JP6540709B2 - 通信集約システム、制御装置、処理負荷制御方法及びプログラム - Google Patents

通信集約システム、制御装置、処理負荷制御方法及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP6540709B2
JP6540709B2 JP2016552807A JP2016552807A JP6540709B2 JP 6540709 B2 JP6540709 B2 JP 6540709B2 JP 2016552807 A JP2016552807 A JP 2016552807A JP 2016552807 A JP2016552807 A JP 2016552807A JP 6540709 B2 JP6540709 B2 JP 6540709B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
devices
gateway
group
gateway device
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016552807A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2016056156A1 (ja
Inventor
訓雄 内田
訓雄 内田
山田 徹
徹 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Publication of JPWO2016056156A1 publication Critical patent/JPWO2016056156A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6540709B2 publication Critical patent/JP6540709B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/10Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H04L67/1001Protocols in which an application is distributed across nodes in the network for accessing one among a plurality of replicated servers
    • H04L67/1004Server selection for load balancing
    • H04L67/1008Server selection for load balancing based on parameters of servers, e.g. available memory or workload
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/0215Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on user or device properties, e.g. MTC-capable devices
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/66Arrangements for connecting between networks having differing types of switching systems, e.g. gateways
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/16Threshold monitoring
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/12Avoiding congestion; Recovering from congestion
    • H04L47/125Avoiding congestion; Recovering from congestion by balancing the load, e.g. traffic engineering
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/08Load balancing or load distribution
    • H04W28/088Load balancing or load distribution among core entities
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • H04W4/08User group management
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/38Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/60Subscription-based services using application servers or record carriers, e.g. SIM application toolkits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/16Gateway arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Description

