信する。該データ記憶装置２０は、データ送信装置１０の識別情報、時刻情報および位置情報を用いて、近接する場所で略同一時刻に取得された監視データを統合した統合パケットをデータ処理装置３０に送信する。これにより、データ処理装置３０は、例えば、複数の監視カメラが同じ撮影領域を異なる角度から略同一時刻に撮影した画像データを、統合パケットによりデータ記憶装置２０から同時に受信することができる。このため、データ処理装置３０は、画像解析に必要な全ての画像が揃うまで待つ必要がなく、ほぼ遅延なくリアルタイムに画像を解析することができる。

以下、本実施形態に係るデータ処理システム１の各装置の構成について説明する。

データ送信装置１０は、周囲の状況を監視して取得した監視データをパケット化し、パケットのヘッダ部に自体の識別情報並びに監視データを取得した時刻および位置に関する時刻情報および位置情報を格納してデータ記憶装置２０に送信する。本実施例において、データ送信装置１０は、例えば、監視カメラや種々のセンサにマイクロコントローラなどの情報処理ユニットが組み込まれた装置でもよい。また、データ送信装置１０は、カメラやセンサを有するスマートフォンやタブレットなどの携帯情報端末でもよい。データ送信装置１０は、監視エリアのある地点に固定的に設置されなくてもよく、移動する車両やドローンなどに搭載されてもよく、人が装着するウェアラブルデバイスでもよい。

図１に示すように、データ送信装置１０は、記憶部１１と、制御部１２と、監視部１３と位置検出部１４と、通信部１５と、を有する。

記憶部１１は、データ送信装置１０において実行される種々のコンピュータプログラムのコードおよびデータを記憶する。例えば、記憶部１１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを有することができる。また、記憶部１１は、磁気記憶装置、光学記憶装置などの任意のタイプの記憶装置を有してもよい。

制御部１２は、プロセッサおよび周辺回路を有し、該プロセッサは、記憶部１１に記憶された種々のコンピュータプログラムを実行することによってデータ送信装置１０における種々の処理を実現する。制御部１２が実行するコンピュータプログラムは、記憶部１１に予め記憶されてもよく、磁気記憶媒体、光学記憶媒体、半導体記憶媒体などのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、または通信部１５を介して提供されて記憶部１１に記憶されてもよい。制御部１２が実現する機能モジュールについては、後で詳述する。

監視部１３は、周囲の状況を監視して、監視した周囲の状況に関する監視データを取得して制御部１２に渡す。監視部１３は、監視データを取得した取得時刻に関する時刻情報を制御部１２に渡してもよい。例えば、監視部１３は、監視エリアの異なる場所に異なる角度で設置される監視カメラ、赤外線センサ、超音波センサ、温度センサ、雨量センサ、ガスセンサなど、監視する対象や目的に応じた種々のセンサで構成することができる。データ送信装置１０は、複数の監視部１３を有してもよい。

本実施例において、監視部１３は、データ送信装置１０に組み込まれて一体の装置を構成する例を示したが、データ送信装置１０から独立した別個の監視装置でもよい。この場合、監視装置およびデータ送信装置１０は、互いを接続する有線／無線通信回線の通信インターフェイスを有し、この通信インターフェイスを介して監視装置からデータ送信装置１０に監視データが送信される。

位置検出部１４は、データ送信装置１０の位置を検出し、検出した位置に関する情報を制御部１２に渡す。位置情報は、緯度経度高度などの絶対位置でもよいし、ある地点からの相対位置でもよい。例えば、位置検出部１４は、ＧＰＳ、無線通信網、加速度センサやジャイロスコープなどを用いた移動量測定などを利用してデータ送信装置１０の位置を検出することができる。位置検出部１４は、監視部１３がデータ送信装置１０とは別個の監視装置である場合、該監視装置が有してもよい。この場合、監視装置の位置検出部は、監視装置の位置情報を取得し、取得した位置情報を監視データと同様に有線／無線通信回線を介してデータ送信装置１０に送信することができる。

通信部１５は、データ記憶装置２０に接続される有線／無線通信回線との通信インターフェイスである。通信部１５は、データ記憶装置２０との間で通信網９０を介してデータを送受信する。

図２は、データ送信装置１０における制御部１２の機能ブロック図である。図２に示すように、制御部１２は、記憶部１１に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される機能モジュールとして、監視データ取得手段１２１と、時刻情報取得手段１２２と、位置情報取得手段１２３と、パケット生成手段１２４と、を有する。

監視データ取得手段１２１は、監視部１３から監視データを受け取り、取得した監視データをパケット生成手段１２４に渡す。監視データ取得手段１２１は、監視部１３が監視データを取得するごとに監視データを受け取ってもよいし、周期的に監視部１３から監視データを受け取ってもよい。また、監視データ取得手段１２１は、要求に応じて監視部１３から監視データを取得してもよい。

