JP5365587B2 - データ収集制御方法およびデータ収集制御装置 - Google Patents

Description

本発明は，複数のセンサ装置を用いて，各センサ装置からのデータ収集を制御する制御方法および装置に関する。

種々のデータを検知または計測するセンサ装置（センサ）を利用して実世界のさまざまなデータを収集し，対象物を可視化，分析，または状況通知などを行うサービスが期待されている。

たとえば農業分野においては，センサを圃場に設置，作業者が携帯，または作業に用いる機械に搭載などして，気温，湿度，日照などの各種データを収集し，作物の栽培状況の把握や作業の支援に利用することが考えられている。

センサから得られるデータを用いてサービスを行うための従来の基本的なシステム構成は，各種データを検知／計測するセンサ，センサからのデータを収集しデータ記憶部へ蓄積するデータ収集部，データをデータ記憶部から読み出してサービスプログラムに供するデータ読出部からなる。

さまざまなセンサが屋内外に設置され，または携帯型機器に搭載され，それらのセンサがネットワークに接続されることによって，さまざまな環境情報を取得し，取得した情報を利用して人々の仕事や生活を支援する構想が唱えられている。そうしたサービスの実現に向け，センサ装置は今後増加していくことが予想され，膨大な数に達することも考えられる。

多数のセンサが設置されているという状況において，近い場所に複数の同種類のセンサが存在すると，それらのセンサからは，ほぼ同一のデータが得られる場合が多いと考えられる。たとえば，既存のセンサが設置されている場所のごく近くに，センサの設置に気づかず，あるいは設置者が異なるなどのために，同種類のセンサが増設される場合や，センサが設置されている所へ人や道具などに付属した同種類のセンサが移動してくる場合にそうした状況が生じる。

このように，同じデータを収集する多数のセンサが動作している状況は，消費電力が増える上に，データベースに蓄積するデータも増加することになるため好ましくない。

そこで，こうした冗長なセンサが存在する場合に，その状況を解消してセンサを効率的に利用できるようにするための仕組みが求められる。

この要求に応えるために，１つの従来手法として，１つのメインノードと，メインノードへデータを送信する複数の従属ノード（センサ）から構成されるセンサネットワークにおいて，メインノードが従属ノードから受信した複数のデータを利用して自己組織化マップにより代表データを確定し，代表データよりモデルノード数と同じ数の従属ノードを代表ノードとして選択して動作させ，他の従属ノードを休眠させることにより，動作する従属ノード数を減少させ，従属ノードが消費する電力エネルギーを節約する方法が知られている。

特開２００７−１３９８３号公報

複数の冗長なセンサから他のセンサの代表となるセンサ（センサ）を決める場合に，センサが存在する場所の近接性が重要な情報となる場合は多いと考えられる。しかし，従来手法では，場所の情報を利用していないため，近接した場所に限定してデータが同一と言えるかを調べることができないという問題があった。

また，データを利用するサービスプログラム側に修正を要するというような影響を与えずに，利用するセンサを代表センサに変更するなどの制御動作が行われることが，データを利用する側にとっては重要である。しかし，従来技術では，かかる点が考慮されておらず，データを利用するプログラムの修正が必要であった。

以下，本発明が解決しようとする課題を，図１８を用いて具体的に説明する。

たとえば図１８に示すように，隣接する２つの圃場ａ１，ａ２に，それぞれ独立に気温センサｓ１，ｓ２を設置していたが，設置場所が近接した２つのセンサｓ１，ｓ２からほぼ同じデータが得られているとする。そのために，これを１つのセンサで代表させる場合を考える。

従来手法によっても，気温センサｓ１と気温センサｓ２のデータが類似する場合には，どちらかのセンサを代表とするように動作するが，場所の情報を使用していないので，２つのセンサｓ１，ｓ２が実際に近接していることによって類似した値を示しているのか，または，別の理由によるものなのかを判断することができない。

たとえば，別の場所にある温室がたまたま同じ温度になるように制御されていた場合には，それぞれに設置された気温センサｓ１，ｓ２では同じデータが得られる。このような場合には，２つのセンサが近接しているために冗長に同じデータを計測している状態ではないのにもかかわらず，１つのセンサを代表として他のセンサを休眠させることになってしまう。

また，従来手法においては，サービスプログラムｐ１が気温センサｓ１のデータを，サービスプログラムｐ２が気温センサｓ２のデータを利用していた場合に，気温センサｓ１を代表センサとして気温センサｓ２を休眠させると，サービスプログラムｐ２は，気温センサｓ１のデータを利用できるようにプログラムを修正しなければならず，そのための作業が発生するという問題があった。

本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，センサの場所情報にもとづいて，複数のセンサから他のセンサを代表するセンサ（代表センサ）を選択すること，および，センサからのデータを利用するプログラムを変更することなく，センサの設置，撤去，移動等の状況変化に応じて効率的なセンサの構成によるデータ収集を実現できる制御方法および装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様として開示されるデータ収集制御方法は，複数の各センサに対応する複数のデータ記憶部と，センサ情報記憶部と，対応情報記憶部とを備えるコンピュータが実行する制御方法であって，１）前記各センサの位置を示すセンサ情報を記憶する前記センサ情報記憶部を参照して，位置が近い複数のセンサを特定する処理過程と，２）対応するセンサからの入力データを蓄積する前記複数のデータ記憶部のうち，前記特定されたセンサに対応するデータ記憶部各々から一定期間分の入力データを取り出して比較する処理過程と，３）前記比較した入力データが同一とみなせる場合に，前記特定された複数のセンサの１つを代表センサに，他のセンサを停止対象のセンサに，それぞれ設定して，前記停止対象のセンサの動作を停止する処理過程と，４）前記センサの位置と前記データ記憶部の識別子を対応付けて記憶する前記対応情報記憶部に記憶された，前記停止対象センサの位置に対応するデータ記憶部の識別子を，前記代表センサの位置に対応するデータ記憶部の識別子に書き換える処理過程と，５）センサの位置を指定したデータ要求を受け付け，前記対応情報にもとづいて，前記指定されたセンサの位置に対応するデータ記憶部から入力データを読み出す処理過程とを含むものである。