本発明は通信集約システム、制御装置、処理負荷制御方法及びプログラムに関し、特に複数のデバイスの制御を行う通信集約システム、制御装置、処理負荷制御方法及びプログラムに関する。
ネットワークに接続されたデバイスが、検知したデータを自律的にサーバ装置等へ伝送することによって、サーバ装置等は、自動的なデータ収集およびデバイスの制御を実現することができる。このようなサービスは、マシンツーマシン(Machine-to-Machine、M2M)と呼ばれており、近年M2Mの有用性について注目が集まっている。
M2Mサービスとして、例えば、各家庭、ビルの電力使用量メータをネットワークに接続することによって、サーバ装置等は、ネットワークを介して電力使用量をリアルタイムに収集することができる。電力使用量を収集する事業者は、このように収集したデータを用いて、発電量の最適化を図るサービス等を提供することができる。
M2Mサービスを普及させる際に、複数のサービス又はアプリケーションが、同一のデバイスにおいて検知されたデータを利用するケースも考慮する必要がある。このようなケースを効率的に実現するために、複数のサービス、アプリケーションにおいて使用する共通の機能を束ねた共通サービス制御装置を設置し、新規サービスの参入を促進することが検討されている。
さらに、多数のデバイスにおいて検知されたデータを集約する装置として、ゲートウェイ装置が用いられる。ゲートウェイ装置は、共通サービス制御装置と複数のデバイスとの間に設置されることが一般的である。
サーバ装置は、サービスを提供する場合、多数のデバイスに対してデータの送信を要求する。データの送信を要求された多数のデバイスは、サーバ装置へデータを一斉に送信する。この時、それぞれのデバイスは、正常にデータを送信するためにデータにヘッダ情報を付加して送信する。そのため、多数のデバイスが、ヘッダ情報を付加したデータを送信すると、ネットワーク帯域の使用率が上昇する。さらに、サーバ装置は、多数のデバイスから送信されたそれぞれのデータを受信することによって、処理負担が増加する。
このような問題を解決するために、複数のデバイスを一つのグループとして扱うことが検討されている。例えば、複数のデバイスを一つのグループとして扱うことによって、共通のグループから送信されるデータを束ねて送信することもできる。このようにすることによって、データの通信頻度を減少させることができるため、サーバ装置における処理負荷を減少させることもできる。
複数のデバイスを一つのグループとして扱う例として、特許文献1には、異なる種類のデバイスが設置されている環境下において、デバイスの特徴が共通するデバイス同士をグループ化する動作が記載されている。例えば、データ種別(カメラデータ等)ごとにグループ化する構成と、移動する機器と固定された機器とで分けてグループ化する構成が記載されている。
国際公開第2012/111255号
しかし、特許文献1に開示されているように、デバイスの特徴が共通するデバイス同士をグループ化すると、あるグループに属するデバイスのデータ送信頻度が高くなった場合等に、当該グループのデータを受信するゲートウェイ装置の負荷だけが高くなるという問題がある。どのゲートウェイ装置の負荷が高まるかについては事前に知り得ず、また動的に変化し得るため、全てのゲートウェイ装置は想定される最大の処理負荷に耐えうるよう設計されていなければならない。しかしながら、任意のある時点を切り出した場合、当該ゲートウェイ装置以外では負荷の増加は見られないから、系全体では処理能力に無駄が生じている可能性がある。
本発明の目的は、複数のデバイスと通信するゲートウェイ装置の負荷を、他のゲートウェイ装置との間で(動的に)平準化することができる通信集約システム、制御装置、処理負荷制御方法及びプログラムを提供することにある。
本発明の第1の態様にかかる通信集約システムは、異常発見時に送信するデータ量が通常時に送信するデータ量よりも増加する複数のデバイスと、前記複数のデバイスのうち第1グループに含まれるデバイスと通信する第1のゲートウェイ装置と、前記複数のデバイスのうち第2グループに含まれるデバイスと通信する第2のゲートウェイ装置と、異常が発見されたことによって前記複数のデバイスの一部のデバイスから送信されるデータ量が増加し、前記第1のゲートウェイ装置と前記第2のゲートウェイ装置との間の処理負荷の差異が第1の閾値を上回る場合、前記処理負荷の差異が第2の閾値を下回るように、前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更する制御手段と、を備えるものである。
本発明の第2の態様にかかる制御装置は、異常発見時に送信するデータ量が通常時に送信するデータ量よりも増加する複数のデバイスのうち第1グループに含まれるデバイスと通信する第1のゲートウェイ装置と、第2グループに含まれるデバイスと通信する第2のゲートウェイ装置と接続する制御装置であって、前記第1のゲートウェイ装置および前記第2のゲートウェイ装置から負荷情報を取得するゲートウェイ負荷取得部と、異常が発見されたことによって前記複数のデバイスの一部のデバイスから送信されるデータ量が増加し、前記第1のゲートウェイ装置と前記第2のゲートウェイ装置との間の処理負荷の差異が第1の閾値を上回る場合、前記処理負荷の差異が第2の閾値を下回るように、前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更するグループ化決定部と、を備えるものである。
本発明の第3の態様にかかる処理負荷制御方法は、異常発見時に送信するデータ量が通常時に送信するデータ量よりも増加する複数のデバイスのうち第1グループに含まれるデバイスと通信する第1のゲートウェイ装置と、第2グループに含まれるデバイスと通信する第2のゲートウェイ装置とから負荷情報を取得し、異常が発見されたことによって前記複数のデバイスの一部のデバイスから送信されるデータ量が増加し、前記第1のゲートウェイ装置と前記第2のゲートウェイ装置との間の処理負荷の差異が第1の閾値を上回る場合、前記処理負荷の差異が第2の閾値を下回るように、前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更するものである。
本発明の第4の態様にかかるプログラムは、異常発見時に送信するデータ量が通常時に送信するデータ量よりも増加する複数のデバイスのうち第1グループに含まれるデバイスと通信する第1のゲートウェイ装置と、第2グループに含まれるデバイスと通信する第2のゲートウェイ装置とから負荷情報を取得し、異常が発見されたことによって前記複数のデバイスの一部のデバイスから送信されるデータ量が増加し、前記第1のゲートウェイ装置と前記第2のゲートウェイ装置との間の処理負荷の差異が第1の閾値を上回る場合、前記処理負荷の差異が第2の閾値を下回るように、前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更することをコンピュータに実行させるものである。
本発明により、複数のデバイスと通信するゲートウェイ装置の負荷を、他のゲートウェイ装置との間で(動的に)平準化することができる通信集約システム、制御装置、処理負荷制御方法及びプログラムを提供することができる。また、前記平準化によりゲートウェイ装置が具備すべき処理能力の最大値を低減することができる。
実施の形態1にかかる通信集約システムの構成図である。 実施の形態2にかかる通信集約システムの構成図である。 実施の形態2にかかる橋梁等の構造物の異常検知システムを説明する図である。 実施の形態2にかかるグループの変更を説明する図である。 実施の形態2にかかるグループの変更を説明する図である。 実施の形態2にかかるグループの変更を説明する図である。 実施の形態2にかかるアプリケーションサーバの構成図である。 実施の形態2にかかるゲートウェイ装置の構成図である。 実施の形態2にかかる通信集約システムの動作を説明する図である。 実施の形態2にかかるグループ変更処理の流れを示す図である。 実施の形態3にかかる共通サービス制御装置の構成図である。 実施の形態4にかかる共通サービス制御装置の構成図である。 実施の形態5にかかるグループ変更処理の流れを示す図である。
(実施の形態1)
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1の通信集約システムは、ゲートウェイ装置1〜2、デバイス3〜6及び制御装置7を有している。
デバイス3〜6は、異常発見時に送信するデータ量が通常時に送信するデータ量よりも増加するデバイスである。例えば、デバイス3〜6は、デバイス内部あるいは近傍の情報を計測及び取得し、ゲートウェイ装置1もしくは2を介してサーバ装置等へ取得したデータを送信する。デバイス3〜6は、センサ装置であってもよく、M2Mサービスにおいて用いられるM2M端末装置であってもよい。センサ装置とは、例えば、振動、温度、湿度等の外部環境の変化を検知する装置であってもよい。M2M端末装置は、例えば、自動販売機における売り上げを自律的にサーバ装置へ送信する通信装置等の、ユーザの操作を伴わずに自律的にデータを送信する通信装置であってもよい。
異常発見時とは、平常時とは異なる例外を示すデータの発見時を指し、例えば、デバイス3〜6が計測した温度が、予め定められた閾値を超えた場合であってもよく、デバイス3〜6が検知した振動数が、予め定められた閾値を超えた場合等であってもよい。通常時とは、デバイス3〜6において計測もしくは検知された数値データが予め定められた閾値内に収まる場合等であってもよい。
デバイス3〜6は、通常時には、計測もしくは検知したデータを定期的にゲートウェイ装置を介してサーバ装置等へ送信し、異常発見時には、通常時よりも頻繁に計測もしくは検知処理を実行し、計測もしくは検知したデータをサーバ装置等へ送信してもよい。また、異常発見時には、デバイス3〜6は、通常時よりも詳細なデータをサーバ装置等へ送信してもよい。
ゲートウェイ装置1及び2は、複数のデバイスとサーバ装置等との間の通信を中継する。本図においては、ゲートウェイ装置1は、デバイス3及び4を含む複数のデバイスを集約し、ゲートウェイ装置2は、デバイス5及び6を含む複数のデバイスを集約している。
ゲートウェイ装置1及び2は、主にIPレイヤにおける通信を制御するルータ装置もしくは主にMACレイヤにおける通信を制御するスイッチ装置等であってもよい。ゲートウェイ装置1及び2は、CPU(Central Processing Unit)がメモリに格納されているプログラムを実行することによって動作するコンピュータ装置であってもよい。
デバイス3及び4を含む複数のデバイスは、第1グループを形成し、デバイス5及び6を含む複数のデバイスは、第2グループを形成する。ゲートウェイ装置1は、第1グループに属するデバイスと通信し、ゲートウェイ装置2は、第2グループに属するデバイスと通信する。
