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JP6848842B2 - データ生成装置、データ生成方法、データ生成プログラムおよびセンサ装置 - Google Patents
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データ生成装置、データ生成方法、データ生成プログラムおよびセンサ装置 Download PDF

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Description

本開示は、データ生成装置、データ生成方法、データ生成プログラムおよびセンサ装置に関する。
実際に配置されるセンサ(物理センサ)の他に、1つまたは複数の物理センサがそのセンシング対象を観測することによって生成されるセンシングデータ(物理センシングデータ)を分析・加工し、新たなセンシングデータ(仮想センシングデータ)を生成する仮想センサの技術(プログラムモジュール)が知られている(例えば、特許文献1参照)。利用者の要求に合致したセンシングデータを生成する仮想センサを設計すれば、そのような物理センサが実際には存在しなくても、利用者は所望のセンシングデータを利用することができる。
特開2014−045242号公報
仮想センサは、例えば、物理センサの周辺の状況を示すセンシングデータを生成するように設計され得る。しかしながら、状況は、様々な要素から成り立っている。故に、物理センシングデータに基づいて状況のある要素について判定を行う場合に、別の要素によるノイズ等が影響を及ぼすことがあり得る。
本開示は、物理センサの周囲の状況を示す仮想センシングデータを生成する技術を提供することを目的とする。
本開示の第1の側面に係るデータ生成装置は、物理センサがセンシング対象を観測することよって得られた物理センシングデータを取得する第1の取得部と、前記物理センサの周囲の状況についての第1の判定結果を表す第1の仮想センシングデータを取得する第2の取得部と、判定対象となる状況項目に対して定められた複数の判定基準を取得する第3の取得部と、取得された前記複数の判定基準から前記第1の仮想センシングデータに対応する1つの判定基準を選択する第1の選択部と、前記状況項目のそれぞれについて、選択された前記判定基準を用いて、取得された前記物理センシングデータに基づいて前記物理センサの周囲の状況を判定し、当該状況についての第2の判定結果を表す第2の仮想センシングデータを生成する判定部とを具備する。
このデータ生成装置によれば、第1の仮想センシングデータの示す状況によるノイズ等の影響が考慮された判定基準を用いることができるので、物理センサの周囲の状況を正確に判定することが可能となる。
第1の側面に係るデータ生成装置において、前記判定基準は、前記物理センシングデータの生データおよび当該生データの加工済データのうち少なくとも1つに対する基準値を含んでもよい。これにより、判定基準に含まれる基準値と、当該基準値に対応する物理センシングデータの生データまたはその加工済データとの比較により、状況を判定することができる。
第1の側面に係るデータ生成装置において、前記判定基準は、当該判定基準に対応付けられる第1の仮想センシングデータの示す状況の下で生成された学習用物理センシングデータから状況を判定する機械学習を行うことで作成された学習済みモデルを含んでもよい。
これにより、学習済みモデルを設定したニューラルネットワークに、入力データとしての物理センシングデータの生データまたはその加工済データを与えることで、状況を判定することができる。
第1の側面に係るデータ生成装置において、前記第2の取得部は、前記物理センサの周囲の状況についての第3の判定結果を表す第3の仮想センシングデータをさらに取得し、前記データ生成装置は、第1の算出基準を取得する第4の取得部と、取得された前記第1の算出基準を用いて、取得された前記第3の仮想センシングデータに基づいてセンシングデータの信頼性を算出し、第1の信頼性データを生成する第1の算出部とをさらに具備してもよい。このデータ生成装置(以降、本開示の第2の側面に係るデータ生成装置と呼ぶ)によれば、仮想センシングデータからセンシングデータの信頼性を見積もることができる。
第2の側面に係るデータ生成装置において、前記第1の信頼性データは、前記センシングデータの信頼性に影響を与える少なくとも1つの要因の各々に対する前記センシングデータの信頼性を示してもよい。これにより、仮想センシングデータから把握される、センシングデータの信頼性に影響を与える要因に対してのセンシングデータの信頼性を記述する第1の信頼性データを生成できる。
第2の側面に係るデータ生成装置において、前記第1の算出基準は、前記第3の仮想センシングデータに含まれる状況項目の各々に割り当てられる重み係数を含み、前記第1の算出部は、前記第3の仮想センシングデータにおける各状況項目の値と当該状況項目に割り当てられた重み係数とを用いて演算を行い、当該演算の結果に基づいて前記センシングデータの信頼性を算出してもよい。これにより、個々の状況項目の寄与率を加味して、センシングデータの信頼性を算出することができる。
第2の側面に係るデータ生成装置において、前記第1の算出基準は、学習用仮想センシングデータの示す状況の下で生成されたセンシングデータの信頼性を当該学習用仮想センシングデータから算出する機械学習を行うことで作成された学習済みモデルを含んでもよい。これにより、学習済みモデルを設定したニューラルネットワークに、入力データとしての第3の仮想センシングデータを与えることで、信頼性を算出することができる。
第2の側面に係るデータ生成装置において、前記第2の取得部は、前記物理センサの周囲の状況についての第4の判定結果を表す第4の仮想センシングデータをさらに取得し、前記第4の取得部は、複数の第2の算出基準をさらに取得し、前記データ生成装置は、前記物理センサの動作条件を示す動作条件データを取得する第5の取得部と、前記複数の第2の算出基準から前記第4の仮想センシングデータに対応する1つを選択する第2の選択部と、選択された前記第2の算出基準を用いて、取得された前記動作条件データに基づいて前記センシングデータの信頼性を算出し、第2の信頼性データを生成する第2の算出部とをさらに具備してもよい。このデータ生成装置(以降、本開示の第3の側面に係るデータ生成装置と呼ぶ)によれば、物理センサの動作条件から把握される、物理センシングデータのノイズに対する信頼性の情報を記述する第2の信頼性データを生成できる。
第3の側面に係るデータ生成装置において、前記第2の信頼性データは、前記第4の仮想センシングデータの示す状況の下で前記動作条件データの示す動作条件に従って動作する物理センサによって生成された前記物理センシングデータのノイズに対する信頼性を示してもよい。これにより、物理センシングデータがノイズに対して信頼できるか否かの情報を記述することができる。
第3の側面に係るデータ生成装置において、前記第2の算出基準は、前記動作条件データの示す動作条件の少なくとも1つに対する基準値を含んでもよい。これにより、第2の算出基準に含まれる基準値と、当該基準値に対応する動作条件データの値との比較により、信頼性を算出することができる。
第3の側面に係るデータ生成装置において、前記第2の算出基準は、学習用動作条件データの示す動作条件に従う物理センサによって生成されたセンシングデータの信頼性を当該学習用動作条件データから算出する機械学習を行うことで作成された学習済みモデルを含んでもよい。これにより、学習済みモデルを設定したニューラルネットワークに、入力データとしての動作条件データを与えることで、信頼性を算出することができる。
本開示の第4の側面に係るセンサ装置は、第1の側面乃至第3の側面のいずれかに係るデータ生成装置と、前記物理センサとを具備する。これにより、物理センシングデータに加えて仮想センシングデータおよび/または信頼性データを生成するインテリジェントなセンサ装置を提供することができる。
本開示の第5の側面に係るデータ生成方法は、コンピュータが、物理センサがセンシング対象を観測することよって得られた物理センシングデータを取得することと、前記物理センサの周囲の状況についての第1の判定結果を表す第1の仮想センシングデータを取得することと、判定対象となる状況項目に対して定められた複数の判定基準を取得することと、取得された前記複数の判定基準から前記第1の仮想センシングデータに対応する1つの判定基準を選択することと、前記状況項目のそれぞれについて、選択された前記判定基準を用いて、取得された前記物理センシングデータに基づいて前記物理センサの周囲の状況を判定し、当該状況についての第2の判定結果を表す第2の仮想センシングデータを生成することとを具備する。
このデータ生成方法によれば、第1の仮想センシングデータの示す状況によるノイズ等の影響が考慮された判定基準を用いることができるので、物理センサの周囲の状況を正確に判定することが可能となる。
本開示の第6の側面に係るデータ生成プログラムは、コンピュータに、物理センサがセンシング対象を観測することよって得られた物理センシングデータを取得することと、前記物理センサの周囲の状況についての第1の判定結果を表す第1の仮想センシングデータを取得することと、判定対象となる状況項目に対して定められた複数の判定基準を取得することと、取得された前記複数の判定基準から前記第1の仮想センシングデータに対応する1つの判定基準を選択することと、前記状況項目のそれぞれについて、選択された前記判定基準を用いて、取得された前記物理センシングデータに基づいて前記物理センサの周囲の状況を判定し、当該状況についての第2の判定結果を表す第2の仮想センシングデータを生成することとを実行させるためのプログラムである。
このデータ生成プログラムによれば、第1の仮想センシングデータの示す状況によるノイズ等の影響が考慮された判定基準を用いることができるので、物理センサの周囲の状況を正確に判定することが可能となる。
本開示によれば、物理センサの周囲の状況を示す仮想センシングデータを生成する技術を提供することができる。
実施形態に係るデータ生成装置の適用例を示すブロック図。 実施形態に係るデータ生成装置のハードウェア構成を例示するブロック図。 実施形態に係るデータ生成装置の機能構成を例示するブロック図。 実施形態に係るデータ生成装置を含むデータ流通システムを例示する図。 図3の第1の仮想センシングデータ生成部を例示するブロック図。 仮想センシングデータの状況項目と、当該状況項目について判定を行うために使用される物理センシングデータを例示する図。 仮想センシングデータの状況項目と、当該状況項目について判定を行うために使用される物理センシングデータを例示する図。 仮想センシングデータの状況項目と、当該状況項目について判定を行うために使用される物理センシングデータを例示する図。 仮想センシングデータの状況項目と、当該状況項目について判定を行うために使用される物理センシングデータを例示する図。 仮想センシングデータの状況項目と、当該状況項目について判定を行うために使用される物理センシングデータを例示する図。 状況項目「調理」について判定を行うために使用されるデータチャートを例示する図。 状況項目「調理」について判定を行うために使用される判定基準を例示する図。 図11のデータチャートと図12の判定基準との比較結果を示す図。 状況項目「人在」および「人数」について判定を行うために使用される物理センシングデータの生データおよびその加工済データを例示するグラフ。 状況項目「人在」について判定を行うために使用されるデータチャートを例示する図。 状況項目「人在」について判定を行うために使用される判定基準を例示する図。 図15のデータチャートと図16の判定基準との比較結果を示す図。 状況項目「人数」について判定を行うために使用されるデータチャートを例示する図。 状況項目「人数」について判定を行うために使用される判定基準を例示する図。 図18のデータチャートと図19の判定基準との比較結果を示す図。 状況項目「ドア開閉」について判定を行うために使用される物理センシングデータの生データおよびその加工済データを例示するグラフ。 状況項目「ドア開閉」について判定を行うために使用されるデータチャートを例示する図。 状況項目「ドア開閉」について判定を行うために使用される判定基準を例示する図。 図22のデータチャートと図23の判定基準との比較結果を示す図。 状況項目「照明」について判定を行うために使用される物理センシングデータの生データおよびその加工済データを例示するグラフ。 状況項目「照明」について判定を行うために使用されるデータチャートを例示する図。 状況項目「照明」について判定を行うために使用される判定基準を例示する図。 図26のデータチャートと図27の判定基準との比較結果を示す図。 状況項目「換気扇」について判定を行うために使用される物理センシングデータの生データおよびその加工済データを例示するグラフ。 状況項目「換気扇」について判定を行うために使用されるデータチャートを例示する図。 状況項目「換気扇」について判定を行うために使用される判定基準を例示する図。 図30のデータチャートと図31の判定基準との比較結果を示す図。 状況項目「冷蔵庫」について判定を行うために使用される物理センシングデータの生データおよびその加工済データを例示するグラフ。 状況項目「冷蔵庫」について判定を行うために使用されるデータチャートを例示する図。 状況項目「冷蔵庫」について判定を行うために使用される判定基準を例示する図。 図34のデータチャートと図35の判定基準との比較結果を示す図。 状況項目「電子レンジ」について判定を行うために使用される物理センシングデータを例示するグラフ。 状況項目「調理」について判定を行うために使用される物理センシングデータを例示するグラフ。 状況項目「調理」について判定を行うために使用されるデータチャートを例示する図。 状況項目「調理」について判定を行うために使用される判定基準を例示する図。 図39のデータチャートと図40の判定基準との比較結果を示す図。 状況項目「睡眠」について判定を行うために使用される物理センシングデータを例示するグラフ。 状況項目「睡眠」について判定を行うために使用されるデータチャートを例示する図。 状況項目「睡眠」について判定を行うために使用される判定基準を例示する図。 図43のデータチャートと図44の判定基準との比較結果を示す図。 図3の第2の仮想センシングデータ生成部を例示するブロック図。 第2の仮想センシングデータの状況項目と、第1の仮想センシングデータにおける対応項目と当該対応項目を補うために用いられる物理センシングデータとを例示する図。 第2の仮想センシングデータの状況項目と、第1の仮想センシングデータにおける対応項目と当該対応項目を補うために用いられる物理センシングデータとを例示する図。 第2の仮想センシングデータの状況項目と、第1の仮想センシングデータにおける対応項目と当該対応項目を補うために用いられる物理センシングデータとを例示する図。 第2の仮想センシングデータの状況項目と、第1の仮想センシングデータにおける対応項目と当該対応項目を補うために用いられる物理センシングデータとを例示する図。 第2の仮想センシングデータの状況項目と、第1の仮想センシングデータにおける対応項目と当該対応項目を補うために用いられる物理センシングデータとを例示する図。 図3の第1の信頼性データ生成部を例示するブロック図。 仮想センシングデータと第1の信頼性データとの関係を概略的に例示する図。 仮想センシングデータの状況項目と第1の信頼性データの信頼性項目との関係を概略的に例示する図。 信頼性項目「A.人による影響」について信頼性を算出するために用いられる算出基準を例示する図。 信頼性項目「B.ノイズによる影響」について信頼性を算出するために用いられる算出基準を例示する図。 信頼性項目「C.周辺装置の動作による影響」について信頼性を算出するために用いられる算出基準を例示する図。 信頼性項目「D.センサの設置空間による影響」について信頼性を算出するために用いられる算出基準を例示する図。 物理センシングデータ「温度」の「A.人による影響」に対する信頼性の算出例を示す図。 第1の信頼性データが付加された物理センシングデータのデータ構造を例示する図。 図3の第2の信頼性データ生成部を例示するブロック図。 第2の信頼性データの信頼性項目について信頼性を算出するために使用されるデータチャートを例示する図。 第2の信頼性データの信頼性項目について信頼性を算出するために使用される算出基準を例示する図。 図62のデータチャートと図63の算出基準との比較結果を示す図。 図5の第1の仮想センシングデータ生成部の動作を例示するフローチャート。 図46の第2の仮想センシングデータ生成部の動作を例示するフローチャート。 図52の第1の信頼性データ生成部の動作を例示するフローチャート。 図61の第2の信頼性データ生成部の動作を例示するフローチャート。 図3のデータ生成装置を含むセンサ装置を例示するブロック図。 図3のデータ生成装置を含む通信装置を例示するブロック図。 図3のデータ生成装置を含むサーバを例示するブロック図。
以下、本開示の一側面に係る実施の形態(以下、「本実施形態」とも表記する)を、図面に基づいて説明する。
なお、以降、説明済みの要素と同一または類似の要素には同一または類似の符号を付し、重複する説明については基本的に省略する。例えば、複数の同一または類似の要素が存在する場合に、各要素を区別せずに説明するために共通の符号を用いることがあるし、各要素を区別して説明するために当該共通の符号に加えて枝番号を用いることもある。
§1 適用例
まず、図1を用いて、本実施形態の一適用例について説明する。図1は、本実施形態に係るデータ生成装置の適用例を模式的に示す。このデータ生成装置100は、判定対象として予め定められた複数の状況項目のそれぞれについて、物理センシングデータに基づいて物理センサの周囲の状況の判定を行い、判定結果に応じた値を持つ仮想センシングデータ(以降、便宜的に第2の仮想センシングデータとも称する)を生成する。