また，本発明の別の態様として開示されるデータ収集制御装置は，１）複数の各センサの位置を示すセンサ情報を記憶するセンサ情報記憶部と，２）対応するセンサからの入力データを蓄積する複数のデータ記憶部と，３）センサの位置とデータ記憶部の識別子とを対応付けて記憶した対応情報記憶部と，４）前記センサ情報記憶部を参照して，設置された位置が近い複数のセンサを特定して，前記データ記憶部のうち，前記特定されたセンサに対応するデータ記憶部各々から一定期間分の入力データを取り出して比較するデータ収集部と，５）前記比較した入力データの値が同一とみなせる場合に，前記特定された複数のセンサの１つを代表センサに，他のセンサを停止対象に，それぞれ設定して，前記停止対象のセンサの動作を停止して，前記対応情報記憶部に記憶された前記停止対象センサの位置に対応するデータ記憶部の識別子を，前記代表センサの位置に対応するデータ記憶部の識別子に書き換えるセンサ構成制御部と，６）センサの位置を指定したデータ要求を受け付け，前記対応情報にもとづいて，前記指定された位置に対応するデータ記憶部から入力データを読み出す読出制御部とを備える。

上記したデータ収集制御方法および装置によれば，近接する複数のセンサから同一と見なせるデータが収集されている場合に，１つのセンサを代表させて他のセンサを停止する制御を，サービスプログラムを介することなく行うことができるので，センサの利用を効率化し，省電力の効果を得ることができる。

さらに，センサのデータを利用するサービスプログラムの修正等が不要となるために，開発・保守の省力化の効果を得ることができる。

特に，複数のセンサの設置，撤去，移動等の変化が著しい状況において，効率的なセンサ構成かつ高省力化運用によるデータ収集を実現するという著しい効果を得ることができる。

本発明の一形態として開示されるデータ収集制御装置の構成例を示す図である。 データ収集制御装置により解決される課題を説明するための図である。 データ収集制御装置の課題の解決を説明するための図である。 センサの撤去または移動の場合にデータ収集制御装置が実行する制御方法を説明するための図である。 代表センサのデータ傾向に変化がある場合にデータ収集制御装置が実行する制御方法を説明するための図である。 第１の実施例におけるシステム構成例を示す図である。 第２の実施例におけるシステム構成例を示す図である。 第３の実施例におけるシステム構成例を示す図である。 データ記憶部のデータ構成例を示す図である。 対応情報記憶部のデータ構成例を示す図である。 センサ情報記憶部のデータ構成例を示す図である。 データ収集部の動作フロー例を示す図である。 読出制御部の動作フロー例を示す図である。 センサ構成制御部の第１の動作フロー例を示す図である。 センサ構成制御部の第２の動作フロー例を示す図である。 センサ構成制御部の第３の動作フロー例を示す図である。 センサ構成制御部のセンサ新規設置時の動作フロー例を示す図である。 本発明が解決しようとする課題を説明するための図である。

まず，本発明の一態様として開示するデータ収集制御装置を概説する。

図１は，データ収集制御装置の構成例を示す図である。

図１に示すセンサ区域Ａは，データ収集制御装置１により収集されるデータがセンサ２により検知または計測される対象区域である。たとえば，圃場等である。センサ区域Ａ内には，同種類（例えば気温など）のデータを検知または計測する複数のセンサ２（２１〜２４）が存在していることを示している。

センサ区域Ａ内の位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１と位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２とは近接しており，センサ２１とセンサ２２がそれぞれ存在しているとする。この状況は，別の管理者が独立に近接してセンサ２１，２２を設置した場合，センサ２１が設置されている場所の付近に，人間や道具に付随するセンサ２２が移動してきた場合などによって出現する。

データ収集制御装置１は，データ記憶部１０，対応情報記憶部１１，センサ構成制御部１２，および読出制御部１３を備える。

データ記憶部１０（１０＿１〜１０＿４）は，対応するセンサ２から得られる入力データを蓄積する記憶部である。ここでは，データ記憶部１０＿１〜１０＿４は，それぞれ，センサ２１〜２４各々から得られる入力データを蓄積する。

対応情報記憶部（対応テーブル）１１は，センサ２各々の位置（ｌｏｃａｔｉｏｎ１〜４）と，センサ２からの入力データを蓄積するデータ記憶部１０との対応を示す対応情報を記憶する記憶部である。

センサ構成制御部１２は，設置された位置が近接する複数のセンサ２を特定して，特定したセンサ２に対応するデータ記憶部１０から，一定期間分の入力データを取り出して，比較する。そして，センサ構成制御部１２は，比較した入力データの値が同一とみなす範囲，例えば，データの誤差が小さく，データの用途（サービス）から決められる基準に照らして同一と見なせる範囲内にある場合に，特定したセンサ２のうちの１つのセンサ２を代表センサに設定して，残りのセンサ２を停止対象として，停止対象センサの動作を停止する。なお，センサ構成制御部１２は，センサ２の動作の停止／開始を直接制御または停止／開始要求をセンサ２に送信することができるように実施される。

さらに，センサ構成制御部１２は，対応テーブル１１の，停止対象のセンサ２の位置に対応するデータ記憶部を示す情報を，代表センサ２の位置に対応するデータ記憶部を示す情報に書き換える。

読出制御部１３は，クライアントである端末装置３のサービスプログラム３１，３２から，センサの位置を指定したデータ要求を受け付け，対応テーブル１１にもとづいて，指定された位置に対応するデータ記憶部１０の入力データを読み出す。

データ収集制御装置１は，以下の処理過程による制御方法を実行して，効率的なセンサ構成によるデータ収集を行う。

ＳＴ１： センサ構成制御部１２は，設置や移動によってセンサ区域Ａ内に入ったセンサ２（２１〜２４）の，位置とセンサ２から得られる入力データを蓄積するデータ記憶部１０との対応を対応テーブル１１に登録する。

