JP6512326B1 - センサ制御装置、センサ制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】イベント検知の高精度化、及び、通信トラフィックの低減を両立可能なセンサ制御装置、センサ制御方法及びプログラムを提供する。【解決手段】複数のセンサに含まれる少なくとも２以上のセンサの各々は、処理モジュールへデータを送信する。処理モジュールは、複数のデータに基づいてイベントの発生を検知する。センサ制御装置は、判定部と、センサ制御部とを備える。判定部は、いずれかのセンサによる検知結果が所定条件を満たすか否かを判定する。センサ制御部は、検知結果が所定条件を満たすと判定された場合に、情報量の大きいデータを処理モジュールへ送信するように、上記２以上のセンサに含まれる他のセンサを制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、センサ制御装置、センサ制御方法及びプログラムに関する。

特開２０１７−１８２５９６号公報（特許文献１）は、データ収集分析プラットフォームを開示する。このデータ収集分析プラットフォームにおいては、ネットワークに接続された種々のセンサからセンシングデータが収集され、収集されたセンシングデータに基づいて分析が行なわれる（特許文献１参照）。

特開２０１７−１８２５９６号公報

たとえば、上記特許文献１に開示されているような、ネットワークに接続された種々のセンサからセンシングデータを収集するシステムにおいて、収集されたセンシングデータに基づいて特定のイベントが発生したか否かを検知することが考えられる。たとえば、処理モジュールが、収集された複数のセンシングデータに基づいてイベントの発生を検知する。このような場合に、各センサが高速サンプリングを行ない、全てのセンシングデータが収集されると、処理モジュールは、イベントの発生検知を高精度に行なうことができる。

しかしながら、各センサが高速サンプリングを行なった場合に、多量のセンシングデータが処理モジュールへ送信されると、各センサから処理モジュールへ送信されるデータ量（通信トラフィック）が大きくなる。一方、各センサから処理モジュールへ少量のセンシングデータしか送信されないと、イベント発生の検知精度が低下する。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、イベント検知の高精度化、及び、通信トラフィックの低減を両立可能なセンサ制御装置、センサ制御方法及びプログラムを提供することである。

本発明のある局面に従うセンサ制御装置は、複数のセンサの各々を制御する。複数のセンサに含まれる少なくとも２以上のセンサの各々は、処理モジュールへセンシングデータを送信する。処理モジュールは、受信された複数のセンシングデータに基づいてイベントの発生を検知する。センサ制御装置は、判定部と、センサ制御部とを備える。判定部は、上記２以上のセンサに含まれるいずれかのセンサによる検知結果が、上記イベントが発生している可能性が高いことを示す所定条件を満たすか否かを判定する。センサ制御部は、検知結果が所定条件を満たすと判定された場合に、検知結果が所定条件を満たさないと判定された場合よりも、情報量の大きいセンシングデータを処理モジュールへ送信するように、上記２以上のセンサに含まれる他のセンサを制御する。

このセンサ制御装置によれば、処理モジュールへセンシングデータを送信する２以上のセンサのいずれかによって上記イベントが発生している可能性が高いことが検知された場合に、上記２以上のセンサに含まれる他のセンサによって、通常（検知結果が所定条件を満たさない場合）よりも情報量の大きいセンシングデータが処理モジュールへ送信される。すなわち、このセンサ制御装置によれば、上記イベントが発生している可能性が高い場合には、情報量の大きい（多くの）センシングデータに基づいてイベントの発生が高精度に検知される一方、上記イベントが発生している可能性が低い場合には、各センサから処理モジュールへ送信されるデータ量（情報量）が抑制される。したがって、このセンサ制御装置によれば、イベント検知の高精度化、及び、通信トラフィックの低減を両立することができる。

また、上記センサ制御装置において、判定部は、複数のセンサから一部のセンサを抽出する。判定部によって抽出される一部のセンサは、検知結果が所定条件を満たすと判定されたセンサと、共通の処理モジュールへセンシングデータを送信する。センサ制御部は、検知結果が所定条件を満たすと判定された場合に、検知結果が所定条件を満たさないと判定された場合よりも、情報量の大きいセンシングデータを処理モジュールへ送信するように、判定部によって抽出されたセンサを制御してもよい。

このセンサ制御装置によれば、検知結果が所定条件を満たすと判定されたセンサと、共通の処理モジュールへセンシングデータを送信する他のセンサが判定部によって抽出され、検知結果が所定条件を満たした場合に、判定部によって抽出されたセンサから処理モジュールへ通常よりも情報量の大きいセンシングデータが送信される。したがって、このセンサ制御装置によれば、検知結果が所定条件を満たした場合に、適切なセンサからのデータ送信量を増やすことができる。

また、上記センサ制御装置において、判定部は、各々が共通の処理モジュールへセンシングデータを送信する複数のセンサを互いに関連付けるメタデータを参照することによって、複数のセンサからセンサを抽出してもよい。

このセンサ制御装置においては、メタデータを参照することによって、各々が共通の処理モジュールへセンシングデータを出力する複数のセンサが抽出される。すなわち、このセンサ制御装置によれば、メタデータを参照するだけで、各々が共通の処理モジュールへセンシングデータを送信する複数のセンサを抽出することができる。

また、処理モジュールと、該処理モジュールへセンシングデータを送信するセンサとによって仮想センサが形成されてもよい。

また、処理モジュールは、複数の入力チャネルの各々に入力される時系列データに基づいて、イベントの発生を検知するとともに尤度を算出してもよい。

このセンサ制御装置においては、処理モジュールが時系列データに基づいてイベントの発生等を検知する。したがって、このセンサ制御装置によれば、センサ制御装置の制御に従って処理モジュールへ実センサから大量のデータが入力された場合に、時系列における前後のタイミングのデータと大きく異なるデータがノイズとみなされるため、ノイズに起因する誤検知を抑制することができる。

