JP2020010263A - 情報処理装置、情報処理プログラム及び情報処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】センサノードや通信の状況を判定するために十分な性能データを取得する。
【解決手段】性能値取得部１２は、センサノード７０との間の通信に関する性能値（通信性能情報）及びセンサノード７０に関する性能値（端末性能情報）を取得し、ギャップ有無判定部１４は、設計時の性能範囲（設計範囲）を格納する設計情報ＤＢ３４を参照して、取得した性能値が設計範囲に含まれるかを判断する。そして、データ取得方式決定部１６は、取得した性能値が設計範囲から逸脱している場合に、取得した性能値が設計範囲に含まれるように、性能値の取得方式を段階的に変更する。
【選択図】図３

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理プログラム及び情報処理方法に関する。

最近、ＩｏＴ（Internet of Things）の拡大に伴い、情報処理装置に対して、多種多様なデバイスが多種多様な通信方式で接続されるようになっている。このような状況においては、接続されるデバイスの種別、通信方式、周辺の無線状況、利用アプリ等により、発生する障害（例えば、デバイスのハードウェア障害やソフトウェア障害、通信障害）は様々となる。このため、時々刻々と変化するＩｏＴ環境においては、デバイスのハードウェア性能、ソフトウェア性能、通信性能等を監視し、障害判定を実行することが重要である。

この場合、障害判定を高精度に実行するために高頻度で各種性能データを収集すると、ハードウェアや通信の負荷が大きくなる。一方、ハードウェアや通信の負荷にならない程度の頻度で各種性能データを収集すると、障害判定に不十分となるおそれがある。

従来、通信量の履歴に基づいて、データ収集に伴うネットワーク負荷を平準化しつつ送信期限内のデータ収集を実現する技術が知られている（例えば、特許文献１等参照）。また、ルータノードにおいて、ＣＰＵや通信装置の処理性能に応じた速度（制限転送レート）を予め設定し、制限転送レートに基づいて測定間隔や送信間隔を設定する技術が知られている（例えば、特許文献２等参照）。

なお、基地局から移動局への送信をスケジューリングする技術として、特許文献３等に記載の技術が知られている。

国際公開第２０１５／１０７５７４号 特開２００８−４２４５８号公報 特開２００９−１５３１２９号公報

住宅やオフィス等の一般の環境では、外乱（外からの電波侵入や遮蔽、干渉など）などの影響を受けて、デバイスのハードウェア性能、ソフトウェア性能、通信性能等が時々刻々と変化する。しかしながら、上述した特許文献１、２等の技術では、時々刻々と変化するデバイスのハードウェア性能、ソフトウェア性能、通信性能等を考慮して、障害判定に十分な各種性能データを収集することができない。

１つの側面では、本発明は、性能データを取得する方式や取得する性能データの種類を適切に変更することが可能な情報処理装置、情報処理プログラム及び情報処理方法を提供することを目的とする。

一つの態様では、情報処理装置は、センサノードと通信して該センサノードで計測された計測値を取得する情報処理装置であって、前記センサノードとの間の通信に関する性能データ及び／又は前記センサノードに関する性能データを取得する取得部と、設計時の前記性能データを格納する記憶部を参照して、取得した前記性能データが設計時の前記性能データに基づく所定範囲に含まれるかを判断する判断部と、取得した前記性能データが前記所定範囲に含まれない場合に、取得した前記性能データが前記所定範囲に含まれるように、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を段階的に変更する変更部と、を備えている。

性能データを取得する方式や取得する性能データの種類を適切に変更することができる。

第１の実施形態に係る情報処理システムの構成を概略的に示す図である。 図２（ａ）は、ゲートウェイのハードウェア構成を示す図であり、図２（ｂ）は、サーバのハードウェア構成を示す図である。 第１の実施形態に係るセンサノード、ゲートウェイ及びサーバの機能ブロック図である。 設計情報ＤＢ３４のデータ構造の一例を示す図である。 性能値ＤＢのデータ構造の一例を示す図である。 ギャップ有無判定部の処理を示すフローチャートである。 取得方式ＤＢのデータ構造の一例を示す図である。 各種性能値が設計範囲に対してギャップを有する場合の、データ取得方式決定部の処理をまとめた表である。 第１の実施形態に係るデータ取得方式決定部の処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係るデータ取得方式決定部の処理を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係るセンサノード、ゲートウェイ及びサーバの機能ブロック図である。 第３の実施形態の履歴ＤＢのデータ構造の一例を示す図である。

≪第１の実施形態≫
以下、情報処理システムの第１の実施形態について、図１〜図９に基づいて詳細に説明する。

図１には、第１の実施形態に係る情報処理システム１００の構成が概略的に示されている。情報処理システム１００は、インターネットなどのネットワーク８０に接続された情報処理装置としてのゲートウェイ１０及びサーバ６０と、ハブ１２０を介してゲートウェイ１０に有線接続された設計ツール１１０、センサノード７０及びアクセスポイント１３０と、アクセスポイント１３０及びハブ１２０経由でゲートウェイ１０と無線通信可能なセンサノード７０と、を備える。

センサノード７０は、センサと、データ処理機能や通信機能を実装した装置である。例えば、センサノード７０は、製造工場内に設置され、温度、湿度、振動などを計測し、計測値をゲートウェイ１０に対して有線通信にて送信したり、アクセスポイント１３０経由でゲートウェイ１０に対して無線通信にて送信する。また、センサノード７０は、センサノード７０自体の性能（ハードウェア性能、ソフトウェア性能、通信性能）を示す性能データ（性能値）を計測する。なお、性能値の種別（ハードウェア性能、ソフトウェア性能、通信性能）を、以下においては、カテゴリとも呼ぶものとする。

図３には、センサノード７０とゲートウェイ１０の機能ブロック図が示されている。図３に示すように、センサノード７０は、１又は複数のセンサ７２と、制御部７４と、を備える。

