(57)【要約】【課題】  従来より送信データ量を削減できる中継装置を提供する。【解決手段】  本発明の中継装置は、周期毎の送信データを保管する第１のデータ保管部と、センサデータを新たに取得した際に、第１のデータ保管部に保管されている過去の送信データと、センサデータとの比較を行うデータ比較部と、データ比較部による比較の結果、データの差分があると判定された場合には、データ差分を抽出するデータ差分抽出部と、抽出されたデータ差分に基づき、周期的に送信する送信データを識別する情報を含む第１のブロックと、センサ装置毎にデータ差分の有無に関する情報を含む第２のブロックと、データ差分のあるセンサ装置毎に差分データ量に関する情報を含む第３のブロックと、データ差分のある各ンサ装置毎の差分データ情報を含む第４のブロックとを有する送信データを作成する送信データ作成部とを有することを特徴とする。【選択図】      図１
2018132800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的に１又は２以上のセンサ装置から各センサデータを取得し、取得した前記各センサデータに基づき、上位のサーバに送信する送信データを作成し、前記サーバに送信する中継装置において、
周期毎に送信する前記送信データを保管する第１のデータ保管部と、
前記各センサ装置から前記各センサデータを新たに取得した際に、前記第１のデータ保管部に保管されている過去の前記送信データと、前記各センサデータとの比較を行うデータ比較部と、
前記データ比較部による比較の結果、データの差分があると判定された場合には、データ差分を抽出するデータ差分抽出部と、
前記データ差分抽出部により抽出された前記データ差分に基づき、周期的に送信する前記送信データを識別する情報を含む第１のブロックと、前記各センサ装置毎に前記データ差分の有無に関する情報を含む第２のブロックと、前記データ差分のある前記各センサ装置毎に差分データ量に関する情報を含む第３のブロックと、前記データ差分のある前記各センサ装置毎の差分データ情報を含む第４のブロックとを有する前記送信データを作成する送信データ作成部と
を有することを特徴とする中継装置。
【請求項２】
前記第２のブロックは、前記各センサ装置の数により変動する可変バイトのデータであり、１ビット単位で、前記各センサ装置毎の前記データ差分の有無に関する情報を書き込むことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記第３のブロックは、前記データ差分のある前記各センサ装置の数により変動する可変バイトのデータであり、２ビット単位で、前記データ差分のある前記各センサ装置毎の差分データ量に関する情報を書き込むことを特徴とする請求項１又は２に記載の中継装置。
【請求項４】
前記送信データの初回作成時、又は前記サーバからの要求に応じて、前記各センサデータの実データを全て含む前記送信データを作成し、当該送信データを前記サーバに送信することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の中継装置。
【請求項５】
前記送信データ作成部は、前記データ差分抽出部により抽出された前記データ差分が所定の閾値を超えた前記各センサデータのみについて、前記送信データを作成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の中継装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の中継装置と、サーバとを有する通信システムにおいて、
前記サーバは、
前記中継装置から周期的に送信された前記送信データを保管する第２のデータ保管部と、
新たに受信した今回の前記送信データと、前記第２のデータ保管部に保管された今回から１周期前の前記送信データとに基づき、前記各センサデータを復元するデータ復元部とを有する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項７】
