(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の測定対象が示す値を個々に測定する複数のセンサーによる測定結果を所定のタイミングで入手する入手手段と、
前記入手手段によって入手された前記測定結果が示す測定値における最大値及び最小値を算出する算出手段と、
前記最大値と前記最小値との差分が所定の条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記差分が所定の条件を満たす場合に、前記算出手段による算出結果に基づいて、前記測定値に対して正規化による情報圧縮を行い、前記差分が前記所定の条件を満たさない場合は、前記測定値に対する前記情報圧縮を行わない正規化手段と、
前記正規化による情報圧縮の制御内容を表す正規化制御情報と、前記正規化手段によって前記正規化による情報圧縮が行われた前記測定値とを、外部装置へ出力する出力手段と、
を備えるセンサーデータ処理装置。
【請求項２】
前記所定の条件は、前記正規化による前記情報圧縮に伴う効果が、前記情報圧縮に伴うオーバーヘッドによる影響よりも大きいことを示す、
請求項１に記載のセンサーデータ処理装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記差分が閾値以下であるか否かを判定する、
請求項１または請求項２に記載のセンサーデータ処理装置。
【請求項４】
前記正規化手段は、第一のビット数を使用して表される個々の前記測定値から、前記最小値を減算することによって求めた値を、前記差分から求められる、前記第一のビット数よりも値が小さい第二のビット数を使用して表すことによって、前記正規化による情報圧縮を行う、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のセンサーデータ処理装置。
【請求項５】
前記正規化手段は、前記差分の対数を算出することによって、前記第二のビット数を求める、
請求項４に記載のセンサーデータ処理装置。
【請求項６】
前記所定のタイミングで、前記入手手段によって入手された前記測定値を記憶する入力記憶手段をさらに備える、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のセンサーデータ処理装置。
【請求項７】
前記正規化手段によって前記正規化による情報圧縮が行われた前記測定値、及び、前記正規化制御情報を記憶する出力記憶手段をさらに備え、
前記出力手段は、前記出力記憶手段に記憶された前記測定値、及び、前記正規化制御情報を出力する、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のセンサーデータ処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のセンサーデータ処理装置と、
前記複数のセンサーと、
前記外部装置と、
を有するセンサーデータ処理システム。
【請求項９】
情報処理装置によって、
複数の測定対象が示す値を個々に測定する複数のセンサーによる測定結果を所定のタイミングで入手し、
入手した前記測定結果が示す測定値における最大値及び最小値を算出し、
前記最大値と前記最小値との差分が所定の条件を満たすか否かを判定し、
前記差分が所定の条件を満たす場合に、前記最大値及び最小値の算出結果に基づいて、前記測定値に対して正規化による情報圧縮を行い、前記差分が前記所定の条件を満たさない場合は、前記測定値に対する前記情報圧縮を行わないようにし、
前記正規化による情報圧縮の制御内容を表す正規化制御情報と、前記正規化による情報圧縮が行われた前記測定値とを、外部装置へ出力する、
センサーデータ処理方法。
【請求項１０】
複数の測定対象が示す値を個々に測定する複数のセンサーによる測定結果を所定のタイミングで入手する入手処理と、
前記入手処理によって入手された前記測定結果が示す測定値における最大値及び最小値を算出する算出処理と、
前記最大値と前記最小値との差分が所定の条件を満たすか否かを判定する判定処理と、
前記差分が所定の条件を満たす場合に、前記算出処理による算出結果に基づいて、前記測定値に対して正規化による情報圧縮を行い、前記差分が前記所定の条件を満たさない場合は、前記測定値に対する前記情報圧縮を行わない正規化処理と、
前記正規化による情報圧縮の制御内容を表す正規化制御情報と、前記正規化処理によって前記正規化による情報圧縮が行われた前記測定値とを、外部装置へ出力する出力処理と、
