(57)【要約】【課題】  低コストで各センサ端末が自律分散的に測定データの送信開始時刻を制御し、測定データ信号の集中による輻輳を回避する。【解決手段】  センサ端末が測定した測定データを所定の送信開始時刻にデータセンタに送信する制御を行うセンサ端末の測定データ送信制御装置において、センサ端末の固有の数値を入力してハッシュ関数演算を行い、生成されるハッシュ値に応じた遅延時間を出力する遅延時間算出手段と、遅延時間算出手段から出力される遅延時間だけセンサ端末の測定データの送信開始時刻を遅延させる制御を行う送信開始時刻制御手段とを備える。【選択図】        図１
2007150811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ端末が測定した測定データを所定の送信開始時刻にデータセンタに送信する制御を行うセンサ端末の測定データ送信制御装置において、
前記センサ端末の固有の数値を入力してハッシュ関数演算を行い、生成されるハッシュ値に応じた遅延時間を出力する遅延時間算出手段と、
前記遅延時間算出手段から出力される遅延時間だけ前記センサ端末の測定データの送信開始時刻を遅延させる制御を行う送信開始時刻制御手段と
を備えたことを特徴とするセンサ端末の測定データ送信制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサ端末の測定データ送信制御装置において、
前記センサ端末の固有の数値は、前記センサ端末に一意に付与されるシリアル番号であることを特徴とするセンサ端末の測定データ送信制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のセンサ端末の測定データ送信制御装置において、
前記センサ端末の固有の数値は、前記センサ端末が無線端末であるときに、そのＭＡＣアドレスであることを特徴とするセンサ端末の測定データ送信制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のセンサ端末の測定データ送信制御装置において、
前記センサ端末の固有の数値は、前記センサ端末が設置される地域に一意に設定される地域番号であることを特徴とするセンサ端末の測定データ送信制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載のセンサ端末の測定データ送信制御装置において、
前記遅延時間算出手段は、前記センサ端末の固有の数値として、前記センサ端末に一意に付与されているシリアル番号、前記センサ端末が無線端末であるときにそのＭＡＣアドレス、前記センサ端末が設置される地域に一意に設定される地域番号の少なくとも２つを組み合わせてハッシュ関数演算を行う構成であることを特徴とするセンサ端末の測定データ送信制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載のセンサ端末の測定データ送信制御装置において、
前記遅延時間算出手段は、前記ハッシュ関数演算に用いる変数を保持する変数保持部を含み、この変数を前記データセンタから送信される情報に基づいて設定する構成であることを特徴とするセンサ端末の測定データ送信制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載のセンサ端末の測定データ送信制御装置において、
前記送信開始時刻制御手段は、前記所定の送信開始時刻を前記データセンタから送信される情報に基づいて設定する構成であることを特徴とするセンサ端末の測定データ送信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の地域に配置したセンサ端末が測定した測定データをデータセンタに送信する広域テレメトリシステムにおいて、各センサ端末で自律分散的に測定データの送信開始時刻を制御するセンサ端末の測定データ送信制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、広域テレメトリシステムの構成例を示す。図において、複数のセンサ端末５１−１〜５１−ｎは、複数の無線基地局５２−１〜５２−ｍの無線通信圏ごとにそれぞれグループ化され（ｎ＞ｍ）、各センサ端末と無線基地局が無線回線で接続される。各無線基地局５２−１〜５２−ｍには中継局１３を介してデータセンタ１４が接続される。
従来の広域テレメトリシステムでは、各センサ端末５１−１〜５１−ｎがそれぞれ測定した測定データを蓄積し、予め決められた送信開始時刻（例えば毎日午前０時）になると、それぞれ対応する無線基地局５２−１〜５２−ｍおよび中継局５３を介してデータセンタ５４に対して、一斉に測定データの送信を開始する。
