(57)【要約】【課題】計測装置の交換や改変を行うことなくクラウド環境に応じて柔軟に動作することができる通信システム及び通信方法を提供する。【解決手段】切換装置（３１〜３３）は、計測装置（１１〜１３）の計測データを複数のクラウドサーバ（２１、２２）のいずれに蓄積するかを切り換えるとともに、計測データ分散情報を管理サーバ（４０）に伝送する。管理サーバ（４０）は、切換装置（３１〜３３）から伝送された計測データ分散情報に基づいて、複数のクラウドサーバ（２１、２２）が蓄積した計測データを収集する。【選択図】図１
2019028716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測装置と、
複数のクラウドサーバと、
前記計測装置と前記複数のクラウドサーバを中継する切換装置と、
前記計測装置及び前記切換装置と前記複数のクラウドサーバを中継する管理サーバと、
を有し、
前記切換装置は、前記計測装置の計測データを前記複数のクラウドサーバのいずれに蓄積するかを切り換えるとともに、計測データ分散情報を前記管理サーバに伝送し、
前記管理サーバは、前記切換装置から伝送された前記計測データ分散情報に基づいて、前記複数のクラウドサーバが蓄積した前記計測データを収集する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記切換装置は、前記複数のクラウドサーバの利用料金、利用可否、稼働状況の少なくとも１つに基づく優先度を設定して、当該優先度に応じて、前記計測データを前記複数のクラウドサーバのいずれに蓄積するかを切り換える、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記計測装置は、前記計測データに計測装置ＩＤと計測時刻を付加し、
前記切換装置は、前記計測データに切換装置ＩＤと切換時刻を付加する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記計測データ分散情報は、少なくとも、前記計測データに付加された前記計測装置ＩＤと前記計測時刻及び前記切換装置ＩＤと前記切換時刻を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
計測装置と、
複数のクラウドサーバと、
前記計測装置と前記複数のクラウドサーバを中継する切換装置と、
前記計測装置及び前記切換装置と前記複数のクラウドサーバを中継する管理サーバと、
を有する通信システムによる通信方法であって、
前記切換装置は、前記計測装置の計測データを前記複数のクラウドサーバのいずれに蓄積するかを切り換えるとともに、計測データ分散情報を前記管理サーバに伝送し、
前記管理サーバは、前記切換装置から伝送された前記計測データ分散情報に基づいて、前記複数のクラウドサーバが蓄積した前記計測データを収集する、
ことを特徴とする通信方法。
【請求項６】
前記切換装置は、前記複数のクラウドサーバの利用料金、利用可否、稼働状況の少なくとも１つに基づく優先度を設定して、当該優先度に応じて、前記計測データを前記複数のクラウドサーバのいずれに蓄積するかを切り換える、
ことを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
【請求項７】
前記計測装置は、前記計測データに計測装置ＩＤと計測時刻を付加し、
前記切換装置は、前記計測データに切換装置ＩＤと切換時刻を付加する、
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の通信方法。
【請求項８】
前記計測データ分散情報は、少なくとも、前記計測データに付加された前記計測装置ＩＤと前記計測時刻及び前記切換装置ＩＤと前記切換時刻を含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）技術とクラウドコンピューティング技術を組み合わせた通信システムが開示されている。
【０００３】
このような通信システムは、例えば、計測装置（センサやコントローラ等）をネットワーク経由でクラウド環境下のサーバと接続して構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１１１５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記通信システムでは、計測装置がクラウド環境下の特定のサーバと通信するため、専用のドライバを用いてドメイン名やホスト名等を割り当てている。従って、クラウド環境下に別のサーバを追加して当該別のサーバと通信する場合は、計測装置の交換や改変が必要になってしまう。
【０００６】
一方、クラウド環境下の複数のサーバとの同時通信、及び／又は、クラウド環境下の通信相手となるサーバの変更を可能とする機能を計測装置に実装することも理論的には可能である。しかし、リソースの制約があるため、そのような高度な機能を計測装置に実装することは現実的ではない。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、計測装置の交換や改変を行うことなくクラウド環境に応じて柔軟に動作することができる通信システム及び通信方法を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態の通信システムは、計測装置と、複数のクラウドサーバと、前記計測装置と前記複数のクラウドサーバを中継する切換装置と、前記計測装置及び前記切換装置と前記複数のクラウドサーバを中継する管理サーバと、を有し、前記切換装置は、前記計測装置の計測データを前記複数のクラウドサーバのいずれに蓄積するかを切り換えるとともに、計測データ分散情報を前記管理サーバに伝送し、前記管理サーバは、前記切換装置から伝送された前記計測データ分散情報に基づいて、前記複数のクラウドサーバが蓄積した前記計測データを収集する、ことを特徴としている。
【０００９】
