WO2011102317A1 - モニタリングシステム、装置および方法 - Google Patents

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communication
network
data
status
communication control
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PCT/JP2011/053042
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芽衣 高田
緒方　祐次
雅毅 山田
延之 村中
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株式会社日立製作所
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    • Y04S40/18—Network protocols supporting networked applications, e.g. including control of end-device applications over a network

Definitions

  • the present invention relates to a monitoring system, and more particularly to a monitoring technique for performing priority control in consideration of bandwidth limitation of a broadband network.
  • Patent Document 1 a technique for controlling the priority of transfer / display of image data from a camera based on priority information obtained from communication between a mobile node and a fixed node. Is disclosed.
  • the following factors can be considered as the factors of difficulty in downloading all the data described above.
  • the total capacity of data generated in the network is the traffic capacity that can be transmitted over the network (usually about 100 to 10 Gbps for Ethernet (registered trademark)) Will be exceeded.
  • the traffic capacity usually about 100 to 10 Gbps for Ethernet (registered trademark)
  • the difference between the average value and the maximum value of the total traffic volume is large, and overdesigning the network under worst conditions will result in overspec.
  • public networks such as the Internet
  • the amount of traffic generated under the same network cannot be predicted.
  • the transmission capacity varies depending on radio wave propagation conditions.
  • An object of the present invention is to provide a monitoring system capable of solving the above-described various problems and realizing priority control in consideration of network bandwidth limitation.
  • the present invention is a monitoring system using a network interconnection device that connects a first network to which a plurality of communication terminals are connected and a second network to which a management center is connected. Then, the network interconnection device selects the transmission data to the upper node such as the management center of the second network based on the priority order of the transmission data according to the event status of the plurality of communication terminals, and the event status and the communication status of the network
  • a monitoring system for selecting a data compression method for transmission data according to the data is provided.
  • communication control is performed so as to receive data from a plurality of communication terminals via the first network and transmit the data to the management center via the second network.
  • the apparatus includes a communication unit that communicates with each of the first network and the second network, a processing unit, and a storage unit.
  • the processing unit receives data from a plurality of communication terminals via the communication unit.
  • the event status is extracted by filtering processing, the communication status of the second network is estimated based on the received data from the management center received via the communication unit, and the degree of compression of data to be transmitted is determined according to the communication status.
  • a communication control device that selects and determines a priority order of data to be transmitted and a compression method based on an event status and a compression degree.
  • the present invention includes a communication unit, a processing unit, and a storage unit, receives data from a plurality of communication terminals via the first network, A communication control method for a communication device that transmits to a management center via a network, wherein the processing unit extracts an event status based on data from a plurality of communication terminals via the communication unit, and receives the event status via the communication unit Based on the data received from the management center, the communication status of the network is estimated, the compression level of the data to be transmitted is selected according to the communication status, and the priority order of the data to be transmitted is determined based on the event status and the compression level.
  • a communication control method for determining a compression method is provided.
  • the amount of data sent to the second network can be reduced without degrading the performance of the monitoring system even when all the data generated in the first network cannot always be sent through the second network. Can be reduced. Furthermore, even if a pay network is used, the communication cost can be suppressed.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a communication system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 1 is a diagram illustrating a configuration example of a local network in Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows one Example of the network interconnection apparatus based on Example 1.
  • FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a processing flow of a priority order / filter type selection processing unit according to the first embodiment. It is a figure which shows an example of the table for every status based on Example 1.
  • FIG. It is a figure which shows an example of the compression degree calculation table based on Example 1.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of components of a status table according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows another example of the component of the table for status based on Example 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the effect of the monitoring system of Example 1.
  • FIG. It is a figure explaining the communication flow for the communication condition judgment of the wide area network based on Example 1.
  • FIG. It is a figure explaining the communication flow for the communication condition judgment of the wide area network based on Example 1.
  • FIG. It is a figure explaining the communication flow for the communication condition judgment of the wide area network based on Example 1.
  • FIG. It is a figure explaining the communication flow for the communication condition judgment of the wide area network based on Example 1.
  • FIG. It is a figure which shows the example of 1 structure of the network interconnection apparatus based on Example 1.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication terminal according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a management center according to Embodiment 1.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of components of a status table according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating another example of components of a status table according to the fourth embodiment. It is a figure which shows an example of the content and format of the information which are transmitted to the network interconnection apparatus from a communication terminal based on Example 1 and Example 4.
  • FIG. It is a figure which shows another example of an example of the component of the table for status shown to FIG. 6A, 6B. It is a figure which shows another example of an example of the component of the table for status shown to FIG. 6A, 6B.
  • FIG. 1 shows an overall configuration diagram of a communication system according to the first embodiment that can realize various types of monitoring.
  • 10 and 14 indicate a wide area network called WAN (WideWArea Network) and a local network called LAN (Local Area Network), respectively, and 11 is a network interconnection device for interconnecting them. is there.
  • a plurality of communication terminals 12 such as various sensors such as a temperature sensor and a monitoring camera are connected to the local network 14 functioning as the first network, and the upper level node is connected to the wide area network 10 functioning as the second network.
  • the management center 13 is connected.
  • the network interconnection device 11 functions as an edge node of each network.
  • the first network and the second network are not limited to the illustrated LAN and WAN.
  • FIG. 2 shows an example of a more specific configuration of the local network 14 functioning as the first network of this embodiment.
  • reference numeral 20 denotes a monitoring device to be monitored
  • reference numerals 21 to 25 denote a sensor 1, a sensor 2, a sensor 3, a monitoring camera 4, and a monitoring camera 5, which are the communication terminals 12 of FIG.
  • various sensing data such as the operating environment related to the monitoring device 20 and monitoring video data are transmitted from the sensor and the monitoring camera to the wide area network 14 functioning as the second network via the network interconnection device 11.
  • the sensors 21 to 23 and the monitoring cameras 24 and 25 are arranged around the monitoring device 20, and once function as an edge node of the local network 14. After the data is collected in the interconnection device 11, the data is further collected in the management center 13 via the wide area network 10.
  • the sensing data of the sensors 21 to 23 is 1 kbps without compression, and the minimum is 0. 0 by filtering processing such as averaging and feature extraction described in detail later. It can be compressed to 2 kbps.
  • the data from the cameras 24 and 25 can be configured to be selectable from five levels of 4k, 16k, 32k, 64k, and 128 kbps according to the image quality per unit, but it goes without saying that the present invention is not limited to these. Yes.
  • the communication terminal 12 sends header information 180 and sensing information 181 including various sensing data and images input from a sensor or a monitoring camera connected to the terminal.
  • a terminal type 182 indicating the type of the communication terminal and the connected device (sensor, monitoring camera, etc.), a terminal ID 183 for distinguishing a plurality of communication terminals, and sensing information when acquired Time information 184 and the like are included.
  • the terminal type is divided into two types, “sensor” and “monitoring camera”, and the terminal ID is 1 to 5.
  • the terminal ID can be assigned with a serial number regardless of whether the terminal type is “sensor” or “monitoring camera” as in the present embodiment, and is divided into “sensor 1” and “monitoring camera 1” for each terminal type. It can also be attached.
  • FIG. 11 shows an embodiment of the network interconnection device 11.
  • a network interconnection device 11 includes a local network 14 and a local network communication interface (I / F) 111 connected to the wide area network 10 and a wide area network communication I / F 116, and an internal bus 117 connecting them.
  • a central processing unit (CPU) 112 serving as a connected processing unit, a hardware accelerator 115 serving as a processing unit, a calculation memory 114 serving as a storage unit, and a storage unit storing a program executed by the CPU 112 It is composed of a program storage memory 113.
  • Various tables described in detail may be stored and stored in either the calculation memory 114 or the program storage memory 113 constituting the storage unit.
  • the hardware accelerator 115 refers to a part that replaces a part of software operation such as the filtering processing unit 33 executed by the CPU 112 with a hardware circuit, and speeds up the operation as the filtering processing unit 1151.
  • a part of software operation such as the filtering processing unit 33 executed by the CPU 112 with a hardware circuit
  • speeds up the operation as the filtering processing unit 1151 For example, an FFT operation, an error correction decoding operation such as a turbo code, compression / decompression of an MPEG image, and the like, and a commercially available circuit IP of FPGA (Field Programmable Gate Array) can be used. It is.
  • the program storage memory 113 includes each processing unit shown in FIG. 3, a filtering program 1131 corresponding to each table shown in FIGS. 5A and 5B, a local network data statistical program 1132, a priority order / filter type selection.
  • a program 1133, a wide area network status promotion program 1136, a transmission data selection program 1137, a status table 1134, and a compression degree calculation table 1135 are stored.
  • the calculation memory 114 includes, as its areas, a buffering area 1141, local network data statistical information 1142, wide area network status estimation information 1143, priority order / filter type selection information 1144. Is provided.
  • FIG. 12 shows an embodiment of the communication terminal 12.
  • the communication terminal 12 includes the block elements shown in FIG. 12 in addition to the sensor function and camera function as the various communication terminals described above. That is, a local network communication I / F 121 connected to the local network 14 is provided, and the CPU 122, the arithmetic memory 124, and the program storage memory 123 are connected to the internal bus 127 connected thereto. Each communication terminal 12 uses these CPU 122, calculation memory 124, and program storage memory 123 to process data from each sensor function unit and camera function unit (not shown) and send them to the local network 14. To control.
  • the hardware processing unit 1251 is partially replaced with the filtering processing unit 1251.
  • the program storage memory 123 stores a filtering program 1231 and a local network data statistics program 1232.
  • the computing memory 124 is provided with a buffering area 1241 and local network data statistical information 1242 as areas according to the execution status of each program.
  • FIG. 13 shows an embodiment of the management center 13.
  • the management center 13 includes a wide area network communication I / F 136 connected to the wide area network 10, and a CPU 132, a hardware accelerator 135, an arithmetic memory 134, and a program storage area connected to an internal bus 137 connected thereto.
  • the memory 133 is configured.
  • the hardware accelerator 135 is partially replaced with the filtering processing unit 1351.
  • the program storage memory 133 stores a filtering program 1331 and a wide area network status promotion program 1332.
  • the computing memory 134 is provided with a buffering area 1341 and wide-area network status estimation information 1342 as its area according to the execution status of each program.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the network interconnection device 11 that functions as an edge node according to the first embodiment.
  • reference numerals 31 to 39 denote processing blocks realized by software executed by the processing unit of the network interconnection apparatus 11 or dedicated hardware realized by an FPGA, and the local network communication processing unit and buffering, respectively.
  • a processing unit, a filtering processing unit, a priority control unit, a local network data statistical processing unit, a priority order / filter type selection processing unit, a wide area network status estimation processing unit, a transmission data selection processing unit, and a wide area network communication processing unit are shown.
