JP2005100443A - センサ管理装置、センサ管理装置の制御プログラム、このプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、センサ管理装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 センサによる検知データの通知形態と、検知データを要求するクライアントの要求の形態とが一致しない場合でも、要求に応じた検知データをクライアントが取得できるようにする。
【解決手段】 センサネットワークコントローラ4に、センサ5の送信した検知データを受信するセンサインタフェース44と、受信した検知データと、この検知データの検知時刻を表す検知時刻情報とを対応付けて記憶部42に記憶させるデータ書き込み部150と、検知データおよび検知時刻情報を記憶する記憶部42と、記憶部42に記憶された検知データおよび検知時刻情報に基づいて、クライアントの指定したタイミングにおける検知データを生成する第1データ処理部144と、生成された検知データをクライアントに対して出力するデータ出力部148とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】 センサネットワークコントローラ4に、センサ5の送信した検知データを受信するセンサインタフェース44と、受信した検知データと、この検知データの検知時刻を表す検知時刻情報とを対応付けて記憶部42に記憶させるデータ書き込み部150と、検知データおよび検知時刻情報を記憶する記憶部42と、記憶部42に記憶された検知データおよび検知時刻情報に基づいて、クライアントの指定したタイミングにおける検知データを生成する第1データ処理部144と、生成された検知データをクライアントに対して出力するデータ出力部148とを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明は、センサの送信した検知データを受信するとともに、外部のクライアントに対して検知データに基づくデータを提供するセンサ管理装置に関するものである。
近年、我々の生活空間等には、車両盗難監視、屋内侵入監視、火災監視等の目的に応じた多種、多様なセンサが数多く設置されている。これらのセンサは、通常、その設置目的ごとにセンサネットワークを構成している。我々は、各センサネットワークからの情報に基づいて所期の目的を達成できるようになっている。
ところで、センサネットワークからの情報を、外部のコンピュータ上のアプリケーションにて利用する技術の開発が行われており、例えば白石陽、安西祐一郎、“センサネットワークアプリケーションのためのセンサデータエージェントの設計と実装”(第7回マルチ・エージェントと協調計算ワークショップ(MACC’98)(1998年12月9日(水)−1998年12月11日(金))予稿集)には、センサネットワークを利用するアプリケーションに対して柔軟なインタフェースを提供できる「エージェントプラットフォーム」と呼ばれるシステムが開示されている。
上記エージェントプラットフォームには、複数のアプリケーションと、センサネットワークに接続されたセンサ(センサノード)を管理してセンサからの情報を提供するセンサネットワーク管理システム(ノードマネージャ)との間のインタフェースとして機能するセンサデータエージェントが備えられ、これによりアプリケーションとセンサネットワーク管理システムとの間の通信量の低減が図られている。
従来、アプリケーションがセンサのモニタリング処理を行う場合には、アプリケーションがセンサネットワーク管理システムと直接通信してメッセージをやりとりすることにより各センサからのデータを取得していた。この場合、周期的にデータの更新を行うためには多数のメッセージが必要となるため、ネットワークを流れるメッセージが非常に多くなる。したがって、複数のアプリケーションからモニタリング処理の要求がある場合には、通信のボトルネックが生じる。
これに対して、上記論文に開示された技術では、モニタリング処理を行うために、アプリケーションは上記センサデータエージェントに対して所定のタスクを与え、センサデータエージェントがそのタスクに応じて所定のタイミングでセンサからデータを取得し、取得したデータをアプリケーションへ通知する。これにより、アプリケーションとセンサネットワーク管理システムとの間の通信量の低減を図っている。
上記論文に開示された技術では、センサネットワーク管理システムがセンサに対して値を要求することにより、検知結果を得るようになっている。
ところが、センサネットワークに一般に用いられるセンサは、上記のように値を要求された場合に検知結果を通知するものに限られず、周期的に検知結果を通知するものや、所定の現象を検知した時点でその検知結果を通知するものなどがある。したがって、従来は上記のようなセンサの通知形態に応じて、アプリケーション側でデータを取得できるタイミングが制限されるという不便さがあった。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、センサによる検知結果(検知データ)の通知形態と、センサによる検知結果を要求するクライアントの要求の形態とが一致しない場合でも、要求に応じた検知結果をクライアントが取得できるようにするセンサ管理装置を提供することにある。
本発明に係るセンサ管理装置は、センサの送信した検知データを受信するとともに、外部のクライアントに対して上記検知データに基づくデータを提供するセンサ管理装置であって、上記の課題を解決するために、上記センサが自発的に検知を行って検知データを送信するものであり、上記クライアントがタイミングを指定して上記センサによる検知データを要求するものである場合に、上記センサの送信した検知データを受信するデータ受信部と、上記受信した検知データと、この検知データの検知時刻を表す検知時刻情報とを対応付けて記憶部に記憶させるデータ書き込み部と、上記検知データおよび検知時刻情報を記憶する記憶部と、上記記憶部に記憶された検知データおよび検知時刻情報に基づいて、上記クライアントの指定したタイミングにおける検知データを生成するデータ処理部と、上記データ処理部にて生成された検知データを上記クライアントに対して出力するデータ出力部とを備えることを特徴としている。
上記の構成では、センサが周期型センサのようにクライアントの要求とは独立して自発的に検知を行って検知データを送信するものであり、クライアントによる検知データの要求が周期型や問い合わせ型のようにタイミングを指定して要求するものであって、センサ種類とデータ要求型とが整合しない場合でも、クライアントの所望する形態で検知データを提供することが可能になる。
すなわち、上記の構成では、データ書き込み部により、自発的に送信された検知データを検知時刻情報とともに記憶部に記憶させることができる。また、データ処理部により、記憶部に記憶された検知データおよび検知時刻情報に基づいてクライアントの指定したタイミングにおける検知データを生成することができる。この検知データを生成するためには、補間等を行えばよい。そして、生成した検知データを出力部によりクライアントに対して出力することで、クライアントの指定したタイミングで的確な検知データを提供できるようになる。
したがって、上記センサ管理装置を用いることで、センサによる検知データの通知形態と、クライアントによる検知データの要求の形態とが一致しない場合でも、要求に応じた検知データをクライアントが取得できるようにすることができ、多様なセンサおよびクライアントを含めたセンサネットワークシステムの構築が可能になる。
本発明に係るセンサ管理装置は、センサの送信した検知データを受信するとともに、外部のクライアントに対して上記検知データに基づくデータを提供するセンサ管理装置であって、上記の課題を解決するために、上記センサが、検知結果に変化があったときに変化後の検知データを送信するものであり、上記クライアントがタイミングを指定して上記センサによる検知データを要求するものである場合に、上記センサの送信した検知データを受信するデータ受信部と、上記受信した検知データを記憶する記憶部と、上記クライアントの指定したタイミングにおいて上記記憶部に記憶されている最新の検知データを取得するデータ処理部と、上記データ処理部にて取得された検知データを上記クライアントに対して出力するデータ出力部とを備えることを特徴としている。
上記の構成では、センサがイベント型センサのように、クライアントの要求とは独立して検知結果に変化があったときに変化後の検知データを送信するものであり、クライアントによる検知データの要求が周期型や問い合わせ型のようにタイミングを指定して要求するものであって、センサ種類とデータ要求型とが整合しない場合でも、クライアントの所望する形態で検知データを提供することが可能になる。