本発明の別の局面に従うセンサ制御方法は、複数のセンサの各々を制御する。複数のセンサに含まれる少なくとも２以上のセンサの各々は、処理モジュールへセンシングデータを送信する。処理モジュールは、受信された複数のセンシングデータに基づいてイベントの発生を検知する。センサ制御方法は、上記２以上のセンサに含まれるいずれかのセンサによる検知結果が、上記イベントが発生している可能性が高いことを示す所定条件を満たすか否かを判定するステップと、検知結果が所定条件を満たすと判定された場合に、検知結果が所定条件を満たさないと判定された場合よりも、情報量の大きいセンシングデータを処理モジュールへ送信するように、上記２以上のセンサに含まれる他のセンサを制御するステップとを含む。

このセンサ制御方法によれば、処理モジュールへセンシングデータを送信する２以上のセンサのいずれかによって上記イベントが発生している可能性が高いことが検知された場合に、上記２以上のセンサに含まれる他のセンサによって、通常（検知結果が所定条件を満たさない場合）よりも情報量の大きいセンシングデータが処理モジュールへ送信される。すなわち、このセンサ制御方法によれば、上記イベントが発生している可能性が高い場合には、情報量の大きいセンシングデータに基づいてイベントの発生が高精度に検知される一方、上記イベントが発生している可能性が低い場合には、各センサから処理モジュールへ送信されるデータ量が抑制される。したがって、このセンサ制御方法によれば、イベント検知の高精度化、及び、通信トラフィックの低減を両立することができる。

本発明の別の局面に従うプログラムは、複数のセンサの各々を制御する処理をコンピュータに実行させるように構成されている。複数のセンサに含まれる少なくとも２以上のセンサの各々は、処理モジュールへセンシングデータを送信する。処理モジュールは、受信された複数のセンシングデータに基づいてイベントの発生を検知する。プログラムは、２以上のセンサに含まれるいずれかのセンサによる検知結果が、上記イベントが発生している可能性が高いことを示す所定条件を満たすか否かを判定するステップと、検知結果が所定条件を満たすと判定された場合に、検知結果が所定条件を満たさないと判定された場合よりも、情報量の大きいセンシングデータを処理モジュールへ送信するように、上記２以上のセンサに含まれる他のセンサを制御するステップとをコンピュータに実行させるように構成されている。

このプログラムがコンピュータによって実行されると、処理モジュールへセンシングデータを送信する２以上のセンサのいずれかによって上記イベントが発生している可能性が高いことが検知された場合に、上記２以上のセンサに含まれる他のセンサによって、通常（検知結果が所定条件を満たさない場合）よりも情報量の大きいセンシングデータが処理モジュールへ送信される。すなわち、このプログラムによれば、上記イベントが発生している可能性が高い場合には、情報量の大きいセンシングデータに基づいてイベントの発生が高精度に検知される一方、上記イベントが発生している可能性が低い場合には、各センサから処理モジュールへ送信されるデータ量が抑制される。したがって、このプログラムによれば、イベント検知の高精度化、及び、通信トラフィックの低減を両立することができる。

本発明によれば、イベント検知の高精度化、及び、通信トラフィックの低減を両立可能なセンサ制御装置、センサ制御方法及びプログラムを提供することができる。

実施の形態１における、センサ制御装置の概要を説明するための図である。 実施の形態１における、センサネットワークシステムの一例を示す図である。 実施の形態１における、仮想センサ管理サーバのハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態１における、仮想センサ管理サーバのソフトウェア構成の一例を示す図である。 各実センサの検知結果が所定条件を満たしているにも拘わらず、処理モジュールがイベントの発生を検知できない仮の例を説明するための図である。 実施の形態１における、各実センサから処理モジュールへ送信されるデータ量の変化の一例を示す図である。 メタデータＤＢの一例を示す図である。 イベント検知動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２における、センサ制御装置の概要を説明するための図である。 実施の形態２における、センサネットワークシステムの一例を示す図である。 実施の形態２における、仮想センサ管理サーバのハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態２における、仮想センサ管理サーバのソフトウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態２における、イベント検知動作の一例を示す図である。

以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施の形態」とも称する。）について、図面を用いて詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下で説明する本実施の形態は、あらゆる点において本発明の例示にすぎない。本実施の形態は、本発明の範囲内において、種々の改良や変更が可能である。すなわち、本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じて具体的構成を適宜採用することができる。

［１．実施の形態１］
＜１−１．概要＞
図１は、本実施の形態１に従うセンサ制御装置（モジュール）１２０の概要を説明するための図である。図１に示されるように、処理モジュール１１０は複数の入力ポート（入力チャネル）を有し、各入力ポートには実センサ１２（センサの一例）によって出力されたセンシングデータが入力される。なお、各実センサ１２と、処理モジュール１１０とは、たとえば、インターネットを介して通信可能である。

処理モジュール１１０は、受信された複数のセンシングデータに基づいてイベントの発生を検知し、検知結果を出力するように構成されている。すなわち、処理モジュール１１０と、処理モジュール１１０へセンシングデータを出力する実センサ１２（入力センサ）とによって、いわゆる仮想センサが形成される。

仮想センサとは、入力センサが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に基づいて、入力センサによって観測された対象とは異なる対象の観測結果（たとえば、イベントの発生有無）をセンシングデータとして出力するセンサモジュールである。仮想センサについては、後程詳しく説明する。

このような場合に、各実センサ１２がセンシングデータの高速サンプリングを行ない、全てのセンシングデータが処理モジュール１１０へ送信されると、処理モジュール１１０は、多数の（情報量の大きい）センシングデータに基づいて、イベントの発生検知を高精度に行なうことができる。

しかしながら、各実センサ１２がセンシングデータの高速サンプリングを行なった場合に、多量（たとえば、全て）のセンシングデータが処理モジュール１１０へ送信されると、各実センサ１２から処理モジュール１１０へ送信されるデータ量（通信トラフィック）が大きくなる。一方、各実センサ１２から処理モジュール１１０へ少量のセンシングデータしか送信されないと、イベント発生の検知精度が低下する。

