(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが部品を含む複数の機器がゲートウェイ及びネットワークを介して接続され、及び複数のアプリケーションが接続され、前記複数の機器と前記複数のアプリケーションとの間のデータを仲介するデータ処理部と前記ゲートウェイの両方に一貫して設定情報を与えるＩＤ空間変換システムにおいて、
前記機器に含まれる前記部品の物理ＩＤを基に、前記部品の種類ごとに重複なく一意のシステムＩＤを生成するＩＤ空間変換機能部と、
前記機器に含まれる前記部品の物理ＩＤと前記ＩＤ空間変換機能部によって生成されたシステムＩＤとの対応関係を含むゲートウェイ設定情報を作成して、前記ゲートウェイに共有する共有機能部とを具備し、
前記データ処理部は、前記機器から前記ゲートウェイを介して送信された前記機器の部品のデータが、前記生成されたシステムＩＤを含むかを判断し、
前記ゲートウェイは、前記作成された前記ゲートウェイ設定情報に基づき、前記機器から得られる前記部品のデータに前記機器に含まれる前記部品の物理ＩＤに対応する前記生成されたシステムＩＤを付加して、前記ネットワークに出力する、
ＩＤ空間変換システム。
【請求項２】
前記ＩＤ空間変換システムに与えられる前記機器の部品情報と、前記部品情報をたどるためのリレーション情報とを含む具体機器構成情報が、前記複数の機器毎に定められ、部品を示す部品定義情報と、前記部品定義情報をたどるためのリレーション情報とからなる機器設計定義情報に合致する正しい機器であるかを判定する機器構成検証機能部をさらに具備し、
前記ＩＤ空間変換機能部は、前記機器構成検証機能部によって正しい機器であると判定された前記機器について、前記システムＩＤを生成する、
請求項１記載のＩＤ空間変換システム。
【請求項３】
前記共有機能部は、正しい機器であると判定された機器についての前記具体機器構成情報を前記データ処理部及び前記ゲートウェイに共有する、請求項２記載のＩＤ空間変換システム。
【請求項４】
前記ＩＤ空間変換機能部は、新たな機器が前記ＩＤ空間変換システムに接続された場合であって、前記新たな機器のＩＤと物理ＩＤとの組み合わせが登録されていない場合、既存のシステムＩＤと重複しない新たなシステムＩＤを生成する、請求項１記載のＩＤ空間変換システム。
【請求項５】
前記ＩＤ空間変換機能部は、新たな機器が前記ＩＤ空間変換システムに接続された場合であって、前記新たな機器のＩＤと物理ＩＤとの組み合わせが登録されている場合、生成済みのシステムＩＤを再度使用する、請求項１記載のＩＤ空間変換システム。
【請求項６】
前記データ処理部は、前記機器から前記ゲートウェイを介して送信された前記機器の部品のデータが、前記生成されたシステムＩＤを含まないと判断した場合、前記機器の部品のデータを廃棄する、請求項１記載のＩＤ空間変換システム。
【請求項７】
前記機器構成検証機能部によって前記機器の具体機器構成情報の部品情報またはリレーション情報が正しくないと判定された場合、前記ＩＤ空間変換システムに接続された機器またはその設定が正しくないことを報知する、請求項２記載のＩＤ空間変換システム。
【請求項８】
それぞれが部品を含む複数の機器がゲートウェイ及びネットワークを介して接続され、及び複数のアプリケーションが接続され、前記複数の機器と前記複数のアプリケーションとの間のデータを仲介するデータ処理部と前記ゲートウェイの両方に一貫して設定情報を与えるＩＤ空間変換システムにおけるＩＤ空間変換方法において、
前記機器に含まれる前記部品の物理ＩＤを基に、前記部品の種類ごとに重複なく一意のシステムＩＤを生成し、
前記機器に含まれる前記部品の物理ＩＤと前記システムＩＤとの対応関係を含むゲートウェイ設定情報を作成して、前記ゲートウェイに共有し、
前記機器から前記ゲートウェイを介して送信された前記機器の部品のデータが、前記生成されたシステムＩＤを含むかを判断し、
前記ゲートウェイは、前記作成された前記ゲートウェイ設定情報に基づき、前記機器から得られる前記部品のデータに前記機器に含まれる前記部品の物理ＩＤに対応する前記生成されたシステムＩＤを付加して、前記ネットワークに出力する、
ＩＤ空間変換方法。
【請求項９】
前記ＩＤ空間変換システムに与えられる前記機器の部品情報と、前記部品情報をたどるためのリレーション情報とを含む具体機器構成情報が、前記複数の機器毎に定められ、部品を示す部品定義情報と、前記部品定義情報をたどるためのリレーション情報とからなる機器設計定義情報に合致する正しい機器であるかを判定することをさらに具備し、
前記システムＩＤは、前記正しい機器であると判定された前記機器について、生成される、
請求項８記載のＩＤ空間変換方法。
【請求項１０】
前記正しい機器であると判定された機器についての前記具体機器構成情報を前記データ処理部及び前記ゲートウェイに共有することをさらに含む、請求項９記載のＩＤ空間変換方法。
【請求項１１】
前記システムＩＤを生成することは、
新たな機器が前記ＩＤ空間変換システムに接続された場合であって、前記新たな機器のＩＤと物理ＩＤとの組み合わせが登録されていない場合、既存のシステムＩＤと重複しない新たなシステムＩＤを生成することを含む、請求項８記載のＩＤ空間変換方法。
【請求項１２】
前記システムＩＤを生成することは、