以降の説明において、物理センサの周囲の状況とは、仮想センサのセンシング対象、例えば物理センサの周囲の空間における人若しくはその他の生物または無生物など、の状態を含み得る。また、物理センサの周囲とは、仮想センサの入力データのベースとして直接的または間接的に用いられる物理センシングデータを生成する物理センサの動作条件(例えば、精度、分解能、ダイナミックレンジなど)、当該物理センサのセンシング対象(例えば、光、音、温度など)およびその周囲の環境(例えば、空気中、水中、真空中など)の特性などに基づいて定められ得る。
状況項目は、例えば、状況を細分化して記述するための項目であり得る。具体的には、状況項目は、物理センサの周囲に人が存在するか否かの情報を扱う「人在」、物理センサの周囲での空調、電子レンジおよびTVのそれぞれの動作状況の情報を扱う「空調」、「電子レンジ」および「TV」、物理センサの周囲で人が調理しているか否かの情報を扱う「調理」などを含んでいてもよい。
このデータ生成装置100は、物理センシングデータ取得部101と、仮想センシングデータ取得部102と、判定基準取得部103と、判定基準選択部111と、状況判定部112とを含む。
物理センシングデータ取得部101は、物理センシングデータを取得する。物理センシングデータは、例えば、照度データ、音圧データ、加速度データ、ガスデータ、気圧データ、温度データ、湿度データなどを含み得る。物理センシングデータ取得部101は、データ生成装置100がセンサ装置に内蔵されている場合には、当該センサ装置内のセンサから物理センシングデータを取得してもよい。また、物理センシングデータ取得部101は、外部装置に内蔵された物理センサ部によって生成された物理センシングデータを受信してもよい。
仮想センシングデータ取得部102は、状況についての一次的な判定結果を表す第1の仮想センシングデータを取得する。第1の仮想センシングデータは、例えば上位システムなどの外部装置によって生成されたものであってよいし、データ生成装置100において生成されたものであってもよい。
判定基準取得部103は、状況項目に対して予め定められた判定基準を取得する。判定基準は、状況の二次的な判定結果を表す第2の仮想センシングデータを生成するために適用される。なお、状況項目に対して複数の判定基準が定められてもよい。
ここで、第1の仮想センシングデータが一次的な判定結果を示し、第2の仮想センシングデータが二次的な判定結果を示すと述べたが、「一次的」および「二次的」なる修飾は、状況の判定が行われる順序を述べているに過ぎず、両者の間の優劣を含む何らの関係も定義することを意図していない。
所与の状況項目に対して複数の判定基準が定められている場合には、判定基準選択部111は、この状況項目に対して1つの判定基準を選択する。具体的には、判定基準選択部111は、第1の仮想センシングデータに対応する判定基準を選択し得る。
仮に、状況項目「調理」を判定するための判定基準として、状況項目「人在」が真(物理センサの周囲に人が存在する)である場合に用いられる判定基準1、状況項目「空調」が真(物理センサの周囲にある空調がONである)である場合に用いられる判定基準2、状況項目「電子レンジ」が真(物理センサの周囲にある電子レンジがONである)である場合に用いられる判定基準3、および、状況項目「TV」が真(物理センサの周囲にあるTVがONである)である場合に用いられる判定基準4を含むこととする。ここで、判定基準選択部111は、第1の仮想センシングデータが物理センサの周囲に人が存在することを示す場合には、判定基準1を選択してもよい。
なお、第1の仮想センシングデータに含まれる状況項目は、第2の仮想センシングデータに含まれる状況項目と一致していなくてもよい。両者が一致しない場合には、データ生成装置100は、第1の仮想センシングデータの状況項目の値を第2の仮想センシングデータの対応項目の値に変換するためのデータ変換部を備えてもよい。例えば、第1の仮想センシングデータが物理センサの周囲に存在する人数の情報を扱う状況項目「人数」の値を含む場合に、このデータ変換部は「人数」の値を、上記状況項目「人在」の値へ変換してもよい。
判定基準は、状況項目についての判定のために参照されるべき物理センシングデータの生データとその加工済データとのうち少なくとも1つに対する基準値を含んでいてもよい。例えば、基準値は、照度データの生データに対して200[lx]、30秒間に音圧が50[dB]を超える時間割合に対して50[%]、などであってよい。基準値は、例えば、当該判定基準が対象とする状況項目に該当する状況の下で生成される物理センシングデータの生データまたはその加工済データとそうでない状況の下で生成される物理センシングデータの生データまたはその加工済データとを分析することで設計可能である。
この場合に、状況判定部112は、判定基準を適用するために必要なデータ、すなわち、基準値が定められた物理センシングデータの生データまたはその加工済データを準備する。物理センシングデータの生データの加工済データは、物理センシングデータに含まれていてもよいし、状況判定部112またはデータ生成装置100に含まれる他の構成要素が計算してもよいし、外部装置が計算してもよい。状況判定部112は、このようにして準備されたデータを基準値と比較し、比較結果に応じて第2の仮想センシングデータにおける状況項目の値を設定する。
或いは、判定基準は、状況項目についての判定のために用いられる学習済みモデルを含んでもよい。この学習済みモデルは、状況を学習用物理センシングデータから判定する機械学習を行うことで作成されてよい。例えば、上記判定基準2としての学習済みモデルは、物理センサの周囲で空調がONであり、かつ、物理センサの周囲で人が調理中である時に生成された各学習用物理センシングデータの生データおよび/またはその加工済データを、正解ラベル付きの学習データとして用いて教師付き学習を行うことで作成可能である。また、物理センサの周囲で空調がONであり、かつ、物理センサの周囲で人が調理中でない時に生成された各学習用物理センシングデータの生データおよび/またはその加工済データを、不正解ラベル付きの学習データとして用いてもよい。
この場合に、状況判定部112は、判定基準を適用するために必要なデータ、すなわち、判定基準としての学習済みモデルが設定されたニューラルネットワークへ入力するための物理センシングデータの生データまたはその加工済データを準備する。状況判定部112は、このようにして準備されたデータを、判定基準としての学習済みモデルが設定されたニューラルネットワークに与え、その出力値に基づいて状況項目の値を設定する。なお、学習済みモデルは、複数の状況項目について同時に判定を行う能力を獲得するための機械学習を通じて作成されていてもよい。この場合には、これら複数の状況項目間で共通の判定基準が定められることになる。
以上説明したように、適用例に係るデータ生成装置100は、状況の一次的な判定結果を表す第1の仮想センシングデータに基づいて、当該状況の二次的な判定を行うために用いる判定基準を選択する。故に、このデータ生成装置100によれば、第1の仮想センシングデータの示す状況によるノイズ等の影響が考慮された判定基準を用いることができるので、物理センサの周囲の状況を正確に判定することが可能となる。
§2 構成例
[ハードウェア構成]
次に、図2を用いて、本実施形態に係るデータ生成装置200のハードウェア構成の一例について説明する。図2は、本実施形態に係るデータ生成装置200のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。
図2に例示するように、本実施形態に係るデータ生成装置200は、制御部211と、記憶部212と、通信インタフェース213と、入力装置214と、出力装置215と、外部インタフェース216と、ドライブ217とが電気的に接続されたコンピュータであってよい。なお、図2では、通信インタフェース及び外部インタフェースをそれぞれ、「通信I/F」及び「外部I/F」と記載している。
制御部211は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などを含む。CPUは、記憶部212に格納されたプログラムをRAMに展開する。そして、CPUがこのプログラムを解釈および実行することで、制御部211は、様々な情報処理、例えば、機能構成の項目において説明される構成要素の処理または制御を実行可能となる。
記憶部212は、いわゆる補助記憶装置であり、例えば、内蔵または外付けの、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)、ソリッドステートドライブ(SSD:Solid State Drive)、若しくはフラッシュメモリなどの半導体メモリであり得る。記憶部212は、制御部211で実行されるプログラム(例えば、データ生成処理を制御部211に実行させるためのプログラム)、制御部211によって使用されるデータ(例えば、各種物理センシングデータ、各種仮想センシングデータ、各種信頼性データ、判定基準、算出基準)などを記憶する。
通信インタフェース213は、例えば、BLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)、移動通信(3G、4Gなど)およびWLAN(Wireless Local Area Network)などのための各種無線通信モジュールであって、ネットワークを介して無線通信を行うためのインタフェースであってよい。また、通信インタフェース213は、無線通信モジュールに加えて、または、無線通信モジュールに代えて、有線LANモジュールなどの有線通信モジュールをさらに備えていてもよい。
入力装置214は、例えばタッチスクリーン、キーボード、マウスなどのユーザ入力を受け付けるための装置を含んでもよい。また、入力装置214は、所定の物理量を測定し、物理センシングデータを生成および入力するセンサを含んでもよい。出力装置215は、例えば、ディスプレイ、スピーカなどの出力を行うための装置である。
外部インタフェース216は、USB(Universal Serial Bus)ポート、メモリカードスロットなどであり、外部装置と接続するためのインタフェースである。
ドライブ217は、例えば、CD(Compact Disc)ドライブ、DVD(Digital Versatile Disc)ドライブ、BD(Blu−ray(登録商標) Disc)ドライブなどである。ドライブ217は、記憶媒体218に記憶されたプログラムおよび/またはデータを読み込み、制御部211に渡す。なお、前述の記憶部212に記憶され得ると説明したプログラムおよびデータの一部または全部がドライブ217によって、記憶媒体218から読み込まれてもよい。
記憶媒体218は、コンピュータを含む機械が読み取り可能な形式で、プログラムおよび/またはデータを、電気的、磁気的、光学的、機械的または化学的作用によって蓄積する媒体である。記憶媒体218は、例えば、CD、DVD、BDなどの着脱可能なディスク媒体であるが、これに限られず、フラッシュメモリまたはその他の半導体メモリであり得る。
なお、データ生成装置200の具体的なハードウェア構成に関して、実施形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換及び追加が可能である。例えば、制御部211は、複数のプロセッサを含んでもよい。データ生成装置200は、提供されるサービス専用に設計された情報処理装置であってもよいし、汎用の情報処理装置、例えば、スマートフォン、タブレットPC(Personal Computer)、ラップトップPC、デスクトップPCなどであってもよい。また、データ生成装置200は、複数台の情報処理装置などで構成されてもよい。
[機能構成]
次に、図3を用いて、本実施形態に係るデータ生成装置200の機能構成の一例を説明する。図3は、データ生成装置200の機能構成の一例を模式的に示す。
図3に示されるとおり、データ生成装置200は、物理センシングデータ取得部301と、仮想センシングデータ取得部302と、判定基準取得部303と、算出基準取得部304と、動作条件データ取得部305と、第1の仮想センシングデータ生成部310と、第2の仮想センシングデータ生成部320と、第1の信頼性データ生成部330と、第2の信頼性データ生成部340と、データ出力部350とを含む。
このデータ生成装置200は、仮想センシングデータ11、仮想センシングデータ12(前述の第2の仮想センシングデータに相当する)、信頼性データ13(第1の信頼性データとも呼ばれる)および信頼性データ14(第2の信頼性データとも呼ばれる)を生成し、これらを出力する。
なお、データ生成装置200は、仮想センシングデータ11、仮想センシングデータ12、信頼性データ13および信頼性データ14のうち一部を生成しなくてもよい。仮想センシングデータ11を生成しない場合には、第1の仮想センシングデータ生成部310は省略可能である。仮想センシングデータ12を生成しない場合には、第2の仮想センシングデータ生成部320は省略可能である。信頼性データ13を生成しない場合には、第1の信頼性データ生成部330は省略可能である。信頼性データ14を生成しない場合には、第2の信頼性データ生成部340は省略可能である。
仮想センシングデータ11および仮想センシングデータ12は、例えばマーケティング活動など様々な事業領域で活用することができる。また、信頼性データ13および信頼性データ14は、センシングデータのデータ分析に先立って行われる当該データのフィルタリング、クレンジング、正規化などの前処理に活用することができる。また、信頼性データ13および信頼性データ14を利用することで、センシングデータの整理、例えばテーブルの生成が容易となる。さらに、信頼性データ13および信頼性データ14を利用することでイベントの検出も可能となる。
仮想センシングデータ11、仮想センシングデータ12、信頼性データ13および信頼性データ14は、データ生成装置200から直接的に利用側へ提供されてもよいし、以下に説明するデータ流通システムを通して利用側へ提供されてもよい。いずれの場合にも、データ生成装置200は、(物理)センサ装置、サーバ、アプリケーション装置などに組み込まれてもよいし、これらとは独立した情報処理装置として構成されてもよい。
前述のように、このデータ生成装置200は、データ流通市場を形成する種々の装置のいずれかに組み込まれてもよい。すなわち、データ生成装置200は、物理センシングデータを生成するセンサ装置に組み込まれてもよいし、物理センシングデータをプラットフォームサーバ、マッチングサーバまたは利用側のアプリケーション装置などへ中継する通信装置(例えば、スマートフォン、各種PCなど)に組み込まれてもよいし、プラットフォームサーバ、マッチングサーバまたはアプリケーション装置に組み込まれてもよい。この場合に、データ生成装置200は、当該データ生成装置200が組み込まれた装置のハードウェアを使用できる。或いは、データ生成装置200は、これらの装置とは独立した情報処理装置として構成されてもよい。
図4に、データ生成装置200が含まれるデータ流通システムの一例を概略的に示す。データ流通システムは、センサ装置400−1,・・・,400−5と、通信装置410−1,・・・,410−3と、サーバ420と、アプリケーション装置430−1,・・・,430−3とを含む。なお、図4に例示される各装置の数は例示に過ぎない。よって、各装置の符号に付された枝番号は特に区別せずに説明を続ける。
センサ装置400は、物理量を測定するセンサと、当該センサの測定値をディジタル化した物理センシングデータを送信する通信I/Fと、センサおよび通信I/Fを制御する制御部とを含む。センサ装置400は、例えばWBAN(Wireless Body Area Network)、WPAN(Wireless Personal Area Network)などの通信技術を用いて通信装置410と接続する。センサ装置400は、物理センシングデータ(および、もしあれば仮想センシングデータおよび/または信頼性データ)を通信装置410へ送信する。
通信装置410は、例えばスマートフォンまたは各種PCであってよい。通信装置410は、データの送受信を行う通信I/Fと、当該通信I/Fを制御する制御部とを含む。通信装置410は、センサ装置400から物理センシングデータを受信する。そして、通信装置410は、WLAN、WMAN(Wireless Metropolitan Area Network)、WWAN(Wireless Wide Area Network)などの通信技術を用いて、ゲートウェイまたは基地局経由でサーバ420へ物理センシングデータ(および、もしあれば仮想センシングデータおよび/または信頼性データ)を送信する。また、通信装置410は、センシングデータの売買マッチングを行うための提供側データカタログ(DC)をサーバ420へ送信してもよい。
提供側データカタログは、例えば、データカタログの番号、センシングデータの提供者、センシングデータの名称、センシングデータの測定日時・測定場所、観測対象・特性、イベントデータ仕様、センシングデータの提供期間、取引条件、データ売買条件などの種々の項目を含むことができる。
アプリケーション装置430は、例えばスマートフォン、各種PCまたはサーバであってよい。アプリケーション装置430は、データの送受信を行う通信I/Fと、当該通信I/Fを制御する制御部とを含む。アプリケーション装置430は、センシングデータの売買マッチングを行うための利用側データカタログ(DC)をサーバ420へ送信してもよい。
ここで、利用側データカタログは、例えば、データカタログの識別情報、センシングデータの利用者、センシングデータの名称、センシングデータの測定日時・測定場所、観測対象・特性、イベントデータ仕様、センシングデータの利用期間、取引条件、データ売買条件などの種々の項目を含むことができる。
アプリケーション装置430は、売買マッチングを通じて購入した物理センシングデータ(および、もしあれば仮想センシングデータおよび/または信頼性データ)をサーバ420から受信する。そして、アプリケーション装置430は、個々の利活用の目的に応じて物理センシングデータ(および、もしあれば仮想センシングデータおよび/または信頼性データ)を処理する。
サーバ420は、データの送受信を行う通信I/Fと、データを保存する記憶部と、当該記憶部および通信I/Fを制御したり後述される売買マッチングを行ったりする制御部とを含む。サーバ420は、通信装置410から物理センシングデータを受信する。そして、サーバ420は、この物理センシングデータ(および、もしあれば仮想センシングデータおよび/または信頼性データ)を蓄積する。