すなわち、上記の構成では、過去にセンサから送信された検知データを記憶部により記憶しておくことができる。また、データ処理部により、クライアントの指定したタイミングにおいて記憶部に記憶された最新の検知データを取得することができる。上記のようにセンサが、検知結果に変化があったときに変化後の検知データを送信するものであるため、上記のようにして取得した検知データは、クライアントの指定したタイミングにおける検知対象の状態を的確に表していることになる。そして、取得した検知データを出力部によりクライアントに対して出力することで、クライアントの指定したタイミングで的確な検知データを提供できるようになる。
したがって、上記センサ管理装置を用いることで、センサによる検知データの通知形態と、クライアントによる検知データの要求の形態とが一致しない場合でも、要求に応じた検知データをクライアントが取得できるようにすることができ、多様なセンサおよびクライアントを含めたセンサネットワークシステムの構築が可能になる。
本発明に係るセンサ管理装置は、センサの送信した検知データを受信するとともに、外部のクライアントに対して上記検知データに基づくデータを提供するセンサ管理装置であって、上記の課題を解決するために、上記センサが自発的に検知を行って検知データを送信するものであり、上記クライアントが上記センサによる検知結果に変化があったときの検知データを要求するものである場合に、上記センサの送信した検知データを受信するデータ受信部と、上記受信した検知データを記憶する記憶部と、上記記憶部に記憶された検知データに基づいて検知データの変化の有無を判定し、変化があったと判定した場合に変化後の検知データを取得するデータ処理部と、上記データ処理部にて取得された検知データを上記クライアントに対して出力するデータ出力部とを備えることを特徴としている。
上記の構成では、センサが周期型センサのようにクライアントの要求とは独立して自発的に検知を行って検知データを送信するものであり、クライアントによる検知データの要求がイベント型のようにセンサによる検知結果に変化があったときの検知データを要求するものであって、センサ種類とデータ要求型とが整合しない場合でも、クライアントの所望する形態で検知データを提供することが可能になる。
すなわち、上記の構成では、過去にセンサから送信された検知データを記憶部により記憶しておくことができる。また、データ処理部により、例えば定期的に記憶部に記憶された検知データに基づいて検知データの変化の有無を判定し、変化があったと判定した場合に変化後の検知データを取得することができる。このように、データ処理部により変化の有無を確認することで、センサが自発的に検知を行って検知データを送信するものであっても検知結果の変化をとらえることができる。そして変化があった場合に、データ処理部により変化後の検知データを取得し、取得した検知データを出力部によりクライアントに対して出力することで、センサによる検知結果に変化があったときの検知データをクライアントに対して提供できるようになる。
したがって、上記センサ管理装置を用いることで、センサによる検知データの通知形態と、クライアントによる検知データの要求の形態とが一致しない場合でも、要求に応じた検知データをクライアントが取得できるようにすることができ、多様なセンサおよびクライアントを含めたセンサネットワークシステムの構築が可能になる。
本発明に係るセンサ管理装置は、センサの送信した検知データを受信するとともに、外部のクライアントに対して上記検知データに基づくデータを提供するセンサ管理装置であって、上記の課題を解決するために、上記センサが、検知データの送信を要求する検知信号に応じて検知を行って検知データを送信するものであり、上記クライアントが上記センサによる検知結果に変化があったときの検知データを要求するものである場合に、上記センサに対して検知信号を出力する信号出力部と、上記センサの送信した検知データを受信するデータ受信部と、上記受信した検知データを記憶する記憶部と、上記記憶部に記憶された検知データに基づいて検知データの変化の有無を判定し、変化があったと判定した場合に変化後の検知データを取得するデータ処理部と、上記データ処理部にて取得された検知データを上記クライアントに対して出力するデータ出力部とを備えることを特徴とするセンサ管理装置。
上記の構成では、センサが問い合わせ型センサのように検知データの送信を要求する検知信号に応じて検知を行って検知データを送信するものであり、クライアントによる検知データの要求がイベント型のようにセンサによる検知結果に変化があったときの検知データを要求するものであって、センサ種類とデータ要求型とが整合しない場合でも、クライアントの所望する形態で検知データを提供することが可能になる。
すなわち、上記の構成では、信号出力部により例えば定期的に検知信号を出力することで、センサから検知データを受信することができる。また、記憶部により、受信した検知データを記憶しておくことができる。そして、データ処理部により、例えば定期的に記憶部に記憶された検知データに基づいて検知データの変化の有無を判定し、変化があったと判定した場合に変化後の検知データを取得することができる。このように、信号出力部により検知データを要求し、データ処理部により変化の有無を確認することで検知結果の変化をとらえることができる。そして変化があった場合に、データ処理部により変化後の検知データを取得し、取得した検知データを出力部によりクライアントに対して出力することで、センサによる検知結果に変化があったときの検知データをクライアントに対して提供できるようになる。
したがって、上記センサ管理装置を用いることで、センサによる検知データの通知形態と、クライアントによる検知データの要求の形態とが一致しない場合でも、要求に応じた検知データをクライアントが取得できるようにすることができ、多様なセンサおよびクライアントを含めたセンサネットワークシステムの構築が可能になる。
以上のように、本発明に係るセンサ管理装置は、センサが自発的に検知を行って検知データを送信するものであり、クライアントがタイミングを指定してセンサによる検知データを要求するものである場合に、センサの送信した検知データを受信するデータ受信部と、受信した検知データと、この検知データの検知時刻を表す検知時刻情報とを対応付けて記憶部に記憶させるデータ書き込み部と、検知データおよび検知時刻情報を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された検知データおよび検知時刻情報に基づいて、クライアントの指定したタイミングにおける検知データを生成するデータ処理部と、データ処理部にて生成された検知データをクライアントに対して出力するデータ出力部とを備える構成である。
上記の構成では、センサが周期型センサのようにクライアントの要求とは独立して自発的に検知を行って検知データを送信するものであり、クライアントによる検知データの要求が周期型や問い合わせ型のようにタイミングを指定して要求するものであって、センサ種類とデータ要求型とが整合しない場合でも、クライアントの所望する形態で検知データを提供することが可能になる。
本発明に係るセンサ管理装置は、センサが、検知結果に変化があったときに変化後の検知データを送信するものであり、クライアントがタイミングを指定してセンサによる検知データを要求するものである場合に、センサの送信した検知データを受信するデータ受信部と、受信した検知データを記憶する記憶部と、クライアントの指定したタイミングにおいて記憶部に記憶されている最新の検知データを取得するデータ処理部と、データ処理部にて取得された検知データをクライアントに対して出力するデータ出力部とを備える構成である。
上記の構成では、センサがイベント型センサのように、クライアントの要求とは独立して検知結果に変化があったときに変化後の検知データを送信するものであり、クライアントによる検知データの要求が周期型や問い合わせ型のようにタイミングを指定して要求するものであって、センサ種類とデータ要求型とが整合しない場合でも、クライアントの所望する形態で検知データを提供することが可能になる。
本発明に係るセンサ管理装置は、センサが自発的に検知を行って検知データを送信するものであり、クライアントがセンサによる検知結果に変化があったときの検知データを要求するものである場合に、センサの送信した検知データを受信するデータ受信部と、受信した検知データを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された検知データに基づいて検知データの変化の有無を判定し、変化があったと判定した場合に変化後の検知データを取得するデータ処理部と、データ処理部にて取得された検知データをクライアントに対して出力するデータ出力部とを備える構成である。
上記の構成では、センサが周期型センサのようにクライアントの要求とは独立して自発的に検知を行って検知データを送信するものであり、クライアントによる検知データの要求がイベント型のようにセンサによる検知結果に変化があったときの検知データを要求するものであって、センサ種類とデータ要求型とが整合しない場合でも、クライアントの所望する形態で検知データを提供することが可能になる。
