(57)【要約】【課題】センサ端末の消費電力を低減しつつ、測定パラメータを確実に変更する。【解決手段】センサシステムであって、データを収集するセンサ端末と、前記センサ端末と無線を介して接続されるデータ収集装置とを備え、前記センサ端末は、受信した測定パラメータに従ってセンサデバイスが測定したセンサデータを、受信した暗号鍵を用いて暗号化し、前記暗号化されたセンサデータを前記データ収集装置に送信し、前記データ収集装置は、前記センサ端末から受信したセンサデータを復号し、センサデータが正常に復号された場合、前記復号されたセンサデータを前記記憶部に格納し、センサデータが正常に復号されなかった場合、前記復号されなかったセンサデータを破棄し、測定パラメータ及び暗号鍵を前記センサ端末に送信する。【選択図】図３
2020021990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを収集するセンサシステムであって、
データを収集するセンサ端末と、
前記センサ端末と無線を介して接続されるデータ収集装置とを備え、
前記センサ端末は、
物理量を測定するセンサデバイスと、
前記センサデバイスが測定したセンサデータを暗号化する制御部と、
前記データ収集装置とデータを送受信する通信部と、を有し、
前記データ収集装置は、
所定の手順で処理を実行する演算部と、
前記演算部に接続された記憶部と、
前記センサ端末とデータを送受信する通信部と、を有し、
前記データ収集装置は、
前記センサ端末に設定される測定パラメータを用いて暗号鍵を生成し、
前記測定パラメータ及び生成した暗号鍵を前記センサ端末に送信し、
前記センサ端末は、
受信した測定パラメータに従って前記センサデバイスが測定したセンサデータを、受信した暗号鍵を用いて暗号化し、
前記暗号化されたセンサデータを前記データ収集装置に送信し、
前記データ収集装置は、
前記センサ端末から受信したセンサデータを復号し、
センサデータが正常に復号された場合、前記復号されたセンサデータを前記記憶部に格納し、
センサデータが正常に復号されなかった場合、前記復号されなかったセンサデータを破棄し、測定パラメータ及び暗号鍵を前記センサ端末に送信することを特徴とするセンサシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサシステムであって、
前記センサ端末は、
前記センサデバイスが測定したセンサデータを増幅する増幅回路を有し、
前記データ収集装置から送信された測定パラメータに従って、前記増幅回路の動作を制御することを特徴とするセンサシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のセンサシステムであって、
前記センサ端末は、環境発電を用いた電源を有することを特徴とするセンサシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のセンサシステムであって、
前記データ収集装置は、ハッシュ関数を用いて前記暗号鍵を生成することを特徴とするセンサシステム。
【請求項５】
データを収集するセンサ端末と無線を介して接続されるデータ収集装置であって、
所定の手順で処理を実行する演算部と、
前記演算部に接続された記憶部と、
前記センサ端末とデータを送受信する通信部と、を有し
前記センサ端末に設定される測定パラメータを用いて暗号鍵を生成し、
前記測定パラメータ及び生成した暗号鍵を前記センサ端末に送信し、
前記センサ端末が前記暗号鍵を用いて暗号化したセンサデータを復号し、
センサデータが正常に復号された場合、前記復号されたセンサデータを前記記憶部に格納し、
センサデータが正常に復号されなかった場合、前記復号されなかったセンサデータを破棄し、測定パラメータ及び暗号鍵を前記センサ端末に送信することを特徴とするデータ収集装置。
【請求項６】
請求項５に記載のデータ収集装置であって、
前記センサ端末は、測定したセンサデータを増幅する増幅回路を有し、
前記データ収集装置は、前記増幅回路の動作を制御するための測定パラメータを送信することを特徴とするデータ収集装置。
【請求項７】
請求項５に記載のデータ収集装置であって、
ハッシュ関数を用いて前記暗号鍵を生成することを特徴とするデータ収集装置。