前記データ復元部は、今回の前記送信データに含まれる前記第１のブロックの情報に基づき、前記第２のデータ保管部から前記１周期前の前記送信データを探索し、前記１周期前の前記送信データを発見できない場合には、前記中継装置に対して、前記１周期前の前記送信データの再送を要求することを特徴する請求項６に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継装置及び通信システムに関し、例えば、センサにより計測されたセンサデータを、ゲートウェイを介してサーバに収集するＩｏＴシステムに適用できる。
【背景技術】
【０００２】
ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）システムにおいて、ＩｏＴ−ＧＷ（ゲートウェイ）は、専用プロトコルによりセンサからセンサデータを収集し、ＴＣＰ／ＩＰ等の標準プロトコルを使い、サーバやクラウド（以下、単に「サーバ」と呼ぶ）にその収集データを転送する機器である。
【０００３】
一般的に１台のＩｏＴ−ＧＷは、複数台のセンサを収容する。また、１台のセンサから複数のデータ（気温、湿度、照度）を取得することもある。ＩｏＴ−ＧＷは、通常一定間隔で対象となる全てのセンサの情報を収集し、そのデータをサーバへ送信する。
【０００４】
そのため、ＩｏＴ−ＧＷとサーバ間の通信量は多くなる傾向となるが、ＩｏＴ−ＧＷとサーバ間は、例えば、３Ｇ／ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の帯域が狭い回線が使われることが多いため、帯域の不足や、通信コストの増大が課題となっている。
【０００５】
上記課題に対して、従来からデータの周期収集において、前周期との差分が発生したときのみデータを送信する方式等で、無駄なデータ転送を抑える対応を行っていた。例えば、特許文献１では、差分データの量が閾値を超過したことを契機として差分データを送信する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１９８６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１のように、周期収集のセンサデータに差分が生じた際に、差分データを送信することで送信されるデータ容量を少なくするようになっているが、将来的にＩｏＴ−ＧＷとサーバ間の通信量は更に多くなることが見込まれている。
【０００８】
そのため、従来より更に送信データ量を削減（圧縮）して、効率的にデータ通信ができる中継装置及び通信システムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の本発明は、周期的に１又は２以上のセンサ装置から各センサデータを取得し、取得した前記各センサデータに基づき、上位のサーバに送信する送信データを作成し、前記サーバに送信する中継装置において、（１）周期毎に送信する前記送信データを保管する第１のデータ保管部と、（２）前記各センサ装置から前記各センサデータを新たに取得した際に、前記第１のデータ保管部に保管されている過去の前記送信データと、前記各センサデータとの比較を行うデータ比較部と、（３）前記データ比較部による比較の結果、データの差分があると判定された場合には、データ差分を抽出するデータ差分抽出部と、（４）前記データ差分抽出部により抽出された前記データ差分に基づき、周期的に送信する前記送信データを識別する情報を含む第１のブロックと、前記各センサ装置毎に前記データ差分の有無に関する情報を含む第２のブロックと、前記データ差分のある前記各センサ装置毎に差分データ量に関する情報を含む第３のブロックと、前記データ差分のある前記各センサ装置毎の差分データ情報を含む第４のブロックとを有する前記送信データを作成する送信データ作成部とを有することを特徴とする。
【００１０】
