(57)【要約】【課題】従来は、情報提供源がセンサ等では、小型化のため必要最低限の機能にされ、一の端末で同時に情報提供可能な利用者数は制限され、装備プロトコルも限定され、単独では利用者からの様々なプロトコルでの応答が困難となる。【解決手段】複数の情報提供端末が接続され、かつネットワークに接続されたゲートウェイと、このネットワークに接続され、上記ゲートウェイを介して上記情報提供端末の設置場所と提供する機能を記憶するレジストリとを備え、上記利用者端末は上記レジストリよりゲートウェイ情報提供端末を選択し、この情報提供端末の情報内容及び場所を上記ゲートウェイを介して取得する。【選択図】      図１
2004208015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の情報提供端末からの情報を利用者端末がネットワークを介して取得する情報提供システムにおいて、
上記複数の情報提供端末が接続され、かつネットワークに接続されたゲートウェイと、
同じく上記ネットワークに接続され、上記ゲートウェイを介して上記情報提供端末の設置場所と提供する機能を記憶するレジストリとを備え、
上記利用者端末は上記レジストリより上記ゲートウェイと情報提供端末を選択し、この情報提供端末の情報内容及び場所を上記ゲートウェイを介して取得することを特徴とする情報提供端末ゲートウェイシステム。
【請求項２】
上記ゲートウェイは、情報提供端末から提供される情報を利用者端末の要求する通信方式に変換して送信する構成にされたことを特徴とする請求項１記載の情報提供端末ゲートウェイシステム。
【請求項３】
上記ゲートウェイは、情報提供端末から受信した複数の情報を一つの情報群に集約して重複するヘッダ情報を削除し、利用者端末に送信する構成にされたことを特徴とする請求項１又は２記載の情報提供端末ゲートウェイシステム。
【請求項４】
上記ゲートウェイは、複数の単位ゲートウェイが木構造に多段に構成され、情報提供端末からの情報が利用者端末に近い単位ゲートウェイへ順次送信されていく構成にされ、
上記利用者端末は情報提供端末までの最短経路中に存在する単位ゲートウェイをレジストリから検索し、ゲートウェイの多段構成の経路を決定する構成にされたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載の情報提供端末ゲートウェイシステム。
【請求項５】
上記ゲートウェイは、複数の単位ゲートウェイが木構造に多段に構成され、情報提供端末からの情報が利用者端末に近い単位ゲートウェイへ順次送信されていく構成にされ、
上記利用者端末は情報提供端末までの最短経路中に存在する最寄りの単位ゲートウェイをレジストリから検索し、最寄りの単位ゲートウェイに情報提供要求と情報提供端末の情報を送信する構成にされ、
単位ゲートウェイは、自己の単位ゲートウェイから情報提供端末までの最短経路中に存在する最寄りの単位ゲートウェイをレジストリから検索し、その単位ゲートウェイに情報提供要求と情報提供端末の情報を送信していくことで、利用者端末と情報提供端末までの経路を順次確立する構成にされたことを特徴とするゲートウェイシステム。
【請求項６】
上記利用者端末または単位ゲートウェイが情報提供端末までの最短経路を求めるときに利用者端末や情報提供端末や単位ゲートウェイのそれぞれの間のホップ数を使用して全体の最短経路を求める構成にされたことを特徴とするゲートウェイシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ネットワークに接続されたセンサ等のような機能や性能が制限されている端末、かつ、それらが膨大な数である場合に、それらの提供する情報を効率的に収集するための情報提供端末ゲートウェイシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信技術の向上および各種端末やデバイスの小型化等によりあらゆるものをネットワークに接続し、利用することが可能となっている。また、それらが通信する経路も、有線通信だけでなく様々な無線通信(携帯電話網、無線LAN、赤外線、Bluetooth等)を利用したものまで可能となっている。さらにあらゆるデバイスからネットワークを経由して直接情報を取得することも可能となりつつある。
【０００３】
一方、様々な端末がIPネットワークに接続されるとき、そのための設定を簡略化または自動化するための技術も多く出現している。提案されている技術や標準としてUPnP、HAVi、Jini等があり、IETFにおいてもzero-conf WGにおいて標準化活動が行われている。