【請求項８】
センサシステムがデータを収集するデータ収集方法であって、
前記センサシステムは、データを収集するセンサ端末と、前記センサ端末と無線を介して接続されるデータ収集装置とを有し、
前記センサ端末は、物理量を測定するセンサデバイスと、前記センサデバイスが測定したセンサデータを暗号化する制御部と、前記データ収集装置とデータを送受信する通信部と、前記データ収集装置から送信される信号を受信する受信部とを有し、
前記データ収集装置は、所定の手順で処理を実行する演算部と、前記演算部に接続された記憶部と、前記センサ端末とデータを送受信する通信部と、を有し
前記データ収集方法は、
前記データ収集装置が、前記センサ端末に設定される測定パラメータを用いて暗号鍵を生成し、
前記データ収集装置が、前記測定パラメータ及び生成した暗号鍵を前記センサ端末に送信し、
前記センサ端末が、受信した測定パラメータに従ってセンサデバイスが測定したセンサデータを、受信した暗号鍵を用いて暗号化し、
前記センサ端末が、前記暗号化されたセンサデータを前記データ収集装置に送信し、
前記データ収集装置が、前記センサ端末から受信したセンサデータを復号し、
前記データ収集装置が、センサデータが正常に復号された場合、前記復号されたセンサデータを前記記憶部に格納し、
前記データ収集装置が、センサデータが正常に復号されなかった場合、前記復号されなかったセンサデータを破棄し、測定パラメータ及び暗号鍵を前記センサ端末に送信することを特徴とするデータ収集方法。
【請求項９】
請求項８に記載のデータ収集方法であって、
前記データ収集装置は、前記センサデバイスが測定したセンサデータを増幅する増幅回路を有し、
前記データ収集方法は、
前記データ収集装置が、前記データ収集装置から送信された測定パラメータに従って、前記増幅回路の動作を制御することを特徴とするデータ収集方法。
【請求項１０】
請求項８に記載のデータ収集方法であって、
前記データ収集装置は、ハッシュ関数を用いて前記暗号鍵を生成することを特徴とするデータ収集方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、以下の先行技術がある。特許文献１（国際公開２００９／１１９０７９号）には、メモリと、外部端末から無線の起動信号を受信し、受信した前記起動信号により発生する起電力で動作することにより前記外部端末から暗号鍵を受信し、受信した前記暗号鍵をメモリに格納するデータ通信回路と、電力を供給する電源と、前記電源からの電力供給をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切替える絶縁体と、前記電源からの電力供給がＯＮ状態に切替えられた後、前記電源から供給される電力で動作し、前記メモリから前記暗号鍵を読み出し、読み出した前記暗号鍵を用いて計測データを暗号化し、暗号化された計測データを前記メモリに格納するセンサー回路とを具備する可搬型のデータセンサータグが記載されている。このデータセンサータグは、電源に制約のある中で、暗号化を行っている。
【０００３】
また、特許文献２（特開２０１８−１８２０２号公報）には、物理量を電気信号に変換して測定するセンサと、電気信号を増幅する増幅回路と、増幅回路で増幅された信号に基づくデータを無線送信し、外部から無線送信されてくるコマンドを受信する無線通信機と、コマンドに基づいて、増幅回路のパラメータを制御する制御部と、を備える無線センサ端末が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２００９／１１９０７９号
【特許文献２】特開２０１８−１８２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無線センサネットワークシステムでは、センサ端末の消費電力の制約から、頻繁な双方向通信は困難である。また、センサ端末からの片方向通信でも、１回の通信量は１００バイト程度として、通信回数も数分に１回程度に制限することが望まれている。すなわち、無線センサネットワークシステムでは、可能な限り低電力かつ短文で測定データをセンサ端末から収集し、センサ端末の測定パラメータを変更することが求められている。
【０００６】
