(57)【要約】      （修正有）【課題】センサから得られるデータをより簡単に処理する仮想ゲートウェイ及びセンサ管理システムを提供する。【解決手段】仮想ゲートウェイは、第１現場の第１測定データを提供する第１センサと通信ネットワーク４０を介して接続することが可能な少なくとも一つの通信インタフェースと、第１センサを制御可能な第１制御ソフトウェアを記憶する少なくとも一つのメモリと、第１制御ソフトウェアを実行することで、第１センサから受信された第１測定データを処理する少なくとも一つのプロセッサとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１現場の第１測定データを提供する第１センサと通信ネットワークを介して接続することが可能な少なくとも一つの通信インタフェースと、
前記第１センサを制御可能な第１制御ソフトウェアを記憶する少なくとも一つのメモリと、
前記第１制御ソフトウェアを実行することで、前記第１センサから受信された前記第１測定データを処理する少なくとも一つのプロセッサと
を備える仮想ゲートウェイ。
【請求項２】
前記第１現場とは異なる場所に設置された請求項１に記載の仮想ゲートウェイ。
【請求項３】
前記第１センサが前記第１現場に位置する、
請求項１または２に記載の仮想ゲートウェイ。
【請求項４】
前記通信ネットワークがインターネットを含んで構成される、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の仮想ゲートウェイ。
【請求項５】
前記第１センサが、前記通信ネットワークよりも前記第１センサの側に位置するユーザ端末と接続し、
前記少なくとも一つの通信インタフェースが、前記第１センサから送信された前記第１測定データを前記ユーザ端末および前記通信ネットワークを介して受信する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の仮想ゲートウェイ。
【請求項６】
前記少なくとも一つの通信インタフェースが更に、前記第１現場または第２現場の第２測定データを提供する第２センサと前記通信ネットワークを介して接続することが可能であり、
前記第２センサが、前記第１センサとは異なる種類のセンサであり、
前記少なくとも一つのメモリが更に、前記第２センサを制御可能な第２制御ソフトウェアを記憶し、
前記少なくとも一つのプロセッサが更に、前記第２制御ソフトウェアを実行することで、前記第２センサから受信された前記第２測定データを処理する、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の仮想ゲートウェイ。
【請求項７】
前記第１センサおよび第２センサの双方が、前記通信ネットワークよりも、前記第１センサおよび前記第２センサの双方の側に位置するユーザ端末と接続し、
前記ユーザ端末には、前記第１センサおよび前記第２センサの双方に共通のクライアントソフトウェアがインストールされ、
前記ユーザ端末が、前記共通のクライアントソフトウェアを実行することで、前記第１測定データおよび前記第２測定データを中継し、
前記少なくとも一つの通信インタフェースが、前記第１センサから送信された前記第１測定データと、前記第２センサから送信された前記第２測定データとを、前記ユーザ端末および前記通信ネットワークを介して受信する、
請求項６に記載の仮想ゲートウェイ。
【請求項８】
前記第１センサが、ユーザ端末を介することなく前記通信ネットワークに接続し、
前記少なくとも一つの通信インタフェースが、前第１センサから送信された前記第１測定データを受信する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の仮想ゲートウェイ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の仮想ゲートウェイと、
所定の現場に位置する物理ゲートウェイであって、該所定の現場の測定データを提供する別のセンサと接続する該物理ゲートウェイと、
前記仮想ゲートウェイおよび前記物理ゲートウェイの双方と接続するサーバと
を備え、
前記物理ゲートウェイが、前記通信ネットワークよりも前記別のセンサの側に位置し、
前記仮想ゲートウェイおよび前記サーバが、前記通信ネットワークを挟んで前記物理ゲートウェイの反対側に位置する、
センサ管理システム。
【請求項１０】
前記仮想ゲートウェイが、第１通信ソフトウェアにより実現される第１の通信処理部を備え、
前記物理ゲートウェイが、前記第１通信ソフトウェアとは異なる第２通信ソフトウェアにより実現される第２の通信処理部を備える、
請求項９に記載のセンサ管理システム。
【請求項１１】
前記所定の現場が、前記第１現場とは別の現場である、
請求項９または１０に記載のセンサ管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一側面は、センサを管理するための仮想ゲートウェイと、センサ管理システムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
現場に位置するセンサを管理するコンピュータシステムが知られている。その典型例は、そのセンサの近くに位置する据置型のゲートウェイと、現場から離れた位置に設けられたサーバとを備えるシステムである。ゲートウェイはセンサおよびサーバのそれぞれと通信接続し、センサとサーバとの間のデータ通信を中継する。ゲートウェイはその中継処理を行うだけでなく、センサで得られた測定データを処理することもできる。
【０００３】
データ中継の例として、特許文献１に記載の通信中継装置がある。この通信中継装置は、フレームに含まれている送信元のアドレス情報は変更せず、フレームに含まれている宛先を自装置宛から所定の外部通信装置宛に変更し、当該変更後のフレームを外部通信装置に転送するフレーム転送部を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５６１７３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
実際には、作業者は可搬のセンサを移動させながら測定を行うことがある。この場合には、据置型のゲートウェイは現場での測定にあまり向いていない。例えば、作業者は、センサの移動範囲を考慮して据置型のゲートウェイを予め配置したり、据置型のゲートウェイと通信するためにセンサを該ゲートウェイの近くまで移動させたりする必要がある。これらの作業は作業者に負担を掛けてしまうものである。そこで、センサから得られるデータをより簡単に処理する仕組みが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る仮想ゲートウェイは、第１現場の第１測定データを提供する第１センサと通信ネットワークを介して接続することが可能な少なくとも一つの通信インタフェースと、第１センサを制御可能な第１制御ソフトウェアを記憶する少なくとも一つのメモリと、第１制御ソフトウェアを実行することで、第１センサから受信された第１測定データを処理する少なくとも一つのプロセッサとを備える。
【０００７】
このような側面においては、センサで得られた測定データが通信ネットワークを介して仮想ゲートウェイに送られてこの仮想ゲートウェイで処理される。この仕組みにより、現場に据置型のゲートウェイを設置することなく、センサで得られる測定データをネットワーク上の仮想ゲートウェイで処理することができる。したがって、センサから得られるデータをより簡単に処理することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一側面によれば、センサから得られるデータをより簡単に処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係るセンサ管理システムの全体構成の一例を示す図である。
【図２】実施形態に係るセンサ管理システムで用いられるコンピュータの一般的なハードウェア構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係るセンサ管理システムの機能構成の一例を示す図である。
【図４】第１実施形態に係るセンサ管理システムの動作を示す図である。
【図５】第１実施形態に係るセンサ管理システムの動作を示す図である。
【図６】第１実施形態に係るセンサ管理システムの動作を示す図である。