ゲートウェイ装置1及び2は、第1グループに属するデバイスもしくは第2グループに属するデバイスと無線回線を介して通信を行う。例えば、デバイス3及び4は、電源が投入された際に、予め接続先として定められたゲートウェイ装置1と接続処理を行ってもよい。デバイス5及び6も同様に、電源が投入された際に、予め接続先として定められたゲートウェイ装置2と接続処理を行ってもよい。また、ゲートウェイ装置1及び2は、第1グループに属するデバイスもしくは第2グループに属するデバイスと有線回線を介して通信を行ってもよい。
制御装置7は、ゲートウェイ装置1及び2の処理負荷の差異に応じて、デバイスの属するグループを変更する。デバイス3〜6を含む複数のデバイスの一部のデバイスにおいて異常が発見された場合、デバイス3〜6を含む複数のデバイスの一部のデバイスから送信されるデータ量が増加する。そのため、データ量が増加したデバイスと通信を行うゲートウェイ装置における処理負荷が増加する。
制御装置7は、ゲートウェイ装置1とゲートウェイ装置2との間の処理負荷の差異が第1の閾値を上回る場合、処理負荷の差異が第2の閾値を下回るように、複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更する。例えば、制御装置7は、ゲートウェイ装置1及びゲートウェイ装置2における処理負荷の差異が実質的に均一になるように、デバイスの属するグループを変更してもよい。実質的に均一とは、ゲートウェイ装置1及びゲートウェイ装置2における処理負荷が厳密に一致する必要はない。
処理負荷は、例えば、ゲートウェイ装置1及び2が、配下のデバイスから送信されたデータ量を用いて示されてもよく、配下のデバイスからデータが送信される頻度を用いて示されてもよい。
以上説明したように、図1の通信集約システムを用いることによって、デバイスが計測もしくは検知したデータに異常が発見され、デバイスから送信されるデータ量が多くなった場合に、制御装置7は、デバイスが属するグループを変更することができる。これによって、ゲートウェイ装置1及びゲートウェイ装置2における処理負荷の差異を縮小し、一方のゲートウェイ装置における処理負荷を、他のゲートウェイ装置との間で平準化することができる。
(実施の形態2)
続いて、図2を用いて本発明の実施の形態2にかかる通信集約システムの構成例について説明する。図2の通信集約システムは、デバイス10〜17、ゲートウェイ装置20、ゲートウェイ装置21、ネットワーク30、共通サービス制御装置40、及び、アプリケーションサーバ50〜52を有している。本図においては、3台のアプリケーションサーバ50〜52を有する構成について説明しているが、1台のアプリケーションサーバ50のみを有する構成であってもよい。もしくは、2台以上のアプリケーションサーバを有する構成であってもよい。デバイス10〜17に関しても、8台より多くの、もしくは8台より少ないデバイスがゲートウェイ装置を介して共通サービス制御装置40と接続されていてもよい。
共通サービス制御装置40は、例えばM2Mプラットフォームであって、Machine to Machineサービスに関する標準化を行うoneM2M において定められているM2M Service Infrastructureであってもよい。M2M Service Infrastructureは、oneM2MアーキテクチャにおけるIN(Infrastructure Node)に相当し、oneM2Mが定める共通サービス機能(CSF:Common Services Function)群を提供するCSE(Common Services Entity)を有する。共通サービス制御装置40は、複数のCSEを含む装置であってもよい。なお、INが有するCSEは、IN(Infrastructure Node)−CSEとも称される。ネットワーク30は、例えば通信事業者が提供する移動通信網であって、oneM2Mにおいて定義されるUnderlying Networkであってもよい。ゲートウェイ装置20〜21は、例えばモバイル・ルータであって、oneM2Mにおいて定義されるM2M Gatewayであってもよい。M2M Gatewayは、oneM2MアーキテクチャにおけるMN(Middle Node)に相当し、CSEを有する。なおMN内のCSEはMN−CSEとも称される。また、デバイス10〜17は、例えばセンサ・デバイスであって、oneM2Mにおいて定義されるM2M Deviceであってもよい。M2M Deviceは、oneM2MアーキテクチャにおけるASN(Application Service Node)あるいはADN(Application Dedicated Node)に相当し、このうちASNはCSEを有する。なお、ASN内のCSEはASN−CSEとも称される。また、アプリケーションサーバ50〜52は、例えば特定の業務を処理するサーバであって、oneM2Mにおいて定義されるM2M Application Infrastructureであってもよい。また、アプリケーションサーバ50〜52は、oneM2MアーキテクチャにおけるAE(Application Entity)を有してもよい。なお、oneM2Mで定義されるInfrastructure Domainにあり、IN−CSEに接続されるAEは、IN(Infrastructure Node)−AEとも称される。
デバイス10〜17は、図1のデバイス3〜6と同様であるため詳細な説明を省略する。また、ゲートウェイ装置20及び21は、図1のゲートウェイ装置1及び2と同様であるため、詳細な説明を省略する。
共通サービス制御装置40は、デバイス10〜17において生成されたデータを収集する。共通サービス制御装置40は、共通サービス制御装置40に搭載されたソフトウェアもしくは複数の機能を動作させるためのプラットフォームであってもよく、共通サービスプラットフォームと称されてもよい。共通サービス制御装置40は、サーバ装置等のコンピュータ装置であってもよい。
アプリケーションサーバ50〜52は、共通サービス制御装置40において収集されたデータを共用する。アプリケーションサーバ50〜52は、アプリケーションサービスを提供する。アプリケーションサーバ50〜52は、アプリケーションサービスを提供する際に、共通サービス制御装置40がデバイス10〜17から収集したデータを用いる。アプリケーションサーバ50〜52がデータを共用するとは、同一のデバイス10〜17から収集されたデータをそれぞれのアプリケーションサーバ50〜52が用いることができることを示している。
ネットワーク30は、共通サービス制御装置40と、ゲートウェイ装置20もしくはゲートウェイ装置21との間において送受信されるデータを中継する。ネットワーク30は、パケットデータを通信するIPネットワーク等であってもよく、例えば、通信事業者が管理する通信ネットワークであってもよい。
ゲートウェイ装置20は、デバイス10〜13から送信されたデータを、ネットワーク30を介して共通サービス制御装置40へ送信する。ゲートウェイ装置21は、デバイス14〜17から送信されたデータを、ネットワーク30を介して共通サービス制御装置40へ送信する。
続いて、図3を用いて、通信集約システムの具体的な例として、橋梁等の構造物の異常検知システムについて説明する。このシステムは、橋梁などの構造物に多数のデバイス(例:振動センサ)を取り付け、局所的な異常を検知するシステムである。デバイスは、異常を検知するのに十分な数が必要な箇所に配置される。ゲートウェイ装置は、複数のデバイスの観測データを集約して共通サービス制御装置へ伝送する。アプリケーションサーバは、共通サービス制御装置において保持されている観測データを利用する。この際、デバイスとゲートウェイ装置との間は所定の無線方式で接続される。もしくは、デバイスとゲートウェイ装置との間は有線回線を用いて接続されてもよい。ゲートウェイ装置とアプリケーションサーバとの間のネットワークが、携帯電話網などデータ量に応じて料金が変動する回線である場合、なるべく送受信されるデータ量を抑えることが望ましい。
このような構造物診断系のシステム要件としては以下のものが挙げられる。平常時はできるだけ通信量を節約しつつ、異常発生時は異常を検知したデバイスと因果関係をもつ可能性がある近傍のデバイスを詳細に、もしくは高頻度で監視することが求められる。
図3は、橋の上を車が通過する様子を示している。また、橋の下に配置されているまる印は、デバイスを示している。図3においては、橋の下に十分な数のデバイスが配置されていることを示している。
例えば、図3(1)では、監視対象の橋梁に交通量がなく、異常を検知するすべてのデバイスが平常状態となっている。図3(2)では、1台の車が橋梁を通過しており、車が通過している部分で振動が大きくなり、車の通過箇所に設置されたデバイスは、通過のタイミングでのみ振動が大きくなることを検知する。図3(3)では、複数の車が橋梁を通過しており、橋梁の大部分において振動が大きくなる。図3(4)では橋梁に異常が発生した場合を示している。異常発生個所において不規則な振動が発生するため、異常発生個所近傍において高頻度でのデータ伝送をおこない監視する必要が生じる。
上記システム要件を満たすためには、デバイスを複数の動作モードを用いて運用することが望ましい。動作モードの一つは、平常観測モードであり、デバイスは、平常観測モードにおいては例えば、小さなダイナミック・レンジ、粗い量子化精度、低い測定頻度、短時間での測定を行い、送信前にデータを圧縮する場合には圧縮率の高いアルゴリズムを用いる。もう一つの動作モードは、詳細観測モードであり、デバイスは、詳細観測モードにおいては例えば、大きなダイナミック・レンジ、細かい量子化精度、高い測定頻度及び長時間での測定、または低いデータ圧縮率のうち少なくとも1つの条件を満たした状態において測定を行う。例えば、平常観測モードにおける単位時間当たりのデータ量を1とし、詳細観測モードにおける単位時間当たりのデータ量が10になるものとする。つまり、詳細観測モードにおける単位時間当たりのデータ量は、平常観測モードにおける単位時間当たりのデータ量の10倍とする。データ量の差異は、10倍に制限されず、送信するデータの種類等に応じて変動してもよい。ゲートウェイ装置の負荷は、処理するデータ量に比例する。また、動作モードは2つに制限されず、平常観測モードにおけるデータ量よりも多く、詳細観測モードにおけるデータ量よりも少ない動作モードをさらに用いてもよい。もしくは、平常観測モードよりも大きなダイナミック・レンジ、粗い量子化精度、低い測定頻度及び短時間の測定、低いデータ圧縮率のうち少なくとも1つの条件を満たす動作モードがあってもよい。