また、サーバ420は、提供側データカタログおよび利用側データカタログをそれぞれ取得して保存し、両者を比較して売買マッチングを行う。提供側データカタログおよび利用側データカタログは、通信装置410、アプリケーション装置430または他の通信装置から受信することで取得されてもよいし、例えば直接入力などの他の手段により取得されてもよい。サーバ420は、利用側データカタログとマッチする提供側データカタログを発見すると、当該提供側データカタログに対応する物理センシングデータ(および、もしあれば仮想センシングデータおよび/または信頼性データ)を利用側に提供する。すなわち、サーバ420は、物理センシングデータ(および、もしあれば仮想センシングデータおよび/または信頼性データ)をアプリケーション装置430へ送信する。
なお、データ流通システムの形態は、図4の例に限定されない。例えば、センサ装置400は、例えばWLAN、WMAN、WWANなどの通信技術を用いて、通信装置410を介することなく、ゲートウェイまたは基地局経由でサーバ420またはアプリケーション装置430へ直接的に物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データを送信してもよい。
また、サーバ420は、売買マッチングの成立後即座に物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データをアプリケーション装置430へ送信せず、一旦は提供側または利用側に売買の承認を求めてもよい。また、サーバ420は、物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データをアプリケーション装置430へ送信せずに、データフロー制御を行ってもよい。例えば、サーバ420は、物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データを購入したアプリケーション装置430へ当該物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データを送信するようにセンサ装置400または通信装置410に指図してもよい。或いは、サーバ420は、売買マッチングを行うサーバと物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データを蓄積するサーバとに分割されてもよい。
さらに、サーバ420は、売買マッチングを直接的に行わずに、図示されないマッチングサーバに売買マッチングを委ねてもよい。このマッチングサーバは、複数のプラットフォームを横断した売買マッチングを行うことで、プラットフォームを区別しない流通市場を実現してもよいし、プラットフォームを介さずに提供される物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データ(例えば、個人的に設置されたセンサ装置400から収集されるデータ)を売買マッチングの対象に加えることで、データの出所を区別しない流通市場を実現してもよい。
以下、図3に例示されるデータ生成装置200の個々の構成要素を説明する。
物理センシングデータ取得部301は、物理センシングデータを取得し、第1の仮想センシングデータ生成部310および第2の仮想センシングデータ生成部320へ送る。物理センシングデータは、例えば、照度データ、音圧データ、加速度データ、ガスデータ、気圧データ、温度データ、湿度データなどを含み得る。物理センシングデータは、生データであってもよいし、生データの加工済データであってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。
データ生成装置200がセンサ装置400に組み込まれている場合には、物理センシングデータ取得部301は当該センサ装置400に含まれるセンサから物理センシングデータを取得してもよい。他方、データ生成装置200がセンサ装置400に組み込まれていない場合には、物理センシングデータ取得部301は当該センサ装置400を送信元とする物理センシングデータを外部装置から受信することで、物理センシングデータを取得できる。なお、物理センシングデータの全てが同一のセンサ装置400から取得される必要はなく、例えばある物理センシングデータと別の物理センシングデータとが異なるセンサ装置400から取得されてもよい。
仮想センシングデータ取得部302は、状況についての一次的な判定結果を示す仮想センシングデータ15(すなわち、第1の仮想センシングデータ)を取得し、第2の仮想センシングデータ生成部320へ送る。仮想センシングデータ15は、例えば上位システム、センサ装置400、通信装置410、サーバ420、アプリケーション装置430などの外部装置によって生成されたものであってよいし、第1の仮想センシングデータ生成部310によって生成された仮想センシングデータ11であってもよい。
或いは、仮想センシングデータ取得部302は、第2の仮想センシングデータ生成部320によって生成された仮想センシングデータ12を仮想センシングデータ15として取得することもあり得る。例えば、第2の仮想センシングデータ生成部320が、所与の状況を繰り返し判定する場合には、生成した仮想センシングデータ12を繰り返し利用することも想定される。具体的には、第2の仮想センシングデータ生成部320は、仮想センシングデータ12を繰り返し利用して、単純または概略的な状況項目から複雑または詳細な状況項目へと段階的に状況を判定してもよい。
また、仮想センシングデータ取得部302は、第1の信頼性データ生成部330および第2の信頼性データ生成部340のために、仮想センシングデータ16および仮想センシングデータ17をそれぞれ取得して送る。仮想センシングデータ16および仮想センシングデータ17は、同一であってもよいし異なっていてもよい。また、仮想センシングデータ16および仮想センシングデータ17は、仮想センシングデータ15と同一であってもよいし、異なっていてもよい。具体的には、仮想センシングデータ16および仮想センシングデータ17は、第2の仮想センシングデータ生成部320によって最終的に生成された仮想センシングデータ12(すなわち、第2の仮想センシングデータ)であってもよい。
判定基準取得部303は、状況項目に対して予め定められた判定基準を取得する。判定基準は、仮想センシングデータ11を生成するために適用されるもの(以降、第1の判定基準とも呼ぶ)と、仮想センシングデータ12を生成するために適用されるもの(以降、第2の判定基準とも呼ぶ)とを含む。第1の判定基準および第2の判定基準それぞれに個別に判定基準取得部が設けられてもよい。第1の判定基準および第2の判定基準は、一部共通であってもよいし、完全に異なっていてもよい。判定基準取得部303は、第1の判定基準を第1の仮想センシングデータ生成部310へ送り、第2の判定基準を第2の仮想センシングデータ生成部320へ送る。
判定基準取得部303は、データ生成装置200に内蔵された判定基準記憶部(図3には示されない)に保存された判定基準を読み出すことで判定基準を取得してもよいし、外部装置から送信された判定基準を受信することで判定基準を取得してもよい。
算出基準取得部304は、信頼性項目に対して予め定められた算出基準を取得する。算出基準は、信頼性データ13を生成するために適用されるもの(以降、第1の算出基準とも呼ぶ)と、信頼性データ14を生成するために適用されるもの(以降、第2の算出基準とも呼ぶ)とを含む。故に、第1の算出基準および第2の算出基準それぞれに個別に算出基準取得部が設けられてもよい。算出基準取得部304は、第1の算出基準を第1の信頼性データ生成部330へ送り、第2の算出基準を第2の信頼性データ生成部340へ送る。
算出基準取得部304は、データ生成装置200に内蔵された算出基準記憶部(図3には示されない)に保存された算出基準を読み出すことで算出基準を取得してもよいし、外部装置から送信された算出基準を受信することで算出基準を取得してもよい。
動作条件データ取得部305は、物理センシングデータの表す物理量を測定した物理センサの動作条件を示す動作条件データを取得し、第2の信頼性データ生成部340へ送る。動作条件データは、例えば、各種物理センサのサンプリング周波数、精度、分解能、ダイナミックレンジ、感度などを含み得る。
データ生成装置200がセンサ装置400に組み込まれている場合には、動作条件データ取得部305は当該センサ装置400に内蔵された動作条件データ記憶部(図3には示されない)から動作条件データを読み出すことで、動作条件データを取得してもよい。他方、データ生成装置200がセンサ装置400に組み込まれていない場合には、動作条件データ取得部305は当該センサ装置400を送信元とする動作条件データを外部装置から受信することで、動作条件データを取得できる。
第1の仮想センシングデータ生成部310は、物理センシングデータ取得部301から物理センシングデータを受け取り、判定基準取得部303から判定基準(第1の判定基準)を受け取る。第1の仮想センシングデータ生成部310は、判定基準を用いて、物理センシングデータに基づいて状況を判定し、仮想センシングデータ11を生成する。仮想センシングデータ11は、例えば、状況についての判定結果を状況項目毎に示し得る。第1の仮想センシングデータ生成部310は、仮想センシングデータ11をデータ出力部350へ送る。
仮想センシングデータ11の具体的な生成法は後述されるが、例えば、ある状況項目について定められた判定基準が、物理センシングデータの生データまたはその加工済データに対する基準値を含む場合には、第1の仮想センシングデータ生成部310は、基準値に対応する物理センシングデータの生データまたはその加工済データを準備し、両者を比較することで当該状況項目についての判定を行ってもよい。或いは、判定基準が1または複数の状況項目について判定を行うための学習済みモデルである場合には、第1の仮想センシングデータ生成部310はこの学習済みモデルをニューラルネットワークに設定し、当該ニューラルネットワークの入力データとして定められた物理センシングデータの生データまたはその加工済データを準備し、準備したデータを当該ニューラルネットワークに与えて判定を行ってもよい。
第2の仮想センシングデータ生成部320は、物理センシングデータ取得部301から物理センシングデータを受け取り、仮想センシングデータ取得部302から仮想センシングデータ15を受け取り、判定基準取得部303から判定基準(第2の判定基準)を受け取る。第2の仮想センシングデータ生成部320は、所与の状況項目に複数の判定基準が定められている場合には、当該複数の判定基準から仮想センシングデータ15に対応する1つを選択する。そして、第2の仮想センシングデータ生成部320は、選択された判定基準を用いて、物理センシングデータに基づいて状況を判定し、仮想センシングデータ12を生成する。仮想センシングデータ12は、例えば、状況についての判定結果を状況項目毎に示し得る。第2の仮想センシングデータ生成部320は、仮想センシングデータ12をデータ出力部350へ送る。
仮想センシングデータ12の具体的な生成法は後述されるが、例えば、ある状況項目について選択された判定基準が、物理センシングデータの生データまたはその加工済データに対する基準値を含む場合には、第2の仮想センシングデータ生成部320は、基準値に対応する物理センシングデータの生データまたはその加工済データを準備し、両者を比較することで当該状況項目についての判定を行ってもよい。或いは、判定基準が1または複数の状況項目について判定を行うための学習済みモデルである場合には、第2の仮想センシングデータ生成部320はこの学習済みモデルをニューラルネットワークに設定し、当該ニューラルネットワークの入力データとして定められた物理センシングデータの生データまたはその加工済データを準備し、準備したデータを当該ニューラルネットワークに与えて判定を行ってもよい。
第1の信頼性データ生成部330は、仮想センシングデータ取得部302から仮想センシングデータ16を受け取り、算出基準取得部304から算出基準(第1の算出基準)を受け取る。第1の信頼性データ生成部330は、算出基準を用いて、仮想センシングデータ16に基づいてセンシングデータの信頼性を算出し、信頼性データ13を生成する。信頼性データ13は、例えば、センシングデータの信頼性に影響を与える要因毎に物理センシングデータの当該要因に対する信頼性を示し得る。第1の信頼性データ生成部330は、信頼性データ13をデータ出力部350へ送る。
信頼性データ13の具体的な生成法は後述されるが、例えば、算出基準が、仮想センシングデータ16に含まれる状況項目の各々に割り当てられる重み係数(寄与率フィルタ係数)を含む場合には、第1の信頼性データ生成部330は、仮想センシングデータ16における各状況項目の値に当該状況項目に割り当てられた重み係数を乗じて重み付き和を計算し、当該重み付き和に基づいてセンシングデータの信頼性を算出してもよい。或いは、算出基準が1または複数の信頼性項目について信頼性を算出するための学習済みモデルである場合には、第1の信頼性データ生成部330はこの学習済みモデルをニューラルネットワークに設定し、当該ニューラルネットワークに入力する仮想センシングデータ16の値を準備し、準備したデータを当該ニューラルネットワークに与えて信頼性を算出してもよい。
第2の信頼性データ生成部340は、仮想センシングデータ取得部302から仮想センシングデータ17を受け取り、算出基準取得部304から算出基準(第2の算出基準)を受け取り、動作条件データ取得部305から動作条件データを受け取る。第2の信頼性データ生成部340は、所与の信頼性項目に複数の算出基準が定められている場合には、当該複数の算出基準から仮想センシングデータ17に対応する1つを選択する。そして、第2の信頼性データ生成部340は、選択された算出基準を用いて、動作条件データに基づいてセンシングデータの信頼性を算出し、信頼性データ14を生成する。信頼性データ14は、例えば、(仮想センシングデータ17の示す状況の下で)動作条件データの示す動作条件に従って動作する物理センサによって生成された物理センシングデータのノイズに対する信頼性を示し得る。第2の信頼性データ生成部340は、信頼性データ14をデータ出力部350へ送る。
信頼性データ14の具体的な生成法は後述されるが、例えば、ある信頼性項目について選択された算出基準が、動作条件データに対する基準値を含む場合には、第2の信頼性データ生成部340は、基準値に対応する動作条件データの値を準備し、両者を比較することで当該信頼性項目について信頼性を算出してもよい。或いは、算出基準が1または複数の信頼性項目について信頼性を算出するための学習済みモデルである場合には、第2の信頼性データ生成部340はこの学習済みモデルをニューラルネットワークに設定し、当該ニューラルネットワークに入力する動作条件データの値を準備し、準備したデータを当該ニューラルネットワークに与えて信頼性を算出してもよい。
データ出力部350は、第1の仮想センシングデータ生成部310から仮想センシングデータ11を受け取り、第2の仮想センシングデータ生成部320から仮想センシングデータ12を受け取り、第1の信頼性データ生成部330から信頼性データ13を受け取り、第2の信頼性データ生成部340から信頼性データ14を受け取る。データ出力部350は、受け取ったデータをデータ生成装置200の外へ出力する。また、データ出力部350は、データを成形したり、データの出力タイミングを制御したりしてもよい。
以下、図5乃至図45を用いて第1の仮想センシングデータ生成部310をさらに説明する。
図5に例示されるように、第1の仮想センシングデータ生成部310は、状況判定部311を含む。状況判定部311は、物理センシングデータ取得部301から物理センシングデータを受け取り、判定基準取得部303から判定基準(第1の判定基準)を受け取る。状況判定部311は、判定基準を用いて、物理センシングデータに基づいて状況を判定し、仮想センシングデータ11を生成する。状況判定部311は、仮想センシングデータ11をデータ出力部350へ送る。
仮想センシングデータ11に含まれ得る状況項目は、例えば図6乃至図10に示されるようにいくつかの中項目別に整理することができる。なお、図6乃至図10に示した状況項目は一例に過ぎず、これとは異なる状況項目が用いられてもよい。また、ここで示した中項目別の整理は一例に過ぎず、ある中項目に属するとされた状況項目が別の中項目に属すると解する余地もあるし、異なる中項目を用いて整理をすることもできるし、そもそも中項目を用いた整理を行わなくてもよい。
図6は、中項目「人に関する状況」に属する状況項目と、当該状況項目について判定を行うために使用される物理センシングデータとを例示する。図7は、中項目「自然に関する状況」に属する状況項目と、当該状況項目について判定を行うために使用される物理センシングデータとを例示する。図8は、中項目「周辺装置の動作状況」に属する状況項目と、当該状況項目について判定を行うために使用される物理センシングデータとを例示する。図9は、中項目「人の生活状況」に属する状況項目と、当該状況項目について判定を行うために使用される物理センシングデータとを例示する。図10は、中項目「物理センサの設置空間に関する状況」に属する状況項目と、当該状況項目について判定を行うために使用される物理センシングデータとを例示する。
なお、図6乃至図10において、物理センシングデータの欄に列挙される物理センシングデータは、生データに限られずその加工済データを含み得る。ここで、加工済データの例として、生データの統計量のほか、生データにフーリエ変換を施して生成された周波数スペクトル、温度データおよび湿度データの生データから算出された熱中症危険度、加速度の生データから算出された震度などがあり得る。同様に、物理センシングデータの欄に列挙される物理センシングデータは、例示に過ぎない。
例えば、状況判定部311は、状況項目「調理」についての判定基準として図12に例示される判定チャートを取得したとする。ここで、判定チャートとは、例えば、判定に用いられる基準値の一覧表である。基準値は、例えば、当該判定基準が対象とする状況項目に該当する状況の下で生成される物理センシングデータの生データまたはその加工済データとそうでない状況の下で生成される物理センシングデータの生データまたはその加工済データとを分析することで設計可能である。