新たな機器が前記ＩＤ空間変換システムに接続された場合であって、前記新たな機器のＩＤと物理ＩＤとの組み合わせが登録されている場合、生成済みのシステムＩＤを再度使用することを含む、請求項８記載のＩＤ空間変換方法。
【請求項１３】
前記データ処理部により、前記機器から前記ゲートウェイを介して送信された前記機器の部品のデータが、前記生成されたシステムＩＤを含まないと判断した場合、前記機器の部品のデータを廃棄することを含む、請求項８記載のＩＤ空間変換方法。
【請求項１４】
前記正しい機器であるかを判定することにより、前記機器の具体機器構成情報の部品情報またはリレーション情報が正しくないと判定された場合、前記ＩＤ空間変換システムに接続された機器またはその設定が正しくないことを報知することをさらに含む、請求項９記載のＩＤ空間変換方法。
【請求項１５】
請求項８乃至１４の何れか１項に記載のＩＤ空間変換方法を前記ＩＤ空間変換システムに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＤ空間変換システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年様々な機器とネットワークを接続しデータ活用を行うＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）が注目されている。ＩｏＴを対象としたシステムでは従来ＯＴ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）として利用されてきた多種・多数の機器が随時接続・切断されることから、様々な機器とその部品を一意に識別するためのＩＤを時系列的に重複なく管理する機能が必要となる。【０００３】
ＯＴにおいては、データを出力するセンサやアクチュエータは、それらセンサやアクチュエータが搭載されている機器の中において、ある種のＩＤを用いて一意に特定可能である。以下、このＩＤを物理ＩＤとする。【０００４】
一方、ＩｏＴシステム内のデータベースに蓄積されたデータをアプリケーションが利用する際には、機器をまたいで同種のセンサの値を時系列に取得・解析することで、外れ値を検出したり統計情報から将来予測を行ったりする応用が考えられる。機器をまたいだ同種センサ・アクチュエータのデータへアクセスする際、機器をまたいでセンサ、アクチュエータの種類ごとに一意なＩＤがあると、データ取得や解析が効率的に行える。以下、このセンサ・アクチュエータごとに一意なＩＤをシステムＩＤとする。【０００５】
物理ＩＤとシステムＩＤは一意性の範囲や設定者、設定ルール等がそれぞれ異なる独立したＩＤ空間において定義されるが、アプリケーションがシステムＩＤを利用して取得可能なデータは、そのシステムＩＤに対応する物理ＩＤを持つセンサ・アクチュエータと一貫して紐づいている必要がある、つまり物理ＩＤとシステムＩＤは１：１の関係を保つ必要がある。そうでなければ、あるシステムＩＤを利用して得たデータが時々によって異なるセンサ・アクチュエータから得られたデータを意味することになり、アプリケーションによる解析の用に供することができなくなる。物理ＩＤとシステムＩＤの対応関係を図１０に示す。【０００６】
同図に示すように、例えば、物理ＩＤ空間１では、機器Ｄ１〜Ｄ３が存在する。機器Ｄ１はセンサＡ００１、センサＢ００１、アクチュエータＡ００１、アクチュエータＡ００２、アクチュエータＢ００１、アクチュエータＢ００２の物理ＩＤがある。機器Ｄ２はセンサＡ０１、センサＢ００１、機器Ｄ３は、アクチュエータａ００２、アクチュエータｂ００１、センサａ００１の物理ＩＤがあるものとする。【０００７】
物理ＩＤ空間１における機器Ｄ１の物理ＩＤは、機器Ｄ１において一意である。他の機器Ｄ２、Ｄ３における機器Ｄ２、Ｄ３の物理ＩＤも同様に、機器Ｄ２、Ｄ３においてそれぞれ一意に定められる。【０００８】
システムＩＤ空間２において、機器Ｄ１のセンサＡ００１は、システムＩＤ空間２におけるセンサＡクラスにおいて「ＳＡ００２」、機器Ｄ１のセンサＢ００１は、システムＩＤ空間２におけるセンサＢクラスにおいて「ＳＢ００１」となる。システムＩＤ空間２におけるシステムＩＤの一意性は、機器Ｄ１〜Ｄ３の部品クラス（例えば、センサＡクラス、センサＢクラスなど）である。【０００９】
またアプリケーションがセンサ・アクチュエータのデータを利用する際には、それぞれ独立したデータではなくセンサ同士、アクチュエータ同士、またはセンサとアクチュエータの関連性を利用して高度な分析を行うことが考えられる。そのためにはシステムがそれら部品の関連性を機器の構成として管理し、アプリケーションから取得可能な状態にしておく必要がある。しかし、同種の機器でも構成は画一ではなく、設置環境や利用者のカスタマイズ要望に応じて個体毎に様々なバリエーションがありえるため、機器構成は接続する機器ごとに管理する必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】情報処理学会論文誌  Ｖｏｌ．５６  Ｎｏ．１  ２７３−２８３  （Ｊａｎ．  ２０１５）  中原  祥吾、末田  欣子、多田  好克  「Ｍ２Ｍにおけるデバイスへの統一アクセス手法の提案と評価
