JP6871389B2 - データ収集制御装置、データ収集制御システム、データ収集制御方法およびデータ収集制御プログラム - Google Patents

Description

この発明は、複数の機器のデータを収集し、収集したデータに基づく制御を行うデータ収集制御装置、データ収集制御システム、データ収集制御方法およびデータ収集制御プログラムに関する。

ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇ）により、インターネットには、パソコンやサーバ、プリンタ等のＩＴ関連機器以外の様々なものが接続されるようになってきている。例えば、家庭内の家電機器や設備機器等をインターネットを介してクラウド上のＩＴシステムに接続し、メーカが機器管理を行っている。

例えば、端末管理装置がＩｏＴ端末の新規の管理パスワードを生成し、ＩｏＴ端末で設定する技術がある（例えば、下記特許文献１参照。）。また、ＩｏＴデバイスを相互接続する際、ＩｏＴデバイス毎にプロトコルやドメイン、アプリケーションが異なる場合、サーバがＩｏＴデバイスにアクセスしてネットワークコネクションを設定し、デバイスコンフィギュレーションを構成する技術がある（例えば、下記特許文献２参照。）。

特開２０１６−２０１０３２号公報 特開２０１６−０４５９６４号公報

従来の技術では、ＩｏＴ機器、例えば、家電機器は、接続方法やメーカなどが多様であり、ＩＴシステム側との接続方法も多様である。この場合、例えば、ＩＴシステム側では、機器の仕様やサービス（アプリケーション）毎に必要とするデータが異なるため、データの仕分けや管理がＩｏＴ活用のためのデータ管理には多大な労力がかかった。

また、多数のメーカの複数の家電機器をサーバ等で一元管理することができない。さらには、ＩＴシステム側では、ＩｏＴ機器からデータを収集しても、収集したＩｏＴ機器に対しての制御しか、あるいはユーザに対する通知等しか行えない。例えば、あるメーカのＩｏＴ機器に対する情報は同様な他のメーカのＩｏＴ機器には提供できない。

本発明は、上記課題に鑑み、仕様が異なる機器をクラウドの情報システムで一括管理できることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のデータ収集制御装置は、ネットワーク接続可能な複数の機器毎にネットワーク接続に関する属性、および前記機器に対するアクセスが登録設定され、前記機器をオブジェクトとして抽象化する管理シェルを有し、前記管理シェルを、ネットワークのエッジ側に配置される複数の前記機器に対応して最下層に配置した管理シェルと、複数の前記機器が接続され複数の前記機器を管理する機器に対応して前記最下層より上層に配置した管理シェルと、に階層化して設定し、複数の前記機器に接続され、前記管理シェルの設定に基づき、複数の前記機器の情報をクラウドの情報システムに送信するとともに、前記情報システムから送信された制御情報を複数の前記機器に送信することを特徴とする。

また、上層の前記管理シェルが設定された機器は、下層の管理シェルが設定された機器の情報を取りまとめて所定の処理を実行し、前記情報システムに送信する処理を行うことを特徴とする。

また、上層の前記管理シェルが設定された機器は、前記情報システムからの要求を、下層の管理シェルが設定された複数の前記機器に対してそれぞれ要求する処理を行うことを特徴とする。

また、本発明のデータ収集制御システムは、ネットワークのエッジ側に配置される複数の機器と、クラウド側の情報システムとの間をデータ収集制御装置を介してネットワーク接続するデータ収集制御システムであって、複数の前記機器毎にネットワーク接続に関する属性、および前記機器に対するアクセスが登録設定され、前記機器をオブジェクトとして抽象化する管理シェルを有し、前記管理シェルを、ネットワークのエッジ側に配置される複数の前記機器に対応して最下層に配置した管理シェルと、複数の前記機器が接続され複数の前記機器を管理する機器に対応して前記最下層より上層に配置した管理シェルと、に階層化して設定し、前記データ収集制御装置は、複数の前記機器に接続され、前記管理シェルの設定に基づき、複数の前記機器の情報をクラウドの情報システムに送信するとともに、前記情報システムから送信された制御情報を複数の前記機器に送信し、前記情報システムは、複数の前記機器の情報を収集し、当該収集した情報に基づき複数の前記機器に対し所定の制御情報を送信することを特徴とする。

また、複数の前記機器は、異なるメーカおよび通信方式を有し、前記管理シェルは、複数の前記機器が送信する情報をラッピングして前記情報システムに送信することを特徴とする。

また、前記管理シェルを、ネットワークのエッジ側に配置される複数の前記機器、および複数の前記機器が接続される機器、に階層化して設定し、前記情報システムは、各階層の装置にそれぞれ対応する制御情報を送信することを特徴とする。