状況判定部311は、少なくとも図12において基準値の定められている(すなわち、状況項目「調理」についての判定に用いられる)物理センシングデータの生データまたはその加工済データを、図11に例示されるデータチャートとして準備してもよい。ここで、データチャートとは、例えば、判定に用いられる物理センシングデータの生データおよびその加工済データの一覧表である。なお、物理センシングデータが、生データの加工済データを含まない場合には、状況判定部311は、必要な加工済データを生成してもよい。
状況判定部311は、図11のデータチャートと図12の判定チャートとを比較し、図13に例示される比較結果を得る。図13では、データチャートの対応欄の値が判定チャートに定められた基準値以上である場合には「○」が、基準値を下回っている場合には「×」が、判定チャートに定められた基準値が存在しない場合には「−」がそれぞれ付されている。
状況判定部311は、例えば、「○」および「×」をそれぞれ「1(真)」または「0(偽)」として、若しくはその逆として換算し、判定基準の一部として定められた論理式または関係式に代入するなどして、状況項目の値を設定する。状況項目の値は2値、例えば「1(真)」または「0(偽)」として定められてもよいし、3以上の多値、例えば確率値、パーセンテージ、スコアなどとして定められてもよい。
なお、前述のように、判定基準は、学習済みモデルを含み得る。判定基準が学習済みモデルを含む場合には、状況判定部311は、当該学習済みモデルをニューラルネットワークに設定し、当該ニューラルネットワークの入力データとして定められた物理センシングデータの生データまたはその加工済データを準備し、準備したデータを当該ニューラルネットワークに与えて判定を行ってもよい。
この学習済みモデルは、状況を学習用物理センシングデータから判定する機械学習を行うことで作成されてよい。例えば、状況項目「調理」について判定を行うための学習済みモデルは、物理センサの周囲で人が調理中である時に生成された各学習用物理センシングデータの生データおよび/またはその加工済データを、正解ラベル付きの学習データとして用いて教師付き学習を行うことで作成可能である。また、物理センサの周囲で人が調理中でない時に生成された各学習用物理センシングデータの生データおよび/またはその加工済データを、不正解ラベル付きの学習データとして用いてもよい。
以下、図14乃至図45を用いて、様々な状況項目についての判定の具体例を説明する。ここで説明される具体例は全て、基準値を用いた判定を行っているが、前述のように学習済みモデルを用いた判定を適宜行ってよい。
図14は、状況項目「人在」および「人数」について判定を行うために使用される物理センシングデータ「照度」および「ガス」の生データ、ならびに「音圧」の生データおよびその加工済データを示す。前述のように、状況項目「人在」は、物理センサの周囲に人が存在するか否かの情報を扱い得る。
例えば、物理センサの周囲(屋内)に人が存在すれば、活動のために照明をONにする可能性がある。そこで、物理センシングデータ「照度」の生データについて、照明のON/OFFを区別するための値、例えば「200[lx]」が基準値として設定されてもよい。
物理センサの周囲に人が存在すれば、その呼吸により周囲の揮発性有機化合物(VOC)またはCOの濃度が上昇する可能性がある。そこで、物理センシングデータ「ガス」の生データについて、人が存在する場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「50[ppm]」が基準値として設定されてもよい。さらに、物理センサの周囲に存在する人が多くなるほど、その呼吸により周囲のVOCまたはCOの濃度が上昇する可能性があるので、状況項目「人数」について、物理センサの周囲に人が複数人存在する場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「100[ppm]」が基準値として設定されてもよい。
物理センサの周囲に人が存在すれば、話し声または活動音による音圧が検出できる可能性がある。そこで、状況判定部311は、物理センシングデータ「音圧」の生データが50[dB]を超えている時間割合を所定の分析期間、例えば直近30秒間に亘って計算した加工済データ(以降、単に「割合」とも呼ぶ)を準備してもよい。この割合について、人が存在する場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「50[%]」が基準値として設定されてもよい。さらに、物理センサの周囲に存在する人が多くなるほど、上記割合が上昇する可能性があるので、状況項目「人数」について、物理センサの周囲に人が3人以上存在する場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「70[%]」が基準値として設定されてもよい。
同様に、物理センシングデータ「音圧」の変化(例えば、1秒前または他の所定秒前の値との差)を判定に用いることもできる。具体的には、状況判定部311は、物理センシングデータ「音圧」の生データの変化が「±20[dB]」を超えた変化数を例えば直近30秒間に亘って計算した加工済データ(以降、単に「変化数」とも呼ぶ)を準備してもよい。この変化数について、人が存在する場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「5[回]」が基準値として設定されてもよい。さらに、物理センサの周囲に存在する人が多くなるほど、上記変化数が上昇する可能性があるので、状況項目「人数」について、物理センサの周囲に人が3人以上存在する場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「10[回]」が基準値として設定されてもよい。
このほか、例えば、物理センシングデータ「加速度」に基づいて人が歩くことによる床の振動や、物理センシングデータ「温度」に基づいて人数が増えることによる室温の上昇を捉えることで、状況項目「人在」または「人数」についてより正確に判定できる可能性がある。
状況判定部311は、状況項目「人在」についての判定基準として図16に例示される判定チャートを取得したとする。状況判定部311は、少なくとも図16において基準値の定められている物理センシングデータの生データまたはその加工済データを、図15に例示されるデータチャートとして準備する。
状況判定部311は、図15のデータチャートと図16の判定チャートとを比較し、図17に例示される比較結果を得る。図17では、データチャートの対応欄の値が判定チャートに定められた基準値以上である場合には「○」が、基準値を下回っている場合には「×」が、判定チャートに定められた基準値が存在しない場合には「−」がそれぞれ付されている。
この例では、照度、VOC(またはCO)濃度、ならびに音圧の割合および変化数のいずれも基準値を下回っている。故に、状況判定部311は、状況項目「人在」の値に、例えば物理センサの周囲に人が存在しないことを示す「0(偽)」を設定し得る。
同様に、状況判定部311は、状況項目「人数」についての判定基準として例えば図19に例示される判定チャートを取得したとする。なお、図19の判定チャートは、物理センサの周囲に人が3人以上存在するか否かを判定するために用いることを想定したものである。状況判定部311は、少なくとも図19において基準値の定められている物理センシングデータの生データまたはその加工済データを、図18に例示されるデータチャートとして準備する。
状況判定部311は、図18のデータチャートと図19の判定チャートとを比較し、図20に例示される比較結果を得る。図20では、データチャートの対応欄の値が判定チャートに定められた基準値以上である場合には「○」が、基準値を下回っている場合には「×」が、判定チャートに定められた基準値が存在しない場合には「−」がそれぞれ付されている。
この例では、照度、VOC(またはCO)濃度、ならびに音圧の割合および変化数のいずれも基準値以上である。故に、状況判定部311は、状況項目「人数」の値に、例えば物理センサの周囲に人が3人以上存在することを示す「1(真)」を設定し得る。
図21は、状況項目「ドア開閉」について判定を行うために使用される物理センシングデータ「加速度」および「音圧」のそれぞれ生データおよびその加工済データを示す。状況項目「ドア開閉」は、物理センサの周囲で例えば直近30秒間にドア開閉があったか否かの情報を扱い得る。
例えば物理センサの周囲でドア開閉があれば、ドアを開けた時と閉めた時にそれぞれ有意な振動が検出できる可能性がある。そこで、状況判定部311は、物理センシングデータ「加速度」の生データについて「50[mg]」を超えたピークを例えば直近30秒間に亘って探索し、当該30秒間のうちの任意の10秒間の領域に入るピークの最大数を計算した加工済データ(以降、単に「生値数」とも呼ぶ)を準備してもよい。この加速度の生値数について、ドア開閉があった場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「2[回]」が基準値として設定されてもよい。ここで、領域の長さである10秒間は、ドアを開けてから閉めるまでの推定所要時間であり、適宜変更可能である。
同様に、物理センシングデータ「加速度」の生データの変化を判定に用いることもできる。具体的には、状況判定部311は、物理センシングデータ「加速度」生データの変化について「±15[mg]」を超えたピークを例えば直近30秒間に亘って探索し、当該30秒間のうちの任意の10秒間の領域に入るピークの最大数を計算した加工済データ(以降、単に「変化数」とも呼ぶ)を準備してもよい。この加速度の変化数について、ドア開閉があった場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「4[回]」が基準値として設定されてもよい。
物理センサの周囲でドア開閉があれば、ドアを開けた時と閉めた時にそれぞれ有意な音圧が検出できる可能性がある。そこで、状況判定部311は、物理センシングデータ「音圧」の生データについて「50[dB]」を超えたピークを例えば直近30秒間に亘って探索し、当該30秒間のうちの任意の10秒間の領域に入るピークの最大数を計算した加工済データ(以降、単に「生値数」とも呼ぶ)を準備してもよい。この音圧の生値数について、ドア開閉があった場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「2[回]」が基準値として設定されてもよい。また、物理センシングデータ「音圧」の生データについて、「50[dB]」が基準値として設定されてもよい。
同様に、物理センシングデータ「音圧」の生データの変化を判定に用いることもできる。具体的には、状況判定部311は、物理センシングデータ「音圧」の生データの変化について「±15[dB]」を超えたピークを例えば直近30秒間に亘って探索し、当該30秒間のうちの任意の10秒間の領域に入るピークの最大数を計算した加工済データ(以降、単に「変化数」とも呼ぶ)を準備してもよい。この音圧の変化数について、ドア開閉があった場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「4[回]」が基準値として設定されてもよい。
このほか、例えば、物理センシングデータ「気圧」に基づいてドアの開閉に伴う空気の出入りによる気圧の変化を捉えることで、状況項目「ドア開閉」についてより正確に判定できる可能性がある。
状況判定部311は、状況項目「ドア開閉」についての判定基準として図23に例示される判定チャートを取得したとする。状況判定部311は、少なくとも図23において基準値の定められている物理センシングデータの生データまたはその加工済データを、図22に例示されるデータチャートとして準備する。
状況判定部311は、図22のデータチャートと図23の判定チャートとを比較し、図24に例示される比較結果を得る。図24では、データチャートの対応欄の値が判定チャートに定められた基準値以上である場合には「○」が、基準値を下回っている場合には「×」が、判定チャートに定められた基準値が存在しない場合には「−」がそれぞれ付されている。
この例では、加速度の生値数および変化数、ならびに音圧の生データ、生値数および変化数のいずれも基準値以上である。故に、状況判定部311は、状況項目「ドア開閉」の値に、例えば物理センサの周囲でドア開閉があったことを示す「1(真)」を設定し得る。
図25は、状況項目「照明」について判定を行うために使用される物理センシングデータ「照度」および「音圧」それぞれの生データおよびその加工済データを示す。状況項目「照明」は、物理センサの周囲で照明の動作状況の情報を扱い得る。
物理センサの周囲で照明がON状態にあれば、その照明光により物理センシングデータ「照度」の生データが上昇する可能性がある。そこで、物理センシングデータ「照度」の生データについて、照明のON/OFFを区別するための値、例えば「200[lx]」が基準値として設定されてもよい。
また、物理センサの周囲で照明がOFF状態からON状態に切り替えられれば、照度の急激な上昇が生じる可能性がある。そこで、状況判定部311は、物理センシングデータ「照度」の生データの変化(ここでは、例えば1秒間の最大変化)を判定に用いることもできる。物理センシングデータ「照度」の生データの変化について、例えば「50[lx]」が基準値として設定されてもよい。
物理センサの周囲で照明がOFF状態からON状態に切り替えられる時にスイッチ操作音が生じれば、有意な音圧が検出できる可能性がある。そこで、状況判定部311は、物理センシングデータ「音圧」の生データの変化について「±15[dB]」を超えたピークを例えば直近30秒間に亘って探索し、当該30秒間のうちの任意の1秒間の領域に入るピークの最大数を計算した加工済データ(以降、単に「変化数」とも呼ぶ)を準備してもよい。この音圧の変化数について、照明のスイッチ操作があった場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「1[回]」が基準値として設定されてもよい。ここでの1秒は、スイッチ操作音に伴うインパルス状の音圧の上下動を捉えるための時間領域の一例であって、変更可能である。
状況判定部311は、状況項目「照明」についての判定基準として図27に例示される判定チャートを取得したとする。状況判定部311は、少なくとも図27において基準値の定められている物理センシングデータの生データまたはその加工済データを、図26に例示されるデータチャートとして準備する。
状況判定部311は、図26のデータチャートと図27の判定チャートとを比較し、図28に例示される比較結果を得る。図28では、データチャートの対応欄の値が判定チャートに定められた基準値以上である場合には「○」が、基準値を下回っている場合には「×」が、判定チャートに定められた基準値が存在しない場合には「−」がそれぞれ付されている。
この例では、照度の生データおよび変化、ならびに音圧の変化数のいずれも基準値以上である。故に、状況判定部311は、状況項目「照明」の値に、例えば、物理センサの周囲で照明がON状態にあること、或いは直近30秒間に照明がOFF状態からON状態に切り替えられたこと、などを示す「1(真)」を設定し得る。
図29は、状況項目「換気扇」について判定を行うために使用される物理センシングデータ「気圧」および「音圧」それぞれの生データおよびその加工済データを示す。状況項目「換気扇」は、物理センサの周囲で換気扇の動作状況の情報を扱い得る。
物理センサの周囲で換気扇がON状態にあれば、その換気扇の動作により物理センシングデータ「気圧」の生データが変化する可能性がある。例えば、給気型の換気扇が動作すれば、屋内への空気の流入が増えて物理センシングデータ「気圧」の生データが上昇する可能性がある。他方、排気型の換気扇が動作すれば、屋外への空気の流出が増えて物理センシングデータ「気圧」の生データが低下する可能性がある。そこで、状況判定部311は、物理センシングデータ「気圧」の生データの変化(ここでは例えば、5秒前の値との差)を判定に用いることもできる。物理センシングデータ「気圧」の生データの変化について、例えば「0.02hPa」が基準値として設定されてもよい。
物理センサの周囲で換気扇がON状態にあれば、その動作音により物理センシングデータ「音圧」の生データが上昇する可能性がある。そこで、状況判定部311は、物理センシングデータ「音圧」の生データの変化を判定に用いることもできる。物理センシングデータ「音圧」の生データの変化について、例えば「10[dB]」が基準値として設定されてもよい。
状況判定部311は、状況項目「換気扇」についての判定基準として図31に例示される判定チャートを取得したとする。状況判定部311は、少なくとも図31において基準値の定められている物理センシングデータの生データまたはその加工済データを、図30に例示されるデータチャートとして準備する。
状況判定部311は、図30のデータチャートと図31の判定チャートとを比較し、図32に例示される比較結果を得る。図32では、データチャートの対応欄の値が判定チャートに定められた基準値以上である場合には「○」が、基準値を下回っている場合には「×」が、判定チャートに定められた基準値が存在しない場合には「−」がそれぞれ付されている。
この例では、気圧の変化および音圧の変化のいずれも基準値以上である。故に、状況判定部311は、状況項目「換気扇」の値に、例えば、物理センサの周囲で換気扇がON状態にあること、或いは直近30秒間に換気扇がOFF状態からON状態に切り替えられたこと、などを示す「1(真)」を設定し得る。
図33は、状況項目「冷蔵庫」について判定を行うために使用される物理センシングデータ「音圧」の生データおよびその加工済データを示す。状況項目「冷蔵庫」は、物理センサの周囲で冷蔵庫の動作状況、例えば物理センサの周囲で例えば直近30秒間に冷蔵庫のドア開閉があったか否か、の情報を扱い得る。