時刻情報取得手段１２２は、監視データを取得した時刻に関する時刻情報を取得し、監視データの時刻情報としてパケット生成手段１２４に渡す。時刻情報は、現地の標準時などの絶対時刻でもよいし、ある時点からの相対時刻でもよい。

例えば、時刻情報取得手段１２２は、監視部１３から監視データを受け取った時点でデータ送信装置１０の計時部（図示せず）から読み取った時刻を監視データの時刻情報としてもよい。また、時刻情報取得手段１２２は、監視部１３から監視データを取得した取得時刻を受け取ってもよい。

位置情報取得手段１２３は、位置検出部１４からデータ送信装置１０の位置に関する情報を取得し、監視データの位置情報としてパケット生成手段１２４に渡す。

パケット生成手段１２４は、監視データ取得手段１２１から受け取った監視データをパケット化して、該パケットのヘッダ部に、時刻情報取得手段１２２および位置情報取得手段１２３から受け取った監視データの時刻情報および位置情報を付加して監視データのパケットを生成する。パケット生成手段１２４は、生成した監視データパケットを通信部１５を介してデータを記憶装置２０に送信する。パケット生成手段１２４が行うパケット生成処理については、後で詳述する。

データ記憶装置２０は、複数のデータ送信装置１０から通信網９０を介して監視データパケットを受信して統合し、統合した統合パケットを通信網９０を介してデータ処理装置３０に送信する。データ記憶装置２０は、例えば、サーバなどの情報処理装置である。

データ記憶装置２０は、通信網９０上でデータ処理装置３０よりデータ送信装置１０に近い位置に配置されることが好ましい。例えば、データ記憶装置２０は、通信事業者が提供する通信網などの広域通信網内に配置されるネットワークサーバでもよい。

図１に示すように、データ記憶装置２０は、記憶部２１と、制御部２２と、通信部２３と、を有する。

記憶部２１は、データ記憶装置２０において実行される種々のコンピュータプログラムのコードおよびデータを記憶する。例えば、記憶部２１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを有することができる。また、記憶部２１は、磁気記憶装置、光学記憶装置などの任意のタイプの記憶装置を有してもよい。

図３は、データ記憶装置２０における記憶部２１のブロック図である。図３に示すように、データ記憶装置２０の記憶部２１は、グループ情報記憶部２１１と、受信パケット記憶部２１２と、を有する。

グループ情報記憶部２１１は、監視データを統合するデータ送信装置１０のグループを指定するグループ情報を記憶する。

図４は、グループ情報記憶部２１１に記憶されるグループ情報の例を示す図である。グループ情報は、データ処理装置３０が同時に処理する必要がある複数の監視データの送信元であるデータ送信装置１０の組み合わせを示す情報である。グループ情報は、グループ情報記憶部２１１に予め記憶されてもよく、磁気記憶媒体、光学記憶媒体、半導体記憶媒体などのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体から読み取られたり、データ記憶装置２０の入力部（図示せず）から入力されたり、データ処理装置３０などの他の装置から通信網９０を介して送信された情報などに基づいてグループ情報記憶部２１１に記憶されてもよい。

図４に示すように、グループ情報は、「グループメンバ」という項目を有し、データ送信装置１０のアドレスなどの識別情報を用いて、グループに属する「データ送信装置Ａ」、「データ送信装置Ｂ」および「データ送信装置Ｄ」などのデータ送信装置１０を指定することができる。また、グループ情報は、「グループ条件」という項目を有し、「北緯３５．６８°、東経１３９．５６°を中心とした半径１ｋｍ以内の領域」に存在するという存在領域の条件によって、グループに属するデータ送信装置１０を指定してもよい。グループが不変の「グループメンバ」によって固定的に設定される場合、「グループ条件」は省略してもよい。グループが存在領域などの「グループ条件」で指定される場合、データ送信装置１０の移動などによりグループ情報の「グループメンバ」は更新されてもよい。固定のグループメンバやグループ条件は、グループ識別情報として用いることができるが、必要に応じて他のグループ識別情報をグループ情報に追加してもよい。

受信パケット記憶部２１２は、複数のデータ送信装置１０から通信部２３を介して受信された監視データパケットを記憶する。

制御部２２は、プロセッサおよび周辺回路を有し、該プロセッサは、記憶部２１に記憶された種々のコンピュータプログラムを実行することによってデータ記憶装置２０における種々の処理を実現する。制御部２２が実行するコンピュータプログラムは、記憶部２１に予め記憶されてもよく、磁気記憶媒体、光学記憶媒体、半導体記憶媒体などのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体または通信部２３を介して提供されて記憶部２１に記憶されてもよい。制御部２２が実現する機能モジュールについては、後で詳述する。

