(57)【要約】【課題】観測データの受信間隔に変動がある場合でも、観測データを精度良く解析し得るとともに、不特定多数のユーザからの要求が集中した場合でも、遅延することなく、観測データを配信し得るシステムを提供する。【解決手段】観測機器１，２の基地局３からの観測データを受信するとともに当該観測データに基づく公開用データを作成した後、この公開用データを第三者の端末機６に配信するシステムであって、基地局３からの観測データをバッファ部１２を介して受信するとともにこの観測データに基づき公開用データを作成するデータ作成部４と、このデータ作成部４から、当該データ作成部４とは非同期で且つ所定周期毎に公開用データを得るとともに、この公開用データを第三者の端末機６に、ネットワーク回線を介して送信するデータ公開部５とを具備したものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観測機器の基地局からの観測データを受信するとともに当該観測データに基づく公開用データを作成した後、この公開用データを第三者の端末機に配信するシステムであって、
基地局からの観測データをバッファ部を介して受信するとともにこの観測データに基づき公開用データを作成するデータ作成部と、
このデータ作成部から、当該データ作成部とは非同期で且つ所定周期毎に公開用データを得るとともに、この公開用データを第三者の端末機に、ネットワーク回線を介して送信するデータ公開部と
を具備したことを特徴とするデータの配信システム。
【請求項２】
データ作成部に、
バッファ部に格納された観測データに基づき作成された公開用データをデータ公開部からアクセス可能な記憶部に格納する機能を具備させ、
且つデータ公開部に、
第三者の要求に応じて、上記記憶部に格納された公開用データを第三者の端末機に送信する機能を具備させた
ことを特徴とする請求項１記載のデータの配信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば津波などの観測データを、インターネットなどのネットワーク回線を介して一般に公開するためのデータの配信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海底などで大きな地震があると津波が発生する恐れがあり、このような場合に、早急に、そのことを沿岸の住民に知らせる必要がある。
そこで、このような要望に対処するために、海上のブイにＧＰＳ装置を用いた津浪計を設置しておき、このＧＰＳ装置で得られた海面の変位データにより津波を検出するようにした津波検出システムを構築するとともに、検出された津波の観測データとともに気象の観測データについても、不特定多数の人（以下、ユーザという）に配信することが考えられており、この場合、迅速に且つ漏れなく観測データを配信することが重要となる。
【０００３】
従来、このような観測データの配信システムとしては、観測地点からの観測データを基地局側で集約し格納したうえで、ユーザの要求に応じて、ネットワーク回線を介してユーザの端末機に送信するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２６７７６９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、通常、上述したようなＧＰＳ装置を用いた観測システムにおいては、定期的に、例えば１秒毎に観測データが基地局に送信されているが、この観測データは、一般に、無線通信やインターネットなどのネットワーク回線を介して送信されている。このため、一時的に、無線通信における伝送エラーや回線速度の低下による遅延が発生し、したがって基地局側では、観測データの受信が不規則になったり、受信されないこともあり、観測データの受信間隔に変動が（揺らぎ）発生することになる。
【０００５】
このため、観測データが観測時に欠落したものか、または通信の遅れによるものかが区別できず、したがって観測データに基づき統計処理等の解析を行う際に、誤った解析を行う可能性があった。
【０００６】
また、基地局側とユーザ側の端末機とを結ぶネットワーク回線はインターネットなどの公衆回線である場合が多く、複数のユーザがネットワークに同時に接続した場合には、基地局側での処理能力を超えてしまい、観測データの送信に遅延が発生するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明では、観測データの受信間隔に変動がある場合でも、観測データを精度良く解析し得るとともに、不特定多数のユーザからの要求が集中した場合でも、遅延することなく、観測データを配信し得るシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係るデータの配信システムは、観測機器の基地局からの観測データを受信するとともに当該観測データに基づく公開用データを作成した後、この公開用データを第三者の端末機に配信するシステムであって、基地局からの観測データをバッファ部を介して受信するとともにこの観測データに基づき公開用データを作成するデータ作成部と、このデータ作成部から、当該データ作成部とは非同期で且つ所定周期毎に公開用データを得るとともに、この公開用データを第三者の端末機に、ネットワーク回線を介して送信するデータ公開部とを具備したものである。
