WO2022091917A1 - 情報処理端末及びセンシングシステム - Google Patents

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WO2022091917A1
WO2022091917A1 PCT/JP2021/038837 JP2021038837W WO2022091917A1 WO 2022091917 A1 WO2022091917 A1 WO 2022091917A1 JP 2021038837 W JP2021038837 W JP 2021038837W WO 2022091917 A1 WO2022091917 A1 WO 2022091917A1
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sensor
container
application
information processing
device file
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PCT/JP2021/038837
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理宇 平井
圭記 中村
匡 嶋田
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株式会社日立製作所
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Publication date
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    • G06F2009/45591—Monitoring or debugging support

Definitions

  • the present invention relates to a sensing system that processes sensors with a plurality of information processing terminals.
  • the application executed on the SoC can reduce the processing load on the server side by arranging a large number of inexpensive information processing terminals and performing distributed processing by using the container distribution technology.
  • Patent Document 1 International Publication No. 2018/20610
  • Patent Document 1 International Publication No. 2018/20610
  • the information processing terminal When distributing a container image file from a management computer to an information processing terminal using SoC using container distribution technology and processing the sensing data of a sensor connected to the I / O interface of the information processing terminal, the information processing terminal After starting the OS of, start the container on the terminal side.
  • the OS of the information processing terminal When the OS of the information processing terminal recognizes the sensor connected to the I / O interface after booting, it generates the device file of the sensor. Then, the application started on the container of the information processing terminal acquires the generated device file and acquires the sensing data of the sensor.
  • the time it takes for the OS of the information processing terminal to recognize the sensor connected to the I / O interface and generate the device file varies depending on the type of sensor and the manufacturer.
  • an inexpensive sensor can be used, but the time required to generate a device file varies greatly depending on the manufacturer and the type of sensor.
  • the device file of the sensor connected to the I / O interface is generated before the device file of the container is generated.
  • the application could be started.
  • the OS on the information processing terminal recognizes the sensor and generates a device file according to the type of sensor and the manufacturer. Since the time until is different, it is necessary for the administrator of the management computer or the like to collect the information of the sensor and the OS. In this case, every time a sensor installed in a factory or a site is replaced, it takes time and effort to collect sensor information on the management computer side, and the cost for managing a large number of sensors and information processing terminals increases. There was a problem.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to offload the state management of the sensor connected to the I / O interface of the information processing terminal to the information processing terminal side.
  • the present invention is an information processing terminal having a processor, a memory, a communication unit, and a sensor, a container receiving unit that receives a container image via the communication unit, and a container when the container image is received. It has a container execution unit that starts and executes an application included in the previous container image, the container starts the application based on the recognition status of the sensor, and the application is acquired from the sensor. Performs a predetermined process on the sensing data.
  • the present invention makes it possible to offload the state management of the sensor connected to the information processing terminal (edge terminal) to the information processing terminal.
  • the management computer does not need to manage the sensor on the information processing terminal side, and the cost for introducing and operating the sensing system can be reduced.
  • FIG. 1 is a diagram showing Example 1 of the present invention and showing an example of processing performed by a sensing system. It is a flowchart which shows Example 1 of this invention and shows an example of the process performed at an edge terminal.
  • FIG. 1 is a time chart showing Example 1 of the present invention and showing an example of processing performed by a sensing system. It is a time chart which shows the conventional example and shows an example of the processing performed in a sensing system.
  • Example 1 is a diagram showing Example 1 of the present invention and showing an example of processing performed by a sensing system. It is a figure which shows Example 1 of this invention and shows an example of the composition screen displayed on the management computer. It is a figure which shows Example 1 of this invention and shows an example of the management screen displayed on the management computer.
  • FIG. 2 is a flowchart showing Example 2 of the present invention and showing an example of processing performed by an edge terminal. It is a figure which shows Example 2 of this invention and shows an example of the management screen displayed on the management computer. It is a figure which shows Example 2 of this invention and shows an example of the management screen displayed on the management computer.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention and showing an outline of a sensing system.
  • the information detected by the sensors 7-1 to 7-n installed in a factory or the like and detecting the operating state of the device or the like is transmitted by the edge terminals (information processing terminals) 1-1 to 1-n.
  • An example of collecting each of them and analyzing the operating state of each factory or the like with the application server 300 is shown.
  • the edge terminal is not individually specified, the reference numeral "1" is used, omitting "-" and subsequent "-”. The same applies to the signs of other components.
  • a sensor 7 is connected to the edge terminal 1, and each edge terminal 1 is connected to the management computer 100, the application server 300, and NAS (Network Attached Storage) via the network 120.
  • NAS Network Attached Storage
  • the management computer 100 manages the information processing performed by the edge terminal 1 as container image files 60-1 to 60-n, and executes the container orchestration 110 that distributes the container image file 60 to each edge terminal 1.
  • the management computer 100 generates information processing according to the type of the sensor 7 of the edge terminal 1 as a container image file 60 by combining an application and an Ai model, and distributes the information processing to the edge terminal 1 at a predetermined timing.
  • Each edge terminal 1 has a container execution unit 50 that executes the received container image file 60, starts a container, and executes an application in the container image file 60.
  • the container image file 60 of this embodiment includes an application that acquires information from the sensor 7 and causes the Ai model to recognize it, and a monitoring unit that monitors the state of the sensor 7 (generation of a device file), as described later.
  • a monitoring unit that monitors the state of the sensor 7 (generation of a device file), as described later.
  • the sensor 7 a camera can be used, the Ai model recognizes an image from the camera, and the application of the edge terminal 1 stores the recognition result in the processing result 210 of the NAS 200.
  • the application server 300 acquires the processing result 210 of the NAS 200 and executes a predetermined analysis.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the management computer 100.
  • the management computer 100 is a computer including a processor 101, a memory 102, a storage device 103, an input device 104, an output device 105, and a network interface 106.
  • the program of the container orchestration 110 is loaded into the memory 102 and executed by the processor 101.
  • the storage device 103 stores the container image files 60-1 to 60-n delivered by the container orchestration 110 to each edge terminal 1.
  • the container image file 60-1 includes an application 61-1, an Ai (Artificial Integrity) model 62-1 by machine learning, and a device file monitoring unit 63-1 that monitors the recognition status of the sensor 7 on the edge terminal 1. The same applies to the other container image files 60-2 to 60-n.
  • Ai Artificial Integrity
  • the application 61 and the Ai model 62 are combined according to the delivery destination, the type of the sensor 7 of the edge terminal 1, and the like.
  • the combination of the application 61 and the Ai model 62 of the container image file 60 may be set in advance by the administrator or the like, or the container image file 60 combining the application 61 and the Ai model 62 selected by the administrator or the like. May be generated.
  • the input device 104 is composed of a keyboard, a mouse, a touch panel, or the like.
  • the output device 105 is composed of a display or the like.
  • the network interface 106 is connected to the network 120 and communicates with an external device.
  • the container orchestration 110 delivers the designated container image file 60 to the designated edge terminal 1 via the input device 104. Further, the container orchestration 110 may accept the combination of the application 61 and the Ai model 62 via the input device 104 and generate the container image file 60.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the edge terminal 1-1.
  • the edge terminal 1-1 is a computer including a processor 2, a memory 3, a storage device 4, a network interface 5, an I / O interface 6, and a GPU ((Graphics Processing Unit)) 8.
  • a sensor 7 is connected to the I / O interface 6.
  • the edge terminal 1 can be configured by an inexpensive device using a SoC (System on a Chip), and the SoC includes a processor 2, a memory 3, a storage device 4, a network interface 5, and an I / O interface. 6 and GPU 8 can be included.
  • SoC System on a Chip
  • USB Universal Serial Bus
  • I / O interface 6 an inexpensive device such as a USB camera can be adopted as the sensor 7.
  • the sensor 7 is not limited to the camera, and a sensor corresponding to a monitoring target such as vibration (acceleration), temperature, pressure, voice, or object detection can be adopted.
  • the sensor 7 can be easily attached and detached, no special technique is required to replace the sensor 7, and the operating cost at the site where the edge terminal 1 is arranged is suppressed. can do.
  • the I / O interface 6 is not limited to the wired connection, and a wireless connection such as Bluetooth or WiFi can be adopted.
  • the OS 10, the container receiving unit 40, the container executing unit 50, and the NAS writing unit 70 are loaded into the memory 102 as programs and executed by the processor 101. Further, the memory 102 stores the container image file 60-1 received by the container receiving unit 40 and the device table 20 that manages the device file 30 generated by the OS 10.