通信部２３は、データ送信装置１０およびデータ処理装置３０に接続される有線／無線通信回線との通信インターフェイスである。通信部２３は、データ送信装置１０との間で通信網９０を介してデータを送受信したり、データ処理装置３０との間で通信網９０を介してデータを送受信したりするための通信インターフェイスである。

図５は、データ記憶装置２０の制御部２２における機能ブロック図である。図５に示すように、制御部２２は、記憶部２１に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される機能モジュールとして、パケット受信手段２２１と、グループ情報更新手段２２２と、統合パケット生成手段２２３と、を有する。

パケット受信手段２２１は、データ送信装置１０から送信された監視データパケットを通信部２３（受信部）を介して受け取って、受信パケット記憶部２１２に記憶する。

グループ情報更新手段２２２は、受信パケット記憶部２１２に記憶された受信パケットの位置情報に基づいて、グループ情報記憶部２１１に記憶されたグループ情報を更新する。グループ情報更新手段２２２が行う処理については、後で詳述する。

統合パケット生成手段２２３は、グループ情報記憶部２１１のグループ情報に基づいて、受信パケット記憶部２１２に記憶された受信パケットの中から、統合パケットに格納する監視データを選定して統合パケットを生成する。統合パケット生成手段２２３は、生成した統合パケットを通信部２３（送信部）を介してデータ処理装置３０に送信する。統合パケット生成手段２２３による統合パケット生成処理については、後で詳述する。

データ処理装置３０は、データ記憶装置２０から通信網９０を介して統合パケットを受信し、受信した統合パケットの監視データを用いて画像解析などのデータ解析を行う情報処理装置である。例えば、データ処理装置３０は、複数のデータ送信装置１０の監視カメラが同じ撮影領域を異なる角度から略同一時刻に撮影した画像データを、統合パケットによりデータ記憶装置２０から同時に受信し、人物の姿勢や物体の立体形状などを解析して不審者や不審物を検出することができる。データ処理装置３０は、例えば、ワークステーションなどの高機能情報処理装置でもよい。

図６は、データ送信装置１０におけるパケット生成処理を示すフローチャートである。図６に示す処理フローは、記憶部１１に記憶されたコンピュータプログラムのコードを制御部１２が実行することにより実現される。パケット生成処理は、パケット生成手段１２４が、監視部１３が取得した監視データをパケット化し、ヘッダ部分に時刻情報および位置情報を付加した監視データパケットを生成する処理である。

パケット生成手段１２４は、監視部１３から監視データを受け取ると、監視データの取得ごとに実行するループＬ６０１を開始する（ステップＳ６０１）。ステップＳ６０１において、所定の時間以上監視データが取得されない場合や、データ記憶装置２０の入力部（図示せず）またはスケジューラなどからパケット生成処理の終了が指示された場合、パケット生成手段１２４は処理を終了してもよい。

ループＬ６０１に入ると、パケット生成手段１２４は、監視データの時刻情報および位置情報を時刻情報取得手段１２２および位置情報取得手段１２３から取得する（ステップＳ６０２）。

次に、パケット生成手段１２４は、監視データをパケット化するにあたり、監視データを送信するのに必要なパケットの数を決定する。パケット生成手段１２４は、監視データ取得手段１２１から取得した監視データのサイズが１つのパケットのペイロードに格納可能なサイズを超える場合、監視データを複数のパケットに分けて送信する必要がある。このため、パケット生成手段１２４は、例えば、監視データのサイズをパケットのペイロード部に格納可能なデータサイズで除するなどして、監視データを送信するのに必要なパケットの数を決定する。監視データを複数のパケットに分割する際、パケット生成手段１２４は、例えば、データ処理装置３０による解析処理などに必要な最小単位の監視データが複数のパケットに跨らないよう考慮してもよい。

図７は、監視データを２個のパケットに分けて送信する例を示す図である。例えば、図７に示すように、監視データ取得手段１２１から取得した監視データを送信するのに２個のパケットが必要な場合、パケット生成手段１２４は、該監視データを２つに分けて、前半の監視データ（１／２）をパケット１のペイロード部に、後半の監視データ（２／２）をパケット２のペイロード部に、格納することができる。監視データが分割された２個のパケットのそれぞれのヘッダ部には、データ送信装置１０のアドレス、時刻情報および位置情報が格納される。

図６に戻ると、パケット生成手段１２４は、決定したパケット数に従って、監視データを送信するのに必要なパケット数分実行するループＬ６０２を開始する（ステップＳ６０３）。監視データが１つのパケットに格納される場合は、本ループＬ６０２は１度だけ実行される。