【図７】第２実施形態に係るセンサ管理システムの機能構成の一例を示す図である。
【図８】第３実施形態に係るセンサ管理システムの機能構成の一例を示す図である。
【図９】第４実施形態に係るセンサ管理システムの全体構成の一例を示す図である。
【図１０】第４実施形態に係るセンサ管理システムの機能構成の一例を示す図である。
【図１１】第４実施形態に係るセンサ管理システムの機能構成の別の例を示す図である。
【図１２】第５実施形態に係るセンサ管理システムの適用の一例を示す図である。
【図１３】第６実施形態に係るセンサ管理システムの適用の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
［システムの概要］
いくつかの実施形態において、センサ管理システムは、現場で用いられるセンサを管理するコンピュータシステムである。このセンサ管理システムは、現場でセンサにより得られた測定データを収集することができる。収集された測定データの用途は限定されず、その測定データは任意のコンピュータシステムで任意の手法で処理されてよい。
【００１２】
センサとは、実世界での現象を検知して、その検知された現象を、コンピュータが処理可能な信号に置き換える素子または装置のことをいう。センサで検知される現象の種類は何ら限定されない。例えば、その現象は、任意の自然現象でもよいし、任意の人工物で生ずる任意の現象でもよい。したがって、センサ管理システムで管理されるセンサの種類は何ら限定されない。
【００１３】
センサの具体的な構成は限定されない。例えば、センサは或る装置の一部として構成されてもよいし、単体の装置として構成されてもよい。本開示では必要に応じて、センサを備え且つ実体を伴う装置を「物理デバイス」として示す。本開示では便宜上、物理デバイスとセンサとを別々の参照番号で示すが、一つの物理デバイスがセンサそのものであってもよい。
【００１４】
現場とは、センサが用いられる場所である。検知される現象とセンサの種類とが何ら限定されないことに対応して、センサが用いられる場所も何ら限定されない。これは、現場となる２次元または３次元の地理的範囲が限定されないことを意味する。例えば、現場は屋外でも屋内でもよく、地上、地下、空中、および水中のいずれでもよい。
【００１５】
図１は、一実施形態に係るセンサ管理システム１の全体構成の一例を示す図である。この例では、センサ管理システム１はサーバ１０および仮想ゲートウェイ２０を備える。サーバ１０と仮想ゲートウェイ２０とは通信回線３０を介して互いにデータを送受信することができる。通信回線３０の構成およびプロトロルは限定されず、例えばインターネットおよびイントラネットの少なくとも一つを含んでもよい。サーバ１０は一または複数の仮想ゲートウェイ２０と接続してもよい。仮想ゲートウェイ２０は通信ネットワーク４０を介して１以上のセンサ８０ａとデータの送受信を実行できる。この通信ネットワーク４０は、現場９０に位置するセンサ８０ａと、典型的には現場９０とは異なる場所に設置される仮想ゲートウェイ２０とをつなぐ。通信ネットワーク４０の構成およびプロトコルも限定されず、例えばインターネットおよびイントラネットの少なくとも一つを含んでもよい。物理デバイス８０がセンサ８０ａを備える場合には、センサ８０ａは物理デバイス８０内の他の構成要素（例えば、通信回路、通信インタフェースなど）を介して外部の構成要素と接続してデータを送受信してもよい。本開示において、センサ８０ａとの通信接続およびデータ通信に関連する表現は、該通信接続および該データ通信が物理デバイス８０内の他の構成要素を経由する場合も含むことに留意されたい。
【００１６】
サーバ１０は、少なくとも一つのセンサ８０ａを統括的に管理するコンピュータである。例えば、サーバ１０はセンサ８０ａを制御するための指示を該センサ８０ａに向けて送信し、センサ８０ａから送られてきた測定データを処理および保存する。もちろん、サーバ１０の機能はこれらに限定されず、任意の機能を実行してもよい。例えば、サーバ１０はコンピュータを仮想ゲートウェイ２０として機能させるためのソフトウェアを管理する機能を有してもよい。なお、本開示において、用語「ソフトウェア」は「アプリケーションプログラム」、または「プログラム」と言い換えることができる。典型的には、サーバ１０は現場９０とは異なる場所に設置されてもよい。例えば、サーバ１０は通信ネットワーク４０を挟んでセンサ８０ａの反対側に位置する。
【００１７】
仮想ゲートウェイ２０は、サーバ１０と少なくとも一つのセンサ８０ａとの間を仲介するための各種機能を実行するコンピュータである。仮想ゲートウェイ２０は、各センサ８０ａとサーバ１０との間で伝送されるデータまたは信号を中継する機能だけでなく、各センサ８０ａを制御する機能と、各センサ８０ａから送られてきた測定データを処理する機能とを有する。測定データの処理は、測定データの編集および破棄の少なくとも一方を含んでもよい。例えば、仮想ゲートウェイ２０はセンサ８０ａから受信した測定データの少なくとも一部を編集し、その編集した測定データをサーバ１０に送信してもよい。あるいは、仮想ゲートウェイ２０はセンサ８０ａから受信した測定データの少なくとも一部を破棄してもよく、これにより、測定データが間引かれる。したがって、本開示における「ゲートウェイ」は、或る通信ネットワークをプロトコルの異なる別の通信ネットワークと接続するためのネットワークノードとは異なる概念であることに留意されたい。
【００１８】
仮想ゲートウェイ２０は、本開示におけるゲートウェイの機能を汎用のコンピュータ上に構築することで得られる。典型的には、仮想ゲートウェイ２０は現場９０とは異なる場所に設置されてもよい。例えば、仮想ゲートウェイ２０は通信ネットワーク４０を挟んでセンサ８０ａの反対側に位置する。センサ管理システム１は一または複数の仮想ゲートウェイ２０を含み得る。仮想ゲートウェイ２０の設置方法は限定されず、例えば、個々の仮想ゲートウェイ２０は地域毎に設置されてもよいし、所定の数のセンサ８０ａ毎に設置されてもよい。
【００１９】
サーバ１０および仮想ゲートウェイ２０は、１以上のセンサ８０ａに共通のサービスを提供することが可能なコンピュータ群であり、中央処理システムの構成要素ということができる。サーバ１０および仮想ゲートウェイ２０がネットワーク側に位置し、各センサ８０ａがクライアント側に位置すると言い換えることもできる。通信ネットワーク４０がインターネットを含んで構成される場合には、サーバ１０および仮想ゲートウェイ２０により提供されるサービスはクラウドサービスということができ、したがって、サーバ１０および仮想ゲートウェイ２０はいずれもクラウドシステムということができる。典型的には、サーバ１０および仮想ゲートウェイ２０は、通信ネットワーク４０を介して、遠隔に位置するセンサ８０ａと接続する。センサ８０ａが「遠隔に位置する」とは、センサ８０ａが現場９０に位置し、サーバ１０および仮想ゲートウェイ２０が現場９０とは異なる場所に位置することを意味し得る。サーバ１０および仮想ゲートウェイ２０のそれぞれとセンサ８０ａとの実際の距離は何ら限定されない。
【００２０】
仮想ゲートウェイ２０は特定のセンサ８０ａのための専用の装置ではなく、複数のセンサ８０ａまたは複数種類のセンサ８０ａを一括して管理することができる機能を有するコンピュータである。仮想ゲートウェイ２０はネットワーク側に位置し、各センサ８０ａは通信ネットワーク４０を介して仮想ゲートウェイ２０と接続する。したがって、個々のセンサ８０ａは仮想ゲートウェイ２０の位置に影響されることなく任意の場所に位置することが可能である。これは、センサ８０ａのユーザまたは作業者の観点から見ると、通信環境などの所定の条件下で、可搬のセンサ８０ａを自由に動かしながら測定を行えることを意味する。
【００２１】
仮想ゲートウェイ２０と少なくとも一つのセンサ８０ａとは仮想デバイス５０を用いて接続される。仮想デバイス５０は仮想ゲートウェイ２０とセンサ８０ａとの間のデータ通信を中継する論理的なデバイスである。仮想デバイス５０は通信ネットワーク４０を挟んで仮想ゲートウェイ２０の反対側に位置する。仮想デバイス５０はセンサ８０ａおよび中継部５１を含む。中継部５１は、センサ８０ａと仮想ゲートウェイ２０との間の通信経路を確立してデータ通信を中継する機能要素であり、任意の物理的な通信インタフェースを用いて実現される。仮想デバイス５０の具体的な構築方法は何ら限定されず、例えば、センサ８０ａおよび中継部５１の物理構成に応じて様々な手法を採用し得る。一つの仮想デバイス５０は任意の個数のセンサ８０ａを含んでよい。また、一つの仮想デバイス５０に含まれるセンサ８０ａは、必要に応じて別のセンサ８０ａまたは別の種類のセンサ８０ａに置き換えられてもよい。任意の個数の物理デバイス８０（言い換えると、任意の個数のセンサ８０ａ）が一つの中継部５１を共有することで、別々の仮想デバイス５０が構成されてもよい。
