(57)【要約】【課題】通信帯域を節約することができる帯域制御装置、帯域制御方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】帯域制御装置１０は、通信帯域を節約するために送信データを絞り込む帯域制御装置１０であって、デバイスＩＤを伴う情報を第１の無線通信で取得するセンサ部１４と、センサ部１４によって取得されたセンサデータを蓄積するセンサデータ蓄積部１１と、センサデータ蓄積部１１に蓄積されたセンサデータを送信するときに利用される送信用のキューである送信データ蓄積部１２と、送信データ蓄積部１２に蓄積されたセンサデータのエッセンスを抽出して第２の無線通信で送信するデータ送信部１５Ａとを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信帯域を節約するために送信データを絞り込む帯域制御装置であって、
デバイスＩＤを伴う情報を第１の無線通信で取得するセンサ取得部と、
前記センサ取得部によって取得されたセンサデータを蓄積するセンサデータ蓄積部と、
前記センサデータ蓄積部に蓄積されたセンサデータを送信するときに利用される送信用のキューである送信データ蓄積部と、
前記送信データ蓄積部に蓄積されたセンサデータのエッセンスを抽出して第２の無線通信で送信するデータ送信部と
を備えることを特徴とする帯域制御装置。
【請求項２】
前記センサ取得部は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）が閾値以上の場合に前記デバイスＩＤを伴う情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の帯域制御装置。
【請求項３】
前記センサ取得部によって取得されたセンサデータと同じデバイスＩＤのセンサデータが前記センサデータ蓄積部に蓄積されている場合、重複して前記センサデータ蓄積部にセンサデータを蓄積しないことを特徴とする請求項２に記載の帯域制御装置。
【請求項４】
前記センサデータ蓄積部に蓄積されたセンサデータと同じデバイスＩＤのセンサデータが前記送信データ蓄積部に蓄積されている場合、該当デバイスＩＤの時間カラムへ時間情報のみ追記することを特徴とする請求項３に記載の帯域制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯域制御装置が帯域を制御する帯域制御方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯域制御装置が備える各処理部としてコンピュータを機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯域制御装置、帯域制御方法、及びプログラムに関し、特に、通信帯域を節約するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Wi-Fiパケットセンサを用いた人流解析が行われている（非特許文献１参照）。非特許文献１には、Wi-Fiパケットセンサを都市の多地点に設置し、群衆をセンシングすることにより、人や交通の流動を把握できることが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】森本  哲郎、他３名、Wi-Fiパケットセンサを用いた人流解析と可視化、［online］、DEIM Forum 2015 F8-3、［平成29年2月27日検索］、インターネット〈http://db-event.jpn.org/deim2015/paper/82.pdf〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ＬＰＷＡ（Low Power、Wide Area）と呼ばれるＩｏＴ（Internet of Things）向けの新たな無線通信技術が注目されている。Wi-FiパケットセンサからのセンサデータをＬＰＷＡ等の無線通信により収集する場合は、通信帯域を節約することが重要である。
【０００５】
本発明は、上述した従来の技術に鑑み、通信帯域を節約することができる帯域制御装置、帯域制御方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、第１の態様に係る発明は、通信帯域を節約するために送信データを絞り込む帯域制御装置であって、デバイスＩＤを伴う情報を第１の無線通信で取得するセンサ取得部と、前記センサ取得部によって取得されたセンサデータを蓄積するセンサデータ蓄積部と、前記センサデータ蓄積部に蓄積されたセンサデータを送信するときに利用される送信用のキューである送信データ蓄積部と、前記送信データ蓄積部に蓄積されたセンサデータのエッセンスを抽出して第２の無線通信で送信するデータ送信部とを備えることを要旨とする。
【０００７】