第２の本発明は、第１の本発明の中継装置と、サーバとを有する通信システムにおいて、前記サーバは、（１）前記中継装置から周期的に送信された前記送信データを保管する第２のデータ保管部と、（２）新たに受信した今回の前記送信データと、前記第２のデータ保管部に保管された今回から１周期前の前記送信データとに基づき、前記各センサデータを復元するデータ復元部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、従来より更に送信データ量を削減（圧縮）して、効率的にデータ通信ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係るＩｏＴ−ＧＷの構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係るサーバの構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係るＩｏＴシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係るサーバとＩｏＴ−ＧＷ間で送受信される転送データのフォーマットを示す説明図である。
【図５】実施形態に係る転送データのブロックＢ２において、ビット毎の各センサとの対応関係を示す説明図である。
【図６】実施形態に係る転送データの差分量を閾値を用いて比較する例を示す説明図である。
【図７】実施形態に係る転送データのブロックＢ３において、２ビット毎の各センサとの対応関係を示す説明図である。
【図８】実施形態に係る転送データのブロックＢ４を示す説明図である。
【図９】実施形態に係るＩｏＴシステムのデータ送受信の概要を示すシーケンス図である。
【図１０】実施形態に係る転送データの圧縮（差分抽出／復元）機能に着目したＩｏＴシステムの処理を示すシーケンス図である。
【図１１】実施形態に係る転送データの削減効果を従来と比較した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（Ａ）主たる実施形態
以下では、本発明に係る中継装置及び通信システムの一実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
（Ａ−１）実施形態の構成
（Ａ−１−１）全体構成
図３は、実施形態に係るＩｏＴシステムの全体構成を示すブロック図である。図３において、ＩｏＴシステム１は、サーバ１０、ＩｏＴ−ＧＷ２０、センサ装置３０（３０−１〜３０−１４）、ネットワークＮ１、及びネットワークＮ２を有する。なお、図３では、説明を容易にするために、ＩｏＴシステム１（ＩｏＴ−ＧＷ２０）が、１４台のセンサ装置３０（３０−１〜３０−１４）を有する場合を例示する。勿論、センサ装置３０の数は特に限定されるものではない。
【００１５】
サーバ１０は、ＩｏＴ−ＧＷ２０を介して、センサ装置３０から送信されたデータを収集して管理するものである。
【００１６】
ＩｏＴ−ＧＷ２０は、複数台のセンサ装置３０を収容し、センサ装置３０側のネットワークＮ２をサーバ１０側のネットワークＮ１に接続する際のゲートウェイとしての機能も担っているものである。
【００１７】
センサ装置３０は、所定のセンサと通信機能を有する装置である。センサ装置３０は、ネットワークＮ２を介して、センシングしたデータをＩｏＴ−ＧＷ２０に送信するものである。また、センサ装置３０が有するセンサの種類は、提供するサービスに応じて、様々なセンサを適用することができる。例えば、センサの種類として、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、人感センサ、電力センサ等のセンサ類がある。
【００１８】
ネットワークＮ１は、サーバ１０及びＩｏＴ−ＧＷ２０間の通信ネットワークである。また、ネットワークＮ２は、ＩｏＴ−ＧＷ２０及びセンサ装置３０間の通信ネットワークである。ネットワークＮ１としては、例えば、インターネット等の広域ネットワークを適用することができ、ネットワークＮ２としては、例えば、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を適用することができる。
