JP7010112B2 - Data processing system and data processing method - Google Patents
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Description
この発明は、データ処理システム、及びデータ処理方法に関し、例えば、センサデバイスからのセンサデータを収集しアプリケーションに提供するセンサデータ収集処理に適用し得る。 The present invention relates to a data processing system and a data processing method, and can be applied to, for example, a sensor data collection process for collecting sensor data from a sensor device and providing it to an application.
種々のモノ(例えば、センサー等のマシン)に無線通信装置を取り付けて、モノのデータ(例えば、センサデータ)を収集し分析することで動的に状況判断(例えば、センサデータに基づく状況判断)を実現することができる。以下では、1又は複数のセンサノードを有するネットワークを「センサネットワーク」と呼び、このセンサネットワーク上の各センサノードからセンサデータを収集するシステムを「センサデータ処理システム」と呼ぶものとする。 A wireless communication device is attached to various objects (for example, a machine such as a sensor), and the data of the object (for example, sensor data) is collected and analyzed to dynamically judge the situation (for example, the situation judgment based on the sensor data). Can be realized. Hereinafter, a network having one or a plurality of sensor nodes is referred to as a “sensor network”, and a system for collecting sensor data from each sensor node on the sensor network is referred to as a “sensor data processing system”.
従来のセンサデータ処理システムとしては、例えば、特許文献1に記載されたシステムがある。
As a conventional sensor data processing system, for example, there is a system described in
特許文献1に記載されたシステムでは、センサデータを収集するデータ収集サーバが、ゲートウェイを介してセンサネットワークに接続し、センサネットワーク上の各センサノードからセンサデータを収集する構成について記載されている。特許文献1では、ゲートウェイがセンサネットワーク上に周期的にセンサデータを取得するためのポーリングパケットを送出すると、そのポーリングパケットがセンサネットワーク内で伝搬(中継転送)されてゆく。そして、そのポーリングパケットを受信した各センサノードが順次ゲートウェイにセンサデータを返す処理を行う。
The system described in
しかしながら、従来のセンサネットワークでは、データ収集サーバによりデータサイズまたはパケット数の多いセンサデータを収集するような場合、全てのセンサノードからの収集を行うと、ネットワークで輻輳が起きる可能性がある。特に特許文献1の記載技術では、センサネットワーク上の各センサノードが、ゲートウェイから伝搬されるポーリングパケットに応じて、一斉にセンサデータを返答するため、ゲートウェイで輻輳が起きやすい。また、センサネットワークにおいて輻輳が発生すると、各センサノードは輻輳が収束するまで起動状態を保つ必要があり、起動時間が長期化しやすくなり消費電力が増加するという問題が発生する。
However, in a conventional sensor network, when a data collection server collects sensor data having a large data size or a large number of packets, if collection is performed from all sensor nodes, congestion may occur in the network. In particular, in the technique described in
また、従来のセンサネットワークにおいて、センサノードを構成する無線通信装置をメンテナンスする際に、当該無線通信装置を止めて別の無線通信装置に交換(例えば、無線通信装置の電池切れに伴い交換)する場合があり。このとき、当該センサノードにおいて、分析上重要なセンサデータが発生している場合、その分析上重要なセンサデータをセンサデータ収集装置で収集できないことになる。すなわち、センサノードのメンテナンスのタイミングによっては、センサデータ収集装置で収集したセンサデータの処理(例えば、アプリケーションによる分析処理)に支障が発生する可能性がある。 Further, in the conventional sensor network, when the wireless communication device constituting the sensor node is maintained, the wireless communication device is stopped and replaced with another wireless communication device (for example, when the battery of the wireless communication device is exhausted). May be. At this time, if sensor data important for analysis is generated in the sensor node, the sensor data important for analysis cannot be collected by the sensor data collecting device. That is, depending on the timing of maintenance of the sensor node, there is a possibility that the processing of the sensor data collected by the sensor data collecting device (for example, the analysis processing by the application) may be hindered.
以上のような問題に鑑みて、データ発生源(例えば、センサ)からデータを収集する際に、データの伝送経路上の輻輳を低減することができるデータ処理システム、及びデータ処理方法が望まれている。 In view of the above problems, a data processing system and a data processing method capable of reducing congestion on the data transmission path when collecting data from a data source (for example, a sensor) are desired. There is.
第1の本発明は、データ処理システムにおいて、(1)無線通信装置に接続されたデータ発生源から収集されたデータを用いて所定の処理を行うアプリケーションからのデータ利用要求信号に従って、前記無線通信装置を介して前記データ発生源のデータの送信タイミングを制御するデータ送信制御処理部と、(2)前記無線通信装置から送信されたデータを収集するデータ収集処理部と、(3)前記データ収集処理部が収集したデータを前記アプリケーションに提供するデータ提供処理部とを備え、(4)前記データ送信制御処理部は、前記データ収集処理部が収集した前記データ発生源のデータの内容に応じて、前記データ発生源の制御内容を変更し、(5)前記データ提供処理部は、複数の前記データ発生源から取得したデータを1つの仮想データ発生源のデータとして1又は複数の前記アプリケーションに提供する仮想データ発生源処理部を有し、(6)前記データ送信制御処理部は、前記仮想データ発生源に対応する複数の前記データ発生源のうちデータを送信させる前記データ発生源を選択する選択処理を行い、前記仮想データ発生源に対応する複数の前記データ発生源のうち、前記選択処理により選択された前記データ発生源についてのみデータを送信させる制御を行うことを特徴とする。 The first aspect of the present invention is the wireless communication according to (1) a data usage request signal from an application that performs predetermined processing using data collected from a data source connected to a wireless communication device in a data processing system. A data transmission control processing unit that controls the transmission timing of data of the data source via the device, (2) a data collection processing unit that collects data transmitted from the wireless communication device, and (3) the data collection. It includes a data providing processing unit that provides the data collected by the processing unit to the application, and (4) the data transmission control processing unit responds to the content of the data of the data source collected by the data collection processing unit. , The control content of the data source is changed , and (5) the data providing processing unit provides the data acquired from the plurality of data sources to one or the plurality of applications as the data of one virtual data source. (6) The data transmission control processing unit selects the data source to be transmitted from among a plurality of the data sources corresponding to the virtual data source. It is characterized in that processing is performed and data is transmitted only to the data source selected by the selection process among the plurality of data sources corresponding to the virtual data source .
第2の本発明は、データ処理方法において、(1)データ送信制御処理部、データ収集処理部、データ提供処理部を備え、(2)前記データ送信制御処理部は、無線通信装置に接続されたデータ発生源から収集されたデータを用いて所定の処理を行うアプリケーションからのデータ利用要求信号に従って、前記無線通信装置を介して前記データ発生源のデータの送信タイミングを制御し、(3)前記データ収集処理部は、前記無線通信装置から送信されたデータを収集し、(4)前記データ提供処理部は、前記データ収集処理部が収集したデータを前記アプリケーションに提供し、(5)前記データ送信制御処理部は、前記データ収集処理部が収集した前記データ発生源のデータの内容に応じて、前記データ発生源の制御内容を変更し(6)前記データ提供処理部は、複数の前記データ発生源から取得したデータを1つの仮想データ発生源のデータとして1又は複数の前記アプリケーションに提供する仮想データ発生源処理部を有し、(7)前記データ送信制御処理部は、前記仮想データ発生源に対応する複数の前記データ発生源のうちデータを送信させる前記データ発生源を選択する選択処理を行い、前記仮想データ発生源に対応する複数の前記データ発生源のうち、前記選択処理により選択された前記データ発生源についてのみデータを送信させる制御を行うことを特徴とする。 The second aspect of the present invention is the data processing method, which includes (1) a data transmission control processing unit, a data collection processing unit, and a data provision processing unit, and (2) the data transmission control processing unit is connected to a wireless communication device. According to a data usage request signal from an application that performs predetermined processing using the data collected from the data source, the transmission timing of the data of the data source is controlled via the wireless communication device, and (3) the above. The data collection processing unit collects the data transmitted from the wireless communication device, (4) the data provision processing unit provides the data collected by the data collection processing unit to the application, and (5) the data. The transmission control processing unit changes the control content of the data source according to the content of the data of the data source collected by the data collection processing unit (6), and the data providing processing unit has a plurality of the data. It has a virtual data source processing unit that provides the data acquired from the source as data of one virtual data source to one or a plurality of the applications, and (7) the data transmission control processing unit has the virtual data generation. A selection process is performed to select the data source to be transmitted data from the plurality of data sources corresponding to the sources, and the data source is selected from the plurality of data sources corresponding to the virtual data sources by the selection process. It is characterized in that control is performed so that data is transmitted only to the said data source .
本発明によれば、データ発生源からデータを収集する際に、データの伝送経路上の輻輳を低減することができる。 According to the present invention, when collecting data from a data source, it is possible to reduce congestion on the data transmission path.