また、センサ端末は、環境発電による電源を用いることが多く、電源が不安定なことから、正常な電源が供給されているか、つまり、センサ端末が動いているかが不明なことがある。例えば、電池で動作するセンサ端末は、電池切れ後に自発的に再起動するように構成されていない。
【０００７】
また、上位装置からセンサ端末にコマンド（例えば、測定パラメータの更新）を送信して、センサ端末の動作を制御するシステムでは、通信経路が不安定であるため、送信したコマンドに従ってセンサ端末が動作しない場合がある。このため、センサ端末宛に送信したコマンド（測定パラメータ）が保存されているか確認して、送信したコマンド通りにセンサ端末が測定動作をするように、システムの信頼性を向上する必要がある。しかし、データ要求時に測定パラメータを設定したり、測定パラメータを確認する方法があるが、消費電力の制約から、センサ端末と上位装置との間で状態の確認や測定トリガの送信の頻度は低い方が望ましい。
【０００８】
さらに、センサ端末から送信されるセンサデータの傍受によって不正なデータが収集されると、工場の稼動データが漏洩することがある。また、センサ端末の成りすましによって、不正なデータが収集されると、機器の制御へ影響が生じる可能性がある。
【０００９】
前述した特許文献１は、ＲＦタグに関する技術を開示しているものであり、測定パラメータを変更したり、暗号鍵の定期的な変更は考慮されていない。また、特許文献２では、データの暗号化と測定パラメータの設定の確認は考慮されていない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、データを収集するセンサシステムであって、データを収集するセンサ端末と、前記センサ端末と無線を介して接続されるデータ収集装置とを備え、前記センサ端末は、物理量を測定するセンサデバイスと、前記センサデバイスが測定したセンサデータを暗号化する制御部と、前記データ収集装置とデータを送受信する通信部と、を有し、前記データ収集装置は、所定の手順で処理を実行する演算部と、前記演算部に接続された記憶部と、前記センサ端末とデータを送受信する通信部と、を有し、前記データ収集装置は、前記センサ端末に設定される測定パラメータを用いて暗号鍵を生成し、前記測定パラメータ及び生成した暗号鍵を前記センサ端末に送信し、前記センサ端末は、受信した測定パラメータに従って前記センサデバイスが測定したセンサデータを、受信した暗号鍵を用いて暗号化し、前記暗号化されたセンサデータを前記データ収集装置に送信し、前記データ収集装置は、前記センサ端末から受信したセンサデータを復号し、センサデータが正常に復号された場合、前記復号されたセンサデータを前記記憶部に格納し、センサデータが正常に復号されなかった場合、前記復号されなかったセンサデータを破棄し、測定パラメータ及び暗号鍵を前記センサ端末に送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、センサ端末の消費電力を低減しつつ、測定パラメータを確実に変更できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例のセンサシステムの構成例を示す図である。
【図２】本実施例のデータ収集・分析装置の物理的な構成を示すブロック図である。
【図３】本実施例のセンサシステムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本実施例のセンサシステムの構成例を示す図である。
【００１４】
本実施例のセンサシステムは、無線で接続された無線センサ端末１０１とデータ収集・分析装置１０２とを有する。１台のデータ収集・分析装置１０２に対して、複数台の無線センサ端末１０１でセンサシステムを構成できる。以下では簡略化のため、無線センサ端末１０１のうち、１台のみの動作を説明するが、複数台の無線センサ端末１０１が同様の動作を行う。
【００１５】
無線センサ端末１０１は、自立電源システム１を有し、自立電源システム１が発電した電力で測定回路部３を動作させて、センサ機能を実現する端末である。センサ機能は、周囲の各種物理量を測定し、測定した結果を無線でデータ収集・分析装置１０２に送信する機能である。ここで「測定」とは、無線センサ端末１０１が、１度に送信すべきデータを準備する処理の全体である。本実施例では、工場設備に取り付けられた無線センサ端末１０１の振動センサ２が、工場設備の振動を測定する例を説明するが、無線センサ端末１０１は、他の種類のセンサ（温度、明るさ、電流など）を有してもよい。