  • the device file monitoring unit 63 When the container execution unit 50 starts the container, the device file monitoring unit 63 is first started from the container image file 60-1 received by the container reception unit 40. Then, the device file monitoring unit 63 executes the application 61-1 and the Ai model 62-1 according to the situation in which the OS 10 recognizes the sensor 7. The Ai model 62-1 can be executed by the GPU 8. In this embodiment, the situation in which the OS 10 generates the device file 30 of the sensor 7 is used as the recognition status of the sensor 7 monitored by the device file monitoring unit 63.
  • the NAS writing unit 70 writes the processing result of the application 61-1 executed in the container to the processing result 210 of the NAS 200.
  • the application 61-1 causes the Ai model 62-1 to recognize the sensing data detected by the sensor 7, and outputs the information including the recognition result as the processing result.
  • the OS 10 When the OS 10 recognizes the sensor 7 after starting or restarting, it generates device information including the recognized physical identifier (physical ID) of the sensor 7 as a device file 30.
  • the device file monitoring unit 63-1 registers the information of the device file 30 in the device table 20.
  • the device file monitoring unit 63-1 monitors the device file 30, and when it detects that the device file 30 has been generated, it starts the application 61-1 to start predetermined information processing.
  • the application 61-1 When the application 61-1 is started, it can read the information of the sensor 7 with reference to the device table 20 and access the sensor 7 to acquire the sensing data.
  • the application 61 may directly acquire the device file 30, acquire the physical identifier (physical ID) of the sensor 7, and acquire the sensing data from the sensor 7.
  • the device file 30 is composed of a general-purpose file name used by the OS 10, such as "video1".
  • the file name of the device file 30 is registered, for example, "/ dev / video0" or "/ dev / video1".
  • the container execution unit 50 starts the container, and first, the device file monitoring unit 63 is started to start the device of the sensor 7. Monitor the generation status of the file 30.
  • the device file monitoring unit 63 starts the application 61-1 after detecting that the OS 10 has generated the device file 30, so that the device file can be created depending on the type and manufacturer of the sensor 7, as in the conventional example. It is possible to absorb fluctuations in the time until it is generated. As a result, the container application 61-1 can surely acquire the information of the device file 30, and can surely process the sensing data detected by the sensor 7.
  • the processor 2 operates as a functional unit that provides a predetermined function by executing a process according to the program of each functional unit.
  • the processor 2 functions as a container execution unit 50 by executing a process according to the container execution unit program. The same applies to other programs.
  • the processor 2 also operates as a functional unit that provides each function of a plurality of processes executed by each program.
  • a computer and a computer system are devices and systems including these functional parts.
  • the network interface 5 is connected to the network 120 and communicates with the management computer 100 and the NAS 200.
  • the storage device 4 is composed of a non-volatile storage medium and can hold programs of the OS 10, the container receiving unit 40, and the container executing unit 50.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of processing performed by the sensing system.
  • the user of the management computer 100 associates the sensor with the site where the container image file 60 is distributed on the configuration screen 150 displayed on the output device 105 (S1).
  • the container receiving unit 40 and the container executing unit 50 are installed (S2).
  • the edge terminal 1 connects to the network 120 and notifies the management computer 100 of the information of the edge terminal 1 (S3).
  • the management computer 100 When the management computer 100 receives the information (identifier) of the edge terminal 1, it displays the identifier of "Dev # N" in the "edge terminal” column of the configuration screen 150 (S4). The user of the management computer 100 associates the identifier of the sensor 7 (Cam # N) with the identifier of the edge terminal 1 (Dev # N) on the configuration screen 150 (S5).
  • the management computer 100 selects the application 61 and the Ai model 62 to be executed on the edge terminal 1 and distributes them as a container image file 60 to the edge terminal 1 (S6).
  • the application 61 and the sensor 7 are associated with each other at a ratio of 1: 1.
  • the OS 10 mounts the NAS 200 (S7).
  • the container execution unit 50 activates the device file monitoring unit 63 from the container image file 60 to monitor the presence or absence of the device file 30 (S8).
  • the device file monitoring unit 63 stores the information (physical ID) of the sensor 7 in the device table 20 and then starts the application 61 to start the process using the Ai model 62.
  • the application 61 acquires sensing data from the sensor 7 specified in the device table 20 and causes the Ai model 62 to recognize it.
  • the application 61 generates a processing result from the recognition result of the Ai model 62, and writes the processing result to the NAS 200 via the NAS writing unit 70.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the processing performed by the edge terminal 1. This process shows the details of the process after step S6 in FIG.
  • the container execution unit 50 starts the container in order to execute the container image file 60 received by the container reception unit 40 (S21).
  • the container execution unit 50 activates the device file monitoring unit 63 from the container image file 60 (S22).
  • the device file monitoring unit 63 acquires the device file 30 generated by the OS 10 (S23).
  • the device file monitoring unit 63 determines the presence / absence of the device file 30 (S24), proceeds to step S25 if the device file 30 exists, and if not, waits for the predetermined time to elapse in step S31 and then again. The process returns to step S23 and the above process is repeated.
  • step S25 OS 10 mounts NAS 200 on the edge terminal 1.
  • the device file monitoring unit 63 notifies the container execution unit 50, starts the application 61 from the container image file 60, and starts processing using the Ai model 62 (S26).
  • the application 61 acquires the information (physical ID) of the device table 20 (S27), the application 61 acquires the sensing data from the sensor 7 designated by the physical ID, causes the Ai model 62-1 to recognize the sensing data, and determines the predetermined value. Generate a processing result (S28). Further, the device file monitoring unit 63 performs watchdog processing and verifies that the sensing data is normally acquired from the sensor 7 (S29). The watchdog process may be performed by the application 61.
  • the device file monitoring unit 63 determines the result of the watchdog processing (S30), and if it is determined that there is a problem in the processing, returns to step S21 and notifies the container execution unit 50 of the restart of the container. On the other hand, if the process is normally carried out, the process returns to step S28 and the above process is repeated.
  • the device file monitoring unit 63 prohibits the start of the application 61 until the device file 30 is generated. Therefore, depending on the type of the sensor 7 and the manufacturer. Stable operation can be realized regardless of the length of time until the device file 30 is generated.
  • FIG. 6 is a time chart showing an example of processing performed by the sensing system. In the illustrated example, an example is shown in which the distribution of the container image file 60 is accepted from the start of the edge terminal 1 and the operation of the application 61 is started.
  • OS10 of edge terminal 1 starts up.
  • the OS 10 recognizes the sensor 7 of the I / O interface 6 at time T2 after starting.
  • the OS 10 generates a device file 30 based on the recognition result of the sensor 7 and stores it in the memory 3 (time T3). Further, the OS 10 starts the container receiving unit 40 and the container executing unit 50.
  • the management computer 100 distributes the container image file 60 to the edge terminal 1.
  • the container receiving unit 40 receives the container image file 60
  • the container executing unit 50 starts the container (time T5).
  • OS10 mounts NAS200 (time T6).
  • the container execution unit 50 starts the device file monitoring unit 63 from the container image file 60.
  • the device file monitoring unit 63 monitors whether or not the device file 30 has been generated.
  • the device file monitoring unit 63 acquires the device file 30 and determines that the device file 30 has been generated (time T7)
  • the device file monitoring unit 63 starts the application 61 from the container image file 60 and starts processing by the Ai model 62. (Time T8).
  • the device file monitoring unit 63 is started from the container image file 60, and after verifying that the OS 10 has generated the device file 30, the application 61 is started.
  • the application 61 is started before the device file 30 is generated and normal processing cannot be performed.
  • FIG. 7 shows a conventional example and is a time chart showing an example of processing performed by the sensing system.
  • the container image file 60 does not include the device file monitoring unit 63 of the present invention, but only the application 61 and the Ai model 62.
  • the times T1 and T2 are the same as the sensing system of the present invention in FIG. 6, but the OS 10 delays the generation of the device file 30 after the recognition of the sensor 7, and in the illustrated example, the device is after the time T18 has elapsed. Generate file 30.
  • the time from the startup of the OS 10 to the generation of the device file 30 is about several seconds to one minute, depending on the manufacturer and model of the camera. There will be variations.
  • the management computer 100 delivers the container image file 60 of only the application 61 and the Ai model 62 to the edge terminal 1.
  • the container receiving unit 40 receives the container image file 60
  • the container executing unit 50 starts the container (time T5).
  • OS10 mounts NAS200 (time T6).
  • the container execution unit 50 starts the application 61 of the container image file 60 and starts a predetermined process in the Ai model 62.