なお，センサ２の位置は，固定的に設置されて移動しないものについては，マニュアル操作で入力されてもよい。人や道具などに付いて移動するものについては，センサ構成制御部１２が，センサ２に搭載されたＧＰＳなどを利用して得た位置情報を得て対応テーブル１１に登録するようにしてもよい。

ＳＴ２： センサ構成制御部１２が，周期的に，またはセンサの設置や移動による増加を契機として起動される。

ＳＴ３： センサ構成制御部１２は，位置が近接している複数のセンサ２を特定する。センサ構成制御部１２は，どのセンサ間が近接しているかを，たとえばセンサ位置が座標で表されている場合にはセンサ２の位置間の距離を計算することで判断する。

そして，センサ構成制御部１２は，特定したセンサ２の一定期間分の入力データを，データ記憶部１０から取り出して比較する。

ＳＴ４： ＳＴ３の処理で，近接するセンサとして，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１，２のセンサ２１，２２が特定されているとすると，センサ構成制御部１２は，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１のセンサ２１の入力データと，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のセンサ２２の入力データとの値差が小さく，データの用途により定められた基準に照らして，２つの入力データが同一と見なせる範囲内にあるかを判定する。２つの入力データが同一とみなせる範囲内にあると判断した場合には，センサ構成制御部１２は，センサ２１を代表センサと設定し，他方のセンサ２２を停止対象センサとする。

そして，センサ構成制御部１２は，位置（ｌｏｃａｔｉｏｎ１）のセンサ２１に対応するデータ記憶部１０＿１を示す値（１０＿１）を得て，センサ２２の位置（ｌｏｃａｔｉｏｎ２）に対応するデータ記憶部を示す値（１０＿２）を，代表センサ２１のデータ記憶部１０＿１を示す値（１０＿１）に書き換える。

ＳＴ５： センサ構成制御部１２は，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２の停止対象センサ２２の動作を停止させる。

ＳＴ６： 読出制御部１３は，端末装置３のサービスプログラム３１／３２から，位置（ｌｏｃａｔｉｏｎ１またはｌｏｃａｔｉｏｎ２）を指定したデータ要求を受け付けると，対応テーブル１１を参照して，データ要求で指定されたセンサ２の位置に対応するデータ記憶部１０から入力データを読み出して，返却する。

例えば，場所として，サービスプログラム３１から位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１を指定したデータ要求，またはサービスプログラム３２から位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２を指定したデータ要求を受け付けた場合でも，これらの位置に対応するデータ記憶部１０の値として“１０＿１”が設定されているので，代表センサであるセンサ２１の入力記憶部１０＿１の入力データがサービスプログラム３１／３２へ返却されることになる。

以上の方法により，センサ２の設置や移動，新しいセンサ２の追加等により位置が近接したセンサ群について，センサ間の入力データの比較結果にもとづいて代表センサを選択し，冗長なセンサを停止することができる。

さらに，従来の方法では，図２に示すように，センサ２２からセンサ２１への切り替えに伴い，端末装置３側のサービスプログラム３１中のデータ読み出し先を，「データ記憶部１０＿２」から「データ記憶部１０＿１」に書き換えるという，プログラム修正が必要であった。

しかし，図３に示すように，データ収集制御装置１では，読出制御部１３が，対応テーブル１１にもとづいて，センサ２の動作状態に応じて入力データの読み出し先となるデータ記憶部１０を切り替えるので，サービスプログラム自体の修正が不要となる。

なお，ＳＴ３の処理において，センサ間がどれだけの距離ならば近接と判断するかを決定する処理の一例として，センサ構成制御部１２は，以下の処理を行う。

センサ構成制御部１２は，長めの距離を近接の閾値と仮定する。そして，センサ構成制御部１２は，センサ間のデータ比較の記録を蓄積し，データが同じと見なせる割合が十分に高くなる距離を近接の閾値として決定する。例えば，最初に１００メートルを閾値と仮定したところ，１００メートル以下の距離のセンサ間でデータが同じと見なせる割合は６０％，８０メートル以下では８０％であったとする。その場合に，８０％を十分に高い割合としていたときは，８０メートルを近接の閾値に決定する。

図４は，センサ区域Ａから代表センサ２１が撤去または他へ移動することによって，他のセンサ２２と近接する状態が解消された場合に，データ収集制御装置１が実行する制御方法を説明するための図である。

ＳＴ１１： センサ区域Ａにおいて，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１のセンサ２１が，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のセンサ２２を代表しているとする。この状態において，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１の代表センサ２１が撤去またはセンサ区域Ａ外に移動したとする。

センサ構成制御部１２は，センサ２の撤去通知を受け取る。

ＳＴ１２： センサ構成制御部１２は，停止中であった位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２の停止対象センサ２２について，対応テーブル１１の，センサ２２の位置とデータ記憶部との対応内容を元に戻す。すなわち，対応テーブル１１の，センサ２２の位置（ｌｏｃａｔｉｏｎ２）に対応するデータ記憶部の値（１０＿１）が元の値（１０＿２）に書き換えられる。さらに，センサ構成制御部１２は，センサ２２の動作を開始させる。

なお，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２にセンサ２２が設置されていなければ，システム管理者などにセンサ２２の再設置を要求して動作を再開する。

ＳＴ１３： サービスプログラム３１／３２が，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のセンサ２２のデータを要求した場合に，読出制御部１３は，対応テーブル１１の設定内容に従って位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のセンサ２２に対応するデータ記憶部１０＿２から読み取ったデータを返却する。

上記の方法により，近接した位置に存在したセンサ２がそうでない状態になった場合に，データ収集制御装置１は，代表センサと代表センサの設定により停止中となったセンサ（停止対象センサ）との関係を解消して，停止中のセンサ２の動作を再開させてデータを取得するように，位置とデータ記憶部との対応関係を変更することができる。

また，代表センサであった位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１のセンサ２１が撤去された後は，サービスプログラム３１／３２から位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のセンサ２２のデータが要求されると，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１のセンサ２１に替わって位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のセンサ２２のデータが返却されるようになる。