第２の態様に係る発明は、第１の態様に係る発明において、前記センサ取得部が、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）が閾値以上の場合に前記デバイスＩＤを伴う情報を取得することを要旨とする。
【０００８】
第３の態様に係る発明は、第２の態様に係る発明において、前記センサ取得部によって取得されたセンサデータと同じデバイスＩＤのセンサデータが前記センサデータ蓄積部に蓄積されている場合、重複して前記センサデータ蓄積部にセンサデータを蓄積しないことを要旨とする。
【０００９】
第４の態様に係る発明は、第３の態様に係る発明において、前記センサデータ蓄積部に蓄積されたセンサデータと同じデバイスＩＤのセンサデータが前記送信データ蓄積部に蓄積されている場合、該当デバイスＩＤの時間カラムへ時間情報のみ追記することを要旨とする。
【００１０】
第５の態様に係る発明は、第１〜第４のいずれか１つの態様に係る帯域制御装置が帯域を制御する帯域制御方法であることを要旨とする。
【００１１】
第６の態様に係る発明は、第１〜第４のいずれか１つの態様に係る帯域制御装置が備える各処理部としてコンピュータを機能させるプログラムであることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、通信帯域を節約することができる帯域制御装置、帯域制御方法、及びプログラムを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る人流解析システムが人流データを取得する方法を説明するための概念図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る人流解析システムのシステム構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る人流解析システムの機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る人流解析システムのシーケンス図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る人流解析システムのデータベース構成図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る人流解析システムの動作例（１／４）を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る人流解析システムの動作例（２／４）を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る人流解析システムの動作例（３／４）を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る人流解析システムの動作例（４／４）を示す図である。
【図１０】ＬＰＷＡネットワークを活用したシステムのシステム構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る帯域制御装置の応用分野を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、人流解析システムを例示して説明するが、もちろん、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。また、以下でいう「人流」という用語には、人の流動という意味はもちろん、交通の流動など、人に関係する流動の全てが含まれるものとする。
【００１５】
（人流データの取得方法）
図１は、本発明の実施の形態に係る人流解析システムが人流データを取得する方法を説明するための概念図である。Ｗｉ−Ｆｉパケットセンサ等を含むセンサ１を用いた人流解析には、スマートフォン２のＭＡＣアドレス情報を利用する。データ取得に向けては、プライバシーに配慮した「技術的な措置」とデータ取得の目的等の周知を行う「広報的な対応」が必要となる。
【００１６】
具体的には、図１に示すように、人３がＷｉ−Ｆｉ設定ＯＮのスマートフォン２を所持しているものとする。また、多数のセンサ１が多地点に設置されているものとする。Ｗｉ−Ｆｉ設定ＯＮのスマートフォン２からは、Probe Requestパケットが自動的に送信される。このProbe Requestには、スマートフォン２が持っている固有のデバイスＩＤ（ＭＡＣアドレス）が含まれている。そこで、センサ１に含まれる帯域制御装置１０（図３参照）は、Probe Requestを受信し、ＭＡＣアドレスを取得し、ＭＡＣアドレスを元に戻せない形式のデータに変換（ハッシュ化）する安全管理措置を行い、変換後は元データを消去する。例えば、ＭＡＣ値（40:b:8:37:d4:48:aa）をハッシュ化して変換値（a3:83）に変換する。サーバ２０は、各地点からの収集データを集合データとして扱うための統計的な処理を行い、人流を解析する。人流解析結果を出力した後は消去するようになっている。
【００１７】