【００２２】
仮想デバイス５０の構成がセンサ管理システム１内で統一される必要はなく、したがって、一つの仮想ゲートウェイ２０に複数種類の仮想デバイス５０が接続し得る。しかし、仮想デバイス５０に関するこのような違いの少なくとも一部は仮想ゲートウェイ２０が吸収し得る。したがって、サーバ１０は仮想デバイス５０の種類にかかわらずセンサ８０ａを制御することができる。
【００２３】
仮想ゲートウェイ２０およびサーバ１０はいずれも、一または複数のコンピュータで構成される。
【００２４】
図２はサーバ１０または仮想ゲートウェイ２０を構成するコンピュータ１００の一般的なハードウェア構成を示す。例えば、コンピュータ１００はプロセッサ１０１、主記憶部１０２、補助記憶部１０３、通信インタフェース１０４、入力装置１０５、および出力装置１０６を備える。プロセッサ１０１はオペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムを実行する。主記憶部１０２は例えばＲＯＭおよびＲＡＭで構成される。補助記憶部１０３は例えばハードディスクまたはフラッシュメモリで構成され、一般に主記憶部１０２よりも大量のデータを記憶する。メモリの一種である補助記憶部１０３は、少なくとも１台のコンピュータをサーバ１０または仮想ゲートウェイ２０として機能させるためのプログラムＰを記憶する。当然ながら、このプログラムＰの構成は、実現しようとする機能により変わり得ることに留意されたい。通信インタフェース１０４は例えばネットワークカードまたは無線通信モジュールで構成される。入力装置１０５は例えばキーボード、マウス、タッチパネルなどで構成される。出力装置１０６は例えばモニタおよびスピーカで構成される。
【００２５】
仮想ゲートウェイ２０の各機能要素は、プロセッサ１０１または主記憶部１０２の上にプログラムＰを読み込ませてそのプログラムＰを実行させることで実現される。プロセッサ１０１はプログラムＰに従って、通信インタフェース１０４、入力装置１０５、または出力装置１０６を動作させ、主記憶部１０２または補助記憶部１０３におけるデータの読み出しおよび書き込みを行う。この処理により仮想ゲートウェイ２０の各機能要素が実現される。処理に必要なデータまたはデータベースは主記憶部１０２または補助記憶部１０３内に格納されてもよい。サーバ１０の各機能要素も、仮想ゲートウェイ２０と同様に、ハードウェア資源とプログラムとが相互に作用することで実現される。
【００２６】
プログラムＰは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリなどの有形の記録媒体に固定的に記録された上で提供されてもよい。あるいは、プログラムＰは、搬送波に重畳されたデータ信号として通信ネットワークを介して提供されてもよい。典型的には、サーバ１０用のプログラムと仮想ゲートウェイ２０用のプログラムとは別々に提供される。しかし、これらのプログラムが一緒に提供されてもよい。
【００２７】
以下では、いくつかの実施形態を例として示しながら、本開示に係るセンサ管理システムについて詳細に説明する。
【００２８】
［第１実施形態］
図１を参照しながら説明したセンサ管理システム１を、第１実施形態として更に詳しく説明する。図３は、センサ管理システム１の機能構成の一例を示す図である。
【００２９】
本実施形態では、サーバ１０は指示部１１、配信部１２、センサ管理部１３、ソフトウェアリポジトリ１４、デバイス情報１５、およびデータベース１６を備える。指示部１１は、測定データを取得するために必要な各種の指示を出力する機能要素である。指示部１１は、サーバ１０のオペレータにより入力された指示を受け付けてもよいし、サーバ１０内の他の機能要素で生成された指示を受け付けてもよい。配信部１２は、仮想ゲートウェイ２０にインストールされるソフトウェアを管理する機能要素である。センサ管理部１３は、センサ８０ａに向けて各種の指示信号を出力する機能要素である。ソフトウェアリポジトリ１４は、仮想ゲートウェイ２０内のソフトウェアの変更に必要な情報を記憶する機能要素である。デバイス情報１５は、サーバ１０と通信する可能性がある装置に関する情報、より具体的には、仮想ゲートウェイ２０、仮想デバイス５０、物理デバイス８０、およびセンサ８０ａに関する情報であり、所定のメモリに記憶される。デバイス情報１５は、仮想ゲートウェイ２０、仮想デバイス５０、物理デバイス８０、またはセンサ８０ａが追加または削除される度に管理者により更新される。データベース１６は、各センサ８０ａから送られてきた測定データを記憶する装置である。データを記憶する要素であるソフトウェアリポジトリ１４、デバイス情報１５、およびデータベース１６は、サーバ１０とは異なるコンピュータまたはコンピュータシステム上に構築されてもよい。
【００３０】
本実施形態では、仮想ゲートウェイ２０はソフトウェア管理部２１、センサ制御部２２、および通信処理部２３を備える。ソフトウェア管理部２１は、仮想ゲートウェイ２０がセンサ８０ａを制御するために用いるソフトウェアを管理する機能要素である。このソフトウェアによりセンサ制御部２２が機能する。センサ制御部２２は、センサ８０ａに対する接続および切断と、センサ８０ａの制御と、測定データの処理とを実行する機能要素である。通信処理部２３は、通信ネットワーク４０を介して仮想デバイス５０のセンサ８０ａと通信する機能要素である。
【００３１】
センサ制御部２２を実現するためのソフトウェアは、例えばセンサ８０ａの種類毎に用意され得る。したがって、一つの仮想ゲートウェイ２０は、第１センサを制御可能な第１制御ソフトウェアと、第１センサとは異なる種類の第２センサを制御可能な第２制御ソフトウェアとを有し得る。もちろん、仮想ゲートウェイ２０は、３種類以上のセンサを制御するために３種類以上のソフトウェアを有してもよい。
【００３２】
中継部５１とセンサ８０ａとの間の通信方法は何ら限定されない。中継部５１とセンサ８０ａとは無線接続または有線接続によりデータを送受信することができる。例えば、そのデータ通信はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）、イーサネット（登録商標）、移動体通信網などの任意の手段、方式、またはプロトコルを用いて実現されてもよい。あるいは、そのデータ通信は、複数の手段、方式、またはプロトコルの任意の組合せにより実現されてもよい。中継部５１は、センサ８０ａから受信した測定データを仮想ゲートウェイ２０に転送する。中継部５１はこの測定データに対して特別な処理を実行せず、その処理は仮想ゲートウェイ２０またはサーバ１０で実行される。
【００３３】
図４は、仮想ゲートウェイ２０のソフトウェア管理の一例を示すシーケンス図である。この処理は、センサ管理システム１の動作の一例であると共に、本実施形態に係るセンサ管理方法の一例でもある。
【００３４】
ステップＳ１１では、仮想ゲートウェイ２０のソフトウェア管理部２１がソフトウェアの変更についてサーバ１０に問い合わせる。このソフトウェアは、センサ８０ａを制御するために仮想ゲートウェイ２０にインストールされるアプリケーションプログラムであり、上記のプログラムＰに対応する。ソフトウェア管理部２１は予め定められた形式の問合せ信号をサーバ１０に送信することでこの問合せを実行する。
【００３５】
ステップＳ１２では、サーバ１０の配信部１２がその問合せに応答して、ソフトウェアリポジトリ１４を参照して、仮想ゲートウェイ２０内のソフトウェアを変更すべきか否かを判定する。「ソフトウェアの変更」とは、ソフトウェアの追加、更新、および削除を含む概念である。ソフトウェアの追加とは、未だ仮想ゲートウェイ２０にインストールされていない新たなソフトウェアをインストールすることをいう。ソフトウェアの更新とは、既に仮想ゲートウェイ２０にインストールされているソフトウェアの更新版をインストールすることをいう。ここで、ソフトウェアの更新版とは、例えば、機能の拡張またはバグの修正を含む最新版であり得る。ソフトウェアの削除とは、既に仮想ゲートウェイ２０にインストールされているソフトウェアをアンインストールすることをいう。配信部１２は仮想ゲートウェイ２０の現在のインストール状況と、その仮想ゲートウェイ２０に適用されるべきソフトウェアのリストとを比較することで、ソフトウェアの変更の要否を判定する。