【０００９】
また、請求項２に係るデータの配信システムは、請求項１に記載の配信システムにおけるデータ作成部に、バッファ部に格納された観測データに基づき作成された公開用データをデータ公開部からアクセス可能な記憶部に格納する機能を具備させ、且つデータ公開部に、第三者の要求に応じて、上記記憶部に格納された公開用データを第三者の端末機に送信する機能を具備させたものである。
【発明の効果】
【００１０】
上記の配信システムによると、データ作成部に、基地局からの観測データを受信するためのバッファ部を設けたので、観測データの受信間隔に変動がある場合でも、当該バッファ部から、連続した観測データを取り出すことができるため、当該データ作成部において、公開用データを精度良く解析して作成することができる。
【００１１】
また、データ作成部にて作成された公開用データを、当該データ作成部とは非同期で作動して第三者に提供し得るデータ公開部を具備したので、例えばインターネットなどの公衆のネットワーク回線を介して不特定多数の者から、データの閲覧要求が集中した場合でも、データ作成部に負荷をかけることなく、記憶部に記憶された公開用データを、そのまま、不特定多数の者に提供することができ、したがって公開用データを遅延なく配信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態に係るデータの配信システムを、図面に基づき説明する。
本実施の形態においては、津波計および気象観測機器からの観測データを、インターネットなどの公衆のネットワーク回線を介して、一般の第三者に配信するシステムとして説明する。
【００１３】
このデータの配信システムは、図１に示すように、大きく分けて、海上に係留されたブイ（浮体）に設けられたＧＰＳ津波計（ＧＰＳ受信機により海面の変位を検出することにより、津波を計測するものである）１および気圧計、風速計などの気象観測機器２からの各観測データ（詳しくは、海面変位データ、および気圧、風速、風向などの気象データである）を、陸上に設けられた基地局３を経由して、データを収集し解析を行うとともに第三者への公開用データを作成するためのデータ作成部４と、このデータ作成部４で作成されたデータを第三者（以下、ユーザという）の端末機６に提供するデータ公開部５とから構成されている。
【００１４】
上記データ作成部４およびデータ公開部５としては、コンピュータシステムが用いられるとともに、それぞれにおける機能は、コンピュータ装置に実装されたソフトウエアとしてのサーバにより実現されるもので、例えばデータ公開部５には、ウエブアプリケーションサーバ（以下の説明で、装置としてのサーバを意味する場合には、ウエブサーバと称する）が実装されている。また、端末機６についてもコンピュータ装置が用いられており、これには、クライアントとしての閲覧用ソフトウエア（以下、ブラウザという）が搭載されている。
【００１５】
ところで、上記公開用データは、上述したように、ユーザ側の端末機６すなわちコンピュータ装置に具備されたブラウザにて画面上で閲覧できるもので、具体的には、ＸＭＬフォーマット（eXtensible Markup Language）で記述されており、ブラウザに組み込まれた描画用ソフトウエアにてビジュアル化される。
【００１６】
上記ＧＰＳ津波計１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信してブイの海面での変動量すなわち海面変位量（海面変位データである）を計測するためのＧＰＳ受信機が具備され、またこのブイには、各観測データを基地局３に無線にて送信する無線通信機が設けられており、これらの観測データは、例えば１秒ごとに送信されている。
【００１７】
また、上記基地局３には、ブイ側から送信された観測データを入力するとともに、この観測データから必要なデータを抽出した後、これらのデータをそれぞれ別個に記憶するとともにデータ作成部４に送信するためのデータ送信用サーバ部１１が具備されている。
【００１８】