(A)第1の実施形態
以下、本発明によるデータ処理システム、及びデータ処理方法の第1の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。以下では、本発明のデータ処理システムをセンサデータ処理システムに適用する例について説明する。
(A) First Embodiment Hereinafter, the first embodiment of the data processing system and the data processing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, an example of applying the data processing system of the present invention to the sensor data processing system will be described.
(A-1)第1の実施形態の構成
図1は、第1の実施形態に係る各装置の接続構成について示したブロック図である。
(A-1) Configuration of First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a connection configuration of each device according to the first embodiment.
図1では、N台のセンサノード10(10-1~10-N)が配置されたセンサネットワークN1と、センサネットワークN1上の各センサノード10からセンサデータを収集するデータ収集サーバ50が図示されている。
FIG. 1 illustrates a sensor network N1 in which N sensor nodes 10 (10-1 to 10-N) are arranged, and a
データ収集サーバ50は、基幹ネットワークN2に接続しており、基幹ネットワークN2は、ゲートウェイ40を介してセンサノード10(10-1~10-N)と接続している。また、図1において、基幹ネットワークN2には、センサ管理制御サーバ60と、アプリケーションサーバ70とが配置されている。基幹ネットワークN2としては、例えば、イーサネット(登録商標)を用いたIPネットワーク(例えば、LANやインターネット)を用いて構成することができる。
The
ゲートウェイ40は、無線通信によりセンサネットワークN1(センサネットワークN1上のセンサノード10)と無線接続する。センサネットワークN1内の無線通信方式は限定されないものである。センサネットワークN1内の無線通信方式としては、例えば、特定小電力無線などに代表される低速な無線通信方式、IEEE802.11a/b/g/nなどに代表される無線LAN規格、IEEE802.15.4、Bluetooth(登録商標)、UWB(Ultra Wideband)等の種々の無線通信方式を適用することができる。センサネットワークN1内の接続構成は限定されないものであるが、例えば、ゲートウェイ40を起点としたツリー構造の無線マルチホップネットワークや、ゲートウェイ40を中心としたスター型の接続構成(トポロジ)であってもよい。
The
センサノード10(10-1~10-N)は、それぞれセンシング対象物対するセンシング(検知)を行い、そのセンシング結果(検知結果)であるセンサデータ(データ;センサ値)を出力するセンサ20(20-1~20-N)と、センサネットワークN1上の他のノードと無線通信を行う無線通信装置30(30-1~30-N)を有している。無線通信装置30(30-1~30-N)は、センサ20(20-1~20-N)から出力されたセンサデータを、ゲートウェイ40経由でデータ収集サーバ50に送信する処理を行う。また、無線通信装置30(30-1~30-N)は、ゲートウェイ40経由を経由してセンサ管理制御サーバ60から受信した種々の制御信号(センサ20に対する制御信号)を受信すると、当該制御信号をセンサ20に供給する。
The sensor nodes 10 (10-1 to 10-N) each perform sensing (detection) for the sensing object, and output sensor data (data; sensor value) which is the sensing result (detection result) of the sensor 20 (20). It has -1 to 20-N) and a wireless communication device 30 (30-1 to 30-N) that performs wireless communication with other nodes on the sensor network N1. The wireless communication device 30 (30-1 to 30-N) performs a process of transmitting the sensor data output from the sensor 20 (20-1 to 20-N) to the
各センサ20には、それぞれ識別子が付与されている。ここでは、センサ20-1~20-NのIDを、それぞれI1~INと表すものとする。また、各無線通信装置30には、センサネットワークN1上のID(例えば、MACアドレスやショートアドレス等)が設定されている。ここでは、無線通信装置30-1~30-NのID(アドレス)をそれぞれA1~ANと表すものとする。
An identifier is assigned to each
ゲートウェイ40は、センサネットワークN1と基幹ネットワークN2との間を中継するゲートウェイである。ゲートウェイ40は、センサネットワークN1(無線ネットワーク)から基幹ネットワークN2へ、センサデータが挿入されたパケットを転送する際、センサデータのデータフォーマットを変換する処理も行う。そして、ゲートウェイ40は、データフォーマットを変換したセンサデータを挿入したパケットを、データ収集サーバ50に送信する。また、ゲートウェイ40は、センサ管理制御サーバ60から受信した制御信号を、当該制御信号の宛先に応じたセンサノード10(無線通信装置30)に転送する。
The
第1の実施形態では、データ収集サーバ50とセンサ管理制御サーバ60とを含む構成により、センサデータ処理システム100が構成されている。なお、センサデータ処理システム100を構成するハードウェア(コンピュータ)の数は限定されないものである。例えば、センサデータ処理システム100を1つのハードウェア(コンピュータ)で構成するようにしてもよい。なお、センサデータ処理システム100(データ収集サーバ50やセンサ管理制御サーバ60)では、各センサ20のIDと各無線通信装置30のID(アドレス)との対応関係(対応関係を示す情報)が把握されているものとして説明する。
In the first embodiment, the sensor
次に、データ収集サーバ50の構成について説明する。
Next, the configuration of the
図2は、データ収集サーバ50の機能的構成について示したブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the
データ収集サーバ50は、各センサ20からセンサデータを収集(受信)して保持(蓄積)する装置であり、通信部51、データ収集処理部52、データ提供処理部53、及びセンサデータ記録部54を有している。
The
データ収集サーバ50は、例えば、PCやワークステーション等のコンピュータにプログラムをインストールすることにより構築することができる。
The
通信部51は、基幹ネットワークN2に接続するためのネットワークインタフェースである。
The
センサデータ記録部54は、収集したセンサデータを記録(蓄積)するための記録手段である。
The sensor
データ収集処理部52は、各センサ20からのセンサデータを受信し、受信したセンサデータをセンサ20毎(センサ20のIDごと)に分類してセンサデータ記録部54に記録する処理を行う。
The data
データ提供処理部53は、アプリケーションサーバ70の要求に応じて、センサデータ記録部54に記録しているセンサデータを読みこみ、アプリケーションサーバ70に送信する処理を行う。
The data
次に、センサ管理制御サーバ60の構成について説明する。
Next, the configuration of the sensor
図3は、センサ管理制御サーバ60の機能的構成について示したブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the sensor
センサ管理制御サーバ60は、ゲートウェイ40を介して、センサネットワークN1上の各無線通信装置30(各センサ20)を制御する装置であり、通信部61、センサデータ送信制御処理部62、データ取得要求情報記録部63及びセンサ設定情報記録部64を有している。
The sensor
センサ管理制御サーバ60は、例えば、PCやワークステーション等のコンピュータにプログラムをインストールすることにより構築することができる。
The sensor
通信部61は、基幹ネットワークN2に接続するためのネットワークインタフェースである。
The
センサデータ送信制御処理部62は、センサデータの送信(データ収集サーバ50へセンサデータを送信)を要求する制御信号(以下、「センサデータ送信要求信号」とも呼ぶ)を各センサ20(各無線通信装置30)に送信することで各センサ20のセンサデータ送信(例えば、センサデータの送信タイミング等)を制御する。センサデータ送信制御処理部62は、各センサノード10の無線通信装置30を介してセンサ20にアクセスする。センサ管理制御サーバ60は、例えば、アプリケーションサーバ70からの要求(以下、「センサデータ利用要求信号」と呼ぶ)に応じて、各センサ20に対する制御内容を決定(各センサ20に送信するセンサデータ送信要求信号の内容や送信タイミングを決定)する。この時、センサ管理制御サーバ60は、各センサ20に対しアプリケーションサーバ70からの要求に応じた送信条件(例えば、センサデータ送信周期等の条件)でセンサデータを送信するように制御する。
The sensor data transmission
また、センサデータ送信制御処理部62は、データ収集サーバ50で収集したデータを取り込んで、各センサ20から送信されたセンサデータの内容を把握し、把握したセンサデータの内容を考慮して、各センサ20の制御内容を決定する処理(例えば、センサデータ送信周期(センサデータの送信回数)を計算して決定する処理)を行う。そして、センサデータ送信制御処理部62は、各センサ20に決定したセンサデータ送信周期を設定したセンサデータ送信要求信号を送信すると共に、各センサ20に、最新に送信したセンサデータ送信要求信号の内容(例えば、センサデータ送信周期等の条件)をセンサ設定情報記録部64に記録する処理を行う。なお、この場合、センサ管理制御サーバ60とデータ収集サーバ50との間では、センサデータの転送が発生することになるので、データ収集サーバ50とセンサ管理制御サーバ60は、同一ハードウェア内に構成することが好ましい。
Further, the sensor data transmission
さらに、センサデータ送信制御処理部62は、アプリケーションサーバ70から受信したセンサデータ取得要求の情報をデータ取得要求情報記録部63に記録して保持する。
Further, the sensor data transmission
アプリケーションサーバ70は、ここではセンサ情報を用いるアプリケーションがインストールされたコンピュータである。
The
次に、アプリケーションサーバ70の構成について説明する。
Next, the configuration of the
図1に示すように、アプリケーションサーバ70は、データ収集サーバ50が収集したセンサデータを処理するアプリケーション71がインストールされたコンピュータである。アプリケーションサーバ70は、例えば、PCやワークステーション等のコンピュータにアプリケーション71等のプログラムをインストールすることにより構築することができる。
As shown in FIG. 1, the
アプリケーション71は、データ収集サーバ50が収集したセンサデータを取得し、取得したセンサデータの処理(例えば、分析処理等)を行う。また、アプリケーション71は、センサ管理制御サーバ60に対して、センサデータの利用(センサ20からのセンサデータの収集)を要求するためのセンサデータ利用要求信号を送信する。センサデータ利用要求信号には、少なくとも、アプリケーション71がセンサ20のセンサデータ(センサ値)を処理する際に注目する値の情報(以下、「注目センサ値情報」と呼ぶ)が含まれているものとする。
The
次に、センサデータ送信制御処理部62によるセンサデータ送信周期の決定方法の概要について説明する。
Next, the outline of the method of determining the sensor data transmission cycle by the sensor data transmission
センサデータ送信制御処理部62が、各センサ20(各無線通信装置30)に対するセンサデータ送信周期を決定する方法については限定されないものである。この実施形態の例では、センサデータ送信制御処理部62は、各センサ20の直近のセンサ値(データ収集サーバ50から取得したセンサデータに含まれるセンサ値)を参照し、各センサ20の直近のセンサ値が、注目センサ値情報に該当する値であるか否かを判断する。そして、センサデータ送信制御処理部62は、直近のセンサ値が注目センサ値情報に該当しない状態となっているセンサ20については、センサデータ量を少なく設定し(センサデータ送信周期を長く設定し)、直近のセンサ値が注目センサ値情報に該当する状態となっているセンサ20については、センサデータ量を多く設定する(センサデータ送信周期を短く設定する)。