【００３６】
ステップＳ１３では、配信部１２がその判定結果を示す情報を問合せ結果として仮想ゲートウェイ２０に送信する。
【００３７】
ステップＳ１４では、ソフトウェア管理部２１がその問合せ結果に基づいてソフトウェアを変更する。具体的には、ソフトウェア管理部２１はソフトウェアの追加、更新、および削除のうちの少なくとも一つを実行する。ソフトウェアを追加または更新する場合には、ステップＳ１４ａにおいて、ソフトウェア管理部２１はソフトウェアを取得するためのインストール要求をサーバ１０に送信する。ステップＳ１４ｂでは、配信部１２がその要求に応答してソフトウェアを仮想ゲートウェイ２０に送信する。ソフトウェアを追加する場合には、ソフトウェア管理部２１はサーバ１０から受信したソフトウェアをインストールする。ソフトウェアを更新する場合には、ソフトウェア管理部２１は、必要であれば現在のソフトウェアをアンインストールした上で、サーバ１０から受信した新バージョンのソフトウェアをインストールする。ソフトウェアを削除する場合には、ソフトウェア管理部２１は現在のソフトウェアをアンインストールする。
【００３８】
図４に示す処理は繰り返して、例えば定期的に、実行され得る。これにより、仮想ゲートウェイ２０内のソフトウェアが最新の状態に維持される。
【００３９】
図４の例では仮想ゲートウェイ２０からの問合せ信号を契機としてソフトウェアが変更されるが、この問合せ信号を用いることなく、サーバ１０の配信部１２がプッシュ形式で仮想ゲートウェイ２０にソフトウェアの変更を指示してもよい。例えば、配信部１２は変更されたデバイス情報１５を参照して、ソフトウェアの変更が必要な仮想ゲートウェイ２０を特定し、特定された仮想ゲートウェイ２０にソフトウェアの変更を指示してもよい。
【００４０】
図５はセンサ８０ａとの接続の一例を示すシーケンス図である。この処理も、センサ管理システム１の動作の一例であると共に、本実施形態に係るセンサ管理方法の一例でもある。
【００４１】
ステップＳ２１では、サーバ１０のセンサ管理部１３が接続要求を仮想ゲートウェイ２０に送信する。接続要求は、サーバ１０がセンサ８０ａと接続するためのデータ信号である。
【００４２】
ステップＳ２２では、仮想ゲートウェイ２０のセンサ制御部２２が通信処理部２３を介して接続要求を仮想デバイス５０に送信する。
【００４３】
ステップＳ２３では、仮想デバイス５０の中継部５１が、接続要求で指定されたセンサ８０ａと接続する。
【００４４】
ステップＳ２４では、中継部５１がそのセンサ８０ａのセンサＩＤを取得する。センサＩＤは、センサを一意に特定する識別情報である。
【００４５】
ステップＳ２５では、中継部５１が接続要求に対する応答を仮想ゲートウェイ２０に送信する。この応答は、センサＩＤを含むデータ信号であり、センサ８０ａに関連する他のデータ項目を更に含んでもよい。仮想ゲートウェイ２０では通信処理部２３がその応答を受信する。
【００４６】
ステップＳ２６では、仮想ゲートウェイ２０のセンサ制御部２２が、そのセンサＩＤに基づいて、センサ８０ａが許可されたものか否かを判定する。例えば、センサ制御部２２はホワイトリストまたはブラックリストを予め保持しており、そのリストとセンサＩＤとを照合することで、センサ８０ａが許可されたものであるか否かを判定してもよい。あるいは、ステップＳ２１で、接続しようとするセンサ８０ａのセンサＩＤを含む接続要求をサーバ１０から受信することを前提として、センサ制御部２２は、中継部５１から受信した応答のセンサＩＤと接続要求のセンサＩＤとを照合することで、センサ８０ａが許可されたものであるか否かを判定してもよい。
【００４７】
ステップＳ２７では、センサ制御部２２がその判定結果を含む応答をサーバ１０に送信する。サーバ１０ではセンサ管理部１３がその応答を処理する。センサ８０ａが許可された場合には、センサ管理部１３はサーバ１０とセンサ８０ａとの間の接続を確立する。センサ８０ａが許可されない場合には、センサ管理部１３はセンサ８０ａとの接続をキャンセルする。
【００４８】
サーバ１０とセンサ８０ａとが仮想ゲートウェイ２０および中継部５１を介して接続された場合には、ステップＳ２８において、サーバ１０とセンサ８０ａとの間でデータ通信が実行される。例えば、サーバ１０のセンサ管理部１３はセンサ８０ａを制御するための制御信号をセンサ８０ａに送信する。一方、センサ８０ａは測定を実行して測定データをサーバ１０に送信する。これらの信号およびデータは仮想ゲートウェイ２０のセンサ制御部２２と中継部５１とを経由する。
【００４９】
図５に示す処理は、個々のセンサ８０ａについて実行され得る。また、その処理は、一つのセンサ８０ａに対して繰り返し実行され得る。
【００５０】
図６は、測定データの処理の一例を示すシーケンス図である。この図に示す処理は、ステップＳ２８の少なくとも一部に相当する。この処理も、センサ管理システム１の動作の一例であると共に、本実施形態に係るセンサ管理方法の一例でもある。
【００５１】
ステップＳ３１では、通信処理部２３がセンサ８０ａから測定データを受信する。センサ８０ａはサーバ１０からの指示に応答して測定データを送信してもよいし、サーバ１０から指示されることなく測定データを送信してもよい。測定データはセンサＩＤを少なくとも含み、測定値をさらに含んでもよい。測定データの構成は何ら限定されず、例えば、測定データは他のデータ項目を含んでもよい。いずれにしても、通信処理部２３は、センサ８０ａから送られてきた測定データを受信する。
【００５２】
ステップＳ３２では、センサ制御部２２が測定データを処理するソフトウェアを決定する。ソフトウェアの決定方法は限定されず、センサ制御部２２は任意の手法でそのソフトウェアを決定してよい。例えば、センサ制御部２２は測定データのフォーマット、測定データのファイルの拡張子、または測定データに含まれるデータ項目に基づいてソフトウェアを決定してもよい。例えば、センサ制御部２２は、測定データが第１センサから送られてきた場合には第１制御ソフトウェアを選択し、測定データが第２センサから送られてきた場合には第２制御ソフトウェアを選択する。
【００５３】
ステップＳ３３では、センサ制御部２２が、決定したソフトウェアで測定データを処理する。この処理方法は限定されず、センサ制御部２２は測定データに対して任意の処理を実行してよい。例えば、センサ制御部２２は測定データをサーバ１０に送るか否かを判定し、特定の条件が満たされた場合にのみその測定データをサーバ１０に送信してもよい。あるいは、センサ制御部２２は測定データに対して任意の加工を施した上で、加工後の測定データをサーバ１０に送信してもよい。サーバ１０ではセンサ管理部１３が測定データをデータベース１６に格納し、これにより、ユーザはその測定データに基づく情報を得ることができる。
【００５４】
図６に示す処理は、或る一つのセンサ８０ａとの一回の接続中に一回だけ実行されてもよいし複数回実行されてもよい。
【００５５】
［第２実施形態］
上述したように、センサ管理システム１と接続する仮想デバイス５０の構成は限定されない。第２実施形態では、仮想デバイス５０の一つの具体例を仮想デバイス５０Ａとして示す。図７は第２実施形態に係るセンサ管理システム１の機能構成の一例を示す図である。仮想デバイス５０Ａは、中継部５１の役割を果たすユーザ端末５１Ａを含む。ユーザ端末５１Ａは、センサ管理システム１を利用するユーザが操作するコンピュータである。ユーザ端末５１Ａとして用いられるコンピュータの種類は限定されない。例えば、ユーザ端末５１Ａは高機能携帯電話機（すなわち、スマートフォン）、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレット、ラップトップなどの携帯端末でもよい。一つのユーザ端末５１Ａは任意の個数のセンサ８０ａと接続してもよく、また、任意の数の種類のセンサ８０ａと接続してもよい。また、一つのユーザ端末５１Ａに接続されるセンサ８０ａは、必要に応じて別のセンサ８０ａまたは別の種類のセンサ８０ａに置き換えられてもよい。
【００５６】