本発明に係るセンサ管理装置は、センサが、検知データの送信を要求する検知信号に応じて検知を行って検知データを送信するものであり、クライアントがセンサによる検知結果に変化があったときの検知データを要求するものである場合に、センサに対して検知信号を出力する信号出力部と、センサの送信した検知データを受信するデータ受信部と、受信した検知データを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された検知データに基づいて検知データの変化の有無を判定し、変化があったと判定した場合に変化後の検知データを取得するデータ処理部と、データ処理部にて取得された検知データをクライアントに対して出力するデータ出力部とを備える構成である。
上記の構成では、センサが問い合わせ型センサのように検知データの送信を要求する検知信号に応じて検知を行って検知データを送信するものであり、クライアントによる検知データの要求がイベント型のようにセンサによる検知結果に変化があったときの検知データを要求するものであって、センサ種類とデータ要求型とが整合しない場合でも、クライアントの所望する形態で検知データを提供することが可能になる。
本発明の実施の一形態について図1から図7に基づいて説明すれば、以下の通りである。
(全体構成)
本実施形態に係るセンサネットワークシステムは、複数のセンサを備えるセンサネットワークと、そのセンサネットワークを管理する中央装置とを含んで構成され、センサネットワークと中央装置とが通信網を介してデータ通信可能になっている。本センサネットワークシステムの構成の具体例を図2に示す。
本実施形態に係るセンサネットワークシステムは、複数のセンサを備えるセンサネットワークと、そのセンサネットワークを管理する中央装置とを含んで構成され、センサネットワークと中央装置とが通信網を介してデータ通信可能になっている。本センサネットワークシステムの構成の具体例を図2に示す。
図2は、本実施形態に係るセンサネットワークシステムの構成を示すブロック図である。図2には、通信網6に接続されている中央装置2、およびセンサネットワーク3a・3bを含んだセンサネットワークシステム1を示している。この例では、中央装置2がセンサネットワーク3a・3bを管理している。なお、以下では、センサネットワーク3a・3bを特に区別しない場合には、「センサネットワーク3」と記す。
センサネットワーク3は、1つのセンサネットワークコントローラ(センサネットワークゲートウェイ)4と、このセンサネットワークコントローラ4とデータ通信可能な複数のセンサ5とを備えている。
これらのセンサ5は、特定の目的、例えば車両盗難監視、屋内侵入監視、火災監視等の目的に応じて選択され、その目的に応じた場所に設置される。また、通常、その目的ごとにセンサネットワーク3が構成される。センサネットワーク3としては、例えば自動車内独自LANや工場内独自PLCネットワーク等が考えられる。中央装置2は、各センサネットワーク3から情報を取得して、各センサネットワーク3の目的応じた処理を行い、異常時におけるユーザへの通報等のサービスを行う。
センサネットワークコントローラ4およびセンサ5にはそれぞれ通信機が備えられており、センサネットワークコントローラ4の通信機が親機、センサ5の通信機が子機となる。そして、親機と子機との間で所定のプロトコルに基づいてデータ通信が行われる。
親機と子機との間のデータ通信は、無線通信でもよく、有線通信でもよい。無線通信としては、例えば、無線LAN(Local Area Network)規格やBluetooth(登録商標)規格の微弱電波、特定小電力無線等の近距離無線を利用するもの、光無線を利用するもの、近距離赤外線通信等が考えられる。有線通信としては、LANを利用するものや専用の配線を利用するものなどが考えられる。
親機と子機との間の通信方式としては、双方向通信または単方向通信があり、センサ5の種類によって異なる。センサ5がセンサネットワークコントローラ4から制御信号等を受けて制御等されるものである場合には、通信方式は双方向通信となる。一方、センサ5が一方的にセンサネットワークコントローラ4に対して信号を送るようなものである場合には、通信方式は子機から親機への単方向通信となる。
センサ5において、検知を行う検知部と通信機(子機)との間のインタフェースは、例えば、RS−232C、RS−485、DeviceNET等を利用することができる。このインタフェースを介して、検知部による検知結果を表す検知データがセンサ5からセンサネットワークコントローラ4に送られる。センサネットワークコントローラ4では、センサ5から送られてくる検知データを受信し、後述する処理を行って検知データに基づいた情報を中央装置2に送る。
なお、センサ5とセンサネットワークコントローラ4との間のデータ通信は、無手順方式であってもよい。また、この場合、センサ5からセンサネットワークコントローラ4への検知データは、アナログ電流やアナログ電圧等であってもよい。センサネットワークコントローラ4では、このような検知データに対して適宜サンプリングやA/D変換等を行う。
以下では、特に断らない限り、センサ5とセンサネットワークコントローラ4との間ではデジタルのデータ通信が行われるものとする。
1つのセンサネットワークコントローラ4は、通常、複数のセンサ5(例えば最大256台のセンサ5、セキュリティ管理のためのセンサネットワーク3では10台程度のセンサ5)を管理しており、これらによりセンサネットワーク3が構成される。なお、センサネットワーク3は図3に示すように互いに重なりあっていてもよい。
図3は、複数のセンサネットワーク3が重なり合っている例を示す概念図である。図3の例では、1つのセンサ5が複数のセンサネットワーク3に属していたり、1つのセンサネットワーク3に2つのセンサネットワークコントローラ4が存在したりしている。このように、センサ5が複数のセンサネットワークコントローラ4によって管理されていると、そのセンサ5は、1つのセンサネットワークコントローラ4が故障等しても他のセンサネットワークコントローラ4によって正常な動作が可能となる。したがって、高い信頼性が要求されるセンサ5については、上記のように複数のセンサネットワークコントローラ4によって管理することが望ましい。
センサネットワーク3において、個々のセンサ5を識別するためには、例えば各センサ5に固有のセンサIDを付与しておけばよい。センサネットワーク3には、多数のセンサ5が設けられる場合がある。多数のセンサ5を設けるためには、センサIDを高ビット(例えば64ビット以上)化すればよい。センサIDとしては、例えばTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)のIPアドレスを用いることができ、センサIDを高ビット化するためには、128ビットのIPv6を用いることができる。ただし、センサネットワーク3では、センサネットワークコントローラ4が各センサ5を識別できるようになっておればよく、その識別方法は上記以外の方法であってもよい。
次に、中央装置2とセンサネットワークコントローラ4との間のデータ通信形態について説明する。
図4(a)〜図4(c)は、センサネットワークシステム1における中央装置2とセンサネットワークコントローラ4との間のデータ通信形態の例を示す概念図である。
図4(a)〜図4(c)は、センサネットワークシステム1における中央装置2とセンサネットワークコントローラ4との間のデータ通信形態の例を示す概念図である。
ここで、図4(a)は通信網6としてインターネットを利用した場合を示している。なお、中央装置2とセンサネットワークコントローラ4との間全体がインターネットであってもよいが、インターネットとセンサネットワークコントローラ4との間は、例えばパケット通信方式を採用したモバイルデータ通信サービス等のワイアレスパケット通信で接続されてもよい。また、インターネットと中央装置2との間は電話回線(ISDN(Integrated Services Digital Network)、PHS(Personal Handyphone System、「PHS」は登録商標)回線、携帯電話回線等を含む)等の公衆回線であってもよい。
また、図4(b)は通信網6としてインターネット、およびインターネットに接続されたLAN(Local Area Network)を利用した場合を示している。図4(b)では、インターネットとセンサネットワークコントローラ4との間にLANが介在している。LANとしては、例えばイーサネット(登録商標)や無線LANを利用することができる。なお、インターネットと中央装置2との間にLANが介在していてもよい。
図4(c)は通信網6として公衆回線を利用した場合を示している。公衆回線としては、電話回線(ISDN、PHS(登録商標)回線、携帯電話回線等を含む)等の公衆回線を利用することができる。
なお、以下では、特に断らない限り通信網6としてインターネットを利用した場合、つまり図4(a)の構成を想定して説明する。