この対応関係変更後の動作を，読み出し先（データ記憶部）の切り替えの影響がサービスプログラム３１，３２側に及ぶことなく実現させることが可能となる。

図５は，センサ区域Ａの１つの代表センサ２１がデータを収集して，他のセンサ２２の動作を停止していたが，複数のセンサ間のデータが同一と見なせなくなった可能性がある場合に，データ収集制御装置１が実行する制御方法を説明するための図である。

本実施形態では，複数のセンサ間のデータが同一と見なせなくなった可能性を，代表センサ２１からの入力データの傾向の変化から推測する。

データの傾向の変化からの推測は，例えば，代表センサ２で検出される気温データの傾向に大きな変化があった場合に，近接している複数のセンサ２が，その状況の変化によって同じと見なせるデータを検出しない可能性が推測されることを意味する。

例えば，センサ区域Ａの位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１に関連する気温データの傾向に大きな変化があった場合に，代表センサ２１の近くに何らかの熱源が置かれた，または，何らかの物体が置かれ代表センサ２１が日陰になるなどの状況が生じた，もしくは，代表センサ２１自体が故障したなどの原因が考えられる。それらの場合に，代表センサ２１に近接している他のセンサ（停止中）２２では，代表センサ２１について生じた変化の影響を受けずに，同じと見なせる範囲外となるデータ（異なるデータ）を出力している可能性があるからである。

ＳＴ２１： センサ構成制御部１２は，停止中の位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２の停止対象センサ２２を代表している，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１の代表センサ２１のデータ記憶部１０＿１から入力データを取り出す。センサ構成制御部１２は，取り出した入力データの傾向の変化（例えば，平均値の変化，標準偏差の変化など）を検出した場合に，代表センサ２１の設定によって停止された位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のセンサ２２の動作を開始させる。

なお，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２にセンサ２２が設置されていなければ，システム管理者などに再設置を要求し，センサ２２の動作を再開する。

ＳＴ２２： センサ構成制御部１２は，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１のセンサ２１と位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のセンサ２２のデータを一定期間分比較する。そして，データの値が同一と見なせる範囲内にある場合には，センサ構成制御部１２は，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のセンサ２２を再度，停止対象とし，センサ２２の動作を停止させる。

一方，センサ２１とセンサ２２のデータの値が同一と見なせる範囲を超えている場合には，センサ構成制御部１２は，対応テーブル１１の，センサ２２の位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２とデータ記憶部との対応づけを元の値（１０＿２）に戻し，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のセンサ２２の動作を，そのまま継続させる。

ＳＴ２３： サービスプログラム３１／３２が，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のデータを要求した場合に，センサ２２の動作が再開されていれば，読出制御部１３は，対応テーブル１１に従って，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２にセンサ２２のデータ記憶部１０＿２が対応付けられているので，データ記憶部１０＿２から読み出したデータを返却する。

一方，センサ２２の動作が再度停止されていれば，読出制御部１３は，対応テーブル１１に従って，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２にセンサ２１のデータ記憶部１０＿１が対応付けられているので，データ記憶部１０＿１から読み出したデータを返却する。

上記の方法により，代表センサのデータの傾向に変化が現れた時に，近接した停止中のセンサ２からのデータの変化の同調を調べて，代表センサと停止対象センサとのデータの値が同一と見なせない（データの値が異なる）場合は，代表センサの設定を解消かつ停止対象センサの動作開始により，それぞれのセンサ２からデータを取得するように対応関係を変更させることができる。

また，センサ２１とセンサ２２のデータが同一とみなせないものとなって，それぞれのデータ記憶部１０＿１，１０＿２に蓄積されるようになった場合に，サービスプログラム３１／３２から位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のセンサ２２のデータが要求されると，代表センサであった位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１のセンサ２１に替わって，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のセンサ２２のデータが返却されるようになる。この対応関係変更後の動作を，読み出し先（データ記憶部）の切り替えの影響がサービスプログラム３１／３２側に及ぶことなく実現させることが可能となる。

図６〜図８を用いて，開示するデータ収集制御方法を実施する実施例における，システムの構成例を説明する。

以下の実施例では，センサ区域Ａである圃場に，気温，湿度，日照などの各種のデータを収集するために，同種の複数のセンサ２（２１〜２４）を設置または人や道具に付属させて移動させることによって各種データを取得し，そのデータを各種のサービスプログラム３１，３２，３３が使用してそれぞれのサービスを提供する場合を想定している。

図６は，第１の実施例におけるシステム構成例を示す図である。

図６に示す第１の実施例は，ある程度規模の大きな農場等での実施を想定したものであり，センサ区域Ａに備えられるセンサ２（２１〜２４），サーバ装置１００，および各利用者（例えば，農場従業員等）が有する端末装置３（３＿１，３＿２，３＿３）からなる。

サーバ装置１００は，センサ２からのデータの蓄積機能，センサ構成を制御する機能，蓄積データの読み出しを制御する機能を備える。そのため，サーバ装置１００は，データ記憶部１０，対応情報記憶部（対応テーブル）１１，センサ構成制御部１２，読出制御部１３，データ収集部１５，およびセンサ状態記憶部（センサ状態テーブル）１６を備える。

データ収集部１５は，センサ区域Ａ内に位置するセンサ２（２１〜２４）からそれぞれデータを収集して，位置に対応するデータ記憶部１０（１０＿１〜１０＿４）に入力データを格納する。

センサ状態テーブル１６は，各位置にあるセンサ２の動作状態（動作中／停止等）を示す情報が格納されたデータテーブルである。

なお，図６〜図８に示す構成例の処理部等のうち，図１に示す構成例と同番号が付与されたものは，図１の相当する処理部等と同等の機能および動作を実施するものとし，個々での説明を省略する。

端末装置３内は，それぞれ，サービスプログラム（サービス）３１，３２，３３，およびユーザインタフェース３１ｕ，３２ｕ，３３ｕを備える。また，サービスプログラム３１，３２，３３は，サーバ装置１００内に設けることも可能である。