【００１９】
（Ａ−１−２）ＩｏＴ−ＧＷ２０の詳細な構成
図１は、実施形態に係るＩｏＴ−ＧＷの構成を示すブロック図である。図１において、ＩｏＴ−ＧＷ２０は、アプリケーション部２１及びデータ圧縮機能部２２を有する。ＩｏＴ−ＧＷ２０は、例えば、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータにプログラム（アプリケーション部２１）をインストールすることにより構築するようにしても良い。また、ＩｏＴ−ＧＷ２０は、一部又は全部をハードウェア（例えば、専用の半導体チップや電気回路等）を用いて構成するようにしても良い。なお、図１では、特徴部分であるアプリケーション層としてデータを処理する構成を中心に図示している（例えば、トランスポート層を処理する構成等については既存の構成と同一のために省略している）。
【００２０】
アプリケーション部２１は、センサ装置３０から周期的に（又はサーバ１０の要求に応じて）センサデータを収集し、収集したデータをデータ圧縮機能部２２で処理（圧縮）後、サーバ１０へ転送（送信）する制御を行うものである。
【００２１】
データ圧縮機能部２２は、アプリケーション部２１から送付された各センサ装置３０のセンサデータ（非差分）から、前回サーバ１０へ送信した分からの差分を抽出して、後述する転送データフォーマットＤに従った有する送信データ（差分データ）を作成して、サーバ１０へ転送する機能を有する。
【００２２】
データ圧縮機能部２２は、サーバ１０に送信した送信データを保管するデータ保管部２２１と、アプリケーション部２１から送付された今回のセンサデータが、データ保管部２２１に保管された過去（主に前回）の送信データと差分が生じているか否か判定するデータ比較部２２２と、データ比較部２２２による比較の結果、データの差分があると判定された場合には、データ差分を抽出するデータ差分抽出部２２３と、抽出したデータ差分に基づき、後述する転送データフォーマットＤに従った送信データを作成する送信データ作成部２２４とを有する。
【００２３】
（Ａ−１−３）サーバ１０の詳細な構成
図２は、実施形態に係るサーバの構成を示すブロック図である。図２において、サーバ１０は、アプリケーション部１１及びデータ圧縮機能部１２を有する。サーバ１０は、例えば、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータにプログラム（アプリケーション部１１）をインストールすることにより構築するようにしても良い。また、サーバ１０は、一部又は全部をハードウェア（例えば、専用の半導体チップや電気回路等）を用いて構成するようにしても良い。なお、図２では、特徴部分であるアプリケーション層としてデータを処理する構成を中心に図示している（例えば、トランスポート層を処理する構成等については既存の構成と同一のために省略している）。
【００２４】
アプリケーション部１１は、ＩｏＴ−ＧＷ２０からセンサデータ（データ圧縮機能部１２で復元したデータ）を収集する制御を行うものである。
【００２５】
データ圧縮機能部１２は、ＩｏＴ−ＧＷ２０から送信された送信データ（差分データ）からセンサデータを復元し、全データ（非差分）を、アプリケーション部１１へ受け渡すものである。データ圧縮機能部１２は、サーバ１０から周期的に送信された送信データを保管するデータ保管部１２１と、ＩｏＴ−ＧＷ２０から新たに受信したデータと、データ保管部に保管された前回の送信データとに基づき、センサデータを復元するデータ復元部１２２とを有する。
【００２６】
（Ａ−１−４）転送データ（差分データ）のフォーマット
次に、ネットワークＮ１を介して、サーバ１０とＩｏＴ−ＧＷ２０間で送受信される転送データ（差分データ）の説明を行う。図４は、実施形態に係るサーバとＩｏＴ−ＧＷ間で送受信される転送データのフォーマットを示す説明図である。図４において、転送データフォーマットＤは、ブロックＢ１〜Ｂ４の４つの区画により構成される。なお、図４に転送データフォーマットＤは、１４台分のセンサ装置３０（３０−１〜３０−１４）から１種類（例えば、気温）のセンサデータをサーバ１０へ転送する例を示している。以下、転送データフォーマットＤの各ブロックの詳細を説明する。