センサ７２は、温度や湿度などを計測するセンサや、振動を計測するセンサなどを含む。

制御部７４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）がプログラムを実行することにより、性能値計測部７５、センサ計測部７６、通信部７７の機能を有する。性能値計測部７５は、通信部７７を介してゲートウェイ１０（性能値取得部１２）から通知されたサンプリング間隔と取得コマンドに基づいて、センサノード７０のハードウェアやソフトウェアの性能を示す性能データの値（性能値）を計測する。なお、ハードウェアやソフトウェアの性能を示す性能データ、すなわちカテゴリが「ハードウェア性能」や「ソフトウェア性能」である性能データには、例えば、ＣＰＵ使用率、メモリ使用率、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）使用率、バッテリ残量、センサノード内温度、内部処理時間などが含まれる。なお、カテゴリが「ハードウェア性能」や「ソフトウェア性能」である性能データを、以下においては、「端末性能情報」とも呼ぶものとする。

また、性能値計測部７５は、ゲートウェイ１０（性能値取得部１２）から通信性能を示す性能データの値（性能値）を取得するためのコマンド（サンプリングコマンド）を受信したときに、通信性能を示す性能値を計測する。なお、通信性能を示す性能データ、すなわちカテゴリが「通信性能」である性能データには、電波強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）、リンク品質（ＬＱ：Link Quality）、パケットエラー率（ＰＥＲ：Packet Error Rate）、ビットエラー率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）、応答時間、再送回数、チャネル利用率、アクティブノード数などが含まれる。なお、カテゴリが「通信性能」である性能データを、以下においては、「通信性能情報」とも呼ぶものとする。

センサ計測部７６は、ゲートウェイ１０（センサ計測値取得部１３）から通知されたサンプリング間隔と取得コマンドで、センサ７２による計測値（センサ計測値）を取得する。

性能値計測部７５及びセンサ計測部７６は、性能値取得部１２やセンサ計測値取得部１３から通知されたデータ送信間隔ごとに、未送信のデータをまとめて通信部７７を介して送信する。なお、性能値計測部７５及びセンサ計測部７６は、性能値取得部１２やセンサ計測値取得部１３からデータ要求コマンドを受信したときに、未送信のデータをまとめて、通信部７７を介してゲートウェイ１０に向けて送信することとしてもよい。

設計ツール１１０は、センサノード７０やアクセスポイント１３０としてどのような機器を用い、どのような場所に設置するか等を設計する際に用いられる情報処理装置である。設計ツール１１０は、設計時におけるセンサノード７０やアクセスポイント１３０の性能情報をハブ１２０経由でゲートウェイ１０に対して定期的に又は不定期に送信する。

ゲートウェイ１０は、例えば、製造工場内などに設置される装置である。ゲートウェイ１０は、センサノード７０において計測された性能値やセンサ計測値を受信し、受信した値に基づいて、センサノードを用いた性能値の取得方式（以下、「データ取得方式」と呼ぶ）を決定する。また、ゲートウェイ１０は、データ取得方式を変更したという情報をネットワーク８０を介してサーバ６０に通知する。

図２（ａ）には、ゲートウェイ１０のハードウェア構成が示されている。図２（ａ）に示すように、ゲートウェイ１０は、ＣＰＵ９０、ＲＯＭ（Read Only Memory）９２、ＲＡＭ（Random Access Memory）９４、記憶部（ここではＨＤＤ）９６、通信部９７、及び可搬型記憶媒体用ドライブ９９等を備えている。ゲートウェイ１０の構成各部は、バス９８に接続されている。ゲートウェイ１０では、ＲＯＭ９２あるいはＨＤＤ９６に格納されているプログラム（情報処理プログラムを含む）、或いは可搬型記憶媒体用ドライブ９９が可搬型記憶媒体９１から読み取ったプログラム（情報処理プログラムを含む）をＣＰＵ９０が実行することにより、図３に示す各部の機能が実現される。なお、図３の各部の詳細については、後述する。

サーバ６０は、ゲートウェイ１０から情報を受信すると、受信した情報に基づく処理を実行する装置である。図２（ｂ）には、サーバ６０のハードウェア構成が示されている。サーバ６０は、図２（ｂ）に示すように、ＣＰＵ１９０、ＲＯＭ１９２、ＲＡＭ１９４、記憶部（ＨＤＤ）１９６、通信部１９７、表示部１９３、入力部１９５、及び可搬型記憶媒体１９１の読み取りが可能な可搬型記憶媒体用ドライブ１９９等を備えている。サーバ６０の構成各部は、バス１９８に接続されている。表示部１９３は、液晶ディスプレイ等を含み、入力部１９５は、キーボード、マウス、タッチパネル等を含む。サーバ６０では、ＣＰＵ１９０がプログラムを実行することにより、障害判定部６２、障害対応部６４としての機能が実現されている。なお、障害判定部６２及び障害対応部６４の各部の詳細については後述する。

次に、ゲートウェイ１０の機能について、図３に基づいて詳細に説明する。図３に示すように、ゲートウェイ１０は、ＣＰＵ９０がプログラムを実行することで、通信部１１、設計情報取得部１５、取得部としての性能値取得部１２、センサ計測値取得部１３、判断部としてのギャップ有無判定部１４、変更部としてのデータ取得方式決定部１６、通知部１７として機能する。なお、図３において図示されている、性能値ＤＢ３０、計測値ＤＢ３２、設計情報ＤＢ３４、取得方式ＤＢ３６は、ＨＤＤ９６等に格納されている。