  • the application 61 tries to acquire the device file 30 at time T18, but the OS 10 has not yet generated the device file 30.
  • the time until the device file 30 is generated differs greatly depending on the manufacturer and model. Therefore, the application 61 of the edge terminal 1 uses the device file. It became a situation that the process could not be performed without being able to read 30.
  • the device file monitoring unit 63 is included in the container image file 60, and in the edge terminal 1, the device file monitoring unit 63 is first activated to monitor the device file 30 and then the device file.
  • Application 61 is started when 30 is generated. For this reason.
  • the processing by the application 61 and the Ai model 62 is stable regardless of the manufacturer or model of the sensor 7. Can be realized.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of processing performed by the sensing system.
  • the illustrated example shows an example in which application 61 is processed by different sensors A to C in each edge terminal 1-1 to 1-n.
  • the device file monitoring unit 63-1 monitors the OS 10 to generate the device file 30-1 of the sensor A (7-1), and when the device file 30-1 is generated, the device file 30-1 of the sensor A (7-1). Get the physical ID.
  • the device file monitoring unit 63-1 starts the application 61-1 after registering the physical ID of the sensor 7 in the device table 20.
  • the application 61-1 acquires the physical ID of the sensor 7 from the device table 20, accesses the sensor 7, and executes a predetermined process.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration screen 150 displayed on the management computer 100.
  • the user of the management computer 100 can manage the configuration for each edge terminal 1 that distributes the container image file 60 on the configuration screen 150 displayed on the output device 105.
  • the configuration screen 150 may be generated by the container orchestration 110 or may be generated by another management program.
  • the configuration screen 150 includes a site 151 that displays an identifier (or name) of a place (factory or site) where the sensor 7 and the edge terminal 1 are installed, and a sensor # 152 that displays an identifier (or name) of the sensor 7. ,
  • the device state 153 that displays the state of the sensor 7, the information processing terminal 154 that displays the identifier of the edge terminal 1, the application 155 that displays the identifier (or name) of the application 61, and the identifier (or name) of the Ai model 62. ) Is included.
  • the user of the management computer 100 can set the link between the site 151 and the sensor # 152 and the information processing terminal 154, the combination of the application 155 and the model 156, and the like on the configuration screen 150.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the management screen 160 displayed on the management computer 100.
  • the management screen 160 displayed on the output device 105 of the management computer 100 displays the operating status of the edge terminal 1.
  • the management screen 160 is a site 161 that displays an identifier (or name) of a place (factory or site) where the sensor 7 and the edge terminal 1 are installed, and an information processing terminal that displays an identifier (or name) of the edge terminal 1. It includes 162, an application 163 that displays the identifier (or name) of the application 61, a model 164 that displays the identifier (or name) of the Ai model 62, and a status 165 that displays the operating status of the application 61.
  • the status 165 displays the status of the application 61 or the sensor 7 (device in the figure).
  • the management computer 100 does not need to manage the sensor on the edge terminal 1 side, and can reduce the cost for introducing and operating the sensing system.
  • the USB interface as the I / O interface 6
  • an inexpensive sensor 7 can be adopted and the introduction cost of the sensing system can be reduced.
  • the device file monitoring unit 63 included in the container image file 60 starts the application 61 after the timing when the generation of the device file 30 is completed, so that the application 61 can be surely used as the device file regardless of the manufacturer and type of the sensor 7. 30 can be read and stable operation can be realized.
  • the application 61 may directly read the device file 30.
  • the application 61 causes the Ai model 62 to recognize the sensing data acquired from the sensor 7 is shown, but the present invention is not limited to this.
  • the Ai model 62 is not indispensable for the container image file 60, and the application 61 may transmit the processing result of the sensing data to the NAS 200 by adding a predetermined processing such as statistical processing.
  • USB is adopted as the I / O interface 6 and a camera is adopted as the removable sensor 7
  • the present invention is not limited to this, and the edge terminal using SoC is used.
  • the sensor may be mounted on the substrate of 1.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the second embodiment and showing an example of the processing performed by the edge terminal 1. The difference from the flowchart of FIG. 5 shown in the first embodiment is that step S23A and step S27A are changed.
  • step S27A the device file monitoring unit 63 acquires information unique to the sensor 7 (for example, a physical ID) from the device file 30 and registers it in the device table 20, and in step S27A, the application 61 obtains the sensor 7 from the device table 20.
  • the physical ID unique to the file is acquired, the sensor 7 is recognized by the physical ID, and a predetermined process is executed.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the name of the device file 30 of the first embodiment shows an example of using a general-purpose device assigned by the OS 10, for example, "/ dev / video0" or "/ dev / video1". However, depending on the type of the sensor 7 (camera), the version of the OS 10, and the like, a plurality of device files 30 may be generated for one sensor 7.
  • the device table 20 is used, the device file monitoring unit 63 of the edge terminal 1 acquires the unique information of the sensor 7 connected to the I / O interface 6, and the device table 20 is unique to the sensor 7. Describe the information.
  • the unique information of the sensor 7 described in the device table 20 is acquired, and the application 61 performs predetermined information processing based on the unique information of the sensor 7 in the device table 20.
  • the application 61 can surely recognize the sensor 7.
  • the management cost of the sensor 7 on the edge terminal 1 side can be reduced, and information processing by the application 61 can be smoothly performed.
  • FIGS. 12 and 13 are diagrams showing other examples of the configuration screen 170 displayed on the management computer 100.
  • the illustrated example shows an example in which a plurality of sensors 7 are connected to one edge terminal 1 and the sensors 7 that perform processing are switched according to a command from the management computer 100.
  • the configuration screen 170 includes a site 171 that displays an identifier (or name) of a place (factory or site) where the sensor 7 and the edge terminal 1 are installed, and a sensor # 172 that displays an identifier (or name) of the sensor 7.
  • the device state 173 that displays the state of the sensor 7, the information processing terminal 174 that displays the identifier of the edge terminal 1, the application 175 that displays the identifier (or name) of the application 61, and the identifier (or name) of the Ai model 62. ) Is included, and a camera type 177 that displays the type of the sensor 7 to be used is included.
  • the management computer 100 can distribute the container image file 60 corresponding to "Cam # 2" after restarting the edge terminal 1 and switch the sensor 7 to process the application 61.
  • the application 61 of the container image file 60 delivered again acquires the information of "Cam # 2" from the information peculiar to the sensor 7 of the device table 20, so that smooth switching can be performed when a plurality of sensors 7 exist. realizable.
  • the edge terminal 1 of the above embodiment can have the following configuration.
  • An information processing terminal (edge terminal 1) having a processor (2), a memory (3), a communication unit (network interface 5), and a sensor (7).
  • the container receiving unit (40) that receives the container image (container image file 60) via the communication unit (5), and when the container image (60) is received, the container is started and the previous container image (60) is started.
  • the container has a container execution unit (50) for executing the application (61) included in the above, and the container starts the application (61) based on the recognition status of the sensor (7), and the application ( 61) is an information processing terminal characterized by executing a predetermined process on the sensing data acquired from the sensor (7).
  • the management computer 100 does not need to manage the sensor on the edge terminal 1 side, and can reduce the cost for introducing and operating the sensing system.
  • the recognition status of the sensor (7) is the generation status of the device file (30) including the physical identifier of the sensor (7).
  • the application 61 can read the device file 30 and can realize stable operation.
  • the container image (60) includes a device file monitoring unit (63) for monitoring the device file (30), and the container is the device.
  • the feature is that the file monitoring unit (63) is activated and the application (61) is executed when the device file monitoring unit (63) acquires the device file (30) of the sensor (7).
  • Information processing terminal includes a device file monitoring unit (63) for monitoring the device file (30), and the container is the device.
  • the device file monitoring unit 63 included in the container image file 60 starts the application 61 after the timing when the generation of the device file 30 is completed, so that the device file 30 is generated regardless of the manufacturer and type of the sensor 7.
  • the application 61 can surely read the device file 30 by absorbing the fluctuation of the time until it is done, and can realize stable operation.
  • the unique information of the sensor 7 described in the device table 20 is acquired, and the application 61 performs predetermined information processing based on the unique information of the sensor 7 in the device table 20. Even if a plurality of device files 30 are generated for one sensor 7 or the file name of the device file 30 is different for each sensor 7, the application 61 can surely recognize the sensor 7.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various modifications.
  • the above-described embodiment is described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the configurations described.
  • any of addition, deletion, or replacement of other configurations can be applied alone or in combination.