図６に示すシステム構成例において，センサ２，および端末装置３は，それぞれ，サーバ装置１００とネットワークＮ，Ｎ’を介して接続されている。

図７は，第２の実施例におけるシステム構成例を示す図である。

図７に示す第２の実施例は，最小規模での実施形態であり，機能的には図６に示す構成例の場合と同様であるが，パーソナルコンピュータ等を用いて実施されるサーバ装置１１０内に，センサ２のデータの蓄積，センサ構成の制御，蓄積データの読み出しの制御，サービスプログラム，ユーザインタフェースの各機能を一まとめにした構成である。

そのため，サーバ装置１１０は，データ記憶部１０，対応情報記憶部（対応テーブル）１１，センサ構成制御部１２，読出制御部１３，データ収集部１５，センサ状態記憶部（センサ状態テーブル）１６，サービスプログラム３１，３２，およびユーザインタフェース３０ｕを備える。

図８は，第３の実施例におけるシステム構成例を示す図である。

図８に示す第３の実施例は，最も大規模な実施を想定したものであり，各圃場であるセンサ区域Ａに備えられるセンサ２（２１〜２４）と，センサ２のデータを収集，蓄積する個別データ収集装置４（４＿１〜４＿３）と，サーバ装置１２０と，各利用者（例えば，農場従業員等）が有する端末装置３（３＿１〜３＿３）からなる。

個別データ収集装置４（４＿１，４＿２）は，それぞれ，対応するセンサ２からの入力データを収集するデータ収集部４１（４１＿１，４１＿２）と，収集したデータを蓄積するデータ記憶部４０（４０＿１，４０＿２）を備える。

また，個別データ収集装置４（４＿３）は，複数のセンサ２毎に対応するデータ収集部４１（４１＿３，４１＿４）とデータ記憶部４０（４０＿３，４０＿４）とを備えてもよい。

また，サーバ装置１２０は，複数の圃場，地域等に１台設置され，センサ構成の制御，データの読み出しの制御の機能を備える。そのため，サーバ装置１２０は，対応情報記憶部（対応テーブル）１１，センサ構成制御部１２，読出制御部１３，およびセンサ状態記憶部（センサ状態テーブル）１６を備える。

センサ２と個別データ収集装置４との間，個別データ収集装置４とサーバ装置１２０，およびサーバ装置１２０と端末装置３との間は，それぞれ通信ネットワークＮ，Ｎ’，Ｎ’’を介して接続されている。

サービスプログラム３１，３２は，端末装置３内に配置することも，サーバ装置１２０内に配置されてもよく，または，圃場データの分析等を行うサービスプロバイダ等が設置した別のサーバ装置（図示しない）内に配置されてもよい。

以下，図６に示す実施例をもとにシステムの動作を説明する。

図９は，データ記憶部１０のデータ構成例を示す図である。

データ記憶部１０は，時刻とセンサ値との項目を有する。「時刻」は，データ収集部１５がセンサ２からデータを受信した日時情報である。「センサ値」は，対応するセンサ２からの入力データである。例えば，気温[摂氏℃]である。

図１０は，対応情報記憶部（対応テーブル）１１のデータ構成例を示す図である。

対応テーブル１１は，位置，データ記憶部，元のデータ記憶部の項目を有する。「位置」は，センサ２の位置を緯度，経度による座標で示す位置情報である。「データ記憶部」は，サービスプログラム３１等からのデータ要求時に，データの読み出し先となるデータ記憶部１０を示す値である。「元のデータ記憶部」は，センサ２と対応する本来のデータ記憶部１０を示す値である。例えば，「データ記憶部」および「元のデータ記憶部」の値“１０＿１”は，データ記憶部１０＿１を示す。

図１１は，センサ状態記憶部（センサ状態テーブル）１６のデータ構成例を示す図である。

センサ状態テーブル１６は，位置，状態のデータ項目を有する。「位置」は，センサ２の位置を緯度，経度による座標で示す位置情報である。「状態」は，対応するセンサ位置にあるセンサ２の動作状態を示す情報である。“動作中”は，そのセンサ２が動作していることを示し，“停止”は，そのセンサ２が，停止対象であって動作が停止中であることを示す。

センサ構成制御部１２が，センサ２の増設・撤去や移動，およびセンサ２からのデータの傾向の変化に応じて，センサ状態テーブル１６，対応テーブル１１を書き換えることにより，近接するセンサ２間における代表センサの関係を更新する。そして，センサ状態テーブル１６の「状態」の更新に従って，センサ２の動作の停止／再開が行われる。

読出制御部１３は，端末装置３に配置されたサービスプログラム３１等から，センサ２の位置で指定されるデータ要求を受信して，対応テーブル１１を参照して，データ要求されたセンサの位置に対応するデータ記憶部からデータを読み出し，サービスプログラム３１に返す。

図１２〜図１８に，上記の実施例を代表して，図６に示すサーバ装置１００の動作フローを示す。

図１２は，データ収集部１５の動作フローを示す図である。

図１２（Ａ）は，データ収集部１５がタイマにより周期的に起動される場合の動作フロー図である。

データ収集部１５は，タイマにより周期的に起動されると，動作中の各センサ２からデータを読み込む（ステップＳ１０）。センサ２等が動作中または停止中であるかの情報は，後述のセンサ構成制御部１２がセンサ状態テーブル１６を参照することにより得る。

そして，データ収集部１５は，センサ２に対応するデータ記憶部１０に入力データを書き込む（ステップＳ１１）。対応するデータ記憶部１０は，後述のセンサ構成制御部１２が管理する対応テーブル１１を参照することにより得る。

図１２（Ｂ）は，データ収集部１５がセンサ２からのデータを受信することにより起動される場合の動作フロー図である。

データ収集部１５は，センサ２から入力データを受信して起動されると，対応テーブル１１を参照し，データを受信したセンサ２の位置から，対応するデータ記憶部１０に入力データを書き込む（ステップＳ１５）。