本実施の形態１に従うセンサ制御装置１２０においては、たとえば、実センサ１２Ａ，１２Ｂのいずれかによる検知結果が、イベントが発生している可能性が高いことを示す所定条件を満たすか否かが判定される。そして、センサ制御装置１２０は、検知結果が所定条件を満たすと判定された場合に、検知結果が所定条件を満たさないと判定された場合よりも、情報量の大きいセンシングデータ（たとえば、サンプリング周波数が高い、及び／又は、量子化ビット数が大きい）を処理モジュール１１０へ送信するように、実センサ１２Ａ，１２Ｂのうちの他方の実センサを制御する。たとえば、実センサ１２Ａによる検知結果が所定条件を満たすと判定された場合に、センサ制御装置１２０は、通常よりも情報量の大きいセンシングデータを送信するように実センサ１２Ｂを制御する。

このセンサ制御装置１２０によれば、イベントが発生している可能性が高い場合には、情報量の大きいセンシングデータに基づいてイベントの発生が高精度に検知される一方、イベントが発生している可能性が低い場合には、各実センサ１２から処理モジュール１１０へ送信されるデータ量が抑制される。したがって、このセンサ制御装置１２０によれば、イベント検知の高精度化、及び、通信トラフィックの低減を両立することができる。

＜１−２．構成＞
（１−２−１．システム全体の構成）
図２は、本実施の形態１に従うセンサ制御モジュール（装置）１２０を含むセンサネットワークシステム１０の一例を示す図である。図２の例では、センサネットワークシステム１０は、センサネットワーク部１４と、仮想センサ管理サーバ１００と、アプリケーションサーバ３００とを含む。

センサネットワーク部１４、仮想センサ管理サーバ１００及びアプリケーションサーバ３００は、インターネット１５を介して相互に通信可能に接続されている。なお、センサネットワークシステム１０に含まれる各構成要素（仮想センサ管理サーバ１００、アプリケーションサーバ３００、センサネットワークアダプタ１１及び実センサ１２等）の数は、図２に示されるものに限定されない。

センサネットワークシステム１０においては、実センサ１２等によって生成されたセンシングデータが流通可能である。たとえば、実センサ１２によって生成されたセンシングデータは仮想センサ管理サーバ１００に流通し得るし、仮想センサによって生成されたセンシングデータはアプリケーションサーバ３００に流通し得る。

センサネットワーク部１４は、たとえば、複数のセンサネットワークアダプタ１１を含む。複数のセンサネットワークアダプタ１１の各々には複数の実センサ１２が接続されており、各実センサ１２はセンサネットワークアダプタ１１を介してインターネット１５に接続されている。

実センサ１２は、対象を観測することによってセンシングデータを得るように構成されている。実センサ１２は、たとえば、画像センサ（カメラ）、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、力センサ、音センサ、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）センサ、赤外線センサ、姿勢センサ、降雨センサ、放射能センサ及びガスセンサ等である。また、実センサ１２は、必ずしも固設型である必要はなく、携帯電話、スマートフォン及びタブレット等の移動型であってもよい。また、各実センサ１２は、必ずしも単一のセンサで構成されている必要はなく、複数のセンサによって構成されていてもよい。また、実センサ１２は、どのような目的で設置されていてもよく、たとえば、工場におけるＦＡ（Factory Automation）及び生産管理、都市交通制御、気象等の環境計測、ヘルスケア並びに防犯等のために設置されていてもよい。

各実センサ１２は、たとえば、高速サンプリングによってセンシングデータを生成するように構成されている。各実センサ１２において、生成されたセンシングデータの全ては、一旦バッファされる。バッファされているセンシングデータは、古いものから順次削除される。すなわち、各実センサ１２においては、常時一定期間において高速サンプリングされたセンシングデータがバッファされている。各実センサ１２は、バッファされているセンシングデータの全てを仮想センサ管理サーバ１００等に送信することもできるし、バッファされているセンシングデータの一部のみを仮想センサ管理サーバ１００等に送信することもできる。

センサネットワーク部１４において、たとえば、各センサネットワークアダプタ１１は別々の（遠い）場所に配置され、各センサネットワークアダプタ１１に接続される各実センサ１２は同一の（近い）場所に配置されるが、これらの配置場所はこれに限定されない。

各アプリケーションサーバ３００（３００Ａ，３００Ｂ）は、センシングデータを利用するアプリケーションを実行するように構成されており、たとえば、汎用のコンピュータによって実現されている。アプリケーションサーバ３００は、インターネット１５を介して必要なセンシングデータを取得する。

仮想センサ管理サーバ１００は、仮想センサを実現するためのサーバである。仮想センサ管理サーバ１００においては、複数の処理モジュール１１０と、センサ制御モジュール１２０とが実現されるとともに、メタデータＤＢ（database）１３０が管理される。複数の処理モジュール１１０及びセンサ制御モジュール１２０の各々は、たとえば、ソフトウェアモジュールである。

処理モジュール１１０は、複数の入力ポート（入力チャネル）を含み、各入力ポートに入力されるセンシングデータに基づいて、イベントの発生を検知するように構成されている。処理モジュール１１０は、必要に応じて入力ポートへセンシングデータを出力する実センサ１２を切り替え可能である。たとえば、現在入力ポートにセンシングデータを出力している実センサ１２が故障した場合に、処理モジュール１１０は、入力センサを他の実センサ１２に切り替えることができる。

処理モジュール１１０は、たとえば、電力センサによって出力されるセンシングデータ（家庭における電力使用量を示す。）と、気圧センサによって出力されるセンシングデータ（室内の気圧を示す。）とに基づいて、室内における換気扇の使用の有無を判定し、該判定結果を出力するように構成されてもよい。この場合には、処理モジュール１１０と、実センサ１２（電力センサ及び気圧センサ）とによって、換気扇の使用というイベントの発生を検知する仮想センサを実現することができる。

センサ制御モジュール１２０は、センサネットワーク部１４に含まれる各実センサ１２から処理モジュール１１０へのセンシングデータの送信を制御するように構成されている。メタデータＤＢ１３０は、各実センサ１２と、各処理モジュール１１０との関係を示すメタデータを管理するように構成されている。センサ制御モジュール１２０及びメタデータＤＢ１３０の詳細については後程説明する。

（１−２−２．仮想センサ管理サーバのハードウェア構成）
図３は、仮想センサ管理サーバ１００のハードウェア構成の一例を示す図である。なお、本実施の形態１において、仮想センサ管理サーバ１００は、たとえば、汎用コンピュータによって実現される。