  • each of the above configurations, functions, processing units, processing means, etc. may be realized by hardware by designing a part or all of them by, for example, an integrated circuit. Further, each of the above configurations and functions may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as programs, tables, and files that realize each function can be placed in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
  • SSD Solid State Drive
  • control lines and information lines indicate what is considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines are necessarily shown in the product. In practice, it can be considered that almost all configurations are interconnected.

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Abstract

プロセッサと、メモリと、通信部と、センサを有する情報処理端末であって、前記通信部を介してコンテナイメージを受信するコンテナ受信部と、前記コンテナイメージが受信されるとコンテナを起動して、前コンテナイメージに含まれるアプリケーションを実行させるコンテナ実行部と、を有し、前記コンテナは、前記センサの認識状況に基づいて前記アプリケーションを起動し、前記アプリケーションは、前記センサから取得したセンシングデータに所定の処理を実行する。

Description

情報処理端末及びセンシングシステム 参照による取り込み
　本出願は、令和２年（２０２０年）１０月２８日に出願された日本出願である特願２０２０－１８００７２の優先権を主張し、その内容を参照することにより、本出願に取り込む。
　本発明は、複数の情報処理端末でセンサの処理を行うセンシングシステムに関する。
　従来から、工場や作業現場等の稼働状況等を可視化するセンシングシステムとして、複数のネットワークカメラから収集した画像を高性能サーバで処理するサーバ集中型の構成が知られている。
　サーバ集中型で多様な状況を監視するためには、カメラの数を増大させる必要がある。サーバ集中型でカメラの数を増大させると、サーバでの処理負荷が増大し、ネットワークカメラのハードウェアのコスト増大などを招くため、大企業等が採用可能なソリューションであった。
　近年、中小の企業などにおいても工場等の稼働状況等を可視化するセンシングシステムが要求されており、安価なソリューションが求められる。また、近年では、安価なＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ａ　Ｃｈｉｐ）を採用して、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）とＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）等のＩ／Ｏインタフェースを有してセンシングデータの認識などが可能な安価かつ小型の情報処理端末が普及しつつある。
　ＳｏＣ上で実行するアプリケーションは、コンテナ配信の技術を利用することで、安価な情報処理端末を多数配置して、分散処理を行うことでサーバ側の処理負荷を低減することができる。コンテナ配信の技術としては、例えば、特許文献１（国際公開第２０１８／０２０６１０号）が知られている。
　ＳｏＣを利用した情報処理端末にコンテナ配信技術を利用して管理計算機からコンテナイメージファイルを配信し、情報処理端末のＩ／Ｏインタフェースに接続したセンサのセンシングデータを処理する際には、情報処理端末のＯＳの起動後に端末側でコンテナを起動させる。
　情報処理端末のＯＳは、起動した後にＩ／Ｏインタフェースに接続されたセンサを認識すると、センサのデバイスファイルを生成する。そして、情報処理端末のコンテナ上で起動されたアプリケーションは、生成されたデバイスファイルを取得してセンサのセンシングデータを取得する。
　情報処理端末のＯＳがＩ／Ｏインタフェースに接続されたセンサを認識して、デバイスファイルを生成するまでの時間は、センサの種類やメーカなどによって様々である。特に、Ｉ／ＯインタフェースとしてＵＳＢインタフェースを利用する場合は、安価なセンサを利用できるが、デバイスファイルを生成するまでの時間はメーカやセンサのタイプによって大きく異なる。
　しかしながら、上記従来例では、情報処理端末のＯＳの起動とコンテナの起動のタイミングを考慮していないため、Ｉ／Ｏインタフェースに接続されたセンサのデバイスファイルが生成されるよりも前に、コンテナのアプリケーションが開始される場合があった。
　このような場合、コンテナのアプリケーションは、デバイスファイルを取得できないためセンサを認識できず、センシングデータを取得できないため処理を実行できないという問題があった。
　また、コンテナ内のアプリケーションにウォッチドッグを実装しておき、アプリケーションの処理に問題が生じた場合には起動する、セルフヒーリングもしくはオートヒーリング機能を有するものもあり、デバイスファイルを生成するタイミングを考慮しないと、再起動のループが発生するという問題もあった。
　また、ＵＳＢ接続のセンサと情報処理端末の状態管理を管理計算機側で実施する場合、センサの種類やメーカの違いに応じて、情報処理端末側のＯＳがセンサを認識してデバイスファイルを生成するまでの時間が異なるので、管理計算機の管理者等がセンサやＯＳの情報を収集しておくことが必要となる。この場合、工場や現場等に設置されるセンサが交換される度に管理計算機側でセンサの情報を収集する手間が発生し、多数のセンサ及び情報処理端末を管理するためのコストが増大する、という問題があった。
　そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、情報処理端末のＩ／Ｏインタフェースに接続されるセンサの状態管理を情報処理端末側にオフロードすることを目的とする。
　本発明は、プロセッサと、メモリと、通信部と、センサを有する情報処理端末であって、前記通信部を介してコンテナイメージを受信するコンテナ受信部と、前記コンテナイメージが受信されるとコンテナを起動して、前コンテナイメージに含まれるアプリケーションを実行させるコンテナ実行部と、を有し、前記コンテナは、前記センサの認識状況に基づいて前記アプリケーションを起動し、前記アプリケーションは、前記センサから取得したセンシングデータに所定の処理を実行する。
　したがって、本発明は、情報処理端末（エッジ端末）に接続されるセンサの状態管理を情報処理端末にオフロードすることが可能となる。これにより、管理計算機は情報処理端末側のセンサの管理が不用となって、センシングシステムの導入及び運用にかかるコストを低減できる。
　本明細書において開示される主題の、少なくとも一つの実施の詳細は、添付されている図面と以下の記述の中で述べられる。開示される主題のその他の特徴、態様、効果は、以下の開示、図面、請求項により明らかにされる。
本発明の実施例１を示し、センシングシステムの概要を示すブロック図である。 本発明の実施例１を示し、管理計算機の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施例１を示し、エッジ端末の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施例１を示し、センシングシステムで行われる処理の一例を示す図である。 本発明の実施例１を示し、エッジ端末で行われる処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施例１を示し、センシングシステムで行われる処理の一例を示すタイムチャートである。 従来例を示し、センシングシステムで行われる処理の一例を示すタイムチャートである。 本発明の実施例１を示し、センシングシステムで行われる処理の一例を示す図である。 本発明の実施例１を示し、管理計算機に表示される構成画面の一例を示す図である。 本発明の実施例１を示し、管理計算機に表示される管理画面の一例を示す図である。 本発明の実施例２を示し、エッジ端末で行われる処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施例２を示し、管理計算機に表示される管理画面の一例を示す図である。 本発明の実施例２を示し、管理計算機に表示される管理画面の一例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