パケット生成手段１２４は、処理対象のパケットのヘッダ部に、ステップＳ６０２で取得した時刻情報および位置情報を格納してパケットを生成する（ステップＳ６０４）。なお、監視データを複数のパケットに分ける場合、ここでは複数のパケットで共通の時刻情報および位置情報を格納する例を示したが、パケット生成手段１２４は、２番目以降のパケットに、例えば、画像データのフレームレートなどの監視データ送信速度およびフレーム数などの格納済みのデータ量などを用いて、１番目のパケットの監視データの取得時刻からの相対時刻などを算出して格納してもよい。そして、パケット生成手段１２４は、生成した監視データパケットを通信部１５を介してデータ記憶装置２０に送信する（ステップＳ６０５）。

図８は、監視データパケットの構造を示す図である。図８に示すように、監視データパケットは、該パケットに格納されるデータに関する情報を有するヘッダ部と、データを格納するペイロード部と、を有する。パケット生成手段１２４が送信する監視データパケットは、ヘッダ部に送信元データ送信装置１０のアドレス、時刻情報および位置情報が格納され、ペイロード部に監視データが格納される。データ送信装置１０の通信アドレスは、例えば、ＩＰアドレスおよびポート番号が用いられ、通信網９０上で一意である場合にはデータ送信装置１０の識別情報としても用いることができる。なお、本実施例では、データを送信する単位としてパケットを用いるが、通信部１５の通信プロトコルに従って、パケットのヘッダ部およびペイロード部に対応する領域を有するセグメント、フレーム、ユニットなどの他のデータ単位を用いてもよい。

図６に戻ると、パケット生成手段１２４は、監視データの送信に必要なパケット数分ループＬ６０２を実行し終わると（ステップＳ６０６）、ループＬ６０１を終了し（ステップＳ６０７）、ループＬ６０１の先頭に戻る。

図９は、データ記憶装置２０におけるグループ情報更新処理を示すフローチャートである。図９に示す処理フローは、記憶部２１に記憶されたコンピュータプログラムのコードを制御部２２が実行することにより実現される。図９におけるグループ情報更新処理は、グループ情報更新手段２２２が、受信パケットの位置情報を用いてグループ情報のグループメンバを更新する処理である。

例えば、図４に示したグループ情報のグループ条件のように、データ送信装置１０のグループがデータ送信装置１０の存在する存在領域で指定される場合、人に携帯されたり車両やドローンなどに搭載されたりすることでデータ送信装置１０が移動すると、グループ情報のグループメンバが変わることがある。このため、グループ情報更新手段２２２は、データ送信装置１０の位置などの変化に応じて、グループ情報のグループメンバを更新する必要がある。図４のグループ情報の例において、グループを固定的なグループメンバで指定する場合は、本処理は不要である。ここでは、グループが所定の存在領域内に位置することをグループ条件として指定される場合に行われるグループ情報更新処理の例を示す。

グループ情報更新手段２２２は、所定の時間間隔ごとに実行するループＬ９０１を開始する（ステップＳ９０１）。ループＬ９０１を実行する時間間隔は、データ記憶装置２０に監視データを送信するデータ送信装置１０が、例えばウェアラブルデバイスのように人が持ち運びする場合には５分、自動車に装着されたセンサのように比較的高速で移動するデバイスの場合には３０秒、などのように、データ送信装置１０の移動速度に応じて適切に設定されることが好ましい。なお、すべてのデータ送信装置１０が監視エリアの所定の位置に固定的に設置される場合、本処理は起動時に１回だけ実行すればよい。

次に、グループ情報更新手段２２２は、データ送信装置１０ごとに実行するループＬ９０２を開始する（ステップＳ９０２）。そして、グループ情報更新手段２２２は、受信パケット記憶部２１２に記憶されている受信パケットのうち処理対象のデータ送信装置１０から最後に受信した最新の受信パケットを取り出し、該最新の受信パケットのヘッダ部に書かれている位置情報を取得する（ステップＳ９０３）。

グループ情報更新手段２２２は、取得したデータ送信装置１０の最新の位置情報に基づいて各グループのグループ情報を更新するため、グループごとに実行するループＬ９０３を開始する（ステップＳ９０４）。

グループ情報更新手段２２２は、ステップＳ９０３で取得した最新の位置情報が、処理対象のグループのグループ情報で指定されるグループ条件を満たすか否かを決定する（ステップＳ９０５）。例えば、図４のグループ条件の場合、グループ情報更新手段２２２は、対象のデータ送信装置１０の最新の位置情報が「北緯３５．６８°、東経１３９．５６°を中心とした半径１ｋｍ以内の領域」の存在領域内を示すか否かを決定する（ステップＳ９０５）。