  • the wide area network state estimation processing unit 36 realizes processing for periodically monitoring the communication state of the wide area network 10, that is, the average of the substantially transmittable rates.
  • the local network communication processing unit 31 is a communication interface with the local network 14.
  • the buffering processing unit 32 functions as a data buffer using a memory.
  • the filtering processing unit 33 includes reversible processing such as compression processing of the header information 180 and irreversible processing such as quantization processing of the sensing information 181 among the information from the communication terminal described above with reference to FIG.
  • the contents of the filtering processing of the filtering processing unit 33 can be read out as a filtering processing library created in advance in the device 11 which is an edge node, or distributed from a management center corresponding to a higher node.
  • the reversible process includes a difference calculation process from a reference value of sensing information by a sensor, a process for generating a packet of a plurality of pieces of sensing information, a compression process of header information in accordance with a defined communication protocol (for example, specified in IETF standard RFC4944) Yes).
  • a defined communication protocol for example, specified in IETF standard RFC4944
  • the buffering processing unit 32 buffers the data before processing in the network interconnection device 11 as an edge node.
  • the data before processing is sent as it is or when it becomes necessary later, it is possible to access the device 11 which is the edge node from the upper node and confirm the data before processing.
  • the priority control unit 34 roughly provides the following three processes as shown in FIG. That is, the local network data statistical processing unit 35, the wide area network status estimation processing unit 36, and the priority order / filter type selection processing unit 37. These processes can be realized by a software process executed by the CPU 132 for a program corresponding to each process stored in the program storage memory 133 of FIG. 11 described above.
  • the wide area network state estimation processing unit 36 estimates the communication state such as throughput and delay of the wide area network 10 used when the wide area network communication processing unit 39 sends the sensing information collected by the edge node to the upper node.
  • the priority order / filter type selection processing unit 37 is notified.
  • the wide area network 10 includes a closed network dedicated to the target system and an open network such as the Internet or a mobile phone network.
  • bandwidth bandwidth
  • the broadband network state estimation processing unit 36 holds information on the guaranteed bandwidth at the time of setting.
  • the TCP / IP Transmission Control / Protocol / Internet Protocol
  • the measurement packet including time information is periodically exchanged between the upper nodes of the edge node, For example, a transmission delay is calculated from the difference between the reception time of the measurement packet and the time information included in the packet.
  • the local network data statistical processing unit 35 includes the throughput and delay of the local network 14 used when the edge node collects sensing information from the sensor, and what amount of priority data is included. The communication status is measured and notified to the priority order / filter type selection processing unit 37.
  • the priority order / filter type selection processing unit 37 In the priority order / filter type selection processing unit 37, the communication status (data amount that can be transmitted) notified from the wide area network status estimation processing unit 36 and the local network 14 notified from the local network data statistical processing unit 35. From the three inputs of the communication status (data amount and priority distribution to be transmitted) and post-processing data (abnormal value determination result, etc.) notified from the filtering processing unit 33, the data from which terminal is actually The filtering process (filtering condition) is determined in what form, and the order of transmission is determined. The priority order / filter type selection processing unit 37 notifies the transmission data selection processing unit 38 of the result including the determined filtering condition and transmission order.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a processing flow of the priority order / filter type selection processing unit 37 of the priority control unit 34.
  • the operation flow of an example of this determination method is shown in FIG. In FIG. 4, first, in the initial state (40), the event condition is detected (41) from the processed data notified from the filtering processing unit 33, for example, the abnormality determination result (41), and the event status of the local network is determined. (42) Note that the abnormality determination in the filtering processing unit 33 includes, as described in detail above, abnormal value determination based on a difference calculation result from a reference value of sensing information such as a temperature sensor and a microphone, face detection, motion detection, and the like. Software processing such as person detection based on feature extraction.
  • the status table describing the data compression method to be referred to is selected from the event status (43).
  • the compression rate is calculated from the ratio between the data amount desired to be sent and the data amount that can be sent, and the sending order and the filter type suitable for the compression rate are determined with reference to the selected status table (44).
  • the local network data statistical processing unit 35 performs local network state determination (45)
  • the wide area network state estimation processing unit 36 performs wide area state determination (46).
  • the compression degree corresponding to both network states is selected (47) from the compression degree calculation table described later, and the transmission order and the filter type are designated.
  • the filter type includes a compression method by software such as the sampling thinning process in the time direction, the quantization process, the frame thinning process of the camera image information, and the image size changing process.
  • the network interconnection device 11 sets a plurality of status tables that define priorities when sending data from each sensor and camera to the network, and is effective according to event conditions such as normal time and when an alarm of a sensor is detected. By switching the table to be used, a priority control method considering the bandwidth limitation is realized.
  • FIG. 5A shows an example of an event status condition in this embodiment, that is, a table for each status and its constituent elements.
  • reference numerals 51, 52 and 53 denote tables for status A, status B and status C, respectively.
  • the status C table 53 shown as an example includes a compression rate, a transmission order, and a filter type corresponding to the degree of compression as table components.
  • the degree of compression has a value of 1 or more.
  • the compression rate is 1.0, and there is no compression of the transmitted data.
  • the sending order is defined to send in the order of ⁇ , ⁇ , ⁇ .
  • the data amount is 259 kbps, and the data amount is set to be reduced to 131 kbps, ----, 8.6 kbps, 4.6 kbps, corresponding to the increase in the compression degree.
  • FIG. 5B shows an example of the compression degree calculation table 54 for calculating the compression degree based on the network state and the communication state in this embodiment.
  • compression levels 1 to 4 are selected based on the local network state on the vertical axis and the wide area network state on the horizontal axis. Based on the selected / determined compression degree, the corresponding compression degree in each event status table is selected / determined.
  • the status table 61 has compression degree, compression rate, transmission order, and filter type as table components, like the table 53 of FIG. 5A, and is illustrated corresponding to the compression degrees 1, 2, and 3, respectively.
  • the compression ratio is 1.0, 0.6, 0.4.
  • the sending order of the sensors 1 to 3, the monitoring camera 4, and the alarms 1 to 3 is such that the data of the sensor 1 in which an abnormality has occurred is sent first.
  • the filter type is selected as appropriate for the sensors 1 to 3 such as no filter, sending only the alarm detection result, etc., and only the feature extraction results such as no thinning, image size change and thinning, and presence / absence of people are sent to the surveillance camera.
  • the filter type is selected as appropriate for the sensors 1 to 3 such as no filter, sending only the alarm detection result, etc., and only the feature extraction results such as no thinning, image size change and thinning, and presence / absence of people are sent to the surveillance camera.
  • the filter type is selected as appropriate for the sensors 1 to 3 such as no filter, sending only the alarm detection result, etc., and only the feature extraction results such as no thinning, image size change and thinning, and presence / absence of people are sent to the surveillance camera.
  • the filter type is selected as appropriate for the sensors 1 to 3 such as no filter, sending only the alarm detection result, etc., and only the feature extraction results such as no thinning, image size change and thinning, and presence / absence of people are sent to
  • the status table 62 in FIG. 6B has compression ratios of 1.0, 0.6, and 0.3 corresponding to the compression degrees 1, 2, and 3, respectively, and the sending order is also as shown in the figure. It is determined. Further, the filter type is as shown in the figure.
  • the difference from the status table 61 in FIG. 6A is that the sensors 1 and 2, the monitoring camera 5, and the monitoring camera 4 are switched in the sending order and filter type. This is because the sensor data related to the occurrence of abnormality is transmitted with the highest priority. That is, when the event status condition is abnormal, the data of the sensor that detected the abnormality is given the highest priority, followed by the data of the monitoring camera related to the degree of compression corresponding to the traffic situation of the network, or other sensors Data is given priority.
  • FIGS. 19A and 19B are shown as modified examples of FIGS. 6A and 6B.
  • FIGS. 19A and 19B are more specific examples of FIGS. 6A and 6B.
  • the information on the terminal type and the terminal ID is included in the header information of the packet sent from the communication terminal 21.
  • Data that is not specified in the sending order section (for example, the image of the monitoring camera 4 in FIG. 19A of this embodiment) is collected up to the network interconnection device 11 but is not sent to the management center 13.
  • the filter type section the type of processing to be added by the filtering processing unit 33 is specified for the data specified in the transmission order section.
  • data is designated in the order of pre-process data of the sensor 1, pre-process data of the monitoring camera 5, pre-process data of the sensor 2, and pre-process data of the sensor 3.
  • the transmission data is specified in the order of the alarm detection result (event status) of the sensor 1, the feature extraction result of the monitoring camera 5, the alarm detection result of the sensor 2, and the alarm detection result of the sensor 3.
  • the priority is determined, that is, the priority is determined, and the compression method of sensing data and surveillance camera data is selected in accordance with the transmittable bandwidth, regardless of the traffic state of the network. Data from all communication terminals can always be transmitted.
  • FIGS. 8, 9, and 10 correspond to whether the device that gives time or the device that determines the communication status of the network is the network interconnection device 11, the management center 13, or the communication terminal 12. Yes.
  • FIG. 8 illustrates an example of the wide area transmission time and the wide area reception time.
  • the management center 13 sequentially transmits this time difference information and the like to the network interconnection device 11 as feedback information.
  • the network interconnection apparatus 11 that has received this sequential feedback information accumulates feedback information of the time difference between the wide area reception time and the wide area transmission time, and can determine the communication status of the wide area network 10 by statistical processing.
  • the statistical processing in the network interconnection device 11 will be described with reference to FIG. This statistical processing can be realized by software processing executed by the CPU 132 using the statistical processing program stored in the program storage memory 133 of FIG. 11 described above.
  • This statistical processing program is included in the wide area network state estimation processing unit 37 having the configuration of the network interconnection device 11 shown in FIG.
  • the statistical processing program determines the communication status depending on which of the “margin”, “normal”, and “congested” areas set in advance as threshold values the delay amount corresponding to the time difference at which the probability density is 142 at the maximum. As an index for this determination, not only the value when the probability density becomes maximum but also the value when the cumulative probability is larger than the predetermined value n percentage (cumulative probability> n%) may be used. Needless to say, the area division is not limited to the three areas shown in the figure, and can be divided more finely. In any case, such a statistical processing program itself is easily available.
  • the management center 13 When the packet data selected from the network interconnection device 11 is transmitted, the management center 13 records the header information of the received packet together with the time information at the time of reception (84), and the time difference information based on this time information. The communication status of the wide area network 10 is determined (91). In the processing flow of FIG. 9, unlike FIG. 8, the management center 13 determines the communication status of the wide area network 10 based on statistical processing, and periodically feeds back the result to the packet transmission source network interconnection device 11. . Needless to say, this periodic feedback information is sent to the wide area network state estimation processing unit 37 of FIG. 3 described above.