あるデバイスにおいて、平常観測モードの観測結果から局所的な異常もしくは異常の兆候を検出した場合、当該デバイスとその近傍のデバイスだけを詳細観測モードに移行させる。ここで、デバイスiとデバイスjとの間の相関関係をs(i,j)として表す。相関関係は、診断対象構造物におけるデバイス間の物理的な距離および構造的な相関度の高さから予め定義される。例えば、同じ柱に取り付けられているデバイスは相関度が高い。あるいは、平常観測モードの観測データからデバイス間の相関度が導出されてもよい。
デバイスiのデータから異常が検出された場合、s(i,j)(j = 1, 2, … , n (ただし n は全デバイス数))の値を大きい順に並べ,上から所定の数のデバイス(例えば 5 個のデバイス)を詳細観測モードに移行させる。定義からs(i,i)は、相関度が最大となるので、デバイスi は常に詳細観測モードに移行させることになる。上記は最も単純な場合であるが、詳細観測モードに移行させるデバイスの選び方には他の方法を用いても良い。
例えば、詳細観測モードのデバイス配置が物理的に偏らないよう、x 軸、y 軸、z 軸方向の分散もs(i,j) の値と併せて考慮し、詳細観測モードに移行するデバイスが一つの軸方向にのみ偏らないようにしてもよい。
上記の場合、平常時では図4に示すような構成となり、各ゲートウェイ装置にデバイスが6つずつ接続している。そのため、各ゲートウェイ装置が処理する単位時間あたりのデータ量(処理負荷)は、6となる。図4における実線のまる印は、平常観測モードにおいて動作するデバイスを示している。一方、図5に示す異常検出時は、ゲートウェイ装置21に接続している5つのデバイスが詳細観測モードとなるのでゲートウェイ装置20及びゲートウェイ装置21との間に処理負荷の不均衡が生じる。具体的には、ゲートウェイ装置20の処理負荷は6のままであるが、もう一方のゲートウェイ装置21の処理負荷は51となる。図5における点線のまる印は、詳細観測モードにおいて動作するデバイスを示している。
デバイスとゲートウェイ装置との構成(つまり、デバイスのグループ化の構成)が固定的である場合、詳細観測モードにあるデバイスが、ある特定のゲートウェイ装置に集中した最悪の場合を想定したゲートウェイ装置の最大処理能力と通信容量が必要になる。この場合、ゲートウェイ装置の製造コストが高くなる。
本実施形態においては、図5のように詳細観測モードに遷移するデバイスの配置に偏りがある場合、アプリケーションサーバ50もしくは共通サービス制御装置40等が、デバイスのグループ化の再割り当てを指示し、複数のゲートウェイ間の負荷を平準化する。具体的には、図6のように、詳細観測モードにて動作している3つのデバイスをゲートウェイ装置20に接続し、詳細観測モードにて動作している残りの2つのデバイスは、ゲートウェイ装置21に接続したままとする。図6においては、グループ化の再割り当てを実行したことにより、ゲートウェイ装置20の負荷が27となり、もう一方のゲートウェイ装置21の処理負荷が30となっていることを表している。
なお、この動作を実現するために、各ゲートウェイ装置は、各デバイスが2台以上のゲートウェイ装置との通信が可能となる位置に設置される必要がある。
図4〜図6においては、アプリケーションサーバ50が、複数のゲートウェイ装置間の負荷を平準化する処理を実行することを示している。なお、図面を簡略化するために、ゲートウェイ装置20及び21と、アプリケーションサーバ50との間に配置されている共通サービス制御装置40を省略している。
続いて、図7を用いて本発明の実施の形態2にかかるアプリケーションサーバ50の構成例について説明する。アプリケーションサーバ51及び52は、アプリケーションサーバ50と同様の構成であるため詳細な説明を省略する。
アプリケーションサーバ50は、データ受信部501、モード選択部502、ゲートウェイ負荷取得部503及びグループ化決定部504を有している。アプリケーションサーバ50は、共通サービス制御装置40、ゲートウェイ装置20もしくは21を介して、各デバイスから送信されたデータを受信する。このとき、アプリケーションサーバ50のデータ受信部501が、各デバイスから送信されたデータを受信する。受信したデータは、アプリケーションサーバ50内部で所定の処理が施される。アプリケーションサーバ50は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって動作するコンピュータ装置であってもよい。また、データ受信部501、モード選択部502、ゲートウェイ負荷取得部503及びグループ化決定部504は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュール等であってもよい。また、データ受信部501、モード選択部502、ゲートウェイ負荷取得部503及びグループ化決定部504は、回路もしくはチップ等のハードウェアによって構成されてもよい。
この際に、モード選択部502は、受信したデータに異常があるか否かを検証する。例えば、モード選択部502は、過去に受信したデータと現在受信したデータとに相関があるか否か等を基準として検証をおこなう。または、モード選択部502は、所定の閾値を用意し、その閾値との比較により異常であるか否かを判定するようにしてもよい。モード選択部502は、受信したデータに異常があると判断した場合は、共通サービス制御装置40と、ゲートウェイ装置20もしくは21とを介して異常があるデータを検出したデバイスを詳細観測モードに設定する。モード選択部502は、異常がないと判断した場合は、平常観測モードを維持する。さらに、モード選択部502は、あるデバイスにおいて異常を検知した場合は、その近傍のデバイスも詳細観測モードに設定する。また、データに異常があるか否かを検知する異常検知の動作及び異常を検知したデバイスの動作モードを変更する動作については、デバイスもしくはゲートウェイ装置が行ってもよい。さらに、異常を検知したデバイスの近傍のデバイスの動作モードの変更については、アプリケーションサーバ50もしくは共通サービス制御装置40が行ってもよい。
ゲートウェイ負荷取得部503は、各ゲートウェイの負荷に関する情報を取得する。現時点での各ゲートウェイ装置の処理負荷情報の他、それぞれのゲートウェイ装置がどのデバイスと接続し、それらのデバイスが平常観測モードなのか詳細観測モードなのかに関する情報を取得する。ゲートウェイ負荷取得部503は、取得した各ゲートウェイ装置の負荷に関する情報をグループ化決定部504へ出力する。
グループ化決定部504は、ゲートウェイ負荷取得部503から出力された情報を用いて、各ゲートウェイ装置の負荷が実質的に均一となるようにデバイスのグループ化を決定する。言い換えると、グループ化決定部504は、各デバイスをどのゲートウェイ装置に収容するかを決定する。
例えば、グループ化決定部504は、ゲートウェイ装置20及びゲートウェイ装置21における負荷の差異が、予め定められた閾値(第1の閾値と称する)を超えているか否かを判定する。ゲートウェイ装置20及びゲートウェイ装置21における負荷の差異が、第1の閾値を超えている場合、グループ化決定部504は、ゲートウェイ装置20及びゲートウェイ装置21における負荷の差異を縮小するようにデバイスのグループ化を決定する。例えば、グループ化決定部504は、ゲートウェイ装置20及びゲートウェイ装置21における負荷の差異が予め定められた閾値(第2の閾値と称する)以下となるように、デバイスのグループ化を決定する。ここで、第2の閾値は、第1の閾値以下の値とする。
グループ化決定部504は、デバイスのグループ化を決定すると、デバイス10〜17のすべてに、接続すべきゲートウェイ装置の識別子を通知してもよい。例えば、グループ化決定部504は、変更を指示する共通の通知にゲートウェイ装置の識別子を記載してデバイス10〜17に送信する。この場合、デバイス10〜17は、現在接続しているゲートウェイ装置と異なるゲートウェイ装置の識別子が通知された場合、接続するゲートウェイ装置を変更する。デバイス10〜17は、現在接続しているゲートウェイ装置と同じゲートウェイ装置の識別子が通知された場合、現在の接続を維持する。
もしくは、グループ化決定部504は、デバイスのグループ化を決定すると、接続するゲートウェイ装置を変更する必要のあるデバイスにのみ、変更後のゲートウェイ装置の識別子を通知してもよい。この場合、デバイスは、アプリケーションサーバ50から送信されたゲートウェイ装置の識別子に関する情報を受信すると、接続先のゲートウェイ装置を変更する。例えば、デバイスが通知を受信すると、今まで接続していたゲートウェイ装置との接続を遮断し、受信した識別子を用いて変更後のゲートウェイ装置との接続を試みてもよい。
続いて、図8を用いて本発明の実施の形態2にかかるゲートウェイ装置20の構成例について説明する。ゲートウェイ装置21は、ゲートウェイ装置20と同様の構成であるため詳細な説明を省略する。
ゲートウェイ装置20は、ゲートウェイ負荷送信部201、グループ化情報受信部202、グループ化処理部203、データ受信部204、送信データ形成部205、データ送信部206を備える。ゲートウェイ装置20は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって動作するコンピュータ装置であってもよい。また、ゲートウェイ負荷送信部201、グループ化情報受信部202、グループ化処理部203、データ受信部204、送信データ形成部205、データ送信部206は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュール等であってもよい。また、ゲートウェイ負荷送信部201、グループ化情報受信部202、グループ化処理部203、データ受信部204、送信データ形成部205、データ送信部206は、回路もしくはチップ等のハードウェアによって構成されてもよい。
ゲートウェイ負荷送信部201は、接続するデバイスの数に応じて変化するゲートウェイ装置20における負荷に関する情報を、共通サービス制御装置40を介してアプリケーションサーバ50へ送信する。負荷に関する情報は、例えば、ゲートウェイ装置20におけるCPU(Central Processing Unit)使用率もしくはデバイスから送信されたデータ量等であってもよい。もしくは、負荷に関する情報は、ゲートウェイ装置20に接続しているデバイスであって、平常観測モードが設定されているデバイスの数及び詳細観測モードが設定されているデバイスの数に関する情報であってもよい。もしくは、負荷に関する情報は、ゲートウェイ装置20における通信頻度に関する情報であってもよい。