ユーザ端末５１Ａは、中継機能を実行するためのクライアントソフトウェアがインストールされることで中継部５１として機能する。ユーザ端末５１Ａも図２に示すようなハードウェア構成、すなわち、プロセッサ、主記憶部、補助記憶部、通信インタフェース、入力装置、および出力装置を含む構成を有する。中継部５１の機能は、プロセッサまたは主記憶部にそのクライアントソフトウェアを読み込ませて実行させることで実現される。プロセッサはクライアントソフトウェアに従って通信インタフェースを動作させ、主記憶部または補助記憶部におけるデータの読み出しおよび書き込みを行う。この処理によりユーザ端末５１Ａが中継部５１として機能する。そのクライアントソフトウェアは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリなどの有形の記録媒体に固定的に記録された上で提供されてもよい。あるいは、そのクライアントソフトウェアは、搬送波に重畳されたデータ信号として通信ネットワークを介して提供されてもよい。
【００５７】
ユーザ端末５１Ａはセンサ８０ａと仮想ゲートウェイ２０との間で伝送されるデータを中継すれば十分である。したがって、ユーザ端末５１Ａにインストールされるクライアントソフトウェアの仕様を、接続し得るすべての種類のセンサ８０ａに共通のものにすることができる。これは、特定のセンサ８０ａに専用のクライアントソフトウェアを開発して、該専用のソフトウェアをユーザ端末５１Ａにインストールする必要が無いことを意味する。複数種類のセンサ８０ａに共通のクライアントソフトウェアを採用することで、センサ８０ａの種類の増加および変更を吸収して、様々な測定の要求に素早く対応することが可能になる。
【００５８】
ユーザ端末５１Ａと個々のセンサ８０ａとの通信接続の方法は限定されない。ユーザ端末５１Ａはセンサ８０ａと無線接続または有線接続によりデータを送受信することができる。例えば、両者間の通信はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）、イーサネット（登録商標）などの任意の手段、方式、またはプロトコルを用いて実現されてもよい。あるいは、両者間の通信は、複数の手段、方式、またはプロトコルの任意の組合せにより実現されてもよい。
【００５９】
ユーザ端末５１Ａと仮想ゲートウェイ２０との通信接続の方法も限定されない。ユーザ端末５１Ａは有線ネットワークおよび無線ネットワークの少なくとも一方を用いて仮想ゲートウェイ２０とデータを送受信することができる。ユーザ端末５１Ａと仮想ゲートウェイ２０とを接続する通信ネットワーク４０は、インターネットまたはイントラネットを用いて実現されてもよい。また、通信ネットワーク４０は、イーサネット（登録商標）、移動体通信網などの任意の手段、方式、またはプロトコルを用いて実現されてもよい。移動体通信網の仕組みは限定されず、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、第３世代移動通信システム（３Ｇ）などの任意の規格が用いられてよい。
【００６０】
ユーザ端末５１Ａとして例示した携帯端末は可搬性に優れる。しかしその一方で、携帯端末は、プロセッサ、メモリ、バッテリなどのハードウェア資源の制約を受けるので、処理能力が制限される。本実施形態では、仮想ゲートウェイ２０がセンサ８０ａを実質的に制御し、ユーザ端末５１Ａは単に測定データを中継すれば足りる。したがって、携帯端末が用いられた場合にも、携帯端末のハードウェア資源の使用量を低く抑えることができる。この有利な点は、可搬のセンサ８０ａから得られる測定データをより簡単に処理することにつながる。
【００６１】
［第３実施形態］
第３実施形態では、仮想デバイス５０の別の具体例を仮想デバイス５０Ｂとして示す。図８は第３実施形態に係るセンサ管理システム１の機能構成の一例を示す図である。本実施形態では、仮想デバイス５０Ｂは、移動体通信事業者（ＭＮＯ）または仮想移動体通信事業者（ＭＶＭＯ）により運営される移動体通信網５５および通信ネットワーク４０を介して仮想ゲートウェイ２０と接続する。移動体通信網５５の仕組みは限定されず、例えば、ＬＴＥ、３Ｇなどの任意の規格が用いられてよい。本実施形態では、物理デバイス８０はセンサ８０ａおよび中継部５１を備える。中継部５１は例えばＳＩＭカードで構成されてもよい。物理デバイス８０が中継部５１を備える場合には、物理デバイス８０そのものが仮想デバイス５０Ｂであるということができる。一つの物理デバイス８０に備えられるセンサ８０ａは、必要に応じて別のセンサ８０ａまたは別の種類のセンサ８０ａに置き換えられてもよい。
【００６２】
中継部５１は、センサ８０ａと仮想ゲートウェイ２０との間で伝送されるデータを中継すれば十分である。この中継処理は複数種類のセンサ８０ａに共通の処理であり、中継部５１はセンサ８０ａの種類に応じた特殊な処理を実行する必要が無い。したがって、特定のセンサ８０ａのための専用のソフトウェアを物理デバイス８０にインストールする必要がない。第２実施形態と同様に第３実施形態でも、センサ８０ａの種類の増加および変更を吸収して、様々な測定の要求に素早く対応することが可能になる。
【００６３】
上述したように、センサ管理システム１は複数種類の仮想デバイス５０を備えてもよく、したがって、仮想デバイス５０Ａ，５０Ｂの双方を備えてもよい。仮想デバイス５０の具体的な構成にかかわらず、第１実施形態で説明した各種の処理（図４〜図６を参照）が実行される。
【００６４】
［第４実施形態］
図９および図１０を参照しながら、第４実施形態に係るセンサ管理システム２について説明する。図９はセンサ管理システム２の全体構成を示す図である。図１０はセンサ管理システム２の機能構成を示す図である。センサ管理システム２は、第１〜第３実施形態に係るセンサ管理システム１に物理ゲートウェイ６０を追加した構成に対応する。
【００６５】
物理ゲートウェイ６０は、サーバ１０と少なくとも一つのセンサ８０ａとの間を仲介するための各種機能を実行するコンピュータである。物理ゲートウェイ６０は、各センサ８０ａとサーバ１０との間で伝送されるデータまたは信号を中継する機能だけでなく、各センサ８０ａを制御する機能と、各センサ８０ａから送られてきた測定データを処理する機能とを有する。例えば、物理ゲートウェイ６０はセンサ８０ａから受信した測定データのうち必要なもののみをサーバ１０に送信してもよい。すなわち、物理ゲートウェイ６０は仮想ゲートウェイ２０と同様の機能を実行する。
【００６６】
物理ゲートウェイ６０と仮想ゲートウェイ２０との違いの一つは設置場所である。仮想ゲートウェイ２０はネットワーク側に位置する。すなわち、仮想ゲートウェイ２０は、通信ネットワーク４０を挟んでセンサ８０ａおよび現場９０の反対側に位置する。一方、物理ゲートウェイ６０は現場９０に位置する。したがって、物理ゲートウェイ６０は、通信ネットワーク４０を挟んで仮想ゲートウェイ２０およびサーバ１０の反対側に位置する。これは、物理ゲートウェイ６０が、仮想ゲートウェイ２０と比べて、よりセンサ８０ａに近い場所に設けられることを意味し得る。すなわち、物理ゲートウェイ６０はセンサ８０ａの近傍に設けられ得る。典型的には、物理ゲートウェイ６０は据置型の装置であり、現場９０に設けられた電源から供給される電力で稼働する。見方を変えると、仮想ゲートウェイ２０は、物理ゲートウェイ６０の機能をネットワーク側またはクラウド側に移すための手段であるということができる。
【００６７】
物理ゲートウェイ６０は実体を伴う装置なので、コンピュータ上に仮想的に構築される仮想ゲートウェイ２０とはこの点でも異なるということができる。
【００６８】
物理ゲートウェイ６０は通信ネットワーク４０を介してサーバ１０と接続する。さらに、物理ゲートウェイ６０は少なくとも一つのセンサ８０ａと接続する。物理ゲートウェイ６０と個々のセンサ８０ａとの間の通信方法は限定されない。物理ゲートウェイ６０はセンサ８０ａと無線接続または有線接続によりデータを送受信することができる。例えば、そのデータ通信はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）、イーサネット（登録商標）などの任意の手段、方式、またはプロトコルを用いて実現されてもよい。あるいは、そのデータ通信は、複数の手段、方式、またはプロトコルの任意の組合せにより実現されてもよい。
【００６９】