物理センサの周囲で冷蔵庫のドア開閉があれば、冷蔵庫のドアを開けた時と閉めた時にそれぞれ有意な音圧が検出できる可能性がある。そこで、状況判定部311は、物理センシングデータ「音圧」の生データについて「50[dB]」を超えたピークを例えば直近30秒間に亘って探索し、当該30秒間のうちの任意の10秒間の領域に入るピークの最大数を計算した加工済データ(以降、単に「生値数」とも呼ぶ)を準備してもよい。この音圧の生値数について、冷蔵庫のドア開閉があった場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「2[回]」が基準値として設定されてもよい。
同様に、物理センシングデータ「音圧」の生データの変化を判定に用いることもできる。具体的には、状況判定部311は、物理センシングデータ「音圧」の生データの変化が、「+10dB」を上回り、かつ、それから10秒以内に「−10[dB]」を下回った回数をカウントした加工済データ(以降、単に「変化数」とも呼ぶ)を準備してもよい。この音圧の変化数について、冷蔵庫のドア開閉があった場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「2[回]」が基準値として設定されてもよい。
このほか、例えば、物理センシングデータ「温度」に基づいて庫内の冷気が漏れることによる温度の低下を捉えることで、状況項目「冷蔵庫」についてより正確に判定できる可能性がある。
状況判定部311は、状況項目「冷蔵庫」についての判定基準として図35に例示される判定チャートを取得したとする。状況判定部311は、少なくとも図35において基準値の定められている物理センシングデータの生データまたはその加工済データを、図34に例示されるデータチャートとして準備する。
状況判定部311は、図34のデータチャートと図35の判定チャートとを比較し、図36に例示される比較結果を得る。図36では、データチャートの対応欄の値が判定チャートに定められた基準値以上である場合には「○」が、基準値を下回っている場合には「×」が、判定チャートに定められた基準値が存在しない場合には「−」がそれぞれ付されている。
この例では、音圧の生値数および変化数のいずれも基準値以上である。故に、状況判定部311は、状況項目「冷蔵庫」の値に、例えば物理センサの周囲で冷蔵庫のドア開閉があったことを示す「1(真)」を設定し得る。
図37は、状況項目「電子レンジ」について判定を行うために使用される物理センシングデータ「音圧」の生データを示す。状況項目「電子レンジ」は、物理センサの周囲で電子レンジの動作状況の情報を扱い得る。
電子レンジの動作状況に起因する音圧の変化として、ドア開閉時に急激な音圧の変化があること(例えば、図37の時間[0:00:04]頃および[0:00:07]頃)、動作中に例えばマグネトロンを騒音源とする音圧が持続的に生じること(図37の時間[0:00:09]頃および[0:00:24]頃)、そして動作終了音による急激な音圧の変化があること(例えば、図37の時間[0:00:24]頃)などが挙げられる。例えばこれらの要素の一部または全部を考慮して、基準値を設計することができる。
このほか、例えば、物理センシングデータ「温度」および「湿度」に基づいて、温められた食品等を取り出すときに庫内から蒸気が漏れることによる温度および湿度の上昇を捉えることで、状況項目「電子レンジ」についてより正確に判定できる可能性がある。
図38は、状況項目「調理」について判定を行うために使用される物理センシングデータ「照度」、「音圧」および「気圧」それぞれの生データおよびその加工済データを示す。状況項目「調理」は、物理センサの周囲で人が調理をしているか否かの情報を扱い得る。
人は、調理時には、例えば、キッチンの照明をONにし、冷蔵庫から食材を取り出し、換気扇をONにする。故に、これらの行動に着目することで、物理センサの周囲で人が調理をしているか否かを判定することが可能となる。特に、換気扇の動作状況も判定材料に加えることで、例えば、ドリンクの取り出し、食料品の収納などの人の活動と、調理とを区別することができる可能性がある。なお、ここで説明した人の調理時の行動は例示に過ぎず、他にも様々な行動パターンを考慮して基準値を設計してもよい。
照明がON状態にあれば、その照明光により物理センシングデータ「照度」の生データが上昇する可能性がある。そこで、物理センシングデータ「照度」の生データについて、照明のON/OFFを区別するための値、例えば「50[lx]」が基準値として設定されてもよい。
また、物理センサの周囲で照明がOFF状態からON状態に切り替えられれば、照度の急激な上昇が生じる可能性がある。そこで、状況判定部311は、物理センシングデータ「照度」の生データの変化(ここでは、例えば1秒間の最大変化とし、「変化1」と称する)を判定に用いることもできる。物理センシングデータ「照度」の生データの変化について、例えば「50[lx]」が基準値として設定されてもよい。
さらに、物理センサの周囲で照明または換気扇がOFF状態からON状態に切り替えられる時にスイッチ操作音が生じれば、有意な音圧が検出できる可能性がある。そこで、状況判定部311は、物理センシングデータ「音圧」の生データの変化が、「+10dB」を上回り、かつ、それから1秒以内に「−10[dB]」を下回った回数をカウントした加工済データ(以降、単に「変化数1」とも呼ぶ)を準備してもよい。音圧の変化数1について、照明または換気扇のスイッチ操作があった場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「1[回]」が基準値として設定されてもよい。
物理センサの周囲で冷蔵庫のドア開閉があれば、冷蔵庫のドアを開けた時と閉めた時にそれぞれ有意な音圧が検出できる可能性がある。そこで、状況判定部311は、物理センシングデータ「音圧」の生データについて「50[dB]」を超えたピークを例えば直近60秒間に亘って探索し、当該60秒間のうちの任意の10秒間の領域に入るピークの最大数を計算した加工済データ(以降、単に「生値数」とも呼ぶ)を準備してもよい。この音圧の生値数について、冷蔵庫のドア開閉があった場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「2[回]」が基準値として設定されてもよい。
同様に、物理センシングデータ「音圧」の生データの変化を判定に用いることもできる。具体的には、状況判定部311は、物理センシングデータ「音圧」の生データの変化が、「+10dB」を上回り、かつ、それから10秒以内に「−10[dB]」を下回った回数をカウントした加工済データ(以降、単に「変化数2」とも呼ぶ)を準備してもよい。音圧の変化数2について、冷蔵庫のドア開閉があった場合とそうでない場合とを区別するための値、例えば「2[回]」が基準値として設定されてもよい。
物理センサの周囲で換気扇がON状態にあれば、その動作音により物理センシングデータ「音圧」の生データが上昇する可能性がある。そこで、状況判定部311は、物理センシングデータ「音圧」の生データの変化(ここでは、例えば5秒前の値との差とし、「変化2」と称する)を判定に用いることもできる。物理センシングデータ「音圧」の生データの変化について、例えば「10[dB]」が基準値として設定されてもよい。
物理センサの周囲で換気扇がON状態にあれば、その換気扇の動作により物理センシングデータ「気圧」の生データが変化する可能性がある。例えば、給気型の換気扇が動作すれば、屋内への空気の流入が増えて物理センシングデータ「気圧」の生データが上昇する可能性がある。他方、排気型の換気扇が動作すれば、屋外への空気の流出が増えて物理センシングデータ「気圧」の生データが低下する可能性がある。そこで、状況判定部311は、物理センシングデータ「気圧」の生データの変化2を判定に用いることもできる。物理センシングデータ「気圧」の生データの変化2について、例えば「0.02hPa」が基準値として設定されてもよい。
このほか、例えば物理センシングデータ「温度」に基づいて熱源または冷蔵庫の使用状況や、物理センシングデータ「ガス」に基づいて燃焼によるVOC(またはCO)濃度の上昇を捉えることで、状況項目「調理」についてより正確に判定できる可能性がある。
状況判定部311は、状況項目「調理」についての判定基準として図40に例示される判定チャートを取得したとする。状況判定部311は、少なくとも図40において基準値の定められている物理センシングデータの生データまたはその加工済データを、図39に例示されるデータチャートとして準備する。
状況判定部311は、図39のデータチャートと図40の判定チャートとを比較し、図41に例示される比較結果を得る。図41では、データチャートの対応欄の値が判定チャートに定められた基準値以上である場合には「○」が、基準値を下回っている場合には「×」が、判定チャートに定められた基準値が存在しない場合には「−」がそれぞれ付されている。
この例では、照度の生データ、音圧の変化数1、生値数、変化数2および変化2、ならびに気圧の変化2は基準値以上であるが、照度の変化1は基準値を下回っている。照度の生データが基準値以上であり、かつ、照度の変化1は基準値を下回っていることから、照明は現在ON状態にあるもののOFF状態からON状態に切り替えられてから長時間経過している、照明が必要のない程度の環境光が得られるので照明は現在OFF状態にある、などと推察される。故に、例えば、人がキッチンの照明を消し忘れていてそのまま調理をしている、昼間に調理をしている、などの仮説を立てることができる。そこで、例えば、状況判定部311は、状況項目「調理」の値に、例えば、物理センサの周囲で人が調理をしていることを示す「1(真)」を設定し得る。ただし、ここで説明して判定結果は、あくまで例示であって、状況項目「調理」の判定基準(例えば、前述の論理式または関係式)次第ではこれと異なる判定結果となり得る。
図42は、状況項目「睡眠」について判定を行うために使用される物理センシングデータ「照度」および「音圧」それぞれの生データを示す。状況項目「睡眠」は、例えば、物理センサの周囲で人が睡眠中であるか否かの情報を扱い得る。
なお、状況項目「睡眠」は、人が物理センサの周囲に存在する(例えば、在宅中である)ことを前提とする。故に、状況判定部311は、前述の状況項目「人在」の値、またはその他の手段により、物理センサの周囲に人が存在する状況の下で得られたことが確かめられたセンサデータに限って、状況項目「睡眠」についての判定を行ってもよい。これは、図9に例示した、「人の生活状況」に属する他の状況項目にも当てはまり得る。
例えば、物理センサの周囲で人が睡眠中であれば、照明をOFF状態にしている可能性がある。そこで、物理センシングデータ「照度」の生データについて、照明がOFF状態であることを示す値、例えば「0[lx]」が基準値として設定されてもよい。なお、これまで説明した具体例では全て、基準値は、対応するセンサデータの生データまたはその加工済データに課される下限値であるが、この例での基準値は、下限値ではなく上限値に相当する。
物理センサの周囲で人が睡眠中であれば、いびき、歯ぎしり、寝言、体動などによる音が生じ得るものの、人が活動している時に比べて静かであると考えられる。そこで、物理センシングデータ「音圧」の生データについて、「35[dB]」が基準値として設定されてもよい。
状況判定部311は、状況項目「睡眠」についての判定基準として図44に例示される判定チャートを取得したとする。状況判定部311は、少なくとも図44において基準値の定められている物理センシングデータの生データまたはその加工済データを、図43に例示されるデータチャートとして準備する。
状況判定部311は、図43のデータチャートと図44の判定チャートとを比較し、図45に例示される比較結果を得る。図45では、データチャートの対応欄の値が判定チャートに定められた基準値以下である場合には「○」が、基準値を上回っている場合には「×」が、判定チャートに定められた基準値が存在しない場合には「−」がそれぞれ付されている。
この例では、照度の生データおよび音圧の生データのいずれも基準値以下である。故に、状況判定部311は、状況項目「睡眠」の値に、例えば物理センサの周囲で人が睡眠中であることを示す「1(真)」を設定し得る。
以下、図46乃至図51を用いて第2の仮想センシングデータ生成部320をさらに説明する。
図46に例示されるように、第2の仮想センシングデータ生成部320は、判定基準選択部321と、状況判定部322とを含む。
判定基準選択部321は、仮想センシングデータ取得部302から仮想センシングデータ15を受け取り、判定基準取得部303から判定基準(第2の判定基準)を受け取る。判定基準選択部321は、所与の状況項目に複数の判定基準が定められている場合には、当該複数の判定基準から仮想センシングデータ15に対応する1つを選択し、選択された判定基準を状況判定部322へ送る。
状況判定部322は、物理センシングデータ取得部301から物理センシングデータを受け取り、判定基準選択部321から選択された判定基準を受け取る。状況判定部322は、選択された判定基準を用いて、物理センシングデータに基づいて状況を判定し、仮想センシングデータ12を生成する。状況判定部322は、仮想センシングデータ12をデータ出力部350へ送る。
仮想センシングデータ12に含まれ得る状況項目は、仮想センシングデータ11と同様に、例えば図6乃至図10に示されるようにいくつかの中項目別に整理されてもよい。なお、図6乃至図10に示した状況項目は一例に過ぎず、これとは異なる状況項目が用いられてもよい。また、ここで示した中項目別の整理は一例に過ぎず、ある中項目に属するとされた状況項目が別の中項目に属すると解する余地もあるし、異なる中項目を用いて整理をすることもできるし、そもそも中項目を用いた整理を行わなくてもよい。
なお、図6乃至図10において、物理センシングデータの欄に列挙される物理センシングデータは、生データに限られずその加工済データを含み得る。同様に、物理センシングデータの欄に列挙される物理センシングデータは、例示に過ぎない。
例えば、判定基準選択部321は、状況項目「調理」について、状況項目「人在」が真である場合に用いられる判定基準1、状況項目「空調」が真である場合に用いられる判定基準2、状況項目「電子レンジ」が真である場合に用いられる判定基準3、および、状況項目「TV」が真であることを示す場合に用いられる判定基準4をそれぞれ判定チャートとして取得したとする。ここで、判定チャートとは、例えば、判定に用いられる基準値の一覧表である。判定基準に含まれる基準値は、例えば、(1)当該判定基準が対応付けられる(仮想センシングデータ15の示す)状況に合致し、かつ、当該判定基準が対象とする状況項目に該当する状況の下で生成される物理センシングデータの生データまたはその加工済データと、(2)当該判定基準が対応付けられる状況に合致するが、当該判定基準が対象とする状況項目には該当しない状況の下で生成される物理センシングデータの生データまたはその加工済データとを分析することで設計可能である。判定基準選択部321は、仮想センシングデータ15が物理センサの周囲に人が存在することを示す場合には、判定基準1を選択してもよい。
状況判定部322は、判定基準選択部321によって選択された判定チャートにおいて少なくとも基準値の定められている物理センシングデータの生データまたはその加工済データを、データチャートとして準備してもよい。ここで、データチャートとは、例えば、判定に用いられる物理センシングデータの生データおよびその加工済データの一覧表である。なお、物理センシングデータが、生データの加工済データを含まない場合には、状況判定部322は、必要な加工済データを生成してもよい。
状況判定部322は、データチャートと判定チャートとを比較し、比較結果を得る。状況判定部322は、それぞれの基準値についての比較結果をそれぞれ「1(真)」または「0(偽)」として、若しくはその逆として換算し、判定基準の一部として定められた論理式または関係式に代入するなどして、状況項目の値を設定する。状況項目の値は2値、例えば「1(真)」または「0(偽)」として定められてもよいし、3以上の多値、例えば確率値、パーセンテージ、スコアなどとして定められてもよい。
なお、前述のように、判定基準は、学習済みモデルを含み得る。判定基準が学習済みモデルを含む場合には、状況判定部322は、当該学習済みモデルをニューラルネットワークに設定し、当該ニューラルネットワークの入力データとして定められた物理センシングデータの生データまたはその加工済データを準備し、準備したデータを当該ニューラルネットワークに与えて判定を行ってもよい。
この学習済みモデルは、状況を学習用物理センシングデータから判定する機械学習を行うことで作成されてよい。例えば、仮想センシングデータ15における状況項目「TV」の値が真(物理センサの周囲にあるTVがONである)である場合に状況項目「調理」について判定を行うための学習済みモデルは、物理センサの周囲でTVがONであり、かつ、物理センサの周囲で人が調理中である時に生成された各学習用物理センシングデータの生データおよび/またはその加工済データを、正解ラベル付きの学習データとして用いて教師付き学習を行うことで作成可能である。また、物理センサの周囲でTVがONであり、かつ、物理センサの周囲で人が調理中でない時に生成された各学習用物理センシングデータの生データおよび/またはその加工済データを、不正解ラベル付きの学習データとして用いてもよい。
なお、状況判定部322は、仮想センシングデータ12に含まれる状況項目の一部または全部について判定基準を用いた判定を行わなくてもよい。具体的には、状況判定部322は、一部または全部について、仮想センシングデータ取得部302から取得した仮想センシングデータ15に基づいて判定を行ってもよい。
例えば、状況判定部322は、仮想センシングデータ15の値をそのまま、または変換し、仮想センシングデータ12に含まれる特定の状況項目の値として用いてもよい。また、状況判定部322は、仮想センシングデータ12に含まれる状況項目についての判定を、仮想センシングデータ15における対応項目を物理センシングデータに基づいて補うことで行ってもよい。
図47は、中項目「人に関する状況」に属する状況項目と、当該状況項目に対応する仮想センシングデータ15(第1の仮想センシングデータ)の項目と当該項目を補うために用いられる物理センシングデータとを例示する。
図48は、中項目「自然に関する状況」に属する状況項目と、当該状況項目に対応する仮想センシングデータ15の項目と当該項目を補うために用いられる物理センシングデータとを例示する。