【０００３】
ここで、各センサ端末が送信する測定データ信号のデータ長は短いので、１つの無線基地局に複数のセンサ端末が同時に送信を開始したとしても、無線基地局で輻輳が発生する確率は小さい。むしろ、各無線基地局５２−１〜５２−ｍからデータセンタ５４までのネットワークや、データセンタ５４のデータサーバにおいて、複数のセンサ端末５１−１〜５１−ｎから同時刻に送信された測定データが集中すると過負荷となる場合があり、通信異常や動作異常などが発生することがある。
【０００４】
このようなセンサ端末の一斉送信による過負荷の問題に対して、従来は各センサ端末で送信開始時刻が異なるように設定する方法が考えられている（特許文献１）。すなわち、複数のセンサ端末から測定データを送信開始する時間をずらし、ネットワークやデータサーバの負荷を分散することにより、通信異常や動作異常などを防止するというものである。
【特許文献１】特開２００２−２４４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、各センサ端末で送信開始時刻が異なるように設定する従来の方法は、各センサ端末間の相対的な時間管理を行う仕組みが必要になる。例えば、各センサ端末に互いに異なる送信開始時刻を設定・記憶する手段を備えるとともに、各設定値の管理および更新等を１台ずつ管理する必要があり、コストが高くつく問題があった。
【０００６】
本発明は、低コストで各センサ端末が自律分散的に測定データの送信開始時刻を制御し、測定データ信号の集中による輻輳を回避することができるセンサ端末の測定データ送信制御装置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】
【０００７】
本発明は、センサ端末が測定した測定データを所定の送信開始時刻にデータセンタに送信する制御を行うセンサ端末の測定データ送信制御装置において、センサ端末の固有の数値を入力してハッシュ関数演算を行い、生成されるハッシュ値に応じた遅延時間を出力する遅延時間算出手段と、遅延時間算出手段から出力される遅延時間だけセンサ端末の測定データの送信開始時刻を遅延させる制御を行う送信開始時刻制御手段とを備える。
【０００８】
ここで、センサ端末の固有の数値は、センサ端末に一意に付与されるシリアル番号、またはセンサ端末が無線端末であるときにそのＭＡＣアドレス、またはセンサ端末が設置される地域に一意に設定される地域番号である。
【０００９】
遅延時間算出手段は、センサ端末の固有の数値として、センサ端末に一意に付与されているシリアル番号、センサ端末が無線端末であるときにそのＭＡＣアドレス、センサ端末が設置される地域に一意に設定される地域番号の少なくとも２つを組み合わせてハッシュ関数演算を行う構成としてもよい。また、遅延時間算出手段は、ハッシュ関数演算に用いる変数を保持する変数保持部を含み、この変数をデータセンタから送信される情報に基づいて設定する構成としてもよい。
【００１０】
送信開始時刻制御手段は、所定の送信開始時刻をデータセンタから送信される情報に基づいて設定する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、各センサ端末が有する固有の数値を用いたハッシュ関数演算により遅延時間を算出し、各センサ端末が自律分散的に測定データの送信開始時刻を制御することができる。これにより、各センサ端末の送信開始時刻を個別に管理する必要がなく、低コストで測定データ信号の集中による輻輳を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を示す。図において、センサ端末の測定部１１は、所定の測定機能を用いて対象物の測定を行い、得られた測定データを測定データ保持部１２に記憶する。通信部１３は、測定データ保持部１２から測定データを読み出して測定データ信号に変換し、送信開始時刻制御手段３０から出力される送信制御信号に応じたタイミングで送信する。
【００１３】
本実施形態では、通信部１３に与える送信制御信号を生成するために、遅延時間算出手段２０Ａおよび送信開始時刻制御手段３０を備える。遅延時間算出手段２０Ａは、センサ端末の固有の番号としてここでは端末番号を保持する端末番号保持部２１およびハッシュ関数演算部２２で構成される。端末番号としては、例えばセンサ端末に一意に付与されるシリアル番号、またはセンサ端末が無線端末であるときにそのＭＡＣアドレスがある。ハッシュ関数演算部２２は、端末番号保持部２１から端末番号を入力し、所定のハッシュ関数演算を行ってハッシュ値を算出し、遅延時間として出力する。ハッシュ関数演算は、端末番号の各桁の数値や所定の定数を組み合わせて論理和・論理積などの論理演算、四則演算、剰余演算などを行ってハッシュ値（擬似乱数）を算出するものである。一方、遅延時間は、測定データ信号の時間長が例えばミリ秒オーダーであれば、それよりも十分に長い時間、例えば秒オーダーの時間であればよい。したがって、ハッシュ値をそのまま遅延時間として用いることができない場合には、所定の換算処理が行われる。