ステップＳ９０３で取得した最新の位置情報がグループ条件の存在領域内を示すと決定した場合（ステップＳ９０５のＹｅｓ）、グループの登録条件を満たすので、グループ情報更新手段２２２は、対象のデータ送信装置１０を対象のグループのメンバとなるようグループ情報を更新する（ステップＳ９０６）。一方、最新の位置情報が存在領域外を示すと決定した場合（ステップＳ９０５のＮｏ）、グループの登録条件を満たさないので、グループ情報更新手段２２２は、対象のデータ送信装置１０を対象のグループのメンバとしないように、グループ情報を更新する（ステップＳ９０７）。

対象のデータ送信装置１０に関して、すべてのグループのグループ情報を更新し終えると、グループ情報更新手段２２２は、ループＬ９０３を終了する（ステップＳ９０８）。

すべてのデータ送信装置１０に関してすべてのグループ情報を更新し終えると、グループ情報更新手段２２２は、ループＬ９０２を終了する（ステップＳ９０９）。

ループＬ９０２を抜けると、グループ情報更新手段２２２は、データ記憶装置２０の入力部（図示せず）やスケジューラなどから処理終了の指示があるか否かを判定する（ステップＳ９１０）。処理終了の指示がない場合（ステップＳ９１０のＮｏ）、グループ情報更新手段２２２は、処理を継続するためステップＳ９１１に進み、処理終了の指示がある場合（ステップＳ９１０のＹｅｓ）、処理を終了する。

グループ情報更新手段２２２は、ループＬ９０１を所定の時間間隔で実行するため、該所定の時間間隔に達するまでスリープ処理を行って（ステップＳ９１１）から、ループＬ９０１の先頭（ステップＳ９０１）へ戻る（ステップＳ９１２）。

図１０は、データ記憶装置２０における統合パケット生成処理を示すフローチャートである。図１０に示す処理フローは、記憶部２１に記憶されたコンピュータプログラムのコードを制御部２２が実行することにより実現される。統合パケット生成処理は、統合パケット生成手段２２３が、グループ情報に基づいて選定した受信パケットの監視データを統合して統合パケットを生成する処理である。

図１１は、複数の監視データを統合した統合パケットを示す図である。図１１の例では、グループ情報にグループメンバとして登録されているデータ送信装置Ａ、Ｂ、Ｄから受信され、監視データの取得時刻と統合基準時刻「２０１６／１２／２９ １４：３３：００」との差が前後「１分」以内であるという統合条件を満たす３個の受信パケットの監視データが統合されて統合パケットが生成される。なお、図１１では、統合パケットのペイロード部に、それぞれのデータ送信装置１０のアドレスと監視データとを統合しているが、更に当該監視データの取得時刻も含めて統合してもよい。

図１２は、図１０の統合パケット生成処理における監視データのサイズを示す図である。図１２に示すように、図１０の統合パケット生成処理では、データ送信装置１０から送信された元の監視データのサイズが、１つの受信パケットのペイロード内に収まり、かつ、統合パケットのペイロードにおけるデータ送信装置１０一台当たりの収納可能な最大データサイズにも格納できるサイズであると仮定する。元の監視データのサイズが１つの受信パケットに収まらなかったり、１つの統合パケットに格納できないケースについては、後述する。

図１０に示すように、統合パケット生成手段２２３は、所定の時間間隔ごとに実行するループＬ１００１を開始する（ステップＳ１００１）。ループＬ１００１を実行する時間間隔は、データ処理装置３０における監視データグループの処理間隔に合わせることが好ましい。例えば、データ処理装置３０において１００ｍｓごとに監視データグループを処理している場合、本ループも１００ｍｓごとに実行するのが好ましい。

統合パケット生成手段２２３は、ループＬ１００１に入って、データ送信装置１０のグループごとに実行するループＬ１００２を開始する（ステップＳ１００２）と、監視データを統合する期間を指定するための基準となる統合基準時刻を決定する（ステップＳ１００３）。統合基準時刻は、現在時刻としてもよく、データ送信装置１０からパケットが遅れて受信されるような場合に備え、例えば、現在時刻から５００ｍｓ前などのように、所定時間だけ過去の時刻を統合基準時刻としてもよい。また、統合パケット生成手段２２３は、データ送信装置１０やデータ処理装置３０などの他の装置から送信された時刻を統合基準時刻としてもよい。

次に、統合パケット生成手段２２３は、処理対象のグループのグループ情報に含まれているグループメンバとして登録されているデータ送信装置１０ごとに実行するループＬ１００３を開始する（ステップＳ１００４）。

統合パケット生成手段２２３は、受信パケット記憶部２１２に記憶され処理対象のデータ送信装置１０から送信された受信パケットのヘッダ部の時刻情報により監視データの取得時刻を順に確認し、該取得時刻と統合基準時刻との差が所定の閾値（例えば１００ｍｓ）内である受信パケットが存在するか否かを確認する（ステップＳ１００５）。