【非特許文献２】社団法人  情報処理学会  研究報告  植田  健太、小坂  隆  浩、佐藤  健哉  「ＲＥＳＴアーキテクチャを用いた統合型機器連携手法の提案」  ２００８年１１月２８日、第５１頁から第５７頁
【発明の概要】
【００１１】
ＩｏＴシステムにはＩｏＴシステムへの接続機能を備えた専用機器だけではなく、ＩｏＴシステムへの接続機能を持たない既存機器を、ゲートウェイ等を介して接続することで、より多くのデータを活用可能となる。このようなＩｏＴシステムへの接続機能を持たない機器については、機器構成を自動で機器から取得する機能を追加するより、手動で機器構成を設定するほうが合理的な場合がある。手動で設定した機器構成がシステムに登録されてアプリケーションから取得されることになるが、この際、構成を設定した作業者の認識誤りや知識不足によって機器の設計に準拠しない構成が登録され、アプリケーションが正しい機器構成を取得できなくなる恐れがある。
【００１２】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、アプリケーションがシステムＩＤを使用して、正しいデータリソースにアクセスすることができるＩＤ空間変換システムを提供することを目的とする。
【００１３】
本発明の第１の発明によれば、それぞれが部品を含む複数の機器がゲートウェイ及びネットワークを介して接続され、及び複数のアプリケーションが接続され、前記複数の機器と前記複数のアプリケーションとの間のデータを仲介するデータ処理部と前記ゲートウェイの両方に一貫して設定情報を与えるＩＤ空間変換システムにおいて、前記機器に含まれる前記部品の物理ＩＤを基に、前記部品の種類ごとに重複なく一意のシステムＩＤを生成するＩＤ空間変換機能部と、前記機器に含まれる前記部品の物理ＩＤと前記ＩＤ空間変換機能部によって生成されたシステムＩＤとの対応関係を含むゲートウェイ設定情報を作成して、前記ゲートウェイと共有する共有機能部とを具備し、前記データ処理部は、前記機器から前記ゲートウェイを介して送信された前記機器の部品のデータが、前記生成されたシステムＩＤを含むかを判断し、前記ゲートウェイは、前記作成された前記ゲートウェイ設定情報に基づき、前記機器から得られる前記部品のデータに前記機器に含まれる前記部品の物理ＩＤに対応する前記生成されたシステムＩＤを付加して、前記ネットワークに出力する、ＩＤ空間変換システム、である。
【００１４】
本発明の第１の発明によれば、ＩＤ空間変換機能部により、部品の種類ごとに重複なく一意のシステムＩＤを生成する。そして、データ処理部により、ゲートウェイを介して送信された前記機器の部品のデータが、生成されたシステムＩＤを含むかを判断するので、システムＩＤを含まないデータが不正なデータであると認識することができる。
本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、前記ＩＤ空間変換システムに与えられる前記機器の部品情報と、前記部品情報をたどるためのリレーション情報とを含む具体機器構成情報が、前記複数の機器毎に定められ、部品を示す部品定義情報と、前記部品定義情報をたどるためのリレーション情報とからなる機器設計定義情報に合致する正しい機器であるかを判定する機器構成検証機能部をさらに具備し、前記ＩＤ空間変換機能部は、前記機器構成検証機能部によって正しい機器であると判定された前記機器について、前記システムＩＤを生成する、ＩＤ空間変換システム、である。
第２の発明によれば、機器構成検証機能部によって正しい機器であると判定された機器について、機器設計定義情報に合致する正しい機器について、システムＩＤを生成することができる。
【００１５】
本発明の第３の発明によれば、第２の発明において、前記共有機能部は、正しい機器であると判定された機器についての前記具体機器構成情報を前記データ処理部及び前記ゲートウェイに共有する。
【００１６】
本発明の第３の発明によれば、共有機能部が、正しい機器であると判定された機器についての具体機器構成情報をデータ処理部及びゲートウェイに共有するので、ゲートウェイ及びアプリケーションが具体機器構成情報を参照することができる。
【００１７】
本発明の第４の発明によれば、第１の発明において、前記ＩＤ空間変換機能部は、新たな機器が前記ＩＤ空間変換システムに接続された場合であって、前記新たな機器のＩＤと物理ＩＤとの組み合わせが登録されていない場合、既存のシステムＩＤと重複しない新たなシステムＩＤを生成する。
【００１８】
本発明の第４の発明によれば、ＩＤ空間変換機能部は、新たな機器が前記ＩＤ空間変換システムに接続された場合であって、新たな機器のＩＤと物理ＩＤとの組み合わせが登録されていない場合、既存のシステムＩＤと重複しない新たなシステムＩＤを生成するので、同一の機器についてシステムＩＤが重複することはない。
【００１９】
本発明の第５の発明によれば、第１の発明において、前記ＩＤ空間変換機能部は、新たな機器が前記ＩＤ空間変換システムに接続された場合であって、前記新たな機器のＩＤと物理ＩＤとの組み合わせが登録されている場合、生成済みのシステムＩＤを再度使用する。
【００２０】