グループ化情報受信部202は、共通サービス制御装置40から送信されたデバイスのグループ化に関する情報を受信する。グループ化に関する情報は、例えば、各デバイスが属するグループが特定された情報である。グループ化に関する情報には、第1グループに属するデバイスと、第2グループに属するデバイスとが特定された情報であってもよい。つまり、グループ化情報受信部202は、第1グループに属するデバイスに関する情報のみではなく、第2グループに属するデバイスに関する情報も受信してもよい。ここで、ゲートウェイ装置20は、第1グループに属するデバイスと通信を行う。
グループ化処理部203は、グループ化情報受信部202において受信したグループ化に関する情報を用いて、第1グループに属するデバイスに対して、ゲートウェイ装置20の識別子を通知する。この場合、ゲートウェイ装置20の識別子を受信したデバイスは、接続先をゲートウェイ装置20とする。もしくは、グループ化処理部203は、現在接続しているデバイスに対して、グループ化に関する情報及びゲートウェイ装置20の識別子を通知してもよい。この場合、デバイスは、自装置が属するグループを認識すると、自装置が属するグループが接続すべきゲートウェイ装置と接続する。デバイスは、現在接続しているゲートウェイ装置と異なるゲートウェイ装置の識別子が通知された場合、接続先のゲートウェイ装置を変更する。デバイスは、現在接続しているゲートウェイ装置と同じゲートウェイ装置の識別子が通知された場合、現在の接続を維持する。
データ受信部204は、ゲートウェイ装置20と接続している各デバイスから送信されるデータを受信する。データ受信部204は、受信したデータを送信データ形成部205へ出力する。
送信データ形成部205は、各デバイスから送信されてきたデータを、例えば、一つのパケットデータにまとめて、共通サービス制御装置40へ送信するための送信データを形成する。ここで、送信データ形成部205は、パケット長が最大サイズを超える場合、送信データを複数のパケットデータに分割してもよい。送信データ形成部205は、形成した送信データをデータ送信部206へ出力する。データ送信部206は、送信データ形成部205から出力された送信データを、共通サービス制御装置40へ出力する。
続いて、図9を用いて本発明の実施の形態2にかかる通信集約システムにおける動作について説明する。はじめに、第1グループに属するデバイスは、測定もしくは観測等したデータを送信する(S101)。次に、ゲートウェイ装置20は、第1グループに属するデバイスから送信されたデータを集約する。ゲートウェイ装置20は、集約したデータを共通サービス制御装置40へ送信する(S102)。次に、共通サービス制御装置40は、ゲートウェイ装置20から送信されたデータをアプリケーションサーバ50へ送信する(S103)。第2グループに属するデバイスにおいて測定されたデータも、第1グループに属するデバイスにおいて測定されたデータと同様に、ステップS104〜S106にて、アプリケーションサーバ50へ送信される。
次に、アプリケーションサーバ50は、デバイスの動作モード変更処理を実行する(S107)。動作モード変更処理は、受信したデータが異常状態であるか否かを判定し、異常状態を示すデータを送信したデバイス及びその近傍に配置されたデバイスの動作モードを変更する処理である。アプリケーションサーバ50は、動作モードを変更するデバイスを特定すると、特定したデバイスへ動作モード変更通知メッセージを送信する(S108)。
次に、アプリケーションサーバ50は、ゲートウェイ装置20及びゲートウェイ装置21から負荷情報を取得する(S109、S110)。
次に、アプリケーションサーバ50は、ゲートウェイ装置20及びゲートウェイ装置21から取得した負荷情報を用いて、グループ変更処理を実行する(S110)。次に、アプリケーションサーバ50は、グループを変更するデバイスへグループ変更通知メッセージを送信する(S112)。
ステップS108及びS112におけるメッセージは、対象となるデバイスにのみ送信されてもよく、全てのデバイスへ送信されてもよい。
なお、本図におけるステップS107及びS108と、S111及びS112の動作は、同時に行われてもよい。また、ステップS107及びS108における動作モードの変更に関する処理の前に、ステップS111及びS112におけるグループ変更に関する処理が実行されてもよい。
さらに、アプリケーションサーバ50は、ステップS109及びS110においてゲートウェイ装置の負荷情報を取得する代わりに、ステップS103及びS106において取得した集約データを用いて、ゲートウェイ装置の負荷を判断し、デバイスのグループ化を決定してもよい。
続いて、図10を用いて本発明の実施の形態2にかかるアプリケーションサーバ50における動作モード変更処理及びグループ変更処理の流れについて説明する。はじめに、データ受信部501は、各デバイスから送信されたデータを受信する(S11)。次に、モード選択部502は、データ受信部501において受信したデータが、異常状態を示しているか否かを判定する(S12)。例えば、モード選択部502は、過去に受信したデータと現在受信したデータとに相関があるか否か等を基準として判定をおこなう。モード選択部502は、受信したデータが異常状態を示していないと判定した場合、処理を終了する。
モード選択部502は、受信したデータが異常状態を示していると判定した場合、動作モードの変更対象となるデバイスを特定する(S13)。動作モードの変更とは、例えば、平常観測モードから詳細観測モードへの変更である。動作モードの変更対象となるデバイスは、異常状態を示すデータを送信したデバイスと、そのデバイスの近傍に配置されたデバイスである。
次に、モード選択部502は、動作モードの変更対象となるデバイスに対して、平常観測モードから詳細観測モードへ変更することを通知する(S14)。次に、ゲートウェイ負荷取得部503は、ゲートウェイ装置20及び21から、負荷情報を取得する(S15)。次に、グループ化決定部504は、ゲートウェイ装置20及びゲートウェイ装置21の負荷の差異が、第1の閾値を上回るか否かを判定する(S16)。グループ化決定部504は、負荷の差異が第1の閾値以下であると判定した場合、処理を終了する。
グループ化決定部504は、負荷の差異が第1の閾値を上回ると判定した場合、デバイスが属するグループを変更する(S17)。例えば、グループ化決定部504は、ゲートウェイ装置20及び21における負荷が実質的に均一化するように、デバイスが属するグループを変更する。次に、グループ化決定部504は、グループ情報を各デバイスへ通知する(S18)。
以上説明したように、本発明の実施の形態2にかかるアプリケーションサーバ50を用いることによって、デバイスが属するグループを変更することができる。言い換えると、アプリケーションサーバ50は、データ送信頻度の高いデバイスが属するゲートウェイ装置を分散することによって、デバイスが接続するゲートウェイ装置を変更することができる。そのため、デバイスのグループ化が固定されている場合と比較して、ゲートウェイ装置において必要とされる最大処理能力と通信容量とを低減することができる。
(実施の形態3)
続いて、図11を用いて本発明の実施の形態3にかかる共通サービス制御装置40の構成例について説明する。本実施の形態においては、共通サービス制御装置40が、アプリケーションサーバ50から必要となる情報を取得し、グループ化の決定をおこなう。
共通サービス制御装置40は、ゲートウェイ負荷取得部401、グループ化決定部402、データ受信部403、データ送信部404、モード選択部405及びデバイス情報取得部406を有している。共通サービス制御装置40は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって動作するコンピュータ装置であってもよい。また、ゲートウェイ負荷取得部401、グループ化決定部402、データ受信部403、データ送信部404、モード選択部405及びデバイス情報取得部406は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュール等であってもよい。また、ゲートウェイ負荷取得部401、グループ化決定部402、データ受信部403、データ送信部404、モード選択部405及びデバイス情報取得部406は、回路もしくはチップ等のハードウェアによって構成されてもよい。
アプリケーションサーバ50は、共通サービス制御装置40と、ゲートウェイ装置20もしくはゲートウェイ装置21とを介して、各デバイスから送信されたデータを受信する。このとき、共通サービス制御装置40は、データ受信部403において各デバイスから送信されたデータを受信する。データ受信部403は、受信したデータをデータ送信部404へ出力する。データ送信部404は、データ受信部403から出力されたデータをアプリケーションサーバ50へ送信する。
アプリケーションサーバ50は、データの異常の有無を評価し、当該データを生成したデバイス及び近傍のデバイスの動作モードを決定する。共通サービス制御装置40のデバイス情報取得部406は、アプリケーションサーバ50から、各デバイスの動作モード(平常観測モードか詳細観測モードか)の情報を取得する。
ゲートウェイ負荷取得部401は、ゲートウェイ装置20及び21の負荷に関する情報を取得する。ゲートウェイ負荷取得部401は、現時点における各ゲートウェイ装置の処理負荷情報の他、それぞれのゲートウェイ装置がどのデバイスを扱っていているかを取得する。
グループ化決定部402は、ゲートウェイ負荷取得部401が取得した情報と、デバイス情報取得部406が取得したデバイスの動作モード情報とを用いて、各ゲートウェイ装置の負荷が実質的に均一となるようにデバイスのグループ化を決定する。デバイスのグループ化は、例えば、各デバイスをどのゲートウェイ装置に収容するかを決定することである。
以上説明したように、本発明の実施の形態3にかかる共通サービス制御装置40は、ゲートウェイ装置間の負荷が実質的に均一となるように、デバイスのグループ化を決定することができる。そのため、共通サービス制御装置40に接続されている複数のアプリケーションサーバは、デバイスのグループ化を決定するための機能を有する必要がない。これによって、アプリケーションサーバの構成を簡易にすることができる。
(実施の形態4)
続いて、図12を用いて本発明の第4の実施の形態にかかる共通サービス制御装置41の構成例について説明する。実施の形態4においては、共通サービス制御装置41が、アプリケーションサーバ50から情報の提供を受けずに、グループ化の決定をおこなう。
共通サービス制御装置41は、ゲートウェイ負荷取得部401、グループ化決定部402、データ受信部403、データ送信部404、モード選択部405を備える。