次に、図2のシステムの各構成要素についてさらに詳細に説明する。
次に、図2のシステムの各構成要素についてさらに詳細に説明する。
(センサ)
センサネットワーク3のセンサ5としては、様々なセンサが用いられる。その一例を挙げると、次の通りである。
センサネットワーク3のセンサ5としては、様々なセンサが用いられる。その一例を挙げると、次の通りである。
人体等を検知するものとしては、光電センサ、ビームセンサ、超音波センサ、赤外線センサ等がある。物体の動きや破壊等を検知するものとしては、振動センサ、加速度センサ(3Dセンサ、ボールセミコンダクタ型センサ)等がある。音を検知するものとしては、マイクロホン、音感センサ、音響センサ等がある。映像を検知するものとしては、ビデオカメラ等がある。火災等を検知するものとしては、温度センサ、煙センサ、湿度センサ等がある。車両等に搭載されるものとしては、GPS(Global Positioning System)、加速度センサ、ワイパON/OFFセンサ、振動センサ、傾斜センサ等がある。室内に設置されるものとしては、照明ON/OFFセンサ、水漏れセンサ等がある。屋外に設置されるものとしては、雨量計、風速計、温度計等がある。これら以外にも、静電容量レベルセンサ、静電容量浸入センサ、電流センサ、電圧センサ、ドアの開閉を検知するリードスイッチ、時刻を検知する時計等、多種多様なものがある。
このように、センサネットワーク3のセンサ5は、一般に「センサ」と呼ばれるものに限られておらず、現象を検知してその検知結果を電気信号に変換するなどして検知データとしてセンサネットワークコントローラ4に送ることができるあらゆる機器を含んでいる。
また、センサネットワーク3のセンサ5の中には、能動型センサが含まれていてもよい。能動型センサとは、例えばビデオカメラのようなものであり、検知を行う検知部としてのCCD(Charge Coupled Device)以外に、ズーム機能やオートフォーカス機能、撮影方向を切り換えるための方向切り換え機能等を備え、自動的に、あるいはセンサネットワークコントローラ4からの制御信号により動作可能なものをいう。このような能動型センサでは、現象に応じてより的確な検知を行うことができる。例えば、上記ビデオカメラの例では、撮影範囲内で動く物(煙等)を検知して、その方向に撮影方向を切り換えることにより、その動く物をより的確に撮影することができるようになる。
さらに、センサネットワーク3のセンサ5の中には、自律型センサが含まれていてもよい。ここでは、自律型センサとは、そのセンサ自身に関する情報(センサ情報)をセンサネットワークコントローラ4や中央装置2に例えば周期的に報知するものをいう。センサ情報とは、例えばそのセンサの種類(検知できる内容等を含む)および配置(位置、設置場所)の情報である。
センサは、例えば家具のように移動可能なものに設置される場合がある。この場合に家具が移動されるとセンサの配置が変化することになり、そのセンサによって検知できる内容も変化することになる。例えば、室内の温度分布を検知するために、室内の各部に複数の温度センサが設けられている場合に、1つのセンサが家具に設置されておりその家具が移動されたときには、室内におけるどの位置の温度をその温度センサが検知するかが変化することになる。このような場合に温度センサとして自律型センサを用いると、室内におけるどの位置での温度を検知しているか、常に認識することができる。
なお、センサ5は、検知結果の報知方式、つまりセンサネットワークコントローラ4への検知データの通知方式によって周期型、イベント型、および問い合わせ型(ポーリング型)の3種類(センサ種類)にほぼ分類することができる。
ここで、周期型センサは、所定の時間的周期において自発的に検知を行い、検知データを通知するものである。周期型センサの例としては、10分に1回温度データを送る温度センサのようなものが考えられる。イベント型センサは、所定の現象を検知したとき、例えば閾値以上の物理量等を検知したときに自発的に検知データを通知するものである。イベント型センサの例としては、温度が50℃以上になった場合にその温度データを送る温度センサのようなものが考えられる。問い合わせ型センサは、センサネットワークコントローラ4側から検知データの要求があると検知を行い、検知データを通知するものである。
(中央装置)
図5は、中央装置2の内部構成を示すブロック図である。中央装置2は、センサネットワーク3を管理することにより、上述した車両盗難監視、屋内侵入監視、火災監視等を行う。そのために、中央装置2は、センサネットワークコントローラ4からセンサ5による検知データを取得し、その情報に基づいて異常事態の発生の有無等を判別する。さらに、異常事態が発生していると判別されたときには、中央装置2は、例えばユーザの携帯電話機や警察署、消防署への報知等を行う。
図5は、中央装置2の内部構成を示すブロック図である。中央装置2は、センサネットワーク3を管理することにより、上述した車両盗難監視、屋内侵入監視、火災監視等を行う。そのために、中央装置2は、センサネットワークコントローラ4からセンサ5による検知データを取得し、その情報に基づいて異常事態の発生の有無等を判別する。さらに、異常事態が発生していると判別されたときには、中央装置2は、例えばユーザの携帯電話機や警察署、消防署への報知等を行う。
なお、以下では、中央装置2がセンサネットワーク3を車両盗難監視、屋内侵入監視、火災監視等の異常監視のための処理を行うものとして説明するが、中央装置2での処理はこれに限らず、センサ5による検知データに基づいて行われるものであればよい。また、以下では、中央装置2において行われる異常監視のための処理を「監視処理」と称する。
中央装置2は、例えば通信機能を備えたコンピュータ(パーソナルコンピュータや大型のコンピュータ等)であり、各種処理を行うCPU21、各種データを記憶している記憶部22、および通信網6とのインタフェースとなる通信インタフェース23を備えている。また、図示していないが、中央装置2は、記憶部22への各種情報の入力、更新等を行うために、入力部(キーボードやマウス等)や表示部(ディスプレイ等)を備えている。
CPU21は、その演算機能に基づいて各種データ処理や各種制御回路への指示を行うものである。これにより、CPU21は、中央装置2全体、センサネットワークコントローラ4、センサ5の制御を司っている。
また、CPU21は、監視処理を実行するために、検知データ取得部121、検知データ処理部122、および異常対策処理部123の各機能ブロックとして機能する。これらの各機能ブロックは、記憶部22上の所定プログラムをCPU21が実行することにより実現される。
検知データ取得部121は、通信インタフェース23を介して検知データ要求信号を送信することにより、センサネットワークコントローラ4に対してセンサ5による検知データを要求する。そして、その要求に応じてセンサ5から送信される検知データを通信インタフェース23を介して取得する。
検知データ要求信号は、図6に示すように、送信元ID、送信先ID、センサID、データ要求型、およびパラメータを含んでいる。図6は、検知データ要求信号のフォーマットの一例を示す概念図である。
送信元IDは、検知データ要求信号の送信元である中央装置2のIDを示している。送信先IDは、検知データ要求信号の送信先であるセンサネットワークコントローラ4のIDを示している。センサIDは、検知データを要求する対象となるセンサ5のIDを示している。つまり、センサIDにより検知データの要求対象となるセンサ5が指定される。これらのIDは、例えばTCP/IPのIPアドレスである。
データ要求型は、検知データを要求する形態を指定している。検知データを要求する形態は、周期型、イベント型、問い合わせ型に分類できる。ここで、周期型要求信号は、センサネットワークコントローラ4に対して検知データを周期的に送信するように要求する信号である。イベント型要求信号は、対象となるセンサ5において検知結果に所定の変化が生じた場合に検知データを送信するように要求する信号である。問い合わせ型要求信号は、直接検知データを要求する信号、つまりその検知データ要求信号に対する応答として検知データを送信することを要求する信号である。
なお、周期型要求信号は周期を指定して検知データを要求する信号であり、問い合わせ型要求信号はその時点での検知データを要求する信号であることから、これらはタイミングを指定して検知データを要求する信号であるといえる。
パラメータは、データ要求型に応じて必要となる例えば次のような情報である。周期型要求信号に関しては、パラメータとして、検知データの送信開始時刻や周期等を指定する情報が考えられる。イベント型要求信号に関しては、パラメータとして、検知結果にどのような変化が生じた場合に検知データを送信するように要求するかを指定する情報、つまり、変化の基準を指定する情報が考えられる。