をコンピュータに実行させるためのセンサーデータ処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、複数のセンサーによる測定結果を収集し、当該測定結果を、当該測定結果を使用する装置へ送信する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多数の各種端末、あるいは、センサー等をインターネットに接続してデータを収集し、ビッグデータとして分析して利用するＩｏＴ（Internet of Things）という技術が注目されている。このようなＩｏＴを実現するために、多数のセンサー等から測定結果（以下、本願では、「測定データ」あるいは単に「データ」と称する場合がある）を収集することを、確実かつ効率的に行う技術が期待されている。
【０００３】
このような技術の一例として、特許文献１には、提示情報を提示する際に必要な計測データをグループ化する情報収集装置が開示されている。この装置は、データ収集タイミング調整部と、データ取得部とを有する。データ収集タイミング調整部は、グループ内の計測データの収集タイミングを同期させるように調整する。データ取得部は、データ収集タイミング調整部により調整された収集タイミングで、１又は複数の計測デバイス（センサー）から計測データを取得する。
【０００４】
また、特許文献２には、階層的な木構造のネットワークトポロジにおいてセンサーデータを収集するセンサーノードが開示されている。このセンサーノードは、センサーデータ系列を部分データ系列に分割し、これら部分データ系列を一定数まとめて得られた処理データ系列を特異値分解することによって、部分データ系列に共通する複数の基底系列を計算する。このセンサーノードは、これら基底系列のうちセンサーデータの復元に対する寄与度の高さの順に、基底系列を近似した近似基底系列として所定の基準数分、選択する。このセンサーノードは、得られた近似基底系列に基づいて、部分データ系列ごとに、近似基底系列の線形加重和により当該部分データ系列を求めるための近似係数系列を計算する。そして、このセンサーノードは、処理データ系列の近似基底系列および近似係数系列を、元となるセンサーデータの圧縮データとして無線通信により送信する。
【０００５】
また、特許文献３には、複数個の入力データを複数個のカテゴリーに分類するデータ分類装置が開示されている。この装置は、読み込んだ入力データに最も近いカテゴリーのプロトタイプを選択し、選択したプロトタイプが妥当であるかを評価する。この装置は、選択したプロトタイプが妥当でなかった場合に、プロトタイプを追加する。この装置は、選択したプロトタイプが妥当であった場合に、カテゴリー毎にそのカテゴリーの領域の大きさを規定する領域決定パラメータ及びプロトタイプの少なくとも一方を補正する。
【０００６】
また、特許文献４には、情報端末が、当該情報端末に接続された親機とメータとに接続された子機との間で無線通信を行うことにより、メータから計量値を収集して検針を行う無線検針システムが開示されている。このシステムでは、子機は、メータから定期的に計量値を取得して順次計量値蓄積手段に蓄積する。このシステムにおけるデータ圧縮手段は、計量値蓄積手段に蓄積されている計量値を圧縮する。このシステムにおけるデータ圧縮通知手段は、圧縮されたデータを送信することを表す通信モード情報を生成する。そして、このシステムにおける無線送信手段は、親機からの検針要求に応答して、データ圧縮手段により圧縮されたデータに通信モード情報を付加して親機に送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2015-80116号公報
【特許文献２】特開2012-44449号公報
【特許文献３】特開2009-42997号公報
【特許文献４】特開2006-277378号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したＩｏＴでは、センサーからの情報を収集するサーバがデータセンターのような特定の場所に設置されているような場合、端末やセンサーから当該サーバまでの距離が長くなることにより、応答が遅れてしまう問題がある。また、センサーの数が増えるにしたがって処理するデータ量が増加するので、データセンターにおける処理の負荷、あるいは、センサーからデータセンターへデータを転送する伝送経路の負荷が増大し、応答がさらに遅れる問題も生じる。
【０００９】
このような問題に対応するために、エッジコンピューティングと呼ばれる技術が、様々なシステムにおいて使用されている。このエッジコンピューティングでは、地理的に分散して配置されたエッジサーバがデータセンターにおけるセンターサーバと接続され、センサーや端末は、近隣に配置されたエッジサーバに接続される。そして、エッジサーバは、センサーや端末からの出力データを収集し、一次的な解析、加工、及び、記憶等を行なう。エッジサーバは、センターサーバに対して、一次処理したデータをまとめて送ることなどにより、センターサーバ及び伝送経路の負荷を軽くすることができる。