監視データの取得時刻と統合基準時刻との差が所定の閾値（例えば１００ｍｓ）内である受信パケットが存在する場合（ステップＳ１００５のＹｅｓ）、統合パケット生成手段２２３は、該受信パケットのペイロード部に格納された監視データを、統合パケットのペイロード部の該当箇所に対象のデータ送信装置１０のアドレスとともに格納する（ステップＳ１００６）。

対象のデータ送信装置１０の監視データの取得時刻と統合基準時刻との差が所定の閾値内である受信パケットが存在しない場合（ステップＳ１００５のＮｏ）、対象のデータ送信装置１０から送信された受信パケットには、統合すべき監視データは存在しない。したがって、統合パケット生成手段２２３は、統合パケットのペイロードの該当個所に、対象のデータ送信装置１０のアドレスとともに、例えば空白（スペース）を意味するＡＳＣＩＩコードである０ｘ２０などの監視データが存在しないことを示す値を格納する（ステップＳ１００７）。このように監視データが存在しない旨を示した統合パケットをデータ処理装置３０に送信することによって、データ記憶装置２０は、グループメンバのデータ送信装置１０から統合すべき監視データが送信されなかった場合であっても、統合すべき監視データが送信されるのを待つことなく、データ処理装置３０に対して所定の間隔でデータを送信することを保証することができる。必要な監視データがすべて揃ってから統合パケットを送信する必要がある場合、統合パケット生成手段２２３は、本ステップの代わりに必要な監視データのパケットが受信されるのを待つようにしてもよい。

対象のグループのすべてのグループメンバのデータ送信装置１０について、統合すべきすべての監視データを統合パケットに格納して統合パケットが完成すると、統合パケット生成手段２２３は、ループＬ１００３を抜ける（ステップＳ１００８）。ループＬ１００３を抜けた統合パケット生成手段２２３は、完成した統合パケットを通信部２３を介してデータ処理装置３０に送信する（ステップＳ１００９）。

すべてのグループのグループ情報について統合パケットを生成して送信し終えると、統合パケット生成手段２２３は、ループＬ１００２を抜ける（ステップＳ１０１０）。そして、統合パケット生成手段２２３は、データ記憶装置２０の入力部（図示せず）やスケジューラなどから処理終了の指示があるか否かを判定する（ステップＳ１０１１）。処理終了の指示がない場合（ステップＳ１０１１のＮｏ）、統合パケット生成手段２２３は、処理を継続するためステップＳ１０１２に進み、処理終了の指示がある場合（ステップＳ１０１１のＹｅｓ）、処理を終了する。

統合パケット生成手段２２３は、ループＬ１００１を所定の時間間隔で実行するため、該所定の時間間隔に達するまでスリープ処理を行って（ステップＳ１０１２）から、ループＬ１００１の先頭（ステップＳ１００１）へ戻る（ステップＳ１０１３）。

上述の例では、データ送信装置１０から送信された元の監視データのサイズが、１つの受信パケットのペイロード内に収まり、かつ、統合パケットのペイロード部の該当箇所にも格納できるサイズであると仮定したが、以下に、監視データが１つの統合パケットに格納できない場合について述べる。

実際には、特に統合パケットに関して、同一グループのデータ送信装置１０から送信された監視データが、１つの統合パケットのペイロード部に収まらない場合がある。この場合、複数の統合パケットに分割して送信することになるが、本発明の目的を考慮すると、一部のデータ送信装置１０からの監視データだけが先行して送信終了することのないよう、各データ送信装置１０からの監視データを同じ数に分割して送ることが好ましい。

より具体的に説明するため、同一グループに指定された３台のデータ送信装置１０（Ａ、Ｂ、Ｄ）からの監視データを統合パケットで一括して送信する場合について述べる。統合パケットのペイロード部にて、データ送信装置１０一台当たり４００バイトのデータが送れるとし、統合すべき監視データのサイズがデータ送信装置Ａのものは１２００バイト、データ送信装置Ｂのものは６００バイト、データ送信装置Ｄのものは３００バイトであったとする。このとき、データ送信装置Ａの監視データに関しては、３つの統合パケットに分けて送信する必要がある一方、データ送信装置Ｂについては２つ、データ送信装置Ｄについては１つの統合パケットで送信することになる。しかしながら、各データ送信装置１０の監視データが異なる回数で送信されると、受信側のデータ処理装置３０は、データ送信装置Ｄ、Ｂから１回目、２回目の監視データを受信した後も、データ送信装置Ａからの３回目の監視データを受信するまで処理を停止して待たなければならない。