また、本発明のデータ収集制御方法は、ネットワーク接続可能な複数の機器毎にネットワーク接続に関する属性、および前記機器に対するアクセスが登録設定され、前記機器をオブジェクトとして抽象化する管理シェルを、ネットワークのエッジ側に配置される複数の前記機器に対応して最下層に配置した管理シェルと、複数の前記機器が接続され複数の前記機器を管理する機器に対応して前記最下層より上層に配置した管理シェルと、に階層化して設定し、前記管理シェルの設定に基づき、複数の前記機器に接続されたデータ収集制御装置が、前記管理シェルの設定に基づき、複数の前記機器の情報をクラウドの情報システムに送信するとともに、前記情報システムから送信された制御情報を複数の前記機器に送信する、処理を実行することを特徴とする。

また、本発明のデータ収集制御プログラムは、ネットワーク接続可能な複数の機器毎にネットワーク接続に関する属性、および前記機器に対するアクセスが登録設定され、前記機器をオブジェクトとして抽象化する管理シェルを、ネットワークのエッジ側に配置される複数の前記機器に対応して最下層に配置した管理シェルと、複数の前記機器が接続され複数の前記機器を管理する機器に対応して前記最下層より上層に配置した管理シェルと、に階層化して設定し、前記管理シェルの設定に基づき、複数の前記機器に接続されたデータ収集制御装置に、前記管理シェルの設定に基づき、複数の前記機器の情報をクラウドの情報システムに送信するとともに、前記情報システムから送信された制御情報を複数の前記機器に送信する、処理を実行させることを特徴とする。

上記構成によれば、データ収集制御装置は、管理シェルを用いることで、メーカが異なる複数の機器を抽象化および階層化し、情報システムによる管理を一括して行え、機器の情報の収集および機器の制御を容易にできる。また、複数の機器をクラウドの情報システムで一括管理できるようになる。

本発明によれば、仕様が異なる機器をクラウドの情報システムで一括管理できるという効果を奏する。

図１は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置を含むシステム構成例を説明する図である。 図２は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 図３は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置が用いる管理シェルを説明する図である。 図４は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置が用いる管理シェルの階層化機能を説明する図である。 図５は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置が管理シェルを用いた一元管理の例を説明する図である。 図６は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置が管理シェルを用い消費電力の情報管理を行う処理例を示すシーケンス図である。 図７は、既存の技術による消費電力の情報管理の処理例を示すシーケンス図である。 図８は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置が管理シェルを用い省電力制御を行う処理例を示すシーケンス図である。 図９は、既存の技術による省電力制御の処理例を示すシーケンス図である。 図１０は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置が管理シェルを用いた情報管理の拡張例を説明する図である。 図１１は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置によるデータ収集の利点を説明する図である。（その１） 図１２は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置によるデータ収集の利点を説明する図である。（その２） 図１３は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置によるデータ収集の利点を説明する図である。（その３）

（実施の形態）
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるデータ収集制御装置、データ収集制御システム、データ収集制御方法およびデータ収集制御プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。

（データ収集制御装置を含むシステム構成例）
図１は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置を含むシステム構成例を説明する図である。データ収集制御システム１００は、例えば、ユーザＹが居住する集合住宅や戸建住宅等の複数の各家庭Ａ〜ｎに設置されたＩｏＴ機器としての家電機器等の機器１０１が、スマートホームで用いるルータや家庭用ゲートウェイ機器等のネットワーク接続装置１０２を介してクラウドのＩＴシステム１１０に通信接続される。

各種の機器１０１は、有線あるいは無線によりネットワーク接続装置１０２に接続される。ネットワーク接続装置１０２は、例えば家庭単位で設置され、インターネット等を介してサーバ等のＩＴシステムに通信接続される。ここで、機器１０１は、種別やメーカ等にかかわらずネットワーク接続できる機器であればよい。

データ収集制御装置１０３は、各家庭Ａ〜ｎに設けられる複数のネットワーク接続装置１０２から送信される情報ＤをＩＴシステム１１０に送信し、ＩＴシステム１１０から送信される情報ＳをユーザＹ（機器１０１）側に送信する。

このデータ収集制御装置１０３は、機器１０１から情報Ｄを整理および収集し、ＩＴシステム１１０側に送信する機能と、ＩＴシステム１１０が情報Ｄに基づき行った制御（分析、解析、診断）の情報Ｓを機器１０１のユーザ側に伝達する機能と、を有する。

機器１０１は、一定時間毎あるいは不定期に自身の情報Ｄを送信するほか、データ収集制御装置１０３あるいはＩＴシステム１１０の要求により情報Ｄを送信することもできる。例えば、機器１０１は、自身の情報Ｄとして、メーカ、設置時期、設置後の経過時間、故障有無と故障時の情報、消費電力の情報、省電力モードの有無の情報、等の各種情報を送信する。