図３の例では、仮想センサ管理サーバ１００は、制御部１８０と、通信Ｉ／Ｆ（interface）１９５と、記憶部１９０とを含み、各構成は、バス１９７を介して電気的に接続されている。

制御部１８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１８２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１８４及びＲＯＭ（Read Only Memory）１８６等を含み、情報処理に応じて各構成要素の制御を行なうように構成されている。

通信Ｉ／Ｆ１９５は、インターネット１５を介して、仮想センサ管理サーバ１００の外部に設けられた外部装置（たとえば、アプリケーションサーバ３００及びセンサネットワーク部１４（図２））と通信するように構成されている。通信Ｉ／Ｆ１９５は、たとえば、有線ＬＡＮ（Local Area Network）モジュールや無線ＬＡＮモジュールで構成される。

記憶部１９０は、たとえば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置である。記憶部１９０は、たとえば、メタデータＤＢ１３０と、制御プログラム１９１とを記憶するように構成されている。

制御プログラム１９１は、制御部１８０によって実行される仮想センサ管理サーバ１００の制御プログラムである。たとえば、制御部１８０が制御プログラム１９１を実行することによって、各処理モジュール１１０及びセンサ制御モジュール１２０が実現されてもよい。制御部１８０が制御プログラム１９１を実行する場合に、制御プログラム１９１は、ＲＡＭ１８４に展開される。そして、制御部１８０は、ＲＡＭ１８４に展開された制御プログラム１９１をＣＰＵ１８２によって解釈及び実行することにより、各構成要素を制御する。なお、メタデータＤＢ１３０については、後程詳しく説明する。

（１−２−３．仮想センサ管理サーバのソフトウェア構成）
図４は、仮想センサ管理サーバ１００のソフトウェア構成の一例を示す図である。図４の例では、処理モジュール１１０及びセンサ制御モジュール１２０の各々が制御部１８０によって実現される。

上述のように、処理モジュール１１０は、各実センサ１２（１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ）から入力されるセンシングデータに基づいて、イベントの発生を検知する。なお、実センサ１２Ｆによって出力されるセンシングデータは、たとえば、別の処理モジュール１１０へ入力される。たとえば、処理モジュール１１０は、所定時間内に、実センサ１２Ｃの検知結果が所定条件Ｃ１を満たし、かつ、実センサ１２Ｄの検知結果が所定条件Ｃ２を満たし、かつ、実センサ１２Ｅの検知結果が所定条件Ｃ３を満たす場合に、イベントの発生を検知する。

各実センサ１２は、基本的には、バッファしているセンシングデータのうち一部のセンシングデータを処理モジュール１１０へ送信する。すなわち、各実センサ１２がセンシングデータを生成するサンプリング周波数よりも低いサンプリング周波数のセンシングデータが処理モジュール１１０へ送信される。これにより、各実センサ１２と処理モジュール１１０との間の通信トラフィックを抑制することができる。一方、仮に、各実センサ１２が、常時、バッファしているセンシングデータのうち一部（少量）のセンシングデータしか処理モジュール１１０へ送信しないとする。この場合には、各実センサ１２から送信されるセンシングデータ次第で、各実センサ１２の検知結果が所定条件を満たしているにも拘わらず、処理モジュール１１０がイベントの発生を検知できないという事態が生じ得る。

図５は、各実センサ１２の検知結果が所定条件を満たしているにも拘わらず、処理モジュール１１０がイベントの発生を検知できない仮の例を説明するための図である。図５を参照して、横軸は時間を示し、縦軸はセンサＳ１，Ｓ３，Ｓ４（実センサ１２）の各々の検知結果を示す。なお、センサＳ１，Ｓ３，Ｓ４は、後述の図７におけるセンサＳ１，Ｓ３，Ｓ４にそれぞれ対応しており、それぞれ実センサ１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅに対応する。

各センサの検知結果のうち、各プロット（たとえば、Ｄ１，Ｄ２）に対応するセンシングデータが各センサ（実センサ１２）から処理モジュール１１０へ送信される。この仮の例においては、各実センサ１２が、常時、バッファしているセンシングデータのうち一部（少量）のセンシングデータしか処理モジュール１１０へ送信しない。

なお、センサＳ１の検知結果が所定値Ｔｈ１を下回った場合に、所定条件Ｃ１が満たされる。センサＳ３の検知結果が所定値Ｔｈ３を上回った場合に、所定条件Ｃ２が満たされる。センサＳ４の検知結果が所定値Ｔｈ４を上回った場合に、所定条件Ｃ３が満たされる。たとえば、処理モジュール１１０は、所定時間内に所定条件Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が満たされた場合に、イベントが発生したものとみなす。

たとえば、時刻ｔ１においては、センサＳ４の検知結果は所定値Ｔｈ４を上回るものの、センサＳ１，Ｓ３の各々の検知結果は所定条件Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ満たさない。したがって、処理モジュール１１０は、イベントの発生を検知しない。この場合には、時刻ｔ１の前後を含む所定時間内においても、センサＳ１，Ｓ３の各々の検知結果は所定条件Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ満たさないため、処理モジュール１１０の検知結果は妥当だといえる。

一方、時刻ｔ２においても、センサＳ４の検知結果は所定値Ｔｈ４を上回るものの、センサＳ１，Ｓ３の各々の検知結果は所定条件Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ満たさない。したがって、処理モジュール１１０は、イベントの発生を検知しない。しかしながら、この場合には、時刻ｔ２の前後を含む所定時間内において、センサＳ１，Ｓ３の各々の検知結果は、所定条件Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ満たす。すなわち、この場合に、本来、処理モジュール１１０は、イベントの発生を検知すべきである。

再び図４を参照して、このような事態を回避するために、本実施の形態１において、センサ制御モジュール１２０は、各実センサ１２が処理モジュール１１０へ送信するデータ量を調整するための処理を実行する。具体的には、センサ制御モジュール１２０は、イベントが発生している可能性が高い場合に、通常よりも情報量の大きい（サンプリング周波数の高い）センシングデータを処理モジュール１１０へ送信するように実センサ１２を制御する。