  • the case of the processing flow shown in FIG. 10 will be described.
  • the communication terminal 12 when the communication terminal 12 generates a packet, time information is added to the header (101), and the packet is transmitted.
  • the network interconnection device 11 records (102) the header information of the received packet together with the time information at the time of reception.
  • the management center 13 records (103) the header information of the packet received from the device 11 together with the time information at the time of reception.
  • the recorded time information includes the packet generation time and the local reception time in addition to the wide area transmission time and the wide area reception time.
  • the local reception time is time information when the network interconnection device 11 receives a packet via the local network 14.
  • the communication status of the network 10 is determined (85).
  • the packet generation time and local reception time of a packet transmitted from the network interconnection device 11 to the management center 13 are accumulated in the device 11 and time difference statistics are stored using the accumulated data. Processing can also be performed to determine the communication status of the local network 14.
  • the local network data statistical processing unit 35 which is one of the configurations of the network interconnection device 11 shown in FIG. 3 performs this statistical processing.
  • FIG. 7 shows a comparison between the conventional method not using the configuration of this embodiment and the method of this embodiment.
  • the sensing data 71 to 70 corresponding to the sensors 1 to 3 to be surely sent at a constant interval although the data rate of the temperature sensor or the like having a high priority is low in normal times.
  • 73 is guaranteed QoS bandwidth, and can secure a certain amount of data transmission.
  • the surveillance camera 4 having a high data rate but a low priority is normally transmitted by the best effort communication as much as possible within the transmission range, the data transmission amount varies.
  • the QoS bandwidth guarantee is monopolized by the monitoring camera data 74 and the sensor data 72 and 73 having low priority are sent. Will not be able to. Furthermore, if the QoS guaranteed bandwidth is to be expanded only when an alert occurs, the necessary QoS guaranteed bandwidth cannot always be secured depending on the traffic state of the network at that time.
  • the priority is determined, that is, the priority is determined, and the sensing data 71 and the monitoring camera data are combined with the transmittable band 75.
  • the compression method of the sensing data 72, 73 is selected, data from all communication terminals can always be transmitted regardless of the traffic state of the network.
  • the priority order of data from a plurality of communication terminals is determined according to the status, and the compression method is selected in accordance with the bandwidth that can be transmitted over the network. Therefore, regardless of the traffic state of the network, it is possible to transmit all data from a plurality of communication terminals in the transmission order according to the priority.
  • window size information for flow control by TCP is used as a second embodiment of the wide area network state estimation processing unit.
  • the window size information is conveyed in accordance with the format of the TCP header.
  • This window size information represents the amount of packets that can be received at one time by the receiving side, that is, the free space of the receiving side buffer.
  • the window size is small, packet congestion is reduced by reducing the amount sent out on the transmission side, and when the window size is large, control is performed to increase throughput by increasing the amount sent out on the transmission side.
  • This window size information does not necessarily match the wide area network situation described in the first embodiment, but can be used as one of the indicators of the wide area network situation, and the network interconnection apparatus shown in FIG. 11 wide area network status estimation processing unit 37 can extract and use window size information in the TCP header.
  • FIG. 15 shows an overall configuration diagram of a monitoring system according to the third embodiment that can realize various types of monitoring.
  • the difference from the communication system of FIG. 1 is a three-layer model in the communication system of FIG. 15, and sensors 26 and 27, monitoring cameras 28, and further are added to the edge node 29 of the local area network 14.
  • a monitoring device or the like is connected, and the edge node 29 performs filtering of sensing data and camera data. That is, it can be configured to partially play a role of the filtering processing unit of the network interconnection device 11 in the first and second embodiments.
  • FIG. 16 shows an overall configuration diagram of a remote monitoring system for plant equipment according to the fourth embodiment.
  • the surveillance camera 1 (162) and the surveillance camera 2 (168) voice communication terminal 1 (163) are connected to the network 161 in the plant facility.
  • the network interconnection device 11 performs filtering of camera images and voice data, and is connected to the voice communication terminal 164 and the monitor monitor 165 in the management center 13 via the wide area network 10.
  • the video from the monitoring camera 162 in the plant facility is displayed on the monitoring monitor 165 in the management center.
  • the monitor 167 in the management center 13 can grasp the situation in the plant facility by viewing the video of the monitor monitor 165.
  • the worker 166 in the plant facility can talk to the supervisor 167 in the management center via the voice communication terminal 163 on the plant facility side and the voice communication terminal 165 on the management center side as necessary. Voice communication can be initiated from either the operator 166 or the monitor 167.
  • the worker 166 transmits a voice transmission start request command to the network interconnection device 11 through the voice communication terminal 163.
  • the monitor 167 transmits a voice transmission start request command to the network interconnection device 11 through the voice communication terminal 165.
  • the processing of the priority order / filter type selection processing unit 37 of the priority control unit 34 is performed as in FIG.
  • the event status that is the content of the event detection 41 includes “detection of a voice transmission start request command from the voice communication terminal 163 or 165” or “detection of voice transmission by analyzing a transmission packet”. There are a status when an event related to communication is detected and a status when an event is not detected.
  • FIG. 17A and FIG. 17B show an example of a status table used when the sound event is detected.
  • the status table 171 has compression degree, compression rate, transmission order, and filter type as table components, like the table 53 of FIG. 5A, and is shown corresponding to the compression degrees 1, 2, and 3, respectively.
  • the compression ratio is 1.0, 0.6, 0.4.
  • the terminal type 182 and the terminal ID 183 described above with reference to FIG. 18 are specified in order to specify which terminal the data comes from.
  • the type of processing to be added by the filtering processing unit 33 is specified for the data specified in the transmission order section.
  • the terminal ID is assigned for each terminal type, such as “surveillance cameras” 1 to n and “voice communication terminals” 1 to n.
  • the table 171 in FIG. 17A assumes a status table in the case where an event relating to the above-described sound is not detected, and the sending order does not depend on the degree of compression, “monitoring cameras” 1 to n, “voice communication terminals”. Specify in the order of 1 to n.
  • “compression” is always designated regardless of the compression type of the filter type.
  • the filter type of “monitoring camera” no filtering is specified at the compression level 1, “decimation / reduction / compression” is specified at the compression level 2, and “feature extraction” is specified at the compression level 3 according to the compression level.
  • the status table 172 in FIG. 17B is assumed to be a status table when an event related to the above-described sound is detected.
  • the difference from the status table 171 in FIG. The point is that the data of the voice communication terminal 1 in which the voice event is detected is preferentially transmitted. Filtering is applied to other transmission data according to the degree of compression selected by the processing flow of FIG.
  • the network interconnection device 11 determines the priority between the camera image and the sound by detecting the event related to the above-mentioned sound, and the compression degree corresponding to the state of the network in the plant facility and the wide area network. By selecting, voice communication with high call quality is possible regardless of the traffic state of the network.
  • the present invention is useful as a monitoring system using a sensor or a monitoring camera, particularly as a monitoring technique for performing priority control in consideration of bandwidth limitation of a broadband network.
  • SYMBOLS 10 ... Wide area network 11 ... Network interconnection apparatus 12 ... Communication terminal 13 ... Management center 14 ... Local network 20 ... Monitoring apparatus 21 ... Sensor 1 22 ... Sensor 2 23 ... Sensor 3 24 ... surveillance camera 4 25. Surveillance camera 5 26, 27 ... Sensor 28 ... Camera 29 ... Edge node 31 ... Local network communication processing unit 32 ... Buffering processing unit 33 ... Filtering processing unit 34 ... Priority control unit 35 ... Local network data statistical processing unit 36 ... Wide area network status estimation Processing unit 37 ... Priority order / filter type selection processing unit 38 ... Transmission data selection processing unit 39 ... Wide area network communication processing units 51, 52, 53 ...