本実施形態の通信方法は、計測装置と、複数のクラウドサーバと、前記計測装置と前記複数のクラウドサーバを中継する切換装置と、前記計測装置及び前記切換装置と前記複数のクラウドサーバを中継する管理サーバと、を有する通信システムによる通信方法であって、前記切換装置は、前記計測装置の計測データを前記複数のクラウドサーバのいずれに蓄積するかを切り換えるとともに、計測データ分散情報を前記管理サーバに伝送し、前記管理サーバは、前記切換装置から伝送された前記計測データ分散情報に基づいて、前記複数のクラウドサーバが蓄積した前記計測データを収集する、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、計測装置の交換や改変を行うことなくクラウド環境に応じて柔軟に動作することができる通信システム及び通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態による通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１の切換装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】管理サーバの内部構成を示すブロック図である。
【図４Ａ】第１の計測装置〜第３の計測装置から第１の切換装置〜第３の切換装置に伝送される計測データの構造の一例を示す図である。
【図４Ｂ】第１の切換装置〜第３の切換装置から第１のクラウドサーバ〜第２のクラウドサーバに伝送される計測データの構造の一例を示す図である。
【図４Ｃ】第１の切換装置〜第３の切換装置から管理サーバに伝送される計測データ分散情報の構造の一例を示す図である。
【図５】管理サーバの定期確認動作を示すシーケンス図である。
【図６】第１の切換装置の定期確認動作を示すシーケンス図である。
【図７】第１の計測装置の計測データが第１の切換装置を経由して第１のクラウドサーバ〜第２のクラウドサーバに分散されて蓄積される動作を示すシーケンス図である。
【図８】管理サーバが第１のクラウドサーバ〜第２のクラウドサーバに分散されて蓄積された計測データを収集する動作を示すシーケンス図である。
【図９】本実施形態による通信システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】クラウドサーバの接続先の切り換えの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本実施形態による通信システム１の全体構成を示すブロック図である。通信システム１は、例えば、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）技術とマルチクラウドコンピューティング技術を組み合わせたものである。
【００１３】
通信システム１は、第１の計測装置１１と第２の計測装置１２と第３の計測装置１３とを有している。図１では、第１の計測装置１１と第２の計測装置１２を単一の構成要素として描いており、第３の計測装置１３を複数の構成要素を束ねたものとして描いている。第３の計測装置１３（複数の構成要素）は、集約装置１３Ｘによって集約されている。なお、計測装置の数や配置等には自由度があり、種々の設計変更が可能である。
【００１４】
第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３は、例えば、センサやコントローラからなる現場機器であり、計測対象の物理量や変化量を計測して計測データとして出力する。第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３は、例えば、計測データに計測装置ＩＤと計測時刻（計測タイムスタンプ）を付加する。その他、第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３は、後述する第１の切換装置３１〜第３の切換装置３１との間で簡単な情報のやりとりを行うが、リソースの制約上の理由により、それ以上の高度な機能を実装していない場合がある。
【００１５】
第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３は、例えば、画像センサ（監視カメラなど）、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、力センサ、音センサ、ＲＦＩＤセンサ、赤外線センサ、姿勢センサ、降雨センサ、放射能センサ、ガスセンサ、加速度センサ、ジャイロスコープ、ＧＰＳセンサ等とすることができる。また、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、モバイルＰＣ、ドローン等の機器は様々な種類のセンサを搭載しているため、これらの機器を第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３として取り扱うこともできる。さらに、工場のＦＡや生産管理、都市交通制御、気象等の環境計測、ヘルスケア、防犯など、世の中のあらゆる場所に様々な用途・目的で多数のセンサが既に設置されているが、これらのセンサを第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３として取り扱うこともできる。
【００１６】
通信システム１は、複数のクラウドサーバ（クラウド環境下のサーバ）として、第１のクラウドサーバ２１と第２のクラウドサーバ２２とを有している。なお、クラウドサーバは複数あればよく、その数や配置等には自由度があり、種々の設計変更が可能である。
【００１７】
通信システム１は、第１の切換装置３１と第２の切換装置３２と第３の切換装置３３とを有している。第１の切換装置３１は、第１の計測装置１１からの伝送路に直列に接続される態様で、第１の計測装置１１と第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２を中継する。第２の切換装置３２は、第２の計測装置１２からの伝送路を傍受可能な態様で、第２の計測装置１２と第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２を中継する。第３の切換装置３３は、第３の計測装置１３からの伝送路に集約装置１３Ｘと並列に接続される態様で、第３の計測装置１３と第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２を中継する。第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３の具体的な構成や動作については、後に詳細に説明する。
【００１８】