図６は、本実施の形態１における、各実センサ１２から処理モジュール１１０へ送信されるデータ量の変化の一例を示す図である。図６を参照して、図面の各軸や各プロットの意味等は、図５と同様である。

本実施の形態１においては、時刻ｔ１２において、センサＳ４の検知結果が所定値Ｔｈ４を上回る（イベントが発生している可能性が高い）ことが検知されると、センサ制御モジュール１２０（図４）は、通常よりも多くのセンシングデータ（たとえば、バッファされている全てのセンシングデータ）を処理モジュール１１０へ送信するようにセンサＳ１，Ｓ３を制御する。この場合には、時刻ｔ１２の前後を含む所定時間内（時刻ｔ１１から時刻ｔ１３）において、センサＳ１，Ｓ３の各々の検知結果は所定条件Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ満たさない。したがって、時刻ｔ１１から時刻ｔ１３までのすべてのセンシングデータがセンサＳ１，Ｓ３から処理モジュール１１０へ送信されても、処理モジュール１１０は、イベントの発生を検知しない。

一方、時刻ｔ１６において、センサＳ４の検知結果が所定値Ｔｈ４を上回ることが検知されると、センサ制御モジュール１２０は、通常よりも多くのセンシングデータ（たとえば、バッファされている全てのセンシングデータ）を処理モジュール１１０へ送信するようにセンサＳ１，Ｓ３を制御する。この場合には、時刻ｔ１６の前後を含む所定時間内（たとえば、時刻ｔ１４から時刻ｔ１７）において、センサＳ１，Ｓ３の各々の検知結果は所定条件Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ満たす（たとえば、時刻ｔ１５）。したがって、処理モジュール１１０は、イベントの発生を検知する。すなわち、本実施の形態１に従うセンサ制御モジュール１２０によれば、イベントが発生している可能性が高い場合に通常よりも多量のセンシングデータが実センサ１２から処理モジュール１１０へ送信されるため、図５の例では検知できなかったイベントを検知することができる。

再び図４を参照して、具体的には、センサ制御モジュール１２０は、判定部１２２と、センサ制御部１２４とを含む。判定部１２２は、実センサ１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅのいずれかによる検知結果（センシングデータ）が所定条件を満たすか否かを判定する。本実施の形態１において、判定部１２２は、たとえば、処理モジュール１１０へ入力されるセンシングデータのいずれかが所定条件が満たす場合にイベントが発生している可能性が高いものとみなしている。

たとえば、判定部１２２は、各実センサ１２（１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ）からセンシングデータを受信する。判定部１２２は、メタデータＤＢ１３０を参照することによって、受信されたいずれかのセンシングデータが所定条件を満たすか否かを判定する。

図７は、メタデータＤＢ１３０の一例を示す図である。上述のように、メタデータＤＢ１３０は、各実センサ１２と、各処理モジュール１１０（図２）との関係を示すメタデータを管理する。図７の例において、各処理モジュール１１０（たとえば、Ｍ１，Ｍ２）に対応付けられているメタデータは、たとえば、各処理モジュール１１０の入力センサを示すとともに、各実センサ１２に対応付けられた所定条件を示す。すなわち、各メタデータは、共通の処理モジュール１１０へセンシングデータを送信する複数の実センサ１２を互いに関連付ける。

たとえば、処理モジュールＭ１の入力センサは、図中「〇」が付されているセンサであり、センサＳ１，Ｓ３，Ｓ４である。処理モジュールＭ１においては、センサＳ１の検知結果が所定条件Ｃ１を満たし、かつ、センサＳ３の検知結果が所定条件Ｃ２を満たし、かつ、センサＳ４の検知結果が所定条件Ｃ３を満たす場合に、イベントＥ１の発生が検知される。すなわち、判定部１２２（図４）は、メタデータＤＢ１３０を参照することによって、各実センサ１２に対応付けられた所定条件を認識することができる。

再び図４を参照して、受信されたいずれかのセンシングデータが所定条件を満たすと判定されると、判定部１２２は、メタデータＤＢ１３０を参照することによって、所定条件を満たしたと判定された実センサ１２と共通の処理モジュール１１０へセンシングデータを送信する他の実センサ１２を抽出する。判定部１２２は、抽出された実センサ１２を示す情報をセンサ制御部１２４に通知する。センサ制御部１２４は、通常よりも情報量の大きい（サンプリング周波数の高い）センシングデータを処理モジュール１１０へ送信するように、判定部１２２によって抽出された各実センサ１２を制御する。これにより、イベントが生じている可能性が高い場合にのみ、実センサ１２から処理モジュール１１０へ送信されるデータ量を増やすことができる。

＜１−３．動作＞
図８は、イベント検知動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、たとえば、処理モジュール１１０へセンシングデータが入力されている場合に、制御部１８０が判定部１２２、センサ制御部１２４及び処理モジュール１１０として動作することによって実行される。

図８を参照して、制御部１８０は、処理モジュール１１０へ入力されるいずれかのセンシングデータ（検知結果）が所定条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１００）。所定条件を満たさないと判定されると（ステップＳ１００においてＮＯ）、実センサ１２から処理モジュール１１０へ送信されるデータ量が増やされることはなく、処理はステップＳ１３０へ移行する。

一方、所定条件を満たすと判定されると（ステップＳ１００においてＹＥＳ）、制御部１８０は、メタデータＤＢ１３０を参照することによって、センシングデータが所定条件を満たすと判定された実センサ１２と、関連する実センサ１２を特定する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部１８０は、センシングデータが所定条件を満たすと判定された実センサ１２と、共通の処理モジュール１１０へセンシングデータを送信する実センサ１２を特定する。

制御部１８０は、通常よりも情報量の大きい（サンプリング周波数の高い）センシングデータを送信するように、ステップＳ１１０において特定された実センサ１２を制御する（ステップＳ１２０）。その後、制御部１８０は、受信された通常よりも情報量の大きいセンシングデータに基づいて、イベント発生を検知するための処理を実行する（ステップＳ１３０）。