設計情報取得部１５は、設計ツール１１０から定期的に又は不定期に送信されてくる設計情報を受信して、設計情報を設計情報ＤＢ３４に格納する。ここで、設計情報ＤＢ３４は、図４に示すようなデータ構造を有する。図４に示すように、設計情報ＤＢ３４は、「デバイスＩＤ」、「親デバイスＩＤ」、「設置位置（Ｘ座標、Ｙ座標）」、「受信信号強度（ＲＳＳＩ）」等のフィールドを有する。

「デバイスＩＤ」のフィールドには、センサノード７０やアクセスポイント１３０の識別情報が格納される。「親デバイスＩＤ」のフィールドには、センサノード７０やアクセスポイント１３０が接続されているデバイスの識別情報が格納される。「設置位置（Ｘ座標、Ｙ座標）」のフィールドには、設計ツール１１０が設計した各デバイスの設置位置（Ｘ座標、Ｙ座標）が格納される。「受信信号強度」のフィールドには、受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）の設計値の上限及び下限、すなわち設計範囲が格納される。なお、設計情報ＤＢ３４には、ＲＳＳＩ以外の設計範囲の情報も格納されている。ＲＳＳＩ以外の設計範囲としては、例えば、通信性能情報である、リンク品質（ＬＱ）、パケットエラー率（ＰＥＲ）、ビットエラー率（ＢＥＲ）、応答時間、再送回数、チャネル利用率、アクティブノード数や、端末性能情報である、ＣＰＵ使用率、メモリ使用率、ＨＤＤ使用率、バッテリ残量、センサノード内温度、内部処理時間などが含まれる。

性能値取得部１２は、後述するデータ取得方式決定部１６から通知されるデータの取得方式（サンプリング間隔、取得タイミング、データ送信間隔、取得性能値）を受信する。また、性能値取得部１２は、端末性能情報を取得する場合に、通信部１１を介して、センサノード７０にサンプリング間隔（性能値の計測間隔）と、取得タイミング（何秒を起点にサンプリングスタートするか）と、データ送信間隔（性能値の送信間隔）と、取得性能値（どの種類の性能値を取得するか）を通知する。そして、性能値取得部１２は、センサノード７０から送信されてきた各種性能値を取得し、性能値ＤＢ３０に格納する。また、性能値取得部１２は、通信性能情報を取得する場合には、センサノード７０やネットワークに対して、サンプリング間隔、取得タイミングで、指定されたコマンドを通知し、センサノード７０やネットワークから送信されてきた各種性能値を取得し、性能値ＤＢ３０に格納する。また、性能値取得部１２は、性能値ＤＢ３０を更新した場合には、ギャップ有無判定部１４に対して性能値ＤＢ３０の更新を通知する。

なお、性能値取得部１２は、データ取得方式決定部１６から通知されたデータ送信間隔で、性能値をセンサノード７０に要求する場合には、データ送信間隔はセンサノード７０に通知しないこととする。また、性能値取得部１２は、性能値に変化があるときだけセンサノード７０から性能値を受信する場合にも、データ送信間隔をセンサノード７０に通知しないこととする。

図５には、性能値ＤＢ３０のデータ構造が示されている。図５に示すように、性能値ＤＢ３０は、「デバイスＩＤ」、「タイムスタンプ」、「ＲＳＳＩ」、「ＬＱ」、「応答時間」、「再送回数」、「バッテリ残量」などのフィールドを有する。「デバイスＩＤ」のフィールドには、性能値の取得先であるデバイス（センサノード７０やアクセスポイント１３０）の識別情報が格納される。「タイムスタンプ」のフィールドには、性能値の取得日時が格納される。「ＲＳＳＩ」、「ＬＱ」…のフィールドには、各性能値のデータが格納される。

図３に戻り、センサ計測値取得部１３は、データ取得方式決定部１６から通知された取得コマンド、サンプリング間隔、データ送信間隔をセンサノード７０（センサ計測部７６）に通知し、センサノード７０から、センサ７２が計測したデータ（センサ計測値）を受信する。また、センサ計測値取得部１３は、受信したセンサ計測値を計測値ＤＢ３２に格納する。計測値Ｄ３２には、性能値ＤＢ３０と同様、「デバイスＩＤ」及び「タイムスタンプ」のフィールドが存在するとともに、各種センサ計測値を格納するフィールド（「温度」、「湿度」、「振動」…等のフィールド）が存在するものとする。

なお、センサ計測値取得部１３が、データ取得方式決定部１６から通知されたデータ送信間隔でセンサ計測値の送信をセンサノード７０に要求する場合には、センサ計測値取得部１３はセンサノード７０にデータ送信間隔を通知しないものとする。また、センサ計測値に変化があるときだけセンサノード７０がセンサ計測値取得部１３に対してセンサ計測値を送信する場合には、センサ計測値取得部１３は、センサノード７０にデータ送信間隔を通知しないものとする。

ギャップ有無判定部１４は、性能値取得部１２から性能値ＤＢ３０の更新通知を受信すると、性能値ＤＢ３０から直近の性能値を取得する。また、ギャップ有無判定部１４は、設計情報ＤＢ３４から、取得した性能値に対応する設計情報を読み出し、設計範囲から逸脱していないか、すなわち設計範囲に対してギャップが無いかを判定する。ギャップ有無判定部１４は、設計範囲から逸脱している（ギャップが有る）と判定した場合に、デバイスＩＤ、性能値名、性能値、設計範囲を、データ取得方式決定部１６に通知する。ここで「設計範囲から逸脱する」とは、例えば、性能値の取得失敗があった場合や、性能値が設計範囲から外れた場合、性能値が閾値を超えた場合などを含む。なお、ギャップ有無判定部１４は、性能値ＤＢ３０から直近の性能値を複数取得し、取得した複数の性能値の平均値や分散値等の特徴量に基づいて、設計範囲から逸脱しているかを判断してもよい。

