(57)【要約】【課題】複数の異なるアプリケーションのセンサを接続する分散型のＩｏＴシステムを提供すること。【解決手段】センサデータを入力する入力部１０と、前記入力部１０により入力された前記センサデータに予め定められた処理を行い、前記処理の履歴を示す分散台帳を作成するデータ処理部２０と、前記データ処理部２０により処理された前記センサデータを格納する格納部３０と、前記格納部３０に格納された前記センサデータを活用する活用部４０とを備える情報処理システム１。【選択図】図１
2019074956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサデータを入力する入力部と、
前記入力部により入力された前記センサデータに予め定められた処理を行い、前記処理の履歴を示す分散台帳を作成するデータ処理部と、
前記データ処理部により処理された前記センサデータを格納する格納部と、
前記格納部に格納された前記センサデータを活用する活用部と
を備える情報処理システム。
【請求項２】
前記データ処理部は、前記センサデータをブロック化したデータブロックにオントロジデータを用いてインデックスを付与し、インデックスの付与された前記データブロックを前記格納部に格納する
請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項３】
前記データ処理部は、入力された前記オントロジデータをグラフ化し、トポロジカルソートしてグラフ内の経路を抽出し、抽出された経路を暗号圧縮化及びハッシュデータ化し、オントロジデータベースに格納する
請求項２に記載の情報処理システム。
【請求項４】
前記データ処理部は、前記センサデータを出力するセンサの属性情報、前記データブロックのインデックス情報、圧縮暗号化された前記データブロック、センサトランザクションデータのうちいずれかをハッシュチェーン化及び圧縮暗号化する
請求項２に記載の情報処理システム。
【請求項５】
コンピュータを、
センサデータを入力する入力部と、
前記入力部により入力された前記センサデータにオントロジを用いた処理を行い、処理の履歴を示す分散台帳を作成するデータ処理部と、
前記データ処理部により処理された前記センサデータを格納する格納部と、
前記格納部に格納された前記センサデータを活用する活用部
として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、情報処理システム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、位置ベースのサービスミドルウェアに関する技術が記載されている。特許文献１に記載された技術は、電子デバイスに配置される１つ又は複数のプロセッサにより実行されると、モバイルデバイスに存在するユーザプリケーションと意味的な位置又は他の関心のある点（ＰＯＩ）を含むデータソースとの間の動作のために構成される、位置ベースのサービスミドルウェアシステムを実施する命令を格納する、伝搬される信号を含まない、１つ又は複数のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記ミドルウェアは、モバイルデバイスのユーザが個別の情報を備えた意味的な位置を増加させることを可能にするサービスを前記ユーザプリケーションに提示する、１つ又は複数のプロセッサ上で実行可能な意味的位置タグ付けコンポーネント、ユーザプリケーションを介してもたらされたユーザクエリを受け取り、前記ユーザクエリ、ユーザ依存の情報及び前記モバイルデバイス及びデータソースから利用可能なコンテキスト情報に基づいて洗練されたクエリを開発する、１つ又は複数のプロセッサ上で実行可能な意味的位置検索コンポーネントであって、前記ユーザクエリは前記ユーザプリケーションから得られる現在の地理的位置を含み、前記ユーザアプリケーションは前記モバイルデバイスが備えるデバイス位置モジュールから前記現在の地理的位置を得る、意味的位置検索コンポーネント、前記意味的位置検索コンポーネントによって開発された前記洗練されたクエリに基づいて前記データソースに問い合わせを行う、１つ又は複数のプロセッサ上で実行可能な照合エンジン、並びに前記ユーザプリケーションを介して提示された前記ユーザクエリに応答して、前記データソースから得られる提案される意味的な位置又は他のＰＯＩのリストを提供するサービスを前記ユーザプリケーションに対して提示する、意味的位置提案コンポーネントであって、前記提案される意味的位置又は他のＰＯＩは前記データソースから利用可能な前記ユーザ依存の情報及びコンテキスト情報に基づいて選択され、前記意味的位置提案コンポーネントは、ユーザが位置し意味的位置がユーザの位置に対する距離によってそれぞれスコア付けされる超次元空間を定義する複数の次元に沿って前記データソースが分解されるように階層的に動作し、各スコアはユーザが前記超次元空間を通って移動するときに再評価され、前記複数の次元は、空間次元、時間次元、位置分類の次元、ユーザのタスクの次元及びユーザの意図の次元のうちの少なくとも２つを含む、意味的位置提案コンポーネントという、前記電子デバイスにより実施されるコンポーネントを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５６０２８６４号号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クラウドコンピューティングを想定した集中型のＩｏＴ（Internet of Things）システムでは、センサデータがそのアプリケーションの外では活用されないため、初期投資における費用対効果が効率的でない。