The method by which the sensor data transmission
この実施形態では、センサ20(センサノード10)ごとのセンサデータ量の増減制御方法として、センサ20(センサノード10)からのセンサデータ送信周期を変化させる制御を行う。すなわち、センサデータ送信制御処理部62は、最新のセンサ値が注目センサ値情報に該当しないセンサ20については、センサデータ送信周期を長く設定し、最新のセンサ値が注目センサ値情報に該当する状態となっているセンサ20については、センサデータ送信周期を短く設定する。
In this embodiment, as a method for controlling an increase / decrease in the amount of sensor data for each sensor 20 (sensor node 10), control is performed to change the sensor data transmission cycle from the sensor 20 (sensor node 10). That is, the sensor data transmission
(A-2)第1の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第1の実施形態のセンサデータ処理システム100(データ収集サーバ50、センサ管理制御サーバ60)の動作を説明する。
(A-2) Operation of the First Embodiment Next, the operation of the sensor data processing system 100 (
以下では、図4を用いて、第1の実施形態のセンサデータ処理システム100(データ収集サーバ50、センサ管理制御サーバ60)が、任意のセンサ20-i(センサノード10-i)(iは、1~Nのいずれかの整数)に対して、センサデータ送信周期を制御する際の動作について説明する。
In the following, using FIG. 4, the sensor data processing system 100 (
まず、センサ管理制御サーバ60(センサデータ送信制御処理部62)からセンサノード10-i(センサ20-i)に対しセンサデータ送信要求信号を送信したものとする。このとき、センサ管理制御サーバ60が、各無線通信装置30(各センサ20)に送信するセンサデータ送信要求信号には、少なくともセンサデータ送信周期が含まれるものとする。なお、このとき、センサデータ送信要求信号に設定されるセンサデータ送信周期は、センシングの初期周期(任意の初期値)であるものとする(S101)。このとき、センサデータ送信要求信号は、センサ管理制御サーバ60から、ゲートウェイ40経由でセンサ20-iに送信される。
First, it is assumed that the sensor management control server 60 (sensor data transmission control processing unit 62) transmits a sensor data transmission request signal to the sensor node 10-i (sensor 20-i). At this time, it is assumed that the sensor data transmission request signal transmitted by the sensor
センサ20-iは、センサ管理制御サーバ60(センサデータ送信制御処理部62)からセンサデータ送信要求信号(センサデータ送信周期として初期周期が設定)が供給されると、そのセンサデータ送信要求信号で指定された条件でセンシングを開始する。この場合、センサ20-iは、センサデータ送信要求信号に設定されたセンサデータ送信周期(初期周期)の間隔でセンシングを行い、そのセンシングの結果を含むセンサデータを出力する。そして、無線通信装置30-iは、センサ20-iからセンサデータが出力される度に、そのセンサデータをゲートウェイ40を経由してデータ収集サーバ50に送信する(S102)。
When the sensor data transmission request signal (initial cycle is set as the sensor data transmission cycle) is supplied from the sensor management control server 60 (sensor data transmission control processing unit 62), the sensor 20-i uses the sensor data transmission request signal. Start sensing under the specified conditions. In this case, the sensor 20-i performs sensing at intervals of the sensor data transmission cycle (initial cycle) set in the sensor data transmission request signal, and outputs sensor data including the result of the sensing. Then, each time the sensor data is output from the sensor 20-i, the wireless communication device 30-i transmits the sensor data to the
一方、アプリケーションサーバ70(アプリケーション71)は、センサ20-i(センサノード10-i)のセンサデータの利用を開始する時、センサ管理制御サーバ60に、センサデータ利用要求信号を送信する(S103)。センサデータ送信制御処理部62は、アプリケーション71からセンサデータ利用要求信号を受信すると、その内容をデータ取得要求情報記録部63に記録する。センサ管理制御サーバ60は、センサ20ごと(センサ20のID)ごとに、最新に受信したセンサデータ利用要求信号の内容を保持する。センサデータ送信制御処理部62は、データ取得要求情報記録部63に記録されたセンサデータ利用要求信号の内容に従って、各センサ20に対する制御を行う。
On the other hand, when the application server 70 (application 71) starts using the sensor data of the sensor 20-i (sensor node 10-i), the
このとき、センサ管理制御サーバ60(センサデータ送信制御処理部62)が取得したセンサデータ利用要求信号には、センシング対象となるセンサ20-iのID(Ii)と、アプリケーション71がセンサ20-iのセンサデータ(センサ値)を処理する際に注目する値を示す注目センサ値情報が含まれる。
At this time, the sensor data use request signal acquired by the sensor management control server 60 (sensor data transmission control processing unit 62) includes the ID (Ii) of the sensor 20-i to be sensed and the sensor 20-i by the
注目センサ値情報は、アプリケーション71が注目するセンサ値に関して示すことができれば、具体的な記述形式は限定されないものである。例えば、注目センサ値情報は、アプリケーション71が注目するセンサ値(1点のセンサ値)でも良いし、センサ値の範囲でもよいし、センサ値の単位時間当たりの変動量でも良い。以下では、この注目センサ情報に設定されたセンサ値を、単に「注目センサ値」と呼ぶものとする。
As long as the sensor value information of interest can be shown with respect to the sensor value of interest by the
センサデータ送信制御処理部62は、アプリケーション71から、センサ20-iを指定したセンサデータ利用要求信号を取得すると、データ収集サーバ50に記録されているセンサ20-iのセンサ値(センサデータ)を取得し、取得したセンサ値に基づいて、センサ20-iに対するセンサデータ送信周期を決定する。
When the sensor data transmission
この場合、センサデータ送信制御処理部62は、センサ20-iに関するセンサデータ利用要求信号に設定された注目センサ値情報と、データ収集サーバ50から取得したセンサ20-iのセンサ値とを比較する。例えば、センサデータ送信制御処理部62は、データ収集サーバ50から取得したセンサ20-iのセンサ値が、注目センサ値情報で指定された値に該当しない場合(例えば、注目センサ値情報で指定された値と異なる場合や、注目センサ値情報で指定された範囲外の場合)ならば、センサ20-iに対するセンサデータ送信周期を、より長く設定(例えば、初期周期と同じかそれ以上の期間に設定)する。また、例えば、センサデータ送信制御処理部62は、データ収集サーバ50から取得したセンサ20-iのセンサ値が、注目センサ値情報で指定された値に該当する場合(例えば、注目センサ値情報で指定された値と一致する場合や、注目センサ値情報で指定された範囲内の場合)ならば、センサ20-iに対するセンサデータ送信周期を、より短く設定(例えば、初期周期より短い期間に設定)する。
In this case, the sensor data transmission
次に、センサデータ送信制御処理部62は、センサ設定情報記録部64を参照して、センサ20-iに現在設定されているセンサデータ送信周期を取得し、最新に決定したセンサデータ送信周期と異なっているか否かを確認し(S105)、最新に決定したセンサデータ周期とセンサ設定情報記録部64に登録された内容が異なる場合にのみ後述するステップS106の処理を行う。
Next, the sensor data transmission
センサ20-iに現在設定されているセンサデータ送信周期(センサ設定情報記録部64から取得したセンサデータ送信周期)と、最新に決定したセンサデータ送信周期と異なっている場合、センサデータ送信制御処理部62は、新たに決定したセンサデータ送信周期を設定したセンサデータ送信要求信号を、センサノード10-i(センサ20-i)に送信する(S106)。また、このとき、センサデータ送信制御処理部62は、センサ設定情報記録部64に登録されているセンサ20-iのセンサデータ送信周期を、新しく決定した内容に更新する。この処理により、センサ20-iにおけるセンサデータ送信周期が変更されることになる。
If the sensor data transmission cycle currently set in the sensor 20-i (sensor data transmission cycle acquired from the sensor setting information recording unit 64) and the latest determined sensor data transmission cycle are different, the sensor data transmission control process is performed. The
次に、センサデータ送信制御処理部62は、センサ20-i(無線通信装置30-i)が起動しているか否かを確認し(S107)、起動している場合には上述のステップS103に戻って動作し、起動していない場合には本フローチャートの処理を一旦終了する。
Next, the sensor data transmission
次に、センサ管理制御サーバ60等が上述の図4のフローチャートに従って動作した場合における、具体的にセンサ20-iに設定されるセンサデータ送信周期の例について説明する。
Next, an example of the sensor data transmission cycle specifically set in the sensor 20-i when the sensor
ここでは、センサ20-iには温度センサであり、センサ20-iには、上述のステップS101、S102の処理により、初期周期として1回/1分(1分ごとのセンシング)が設定されたものとする。したがって、センサ20-iは当初初期周期(1回/1分)でセンサデータの送信をおこなっているものとする。 Here, the sensor 20-i is a temperature sensor, and the sensor 20-i is set to once / minute (sensing every minute) as an initial cycle by the processing of steps S101 and S102 described above. It shall be. Therefore, it is assumed that the sensor 20-i transmits the sensor data in the initial initial cycle (once / minute).