（ギャップ有無判定部１４の処理）
ここで、ギャップ有無判定部１４の具体的な処理について、図６のフローチャートに沿って説明する。

図６の処理では、まず、ステップＳ２２において、ギャップ有無判定部１４が、性能値ＤＢ３０が更新されるまで待機する。すなわち、ギャップ有無判定部１４は、性能値取得部１２から性能値ＤＢ３０の更新通知を受信すると、ステップＳ２４に移行する。

ステップＳ２４に移行すると、ギャップ有無判定部１４は、性能値ＤＢ３０から最新の性能値を取り出す。

次いで、ステップＳ２６では、ギャップ有無判定部１４が、デバイスＩＤ及び性能値に対応する設計範囲が設計情報ＤＢ３４に存在しているか否かを判断する。このステップＳ２６の判断が否定された場合には、ステップＳ２２に戻るが、肯定された場合には、ステップＳ２８に移行する。

ステップＳ２８に移行すると、ギャップ有無判定部１４は、デバイスＩＤ及び性能範囲に対応する設計範囲を設計情報ＤＢ３４から取得する。

次いで、ステップＳ３０では、ギャップ有無判定部１４が、最新の性能値が設計範囲から逸脱しているか否かを判断する。例えば、ギャップ有無判定部１４が取得した最新性能値が、図５のデバイスＩＤ＝「ED01001」のデバイスにおいて時刻＝「2016/1/1 00:00:00.400」に取得されたＲＳＳＩ＝「−６５」（太線枠で示す性能値）であったとする。このとき、デバイスＩＤ＝「ED01001」のＲＳＳＩの設計範囲は、図４に示すように−６１〜−５５であるため、ギャップ有無判定部１４は設計範囲から逸脱していると判断する。この場合、ステップＳ３０の判断は肯定され、ステップＳ３２に移行する。一方、ステップＳ３０の判断が否定された場合には、ステップＳ２２に戻る。

ステップＳ３０の判断が肯定され、ステップＳ３２に移行すると、ギャップ有無判定部１４は、データ取得方式決定部１６にデバイスＩＤ、性能値、設計範囲を通知する。その後は、ステップＳ２２に戻る。

以降、ステップＳ２２〜Ｓ３２の処理・判断が繰り返し実行され、性能値が設計範囲から逸脱している度に、ギャップ有無判定部１４からデータ取得方式決定部１６に対して通知が行われるようになっている。

図３に戻り、データ取得方式決定部１６は、ギャップ有無判定部１４から、性能値が設計範囲から逸脱している旨の通知（ギャップ有の通知）を受信した場合に、取得方式ＤＢ３６からギャップ有のデバイスの取得方式に関する情報を取得し、取得した取得方式を変更する処理を実行する。

ここで、取得方式ＤＢ３６には、図７に示すように、デバイスＩＤごとに、サンプリング間隔、取得タイミング、データ送信間隔、取得性能値等が関連付けて記憶されている。なお、図７の取得性能値の欄において、「Ｃ」はＣＰＵ負荷、「Ｍ」はメモリ使用率、「Ｈ」はＨＤＤ使用率を意味する。また、「ＲＳ」はＲＳＳＩ、「Ｌ」はＬＱ、「ＲＴ」は応答時間を意味する。

図８は、各種性能値が設計範囲に対してギャップを有する場合の、データ取得方式決定部１６の処理をまとめた表である。以下、図８について説明する。

（端末性能値について）
データ取得方式決定部１６は、例えば、端末性能値が設計範囲に対して悪い方にギャップがある場合には、図８に示すような順で取得方式を変更する。

（１） サンプリング間隔を徐々に長くする（ただし、悪化や障害の判定に最低限必要な間隔を限度（リミット）とする)。
（２） （１）の変更ではギャップが解消されない場合、取得する性能値の種類を徐々に減らす(ただし、悪化や障害の判定に最低限必要な数を限度とする)。
（３） （２）でもギャップが解消されない場合、デバイス内部のログ情報を別途取得し解析する。

一方、端末性能値が設計範囲に対して良い方にギャップがある場合又はギャップがない場合には、データ取得方式決定部１６は、図８に示すように取得方式を変更しないこととする。

（通信性能値について）
データ取得方式決定部１６は、通信性能値が設計範囲に対して悪い方にギャップがある場合には、図８に示すような順で取得方式を変更する。

（１） 送信間隔を徐々に長くする（ただし、悪化や障害の判定に最低限必要な間隔を限度とする）。
（２） （１）の変更ではギャップが解消されない場合、取得する性能データを徐々に減らす（ただし、悪化や障害の判定に最低限必要な数を限度とする）。
（３） （２）でもギャップが解消されない場合、無線のチャネル内の通信パケット情報を別途取得し解析する。
（４） （３）でもギャップが解消されない場合、同一ネットワーク内のギャップ無しデバイス又は良い方にギャップが有るデバイスの通信性能値の取得タイミングをずらす。
（５） （４）でもギャップが解消されない場合、同一ネットワーク内のギャップ無しデバイス又は良い方にギャップが有るデバイスの送信間隔を徐々に長くする。
（６） （５）でもギャップが解消されない場合、同一ネットワーク内のギャップ無しデバイス又は良い方にギャップが有るデバイスの、取得性能値を徐々に減らす。

一方、通信性能値が設計範囲に対して良い方にギャップがある場合又はギャップがない場合には、データ取得方式決定部１６は、図８に示すように取得方式を変更しないこととする。

なお、「徐々に長くする」や「徐々に減らす」は、一定値ごとに変化させることとしてもよいし、例えばリミット値と現在値との中間値（平均値）まで変化させることとしてもよい。

（データ取得方式決定部１６の処理について）
ここで、データ取得方式決定部１６の具体的な処理について、図９のフローチャートに沿って説明する。

図９の処理では、まず、ステップＳ４０において、データ取得方式決定部１６が、ギャップ有無判定部１４から通知を受信するまで待機する。すなわち、設計範囲に対してギャップがある性能値に関する通知（デバイスＩＤ、性能値、設計範囲）を受信すると、データ取得方式決定部１６は、ステップＳ４２に移行する。