このデータ送信用サーバ部１１には、例えば、ＧＰＳ受信機で得られた三次元位置データから、ＲＴＫ方式（リアルタイムキネマティック方式）による津波および天文潮汐算出用の絶対測位データを抽出し送信するための第１サーバおよびＰＶＤ方式（Point Precise Variance Detection方式；単独ＧＰＳ受信機の片道搬送波位相による変動観測方式）による潮位の波浪成分算出用の相対測位データを抽出し送信するための第２サーバ、並びに気象データを送信するための第３サーバが具備されている。なお、これら各サーバはコンピュータ装置により構成されるとともに、各サーバにはデータ受信用のバッファ部がそれぞれ設けられている。
【００１９】
さらに、上記データ作成部５には、少なくとも、基地局３から送信された絶対測位データ、相対測位データ、気象データなどの観測データを受け入れ蓄積するためのバッファ部１２と、このバッファ部１２に蓄積された観測データを入力して所定データを演算するためのデータ演算部１３と、上記バッファ部１２からの観測データおよびこのデータ演算部１３にて得られた所定データをユーザ側の端末機６に描画させるための描画データ、すなわちＸＭＬ描画データを生成する描画データ生成部１４とが具備されている。
【００２０】
上記データ演算部１３においては、受信した観測データに対して、例えば補正や移動平均値などの様々な演算処理が行われて所定のデータが演算されるとともに、データの種類に応じた複数のデータ系列（以下、スロットという）が生成されて、所定の共有メモリに格納される。なお、演算を要しない気象データなどの観測データについても、例えばこのデータ演算部１３により、スロットが生成されて共有メモリに格納される。
【００２１】
以下、データ演算部１３で求められたデータについても観測データとして説明する。
図２に示すように、上記データ系列であるスロット２１は、データの種類を表すスロット名（スロット１，スロット２，・・・・）と、観測時刻と、観測データの値とから成り、これらはひとまとまりのデータ（ここでは、スロット名、観測時刻、観測データ値）として、システム（コンピュータ装置）上で取り扱われる。
【００２２】
そして、これら各スロット２１は、同一観測時刻に係るデータ種類が纏められた形でしかもスロット名をキーにしたハッシュテーブルの形でスロットマップ２２として束ねられて（所謂、統合化されて）、共有メモリの特定領域上に観測時刻順に配列（以下、描画用共有データ配列という）にて格納される。
【００２３】
次に、描画用データ生成部１４におけるＸＭＬ描画データの生成手順について説明する。
このＸＭＬ描画データは、その主要部分に、データ種別を示すデータ（例えば、ＰＶＤデータ、ＲＴＫデータなどの区別）および描画データ｛例えば、観測周期（１秒）で連続する測位データ列およびこのデータ列の開始時刻｝が格納されたものであり、勿論、各データはタグにより示されている。
【００２４】
なお、端末機６のブラウザに送られるＸＭＬ描画データは、ブラウザ側での描画更新周期（３０秒）と同じ周期で更新される。
そして、上記配列に格納されたＸＭＬ描画データを端末機６に送信するために、共有メモリ上に、しかもデータの種類毎にすなわちスロット毎に、一時的に、時系列の配列が用意されるとともに、この配列に、上述した描画用共有データ配列に且つ更新周期の間に蓄積されたスロットマップ２２から描画種類に応じたスロット２１が観測時刻の順番に格納される。
【００２５】
ところで、描画用共有データ配列内のデータについては、観測周期（１秒）で連続するデータの塊毎にデータ種別を示すタグにてグループ分けがなされ、観測周期以上の空き（所定間隔）、例えば２秒以上の変動（揺らぎ）による空きが測位データの系列にあった場合、そこで一旦グループが区切られる。すなわち、複数のグループが形成されることになる。この場合、それぞれのグループのデータは、描画データを示すタグによりグループ分けされた中で、一番早いデータの観測時刻がタグの開始時刻属性として、またグループ内のデータ系列を文字列に纏めたものが測位データ値の系列属性としてＸＭＬ描画データに追加されて、ＸＭＬ描画データが生成される。したがって、データに空きがあった場合でも、観測時刻が観測周期に対して連続していれば、グループが複数になった場合でも、データとしては連続しているものとして記録される。なお、この生成処理を行う間、描画用共有データ配列にはロックが掛けられて、配列へのスロットマップ２２の追加が阻止されている。
【００２６】
そして、ＸＭＬ描画データが生成されると、共有メモリ上に設けられ且つデータ公開部５すなわちウエブアプリケーションサーバがアクセスし得るアクセス用メモリ領域（記憶部）に格納される。このデータ格納が終了すると、描画用共有データ配列からその配列の内容がすべて削除されるとともに配列のロックが解除される。
【００２７】