ＩＴシステム（サーバ）１１０は、各家庭Ａ〜ｎに設置された機器１０１の情報Ｄをデータ収集制御装置１０３から収集する。収集した各家庭Ａ〜ｎの機器１０１の情報Ｄは、ビッグデータとして所定の解析処理および診断処理を実行し、データ収集制御装置１０３側に、機器１０１（ユーザＹ）に対する各種サービスの情報Ｓを出力する。

ＩＴシステム１１０が生成するサービスの情報Ｓとしては、各家庭Ａ〜ｎに設置された機器１０１の情報、例えば、ユーザＹが現在保有している機器１０１の種別に基づく新たな機器１０１の情報の提案がある。また、現在保有している機器１０１の現在の動作状態に基づく故障時の対策の情報の提示がある。また、セキュリティーの機器１０１の監視情報の提示がある。

ＩＴシステム１１０は、サービスの情報Ｓをデータ収集制御装置１０３を介して、ユーザ登録されたスマートフォンに送信するほかに、図示のように、サービス事業者Ｐ（端末装置）に通知し、サービス要員がユーザＹに情報提供することもできる。このほか、ユーザＹやサービス要員が介在せずに、サービスの情報Ｓで直接、機器１０１を制御することもできる。例えば、機器１０１の故障内容が特定でき、簡単に故障復帰できる場合等には、ＩＴシステム１１０が直接、機器１０１に情報Ｓとして再起動等のコマンドを送信して機器１０１を故障復帰させることができる。

また、サービス事業者Ｐ等は、データ収集制御装置１０３に対する新たな追加可能な機能や、バージョンアップ等があれば、制御動作用のアプリケーションをデータ収集制御装置１０３にアプリケーションを登録する。データ収集制御装置１０３は、該当するアプリケーションをダウンロードし、情報Ｄの収集や情報Ｓの提示等の機能を拡張できる。

なお、ネットワーク接続装置１０２がデータ収集制御装置１０３の機能を有していてもよい。この場合、ある一つのネットワーク接続装置１０２がデータ収集制御装置１０３の機能を有し、この一つのネットワーク接続装置１０２に、複数の家庭Ａ〜ｎの複数のネットワーク接続装置１０２を接続すればよい。

（データ収集制御装置のハードウェア構成例）
図２は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。図２において、データ収集制御装置１０３は、制御部（ＣＰＵ）２０１と、Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）２０２と、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）２０３と、半導体メモリやディスクドライブ等の記憶部２０４と、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）２０５と、キーボード２０６、ディスプレイ２０７と、を含む。これらＣＰＵ２０１〜ディスプレイ２０７は、バス２０８によってそれぞれ接続されている。

ＣＰＵ２０１は、データ収集制御装置１０３の全体の制御を司る演算処理装置である。ＲＯＭ２０２は、データ収集制御装置１０３のプログラム等を記憶する不揮発性メモリである。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１によるプログラムの演算処理実行時のワークエリアとして使用される揮発性メモリである。記憶部２０４には、上記機器１０１の情報Ｄの収集と、ＩＴシステム１１０が出力する情報Ｓの提示（通知）の機能を実行するプログラムが格納保持される。

通信インタフェース２０５は、上述したネットワーク接続のインタフェースを司り、情報Ｄ，Ｓの入出力を制御する。具体的に、通信インタフェース２０５は、無線／有線のＬｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＬＡＮ）、Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＷＡＮ）、インターネットなどに接続され、ネットワークを介してネットワーク接続装置１０２側とＩＴシステム１１０側とを通信接続する。

また、キーボード２０６は、データ収集制御装置１０３を操作するキーを有する。ディスプレイ２０７は、ＣＰＵ２０１のプログラム実行に基づき所定のデータを表示する表示装置である。ディスプレイ２０７には、例えば、Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＴＦＴ）液晶表示部、プラズマ表示部、有機ＥＬ表示部などを採用することができる。

ここで、例えば、図１に示すように、データ収集制御装置１０３の操作端末（携帯可能なスマートフォン）１０３ａを用いて、ディスプレイ２０７上にキーボード２０６として透明なタッチキーを重ねて配置したタッチパネルを用い、不図示の通信ＩＦを介してデータ収集制御装置１０３の操作コンソールとして用いることもできる。

また、図１に示したネットワーク接続装置１０２、さらには、ＩＴシステム１１０についても、図２に記載したＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたハードウェアにより構成することができる。

（管理シェル機能）
上述したデータ収集制御装置１０３は、階層化した管理シェルを用いて機器１０１の情報Ｄの収集、およびＩＴシステム１１０が出力する情報Ｓの提示（通知）、を円滑に行う。