ステップＳ４２に移行すると、データ取得方式決定部１６は、通知に対応するデバイスの収集方式を取得方式ＤＢ３６から取得する。次いで、ステップＳ４４では、データ取得方式決定部１６が、通知された性能値が端末性能情報であるか否かを判断する。性能値の種類が端末性能情報であった場合には、ステップＳ４６に移行するが、性能値の種類が通信性能情報であった場合には、ステップＳ６０に移行する。

ステップＳ４６に移行した場合、データ取得方式決定部１６は、性能値が設計範囲に対して悪い方にギャップがあるか否かを判断する。このステップＳ４６の判断が否定された場合（良い方にギャップがある場合）には、ステップＳ４０に戻るが、肯定された場合（悪い方にギャップがある場合）には、ステップＳ４８に移行する。

ステップＳ４８に移行すると、データ取得方式決定部１６は、サンプリング間隔のリミットに達しているか否かを判断する。このステップＳ４８の判断が否定された場合には、ステップＳ５０に移行し、サンプリング間隔を長く調整する。その後は、ステップＳ４０に戻る。なお、サンプリング間隔を長く調整しても悪い方にギャップがある場合には、再度ステップＳ５０の処理が実行される。すなわち、本実施形態では、ギャップが解消されるまで又はサンプリング間隔のリミットに達するまで、サンプリング間隔を徐々に長く調整しているといえる。

一方、ステップＳ４８の判断が肯定されると、データ取得方式決定部１６は、ステップＳ５２に移行する。ステップＳ５２に移行すると、データ取得方式決定部１６は、取得性能値数（種類数）が最小（悪化や障害の判定に最低限必要な数）か否かを判断する。このステップＳ５２の判断が否定された場合には、ステップＳ５４に移行し、データ取得方式決定部１６は、取得性能値の種類を減らす。その後は、ステップＳ４０に戻る。なお、取得性能値を減らしても悪い方にギャップがある場合には、再度ステップＳ５４の処理が実行される。すなわち、本実施形態では、ギャップが解消されるまで又は取得性能値の数が最低限必要な数に達するまで、取得性能値の数を徐々に少なく調整しているといえる。

これに対し、ステップＳ５２の判断が肯定された場合には、ステップＳ５６に移行する。ステップＳ５６に移行すると、データ取得方式決定部１６は、センサノード７０内部のログ情報を取得する。これにより、データ取得方式決定部１６はログ情報を解析することができるため解析結果に応じた対策を講じることが可能となる。その後は、ステップＳ４０に戻る。

ところで、ステップＳ４４の判断が否定された場合、すなわち、性能値が通信性能情報であった場合には、ステップＳ６０に移行し、データ取得方式決定部１６は、性能値が設計範囲に対して悪い方にギャップがあるか否かを判断する。このステップＳ６０の判断が否定された場合には、ステップＳ４０に戻るが、肯定された場合には、ステップＳ６２に移行する。

ステップＳ６２に移行すると、データ取得方式決定部１６が、送信間隔のリミットか否かを判断する。このステップＳ６２の判断が否定されると、ステップＳ６４に移行し、データ取得方式決定部１６は、送信間隔を長く調整する。その後は、ステップＳ４０に戻る。なお、送信間隔を長く調整しても悪い方にギャップがある場合には、再度ステップＳ６４の処理が実行される。すなわち、本実施形態では、ギャップが解消されるまで又は送信間隔のリミットに達するまで、送信間隔を徐々に長く調整しているといえる。

一方、ステップＳ６２の判断が肯定され、ステップＳ６６に移行すると、データ取得方式決定部１６が、取得性能値数が最小か否かを判断する。ここでの判断が否定されると、ステップＳ６８に移行し、データ取得方式決定部１６が、取得性能値を減らす。その後は、ステップＳ４０に戻る。なお、取得性能値を減らしても悪い方にギャップがある場合には、再度ステップＳ６８の処理が実行される。すなわち、本実施形態では、ギャップが解消されるまで又は取得性能値の数が最低限必要な数に達するまで、取得性能値の数を徐々に少なく調整しているといえる。

これに対し、ステップＳ６６の判断が肯定された場合には、ステップＳ７０に移行し、データ取得方式決定部１６が、同一ネットワーク内の通信パケット情報を取得する。これにより、データ取得方式決定部１６は通信パケット情報を解析することができるため解析結果に応じた対策を講じることが可能となる。

次いで、ステップＳ７２では、データ取得方式決定部１６が、ステップＳ７０の結果、改善が無かったか否かを判断する。このステップＳ７２の判断が否定された場合（改善があった場合）には、ステップＳ４０に戻るが、肯定された場合には、ステップＳ７４に移行する。

ステップＳ７４に移行すると、データ取得方式決定部１６は、同一ネットワーク内の他のデバイスを調整する。具体的には、データ取得方式決定部１６は、まず、同一ネットワーク内のギャップ無しのデバイス又は良い方にギャップが有るデバイスの通信性能値を取得するタイミングをずらす。また、通信性能値の取得タイミングをずらすだけではギャップが解消されない場合には、データ取得方式決定部１６は、同一ネットワーク内のギャップ無しのデバイス又は良い方にギャップが有るデバイスの送信間隔を徐々に長くする。また、これでもギャップが解消されない場合には、同一ネットワーク内のギャップ無しのデバイス又は良い方にギャップが有るデバイスの取得性能値を徐々に減らす。このような処理を行った後は、ステップＳ４０に戻る。