検知データ処理部122は、検知データ取得部121にて取得した検知データに基づいて異常発生の有無の判別等を行う。なお、検知データ処理部122は、他のセンサ5からの検知データを取得し、複数のセンサ5からの検知データを総合して異常発生の有無の判別等を行う場合もある。その場合には、検知データ処理部122は検知データ取得部121に対して上記他のセンサ5から検知データを取得するように指示する。
異常対策処理部123は、検知データ処理部122にて異常が発生していると判別された場合に、その異常に対処するための所定の処理を行う。異常対策処理部123にて行う処理としては、例えばユーザの携帯電話機や警察署、消防署へ異常発生を報知するための処理が考えられる。
記憶部22は、上記のように検知データ取得部121、検知データ処理部122、異常対策処理部123を実現するためにCPU21により実行されるプログラムや、そのプログラムの実行に必要となる各種データを記憶している。
通信インタフェース23は、通信網6とのインタフェースとして機能する。中央装置2は、通信インタフェース23を介してセンサネットワークコントローラ4とデータ通信可能であり、通信インタフェース23を介して検知データ要求信号や検知データが中央装置2とセンサネットワークコントローラ4との間でやりとりされる。
なお、中央装置2は、上記のようにセンサネットワークコントローラ4に対して検知データを要求するものであるため、センサネットワークコントローラ4に対するクライアントであるといえる。
(センサネットワークコントローラ)
図1は、センサネットワークコントローラ4の内部構成を示すブロック図である。センサネットワークコントローラ4は、センサネットワーク3を制御することにより、センサ5から検知データを収集し、要求に応じて中央装置2に検知データを提供する。
図1は、センサネットワークコントローラ4の内部構成を示すブロック図である。センサネットワークコントローラ4は、センサネットワーク3を制御することにより、センサ5から検知データを収集し、要求に応じて中央装置2に検知データを提供する。
センサネットワークコントローラ4は、各種処理を行うCPU41、各種データを記憶している記憶部42、通信網6とのインタフェースとなる通信インタフェース43、センサ5とのインタフェースとなるセンサインタフェース44、および時刻情報を発生するクロック45を備えている。
通信インタフェース43は、通信網6とのインタフェースとして機能する。センサネットワークコントローラ4は、通信インタフェース43を介して中央装置2とデータ通信可能であり、通信インタフェース43を介して検知データ要求信号や検知データが中央装置2とセンサネットワークコントローラ4との間でやりとりされる。
センサインタフェース44は、センサ5とのインタフェースとして機能する。センサネットワークコントローラ4は、センサインタフェース44を介してセンサ5とデータ通信可能であり、通信インタフェース43を介してセンサ5から検知データを取得することができる。また、センサ5が制御信号等を受けて制御等されるものである場合には、通信インタフェース43を介してセンサ5へ制御信号が送られる。なお、図1では上述した通信機を省略している。
クロック45は、現在時刻を表す時刻情報を発生し、CPU41に提供するものである。なお、クロック45が提供する時刻情報には、日付の情報が含まれていてもよい。
CPU41は、その演算機能に基づいて各種データ処理や各種制御回路への指示を行うものである。これにより、CPU41は、センサネットワークコントローラ4全体、およびセンサ5の制御を司っている。
また、CPU41は、センサ5から検知データを収集し、要求に応じて中央装置2に検知データを提供するために、信号入力部141、要求認識部142、データ取得指令部143、第1データ処理部144、第2データ処理部145、データ要求部146、データ出力部148、データ入力部149、データ書き込み部150、およびセンサ情報管理部151の各機能ブロックとして機能する。これらの各機能ブロックは、記憶部42上の所定プログラムをCPU41が実行することにより実現される。
各機能ブロックについて説明する。
各機能ブロックについて説明する。
信号入力部141は、本センサネットワークコントローラ4を送信先として中央装置2から送信され、通信インタフェース43にて受信された検知データ要求信号をCPU41内へ入力する。
要求認識部142は、入力された検知データ要求信号のデータ要求型(図6参照)に基づいて、検知データ要求信号が上記周期型、イベント型、問い合わせ型の何れの形態のものであるかを認識する。また、要求認識部142は、入力された検知データ要求信号のセンサID(図6参照)に基づいて、検知データの要求対象となるセンサ5が上記周期型、イベント型、問い合わせ型の何れの種類のものであるかを認識する。なお、要求認識部142がセンサ5の種類を認識する際には、記憶部42に記憶されているセンサ種類テーブル241を参照する。センサ種類テーブル241は、センサネットワーク3に含まれる各センサ5について、センサIDとセンサ種類とを対応付けているテーブルである。
データ取得指令部143は、要求認識部142における認識結果に基づいて検知データ取得処理(後述)を決定し、その決定に基づく指示、および検知データ要求信号に含まれる情報の中から必要な情報を、第1データ処理部144、第2データ処理部145、データ要求部146に送る。なお、データ取得指令部143、第1データ処理部144、第2データ処理部145、およびデータ要求部146にて行われる処理については後述する。
データ出力部148は、第1データ処理部144または第2データ処理部145から送られてくる検知データを、検知データ要求信号の送信元である中央装置2に対して送信すべく、上記検知データを通信インタフェース43に出力する。
データ入力部149は、センサ5から送信され、センサインタフェース44にて受信された検知データをCPU41内へ入力する。
データ書き込み部150は、入力された検知データを、記憶部42に記憶されている検知データテーブル242に書き込む。検知データテーブル242は、データ入力部149にて入力された検知データを、その検知データの送信元であるセンサ5のセンサIDと、検知時刻情報とを対応付けているテーブルである。検知時刻情報は、データ書き込み部150が検知データを検知データテーブル242に書き込む際に、クロック45から取得する時刻情報である。なお、センサ5から送信される検知データに検知時刻情報が含まれている場合には、データ書き込み部150が検知データから検知時刻情報を抽出して検知データテーブル242の検知時刻情報として書き込む。
センサ情報管理部151は、センサネットワーク3に新たにセンサ5が追加された場合に、そのセンサ5のセンサIDやセンサ種類を認識してセンサ種類テーブル241に登録するものである。センサ情報管理部151がセンサIDを認識するためには、例えばセンサ情報管理部151がセンサネットワーク3内でセンサIDを割り当てるようになっておればよい。また、センサ情報管理部151がセンサ種類を認識するためには、例えば、追加したセンサ5とセンサネットワークコントローラ4との間で最初にデータ通信を行う際に、センサ5がセンサ種類を特定するための情報を送信するようになっており、センサ情報管理部151がその情報に基づいてセンサ種類を認識するようになっておればよい。なお、センサ情報管理部151がセンサ種類を認識するためには、上記以外に、センサ種類ごとにセンサインタフェース44に接続するプラグ等の形状を予め設定しておき、センサ情報管理部151がそのプラグ形状等を判別することによりセンサ種類を認識することも考えられる。このセンサ情報管理部151により、センサ5をいわゆるプラグ&プレイのようにしてセンサネットワーク3に追加することが可能となる。
次に、データ取得指令部143、第1データ処理部144、第2データ処理部145、およびデータ要求部146にて行われる処理について説明する。
検知データ要求信号のデータ要求型とセンサ種類との組み合わせ、つまり要求認識部142における認識結果のパターンを考えると、図7のようになる。図7は、検知データ要求信号のデータ要求型とセンサ種類との組み合わせパターンを示す図表である。図7に示すように、データ要求型が周期型、センサ種類が周期型の場合をパターンA、データ要求型がイベント型、センサ種類が周期型の場合をパターンB、以下図7の通り各パターンをパターンCからパターンIとする。
パターンA,C,D,Fの場合は、第1データ処理部144にて検知データ取得処理を行う。パターンB,Eの場合は、第2データ処理部145にて検知データ取得処理を行う。パターンG,Iの場合は、第1データ処理部144およびデータ要求部146にて検知データ取得処理を行う。パターンHの場合は、第2データ処理部145およびデータ要求部146にて検知データ取得処理を行う。
ここで、第1データ処理部144は、データ取得指令部143からの指令に基づいて検知データテーブル242から検知データや検知時刻情報を取得し、必要に応じて検知データおよび検知時刻情報に基づく演算等を行って中央装置2に提供する検知データを生成し、データ出力部148に送る。