図１３は，読出制御部１３の動作フローを示す図である。

読出制御部１３は，センサ２のデータを利用するサービスプログラム３１等からデータ要求を受信することにより起動される。

読出制御部１３は，サービスプログラム３１等からのデータ要求の受信により起動されると，データ要求に含まれるセンサの位置に対応するデータ記憶部１０を，対応テーブル１１を参照して求める（ステップＳ２０）。そして，位置に対応するデータ記憶部１０から入力データを読み出し（ステップＳ２１），読み出した入力データをサービスプログラム３１等に送信する（ステップＳ２２）。

図１４は，センサ構成制御部１２の第１の動作フローを示す図である。第１の動作フローは，図３を用いて説明した場合の処理を実現するものである。

センサ構成制御部１２は，タイマにより周期的に起動されると，まず，センサ状態テーブル１６より，位置が近接する動作中のセンサ２があるかどうかを調べる。そして，センサ構成制御部１２は，近接する２つの動作中のセンサ２があれば，それらを特定する。センサ構成制御部１２は，対応テーブル１１を参照し，特定したセンサ２の少なくとも１つのセンサが他のセンサの代表になっていない場合に，抽出したセンサ２のそれぞれの位置に対応づけられたデータ記憶部１０から入力データを読み込む（ステップＳ３０）。

ここで，センサ構成制御部１２は，センサの位置の近接を，センサ位置が座標で表されている場合には，座標をもとに距離を計算して判断する。また，センサ構成制御部１２が，センサ２の位置間の距離情報を別途保持するようにしてもよい。ここで，「近接」とする距離は，農業における圃場の気温データならたとえば数百メートルとするなど，適用分野に応じて定義される。

センサ構成制御部１２は，特定したセンサ２のデータ記憶部１０から，一定期間分のデータが得られた時点で，両センサのデータを比較し，差分が一定の基準値以下であるかを調べる（ステップＳ３１）。

この基準値は，適用領域におけるサービスが同値と見なしてよい差分にもとづいて決定される。

なお，センサ構成制御部１２は，データ記憶部１０にデータがあまり蓄積されていなかった場合は，一定期間分のデータを読み込み後にステップＳ３１の処理を行うようにしてもよい。また，センサ構成制御部１２は，一定期間分のデータが得られる前であっても，両センサのデータに差分が大きい場合は基準値以上と判断してもよい。

データの差分が基準値以下であれば（ステップＳ３２のＹ），センサ構成制御部１２は，対応テーブル１１において，ステップＳ３０で特定したセンサ２のうち，他のセンサの代表になっていないセンサ２に対応する「データ記憶部」の値を，他方のセンサ（代表センサ）２に対応する「データ記憶部」の値に書き換える（ステップＳ３３）。

具体的には，図３に示す例において，センサ２１，２２が特定されていた場合に，対応テーブル１１の，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のセンサ２２に対応する「データ記憶部」の値（１０＿２）を，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１のセンサ２１に対応するデータ記憶部の値“１０＿１”に書き換えて，センサ２１をセンサ２２の代表センサとする。

そして，センサ構成制御部１２は，対応テーブル１１で「データ記憶部」を書き換えた方のセンサ２を停止対象として，その動作を停止し，センサ状態テーブル１６の該当する位置に対応する「状態」に“停止”を書き込む（ステップＳ３４）。

具体的には，図２に示す例において，センサ２２を停止し，センサ状態テーブル１６の位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２の「状態」を“停止”とする。

データの差分が基準値以下でなければ（ステップＳ３２のＮ），センサ構成制御部１２は，処理を終了する。

図１５は，センサ構成制御部１２の第２の動作フローを示す図である。

第２の動作フローは，図４を用いて説明した場合の処理を実現するものである。

センサ構成制御部１２は，センサ撤去の通知を受信することにより起動される。撤去されるセンサ２は，センサの位置で示される。図４に示す例では，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１のセンサ２１が撤去されるとする。センサ撤去の通知は，センサ２が撤去される少し前に，たとえばシステム管理者等が手動でセンサ構成制御部１２に入力する。

センサ移動の場合は，センサ２がＧＰＳ等で得られる自己の位置情報を監視し，位置が変化した場合に，撤去通知をセンサ構成制御部１２に送信するようにしてもよい。

なお，センサ２１が移動してセンサ区域Ａ内の別の場所に留まった場合には，センサ構成制御部１２は，センサ状態テーブル１６に，新たな移動先の位置と状態とを登録し，対応テーブル１１にも新たな移動先の位置と，対応するデータ記憶部１０とを登録する。

撤去通知を受け取ったセンサ構成制御部１２は，センサ状態テーブル１６の撤去されるセンサ２の位置に対応する「状態」に“停止”を書き込む。図４の例では，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１（センサ２１）の「状態」が“停止”となる（ステップＳ４０）。

また，センサ構成制御部１２は，対応テーブル１１を調べ，「データ記憶部」が，撤去されるセンサ２に対応するデータ記憶部１０の値に書き換えられている他のセンサ（すなわち，撤去されるセンサが代表センサとなっている停止対象のセンサ）について，そのデータ記憶部の値を「元のデータ記憶部」に設定された値に戻す（ステップＳ４１）。

図４に示す例では，対応テーブル１１の該当する位置（ｌｏｃａｔｉｏｎ２）に対応する「データ記憶部」の値が“１０＿１”になっているので，この値が“１０＿２”に戻される。

そして，センサ構成制御部１２は，センサ状態テーブル１６の該当する停止対象センサの「状態」に“動作中”を書き込む（ステップＳ４２）。

図４に示す例では，センサ状態テーブル１６の該当する位置（ｌｏｃａｔｉｏｎ２）に対する「状態」を「動作中」に書き直す。

さらに，センサ構成制御部１２は，該当するセンサ２の動作を再開させる。その時，該当する位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２にセンサ２が設置されていなかった場合には，システム管理者等に対し，再設置するように求めるメッセージを出力し，再設置された後に，設置されたセンサ２の動作を再開する（ステップＳ４３）。図４に示す例では，センサ２２の動作を再開させる。