【００１６】
無線センサ端末１０１は、様々な箇所に設置されることから、電源を供給するための線路の確保が困難なことがある。そこで、自立電源システム１は、無線センサ端末１０１の外部から電力を供給されることなく、測定回路部３に電力を供給できる環境発電を用いている。例えば、自立電源システム１は、光によって発電する太陽電池、振動エネルギーによって発電するピエゾ素子、熱エネルギーによって発電するペルチエ素子、電線からの漏れ磁界によって発電するクランプ発電などの発電素子及び／又は電池などの蓄電素子と、電源制御回路と、整流回路などから構成される。
【００１７】
測定回路部３は、振動センサ２、増幅回路６、アナログデジタル変換回路７、プロセッサ８及び無線通信回路９で構成される。測定回路部３は、振動センサ２の出力信号に整形処理を行った後に、デジタル値へ変換し、そのデジタル値を測定データとして無線でデータ収集・分析装置１０２に送信する。
【００１８】
振動センサ２は、測定対象物の振動を電気信号に変換し、振動の大きさに対応した電圧等を出力する素子であり、圧電型振動センサやＭＥＭＳ加速度センサなど、一般に振動測定用として用いられているセンサ素子を用いることができる。また、振動に伴い発生する音波を測定するマイクロフォンなどでもよい。測定の対象とする振動の帯域は、測定対象により様々であり、適切なセンサが選択して用いられる。本実施例では、１０Ｈｚ〜１００ｋＨｚ程度までの帯域で振動を測定し、振動の大きさに比例した電圧を出力するセンサを用いるとよい。
【００１９】
増幅回路６は、振動センサ２から入力された信号を増幅する回路である。増幅回路６は、プロセッサ８によって制御されて、増幅率、増幅の基準となるオフセット電圧、及びスルーレートの少なくとも一つを変更する機能を有する。また、増幅率、オフセット電圧、及びスルーレートの少なくとも一つが異なる複数の増幅回路をプロセッサ８からの制御によって切り替えてもよい。スルーレートは信号の追従性に関するパラメータであり、増幅回路が取り扱える信号の周波数帯域を規定する。スルーレートを大きくすることによって、広い周波数帯域で信号を検出できるが、消費電力が増えるため、増幅率を下げて全消費電力の増加を抑制するとよい。
【００２０】
アナログデジタル変換回路７は、増幅回路６からの入力信号を、デジタル信号に変換する回路である。必要に応じて、増幅回路６とアナログデジタル変換回路７の間に適切なフィルタ回路を挿入し、アナログ信号のノイズを抑制してもよい。なお、アナログデジタル変換回路７は、プロセッサ８に含めて構成してもよい。アナログデジタル変換回路７のサンプリング周波数は、振動のスペクトル解析が可能な程度に高いとよい。本実施例では、振動センサ２が１００ｋＨｚまで測定可能であることから、１ＭＨｚでサンプリングを行う。
【００２１】
プロセッサ８は、無線通信回路９を通してデータ収集・分析装置１０２に送信する測定データを生成及び出力し、また、データ収集・分析装置１０２から受信した信号に基づいて、振動センサ２及び測定回路部３の各ブロックの動作を制御する。プロセッサ８は、メモリに格納されたプログラムを実行する演算装置であり、データ等の記憶のために図示を省略するメモリを有してもよい。プロセッサ８がプログラムを実行して行う処理の一部を、他の演算装置（例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェア）で実行してもよい。
【００２２】
無線通信回路９は、プロセッサ８からの信号を無線で送信し、データ収集・分析装置１０２から送信された無線信号を受信する回路であり、特に無線周波数や無線方式は様々なものを採用できる。例えば、センサシステムで一般に用いられている無線方式である、Ｗｉ−ＳＵＮ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＷｉＦｉ（登録商標）、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの規格に準拠した無線方式を用いることができる。また、独自のプロトコルで通信してもよい。