　図１は、本発明の実施例１を示し、センシングシステムの概要を示すブロック図である。本実施例のセンシングシステムは、工場等に設置されて装置等の稼働状態を検出するセンサ７－１～７－ｎが検出した情報をエッジ端末（情報処理端末）１－１～１－ｎでそれぞれ収集して、アプリケーションサーバ３００で各工場等の稼働状態を分析する例を示す。なお、以下の説明ではエッジ端末を個々に特定しない場合には、「－」以降を省略した符号「１」を用いる。他の構成要素の符号についても同様である。
　エッジ端末１にはセンサ７が接続され、各エッジ端末１はネットワーク１２０を介して管理計算機１００とアプリケーションサーバ３００及びＮＡＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｔｔａｃｈｅｄ　Ｓｔｏｒａｇｅ）に接続される。
　管理計算機１００は、エッジ端末１で実施する情報処理をコンテナイメージファイル６０－１～６０－ｎとして管理し、各エッジ端末１にコンテナイメージファイル６０を配信するコンテナオーケストレーション１１０を実行する。管理計算機１００は、エッジ端末１のセンサ７の種類等に応じた情報処理をアプリケーションやＡｉモデルを組み合わせてコンテナイメージファイル６０として生成しておき、所定のタイミングでエッジ端末１に配信する。
　各エッジ端末１は、受信したコンテナイメージファイル６０を実行するコンテナ実行部５０を有し、コンテナを起動してコンテナイメージファイル６０内のアプリケーションを実行する。
　本実施例のコンテナイメージファイル６０は、後述するようにセンサ７からの情報を取得してＡｉモデルに認識させるアプリケーションとセンサ７の状態（デバイスファイルの生成）を監視する監視部を含む。センサ７の一例としては、カメラを用いることができ、Ａｉモデルはカメラからの画像を認識して、エッジ端末１のアプリケーションが認識結果をＮＡＳ２００の処理結果２１０に格納する。アプリケーションサーバ３００は、ＮＡＳ２００の処理結果２１０を取得して所定の分析を実行する。
　図２は、管理計算機１００の構成の一例を示すブロック図である。管理計算機１００は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、ストレージ装置１０３と、入力装置１０４と、出力装置１０５及びネットワークインタフェース１０６を含む計算機である。
　メモリ１０２には、コンテナオーケストレーション１１０のプログラムがロードされてプロセッサ１０１によって実行される。ストレージ装置１０３は、コンテナオーケストレーション１１０が各エッジ端末１に配信するコンテナイメージファイル６０－１～６０－ｎを格納する。
　コンテナイメージファイル６０－１は、アプリケーション６１－１と、機械学習によるＡｉ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）モデル６２－１と、エッジ端末１でセンサ７の認識状態を監視するデバイスファイル監視部６３－１を含む。なお、他のコンテナイメージファイル６０－２～６０－ｎについても同様である。
　アプリケーション６１とＡｉモデル６２は、配信先や、エッジ端末１のセンサ７の種類等に応じて組み合わされる。なお、コンテナイメージファイル６０のアプリケーション６１とＡｉモデル６２の組み合わせは、管理者等が予め設定しておいてもよいし、管理者等が選択したアプリケーション６１とＡｉモデル６２を組み合わせたコンテナイメージファイル６０を生成しておいてもよい。
　入力装置１０４は、キーボードやマウス或いはタッチパネル等で構成される。出力装置１０５は、ディスプレイなどで構成される。ネットワークインタフェース１０６は、ネットワーク１２０に接続されて外部の装置と通信を行う。
　コンテナオーケストレーション１１０は、入力装置１０４を介して指定されたコンテナイメージファイル６０を、指定されたエッジ端末１に配信する。また、コンテナオーケストレーション１１０は、入力装置１０４を介してアプリケーション６１とＡｉモデル６２の組み合わせを受け付けて、コンテナイメージファイル６０を生成してもよい。
　図３は、エッジ端末１－１の構成の一例を示すブロック図である。エッジ端末１－１は、プロセッサ２と、メモリ３と、ストレージ装置４と、ネットワークインタフェース５と、Ｉ／Ｏインタフェース６及びＧＰＵ（（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ））８を含む計算機である。Ｉ／Ｏインタフェース６にはセンサ７が接続される。
　エッジ端末１は、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ａ　Ｃｈｉｐ）を利用した安価なデバイスで構成することができ、ＳｏＣにはプロセッサ２と、メモリ３と、ストレージ装置４と、ネットワークインタフェース５と、Ｉ／Ｏインタフェース６及びＧＰＵ８を含むことができる。
　また、Ｉ／Ｏインタフェース６としてはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）を採用することができる。Ｉ／Ｏインタフェース６としてはＵＳＢを採用することで、センサ７にはＵＳＢカメラ等の安価なデバイスを採用することができる。なお、センサ７は、カメラに限定されるものではなく、振動（加速度）や温度、圧力や音声や物体検出等の監視対象に応じたセンサを採用することができる。
　また、Ｉ／Ｏインタフェース６としてＵＳＢを採用することにより、センサ７の脱着が容易になって、センサ７の交換に特殊な技術は不要となり、エッジ端末１を配置した現場での運用コストを抑制することができる。また、Ｉ／Ｏインタフェース６は、有線接続に限定されるものではなく、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈやＷｉＦｉ等の無線接続を採用することができる。
　メモリ１０２には、ＯＳ１０と、コンテナ受信部４０と、コンテナ実行部５０と、ＮＡＳ書き込み部７０がプログラムとしてロードされ、プロセッサ１０１によって実行される。また、メモリ１０２には、コンテナ受信部４０が受け付けたコンテナイメージファイル６０－１と、ＯＳ１０が生成したデバイスファイル３０を管理するデバイステーブル２０が格納される。
　コンテナ実行部５０はコンテナを起動すると、コンテナ受信部４０が受け付けたコンテナイメージファイル６０－１から、まずデバイスファイル監視部６３を起動する。そして、デバイスファイル監視部６３は、ＯＳ１０がセンサ７を認識する状況に応じてアプリケーション６１－１とＡｉモデル６２－１を実行する。なお、Ａｉモデル６２－１は、ＧＰＵ８で実行させることができる。本実施例では、デバイスファイル監視部６３が監視するセンサ７の認識状況として、ＯＳ１０がセンサ７のデバイスファイル３０を生成する状況を用いる。
　ＮＡＳ書き込み部７０は、コンテナで実行されたアプリケーション６１－１の処理結果をＮＡＳ２００の処理結果２１０に書き込む。アプリケーション６１－１は、センサ７が検出したセンシングデータをＡｉモデル６２－１で認識させ、認識結果を含む情報を処理結果として出力する。
　ＯＳ１０は、起動又は再起動後にセンサ７を認識すると、認識したセンサ７の物理的な識別子（物理ＩＤ）を含むデバイス情報をデバイスファイル３０として生成する。デバイスファイル監視部６３－１はデバイスファイル３０が生成されると、当該デバイスファイル３０の情報をデバイステーブル２０に登録する。
　デバイスファイル監視部６３－１は、デバイスファイル３０を監視し、デバイスファイル３０が生成されたことを検出すると、アプリケーション６１－１を起動させて所定の情報処理を開始させる。
　アプリケーション６１－１は、起動するとデバイステーブル２０を参照してセンサ７の情報を読み込んで、センサ７にアクセスしてセンシングデータを取得することができる。なお、アプリケーション６１は、直接デバイスファイル３０を取得してセンサ７の物理的な識別子（物理ＩＤ）を取得して、センサ７からセンシングデータを取得してもよい。
　デバイスファイル３０は、例えば、「ｖｉｄｅｏ１」のように、ＯＳ１０が使用する汎用的なファイル名で構成される。デバイステーブル２０には、当該デバイスファイル３０のファイル名が、例えば、「／ｄｅｖ／ｖｉｄｅｏ０」や「／ｄｅｖ／ｖｉｄｅｏ１」のように登録される。
　本実施例のエッジ端末１は、後述するように、ＯＳ１０の起動後にコンテナイメージファイル６０を受け付けるとコンテナ実行部５０がコンテナを起動し、まず、デバイスファイル監視部６３を起動させてセンサ７のデバイスファイル３０の生成状況を監視する。
　デバイスファイル監視部６３は、ＯＳ１０がデバイスファイル３０を生成したことを検出した後に、アプリケーション６１－１を開始させることで、前記従来例のように、センサ７の種類やメーカの差異によってデバイスファイルが生成されるまでの時間の揺らぎを吸収することができる。これにより、コンテナのアプリケーション６１－１は、確実にデバイスファイル３０の情報を取得することが可能となって、センサ７が検出したセンシングデータを確実に処理することができる。