図３は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置が用いる管理シェルを説明する図である。データ収集制御装置１０３は、オブジェクトの集合体の管理に管理シェル３００を用いる。この管理シェル３００を用いることで、図１で示した家庭Ａ内の全ての機器１０１を情報システム（ＩＴシステム）１１０に対して統一したインタフェースで接続できるようになる。

管理シェル３００は、プロパティ３１１と、オブジェクト管理リスト３１２とを含む。プロパティ３１１には、管理シェル３００の名前、ネットワーク上のアドレス（ＩＰアドレス）、アクセス権限レベル等、管理シェル３００の各種属性が設定される。オブジェクト管理リスト３１２には、管理対象のリソース（機器）１０１を操作するオブジェクトを登録する。そして、オブジェクトに定義された操作（Ｍｅｔｈｏｄ）を介してリソース１０１にアクセス可能となる。これらプロパティ３１１、オブジェクト管理リスト３１２は、一つの管理シェル３００に対してそれぞれ定義（設定）される。

リソース１０１は、管理シェル３００に登録されたオブジェクト管理リスト３１２が操作する対象の資源であり、上記の機器１０１（コントローラ、データ、プログラム、図面等を含む）である。

図４は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置が用いる管理シェルの階層化機能を説明する図である。データ収集制御装置１０３は、管理シェル３００を階層化して用いることができる。

図４（ａ）は、工場Ａの製造ラインで製造する装置への適用例である。この場合、最上層に工場Ａの管理シェル３００ａを配置し、中間層に工場Ａの各製造ライン（工作機械や産業用ロボット）１，２の管理シェル３００ｂを配置する。最下層には製造ライン１，２で生産する装置１〜３の管理シェル３００ｃを配置する。

例えば、装置１，２の管理シェル３００ｃは、製造ライン１の管理シェル３００ｂに属し、製造ライン１，２の管理シェル３００ｂは、工場Ａの管理シェル３００ａに属する。

図４（ｂ）は、ある車両への適用例である。この場合、最上層に車両の管理シェル３００ａを配置し、中間層に車両の機能種別の管理シェル３００ｂを配置する。最下層には機能種別の部品の管理シェル３００ｃを配置する。

例えば、部品（ブレーキ、エンジン、ＡＢＳ）の管理シェル３００ｃは、機能種別（制御機能）の管理シェル３００ｂに属し、制御機能の管理シェル３００ｂは、車両の管理シェル３００ａに属する。

このように、管理対象の親子関係を管理シェル３００に設定することで、各階層に設ける組み込みシステムを情報システム（ＩＴシステム１１０）からの視点で階層化することができる。図１で示した各家庭Ａ〜ｎに配置された各機器１０１や、ネットワーク接続装置１０２についても階層化することができる。この場合、機器１０１をオブジェクトとして抽象化し、図４に示したように、家庭内におけるネットワーク接続状態に基づき、組織図の如く管理シェル３００で階層化することができる。

管理シェル３００の階層構造は、上記例の家庭、工場、車両に限らず、町等の行政区域単位で階層化することもできる。

現在、機器（コントローラ、アクチエータ、センサ等）と、情報システムとは、機器固有の通信方式、データフォーマットでしか繋ぐことができない。しかし、実施の形態の管理シェル３００を用い、各機器の情報にラッパー（Ｗｒａｐｐｅｒ）をかぶせることで、情報システムに対し、各機器を統一したインタフェースで繋ぐことができ、ＩｏＴ化を促進できるようになる。

例えば、製造システムの工作機械、産業用ロボットに対し、管理シェル３００を適用することで、メーカを問わず自由に組み合わせて情報システム（ＩＴシステム）１１０に接続することができる。ＣＡＤ／ＣＡＭ、生産管理システム（ＥＲＰ）、製造ライフサイクル管理（ＰＬＭ）等の様々な市販アプリケーションを、メーカを問わずに組み合わせて使用できるようになり、大幅な生産性向上を実現できるようになる。

図５は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置が管理シェルを用いた一元管理の例を説明する図である。図５（ａ）には、一元管理によるサービスの例を示し、図５（ｂ）には管理シェルを用いた情報のやり取りを示す。

図５（ａ）には、家庭Ａ内に設置したセンサ、設備機器、家電機器等の機器１０１を、管理シェル３００を用いて一元管理し、各種サービスを提供する例を示す。データ収集制御装置１０３は、機器１０１やセンサの情報を収集し、収集した情報Ｄを情報システム（ＩＴシステム）１１０に送信し、情報システム１１０から送信された各種サービスＳをユーザＹに提供する。

