(57)【要約】【課題】データの収集とアップロードを低コストで実現する。【解決手段】データ収集装置３の電力制御部３２は、データ受信時、電力回路３１をオンフック状態とし、電話回線７を介して供給された電力を各部に給電した余剰電力を蓄電部３４に蓄電するよう制御する。データ受信部３５は、デバイス２から無線によりデータを受信する。データ蓄積部３６は、データ受信部３５が受信したデータを蓄積する。電力制御部３２は、データ送信時、電力回路３１をオフフック状態とし、電話回線７を介して供給された電力を各部に供給しているときに不足する電力を蓄電部３４から供給するよう制御する。データ送信部３７は、データ蓄積部３６に蓄積されているデータを、電話回線７を介して送信する。【選択図】図２
2017120625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを受信するデータ受信部と、
前記データ受信部が受信したデータを蓄積するデータ蓄積部と、
前記データ蓄積部に蓄積されているデータを電話回線により送信するデータ送信部と、
前記電話回線により給電される電力を前記データ受信部、前記データ蓄積部及び前記データ送信部へ供給するよう制御する電力制御部と、
を備えることを特徴とするデータ収集装置。
【請求項２】
前記電力制御部は、前記電話回線により給電される電力を各部に供給しているときに余剰の電力がある場合は蓄電部に蓄電し、前記電話回線により給電される電力を各部に供給しているときに電力が不足する場合は前記蓄電部から電力を供給するよう制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ収集装置。
【請求項３】
前記電力制御部は、データ送信を行わないときは前記電話回線と接続される電力回路をオンフック状態とし、データ送信を行うときは前記電力回路をオフフック状態とする、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のデータ収集装置。
【請求項４】
前記データ送信部は、前記データをインターネットプロトコルにより送信する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のデータ収集装置。
【請求項５】
前記データ送信部は、前記データをアナログ信号からデジタル信号に変換して送信する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のデータ収集装置。
【請求項６】
前記データ送信部は、前記データをＤＴＭＦ信号により送信する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のデータ収集装置。
【請求項７】
前記データ送信部は、前記データをＤＴＭＦ信号により送信し、
前記電力制御部は、データ送信を行うか否かにかかわらず前記電話回線と接続される電力回路をオフフック状態とする、
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ収集装置。
【請求項８】
前記データ受信部は、有線又は無線によりデータを受信する、
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のデータ収集装置。
【請求項９】
データ収集装置に用いられるデータ収集方法であって、
データ受信部が、データを受信するデータ受信ステップと、
データ蓄積部が、前記データ受信ステップにおいて受信したデータを蓄積するデータ蓄積ステップと、
データ送信部が、前記データ蓄積ステップにおいて蓄積されたデータを電話回線により送信するデータ送信ステップと、
前記電話回線により給電される電力を前記データ受信部、前記データ蓄積部及び前記データ送信部へ供給するよう制御する電力制御ステップと、
を有することを特徴とするデータ収集方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ収集装置及びデータ収集方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイスやセンサを用いてデータを収集し、収集したデータから新たな価値を見出すＩｏＴ（Internet of Things）サービスが注目を集めている。ＩｏＴサービスでは、大きく３つの機能がある。１つ目はセンサデバイスからのデータ収集、２つ目は収集したデータの加工、そして３つ目はデータの分析とその分析により抽出された結果の提供である。この３つの機能のうち、センサデバイスからのデータ収集を行う１つ目の機能を有するＩｏＴデバイスは、収集したデータを２つ目の機能を有するシステムに送信する。近年は、ＩｏＴデバイスの設置数も増加してきており、ＩｏＴビジネスに対する市場の拡大が予想される。