【００２７】
（Ａ−１−４−１）ブロックＢ１について
ブロックＢ１は、１バイト固定のデータであって、送信データのシーケンス番号（１〜２５５の値をサイクリックに使用）を示すブロックである。ＩｏＴ−ＧＷ２０からサーバ１０へ前回送信した分の差分のみを転送（送信）する方式（差分データ転送）では、パケットが欠落した場合に、次周期以降サーバの１０側で算出するセンサデータが、センサ装置３０で測定した実測値と異なるものとなってしまう。そのため、ＩｏＴ−ＧＷ２０は、サーバ１０へ送信するデータに、シーケンス番号を付与し、サーバ１０側がパケットの欠落を検出できるようにする。サーバ１０は、パケット欠落を検出した場合、ＩｏＴ−ＧＷ２０に対し期待するシーケンス番号のデータを要求する。要求を受けたＩｏＴ−ＧＷ２０は、次周期にデータ及びシーケンス番号を補正し、作成したデータを送信する。
【００２８】
なお、この実施形態では、シーケンス番号「０」は、全てのセンサ装置３０（３０−１〜３０−１４）の実データ（差分ではないデータ）を送信する動作を行う特別な値とする。ＩｏＴ−ＧＷ２０は、起動後初回のデータ送信時や、サーバ１０からの要求時にシーケンス番号「０」を設定して、全実データを送信する。
【００２９】
（Ａ−１−４−２）ブロックＢ２について
ブロックＢ２は、１ビット／センサの単位でセンサ装置３０の転送データ有無を示すブロックである。なお、ブロックＢ２は、センサ装置３０の台数により変更する可変バイトである。各センサ装置３０の転送データの有無を示す各ビットでは、「０」が転送データ無しを示し、「１」が転送データ有りを示している。この実施形態では、センサ装置３０（３０−１〜３０−１４）には、予めサーバ１０及びＩｏＴ−ＧＷ２０が１４台のセンサを識別できる番号が付与されているものとする（センサ番号１〜１４は、センサ装置３０−１〜センサ装置３０−１４を示す番号とする）。そうすると、例えば、ブロックＢ２の１バイト目を示す図５（Ａ）では、１バイトのデータ上位ビットから順に、センサ装置３０−１〜センサ装置３０−８（センサ番号１〜８）の転送データの有無が分かる。また、ブロックＢ２の２バイト目を示す図５（Ｂ）では、１バイトのデータ上位ビットから順に、センサ装置３０−９〜センサ装置３０−１４（センサ番号９〜１４）の転送データの有無が分かる（なお、下位２ビット分のデータは不使用となる）。
【００３０】
ＩｏＴ−ＧＷ２０（データ圧縮機能部２２）は、各センサ装置３０から収集したセンサデータが前周期の値と異なった場合に、「転送データ有り」と判定し、ブロックＢ２の対応するビットに「１」を格納する。ただし、ＩｏＴ−ＧＷ２０（データ圧縮機能部２２）は、無駄なデータ転送を抑えるために、無視できるような（誤差レベルの）軽微な値の変化時には「転送データ無し」とする。例えば、センサデータの種別（気温、湿度等）毎に、センサ装置３０の特性等に鑑み予め変化無しとみなす閾値を設定しておき、前回送信時からの変化値がこの範囲内であれば、「変化なし」とし、ＩｏＴ−ＧＷ２０は、データ転送を行わない。以下、図６を例に挙げて説明する。
【００３１】
ＩｏＴ−ＧＷ２０は、周期Ｎで差分データを送信（転送）したとする。その後、周期Ｎ＋１及び周期Ｎ＋２では値の差分はあるが、閾値の範囲内であるため、データ送信は行わない。ＩｏＴ−ＧＷ２０は、周期Ｎ＋３にて閾値を超える変化が生じたため、データ送信を行う。以降、閾値は周期Ｎ＋３を基準に再設定されることになる。
【００３２】
（Ａ−１−４−３）ブロックＢ３について