情報システム（ＩＴシステム）１１０が行うサービスＳとしては、例えば、機器１０１の防犯機能を用いた見守りサービスＳ１、機器１０１のサポートサービスＳ２、機器１０１の電気使用状況の見える化サービスＳ３、等がある。機器１０１のサポートサービスＳ２では、機器１０１の平常時における動作状態の情報Ｄを監視し、状態変化により機器１０１の故障の予兆診断、機器１０１の買い替え提案等の情報を提供する。機器１０１の電気使用状況の見える化サービスＳ３では、機器１０１毎や機器１０１全体の電力の情報Ｄを監視し、機器１０１の消し忘れや電気の使いすぎ等の情報を提供する。

ここで、データ収集制御装置１０３は、図５（ａ）に示した機器１０１は、管理シェル３００を用いることで、図５（ｂ）に示すように階層化する。家庭Ａの情報を集約する家庭用ゲートウェイ機器５０１には、上層の管理シェル３００ａを設定する。データ収集装置１０３は、個別の装置に限らず、汎用の家庭用ゲートウェイ機器５０１やネットワーク接続装置１０２に管理シェル３００の機能を備えて構成することもできる。

そして、家庭用ゲートウェイ機器５０１に接続される家庭Ａの各機器１０１、例えば、設備機器（太陽光発電機５１１ａ、蓄電池５１１ｂ、熱交換機５１１ｃ）、家電機器（照明器具５１１ｄ、エアコン５１１ｅ）、電気自動車（ＥＶ／ＰＨＶ）５１１ｆには、それぞれ下層の管理シェル３００ｂを設定する。

これにより、家庭用ゲートウェイ機器５０１は、下層の管理シェル３００ｂの機器１０１からの情報Ｄを収集し、上層の管理シェル３００ａにより、各情報Ｄを一元化して情報システム（ＩＴシステム）１１０に送信する。ここで、各機器１０１のメーカが異なっても管理シェル３００ｂにより各機器１０１の情報Ｄの内容を変更することなく情報システム（ＩＴシステム）１１０に送信することができる。

これにより、情報システム（ＩＴシステム）１１０は、家庭Ａに対し、各機器１０１の情報Ｄに基づき、各種サービスＳ（上記サービスＳ１，Ｓ２，Ｓ３）を提供することができる。データ収集装置１０３（家庭用ゲートウェイ機器５０１等）は、クラウド側の情報システム（ＩＴシステム）１１０と、情報処理を連携して分担処理するため、システム全体のデータ処理効率を向上することができる。

さらに、階層化して設定した管理シェル３００により、情報システム（ＩＴシステム）１１０は、階層毎に異なるサービス情報Ｓを提供するなど、各階層の機器別に異なる制御を行うこともできる。

（管理シェルを用いた情報処理例１）
図６は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置が管理シェルを用い消費電力の情報管理を行う処理例を示すシーケンス図である。家庭Ａの機器１０１として、熱交換機５１１ｃ、照明器具５１１ｄ、エアコン５１１ｅを図示している。

情報システム（ＩＴシステム）１１０は、例えば、定期的に家庭Ａの家庭用ゲートウェイ機器５０１に対して総消費電力取得要求（Ｓ６０１）を送信する。これにより、家庭Ａの家庭用ゲートウェイ機器５０１は、管理シェル３００ａ配下の各管理シェル３００ｂの各機器１０１（熱交換機５１１ｃ、照明器具５１１ｄ、エアコン５１１ｅ）に対して、それぞれ消費電力取得要求（Ｓ６０２）を送信する。

各機器１０１（熱交換機５１１ｃ、照明器具５１１ｄ、エアコン５１１ｅ）は、それぞれ受信した消費電力取得要求（Ｓ６０２）に基づき、自身の消費電力の情報Ｄを家庭用ゲートウェイ機器５０１に送信する（Ｓ６０３）。

家庭用ゲートウェイ機器５０１は、各機器１０１（熱交換機５１１ｃ、照明器具５１１ｄ、エアコン５１１ｅ）が送信した消費電力の情報Ｄを取りまとめて情報システム（ＩＴシステム）１１０に送信する。なお、管理シェル３００ａのオブジェクト管理リスト３１２には、収集した各機器１０１（熱交換機５１１ｃ、照明器具５１１ｄ、エアコン５１１ｅ）が送信した消費電力の情報Ｄから消費電力の値を合計する処理実行する旨を記述しておく。

情報システム（ＩＴシステム）１１０は、家庭Ａの各機器１０１（熱交換機５１１ｃ、照明器具５１１ｄ、エアコン５１１ｅ）の消費電力の情報Ｄを一括取得する（Ｓ６０４）。一括取得した情報Ｄは、家庭Ａの各機器１０１の総消費電力に相当する。