【００２３】
データ収集・分析装置１０２は、無線センサ端末１０１が送信する測定データを受信し、受信したデータを保存する機能を有する。さらに、データ収集・分析装置１０２は、保存した測定データを解析し、解析結果に基づいて測定パラメータを決定し、決定された測定パラメータを無線により無線センサ端末１０１に送信する機能を有する。データ収集・分析装置１０２からの測定パラメータの送信は、図３を参照して後述する。
【００２４】
測定パラメータは、プロセッサ８に対するコマンドであり、例えば、無線センサ端末１０１の増幅回路６の設定を指示する情報（例えば、増幅回路６のＯＮ／ＯＦＦ、設定する増幅率やオフセット電圧などのパラメータ）を含んでもよい。
【００２５】
図２は、本実施例のデータ収集・分析装置１０２の物理的な構成を示すブロック図である。
【００２６】
本実施例のデータ収集・分析装置１０２は、プロセッサ（ＣＰＵ）２０１、メモリ２０２、補助記憶装置２０３、通信インターフェース２０４、入力インターフェース２０５及び出力インターフェース２０８を有する計算機によって構成される。
【００２７】
プロセッサ２０１は、メモリ２０２に格納されたプログラムを実行する演算装置である。プロセッサ２０１が、各種プログラムを実行することによって、データ収集・分析装置１０２の各種機能が実現される。なお、プロセッサ２０１がプログラムを実行して行う処理の一部を、他の演算装置（例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit））で実行してもよい。
【００２８】
メモリ２０２は、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ及び揮発性の記憶素子であるＲＡＭを含む。ＲＯＭは、不変のプログラム（例えば、ＢＩＯＳ）などを格納する。ＲＡＭは、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）のような高速かつ揮発性の記憶素子であり、プロセッサ２０１が実行するプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを一時的に格納する。
【００２９】
補助記憶装置２０３は、例えば、磁気記憶装置（ＨＤＤ）、フラッシュメモリ（ＳＳＤ）等の大容量かつ不揮発性の記憶装置である。また、補助記憶装置２０３は、プロセッサ２０１がプログラムの実行時に使用するデータ、及びプロセッサ２０１が実行するプログラムを格納する。すなわち、プログラムは、補助記憶装置２０３から読み出されて、メモリ２０２にロードされて、プロセッサ２０１によって実行されることによって、データ収集・分析装置１０２の各機能を実現する。
【００３０】
通信インターフェース２０４は、所定のプロトコルに従って、他の装置との通信を制御するネットワークインターフェース装置である。すなわち、通信インターフェース２０４は、無線センサ端末１０１と通信する無線通信インターフェースと、他の装置と通信する有線通信インターフェースとを含むとよい。
【００３１】
入力インターフェース２０５は、キーボード２０６やマウス２０７などの入力装置が接続され、オペレータからの入力を受けるインターフェースである。出力インターフェース２０８は、ディスプレイ装置２０９やプリンタ（図示省略）などの出力装置が接続され、プログラムの実行結果をオペレータが視認可能な形式で出力するインターフェースである。なお、データ収集・分析装置１０２にネットワークを介して接続された端末が入力装置及び出力装置を提供してもよい。
【００３２】
プロセッサ２０１が実行するプログラムは、リムーバブルメディア（ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリなど）又はネットワークを介してデータ収集・分析装置１０２に提供され、非一時的記憶媒体である不揮発性の補助記憶装置２０３に格納される。このため、データ収集・分析装置１０２は、リムーバブルメディアからデータを読み込むインターフェースを有するとよい。
【００３３】