本実施形態では、物理ゲートウェイ６０はソフトウェア管理部６１、センサ制御部６２、および通信処理部６３を備える。ソフトウェア管理部６１は、物理ゲートウェイ６０がセンサ８０ａを制御するために用いるソフトウェアを管理する機能要素である。このソフトウェアによりセンサ制御部６２が機能する。センサ制御部６２は、センサ８０ａに対する接続および切断と、センサ８０ａの制御と、測定データの処理とを実行する機能要素である。通信処理部６３はセンサ８０ａと通信する機能要素である。通信処理部６３はセンサ８０ａと直接的に接続する。
【００７０】
センサ制御部６２を実現するためのソフトウェアは、例えばセンサ８０ａの種類毎に用意され得る。したがって、一つの物理ゲートウェイ６０は、第１センサを制御可能な第１制御ソフトウェアと、第１センサとは異なる種類の第２センサを制御可能な第２制御ソフトウェアとを有し得る。もちろん、物理ゲートウェイ６０は、３種類以上のセンサを制御するために３種類以上のソフトウェアを有してもよい。このように、物理ゲートウェイ６０も仮想ゲートウェイ２０と同様に複数種類のセンサ８０ａを制御し得る。
【００７１】
物理ゲートウェイ６０は仮想ゲートウェイ２０と同様の処理を実行する。具体的には、物理ゲートウェイ６０は第１実施形態と同様に、図４に示すソフトウェアの管理と、図５に示すセンサ８０ａとの接続と、図６に示す測定データの処理とを実行することができる。
【００７２】
物理ゲートウェイ６０とセンサ８０ａとのデータ通信は、物理デバイス８０によって提供される通信方法で実行される。これに対して、仮想ゲートウェイ２０と仮想デバイス５０の中継部５１とのデータ通信は、物理デバイス８０によって提供される通信方法に何ら影響されない。中継部５１と物理デバイス８０とのデータ通信は、物理デバイス８０によって提供される通信方法で実行される。仮想ゲートウェイ２０は、物理デバイス８０に依存しない通信機能によって動作環境の違いを吸収する。すなわち、仮想ゲートウェイ２０と物理ゲートウェイ６０とでは通信処理部の処理が異なる。仮想ゲートウェイ２０の通信処理部２３を実現するための第１通信ソフトウェアは、物理ゲートウェイ６０の通信処理部６３を実現するための第２通信ソフトウェアと異なる。
【００７３】
仮想ゲートウェイ２０と物理ゲートウェイ６０との間で、ソフトウェア管理部２１，６１およびセンサ制御部２２，６２は同じソフトウェアを用いて実現することができる。上述したように、仮想ゲートウェイ２０と物理ゲートウェイ６０とでは通信処理部２３，６３の構成が異なる。
【００７４】
サーバ１０は、仮想ゲートウェイ２０および物理ゲートウェイ６０のそれぞれと通信接続する。サーバ１０は、仮想ゲートウェイ２０と物理ゲートウェイ６０とを区別する必要なく、仮想ゲートウェイ２０のセンサ制御部２２と物理ゲートウェイ６０のセンサ制御部６２との双方に対して同様の方法でセンサ制御を要求することができる。この仕組みにより、一つのサーバ１０の下で、仮想ゲートウェイ２０を用いる方式と物理ゲートウェイ６０を用いる方式とが統合される。
【００７５】
或る現場９０に対して仮想ゲートウェイ２０と物理ゲートウェイ６０とのどちらを用いるかは、センサ８０ａの特性または現場９０の特性に応じて選択することができる。センサ８０ａおよび現場９０の特性の例として、センサ８０ａの種類、および現場９０の地理的状況が挙げられるが、該特性はこれらに限定されない。例えば、動画を含む測定データのような大容量の測定データを送信する場合には、仮想デバイス５０の処理負荷が大きくなる。したがって、物理ゲートウェイ６０が測定データを圧縮または間引きして、処理後の測定データをサーバ１０に送信した方が有利かもしれない。一方、現場９０が広大であったり、多くの現場９０で測定する必要があったりする場合には、測定の機動性を高めるために、仮想ゲートウェイ２０および仮想デバイス５０を用いた方が有利かもしれない。
【００７６】
中継部５１が携帯端末などのユーザ端末である場合には、プロセッサ、メモリなどのようなハードウェア資源が限られ、したがって、仮想デバイス５０の処理能力が制限される。しかし、中継部５１は測定データの中継を実行すれば十分なので、限られたハードウェア資源でもその処理を実行できる。測定データの実質的な処理は、ネットワーク側にあり且つ十分なハードウェア資源を有し得る仮想ゲートウェイ２０で実行可能である。仮想ゲートウェイ２０は複数のセンサ８０ａから送られてくる測定データを処理するために十分な処理能力を有し得る。
【００７７】
中継部５１は測定データの中継を実行すれば十分であり、一般にこの機能はセンサ８０ａの種類に大きく依存しない。したがって、中継部５１は、複数種類のセンサ８０ａに共通のソフトウェアを用いて実現できる。同じソフトウェアを複数のユーザ端末または複数の移動体通信網に適用することで複数の仮想デバイス５０を構築できる。したがって、センサ管理システム２の運用コストを低減することができる。
【００７８】
一方、物理ゲートウェイ６０は現場９０に設置され、可搬性が求められないので、ハードウェア資源の制限を特に考慮することなく物理ゲートウェイ６０を構築することができる。したがって、物理ゲートウェイ６０は、測定データの中継だけでなく、測定データの間引きなどの処理を実行することもできる。
【００７９】
サーバ１０から見ると、仮想ゲートウェイ２０および物理ゲートウェイ６０の機能は共通するので、サーバ１０はこれら２種類のゲートウェイの違いを考慮する必要が無いか、またはほとんど考慮する必要が無い。したがって、サーバ１０は仮想ゲートウェイ２０および物理ゲートウェイ６０の双方に対して同様の制御を実行することができる。
【００８０】
図１１はセンサ管理システム２の機能構成の別の例を示す。この図に示すように、仮想デバイス５０は物理ゲートウェイ６０と接続されてもよい。すなわち、仮想デバイス５０は仮想ゲートウェイ２０および物理ゲートウェイ６０のいずれにも接続し得る。仮想デバイス５０を仮想ゲートウェイ２０および物理ゲートウェイ６０のどちらに接続するかは、センサ８０ａの特性または現場９０の特性に応じて選択することができる。
【００８１】
［第５実施形態］
第５実施形態は、本開示に係るセンサ管理システムをヘルスケアに適用した例である。第５実施形態に係るヘルスケアシステム３は、患者２０１の健康に関する情報を医師２０２に提供するクラウドサービスを実現する。図１２を参照しながらヘルスケアシステム３について説明する。図１２はヘルスケアシステム３の全体構成の一例を示す図である。
【００８２】
ヘルスケアシステム３は、ネットワーク側に位置するクラウド４と、現場の一例である病院９１内のシステムと、現場の別の例である患者２０１の自宅９２内のシステムとを備える。これらのシステムはいずれも、インターネットを含む通信ネットワーク４０を介してクラウド４と接続する。本実施形態に係るセンサ管理システムは、クラウド４の少なくとも一部を構成し、サーバ１０および仮想ゲートウェイ２０を備える。
【００８３】
病院９１内では、医師２０２は心電計８１および血圧計８２を用いて患者２０１の健康状態を測定し、医師端末１１０を用いて、測定に基づく診断を行うことができる。センサまたは物理デバイスの例である心電計８１および血圧計８２は、病院９１に設置された物理ゲートウェイ６０とＵＳＢケーブル、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの通信手段により接続し、サーバ１０に測定データを送信することができる。医師端末１１０も通信ネットワーク４０を介してサーバ１０と接続する。
【００８４】
自宅９２では、患者２０１は病院から借用したホルター心電計８３を、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの通信手段により自分のスマートフォン５０Ｃに接続する。ホルター心電計８３もセンサまたは物理デバイスの例である。スマートフォン５０Ｃは通信ネットワーク４０を介して仮想ゲートウェイ２０と接続する。ホルター心電計８３およびスマートフォン５０Ｃは仮想デバイス５０を構成し、スマートフォン５０Ｃは中継部５１として機能する。クラウド４では仮想ゲートウェイ２０はサーバ１０と接続する。
【００８５】
病院９１では、医師２０２は患者２０１を安静状態にした上で心電計８１または血圧計８２を用いて患者２０１の心臓の状態を測定する。これらのセンサで得られた測定データは物理ゲートウェイ６０を介してサーバ１０に送信される。サーバ１０はその測定データをデータベース１６に格納する。医師端末１１０はその測定データに基づく解析結果をクラウド４から任意のタイミングで、例えばリアルタイムに、受信および表示することができ、医師２０２はその解析結果を確認しながら患者２０１を診断することができる。