【０００３】
一方、オンラインで収集した公共料金等の課金情報が設定された電子情報ファイルと、キーボード入力や磁気カードに基づく送金情報とを、電話回線または無線回線・衛星回線を利用して電子情報センターに送信する技術がある（例えば、特許文献１参照）。また、子無線機が、メータから端末発呼要求を受けて起動し、メータからセキュリティ情報を収集した後、電源スイッチ回路をオンして無線回路に電池電源を供給し、親無線機にセキュリティ情報を送信する技術がある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平８−３８４号公報
【特許文献２】特開平６−２９１８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＩｏＴデバイスには、収集したデータをアップロードするための通信網と、自デバイスを稼動させるための電力が必要である。従来用いられているＩｏＴデバイスは、通信網にモバイル（携帯電話）網やＦＴＴＨ（Fiber to the home）網を使用していた。また、従来のＩｏＴデバイスは、電力を一次電池や二次電池から供給していた。
【０００６】
郊外などでは、モバイル網もＦＴＴＨ網も提供されていない地域がある。このような地域では、データ収集を行うことができず、ＩｏＴサービスを展開することが困難である。しかしながら、ＩｏＴサービスの展開のために、モバイル網又はＦＴＴＨ網を新たに構築し、運用するためには、多大なコストがかかってしまう。また、電池には寿命があるため、ＩｏＴデバイスの電池交換が定期的に発生する。ＩｏＴデバイスが郊外に設置される場合、この電池の定期的な交換も、ＩｏＴサービスの運用コストに少なからず影響を与える。特許文献１及び２は、このような問題を解決するものではない。
【０００７】
上記事情に鑑み、本発明は、データの収集とアップロードを低コストで実現することができるデータ収集装置及びデータ収集方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、データを受信するデータ受信部と、前記データ受信部が受信したデータを蓄積するデータ蓄積部と、前記データ蓄積部に蓄積されているデータを電話回線により送信するデータ送信部と、前記電話回線により給電される電力を前記データ受信部、前記データ蓄積部及び前記データ送信部へ供給するよう制御する電力制御部と、を備えるデータ収集装置である。
【０００９】
本発明の一態様は、上述のデータ収集装置であって、前記電力制御部は、前記電話回線により給電される電力を各部に供給しているときに余剰の電力がある場合は蓄電部に蓄電し、前記電話回線により給電される電力を各部に供給しているときに電力が不足する場合は前記蓄電部から電力を供給するよう制御する。
【００１０】
本発明の一態様は、上述のデータ収集装置であって、前記電力制御部は、データ送信を行わないときは前記電話回線と接続される電力回路をオンフック状態とし、データ送信を行うときは前記電力回路をオフフック状態とする。
【００１１】
本発明の一態様は、上述のデータ収集装置であって、前記データ送信部は、前記データをインターネットプロトコルにより送信する。
【００１２】
本発明の一態様は、上述のデータ収集装置であって、前記データ送信部は、前記データをアナログ信号からデジタル信号に変換して送信する。
【００１３】
本発明の一態様は、上述のデータ収集装置であって、前記データ送信部は、前記データをＤＴＭＦ信号により送信する。
【００１４】
本発明の一態様は、上述のデータ収集装置であって、前記データ送信部は、前記データをＤＴＭＦ信号により送信し、前記電力制御部は、データ送信を行うか否かにかかわらず前記電話回線と接続される電力回路をオフフック状態とする。
【００１５】
本発明の一態様は、上述のデータ収集装置であって、前記データ受信部は、有線又は無線によりデータを受信する。