通信システム１は、管理サーバ（情報管理サーバ、解析サーバ）４０を有している。この管理サーバ４０は、第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３及び第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３と、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２とを中継する。管理サーバ４０の具体的な構成や動作については、後に詳細に説明する。
【００１９】
第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３（集約装置１３Ｘ）、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３、及び、管理サーバ４０は、ネットワーク５０によって直接的又は間接的に通信可能となっている。ネットワーク５０は、例えば、専用線、仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ：Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット、工業用無線や携帯電話網等の無線ネットワークとすることができる。
【００２０】
図２は、第１の切換装置３１の内部構成を示すブロック図である。第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３は同一の構成を有しているので、これらを代表して第１の切換装置３１について説明する。
【００２１】
第１の切換装置３１は、通信部３１Ａと、情報付加部３１Ｂと、計測データ記憶部３１Ｃと、優先度設定部３１Ｄと、クラウドサーバ切換部３１Ｅと、計測データ分散情報記憶部３１Ｆと、計測データ分散情報伝送部３１Ｇとを有している。
【００２２】
通信部３１Ａは、ネットワーク５０によって、第１の計測装置１１、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２及び管理サーバ４０との間で各種の通信を実行する。通信部３１Ａは、例えば、第１の計測装置１１からの計測データ（第１の計測装置１１の計測装置ＩＤと計測時刻が付加されている）を受け取る。
【００２３】
情報付加部３１Ｂは、第１の計測装置１１からの計測データ（第１の計測装置１１の計測装置ＩＤと計測時刻が付加されている）に、第１の切換装置３１の切換装置ＩＤと切換時刻（切換タイムスタンプ）を付加する。
【００２４】
計測データ記憶部３１Ｃは、情報付加部３１Ｂが情報を付加した計測データ（データ本体、第１の計測装置１１の計測装置ＩＤと計測時刻、第１の切換装置３１の切換装置ＩＤと切換時刻）を一時的に記憶する。計測データ記憶部３１Ｃは、所定のトリガー条件を満足すると、当該計測データ記憶部３１Ｃが記憶した計測データを破棄する。所定のトリガー条件は、例えば、所定時間が経過したこと、計測データが第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２のいずれかに蓄積されたこととすることができる。
【００２５】
優先度設定部３１Ｄは、通信部３１Ａによる通信を介して、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２及び／又は管理サーバ４０から、当該クラウドサーバの利用料金、利用可否、稼働状況（ＣＰＵの負荷状況、応答時間、応答速度、上限利用量に対する現在利用量など）を受け取る。優先度設定部３１Ｄは、受け取った第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２の利用料金、利用可否、稼働状況に基づく優先度を設定する。例えば、優先度設定部３１Ｄは、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２の一方が利用可能で他方が利用不能である場合に、利用可能な方のクラウドサーバの優先度を高くすることができる。また、優先度設定部３１Ｄは、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２がともに利用可能である場合に、利用料金が安い方のクラウドサーバの優先度を高くすることができる。また、優先度設定部３１Ｄは、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２がともに利用可能である場合に、稼働状況が良好な方（ＣＰＵの負荷が小さい、応答時間が短い、応答速度が速い、上限利用量に対して現在利用料が少ない）のクラウドサーバの優先度を高くすることができる。また、優先度設定部３１Ｄは、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２がともに利用可能である場合に、利用料金と稼働状況の双方を考慮して、クラウドサーバの優先度を設定することができる。なお、優先度設定部３１Ｄは、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２の利用料金、利用可否、稼働状況の全てを使用することなく、これらの少なくとも１つを使用して、クラウドサーバの優先度を設定することができる。
【００２６】
クラウドサーバ切換部３１Ｅは、優先度設定部３１Ｄが設定したクラウドサーバの優先度に応じて、計測データ記憶部３１Ｃが記憶した計測データ（データ本体、第１の計測装置１１の計測装置ＩＤと計測時刻、第１の切換装置３１の切換装置ＩＤと切換時刻）を第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２のいずれに蓄積するかを切り換える。すなわち、クラウドサーバ切換部３１Ｅは、時々刻々と移り変わるクラウドサーバの利用料金、利用可否、稼働状況に応じて、接続先のクラウドサーバを第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２のいずれにするかをリアルタイムに切り換えて、計測データの蓄積先を第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２に分散させる（振り分ける）。
【００２７】