本発明の第５の発明によれば、ＩＤ空間変換機能部は、新たな機器が前記ＩＤ空間変換システムに接続された場合であって、新たな機器のＩＤと物理ＩＤとの組み合わせが登録されている場合、生成済みのシステムＩＤを再度使用するので、効率的にシステムＩＤを使用することができる。また、一度接続して切断した機器を再度接続する場合、同じシステムＩＤが割り当てられるため、最初に接続されていた際に蓄積したデータを同じシステムＩＤを用いて利用することができる。
本発明の第６の発明によれば、第１の発明において、前記データ処理部は、前記機器から前記ゲートウェイを介して送信された前記機器の部品のデータが、前記生成されたシステムＩＤを含まないと判断した場合、前記機器の部品のデータを廃棄する。
本発明の第６の発明によれば、不正な機器からのデータを廃棄するので、アプリケーションに不正なデータが仲介されるのを防止することができる。
本発明の第７の発明によれば、第２の発明において、前記機器構成検証機能部によって前記機器の具体機器構成情報の部品情報またはリレーション情報が正しくないと判定された場合、前記ＩＤ空間変換システムに接続された機器またはその設定が正しくないことを報知する。
本発明の第７の発明によれば、具体機器構成情報の部品情報またはリレーション情報が正しくない場合には、機器又はその設定が正しくないことを報知することができる。
【００２１】
本発明によれば、アプリケーションがシステムＩＤを使用して、正しいデータリソースにアクセスすることができるＩＤ空間変換システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係るＩｏＴシステム１１の使用環境を説明するための図である。
【図２】実施形態に係るＩｏＴシステム１１の機能ブロックを示す図である。
【図３】ＩｏＴシステム１１の起動処理を説明するための図である。
【図４】ＩＤ空間変換機能部２３におけるＩＤ空間変換処理を説明するための図である。
【図５】図４に示した状態からＩｏＴシステム１１に機器Ｄ３が接続された場合を示す図である。
【図６】図４に示した状態からＩｏＴシステム１１に機器Ｄ３が接続された場合のＩＤ空間変換機能部２３の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】機器構成検証機能部２２の動作を説明するための図である。
【図８】IoTシステムに対応した機器D開発時の，機器Ｄの機器構成自動生成機能の開発について説明するための図である。
【図９】機器ＤのＩｏＴシステム１１への接続時の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】物理ＩＤとシステムＩＤの対応関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るＩｏＴシステムについて説明する。
１  実施形態の概要
物理ＩＤとシステムＩＤの対応関係を保つ方式について、ＩｏＴでは既存の機器をシステムに接続することも考えられるため、既存の物理ＩＤを基にしてシステムＩＤへと変換する方式を考える。すると下記の場合にシステムＩＤ生成方式に特別な考慮が必要となる。また、複数の機器を同時並列に接続する場合、システムＩＤを複数機器間で重複なく生成する必要がある。
【００２４】
Ａ．  機器との接続が切断や再接続が発生する場合、削除された機器が利用していたシステムＩＤを他の機器に割り当ててはならず、また再接続した際には以前接続していた際と同じシステムＩＤを割り当てなければならない。
【００２５】
Ｂ．  また手動で設定しシステムに登録した機器の具体構成が設計に準拠していない場合、アプリケーションが誤った機器構成しか取得できなくなり想定通りのデータ解析を行えなくなってしまう。
【００２６】
実施形態では、多数・多種の機器が接続するＩｏＴシステムにおいても、地域的な局所性や所有者属性等、何らかの基準を用いて部品をグループ化可能である場合が多いことに着目し、ＩＤ変換をグループごとに独立して、かつグループ内で一括して行うことで、システムＩＤの重複を避け、また切断や再接続が発生する環境でも一貫したシステムＩＤを生成可能な仕組みを考案した。実施形態ではグループの具体例として、部品の種類を表すクラス（センサＡクラス、センサＢクラス、アクチュエータＡクラスなど）を利用している。
【００２７】
またＩＤ変換のための物理ＩＤの設定と同時に機器の具体構成も設定しシステムに登録することで、機器接続時に機器の具体構成が設計に準拠しているかの検証を行うことも可能とした。
２  実施形態
２−１  構成
図１は、実施形態に係るＩｏＴシステム１１の使用環境を説明するための図である。同図に示すように、ＩｏＴシステム１１には、共通のＩ／Ｆ１２を介して、アプリケーションプログラム（以下、「アプリケーション」という。）ＡＰ−１〜ＡＰ３がネットワークを介して接続されている。また、ＩｏＴシステム１１には、ネットワーク１３及び機器Ｄ１〜Ｄ３のＩ／Ｆ１４を介して機器Ｄ１〜Ｄ３がそれぞれ接続される。
【００２８】
各機器Ｄ１〜Ｄ３のＩ／Ｆ１４は、ゲートウェイ機能を有し、各機器Ｄ１〜Ｄ３から出力されるデータに後述するシステムＩＤを付して、ＩｏＴシステム１１に出力する。
【００２９】
図２は、実施形態に係るＩｏＴシステム１１の機能ブロックを示す図である。同図において、図１と同一部分には、同一符号を付して説明する。また、実施形態において、機器Ｄ−１、Ｄ−２、…、Ｄ−ｎを区別して説明する必要がない場合には、ハイフンを省略して「機器Ｄ」として説明する。他の構成要素についても同様に説明する。