アプリケーションサーバ50は、共通サービス制御装置41と、ゲートウェイ装置20もしくはゲートウェイ装置21とを介して、各デバイスからのデータを受信する。このとき、共通サービス制御装置41では、データ受信部403が各デバイスからのデータを受信する。データ受信部403は、受信したデータをデータ送信部404へ出力する。データ送信部404は、データ受信部403から出力されたデータをアプリケーションサーバ50へ送信する。この際に、データ受信部403は、データ受信の頻度をグループ化決定部402へ通知する。
ゲートウェイ負荷取得部401は、各ゲートウェイ装置の負荷に関する情報を取得する。ゲートウェイ負荷取得部401は、現時点での各ゲートウェイ装置の処理負荷情報の他、それぞれのゲートウェイ装置がどのデバイスを扱っていているかを取得する。グループ化決定部402は、ゲートウェイ負荷取得部401が取得した情報と、データ受信部403から得たデータ受信頻度とを用いて、各ゲートウェイ装置の負荷が実質的に均一となるようにデバイスのグループ化(各デバイスをどのゲートウェイ装置に収容するか)を決定する。この場合、グループ化決定部402は、各ゲートウェイ装置におけるデータの受信頻度を実質的に均一となるようにデバイスのグループ化を決定する。
以上説明したように、実施の形態4にかかる共通サービス制御装置41は、各デバイスが平常観測モードであるのか詳細観測モードであるのかの情報を得ることなく、データ受信の頻度情報を用いて複数のデバイスの最適なグループ化構成を決定する。そのため、共通サービス制御装置41は、図11の共通サービス制御装置40と比較して、簡易な構成とすることができる。
(実施の形態5)
続いて、実施の形態5にかかる動作について説明する。上記の実施の形態においては、動作モードの変更に伴いデータ量が増加する例について説明している。本実施の形態においては、動作モードの変更を伴わない場合にデータ量が増加する例について説明する。
例えば、デバイスが、単位時間あたりに送信するデータ送信量が一定ではない場合がある。具体的には、センサとして用いられるデバイスが、単位時間あたりの波形データを送信することがある。この場合、データ送信量は、波形に応じて変動する。また、異常発生時の波形が複雑になる場合、データ送信量は増大する。このようにして、アプリケーションサーバ50等が動作モードを変更しない場合においても、異常状態を検出したデバイスから送信されるデータ量が増加することがある。
この場合、図10のステップS13及びS14において動作モードを変更する対象を特定し、動作モードを変更する処理を実行する代わりに、共通サービス制御装置40が、データ量が増大しているデバイスを特定する処理を実行してもよい。
図13を用いて、データ送信量が増大しているデバイスを特定する処理の流れについて説明する。ステップS201及びS202は、図9のステップS101及びS102と同様であるため詳細な説明を省略する。さらに、ステップS203及びS204は、図9のステップS104及びS105と同様であるため詳細な説明を省略する。
共通サービス制御装置40は、ステップS202及びS204においてゲートウェイ装置から送信された集約データを受信すると、データ送信量が増加しているデバイスを特定する(S205)。次に、共通サービス制御装置40は、各ゲートウェイ装置の負荷が実質的に均一となるようにデバイスのグループ化を決定する(S206)。具体的には、各ゲートウェイ装置におけるデータ送信量が実質的に均一となるようにデバイスのグループ化を決定する。
次に、共通サービス制御装置40は、グループを変更するデバイスへグループ変更通知メッセージを送信する(S207)。
以上説明したように、動作モードの変更を伴わない場合においても、アプリケーションサーバ50等は、デバイスから送信されるデータ量の増大を検出することができる。そのため、アプリケーションサーバ50等は、デバイスから送信されるデータ量に応じて、デバイスのグループを変更等することによって、ゲートウェイ装置20及びゲートウェイ装置21における負荷を制御することができる。
上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、アプリケーションサーバ50〜52、共通サービス制御装置40及び共通サービス制御装置41における処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
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)複数のデバイスと、前記複数のデバイスのうち第1グループに含まれるデバイスと通信する第1のゲートウェイ装置と、前記複数のデバイスのうち第2グループに含まれるデバイスと通信する第2のゲートウェイ装置と、前記複数のデバイスの一部のデバイスから送信されるデータ量が増加し、前記第1のゲートウェイ装置と前記第2のゲートウェイ装置との間の処理負荷の差異が第1の閾値を上回る場合、前記処理負荷の差異が前記第1の閾値以下の値である第2の閾値以下となるように、前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更する制御手段と、を備える通信集約システム。
(付記2)前記制御手段は、前記第1のゲートウェイ装置及び前記第2のゲートウェイ装置における前記処理負荷の差異が、実質的に均一になるように前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更する、付記1に記載の通信集約システム。
(付記3)前記制御手段は、前記第1のゲートウェイ装置及び前記第2のゲートウェイ装置におけるデータの受信頻度が、実質的に均一になるように前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更する、付記1に記載の通信集約システム。
(付記4)前記制御手段は、前記複数のデバイスの一部のデバイスが送信するデータにおいて異常が発見された場合、当該デバイスの動作モードを平常観測モードから詳細観測モードへ変更させるとともに、当該デバイスと相関の高い近傍のデバイスの動作モードも平常観測モードから詳細観測モードへ変更させる、付記1乃至3のいずれか1項に記載の通信集約システム。
(付記5)前記複数のデバイスから送信されたデータを用いてアプリケーションサービスを提供するアプリケーションサーバと、複数のゲートウェイ装置および前記アプリケーションサーバの間に配置される共通サービス制御装置とをさらに備え、前記制御手段は、前記アプリケーションサーバもしくは前記共通サービス制御装置に備えられる、付記1乃至4のいずれか1項に記載の通信集約システム。
(付記6)複数のデバイスのうち第1グループに含まれるデバイスと通信する第1のゲートウェイ装置と、第2グループに含まれるデバイスと通信する第2のゲートウェイ装置と接続する制御装置であって、前記第1のゲートウェイ装置および前記第2のゲートウェイ装置から負荷情報を取得するゲートウェイ負荷取得部と、前記複数のデバイスの一部のデバイスから送信されるデータ量が増加し、前記第1のゲートウェイ装置と前記第2のゲートウェイ装置との間の処理負荷の差異が第1の閾値を上回る場合、前記処理負荷の差異が前記第1の閾値以下の値である第2の閾値以下となるように、前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更するグループ化決定部と、を備える制御装置。
(付記7)前記グループ化決定部は、前記第1のゲートウェイ装置及び前記第2のゲートウェイ装置における前記処理負荷の差異が、実質的に均一になるように前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更する、付記6に記載の制御装置。
(付記8)前記グループ化決定部は、前記第1のゲートウェイ装置及び前記第2のゲートウェイ装置におけるデータの受信頻度が、実質的に均一になるように前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更する、付記7に記載の制御装置。
(付記9)前記グループ化決定部は、前記複数のデバイスの一部のデバイスが送信するデータにおいて異常が発見された場合、当該デバイスの動作モードを平常観測モードから詳細観測モードへ変更させるとともに、当該デバイスと相関の高い近傍のデバイスの動作モードも平常観測モードから詳細観測モードへ変更させる、付記6乃至8のいずれか1項に記載の制御装置。
(付記10)複数のデバイスのうち第1グループに含まれるデバイスと通信する第1のゲートウェイ装置と、第2グループに含まれるデバイスと通信する第2のゲートウェイ装置とから負荷情報を取得し、前記複数のデバイスの一部のデバイスから送信されるデータ量が増加し、前記第1のゲートウェイ装置と前記第2のゲートウェイ装置との間の処理負荷の差異が第1の閾値を上回る場合、前記処理負荷の差異が前記第1の閾値以下の値である第2の閾値以下となるように、前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更する処理負荷制御方法。
(付記11)複数のデバイスのうち第1グループに含まれるデバイスと通信する第1のゲートウェイ装置と、第2グループに含まれるデバイスと通信する第2のゲートウェイ装置とから負荷情報を取得し、前記複数のデバイスの一部のデバイスから送信されるデータ量が増加し、前記第1のゲートウェイ装置と前記第2のゲートウェイ装置との間の処理負荷の差異が第1の閾値を上回る場合、前記処理負荷の差異が前記第1の閾値以下の値である第2の閾値以下となるように、前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更することをコンピュータに実行させるプログラム。
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、2014年10月7日に出願された日本出願特願2014−206187を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
1 ゲートウェイ装置
2 ゲートウェイ装置
3 デバイス
4 デバイス
5 デバイス
6 デバイス
7 制御装置
10〜13 デバイス
14〜17 デバイス
20 ゲートウェイ装置
21 ゲートウェイ装置
30 ネットワーク
40 共通サービス制御装置
41 共通サービス制御装置
50 アプリケーションサーバ
51〜53 アプリケーションサーバ
201 ゲートウェイ負荷送信部
202 グループ化情報受信部
203 グループ化処理部
204 データ受信部
205 送信データ形成部
206 データ送信部
401 ゲートウェイ負荷取得部
402 グループ化決定部
403 データ受信部
404 データ送信部
405 モード選択部
406 デバイス情報取得部
501 データ受信部
502 モード選択部
503 ゲートウェイ負荷取得部
504 グループ化決定部