計測データ分散情報記憶部３１Ｆは、クラウドサーバ切換部３１Ｅによる計測データ分散情報を生成して当該計測データ分散情報を記憶する。計測データ分散情報は、計測データの蓄積先クラウドサーバ情報（第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２のいずれか）を含んでいる。計測データ分散情報は、少なくとも、計測データに付加された第１の計測装置１１の計測装置ＩＤと計測時刻（計測タイムスタンプ）、及び、第１の切換装置３１の切換装置ＩＤと切換時刻（切換タイムスタンプ）を含んでいる。計測データ分散情報により、例えば「どの計測データがどのクラウドサーバに蓄積されたか」といった計測データの分散状況（振り分け状況）を把握することが可能になる。
【００２８】
計測データ分散情報伝送部３１Ｇは、通信部３１Ａによる通信を介して、計測データ分散情報記憶部３１Ｆが記憶した計測データ分散情報を管理サーバ４０に伝送する。
【００２９】
なお、第２の切換装置３２と第３の切換装置３３は、第１の切換装置３１と同一の構成を有している。すなわち、図２に符号を付した形では描いていないが、第２の切換装置３２は、通信部３２Ａと、情報付加部３２Ｂと、計測データ記憶部３２Ｃと、優先度設定部３２Ｄと、クラウドサーバ切換部３２Ｅと、計測データ分散情報記憶部３２Ｆと、計測データ分散情報伝送部３２Ｇとを有している。同様に、第３の切換装置３３は、通信部３３Ａと、情報付加部３３Ｂと、計測データ記憶部３３Ｃと、優先度設定部３３Ｄと、クラウドサーバ切換部３３Ｅと、計測データ分散情報記憶部３３Ｆと、計測データ分散情報伝送部３３Ｇとを有している。
【００３０】
図３は、管理サーバ４０の内部構成を示すブロック図である。管理サーバ４０は、通信部４０Ａと、計測データ分散情報記憶部４０Ｂと、計測データ収集部４０Ｃと、切換装置情報取得部４０Ｄと、クラウドサーバ情報取得部４０Ｅとを有している。
【００３１】
通信部４０Ａは、ネットワーク５０によって、第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３（集約装置１３Ｘ）、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３、及び、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２との間で各種の通信を実行する。通信部４０Ａは、例えば、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３から伝送された計測データ分散情報を受け取る。
【００３２】
計測データ分散情報記憶部４０Ｂは、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３から伝送された計測データ分散情報を記憶する。計測データ分散情報は、計測データの蓄積先クラウドサーバ情報（第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２のいずれか）を含んでいる。計測データ分散情報は、少なくとも、計測データに付加された第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３の計測装置ＩＤと計測時刻（計測タイムスタンプ）、及び、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３の切換装置ＩＤと切換時刻（切換タイムスタンプ）を含んでいる。
【００３３】
計測データ収集部４０Ｃは、計測データ分散情報記憶部４０Ｂが記憶した計測データ分散情報に基づいて、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２が蓄積した計測データを収集する。すなわち、計測データ分散情報により、例えば「どの計測データがどのクラウドサーバに蓄積されたか」といった計測データの分散状況（振り分け状況）を把握することができるので、計測データ収集部４０Ｃは、当該計測データ分散情報に基づいて、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２が蓄積した計測データを収集して、時系列に沿った一連の計測データを生成する。
【００３４】
切換装置情報取得部４０Ｄは、通信部４０Ａを介して第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３と通信することにより、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３から各種情報（例えばクラウドサーバ情報を要求された場合のアクセス制御に使用する情報）を取得する。切換装置情報取得部４０Ｄは、例えば、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３のＩＰアドレス、ＩＤ、パスワード、証明書などを取得する。
【００３５】
クラウドサーバ情報取得部４０Ｅは、通信部４０Ａを介して第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２と通信することにより、当該クラウドサーバの利用料金、利用可否、稼働状況（ＣＰＵの負荷状況、応答時間、応答速度、上限利用量に対する現在利用量など）を受け取って、受け取ったこれらの情報を第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３に伝送する。あるいは、クラウドサーバ情報取得部４０Ｅは、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２と切換装置３１〜第３の切換装置３３の間の情報伝送を仲介して、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２から第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３に、当該クラウドサーバの利用料金、利用可否、稼働状況（ＣＰＵの負荷状況、応答時間、応答速度、上限利用量に対する現在利用量など）を伝送させる。
【００３６】
図４Ａは、第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３から第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３に伝送される計測データの構造の一例を示す図である。図４Ａの計測データは、データ本体と、計測装置ＩＤと、計測時刻（計測タイムスタンプ）とを有している。
【００３７】