そこで、複数の異なるアプリケーションのセンサを接続する分散型のＩｏＴシステムを構築することで、初期投資費用を分散して費用対効果を改善することが考えられる。ところが、このような分散型のＩｏＴシステムには以下の課題がある。第１に、必要なセンサとの間でセンサデータを分散的にやり取りする仕組みが必要となる。第２に、異なるアプリケーションでセンサデータを利用するための情報をセンサに付与する必要がある。例えば、温度センサの活用において、人に温度センサを取り付ければ、体温データのヘルスケアへの利用、場所にセンサを取り付ければ、室温データの環境マネジメントへの利用というように、センサデータを利用する状況（コンテキスト）によってセンサデータの持つ意味が異なる。第３に、集中型のＩｏＴシステムではセンサの利用の監視／課金等が容易に実現されるが、分散型では独自の仕組みを導入する必要がある。第４に、課金等を考慮すると、必要な人に必要なデータを提供するアクセス制御の仕組みを導入する必要がある。
【０００５】
上記の事情に鑑み、本発明は、複数の異なるアプリケーションのセンサを接続する分散型のＩｏＴシステ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】
請求項１に記載の情報処理システムは、センサデータを入力する入力部と、前記入力部により入力された前記センサデータに予め定められた処理を行い、前記処理の履歴を示す分散台帳を作成するデータ処理部と、前記データ処理部により処理された前記センサデータを格納する格納部と、前記格納部に格納された前記センサデータを活用する活用部とを備える。
【０００７】
請求項２に記載の情報処理システムは、請求項１に記載の情報処理システムにおいて、前記データ処理部は、前記センサデータをブロック化したデータブロックにオントロジデータを用いてインデックスを付与し、インデックスの付与された前記データブロックを前記格納部に格納する。
【０００８】
請求項３に記載の情報処理システムは、請求項２に記載の情報処理システムにおいて、前記データ処理部は、入力された前記オントロジデータをグラフ化し、トポロジカルソートしてグラフ内の経路を抽出し、抽出された経路を暗号圧縮化及びハッシュデータ化し、オントロジデータベースに格納する。
【０００９】
請求項４に記載の情報処理システムは、請求項２に記載の情報処理システムにおいて、前記データ処理部は、前記センサデータを出力するセンサの属性情報、前記データブロックのインデックス情報、圧縮暗号化された前記データブロック、センサトランザクションデータのうちいずれかをハッシュチェーン化及び圧縮暗号化する。
【００１０】
請求項５に記載のプログラムは、コンピュータを、センサデータを入力する入力部と、前記入力部により入力された前記センサデータにオントロジを用いた処理を行い、処理の履歴を示す分散台帳を作成するデータ処理部と、前記データ処理部により処理された前記センサデータを格納する格納部と、前記格納部に格納された前記センサデータを活用する活用部として機能させる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１、５に係る発明によれば、複数の異なるアプリケーションのセンサを接続する分散型のＩｏＴシステムを提供することができる。
請求項２に係る発明によれば、異なるアプリケーションでセンサデータを利用するための情報をセンサに付与することができる。
請求項３、４に係る発明によれば、データの改ざんを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】情報処理システム１を示す図。
【図２】オントロジ処理部２２を示す図。
【図３】オントロジデータ台帳化部２２Ａを示す図。
【図４】センサデータ台帳化部２３を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態の一例について説明する。
図１は、情報処理システム１を示す図である。情報処理システム１は、センサデータを入力する入力部１０と、入力されたセンサデータに予め定められた処理を行い、処理の履歴を示す分散台帳を作成するデータ処理部２０と、処理されたセンサデータを格納する格納部３０と、格納されたセンサデータを活用する活用部４０とを備える。
【００１４】