【００３０】
同図において、機器Ｄは機器Ｄ１〜Ｄ３を代表して示しており、複数であっても良い。また、ネットワーク１３は、機器Ｄとゲートウェイ２５との間、及び／又はゲートウェイ２５とデータ処理部２６との間に存在する。
【００３１】
ゲートウェイ２５は、機器ＤのＩ／Ｆ１４の機能に含まれる。機器Ｄとゲートウェイ２５とは、１対１が基本であるが、Ｎ：１（ゲートウェイ２５が複数の機器Ｄを収容）であっても良い。
【００３２】
インターフェイス機能部２０は、機器設定作業者により作成された機器Ｄ自体のＩＤ、各機器Ｄ内のセンサ・アクチュエータの物理ＩＤ、及び機器Ｄの具体機器構成情報を含む設定ファイルＣ１を読み込む。ここで、具体機器構成情報は、機器Ｄの部品情報（物理ＩＤ）と、各部品情報をたどるためのリレーション情報を含む。
【００３３】
制御部２１は、ＩｏＴシステム１１の全体的な制御を司るほか、機器構成検証機能部２２及びＩＤ空間変換機能部２３を有する。
【００３４】
機器構成検証機能部２２は、各機器Ｄの具体機器構成情報が機器設計定義情報に照らし合わせて正しいかを判定する。
【００３５】
機器構成検証機能部２２は、機器設計定義情報を含むファイルＣ２を読み込む。機器設計定義情報は、ＩｏＴシステム１１に設定された機器Ｄの具体機器構成情報が正しいかを検証するために用いる、機器Ｄの設計時に作成される一般化された機器構成情報である。
【００３６】
機器設計定義情報は、ある種類の機器ＤをＩｏＴシステム１１に接続する際に、開発者が機器Ｄの設計情報を基に作成するもので、ＩｏＴシステム１１全体で一種類の機器について１つ存在する。機器設計定義情報には、図７に示すように、クラス一覧情報３１及び機器構成定義情報３２を含む。機器構成定義情報３２には、一般化された部品情報と、各部品情報をたどるためのリレーション情報を含む。
【００３７】
機器構成検証機能部２２は、インターフェイス機能部２０に読み込まれた設定ファイルＣ１に含まれる機器Ｄ自体のＩＤ、各機器Ｄ内のセンサ・アクチュエータの物理ＩＤ、及び機器Ｄの具体機器構成情報が、読み込まれたファイルＣ２に含まれる機器設計定義情報に準拠する正しい機器であるかを判断する。準拠していない場合、機器構成検証機能部２２は、インターフェイス機能部２０から設定された具体機器構成情報が誤っていると判断できるため、作業者に修正を求める。
【００３８】
ＩＤ空間変換機能部２３は、機器構成検証機能部２２によって正しい機器であると判定された機器について、機器に含まれる部品の物理ＩＤを基に、部品の種類ごとに重複なく一意のシステムＩＤを作成する。具体的には、ＩＤ空間変換機能部２３は、機器Ｄの各センサ・アクチュエータに付与された物理ＩＤの一意性の範囲を規定するために機器Ｄ自体のＩＤを利用する。機器Ｄ自体のＩＤとしては機器の型番や機器接続の作業者が任意に設定する文字列を利用可能である。
【００３９】
複数の機器Ｄを同時並列に異なる作業者がＩｏＴシステムに接続する場合でも、作業者は機器Ｄ自体のＩＤのみについて重複が発生しないように考慮すればよく、異なる機器Ｄに対して内部のセンサ・アクチュエータ用に同じ物理ＩＤを設定しても、機器自体のＩＤが異なることを利用して重複しないシステムＩＤへと変換することが可能となる。つまり、機器Ｄ自体のＩＤと各物理ＩＤの組み合わせか、またはシステムＩＤによって、あるクラス内の全センサ・アクチュエータが一意に特定可能となる。
【００４０】
共有機能部２４は、機器構成検証機能部２２で正しいと検証された機器Ｄの物理ＩＤとシステムＩＤの対応関係、及び検証済の具体機器構成情報をセンサ・アクチュエータのデータを受信するデータ処理部２６及びゲートウェイ２５に通知する。具体的には、共有機能部２４は、物理ＩＤとシステムＩＤの対応関係、及び検証済の具体機器構成情報を含むゲートウェイ設定ファイルｆ２を作成して、ゲートウェイ２５に通知して共有する。また、共有機能部２４は、物理ＩＤとシステムＩＤの対応関係、及び検証済の具体機器構成情報を含むデータ処理部設定ファイルｆ１を作成して、データ処理部２６に通知する。
【００４１】
ゲートウェイ２５は、ゲートウェイ設定ファイルｆ２を読み込み、読み込んだゲートウェイ設定ファイルｆ２に基づき、機器Ｄから得られるセンサ・アクチュエータのデータに機器Ｄに含まれるセンサ・アクチュエータの物理ＩＤに対応する生成されたシステムＩＤを付加して、ネットワーク１３に出力する。
【００４２】
データ処理部２６は、データ処理部設定ファイルｆ１を読み込み、データ処理部設定ファイルｆ１に基づいて、機器構成検証機能部２２によって構成が正しいと検証された機器Ｄから送信されたセンサ・アクチュエータのデータにシステムＩＤが含まれているかを判断し、構成が正しいと検証された機器Ｄ内の部品から出力されるデータのみを受信する。これ以外のシステムＩＤが付与されたデータは、不正なデータとして廃棄する。
【００４３】
データベースＤＢは、機器Ｄ自体のＩＤ、各機器Ｄ内のセンサ・アクチュエータの物理ＩＤ、及び機器Ｄの具体機器構成情報を含む設定ファイルＣ１、機器設計定義情報を含むファイルＣ２及び正しい機器であると検証された機器Ｄの機器ＩＤ、機器Ｄの部品の物理ＩＤ、システムＩＤとの関連を示すＩＤ情報テーブルＴを記憶する。