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Abstract

　広帯域の帯域制限を考慮した優先度制御を実現可能なモニタリングシステムを提供する。ローカルネットワーク１４と広域ネットワーク１０を接続するネットワーク相互接続装置１１の優先順／フィルタ種別選択処理部３７が、イベントステータスに応じた送出データの優先順位定義に基づき送出データ選択処理部３８と、イベントステータス及び広域ネットワーク通信状況に応じたデータ圧縮方法を選択して、フィルタリング処理部３３を選択制御することにより，広域ネットワークにおける通信帯域を低減する。

Description

モニタリングシステム、装置および方法
　本発明はモニタリングシステム、特に広帯域網の帯域制限を考慮した優先度制御を行うモニタリング技術に関する。
　近年、ボイラーや火力タービンといった設備監視や保守、エネルギー消費のモニタリングを現場から離れたセンタ側から遠隔で行いたいという需要が高まっている。このようなモニタリングシステムの末端に設備されるセンサや監視カメラのデータは、全てセンタ側へ吸い上げるのが理想であるが、それらの台数が増加するにつれて、ネットワークの伝送可能なトラフィック容量の関係から、常時全てのデータをセンタ側に吸い上げることが困難になってきている。
　このような現状に対応するため、例えば特許文献１においては、移動ノードと固定ノードとの通信から得られる優先度情報に基づいて、カメラからの画像データの転送・表示の優先度を制御する技術を開示している。
特開２００９－１７１４７１号公報
　上述の全データの吸い上げの困難性の要因としては、次の要因が考えられる。
  ・カメラの動画像等、データレートの高い端末が増えたため、ネットワーク内で生成されるデータの総容量が、ネットワークで伝送可能なトラフィック容量（通常、イーサネット（登録商標）で、１００Ｍ～１０Ｇｂｐｓ程度）を超えてしまう。
  ・総計多重効果により、総トラフィック量の平均値と最大値の差異が大きく、ワースト条件でネットワークを設計するとオーバースペックになる。
  ・インターネット等公衆網を利用する場合、同一ネットワーク配下で発生するトラフィック量が予想できない。
  ・特に無線を利用する場合、電波伝搬状況により伝送可能な容量が変動する。
　さらに、ネットワークのトラフィック容量が足りていても、有料のネットワーク（特に従量課金制のもの）を利用する場合は、通信費用を必要最低限に抑えたいとのニーズもある。
　上述のようにネットワークのトラフィック容量が足りない或いは変動するため、常時全てのデータをセンタに挙げることができない場合、例えば、QoS（Quality of Service）帯域保証により優先度が高いデータについては常時帯域を確保する方法、及びベストエフォート通信により送れる範囲内でなるべく沢山送る方法の組合せが考えられる。更に、優先度が監視対象の異常情報、アラートの有無等の状況によって変化するような場合、QoS帯域保証するデータの優先順序を入れ替えることなどが考えられる。
　しかし、温度センサのようにデータレートは低いが、一定間隔で確実に送りたい情報と、監視カメラのようにデータレートが高いが、通常時は優先度が低いものが混在している場合、QoS保証帯域が一定のままで、アラーム検出時のみ監視カメラデータの優先度を上げると、QoS保証帯域がカメラデータに独占され、センサデータを送ることができない、またアラーム検出時のみQoS保証帯域を広げようとした場合、そのときのネットワークのトラフィック状態によっては、必ずしも必要なQoS保証帯域を確保できないといった状況が考えられる。
　本発明の目的は、上述した種々の課題を解決し、ネットワークの帯域制限を考慮した優先度制御を実現可能なモニタリングシステムを提供することにある。
　また、本発明の他の目的は、データレートは低いが一定間隔で確実に送りたい情報と、データレートが高いが通常時は優先度が低い情報が混在し、且つネットワークのトラフィック容量が足りない又は変動するため、常時全てのデータを管理センタに挙げることができない場合に、モニタリングシステムとしての性能を保ちながら、管理センタへ吸い上げるデータ量を低減する通信制御装置、及び方法を提供することにある。
　上記の目的を達成するため、本発明においては、複数の通信端末が接続される第１のネットワークと管理センタが接続される第２のネットワークを接続するネットワーク相互接続装置を用いたモニタリングシステムであって、ネットワーク相互接続装置は、複数の通信端末のイベントステータスに応じた送出データの優先順に基づき第２のネットワークの管理センタなどの上位ノードへの送出データを選択し、イベントステータス及びネットワークの通信状況に応じた送出データのデータ圧縮方法を選択するモニタリングシステムを提供する。
　また、上記の目的を達成するため、本発明においては、第１のネットワークを介して複数の通信端末からのデータを受信し、第２のネットワークを介して管理センタに送信するよう制御する通信制御装置であって、第１のネットワークと第２のネットワークとそれぞれ通信を行う通信部と、処理部と、記憶部とを備え、処理部は、通信部を介して複数の通信端末からのデータのフィルタリング処理によりイベントステータスを抽出し、通信部を介して受信した管理センタからの受信データ等に基づき、第２のネットワークの通信状況を推定し、通信状況に応じて送出すべきデータの圧縮度を選択し、イベントステータスと圧縮度に基づき、送出すべきデータの優先順と圧縮方法を決定する通信制御装置を提供する。
　更に、上記の目的を達成するため、本発明においては、通信部と、処理部と、記憶部とを備え、第１のネットワークを介して複数の通信端末からのデータを受信し、第２のネットワークを介して管理センタに送信する通信装置の通信制御方法であって、処理部は、通信部を介して複数の通信端末からのデータに基づきイベントステータスを抽出し、通信部を介して受信した管理センタからの受信データ等に基づき、ネットワークの通信状況を推定し、通信状況に応じて送出すべきデータの圧縮度を選択し、イベントステータスと圧縮度に基づき、送出すべきデータの優先順と圧縮方法を決定する通信制御方法を提供する。
　本発明によれば、第１のネットワークで発生した全てのデータを常時第２のネットワークで送ることが出来ない場合でも、モニタリングシステムの性能を落とすことなく、第２のネットワークへの送出データ量を低減できる。更に、有料のネットワークを使用しても、その通信コストを抑えることができる。
本発明の実施例１に係る通信システムの全体構成図である。 実施例１におけるローカルネットワークの一構成例を示す図である。 実施例１に係る、ネットワーク相互接続装置の一実施例を示す図である。 実施例１に係る、優先順／フィルタ種別選択処理部の一処理フローを示す図である。 実施例１に係る、ステータス毎のテーブルの一例を示す図である。 実施例１に係る、圧縮度算出テーブルの一例を示す図である。 実施例１に係る、ステータス用テーブルの構成要素の一例を示す図である。 実施例１に係る、ステータス用テーブルの構成要素の他の一例を示す図である。 実施例１のモニタリングシステムの効果を説明するための図である。 実施例１に係る、広域ネットワークの通信状況判断のための通信フローを説明する図である。 実施例１に係る、広域ネットワークの通信状況判断のための通信フローを説明する図である。 実施例１に係る、広域ネットワークの通信状況判断のための通信フローを説明する図である。 実施例１に係る、ネットワーク相互接続装置の一構成例を示す図である。 実施例１に係る、通信端末の一構成例を示す図である。 実施例１に係る、管理センタの一構成例を示す図である。 実施例１に係る、時刻差の統計データの確率分布のグラフを示す図である。 本発明の実施例３に係る通信システムの全体構成図である。 本発明の実施例４に係る通信システムの全体構成図である。 実施例４に係る、ステータス用テーブルの構成要素の一例を示す図である。 実施例４に係る、ステータス用テーブルの構成要素の他の一例を示す図である。 実施例１及び実施例４に係る、通信端末からネットワーク相互接続装置へ送る情報の内容と形式の一例を示す図である。 図６Ａ、６Ｂに示すステータス用テーブルの構成要素の一例の別例を示す図である。 図６Ａ、６Ｂに示すステータス用テーブルの構成要素の一例の別例を示す図である。
　以下、本発明の種々の実施形態を図面に従い説明する。なお、本願明細書において、中央処理部（Central Processing Unit：ＣＰＵ）が実行する各種のソフトウェアで実現される構成を、「プログラム」、「処理部」、「モジュール」、或いは「部」と表現する。
　図１に第１の実施例に係る、各種のモニタリングを実現可能な通信システムの全体構成図を示す。同図において、１０、１４はそれぞれＷＡＮ(Wide Area Network)と称される広域ネットワークと、ＬＡＮ(Local Area Network)と称されるローカルネットワークを示す、１１はそれらを相互接続するネットワーク相互接続装置である。第１のネットワークとして機能するローカルネットワーク１４には、温度センサなどの各種のセンサや監視カメラなどの複数の通信端末１２が接続されており、第２のネットワークとして機能する広域ネットワーク１０には上位ノードである管理センタ１３が接続されている。二層モデルである本システム構成においては、ネットワーク相互接続装置１１は、各ネットワークのエッジノードとして機能する。なお、第１のネットワーク、第２のネットワークは例示したＬＡＮ、ＷＡＮに限定されないことは言うまでもない。
　図２に本実施例の第１のネットワークとして機能するローカルネットワーク１４のより具体的な構成の一例を示す。同図において、２０は監視の対象となる監視装置を示し、２１～２５は図１の通信端末１２である、センサ１、センサ２、センサ３、監視カメラ４、監視カメラ５をそれぞれ示す。同図のローカルネットワーク１４では、監視装置２０に関する動作環境等の各種センシングデータや監視映像データがセンサや監視カメラからネットワーク相互接続装置１１を介して第２のネットワークとして機能する広域ネットワーク１４に送出される。
　すなわち、図１、図２で示される本実施例のモニタリングシステムは、監視装置２０の周辺にセンサ２１～２３と監視カメラ２４、２５を配置し、一旦、ローカルネットワーク１４のエッジノードとして機能するネットワーク相互接続装置１１にデータを集約後、更に広域ネットワーク１０を介して、管理センタ１３にデータを集約する構成を有する。
　本実施例のモニタリングシステムにおいては、具体例として、センサ２１～２３のセンシングデータは一つ当たり、圧縮無しで１ｋｂｐｓ、後で詳述する平均化、特徴抽出等のフィルタリング処理により、最小で０．２ｋｂｐｓまで圧縮できるものとすることができる。また、カメラ２４、２５からのデータは、１台あたり画質に応じて４ｋ、１６ｋ、３２ｋ、６４ｋ、１２８ｋｂｐｓの５段階から選択できるよう構成することができるが、これらに限定するものでないことは言うまでもない。
　図１８を用いて、通信端末１２からネットワーク相互接続装置に送る情報の内容と形式（パケットフォーマット）を説明する。通信端末１２からは、ヘッダ情報１８０と、その端末に接続されたセンサや監視カメラ等から入力される各種センシングデータや画像などを含むセンシング情報１８１を送る。ヘッダ情報１８０の中には、通信端末及び接続されているデバイス（センサ、監視カメラ等）の種別を表す端末種別１８２、複数の通信端末を区別するための端末ＩＤ１８３、センシング情報を取得した際の時刻情報１８４、等が含まれる。本実施例においては、端末種別は「センサ」と「監視カメラ」の二種類に分かれ、端末ＩＤは１～５までとなる。端末ＩＤは、本実施例のように、端末種別が「センサ」か「監視カメラ」かによらず通し番号で付けることもできるし、端末種別毎に「センサ１」「監視カメラ１」と分けて付けることもできる。
　図１１、図１２、図１３を用いて、まず、図１に示した本実施例のシステム全体構成の中の、ネットワーク相互接続装置１１、通信端末１２、管理センタ１３の内部構成の一例を説明する。