図３に戻り、通知部１７は、データ取得方式決定部１６の処理の結果、サーバ６０に対して通知する必要がある情報をサーバ６０に通知する。例えば、通知部１７は、サンプリング間隔が変わった場合、障害判定アルゴリズムに影響を与える可能性が高いため、変更後のサンプリング間隔をサーバ６０の障害判定部６２に通知してもよい。ここで、サーバ６０の障害判定部６２は、性能値ＤＢ３０の性能値に基づいて異常が発生したことを検知する。また、障害判定部６２は、異常が発生したセンサノード７０において計測された直近データ（タイムスタンプが異常判定の時刻から近いデータ）を性能値ＤＢ３０から１個以上（Ｘ個）取得して分析し、障害内容を特定する。障害判定部６２は、通知部１７から変更後のサンプリング間隔を受け取った場合には、当該サンプリング間隔を考慮して、性能値を分析する。

また、通知部１７は、ギャップ解消ができなかった場合、根本的な障害対処が必要な場合が多いため、その旨をサーバ６０の障害対応部６４に通知してもよい。ここで、サーバ６０の障害対応部６４は、障害判定部６２が特定した障害を解消するための処理を行うが、通知部１７からギャップが解消できなかった旨の通知を受けた場合には、ギャップを解消するための処理も行うこととする。

また、通知部１７は、取得方式を変更した場合に、管理者が保有する端末や運用アプリにその旨通知してもよい。また、通知部１７は、取得方式を変更した場合、もしくはギャップ解消ができなかった場合に、再設計を促すため、設計ツール１１０に対してその旨を通知してもよい。

以上、詳細に説明したように、本第１の実施形態によると、性能値取得部１２は、センサノード７０との間の通信に関する性能値（通信性能情報）及びセンサノード７０に関する性能値（端末性能情報）を取得し、ギャップ有無判定部１４は、設計時の性能範囲（設計範囲）を格納する設計情報ＤＢ３４を参照して、取得した性能値が設計範囲に含まれるかを判断する（Ｓ３０）。そして、データ取得方式決定部１６は、取得した性能値が設計範囲から逸脱している場合に、取得した性能値が設計範囲に含まれるように、性能値の取得方式を段階的に変更する（Ｓ４８〜Ｓ５６、Ｓ６２〜Ｓ７４）。このように、性能値の設計範囲に対するギャップの有無に基づいて、ギャップが解消するように性能値の取得方式を段階的に変更することで、時々刻々と変化するＩｏＴ環境において、デバイスや通信に対してあまり負荷をかけずに、性能悪化や障害の検知・判定を高精度に行うのに十分な性能値を取得できるようになる。

ここで、ＩｏＴシステムを導入設置する場合、電波が十分に届き、データ通信がサービス要件を満たすか事前検証したうえで、設計通りに各デバイスを設置する方法が従来から知られている。このような方法として、（１）無線設計支援シミュレーションや、（２）無線電波可視化／サイトサーベイが知られている。（１）無線設計支援シミュレーションは、壁、ドア、大きな什器や装置、人の動線等の情報が入ったフロアマップ図をもとに、無線中継器やデバイスの最適な配置位置や数を判定する方法である。また、（２）無線電波可視化／サイトサーベイは、設置現場に人が無線電波可視化／サイトサーベイツールを持ち込み、各所の電波強度等の電波品質を測定し、無線中継器やデバイスの最適な配置位置や数を判定する方法である。（１）の場合、周囲を飛び交う無線電波などの外乱を考慮できないため、設計通りの無線通信性能が出ないおそれがある。また、（２）の場合、現場の周囲を飛び交う無線も合わせて可視化できるものの、電波状況は時々刻々と変化するため、１回ツールを動作させただけでは日常の無線状況を捉えることはできない。これに対し、本第１の実施形態では、性能値の設計範囲に対するギャップを常時判定し、判定結果に基づいて性能値の取得方式を逐一変更するので、時々刻々と変化するＩｏＴ環境に対応して、適切な性能値の取得方式を決定することができる。

また、本第１の実施形態では、データ取得方式決定部１６は、予め定められた順序（図８参照）に従って取得方式を変更する。これにより、簡易に、デバイスや通信にあまり負荷をかけずに十分な性能値を取得することが可能な取得方式に変更することが可能である。

なお、上記第１の実施形態では、データ取得方式決定部１６が、図８に示す順序に従って取得方式を変更する場合について説明したが、これに限らず、図８の順序を一部変更してもよい。

《第２実施形態》
以下、第２の実施形態について、図１０に基づいて説明する。上述した第１の実施形態では、性能値が設計範囲に対して良い方にギャップを有する場合（Ｓ４６、Ｓ６０が否定された場合）には、データ取得方式決定部１６は取得方式の変更は行わないこととしたが、本第２の実施形態では、良い方にギャップを有する場合にも取得方式の変更を行うこととしている。

本第２の実施形態では、図１０のフローチャートに沿った処理を実行する。図１０の処理では、ステップＳ４６の判断が否定された場合（良い方にギャップがある場合）に、データ取得方式決定部１６は、ステップＳ４７Ａ〜Ｓ４７Ｃを実行する。また、ステップＳ６０の判断が否定された場合（良い方にギャップがある場合）に、データ取得方式決定部１６は、ステップＳ６１Ａ〜Ｓ６１Ｃを実行する。

（ステップＳ４７Ａ〜Ｓ４７Ｃの処理）
ステップＳ４６の判断が否定された場合、ステップＳ４７Ａに移行し、データ取得方式決定部１６は、サンプリング間隔のリミット（それ以上サンプリング間隔を短くできない状態）に達しているか否かを判断する。このステップＳ４７Ａの判断が否定された場合には、ステップＳ４７Ｂに移行し、サンプリング間隔を短く調整する。その後は、ステップＳ４０に戻る。なお、サンプリング間隔を短く調整しても良い方にギャップがある場合には、再度ステップＳ４７Ｂの処理が実行される。すなわち、本実施形態では、ギャップが無くなるまで又はサンプリング間隔のリミットに達するまで、サンプリング間隔を徐々に短く調整しているといえる。なお、サンプリング間隔を調整する際には、一定値ずつ調整してもよいし、例えばリミット値と現在値との中間値（平均値）まで変化させることとしてもよい。