このように、クラウド側の情報システム（ＩＴシステム）１１０は、Ｓ６０１，Ｓ６０４のように、上層の管理シェル３００ａに相当する家庭用ゲートウェイ機器５０１との間で家庭Ａを単位に集約・抽象化した情報をやり取りするので、通信処理を簡素化でき、また、通信効率を向上できる。また、複数の個別の機器１０１の情報Ｄの収集は、Ｓ６０２で上層の管理シェル３００ａが管理して行うため、各機器１０１の情報Ｄの収集を簡単に行うことができる。

図７は、既存の技術による消費電力の情報管理の処理例を示すシーケンス図である。図７を用いて実施の形態の図６の処理と対比説明する。この図に示すように、管理シェル３００を用いない処理では、情報システム（ＩＴシステム）１１０が家庭Ａの機器１０１に対し、個別に消費電力取得要求（Ｓ７０１）を送信する。

各機器１０１（熱交換機５１１ｃ、照明器具５１１ｄ、エアコン５１１ｅ）は、それぞれ受信した消費電力取得要求（Ｓ７０１）に基づき、自身の消費電力の情報Ｄを情報システム（ＩＴシステム）１１０に送信する（Ｓ７０２）。

このため、クラウド側の情報システム（ＩＴシステム）１１０は、各機器１０１に対してＳ７０１，Ｓ７０２の処理を繰り返し行う必要があり、通信処理が複雑となり通信効率を向上できない。さらに、情報システム（ＩＴシステム）１１０では、複数の個別の機器１０１の情報Ｄを収集する毎に、取得した消費電力を総消費電力に加算する処理（Ｓ７０３）を機器１０１の数だけ繰り返して総消費電力を求める処理（Ｓ７０４）を行う必要があり、処理が煩雑となり各機器１０１の情報Ｄの収集を簡単に行うことができない。

（管理シェルを用いた情報処理例２）
図８は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置が管理シェルを用い省電力制御を行う処理例を示すシーケンス図である。情報システム（ＩＴシステム）１１０は、所定の時期に家庭Ａの各機器１０１に対して個別に消費電力を抑える省電力モード要求（Ｓ８０１）を送信する。これにより、家庭Ａの機器１０１は、省電力モード要求の受信により省電力モードとなる。

このように、クラウド側の情報システム（ＩＴシステム）１１０は、直接各機器１０１の管理シェル３００ｂにアクセスすることが可能である。そして、省電力モードの移行にユーザ（人手）の操作が介在する必要がないため、迅速な制御が可能である。

図９は、既存の技術による省電力制御の処理例を示すシーケンス図である。図９を用いて実施の形態の図８の処理と対比説明する。この図に示すように、管理シェル３００を用いない既存の技術により家庭Ａの機器１０１を省電力モードに移行させるには、情報システム（ＩＴシステム）１１０がユーザ（家庭ＡのユーザＹ等）に対し、機器１０１を操作する指示（省電力モード要求Ｓ９０１）を送信する。例えば、この指示は、ユーザＹが保有する端末装置等のＷｅｂブラウザ上に表示する。

そして、ユーザＹは、端末装置のＷｅｂブラウザ上の表示を確認した上で各機器１０１（熱交換機５１１ｃ、照明器具５１１ｄ、エアコン５１１ｅ）を手動操作（Ｓ９０２）する。このように、既存の技術では、ユーザ操作により省電力モードに移行させる必要があり、ユーザＹの手間がかかるとともに操作が煩雑となった。

（管理シェルを用いた情報処理例３）
図１０は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置が管理シェルを用いた情報管理の拡張例を説明する図である。図１０（ａ）に示すように、各家庭Ａ〜ｎの各機器１０１は家庭用ゲートウェイ機器５０１を介してクラウド側の情報システム（ＩＴシステム）１１０に接続される。

そして、図１０（ａ）に管理シェル３００を適用した構成例では、図１０（ｂ）に示すように、各家庭Ａ〜ｎ毎に下層の管理シェル３００ｂを配置し、各家庭Ａ〜ｎが属する町Ｔ１の単位で上層の管理シェル３００ａを配置する。上層の管理シェル３００ａは、各町Ｔ１〜Ｔ３毎に配置して、それぞれ情報システム（ＩＴシステム）１１０に接続する。

このような階層構造により、情報システム（ＩＴシステム）１１０は、管理シェル３００を家庭単位のみに限らず、町単位で階層構造に配置することで、情報システム（ＩＴシステム）１１０側では、情報を所定の地域や町単位、あるいはそれ以上の行政区域単位で一元管理することができるようになる。