＜１−４．特徴＞
以上のように、本実施の形態１に従うセンサ制御装置（モジュール）１２０においては、複数の実センサ１２のいずれかによる検知結果が、イベントが発生している可能性が高いことを示す所定条件を満たすか否かが判定される。そして、センサ制御装置１２０は、検知結果が所定条件を満たすと判定された場合に、検知結果が所定条件を満たさないと判定された場合よりも、情報量の大きいセンシングデータを処理モジュール１１０へ送信するように、処理モジュール１１０へセンシングデータを送信する他の実センサ１２を制御する。

このセンサ制御装置１２０によれば、イベントが発生している可能性が高い場合には、情報量の大きいセンシングデータに基づいてイベントの発生が高精度に検知される一方、イベントが発生している可能性が低い場合には、各実センサ１２から処理モジュール１１０へ送信されるデータ量が抑制される。したがって、このセンサ制御装置１２０によれば、イベント検知の高精度化、及び、通信トラフィックの低減を両立することができる。

なお、実センサ１２は、本発明の「センサ」の一例であり、センサ制御装置（モジュール）１２０は、本発明の「センサ制御装置」の一例であり、処理モジュール１１０は、本発明の「処理モジュール」の一例である。判定部１２２は、本発明の「判定部」の一例であり、センサ制御部１２４は、本発明の「センサ制御部」の一例である。

［２．実施の形態２］
＜２−１．概要＞
上記実施の形態１においては、各実センサ１２の出力が処理モジュール１１０へ入力された。本実施の形態２においては、各実センサ１２の出力が処理モジュール１１０とは異なる処理モジュール１１０Ａへ入力される。処理モジュール１１０Ａは、複数の入力チャネルから入力される時系列データ（大量のデータ（たとえば、センシングデータ））に基づいて、イベントの発生を検知するとともに、イベントの発生に関する尤度を算出するように構成されている。ここでは、上記実施の形態１と異なる部分を中心に説明し、共通部分については説明を繰り返さない。

図９は、本実施の形態２における、センサ制御装置１２０Ａの概要を説明するための図である。図９に示されるように、処理モジュール１１０Ａは、複数の入力ポート（入力チャネル）を有し、各入力ポートには実センサ１２によって出力されたセンシングデータが入力される。なお、各実センサ１２と処理モジュール１１０Ａとは、たとえば、インターネットを介して通信可能である。

処理モジュール１１０Ａは、受信された複数のセンシングデータに基づいてイベントの発生を検知するとともに尤度を算出し、検知結果を出力するように構成されている。処理モジュール１１０Ａに入力されるセンシングデータは、時間的に連続して生成される時系列データである。本実施の形態２に従うセンサ制御モジュール１２０Ａは、処理モジュール１１０Ａへ入力されるセンシングデータ（入力データ）の情報量を制御する。

＜２−２．構成＞
（２−２−１．システム全体の構成）
図１０は、本実施の形態２における、センサネットワークシステム１０Ａの一例を示す図である。図１０の例では、センサネットワークシステム１０Ａは、仮想センサ管理サーバ１００Ａを含む。仮想センサ管理サーバ１００Ａは、仮想センサを実現するためのサーバである。仮想センサ管理サーバ１００Ａにおいては、複数の処理モジュール１１０Ａが実現されている。処理モジュール１１０Ａは、たとえば、ソフトウェアモジュールである。

処理モジュール１１０Ａは、たとえば、ＬＳＴＭ（Long Short-Term Memory）やＲＮＮ（Recurrent Neural Network）といった、時系列データに基づく学習手法を用いることによって生成された学習済みモデルである。

処理モジュール１１０Ａは、複数の入力ポート（入力チャネル）を有し、複数の入力ポートから入力される時系列データ（大量のデータ（たとえば、センシングデータ））に基づいて、イベントの発生を検知するとともに、イベントの発生に関する尤度を算出するように構成されている。処理モジュール１１０Ａは、必要に応じて入力ポートへセンシングデータを出力する実センサ１２を切り替え可能である。たとえば、現在入力ポートにセンシングデータを出力している実センサ１２が故障した場合に、処理モジュール１１０Ａは、入力センサを他の実センサ１２に切り替えることができる。

（２−２−２．仮想センサ管理サーバのハードウェア構成）
図１１は、仮想センサ管理サーバ１００Ａのハードウェア構成の一例を示す図である。なお、本実施の形態２において、仮想センサ管理サーバ１００Ａは、たとえば、汎用コンピュータによって実現される。

図１１の例では、仮想センサ管理サーバ１００Ａは、制御部１８０Ａと、記憶部１９０Ａとを含む。制御部１８０Ａは、ＣＰＵ１８２、ＲＡＭ１８４及びＲＯＭ１８６等を含み、情報処理に応じて各構成要素の制御を行なうように構成されている。記憶部１９０Ａは、たとえば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置である。記憶部１９０Ａは、たとえば、制御プログラム１９１Ａを記憶するように構成されている。

制御プログラム１９１Ａは、制御部１８０Ａによって実行される仮想センサ管理サーバ１００Ａの制御プログラムである。たとえば、制御部１８０Ａが制御プログラム１９１Ａを実行することによって、各処理モジュール１１０Ａ及びセンサ制御モジュール１２０Ａが実現されてもよい。制御部１８０Ａが制御プログラム１９１Ａを実行する場合に、制御プログラム１９１Ａは、ＲＡＭ１８４に展開される。そして、制御部１８０Ａは、ＲＡＭ１８４に展開された制御プログラム１９１をＣＰＵ１８２によって解釈及び実行することにより、各構成要素を制御する。

（２−２−３．仮想センサ管理サーバのソフトウェア構成）
図１２は、仮想センサ管理サーバ１００Ａのソフトウェア構成の一例を示す図である。図１２の例では、処理モジュール１１０Ａ及びセンサ制御モジュール１２０Ａの各々が制御部１８０Ａによって実現される。