ブロックＢ３は、２ビット／センサの単位で、差分データのバイト数を示すブロックである。なお、ブロックＢ３は、差分が発生したセンサ装置３０の台数により変更する可変バイトである（例えば、差分が発生したセンサ装置３０の台数が６台で２バイトとなる）。ブロックＢ３では、先述のブロックＢ２において「転送データ有り」のセンサ情報のみ、差分のバイト数を格納する。以下、図７を例に挙げて説明する。先述の図４、５で示したブロックＢ２において、センサ番号１、４、６、７、９、１３（センサ装置３０−１、３０−４、３０−６、３０−７、３０−９、３０−１３）で「転送データ有り」としたため、その順番に差分データバイト数を、ブロックＢ３の各ビット（２ビット単位）に格納する。例えば、２ビット分の「００」は、差分データが１バイトであることを示すものとし、「０１」は、差分データが２バイト、「１０」は、差分データが３バイト、「１１」は、４バイト（差分値では無く、実データそのものを使う）であることを示すものとする。図７で示す通り、センサ番号１、６、９の２ビット分のデータは「００」であるので、差分データは１バイトであることが分かる。同様に、センサ番号４の２ビット分のデータは「０１」であるので、差分データは２バイト、センサ番号７の２ビット分のデータは「１０」であるので、差分データは３バイト、センサ番号１３の２ビット分のデータは「１１」であるので、実データそのももである４バイトとなる。
【００３３】
（Ａ−１−４−４）ブロックＢ４について
ブロックＢ４は、各センサ装置３０の差分データ（又は実データそのもも）を示すブロックである。ブロックＢ４は、差分データ量により変更する可変バイトである。図８に示すように、先述のブロックＢ３で記載したセンサの順番及びバイト数に合致するよう、ブロック４にて差分データ（又は実データそのもも）を格納する。
【００３４】
（Ａ−２）実施形態の動作
次に、以上のような構成を有するこの実施形態のＩｏＴシステム１の動作を、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態では、ＩｏＴ−ＧＷ２０及びサーバ１０間のデータの送受信に特徴が存在するので、以下では、ＩｏＴ−ＧＷ２０及びサーバ１０の処理を中心について説明を行う。
【００３５】
（Ａ−２−１）ＩｏＴシステム１のデータ送受信処理の概要
図９は、実施形態に係るＩｏＴシステム１（ＩｏＴ−ＧＷ２０及びサーバ１０）のデータ送受信の概要を示すシーケンス図である。なお、図９のシーケンス図では、ＩｏＴ−ＧＷ２０からサーバ１０へ送信したデータ（パケット）について、ネットワークの過負荷等によりパケットの欠落（パケットロス）が生じた場合の処理（再送要求）も含まれている。また、送信（転送）データの圧縮処理については、後述する。
【００３６】
ＩｏＴ−ＧＷ２０は、初回のデータ転送時は、ブロックＢ１のシーケンス番号を「０」に設定して、全センサ装置３０の実データ（非差分データ）を、サーバ１０へ送信する（Ｓ１０１）。
【００３７】
ＩｏＴ−ＧＷ２０は、２回目のデータ転送時ついて、初回から差分が生じたので、ブロックＢ１のシーケンス番号を「１」に設定して、差分が生じたセンサ装置３０の差分データを、サーバ１０へ送信する（Ｓ１０２）。
【００３８】
ＩｏＴ−ＧＷ２０は、３回目のデータ転送時ついても同様に、２回目のデータ転送時から差分が生じたので、ブロックＢ１のシーケンス番号を「２」に設定して、差分が生じたセンサ装置３０の差分データを、サーバ１０へ送信する（Ｓ１０３）。
【００３９】
ＩｏＴ−ＧＷ２０は、４回目のデータ転送時ついても同様に、ブロックＢ１のシーケンス番号を「３」に設定して、差分が生じたセンサ装置３０の差分データを、サーバ１０へ送信する。しかしながら、ネットワークＮ１の過負荷等により、データ（パケット）は途中で欠落する（Ｓ１０４）。
【００４０】
ＩｏＴ−ＧＷ２０は、５回目のデータ転送時ついても同様に、４回目のデータ転送時から差分が生じたので、ブロックＢ１のシーケンス番号を「４」に設定して、差分が生じたセンサ装置３０の差分データを、サーバ１０へ送信する。サーバ１０は、シーケンス番号４の差分データを受信すると、シーケンス番号の連続性が無いため、パケットの欠落（シーケンス番号３のパケットの欠落）を検出する（Ｓ１０５）。
【００４１】
サーバ１０は、ＩｏＴ−ＧＷ２０に対し、シーケンス番号３のパケットの再送要求を送信する（Ｓ１０６）。