図49は、中項目「周辺装置の動作状況」に属する状況項目と、当該状況項目に対応する仮想センシングデータ15の項目と当該項目を補うために用いられる物理センシングデータとを例示する。
図50は、中項目「人の生活状況」に属する状況項目と、当該状況項目に対応する仮想センシングデータ15の項目と当該項目を補うために用いられる物理センシングデータとを例示する。
図51は、中項目「物理センサの設置空間に関する状況」に属する状況項目と、当該状況項目に対応する仮想センシングデータ15の項目と当該項目を補うために用いられる物理センシングデータとを例示する。
以下、図52乃至図60を用いて第1の信頼性データ生成部330をさらに説明する。
図52に例示されるように、第1の信頼性データ生成部330は、信頼性算出部331を含む。信頼性算出部331は、仮想センシングデータ取得部302から仮想センシングデータ16を受け取り、算出基準取得部304から算出基準(第1の算出基準)を受け取る。信頼性算出部331は、算出基準を用いて、仮想センシングデータ16に基づいてセンシングデータの信頼性を算出し、信頼性データ13を生成する。信頼性算出部331は、信頼性データ13をデータ出力部350へ送る。
前述のように、信頼性データ13は、例えば、センシングデータの信頼性に影響を与える要因毎に物理センシングデータの当該要因に対する信頼性を示し得る。ここでは、要因の1つ1つを信頼性項目と呼ぶ。信頼性データ13は、「A.人による影響」、「B.ノイズによる影響」、「C.周辺装置の動作による影響」、「D.センサの設置空間による影響」および「E.意図的な変動」の信頼性項目を含み得る。なお、これらは例示に過ぎず、これらとは異なる信頼性項目が用いられてもよい。
信頼性算出部331は、仮想センシングデータ16の示す状況が、信頼性項目として定義された要因のそれぞれにどの程度影響しているかを見積もる。例えば、図6乃至図10を用いて説明した状況項目の中項目と、上記A〜Eの信頼性項目との関係は図53のように整理することができる。
すなわち、「人に関する状況」は信頼性項目の「A.人による影響」および/または「E.意図的な変動」に関係し、「自然に関する状況」は信頼性項目の「B.ノイズによる影響」および/または「E.意図的な変動」に関係し、「周辺装置の動作状況」は信頼性項目の「B.ノイズによる影響」および/または「C.周辺装置の動作による影響」に関係し、「人の生活状況」は信頼性項目の「A.人による影響」に関係し、「物理センサの設置空間に関する状況」は信頼性項目の「D.センサの設置空間による影響」に関係する。図54には、図6乃至図10を用いて説明した個々の状況項目が、どの物理センシングデータのどの信頼性項目に関係するかを例示している。例えば、状況項目「空調」の値は、物理センシングデータ「温度」の「C.周辺装置の動作による影響」を左右し、物理センシングデータ「気圧」および「音圧」などの「B.ノイズによる影響」を左右する。なお、図53および図54の関係は例示に過ぎず、これらとは異なる関係を見出して利用してもよい。
例えば、仮想センシングデータ16の状況項目「洗濯機」の値が、物理センサの周囲で洗濯機がON状態にあることを示すならば、信頼性算出部331は、物理センシングデータ「音圧」の「B.ノイズによる影響」に対する信頼性を30%と算出し得る。
例えば、仮想センシングデータ16の状況項目「空調」の値が、物理センサの周囲で空調が例えば設定温度30度でON状態にあることを示すならば、信頼性算出部331は、物理センシングデータ「温度」の「C.周辺装置の動作による影響」に対する信頼性を70%と算出し得る。
例えば、仮想センシングデータ16の状況項目「設置向き」の値が、センサが安定的に設置されていることを示すならば、信頼性算出部331は、物理センシングデータ「照度」の「D.センサの設置空間による影響」に対する信頼性を100%と算出し得る。他方、仮想センシングデータ16の状況項目「設置向き」の値が、照度センサの入射窓が鉛直下向きであることを示すならば、信頼性算出部331は、物理センシングデータ「照度」の「D.センサの設置空間による影響」に対する信頼性を20%と算出し得る。
例えば、仮想センシングデータ16の状況項目「設置向き」の値が、音圧センサの音孔が壁向きであることを示すならば、信頼性算出部331は、物理センシングデータ「音圧」の「D.センサの設置空間による影響」に対する信頼性を20%と算出し得る。
例えば、仮想センシングデータ16の何らかの状況項目の値が、人がセンサに息を吹きかけていること示すならば、信頼性算出部331は、物理センシングデータ「湿度」の「E.意図的な変動」に対する信頼性を30%と算出し得る。なお、人がセンサに息を吹きかけていることは、例えば、物理センシングデータ「温度」および「ガス」に基づいて判定することができる。
例えば、仮想センシングデータ16の何らかの状況項目の値が、物理センシングデータ「温度」の生データが一定であることを示すならば、信頼性算出部331は、温度センサが故障であるとして、物理センシングデータ「温度」の全ての信頼性項目に対する信頼性を0%と算出し得る。なお、物理センシングデータ「温度」の生データが一定であることは、例えば所定期間内の物理センシングデータ「温度」の最大および最小値を比較することで検出可能である。
前述のように、算出基準は、仮想センシングデータ16に含まれる状況項目の各々に割り当てられる重み係数(寄与率フィルタ係数)を含み得る。信頼性算出部331は、仮想センシングデータ16における各状況項目の値と当該状況項目に割り当てられた重み係数とを用いて演算を行い、その演算の結果に基づいてセンシングデータの信頼性を算出してもよい。具体的には、信頼性算出部331は、各状況項目の値に重み係数を乗じて重み付き和を計算し、当該重み付き和に基づいてセンシングデータの信頼性を算出してもよい。
信頼性項目「A.人による影響」について、関係する各状況項目には図55に例示されるように寄与率フィルタ係数が割り当てられる。信頼性項目「B.ノイズによる影響」について、関係する各状況項目には図56に例示されるように寄与率フィルタ係数が割り当てられる。信頼性項目「C.周辺装置の動作による影響」について、関係する各状況項目には図57に例示されるように寄与率フィルタ係数が割り当てられる。信頼性項目「D.センサの設置空間による影響」について、関係する各状況項目には図58に例示されるように寄与率フィルタ係数が割り当てられる。
例えば図55に示される寄与率フィルタ係数を用いて、信頼性算出部331は、図59に例示されるように、物理センシングデータ「温度」の「A.人による影響」に対する信頼性を算出できる。具体的には、信頼性算出部331は、物理センシングデータ「温度」の「A.人による影響」に関係する状況項目のそれぞれについて、仮想センシングデータ16の値に寄与率フィルタ係数を乗じ、乗算結果を合計する。ここでは、乗算結果の合計は「0.65」であり、信頼性算出部331は、物理センシングデータ「温度」の「A.人による影響」に対する信頼性を35%(=1−0.65)と算出する。なお、信頼性は、図59のように確率値、パーセンテージ、スコアなどの3以上の多値として定められてもよいし、例えば信頼できる/できないことを示す「1(真)」/「0(偽)」などの2値として定められてもよい。
なお、前述のように、算出基準は、学習済みモデルを含み得る。算出基準が学習済みモデルを含む場合には、信頼性算出部331は、当該学習済みモデルをニューラルネットワークに設定し、当該ニューラルネットワークの入力データとして定められた、仮想センシングデータ16の値を準備し、準備したデータを当該ニューラルネットワークに与えて信頼性を算出してもよい。
この学習済みモデルは、学習用仮想センシングデータからセンシングデータの信頼性を算出する機械学習を行うことで作成されてよい。例えば、ある信頼性項目について算出を行うための学習済みモデルは、ある状況の下で得られたセンシングデータの当該信頼性項目についての信頼性を何らかの手段で評価して正解ラベルを作成し、当該状況を示す学習用仮想センシングデータを正解ラベル付きの学習データとして用いて教師付き学習を行うことで作成可能である。
以上のように、信頼性算出部331は、物理センシングデータ毎に、各信頼性項目についての信頼性を算出する。この結果、図60に例示されるように、信頼性データ13は、物理センシングデータ毎に信頼性項目A〜Eそれぞれの値を含む。なお、図60のデータ構造は一例であり、物理センシングデータと信頼性データ13は、必ずしもひとまとまりのデータとして結合される必要はない。また、信頼性データ13に加えて、または信頼性データ13に代えて、信頼性データ14が物理センシングデータと結合されてもよい。さらに、物理センシングデータ間で信頼性を算出する対象となる信頼性項目が異なっていてもよい。
以下、図61乃至図64を用いて第2の信頼性データ生成部340をさらに説明する。
図61に例示されるように、第2の信頼性データ生成部340は、算出基準選択部341と、信頼性算出部342とを含む。
算出基準選択部341は、仮想センシングデータ取得部302から仮想センシングデータ17を受け取り、算出基準取得部304から算出基準(第2の算出基準)を受け取る。算出基準選択部341は、所与の信頼性項目に複数の算出基準が定められている場合には、当該複数の算出基準から仮想センシングデータ17に対応する1つを選択する。複数の算出基準とは、例えば、物理センサの周囲で空調がONである場合向けの算出基準、物理センサの周囲でTVがONである場合向けの算出基準などを含み得る。
信頼性算出部342は、動作条件データ取得部305から動作条件データを受け取り、算出基準選択部341から選択された算出基準を受け取る。信頼性算出部342は、選択された算出基準を用いて、動作条件データに基づいてセンシングデータの信頼性を算出し、信頼性データ14を生成する。信頼性算出部342は、信頼性データ14をデータ出力部350へ送る。
前述のように、信頼性データ14は、例えば、(仮想センシングデータ17の示す状況の下で)動作条件データの示す動作条件に従って動作する物理センサによって生成された物理センシングデータのノイズに対する信頼性を示し得る。例えば、信頼性データ14は、物理センシングデータ「温度」、「気圧」、「音圧」および「振動」のノイズに対する信頼性を含み得る。
例えば、信頼性算出部342は、算出基準選択部341によって選択された算出基準として図63に例示されるノイズチャートを取得したとする。ここで、ノイズチャートとは、例えば、ノイズに対する信頼性の算出に用いられる基準値の一覧表である。基準値は、例えば、算出基準に対応付けられた(仮想センシングデータ17の示す)状況の下(例えば、物理センサの周囲で空調がONである時、物理センサの周囲でTVがONである時、など)で生成される各物理センシングデータのノイズの特性を分析することで設計可能である。ノイズの特性は、例えば、ノイズ周波数、ノイズ幅および変動幅のように、動作条件データの各項目と比較可能なものであり得る。
信頼性算出部342は、少なくとも図63において基準値の定められている動作条件データを、図62に例示されるデータチャートとして準備してもよい。ここで、データチャートとは、例えば、信頼性の算出に用いられる動作条件データの一覧表である。
信頼性算出部342は、図62のデータチャートと図63のノイズチャートとを比較し、図64に例示される比較結果を得る。図64では、「サンプリング周波数」および「分解能」については、データチャートの対応欄の値がノイズチャートに定められた基準値以上である場合には「○」が、基準値を下回っている場合には「×」が、「精度」については、データチャートの対応欄の値がノイズチャートに定められた基準値以下である場合には「○」が、基準値を上回っている場合には「×」が、ノイズチャートに定められた基準値が存在しない場合には「−」がそれぞれ付されている。
信頼性算出部342は、例えば、「○」および「×」をそれぞれ「1(真)」または「0(偽)」として、若しくはその逆として換算し、算出基準の一部として定められた論理式または関係式に代入するなどして、信頼性項目の値を設定する。信頼性項目の値は2値、例えば「1(真)」または「0(偽)」として定められてもよいし、3以上の多値、例えば確率値、パーセンテージ、スコアなどとして定められてもよい。
例えば、信頼性算出部342は、物理センシングデータ「気圧」および「音圧」について、比較対象となった動作条件データのいずれも基準値によって定められた範囲内の値であったので、ノイズに対する信頼性を「100[%]」と算出してもよい。他方、信頼性算出部342は、物理センシングデータ「温度」および「振動」は、比較対象となった動作条件データの中に基準値によって定められた範囲外の値があったので、ノイズに対する信頼性をそれぞれ例えば「50[%]」および「30[%]」と算出してもよい。ここでは特に、物理センシングデータ「振動」は、ノイズ周波数が200[Hz]に対してサンプリング周波数が100[Hz]と半分であり、データを取りこぼす可能性があるため信頼性が低く見積もられている。
なお、前述のように、算出基準は、学習済みモデルを含み得る。算出基準が学習済みモデルを含む場合には、信頼性算出部342は、当該学習済みモデルをニューラルネットワークに設定し、当該ニューラルネットワークの入力データとして定められた動作条件データの値を準備し、準備したデータを当該ニューラルネットワークに与えて信頼性を算出してもよい。
この学習済みモデルは、学習用動作条件データからセンシングデータの信頼性を算出する機械学習を行うことで作成されてよい。例えば、物理センサの周囲で空調がONである場合のセンシングデータの信頼性を算出するために用いられる学習済みモデルは、当該状況の下で様々な動作条件に従ってセンサを動作させて得られたセンシングデータのノイズに対する信頼性を何らかの手段で評価して正解ラベルを作成し、当該センシングデータを生成した物理センサの動作条件を示す学習用動作条件データを正解ラベル付きの学習データとして用いて教師付き学習を行うことで作成可能である。
<その他>
データ生成装置200の各機能に関しては後述する動作例で詳細に説明する。なお、本実施形態では、データ生成装置200の各機能がいずれも汎用のCPUによって実現される例について説明している。しかしながら、以上の機能の一部又は全部が、1または複数の専用のプロセッサにより実現されてもよい。また、データ生成装置200の機能構成に関して、実施形態に応じて、適宜、機能の省略、置換及び追加が行われてもよい。
§3 動作例
次に、図65乃至図68を用いて、データ生成装置200の動作例を説明する。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
図65は、第1の仮想センシングデータ生成部310の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、物理センシングデータ取得部301が物理センシングデータを取得し、判定基準取得部303が判定基準(第1の判定基準)を取得する(ステップS501)。状況判定部311がこれら物理センシングデータおよび判定基準を受け取り、処理はステップS502へと進む。
ステップS502において、状況判定部311は、仮想センシングデータ11に含まれる状況項目(例えば図6乃至図10に示された項目)のうち未選択の項目を選択する。なお、判定基準次第では、複数の状況項目について同時に判定を行うことができる。例えば、判定基準は、複数の状況項目について同時に判定を行う機械学習によって作成された学習済みモデルを含み得る。このような場合には、ステップS502において複数の項目が選択され得る。
状況判定部311は、ステップS502において選択した状況項目(ここでは単に選択項目と呼ぶ)に対して定められた判定基準を適用するために必要な物理センシングデータの生データおよびその加工済データを準備する(ステップS503)。ここで、判定基準を適用するために必要な物理センシングデータは、例えば、判定基準に含まれる基準値が定められた物理センシングデータの生データまたはその加工済データであってもよいし、判定基準に含まれる学習済みモデルの設定されたニューラルネットワークの入力データとして定められた物理センシングデータの生データまたはその加工済データであってもよい。
状況判定部311は、選択項目に対して定められた判定基準を、ステップS503において準備したデータに適用することで、状況が選択項目に該当するか否かを判定する(ステップS504)。判定基準をデータに適用することは、判定基準に含まれる基準値と対応するデータとを比較することであってもよいし、判定基準に含まれる学習済みモデルの設定されたニューラルネットワークにデータを与えることであってもよい。
状況判定部311は、ステップS504の判定結果に応じて、仮想センシングデータ11における選択項目の値を設定する(ステップS505)。ステップS505の終了時点で全ての状況項目についての処理が終了していれば図65の動作は終了し、そうでなければ処理はステップS502へ戻る(ステップS506)。
図66は、第2の仮想センシングデータ生成部320の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、物理センシングデータ取得部301が物理センシングデータを取得し、仮想センシングデータ取得部302が仮想センシングデータ15を取得し、判定基準取得部303が判定基準(第2の判定基準)を取得する(ステップS511)。判定基準選択部321がこれら仮想センシングデータ15および判定基準を受け取り、状況判定部322がこの物理センシングデータを受け取り、処理はステップS512へと進む。
ステップS512において、判定基準選択部321は、仮想センシングデータ12に含まれる状況項目(例えば図6乃至図10に示された項目)のうち未選択の項目を選択する。なお、判定基準次第では、複数の状況項目について同時に判定を行うことができる。例えば、判定基準は、複数の状況項目について同時に判定を行う機械学習によって作成された学習済みモデルを含み得る。このような場合には、ステップS512において複数の項目が選択され得る。