【００４４】
なお、図２では、各種情報（設定ファイルＣ１、ファイルＣ２、データ処理部設定ファイルｆ１、ゲートウェイ設定ファイルｆ２）についてファイル形式でのやりとりの例を示しているが、ファイル形式に限らず、情報のやりとりが可能であれば良い。例えば、ゲートウェイ設定ファイルｆ２の情報については、以下のような構成が考えられる。
１．  共有機能部２４にＡＰＩインターフェイスを用意して、ゲートウェイ２５が共有機能部２４からゲートウェイ設定に関する情報を取得する。
２．  共有機能部２４にＡＰＩインターフェイスを用意して、共有機能部２４からゲートウェイ２５にゲートウェイ設定に関する情報を通知する。
３．  ファイルの代わりにデータベース等の情報を共有するためのモジュールを中間に用意し、共有機能部２４とゲートウェイ２５とが中間モジュールに対し読み書きを行なう。
【００４５】
設定ファイルＣ１、ファイルＣ２及びデータ処理部設定ファイルｆ１についても、ファイル形式ではなく情報のやりとりが可能であれば良い点について、ゲートウェイ設定ファイルｆ２と同様である。
【００４６】
２−２  動作
２−２−１  ＩｏＴシステムの起動処理
図３は、ＩｏＴシステム１１の起動処理を説明するための図である。
【００４７】
同図に示すように、システム管理者が、ＩｏＴシステム１１のインターフェイス機能部２０に起動処理を指示すると（Ｓ１）、インターフェイス機能部２０は、制御部２１の機器構成検証機能部２２及びＩＤ空間変換機能部２３、共有機能部２４に起動処理を指示する（Ｓ２）。
【００４８】
機器構成検証機能部２２、ＩＤ空間変換機能部２３及び共有機能部２４は、インターフェイス機能部２０から起動指示を受けて、起動処理を開始する。この際、制御部２１の機器構成検証機能部２２は、機器設計定義情報を含むファイルＣ２を読み込み、ファイルＣ２をデータベースＤＢに格納する。
【００４９】
２−２−２  ＩＤ空間変換機能部２３
次に、ＩＤ空間変換機能部２３におけるＩＤ空間変換処理について、図４を参照して説明する。
【００５０】
ある企業が有する複数の機器ＤをＩｏＴシステム１１に接続する場合を考える。同図において、機器Ｄ１と機器Ｄ２は同じ型番の機器であり、内部のセンサ・アクチュエータに対して製造時に物理ＩＤを付与している。
【００５１】
この物理ＩＤは同型番全機器Ｄに対して同一の値が設定されており機器間で重複しているが、ＩｏＴシステム１１内でセンサ・アクチュエータの種類ごとに生成するシステムＩＤは機器間での重複を許さない。そこでシステムＩＤを生成する際にＩＤ空間変換機能部２３が物理ＩＤをファイルの形で機器設定作業者から受け取り、システムＩＤを生成してＩｏＴシステム１１用設定ファイルとして出力する。
【００５２】
図４に示すように、機器Ｄ内の部品（センサ、アクチュエータ）には、物理ＩＤが付されており、物理ＩＤは機器Ｄ内において一意である。ただし、機器Ｄ内での物理ＩＤは、異なる機器Ｄ間では重複可能である。例えば、機器Ｄ１内のアクチュエータの物理ＩＤ「Ｂ０２」と機器Ｄ２内のアクチュエータの物理ＩＤ「Ｂ０２」とは重複している。
【００５３】
ＩＤ空間変換機能部２３は、機器Ｄ１、Ｄ２に含まれる部品の物理ＩＤを基に、部品の種類ごとに重複なく一意のシステムＩＤを生成する。例えば、図４では、ＩＤ空間変換機能部２３は、機器Ｄ１の物理ＩＤ「センサＡ０１」をシステムＩＤ「ＳＡ００００１」に変換し、機器Ｄ１の物理ＩＤ「センサＢ０１」をシステムＩＤ「ＳＢ００００１」に変換する。
【００５４】
また、ＩＤ空間変換機能部２３は、機器Ｄ２の物理ＩＤ「センサＡ０１」をシステムＩＤ「ＳＡ００００２」に変換し、機器Ｄ２の物理ＩＤ「センサＢ０１」をシステムＩＤ「ＳＢ００００２」に変換する。すなわち、システムＩＤは、部品（センサＡ、センサＢ、アクチュエータＡ、アクチュエータＢ）毎に、部品に対して付与され、全ての部品にわたって一意である。
【００５５】
図５は、図４に示した状態からＩｏＴシステム１１に機器Ｄ３が接続された場合を示す図であり、図６は、図４に示した状態からＩｏＴシステム１１に機器Ｄ３が接続された場合のＩＤ空間変換機能部２３の動作を説明するためのフローチャートである。
【００５６】
同図に示すように、機器Ｄ３が接続されたか否かが判断され（Ｓ１１）、機器Ｄ３が接続されたと判断された場合、機器Ｄ３のＩＤと、機器Ｄ３の部品の物理ＩＤ（センサＡ０１、アクチュエータＡ０２、センサＢ０１、アクチュエータＢ０１、アクチュエータＡ０１、アクチュエータＢ０２）を読み取る（Ｓ１２）。
【００５７】
次に、ＩＤ空間変換機能部２３は、部品（センサー・アクチュエータ）のクラス毎に、機器Ｄ３のＩＤと、機器Ｄ３の部品の物理ＩＤとの組み合わせが、データベースＤＢのＩＤ情報テーブルＴに登録されているか否かを判断する（Ｓ１３）。
【００５８】
Ｓ１３において、ＩＤ情報テーブルＴに登録されていないと判断された場合、既存のシステムＩＤと重複しないシステムＩＤを生成して付与して（Ｓ１４）、処理を終了する。なお、この新たに生成されたシステムＩＤは、データベースＤＢのＩＤ情報テーブルＴに、機器Ｄ３の機器ＩＤ、機器Ｄ３の部品の物理ＩＤと関連付けて登録される。
【００５９】