【０００４】
また、それらにより、個々の端末が提供する機能やサービス内容についての公開や通知も可能であり、それらの情報を登録・検索・管理するレジストリの技術も提供されている。例えば、Webサービスで利用されるUDDIサーバなどが挙げられる。これらのレジストリを利用することで利用者は必要な機能やサービスを提供する端末をネットワーク上で探し出して利用することが可能となる。
【０００５】
【非特許文献１】
UPnP、[online]、UPnP forum、[平成14年12月20日検索]、インターネット<URL: http://www.upnp.org/>
【非特許文献２】
HAVi、[online]、The Havi Organization、[平成14年12月20日検索]、インターネット<URL: http://www.havi.org/>
【非特許文献３】
Jini、“Jini Network Technology”、[online]、Sun Microsystems、[平成14年12月20日検索]、インターネット<URL: http://www.sun.com/software/jini/>
【非特許文献４】
IETF zero-conf WG、“Zero Configuration Networking”、[online]、IETF、[平成14年12月20日検索]、インターネット<URL: http://www.ietf.org/html.charters/zeroconf-charter.html>
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術においては、利用者が同時に接続しようとする端末は一つまたは少数のものであり、同時に数万、数十万それ以上の端末等を対象とするということはほとんど想定されていない。そのような膨大な数の端末を同時に対象とする一つの場面として、工場や自然環境の測定等で多くのセンサからの情報を扱う場面が挙げられる。それらの場面の中では、測定点の個数が増えれば増えるほど、そして測定時間間隔が短く頻繁なほど測定値の精度が向上する場面も存在する。
【０００７】
従来であれば一つのサーバ上の情報を多くの利用者が収集するように主な情報通信の流れが「下り」となる形態であったが、同時に膨大な数の端末から情報を収集する場面は、一の利用者が多くの情報提供源から多くの情報を収集する形態となり、ネットワーク上での情報通信の流れが主に「上り」であり従来とは逆方向的な状況となる。しかし、現状では多くのシステムが逆方向的に多量の情報が流れることを想定したものとはなっていない。
【０００８】
また、情報提供源がセンサなどのような小型の端末である場合、小型化を追求するためそれらの持つ機能は必要最低限となることが考えられる。そのため、一つの小型の端末において、同時に情報を提供することが可能な利用者数は少なく制限されることも考えられる。さらに、小型の端末上に装備されるプロトコルも限定され、単独では情報提供時にさまざまなプロトコルで利用者からの要求に応答することが困難となることも想定される。
【０００９】
センサ等のような小型の端末からネットワーク上へ情報発信を行うとき、そのような端末から提供される情報は一度には少ない量であることが考えられる。そのため、実際に提供される情報よりも、ネットワーク上で伝送するためのヘッダ情報の割合が大きくなりネットワークの利用効率が低下する可能性がある。特に、膨大な数の端末から定期的にそのような情報が発信される場合にはそれが顕著となる。
【００１０】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、利用者端末がネットワークに接続された膨大な数のセンサ等の端末から同時に情報収集を行う場合に、それらから提供される情報を効率的に収集することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明における情報提供端末ゲートウェイシステムは、複数の情報提供端末からの情報を利用者端末がネットワークを介して取得する情報提供システムにおいて、
上記複数の情報提供端末が接続され、かつネットワークに接続されたゲートウェイと、
同じく上記ネットワークに接続され、上記ゲートウェイを介して上記情報提供端末の設置場所と提供する機能を記憶するレジストリとを備え、