【００１６】
本発明の一態様は、データ収集装置に用いられるデータ収集方法であって、データ受信部が、データを受信するデータ受信ステップと、データ蓄積部が、前記データ受信ステップにおいて受信したデータを蓄積するデータ蓄積ステップと、データ送信部が、前記データ蓄積ステップにおいて蓄積されたデータを電話回線により送信するデータ送信ステップと、前記電話回線により給電される電力を前記データ受信部、前記データ蓄積部及び前記データ送信部へ供給するよう制御する電力制御ステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、データの収集とアップロードを低コストで実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態によるデータ収集システム１の構成図である。
【図２】データ収集装置３の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】データ収集装置３のハードウェア構成例を示す図である。
【図４】データ収集装置３の動作を説明するための図である。
【図５】データ収集装置３の動作を説明するための図である。
【図６】第２の実施形態によるデータ収集システム１０１の構成図である。
【図７】データ収集システム１０１ａの構成図である。
【図８】データ収集装置１０３の構成を示す機能ブロック図である。
【図９】データ収集装置１０３のハードウェア構成例を示す図である。
【図１０】データ収集装置１０３の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２０】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態によるデータ収集システム１の構成図である。データ収集システム１は、例えば、ＩｏＴ（Internet of Things）サービスの提供に用いられる。同図に示すデータ収集システム１は、現地に設置されたデバイス２及びデータ収集装置３と、通信事業者の通信設備４と、ユーザが保有するモデム５及びユーザシステム６とを有する。同図では、データ収集装置３を１台のみ示しているが、複数台を備え得る。また、同図では、デバイス２を複数台示しているが、１台であってもよい。
【００２１】
デバイス２は、例えば、各種の監視装置や各種のセンサである。デバイス２として、例えば、スマートホンを用いることもできる。デバイス２は、ユーザシステム６が収集の対象としているデータを出力する。デバイス２が出力するデータは、監視装置によって得られた監視対象に関するデータ（例えば、監視カメラが撮影した監視対象の映像データや画像データなど）や、センサの検出結果（例えば、温度センサ、湿度センサ、強度センサ、赤外線センサ、加重センサなどによる検出値を示すデータ）である。
【００２２】
データ収集装置３は、通信設備４と電話回線７により接続される。電話回線７は、例えば、２線式アナログ回線のメタルケーブルであるが、４線式など他の種類の加入者線であってもよい。電話回線７に含まれる複数のメタルケーブルのうち少なくとも一部のメタルケーブルよって、通信設備４から電力が供給される。２線式アナログ回線の場合、２本のうち１本のメタルケーブルにより電力が供給される（例えば、−４８Ｖの局給電）。データ収集装置３は、電話回線７により通信設備４から供給された電力を利用して動作する。具体的には、データ収集装置３は、デバイス２が出力したデータを収集する。また、データ収集装置３は、モデム５とＰＰＰＯＥ（Point-to-Point Protocol over Ethernet（登録商標））により接続し、収集したデータを送信する。
【００２３】
通信設備４は、固定電話サービスの加入者交換機を含む電気通信機器からなる。通信設備４は、データ収集装置３及びモデム５と電話回線７により接続される。固定電話サービスでは、電話回線を介して給電される電力を利用して電話機を稼動させ、音声データをアナログ信号で加入者交換機に伝送する。音声データは、電話網を介して対向の電話機に伝送される。このしくみを利用し、通信設備４は、加入者交換機により、電話回線７を介してデータ収集装置３に電力を供給する。さらに、通信設備４は、音声データと同様に、データ収集装置３から受信したユーザシステム６宛てのデータを、電話回線７を介してモデム５に中継する。