【００１４】
送信開始時刻制御手段３０は、所定の送信開始時刻を保持する送信開始時刻保持部３１と、この送信開始時刻に遅延時間算出手段２０Ａから出力される遅延時間を加算し、修正された送信開始時刻を出力する加算部３２と、時刻を計測している計時部３３と、計時部３３の時刻と修正された送信開始時刻を比較し、両者が一致したタイミングで送信制御信号を通信部１３に出力する比較部３４とを備える。
【００１５】
本実施形態では、送信開始時刻保持部３１に保持されている送信開始時刻で測定データ信号を送信するのではなく、端末番号から算出したハッシュ値を遅延時間として付加した送信開始時刻で測定データ信号の送信が行われる。一方、複数のセンサ端末はそれぞれ固有の端末番号をもっているので、各センサ端末から送信される測定データ信号の送信タイミングはランダムになる。したがって、従来は図２(1) に示すようにデータセンタ（図６：５４）に測定データが集中して過負荷になっていたものが、本実施形態のように負荷分散を行うことにより、図２(2) に示すようにデータセンタの処理量を平準化することができる。
【００１６】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、センサ端末の固有の番号として、センサ端末が設置される地域番号を用いるところにある。本実施形態の遅延時間算出手段２０Ｂは、第１の実施形態の端末番号保持部２１に代えて地域番号保持部２３を備える。その他の構成および動作は、第１の実施形態と同様である。
【００１７】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、センサ端末の固有の番号として、第１の実施形態で用いた端末番号と第２の実施形態で用いた地域番号の双方を用い、両番号をハッシュ関数演算部２２の変数として用いるところにある。本実施形態の遅延時間算出手段２０Ｃは、第１の実施形態の端末番号保持部２１および第２の実施形態の地域番号保持部２３を備え、それぞれ出力する端末番号および地域番号をハッシュ関数演算部２２に入力する。その他の構成および動作は、第１の実施形態および第２の実施形態と同様である。
【００１８】
（第４の実施形態）
図５は、本発明の第４の実施形態を示す。本実施形態の遅延時間算出手段２０Ｄは、端末番号保持部２１および地域番号保持部２３の他に、ハッシュ関数演算部２２に与える変数を保持する変数保持部２４を備え、通信部１３に受信するデータセンタ（図６：５４）からの情報に応じて、変数保持部２４の変数を書き換える構成を特徴とする。なお、遅延時間算出手段２０Ｄは、端末番号保持部２１または地域番号保持部２３のいずれか一方のみを備える構成としてもよい。また、通信部１３に受信するデータセンタ（図６：５４）からの情報に応じて、送信開始時刻制御手段３０の送信開始時刻保持部３１の送信開始時刻を書き換える構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示す図。
【図２】本発明の効果を説明する図。
【図３】本発明の第２の実施形態の構成を示す図。
【図４】本発明の第３の実施形態の構成を示す図。
【図５】本発明の第４の実施形態の構成を示す図。
【図６】広域テレメトリシステムの構成例を示す
【符号の説明】
【００２０】
１１  測定部
１２  測定データ保持部
１３  通信部
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ  遅延時間算出手段
２１  端末番号保持部
２２  ハッシュ関数演算部
２３  地域番号保持部
２４  変数保持部
３０  送信開始時刻制御手段
３１  送信開始時刻保持部
３２  加算部
３３  計時部
３４  比較部
５１  センサ端末
５２  無線基地局
５３  中継局
５４  データセンタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007150811.tif 000006
【図５】
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【図６】
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