一方、Ｓ１３において、ＩＤ情報テーブルＴに登録されていると判断された場合、データベースＤＢのＩＤ情報テーブルＴに、すでに登録されている機器Ｄ３の機器ＩＤ、機器Ｄ３の部品の物理ＩＤに対応するシステムＩＤを付与して（Ｓ１５）、処理を終了する。
【００６０】
２−２−３  機器構成検証機能部２２
次に、機器構成検証機能部２２の動作について、図７を参照して説明する。
【００６１】
ある既存の機器ＤをＩｏＴシステム１１に接続する場合を考える。本機器ＤはＩｏＴシステム１１に接続するための専用機能を備えておらず、機器Ｄの具体機器構成情報４２を機器設定作業者が手動で設定する必要がある。
【００６２】
機器設定作業者により設定される情報には、センサ・アクチュエータなどの部品のクラスと部品の物理ＩＤとが関連付けて記憶された部品情報４１と、機器Ｄの部品間の構成を示し、各部品を辿るためのリレーション情報を含む具体機器構成情報４２とを含む。
【００６３】
一方、本機器Ｄについて、機器構成検証機能部２２によりファイルＣ２が読み込まれる。ファイルＣ２には、機器設計定義情報に含まれるクラス一覧情報３１及び機器構成定義情報３２が含まれる。クラス一覧情報３１はセンサＡ、アクチュエータＡ、センサＢなどの部品のクラスを示す情報である。機器構成定義情報３２は、各クラスの部品と、これら各クラスの部品をたどるためのリレーション情報とからなる。図７においては、センサＡはセンサＢと１：ｎの関係で接続可能であり、センサＢはアクチュエータＡと１：ｎの関係で接続可能であるという、汎用的な機器構成である機器設計定義情報を機器の設計者が本ＩｏＴシステム１２用に作成する。
【００６４】
機器構成検証機能部２２は、機器設計定義情報を機器Ｄ１の具体機器構成情報の正解情報として保持し、機器が接続される際に具体機器構成情報をファイルや通信などの形で受け取って、受け取った具体機器構成情報がファイルＣ２に格納された機器設計定義情報に則っているかを検証する。機器Ｄの具体機器構成情報が正しければ、検証済の構成をＩｏＴシステム１１用設定ファイルＣ１として出力するが、誤っていればユーザにその旨を通知し修正を促す。
【００６５】
次に、開発時の機器Ｄの機器構成検証について説明する。図８は、ＩｏＴシステムに対応した機器Ｄの具体機器構成情報が機器設計定義情報に照らし合わせて正しいかを判定する機器構成検証システムを示す図である。
【００６６】
新規にＩｏＴシステム１１に対応した機器Ｄを開発する場合を考える。本機器ＤはＩｏＴシステム１１に接続するための専用機能を備えるため、個別機器Ｄの接続時には機器設計定義情報に則った正しい具体機器構成情報を自動で生成し、機器構成検証機能部２２の入力とする。この場合、機器Ｄの接続時の機器構成検証は常に成功する。
【００６７】
一方、本機器Ｄの開発時には「正しい具体機器構成を自動で生成する機能」を開発する必要があり、この段階で開発途中の機能が正しく動作しているかを確認するために機器構成検証機能部２２を利用することができる。
【００６８】
同図において、具体機器構成情報自動生成部５１は、センサ・アクチュエータなどの部品のクラスと部品の物理ＩＤとが関連付けて記憶された部品情報４１を読み込み、読み込まれた部品情報４１に基づいて、具体機器構成情報を自動的に生成する。
【００６９】
機器構成検証機能部２２は、具体機器構成情報自動生成部５１によって自動生成された具体機器構成情報が、ファイルＣ２に格納された機器設計定義情報に則っているかを検証する。
【００７０】
自動生成された具体機器構成情報が、ファイルＣ２に格納された機器設計定義情報に則っていない場合、機器構成検証機能部２２は、検証結果を具体機器構成情報自動生成部５１にフィードバックを行なう。フィードバックされた結果は、機器Ｄにおける具体機器構成情報自動生成部５１の開発において利用される。
【００７１】
一方、具体機器構成情報自動生成部５１が自動的に出力する全パターンの具体機器構成情報が機器構成検証機能部２２によって正しいと判断された状態で、具体機器構成情報自動生成部５１は、機器Ｄの具体機器構成情報は完成したものと判断する。
【００７２】
２−２−４  機器Ｄの接続時の処理
図９は、機器ＤのＩｏＴシステム１１への接続時の動作を説明するためのフローチャートである。
【００７３】
まず、機器設定作業者により、機器Ｄに対して、ＩｏＴシステム１１と接続するためのゲートウェイ２５がインストールされる（Ｓ２１）。次に、機器Ｄが、インストールされたゲートウェイ２５を介してＩｏＴシステム１１に接続される（Ｓ２２）。
【００７４】
次に、機器設定作業者により、機器Ｄの設定ファイルＣ１が作成され、この作成された設定ファイルＣ１がインターフェイス機能部２０により読み込まれる（Ｓ２３）。その後、機器構成検証機能部２２により機器Ｄの機器構成情報の検証が行なわれる（Ｓ２４）。  Ｓ２５において、検証がＮＧの場合には、ユーザに検証がＮＧである旨が通知され、修正を促す（Ｓ２６）。一方、Ｓ２５において、検証がＯＫの場合には、ＩＤ空間変換機能部２３により、機器Ｄの部品に対するシステムＩＤを取得する（Ｓ２７）。
【００７５】
その後、共有機能部２４はデータ処理部設定ファイルｆ１を作成してデータ処理部２６に通知するとともに、ゲートウェイ設定ファイルｆ２を作成してゲートウェイ２５に通知する（Ｓ２８）。ゲートウェイ２５及びデータ処理部２６は、ゲートウェイ設定ファイルｆ２及びデータ処理部設定ファイルｆ１をそれぞれ読み込む（Ｓ２９）。