【００２４】
モデム５は、デジタル信号とアナログ信号の変換を行う。モデム５は、例えば、Ｖ．９０対応モデムである。モデム５は、通信設備４から受信したデータをデジタル信号からアナログ信号に変換し、ユーザシステム６に送信する。
【００２５】
ユーザシステム６は、１台以上のコンピュータ装置を備えて構成される。ユーザシステム６は、データ収集装置３が送信元のデータを受信し、蓄積する。ユーザシステム６は、蓄積したデータを用いて各種処理を行う。例えば、データ収集システム１がＩｏＴサービスを提供する場合、ユーザシステム６は、収集したデータを加工する処理や、加工されたデータを分析して抽出された結果を出力する処理などを行う。
【００２６】
図２は、データ収集装置３の構成を示す機能ブロック図である。データ収集装置３は、電力回路３１と、電力制御部３２と、通信制御部３３と、蓄電部３４と、データ受信部３５と、データ蓄積部３６と、データ送信部３７とを備えて構成される。
【００２７】
電力回路３１は、各部に電力を供給するための回路である。
電力制御部３２は、電話回線７により給電される電力を各部に供給しているときに余剰の電力がある場合は蓄電部３４に蓄電するよう電力回路３１を制御する。また、電力制御部３２は、電話回線７により給電される電力を各部に供給しているときに電力が不足する場合は蓄電部３４から電力を供給するよう電力回路３１を制御する。具体的には、データ収集装置３がユーザシステム６へのデータ送信を行わないとき、電力制御部３２は、電力回路３１をオンフック状態とする。オンフック状態において、電力制御部３２は、デバイス２からのデータを受信し、受信したデータを蓄積するための機能部に電力を供給するよう電力回路３１を制御する。このときに余剰電力がある場合、電力制御部３２は、蓄電部３４にその余剰電力を蓄電するよう電力回路３１を制御する。一方、データ収集装置３がユーザシステム６宛てのデータ送信を行うとき、電力制御部３２は、電力回路３１をオフフック状態とする。オフフック状態において、電力制御部３２は、蓄積されたデータを、電話回線７を介して送信するための機能部に電力を供給するよう電力回路３１を制御する。オフフック状態のときは、オンフック状態と比較して電話回線７を介して供給される電力の電圧が低下する。そこで、電力制御部３２は、電話回線７を介して供給される電力だけでは不足する分を、蓄電部３４から供給するように電力回路３１を制御する。また、電力回路３１がデバイス２と接続される場合、電力制御部３２は、デバイス２に電力を供給するよう電力回路３１を制御してもよい。
【００２８】
通信制御部３３は、データ受信部３５によるデータの受信と、データ送信部３７からのデータの送信を制御する。
蓄電部３４は、電話回線７を介して通信設備４から供給される電力を蓄積する。また、蓄電部３４は、蓄積した電力をデータ収集装置３の各部に供給する。
【００２９】
データ受信部３５は、デバイス２から無線によりデータを受信する。無線通信方式には、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）、Ｗｉ−Ｓｕｎ（Wireless Smart Utility Network）などを用いることができるが、他の無線通信方式を用いてもよい。なお、データ受信部３５は、デバイス２から有線によりデータを受信してもよい。
データ蓄積部３６は、データ受信部３５が受信したデータを蓄積する。
データ送信部３７は、データ蓄積部３６に蓄積されたデータを、電話回線７を介して送信する。データ送信部３７は、アナログ信号をデジタル信号に変換するモデムを搭載する。搭載されるモデムは、例えば、Ｖ．９０対応モデムであるが、加入者線の種類等によって他のデータ通信規格のモデムを使用することができる。
【００３０】
図３は、データ収集装置３のハードウェア構成例を示す図である。データ収集装置３は、ＲＪ１１ポート８１と、電力回路８２と、コンピュータシステム８３と、無線モジュール８４と、蓄電池８５と、Ｖ．９０対応モデム８６とを備える。
【００３１】
ＲＪ１１ポート８１は、電話回線７を接続するためのインタフェースである。ＲＪ１１ポート８１は、図２に示す電力回路３１及びデータ送信部３７と電話回線７との接続を実現する。