なお、上記演算により生成されたデータはセンサ5の検知結果としてのデータとは異なったものになるが、ここでは上記演算により生成されたデータも検知データと称することにする。
第2データ処理部145は、データ取得指令部143からの指令に基づいて検知データテーブル242から検知データや検知時刻情報を取得し、検知結果に所定の変化が生じたか否かを判定するとともに、検知結果に所定の変化が生じていた場合に変化後の検知データをデータ出力部148に送る。
データ要求部146は、データ取得指令部143からの指令に基づき、問い合わせ型のセンサ5に対し検知データを要求する。そのために、データ要求部146は、検知データを要求するための検知信号を、センサインタフェース44を介して問い合わせ型のセンサ5に対して送る。
以下、上記各パターンについて説明する。なお、以下では、検知データ要求信号のセンサIDに対応するセンサ5を「注目センサ」と称する。また、以下では特に断らない限り、第1データ処理部144または第2データ処理部145が検知データテーブル242から読み出す検知データは、注目センサの検知データであるものとする。
パターンAは、データ要求型が周期型であり、センサ種類も周期型の場合である。この場合、データ取得指令部143は、検知データ要求信号のセンサIDおよびパラメータを第1データ処理部144に送るとともに、これらに基づいて周期的に検知データを読み出し、検知データ要求信号に適合する検知データを生成してデータ出力部148に送るように第1データ処理部144に指示する。
このとき、第1データ処理部144は、クロック45からの時刻情報を参照しつつ、所定のタイミングで検知データテーブル242から検知データと、その検知データに対応する検知時刻情報とを最新のものから順に予め定められた数読み出す。検知データを読み出すタイミングは、検知データ要求信号のパラメータに基づくタイミングであり、パラメータに定められた検知データの送信開始時刻(t0)を基準として、パラメータに定められた周期(C)ごとのタイミング、つまりt0+nC(n=0,1,2,…)の各時刻である。以下では、この時刻を「第1指定時刻」と称する。
また、第1データ処理部144は、読み出した検知データおよび検知時刻情報に基づいて、第1指定時刻における検知データを生成する。パターンAの場合は、データ要求型もセンサ種類も周期型であるが、これらの周期が一致しているとは限らない。したがって、周期がずれている場合には、第1指定時刻における検知データが検知データテーブル242に記憶されていないことになる。このような場合には、第1データ処理部144が、検知データテーブル242から読み出した複数の検知データおよび検知時刻情報に基づいて演算を行い、第1指定時刻における検知データを算出する。この演算としては、補間等の周知の技術を利用すればよい。なお、新たに検知データを算出する以外に、第1指定時刻に最も近い時刻に検知された検知データを選択するようにしてもよい。そして、第1データ処理部144は、生成した検知データをデータ出力部148に送る。
これにより、周期型の検知データ要求信号が指定する検知のタイミングと、周期型の注目センサによる検知のタイミングとが一致しない場合でも、検知データ要求信号が指定する検知のタイミングでの検知データを中央装置2に提供することができるようになる。
パターンCは、データ要求型が問い合わせ型であり、センサ種類が周期型の場合である。この場合、データ取得指令部143は、検知データ要求信号のセンサIDを第1データ処理部144に送るとともに、これに基づいて検知データを読み出し、検知データ要求信号に基づく時刻での検知データを生成してデータ出力部148に送るように第1データ処理部144に指示する。なお、上記検知データ要求信号に基づく時刻とは、例えば問い合わせが行われた時刻であり、検知データ要求信号が中央装置2から送信された時刻や、検知データ要求信号がセンサネットワークコントローラ4にて受信された時刻を問い合わせが行われた時刻とみなすことができる。また、上記検知データ要求信号に基づく時刻を、各処理が行われている時点の時刻、つまり現在時刻としてもよい。以下では、この時刻を「第2指定時刻」と称する。
このとき、第1データ処理部144は、検知データテーブル242から検知データと、その検知データに対応する検知時刻情報とを最新のものから順に予め定められた数読み出す。
また、第1データ処理部144は、読み出した検知データおよび検知時刻情報に基づいて、第2指定時刻における検知データを生成する。パターンCの場合も、第2指定時刻における検知データが検知データテーブル242に記憶されているとは限らない。そこで、パターンAの場合と同様に、第1データ処理部144が、検知データテーブル242から読み出した複数の検知データおよび検知時刻情報に基づいて演算を行い、第2指定時刻における検知データを算出する。なお、この場合も、新たに検知データを算出する以外に、第2指定時刻に最も近い時刻に検知された検知データを選択するようにしてもよい。そして、第1データ処理部144は、生成した検知データをデータ出力部148に送る。
これにより、問い合わせ型の検知データ要求信号が指定する検知のタイミングと、周期型の注目センサによる検知のタイミングとが一致しない場合でも、検知データ要求信号が指定する検知のタイミングでの検知データを中央装置2に提供することができるようになる。つまり、周期型の注目センサによる検知データに基づいて、問い合わせ型の検知データ要求信号に適合した検知データを提供できるようになる。
パターンDは、データ要求型が周期型であり、センサ種類がイベント型の場合である。この場合、データ取得指令部143は、検知データ要求信号のセンサIDおよびパラメータを第1データ処理部144に送るとともに、これらに基づいて周期的に最新の検知データを読み出してデータ出力部148に送るように第1データ処理部144に指示する。
このとき、第1データ処理部144は、クロック45からの時刻情報を参照しつつ、上記パターンAの場合と同様のタイミングで検知データテーブル242から最新の検知データを読み出し、読み出した検知データをデータ出力部148に送る。
この場合、注目センサがイベント型センサであるため、上記のようにしてデータ出力部148に送った検知データは、第1指定時刻における検知対象の状態を的確に表していることになる。これにより、イベント型の注目センサによる検知データに基づいて、周期型の検知データ要求信号に適合した検知データを提供できるようになる。
パターンFは、データ要求型が問い合わせ型であり、センサ種類がイベント型の場合である。この場合、データ取得指令部143は、検知データ要求信号のセンサIDを第1データ処理部144に送るとともに、これに基づいて検知データを読み出し、パターンCの場合と同様に検知データ要求信号に基づく時刻(第2指定時刻)における最新の検知データを読み出してデータ出力部148に送るように第1データ処理部144に指示する。
このとき、第1データ処理部144は、第2指定時刻に、検知データテーブル242から最新の検知データを読み出し、読み出した検知データをデータ出力部148に送る。
この場合、注目センサはイベント型センサであるため、上記のようにしてデータ出力部148に送った検知データは、第2指定時刻における検知対象の状態を的確に表していることになる。これにより、イベント型の注目センサによる検知データに基づいて、問い合わせ型の検知データ要求信号に適合した検知データを提供できるようになる。
パターンBは、データ要求型がイベント型であり、センサ種類が周期型の場合である。この場合、データ取得指令部143は、検知データ要求信号のセンサIDおよびパラメータを第2データ処理部145に送るとともに、これらに基づいて周期的に検知データを読み出し、検知データとパラメータに定められた変化の基準とに基づいて検知結果の変化の有無を判定し、変化があった場合には変化後の検知データをデータ出力部148に送るように第2データ処理部145に指示する。
このとき、第2データ処理部145は、クロック45からの時刻情報を参照しつつ、予め設定されている周期で検知データテーブル242から最新の検知データを読み出す。なお、第2データ処理部145は前回読み出した検知データを記憶している。
そして、第2データ処理部145は、読み出した検知データおよび前回の検知データに基づいて検知結果の変化の有無を判定し、検知結果に変化が生じていた場合には変化後の検知データをデータ出力部148に送る。
これにより、周期型の注目センサによる検知結果において、検知データ要求信号のパラメータにて指定された変化が生じた場合に変化後の検知データを中央装置2に提供することができるようになる。したがって、周期型の注目センサによる検知データに基づいて、イベント型の検知データ要求信号に適合した検知データを提供できるようになる。
パターンEは、データ要求型がイベント型であり、センサ種類もイベント型の場合である。この場合、データ取得指令部143は、検知データ要求信号のセンサIDを第2データ処理部145に送るとともに、これに基づいて周期的に検知データを読み出し、検知データに基づいて検知結果の変化の有無を判定し、変化があった場合には変化後の検知データをデータ出力部148に送るように第2データ処理部145に指示する。