上記利用者端末は上記レジストリよりゲートウェイ情報提供端末を選択し、この情報提供端末の情報内容及び場所を上記ゲートウェイを介して取得するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す構成図である。
図１において、１２は利用者端末、１はゲートウェイ、２はセンサなどのような情報を提供する情報提供端末、１０は情報提供端末がネットワーク接続の自動化処理を行うネットワーク接続設定部、４はセンサなどの提供情報を生成する情報生成部、６は情報生成部４で生成された提供情報をネットワーク上へ送信するための情報提供送信部、８は情報提供端末２においてネットワーク上でのパケット伝送に対する伝送路インターフェイス制御部、７はゲートウェイ１においてネットワーク上でのパケット伝送に対する伝送路インターフェイス制御部、９は情報提供端末から送信された情報を受信する提供情報受信部、３は提供情報受信部９で受信された情報を集約する提供情報集約部、５は集約された情報を利用者端末１２へ送信する集約情報送信部、１１はゲートウェイ１や情報提供端末２から提供可能な機能や情報の内容について登録を行うレジストリ、１３はネットワークである。
【００１３】
次に動作について説明する。
情報提供端末２がネットワーク１３に接続されると、ネットワーク接続設定部１０により最寄りのゲートウェイ１に自動的に接続される。ゲートウェイ１は、その端末の提供する機能・情報内容や場所などを情報提供端末２より取得してレジストリ１１に自己のゲートウェイと受け持つ情報提供端末２およびその端末の提供する機能・情報内容や場所などを登録する。これらの方式は従来存在している方式によっても行うことができる。
【００１４】
利用者端末１２では、必要な機能・情報を提供する情報提供端末２を受け持つゲートウェイ１をレジストリ１１で検索することにより見つけ出し、ゲートウェイ１に情報提供を要求する。このとき、必要なすべての情報提供端末２について要求を行う。
【００１５】
ゲートウェイ１では利用者端末１２からの要求に基づき、該当する情報提供端末２に対し、その情報提供端末２が生成する情報の送信を要求し、情報生成部４で生成された情報を送信している情報提供送信部６からの情報について、提供情報受信部９での受信を開始する。生成される情報としては、例えば情報提供端末２がセンサであるならばセンサデバイスにより測定された値などが挙げられる。
【００１６】
提供情報受信部９で受信した情報は、提供情報集約部３で利用者端末１２ごとに振り分けられる。同じ情報を複数の利用者端末１２から要求されている場合にはコピーを作成する。利用者端末１２ごとに振り分けられた情報は集約情報送信部５から利用者端末１２へ送信される。また、このとき、利用者端末１２が要求するプロトコルにしたがって提供情報を配信することによって、情報提供端末２だけでは対応できないプロトコルに対しても柔軟に対応可能となる。
【００１７】
以上のように、機能や性能が限定された情報提供端末２であっても、多くの利用者端末１２に対して情報提供端末２が持つ性能以上での情報提供が可能となり、情報提供端末２上には搭載されていないプロトコルによる情報提供も可能となる。
【００１８】
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、情報提供端末２から提供される情報をゲートウェイ１で利用者端末１２へ振り分けるものであるが、次に複数の情報提供端末２から受信した情報をゲートウェイ１上で集約および加工することでネットワークの利用効率を向上させる実施の形態を示す。
【００１９】
一般にパケット通信網上で情報を送受信するとき、情報はパケット上に格納されて伝送される。また、IPパケットにおいては、その中に情報だけが格納されるのではなく、伝送するために必要なヘッダ情報も併せて格納される。
【００２０】
情報提供端末２から提供される情報の大きさが、一般的なWebサーバ上のHTMLなどのようにIPパケットのヘッダ情報の大きさと比べ相対的に大きいものであればネットワーク効率はそれほど問題とはならない。しかし、情報提供端末２がセンサなどのようなものであるなら、一度に提供される情報の大きさは小さなものであり、ヘッダ情報の大きさのほうが大きいか、その情報の数倍程度にしかならないことが考えられる。
【００２１】
さらに、情報提供頻度が頻繁な情報を膨大な数の情報提供端末から取得を行う場合、ネットワーク全体において伝送される情報の多くがヘッダ情報となるため、伝送したい情報量と比較して無駄に通信容量を圧迫する形となる。そのため、可能な限り伝送したい情報を集約してヘッダ情報の割合を削減する必要がある。