判定基準選択部321は、ステップS512において選択した状況項目(ここでは単に選択項目と呼ぶ)に対して複数の判定基準が定められている場合には、ステップS511において取得された仮想センシングデータ15に対応する1つを選択する(ステップS513)。なお、選択項目に対して1つだけ判定基準が定められている場合にはステップS513はスキップされてよい。
状況判定部322は、ステップS513において選択された判定基準を適用するために必要な物理センシングデータの生データおよびその加工済データを準備する(ステップS514)。ここで、判定基準を適用するために必要な物理センシングデータは、例えば、判定基準に含まれる基準値が定められた物理センシングデータの生データまたはその加工済データであってもよいし、判定基準に含まれる学習済みモデルの設定されたニューラルネットワークの入力データとして定められた物理センシングデータの生データまたはその加工済データであってもよい。
状況判定部322は、ステップS513において選択された判定基準を、ステップS514において準備したデータに適用することで、状況が選択項目に該当するか否かを判定する(ステップS515)。判定基準をデータに適用することは、判定基準に含まれる基準値と対応するデータとを比較することであってもよいし、判定基準に含まれる学習済みモデルの設定されたニューラルネットワークにデータを与えることであってもよい。
状況判定部322は、ステップS515の判定結果に応じて、仮想センシングデータ12における選択項目の値を設定する(ステップS516)。ステップS516の終了時点で全ての状況項目についての処理が終了していれば図66の動作は終了し、そうでなければ処理はステップS512へ戻る(ステップS517)。
図67は、第1の信頼性データ生成部330の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、仮想センシングデータ取得部302が仮想センシングデータ16を取得し、算出基準取得部304が算出基準(第1の算出基準)を取得する(ステップS521)。信頼性算出部331がこれら仮想センシングデータ16および算出基準を受け取り、処理はステップS522へと進む。
ステップS522において、信頼性算出部331は、信頼性データ13に含まれる信頼性項目(例えば図53に示された項目)のうち未選択の項目を選択する。なお、算出基準次第では、複数の信頼性項目について同時に信頼性を算出することができる。例えば、算出基準は、複数の信頼性項目について同時に信頼性算出する機械学習によって作成された学習済みモデルを含み得る。このような場合には、ステップS522において複数の項目が選択され得る。
信頼性算出部331は、ステップS522において選択した信頼性項目(ここでは単に選択項目と呼ぶ)に対して定められた算出基準を適用するために必要な仮想センシングデータ16(における一部または全部の状況項目の値)を準備する(ステップS523)。ここで、算出基準を適用するために必要な仮想センシングデータ16は、例えば、算出基準に含まれる重み係数が割り当てられた状況項目の値であってもよいし、算出基準に含まれる学習済みモデルの設定されたニューラルネットワークの入力データとして定められた状況項目の値であってもよい。
信頼性算出部331は、選択項目に対して定められた算出基準を、ステップS523において準備したデータに適用することで、センシングデータの選択項目に対する信頼性を算出する(ステップS524)。算出基準をデータに適用することは、算出基準に含まれる重み係数と対応するデータの値とを用いて演算(例えば乗算)を行い、この演算の結果を統合するためのさらなる演算(例えば、重み付き和の計算、および当該重み付き和を信頼性の上限値から減算)を行うことであってもよいし、算出基準に含まれる学習済みモデルの設定されたニューラルネットワークにデータを与えることであってもよい。
信頼性算出部331は、ステップS524の算出結果に応じて、信頼性データ13における選択項目の値を設定する(ステップS525)。ステップS525の終了時点で全ての信頼性項目についての処理が終了していれば図67の動作は終了し、そうでなければ処理はステップS522へ戻る(ステップS526)。
図68は、第2の信頼性データ生成部340の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、仮想センシングデータ取得部302が仮想センシングデータ17を取得し、算出基準取得部304が算出基準(第2の算出基準)を取得し、動作条件データ取得部305が動作条件データを取得する(ステップS531)。算出基準選択部341がこれら仮想センシングデータ17および算出基準を受け取り、信頼性算出部342がこの動作条件データを受け取り、処理はステップS532へと進む。
ステップS532において、算出基準選択部341は、信頼性データ14の算出対象となる信頼性項目(例えば「ノイズ」)のうち未選択の項目を選択する。なお、算出基準次第では、複数の信頼性項目について同時に判定を行うことができる。例えば、算出基準は、複数の信頼性項目について同時に信頼性を算出する機械学習によって作成された学習済みモデルを含み得る。このような場合には、ステップS512において複数の項目が選択され得る。なお、算出基準が全信頼性項目に対してまとめて1つないし複数定められている場合には本ステップS532および後述するステップS537はスキップされてよい。
算出基準選択部341は、ステップS532において選択した信頼性項目(ここでは単に選択項目と呼ぶ)に対して複数の算出基準が定められている場合には、ステップS531において取得された仮想センシングデータ17に対応する1つを選択する(ステップS533)。なお、選択項目に対して1つだけ算出基準が定められている場合にはステップS533はスキップされてよい。
信頼性算出部342は、ステップS533において選択された算出基準を適用するために必要な動作条件データを準備する(ステップS534)。ここで、算出基準を適用するために必要な動作条件データは、例えば、算出基準に含まれる基準値が定められた動作条件データの値であってもよいし、算出基準に含まれる学習済みモデルの設定されたニューラルネットワークの入力データとして定められた動作条件データの値であってもよい。
信頼性算出部342は、ステップS533において選択された算出基準を、ステップS534において準備したデータに適用することで、選択項目の信頼性を算出する(ステップS535)。算出基準をデータに適用することは、算出基準に含まれる基準値と対応するデータとを比較することであってもよいし、算出基準に含まれる学習済みモデルの設定されたニューラルネットワークにデータを与えることであってもよい。
信頼性算出部342は、ステップS535の判定結果に応じて、信頼性データ14における選択項目の値を設定する(ステップS536)。ステップS536の終了時点で全ての信頼性項目についての処理が終了していれば図68の動作は終了し、そうでなければ処理はステップS532へ戻る(ステップS537)。
[作用・効果]
以上説明したように、本実施形態では、データ生成装置は、判定基準を用いて、物理センシングデータに基づいて当該状況を判定する。従って、このデータ生成装置によれば、状況についての判定結果を示す仮想センシングデータを生成することができる。
また、データ生成装置は、自己の生成した、または外部装置によって生成された、状況の一次的な判定結果を表す第1の仮想センシングデータに基づいて、当該状況の二次的な判定を行うために用いる判定基準を選択してもよい。これにより、第1の仮想センシングデータの示す状況によるノイズ等の影響が考慮された判定基準を用いることができるので、物理センサの周囲の状況を正確に判定することが可能となる。
さらに、このデータ生成装置は、自己の生成した、または外部装置によって生成された、仮想センシングデータに基づいて、センシングデータの信頼性を算出してもよい。故に、このデータ生成装置によれば、仮想センシングデータから把握される、センシングデータの信頼性に影響を与える要因に対してのセンシングデータの信頼性を記述する信頼性データを生成できる。
さらに、このデータ生成装置は、物理センサの動作条件を示す動作条件データに基づいてセンシングデータの信頼性を算出してもよい。故に、このデータ生成装置によれば、物理センサの動作条件から把握される、物理センシングデータのノイズに対する信頼性の情報を記述する信頼性データを生成できる。
このデータ生成装置によれば、利用側の要求に合致した仮想センシングデータを柔軟に提供することができる。また、このデータ生成装置によって提供される信頼性データによれば、信頼性に応じてセンシングデータのフィルタリング、クレンジング、正規化などを行い、センシングデータの利活用のための前処理を容易にすることができる。故に、この仮想センシングデータおよび/または信頼性データによれば、利用側におけるセンシングデータの利活用が促進される可能性がある。
§4 変形例
以上、本開示の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本開示の例示に過ぎない。本開示の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
<4.1>
例えば、データ生成装置200はセンサ装置に組み込まれ得る。図69は、データ生成装置200を組み込んだセンサ装置の機能構成の一例を模式的に示す。なお、このセンサ装置のハードウェア構成は、図2に示した構成例と同一または類似であり得る。
図69のセンサ装置は、データ生成装置200と、物理センサ制御部601と、動作条件データ記憶部602と、物理センサ部610と、送信部621と、判定基準・算出基準記憶部622と、受信部623とを含む。
物理センサ制御部601は、物理センサ部610の動作を制御する。物理センサ制御部601は、動作条件データ記憶部602に記憶された動作条件データを必要に応じて読み出し、当該動作条件データに基づいて物理センサ部610の動作を制御してもよい。
動作条件データ記憶部602は、物理センサ部610の動作条件を示す動作条件データを保存する。動作条件データ記憶部602に保存された動作条件データは、データ生成装置200(に含まれる動作条件データ取得部305)および物理センサ制御部601によって、必要に応じて読み出される。
物理センサ部610は、物理センサ制御部601によって制御され、1種類または複数種類の物理量を測定し、当該物理量を表す物理センシングデータを生成する。物理センサ部610は、物理センシングデータを送信部621およびデータ生成装置200へ送る。
物理センサ部610は、例えば、照度を測定する照度センサ611、音圧を測定する音圧センサ612、加速度を測定する加速度センサ613、VOCまたはCOなどのガス濃度を測定するガスセンサ614、気圧を測定する気圧センサ615などを含み得る。ただし、ここに列挙された各種物理センサは例示に過ぎず、物理センサ部610は、これらのセンサとは異なるセンサを含んでもよいし、これらのセンサの一部または全部を含まなくてもよい。
送信部621は、物理センサ部610から物理センシングデータを受け取り、データ生成装置200から仮想センシングデータおよび/または信頼性データを受け取る。送信部621は、この物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データを、上位の通信装置若しくはサーバ、またはアプリケーション装置へ送信する。なお、送信部621は、物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データを結合してから送信してもよいし、別個のデータのまま送信してもよい。また、送信部621は、物理センシングデータ、仮想センシングデータおよび/または信頼性データの宛先および/または経路を異ならせてもよい。
判定基準・算出基準記憶部622は、データ生成装置200によって用いられる判定基準および算出基準を保存する。判定基準・算出基準記憶部622に保存された判定基準および算出基準は、データ生成装置200(に含まれる判定基準取得部303および算出基準取得部304)によって、必要に応じて読み出される。判定基準および/または算出基準は、判定基準・算出基準記憶部622にプリセットされていてもよいし、図69のセンサ装置の内部で作成されてもよいし、外部装置(例えば、サーバ)によって作成され受信部623によって受信されてもよい。なお、判定基準および算出基準は、異なる記憶部に保存されてもよい。
受信部623は、例えば、外部装置(例えば、サーバ)によって作成された判定基準および/または算出基準を、判定基準・算出基準記憶部622へ送る。この判定基準および/または算出基準は、判定基準・算出基準記憶部622に保存される。このほか、受信部623は、外部装置(例えば、上位の通信装置またはサーバ)から仮想センシングデータを受信し、この仮想センシングデータをデータ生成装置200へ送ってもよい。この仮想センシングデータは、例えば仮想センシングデータ15、仮想センシングデータ16、および/または仮想センシングデータ17として利用することもできる。
データ生成装置200は、動作条件データ記憶部602から動作条件データを取得し、物理センサ部610から物理センシングデータを取得し、判定基準・算出基準記憶部622から判定基準および算出基準を取得する。さらに、データ生成装置200は、受信部623から、外部装置によって生成された仮想センシングデータを取得し得る。データ生成装置200は、前述のように動作することで、仮想センシングデータ11、仮想センシングデータ12、信頼性データ13および信頼性データ14の一部または全部を生成し、送信部621へ送る。
以上説明したように、変形例<4.1>では、実施形態に係るデータ生成装置200がセンサ装置に組み込まれる。故に、この変形例によれば、物理センシングデータに加えて仮想センシングデータおよび/または信頼性データを生成するインテリジェントなセンサ装置を提供することができる。また、この変形例によれば、データ生成装置200を、センサ装置のプロセッサおよびメモリなどのハードウェア資源を利用して実現することができる。
<4.2>
例えば、データ生成装置200は通信装置に組み込まれ得る。図70は、データ生成装置200を組み込んだ通信装置の機能構成の一例を模式的に示す。なお、この通信装置のハードウェア構成は、図2に示した構成例と同一または類似であり得る。
図70の通信装置は、例えばスマートフォンまたは各種PCであってよい。この通信装置は、データ生成装置200と、受信部701と、判定基準・算出基準記憶部702と、送信部703とを含む。
受信部701は、外部装置(例えば、センサ装置)から物理センシングデータを受信し、これをデータ生成装置200および送信部703へ送る。また、受信部701は、外部装置(例えば、上位の通信装置またはサーバ)から仮想センシングデータを受信し、これをデータ生成装置200に送り得る。この仮想センシングデータは、例えば仮想センシングデータ15、仮想センシングデータ16、および/または仮想センシングデータ17として利用することもできる。同様に、受信部701は、外部装置(例えば、サーバ)から判定基準・算出基準を受信し、これらを判定基準・算出基準記憶部702に送り得る。この判定基準および/または算出基準は、判定基準・算出基準記憶部702に保存される。さらに、受信部701は、外部装置(例えば、センサ装置)から動作条件データを受信し、これをデータ生成装置200に送り得る。
判定基準・算出基準記憶部702は、データ生成装置200によって用いられる判定基準および算出基準を保存する。判定基準・算出基準記憶部702に保存された判定基準および算出基準は、データ生成装置200(に含まれる判定基準取得部303および算出基準取得部304)によって、必要に応じて読み出される。判定基準および/または算出基準は、判定基準・算出基準記憶部702にプリセットされていてもよいし、図70の通信装置の内部で作成されてもよいし、外部装置(例えば、サーバ)によって作成され受信部701によって受信されてもよい。なお、判定基準および算出基準は、異なる記憶部に保存されてもよい。
送信部703は、受信部701から物理センシングデータを受け取り、データ生成装置200から仮想センシングデータおよび/または信頼性データを受け取る。送信部703は、この物理センシングデータ、仮想センシングデータおよび/または信頼性データを、上位の通信装置若しくはサーバ、またはアプリケーション装置へ送信する。なお、送信部703は、物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データを結合してから送信してもよいし、別個のデータのまま送信してもよい。また、送信部703は、物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データの宛先および/または経路を異ならせてもよい。
データ生成装置200は、受信部701から物理センシングデータおよび動作条件データを取得し、判定基準・算出基準記憶部702から判定基準および算出基準を取得する。さらに、データ生成装置200は、受信部701から、外部装置によって生成された仮想センシングデータを取得し得る。データ生成装置200は、前述のように動作することで、仮想センシングデータ11、仮想センシングデータ12、信頼性データ13および信頼性データ14の一部または全部を生成し、送信部703へ送る。
以上説明したように、変形例<4.2>では、実施形態に係るデータ生成装置200が通信装置に組み込まれる。故に、この変形例によれば、センサ装置が、前述の仮想センシングデータ11、仮想センシングデータ12、信頼性データ13および信頼性データ14の少なくとも一部を生成できない場合にも、必要な仮想センシングデータおよび/または信頼性データを補充することができる。また、この変形例によれば、データ生成装置200を、通信装置のプロセッサおよびメモリなどのハードウェア資源を利用して実現することができる。
<4.3>
例えば、データ生成装置200はサーバに組み込まれ得る。図71は、データ生成装置200を組み込んだサーバの機能構成の一例を模式的に示す。なお、このサーバのハードウェア構成は、図2に示した構成例と同一または類似であり得る。