図１６は，センサ構成制御部１２の第３の動作フローを示す図である。

第３の動作フローは，図５を用いて説明した場合の処理を実現するものである。

センサ構成制御部１２は，タイマにより周期的に起動されると，まず，対応テーブル１１から，他のセンサ２の代表となっている代表センサ２を探し，代表センサ２の最近一定期間のデータを読み出し，前回の一定期間のデータと比べて傾向の変化（例えば，平均値，標準偏差等）があるかを調べる（ステップＳ５０）。

代表センサの検索は，対応テーブル１１の「元のデータ記憶部」の値と異なっている「データ記憶部」の値を持つ対応関係において「データ記憶部」の値に対応するセンサ２を，「元のデータ記憶部」の値に対応するセンサに対する代表センサとする。

例えば，図５に示す例では，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１のセンサ２１が，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のセンサ２２に対する代表センサになっているので，センサ２１のデータの傾向の変化が調べられる。

センサ２１のデータの傾向に変化が認められれば（ステップＳ５１のＹ），センサ構成制御部１２は，代表センサ２に対する他のセンサ２について，センサ状態テーブル１６の「状態」に“動作中”を書き込み，該当するセンサ２の動作を再開させる（ステップＳ５２）。

該当するセンサ２が設置されていない場合には，システム管理者等に対し，再設置するように求めるメッセージを出力し，センサが再設置された後，設置されたセンサの動作を再開する。

図５に示す例では，センサ２１のデータの傾向が変化していれば，センサ状態テーブル１６の位置（ｌｏｃａｔｉｏｎ２）に対応するセンサ２２の「状態」を“動作中”とし，センサ２２の動作を再開させる。

動作再開後，センサ構成制御部１２は，一定期間，データの傾向が変化したセンサ２のデータと，動作を再開させた他の停止対象のセンサ２のデータとを，それぞれのデータ記憶部１０から読み出し，その差分が一定値以下であるかを調べる（ステップＳ５３）。

データ記憶部１０から読み出したデータの差分が一定値以下であれば（ステップＳ５４のＹ），比較したセンサ２からの入力データは同一とみなしてよい範囲にあるので，センサ構成制御部１２は，動作を再開させた他のセンサ２について，センサ状態テーブル１６の「状態」に“停止”を書き込むとともに，そのセンサ２の動作を再び停止する（ステップＳ５５）。

データ記憶部１０から読み出したデータの差分が一定値以下でない場合は（ステップＳ５４のＮ），両センサ２のデータは同じと見なせなくなったことがわかったので，センサ構成制御部１２は，他のセンサ２について，対応テーブル１１の該当するデータ記憶部の値（１０＿２）を元の値（１０＿１）に戻す（ステップＳ５６）。

これにより，たとえば図５に示す例では，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ２のセンサ２２に対するデータ要求において，位置ｌｏｃａｔｉｏｎ１のセンサ２１の入力データでなく，本来のセンサ２２の入力データが返却されることになる。

図１７は，センサ構成制御部１２の，センサの新規設置時の動作フローを示す図である。

図１７に示す動作フローは，圃場等のセンサ区域Ａに，固定的なセンサを新たに設置したり，人が携帯したり道具等に付属して移動して，ある場所に留まった場合に該当するものである。

センサ２の新設通知を受けて起動されると，センサ構成制御部１２は，センサ状態テーブル１６に新規のセンサの「位置」と「状態（動作中）」とを書き込む（ステップＳ６０）。

さらに，センサ構成制御部１２は，対応テーブル１１に，新規設置のセンサ２の位置と，対応するデータ記憶部１０の情報とを書き込む（ステップＳ６１）。

センサ新設の通知は，システム管理者等がマニュアル操作により，センサ構成制御部１２に入力してもよい。あるいは，センサ２が移動する場合には，センサ２に付属するＧＰＳ装置等で得られる位置情報を監視し，自装置がセンサ区域Ａ内のある位置に移動した場合に，センサ２が新設通知をセンサ構成制御部１２に送信するようにしてもよい。センサ構成制御部１２は，入力された，新設されたセンサ２の位置と，そのセンサ２に対応するデータ記憶部１０の情報とを対応テーブル１１に登録する。

以下に，図１に示すデータ収集制御装置１のハードウェア構成例を説明する。

データ収集制御装置１は，演算装置（ＣＰＵ），一時記憶装置（ＤＲＡＭ，フラッシュメモリ等），永続性記憶装置（ＨＤＤ，フラッシュメモリ等），およびネットワークＮ，Ｎ’，Ｎ’’等とのネットワークインタフェースを有するコンピュータ，入力装置（キーボード，マウス等），および出力装置（ディスプレイ，プリンタ等）によって実施することができる。

また，データ収集制御装置１は，上記のコンピュータが実行可能なプログラムによって実施することができる。この場合に，データ収集制御装置１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。提供されたプログラムを上記のコンピュータが実行することによって，上記説明したデータ収集制御装置１の処理機能がコンピュータ上で実現される。

上記コンピュータは，可搬型記録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，このプログラムは，コンピュータ１００で読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。

以上の説明では，主として本願発明者によってなされた発明を，その背景となった技術分野である圃場におけるデータ収集に適用した場合について説明したが，本発明はこれに限定されるものではなく，その記述の主旨の範囲において種々の変形が可能であることは当然である。

開示したデータ収集制御装置１によれば，近接した場所にある複数のセンサ２から同一と見なせるデータが得られるのであれば，センサ構成制御部１２が，１つのセンサ２を代表とし他のセンサ２を停止する制御を，サービスプログラム３１を介することなく行うことが可能である。

これにより，近接して存在するセンサ２の利用を効率化し，省電力の効果を得ることができるとともに，サービスプログラムの修正等を要しないために開発・保守の省力化の効果を得ることができる。

また，開示したデータ収集制御装置１によれば，代表センサに設定されていたセンサ２を撤去・移動した場合は，センサ構成制御部１２が，サービスプログラム３１を介することなく，代表センサ２に近接して停止中であった他のセンサ２の動作を再開し，さらに，残りのセンサ２で効率的なセンサ構成を再構築することができる。

これにより，近接して存在するセンサ２の利用を効率化し，省電力の効果を得ることができるとともに，サービスプログラム３１の修正等を要しないために開発・保守の省力化の効果を得ることができる。