【００２２】
図２はこの発明の実施の形態２においてネットワークの利用効率向上を図るためゲートウェイ１がパケットのオーバーヘッドを軽減処理する説明図である。図２において、１３は送信されるパケットのヘッダ部、１４は送信されるパケットのデータ部である。
【００２３】
複数の情報提供端末からのそれぞれの情報を同時に一つの利用者端末１２へ送信しようとすると、図２の左側のようにそれぞれの情報が一つ一つパケットとなり、ヘッダ情報が多くなる。
【００２４】
情報提供端末２から送信された情報をゲートウェイ１で受信し提供情報集約部３で利用者端末１２ごとに振り分けるとき、図２の左側から右側へのように、同じ利用者端末１２ごとにデータを集約してヘッダ情報を付し一つの情報群として構成し、それを利用者端末１２へ送信する。また、同じ利用者端末１２ごとに集約するとき、ヘッダ情報を削減するだけではなく情報源に対して情報の圧縮処理を施すことで、ネットワークの利用効率をより向上させることが可能である。
【００２５】
さらに、ゲートウェイ１上の提供情報集約部３に集められた情報群に対して、解析・分析・分類などを行った結果を利用者端末１２に送信したり、扱い易い形に演算・加工したり、利用者端末の要求する書式に変換したりすることで、情報提供端末２では対応できない様々な要求に対応することもできる。
【００２６】
以上のように、利用者端末１２が同時に多くの情報提供端末２から情報を収集するとき、不必要に通信容量を圧迫するヘッダ情報を削減したり、情報の圧縮処理を施したり、さらに情報群に対して、解析・分析・分類などを行うことで、ネットワークの利用効率を損なうことなく効率的に、かつ、利用者端末１２からの様々な要求に応じた収集を行うことができる。
【００２７】
実施形態３．
以上の実施形態では、情報提供端末２と利用者端末１２との間にゲートウェイ１が一つ存在する場合のものであるが、同時により多くの情報提供端末２からの情報収集を可能とするために情報提供端末２と利用者端末１２との間にゲートウェイ１が多段に存在する実施の形態を示す。
【００２８】
情報提供端末２がセンサなどの情報を提供するとき、それらの情報の要求が低遅延でリアルタイムに発生する場合がある。そのとき、一つのゲートウェイ１がすべての情報提供端末２を扱うような形態であると、非常に多くの情報提供端末２が存在する場合にはゲートウェイ１での処理オーバーヘッドが大きくなり、低遅延の要求の実現が困難となる場合が考えられる。
【００２９】
また、現在のIPネットワークにおいて、アプリケーションはソケット間通信を行う。もし、ゲートウェイ１と情報提供端末２の間の接続がソケット通信であるとすると、ゲートウェイ１ではせいぜい数万の情報提供端末２しか同時に扱うことができない。利用者端末１２とゲートウェイ１間の通信においても同様であり、利用者端末１２が単純に複数のゲートウェイ１間と平面的な構成で接続するだけでは同時に収集できる情報提供端末２が有限的となる。
【００３０】
同時により多く情報提供端末２から情報を収集するため、ゲートウェイを多段に構成する。図３はこの発明の実施の形態３において情報提供端末２と利用者端末１２との間においてゲートウェイが多段に構成された実施の形態を説明する図である。なお、この図においては個々のゲートウェイは単位ゲートウェイと呼び、複数の単位ゲートウェイが木構造に多段に構成されたものをゲートウェイと呼ぶこととする。レジストリ１１は実施の形態１と同様ネットワーク１３に接続されており、利用者端末１２や各情報提供端末および各単位ゲートウェイもネットワーク１３に接続されている。また情報提供端末および単位ゲートウェイの内部構成も実施の形態１と同様に構成される。図３では便宜上、利用者端末側を上流側とする。
【００３１】
なお、レジストリ１１には実施の形態１と同様に各単位ゲートウェイや情報提供端末２から提供可能な機能や情報の内容が各単位ゲートウェイによって登録される。
【００３２】
まず、利用者端末１２では、必要な情報提供端末２を受け持つすべての単位ゲートウェイ１をレジストリ１１で検索することにより見つけ出す。次に、それらの単位ゲートウェイと利用者端末の間に存在する単位ゲートウェイを同様に検索して見つけ出す。検索した結果から、利用者端末１２から見つけ出した中間の単位ゲートウェイと情報提供端末２を扱う単位ゲートウェイまでの最短経路を構成する。
【００３３】