次に、データ公開部５について説明すると、これに実装されているウエブアプリケーションサーバが、端末機６のブラウザからの要求に応じて、アクセス用メモリ領域に格納されたＸＭＬ描画データを取得するとともにブラウザに送信することになる。
【００２８】
以上の処理の流れを図示すると、図３のようになる。
このような処理手順をとることにより、インターネットを利用した際にデータの受信間隔の変動（揺らぎ）がある場合でも、ブラウザへ送信するための共有メモリ上に、データの時間連続性を保持したまま、受信したデータを漏れなく格納することができる。
【００２９】
次に、ユーザの端末機にて、データの表示を行う際の手順について説明する。
端末機６におけるブラウザ上での観測データのグラフ描画は、当該ブラウザ上にて動作する描画用ソフトウエアにて行われる。
【００３０】
この描画用ソフトウエアは、描画更新周期、例えば３０秒毎にウエブアプリケーションサーバに対して、ｈｔｔｐプロトコルを用いて、ＸＭＬ描画データの取得要求を行う。
この取得要求に応じて、ウエブアプリケーションサーバから受信したＸＭＬ描画データは描画用ソフトウエアで解析されるとともに、データ種類のタグ毎に応じて割り当てられた描画用ソフトウエアの描画部により、タグ内の内容（データ）に従って、更新周期毎にグラフが描画される。
【００３１】
ところで、受信データに変動（揺らぎ）やデータ欠損がある場合には、上述したように、描画データについては、複数のグループデータに基づきグラフ描画が行われる。
この場合、一つの描画データタグ内を処理する際には、連続してグラフ描画が行われ、このため、時間軸上の描画位置座標は、観測周期（１秒）に対応した増分毎に進められる。
【００３２】
そして、引き続いて他の（次の）描画データタグ内を処理する際には、次の描画位置に対応する時刻と当該他の描画データのタグ内の開始時刻とを比較し、その値が同じならばそのまま連続して描画し、開始時刻が違う場合には、その違う分だけ、描画位置を増加させて（ずらせて）、すなわち描画をその増加分だけスキップさせることにより、データの欠損を表現する。
【００３３】
ところで、本来、データの個数は理想的には更新周期を観測周期で割った個数（ここでは、３０個）となるが、データの欠損または受信間隔の変動（揺らぎ）により、少なくなることがある。そして、その原因が、データの欠損か受信間隔の変動かのいずれであるかの判断がつかない。
【００３４】
そこで、ＸＭＬ描画データの個数不足がデータ系列の終わりに来た場合には、不足分だけ描画をスキップして描画位置だけを進めておき、次の更新周期での描画の際には、上述した途中での欠損時の時と同じように、次の描画位置に対応する時刻と描画データタグ内の開始時刻とを比較し、受信の変動により単に開始時刻が遅れているだけの場合には、描画位置を時間軸上で遅れの分だけ戻し（描画時刻位置の修正）、時間軸上で連続しているようにグラフの描画が行われる。勿論、データに欠損がある場合には、上述したように、その分だけスキップさせることにより、その表現が行われる。
【００３５】
このように、更新周期の境界部分で、データ受信の変動とデータ欠損との区別を行い、データ受信の変動による場合には、測位データに欠損を発生させることなく、連続したグラフの描画を行うことができる。
【００３６】
なお、図４に、上述したグラフの描画における手順を示す。
次に、上述した各構成部分の具体例について説明しておく。
上記データ作成部４は、Java（登録商標）言語で実装されたウエブアプリケーションサーバであるEnhydra（登録商標）を土台に、その拡張機能を用いて実現されている。
【００３７】
また、データ公開部５であるウエブアプリケーションサーバについては、そのままEnhydraを用いて実現されている。
また、データ作成部４はEnhydraから生成されるスレッド（軽量化プロセス）クラスのオブジェクトを拡張して実装されている。描画用共有データ配列の共有などもスレッドオブジェクトを用いることで、単なるオブジェクト間でのデータオブジェクト・変数の共有として表現でき、簡便に実現されている。
【００３８】
また、観測データの格納機能、具体的にはデータベースへの格納機能も非同期で動作するスレッドクラスのオブジェクトを用いて実装されており、タイムラグはあるものの観測周期範囲内での処理を可能にしている。
【００３９】
なお、データベースに格納されたデータについては、オフライン処理にて統計量などが求められ、一定時間後にインターネットを介して公開される。
ウエブアプリケーションサーバであるEnhydraは、通常のウエブサーバの動的コンテンツ生成用の拡張機能として動作する。そして、ブラウザからの描画データの要求受付、送信は全てウエブサーバを介して行われ、ブラウザからのアクセスに対する接続許容性、応答性などはウエブサーバの方で実現することができる。