データ収集・分析装置１０２は、物理的に一つの計算機上で、又は、論理的又は物理的に構成された複数の計算機上で構成される計算機システムであり、複数の物理的計算機資源上に構築された仮想計算機上で動作してもよい。
【００３４】
データ収集・分析装置１０２は、前述したように、コンピュータに通信インターフェースを加えて構成できるが、専用ハードウェアで構成してもよい。
【００３５】
図３は、本実施例のセンサシステムの動作を示すフローチャートである。以下、図３を参照して、無線センサ端末１０１とデータ収集・分析装置１０２のそれぞれの動作を順に説明する。
【００３６】
データ収集・分析装置１０２は、受信したデータに基づいて測定パラメータを算出する（Ｓ２０１）。
【００３７】
本実施例では、無線センサ端末１０１の測定パラメータは、センサデータによって変更される。例えば、初期状態では未知の信号を測定するため、高精度の検出が必要であり、増幅回路６を高増幅率、低オフセット、高スルーレートに設定して高精度で検出する。このとき、自立電源システム１の供給可能な電力を超えないように、測定及びデータ送信の頻度を低くする（例えば、１時間に１回程度）。
【００３８】
その後、無線センサ端末１０１は、データ収集・分析装置１０２からの指示に従って、振動データの測定に必要な周波数帯域に制限し、初期状態よりもスルーレートを低くするとよい。これによって、消費電流を低減し、余剰の消費電力で、増幅率を増加して、微弱な信号も測定できるようにしたり、測定頻度を高くしてもよい。
【００３９】
前述したものの他に、季節、周辺温度、時刻（昼、夜）、イベント発生時などの詳細なデータを取得したいタイミングなどに測定パラメータを変更するとよい。本実施例のセンサシステムでは、前述したタイミングで測定パラメータを変更し、そのタイミングで暗号鍵が変更されるので、通信の秘匿性を向上でき、セキュリティを向上できる。
【００４０】
次に、データ収集・分析装置１０２は、測定パラメータに基づいて暗号鍵と復号鍵を生成する（Ｓ２０２）。例えば、測定パラメータを引数としたハッシュ関数を用いて計算されたハッシュ値を暗号鍵としてもよい。また、公開鍵暗号方式によって公開鍵と秘密鍵を生成し、公開鍵を無線センサ端末１０１に送信してもよい。
【００４１】
その後、データ収集・分析装置１０２は、予め定められた所定のタイミング（無線センサ端末１０１が無線信号を待ち受けている時間帯）で、生成した暗号鍵と測定パラメータを無線センサ端末１０１に送信する（Ｓ２０３）。
【００４２】
その後、無線センサ端末１０１では、プロセッサ８が受信した測定パラメータによる設定を行い、受信した暗号鍵をメモリに保存する（Ｓ２０４）。
【００４３】
そして、無線センサ端末１０１は、振動センサ２による測定タイミングになるまで待機し（Ｓ２０５）、測定タイミングになるとスリープを解除し（Ｓ２０６）、振動センサ２による測定を行う（Ｓ２０７）。
【００４４】
その後、無線センサ端末１０１は、メモリに格納された暗号鍵を用いて、センサデータを暗号化して、送信データを生成する（Ｓ２０８）。受信側のデータ収集・分析装置１０２で復号時の検証のために、暗号化時のチェックコードを入れておくとよい。チェックコードは、固定値でもよいし、センサデータのチェックサムでもよい。ステップＳ２０８における暗号化は、加算や乗算やＸＯＲ演算など、単純で演算量が少なく、消費電力が小さい方法を採用するとよい。ステップＳ２０８における暗号化は、プロセッサ８がプログラムを実行することによって行ってもよいが、集積回路（例えばマイコン）に内蔵された暗号計算用のハードウェアを使用してもよい。
【００４５】
そして、無線センサ端末１０１は、生成されたデータを送信する（Ｓ２０９）。
【００４６】
データ収集・分析装置１０２は、無線センサ端末１０１から送信されたデータを復号する（Ｓ２１０）。そして、データ収集・分析装置１０２は、データが正しく復号できたかを判定する（Ｓ２１１）、例えば、暗号化時にデータに含められたチェックコードを用いて復号結果が正しいかを判定できる。そして、復号結果が正しければ、測定パラメータが正しく設定されていると判定し、復号したデータをメモリ２０２に保存する（Ｓ２１２）。
【００４７】