例えば、地域や町単位での防犯システム、救急システム、介護システム、防災システムを容易に構築できるようになる。例えば、町単位の防犯システムによれば、見知らぬ人物が町に侵入したときの警告を町の全家庭に対して通知できるようになる。また、全家庭のドアホンカメラを用いて、逃走車がどの方向に逃げたかを探索することができるようになる。このほか、各家庭毎に予備の必需品や消耗品を購入するのではなく、町全体で一括購入して、備蓄しておき、必要となった家庭に逐次販売することもできるようになる。

図１１〜図１３は、実施の形態にかかるデータ収集制御装置によるデータ収集の利点を説明する図である。図１１（ａ）には、既存の技術による機器１０１と情報システム（ＩＴシステム）１１０との接続構成を示す。既存の技術では、機器１０１毎にメーカが異なる場合、情報システム（ＩＴシステム）１１０側に設ける機器１０１別の情報システム１１０１，１１０２は、それぞれ自社製の機器１０１の通信等の接続方法で機器１０１に接続しなければならない。

これに対し、図１１（ｂ）に示すように、実施の形態では各メーカの機器１０１の情報を集約するデータ収集制御装置１０３を介して情報システム（ＩＴシステム）１１０と接続する。データ収集制御装置１０３は、管理シェル３００の機能により、抽象化インタフェースを提供し、メーカ別に異なる機器１０１の通信等の接続方法にかかわらず、これらの機器１０１を情報システム（ＩＴシステム）１１０に簡単に接続することができる。情報システム１１０１，１１０２は、各機器１０１から受信した情報Ｄのラッピングを解除して、機器１０１のメーカ別のサービスを提供する。

次に、図１２（ａ）には、既存の技術による機器１０１別のデータ管理を示す。既存の技術では、機器１０１毎にメーカが異なる場合、情報システム（ＩＴシステム）１１０側では、提供するサービスＳ（アプリケーション）毎に、機器１０１から必要とするデータ（情報Ｄ）が異なる。このため、情報システム（ＩＴシステム）１１０側では、データ（情報Ｄ）の仕分けや管理に手間がかかり、容易に管理できない。

これに対し、図１２（ｂ）に示すように、実施の形態のデータ収集制御装置１０３を配置することで、情報システム（ＩＴシステム）１１０では、各家庭Ａ〜ｎ内、さらには町や地域全体までデータ（情報Ｄ）を階層化して整理することができる。これによりＩｏＴ活用に必要なデータ（情報Ｄ）を簡単に抽出でき、機器１０１に適したサービスＳを提供できるようになる。

次に、図１３（ａ）には、既存の技術による機器１０１のアプリケーションの課題を示す。例えば、家庭Ａの機器１０１のユーザＹが情報Ｄを有効活用するアプリケーションが欲しい場合であっても、現状では、家庭Ａの機器１０１が送信する情報Ｄを有効活用した便利なアプリケーションはほとんど流通していない。

これに対し、図１３（ｂ）に示すように、実施の形態によればクラウドの情報システム（ＩＴシステム）１１０側が取り扱う情報Ｄを用いた各種のアプリケーション１３０１をアプリストア１３０２に用意しておくことができる。アプリケーション１３０１は、管理シェル３００対応のデータ収集制御装置１０３向けのアプリケーションであり、サードパーティの開発事業者１３０３が開発を行うこととしてもよい。これにより、ユーザＹは、アプリストア１３０２を通じて使用する機器１０１の目的に適合した各種機能のソフトウェア（アプリケーション１３０１）を選択し使用できるようになる。

以上説明した実施の形態によれば、複数の機器をクラウドの情報システム（ＩＴシステム）で一括管理できるようになる。データ収集制御装置は、管理シェルを用いることで、メーカ等の仕様が異なる複数の機器を抽象化および階層化し、情報システムによる管理を一括して行え、機器の情報の収集および機器の制御を容易にできる。

管理シェルは、機器毎および家屋、町や地域毎に階層を有して設定でき、階層単位で機器の情報の収集および制御が行えるようになる。これにより、スマートホームや、分散型システムをシームレスに連携できるようになる。データ収集制御装置は、ネットワークのエッジ側に配置されるスマートメータ等のネットワーク接続装置を用いてエッジ側サーバとして機能し、クラウド側の情報システムと情報処理を連携して分担処理できるため、システム全体のデータ処理効率を向上することができる。

なお、本実施の形態で説明したデータ収集および制御のプログラムは、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。本データ収集制御方法は、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。