【００１０】
近年、機器の自動運転化、あるいは、機器の集中管理の進展によって、インターネットに接続される端末やセンサーの数が急速に増大しており、それらの端末やセンサーから収集するデータ量も爆発的に増大している。このようなデータ量の増大により、エッジサーバ及びセンターサーバに記憶されるデータ量、及び、エッジサーバからセンターサーバへデータを転送する伝送経路の負荷が急速に増大しているという問題がある。このような問題に対応するために、例えばセンサーから収集するデータを情報圧縮することが考えられるが、その場合、その情報圧縮を低コストで、かつ、高い効率で実現することが課題となる。上述した特許文献１乃至４が示す技術では、この問題を解決するのに十分であるとは言えない。本願発明の主たる目的は、この問題を解決するセンサーデータ処理装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明の一態様に係るセンサーデータ処理装置は、複数の測定対象が示す値を個々に測定する複数のセンサーによる測定結果を所定のタイミングで入手する入手手段と、前記入手手段によって入手された前記測定結果が示す測定値における最大値及び最小値を算出する算出手段と、前記最大値と前記最小値との差分が所定の条件を満たすか否かを判定する判定手段と、前記差分が所定の条件を満たす場合に、前記算出手段による算出結果に基づいて、前記測定値に対して正規化による情報圧縮を行う正規化手段と、前記正規化による情報圧縮の制御内容を表す正規化制御情報と、前記正規化手段によって前記正規化による情報圧縮が行われた前記測定値とを外部装置へ出力する出力手段と、を備える。
【００１２】
上記目的を達成する他の見地において、本願発明の一態様に係るセンサーデータ処理方法は、情報処理装置によって、複数の測定対象が示す値を個々に測定する複数のセンサーによる測定結果を所定のタイミングで入手し、入手した前記測定結果が示す測定値における最大値及び最小値を算出し、前記最大値と前記最小値との差分が所定の条件を満たすか否かを判定し、前記差分が所定の条件を満たす場合に、前記最大値及び最小値の算出結果に基づいて、前記測定値に対して正規化による情報圧縮を行い、前記正規化による情報圧縮の制御内容を表す正規化制御情報と、前記正規化による情報圧縮が行われた前記測定値とを、外部装置へ出力する。
【００１３】
また、上記目的を達成する更なる見地において、本願発明の一態様に係るセンサーデータ処理プログラムは、複数の測定対象が示す値を個々に測定する複数のセンサーによる測定結果を所定のタイミングで入手する入手処理と、前記入手処理によって入手された前記測定結果が示す測定値における最大値及び最小値を算出する算出処理と、前記最大値と前記最小値との差分が所定の条件を満たすか否かを判定する判定処理と、前記差分が所定の条件を満たす場合に、前記算出処理による算出結果に基づいて、前記測定値に対して正規化による情報圧縮を行う正規化処理と、前記正規化による情報圧縮の制御内容を表す正規化制御情報と、前記正規化処理によって前記正規化による情報圧縮が行われた前記測定値とを、外部装置へ出力する出力処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００１４】
更に、本願発明は、係るセンサーデータ処理プログラム（コンピュータプログラム）が格納された、コンピュータ読み取り可能な、不揮発性の記録媒体によっても実現可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本願発明は、多数のセンサーによる測定結果を収集した装置が他の装置に当該測定結果を送信する効率を、簡易な構成により動的に向上することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本願発明の第１の実施形態に係るセンサーデータ処理システム１の構成を示すブロック図である。
【図２】本願発明の第１の実施形態に係る入手測定値情報１６０の構成を例示する図である。
【図３】本願発明の第１の実施形態に係る出力測定値情報１７０の構成を例示する図である。
【図４】本願発明の第１の実施形態に係るセンサーデータ処理装置１０の動作を示すフローチャートである。
【図５】本願発明の第１の実施形態に係る外部装置４０の動作を示すフローチャートである。
【図６】本願発明の第１の実施形態に係る各センサーが測定対象とする値の時間推移を例示する図である。
【図７】本願発明の第２の実施形態に係るセンサーデータ処理装置５０の構成を示すブロック図である。