一方、ステップＳ４７Ａの判断が肯定された場合には、データ取得方式決定部１６は、ステップＳ４７Ｃに移行する。ステップＳ４７Ｃでは、データ取得方式決定部１６は、取得性能値を増やす。なお、このステップＳ４７Ｃにおいても、前述したステップＳ５２、Ｓ５４のように、取得可能な性能値の種類数の最大限まで、取得性能値を徐々に増やすことができる。ステップＳ４７Ｃの後は、データ取得方式決定部１６は、ステップＳ４０に戻る。

（ステップＳ６１Ａ〜Ａ６１Ｃの処理）
ステップＳ６０の判断が否定された場合、ステップＳ６１Ａに移行し、データ取得方式決定部１６は、送信間隔のリミット（それ以上送信間隔を短くできない状態）に達しているか否かを判断する。このステップＳ６１Ａの判断が否定された場合には、ステップＳ６１Ｂに移行し、送信間隔を短く調整する。なお、送信間隔を調整する際には、一定値ずつ調整してもよいし、例えばリミット値と現在値との中間値（平均値）まで変化させることとしてもよい。一方、ステップＳ６１Ａの判断が肯定された場合には、データ取得方式決定部１６は、ステップＳ６１Ｃに移行する。ステップＳ６１Ｃでは、データ取得方式決定部１６は、ステップＳ４７Ｃと同様、取得性能値を増やす。

その他の処理については、第１の実施形態の処理（図９の処理）と同様となっている。

以上説明したように、本第２の実施形態によると、データ取得方式決定部１６は、取得した性能値が設計範囲よりも良い性能を示す値であった場合にも、性能値の取得方式を変更することとしている。これにより、必要以上に詳細な性能値を取得しないようにすることができるので、性能値取得の効率化を図ることが可能である。

なお、上記第２の実施形態では、データ取得方式決定部１６が、図１０に示す順序に従って取得方式を変更する場合について説明したが、これに限らず、図１０の順序を一部変更して、取得方式を変更することとしてもよい。

《第３の実施形態》
以下、第３の実施形態について、図１１、図１２に基づいて説明する。本第３の実施形態では、図１１に示すように、ゲートウェイ１０が、ギャップ有無判定部１４とデータ取得方式決定部１６が更新可能な履歴ＤＢ３８を備えている点に特徴を有している。

図１２には、履歴ＤＢ３８のデータ構造が示されている。履歴ＤＢ３８には、どのデバイスのどの性能値に設計範囲に対してギャップがあった場合に、どのように取得方式を変更することでギャップや性能値がどのように変化したかの情報が格納される。なお、図１２の履歴ＤＢ３８に格納されている情報は、ＣＰＵ負荷が「７０」であり、悪い方にギャップがあったため、サンプリング間隔を５００ｍｓから７５０ｍｓに変更した結果、ＣＰＵ負荷が「４７」になり、ギャップがなくなったという情報である。

なお、図１２のうち、下線を付して示している情報は、ギャップ有無判定部１４が登録する情報であり、それ以外の情報は、データ取得方式決定部１６が登録する情報である。すなわち、本第３の実施形態では、ギャップ有無判定部１４と、データ取得方式決定部１６とにより、取得方式の変更内容と、変更による性能値の変化とを記録する記録部としての機能が実現されている。

本第３の実施形態では、図９や図１０の処理を実行する際に、データ取得方式決定部１６は、履歴ＤＢ３８を参照して、取得方式を変更する。例えば、履歴ＤＢ３８に情報が蓄積されると、ある種類のデバイスについては、どの取得方式をどの程度変更すればギャップが「悪」から「無」になるのかを推定できるようになるため、データ取得方式決定部１６は、その情報に基づいて取得方式を変更するようにすればよい。また、履歴ＤＢ３８から、ある取得方式を変更してもギャップ解消に効果がないことがわかる場合には、その変更方式の変更を省略するようにしてもよい。

以上説明したように、本第３の実施形態によると、データ取得方式決定部１６は、取得方式を変更した場合に、変更内容と、変更したことによる性能値の変化とを履歴ＤＢ３８に記録する。そして、データ取得方式決定部１６は、履歴ＤＢ３８に基づいて取得方式を変更する。これにより、過去の履歴を参考にして、効果の高い方法で取得方式を変更することが可能となる。

なお、上記各実施形態では、サーバ６０が障害判定部６２及び障害対応部６４を有する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、障害判定部６２と障害対応部６４の少なくとも一方を、ゲートウェイ１０が有していてもよい。

なお、上記各実施形態では、ゲートウェイ１０が有する各機能をサーバ６０が有していてもよい。また、ゲートウェイ１０が有する機能の一部（例えばギャップ有無判定部１４、設計情報取得部１５、データ取得方式決定部１６）をサーバ６０が有していてもよい。

なお、上記各実施形態では、センサノード７０が製造工場内に設置される場合について説明したが、これに限らず、センサノード７０は、その他の様々な場所に設置されることとしてもよい。

なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、処理装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体（ただし、搬送波は除く）に記録しておくことができる。

プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）などの可搬型記憶媒体の形態で販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記憶媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記憶媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