このとき、最短経路を決定する一つの方法として、利用者端末１２と情報提供端末２間およびそれぞれの単位ゲートウェイ間のホップ数を調査し、それを考慮することで決定する方法を挙げることができる。
【００３４】
構成した経路にしたがって、利用者端末は最寄りとなる一つ下流の単位ゲートウェイに情報収集の要求を出す。そのとき、経路の情報も併せて単位ゲートウェイに送信する。要求を受信した単位ゲートウェイは経路情報に基づき、さらに一つ下流の単位ゲートウェイへ同様に情報収集の要求と経路情報を送信する。最下流の単位ゲートウェイまで同様に順次要求・送信していくことで、単位ゲートウェイ間の経路が確定される。
【００３５】
最下流の単位ゲートウェイでは、実施の形態１や実施の形態２と同様に情報提供端末２からの情報を受信し利用者端末１２ごとに集約する。その後、受信した経路情報に基づき、一つ上流側の単位ゲートウェイに集約した情報を送信する。次の単位ゲートウェイでは、一つ下流側の単位ゲートウェイからの情報を受信し、利用者端末ごとに集約しさらに一つ上流の単位ゲートウェイに送信する。最上流の単位ゲートウェイまで、情報を集約しながら送信し、最終的に利用者端末１２に集約される。
【００３６】
以上のように、情報提供端末２と利用者端末１２との間でゲートウェイを多段に構成することで、等比級数的に多くの情報提供端末２からの効率的な情報収集を行うことができる。
【００３７】
実施の形態４．
実施の形態３では、利用者端末１２から情報提供端末２までの間の単位ゲートウェイを多段に構成する場合、その構成や情報収集における送受信経路は利用者端末１２上で決定したものであるが、次に利用者端末１２が決定するのではなく、途中の単位ゲートウェイが動的に決定していく実施の形態を示す。
【００３８】
まず、利用者端末１２では、必要な情報提供端末２を受け持つすべての単位ゲートウェイ１をレジストリ１１で検索することにより見つけ出す。次に、それらの単位ゲートウェイと利用者端末の間の最短経路中に存在する単位ゲートウェイの中で最寄りの単位ゲートウェイを検索して見つけ出す。
【００３９】
利用者端末は最寄りの単位ゲートウェイに情報収集の要求と最下流の単位ゲートウェイの情報を送信する。要求を受信した単位ゲートウェイは最下流の単位ゲートウェイまで最短経路中の最寄りとなるさらに一つ下流の単位ゲートウェイへ同様に情報収集の要求と最下流の単位ゲートウェイの情報を送信する。最下流の単位ゲートウェイまで同様に順次要求・送信していくことで、ゲートウェイ間の経路が確定される。
【００４０】
以上のように、情報提供端末２と利用者端末１２との間でゲートウェイを多段に構成することで、等比級数的に多くの情報提供端末２からの効率的な情報収集を行うことができる。
【００４１】
ところで、この発明は図１〜図３を用いて説明した実施形態１〜実施形態４に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、情報提供端末２とゲートウェイ１の間はネットワーク接続でなく、ゲートウェイ１上にセンサが搭載されており、それが情報提供端末２のように振舞うものなどであってもよい。また、レジストリ１１も独立したサーバ上で動作しているものではなく、自律分散的に構成されるレジストリであってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば機能や性能が限定された情報提供端末であっても、利用者端末に対して情報提供端末が持つ性能以上での情報提供が可能となり、情報提供端末上には搭載されていないプロトコルによる情報提供も可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に関わる構成を示すブロック図。
【図２】この発明の実施の形態２において情報提供端末からの情報オーバーヘッドを軽減処理する説明図。
【図３】ゲートウェイが多段的に構成された例を示す図。
【符号の説明】
１：ゲートウェイ、２：情報提供端末、３：提供情報集約部、４：情報生成部、５：集約情報送信部、７：伝送路インターフェイス制御部、６：情報提供送信部、８：伝送路インターフェイス制御部、９：提供情報受信部、１０：ネットワーク接続設定部、１１：レジストリ、１２：利用者端末、１３：ネットワーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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