電力回路８２は、電話回線７から供給される電力や、蓄電池８５から供給される電力を各部に出力する回路である。電力回路８２は、図３に示す電力回路３１を実現する。
コンピュータシステム８３は、例えば、マイクロコンピュータである。コンピュータシステム８３は、ＣＰＵ（central processing unit）と各種メモリを有する。メモリはプログラムや各種データを記憶する。ＣＰＵは、メモリからプログラムを読み出して各種処理を行う。コンピュータシステム８３は、図２に示す電力制御部３２と、通信制御部３３と、データ蓄積部３６とを実現する。
【００３２】
無線モジュール８４は、デバイス２と無線によるデータ送受信を行う。無線モジュール８４は、図２に示すデータ受信部３５を実現する。
蓄電池８５は、例えばリチウム電池や、ニッケル・水素電池であるが、他の二次電池を用いてもよい。蓄電池８５は、図２に示す蓄電部３４を実現する。
Ｖ．９０対応モデム８６は、５６ｋｂｐｓ（キロビット毎秒）でデータを送信する。Ｖ．９０対応モデム８６とコンピュータシステム８３により、図２に示すデータ送信部３７を実現する。
【００３３】
電話回線７が、４線式アナログ回線のメタルケーブルである場合は、ＲＪ１１ポートに代えてＲＪ１２ポートを、Ｖ．９０対応モデム８６に代えて例えば６４ｋｂｐｓのモデムを用いることができる。
【００３４】
次に、図４及び図５を用いて、データ収集装置３の動作について説明する。
図４は、オンフック状態のときのデータ収集装置３の動作を説明する図である。
通信設備４は、電話回線７を介してデータ収集装置３へ−４８Ｖの電力を供給している（ステップＳ１１）。データ収集装置３のコンピュータシステム８３により実現される電力制御部３２は、データ送信のタイミングではないと判断した場合、自装置をオンフック状態に制御する（ステップＳ１２）。つまり、電話回線７の２本のメタルケーブル間を解放状態とするよう電力回路８２を制御する。さらに、電力制御部３２は、ＲＪ１１ポート８１を介して供給された電力を、コンピュータシステム８３及び無線モジュール８４に供給するよう電力回路８２を制御する。電力制御部３２は、コンピュータシステム８３及び無線モジュール８４に電力を供給しても余剰がある場合には、蓄電池８５にその余剰電力を蓄電するよう電力回路８２を制御する（ステップＳ１３）。なお、データ収集装置３は、ＲＪ１１ポート８１を介して供給された電力を、コンバータにより変換してから各部に供給してもよい。
【００３５】
コンピュータシステム８３により実現される通信制御部３３は、無線モジュール８４を無線通信可能な状態に制御する（ステップＳ１４）。無線モジュール８４は、各デバイス２から無線によりデータを受信し（ステップＳ１５）、コンピュータシステム８３に出力する（ステップＳ１６）。コンピュータシステム８３により実現されるデータ蓄積部３６は、受信したデータを蓄積する（ステップＳ１７）。
【００３６】
図５は、オフフック状態のときのデータ収集装置３の動作を説明する図である。
通信設備４は、電話回線７を介してデータ収集装置３へ−４８Ｖの電力を供給している（ステップＳ２１）。データ収集装置３のコンピュータシステム８３により実現される電力制御部３２は、データ送信を開始するタイミングと判断した場合、自装置をオフフック状態に制御する（ステップＳ２２）。例えば、電力制御部３２は、予め決められた時間となったとき、データが所定以上蓄積されたとき、所定の内容のデータを受信したときなどに、データ送信を開始するタイミングと判断する。なお、データ送信を開始するタイミングは、任意に決定し得る。
【００３７】
電力制御部３２は、電話回線７の２本のメタルケーブル間を接続する回路を閉じて直流ループを形成するよう電力回路８２を制御し、自装置をオフフック状態とする。これにより、通信設備４は発呼を検出する。さらに、電力制御部３２は、ＲＪ１１ポート８１を介して受け取った電力を、コンピュータシステム８３及びＶ．９０対応モデム８６に供給するよう電力回路８２を制御する（ステップＳ２３）。オフフック状態では電圧が低下するため、コンピュータシステム８３及びＶ．９０対応モデム８６が動作するための電力が不足する。そこで、電力制御部３２は、蓄電池８５からコンピュータシステム８３及びＶ．９０対応モデム８６に電力を供給するよう電力回路８２を制御する。
【００３８】