【図８】本願発明の各実施形態に係るセンサーデータ処理装置を実行可能な情報処理装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本願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。
【００１８】
＜第１の実施形態＞
図１は、本願発明の第１の実施の形態に係るセンサーデータ処理システム１の構成を概念的に示すブロック図である。センサーデータ処理システム１は、多数のセンサーによって測定されたデータを収集し、収集したデータを、例えばビッグデータとして分析するシステムである。
【００１９】
本実施形態に係るセンサーデータ処理システム１は、大別して、センサーデータ処理装置１０、センサー２０−１乃至２０−ｎ（ｎは２以上の任意の整数）、通信ネットワーク３０、及び、外部装置４０を有する。
【００２０】
センサー２０−１乃至２０−ｎは、例えば同種類の測定対象を測定するセンサーであり、本実施形態では、例えばマンション等のビルにおけるｎ戸の家の使用電力（消費電力）を個々に測定する。センサー２０−１乃至２０−ｎは、例えば、スマートグリッドにおけるスマートメータなどである。尚、センサー２０−１乃至２０−ｎは、部屋の温度など、使用電力以外の測定対象を測定するセンサーであってもよい。
【００２１】
センサー２０−１乃至２０−ｎは、測定結果と自センサーを識別する識別子とを、随時、センターデータ処理装置１０へ送信する。センサー２０−１乃至２０−ｎは、例えばEthernet（登録商標）によってセンターデータ処理装置１０と接続されている場合、当該識別子として、ＩＰ（Internet Protocol）アドレスを送信する。尚、センサー２０−１乃至２０−ｎは、個々に、センサーデータ処理装置１０が備えるｎ個の通信ポートに接続されてもよい。その場合、センサー２０−１乃至２０−ｎは、自センサーを識別する識別子を、センターデータ処理装置１０へ送信しなくてもよい。
【００２２】
センサーデータ処理装置１０は、例えば、センサー２０−１乃至２０−ｎの近傍に設置された、ビル管理システム等に含まれるエッジサーバであり、センサー２０−１乃至２０−ｎにより測定されたデータを収集する。センサーデータ処理装置１０は、入手部１１、算出部１２、判定部１３、正規化部１４、出力部１５、入力記憶部１６、及び、出力記憶部１７を備える。
【００２３】
入手部１１は、サンプリングタイマー１１０を内包する。サンプリングタイマー１１０は、入手部１１が、センサー２０−１乃至２０−ｎから送信された測定結果と識別子とを取り込むべきタイミング（サンプリングタイミング）を計時するタイマーである。入手部１１は、サンプリングタイミングで、センサー２０−１乃至２０−ｎから随時出力されている測定結果を取り込む場合もあれば、センサー２０−１乃至２０−ｎにアクセスすることによって、測定結果を入手する場合もある。
【００２４】
入手部１１は、サンプリングタイマー１１０が、サンプリングタイミングを示すときに、当該測定結果を入力測定値情報１６０として、入力記憶部１６に格納する。入力記憶部１６は、例えば電子メモリあるいは磁気ディスク等の記憶デバイスである。
【００２５】
図２は、本実施形態に係る入力測定値情報１６０の構成を例示する図である。入力測定値情報１６０は、図２に例示する通り、センサー２０−１乃至２０−ｎから出力された測定値Ｘ（１）乃至Ｘ（ｎ）が格納された情報である。図２において、センサー２０−ｉ（ｉは１乃至ｎの何れかの整数）から出力された測定値Ｘ（ｉ）は、センサー＃ｉから出力された測定値として格納されている。
【００２６】
図１に示す算出部１２は、入手部１１によって入手された測定値Ｘ（１）乃至Ｘ（ｎ）の中の最大値である測定値最大値Ｘｍａｘ、及び、最小値である測定値最小値Ｘｍｉｎを算出する。
【００２７】
判定部１３は、算出部１２により算出された測定値最大値Ｘｍａｘと測定値最小値Ｘｍｉｎとの差分を算出し、当該差分が正規化判定閾値Ａ以下であるか否かを判定する。判定部１３は、その判定結果を正規化部１４へ入力する。なお、判定部１３は、センサー２０−１乃至２０−ｎが測定する測定対象あるいは通信ネットワーク３０の通信環境等に応じて、判定基準を変更することなどにより、当該差分が所定の条件を満たすか否かを判定してもよい。
【００２８】
正規化部１４は、判定部１３が、測定値最大値Ｘｍａｘと測定値最小値Ｘｍｉｎとの差分が正規化判定閾値Ａより大きいと判定した場合、入手測定値情報１６０を、そのまま、出力測定値情報１７０として、出力記憶部１７へ格納する。正規化部１４は、判定部１３が、測定値最大値Ｘｍａｘと測定値最小値Ｘｍｉｎとの差分が正規化判定閾値Ａ以下であると判定した場合、入手測定値情報１６０として入力記憶部１６に格納されている測定値Ｘ（１）乃至Ｘ（ｎ）に対して、以下の手順により、正規化による情報圧縮処理を行う。