帯域制御装置１０とサーバ２０との間の通信には、ＬＰＷＡ（Low Power、Wide Area）を利用するのが望ましい。ＬＰＷＡは、ＩｏＴ（Internet of Things）向けの新たな通信規格であり、バッテリー消費量が極めて少なく、一つの基地局で広いエリアをカバーすることができる。
【００１８】
（人流解析システムの概要）
図２は、本発明の実施の形態に係る人流解析システムのシステム構成図である。この人流解析システムは、人流を解析するシステムであって、図２に示すように、デバイス２Ａ（例えば、スマートフォン２）からデバイスＩＤを伴う情報（例えば、Probe Request）を第１の無線通信（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ通信）で取得し、そのセンサデータのエッセンスを抽出して第２の無線通信（例えば、ＬＰＷＡ通信）で送信する帯域制御装置１０を備える。このように送信されたセンサデータは、ネットワークＮを介して接続されたサーバ２０（図示せず）によって利用され、人流が解析されるようになっている。帯域制御装置１０とサーバ２０との間には、データを中継する中継器が介在してもよい。もちろん、プライバシーに配慮した「技術的な措置」とデータ取得の目的等の周知を行う「広報的な対応」を実施するようになっているが、これらの処理は本発明の主眼とするところではないため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００１９】
ところで、このように帯域制御装置１０からのセンサデータをＬＰＷＡ等の無線通信により収集する場合は、通信帯域を節約することが重要である。そこで、本発明の実施の形態に係る人流解析システムでは、以下に説明するように、通信帯域を節約するためにセンサデータのエッセンスを抽出して送信する方法を採用している。
【００２０】
（人流解析システムの詳細）
図３は、本発明の実施の形態に係る人流解析システムの機能ブロック図である。
【００２１】
帯域制御装置１０は、センサデータ蓄積部１１と、送信データ蓄積部１２と、時刻カウンタ１３と、センサ部１４と、データ送信部１５Ａとを備える。センサ部１４は、Probe Requestを受信し、ＭＡＣアドレスを取得する。時刻カウンタ１３は、時刻をカウントする。センサデータ蓄積部１１は、センサ部１４によって取得されたＭＡＣアドレスと時刻カウンタ１３によってカウントされた時刻とを関連付け、センサデータとして蓄積する。送信データ蓄積部１２は、センサデータ蓄積部１１に蓄積されたセンサデータを送信するときに利用される送信用のキューである。データ送信部１５Ａは、例えば５分などの一定間隔で、送信データ蓄積部１２に蓄積された送信データ（センサデータ）のエッセンスを抽出し、ネットワークＮを介して接続されたサーバ２０に送信する。
【００２２】
（シーケンス）
図４は、本発明の実施の形態に係る人流解析システムのシーケンス図である。この図に示すように、帯域制御装置１０には、センサ部１４におけるパラメータ条件α、センサデータ蓄積部１１におけるデータ保持時間ｔ、送信データ蓄積部１２におけるデータ保持時間Ｔが予め設定されているものとする。
【００２３】
まず、デバイス２Ａからのデータが取得され（ステップＳ１）、取得されたデータがパラメータ条件αを満たすかどうか判定される（ステップＳ２）。パラメータ条件αは、例えば、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）の閾値である。
【００２４】
ここで、パラメータ条件αを満たさない場合はデータが破棄される（ステップＳ２→Ｓ３）。例えば、ＲＳＳＩが閾値以上でない場合はデータが破棄されるようになっている。一方、パラメータ条件αを満たす場合はデバイスＩＤが判定される（ステップＳ２→Ｓ４）。例えば、ＲＳＳＩが閾値以上の場合はデバイスＩＤを伴う情報（例えば、Probe Request）が取得され、取得されたデバイスＩＤのセンサデータがセンサデータ蓄積部１１に有るか無いか判定されるようになっている。
【００２５】
ここで、取得されたデバイスＩＤのセンサデータがセンサデータ蓄積部１１に有る場合はデータが破棄される（ステップＳ４→Ｓ３）。一方、取得されたデバイスＩＤのセンサデータがセンサデータ蓄積部１１に無い場合はそのセンサデータがセンサデータ蓄積部１１に蓄積される（ステップＳ４→Ｓ５）。
【００２６】
次いで、例えば５分などの一定間隔で、センサデータ蓄積部１１から送信データ蓄積部１２にセンサデータがコピーされ（ステップＳ６）、コピーされたデバイスＩＤのセンサデータが送信データ蓄積部１２に有るか無いか判定される（ステップＳ８）。また、保持時間がデータ保持時間ｔを超えるセンサデータがセンサデータ蓄積部１１から削除される（ステップＳ７）。
【００２７】
ここで、コピーされたデバイスＩＤのセンサデータが送信データ蓄積部１２に有る場合は、送信データ蓄積部１２において該当デバイスＩＤの時間カラムへ時間情報のみ追記される（ステップＳ８→Ｓ９）。一方、コピーされたデバイスＩＤのセンサデータが送信データ蓄積部１２に無い場合は、送信データ蓄積部１２において当該デバイスＩＤのレコードが作成され、保存される（ステップＳ８→Ｓ１０）。