【００４２】
ＩｏＴ−ＧＷ２０は、再送要求（シーケンス番号３のパケットの再送）を受信すると、ＩｏＴ−ＧＷ２０は、ブロックＢ１のシーケンス番号を「３」に設定して、シーケンス番号２のパケットとの差分データを、サーバ１０へ送信する（Ｓ１０７）。
【００４３】
（Ａ−２−２）ＩｏＴシステム１の処理（データ圧縮処理）
図１０は、実施形態に係る転送データの圧縮（差分抽出／復元）機能に着目したＩｏＴシステム１の処理を示すシーケンス図である。後述するステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理は、ＩｏＴ−ＧＷ２０及びサーバ１０が、データの差分抽出／復元処理を行う前の初期化処理（フォーマット決定処理）である。そして、ステップ２０５の処理からデータの差分抽出／復元処理が可能となる。
【００４４】
ＩｏＴ−ＧＷ２０のアプリケーション部２１は、センサ装置３０の台数を、データ圧縮機能部２２へ通知する（Ｓ２０１）。
【００４５】
ＩｏＴ−ＧＷ２０のデータ圧縮機能部２２は、センサ装置３０の台数を保存する（Ｓ２０２）。
【００４６】
ＩｏＴ−ＧＷ２０のデータ圧縮機能部２２は、センサ装置３０の台数を、サーバ１０のデータ圧縮機能部１２へ通知する（Ｓ２０３）。
【００４７】
サーバ１０のデータ圧縮機能部１２は、センサ装置３０の台数を保存する（Ｓ２０４）。
【００４８】
ＩｏＴ−ＧＷ２０のアプリケーション部２１は、初回の全センサ装置３０の実データ（非差分）を、データ圧縮機能部２２へ送付する（Ｓ２０５）。
【００４９】
ＩｏＴ−ＧＷ２０のデータ圧縮機能部２２は、次回送信時の差分データ抽出に備え、受信したデータを保存する（Ｓ２０６）。
【００５０】
ＩｏＴ−ＧＷ２０のデータ圧縮機能部２２は、初回のデータ送信のため、全データ（先述の転送データフォーマットＤに従ったデータ）を、サーバ１０へ送信する（Ｓ２０７）。
【００５１】
サーバ１０のデータ圧縮機能部１２は、次回差分データ受信時の全データ復元に備え、受信したデータを保存する（Ｓ２０８）。
【００５２】
サーバ１０のデータ圧縮機能部１２は、全データ（非差分）をアプリケーション部１１へ送付する（Ｓ２０９）。
【００５３】
ＩｏＴ−ＧＷ２０のアプリケーション部２１は、２回目のセンサ装置３０の全データ（非差分）をデータ圧縮機能部２２へ送付する（Ｓ２１０）。
【００５４】
ＩｏＴ−ＧＷ２０のデータ圧縮機能部２２は、前回保存したデータと、今回のデータとから差分を抽出する（Ｓ２１１）。また、データ圧縮機能部２２は、次回送信時の差分データ抽出に備え、今回の受信データを保存する。
【００５５】
ＩｏＴ−ＧＷ２０のデータ圧縮機能部２２は、ステップＳ２１１の処理により抽出した差分データ（先述の転送データフォーマットＤに従ったデータ）を、サーバ１０へ送信する（Ｓ２１２）。
【００５６】
サーバ１０のデータ圧縮機能部１２は、受信した差分データと、ステップ２０８の処理により保存した前回のデータとから、全データ（非差分）を復元する（Ｓ２１３）。また、サーバ１０のデータ圧縮機能部１２は、次回データ受信時の差分抽出に備え、復元した全データを保存する。
【００５７】
サーバ１０のデータ圧縮機能部１２は、全データ（非差分）を、アプリケーション部１１へ送付する（Ｓ２１４）。
【００５８】
（Ａ−３）実施形態の効果
この実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００５９】
ＩｏＴシステム１では、ネットワークＮ１を介して、サーバ１０とＩｏＴ−ＧＷ２０との間で送受信されるデータ量を従来に比べて削減することができる。以下、本実施形態によるデータ量削減効果を、従来の方式と比べて説明する。
【００６０】