【００８６】
患者２０１の心臓の状態が普段の生活でどうであるかを確認するために、医師２０２はホルター心電計８１を患者２０１に貸与し、患者２０１に日常生活の中での心臓の状態を測定してもらう。例えば、患者２０１は運動時および就寝時にホルター心電計８１を用いる。患者２０１はホルター心電計８１の測定データをクラウド４に送るためのクライアントソフトウェアを自分のスマートフォン５０Ｃにインストールする。このクライアントソフトウェアは複数種類のセンサに共通のものであるので、このクライアントソフトウェアを１回インストールすれば、患者２０１はホルター心電計８１以外のセンサもスマートフォン５０Ｃと接続することができる。したがって、患者２０１は、機器毎に専用のクライアントソフトウェアをインストールする必要が無い。
【００８７】
ホルター心電計８１で得られた測定データは、スマートフォン５０Ｃおよび通信ネットワーク４０を経由して仮想ゲートウェイ２０に送信される。仮想ゲートウェイ２０はその測定データを処理してサーバ１０に送信する。サーバ１０はその処理された測定データをデータベース１６に格納する。医師端末１１０はホルター心電計８１で得られた測定データに基づく解析結果もクラウド４から任意のタイミングで、例えばリアルタイムに、受信および表示することができ、医師２０２はその解析結果を確認しながら患者２０１を診断することができる。クラウド４は、病院９１内で得られた測定データと患者２０１の自宅９２内で得られた測定データとの双方に基づく解析結果も、医師端末１１０に送信することができる。医師２０２はその解析結果も診断に利用することができる。
【００８８】
仮想ゲートウェイ２０が無かった従来のヘルスケアシステムでは、患者はホルダー心電計の測定データを自宅から送信することができず、再度受診した際にホルダー心電計を病院に持って行って測定データを回収してもらう必要があった。病院は回収した測定データを解析するためにある程度の時間を、例えば１週間を要するので、患者は解析結果を聞くために再度受診する必要があった。これに対して、本実施形態では、ホルター心電計８１の測定データはリアルタイムにまたは少しの時間の後にクラウド４に送信されて解析され得る。したがって、患者２０１が次に受診する際に医師２０２は解析結果を患者に示すことができる。この結果、患者２０１の通院の負担および精神的な負担を大幅に軽減することができる。また、医師２０２は患者２０１の健康状態を早いタイミングで知ることができ、緊急の診断または治療が必要と考えられる場合に、すぐに患者に知らせることもできる。例えば、医師２０２は患者２０１の次回の受診より前にその通知を行うことができる。
【００８９】
［第６実施形態］
第６実施形態は、本開示に係るセンサ管理システムを農業に適用した例である。第６実施形態に係る栽培管理システム５は、果実の生育に関する情報を顧客に提供するクラウドサービスを実現する。図１３を参照しながら栽培管理システム５について説明する。図１３は栽培管理システム５の全体構成の一例を示す図である。
【００９０】
栽培管理システム５は、ネットワーク側に位置するクラウド６と、現場の一例である選果場９３内のシステムと、現場の別の例である農場９４内のシステムとを備える。これらのシステムはいずれも、インターネットを含む通信ネットワーク４０を介してクラウド６と接続する。本実施形態に係るセンサ管理システムは、クラウド６の少なくとも一部を構成し、サーバ１０および仮想ゲートウェイ２０を備える。
【００９１】
選果場９３では、農業従事者２０３は分光器デバイスを備える糖度計８４とフォトダイオード・デバイスを備える照度計８５とを用いる。これらの機器はセンサまたは物理デバイスの例である。選果場９３内には、顧客２０４が操作する顧客端末１２０も存在する。選果場９３内のシステムでは、糖度計８４および照度計８５はいずれも物理ゲートウェイ６０と接続する。物理ゲートウェイ６０とこれらのセンサとの接続方法は限定されず、例えばＵＳＢケーブルまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）でもよい。物理ゲートウェイ６０は通信ネットワーク４０を介してサーバ１０と接続する。顧客端末１２０も通信ネットワーク４０を介してサーバ１０と接続する。
【００９２】
農場９４では、農業従事者２０３は糖度計８４、照度計８５、およびスマートフォン５０Ｃを用いる。農業従事者２０３は糖度計８４および照度計８５のそれぞれをスマートフォン５０ＣとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの通信手段により接続する。スマートフォン５０Ｃは通信ネットワーク４０を介して仮想ゲートウェイ２０と接続する。糖度計８４、照度計８５、およびスマートフォン５０Ｃは仮想デバイス５０を構成し、スマートフォン５０Ｃは中継部５１として機能する。クラウド６では仮想ゲートウェイ２０はサーバ１０と接続する。
【００９３】
選果場９３では、農業従事者２０３は糖度計８４および照度計８５を用いて果実の生育状況を測定する。これらのセンサで得られた測定データは物理ゲートウェイ６０を介してサーバ１０に送信される。サーバ１０はその測定データをデータベース１６に格納する。顧客端末１２０はその測定データに基づく解析結果をクラウド６から任意のタイミングで、例えばリアルタイムに、受信および表示することができる。
【００９４】
農業従事者２０３は糖度計８４および照度計８５の測定データをクラウド６に送るためのクライアントソフトウェアを自分のスマートフォン５０Ｃにインストールする。このクライアントソフトウェアは複数種類のセンサに共通のものであるので、このクライアントソフトウェアを１回インストールすれば、農業従事者２０３は糖度計８４および照度計８５以外のセンサもスマートフォン５０Ｃと接続することができる。したがって、農業従事者２０３は、機器毎に専用のクライアントソフトウェアをインストールする必要が無い。
【００９５】
農場９４内の糖度計８４および照度計８５で得られた測定データは、スマートフォン５０Ｃおよび通信ネットワーク４０を経由して仮想ゲートウェイ２０に送信される。仮想ゲートウェイ２０はその測定データを処理してサーバ１０に送信する。サーバ１０はその処理された測定データをデータベース１６に格納する。顧客端末１２０は農場９４から得られた測定データに基づく解析結果もクラウド６から任意のタイミングで、例えばリアルタイムに、受信および表示することができる。顧客２０４はその解析結果を確認しながら果実を仕入れることができる。クラウド６は選果場９３内で得られた測定データと農場９４内で得られた測定データとの双方に基づく解析結果も顧客端末１２０に送信することができる。顧客２０４はその解析結果も仕入れに利用することができる。また、農場９４内の農業従事者２０３もサーバ１０から解析結果をスマートフォン５０Ｃにダウンロードして、その情報を今後の栽培に活かすことができる。
【００９６】
農場９４は一般に広大であるので、安定した電源および通信回線が必要な物理ゲートウェイ６０を設置して果実の状況を全域にわたって測定するのは困難である。スマートフォン５０Ｃを中継部５１として用いることで、農業従事者２０３は農場９４内を移動しながら糖度計８４および照度計８５で果実の状況を測定することができ、測定データをデータベース１６に蓄積することができる。これに対して、選果場９３内では膨大な量の果実を測定し続ける必要があるので、処理能力が高い物理ゲートウェイ６０が向いている。選果場９３は安定した電源および通信回線を備えるので、物理ゲートウェイ６０を安定して稼働させることができる。このように、本開示に係るセンサ管理システムを用いることで、現場の特性および現場での用途に応じて物理ゲートウェイ６０と仮想ゲートウェイ２０とを使い分けることができる。
【００９７】
［効果］
以上説明したように、本発明の一側面に係る仮想ゲートウェイは、第１現場の第１測定データを提供する第１センサと通信ネットワークを介して接続することが可能な少なくとも一つの通信インタフェースと、第１センサを制御可能な第１制御ソフトウェアを記憶する少なくとも一つのメモリと、第１制御ソフトウェアを実行することで、第１センサから受信された第１測定データを処理する少なくとも一つのプロセッサとを備える。