その後、上述のステップS103の処理により、アプリケーションサーバ70のアプリケーション71が、センサ20-iのセンサデータの利用を開始したものとする。具体的には、アプリケーション71が、センサ管理制御サーバ60(センサデータ送信制御処理部62)に対して、センサ20-iを指定したセンサデータ利用要求信号を送信したものとする。このとき、センサデータ利用要求信号の注目センサ値情報には、「30℃以上」と「25℃以下」の2つの項目が設定されていたものとする。
After that, it is assumed that the
センサデータ利用要求信号に設定する各情報の形式は限定されないものである。例えば、このとき、アプリケーション71がセンサ管理制御サーバ60(センサデータ送信制御処理部62)に送信したセンサデータ利用要求信号には、「(センサ、i)、(温度、温度>30℃、温度<25℃)」という内容(形式)を適用するようにしてもよい。「(センサ、i)」の部分が、対象のセンサ20のIDが「i」であることを示し、「(温度、温度>30℃、温度<25℃)」の部分が、注目センサ値情報として「30℃以上」又は「25℃以下」が注目範囲内であることを示しているものとする。
The format of each information set in the sensor data usage request signal is not limited. For example, at this time, the sensor data use request signal transmitted by the
ここでは、この注目センサ値情報は、センサ20-iで検出される温度が注目センサ値情報で指定された範囲内の場合(30℃以上又は25℃以下の場合)にセンサデータ送信周期を初期周期より短くすることを示し、センサ20-iで検出される温度が注目センサ値情報で指定された範囲外の場合(30℃未満で25℃より高い場合)にセンサデータ送信周期を初期周期とすることを示しているものとする。具体的には、ここでは、センサデータ送信制御処理部62は、センサ20-iで検出される温度が注目センサ値情報で指定された範囲内の場合にセンサデータ送信周期を2回/分とし、センサ20-iで検出される温度が注目センサ値情報で指定された範囲外の場合にはセンサデータ送信周期を初期周期(1回/1分)に設定するものとする。
Here, this attention sensor value information initially initializes the sensor data transmission cycle when the temperature detected by the sensor 20-i is within the range specified by the attention sensor value information (when the temperature is 30 ° C. or higher or 25 ° C. or lower). Indicates that the cycle is shorter than the cycle, and when the temperature detected by the sensor 20-i is outside the range specified by the sensor value information of interest (when the temperature is less than 30 ° C and higher than 25 ° C), the sensor data transmission cycle is set as the initial cycle. It shall indicate that it should be done. Specifically, here, the sensor data transmission
その後、S104~S106のループ処理(ここでは、センサ20-iは起動中であったものとする)により、センサデータ送信制御処理部62が、データ収集サーバ50を介して、センサ20-iのセンサ値(センサデータ)を確認し、注目センサ値情報(温度、温度>30℃、温度<25℃)に従い、センサ20-iのセンサデータ送信周期を制御する処理を行う。
After that, due to the loop processing of S104 to S106 (here, it is assumed that the sensor 20-i is running), the sensor data transmission
センサデータ送信制御処理部62が、センサデータ送信周期の制御に用いる温度は、センサ20-iの計測値自体であってもよいが、以下では、センサ20-iの計測値を予測した予測値を用いる例について説明する。
The temperature used by the sensor data transmission
図5は、センサ20-iが検出したセンサ値(温度)を時刻tの経過時間ごと(時系列ごと)に示したグラフである。図5において、実線はセンサ20-iの計測値で、点線は次回計測時点の予測値(各計測値の1分前における予測値)を示している。 FIG. 5 is a graph showing the sensor values (temperatures) detected by the sensors 20-i for each elapsed time (for each time series) at time t. In FIG. 5 , the solid line is the measured value of the sensor 20-i, and the dotted line is the predicted value at the time of the next measurement (the predicted value one minute before each measured value).
センサデータ送信制御処理部62において、予測値の計算方法は特に限定しないものであるが、図5の例では、以下の(1)式のように、センサ20-iで検出される温度の直近1分間の変化量から1分後の温度を求めたものを予測値としてプロットしている。
予測値=最新の温度+(最新の温度-1分前の温度) …(1)
In the sensor data transmission
Predicted value = latest temperature + (latest temperature-1 minute ago) ... (1)
図5では、時刻t=2分の時点で、予測値が29℃であるので、この時点で、センサデータ送信制御処理部62が、センサ20-iに対して決定するセンサデータ送信周期は初期周期(1回/分)のままである。
In FIG. 5 , since the predicted value is 29 ° C. at time t = 2 minutes, the sensor data transmission cycle determined by the sensor data transmission
また、図5では、時刻t=3分の時点で、予測値が30℃となるので、この時点で、センサデータ送信制御処理部62は、センサ20-iのセンサデータ送信周期として、初期周期よりも短い周期(2回/分)を決定する。したがって、センサデータ送信制御処理部62は、時刻t=3分の時点で、センサデータ送信周期として(2回/分)を設定したセンサデータ送信要求信号を、ゲートウェイ40経由でセンサ20-iに送信する。これにより、時刻t=3分の時点で、センサ20-iのセンサデータ送信周期は、(2回/分)に変更される。
Further, in FIG. 5 , the predicted value becomes 30 ° C. at time t = 3 minutes, and at this point, the sensor data transmission
さらに、図5では、時刻t=8分の時点で、予測値が30℃を下回るので、この時点で、センサデータ送信制御処理部62は、センサ20-iのセンサデータ送信周期を、初期周期(1回/1分)にもどす。
Further, in FIG. 5 , the predicted value falls below 30 ° C. at time t = 8 minutes, and at this point, the sensor data transmission
これ以後、センサデータ送信制御処理部62は、図5に示す予測値に従って、上記と同様にセンサ20-iのセンサデータ送信周期を変更する。具体的には、図5に示すように、センサデータ送信制御処理部62は、時刻t=12分の時点でセンサデータ送信周期を(2回/分)に変更し、時刻t=19分の時点でセンサデータ送信周期を(1回/分)とし、時刻t=33分の時点でセンサデータ送信周期を(2回/分)とする。
After that, the sensor data transmission
図5の例では、予測値を用いてセンサデータ送信周期を制御しているので、同じ温度上昇時で時刻t=3分の時(予測値が29℃となった時)はセンサデータ送信周期を(2回/分)に変更するが、時刻t=32分の時は温度上昇が緩やかであるのでセンサデータ送信周期は(1回/分)のままである。 In the example of FIG. 5 , since the sensor data transmission cycle is controlled using the predicted value, the sensor data transmission cycle is performed at the same temperature rise at time t = 3 minutes (when the predicted value reaches 29 ° C.). Is changed to (2 times / minute), but the sensor data transmission cycle remains (1 time / minute) because the temperature rise is gradual when the time t = 32 minutes.