　プロセッサ２は、各機能部のプログラムに従って処理を実行することによって、所定の機能を提供する機能部として稼働する。例えば、プロセッサ２は、コンテナ実行部プログラムに従って処理を実行することでコンテナ実行部５０として機能する。他のプログラムについても同様である。さらに、プロセッサ２は、各プログラムが実行する複数の処理のそれぞれの機能を提供する機能部としても稼働する。計算機及び計算機システムは、これらの機能部を含む装置及びシステムである。
　ネットワークインタフェース５は、ネットワーク１２０に接続されて管理計算機１００やＮＡＳ２００と通信を行う。ストレージ装置４は、不揮発性記憶媒体で構成されてＯＳ１０やコンテナ受信部４０やコンテナ実行部５０のプログラムを保持することができる。
　図４は、センシングシステムで行われる処理の一例を示す図である。本実施例のセンシングシステムは、まず、管理計算機１００の利用者が、出力装置１０５に表示される構成画面１５０上でコンテナイメージファイル６０を配信する現場とセンサを対応付けておく（Ｓ１）。
　次に、エッジ端末１側では、コンテナ受信部４０と、コンテナ実行部５０をインストールしておく（Ｓ２）。エッジ端末１はネットワーク１２０に接続して、当該エッジ端末１の情報を管理計算機１００に通知する（Ｓ３）。
　管理計算機１００は、エッジ端末１の情報（識別子）を受け付けると、構成画面１５０の「エッジ端末」の欄の「Ｄｅｖ＃Ｎ」の識別子を表示する（Ｓ４）。管理計算機１００の利用者は、構成画面１５０上でセンサ７の識別子（Ｃａｍ＃Ｎ）と、エッジ端末１の識別子（Ｄｅｖ＃Ｎ）を対応付けておく（Ｓ５）。
　さらに、管理計算機１００ではエッジ端末１で実行するアプリケーション６１とＡｉモデル６２を選択し、コンテナイメージファイル６０としてエッジ端末１へ配信する（Ｓ６）。なお、本実施例では、アプリケーション６１とセンサ７は１：１で紐付けられる。
　エッジ端末１では、コンテナ受信部４０がコンテナイメージファイル６０を受信した後に、ＯＳ１０はＮＡＳ２００をマウントする（Ｓ７）。コンテナ実行部５０は、コンテナイメージファイル６０からデバイスファイル監視部６３を起動して、デバイスファイル３０の有無を監視させる（Ｓ８）。デバイスファイル監視部６３は、デバイスファイル３０が生成されるとデバイステーブル２０にセンサ７の情報（物理ＩＤ）を格納してからアプリケーション６１を起動してＡｉモデル６２を用いた処理を開始させる。
　アプリケーション６１は、デバイステーブル２０で指定されたセンサ７からセンシングデータを取得してＡｉモデル６２に認識させる。アプリケーション６１は、Ａｉモデル６２の認識結果から処理結果を生成し、ＮＡＳ書き込み部７０を介してＮＡＳ２００に処理結果を書き込む。
　図５は、エッジ端末１で行われる処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、図４のステップＳ６以降の処理の詳細を示す。
　エッジ端末１では、コンテナ受信部４０が受け付けたコンテナイメージファイル６０を実行するために、コンテナ実行部５０がコンテナを起動する（Ｓ２１）。コンテナ実行部５０は、コンテナイメージファイル６０からデバイスファイル監視部６３を起動する（Ｓ２２）。
　デバイスファイル監視部６３は、ＯＳ１０が生成するデバイスファイル３０を取得する（Ｓ２３）。デバイスファイル監視部６３は、デバイスファイル３０の有無を判定し（Ｓ２４）、デバイスファイル３０が存在すればステップＳ２５へ進み、そうでない場合にはステップＳ３１で所定時間が経過するのを待ってから再度ステップＳ２３に戻って上記処理を繰り返す。
　ステップＳ２５では、ＯＳ１０がＮＡＳ２００をエッジ端末１にマウントする。次に、デバイスファイル監視部６３はコンテナ実行部５０に通知して、コンテナイメージファイル６０からアプリケーション６１を起動してＡｉモデル６２を用いた処理を開始する（Ｓ２６）。
　アプリケーション６１は、デバイステーブル２０の情報（物理ＩＤ）を取得すると（Ｓ２７）、物理ＩＤで指定されたセンサ７からセンシングデータを取得して、センシングデータをＡｉモデル６２－１に認識させて所定の処理結果を生成する（Ｓ２８）。また、デバイスファイル監視部６３は、ウォッチドッグ処理を実施して、センサ７からセンシングデータを正常に取得していることを検証する（Ｓ２９）。なお、ウォッチドッグ処理は、アプリケーション６１が行ってもよい。
　デバイスファイル監視部６３は、ウォッチドッグ処理の結果を判定し（Ｓ３０）、処理に不具合があると判定した場合、ステップＳ２１に戻って、コンテナ実行部５０にコンテナの再起動を通知する。一方、処理が正常に実施されていればステップＳ２８に戻って上記処理を繰り返す。
　コンテナを再起動する際に、エッジ端末１のＯＳ１０の起動後に、デバイスファイル監視部６３はデバイスファイル３０が生成されるまで、アプリケーション６１の起動を禁止するため、センサ７の種類やメーカの差異によってデバイスファイル３０が生成されるまでの時間の長短に関わらず安定した稼働を実現できる。
　図６は、センシングシステムで行われる処理の一例を示すタイムチャートである。図示の例では、エッジ端末１の起動からコンテナイメージファイル６０の配信を受け付けてアプリケーション６１の稼働を開始する例を示す。
　時刻Ｔ１で、エッジ端末１のＯＳ１０が起動する。ＯＳ１０は、起動した後に時刻Ｔ２でＩ／Ｏインタフェース６のセンサ７を認識する。ＯＳ１０は、センサ７の認識結果に基づいてデバイスファイル３０を生成してメモリ３に格納する（時刻Ｔ３）。また、ＯＳ１０は、コンテナ受信部４０とコンテナ実行部５０を起動しておく。
　時刻Ｔ４では、管理計算機１００がコンテナイメージファイル６０をエッジ端末１に配信する。コンテナ受信部４０は、コンテナイメージファイル６０を受け付けると、コンテナ実行部５０がコンテナを起動する（時刻Ｔ５）。コンテナの起動後にＯＳ１０はＮＡＳ２００をマウントする（時刻Ｔ６）。
　コンテナ実行部５０は、コンテナイメージファイル６０からデバイスファイル監視部６３を起動する。デバイスファイル監視部６３は、デバイスファイル３０が生成されたか否かを監視する。デバイスファイル監視部６３は、デバイスファイル３０を取得して、デバイスファイル３０が生成されたことを判定すると（時刻Ｔ７）、コンテナイメージファイル６０からアプリケーション６１を起動して、Ａｉモデル６２による処理を開始する（時刻Ｔ８）。
　以上のように、コンテナイメージファイル６０からデバイスファイル監視部６３を起動させて、ＯＳ１０がデバイスファイル３０を生成したことを検証した後に、アプリケーション６１を起動する。これにより、前記従来例のように、デバイスファイル３０が生成される前にアプリケーション６１が起動されて、正常な処理ができなくなるのを確実に回避することができる。
　図７は、従来例を示し、センシングシステムで行われる処理の一例を示すタイムチャートである。従来例では、コンテナイメージファイル６０には本発明のデバイスファイル監視部６３が含まれず、アプリケーション６１とＡｉモデル６２のみとなる。
　時刻Ｔ１、Ｔ２は、上記図６の本発明のセンシングシステムと同様であるが、ＯＳ１０は、センサ７の認識後のデバイスファイル３０の生成が遅延し、図示の例では時刻Ｔ１８を経過した後にデバイスファイル３０を生成する。
　センサ７がカメラで、Ｉ／Ｏインタフェース６がＵＳＢの場合、カメラのメーカや機種の違いによって、ＯＳ１０の起動からデバイスファイル３０が生成されるまでの時間は、数秒から１分程度などのようにバラツキが生じる。
　時刻Ｔ４では、管理計算機１００が、アプリケーション６１とＡｉモデル６２のみのコンテナイメージファイル６０をエッジ端末１に配信する。コンテナ受信部４０は、コンテナイメージファイル６０を受け付けると、コンテナ実行部５０がコンテナを起動する（時刻Ｔ５）。コンテナの起動後にＯＳ１０はＮＡＳ２００をマウントする（時刻Ｔ６）。
　時刻Ｔ１７では、コンテナ実行部５０がコンテナイメージファイル６０のアプリケーション６１を起動してＡｉモデル６２に所定の処理を開始する。アプリケーション６１は、時刻Ｔ１８でデバイスファイル３０を取得しようとするが、ＯＳ１０はまだデバイスファイル３０を生成していない。
　アプリケーション６１は、デバイスファイル３０が無いため、センサ７を認識できず、以降の処理がエラーとなってしまう。
　このように、従来例では、センサ７がＵＳＢ接続のカメラの場合は、メーカや機種の違いによってデバイスファイル３０が生成されるまでの時間が大きく異なるため、エッジ端末１のアプリケーション６１は、デバイスファイル３０を読み込めずに処理を行うことができない事態となった。
　これに対して、本発明のセンシングシステムでは、コンテナイメージファイル６０にデバイスファイル監視部６３を含め、エッジ端末１では、まず、デバイスファイル監視部６３を起動してデバイスファイル３０を監視し、デバイスファイル３０が生成された時点でアプリケーション６１を開始する。このため。センサ７のデバイスファイル３０が生成されるまでの監視をエッジ端末１側のデバイスファイル監視部６３で行うことで、センサ７のメーカや機種の違いに関わらずアプリケーション６１とＡｉモデル６２による処理を安定して実現することができる。