　図１１は、ネットワーク相互接続装置１１の一実施例を示している。同図において、ネットワーク相互接続装置１１は、ローカルネットワーク１４、広域ネットワーク１０と接続されるローカルネットワーク通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１１と広域ネットワーク通信Ｉ／Ｆ１１６を備え、それらを接続する内部バス１１７に接続された処理部となる中央処理部（Central Processing Unit：ＣＰＵ）１１２、処理部となるハードウェアアクセラレータ１１５、記憶部である演算用メモリ１１４と、ＣＰＵ１１２で実行されるプログラムを記憶する記憶部であるプログラム格納用メモリ１１３から構成される。なお、詳述する各種のテーブルは、記憶部を構成する演算用メモリ１１４、プログラム格納用メモリ１１３のどちらに蓄積・記憶しても良い。ここで、ハードウェアアクセラレータ１１５とは、ＣＰＵ１１２で実行されるフィルタリング処理部３３のようなソフトウェア演算の一部をハードウェア回路に置換し、フィルタリング処理部１１５１として演算を高速化するものを指す。例えば、ＦＦＴ演算、ターボ符号などの誤り訂正復号演算、ＭＰＥＧ画像の圧縮・復元等を実行するものであり、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）の回路ＩＰとして市販されているものを使用することも可能である。
　また、プログラム格納用メモリ１１３には、図３に示した各処理部と、図５Ａ、図５Ｂに示した各テーブルに対応するフィルタリングプログラム１１３１、ローカルネットワークデータ統計プログラム１１３２、優先順／フィルタ種別選択プログラム１１３３、広域ネットワーク状況推進プログラム１１３６、送出データ選択プログラム１１３７とステータス用テーブル１１３４、圧縮度算出テーブル１１３５が格納される。一方、演算用メモリ１１４には、その各プログラムの実行状況に応じて、そのエリアとして、バッファリング領域１１４１、ローカルネットワークデータ統計情報１１４２、広域ネットワーク状況推定情報１１４３、優先順／フィルタ種別選択情報１１４４が設けられる。
　図１２は、通信端末１２の一実施例を示している。同図において、通信端末１２は、上述した各種通信端末としてのセンサ機能、カメラ機能に加え、図１２に示したブロック要素を備えている。すなわち、ローカルネットワーク１４と接続されるローカルネットワーク通信Ｉ／Ｆ１２１を備え、それに接続される内部バス１２７に接続されたＣＰＵ１２２、演算用メモリ１２４、プログラム格納用メモリ１２３から構成される。各通信端末１２は、これらＣＰＵ１２２、演算用メモリ１２４、プログラム格納用メモリ１２３を用いて、図示を省略した各センサ機能部やカメラ機能部からのデータを処理して、ローカルネットワーク１４に送出する様に制御する。
　同図においても、ハードウェアアクセラレータ１２５はフィルタリング処理部１２５１が一部置換される。また、プログラム格納用メモリ１２３には、フィルタリングプログラム１２３１、ローカルネットワークデータ統計プログラム１２３２が格納される。一方、演算用メモリ１２４には、その各プログラムの実行状況に応じて、そのエリアとして、バッファリング領域１２４１、ローカルネットワークデータ統計情報１２４２が設けられる。
　図１３は、管理センタ１３の一実施例を示している。同図において、管理センタ１３は、広域ネットワーク１０と接続される広域ネットワーク通信Ｉ／Ｆ１３６を備え、それに接続する内部バス１３７に接続されたＣＰＵ１３２、ハードウェアアクセラレータ１３５、演算用メモリ１３４、プログラム格納用メモリ１３３から構成される。
　同様に同図の構成においても、ハードウェアアクセラレータ１３５はフィルタリング処理部１３５１が一部置換される。また、プログラム格納用メモリ１３３には、フィルタリングプログラム１３３１、広域ネットワーク状況推進プログラム１３３２が格納される。一方、演算用メモリ１３４には、その各プログラムの実行状況に応じて、そのエリアとして、バッファリング領域１３４１、広域ネットワーク状況推定情報１３４２が設けられる。
　図３は、実施例１のエッジノードとして機能するネットワーク相互接続装置１１の一構成を示す図である。同図において、３１～３９はネットワーク相互接続装置１１の処理部で実行されるソフトウェア、またはＦＰＧＡで実現する専用ハードウェア等で実現される各処理ブロックを示し、それぞれローカルネットワーク通信処理部、バッファリング処理部、フィルタリング処理部、優先制御部、ローカルネットワークデータ統計処理部、優先順／フィルタ種別選択処理部、広域ネットワーク状況推定処理部、送出データ選択処理部、広域ネットワーク通信処理部を示している。広域ネットワーク状況推定処理部３６は、広域ネットワーク１０の通信状況、すなわち実質的に送出可能なレートの平均等を定期的にモニタリングする処理を実現する。
　ローカルネットワーク通信処理部３１は、ローカルネットワーク１４との通信インタフェースである。バッファリング処理部３２は、メモリを用いたデータバッファとして機能する。
　フィルタリング処理部３３には、先に図１８で説明した通信端末からの情報のうち、ヘッダ情報１８０の圧縮処理等の可逆な処理と、センシング情報１８１の量子化処理等の不可逆な処理がある。フィルタリング処理部３３のフィルタリング処理の内容は、予めエッジノードである装置１１の内部に作りこみまれたフィルタリング処理ライブラリとして読み出される場合と、上位ノードにあたる管理センタから配布される場合の二通りがある。
　可逆な処理としては、センサによるセンシング情報の基準値からの差分計算処理、複数のセンシング情報のまとめパケット生成処理、規定された通信プロトコルに則ったヘッダ情報の圧縮処理（例えば、ＩＥＴＦ規格ＲＦＣ４９４４に規定あり）などがある。
　一方、不可逆な処理としては、不要なセンシング情報の破棄処理、センシング情報の平均値計算処理、最大値／最小値検出／判定処理、異常値判定処理、時間方向のサンプリング間引き処理、量子化処理や、カメラ画像情報のフレーム間引き処理、画像サイズ変更処理、顔検出、動き検出等の特徴抽出処理などがある。
　不可逆な処理を行ってセンシング情報の精度が落ちたり、意味合いが変化してしまう場合も、バッファリング処理部３２により、エッジノードとしてのネットワーク相互接続装置１１内に処理前のデータをバッファリングしておくことで、処理前のデータをそのまま送ったり、後から必要になった際に、上位ノードからエッジノードである装置１１にアクセスし、処理前のデータを確認することができる。
　優先度制御部３４は、図３に示す通り、大きく分けて次の三つの処理を提供する。すなわち、ローカルネットワークデータ統計処理部３５、広域ネットワーク状況推定処理部３６、優先順／フィルタ種別選択処理部３７である。これらの処理は、先に説明した図１１のプログラム格納用メモリ１３３に記憶された各処理に対応するプログラムを、ＣＰＵ１３２が実行するソフトウェア処理によって実現することができる。
　ここで広域ネットワーク状況推定処理部３６は、エッジノードが収集したセンシング情報を、広域ネットワーク通信処理部３９により上位ノードへ送出する際に使用する広域ネットワーク１０のスループットや遅延などの通信状況を推定し、優先順位／フィルタ種別選択処理部３７に通知する。
　広域ネットワーク１０には、対象システム専用の閉じたネットワークも、インターネットや携帯電話網などのオープンなネットワークもあり、選出可能なデータ量（帯域）が常時一定量保証されている場合と、ネットワーク上のトラフィックが時々刻々変化し保証されない場合とがある。帯域保証されている場合には、広帯域ネットワーク状況推定処理部３６は、設定時の保証帯域の情報を保持する。帯域が変動する場合には、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）のウィンドウサイズ情報を参考情報として使用する、時刻情報を含む計測用パケットをエッジノード上位ノード間で定期的にやり取りし、計測用パケットの受領時刻とパケットに含まれる時刻情報との差から伝送遅延を算出する、などの方法を取る。
　ローカルネットワークデータ統計処理部３５は、エッジノードがセンサからセンシング情報を収集する際に使用するローカルネットワーク１４のスループットや遅延、どのような優先度のデータがどれだけの量含まれているか、などの通信状況を測定し、優先順／フィルタ種別選択処理部３７に通知する。
　優先順／フィルタ種別選択処理部３７では、広域ネットワーク状況推定処理部３６から通知される広域ネットワークの通信状況（送出可能なデータ量）と、ローカルネットワークデータ統計処理部３５から通知されるローカルネットワーク１４の通信状況（送出したいデータ量と優先度の分布）、フィルタリング処理部３３から通知される処理後のデータの（異常値判定結果など）の３つの入力から、実際にどの端末からのデータを、どういった形でフィルタリング処理（フィルタリング条件）し、どの順序で送出するかを決定する。優先順／フィルタ種別選択処理部３７は、決定したフィルタリング条件と送出順序を含む結果を、送出データ選択処理部３８に通知する。
　図４は優先度制御部３４の優先順／フィルタ種別選択処理部３７の処理フローを示す図である。
　この決定方法の一例の動作フローを図４に示した。図４において、まず、初期状態（４０）において、フィルタリング処理部３３から通知される処理後のデータである、例えば異常判定結果などからイベント条件を検知（４１）し、ローカルネットワークのイベントステータスを判断（４２）する。なお、このフィルタリング処理部３３における異常判定とは、先に詳述したように、温度センサやマイクロホンなどのセンシング情報の基準値からの差分計算結果に基づく異常値判定、顔検出、動き検出等の特徴抽出に基づく人物検出等のソフトウェア処理をいう。
　次に、そのイベントステータスから参照すべきデータ圧縮方法の記載されたステータス用テーブルを選択（４３）する。そして送出したいデータ量と送出可能なデータ量の比から圧縮率を算出し、選択したステータステーブルを参照して、圧縮率に適した送出順序とフィルタ種別を決める（４４）。本実施例においては、この決定に際し、ローカルネットワークデータ統計処理部３５でローカルネットワークの状態判定（４５）を行い、また広域ネットワーク状態推定処理部３６で広域ネットワークの状態判定（４６）を行い、その状態判定結果に基づき、後で説明する圧縮度算出テーブルから両ネットワーク状態に対応する圧縮度を選択（４７）し、送出順序とフィルタ種別を指定する。このフィルタ種別とは、上述した時間方向のサンプリング間引き処理、量子化処理や、カメラ画像情報のフレーム間引き処理、画像サイズ変更処理などのソフトウェアによる圧縮方法が含まれることは言うまでもない。
　続いて、以上で説明した本実施例のモニタリングシステムの構成を用いて、ネットワーク相互接続装置１１におけるネットワークの帯域制限を考慮した優先度制御方法の具体例を図５Ａ，図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂを用いて説明する。ネットワーク相互接続装置１１は、各センサ及びカメラからのデータをネットワークへ送出する際の優先順位を定義するステータス用テーブルを複数設定し、通常時、センサのアラーム検出時等のイベント条件に応じて有効にするテーブルを切替えることにより、帯域制限を考慮した優先度制御方法を実現する。
　図５Ａは、本実施例におけるイベントステータス条件、すなわちステータス毎のテーブルとその構成要素の一例を示している。同図において、５１、５２、５３はそれぞれステータスＡ，ステータスＢ、ステータスＣ用のテーブルを示す。一例を示したステータスＣ用テーブル５３において、テーブル構成要素として、圧縮度に対応する圧縮率、送出順序、フィルタ種別を備えている。圧縮度は１以上の値を有する。ステータスＣ用テーブル５３に示すように、圧縮度１の場合、圧縮率は１．０となり、送出されるデータの圧縮は無い。送出順序には、α、β、γの順に送出するよう規定されている。圧縮度１の場合、例えばデータ量は２５９ｋｂｐｓとなり、圧縮度が高くなるのに対応し、データ量は１３１ｋｂｐｓ、－－－、８．６ｋｂｐｓ、４．６ｋｂｐｓのように低減するように設定される。
　図５Ｂは、本実施例におけるネットワーク状態、通信状況に基づき圧縮度を算出するための圧縮度算出テーブル５４の一例を示している。同図に明らかなように、本実施例の場合、同テーブル５４の縦軸のローカルネットワーク状態と横軸の広域ネットワーク状態に基づき、圧縮度１～４が選択される。この、選択・決定された圧縮度に基づき、各イベントステータス用テーブル中の対応する圧縮度が選択・決定される。
　図６Ａ、図６Ｂに、図５Ａに示したイベント条件であるステータスの具体例として、温度センサの検出温度の急変といったセンサ１、センサ２の異常発生時というイベント条件の際に使用するステータス用テーブルの一例を示した。図６Ａにおいて、ステータス用テーブル６１は図５Ａのテーブル５３同様、テーブル構成要素として、圧縮度、圧縮率、送出順序、フィルタ種別を有し、圧縮度１、２，３に対応して、それぞれ図示の通りの圧縮率１．０、０．６、０．４を有する。