(A-3)第1の実施形態の効果
第1の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
(A-3) Effect of the first embodiment According to the first embodiment, the following effects can be obtained.
第1の実施形態では、センサ20から取得したセンサ値(センサデータ)が、アプリケーション71が注目しているセンサ値を示す注目センサ値情報に該当するか否かを判定し、該当するセンサ値であった場合、当該センサ20によるセンサデータの送信周期(送信回数;送信頻度)を調整(例えば、センサデータ送信周期を短く調整)している。これにより、第1の実施形態では、各センサ20が、アプリケーションで必要となる以上のセンサデータを送信することがないため、センサデータの伝送経路(例えば、センサネットワークN1、基幹ネットワークN2、ゲートウェイ40)で輻輳状態になる確率を低減できるという効果を奏する。
In the first embodiment, it is determined whether or not the sensor value (sensor data) acquired from the
(B)第2の実施形態
以下、本発明によるデータ処理システム、及びデータ処理方法の第2の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。以下では、本発明のデータ処理システムをセンサデータ処理システムに適用する例について説明する。
(B) Second Embodiment Hereinafter, the second embodiment of the data processing system and the data processing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, an example of applying the data processing system of the present invention to the sensor data processing system will be described.
(B-1)第2の実施形態の構成
図6は、第2の実施形態に関係する各装置の接続構成について示したブロック図である。
(B-1) Configuration of Second Embodiment FIG. 6 is a block diagram showing a connection configuration of each device related to the second embodiment.
第2の実施形態では、1つのセンシング対象物80に複数のセンサ20が設置される例について説明する。センシング対象物80とは、例えば、温度検知する対象の物や部屋等が挙げられる。
In the second embodiment, an example in which a plurality of
ここでは、第2の実施形態では、図6に示すように、1つのセンシング対象物80-1に、2つのセンサ20-1、20-2(センサノード10-1、10-2)が設置されているものとする。また、第2の実施形態では、センシング対象物80に対してもID(識別子)が割り当てられているものとする。ここでは、センシング対象物80-1のIDを「OB1」と表すものとする。なお、センシング対象物80は複数設置されていてもよいのは当然である。 Here, in the second embodiment, as shown in FIG. 6, two sensors 20-1 and 20-2 (sensor nodes 10-1, 10-2) are installed on one sensing object 80-1. It is assumed that it has been done. Further, in the second embodiment, it is assumed that an ID (identifier) is also assigned to the sensing object 80. Here, the ID of the sensing object 80-1 is represented as "OB1". It goes without saying that a plurality of sensing objects 80 may be installed.
第2の実施形態では、データ収集サーバ50とセンサ管理制御サーバ60が、データ収集サーバ50Aとセンサ管理制御サーバ60Aに置き換えられている点で第2の実施形態と異なっている。
The second embodiment differs from the second embodiment in that the
第2の実施形態では、データ収集サーバ50Aとセンサ管理制御サーバ60Aとを含む構成により、センサデータ処理システム100Aが構成されている。なお、センサデータ処理システム100Aを構成するハードウェア(コンピュータ)の数は限定されないものである。例えば、センサデータ処理システム100Aを1つのハードウェア(コンピュータ)で構成するようにしてもよい。
In the second embodiment, the sensor
図7は、データ収集サーバ50Aの機能的構成について示したブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of the
図7に示すように、データ収集サーバ50Aでは、データ提供処理部53がデータ提供処理部53Aに置き換えられている点で第1の実施形態と異なっている。
As shown in FIG. 7, the
第2の実施形態では、データ提供処理部53A上に、1又は複数の仮想センサ処理部90を形成し、この仮想センサ処理部90が間接的にアプリケーションサーバ70(アプリケーション71)に収集したセンサデータ(センサデータ記録部54に記録したセンサデータ)を提供する。各仮想センサ処理部90は、複数のセンサ20から収集したセンサデータを統合(マージ)して、見かけ上1つのセンサから収集したセンサデータとしてアプリケーション71に提供するものである。図6、図7では、データ収集サーバ50A(データ提供処理部53A)には、1つの仮想センサ処理部90-1が形成される例について示しているが、複数の仮想センサ処理部90を形成するようにしてもよい。第2の実施形態では、各仮想センサ処理部90に対してもID(識別子)が付与されているものとする。ここでは、仮想センサ処理部90-1のIDは「vI1」であるものとする。
In the second embodiment, one or a plurality of virtual sensor processing units 90 are formed on the data providing processing unit 53A, and the sensor data indirectly collected by the virtual sensor processing unit 90 on the application server 70 (application 71). (Sensor data recorded in the sensor data recording unit 54) is provided. Each virtual sensor processing unit 90 integrates (merges) sensor data collected from a plurality of
図8は、センサ管理制御サーバ60Aの機能的構成について示したブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of the sensor
図8に示すようにセンサ管理制御サーバ60Aでは、センサデータ送信制御処理部62がセンサデータ送信制御処理部62Aに置き換わり、仮想センサ情報データベース65が追加されている点で、第1の実施形態と異なっている。
As shown in FIG. 8, in the sensor
第2の実施形態において、各仮想センサ処理部90と各センサ20との対応関係については、仮想センサ情報データベース65で管理されるものとする。データ提供処理部53Aは、各仮想センサ情報データベース65の内容に従って、仮想センサ処理部90を形成する。
In the second embodiment, the correspondence relationship between each virtual sensor processing unit 90 and each
図8は、仮想センサ情報データベース65の構成例について示した説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration example of the virtual
図8に示すように、仮想センサ情報データベース65では、センサID(センサ20のID)ごとに、所属する仮想センサID(仮想センサ処理部90のID)と対象物ID(センシング対象物80のID)が設定されている。図8に示す仮想センサ情報データベース65では、センサID(I1)に仮想センサID(vI1)と対象物ID(OB1)が対応し、センサID(I2)にも仮想センサID(vI1)と対象物ID(OB1)が対応する内容となっている。
As shown in FIG. 8, in the virtual
なお、仮想センサ情報データベース65には、図8に示す項目以外の情報を追加するようにしてもよい。
Information other than the items shown in FIG. 8 may be added to the virtual
以上のように、データ収集サーバ50Aのデータ提供処理部53Aが、図8に示す仮想センサ情報データベース65に従って動作すると仮想センサ処理部90-1が形成されることになる。
As described above, when the data providing processing unit 53A of the
センサデータ送信制御処理部62Aは、仮想センサ情報データベース65に従って、各仮想センサ処理部90に対応するセンサ20を制御する処理を行う。
The sensor data transmission
ここでは、センサデータ送信制御処理部62Aは、1つの仮想センサ処理部90に対して、対応するセンサ20から1つのセンサを選択し(以下、この選択したセンサ20を「注目センサ」と呼ぶ)、注目センサに対してのみセンサデータを送信させ、注目センサ以外のセンサ20(以下、「非注目センサ」と呼ぶ)についてはセンサデータの送信を停止するように制御する。センサデータ送信制御処理部62Aは、各仮想センサ処理部90に対応する注目センサを変更するようにしてもよい。センサデータ送信制御処理部62Aは、例えば、注目センサから取得したセンサデータ(センサ値)の状態(例えば、センサ値やセンサ値の変動量)に応じて、注目センサを他のセンサ20に切り替えるようにしてもよい。センサデータ送信制御処理部62Aは、仮想センサ処理部90に対応するセンサ20のうち、非注目センサ(注目センサ以外のセンサ20)についてはセンサデータの送信を停止させるだけでなく、省電力モード(例えば、いわゆるスリープモード)で動作させるようにしてもよい。
Here, the sensor data transmission
図6に示す構成では、2つのアプリケーションサーバ70-1、70-2が配置されている。以下では、図6に示すように、アプリケーションサーバ70-1、70-2にアプリケーション71-1、72-2がインストールされているものとして説明する。 In the configuration shown in FIG. 6, two application servers 70-1 and 70-2 are arranged. In the following, as shown in FIG. 6, it is assumed that the applications 71-1 and 72-2 are installed on the application servers 70-1 and 70-2.