センサは、例えば、汎用センサ（３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、３軸磁気センサ、気圧センサ、電波強度による位置検出センサなど）である。センサは、ＢＬＥ（Bluetooth(登録商標) Low Energy）によりセンサハブにデータを送信する。各センサにはセンサＩＤが割り当てられている。センサＩＤにより、センサの種別が識別され、個々のセンサが識別される。センサハブは、無線又は有線でネットワークに接続し、センサから受信したセンサデータをＫＶ（Key-value）  ｓｔｏｒｅに保存する。各センサハブには、センサハブＩＤが割り当てられている。
【００１５】
入力部１０は、センサデータをブロック化したデータブロックをデータ処理部２０に入力する。具体的には、入力部１０Ａは、センサから受信したセンサデータをローカルのＫＶ  Ｓｔｏｒｅに格納し、データ処理部２０からの要求により、ＫＶ  Ｓｔｏｒｅに格納されたセンサデータをブロック化したデータブロックをデータ処理部２０にアップロードする。
【００１６】
別の例として、入力部１０Ｂは、ＭＱＴＴ（Message Queue Telemetry Transport）等の分散型通信プロトコルをベースとしたブローカ部を有し、センサデータをブローカ部により送信してローカルのＫＶ  Ｓｔｏｒｅに格納し、データ処理部２０からの要求により、ＫＶ  Ｓｔｏｒｅに格納されたセンサデータをブロック化したデータブロックをデータ処理部２０にアップロードする。
【００１７】
データ処理部２０は、ブロックインデックス付与部２１、オントロジ処理部２２、センサデータ台帳化部２３を備える。
【００１８】
ブロックインデックス付与部２１は、センサデータをブロック化したデータブロックにオントロジデータを用いてインデックスを付与し、インデックスの付与されたデータブロックを格納部３０に格納する。ブロックインデックス付与部２１は、インデックス情報をＢ木等の木構造に構成した後、インデックス情報にオントロジ情報を付与する。オントロジ情報とセンサ情報との関連付けは、予め構成されたセンサ属性情報オントロジに含まれるセンサアドレス（ＩＤ）情報と実デバイスアドレス（ＩＤ）情報のマッチングを行うことにより実現される。
【００１９】
図２は、オントロジ処理部２２を示す図である。オントロジ処理部２２は、オントロジデータ台帳化部２２ＡとユーザクエリＵＩ部２２Ｂからなる。ユーザクエリＵＩ部２２Ｂは、ユーザからのクエリを受け付けて暗号化されたオントロジデータを取得し、解凍したオントロジデータによりクエリを絞り込む。
【００２０】
図３は、オントロジデータ台帳化部２２Ａを示す図である。オントロジデータ台帳化部２２Ａは、入力されたオントロジデータを有向非巡回グラフ化し、順序化するモジュール、入力されたオントロジデータをトポロジカルソートしてグラフ内の経路を抽出するモジュール、及び抽出された経路を暗号圧縮化／ハッシュデータ化し、オントロジデータベースに格納する機能を備える。トポロジカルソートは、Ｋａｈｎアルゴリズムもしくは深さ優先アルゴリズムにより実現される。
【００２１】
図４は、センサデータ台帳化部２３を示す図である。センサデータ台帳化部２３は、センサ属性情報、データブロックのインデックス情報、圧縮暗号化されたデータブロック、センサトランザクションデータの内いずれかをハッシュチェーン化／圧縮暗号化する機能を持ってもよい。
【００２２】
図１の説明に戻る。データ処理部２０は、活用部４０からのデータクエリを変換することにより、格納部３０に格納されたデータブロックを抽出し、抽出したデータブロックを活用部４０のキャッシュゾーンに格納するインデックスクエリリライト機能を備える。ＳＰＡＲＱＬ又はＤＡＴＡＬＯＧ等のｔｒｉｐｌｅデータ構造のクエリからインデックス情報を検索し、そのインデックス情報に対応するデータブロックをデータベースから取り出し、取り出したデータブロックの中をＳＰＡＲＱＬ又はＤＡＴＡＬＯＧ等のｔｒｉｐｌｅデータ構造のクエリからリライトされたクエリで検索して所望のデータを取り出す。また、データ処理部２０は、活用部４０からのオントロジクエリに応じて格納部３０のオントロジデータベースからオントロジデータを抽出し、活用部４０のキャッシュゾーンにデータを格納するオントロジデータクエリ機能を備える。
【００２３】
格納部３０は、データ処理部２０によりインデックスを付与されたデータブロックを格納するデータベースと、オントロジデータを格納するオントロジデータベースを有し、データ処理部２０からの要求により、それらのデータブロック、オントロジデータを活用部４０のキャッシュスペースに格納する。
【００２４】
活用部４０は、クエリリライト部及びＳＰＡＲＱＬ（ｏｒ  Ｄａｔａｌｏｇ）部を持ち、オントロジ及びデータブロックをクエリする機能を持つ、この時、データクエリはまずデータ処理部２０に送られ、データ処理部２０でインデックスクエリに変換された後に、格納部３０より該当するデータブロックを活用部４０のキャッシュスペースに格納し、格納したデータブロックに対して、クエリリライト部を介してデータブロックを検索／抽出する。