Claims (9)

  1. 複数のデバイスと、
    前記複数のデバイスのうち第1グループに含まれるデバイスと通信する第1のゲートウェイ装置と、
    前記複数のデバイスのうち第2グループに含まれるデバイスと通信する第2のゲートウェイ装置と、
    前記複数のデバイスの一部のデバイスから送信されるデータ量が増加し、前記第1のゲートウェイ装置と前記第2のゲートウェイ装置との間の処理負荷の差異が第1の閾値を上回る場合、前記処理負荷の差異が前記第1の閾値以下の値である第2の閾値以下となるように、前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更する制御手段と、を備え
    前記制御手段は、
    前記複数のデバイスの一部のデバイスが送信するデータにおいて異常が発見された場合、当該デバイスの動作モードを平常観測モードから詳細観測モードへ変更させるとともに、当該デバイスと物理的な距離及び診断対象構造物における構造の相関の高い近傍のデバイスの動作モードも平常観測モードから詳細観測モードへ変更させる、通信集約システム。
  2. 前記制御手段は、
    前記第1のゲートウェイ装置及び前記第2のゲートウェイ装置における前記処理負荷の差異が、実質的に均一になるように前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更する、請求項1に記載の通信集約システム。
  3. 前記制御手段は、
    前記第1のゲートウェイ装置及び前記第2のゲートウェイ装置におけるデータの受信頻度が、実質的に均一になるように前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更する、請求項1に記載の通信集約システム。
  4. 前記複数のデバイスから送信されたデータを用いてアプリケーションサービスを提供するアプリケーションサーバと、複数のゲートウェイ装置および前記アプリケーションサーバの間に配置される共通サービス制御装置とをさらに備え、
    前記制御手段は、
    前記アプリケーションサーバもしくは前記共通サービス制御装置に備えられる、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の通信集約システム。
  5. 複数のデバイスのうち第1グループに含まれるデバイスと通信する第1のゲートウェイ装置と、第2グループに含まれるデバイスと通信する第2のゲートウェイ装置と接続する制御装置であって、
    前記第1のゲートウェイ装置および前記第2のゲートウェイ装置から負荷情報を取得するゲートウェイ負荷取得手段と、
    前記複数のデバイスの一部のデバイスから送信されるデータ量が増加し、前記第1のゲートウェイ装置と前記第2のゲートウェイ装置との間の処理負荷の差異が第1の閾値を上回る場合、前記処理負荷の差異が前記第1の閾値以下の値である第2の閾値以下となるように、前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更するグループ化決定手段と、
    前記複数のデバイスの一部のデバイスが送信するデータにおいて異常が発見された場合、当該デバイスの動作モードを平常観測モードから詳細観測モードへ変更させるとともに、当該デバイスと物理的な距離及び診断対象構造物における構造の相関の高い近傍のデバイスの動作モードも平常観測モードから詳細観測モードへ変更させるモード選択部と、を備える制御装置。
  6. 前記グループ化決定手段は、
    前記第1のゲートウェイ装置及び前記第2のゲートウェイ装置における前記処理負荷の差異が、実質的に均一になるように前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更する、請求項5に記載の制御装置。
  7. 前記グループ化決定手段は、
    前記第1のゲートウェイ装置及び前記第2のゲートウェイ装置におけるデータの受信頻度が、実質的に均一になるように前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更する、請求項6に記載の制御装置。
  8. 複数のデバイスのうち第1グループに含まれるデバイスと通信する第1のゲートウェイ装置と、第2グループに含まれるデバイスと通信する第2のゲートウェイ装置とから負荷情報を取得し、
    前記複数のデバイスの一部のデバイスが送信するデータにおいて異常が発見された場合、当該デバイスの動作モードを平常観測モードから詳細観測モードへ変更させるとともに、当該デバイスと物理的な距離及び診断対象構造物における構造の相関の高い近傍のデバイスの動作モードも平常観測モードから詳細観測モードへ変更し、
    前記複数のデバイスの一部のデバイスから送信されるデータ量が増加し、前記第1のゲートウェイ装置と前記第2のゲートウェイ装置との間の処理負荷の差異が第1の閾値を上回る場合、前記処理負荷の差異が前記第1の閾値以下の値である第2の閾値以下となるように、前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更する処理負荷制御方法。
  9. 複数のデバイスのうち第1グループに含まれるデバイスと通信する第1のゲートウェイ装置と、第2グループに含まれるデバイスと通信する第2のゲートウェイ装置とから負荷情報を取得し、
    前記複数のデバイスの一部のデバイスが送信するデータにおいて異常が発見された場合、当該デバイスの動作モードを平常観測モードから詳細観測モードへ変更させるとともに、当該デバイスと物理的な距離及び診断対象構造物における構造の相関の高い近傍のデバイスの動作モードも平常観測モードから詳細観測モードへ変更し、
    前記複数のデバイスの一部のデバイスから送信されるデータ量が増加し、前記第1のゲートウェイ装置と前記第2のゲートウェイ装置との間の処理負荷の差異が第1の閾値を上回る場合、前記処理負荷の差異が前記第1の閾値以下の値である第2の閾値以下となるように、前記複数のデバイスのうち少なくとも1つのデバイスの属するグループを変更することをコンピュータに実行させるプログラム。
JP2016552807A 2014-10-07 2015-07-30 通信集約システム、制御装置、処理負荷制御方法及びプログラム Active JP6540709B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014206187 2014-10-07
JP2014206187 2014-10-07
PCT/JP2015/003832 WO2016056156A1 (ja) 2014-10-07 2015-07-30 通信集約システム、制御装置、処理負荷制御方法及びプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2016056156A1 JPWO2016056156A1 (ja) 2017-07-27
JP6540709B2 true JP6540709B2 (ja) 2019-07-10