処理モジュール１１０Ａは、ＬＳＴＭやＲＮＮといった、時系列データに基づく学習手法を用いることによって生成された学習済みモデルであって、各実センサ１２（１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ）から入力されるセンシングデータに基づいて、イベントの発生を検知するとともに尤度を算出する。処理モジュール１１０Ａは、時系列データを扱うため、たとえば、大量のデータが入力された場合に、時系列における前後のタイミングのデータと大きく異なるデータをノイズとみなすことができる。したがって、処理モジュール１１０Ａは、ノイズに起因するイベントの誤検知を抑制することができる。なお、実センサ１２Ｆによって出力されるセンシングデータは、たとえば、別の処理モジュール１１０Ａへ入力される。

センサ制御モジュール１２０Ａは、判定部１２２Ａと、センサ制御部１２４とを含む。判定部１２２Ａは、実センサ１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅのいずれかによる検知結果（センシングデータ）が所定条件を満たすか否かを判定する。本実施の形態２において、判定部１２２Ａは、たとえば、処理モジュール１１０Ａへ入力されるセンシングデータのいずれかが所定条件が満たす場合にイベントが発生している可能性が高いものとみなしている。なお、実施の形態1とは異なり、本実施の形態２における各所定条件は、イベント検知の条件とは一致していない。本実施の形態２における所定条件は、メタデータＤＢ１３０において管理されている。

受信されたいずれかのセンシングデータが所定条件を満たすと判定されると、判定部１２２Ａは、メタデータＤＢ１３０を参照することによって、所定条件を満たしたと判定された実センサ１２と共通の処理モジュール１１０Ａへセンシングデータを送信する他の実センサ１２を抽出する。判定部１２２Ａは、抽出された実センサ１２を示す情報をセンサ制御部１２４Ａに通知する。センサ制御部１２４Ａは、通常よりも情報量の大きい（サンプリング周波数の高い）センシングデータを処理モジュール１１０Ａへ送信するように、判定部１２２Ａによって抽出された各実センサ１２を制御する。これにより、イベントが生じている可能性が高い場合にのみ、実センサ１２から処理モジュール１１０Ａへ送信されるデータ量を増やすことができる。

＜２−３．動作＞
図１３は、本実施の形態２における、イベント検知動作の一例を示す図である。図１３を参照して、図面の各軸や各プロットの意味等は、図５，６と同様である。

本実施の形態２においては、時刻ｔ２２において、センサＳ４の検知結果が所定値Ｔｈ１４を上回る（イベントが発生している可能性が高い）ことが検知されると、センサ制御モジュール１２０Ａ（図１２）は、通常よりも多くのセンシングデータ（たとえば、バッファされている全てのセンシングデータ）を処理モジュール１１０Ａへ送信するようにセンサＳ１，Ｓ３を制御する。これにより、大量のデータが処理モジュール１１０Ａへ入力される。処理モジュール１１０Ａへ入力されるデータのデータ量が多ければ多い程、入力データにノイズが含まれる可能性が高くなる。

しかしながら、上述のように、処理モジュール１１０Ａは、大量のデータが入力された場合に、時系列における前後のタイミングのデータと大きく異なるデータをノイズとみなすことができる。したがって、処理モジュール１１０Ａによれば、大量の入力データにノイズが含まれていたとしても、該ノイズを適切に検知し、イベント発生の誤検知を回避することができる。

時刻ｔ２６において、センサＳ４の検知結果が所定値Ｔｈ１４を上回ることが検知されると、センサ制御モジュール１２０Ａは、通常よりも多くのセンシングデータ（たとえば、バッファされている全てのセンシングデータ）を処理モジュール１１０Ａへ送信するようにセンサＳ１，Ｓ３を制御する。この場合には、たとえば、時刻ｔ２６の前後を含む所定時間内（たとえば、時刻ｔ２４から時刻ｔ２７）におけるセンサＳ１，Ｓ３，Ｓ４の各々の出力に基づいて、処理モジュール１１０Ａは、イベントの発生を検知するとともに尤度を算出する。すなわち、本実施の形態２に従うセンサ制御モジュール１２０Ａによれば、イベントが発生している可能性が高い場合に通常よりも多量のセンシングデータが実センサ１２から処理モジュール１１０Ａへ送信されるため、効率的にイベントを検知することができる。

＜２−４．特徴＞
以上のように、本実施の形態２に従うセンサ制御モジュール１２０Ａにおいて、処理モジュール１１０Ａは、複数の入力ポートの各々に入力される時系列データに基づいて、イベントの発生を検知するとともに尤度を算出する。本実施の形態２に従うセンサ制御モジュール１２０Ａによれば、センサ制御モジュール１２０Ａの制御に従って処理モジュール１１０Ａへ実センサ１２から大量のデータが入力された場合に、時系列における前後のタイミングのデータと大きく異なるデータがノイズとみなされるため、ノイズに起因する誤検知を抑制することができる。

［３．変形例］
以上、実施の形態１，２について説明したが、本発明は、上記実施の形態１，２に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。以下、変形例について説明する。但し、以下の変形例は適宜組合せ可能である。

＜３−１＞
上記実施の形態１，２においては、制御部１８０，１８０Ａによって複数の処理モジュール１１０，１１０Ａが実現された。しかしながら、制御部１８０，１８０Ａによって実現される処理モジュール１１０，１１０Ａは、必ずしも複数である必要はない。制御部１８０，１８０Ａによって実現される処理モジュール１１０，１１０Ａは、１つであってもよい。

＜３−２＞
また、上記実施の形態１，２において、仮想センサ管理サーバ１００，１００Ａによって行なわれた処理は、複数のサーバ等によって実現されてもよい。

＜３−３＞
また、上記実施の形態１，２においては、共通の処理モジュール１１０，１１０Ａへセンシングデータを出力する複数の実センサ１２のうちいずれかの実センサ１２による検知結果が所定条件を満たした場合に、通常よりも高いサンプリング周波数のセンシングデータが他の実センサ１２から処理モジュール１１０，１１０Ａへ送信された。しかしながら、いずれかの検知結果が所定条件を満たすことに起因して実行される内容は、上記内容に限られない。たとえば、いずれかの検知結果が所定条件を満たした場合に、通常よりも大きい量子化ビット数のセンシングデータが他の実センサ１２から処理モジュール１１０，１１０Ａへ送信されてもよい。この場合であっても、制御部１８０，１８０Ａは、大きい量子化ビット数のセンシングデータに基づいて、イベントの発生検知をより高精度に行なうことができる。また、たとえば、いずれかの検知結果が所定条件を満たした場合に、通常よりも高いサンプリング周波数、かつ、通常よりも大きい量子化ビット数のセンシングデータが他の実センサ１２から処理モジュール１１０，１１０Ａへ送信されてもよい。すなわち、いずれかの検知結果が所定条件を満たした場合に、通常よりも情報量が大きいセンシングデータが他の実センサ１２から処理モジュール１１０，１１０Ａへ送信されればよい。