このとき、第2データ処理部145は、クロック45からの時刻情報を参照しつつ、予め設定されている周期で検知データテーブル242から注目センサに関する最新の検知データを読み出す。なお、第2データ処理部145は前回読み出した検知データを記憶している。
そして、第2データ処理部145は、読み出した検知データおよび前回の検知データに基づいて検知結果の変化の有無を判定し、検知結果に変化が生じていた場合には変化後の検知データをデータ出力部148に送る。
これにより、イベント型の注目センサによる検知結果において変化が生じた場合にも変化後の検知データを中央装置2に提供することができるようになる。
パターンHは、データ要求型がイベント型であり、センサ種類が問い合わせ型の場合である。この場合、データ取得指令部143は、検知データ要求信号のセンサIDおよびパラメータを第2データ処理部145に送るとともに、これらに基づいて周期的に検知データを読み出し、検知データとパラメータに定められた変化の基準とに基づいて検知結果の変化の有無を判定し、変化があった場合には変化後の検知データをデータ出力部148に送るように第2データ処理部145に指示する。また、データ取得指令部143は、注目センサに対して周期的に検知データを要求するようにデータ要求部146に指示する。
このとき、データ要求部146は、クロック45からの時刻情報を参照しつつ、第2データ処理部145により検知データが読み出される前に新たな検知データが検知データテーブル242に書き込まれるように、所定のタイミングで注目センサに対して検知データの要求を行う。
また、第2データ処理部145は、クロック45からの時刻情報を参照しつつ、予め設定されている周期で検知データテーブル242から注目センサに関する最新の検知データを読み出す。なお、第2データ処理部145は前回読み出した検知データを記憶している。
そして、第2データ処理部145は、読み出した検知データおよび前回の検知データに基づいて検知結果の変化の有無を判定し、検知結果に変化が生じていた場合には変化後の検知データをデータ出力部148に送る。
これにより、問い合わせ型センサによる検知結果において、イベント型要求信号のパラメータにて指定された変化が生じた場合に変化後の検知データを中央装置2に提供することができるようになる。したがって、問い合わせ型の注目センサによる検知データに基づいて、イベント型の検知データ要求信号に適合した検知データを提供できるようになる。
パターンGは、データ要求型が周期型であり、センサ種類が問い合わせ型の場合である。この場合、データ取得指令部143は、検知データ要求信号のセンサIDおよびパラメータを第1データ処理部144に送るとともに、これらに基づいて周期的に検知データを読み出し、データ出力部148に送るように第1データ処理部144に指示する。また、データ取得指令部143は、注目センサに対して周期的に検知データを要求するようにデータ要求部146に指示する。
このとき、データ要求部146は、クロック45からの時刻情報を参照しつつ、第2データ処理部145により検知データが読み出される直前に新たな検知データが検知データテーブル242に書き込まれるように、所定のタイミングで注目センサに対して検知データの要求を行う。
また、第1データ処理部144は、クロック45からの時刻情報を参照しつつ、上記第1指定時刻ごとに周期的に検知データテーブル242から最新の検知データを読み出し、データ出力部148に送る。
これにより、問い合わせ型の注目センサによる検知データに基づいて、周期型の検知データ要求信号に適合した検知データを提供できるようになる。
パターンIは、データ要求型が問い合わせ型であり、センサ種類も問い合わせ型の場合である。この場合、データ取得指令部143は、検知データ要求信号のセンサIDを第1データ処理部144に送るとともに、これに基づいて検知データを読み出し、データ出力部148に送るように第1データ処理部144に指示する。また、データ取得指令部143は、注目センサに対して検知データを要求するようにデータ要求部146に指示する。
このとき、データ要求部146は、第2データ処理部145により検知データが読み出される直前に新たな検知データが検知データテーブル242に書き込まれるように、所定のタイミングで注目センサに対して検知データの要求を行う。
また、第1データ処理部144は、検知データテーブル242から注目センサに関する最新の検知データを読み出し、データ出力部148に送る。
これにより、問い合わせ型の注目センサによる検知データに基づいて、問い合わせ型の検知データ要求信号に適合した検知データを提供できるようになる。
なお、センサ種類には無手順型も考えられる。無手順型センサは、検知データとしてのアナログ電流やアナログ電圧等のアナログデータを常時センサネットワークコントローラ4に対して出力するものである。センサネットワークコントローラ4で上記のようなアナログデータを扱うには、センサインタフェース44とデータ入力部149との間にサンプリング回路やA/D変換回路を設け、周期的な検知データに変換する。変換後は、周期型センサからの検知データと同様に扱うことができる。
上記の構成により、センサネットワークコントローラ4は、検知データ要求信号のデータ要求型とセンサ種類とが一致していない場合でも、センサ5による検知データに基づいて検知データ要求信号のデータ要求型に適合した検知データを提供することができる。つまり、センサネットワーク3内に異なるセンサ種類のセンサ5が混在している場合でも、センサ種類の相違を中央装置2に対してあたかも隠蔽するように機能することができ、各センサ5に対して同様にアクセスすることを可能にする。
したがって、センサネットワークコントローラ4を用いることで、センサ5による検知データの通知形態と、中央装置2による検知データの要求の形態とが一致しない場合でも、要求に応じた検知データを中央装置2が取得できるようにすることができ、多様なセンサ5および中央装置2を含めたセンサネットワークシステムの構築が可能になる。
なお、センサネットワークコントローラ4は上述したパターンA〜Iのすべてのパターンに対応するものでなくても、少なくとも1つのパターンに対応できるものであればよく、センサネットワークコントローラ4により対応できるパターンは、センサネットワークシステム1の構成に応じてパターンA〜Iから任意に選択し、組み合わせることができる。
以上のように、センサネットワークコントローラ4(センサ管理装置)は、センサ5の送信した検知データを受信するとともに、外部の中央装置2(クライアント)に対して上記検知データに基づくデータを提供するものである。そのために、センサネットワークコントローラ4は、センサ5の送信した検知データを受信するセンサインタフェース44(データ受信部)と、受信した検知データを記憶する記憶部42と、記憶部42に記憶された検知データに対して所定の処理を行う第1データ処理部144、第2データ処理部145(データ処理部)と、第1データ処理部144、第2データ処理部145から送られてくる検知データを中央装置2に対して出力するデータ出力部148とを含んでいる。そして、センサネットワークコントローラ4は、次のような特徴点を有している。
すなわち、センサネットワークコントローラ4は、受信した検知データと、この検知データの検知時刻を表す検知時刻情報とを対応付けて記憶部42に記憶させるデータ書き込み部150を含む。そして、注目センサが自発的に検知を行って検知データを送信するものであり、中央装置2がタイミングを指定して注目センサによる検知データを要求する場合(パターンA,C)に、第1データ処理部144が、記憶部42に記憶された検知データおよび検知時刻情報に基づいて、中央装置2の指定したタイミングにおける検知データを生成する。これにより、中央装置2の指定したタイミングで的確な検知データを提供できるようになる。
また、センサネットワークコントローラ4は、注目センサが、検知結果に変化があったときに変化後の検知データを送信するものであり、中央装置2がタイミングを指定して注目センサによる検知データを要求する場合(パターンD,F)に、第1データ処理部144が中央装置2の指定したタイミング(第1指示時刻、第2指示時刻)において記憶部42に記憶されている最新の検知データを取得してデータ出力部148に送る。注目センサが、検知結果に変化があったときに変化後の検知データを送信するものであるため、上記のようにして取得した検知データは、中央装置2の指定したタイミングにおける検知対象の状態を的確に表していることになる。したがって、中央装置2の指定したタイミングで的確な検知データを提供できるようになる。