【００２５】
上記の情報処理システム１の用途の一例を示す。例えば、工場での人の動き検出のため、センサを人の胸部付近等に装着しセンサからのＩＤ電波強度を工場内に複数個設置したＩＤ受信装置にて受信し人の位置を計測する。組み立て担当者には腕時計型の筐体にセンサデバイスを入れたものを利き腕に装着し加速度センサ／ジャイロセンサの信号を用いて組み立て作業中の手の動きを計測する。モノの動きとして各工具置き場及び作業場にセンサを設置、金属製の工具もしくは工具に金属辺を装着したものからの磁場の変化を磁気センサによりセンシングすることで工具がどこで利用されているかを計測する。
【００２６】
オントロジには、センサＩＤカタログ、データブロックＩＤとそれらに対応する予め設定されたデータ／時間範囲、センサ属性情報、センサハブＩＤカタログ、センサハブ属性情報、工場内配置情報、工程情報等が記述される。構築されたオントロジデータは、トポロジカルソートにより部分化されものを圧縮暗号化、ハッシュ化されてチェーンデータ化される。新たにオントロジデータが追加される場合には、既存のオントロジデータの暗号化を解除したモノに対してオントロジデータを加えたモノに対して上記の処理を行い、再度データチェーン内に付け加える。これらのデータチェーン化により、オントロジデータの改ざん防止と共にアクセスコントロールを行うことができる。
【００２７】
センサデータを利用したいユーザは、ＳＰＡＲＱＬを通してデータクエリを行う。クエリデータはオントロジを介して解釈される。例えば「（トラブルがあった）特定日時の製品Ａを組み立てている時の、組み立て工程、部品、工具の動きを比較したい」との要求があった時に、オントロジデータにより、指定された日時における、製品Ａの組み立て工程に関したセンサ情報（組み立て工員の腕に取り付けられたセンサデータ、製品Ａの部品の移動を担当していた工員に取り付けられた位置センサのデータ、製品Ａの組み立てに必要な工具に関係した工具移動センサのオントロジデータ）を特定、また指定日時に相当するデータブロックのＩＤを特定、それらのデータを用いてトランザクション部にて、ｋｖ−ｓｔｏｒｅのクエリに変換し、それぞれのデータが蓄えられているセンサハブのｋｖ−ｓｔｏｒｅからデータブロックを取り出す。
【００２８】
この時、オントロジデータへのアクセスは公開されているハッシュデータ及び暗号鍵情報を元に、非暗号化とデータの取り出しを行って処理を行う。また、オントロジデータへのアクセスログ情報は暗号圧縮化及びハッシュ化を経てデータチェーン化される。これらによりオントロジデータ処理のトレースが可能となり、このトレース情報を用いることでオントロジデータ利用の課金が行われる。取り出されたデータブロックのトランザクション情報もしくはセンサデータブロックは暗号圧縮処理化とハッシュ処理化を経てデータチェーン化される。これらのデータによりセンサデータ処理のトレースが可能になり、このトレース情報を利用してデータ利用の課金が行われる。
【００２９】
本実施形態によれば、複数の異なるアプリケーションのセンサを接続する分散型のＩｏＴシステムを提供することができる。また、必要なセンサとの間でセンサデータを分散的にやり取りする仕組みが必要となる。
【００３０】
上記の実施形態が以下のように変形されてもよい。
データブロックがデータベースに格納される場合に圧縮暗号化されても良い。
センサートランザクションモジュールは複数あっても良く、個々のモジュール間の上記台帳データをチェーン化して圧縮暗号化する機能を持っても良い。
暗号圧縮化は、オントロジデータを作成する際のノード／エッジのデータに対して行ってもよい。
台帳化は、特定の時点のオントロジデータを圧縮暗号化／ハッシュ化したものを繋げて更に圧縮暗号化／ハッシュ化してもよい。
【００３１】
コンピュータに上記の処理を実行させるためのプログラムは、例えば、光記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータに読取り可能な記録媒体に持続的に記憶された状態で提供されてもよいし、インターネット等の通信ネットワークを介して提供されてもよい。本発明に係るプログラムが記録媒体に持続的に記憶された状態で提供される場合、コンピュータが当該プログラムを記録媒体から読み取り用いる。また、本発明に係るプログラムが通信ネットワークを介して提供される場合、コンピュータが当該プログラムを配信元の装置から受信して用いる。
【符号の説明】
【００３２】
１…情報処理システム、１０…入力部、２０…データ処理部、２１…ブロックインデックス付与部、２２…オントロジ処理部、２２Ａ…オントロジデータ台帳化部、２２Ｂ…ユーザクエリＵＩ部、２３…センサデータ台帳化部、３０…格納部、４０…活用部
【図１】
2019074956.tif 000003
【図２】
2019074956.tif 000004
【図３】
2019074956.tif 000005
【図４】
2019074956.tif 000006