【００７６】
その後、機器Ｄからデータを受信したか否かの判断が行なわれる（Ｓ３０）。Ｓ３０において、機器Ｄからデータを受信したと判断された場合、ゲートウェイ２５は、ゲートウェイ設定ファイルｆ２に基づいて、機器ＤからのデータにシステムＩＤを付与して、ＩｏＴシステム１１のデータ処理部２６にネットワーク１３を介して送信する（Ｓ３１）。
【００７７】
データ処理部２６は、データ処理部設定ファイルｆ１に基づいて、機器構成検証機能部２２によって構成が正しいと検証された機器Ｄから送信されたセンサ・アクチュエータのデータにシステムＩＤが含まれているかを判断する（Ｓ３２）。
【００７８】
Ｓ３２において、データに正当なシステムＩＤが含まれていないと判断された場合には、データは廃棄される（Ｓ３４）。一方、データに正当なシステムＩＤが含まれていると判断された場合には、データ処理部２６において当該データは受信される（Ｓ３３）。この受信されたデータはデータベースＤＢに格納され、アプリケーションＡＰから参照されることが可能となる。
【００７９】
２−３  効果
ＩｏＴ分野では多種・多数の機器ＤやアプリケーションＡＰが共通のデータ処理システムを利用する。機器は接続・切断・再接続や構成の変更が発生するが、これらの状況においてもアプリケーションは常に同じＩＤを利用して同じデータリソースにアクセスできることを期待する。
【００８０】
本願発明によれば、１つの機器Ｄ内でセンサやアクチュエータに対して一意である物理ＩＤを、ＩｏＴシステム１１内で一意なシステムＩＤに一元的に変換する機能を提供することで、アプリケーションＡＰに機器Ｄの状態によらず同一のセンサ・アクチュエータのデータにアクセスできるシステムＩＤを提供することができる。
【００８１】
また、既設でありＩｏＴシステム１１への接続用に新たな機能追加を行うことが難しい機器ＤをＩｏＴシステム１１に接続しようとすると、手動で機器構成等の設定を行うことが考えられるが、手動で設定した具体機器構成が機器設計定義情報に照らし合わせて正しいかを検証する機能を提供することで、ＩｏＴ接続機能を備えない機器ＤをＩｏＴシステム１１に接続することが容易になり、ＩｏＴシステム１１で利用可能なデータの種類・量を大きく広げることが可能になる。
【００８２】
本発明を利用することにより、多様な機器Ｄから出力されるデータを、様々なアプリケーションＡＰが一貫したＩＤを用いて取得することが可能になり、ＩｏＴデータの流通・活用を促進するＩｏＴシステム１１の構築が可能となる。
【００８３】
アプリケーションＡＰの一例として、工場内に存在する同種の複数の機器Ｄについて、特定クラスのアクチュエータの情報を収集し、アクチュエータの故障予知を行うアプリケーションＡＰを想定する。このアプリケーションＡＰでは、データ処理部２６から全機器ＤのクラスＡのアクチュエータのデータを取得し、統計的に外れ値処理を行うことで近い将来に故障する可能性が高いアクチュエータを予測可能であるものとする。本発明が提供するＩＤ変換機能がなければ、アプリケーションは機器ＤのＩＤを用いて機器Ｄにアクセスした後、各機器Ｄの具体構成を把握してクラスＡのアクチュエータを発見してからデータを取得する必要がある。つまり、全機器ＤにおけるクラスＡのアクチュエータデータを得るためには、全機器の具体構成をアプリケーションが把握する必要がある。
【００８４】
一方、本発明を利用すると、データは機器ＤをまたがったシステムＩＤに変換されているため、アプリケーションＡＰは各機器Ｄの構造を意識することなく、「クラスＡのアクチュエータ一覧を取得する」という操作によって全てのクラスＡアクチュエータのデータを取得可能となり、アプリケーションの開発コストを低減可能である。また、統計的な処理はその元となるデータの母数が大きいほど精度が増すことが一般的に知られている。
【００８５】
本発明における機器構成検証機能を利用することで、機器Ｄを正しくシステムに接続するための運用コストを低減可能であるため、特定のクラスのセンサ・アクチュエータも多数接続することが容易になる。これによって統計処理の母数となる正しいデータをデータ処理部に大量に蓄積することを容易とし、統計的な処理の精度を向上させることができる。
【００８６】
また、本願発明によれば、多種・多数のアプリケーションＡＰ、機器Ｄが共通のデータ処理システムに接続し、かつ機器Ｄの接続・切断が考えられるＩｏＴの特性を鑑み、物理機器Ｄ内のセンサ・アクチュエータに割り当てられる物理ＩＤとシステムＩＤについて、それぞれのＩＤ空間を分離しつつも各ＩＤの１：１の対応を保つ仕組みにより、アプリケーションＡＰに対して機器Ｄのライフサイクル中、一貫して利用可能なＩＤを提供する技術、及び、既存機器Ｄに対して機能追加を行わないでもＩｏＴシステム１１に接続するための設定サポート技術を提供することで、ＩｏＴデータの利活用を促進することができる。
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【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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