図４Ｂは、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３から第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２に伝送される計測データの構造の一例を示す図である。図４Ｂの計測データは、図４Ａのデータ本体と計測装置ＩＤと計測時刻（計測タイムスタンプ）に加えて、切換装置ＩＤと、切換時刻（切換タイムスタンプ）とを有している。
【００３８】
図４Ｃは、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３から管理サーバ４０に伝送される計測データ分散情報の構造の一例を示す図である。図４Ｃの計測データ分散情報は、蓄積先クラウドサーバ情報と、計測装置ＩＤと、計測時刻（計測タイムスタンプ）と、切換装置ＩＤと、切換時刻（切換タイムスタンプ）とを有している。
【００３９】
図５は、管理サーバ４０の定期確認動作を示すシーケンス図である。図５では、第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３を代表して第１の計測装置１１を示すとともに、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３を代表して第１の切換装置３１を示している。
【００４０】
まず、運用管理者が管理サーバ４０にアクセスして、運用管理者による手動情報更新（第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２の利用料金、利用可否等）を実行する（Ｓ１）。この手動更新情報は、例えば、定額契約におけるクラウドサーバの定額料金、従量加算契約におけるクラウドサーバの基本料金等である。
【００４１】
次いで、管理サーバ４０が第１のクラウドサーバ２１にアクセスして自動確認を行い（Ｓ２−１）、第１のクラウドサーバ２１が自動確認に応答して、第１のクラウドサーバ２１の利用料金、利用可否等を管理サーバ４０に伝送する（Ｓ２−２）。ここで伝送される利用料金は、例えば、従量加算料金や状態変動を考慮したその時点における第１のクラウドサーバ２１の利用料金である。
【００４２】
次いで、管理サーバ４０が第２のクラウドサーバ２２にアクセスして自動確認を行い（Ｓ２−３）、第２のクラウドサーバ２２が自動確認に応答して、第２のクラウドサーバ２２の利用料金、利用可否等を管理サーバ４０に伝送する（Ｓ２−４）。ここで伝送される利用料金は、例えば、従量加算料金や状態変動を考慮したその時点における第２のクラウドサーバ２２の利用料金である。
【００４３】
図６は、第１の切換装置３１の定期確認動作を示すシーケンス図である。図６では、第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３を代表して第１の計測装置１１を示すとともに、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３を代表して第１の切換装置３１を示している。
【００４４】
まず、第１の切換装置３１が管理サーバ４０に更新情報要求を行い（Ｓ１−１）、管理サーバ４０が更新情報要求に応答して、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２の利用料金、利用可否等を第１の切換装置３１に伝送する（Ｓ１−２）。更新情報要求は、従量加算料金や状態変動を考慮したその時点における第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２の利用料金、利用可否等を確認するための要求信号である。
【００４５】
次いで、第１の切換装置３１が第１のクラウドサーバ２１に稼働状況確認要求を行い（Ｓ２−１）、第１のクラウドサーバ２１が稼働状況確認要求に応答して、第１のクラウドサーバ２１の稼働状況（ＣＰＵの負荷状況、応答時間、応答速度、上限利用量に対する現在利用量など）を第１の切換装置３１に伝送する（Ｓ２−２）。第１の切換装置３１が稼働状況確認要求を出してから所定時間内に第１のクラウドサーバ２１が稼働状況を伝送しない場合には、第１のクラウドサーバ２１が稼働していないと判断することができる。
【００４６】
次いで、第１の切換装置３１が第２のクラウドサーバ２２に稼働状況確認要求を行い（Ｓ２−３）、第２のクラウドサーバ２２が稼働状況確認要求に応答して、第２のクラウドサーバ２２の稼働状況（ＣＰＵの負荷状況、応答時間、応答速度、上限利用量に対する現在利用量など）を第１の切換装置３１に伝送する（Ｓ２−４）。第１の切換装置３１が稼働状況確認要求を出してから所定時間内に第２のクラウドサーバ２２が稼働状況を伝送しない場合には、第２のクラウドサーバ２２が稼働していないと判断することができる。
【００４７】
更新情報要求に応答してクラウドサーバの利用料金、利用可否等を伝送すること（Ｓ１−１〜Ｓ１−２）、及び、稼働状況確認要求に応答してクラウドサーバの稼働状況を伝送すること（Ｓ２−１〜Ｓ２−４）は、例えば、所定時間間隔で定期的に実行することができる。
【００４８】
また、切換装置からの更新情報要求を省略して、クラウドサーバから当該クラウドサーバの利用料金、利用可否等を伝送して、これを受けた切換装置からクラウドサーバに確認応答（肯定応答）を伝送してもよい。また、切換装置からの稼働状況確認要求を省略して、クラウドサーバから当該クラウドサーバの稼働状況を伝送して、これを受けた切換装置からクラウドサーバに確認応答（肯定応答）を伝送してもよい。
【００４９】
図７は、第１の計測装置１１の計測データが第１の切換装置３１を経由して第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２に分散されて蓄積される動作を示すシーケンス図である。図７では、第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３を代表して第１の計測装置１１を示すとともに、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３を代表して第１の切換装置３１を示している。図７は、第１の計測装置１１の計測データが第１のクラウドサーバ２１に蓄積される初期設定となっており、その後、第１の計測装置１１の計測データが第２のクラウドサーバ２２に蓄積されるように設定が変更される場合を想定している。