また、送出順序として、センサ１～３、監視カメラ４、アラーム１～３に対して図示の通り、異常が発生したセンサ１のデータが最初に送出されるような順序を有する。更に、フィルタ種別として、センサ１～３に対し、フィルタなし、アラーム検出結果のみ送出等が適宜選択され、監視カメラに対し、間引きなし、画像サイズ変更と間引き、人の有無といった特徴抽出結果のみ送出などが適宜選択される。例えば、圧縮度３においては、異常が発生したセンサ１のアラーム結果、監視カメラ４の特徴抽出結果、その他のセンサ２、センサ３のアラーム検出結果が送出されることとなる。
　同様に図６Ｂのステータス用テーブル６２においては、圧縮度１、２、３に対応して、それぞれ圧縮率１．０、０．６、０．３を有し、また、送出順序も図示のとおり決定される。更に、フィルタ種別も図示の通りとなる。図６Ａのステータス用テーブル６１との差異は、送出順序やフィルタ種別において、センサ１とセンサ２、監視カメラ５と監視カメラ４とが入れ替わっている点である。これは、異常発生に係るセンサのデータを最優先で送出するためである。すなわち、イベントステータス条件が異常発生の場合、当該異常発生を検出したセンサのデータが最優先され、続いてネットワークのトラフィック状況に対応した圧縮度に応じて関連する監視カメラのデータ、あるいは他のセンサのデータが優先される。
　なお、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂに示す各種テーブルはあくまで一例を示すものであり、他の要素を取り得ることは言うまでもない。
　図６Ａ，Ｂの変形例として、図１９Ａ，Ｂを示す。図１９Ａ、Ｂは、図６Ａ，Ｂをさらに具体化したもので、送出順序の項では、どの端末からくるデータであるかを特定するため、先に図１８で説明した端末種別１８２と端末ＩＤ１８３を指定する。端末種別及び端末ＩＤの情報は、通信端末２１から送られてくるパケットのヘッダ情報の中に含まれている。送出順序の項で指定されないデータ（例えば本実施例の図１９Ａにおける監視カメラ４の画像）は、ネットワーク相互接続装置１１まで集められるが管理センタ１３には送出されない。フィルタ種別の項では、送出順序の項で特定したデータに対し、フィルタリング処理部３３で加える処理の種類を指定する。例えば、圧縮度１においては、センサ１の処理前データ、監視カメラ５の処理前データ、センサ２の処理前データ、センサ３の処理前データ、の順にデータを指定する。圧縮度３においては、センサ１のアラーム検出結果(イベントステータス)、監視カメラ５の特徴抽出結果、センサ２のアラーム検出結果、センサ３のアラーム検出結果、の順に送出データを指定する。
　本実施例においては、優先度を決定、すなわち優先順位を決めた上で、送出可能な帯域に併せて、センシングデータや監視カメラデータの圧縮方法を選択するため、ネットワークのトラフィック状態に係らず、常に全ての通信端末からのデータを送出することができる。
　図８、図１４、図９、図１０を用いて、本実施例のモニタリングシステムにおけるネットワークの通信状況判断のための通信フローの一例を説明する。図８、図９、図１０の通信フローは、時刻付与を行う装置、あるいはネットワークの通信状況を判断する装置が、ネットワーク相互接続装置１１、管理センタ１３、通信端末１２であるかに対応している。
　まず、図８に示す通信フローの場合、モニタリングシステム上の通信端末１２がローカルネットワーク１４を介してネットワーク相互接続装置１１にパケット送信を行うと、装置１１は先に説明したバッファリング処理部によりバッファリング（８１）を行い、バッファリングされたパケットデータから送出するパケットデータを選択（８２）する。続いて、選択されたパケットのヘッダ情報に送出時の時刻情報を付（８３）し、広域ネットワーク１０を介して、管理センタ１３に当該パケットを送信する。管理センタ１３では、受信したパケットのヘッダ情報を、受信時の時刻情報と共に記録（８４）する。図８では、その広域送信時刻と広域受信時刻の一例を例示した。
　そして、管理センタ１３は、この時刻差情報等を、ネットワーク相互接続装置１１に、逐次フィードバック情報として送信する。この逐次フィードバック情報を受信したネットワーク相互接続装置１１は、広域受信時刻と広域送信時刻の時刻差のフィードバック情報を蓄積し、その統計処理により、広域ネットワーク１０の通信状況を判断することができる。このネットワーク相互接続装置１１における統計処理を図１４で説明する。なお、この統計処理は、先に説明した図１１のプログラム格納用メモリ１３３に記憶された統計処理プログラムを、ＣＰＵ１３２が実行するソフトウェア処理によって実現することができる。この統計処理プログラムは、図３に示したネットワーク相互接続装置１１の構成の広域ネットワーク状況推定処理部３７に含まれるものである。
　図１４の１４１は、上述した時刻差の統計データの確率分布を示すグラフである。図１４のグラフ１４１の横軸は、上述の時刻差を表し、縦軸は蓄積されたデータ遅延量（時刻差）の発生確率分布を示している。統計処理プログラムは、確率密度が最大１４２となる時刻差に対応する遅延量が、予め閾値設定した「余裕」「通常」「混雑」のどの領域に含まれるかにより、通信状況を判断する。この判断の指標として、確率密度が最大となる時の値だけでなく、累積確率が所定値ｎパーセンテージより大きい（累積確率＞ｎ％）となる時の値を使っても良い。また、領域区分は図示のような３領域とは限らず、より細かく分割することも可能であることは言うまでもない。いずれにしても、このような統計処理プログラム自身は容易に入手可能である。
　次に、図９に示す処理フローの場合を説明する。なお、説明は、図８との差分を中心に説明する。ネットワーク相互接続装置１１から選択されたパケットデータが送信されると、管理センタ１３は、受信したパケットのヘッダ情報を、受信時の時刻情報と共に記録（８４）、この時刻情報を元に時刻差情報の統計処理を行い、広域ネットワーク１０の通信状況を判断（９１）する。図９の処理フローにおいては、図８と異なり、統計処理に基づく広域ネットワーク１０の通信状況の判断を管理センタ１３が行い、その結果をパケット送信元のネットワーク相互接続装置１１に周期的にフィードバックする。この周期的なフィードバック情報は、先に説明した図３の広域ネットワーク状況推定処理部３７に送られることは言うまでもない。
　続いて、図１０に示す処理フローの場合を説明する。この処理フローの場合、通信端末１２がパケット生成を行った場合、ヘッダに時刻情報を付与（１０１）し、当該パケット送信を行う。ネットワーク相互接続装置１１は、受信したパケットのヘッダ情報を、受信時の時刻情報と共に記録（１０２）する。その後、図８、図９の処理と同様な処理を経て、管理センタ１３は、装置１１から受信したパケットのヘッダ情報を、受信時の時刻情報と共に記録（１０３）する。本処理フローの場合、記録される時刻情報は、広域送信時刻、広域受信時刻に加え、パケット生成時刻とローカル受信時刻を含んでいる。ここで、ローカル受信時刻とは、ローカルネットワーク１４を介してネットワーク相互接続装置１１がパケットを受信したときの時刻情報であることは言うまでもない。
　これらの時刻情報は、逐次フィードバックにより、ネットワーク相互接続装置１１に送信され、装置１１では、ローカル受信時刻とパケット生成時刻との差分情報からローカルネットワーク１４の通信状況を判断（１０４）、同様に広域ネットワーク１０の通信状況を判断（８５）する。なお、この変形例として、ネットワーク相互接続装置１１から管理センタ１３に送信するパケットのパケット生成時刻とローカル受信時刻については、装置１１中に蓄積しておき、その蓄積データを用いて時刻差の統計処理を行い、ローカルネットワーク１４の通信状況を判断することもできる。いずれの場合においても、図３に示したネットワーク相互接続装置１１の構成の一つであるローカルネットワークデータ統計処理部３５がこの統計処理を行うことは言うまでもない。
　続いて、図７を用いて、以上詳述した第１の実施例のデータ送出方法の効果を説明する。図７では、本実施例の構成を用いない従来方式と、本実施例の方法の両方を比較して示した。図７の上段に示す従来方式の場合においては、通常時において、優先度の高い、温度センサなどのデータレートは低いが、一定間隔で確実に送りたいセンサ１～３に対応するセンシングデータ７１～７３はQoS帯域保証されており、一定のデータ送出量を確保できる。一方、データレートは高いが通常時は優先度の低い監視カメラ４については、ベストエフォート通信により、送れる範囲でなるべく沢山送信するため、そのデータ送出量は変動する。ここで、アラーム検出により監視対象の異常発生を認識し、監視カメラデータ７４の優先度を上げると、QoS帯域保証が監視カメラデータ７４に独占され、優先度の低いセンサデータ７２、７３を送ることができないことになる。更に、アラート発生時のみ、QoS保証帯域を広げようとした場合、そのときのネットワークのトラフィック状態によっては、必ずしも必要なQoS保証帯域を確保できない。
　一方、図７の下段に示す本実施例の場合においては、上述の通り、優先度を決定、すなわち優先順位を決めた上で、送出可能な帯域７５に併せて、センシングデータ７１、監視カメラデータ７４、センシングデータ７２、７３の圧縮方法を選択するため、ネットワークのトラフィック状態に係らず、常に全ての通信端末からのデータを送出することができる。
　以上詳述したように、本実施例のモニタリングシステムにおいては、ステータスに応じて、複数の通信端末からのデータの優先順序を決定し、更にネットワークで送出可能な帯域にあわせて圧縮方法を選択するため、ネットワークのトラフィック状態に係らず、複数の通信端末からのデータをその優先度に応じた送出順序で、全て送信することが可能となる。
　次に、広域ネットワーク状況推定処理部の第２の実施例として、ＴＣＰによるフロー制御のウィンドウサイズ情報を使用する場合を説明する。
　ＴＣＰによるフロー制御では、データを受信する側が送信する側にデータを受け取った旨を知らせるＡＣＫ(Acknowledge)信号を返す際、ＴＣＰヘッダのフォーマットに合わせてウィンドウサイズ情報を伝える。このウィンドウサイズ情報は、受信する側が一度に受け取れるパケット量、すなわち受信する側のバッファの空き具合を表す。ウィンドウサイズが小さい時は送信側で送り出す量を減らすことでパケットの輻輳を低減し、ウィンドウサイズが大きい時は送信側で送り出す量を増やすことでスループットを上げるよう制御する。このウィンドウサイズ情報は、上述した第１の実施例で説明した広域ネットワーク状況と必ずしも一致はしないが、広域ネットワーク状況の判断指標の一つとして利用可能であり、図３に示したネットワーク相互接続装置１１の広域ネットワーク状況推定処理部３７においてＴＣＰヘッダ内のウィンドウサイズ情報を抽出し、利用することができる。
　次に、第３の実施例として、モニタリングシステムの他の通信システムの構成例について説明する。
　図１５に第３の実施例に係る、各種のモニタリングを実現可能なモニタリングシステムの全体構成図を示す。同図において、図１の通信システムとの差分は、図１５の通信システムにおいては、三層モデルになっており、ローカルエリアネットワーク１４のエッジノード２９にセンサ２６、２７、監視カメラ２８、更には監視装置などが接続され、エッジノード２９がセンシングデータやカメラデータのフィルタリングを行う。すなわち、実施例１、２におけるネットワーク相互接続装置１１のフィルタリング処理部の役割を一部分担する構成とすることができる。
　次に、第４の実施例として、プラント設備の遠隔監視システムの構成例について説明する。
　図１６に第４の実施例に係る、プラント設備の遠隔監視システムの全体構成図を示す。同図では、プラント設備内ネットワーク１６１に、監視カメラ１（１６２）、監視カメラ２（１６８）音声通信端末１（１６３）が接続される。ネットワーク相互接続装置１１がカメラ画像や音声データのフィルタリングを行い、広域ネットワーク１０を介して、管理センタ１３内の音声通信端末１６４と監視モニタ１６５に接続される。プラント設備にある監視カメラ１６２からの映像は、管理センタ内にある監視モニタ１６５に表示される。管理センタ１３にいる監視員１６７は、監視モニタ１６５の映像を見て、プラント設備内の状況を把握することが出来る。プラント設備にいる作業員１６６は、必要に応じて、プラント設備側の音声通信端末１６３と、管理センタ側の音声通信端末１６５を介して、管理センタにいる監視員１６７と通話することが出来る。音声通信は、作業員１６６からも、監視員１６７からも開始することが出来る。音声通信を開始したい時には、作業員１６６は音声通信端末１６３を通じて、音声伝送開始要求コマンドをネットワーク相互接続装置１１に送信する。監視員１６７も同様に、音声通信端末１６５を通じて、音声伝送開始要求コマンドをネットワーク相互接続装置１１に送信する。