アプリケーション71-1、71-2は、それぞれ、データ収集サーバ50Aの仮想センサ処理部90-1からセンサデータを収集して、収集したセンサデータを処理するものとして説明する。言い換えると、第2の実施形態において、アプリケーション71-1、71-2は、センサ管理制御サーバ60Aに対して送信するセンサデータ利用要求信号で、仮想センサ処理部90(仮想センサID)を指定するものとする。
The applications 71-1 and 71-2 will be described as collecting sensor data from the virtual sensor processing unit 90-1 of the
(B-2)第2の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第2の実施形態のセンサデータ処理システム100A(データ収集サーバ50A、センサ管理制御サーバ60A)の動作を説明する。
(B-2) Operation of the Second Embodiment Next, the operation of the sensor
図10は、センサデータ処理システム100A(データ収集サーバ50A、センサ管理制御サーバ60A)による各センサ20及び仮想センサ(仮想センサ処理部90)に関する制御動作について示したフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a control operation of each
データ収集サーバ50A及びセンサ管理制御サーバ60Aは、仮想センサ処理部90ごとに、図10に示すようなフローチャートの処理を行うことで、各仮想センサ処理部90を管理・制御するものとする。
The
まず、データ収集サーバ50Aのデータ提供処理部53Aが、センサ管理制御サーバ60Aの仮想センサ情報データベース65を読込み、仮想センサ処理部90-1を形成したものとする(S201)。仮想センサ処理部90-1は、センサデータ記録部54に記録されるセンサ20-1、20-2のセンサデータを統合(マージ)した内容を各アプリケーション71に提供する。
First, it is assumed that the data provision processing unit 53A of the
その後、いずれかのアプリケーション71から、センサ管理制御サーバ60Aのセンサデータ送信制御処理部62Aが、仮想センサ処理部90-1を指定(仮想センサIDvI1を指定)したセンサデータ利用要求信号を受信したものとする(S202)。なお、センサデータ利用要求信号には、第1の実施形態と同様に注目センサ値情報が含まれるものとする。
After that, the sensor data transmission
センサデータ利用要求信号を受信すると、センサデータ送信制御処理部62Aは、仮想センサ情報データベース65を参照し、仮想センサ処理部90-1(仮想センサID:I1)に対応するセンサ20-1(センサID:I1)、及びセンサ20-2(センサID:I2)から、センサデータを送信させる注目センサを決定する(S203)。センサデータ送信制御処理部62Aが注目センサを選択する方式や順序は限定されないものである。以下では、センサデータ送信制御処理部62Aは、当初所定のルールで注目センサを選択(例えば、ID番号の最も小さいセンサ20を選択)し、以後は、前回非注目センサだったセンサ20から、新たな注目センサを選択するものとする。ここでは、仮想センサ処理部90-1に対応するセンサ20は、センサ20-1、20-2の2つであるため、この2つのセンサ20-1、20-2が交互に注目センサに選択されることになる。
Upon receiving the sensor data use request signal, the sensor data transmission
次に、センサデータ送信制御処理部62Aは、新たに注目センサとして選択されたセンサ20にセンサデータ送信要求信号を送信する(S204)。このとき、センサデータ送信制御処理部62Aは、センサデータ送信要求信号に、センサデータ送信を開始してから停止するまでの期間(以下、「センサデータ収集期間」と呼ぶ)も設定するものとする。これにより、センサ20は、センサデータ送信要求信号を受信すると、設定されたセンサデータ収集期間が経過するまでの間、センサデータ送信周期ごとにセンサデータを送信する処理を行う。
Next, the sensor data transmission
これにより、注目センサとなったセンサ20からセンサデータの送信が開始され、無線通信装置30及びゲートウェイ40を介して、データ収集サーバ50A(仮想センサ処理部90-1)に保持されることになる。
As a result, transmission of sensor data is started from the
次に、センサ管理制御サーバ60Aのセンサデータ送信制御処理部62Aは、仮想センサ処理部90-1で取得したセンサデータ(新たに注目センサから取得したセンサデータ)を読み込み、読み込んだセンサデータを考慮して、現在の注目センサのセンサデータ送信を停止するタイミングが経過したか否かを判断する(S206)。センサ管理制御サーバ60Aは、注目センサのセンサデータ送信を停止するタイミングが経過したと判断した場合、後述するステップS207に移行し、注目センサのセンサデータ送信を停止するタイミングが経過していないと判断した場合上述のステップS205に戻って次のセンサデータを取得する処理に移行する。
Next, the sensor data transmission
上述のステップS206で、注目センサのセンサデータ送信を停止するタイミングが経過したと判断した場合、センサ管理制御サーバ60Aは、仮想センサ処理部90-1のセンサデータを利用中のアプリケーション71の有無を確認する(S207)。センサ管理制御サーバ60Aは、仮想センサ処理部90-1のセンサデータを利用中のアプリケーション71が残っている場合には上述のステップS203に戻って次の注目センサの選択に移行し、仮想センサ処理部90-1のセンサデータを利用中のアプリケーション71が残っていない場合には、本フローチャートの処理を終了する。例えば、センサ管理制御サーバ60Aは、アプリケーション71から仮想センサ処理部90-1について、センサデータ利用要求信号を受信した後、仮想センサ処理部90-1のセンサデータ利用を中止する旨を通知する信号(以下、「センサデータ利用停止信号」と呼ぶ)を受信した場合、当該アプリケーション71による、仮想センサ処理部90-1の利用が中止されたことを認識するようにしてもよい。
When it is determined in step S206 above that the timing to stop the sensor data transmission of the sensor of interest has elapsed, the sensor
次に、データ収集サーバ50A及びセンサ管理制御サーバ60Aが、図10のフローチャートに従って、仮想センサ処理部90-1に関する制御を行った場合における具体例について説明する。
Next, a specific example will be described when the
図11は、データ収集サーバ50Aで収集される各センサ20及び仮想センサ処理部90のセンサ値をグラフ形式で示した図である。図11では、縦軸をセンサ値とし、横軸を時間tとしている。図11(a)は、センサ20-1のセンサ値を示しており、図11(b)はセンサ20-2のセンサ値を示しており、図11(c)は仮想センサ処理部90-1で保持されるセンサ値を示している。
FIG. 11 is a graph showing the sensor values of each
図11に示すように、この実施形態では、センサデータ送信制御処理部62Aによりセンサ20-1、20-2が交互に注目センサとして選択されセンサデータが収集されるものとする。
As shown in FIG. 11, in this embodiment, the sensors 20-1 and 20-2 are alternately selected as the sensors of interest by the sensor data transmission
また、ここでは、アプリケーション71-1がセンサ管理制御サーバ60Aに対して、仮想センサ処理部90-1を指定したセンサデータ利用要求信号を送信したものとする。ここでは、そのセンサデータ利用要求信号に、注目センサ値情報として、「10秒あたり変化量が1以上」という情報(10秒あたりの変化量が1以上となっているときのセンサ値に注目する旨の情報)が設定されていたものとする。
Further, here, it is assumed that the application 71-1 transmits the sensor data use request signal designated by the virtual sensor processing unit 90-1 to the sensor
また、ここでは、センサデータ送信制御処理部62Aは、原則として1分ごとに注目センサを切り替える処理を行うものとする。ただし、センサデータ送信制御処理部62Aは、現在の注目センサについてセンサデータ収集を開始してから(例えば、センサデータ送信要求信号を送信してから)1分経過時に、最新に取得したセンサ値が注目センサ値情報に該当する注目センサ値だった場合、当該注目センサについてセンサデータを収集する期間を延長する処理(例えば、センサデータ収集期間に対する延長期間を設定したセンサデータ送信要求信号を送信する処理)をおこなうものとする。言い換えると、センサデータ送信制御処理部62Aは、現在の注目センサのセンサデータ収集期間の終期において、最新に取得したセンサ値が注目センサ値情報に該当する場合、センサデータ収集期間を所定期間(例えば、10秒)延長するものとする。また、センサデータ送信制御処理部62Aは、センサデータ収集期間を延長した後、その延長後のセンサデータ収集期間の終期においても、同様に最新に取得したセンサ値が注目センサ値情報に該当する場合、センサデータ収集期間を再延長するようにしてもよい。
Further, here, the sensor data transmission
また、センサデータ送信制御処理部62Aは、1つの仮想センサ処理部90に対して、複数のアプリケーション71からセンサデータ利用要求信号を受信する場合もあり得る。この場合、センサデータ送信制御処理部62Aは、センサデータ収集期間の終期において、最新に注目センサから取得したセンサ値が、いずれかのアプリケーション71の注目センサ値情報に該当する場合、同様にセンサデータ収集期間を再延長するようにしてもよい。
Further, the sensor data transmission
図11では、センサ管理制御サーバ60A(センサデータ送信制御処理部62A)が、仮想センサ処理部90-1について1つのアプリケーション71-1からセンサデータ利用要求信号を受け付けた場合において、データ収集サーバ50Aで管理される各センサ値(センサ20-1、20-2、及び仮想センサ処理部90-1の各センサ値)を示している。
In FIG. 11, when the sensor
図11では、センサデータ送信制御処理部62Aが以上のようなポリシーで、注目センサの切り替えを行った場合において、センサ20-1、20-2、及び仮想センサ処理部90-1から収集したセンサ値を示している。
In FIG. 11, when the sensor data transmission
まず、ここでは、図11(a)、図11(c)に示すように、センサデータ送信制御処理部62Aは、最初にセンサ20-1を注目センサに選択し、時間T101から時間T102までの1分間センサデータを送信させたものとする。時間T102の時点でセンサ20-1を注目センサとするセンサデータ収集期間は終期を迎えるが、この時点でセンサ20-1のセンサ値の変動量は所定未満(10秒あたり1未満の変動)であるため、センサデータ送信制御処理部62Aは、時間T102の時点で注目センサをセンサ20-2に切り替えることになる。
First, here, as shown in FIGS. 11A and 11C, the sensor data transmission
その後、センサデータ送信制御処理部62Aは、センサ20-2を注目センサとして、時間T102から時間T103までの1分間センサデータを送信させる。時間T103の時点でセンサ20-2を注目センサとするセンサデータ収集期間は終期を迎えるが、この時点でセンサ20-2のセンサ値の変動量は所定未満であるため、センサデータ送信制御処理部62Aは、時間T103の時点で注目センサをセンサ20-1に切り替えることになる。
After that, the sensor data transmission