Family

ID=55652804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016552807A Active JP6540709B2 (ja) 2014-10-07 2015-07-30 通信集約システム、制御装置、処理負荷制御方法及びプログラム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10362506B2 (ja)
EP (1) EP3206350B1 (ja)
JP (1) JP6540709B2 (ja)
KR (1) KR101917967B1 (ja)
WO (1) WO2016056156A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11463302B2 (en) 2017-09-14 2022-10-04 Nec Corporation Information communicating device, information communicating method, information communicating system, and storage medium
JP6959519B2 (ja) * 2017-11-06 2021-11-02 富士通株式会社 処理分散プログラム、処理分散装置及び処理分散方法
CN109861925B (zh) * 2017-11-30 2021-12-21 华为技术有限公司 数据传输方法、相关装置及网络
KR102009090B1 (ko) * 2017-12-04 2019-08-08 현대오트론 주식회사 차량 통신 시스템
US11082492B2 (en) * 2018-01-10 2021-08-03 EMC IP Holding Company LLC System and method for dynamic backup sessions
WO2020004033A1 (ja) * 2018-06-28 2020-01-02 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
JP2020096242A (ja) * 2018-12-11 2020-06-18 パナソニック株式会社 スマートメータ
JP7275758B2 (ja) * 2019-03-28 2023-05-18 日本電気株式会社 ゲートウェイ装置、情報通信システム、データ処理方法、およびプログラム
KR102610503B1 (ko) * 2022-01-26 2023-12-06 주식회사 휴이노 디바이스의 무선 연동을 지원하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7203183B2 (en) * 2002-06-26 2007-04-10 International Business Machines Corporation Access point initiated forced roaming based upon bandwidth
EP1557986A1 (en) * 2004-01-22 2005-07-27 Alcatel Multi-criteria load balancing device for a network equipment of a communication network
JP2006209465A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Nec Corp 負荷分散システム、負荷分散装置、サーバ、負荷分散プログラム、及び負荷分散方法
JP2009218776A (ja) 2008-03-10 2009-09-24 Advanced Telecommunication Research Institute International センサネットワークシステム
CN102754485A (zh) * 2010-02-12 2012-10-24 交互数字专利控股公司 机器对机器通信中的接入控制和拥塞控制
CN102201930B (zh) * 2010-03-25 2016-06-29 中兴通讯股份有限公司 对mtc设备进行分组管理的方法及系统
WO2012044995A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 Huawei Technologies Co., Ltd. Lightweight secure neighbor discovery protocol for low-power and lossy networks
US9071925B2 (en) * 2011-01-05 2015-06-30 Alcatel Lucent System and method for communicating data between an application server and an M2M device
WO2012111255A1 (ja) 2011-02-14 2012-08-23 パナソニック株式会社 ページング方法、ページングシステム、通信デバイス及び通信相手ノード
CN102130773B (zh) 2011-02-25 2012-12-19 华为技术有限公司 群组通信的方法和用于群组通信的装置
US9002393B2 (en) 2011-03-09 2015-04-07 Interdigital Patent Holdings, Inc. Desynchronized network access in M2M networks
US8605586B2 (en) * 2011-03-14 2013-12-10 Clearwire Ip Holdings Llc Apparatus and method for load balancing
JP5944004B2 (ja) * 2011-10-03 2016-07-05 インテル・コーポレーション デバイスツーデバイス通信(d2d通信)メカニズム
TWI501603B (zh) * 2011-12-19 2015-09-21 Ind Tech Res Inst 在機器類型通信網路中對機器類型通信裝置分組之方法以及通信方法
EP3761683A1 (en) * 2012-01-13 2021-01-06 IOT Holdings, Inc. Method and apparatus for supporting machine-to-machine communications
JP5814154B2 (ja) 2012-02-17 2015-11-17 Kddi株式会社 ゲートウェイ、センサネットワークシステム、センサ制御方法、およびプログラム
US9210645B2 (en) * 2012-05-18 2015-12-08 Industrial Technology Reseach Institute Method for dynamically controlling data paths, MTC gateway and network device using the same
JP2014036346A (ja) * 2012-08-09 2014-02-24 Hitachi Ltd リダイレクトによる無線通信システムの負荷分散方法およびゲートウェイ装置、ユーザ管理装置
US9717027B2 (en) 2013-01-11 2017-07-25 Lg Electronics Inc. Method for changing gateway in machine-to-machine (M2M) system and device therefore

Also Published As

Publication number Publication date
US20170295514A1 (en) 2017-10-12
KR101917967B1 (ko) 2018-11-12
JPWO2016056156A1 (ja) 2017-07-27
EP3206350B1 (en) 2019-06-19
EP3206350A1 (en) 2017-08-16
KR20170055503A (ko) 2017-05-19
WO2016056156A1 (ja) 2016-04-14
US10362506B2 (en) 2019-07-23
EP3206350A4 (en) 2018-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6540709B2 (ja) 通信集約システム、制御装置、処理負荷制御方法及びプログラム
JP7068333B2 (ja) ビームベースのシステムにおける測定報告の拡張
TWI521919B (zh) 認知無線電網路頻寬配置方法及裝置
US10178593B2 (en) Self-organizing customer premises network
US20130143561A1 (en) Method and system for optimizing cellular networks operation
CN101548569A (zh) 无线通信系统及其方法、其中所使用的装置及程序
WO2018213849A2 (en) Wi-fi roaming management
WO2015118847A1 (ja) 無線通信ネットワークシステムおよび代表センサ機器の決定方法
US9693356B1 (en) Smart on-demand internet-of-things connections
US11329893B2 (en) Live network real time intelligent analysis on distributed system
US20140153568A1 (en) Network routing based on resource availability
JP2020057964A (ja) データ伝送システム、ゲートウェイ、サーバ、データ伝送方法、及びプログラム
RU2553075C2 (ru) Сетевой объект и способ предоставления услуги для пользовательских объектов в сети связи
KR20210067452A (ko) IoT 무선 네트워크의 노드 통신경로 결정방법
JP2019092182A (ja) サービス共通装置及び判定方法
JP6627962B2 (ja) ポリシー制御システム、pcrfエンティティ、及びポリシー制御方法
WO2015114713A1 (ja) 通信システム、共通サービス制御装置、データ収集方法及び非一時的なコンピュータ可読媒体
KR101450180B1 (ko) 홈 기지국의 출력 제어를 위한 장치 및 방법
WO2014136401A1 (en) Dynamically controlling sensors
KR102201799B1 (ko) 소프트웨어 정의 네트워크 기반 포그 시스템에서의 동적 로드밸런싱 방법 및 동적 로드밸런싱 장치
US20160254979A1 (en) Communication system, common service control apparatus, data transmission method, and non-transitory computer readable medium
CN109661005B (zh) 本地接入控制器的负载分担调整方法及装置
JP5797137B2 (ja) トラフィック制御装置、トラフィック制御システム及びトラフィック制御方法
JP7259937B2 (ja) 情報処理装置、通信設定方法、及びプログラム
US20190007851A1 (en) Sdn-based multiple wireless network integration system and method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170327

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180606

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190305

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190423

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190514

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190527

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6540709

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150