　第４の実施例においても、図４と同様に優先度制御部３４の優先順／フィルタ種別選択処理部３７の処理を行う。本実施例の場合、イベント検知４１の内容であるイベントステータスとしては、「音声通信端末１６３または１６５からの音声伝送開始要求コマンドの検知」や、「伝送パケットの解析による音声伝送の検知」等音声通信に関するイベントが検知された際のステータスと、検知されない際のステータスが考えられる。
　図１７Ａ、図１７Ｂに、上記音声イベント検知の際に使用するステータス用テーブルの一例を示す。図１７Ａにおいて、ステータス用テーブル１７１は図５Ａのテーブル５３同様、テーブル構成要素として、圧縮度、圧縮率、送出順序、フィルタ種別を有し、圧縮度１、２，３に対応して、それぞれ図示の通りの圧縮率１．０、０．６、０．４を有する。送出順序の項では、どの端末からくるデータであるかを特定するため、先に図１８で説明した端末種別１８２と端末ＩＤ１８３を指定する。フィルタ種別の項では、送出順序の項で特定したデータに対し、フィルタリング処理部３３で加える処理の種類を指定する。本実施例の場合、送出順序の項で指定される端末種別は「監視カメラ」と「音声通信端末」の２種類となる。また、端末ＩＤは実施例１と異なり、「監視カメラ」１～ｎ、「音声通信端末」１～ｎ、と端末種別毎に付与する。図１７Ａのテーブル１７１は、前述の音声に関するイベントが検知されていない場合のステータス用テーブルを想定しており、送出順序は圧縮度によらず、「監視カメラ」１～ｎ、「音声通信端末」１～ｎの順に指定する。「音声通信端末」については、フィルタ種別も圧縮度によらず、常に「圧縮」を指定する。「監視カメラ」のフィルタ種別は、圧縮度に応じて、圧縮度１ではフィルタリングなし、圧縮度２では「間引き・縮小・圧縮」、圧縮度３では「特徴抽出」を指定する。
　同様に図１７Ｂのステータス用テーブル１７２は、前述の音声に関するイベントが検知された場合のステータス用テーブルを想定しており、図１７Ａのステータス用テーブル１７１との差異は、送出順序やフィルタ種別において、音声イベントが検知された音声通信端末１のデータを優先的に送出する点である。他の送出データは図４の処理フローによって選択された圧縮度に応じてフィルタリングを適用する。
　第４の実施例によれば、ネットワーク相互接続装置１１は前述の音声に関するイベント検知によってカメラ画像、音声間の優先度を決定し、プラント設備内ネットワークと広域ネットワークの状態に対応して圧縮度を選択することで、ネットワークのトラフィック状態に係らず、通話品質の高い音声通信が可能である。
　本発明はセンサや監視カメラを利用したモニタリングシステム、特に広帯域網の帯域制限を考慮した優先度制御を行うモニタリング技術として有用である。
１０…広域ネットワーク
１１…ネットワーク相互接続装置
１２…通信端末
１３…管理センタ
１４…ローカルネットワーク
２０…監視装置
２１…センサ１
２２…センサ２
２３…センサ３
２４…監視カメラ４
２５…監視カメラ５
２６、２７…センサ
２８…カメラ
２９…エッジノード
３１…ローカルネットワーク通信処理部
３２…バッファリング処理部
３３…フィルタリング処理部
３４…優先度制御部
３５…ローカルネットワークデータ統計処理部
３６…広域ネットワーク状況推定処理部
３７…優先順/フィルタ種別選択処理部
３８…送出データ選択処理部
３９…広域ネットワーク通信処理部
５１、５２、５３…ステータスＡ、Ｂ、Ｃ用テーブル
６１、６２、１７１、１７２…ステータス用テーブル
７１、７２、７３…センシングデータ
７４…監視カメラデータ
７５…送出可能な帯域
１１１、１２１…ローカルネットワーク通信Ｉ／Ｆ
１１２、１２２、１３２…ＣＰＵ
１１３１２３、１３３…プログラム格納用メモリ
１１４、１２４、１３４…演算用メモリ
１１５、１３５…ハードウェアアクセラレータ
１１６、１２６、１３６…広域ネットワーク通信Ｉ／Ｆ
１１７、１２７、１３７…内部バス。
１６１…プラント設備内ネットワーク
１６２、１６８…監視カメラ
１６３、１６４…音声通信端末
１６５…監視モニタ
１６６…作業員
１６７…監視員
１８０…ヘッダ情報
１８１…センシング情報
１８２…端末種別
１８３…端末ＩＤ
１８４…時刻情報。

Claims (20)

  1. 複数の通信端末が接続される第１のネットワークと管理センタが接続される第２のネットワークとを相互接続するネットワーク相互接続装置を用いたモニタリングシステムであって、
    前記ネットワーク相互接続装置は、前記複数の通信端末からのイベントステータスに応じた前記管理センタへの送出データの優先順に基づき前記送出データを選択し、前記イベントステータス及び前記第２のネットワークの通信状況に応じた前記送出データのデータ圧縮方法を選択する、
    ことを特徴とするモニタリングシステム。
  2. 請求項１に記載のモニタリングシステムであって、
    前記複数の通信端末は、少なくとも１個のセンサと、少なくとも１個のカメラを含む、
    ことを特徴とするモニタリングシステム。
  3. 請求項１に記載のモニタリングシステムであって、
    前記ネットワーク相互接続装置は、
    処理部と記憶部を備え、
    前記記憶部に前記イベントステータスに対応し、前記送出データの送出順序を記憶するテーブルを記憶しており、
    前記処理部は、前記イベントステータスに対応する前記テーブルに基づき、前記送出データの送出順序を決定する、
    ことを特徴とするモニタリングシステム。
  4. 請求項１に記載のモニタリングシステムであって、
    前記ネットワーク相互接続装置において、
    前記第２のネットワークの通信状況は、前記送出データの前記第２のネットワークへの送信時刻と前記送出データの前記管理センタでの受信時刻の時刻差に基づいて決定される、
    ことを特徴とするモニタリングシステム。
  5. 請求項１に記載のモニタリングシステムであって、
    前記ネットワーク相互接続装置は、
    前記送出データの前記第２のネットワークへの送信時刻と前記送出データの前記管理センタでの受信時刻の時刻差に基づき、前記管理センタが決定した前記第２のネットワークの通信状況を、前記管理センタから周期的にフィードバックされる、
    ことを特徴とするモニタリングシステム。
  6. 第１のネットワークを介して複数の通信端末からのデータを受信し、第２のネットワークを介して管理センタに送信するよう制御する通信制御装置であって、
    前記第１のネットワークと前記第２のネットワークとそれぞれ通信を行う通信部と、処理部と、記憶部とを備え、
    前記処理部は、
    前記通信部を介して前記複数の通信端末からの前記データのフィルタリング処理によりイベントステータスを抽出し、前記第２のネットワークの通信状況を推定し、
    前記通信状況に応じて送出すべき前記データの圧縮度を選択し、
    前記イベントステータスと前記圧縮度に基づき、送出すべき前記データの優先順と圧縮方法を決定する、
    ことを特徴とする通信制御装置。
  7. 請求項６に記載の通信制御装置であって、
    前記複数の通信端末は、少なくとも１個のセンサと、少なくとも１個のカメラを含む、
    ことを特徴とする通信制御装置。
  8. 請求項６に記載の通信制御装置であって、
    前記記憶部は、
    前記イベントステータスに対応し、送出すべき前記データの送出順序を記憶するテーブルを記憶しており、
    前記処理部は、
    前記イベントステータスに対応する前記テーブルに基づき、送出すべき前記データの送出順序を決定する、
    特徴とする通信制御装置。
  9. 請求項６に記載の通信制御装置であって、
    前記処理部は、
    前記第２のネットワークの通信状況を、送出すべき前記データの前記第２のネットワークへの送信時刻と前記データの前記管理センタでの受信時刻の時刻差に基づいて決定する、
    ことを特徴とする通信制御装置。
  10. 請求項６に記載の通信制御装置であって、
    前記処理部は、
    前記送出データの前記第２のネットワークへの送信時刻と前記送出データの前記管理センタでの受信時刻の時刻差に基づき、前記管理センタが決定した前記第２ネットワークの通信状況を、前記管理センタから周期的にフィードバックされる、
    ことを特徴とする通信制御装置。
  11. 請求項６に記載の通信制御装置であって、
    前記処理部は、
    前記通信部を介して受信した前記管理センタからの受信データに基づき、前記ネットワークの通信状況を推定する、
    ことを特徴とする通信制御装置。
  12. 通信部と、処理部と、記憶部とを備え、第１のネットワークを介して複数の通信端末からのデータを受信し、第２のネットワークを介して管理センタに送信する通信装置の通信制御方法であって、
    前記処理部は、
    前記通信部を介して前記複数の通信端末からの前記データに基づきイベントステータスを抽出し、前記ネットワークの通信状況を推定し、
    前記通信状況に応じて送出すべき前記データの圧縮度を選択し、
    前記イベントステータスと前記圧縮度に基づき、送出すべき前記データの優先順と圧縮方法を決定する、
    ことを特徴とする通信制御方法。
  13. 請求項１２に記載の通信制御方法であって、
    前記複数の通信端末は、少なくとも１個のセンサと、少なくとも１個のカメラを含む、
    ことを特徴とする通信制御方法。
  14. 請求項１２に記載の通信制御方法であって、
    前記処理部は、
    前記通信部を介して受信した前記管理センタからの受信データに基づき、前記ネットワークの通信状況を推定する、
    ことを特徴とする通信制御方法。
  15. 請求項１２に記載の通信制御方法であって、
    前記通信状況は、前記第２のネットワークの通信状況である、
    ことを特徴とする通信制御方法。
  16. 請求項１５に記載の通信制御方法であって、
    前記処理部は、
    前記第２のネットワークの通信状況を、送出すべき前記データの前記第２のネットワークへの送信時刻と前記データの前記管理センタでの受信時刻の時刻差に基づいて決定する、
    ことを特徴とする通信制御方法。
  17. 請求項１５に記載の通信制御方法であって、
    前記処理部は、
    前記送出データの前記第２のネットワークへの送信時刻と前記送出データの前記管理センタでの受信時刻の時刻差に基づき、前記管理センタが決定した前記第２のネットワークの通信状況を、周期的に前記管理センタからフィードバックされる、
    ことを特徴とする通信制御方法。
  18. 請求項３に記載のモニタリングシステムであって、
    前記複数の通信端末は、少なくとも１個の音声通信端末と、少なくとも１個のカメラを含み、
    前記イベントステータスとして、音声通信に関するイベントが検知された際のステータスと、検知されない際のステータスを含む、
    ことを特徴とするモニタリングシステム。
  19. 請求項８に記載の通信制御装置であって、
    前記複数の通信端末は、少なくとも１個の音声通信端末と、少なくとも１個のカメラを含み、
    前記イベントステータスとして、音声通信に関するイベントが検知された際のステータスと、検知されない際のステータスを含む、
    ことを特徴とする通信制御装置。
  20. 請求項１３に記載の通信制御方法であって、
    前記イベントステータスとして、音声通信に関するイベントが検知された際のステータスと、検知されない際のステータスを含む、
    ことを特徴とする通信制御方法。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102938835A (zh) * 2012-11-15 2013-02-20 中国科学技术大学 一种火场视频及火情数据传输的方法及系统
JP2014022786A (ja) * 2012-07-12 2014-02-03 Ntt Data Corp データベース駆動データ通知システム、方法及びプログラム。
JP2015170211A (ja) * 2014-03-07 2015-09-28 富士通株式会社 情報処理プログラム、情報処理方法、及び情報処理装置
US9225650B2 (en) 2012-07-12 2015-12-29 Hitachi, Ltd. Network system, gateway, and packet delivery method