【００２９】
すなわち、正規化部１４は、測定値Ｘ（１）乃至Ｘ（ｎ）からＸｍｉｎを減算することによって、正規化された測定値Ｙ（１）乃至Ｙ（ｎ）を算出する。したがって、正規化された測定値Ｙ（１）乃至Ｙ（ｎ）は、Ｘｍｉｎを基準とした測定値である。この場合、測定値Ｘ（１）乃至Ｘ（ｎ）を表すビット数（すなわち、センサー２０−１乃至２０−ｎが出力する信号のダイナミックレンジを示す値）がａであり、正規化された測定値Ｙ（１）乃至Ｙ（ｎ）を表すビット数をｂとすると、「ａ≧ｂ」という関係がある。
【００３０】
この関係を具体的な例を用いて説明する。例えば、測定値Ｘ（１）乃至Ｘ（ｎ）が８ビット（すなわち、「ａ＝８」）で表されることとする。そして、何れかのサンプリングタイミングにおいて、Ｘｍａｘが「７９」であり、Ｘｍｉｎが「６４」であったとする。この場合、ＸｍａｘとＸｍｉｎとの差分は「１５」となるので、正規化された測定値Ｙ（１）乃至Ｙ（ｎ）は、０乃至１５のうちの何れかの値となる。したがって、正規化された測定値Ｙ（１）乃至Ｙ（ｎ）は、４ビット（すなわち、「ｂ＝４」）で表すことができる。一般的には、ｂは、「ｌｏｇ２（Ｘｍａｘ−Ｘｍｉｎ）＋１」（「ｌｏｇ２」は「２」を底とする対数を表す）が示す、小数点以下を除いた整数部分として算出することができる。
【００３１】
正規化部１４は、上述した数式を使用してｂを算出したのち、正規化された測定値Ｙ（１）乃至Ｙ（ｎ）をｂビットに詰めて表すことにより、正規化された測定値Ｙ（１）乃至Ｙ（ｎ）を、出力測定値情報１７０として、出力記憶部１７に格納する。出力記憶部１７は、例えば電子メモリあるいは磁気ディスク等の記憶デバイスである。
【００３２】
図３は、本実施形態に係る出力測定値情報１７０の構成を例示する図である。出力測定値情報１７０は、図３に示す通り、正規化された測定値Ｙ（１）乃至Ｙ（ｎ）に加えて、「センサー数」、「最小値」、「正規化前ビット数」、「正規化後ビット数」という項目を包含する正規化制御情報を含んでいる。「センサー数」はセンサーデータ処理装置１０が測定値を収集する対象とするセンサーの数であり、本実施形態では「ｎ」となる。「最小値」は、測定値最小値Ｘｍｉｎとなる。「正規化前ビット数」は、測定値Ｘ（１）乃至Ｘ（ｎ）を表すビット数であり、本実施形態では「ａ」となる。「正規化後ビット数」は、正規化された測定値Ｙ（１）乃至Ｙ（ｎ）を表すビット数であり、本実施形態では「ｂ」となる。正規化部１４は、正規化制御情報を、正規化された測定値Ｙ（１）乃至Ｙ（ｎ）とひも付けて、出力測定値情報１７０として、出力記憶部１７に格納する。
【００３３】
出力部１５は、出力記憶部１７に格納された出力測定値情報１７０を読み出して、出力測定値情報１７０を、通信ネットワーク３０を介して、外部装置４０へ送信する。通信ネットワーク３０は、インターネットでもよいし、センサーデータ処理装置１０と外部装置４０とを接続する専用の通信ネットワークでもよい。
【００３４】
外部装置４０は、例えば、データセンター等に設置されたセンターサーバである。外部装置４０は、センサーデータ処理装置１０から受信した出力測定値情報１７０に含まれる正規化制御情報を使用することによって、正規化された測定値Ｙ（１）乃至Ｙ（ｎ）を、正規化による情報圧縮が行われる前の測定値Ｘ（１）乃至Ｘ（ｎ）に戻す。外部装置４０は、測定値Ｘ（１）乃至Ｘ（ｎ）をビッグデータとして分析する。
【００３５】
次に図４のフローチャートを参照して、本実施形態に係るセンサーデータ処理装置１０の動作（処理）について詳細に説明する。
【００３６】
入手部１１は、サンプリングタイマー１１０を参照し、各センサーから測定値を入手するタイミングか確認する（ステップＳ１０１）。測定値を入手するタイミングではない場合（ステップＳ１０２でＮｏ）、処理はステップＳ１０１へ戻る。
【００３７】
測定値を入手するタイミングである場合（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、入手部１１は、センサー２０−１乃至２０−ｎから測定値を入手する（ステップＳ１０３）。入手部１１は、入手した測定値を、入手測定値情報１６０として、入力記憶部１６へ格納する（ステップＳ１０４）。
【００３８】
算出部１２は、入手部が入手した測定値から、測定値最大値Ｘｍａｘ、及び、測定値最小値Ｘｍｉｎを算出する（ステップＳ１０５）。判定部１３は、測定値最大値Ｘｍａｘと測定値最小値Ｘｍｉｎとの差分が、正規化判定閾値Ａ以下であるか否か判定する（ステップＳ１０６）。
【００３９】