【００２８】
次いで、データ保持時間Ｔになると、送信データ蓄積部１２からデータ送信部１５Ａに送信データがコピーされ（ステップＳ１１→Ｓ１２）、コピーされた送信データがネットワークＮを介して接続されたサーバ２０に送信される（ステップＳ１４→Ｓ１５）。また、コピーされた送信データが送信データ蓄積部１２から削除される（ステップＳ１３）。
【００２９】
このような手順によれば、センサデータのエッセンスを抽出して送信することになるため、通信帯域を節約することができる。そのため、通信帯域が十分でないＬＰＷＡを利用した場合、特に効果的である。
【００３０】
なお、上記の説明では言及しなかったが、仮に、帯域制御装置１０から送信される各パケットが１００バイトである場合、センサデータ蓄積部１１の蓄積容量を１０００バイトとし、センサデータを１０回に分けて送信してもよい。この場合、帯域制御装置１０から送信される各パケットには送信番号（シーケンス番号）が付与される。サーバ２０は、送信番号に基づいてパケットが欠落したことを検知した場合、そのパケットの再送を帯域制御装置１０に要求する。帯域制御装置１０は、再送要求されたパケットを上記と同様の手順でサーバ２０に再送する。これにより、ＬＰＷＡを利用した場合でも、パケットの欠落を防止し、通信の品質を担保することが可能である。
【００３１】
（データエッセンス抽出方法）
以下、センサデータのエッセンスを抽出して送信する方法を詳細に説明する。
【００３２】
図５は、本発明の実施の形態に係る人流解析システムのデータベース構成図である。図５（ａ）は、センサ部１４によって取得される生データを示し、図５（ｂ）は、センサデータ蓄積部１１に蓄積されるセンサデータを示し、図５（ｃ）は、送信データ蓄積部１２に蓄積される送信データを示している。
【００３３】
図６〜図９は、本発明の実施の形態に係る人流解析システムの動作例を示す図である。ここでは、センサ部１４におけるパラメータ条件αは「パラメータ値が１０以上」とし、センサデータ蓄積部１１におけるデータ保持時間ｔは「２０」とし、送信データ蓄積部１２におけるデータ保持時間Ｔは「２５」とする。
【００３４】
図６は、絶対時が０の状態を示し、図７は、絶対時が５の状態を示し、図８は、絶対時が２０の状態を示し、図９は、絶対時が２５の状態を示している。ここでいう絶対時とは、時刻カウンタ１３が管理する時刻である。図６〜図９に示すように、パラメータ値が１０以上でない場合、そのデータを破棄することができる（ステップＳ２→Ｓ３参照）。また、センサ部１４によって取得されたセンサデータと同じデバイスＩＤのセンサデータがセンサデータ蓄積部１１に蓄積されている場合、重複してセンサデータ蓄積部１１にセンサデータを蓄積しないようにすることができる（ステップＳ４→Ｓ３参照）。更に、センサデータ蓄積部１１に蓄積されたセンサデータと同じデバイスＩＤのセンサデータが送信データ蓄積部１２に蓄積されている場合、送信データ蓄積部１２において該当デバイスＩＤの時間カラムへ時間情報のみ追記することができる（ステップＳ８→Ｓ９参照）。
【００３５】
（その他の応用例）
以下、本発明の実施の形態に係る帯域制御装置１０の応用例について説明する。
【００３６】
図１０は、ＬＰＷＡネットワーク１００を活用したシステムを示している。この図に示すように、ＬＰＷＡネットワーク１００は、センサ収容ＧＷ４０を有するアクセスネットワーク１０１と、中継サーバ群５０を有するコアネットワーク１０２とで形成されている。センサ収容ＧＷ４０は、センサ１からセンサデータを受信するゲートウェイである。中継サーバ群５０は、インターネット２００への接続を中継するサーバ群であり、データ記憶部５１、認証機能部５２、端末・回線管理部５３等を有する。
【００３７】
本発明の実施の形態に係る帯域制御装置１０は、このようなＬＰＷＡネットワーク１００を活用したシステムに応用することができる。すなわち、図１０のセンサ１は、本発明の実施の形態に係る帯域制御装置１０を備えている。センサ１が取得するデータの種別や、サーバ２０側でデータを活用（解析）する方法などは、用途に応じて適宜変更することが可能である。
【００３８】
図１１は、本発明の実施の形態に係る帯域制御装置１０の応用分野を示している。この図に示すように、ＬＰＷＡネットワーク１００と各種ＩｏＴデバイス・センサ等を組み合わせることで、多彩な分野におけるＩｏＴ活用シーンを創出することができる。ここでいう各種ＩｏＴデバイス・センサは、図１０でいうセンサ１に相当する。センサ１からのセンサデータは、ＬＰＷＡネットワーク１００及びインターネット２００を介してサーバ２０で収集可能となっている（図１０参照）。
【００３９】