なお、以上の第１〜第３の実施形態の説明に関して、更に以下の付記を開示する。
（付記１） センサノードと通信して該センサノードで計測された計測値を取得する情報処理装置であって、
前記センサノードとの間の通信に関する性能データ及び／又は前記センサノードに関する性能データを取得する取得部と、
設計時の前記性能データを格納する記憶部を参照して、取得した前記性能データが設計時の前記性能データに基づく所定範囲に含まれるかを判断する判断部と、
取得した前記性能データが前記所定範囲に含まれない場合に、取得した前記性能データが前記所定範囲に含まれるように、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を段階的に変更する変更部と、を備える情報処理装置。
（付記２） 前記変更部は、予め定められた順序に従って、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を段階的に変更することを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。
（付記３） 前記変更部は、取得した前記性能データが前記所定範囲よりも悪い性能を示す値であった場合に、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を段階的に変更することを特徴とする付記１又は２に記載の情報処理装置。
（付記４） 前記変更部は、取得した前記性能データが前記所定範囲よりも良い性能を示す値であった場合にも、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を段階的に変更することを特徴とする付記３に記載の情報処理装置。
（付記５） 前記変更部が、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を変更した場合に、変更内容と、変更したことによる前記性能データの変化とを記録する記録部を更に備え、
前記変更部は、前記記録部が記録した情報に基づいて、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を変更する、ことを特徴とする付記１〜４のいずれかに記載の情報処理装置。
（付記６） センサノードと通信して該センサノードで計測された計測値を取得する情報処理装置のコンピュータに実行させるための情報処理プログラムであって、
前記センサノードとの間の通信に関する性能データ及び／又は前記センサノードに関する性能データを取得し、
設計時の前記性能データを格納する記憶部を参照して、取得した前記性能データが設計時の前記性能データに基づく所定範囲に含まれるかを判断し、
取得した前記性能データが前記所定範囲に含まれない場合に、取得した前記性能データが前記所定範囲に含まれるように、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を段階的に変更する、
処理を前記コンピュータに実行させるための情報処理プログラム。
（付記７） 前記変更する処理は、予め定められた順序に従って、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を段階的に変更することを特徴とする付記６に記載の情報処理プログラム。
（付記８） 前記変更する処理は、取得した前記性能データが前記所定範囲よりも悪い性能を示す値であった場合に実行されることを特徴とする付記６又は７に記載の情報処理プログラム。
（付記９） 前記変更する処理は、取得した前記性能データが前記所定範囲よりも良い性能を示す値であった場合にも実行されることを特徴とする付記８に記載の情報処理プログラム。
（付記１０） 前記変更する処理において、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を変更した場合に、変更内容と、変更したことによる前記性能データの変化とを記録する処理を前記コンピュータに更に実行させ、
前記変更する処理では、前記記録する処理で記録した情報に基づいて、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を変更する、ことを特徴とする付記６〜９のいずれかに記載の情報処理プログラム。
（付記１１） センサノードと通信して該センサノードで計測された計測値を取得する情報処理装置のコンピュータが、
前記センサノードとの間の通信に関する性能データ及び／又は前記センサノードに関する性能データを取得し、
設計時の前記性能データを格納する記憶部を参照して、取得した前記性能データが設計時の前記性能データに基づく所定範囲に含まれるかを判断し、
取得した前記性能データが前記所定範囲に含まれない場合に、取得した前記性能データが前記所定範囲に含まれるように、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を段階的に変更する、
処理を実行することを特徴とする情報処理方法。

１０ ゲートウェイ（情報処理装置）
１２ 性能値取得部（取得部）
１４ ギャップ有無判定部（判断部、記録部の一部）
１６ データ取得方式決定部（変更部、記録部の一部）
７０ センサノード

Claims (7)

1. センサノードと通信して該センサノードで計測された計測値を取得する情報処理装置であって、
   前記センサノードとの間の通信に関する性能データ及び／又は前記センサノードに関する性能データを取得する取得部と、
   設計時の前記性能データを格納する記憶部を参照して、取得した前記性能データが設計時の前記性能データに基づく所定範囲に含まれるかを判断する判断部と、
   取得した前記性能データが前記所定範囲に含まれない場合に、取得した前記性能データが前記所定範囲に含まれるように、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を段階的に変更する変更部と、を備える情報処理装置。
2. 前記変更部は、予め定められた順序に従って、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を段階的に変更することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記変更部は、取得した前記性能データが前記所定範囲よりも悪い性能を示す値であった場合に、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を段階的に変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報処理装置。
4. 前記変更部は、取得した前記性能データが前記所定範囲よりも良い性能を示す値であった場合にも、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を段階的に変更することを特徴とする請求項３に記載の情報処理装置。
5. 前記変更部が、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を変更した場合に、変更内容と、変更したことによる前記性能データの変化とを記録する記録部を更に備え、
   前記変更部は、前記記録部が記録した情報に基づいて、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を変更する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
6. センサノードと通信して該センサノードで計測された計測値を取得する情報処理装置のコンピュータに実行させるための情報処理プログラムであって、
   前記センサノードとの間の通信に関する性能データ及び／又は前記センサノードに関する性能データを取得し、
   設計時の前記性能データを格納する記憶部を参照して、取得した前記性能データが設計時の前記性能データに基づく所定範囲に含まれるかを判断し、
   取得した前記性能データが前記所定範囲に含まれない場合に、取得した前記性能データが前記所定範囲に含まれるように、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を段階的に変更する、
   処理を前記コンピュータに実行させるための情報処理プログラム。
7. センサノードと通信して該センサノードで計測された計測値を取得する情報処理装置のコンピュータが、
   前記センサノードとの間の通信に関する性能データ及び／又は前記センサノードに関する性能データを取得し、
   設計時の前記性能データを格納する記憶部を参照して、取得した前記性能データが設計時の前記性能データに基づく所定範囲に含まれるかを判断し、
   取得した前記性能データが前記所定範囲に含まれない場合に、取得した前記性能データが前記所定範囲に含まれるように、前記性能データを取得する方式及び／又は取得する前記性能データの種類を段階的に変更する、
   処理を実行することを特徴とする情報処理方法。

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