当該差分が正規化判定閾値Ａよりも大きい場合（ステップＳ１０７でＮｏ）、正規化部１４は、入手測定値情報１６０を、そのまま、出力測定値情報１７０として、出力記憶部１７へ格納する（ステップＳ１１１）。出力部１５は、出力記憶部１７に格納された出力測定値情報１７０を、外部装置４０へ送信し（ステップＳ１１２）、全体の処理は終了する。
【００４０】
当該差分が正規化判定閾値Ａ以下である場合（ステップＳ１０７でＹｅｓ）、正規化部１４は、測定値最大値Ｘｍａｘと測定値最小値Ｘｍｉｎとの差分の対数から、正規化後ビット数「ｂ」を求める（ステップＳ１０８）。正規化部１４は、正規化制御情報を、出力測定値情報１７０として、出力記憶部１７へ格納する（ステップＳ１０９）。正規化部１４は、入手測定値情報１６０における各測定値から測定値最小値Ｘｍｉｎを減算した値を、ｂビットに詰めて、出力測定値情報１７０として、正規化制御情報とひも付けて出力記憶部１７へ格納し（ステップＳ１１０）、処理はステップＳ１１２へ進む。
【００４１】
次に図５のフローチャートを参照して、本実施形態に係る外部装置４０の動作（処理）について詳細に説明する。
【００４２】
外部装置４０は、センサーデータ処理装置１０から送信された出力測定値情報１７０を受信する（ステップＳ２０１）。外部装置４０は、受信した出力測定値情報１７０が正規化制御情報を含むか否か確認する（ステップＳ２０２）。
【００４３】
出力測定値情報１７０が正規化制御情報を含まない場合（ステップＳ２０３でＮｏ）、外部装置４０は、出力測定値情報１７０に対する処理を実行し（ステップＳ２０５）、全体の処理は終了する。出力測定値情報１７０が正規化制御情報を含む場合（ステップＳ２０３でＹｅｓ）、外部装置４０は、正規化制御情報を使用することによって、出力測定値情報１７０を、正規化による情報圧縮が行われる前の値に戻し（ステップＳ２０４）、処理はステップＳ２０５へ進む。
【００４４】
本実施形態に係るセンサーデータ処理装置１０は、収集した多数のセンサーによる測定結果を外部装置に送信する効率を、簡易な構成により動的に向上することができる。その理由は、センサーデータ処理装置１０は、所定のタイミングでセンサーから入手した測定結果における最大値と最小値との差分を算出し、その差分が閾値以下である場合に、当該測定結果に対して、正規化による情報圧縮を行うからである。
【００４５】
以下に、本実施形態に係るセンサーデータ処理装置１０によって実現される効果について、詳細に説明する。
【００４６】
近年、機器の自動運転化、あるいは、機器の集中管理の進展によって、インターネットに接続される端末やセンサーの数が急速に増大しており、それらの端末やセンサーから収集するデータ量も爆発的に増大している。このようなデータ量の増大により、エッジサーバ及びセンターサーバに記憶されるデータ量、及び、エッジサーバからセンターサーバへデータを転送する伝送経路の負荷が急速に増大しているという問題がある。このような問題に対応するために、例えばセンサーから収集するデータを情報圧縮することが考えられるが、その場合、その情報圧縮を低コストで、かつ、高い効率で実現することが課題となる。
【００４７】
図６は、本実施形態に係るセンサー２０―１乃至２０−ｎが測定対象とする値の時間推移を例示する図である。本実施形態に係るセンサー２０―１乃至２０−ｎが測定対象とする複数の家の使用電力の値は、図６に示す通り、時間帯により、互いに類似する場合もあれば、大きく異なる場合もある。例えば、早朝あるいは深夜などの時間帯では、いずれの家においても住人は在宅しているので、複数の家の使用電力の値は、互いに類似することが多い。これに対して、昼間の時間帯では、住人が不在の家もあれば、住人が在宅している家もあるので、複数の家の使用電力の値は、互いに大きく異なることが多い。
【００４８】
また、本実施形態に係るセンサー２０―１乃至２０−ｎが、機械あるいは工業プラントの稼働状況を監視する場合などにおいても、同様に、それらの測定値は、時間帯によって、互いに類似する場合もあれば、大きく異なる場合もある。例えば、センサー２０―１乃至２０−ｎが、製造プロセスにおける段階などによって、同じ処理を行う場合と互いに異なる処理を行う場合がある複数の機械の稼働状況を個々に監視することとする。この場合、当該複数の機械が、同じ処理を行っているときは、センサー２０―１乃至２０−ｎによる測定値は互いに類似し、当該複数の機械が、異なる処理を行っているときは、センサー２０―１乃至２０−ｎによる測定値は互いに大きく異なることになる。
【００４９】
そして、センサー２０―１乃至２０−ｎによる測定値が互いに類似する（すなわち、測定値の最大値と最小値との差分が小さい）場合、正規化による情報圧縮の効率は高くなる。これとは逆に、センサー２０―１乃至２０−ｎによる測定値が互いに大きく異なる（すなわち、測定値の最大値と最小値との差分が大きい）場合、正規化による情報圧縮の効率は低くなる。