【００９８】
このような側面においては、センサで得られた測定データが通信ネットワークを介して仮想ゲートウェイに送られてこの仮想ゲートウェイで処理される。この仕組みにより、現場に据置型のゲートウェイを設置することなく、センサで得られる測定データをネットワーク上の仮想ゲートウェイで処理することができる。したがって、センサから得られるデータをより簡単に処理することができる。また、システムの運用コストを低減することも可能になる。
【００９９】
他の側面に係る仮想ゲートウェイでは、第１現場とは異なる場所に設置されてもよい。したがって、現場に据置型のゲートウェイを設置することなく、第１センサで得られる測定データをネットワーク上の仮想ゲートウェイで処理することができる。
【０１００】
他の側面に係る仮想ゲートウェイでは、第１センサが第１現場に位置してもよい。したがって、現場に据置型のゲートウェイを設置することなく、第１センサで得られる測定データをネットワーク上の仮想ゲートウェイで処理することができる。
【０１０１】
他の側面に係る仮想ゲートウェイでは、通信ネットワークがインターネットを含んで構成されてもよい。したがって、現場に据置型のゲートウェイを設置することなく、第１センサで得られる測定データをネットワーク上の仮想ゲートウェイで処理することができる。
【０１０２】
他の側面に係る仮想ゲートウェイでは、第１センサが、通信ネットワークよりも第１センサの側に位置するユーザ端末と接続し、少なくとも一つの通信インタフェースが、第１センサから送信された第１測定データをユーザ端末および通信ネットワークを介して受信してもよい。ユーザ端末が中継機能として機能することで、センサと仮想ゲートウェイとの間のネットワーク構成の柔軟性または汎用性を高めることができる。また、システムの運用コストを低減することも可能になる。
【０１０３】
他の側面に係る仮想ゲートウェイでは、少なくとも一つの通信インタフェースが更に、第１現場または第２現場の第２測定データを提供する第２センサと通信ネットワークを介して接続することが可能であり、第２センサが、第１センサとは異なる種類のセンサであり、少なくとも一つのメモリが更に、第２センサを制御可能な第２制御ソフトウェアを記憶し、少なくとも一つのプロセッサが更に、第２制御ソフトウェアを実行することで、第２センサから受信された第２測定データを処理してもよい。仮想ゲートウェイが複数種類のセンサの違いを吸収するので、他の装置がセンサの種類を考慮して処理を実行する必要が無くなる。その結果、システムの柔軟性または汎用性を高めることができる。また、システムの運用コストを低減することも可能になる。
【０１０４】
他の側面に係る仮想ゲートウェイでは、第１センサおよび第２センサの双方が、通信ネットワークよりも、第１センサおよび第２センサの双方の側に位置するユーザ端末と接続し、ユーザ端末には、第１センサおよび第２センサの双方に共通のクライアントソフトウェアがインストールされ、ユーザ端末が、共通のクライアントソフトウェアを実行することで、第１測定データおよび第２測定データを中継し、少なくとも一つの通信インタフェースが、第１センサから送信された第１測定データと、第２センサから送信された第２測定データとを、ユーザ端末および通信ネットワークを介して受信してもよい。共通のクライアントソフトウェアを用いることで、複数種類のセンサのそれぞれに合わせた専用のクライアントソフトウェアをユーザ端末にインストールする必要が無くなる。また、複数のユーザ端末を同じクライアントソフトウェアで制御することが可能になる。したがって、システムの汎用性を高めることができる。また、システムの運用コストを低減することも可能になる。
【０１０５】
他の側面に係る仮想ゲートウェイでは、第１センサが、ユーザ端末を介することなく通信ネットワークに接続し、少なくとも一つの通信インタフェースが、前第１センサから送信された第１測定データを受信してもよい。したがって、現場に据置型のゲートウェイを設置することなく、且つユーザ端末を用いることなく、第１センサで得られる測定データをネットワーク上の仮想ゲートウェイで処理することができる。また、システムの運用コストを低減することも可能になる。
【０１０６】
本発明の一側面に係るセンサ管理システムは、上記の仮想ゲートウェイと、所定の現場に位置する物理ゲートウェイであって、該所定の現場の測定データを提供する別のセンサと接続する該物理ゲートウェイと、仮想ゲートウェイおよび物理ゲートウェイの双方と接続するサーバとを備え、物理ゲートウェイが、通信ネットワークよりも別のセンサの側に位置し、仮想ゲートウェイおよびサーバが、通信ネットワークを挟んで物理ゲートウェイの反対側に位置する。センサの特性および現場の特性などの様々な要因を考慮して仮想ゲートウェイおよび物理ゲートウェイを使い分けることで、測定データを簡単に且つ効率的に処理することができる。また、システムの運用コストを低減することも可能になる。
【０１０７】
他の側面に係るセンサ管理システムでは、仮想ゲートウェイが、第１通信ソフトウェアにより実現される第１の通信処理部を備え、物理ゲートウェイが、第１通信ソフトウェアとは異なる第２通信ソフトウェアにより実現される第２の通信処理部を備えてもよい。仮想ゲートウェイおよび物理ゲートウェイの間で通信機能を異ならせることで、センサの特性および現場の特性などの様々な要因を考慮して仮想ゲートウェイおよび物理ゲートウェイを使い分けることができる。
【０１０８】
他の側面に係るセンサ管理システムでは、所定の現場が、第１現場とは別の現場であってもよい。センサの特性および現場の特性などの様々な要因を考慮して仮想ゲートウェイおよび物理ゲートウェイを使い分けることで、複数の現場のそれぞれから測定データを簡単に且つ効率的に処理することができる。また、システムの運用コストを低減することも可能になる。
【０１０９】
［変形例］
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【０１１０】
サーバの機能および構成要素は上記実施形態に限定されない。例えば、サーバは仮想ゲートウェイおよび物理ゲートウェイのうちの少なくとも一方のソフトウェア管理を実行しなくてもよい。測定データの処理および格納はサーバの必須の機能ではなく、他のコンピュータまたはコンピュータシステムにより実行されてもよい。
【０１１１】
少なくとも一つのプロセッサにより実行されるセンサ管理方法の処理手順は上記実施形態での例に限定されない。例えば、上述したステップの一部が省略されてもよいし、別の順序で各ステップが実行されてもよい。また、上述したステップのうちの任意の２以上のステップが組み合わされてもよいし、ステップの一部が修正又は削除されてもよい。あるいは、上記の各ステップに加えて他のステップが実行されてもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１，２…センサ管理システム、１０…サーバ、１１…指示部、１２…配信部、１３…センサ管理部、１４…ソフトウェアリポジトリ、１５…デバイス情報、１６…データベース、２０…仮想ゲートウェイ、２１…ソフトウェア管理部、２２…センサ制御部、３０…通信回線、４０…通信ネットワーク、５０，５０Ａ，５０Ｂ…仮想デバイス、５１…中継部、５１Ａ…ユーザ端末（中継部）、６０…物理ゲートウェイ、６１…ソフトウェア管理部、６２…センサ制御部、８０…物理デバイス、８０ａ…センサ、９０…現場、３…ヘルスケアシステム、４…クラウド、８１…心電計（センサ）、８２…血圧計（センサ）、８３…ホルター心電計（センサ）、５…栽培管理システム、６…クラウド、８４…糖度計（センサ）、８５…照度計（センサ）、５０Ｃ…スマートフォン（中継部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年8月26日(2019.8.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2020039030.tif 000017
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2020039030.tif 000018
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
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