【００５０】
まず、第１の計測装置１１は、計測データを計測して（Ｓ１）、計測データに計測装置ＩＤと計測時刻（計測タイムスタンプ）を付加する。そして、第１の計測装置１１は、計測データ（データ本体、第１の計測装置１１の計測装置ＩＤと計測時刻）を第１の切換装置３１に伝送する（Ｓ２）。
【００５１】
次いで、第１の切換装置３１は、第１の計測装置１１から伝送された計測データに切換装置ＩＤと切換時刻（切換タイムスタンプ）を付加する。そして、第１の切換装置３１は、計測データ（データ本体、第１の計測装置１１の計測装置ＩＤと計測時刻、第１の切換装置３１の切換装置ＩＤと切換時刻）を第１のクラウドサーバ２１に伝送する（Ｓ３）。第１のクラウドサーバ２１は、第１の切換装置３１から伝送された計測データを蓄積するとともに、必要に応じて、計測データの解析を行う（Ｓ４）。第１のクラウドサーバ２１は、第１の切換装置３１に対して、計測データの確認応答（肯定応答）を伝送する（Ｓ５）。第１の切換装置３１は、第１のクラウドサーバ２１に対する計測データの伝送とともに、管理サーバ４０に対して、計測データ分散情報を伝送する（Ｓ６）。この計測データ分散情報は、蓄積先クラウドサーバ情報（この場合は第１のクラウドサーバ２１）、第１の計測装置１１の計測装置ＩＤと計測時刻、第１の切換装置３１の切換装置ＩＤと切換時刻を含んでいる。第１の切換装置３１は、第１の計測装置１１に対して、計測データを第１のクラウドサーバ２１に伝送したこと及び計測データ分散情報を管理サーバ４０に伝送したことを示す伝送完了報告を伝送する（Ｓ７）。
【００５２】
この段階でクラウドサーバ２１に何らかのエラー（通信障害、ＣＰＵの負荷が臨界値を超えた、サーバ利用料金が上限値を超えた等）が発生して、第１のクラウドサーバ２１が計測データの蓄積先とすることができなくなったものと仮定して、図７のシーケンス図の説明を続行する。
【００５３】
第１の計測装置１１は、計測データを計測して（Ｓ８）、計測データに計測装置ＩＤと計測時刻（計測タイムスタンプ）を付加する。そして、第１の計測装置１１は、計測データ（データ本体、第１の計測装置１１の計測装置ＩＤと計測時刻）を第１の切換装置３１に伝送する（Ｓ９）。
【００５４】
次いで、第１の切換装置３１は、第１の計測装置１１から伝送された計測データに切換装置ＩＤと切換時刻（切換タイムスタンプ）を付加する。そして、第１の切換装置３１は、計測データ（データ本体、第１の計測装置１１の計測装置ＩＤと計測時刻、第１の切換装置３１の切換装置ＩＤと切換時刻）を第１のクラウドサーバ２１に伝送しようとする（Ｓ１０）。ところが、第１のクラウドサーバ２１にはエラーが発生しているので、第１の切換装置３１から伝送された計測データに応答することができない（Ｓ１１）。
【００５５】
すると、第１の切換装置３１は、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２に稼働状況確認要求を行う（Ｓ１２、Ｓ１３）。第１のクラウドサーバ２１にはエラーが発生しているので、第１の切換装置３１からの稼働状況確認要求に応答することができない。一方、第２のクラウドサーバ２２は、第１の切換装置３１からの稼働状況確認要求に応答して、第２のクラウドサーバ２２の稼働状況（ＣＰＵの負荷状況、応答時間、応答速度、上限利用量に対する現在利用量など）を第１の切換装置３１に伝送する（Ｓ１４）。
【００５６】
次いで、第１の切換装置３１は、管理サーバ４０に対して、計測データ蓄積先切換通知（つまり計測データの蓄積先を第１のクラウドサーバ２１から第２のクラウドサーバ２２に切り換える旨の通知）を伝送する（Ｓ１５）。管理サーバ４０は、第１の切換装置３１から伝送された計測データ蓄積先切換通知を記録した後（Ｓ１６）、第１の切換装置３１に対して、計測データ蓄積先切換応答を伝送する（Ｓ１７）。
【００５７】
次いで、第１の切換装置３１は、Ｓ１０で第１のクラウドサーバ２１に伝送・蓄積させることができなかった計測データ（データ本体、第１の計測装置１１の計測装置ＩＤと計測時刻、第１の切換装置３１の切換装置ＩＤと切換時刻）を第２のクラウドサーバ２２に伝送する（Ｓ１８）。第２のクラウドサーバ２２は、第１の切換装置３１から伝送された計測データを蓄積するとともに、必要に応じて、計測データの解析を行う（Ｓ１９）。第２のクラウドサーバ２２は、第１の切換装置３１に対して、計測データの確認応答（肯定応答）を伝送する（Ｓ２０）。第１の切換装置３１は、第２のクラウドサーバ２２に対する計測データの伝送とともに、管理サーバ４０に対して、計測データ分散情報を伝送する（Ｓ２１）。この計測データ分散情報は、蓄積先クラウドサーバ情報（この場合は第２のクラウドサーバ２２）、第１の計測装置１１の計測装置ＩＤと計測時刻、第１の切換装置３１の切換装置ＩＤと切換時刻を含んでいる。第１の切換装置３１は、第１の計測装置１１に対して、計測データを第２のクラウドサーバ２２に伝送したこと及び計測データ分散情報を管理サーバ４０に伝送したことを示す伝送完了報告を伝送する（Ｓ２２）。
【００５８】
図８は、管理サーバ４０が第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２に分散されて蓄積された計測データを収集する動作を示すシーケンス図である。図８では、第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３を代表して第１の計測装置１１を示すとともに、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３を代表して第１の切換装置３１を示している。
【００５９】
まず、管理サーバ４０は、第１の切換装置３１から伝送された計測データ分散情報に基づいて、第１のクラウドサーバ２１に対して、計測データ伝送要求を伝送する（Ｓ１）。この計測データ伝送要求に応答して、第１のクラウドサーバ２１は、第１のクラウドサーバ２１が蓄積した計測データを管理サーバ４０に伝送する（Ｓ２）。
【００６０】
次いで、管理サーバ４０は、第１の切換装置３１から伝送された計測データ分散情報に基づいて、第２のクラウドサーバ２２に対して、計測データ伝送要求を伝送する（Ｓ３）。この計測データ伝送要求に応答して、第２のクラウドサーバ２２は、第２のクラウドサーバ２２が蓄積した計測データを管理サーバ４０に伝送する（Ｓ４）。