また、センサネットワークコントローラ4は、注目センサが自発的に検知を行って検知データを送信するものであり、中央装置2が注目センサによる検知結果に変化があったときの検知データを要求する場合(パターンB)に、第2データ処理部145が記憶部42に記憶された検知データに基づいて検知データの変化の有無を判定し、変化があったと判定した場合に変化後の検知データを取得してデータ出力部148に送る。このように、第2データ処理部145により変化の有無を確認することで、注目センサが自発的に検知を行って検知データを送信するものであっても検知結果の変化をとらえることができる。したがって、注目センサによる検知結果に変化があったときの検知データを中央装置2に対して提供できるようになる。
また、センサネットワークコントローラ4は、注目センサに対して検知信号を出力するデータ要求部146(信号出力部)を含む。そして、注目センサが、検知データの送信を要求する検知信号に応じて検知を行って検知データを送信するものであり、中央装置2が注目センサによる検知結果に変化があったときの検知データを要求する場合(パターンH)に、第2データ処理部145が、記憶部42に記憶された検知データに基づいて検知データの変化の有無を判定し、変化があったと判定した場合に変化後の検知データを取得してデータ出力部148に送る。このように、データ要求部146により検知データを要求し、第2データ処理部145により変化の有無を確認することで検知結果の変化をとらえることができる。したがって、センサによる検知結果に変化があったときの検知データを中央装置2に対して提供できるようになる。
なお、センサ種類と中央装置2による検知データの要求形態とが上記の何れに相当するか、すなわち、パターンA,C/パターンD,F/パターンB/パターンHの何れに相当するかを認識する要求認識部142をセンサネットワークコントローラ4に備えることが望ましい。このとき、センサネットワークコントローラ4は、中央装置2から送信された検知データ要求信号を受信する通信インタフェース43(信号受信部)を備える。検知データ要求信号には、センサ5を特定するためのセンサ特定情報(センサID)、および検知データを要求する形態、すなわち、タイミングを指定して注目センサによる検知データを要求するのか、注目センサによる検知結果に変化があったときの検知データを要求するのかを特定する要求形態特定情報(データ要求型、パラメータ)が含まれる。そして、要求認識部142は、記憶部42のセンサ種類テーブル241を参照しつつ、検知データ要求信号に基づいてセンサ種類および中央装置2による検知データの要求形態を認識する。
本発明は、センサの送信した検知データを受信するとともに、外部のクライアントに対して検知データに基づくデータを提供するセンサ管理装置として利用できる。
1 センサネットワークシステム
2 中央装置(クライアント)
3 センサネットワーク
4 センサネットワークコントローラ(センサ管理装置)
5 センサ
6 通信網
41 CPU
42 記憶部
43 通信インタフェース
44 センサインタフェース(データ受信部)
45 クロック
144 第1データ処理部(データ処理部)
145 第2データ処理部(データ処理部)
146 データ要求部(信号出力部)
148 データ出力部
150 データ書き込み部
2 中央装置(クライアント)
3 センサネットワーク
4 センサネットワークコントローラ(センサ管理装置)
5 センサ
6 通信網
41 CPU
42 記憶部
43 通信インタフェース
44 センサインタフェース(データ受信部)
45 クロック
144 第1データ処理部(データ処理部)
145 第2データ処理部(データ処理部)
146 データ要求部(信号出力部)
148 データ出力部
150 データ書き込み部
Claims (9)
- センサの送信した検知データを受信するとともに、外部のクライアントに対して上記検知データに基づくデータを提供するセンサ管理装置において、
上記センサの送信した検知データを受信するデータ受信部と、
上記受信した検知データを記憶する記憶部と、
上記クライアントの送信した検知データ要求信号を受け付ける信号入力部と、
上記検知データ要求信号の形態、および上記クライアントが指定したセンサの種類を認識する要求認識部と、
上記要求認識部の認識結果により、上記指定されたセンサが自発的に検知を行って検知データを送信するものであり、上記検知データ要求信号の形態が上記指定されたセンサによる検知結果に変化があったときの検知データを要求するものである場合に、上記記憶部に記憶された検知データに基づいて検知データの変化の有無を判定し、変化があったと判定した場合に変化後の検知データを取得するデータ処理部と、
上記データ処理部にて取得された検知データを上記クライアントに対して出力するデータ出力部とを備えることを特徴とするセンサ管理装置。 - 上記データ処理部は、上記記憶部に記憶された検知データに基づいて検知データの変化の有無を周期的に判定する請求項1に記載のセンサ管理装置。
- センサの送信した検知データを受信するとともに、外部のクライアントに対して上記検知データに基づくデータを提供するセンサ管理装置において、
上記センサに対して検知信号を出力する信号出力部と、
上記センサの送信した検知データを受信するデータ受信部と、
上記受信した検知データを記憶する記憶部と、
上記クライアントの送信した検知データ要求信号を受け付ける信号入力部と、
上記検知データ要求信号の形態、および上記クライアントが指定したセンサの種類を認識する要求認識部と、
上記要求認識部の認識結果により、上記指定されたセンサが、検知データの送信を要求する検知信号に応じて検知を行って検知データを送信するものであり、上記検知データ要求信号の形態が上記指定されたセンサによる検知結果に変化があったときの検知データを要求するものである場合に、上記記憶部に記憶された検知データに基づいて検知データの変化の有無を判定し、変化があったと判定した場合に変化後の検知データを取得するデータ処理部と、
上記データ処理部にて取得された検知データを上記クライアントに対して出力するデータ出力部とを備えることを特徴とするセンサ管理装置。 - 上記信号出力部は、上記検知信号を周期的に出力する請求項3に記載のセンサ管理装置。
- 複数のセンサを管理するとともに、検知データを送信する方法において分類される各センサの種類を記憶している請求項1から4の何れか1項に記載のセンサ管理装置。
- 請求項1から5の何れか1項に記載のセンサ管理装置を動作させるセンサ管理装置の制御プログラムであって、コンピュータを上記の各部として機能させるためのセンサ管理装置の制御プログラム。
- 請求項6に記載のセンサ管理装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- センサの送信した検知データを受信するとともに、外部のクライアントに対して上記検知データに基づくデータを提供するセンサ管理装置の制御方法において、
上記センサの送信した検知データを受信するデータ受信ステップと、
上記受信した検知データを記憶部に記憶する記憶ステップと、
上記クライアントの送信した検知データ要求信号を受け付けるステップと、
上記検知データ要求信号の形態、および上記クライアントが指定したセンサの種類を認識するステップと、
上記認識結果により、上記指定されたセンサが自発的に検知を行って検知データを送信するものであり、上記検知データ要求信号の形態が上記指定されたセンサによる検知結果に変化があったときの検知データを要求するものである場合に、上記記憶部に記憶された検知データに基づいて検知データの変化の有無を判定し、変化があったと判定した場合に変化後の検知データを取得するデータ処理ステップと、
上記データ処理ステップにて取得された検知データを上記クライアントに対して出力するデータ出力ステップとを含むセンサ管理装置の制御方法。 - センサの送信した検知データを受信するとともに、外部のクライアントに対して上記検知データに基づくデータを提供するセンサ管理装置の制御方法において、
上記センサに対して検知信号を出力する信号出力ステップと、
上記センサの送信した検知データを受信するデータ受信ステップと、
上記受信した検知データを記憶部に記憶する記憶ステップと、
上記クライアントの送信した検知データ要求信号を受け付けるステップと、
上記検知データ要求信号の形態、および上記クライアントが指定したセンサの種類を認識するステップと、
上記認識結果により、上記指定されたセンサが、検知データの送信を要求する検知信号に応じて検知を行って検知データを送信するものであり、上記検知データ要求信号の形態が上記指定されたセンサによる検知結果に変化があったときの検知データを要求するものである場合に、上記記憶部に記憶された検知データに基づいて検知データの変化の有無を判定し、変化があったと判定した場合に変化後の検知データを取得するデータ処理ステップと、
上記データ処理ステップにて取得された検知データを上記クライアントに対して出力するデータ出力ステップとを含むセンサ管理装置の制御方法。
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