図１１に示すように、「農業」の分野では、センサ１が水位データを取得し、サーバ２０が水位データに応じた水管理の遠隔操作、機器メンテナンスを行うようにしてもよい。また、「交通」の分野では、センサ１が交通量データを取得し、サーバ２０が交通量データに応じた交通量観測、自動車トラッキングを行うようにしてもよい。また、「街灯管理」の分野では、センサ１が通行量データを取得し、サーバ２０が通行量データに応じた照明管理、遠隔操作を行うようにしてもよい。また、「ゴミ収集」の分野では、センサ１がゴミの蓄積量データを取得し、サーバ２０がゴミの蓄積量データに応じた効率的な収集を行うようにしてもよい。また、「見守り」の分野では、センサ１が子どもや高齢者等の位置データを取得し、サーバ２０が位置データに応じた子どもや高齢者等の見守りを行うようにしてもよい。また、「防災」の分野では、センサ１が環境データを取得し、サーバ２０が環境データに応じた被害状況の収集（土砂くずれ、浸水等）を行うようにしてもよい。また、「水道」の分野では、センサ１が水道使用量データを取得し、サーバ２０が水道使用量データに応じた遠隔検針、漏水検査を行うようにしてもよい。また、「ガス」の分野では、センサ１がガス使用量データを取得し、サーバ２０がガス使用量データに応じた診断情報の収集、遠隔開閉栓を行うようにしてもよい。
【００４０】
本発明の実施の形態に係る帯域制御装置１０は、人流解析の分野だけでなく、「農業」「交通」「街灯管理」「ゴミ収集」「見守り」「防災」「水道」「ガス」といった多彩な分野におけるＩｏＴ活用シーンに応用することができる。これにより、これらのＩｏＴ活用シーンにおいて、センサデータのエッセンスを抽出して送信することになるため、通信帯域を節約することができる。そのため、通信帯域が十分でないＬＰＷＡを利用した場合でも、「農業」「交通」「街灯管理」「ゴミ収集」「見守り」「防災」「水道」「ガス」といった多彩な分野でデータ活用（解析等）を行うことが可能となる。このような多彩な分野の中でも、特に、センサ１から大量のセンサデータを取得することが必要な分野に応用するのが有効である。
【００４１】
（まとめ）
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る帯域制御装置１０は、通信帯域を節約するために送信データを絞り込む帯域制御装置１０であって、デバイスＩＤを伴う情報を第１の無線通信で取得するセンサ部（センサ取得部）１４と、センサ部１４によって取得されたセンサデータを蓄積するセンサデータ蓄積部１１と、センサデータ蓄積部１１に蓄積されたセンサデータを送信するときに利用される送信用のキューである送信データ蓄積部１２と、送信データ蓄積部１２に蓄積されたセンサデータのエッセンスを抽出して第２の無線通信で送信するデータ送信部１５Ａとを備える。これにより、センサデータのエッセンスを抽出して送信することになるため、通信帯域を節約することができる。
【００４２】
具体的には、センサ部１４は、ＲＳＳＩが閾値以上の場合にデバイスＩＤを伴う情報を取得してもよい。これにより、ＲＳＳＩが閾値以上でない場合はデータが破棄されるため、精度よくデータを取得することができる。
【００４３】
また、センサ部１４によって取得されたセンサデータと同じデバイスＩＤのセンサデータがセンサデータ蓄積部１１に蓄積されている場合、重複してセンサデータ蓄積部１１にセンサデータを蓄積しなくてもよい。これにより、同じ人３が同じ場所にいつづけた場合、データ保持時間ｔ内における最先の情報のみをセンサデータ蓄積部１１に蓄積することができる。
【００４４】
また、センサデータ蓄積部１１に蓄積されたセンサデータと同じデバイスＩＤのセンサデータが送信データ蓄積部１２に蓄積されている場合、該当デバイスＩＤの時間カラムへ時間情報のみ追記してもよい。これにより、同じ人３が同じ場所にいつづけた場合、データ保持時間Ｔ内における最先の情報のみを送信データ蓄積部１２に蓄積することができる。
【００４５】
また、本発明は、このような帯域制御装置１０として実現することができるだけでなく、このような帯域制御装置１０が帯域を制御する帯域制御方法として実現したり、このような帯域制御装置１０を利用して人流を解析する人流解析システムとして実現したり、このような帯域制御装置１０が備える各処理部としてコンピュータを機能させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４６】
１…センサ
１０…帯域制御装置
１１…センサデータ蓄積部
１２…送信データ蓄積部
１３…時刻カウンタ
１４…センサ部（センサ取得部）
１５Ａ…データ送信部
２０…サーバ
Ｎ…ネットワーク
【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】
2018174520.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018174520.tif 000011
【図１０】
2018174520.tif 000012
【図１１】
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