【００６１】
そして、管理サーバ４０は、第１のクラウドサーバ２１から伝送された計測データと第２のクラウドサーバ２２から伝送された計測データを合成して時系列に沿った一連の計測データを生成して、当該計測データを解析する（Ｓ５）。
【００６２】
図９は、本実施形態による通信システム１の動作の一例を示すフローチャートである。図９では、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３を代表して第１の切換装置３１による制御を説明する。
【００６３】
ステップＳＴ１では、第１の切換装置３１が、現在の接続先（計測データの蓄積先）のクラウドサーバを読み込む（認識する）。
【００６４】
ステップＳＴ２では、第１の切換装置３１が、現在の接続先のクラウドサーバの利用料金、利用可否、稼働状況（ＣＰＵの負荷状況、応答時間、応答速度、上限利用量に対する現在利用量など）を確認する。
【００６５】
ステップＳＴ３では、第１の切換装置３１が、ステップＳＴ２で確認した現在の接続先のクラウドサーバの利用料金、利用可否、稼働状況に基づいて、接続先のクラウドサーバを変更する必要があるか否かを判定する。接続先のクラウドサーバを変更する必要がある場合は（ステップＳＴ３：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ４に進んで、接続先のクラウドサーバを変更した後、ステップＳＴ１に戻る。接続先のクラウドサーバを変更する必要がない場合は（ステップＳＴ３：Ｎｏ）、ステップＳＴ５に進む。
【００６６】
ステップＳＴ５では、第１の切換装置３１が、ステップＳＴ２で現在の接続先のクラウドサーバの利用料金、利用可否、稼働状況を確認してから所定時間内に、第１の計測装置１１からの計測データを受信したか否かを判定する。所定時間内に第１の計測装置１１からの計測データを受信していない場合は（ステップＳＴ５：Ｎｏ）、ステップＳＴ２に戻る。所定時間内に第１の計測装置１１からの計測データを受信した場合は（ステップＳＴ５：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ６に進む。
【００６７】
ステップＳＴ６では、第１の切換装置３１が、第１の計測装置１１からの計測データを受信したタイミングで改めて、現在の接続先のクラウドサーバが接続対象クラウドサーバ（ステップＳＴ３で接続先のクラウドサーバを変更する必要がないと判定した場合はそのクラウドサーバ、ステップＳＴ４で接続先のクラウドサーバを変更した場合はそのクラウドサーバ）であるか否かを判定する。現在の接続先のクラウドサーバが接続対象クラウドサーバでない場合は（ステップＳＴ６：Ｎｏ）、ステップＳＴ７に進み、現在の接続先のクラウドサーバが接続対象クラウドサーバである場合は（ステップＳＴ６：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ８に進む。
【００６８】
ステップＳＴ７では、第１の切換装置３１が、第１の計測装置１１からの計測データをそのまま送信して、ステップＳＴ５に戻る。なお、第１の切換装置３１は、第１の計測装置１１からの伝送路に直列に接続されているため、ステップＳＴ７で、第１の計測装置１１からの計測データをそのまま送信する。一方、第２の計測装置１２からの伝送路を傍受可能な第２の切換装置３２又は第３の計測装置１３からの伝送路に集約装置１３Ｘと並列に接続される第３の切換装置３３の場合は、ステップＳＴ７で、第２の計測装置１２又は第３の計測装置１３からの計測データを破棄する。
【００６９】
ステップＳＴ８では、第１の切換装置３１が、第１の計測装置１１からの計測データを一時蓄積データとして記録する。
【００７０】
ステップＳＴ９では、第１の切換装置３１が、接続先のクラウドサーバと計測データを確認して、必要に応じて、接続先のクラウドサーバと計測データの書き換えを行う。例えば、httpであれば、「http://ServerA.example.org/v1/machine1/SensorData」といった接続先やＵＲＩなどのデータを「http://ServerB.example.com/v1.1/standby/sensor/data」のような同じプロトコルで異なる接続先やリソースに変換することができる。また、例えば、ＭＱＴＴ（Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｑｕｅｕｅ  Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）等の別のプロトコルやＳＳＬ／ＴＬＳ等を利用した暗号通信、異なるデータ書式への変換、国や地域に跨った通信に関する法規制等に対応するための機微情報の隠蔽を行うことができる。
【００７１】
ステップＳＴ１０では、第１の切換装置３１が、計測データ分散情報に従って、第１の計測装置１１からの計測データを接続先のクラウドサーバに伝送する。
【００７２】
ステップＳＴ１１では、第１の切換装置３１が、計測データが正常に伝送されたか否かを判定する。計測データが正常に伝送された場合は（ステップＳＴ１１：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ５に戻る。計測データが正常に伝送されなかった場合は（ステップＳＴ１１：Ｎｏ）、ステップＳＴ１２に進み、第１の切換装置３１が、現在の接続先のクラウドサーバの利用料金、利用可否、稼働状況を確認して、ステップＳＴ９に戻る。
【００７３】
図１０は、クラウドサーバの接続先の切り換えの一例を示す図である。図１０は「計測機器の送信する接続先(プロトコル、ポート番号、ＵＲＩ、ホスト名、ドメイン名、リソース等の識別条件)」として、「動的に確認し切り換える例（http://ServerA.example.org/v1/machine1/SensorData）」、「恒久的に置き換える例（http://old-cloud-system.example.com/v0.1/sensor/）」及び「一部機微データを削除して複製する例（https://secret.countryA.example.org/v2/factory1/）」を挙げている。
【００７４】