第１の方式（従来）としては、全センサの実データを毎回送信する方式である。この第１の方式は、センサの台数分のデータを単純に連結したフォーマットによる転送である。第２の方式（従来）としては、前周期と差分が発生したセンサの実データを送信する方式である（言い換えれば、転送データフォーマットＤのブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ４（必ず４バイト使用）を用いる方式）。第３の方式（本実施形態）としては、前周期と差分が発生したセンサデータの差分値のみを送信する方式である。
【００６１】
また、第１の方式〜第３の方式では、以下の条件（ａ）〜（ｇ）を前提として、１時間当たりの転送量を算出するものとする。（ａ）センサの台数は３２台とする。（ｂ）データ長は４バイトとする。（ｃ）センサデータ収集周期は、１回／分とする。（ｄ）差分発生頻度は、毎周期５０％のセンサ（１６台）で差分発生とする。（ｅ）差分バイト数は、毎周期差分発生のセンサ１６台中１０台が１バイト、３台が２バイト、２台が３バイト、１台が４バイトとする。（ｆ）再送回数は０回数とする（ネットワークは安定している前提）。（ｇ）単純化のため、第１の方式、第２の方式での転送初回時の全実データ送信転送量は含めないものとする。
【００６２】
＜第１の方式（従来）の試算＞
３２（台）＊４（バイト）＊６０（分）＝７６８０バイト  …（１）
＜第２の方式（従来）の試算＞
ブロックＢ１のバイト数＝１  …（２−１）
ブロックＢ２のバイト数＝４  …（２−２）
ブロックＢ４のバイト数＝１６（台）＊４（バイト）＝６４  …（２−３）
上記（２−１）〜（２−３）の和＊６０（分）＝４１４０バイト  …（２−４）
＜第３の方式（本実施形態）の試算＞
ブロックＢ１のバイト数＝１  …（３−１）
ブロックＢ２のバイト数＝４（１ビット＊３２）  …（３−２）
ブロックＢ３のバイト数＝４（２ビット＊１６）  …（３−３）
ブロックＢ４のバイト数＝２６  …（３−４）
上記（３−４）の内訳としては、センサ１０（台）＊１（バイト）＝１０、センサ３（台）＊２（バイト）＝６、センサ２（台）＊３（バイト）＝６、センサ１（台）＊４（バイト）＝  ４である。
上記（３−１）〜（３−４）の和＊６０（分）＝２１００バイト  …（３−５）
【００６３】
上記第１〜第３の方式による試算結果をまとめると、図１１に示す通りとなる。つまり、本実施形態の第３の方式は、従来の第１の方式と比較して２７％、従来の第２の方式と比較して５１％の転送量となる。
【００６４】
（Ｂ）他の実施形態
この実施形態の説明においても、種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
【００６５】
（Ｂ−１）この実施形態において、センサ装置３０の実質的なセンサデータを格納するブロックＢ４のデータ長は、最大４バイトであったが、任意のバイト数で適用可能である。また、Ｃ言語等で実装する場合には、転送データフォーマットＤの各ブロックのデータ型は、符号付き整数型（Ｓｉｇｎｅｄ）、符号なし整数型（Ｕｎｓｉｇｎｅｄ）のいずれでも良い（ただし、差分値についてはＳｉｇｎｅｄ型で扱う）。
【００６６】
（Ｂ−２）この実施形態において、ＩｏＴシステム１のセンサデータの送受信に限定して説明を行ったが、本発明を、例えば、以下の（１）、（２）特性のデータ送信システムにも適用可能である。（１）固定長配列データを定期的に送信し、（１）各値の送信毎の変化は、データサイズに比べ小さい（４バイトデータに対し、差分は１バイト以下等）システム。
【符号の説明】
【００６７】
１…ＩｏＴシステム、１０…サーバ、１１…アプリケーション部、１２…データ圧縮機能部、２０…ＩｏＴ−ＧＷ２０、２１…アプリケーション部、２２…データ圧縮機能部、３０（３０−１〜３０−１４）…センサ装置、１２１…データ保管部、１２２…データ復元部、２２１…データ保管部、２２２…データ比較部、２２３…データ差分抽出部、２２４…送信データ作成部、Ｂ（Ｂ１〜Ｂ４）…ブロック、Ｄ…転送データフォーマット。
【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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