さらに，開示したデータ収集制御装置１によれば，センサ構成制御部１２が，代表センサに設定されていたセンサ２からの入力データの傾向の変化を契機として，代表センサにより停止対象となっていた停止中の他のセンサ２を再動作させ，代表センサ２の値と比較して，両者の入力データの差分にもとづいて，停止対象のセンサ２２の動作の停止または再開を制御することができる。

これにより，入力データが同一と見なされていた近接するセンサ２の入力データの値が，環境や状況の変化によって同一と見なせなくなった場合にも，サービスプログラム３１に影響を与えることなく，センサ構成を適切に保つ効果を得ることができる。

これにより，たとえば圃場のようなセンサ区域での気温データの収集においては，センサが近接して設置された場合のほか，センサが設置されている場所に人が携帯したり，機械に搭載されたりして，同種のセンサが一時的に近接して複数台存在するような場合にも，サービスプログラム３１に影響を与えず，センサの効率的利用を図ることができる。

1 データ収集制御装置
１０（１０＿１，１０＿２，１０＿３，１０＿４） データ記憶部
１１ 対応情報記憶部（対応テーブル）
１２ センサ構成制御部
１３ 読出制御部
１５ データ収集部
１６ センサ状態記憶部（センサ状態テーブル）
２ センサ
３（３＿１，３＿２，３＿３） 端末装置（端末）
３１，３２，３３ サービスプログラム
４（４＿１，４＿２，４＿３） 個別データ収集装置
４０（４０＿１，４０＿２，４０＿３，４０＿４） データ記憶部
４１（４１＿１，４１＿２，４１＿３，４１＿４） データ収集部

Claims (6)

1. 複数の各センサに対応する複数のデータ記憶部と，センサ情報記憶部と，対応情報記憶部とを備えるコンピュータが実行する制御方法であって，
   前記各センサの位置を示すセンサ情報を記憶する前記センサ情報記憶部を参照して，位置が近い複数のセンサを特定する処理過程と，
   対応するセンサからの入力データを蓄積する前記複数のデータ記憶部のうち，前記特定されたセンサに対応するデータ記憶部各々から一定期間分の入力データを取り出して比較する処理過程と，
   前記比較した入力データが同一とみなせる場合に，前記特定された複数のセンサの１つを代表センサに，他のセンサを停止対象のセンサに，それぞれ設定して，前記停止対象のセンサの動作を停止する処理過程と，
   前記センサの位置と前記データ記憶部の識別子を対応付けて記憶する前記対応情報記憶部に記憶された，前記停止対象センサの位置に対応するデータ記憶部の識別子を，前記代表センサの位置に対応するデータ記憶部の識別子に書き換える処理過程と，
   センサの位置を指定したデータ要求を受け付け，前記対応情報にもとづいて，前記指定されたセンサの位置に対応するデータ記憶部から入力データを読み出す処理過程とを含む
   ことを特徴とするデータ収集制御方法。
2. 前記代表センサが撤去された通知を受け付けて，前記代表センサに伴う停止対象センサの動作開始を要求する処理過程と，
   前記対応情報の前記停止対象センサの位置に対応するデータ記憶部を元のデータ記憶部に書き換える処理過程とを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載のデータ収集制御方法。
3. 前記代表センサのデータ記憶部から一定期間分の入力データを取り出して解析する処理過程と，
   前記代表センサの入力データの傾向の変化を検出した場合に，前記代表センサに伴う停止対象センサの動作開始を要求する処理過程と，
   前記代表センサのデータ記憶部および前記停止対象センサのデータ記憶部から，それぞれ一定期間分の入力データを取り出して比較する処理過程と，
   前記代表センサと前記停止対象センサとの入力データの値が同一とみなせる場合に，前記動作を開始したセンサの動作を停止する処理と，前記代表センサと前記停止対象センサとの入力データの値が同一とみなせない場合に，前記対応情報の前記停止対象センサの位置の識別子に対応するデータ記憶部の識別子を元のデータ記憶部の識別子に書き換える処理とを行う処理過程とを含む
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータ収集制御方法。
4. 前記コンピュータが，前記センサ各々の位置を示すセンサ情報を記憶するセンサ情報記憶部備える場合に，
   前記センサ各々の位置を取得して前記センサ情報を更新する処理過程と，
   前記センサ情報の更新を契機に，設置された位置が近い複数のセンサを特定する処理過程とを含む
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のデータ収集制御方法。
5. 複数の各センサの位置を示すセンサ情報を記憶するセンサ情報記憶部と，
   対応するセンサからの入力データを蓄積する複数のデータ記憶部と，
   センサの位置とデータ記憶部の識別子とを対応付けて記憶した対応情報記憶部と，
   前記センサ情報記憶部を参照して，設置された位置が近い複数のセンサを特定して，前記データ記憶部のうち，前記特定されたセンサに対応するデータ記憶部各々から一定期間分の入力データを取り出して比較するデータ収集部と，
   前記比較した入力データの値が同一とみなせる場合に，前記特定された複数のセンサの１つを代表センサに，他のセンサを停止対象に，それぞれ設定して，前記停止対象のセンサの動作を停止して，前記対応情報記憶部に記憶された前記停止対象センサの位置に対応するデータ記憶部の識別子を，前記代表センサの位置に対応するデータ記憶部の識別子に書き換えるセンサ構成制御部と，
   センサの位置を指定したデータ要求を受け付け，前記対応情報にもとづいて，前記指定された位置に対応するデータ記憶部から入力データを読み出す読出制御部とを備える
   ことを特徴とするデータ収集制御装置。
6. センサ各々の位置を示すセンサ情報を記憶するセンサ情報記憶部と，
   前記センサ各々の位置を取得して前記センサ情報を更新するセンサ位置取得部とを備え，
   前記センサ構成制御部は，前記センサ情報の更新を契機に，設置された位置が近い複数のセンサを特定する処理を行う
   ことを特徴とする請求項５に記載のデータ収集制御装置。
   

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