そこで、統合パケット生成手段２２３は、データ送信装置Ａ、ＢおよびＤのそれぞれの監視データを格納するのに必要な統合パケットの数を算出し、必要な統合パケットの数を比較した上で、データ送信装置Ａ、ＢおよびＤのそれぞれの監視データを、同一の統合パケット数で分割して統合パケットのペイロード部に格納する。例えば、統合パケット生成手段２２３は、データ送信装置Ａ、ＢおよびＤのうち最大の監視データのサイズを、統合パケットのペイロード部にデータ送信装置１０一台当たり格納可能な最大データサイズで除して同一の統合パケット数とすることができる。この例では、統合パケット生成手段２２３は、監視データのサイズが最大であるデータ送信装置Ａの必要な統合パケット数（３個）に合わせて、データ送信装置Ｂのデータは２００バイトずつ、データ送信装置Ｄは１００バイトずつに分け、データ送信装置Ｂ、Ｄのデータについても３回の送信で送信が完了するように分割サイズを調整することで、一部のデータ送信装置１０からのデータ到着を待つために処理を停止するというような、データ処理装置３０の負担を軽減することが可能になる。

また、温度データなどのように、監視データ１つあたりのサイズが非常に小さい場合、１つの監視データごとに統合パケットに格納するのではなく、複数の監視データをまとめて統合パケットに格納して送信することも考えられるが、この場合、一定の時間範囲でまとめることが好ましい。複数のデータ送信装置１０からの音声などの波形データを処理する場合において、各装置間でサンプリングレートが異なる場合などには、データの個数やサイズでまとめるのではなく、一定の時間範囲でまとめる方がデータ処理装置３０において波形データの処理がしやすいためである。

例えば、２台のデータ送信装置（Ａ、Ｂ）があり、データ送信装置Ａはサンプリングレート１ｋＨｚで１バイトの監視データを取得し、データ送信装置Ｂはサンプリングレート２ｋＨｚで２バイトの監視データを取得し、これらのデータ送信装置ＡおよびＢからの監視データを統合パケットで一括して送る揚合について述べる。統合パケットのペイロードにて、データ送信装置一台当たり４００バイトのデータが送信可能であるとした場合、送信可能なデータサイズを考慮して最も効率的にデータを送信しようとすると、データ送信装置Ａの監視データについては４００ｍｓ分（４００個）を、データ送信装置Ｂについては１００ｍｓ分（１００個）を、１つの統合パケットに格納して送信することができる。しかしながら、各データ送信装置１０が異なる時間範囲のデータを送信すると、受信側のデータ処理装置３０は、同じ時間範囲内のデータを一括で処理したい場合に、データ送信装置Ｂからの残りの３００ｍｓ分の監視データの到着を待たなければならない。

そこで、統合パケット生成手段２２３は、データ送信装置Ａのデータも１００ｍｓ分のみ送信するようにすることで、データ処理装置３０において、必ず一定の時間範囲のデータを同時に受信することができ、一部のデータ送信装置１０からのデータの到着を待つために処理を停止するというような、データ処理装置３０の負担を軽減することが可能になる。

以上説明してきたように、本発明に係るデータ処理システム１は、データ処理装置３０が、複数のデータ送信装置１０が略同一時刻に取得した監視データを、データ記憶装置２０を介して同時に取得することができる。このため、データ処理装置３０は、データ処理に必要な全ての監視データが揃うまで待つ必要がないので、ほぼ遅延なく監視データを解析して不審者や放置された不審物などの異常を検出することができる。したがって、本発明によれば、送信される監視データごとの遅延のばらつきの影響を抑制し、各データ送信装置１０からのデータの到着を待つことによる解析処理の停止時間の短縮を可能にする。

以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。

上述した実施形態において、グループ条件によってグループとみなすデータ送信装置１０の存在領域は、一定の位置を中心とした固定の領域であったが、例えば、データ送信装置１０が移動可能な場合、この移動に合わせてグループ条件の存在領域の位置や大きさを動的に変更してもよい。例えば、データ送信装置１０がスマートフォンである場合、グループ情報更新手段２２２は、移動しながら画像を撮影するスマートフォンの位置情報に合わせて、同一グループに属するデータ送信装置１０の存在領域の位置を更新することができる。例えば、グループ情報のグループ条件として「データ送信装置Ｃを中心とした半径５００ｍ以内の領域」と指定される場合、グループ情報更新手段２２２は、データ送信装置Ｃの最新の位置や移動速度に基づいて存在領域を「北緯３５．７０°、東経１３９．５５°を中心とした半径１ｋｍ以内の領域」と更新することができる。そして、グループ情報更新手段２２２は、更新されたグループの存在領域に基づいて、各データ送信装置１０が該グループの存在領域内か否かを決定することによって、該データ送信装置１０が該グループのメンバであるか否かを決定してもよい。この場合、統合パケット生成手段２２３は、統合パケットのヘッダ部にグループ識別情報をさらに追加してデータ処理装置３０に送信してもよい。これにより、データ処理装置３０は、スマートフォン携帯者の近傍に存在する複数のデータ送信装置１０が取得する監視データを同時に利用して分析できるようになり、見守りサービスなどをシームレスに提供できるようになる。