　図８は、センシングシステムで行われる処理の一例を示す図である。図示の例は、各エッジ端末１－１～１－ｎで、異なるセンサＡ～Ｃでアプリケーション６１の処理を行う例を示している。
　デバイスファイル監視部６３－１は、ＯＳ１０がセンサＡ（７－１）のデバイスファイル３０－１を生成するのを監視し、デバイスファイル３０－１が生成されるとセンサＡ（７－１）の物理ＩＤを取得する。
　デバイスファイル監視部６３－１は、デバイスファイル３０－１が生成されたのでセンサ７の物理ＩＤをデバイステーブル２０に登録してからアプリケーション６１－１を起動する。アプリケーション６１－１は、デバイステーブル２０からセンサ７の物理ＩＤを取得してセンサ７にアクセスして所定の処理を実行する。
　図９は、管理計算機１００に表示される構成画面１５０の一例を示す図である。管理計算機１００の利用者は、出力装置１０５に表示される構成画面１５０上でコンテナイメージファイル６０を配信するエッジ端末１毎に構成を管理することができる。なお、構成画面１５０は、コンテナオーケストレーション１１０が生成してもよいし、他の管理プログラムが生成してもよい。
　構成画面１５０は、センサ７とエッジ端末１が設置されている場所（工場や現場）の識別子（又は名称）を表示する現場１５１と、センサ７の識別子（又は名称）を表示するセンサ＃１５２と、センサ７の状態を表示するデバイス状態１５３と、エッジ端末１の識別子を表示する情報処理端末１５４と、アプリケーション６１の識別子（又は名称）を表示するアプリ１５５と、Ａｉモデル６２の識別子（又は名称）を表示するモデル１５６を含む。
　管理計算機１００の利用者は、構成画面１５０上で現場１５１とセンサ＃１５２や情報処理端末１５４の紐付けや、アプリ１５５とモデル１５６の組み合わせなどを設定することができる。
　図１０は、管理計算機１００に表示される管理画面１６０の一例を示す図である。管理計算機１００の出力装置１０５に表示される管理画面１６０は、エッジ端末１の稼働状態が表示される。
　管理画面１６０は、センサ７とエッジ端末１が設置されている場所（工場や現場）の識別子（又は名称）を表示する現場１６１と、エッジ端末１の識別子（又は名称）を表示する情報処理端末１６２と、アプリケーション６１の識別子（又は名称）を表示するアプリ１６３と、Ａｉモデル６２の識別子（又は名称）を表示するモデル１６４と、アプリケーション６１の稼働状態を表示するステータス１６５を含む。ステータス１６５には、アプリケーション６１又はセンサ７（図中デバイス）の状態が表示される。
　以上のように、実施例１のセンシングシステムでは、コンテナイメージファイル６０にデバイスファイル監視部６３を含めることで、エッジ端末１に接続されるセンサ７の状態管理をエッジ端末１側にオフロードすることが可能となる。これにより、管理計算機１００はエッジ端末１側のセンサの管理が不用となって、センシングシステムの導入及び運用にかかるコストを低減できる。
　そして、Ｉ／Ｏインタフェース６としてＵＳＢインタフェースを採用することで安価なセンサ７を採用して、センシングシステムの導入コストを低減できる。また、コンテナイメージファイル６０に含めたデバイスファイル監視部６３が、デバイスファイル３０の生成完了のタイミングの後にアプリケーション６１を起動することで、センサ７のメーカや種類に関わらず確実にアプリケーション６１はデバイスファイル３０読み込むことができ、安定した稼働を実現できる。
　なお、上記実施例１では、デバイステーブル２０にデバイスファイル３０を登録する例を示したが、アプリケーション６１が直接デバイスファイル３０を読み込むようにしてもよい。
　また、上記実施例１では、アプリケーション６１がセンサ７から取得したセンシングデータをＡｉモデル６２に認識させる例を示したが、これに限定されるものではない。コンテナイメージファイル６０にＡｉモデル６２は必須ではなく、アプリケーション６１がセンシングデータに統計処理などの所定の処理を加えた処理結果をＮＡＳ２００へ送信してもよい。
　また、上記実施例１では、Ｉ／Ｏインタフェース６としてＵＳＢを採用し、脱着可能なセンサ７としてカメラを採用する例を示したが、これに限定されるものではなく、ＳｏＣを使用したエッジ端末１の基板上にセンサを搭載してもよい。
　図１１は、実施例２を示し、エッジ端末１で行われる処理の一例を示すフローチャートである。前記実施例１に示した図５のフローチャートとの違いは、ステップＳ２３ＡとステップＳ２７Ａを変更した点である。
　ステップＳ２７Ａでは、デバイスファイル監視部６３がデバイスファイル３０からセンサ７に固有の情報（例えば、物理ＩＤ）を取得してデバイステーブル２０に登録し、ステップＳ２７Ａでは、アプリケーション６１がデバイステーブル２０からセンサ７に固有の物理ＩＤを取得して、物理ＩＤでセンサ７を認識して所定の処理を実行する。その他の構成については、前記実施例１と同様である。
　前記実施例１のデバイスファイル３０の名称は、ＯＳ１０が付与した汎用的な、例えば、「／ｄｅｖ／ｖｉｄｅｏ０」や「／ｄｅｖ／ｖｉｄｅｏ１」を使用する例を示した。しかし、センサ７（カメラ）の種類やＯＳ１０のバージョン等によっては、１つのセンサ７に対して複数のデバイスファイル３０が生成される場合がある。
　一方、アプリケーション６１のプログラムでは唯１つのセンサ７のみを指定できる。例えば、デバイスファイル３０で「／ｄｅｖ／ｖｉｄｅｏ０」を指定した場合、デバイスファイル３０として「／ｄｅｖ／ｖｉｄｅｏ１」が生成されてしまうとアプリケーション６１の処理に影響がある。
　そのため、「／ｄｅｖ／ｖ４ｌ／ｂｙ－ｉｄ／」のパスに生成されるデバイスに固有情報を示すデバイスファイルの利用が望ましい。しかし、センサ７毎にデバイスファイル３０のファイル名が異なるため、コンテナイメージファイル６０内部のアプリケーション６１への記述は汎用性が乏しくなる。
　そこで、実施例２では、デバイステーブル２０を利用し、エッジ端末１のデバイスファイル監視部６３はＩ／Ｏインタフェース６に接続されたセンサ７の固有情報を取得し、デバイステーブル２０にセンサ７の固有情報を記載する。
　コンテナの内部では、デバイステーブル２０に記載されたセンサ７の固有情報を取得し、デバイステーブル２０のセンサ７の固有情報に基づいてアプリケーション６１が所定の情報処理を行う。これにより、１つのセンサ７に対して複数のデバイスファイル３０が生成されたり、センサ７毎にデバイスファイル３０のファイル名が異なる場合でもアプリケーション６１は確実にセンサ７を認識することが可能となる。
　上記実施例２では、エッジ端末１側でのセンサ７の管理コストを低下させて、アプリケーション６１による情報処理を円滑に行うことができる。
　図１２、図１３は、管理計算機１００に表示される構成画面１７０の他の例を示す図である。図示の例は、１つのエッジ端末１に複数のセンサ７が接続され、管理計算機１００からの指令に応じて処理を行うセンサ７を切り替える例を示す。
　構成画面１７０は、センサ７とエッジ端末１が設置されている場所（工場や現場）の識別子（又は名称）を表示する現場１７１と、センサ７の識別子（又は名称）を表示するセンサ＃１７２と、センサ７の状態を表示するデバイス状態１７３と、エッジ端末１の識別子を表示する情報処理端末１７４と、アプリケーション６１の識別子（又は名称）を表示するアプリ１７５と、Ａｉモデル６２の識別子（又は名称）を表示するアプリ１７６と、使用するセンサ７の種類を表示するカメラ種類１７７を含む。
　図１２、図１３のエッジ端末１（図中Ｄｅｖ＃１）は、２つのセンサ（Ｃａｍ＃１、Ｃａｍ＃２）が接続され、図１２では「Ｃａｍ＃１」のセンサ７が稼働し、図１３では「Ｃａｍ＃２」のセンサ７が稼働している。
　複数のセンサ７を切り替える場合、管理計算機１００の利用者は、使用するカメラ種類１７７＝「Ｃａｍ＃２」を構成画面１７０で指定して、配信するアプリケーション６１とＡｉモデル６２を切り替えるセンサ７に応じて選択し、エッジ端末１に再起動を指令する。
　管理計算機１００は、エッジ端末１の再起動後に「Ｃａｍ＃２」に対応するコンテナイメージファイル６０を配信して、センサ７を切り替えてアプリケーション６１の処理を行うことができる。再度配信されたコンテナイメージファイル６０のアプリケーション６１は、デバイステーブル２０のセンサ７に固有の情報から「Ｃａｍ＃２」の情報を取得することで、複数のセンサ７が存在する場合に円滑な切り替えを実現できる。
　＜結び＞
　以上のように、上記実施例のエッジ端末１は、以下のような構成とすることができる。
　（１）プロセッサ（２）と、メモリ（３）と、通信部（ネットワークインタフェース５）と、センサ（７）を有する情報処理端末（エッジ端末１）であって、
　前記通信部（５）を介してコンテナイメージ（コンテナイメージファイル６０）を受信するコンテナ受信部（４０）と、前記コンテナイメージ（６０）が受信されるとコンテナを起動して、前コンテナイメージ（６０）に含まれるアプリケーション（６１）を実行させるコンテナ実行部（５０）と、を有し、前記コンテナは、前記センサ（７）の認識状況に基づいて前記アプリケーション（６１）を起動し、前記アプリケーション（６１）は、前記センサ（７）から取得したセンシングデータに所定の処理を実行することを特徴とする情報処理端末。