動的に確認し切り換える例では、接続構成が「直列」であり、定期確認が「する（費用優先）」であり、代替接続先が「http://ServerA.example.org/v1/machine1/SensorData（リソース利用料は15(円/GB)）」と「http://ServerB.example.com/v1.1/standby/sensor/data（リソース利用料は18(円/GB)）」と「mqtt://ServerC.example.net/,test/data（リソース利用料は21(円/GB)）」である。また、接続用処理やドライバのステータスは「操作しない、接続先変換、プロトコル・接続先変換、ＭＱＴＴドライバ利用」である。
【００７５】
恒久的に置き換える例では、接続構成が「直列」であり、定期確認が「しない」であり、代替接続先が「https://new-cloud-system.example.com/v2.1/sensor-old-v01/」である。また、接続用処理やドライバのステータスは「プロトコル・接続先変換」である。
【００７６】
一部機微データを削除して複製する例では、接続構成が「並列」であり、定期確認が「しない」であり、代替接続先が「https://censored-secret.countryB.example.com/v2/factory1/」である。また、接続用処理やドライバのステータスは「接続先変換、機微データ削除ドライバ利用」である。
【００７７】
このように、本実施形態によれば、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３が、第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３の計測データを第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２のいずれに蓄積するかを切り換えるとともに、計測データ分散情報を管理サーバ４０に伝送し、管理サーバ４０が、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３から伝送された計測データ分散情報に基づいて、第１のクラウドサーバ２１〜第２のクラウドサーバ２２が蓄積した計測データを収集する。これにより、第１の計測装置１１〜第３の計測装置１３の交換や改変を行うことなく、通信システム１をクラウド環境に応じて柔軟に動作させることができる。
【００７８】
すなわち、本実施形態では、稼働中のクラウドサーバを監視して適切な接続先と通信するように、接続先の切り換えや通信データの書き換えをリアルタイムで実行する。このため、リソースの制約により高度な機能を実装できない計測機器や既に稼働しており変更が困難な計測機器をクラウドサービスの稼働状況や変更に応じて柔軟に動作させることが可能になる。
【００７９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている構成要素の大きさや形状、機能などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００８０】
上記実施の形態では、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３と管理サーバ４０を別々の構成要素としているが、管理サーバ４０を省略して、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３のいずれかに管理サーバ４０の機能を受け持たせてもよい。この場合、複数の切換装置の一部が、計測装置の計測データを複数のクラウドサーバのいずれに蓄積するかを切り換えるとともに、計測データ分散情報を他の切換装置に伝送し、当該他の切換装置が、一部の切換装置から伝送された計測データ分散情報に基づいて、複数のクラウドサーバが蓄積した計測データを収集することができる。
【００８１】
あるいは、管理サーバ４０が何らかの理由で作動不能となったときに、第１の切換装置３１〜第３の切換装置３３のいずれかに管理サーバ４０の機能を受け持たせてもよい。さらに、管理サーバ４０の機能を受け持たせた切換装置が何らかの理由で作動不能となったときに、別の切換装置に管理サーバ４０の機能を受け持たせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の通信システム及び通信方法は、ＩｏＴ技術とマルチクラウドコンピューティング技術を組み合わせた通信システム及び通信方法に適用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１  通信システム
１１  第１の計測装置
１２  第２の計測装置
１３  第３の計測装置
１３Ｘ  集約装置
２１  第１のクラウドサーバ
２２  第２のクラウドサーバ
３１  第１の切換装置
３１Ａ  通信部
３１Ｂ  情報付加部
３１Ｃ  計測データ記憶部
３１Ｄ  優先度設定部
３１Ｅ  クラウドサーバ切換部
３１Ｆ  計測データ分散情報記憶部
３１Ｇ  計測データ分散情報伝送部
３２  第２の切換装置
３２Ａ  通信部
３２Ｂ  情報付加部
３２Ｃ  計測データ記憶部
３２Ｄ  優先度設定部
３２Ｅ  クラウドサーバ切換部
３２Ｆ  計測データ分散情報記憶部
３２Ｇ  計測データ分散情報伝送部
３３  第３の切換装置
３３Ａ  通信部
３３Ｂ  情報付加部
３３Ｃ  計測データ記憶部
３３Ｄ  優先度設定部
３３Ｅ  クラウドサーバ切換部
３３Ｆ  計測データ分散情報記憶部
３３Ｇ  計測データ分散情報伝送部
４０  管理サーバ（情報管理サーバ、解析サーバ）
４０Ａ  通信部
４０Ｂ  計測データ分散情報記憶部
４０Ｃ  計測データ収集部
４０Ｄ  切換装置情報取得部
４０Ｅ  クラウドサーバ情報取得部
５０  ネットワーク
【図１】
2019028716.tif 000003
【図２】
2019028716.tif 000004
【図３】
2019028716.tif 000005
【図４Ａ】
2019028716.tif 000006
【図４Ｂ】
2019028716.tif 000007
【図４Ｃ】
2019028716.tif 000008
【図５】
2019028716.tif 000009
【図６】
2019028716.tif 000010
【図７】
2019028716.tif 000011
【図８】
2019028716.tif 000012
【図９】
2019028716.tif 000013
【図１０】
2019028716.tif 000014