その後、センサデータ送信制御処理部62Aは、センサ20-1を注目センサとして、時間T103から時間T104-1までの1分間センサデータを送信させる。時間T104-1の時点でセンサ20-1を注目センサとするセンサデータ収集期間は終期を迎えるが、この時点でセンサ20-1のセンサ値の直近の変動量は所定以上(10秒あたり1以上)であるため、センサデータ送信制御処理部62Aは、センサ20-1を注目センサとするセンサデータ収集期間を10秒延長する。その後、センサデータ送信制御処理部62Aは、10秒ごとにセンサデータ収集期間の延長の要否を判断する。
After that, the sensor data transmission
時間T104-1から10秒後の時間T104-2の時点では、まだセンサ20-1のセンサ値の変動量は所定以上(10秒あたり1以上)であるため、時間T104-2の時点でも、センサデータ送信制御処理部62Aは、センサ20-1を注目センサとするセンサデータ収集期間をさらに10秒延長することになる。
At the time of time T104-2 10 seconds after the time T104-1, the amount of fluctuation of the sensor value of the sensor 20-1 is still more than a predetermined amount (1 or more per 10 seconds), so even at the time of time T104-2. The sensor data transmission
その後、時間T104-2からさらに10秒経過した時間T104-3の時点で、センサ20-1のセンサ値の変動量は所定未満になったため、センサデータ送信制御処理部62Aは、時間T104-3の時点で注目センサをセンサ20-2に切り替えることになる。
After that, at the time point T104-3, which is 10 seconds after the time T104-2, the fluctuation amount of the sensor value of the sensor 20-1 became less than a predetermined time, so that the sensor data transmission
そして、その後、センサデータ送信制御処理部62Aは、センサ20-2を注目センサとして、時間T104-3から時間T105までの1分間センサデータを送信させセンサデータ収集期間は終期を迎えることになる。
After that, the sensor data transmission
以上のように、センサデータ送信制御処理部62Aが注目センサの切り替えを行った場合、センサデータ収集期間が経過した時点で、注目センサのセンサ値が注目センサ値情報に該当する場合(アプリケーション71-1が注目している変動量になっている場合)は、注目センサの切り替えを行わないため、仮想センサ処理部90-1に保持させるセンサ値の連続性が保てる。
As described above, when the sensor data transmission
図12では、センサ管理制御サーバ60A(センサデータ送信制御処理部62A)が、仮想センサ処理部90-1について2つのアプリケーション71-1、71-2からセンサデータ利用要求信号を受け付けた場合において、データ収集サーバ50Aで管理される各センサ値(センサ20-1、20-2、及び仮想センサ処理部90-1の各センサ値)を示している。
In FIG. 12, when the sensor
上述の通り、アプリケーション71-1、71-2は、いずれも同一の仮想センサ処理部90-1のセンサ値(センサデータ)を利用するアプリケーションであるものとする。ここでは、アプリケーション71-1は、上述の図11の例と同様に注目センサ値情報で変動量に注目しているものとする。また、ここでは、アプリケーション71-2は、注目センサ値情報で所定のセンサ値を指定(センサ値に注目)しているものとする。具体的には、ここでは、アプリケーション71-1は、注目センサ値情報として「10秒間に1以上の変動量」を指定しているものとする。また、ここでは、アプリケーション71-2は、注目センサ値情報として「Th以上」を指定しているものとする。 As described above, it is assumed that the applications 71-1 and 71-2 are applications that use the same sensor value (sensor data) of the virtual sensor processing unit 90-1. Here, it is assumed that the application 71-1 pays attention to the fluctuation amount in the attention sensor value information as in the example of FIG. 11 described above. Further, here, it is assumed that the application 71-2 specifies a predetermined sensor value (attention is paid to the sensor value) in the attention sensor value information. Specifically, here, it is assumed that the application 71-1 specifies "a fluctuation amount of 1 or more in 10 seconds" as the attention sensor value information. Further, here, it is assumed that the application 71-2 specifies "Th or more" as the attention sensor value information.
図12では、まず、時間T201の時点でセンサ20-1が注目センサとして選択され、時間T201から1分後の時間T202の時点では、センサ20-1のセンサ値はアプリケーション71-1、71-2のいずれの注目センサ値情報にも該当する状態になっていない。したがって、時間T202の時点で注目センサがセンサ20-2に切り替わっている。さらに、1分後のT203の時点でも、センサ20-2のセンサ値はアプリケーション71-1、71-2のいずれの注目センサ値情報にも該当する状態になっていない。したがって、時間T203の時点では、注目センサがセンサ20-1に切り替わっている。 In FIG. 12, first, the sensor 20-1 is selected as the sensor of interest at the time T201, and at the time T202 one minute after the time T201, the sensor value of the sensor 20-1 is the application 71-1, 71-. It is not in a state corresponding to any of the attention sensor value information of 2. Therefore, the sensor of interest is switched to the sensor 20-2 at the time T202. Further, even at the time of T203 one minute later, the sensor value of the sensor 20-2 is not in a state corresponding to any of the attention sensor value information of the applications 71-1 and 71-2. Therefore, at the time of time T203, the attention sensor is switched to the sensor 20-1.
そして、時間T203からさらに1分後のT204-1の時点で、センサ20-1のセンサ値は、アプリケーション71-2の注目センサ値情報に該当する状態(Th以上の状態)とはなっていないが、アプリケーション71-1の注目センサ値情報に該当する状態(10秒間に1以上の変動量が発生した状態)となっている。したがって、時間T204-1の時点でセンサデータ収集期間は10秒延長される。 Then, at the time of T204-1 one minute after the time T203, the sensor value of the sensor 20-1 is not in a state corresponding to the attention sensor value information of the application 71-2 (a state of Th or more). However, it is in a state corresponding to the attention sensor value information of the application 71-1 (a state in which a fluctuation amount of 1 or more is generated in 10 seconds). Therefore, at time T204-1, the sensor data acquisition period is extended by 10 seconds.
そして、時間T204-1から10秒後の時間T204-2の時点では、センサ20-1のセンサ値は、アプリケーション71-1の注目センサ値情報に該当する状態(10秒間に1以上の変動量が発生した状態)にはなっていないが、アプリケーション71-2の注目センサ値情報に該当する状態(Th以上の状態)となっている。したがって、時間T204-2の時点でセンサデータ収集期間は10秒延長される。 Then, at the time point T204-2 10 seconds after the time T204-1, the sensor value of the sensor 20-1 corresponds to the state of interest sensor value information of the application 71-1 (variation amount of 1 or more per 10 seconds). Is not in the state where the above occurs), but it is in the state corresponding to the attention sensor value information of the application 71-2 (the state of Th or more). Therefore, at time T204-2, the sensor data acquisition period is extended by 10 seconds.
そして、時間T204-2から10秒後の時間T204-3の時点では、センサ20-1のセンサ値は、アプリケーション71-1、71-2のいずれの注目センサ値情報のいずれに該当する状態にもなっていない。したがって、T206-3の時点で、注目センサをセンサ20-1とするセンサデータ収集期間は終了し、注目センサが20-2に切り替わることになる。 Then, at the time point T204-3, which is 10 seconds after the time T204-2, the sensor value of the sensor 20-1 corresponds to any of the attention sensor value information of the application 71-1 or 71-2. Not even. Therefore, at the time of T206-3, the sensor data acquisition period in which the attention sensor is the sensor 20-1 ends, and the attention sensor is switched to 20-2.
以上のように、センサデータ送信制御処理部62Aでは、複数のアプリケーション71からのセンサデータ利用要求信号に基づいて、1又は複数のアプリケーション71に対して共通する仮想センサ処理部90を提供し、効率的なセンサデータの収集環境を提供することができる。
As described above, the sensor data transmission
(B-3)第2の実施形態の効果
第2の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
(B-3) Effect of the second embodiment According to the second embodiment, the following effects can be obtained.