　上記構成により、エッジ端末１に接続されるセンサ７の状態管理をエッジ端末１側にオフロードすることが可能となる。これにより、管理計算機１００はエッジ端末１側のセンサの管理が不用となって、センシングシステムの導入及び運用にかかるコストを低減できる。
　（２）上記（１）に記載の情報処理端末であって、前記センサ（７）の認識状況は、前記センサ（７）の物理的な識別子を含むデバイスファイル（３０）の生成状況であることを特徴とする情報処理端末。
　上記構成により、センサ７の物理的な識別子を含むデバイスファイル３０の生成状況に基づいてアプリケーション６１を起動することで、アプリケーション６１がデバイスファイル３０読み込むことができ、安定した稼働を実現できる。
　（３）上記（２）に記載の情報処理端末であって、前記コンテナイメージ（６０）は、前記デバイスファイル（３０）を監視するデバイスファイル監視部（６３）を含み、前記コンテナは、前記デバイスファイル監視部（６３）を起動して、当該デバイスファイル監視部（６３）が前記センサ（７）のデバイスファイル（３０）を取得したことを契機として、前記アプリケーション（６１）を実行することを特徴とする情報処理端末。
　上記構成により、コンテナイメージファイル６０に含めたデバイスファイル監視部６３が、デバイスファイル３０の生成完了のタイミングの後にアプリケーション６１を起動することで、センサ７のメーカや種類に関わらずデバイスファイル３０が生成されるまでの時間の揺らぎを吸収して、アプリケーション６１は確実にデバイスファイル３０を読み込むことができ、安定した稼働を実現できる。
　（４）上記（３）に記載の情報処理端末であって、前記デバイスファイル監視部（６３）は、前記デバイスファイル（３０）を取得すると、当該デバイスファイル（３０）に記載されている前記センサ（７）の物理的な識別子をデバイステーブル（２０）に登録した後に前記アプリケーション（６１）を起動し、前記アプリケーション（６１）は、前記デバイステーブル（２０）に登録された物理的な識別子を取得して前記センサ（７）にアクセスし、当該センサ（７）からセンシングデータを取得して所定の処理を実行することを特徴とする情報処理端末。
　上記構成により、コンテナの内部では、デバイステーブル２０に記載されたセンサ７の固有情報を取得し、デバイステーブル２０のセンサ７の固有情報に基づいてアプリケーション６１が所定の情報処理を行うことで、１つのセンサ７に対して複数のデバイスファイル３０が生成されたり、センサ７毎にデバイスファイル３０のファイル名が異なる場合でもアプリケーション６１が確実にセンサ７を認識することが可能となる。
　（５）上記（１）に記載の情報処理端末であって、前記センサ（７）を脱着可能なＩ／Ｏインタフェース（６）をさらに有することを特徴とする情報処理端末。
　上記構成により、Ｉ／Ｏインタフェース６としてＵＳＢインタフェースを採用することで安価なセンサ７を採用して、センシングシステムの導入コストを低減できる。
　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、又は置換のいずれもが、単独で、又は組み合わせても適用可能である。
　また、上記の各構成、機能、処理部、及び処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、及び機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
　また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

Claims (11)

  1. 　プロセッサと、メモリと、通信部と、センサを有する情報処理端末であって、
    　前記通信部を介してコンテナイメージを受信するコンテナ受信部と、
    　前記コンテナイメージが受信されるとコンテナを起動して、前コンテナイメージに含まれるアプリケーションを実行させるコンテナ実行部と、
    を有し、
    　前記コンテナは、
    　前記センサの認識状況に基づいて前記アプリケーションを起動し、
    　前記アプリケーションは、
    　前記センサから取得したセンシングデータに所定の処理を実行することを特徴とする情報処理端末。
  2. 　請求項１に記載の情報処理端末であって、
    　前記センサの認識状況は、前記センサの物理的な識別子を含むデバイスファイルの生成状況であることを特徴とする情報処理端末。
  3. 　請求項２に記載の情報処理端末であって、
    　前記コンテナイメージは、前記デバイスファイルを監視するデバイスファイル監視部を含み、
    　前記コンテナは、
    　前記デバイスファイル監視部を起動して、当該デバイスファイル監視部が前記センサのデバイスファイルを取得したことを契機として、前記アプリケーションを実行することを特徴とする情報処理端末。
  4. 　請求項３に記載の情報処理端末であって、
    　前記デバイスファイル監視部は、
    　前記デバイスファイルを取得すると、当該デバイスファイルに記載されている前記センサの物理的な識別子をデバイステーブルに登録した後に前記アプリケーションを起動し、
    　前記アプリケーションは、
    　前記デバイステーブルに登録された物理的な識別子を取得して前記センサにアクセスし、当該センサからセンシングデータを取得して所定の処理を実行することを特徴とする情報処理端末。
  5. 　請求項１に記載の情報処理端末であって、
    　前記センサを脱着可能なＩ／Ｏインタフェースをさらに有することを特徴とする情報処理端末。
  6. 　プロセッサと、メモリと、通信部と、センサを有する情報処理端末と、
    　プロセッサと、メモリと、通信部を有し、前記情報処理端末を管理する管理計算機と、を含むセンシングシステムであって、
    　前記管理計算機は、
    　前記情報処理端末に配信するコンテナイメージを管理し、前記情報処理端末で実行するアプリケーションを含む前記コンテナイメージを配信するコンテナ管理部を有し、
    　前記情報処理端末は、
    　前記通信部を介してコンテナイメージを受信するコンテナ受信部と、
    　前記コンテナイメージが受信されるとコンテナを起動して、前コンテナイメージに含まれるアプリケーションを実行させるコンテナ実行部と、を有し、
    　前記コンテナは、
    　前記センサの認識状況に基づいて前記アプリケーションを起動し、
    　前記アプリケーションは、
    　前記センサから取得したセンシングデータに所定の処理を実行することを特徴とするセンシングシステム。
  7. 　請求項６に記載のセンシングシステムであって、
    　前記センサの認識状況は、前記センサの物理的な識別子を含むデバイスファイルの生成状況であることを特徴とするセンシングシステム。
  8. 　請求項７に記載のセンシングシステムであって、
    　前記コンテナイメージは、前記デバイスファイルを監視するデバイスファイル監視部を含み、
    　前記コンテナは、
    　前記デバイスファイル監視部を起動して、当該デバイスファイル監視部が前記センサのデバイスファイルを取得したことを契機として、前記アプリケーションを実行することを特徴とするセンシングシステム。
  9. 　請求項８に記載のセンシングシステムであって、
    　前記デバイスファイル監視部は、
    　前記デバイスファイルを取得すると、当該デバイスファイルに記載されている前記センサの物理的な識別子をデバイステーブルに登録した後に前記アプリケーションを起動し、
    　前記アプリケーションは、
    　前記デバイステーブルに登録された物理的な識別子を取得して前記センサにアクセスし、当該センサからセンシングデータを取得して所定の処理を実行することを特徴とするセンシングシステム。
  10. 　請求項６に記載のセンシングシステムであって、
    　前記コンテナ管理部は、
    　複数の前記情報処理端末の中から前記センサの処理を行う情報処理端末を選択し、前記センサの処理を行う前記アプリケーションを指定する構成画面を出力し、当該構成画面で指定された前記情報処理端末と前記センサの処理を行う前記アプリケーションの組み合わせを受け付けて、前記指定された前記情報処理端末に前記指令されたアプリケーションを含むコンテナイメージを配信することを特徴とするセンシングシステム。
  11. 　請求項６に記載のセンシングシステムであって、
    　前記コンテナ管理部は、
    　前記情報処理端末から前記センサと前記アプリケーションの稼働状態を取得し、複数の前記情報処理端末毎に前記センサと前記アプリケーションの前記稼働状態を表示する管理画面を出力することを特徴とするセンシングシステム。
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