JP2016154359A (ja) * 2016-03-29 2016-08-25 株式会社エヌ・ティ・ティ・データ データベース駆動データ通知システム、方法及びプログラム。
JP2018186391A (ja) * 2017-04-26 2018-11-22 日本電信電話株式会社 転送装置、転送方法及びプログラム
JP2019040394A (ja) * 2017-08-25 2019-03-14 株式会社日立製作所 計算機及び計算機システム
JP2020045238A (ja) * 2018-09-21 2020-03-26 村田機械株式会社 搬送車システム

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9647906B2 (en) 2012-11-02 2017-05-09 Rockwell Automation Technologies, Inc. Cloud based drive monitoring solution
CN105052106B (zh) * 2013-03-15 2018-01-02 柏思科技有限公司 用于接收和传输互联网协议(ip)数据包的方法和系统
JP6213094B2 (ja) * 2013-09-20 2017-10-18 株式会社Ｊｖｃケンウッド カメラシステム、マスターカメラ装置およびスレーブカメラ装置
GB2535093C (en) * 2013-12-11 2021-03-31 Mitsubishi Electric Corp Information processing apparatus, information processing method, and program
JP6500517B2 (ja) * 2015-03-10 2019-04-17 住友電気工業株式会社 路側通信装置、データ中継方法、中央装置、コンピュータプログラム、及びデータ処理方法
US10142243B2 (en) * 2016-09-12 2018-11-27 Citrix Systems, Inc. Systems and methods for quality of service reprioritization of compressed traffic
US10880409B2 (en) 2017-02-20 2020-12-29 Cisco Technology, Inc. Mixed qualitative, quantitative sensing data compression over a network transport
EP3646300B1 (en) * 2017-06-28 2023-06-28 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Video management system and method for retrieving and storing data from surveillance cameras
JP6977600B2 (ja) * 2018-02-14 2021-12-08 オムロン株式会社 制御装置、制御システム、制御方法、および、制御プログラム
US11323377B2 (en) * 2019-04-09 2022-05-03 Charter Communications Operating, Llc Dynamic prioritization of data flows
CN113810927A (zh) * 2020-06-15 2021-12-17 索尼公司 用于无线通信的电子设备和方法、计算机可读存储介质
CN111880983B (zh) * 2020-08-04 2021-12-14 北京天融信网络安全技术有限公司 一种can总线异常检测方法及装置
CN112565016B (zh) * 2020-12-04 2022-09-30 北京奇艺世纪科技有限公司 异常时延的定位方法、系统、装置、电子设备及存储介质
WO2023286342A1 (ja) * 2021-07-15 2023-01-19 ソニーグループ株式会社 通信装置、通信方法及び通信システム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07203053A (ja) * 1993-12-29 1995-08-04 Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kk 遠隔監視システム
JP2001211450A (ja) * 2000-01-27 2001-08-03 Mega Chips Corp 撮像システム
JP2004120201A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Sony Corp 撮像装置および方法
JP2005071007A (ja) * 2003-08-22 2005-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd センサシステムおよびそのプログラム

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000183960A (ja) * 1998-12-14 2000-06-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd フレームリレー端末
JP2000332761A (ja) * 1999-05-18 2000-11-30 Sony Corp 転送装置および転送方法
US20020106070A1 (en) * 2000-10-27 2002-08-08 Elsey Nicholas J. Technique for effectively capturing and processing event data
US7319667B1 (en) * 2000-11-15 2008-01-15 Cisco Technology, Inc. Communication system with priority data compression
US7839926B1 (en) * 2000-11-17 2010-11-23 Metzger Raymond R Bandwidth management and control
US8270423B2 (en) * 2003-07-29 2012-09-18 Citrix Systems, Inc. Systems and methods of using packet boundaries for reduction in timeout prevention
JP2005136613A (ja) * 2003-10-29 2005-05-26 Hitachi Kokusai Electric Inc ネットワーク監視システム
US20050132414A1 (en) * 2003-12-02 2005-06-16 Connexed, Inc. Networked video surveillance system
CN1645936A (zh) 2005-01-27 2005-07-27 武汉汉网高技术有限公司 基于无线局域网的家庭智能数字监控系统
US20070185989A1 (en) * 2006-02-07 2007-08-09 Thomas Grant Corbett Integrated video surveillance system and associated method of use
JP2007228081A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Oki Electric Ind Co Ltd 無線通信装置、無線通信方法及び無線アクセス装置
JP5454992B2 (ja) 2008-01-18 2014-03-26 株式会社日立製作所 映像ネットワークシステム
WO2010042578A1 (en) * 2008-10-08 2010-04-15 Citrix Systems, Inc. Systems and methods for real-time endpoint application flow control with network structure component
WO2010042580A1 (en) * 2008-10-08 2010-04-15 Citrix Systems, Inc. Systems and methods for allocating bandwidth by an intermediary for flow control

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07203053A (ja) * 1993-12-29 1995-08-04 Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kk 遠隔監視システム
JP2001211450A (ja) * 2000-01-27 2001-08-03 Mega Chips Corp 撮像システム
JP2004120201A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Sony Corp 撮像装置および方法
JP2005071007A (ja) * 2003-08-22 2005-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd センサシステムおよびそのプログラム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KAZUSHI SHINTANI ET AL.: "A Design of a Home- server with Remote Monitoring and Development of its Prototype", IPSJ SIG NOTES, vol. 2002, no. 118, 13 December 2002 (2002-12-13), pages 55 - 60 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014022786A (ja) * 2012-07-12 2014-02-03 Ntt Data Corp データベース駆動データ通知システム、方法及びプログラム。
US9225650B2 (en) 2012-07-12 2015-12-29 Hitachi, Ltd. Network system, gateway, and packet delivery method
CN102938835A (zh) * 2012-11-15 2013-02-20 中国科学技术大学 一种火场视频及火情数据传输的方法及系统
JP2015170211A (ja) * 2014-03-07 2015-09-28 富士通株式会社 情報処理プログラム、情報処理方法、及び情報処理装置
JP2016154359A (ja) * 2016-03-29 2016-08-25 株式会社エヌ・ティ・ティ・データ データベース駆動データ通知システム、方法及びプログラム。
JP2018186391A (ja) * 2017-04-26 2018-11-22 日本電信電話株式会社 転送装置、転送方法及びプログラム
JP2019040394A (ja) * 2017-08-25 2019-03-14 株式会社日立製作所 計算機及び計算機システム
JP2020045238A (ja) * 2018-09-21 2020-03-26 村田機械株式会社 搬送車システム
JP7192345B2 (ja) 2018-09-21 2022-12-20 村田機械株式会社 搬送車システム

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Publication number Publication date
JP5406362B2 (ja) 2014-02-05
JPWO2011102317A1 (ja) 2013-06-17
US8879577B2 (en) 2014-11-04
US20120320928A1 (en) 2012-12-20
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CN102763386A (zh) 2012-10-31

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