【００４０】
また、ＸＭＬ描画データは、ウエブアプリケーションサーバからアクセスし得るデータ作成部４の共有メモリ領域に格納されるとともに、このメモリ領域から直接ネットワークへの入出力部（I/O）に送信することができるので、コンテンツファイルの読み込みが無い分、通常のウエブサーバでのコンテンツの送信に比べて、応答時間が短くて済む。
【００４１】
なお、本実施の形態では、LinuxをＯＳとしたコンピュータ装置を稼働マシンとして、ウエブサーバには汎用のApache Web Serverを用いてシステムを実現している。
さらに、ブラウザ側の描画用ソフトウエアはMacromedia（登録商標）製Flash Player（登録商標）を動作環境とするFlash Movieを用いて実現されている。
【００４２】
この描画用ソフトウエアにより、更新周期ごとにＸＭＬ描画データの取得を行い、ブラウザ上にて、波浪データ、津波データ、天文潮汐データ、ブイの移動量などが継続的に表示される。なお、図５に、ブラウザ上での具体的な表示イメージを示す。
【００４３】
上述したデータ公開システムによると、ＧＰＳ津波計から一秒ごとに送信される観測データを平均して１０秒程度の遅れをもって、リアルタイムでインターネットで不特定多数の第三者、所謂、一般市民に公開することができる。
【００４４】
また、単に、気象データとしての観測データだけでなく、観測データの移動平均値の演算をオンラインで行い、観測された潮位中の津波成分についても、リアルタイムで配信することができる。
【００４５】
また、ブラウザ上で動作する描画用ソフトウエアを用いているので、インターネットへの接続環境が準備できれば、当該公開システムへのアクセスが可能となる。したがって、この公開システムを利用することにより、低コストで且つリアルタタイムで、津波監視システムや海洋気象状況の観測・解析システムを構築することができ、また広範囲な津波防災情報システムの構築も可能となる。
【００４６】
また、ブラウザ側の描画用ソフトウエアに送信する描画データについては、汎用的なＸＭＬフォーマットで記述されているため、描画データ以外への利用も可能となる。通信手順も汎用的なｈｔｔｐを用いているので、本システムを全く改変することなく、独立して観測データを活用する別の防災情報システムを構築することができる。これにより、地方自治体のような比較的小規模の事業体においても、拡張性および可変性を持ったシステムの構築が可能となる。
【００４７】
特に、上述した配信システムによると、データ作成部に、基地局からの観測データを受信するためのバッファ部を設けたので、観測データの受信間隔に変動がある場合でも、当該バッファ部から、連続した観測データを取り出すことができるため、当該データ作成部において、公開用データを精度良く解析して作成することができる。
【００４８】
また、データ作成部にて作成された公開用データを、当該データ作成部とは非同期で作動して第三者に提供するためのデータ公開部を具備したので、例えばインターネットなどの公衆のネットワーク回線を介して不特定多数の者から、データの閲覧要求が集中した場合でも、データ作成部に負荷をかけることなく、記憶部に記憶された公開用データ（勿論、観測データも含まれる）を、そのまま、不特定多数の者に提供することができ、したがって公開用データを遅延なく配信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係るデータの配信システムの概略全体構成を示すブロック図である。
【図２】同配信システムのデータ作成部で作成された描画用共有データ配列内容を示す図である。
【図３】同配信システムにおけるデータの配信の流れを示す図である。
【図４】同配信システムにおけるデータの配信の流れを示すフローチャートである。
【図５】同配信システムにより配信された観測データの表示画面を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１      津波計
２      気象観測機器
３      基地局
４      データ作成部
５      データ公開部
６      端末機
１１      データ送信用サーバ部
１２      バッファ部
１３      データ演算部
１４      描画データ生成部
２１      スロット
２２      スロットマップ
【図１】
2006338418.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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