【００５０】
エッジサーバが測定値を情報圧縮してセンターサーバに送信する場合、エッジサーバには測定値を圧縮する処理が発生し、センターサーバには圧縮された測定値を元の値に戻す処理が発生する。したがって、情報圧縮の効率が低い場合は、情報圧縮に伴うオーバーヘッドによる影響の方が、情報圧縮による効果よりも大きくなるので、情報圧縮を行うことが、かえって測定値を送信する効率を低下させる原因となる。上述した通り、複数の家の使用電力の値を測定対象とする場合などでは、時間帯によって情報圧縮の効率が大きく異なるので、例えば、常に情報圧縮を行った場合、時間帯によっては、測定値を送信する効率が低下することになる。
【００５１】
このような問題に対して、本実施形態に係るセンサーデータ処理装置１０では、入手部１１は、複数の測定対象が示す値を個々に測定するセンサー２０−１乃至２０−ｎから、測定値を所定のタイミングで入手する。算出部１２は、入手部１１によって入手された測定値における測定値最大値Ｘｍａｘ及び測定値最小値Ｘｍｉｎを算出する。判定部１３は、測定値最大値Ｘｍａｘと測定値最小値Ｘｍｉｎとの差分が正規化判定閾値Ａ以下であるか否かを判定する。正規化部１４は、当該差分が正規化判定閾値Ａ以下である場合に、算出部１２による算出結果に基づいて、当該測定値に対して正規化による情報圧縮を行う。
【００５２】
すなわち、本実施形態に係るセンサーデータ処理装置１０は、正規化による情報圧縮による効果が情報圧縮に伴うオーバーヘッドによる影響よりも大きいか否かを、サンプリングタイミングごとに（すなわち動的に）判定し、その判定結果に従って情報圧縮の要否を決定する。具体的には、センサーデータ処理装置１０は、図６に示すサンプリングタイミングｔ１では正規化による情報圧縮を実行し、サンプリングタイミングｔ２では正規化による情報圧縮を実行しない。そして、本実施形態に係るセンサーデータ処理装置１０は、当該判定を行う際に使用した測定値の最大値及び最小値をそのまま利用した、正規化という簡易な演算処理（すなわち計算コスト（負荷）が大きな複雑な情報圧縮アルゴリズムを用いない演算処理）によって情報圧縮を行う。これにより、本実施形態に係るセンサーデータ処理装置１０は、収集した多数のセンサーによる測定結果を外部装置に送信する効率を、簡易な構成により動的に向上することができる。
【００５３】
＜第２の実施形態＞
図７は、第２の実施形態に係るセンサーデータ処理装置５０の構成を概念的に示すブロック図である。
【００５４】
本実施形態に係るセンサーデータ処理装置５０は、入手部５１、算出部５２、判定部５３、正規化部５４、及び、出力部５５を備えている。
【００５５】
入手部５１は、複数の測定対象が示す値を個々に測定する複数のセンサー６０−１乃至６０−ｎ（ｎは２以上の任意の整数）による測定結果を所定のタイミングで入手する。
【００５６】
算出部５２は、入手部５１によって入手された測定結果が示す測定値における最大値及び最小値を算出する。
【００５７】
判定部５３は、当該最大値と最小値との差分が所定の条件を満たすか否かを判定する。
【００５８】
正規化部５４は、その差分が所定の条件を満たす場合に、算出部５２による算出結果に基づいて、当該測定値に対して正規化による情報圧縮を行う。
【００５９】
出力部５５は、正規化による情報圧縮の制御内容を表す正規化制御情報と、正規化部５４によって正規化による情報圧縮が行われた当該測定値とを、外部装置７０へ出力する。
【００６０】
本実施形態に係るセンサーデータ処理装置５０は、収集した多数のセンサーによる測定結果を外部装置に送信する効率を、簡易な構成により動的に向上することができる。その理由は、センサーデータ処理装置５０は、所定のタイミングでセンサーから入手した測定結果における最大値と最小値との差分を算出し、その差分が所定の条件を満たす場合に、当該測定結果に対して、正規化による情報圧縮を行うからである。
【００６１】
＜ハードウェア構成例＞
上述した各実施形態において図１、及び、図７に示したセンサーデータ処理装置における各部は、専用のＨＷ（ＨａｒｄＷａｒｅ）（電子回路）によって実現することができる。また、図１及び図７において、少なくとも、下記構成は、ソフトウェアプログラムの機能（処理）単位（ソフトウェアモジュール）と捉えることができる。
・入手部１１及び５１、
・算出部１２及び５２、
・判定部１３及び５３、
・正規化部１４及び５４、
・出力部１５及び５５。
【００６２】
但し、これらの図面に示した各部の区分けは、説明の便宜上の構成であり、実装に際しては、様々な構成が想定され得る。この場合のハードウェア環境の一例を、図８を参照して説明する。
【００６３】