一方、チェックコードが正しく復号されていなければ、測定パラメータが正しく設定されていないと判定し、受信したセンサデータをメモリ２０２に保存せず破棄する（Ｓ２１３）。その後、ステップＳ２０１に戻り、測定パラメータを算出し（Ｓ２０１）、暗号鍵と復号鍵を生成し（Ｓ２０２）、暗号鍵と測定パラメータを無線センサ端末１０１に送信する（Ｓ２０３）。なお、ステップＳ２０１の測定パラメータの算出は、必要に応じて行われればよい。例えば、同じ測定パラメータを再設定する場合は、ステップＳ２０３で暗号鍵と測定パラメータを無線センサ端末１０１に送信すればよい。
【００４８】
以上に説明したように、本発明の実施例によると、データ収集・分析装置１０２（データ収集装置）は、無線センサ端末１０１（センサ端末）に設定される測定パラメータを用いて暗号鍵を生成し、測定パラメータ及び生成した暗号鍵を無線センサ端末１０１に送信し、無線センサ端末１０１は、受信した測定パラメータに従ってセンサデバイスが測定したセンサデータを、受信した暗号鍵を用いて暗号化し、暗号化されたセンサデータをデータ収集・分析装置１０２に送信し、データ収集・分析装置１０２は、無線センサ端末１０１から受信したセンサデータを復号し、センサデータが正常に復号された場合、復号されたセンサデータをメモリ２０２（記憶部）に格納し、センサデータが正常に復号されなかった場合、復号されなかったセンサデータを破棄し、測定パラメータを無線センサ端末１０１に送信するので、無線センサ端末１０１の消費電力を低減しつつ、測定パラメータを確実に変更できる。すなわち、センサデータの復号結果によって測定パラメータを検証でき、データが正しく復号されていなければ測定パラメータを無線センサ端末１０１に再度設定するので、測定パラメータの確認用の特別なシーケンスを設けることなく、データ収集・分析装置１０２から設定した測定パラメータで測定されていることを確認でき、正しいデータを収集できる。
【００４９】
また、センサデータを暗号化して送信するので、センサデータの傍受や成りすましを防止して、セキュリティを向上できる。また、測定パラメータを変更する毎に新しい暗号鍵が生成されるので、定期的に暗号鍵が変更されることから、高いセキュリティを提供できる。また、消費電力が大きい暗号鍵を、電源の制約がないデータ収集・分析装置１０２側で生成し、無線センサ端末１０１は、乗算等を用いた暗号化のみでよく、計算量を抑制して、消費電力を低減できる。
【００５０】
また、無線センサ端末１０１は、センサデバイス（例えば、振動センサ２）が測定したセンサデータを増幅する増幅回路６を有し、データ収集・分析装置１０２から送信された測定パラメータに従って、増幅回路６の動作を制御することを特徴とするので、消費電力が大きい部位の動作を制御して、無線センサ端末１０１の消費電力を効果的に低減できる。
【００５１】
また、無線センサ端末１０１は、環境発電（太陽電池、振動発電、熱発電、クランプ発電など）を用いた電源を有するので、商用電源を供給する必要がなく、自立電源によって動作させて、大規模な設置が可能となる。
【００５２】
また、データ収集・分析装置１０２は、ハッシュ関数を用いて暗号鍵を生成するので、少ない計算量で暗号鍵を生成できる。
【００５３】
なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。
【００５４】
また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。
【００５５】
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。
【００５６】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  自立電源システム
２  振動センサ
３  測定回路部
６  増幅回路
７  アナログデジタル変換回路
８  プロセッサ
９  無線通信回路
１０１  無線センサ端末
１０２  データ収集・分析装置
【図１】
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【図２】
2020021990.tif 000004
【図３】
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