１０，１０Ａ センサネットワークシステム、１１ センサネットワークアダプタ、１２ 実センサ、１４ センサネットワーク部、１５ インターネット、１００，１００Ａ 仮想センサ管理サーバ、１１０，１１０Ａ 処理モジュール、１２０，１２０Ａ センサ制御モジュール、１２２，１２２Ａ 判定部、１２４ センサ制御部、１３０ メタデータＤＢ、１８０，１８０Ａ 制御部、１８２ ＣＰＵ、１８４ ＲＡＭ、１８６ ＲＯＭ、１９０，１９０Ａ 記憶部、１９１，１９１Ａ 制御プログラム、１９５ 通信Ｉ／Ｆ、１９７ バス、３００ アプリケーションサーバ。

Claims (7)

1. 複数のセンサの各々を制御するセンサ制御装置であって、
   前記複数のセンサに含まれる少なくとも２以上のセンサの各々は、処理モジュールへセンシングデータを送信し、
   前記処理モジュールは、受信された複数のセンシングデータに基づいてイベントの発生を検知し、
   前記センサ制御装置は、
   前記２以上のセンサに含まれるいずれかのセンサによる検知結果が、前記イベントが発生している可能性が高いことを示す所定条件を満たすか否かを判定する判定部と、
   前記検知結果が前記所定条件を満たすと判定された場合に、前記検知結果が前記所定条件を満たすと判定されたタイミング前に前記２以上のセンサに含まれる他のセンサによって生成されたセンシングデータと、前記タイミング後に前記他のセンサによって生成されたセンシングデータとを前記処理モジュールへ送信するように前記他のセンサを制御するセンサ制御部とを備え、
   前記タイミング前に前記他のセンサによって生成されたセンシングデータ、及び前記タイミング後に前記他のセンサによって生成されたセンシングデータの各々の情報量は、前記検知結果が前記所定条件を満たさないと判定された場合に前記他のセンサが前記処理モジュールへ送信するセンシングデータの情報量よりも大きい、センサ制御装置。
2. 前記判定部は、前記複数のセンサから一部のセンサを抽出し、
   前記一部のセンサは、検知結果が前記所定条件を満たすと判定されたセンサと共通の前記処理モジュールへセンシングデータを送信し、
   前記センサ制御部は、前記検知結果が前記所定条件を満たすと判定された場合に、前記検知結果が前記所定条件を満たさないと判定された場合よりも、情報量の大きいセンシングデータを前記処理モジュールへ送信するように、前記判定部によって抽出されたセンサを制御する、請求項１に記載のセンサ制御装置。
3. 前記判定部は、各々が共通の前記処理モジュールへセンシングデータを送信する複数のセンサを互いに関連付けるメタデータを参照することによって、前記複数のセンサからセンサを抽出する、請求項２に記載のセンサ制御装置。
4. 前記処理モジュールと、前記処理モジュールへセンシングデータを送信するセンサとによって仮想センサが形成される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセンサ制御装置。
5. 前記処理モジュールは、複数の入力チャネルの各々に入力される時系列データに基づいて、前記イベントの発生を検知するとともに尤度を算出する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセンサ制御装置。
6. 複数のセンサの各々を制御するセンサ制御方法であって、
   前記複数のセンサに含まれる少なくとも２以上のセンサの各々は、処理モジュールへセンシングデータを送信し、
   前記処理モジュールは、受信された複数のセンシングデータに基づいてイベントの発生を検知し、
   前記センサ制御方法は、
   前記２以上のセンサに含まれるいずれかのセンサによる検知結果が、前記イベントが発生している可能性が高いことを示す所定条件を満たすか否かを判定するステップと、
   前記検知結果が前記所定条件を満たすと判定された場合に、前記検知結果が前記所定条件を満たすと判定されたタイミング前に前記２以上のセンサに含まれる他のセンサによって生成されたセンシングデータと、前記タイミング後に前記他のセンサによって生成されたセンシングデータとを前記処理モジュールへ送信するように前記他のセンサを制御するステップとを含み、
   前記タイミング前に前記他のセンサによって生成されたセンシングデータ、及び前記タイミング後に前記他のセンサによって生成されたセンシングデータの各々の情報量は、前記検知結果が前記所定条件を満たさないと判定された場合に前記他のセンサが前記処理モジュールへ送信するセンシングデータの情報量よりも大きい、センサ制御方法。
7. 複数のセンサの各々を制御する処理をコンピュータに実行させるように構成されたプログラムであって、
   前記複数のセンサに含まれる少なくとも２以上のセンサの各々は、処理モジュールへセンシングデータを送信し、
   前記処理モジュールは、受信された複数のセンシングデータに基づいてイベントの発生を検知し、
   前記プログラムは、
   前記２以上のセンサに含まれるいずれかのセンサによる検知結果が、前記イベントが発生している可能性が高いことを示す所定条件を満たすか否かを判定するステップと、
   前記検知結果が前記所定条件を満たすと判定された場合に、前記検知結果が前記所定条件を満たすと判定されたタイミング前に前記２以上のセンサに含まれる他のセンサによって生成されたセンシングデータと、前記タイミング後に前記他のセンサによって生成されたセンシングデータとを前記処理モジュールへ送信するように前記他のセンサを制御するステップとを前記コンピュータに実行させるように構成されており、
   前記タイミング前に前記他のセンサによって生成されたセンシングデータ、及び前記タイミング後に前記他のセンサによって生成されたセンシングデータの各々の情報量は、前記検知結果が前記所定条件を満たさないと判定された場合に前記他のセンサが前記処理モジュールへ送信するセンシングデータの情報量よりも大きい、プログラム。