第2の実施形態では、データ収集サーバ50A(データ提供処理部53A)に仮想センサ(仮想センサ処理部90)を設け、仮想センサに対応する複数のセンサ20のうち注目センサ(センサデータ送信制御処理部62Aで選択されたセンサ20)以外のセンサ20からのセンサデータ送信を停止させることで、センサデータの伝送経路(例えば、センサネットワークN1、基幹ネットワークN2、ゲートウェイ40)で輻輳状態になる確率を低減できるという効果を奏する。
In the second embodiment, the
(C)他の実施形態
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
(C) Other Embodiments The present invention is not limited to each of the above embodiments, and modified embodiments as illustrated below can also be mentioned.
(C-1)上記の各実施形態では、センサデータ処理システム100、100Aを、データ収集サーバ50、50Aとセンサ管理制御サーバ60、60Aを用いて構成しているが、具体的なハードウェア構成については限定されないものである。例えば、データ収集サーバ50、50Aやセンサ管理制御サーバ60、60Aの一部の機能を上記の実施形態と異なるハードウェア(例えば、ゲートウェイ40等)に搭載するようにしてもよい。その場合は、当該ハードウェアもセンサデータ処理システム100、100Aに組み込まれることになる。
(C-1) In each of the above embodiments, the sensor
(C-2)上記の各実施形態では、アプリケーション71は、アプリケーションサーバ70に搭載される構成となっているが、アプリケーション71が搭載されるハードウェアはその他のハードウェア(例えば、その他のセンサネットワークN1に接続された機器等)としてもよい。
(C-2) In each of the above embodiments, the
(C-3)上記の各実施形態では、センサデータ処理システム100、100Aとアプリケーション71を分離した構成として図示しているが、アプリケーション71をセンサデータ処理システム100、100Aに組み込む構成としてもよい。言い換えると、センサデータ処理システム100、100Aがアプリケーション71を含む構成としてもよい。例えば、センサデータ処理システム100、100Aにアプリケーションサーバ70を組み込むようにしてもよいし、センサデータ処理システム100、100Aや、データ収集サーバ50、50Aにアプリケーション71を搭載する構成としてもよい。
(C-3) In each of the above embodiments, the sensor
(C-4)上記の実施形態では、本発明のデータ処理システムを、センサデータを処理するセンサデータ処理システム100、100Aに適用する例について説明したが、本発明のデータ処理システムが処理する対象のデータはセンサデータに限定されないものである。例えば、上記の各実施形態において、センサ20を、その他の時系列で変動する数値を出力する装置(例えば、その他のIoT(Internet of Things)システムにおけるデバイス等)としてもよい。言い換えると、本発明のデータ処理システムにおいて、処理対象となるデータの発生源(以下、単に「データ発生源」とも呼ぶ)は、必ずしもセンサである必要はなく、その他の装置(例えば、種々のIoTシステムにおけるデバイス等)としてもよい。
(C-4) In the above embodiment, an example of applying the data processing system of the present invention to the sensor
(C-5)上記の各実施形態では、センサデータ送信制御処理部62、62Aが、各センサ20にセンサデータ送信要求信号を送信することで、各センサ20を制御しているが、その他の方式(例えば、ポーリングやその他の方式)で各センサ20を制御するようにしてもよい。
(C-5) In each of the above embodiments, the sensor data transmission
(C-6)第2の実施形態において、センサデータ送信制御処理部62Aは、選択中の注目センサがデータ送信中に、第1の実施形態と同様に、注目センサから収集した直近のセンサデータが注目センサ値情報に該当する場合にセンサデータ送信周期を短くする等の制御を行うようにしてもよい。
(C-6) In the second embodiment, the sensor data transmission
10、10-1~10-N…センサノード、20、20-1~20-N…センサ、30、30-1~30-N…無線通信装置、N1…センサネットワーク、N2…基幹ネットワーク、43…センサデータ記録部、40…ゲートウェイ、50…データ収集サーバ、51…通信部、52…データ収集処理部、53…データ提供処理部、54…センサデータ記録部、60…センサ管理制御サーバ、61…通信部、62…センサデータ送信制御処理部、63…データ取得要求情報記録部、64…センサ設定情報記録部、70…アプリケーションサーバ、71…アプリケーション。 10, 10-1 to 10-N ... Sensor node, 20, 20-1 to 20-N ... Sensor, 30, 30-1 to 30-N ... Wireless communication device, N1 ... Sensor network, N2 ... Core network, 43 ... Sensor data recording unit, 40 ... Gateway, 50 ... Data collection server, 51 ... Communication unit, 52 ... Data collection processing unit, 53 ... Data provision processing unit, 54 ... Sensor data recording unit, 60 ... Sensor management control server, 61 ... Communication unit, 62 ... Sensor data transmission control processing unit, 63 ... Data acquisition request information recording unit, 64 ... Sensor setting information recording unit, 70 ... Application server, 71 ... Application.
Claims (4)
前記無線通信装置から送信されたデータを収集するデータ収集処理部と、
前記データ収集処理部が収集したデータを前記アプリケーションに提供するデータ提供処理部とを備え、
前記データ送信制御処理部は、前記データ収集処理部が収集した前記データ発生源のデータの内容に応じて、前記データ発生源の制御内容を変更し、
前記データ提供処理部は、複数の前記データ発生源から取得したデータを1つの仮想データ発生源のデータとして1又は複数の前記アプリケーションに提供する仮想データ発生源処理部を有し、
前記データ送信制御処理部は、前記仮想データ発生源に対応する複数の前記データ発生源のうちデータを送信させる前記データ発生源を選択する選択処理を行い、前記仮想データ発生源に対応する複数の前記データ発生源のうち、前記選択処理により選択された前記データ発生源についてのみデータを送信させる制御を行う
ことを特徴とするデータ処理システム。 Controls the transmission timing of the data of the data source via the wireless communication device according to the data usage request signal from the application that performs predetermined processing using the data collected from the data source connected to the wireless communication device. Data transmission control processing unit and
A data collection processing unit that collects data transmitted from the wireless communication device, and
It is provided with a data providing processing unit that provides the data collected by the data collecting processing unit to the application.
The data transmission control processing unit changes the control content of the data source according to the content of the data of the data source collected by the data collection processing unit.
The data providing processing unit has a virtual data source processing unit that provides data acquired from the plurality of data sources to one or a plurality of the applications as data of one virtual data source.
The data transmission control processing unit performs selection processing for selecting the data source to be transmitted from among the plurality of data sources corresponding to the virtual data source, and the plurality of data transmission control processing units corresponding to the virtual data source. Control is performed to transmit data only to the data source selected by the selection process among the data sources.
A data processing system characterized by that.
データ送信制御処理部、データ収集処理部、データ提供処理部を備え、
前記データ送信制御処理部は、無線通信装置に接続されたデータ発生源から収集されたデータを用いて所定の処理を行うアプリケーションからのデータ利用要求信号に従って、前記無線通信装置を介して前記データ発生源のデータの送信タイミングを制御し、
前記データ収集処理部は、前記無線通信装置から送信されたデータを収集し、
前記データ提供処理部は、前記データ収集処理部が収集したデータを前記アプリケーションに提供し、
前記データ送信制御処理部は、前記データ収集処理部が収集した前記データ発生源のデータの内容に応じて、前記データ発生源の制御内容を変更し、
前記データ提供処理部は、複数の前記データ発生源から取得したデータを1つの仮想データ発生源のデータとして1又は複数の前記アプリケーションに提供する仮想データ発生源処理部を有し、
前記データ送信制御処理部は、前記仮想データ発生源に対応する複数の前記データ発生源のうちデータを送信させる前記データ発生源を選択する選択処理を行い、前記仮想データ発生源に対応する複数の前記データ発生源のうち、前記選択処理により選択された前記データ発生源についてのみデータを送信させる制御を行う
ことを特徴とするデータ処理方法。 In the data processing method
It is equipped with a data transmission control processing unit, a data collection processing unit, and a data provision processing unit.
The data transmission control processing unit generates the data via the wireless communication device according to a data usage request signal from an application that performs predetermined processing using the data collected from the data source connected to the wireless communication device. Control the transmission timing of the source data,
The data collection processing unit collects data transmitted from the wireless communication device, and collects data.
The data providing processing unit provides the data collected by the data collecting processing unit to the application.
The data transmission control processing unit changes the control content of the data source according to the content of the data of the data source collected by the data collection processing unit.
The data providing processing unit has a virtual data source processing unit that provides data acquired from the plurality of data sources to one or a plurality of the applications as data of one virtual data source.
The data transmission control processing unit performs selection processing for selecting the data source to be transmitted from among the plurality of data sources corresponding to the virtual data source, and the plurality of data transmission control processing units corresponding to the virtual data source. Control is performed to transmit data only to the data source selected by the selection process among the data sources.
A data processing method characterized by that.
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