また、上述した実施形態において、データ送信装置１０のパケット生成手段１２４は、監視データパケットのパケット部に時刻情報および位置情報を付加する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、グループ情報記憶部２１１のグループ情報においてすべてのグループが固定的なグループメンバで指定される場合など、データ記憶装置２０が監視データを統合する際にデータ送信装置１０の位置情報を用いる必要がない場合、パケット生成手段１２４は、監視データパケットに位置情報を付加しなくてもよい。この場合、上述の実施形態で示した位置検出部１４、位置情報取得手段１２３およびグループ情報更新手段２２２は省略してもよい。

１ データ処理システム
１０ データ送信装置
１１ 記憶部
１２ 制御部
１２１ 監視データ取得手段
１２２ 時刻情報取得手段
１２３ 位置情報取得手段
１２４ パケット生成手段
１３ 監視部
１４ 位置検出部
１５ 通信部
２０ データ記憶装置
２１ 記憶部
２１１ グループ情報記憶部
２１２ 受信パケット記憶部
２２ 制御部
２２１ パケット受信手段
２２２ グループ情報更新手段
２２３ 統合パケット生成手段
２３ 通信部
３０ データ処理装置
９０ 通信網

Claims (6)

1. 複数のデータ送信装置と、データ記憶装置と、データ処理装置と、を有するデータ処理システムであって、
   前記データ送信装置は、周囲の状況を監視して取得した監視データをパケット化し、該パケットのヘッダ部に前記監視データの取得時刻を付加して送信し、
   前記データ記憶装置は、
   前記複数のデータ送信装置から送信されたパケットを受信する受信部と、
   前記受信部が受信した受信パケットと、前記複数のデータ送信装置のうちのグループを指定するグループ情報と、を記憶する記憶部と、
   前記受信パケットのうち、前記グループ情報で指定されたグループに属するデータ送信装置から送信された受信パケットであって、前記ヘッダ部の前記取得時刻が所定期間内にある受信パケットを統合して統合パケットを生成する統合パケット生成部と、
   前記生成された統合パケットを前記データ処理装置に送信する送信部と、
   を有するデータ処理システム。
2. 前記データ送信装置は、前記監視データを取得した位置に関する位置情報を取得して前記ヘッダ部にさらに付加して送信し、
   前記データ記憶装置は、前記ヘッダ部に付加された位置情報に基づいて前記グループ情報を更新するグループ情報更新部をさらに有する、請求項１に記載のデータ処理システム。
3. 前記グループ情報更新部は、前記データ送信装置の移動速度に応じて前記グループ情報を更新する周期を決定する、請求項２に記載のデータ処理システム。
4. 前記統合パケット生成部は、前記グループ情報で指定されたグループの前記データ送信装置から送信された受信パケットのうち、前記取得時刻が前記所定期間内にある受信パケットが存在しない場合、前記所定期間内にある受信パケットが存在しないことを示す情報を前記統合パケットに含める、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のデータ処理システム。
5. 前記統合パケット生成部は、前記グループ情報で指定されたグループに属する前記データ送信装置から送信された受信パケットであって、前記取得時刻が前記所定期間内にある受信パケットの監視データを格納するのに必要な統合パケット数が２以上である場合、該グループのそれぞれのデータ送信装置の監視データを前記統合パケット数に分割した分割監視データを順次統合して前記統合パケットを生成する、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のデータ処理システム。
6. 複数のデータ送信装置と、データ記憶装置と、データ処理装置と、を有するデータ処理システムにおけるデータ処理方法であって、
   前記データ送信装置は、周囲の状況を監視して取得した監視データをパケット化し、該パケットのヘッダ部に前記監視データの取得時刻を付加して送信するステップを有し、
   前記データ記憶装置において、
   受信部が、前記複数のデータ送信装置から送信されたパケットを受信するステップと、
   記憶部が、前記受信部が受信した受信パケットと、前記複数のデータ送信装置のうちのグループを指定するグループ情報と、を記憶するステップと、
   統合パケット生成部が、前記受信パケットのうち、前記グループ情報で指定されたグループに属するデータ送信装置から送信された受信パケットであって、前記ヘッダ部の前記取得時刻が所定期間内にある受信パケットを統合して統合パケットを生成するステップと、
   送信部が、前記生成された統合パケットを前記データ処理装置に送信するステップと、
   を有するデータ処理方法。

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