以上のように、本発明は、家庭内や工場内等の複数のＩｏＴ機器をクラウドの情報システムにネットワーク接続するネットワークシステムに有用である。

１００ データ収集制御システム
１０１ 機器
１０２ ネットワーク接続装置
１０３ データ収集制御装置
１１０ 情報システム（ＩＴシステム）
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＯＭ
２０３ ＲＡＭ
２０４ 記憶部
２０５ 通信インタフェース
２０６ キーボード
２０７ ディスプレイ
２０８ バス
３００（３００ａ〜３００ｃ） 管理シェル
３１１ プロパティ
３１２ オブジェクト管理リスト
５０１ 家庭用ゲートウェイ機器

Claims (8)

1. ネットワーク接続可能な複数の機器毎にネットワーク接続に関する属性、および前記機器に対するアクセスが登録設定され、前記機器をオブジェクトとして抽象化する管理シェルを有し、前記管理シェルを、ネットワークのエッジ側に配置される複数の前記機器に対応して最下層に配置した管理シェルと、複数の前記機器が接続され複数の前記機器を管理する機器に対応して前記最下層より上層に配置した管理シェルと、に階層化して設定し、
   複数の前記機器に接続され、前記管理シェルの設定に基づき、複数の前記機器の情報をクラウドの情報システムに送信するとともに、前記情報システムから送信された制御情報を複数の前記機器に送信することを特徴とするデータ収集制御装置。
2. 上層の前記管理シェルが設定された機器は、下層の管理シェルが設定された機器の情報を取りまとめて所定の処理を実行し、前記情報システムに送信する処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のデータ収集制御装置。
3. 上層の前記管理シェルが設定された機器は、前記情報システムからの要求を、下層の管理シェルが設定された複数の前記機器に対してそれぞれ要求する処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のデータ収集制御装置。
4. ネットワークのエッジ側に配置される複数の機器と、クラウド側の情報システムとの間をデータ収集制御装置を介してネットワーク接続するデータ収集制御システムであって、
   複数の前記機器毎にネットワーク接続に関する属性、および前記機器に対するアクセスが登録設定され、前記機器をオブジェクトとして抽象化する管理シェルを有し、前記管理シェルを、ネットワークのエッジ側に配置される複数の前記機器に対応して最下層に配置した管理シェルと、複数の前記機器が接続され複数の前記機器を管理する機器に対応して前記最下層より上層に配置した管理シェルと、に階層化して設定し、
   前記データ収集制御装置は、複数の前記機器に接続され、前記管理シェルの設定に基づき、複数の前記機器の情報をクラウドの情報システムに送信するとともに、前記情報システムから送信された制御情報を複数の前記機器に送信し、
   前記情報システムは、
   複数の前記機器の情報を収集し、当該収集した情報に基づき複数の前記機器に対し所定の制御情報を送信することを特徴とするデータ収集制御システム。
5. 複数の前記機器は、異なるメーカおよび通信方式を有し、
   前記管理シェルは、複数の前記機器が送信する情報をラッピングして前記情報システムに送信することを特徴とする請求項４に記載のデータ収集制御システム。
6. 前記管理シェルを、ネットワークのエッジ側に配置される複数の前記機器、および複数の前記機器が接続される機器、に階層化して設定し、
   前記情報システムは、各階層の装置にそれぞれ対応する制御情報を送信することを特徴とする請求項４または５に記載のデータ収集制御システム。
7. ネットワーク接続可能な複数の機器毎にネットワーク接続に関する属性、および前記機器に対するアクセスが登録設定され、前記機器をオブジェクトとして抽象化する管理シェルを、ネットワークのエッジ側に配置される複数の前記機器に対応して最下層に配置した管理シェルと、複数の前記機器が接続され複数の前記機器を管理する機器に対応して前記最下層より上層に配置した管理シェルと、に階層化して設定し、前記管理シェルの設定に基づき、
   複数の前記機器に接続されたデータ収集制御装置が、
   前記管理シェルの設定に基づき、複数の前記機器の情報をクラウドの情報システムに送信するとともに、前記情報システムから送信された制御情報を複数の前記機器に送信する、
   処理を実行することを特徴とするデータ収集制御方法。
8. ネットワーク接続可能な複数の機器毎にネットワーク接続に関する属性、および前記機器に対するアクセスが登録設定され、前記機器をオブジェクトとして抽象化する管理シェルを、ネットワークのエッジ側に配置される複数の前記機器に対応して最下層に配置した管理シェルと、複数の前記機器が接続され複数の前記機器を管理する機器に対応して前記最下層より上層に配置した管理シェルと、に階層化して設定し、前記管理シェルの設定に基づき、
   複数の前記機器に接続されたデータ収集制御装置に、
   前記管理シェルの設定に基づき、複数の前記機器の情報をクラウドの情報システムに送信するとともに、前記情報システムから送信された制御情報を複数の前記機器に送信する、
   処理を実行させることを特徴とするデータ収集プログラム。

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