図８は、本願発明の各実施形態に係るセンサーデータ処理装置を実行可能な情報処理装置９００（コンピュータ）の構成を例示的に説明する図である。即ち、図８は、図１及び図７に示したセンサーデータ処理装置を実現可能なコンピュータ（情報処理装置）の構成であって、上述した実施形態における各機能を実現可能なハードウェア環境を表す。
【００６４】
図８に示した情報処理装置９００は、構成要素として下記を備えている。
・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ＿Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＿Ｕｎｉｔ）９０１、
・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）９０２、
・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｍｅｍｏｒｙ）９０３、
・ハードディスク（記憶装置）９０４、
・外部装置との通信インタフェース９０５、
・バス９０６（通信線）、
・ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ＿Ｄｉｓｃ＿Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体９０７に格納されたデータを読み書き可能なリーダライタ９０８、
・入出力インタフェース９０９。
【００６５】
即ち、上記構成要素を備える情報処理装置９００は、これらの構成がバス９０６を介して接続された一般的なコンピュータである。情報処理装置９００は、ＣＰＵ９０１を複数備える場合もあれば、マルチコアにより構成されたＣＰＵ９０１を備える場合もある。
【００６６】
そして、上述した実施形態を例に説明した本願発明は、図８に示した情報処理装置９００に対して、次の機能を実現可能なコンピュータプログラムを供給する。その機能とは、その実施形態の説明において参照したブロック構成図（図１及び図７）における上述した構成、或いはフローチャート（図４）の機能である。本願発明は、その後、そのコンピュータプログラムを、当該ハードウェアのＣＰＵ９０１に読み出して解釈し実行することによって達成される。また、当該装置内に供給されたコンピュータプログラムは、読み書き可能な揮発性のメモリ（ＲＡＭ９０３）またはハードディスク９０４等の不揮発性の記憶デバイスに格納すれば良い。
【００６７】
また、前記の場合において、当該ハードウェア内へのコンピュータプログラムの供給方法は、現在では一般的な手順を採用することができる。その手順としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等の各種記録媒体９０７を介して当該装置内にインストールする方法や、インターネット等の通信回線を介して外部よりダウンロードする方法等がある。そして、このような場合において、本願発明は、係るコンピュータプログラムを構成するコード或いは、そのコードが格納された記録媒体９０７によって構成されると捉えることができる。
【００６８】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本願発明を説明した。しかしながら、本願発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本願発明は、本願発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１    センサーデータ処理システム
１０    センサーデータ処理装置
１１    入手部
１１０    サンプリングタイマー
１２    算出部
１３    判定部
１４    正規化部
１５    出力部
１６    入力記憶部
１６０    入手測定値情報
１７    出力記憶部
１７０    出力測定値情報
２０−１乃至２０−ｎ    センサー
３０    通信ネットワーク
４０    外部装置
５０    センサーデータ処理装置
５１    入手部
５２    算出部
５３    判定部
５４    正規化部
５５    出力部
６０−１乃至６０−ｎ    センサー
７０    外部装置
９００    情報処理装置
９０１    ＣＰＵ
９０２    ＲＯＭ
９０３    ＲＡＭ
９０４    ハードディスク（記憶装置）
９０５    通信インタフェース
９０６    バス
９０７    記録媒体
９０８    リーダライタ
９０９    入出力インタフェース
【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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