図71のサーバは、データ生成装置200と、受信部801と、判定基準・算出基準記憶部802と、仮想センシングデータ・信頼性データ記憶部803と、物理センシングデータ記憶部804と、提供側データカタログ記憶部805と、利用側データカタログ記憶部806と、マッチング部807と、データ管理部808と、送信部809とを含む。
受信部801は、外部装置(例えば、センサ装置)から物理センシングデータを受信し、これをデータ生成装置200および物理センシングデータ記憶部804へ送る。また、受信部801は、外部装置から仮想センシングデータを受信し、これをデータ生成装置200に送り得る。この仮想センシングデータは、例えば仮想センシングデータ15、仮想センシングデータ16、および/または仮想センシングデータ17として利用することもできる。同様に、受信部801は、外部装置から判定基準・算出基準を受信し、これらを判定基準・算出基準記憶部802に送り得る。この判定基準および/または算出基準は、判定基準・算出基準記憶部802に保存される。さらに、受信部801は、外部装置(例えば、センサ装置)から動作条件データを受信し、これをデータ生成装置200に送り得る。
受信部801は、マッチングに用いられる提供側データカタログを外部装置(例えば、通信装置)から受信し、これを提供側データカタログ記憶部805へ送り得る。この提供側データカタログは、提供側データカタログ記憶部805に保存される。同様に、受信部801は、マッチングに用いられる利用側データカタログを外部装置(例えば、アプリケーション装置)から受信し、これを利用側データカタログ記憶部806へ送り得る。この利用側データカタログは、利用側データカタログ記憶部806に保存される。
判定基準・算出基準記憶部802は、データ生成装置200によって用いられる判定基準および算出基準を保存する。判定基準・算出基準記憶部802に保存された判定基準および算出基準は、データ生成装置200(に含まれる判定基準取得部303および算出基準取得部304)によって、必要に応じて読み出される。判定基準および/または算出基準は、判定基準・算出基準記憶部802にプリセットされていてもよいし、図71のサーバの内部で作成されてもよいし、外部装置によって作成され受信部801によって受信されてもよい。なお、判定基準および算出基準は、異なる記憶部に保存されてもよい。
仮想センシングデータ・信頼性データ記憶部803は、データ生成装置200によって生成された仮想センシングデータおよび/または信頼性データを保存する。仮想センシングデータ・信頼性データ記憶部803に保存された仮想センシングデータおよび/または信頼性データは、データ管理部808によって、必要に応じて読み出される。
物理センシングデータ記憶部804は、受信部801によって受信された物理センシングデータを保存する。物理センシングデータ記憶部804に保存された物理センシングデータは、データ管理部808によって、必要に応じて読み出される。
提供側データカタログ記憶部805は、例えば、受信部801によって受信され、または直接入力された提供側データカタログを保存する。提供側データカタログ記憶部805に保存された提供側データカタログは、マッチング部807によって、必要に応じて読み出される。
利用側データカタログ記憶部806は、例えば、受信部801によって受信され、または直接入力された利用側データカタログを保存する。利用側データカタログ記憶部806に保存された利用側データカタログは、マッチング部807によって、必要に応じて読み出される。
マッチング部807は、提供側データカタログ記憶部805から提供側データカタログを読み出し、利用側データカタログ記憶部806から利用側データカタログを読み出す。マッチング部807は、提供側データカタログと利用側データカタログとの売買マッチングを行う。例えば、マッチング部807は、利用側データカタログに含まれる少なくとも一部の項目と提供側データカタログに含まれる対応項目とを比較し、利用側の要求に合致した提供側データカタログを抽出する。マッチング部807は、売買マッチングが成立した場合には、その旨をデータ管理部808に通知する。なお、マッチング部807は、利用側の要求に合致した提供側データカタログが発見された場合に、利用側および/または提供側にデータ売買についての承認を求めてから、売買マッチングの成立をデータ管理部808に通知してもよい。
データ管理部808は、マッチング部807から売買マッチングが成立したことを通知されると、提供側の物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データを物理センシングデータ記憶部804および/または仮想センシングデータ・信頼性データ記憶部803から読み出し、送信部809へ送る。
送信部809は、データ管理部808から物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データを受け取り、これをアプリケーション装置へ送信する。なお、送信部809は、物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データを結合してから送信してもよいし、別個のデータのまま送信してもよい。また、送信部809は、物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データの宛先および/または経路を異ならせてもよい。
データ生成装置200は、受信部801から物理センシングデータおよび動作条件データを取得し、判定基準・算出基準記憶部802から判定基準および算出基準を取得する。さらに、データ生成装置200は、受信部801から、外部装置によって生成された仮想センシングデータを取得し得る。データ生成装置200は、前述のように動作することで、仮想センシングデータ11、仮想センシングデータ12、信頼性データ13および信頼性データ14の一部または全部を生成し、仮想センシングデータ・信頼性データ記憶部803へ送る。この仮想センシングデータおよび/または信頼性データは仮想センシングデータ・信頼性データ記憶部803に保存される。
以上説明したように、変形例<4.3>では、実施形態に係るデータ生成装置200がサーバに組み込まれる。故に、この変形例によれば、センサ装置などの下位の装置が、前述の仮想センシングデータ11、仮想センシングデータ12、信頼性データ13および信頼性データ14の少なくとも一部を生成できない場合にも、必要な仮想センシングデータおよび/または信頼性データを補充することができる。また、この変形例によれば、データ生成装置200を、サーバのプロセッサおよびメモリなどのハードウェア資源を利用して実現することができる。
なお、変形例<4.3>に係るサーバは、売買マッチングを直接的に行わずに、図示されないマッチングサーバに売買マッチングを委ねてもよい。或いは、売買マッチングが行われなくてもよい。これらの場合には、売買マッチングに関する構成要素、例えば、提供側データカタログ記憶部805、利用側データカタログ記憶部806およびマッチング部807は省略可能である。
<4.4>
例えば、データ生成装置200はアプリケーション装置に組み込まれ得る。このアプリケーション装置の機能構成は、例えば図70に示した通信装置における送信部703を物理センシングデータ、仮想センシングデータ、および/または信頼性データの利活用を行うための構成要素に置き換えたものに相当し得る。
この変形例<4.4>に係るアプリケーション装置によれば、前述の仮想センシングデータ11、仮想センシングデータ12、信頼性データ13および信頼性データ14の少なくとも一部を含まないデータが提供される場合にも、必要な仮想センシングデータおよび/または信頼性データを補充して利活用することができる。また、この変形例によれば、データ生成装置200を、アプリケーション装置のプロセッサおよびメモリなどのハードウェア資源を利用して実現することができる。
<4.5>
仮想センシングデータ11および/または仮想センシングデータ12は、物理センシングデータおよび/または仮想センシングデータの測定環境を示すメタデータとして扱うこともできる。かかるメタデータを利用することで、物理センシングデータおよび/または仮想センシングデータの利活用のための前処理を容易にすることができる。また、メタデータを利用することで、物理センシングデータおよび/または仮想センシングデータの整理、例えばテーブルの生成が容易となる。さらに、メタデータを利用することでイベントの検出も可能となる。
<4.6>
実施形態の説明では、学習済みモデルを設定したニューラルネットワークを用いて状況の判定および/または信頼性の算出を実現する例を紹介した。このようなAI(Artificial Intelligence)を利用したアプローチでは、因果関係モデル、決定木、サポートベクターマシン(SVM)などを利用することもできる。
ただし、ここまで説明した実施形態は全て、あらゆる点において本開示の例示に過ぎない。本開示の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本開示の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。なお、各実施形態において登場するデータを自然言語により説明しているが、より具体的には、コンピュータが認識可能な疑似言語、コマンド、パラメータ、マシン語等で指定される。
上記各実施形態の一部または全部は、特許請求の範囲のほか以下に示すように記載することも可能であるが、これに限られない。
物理センサがセンシング対象を観測することよって得られた物理センシングデータを取得する第1の取得部(101)と、
前記物理センサの周囲の状況についての第1の判定結果を表す第1の仮想センシングデータを取得する第2の取得部(102)と、
判定対象となる状況項目に対して定められた複数の判定基準を取得する第3の取得部(103)と、
取得された前記複数の判定基準から前記第1の仮想センシングデータに対応する1つの判定基準を選択する第1の選択部(111)と、
前記状況項目のそれぞれについて、選択された前記判定基準を用いて、取得された前記物理センシングデータに基づいて前記物理センサの周囲の状況を判定し、当該状況についての第2の判定結果を表す第2の仮想センシングデータを生成する判定部(112)と
を具備する、データ生成装置。
11,12,15,16,17・・・仮想センシングデータ
13,14・・・信頼性データ
100,200・・・データ生成装置
101,301・・・物理センシングデータ取得部
102,302・・・仮想センシングデータ取得部
103,303・・・判定基準取得部
111,321・・・判定基準選択部
112,311,322・・・状況判定部
211・・・制御部
212・・・記憶部
213・・・通信インタフェース
214・・・入力装置
215・・・出力装置
216・・・外部インタフェース
217・・・ドライブ
218・・・記憶媒体
304・・・算出基準取得部
305・・・動作条件データ取得部
310・・・第1の仮想センシングデータ生成部
320・・・第2の仮想センシングデータ生成部
330・・・第1の信頼性データ生成部
331,342・・・信頼性算出部
340・・・第2の信頼性データ生成部
341・・・算出基準選択部
350・・・データ出力部
400・・・センサ装置
410・・・通信装置
420・・・サーバ
430・・・アプリケーション装置
601・・・物理センサ制御部
602・・・動作条件データ記憶部
610・・・物理センサ部
611・・・照度センサ
612・・・音圧センサ
613・・・加速度センサ
614・・・ガスセンサ
615・・・気圧センサ
621,703,809・・・送信部
622,702,802・・・判定基準・算出基準記憶部
623,701,801・・・受信部
803・・・仮想センシングデータ・信頼性データ記憶部
804・・・物理センシングデータ記憶部
805・・・提供側DC記憶部
806・・・利用側DC記憶部
807・・・マッチング部
808・・・データ管理部

Claims (14)

  1. 物理センサがセンシング対象を観測することよって得られた物理センシングデータを取得する第1の取得部と、
    前記物理センサの周囲の状況についての第1の判定結果を表す第1の仮想センシングデータを取得する第2の取得部と、
    判定対象となる状況項目に対して定められた複数の判定基準を取得する第3の取得部と、
    取得された前記複数の判定基準から前記第1の仮想センシングデータに対応する1つの判定基準を選択する第1の選択部と、
    前記状況項目のそれぞれについて、選択された前記判定基準を用いて、取得された前記物理センシングデータに基づいて前記物理センサの周囲の状況を判定し、当該状況についての第2の判定結果を表す第2の仮想センシングデータを生成する判定部と
    を具備する、データ生成装置。
  2. 前記判定基準は、前記物理センシングデータの生データおよび当該生データの加工済データのうち少なくとも1つに対する基準値を含む、請求項1に記載のデータ生成装置。
  3. 前記判定基準は、当該判定基準に対応付けられる第1の仮想センシングデータの示す状況の下で生成された学習用物理センシングデータから状況を判定する機械学習を行うことで作成された学習済みモデルを含む、請求項1に記載のデータ生成装置。
  4. 前記第2の取得部は、前記物理センサの周囲の状況についての第3の判定結果を表す第3の仮想センシングデータをさらに取得し、
    前記データ生成装置は、
    第1の算出基準を取得する第4の取得部と、
    取得された前記第1の算出基準を用いて、取得された前記第3の仮想センシングデータに基づいてセンシングデータの信頼性を算出し、第1の信頼性データを生成する第1の算出部と
    をさらに具備する、
    請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のデータ生成装置。
  5. 前記第1の信頼性データは、前記センシングデータの信頼性に影響を与える少なくとも1つの要因の各々に対する前記センシングデータの信頼性を示す、請求項4に記載のデータ生成装置。
  6. 前記第1の算出基準は、前記第3の仮想センシングデータに含まれる状況項目の各々に割り当てられる重み係数を含み、
    前記第1の算出部は、前記第3の仮想センシングデータにおける各状況項目の値と当該状況項目に割り当てられた重み係数とを用いて演算を行い、当該演算の結果に基づいて前記センシングデータの信頼性を算出する、
    請求項4または請求項5に記載のデータ生成装置。
  7. 前記第1の算出基準は、学習用仮想センシングデータの示す状況の下で生成されたセンシングデータの信頼性を当該学習用仮想センシングデータから算出する機械学習を行うことで作成された学習済みモデルを含む、請求項4または請求項5に記載のデータ生成装置。
  8. 前記第2の取得部は、前記物理センサの周囲の状況についての第4の判定結果を表す第4の仮想センシングデータをさらに取得し、
    前記第4の取得部は、複数の第2の算出基準をさらに取得し、
    前記データ生成装置は、
    物理センサの動作条件を示す動作条件データを取得する第5の取得部と、
    前記複数の第2の算出基準から前記第4の仮想センシングデータに対応する1つを選択する第2の選択部と、
    選択された前記第2の算出基準を用いて、取得された前記動作条件データに基づいて前記センシングデータの信頼性を算出し、第2の信頼性データを生成する第2の算出部と
    をさらに具備する、
    請求項4乃至請求項7のいずれか1項に記載のデータ生成装置。
  9. 前記第2の信頼性データは、前記第4の仮想センシングデータの示す状況の下で前記動作条件データの示す動作条件に従って動作する物理センサによって生成された前記物理センシングデータのノイズに対する信頼性を示す、請求項8に記載のデータ生成装置。
  10. 前記第2の算出基準は、前記動作条件データの示す動作条件の少なくとも1つに対する基準値を含む、請求項8または請求項9に記載のデータ生成装置。
  11. 前記第2の算出基準は、学習用動作条件データの示す動作条件に従う物理センサによって生成されたセンシングデータの信頼性を当該学習用動作条件データから算出する機械学習を行うことで作成された学習済みモデルを含む、請求項8または請求項9に記載のデータ生成装置。
  12. 請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載のデータ生成装置と、
    前記物理センサと
    を具備する、センサ装置。
  13. コンピュータが、
    物理センサがセンシング対象を観測することよって得られた物理センシングデータを取得することと、
    前記物理センサの周囲の状況についての第1の判定結果を表す第1の仮想センシングデータを取得することと、
    判定対象となる状況項目に対して定められた複数の判定基準を取得することと、
    取得された前記複数の判定基準から前記第1の仮想センシングデータに対応する1つの判定基準を選択することと、
    前記状況項目のそれぞれについて、選択された前記判定基準を用いて、取得された前記物理センシングデータに基づいて前記物理センサの周囲の状況を判定し、当該状況についての第2の判定結果を表す第2の仮想センシングデータを生成することと
    を具備する、データ生成方法。
  14. コンピュータに、
    物理センサがセンシング対象を観測することよって得られた物理センシングデータを取得することと、
    前記物理センサの周囲の状況についての第1の判定結果を表す第1の仮想センシングデータを取得することと、
    判定対象となる状況項目に対して定められた複数の判定基準を取得することと、
    取得された前記複数の判定基準から前記第1の仮想センシングデータに対応する1つの判定基準を選択することと、
    前記状況項目のそれぞれについて、選択された前記判定基準を用いて、取得された前記物理センシングデータに基づいて前記物理センサの周囲の状況を判定し、当該状況についての第2の判定結果を表す第2の仮想センシングデータを生成することと
    を実行させるための、データ生成プログラム。
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