コンピュータシステム８３により実現される通信制御部３３は、Ｖ．９０対応モデム８６を無線通信可能な状態に制御する（ステップＳ２４）。Ｖ．９０対応モデム８６は、モデム５を着信先とした呼接続処理を行い、呼接続後にモデム５とＰＰＰＯＥにより接続する。コンピュータシステム８３は、蓄積していたデータに、ユーザシステム６が宛先であることを示す情報を付加してＩＰ（Internet Protocol）パケットを生成し、Ｖ．９０対応モデム８６に出力する（ステップＳ２５）。Ｖ．９０対応モデム８６は、ＲＪ１１ポート８１を介してＩＰパケットを５６ｋｂｐｓで電話回線７へ出力する（ステップＳ２６、Ｓ２７）。なお、通信プロトコルには、ＭＱＴＴ（Message Queue Telemetry Transport）などを使用することにより、データをセキュアに送信する。
【００３９】
なお、蓄電池８５に余剰の電力がある場合、無線モジュール８４に電力を供給してもよい。データ収集装置３は、データを送信しながら、ステップＳ１４〜ステップＳ１７の処理を行う。
【００４０】
［第２の実施形態］
第１の実施形態において、データ収集装置は、ＩｏＴデータを集約したアナログ信号をＩＰパケット化し、外部のシステムに送信していた。第２の実施形態では、データ収集装置は、ＩｏＴデータを集約したアナログ信号をＤＴＭＦ（Dual-Tone Multi-Frequency）化し、外部のシステムへ送信する。ＤＴＭＦとは、ＩＴＵ−Ｔにより標準化されたプッシュ式電話回線で使用されるデータ通信規格である。これにより、データ収集装置は、ＩｏＴデータをＤＴＭＦ信号（プッシュ信号ともいう）に変換して送信する。また、第１の実施形態において、データ収集装置は、オンフック状態におけるデータ収集時に、電話回線により給電される電力の余剰電力を蓄電池に蓄積し、オフフック状態におけるＩＰパケット送信時に、その蓄電池から各部に電力を供給していた。第２の実施形態のデータ収集装置は、ＤＴＭＦ信号を用いてデータ伝送を行うことで電力消費量を低減させる。これにより、データ収集装置が、蓄電池を搭載することなく、データ送信を行うか否かにかかわらず、常時オフフック状態で電話回線による給電を受け続け、各部に電力を供給することを可能とする。以下では、第１の実施形態との差分を中心に説明する。
【００４１】
図６は、第２の実施形態によるデータ収集システム１０１の構成図である。同図において、図１に示す第１の実施形態によるデータ収集システム１と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図に示すデータ収集システム１０１は、現地に設置されたデバイス２及びデータ収集装置１０３と、通信事業者の通信設備１０４と、ＤＴＭＦデコーダ１０５と、ユーザが保有するユーザシステム６とを有する。同図では、データ収集装置１０３を１台のみ示しているが、複数台を備え得る。
【００４２】
データ収集装置１０３は、通信設備１０４と電話回線７により接続される。電話回線７に含まれる複数のメタルケーブルのうち少なくとも一部のメタルケーブルよって、通信設備１０４からデータ収集装置１０３に電力が供給される。データ収集装置１０３は、常にオフフック状態であり、電話回線７により通信設備１０４から供給された電力を利用して動作する。具体的には、データ収集装置１０３は、デバイス２が出力したデータを収集し、収集したデータをＤＴＭＦ信号に変換して通信設備１０４に送信する。
【００４３】
通信設備１０４は、第１の実施形態の通信設備４と同様に、固定電話サービスの加入者交換機を含む電気通信機器からなる。通信設備１０４は、データ収集装置１０３及びＤＴＭＦデコーダ１０５と電話回線７により接続される。通信設備１０４は、固定電話サービスのしくみを利用して、加入者交換機により、電話回線７を介してデータ収集装置１０３に電力を供給する。さらに、通信設備１０４は、データ収集装置１０３とＤＴＭＦデコーダ１０５との間の呼を確立し、データ収集装置１０３から送信されたＤＴＭＦ信号を、電話回線７を介してＤＴＭＦデコーダ１０５に中継する。
【００４４】
ＤＴＭＦデコーダ１０５は、電話回線７を介して通信設備１０４から受信したＤＴＭＦ信号を、ユーザシステム６に使用されるインタフェースの信号に変換し、ユーザシステム６に送信する。
【００４５】
本実施形態のデータ収集システムの他の構成について説明する。
図７は、データ収集システム１０１ａの構成図である。同図において、図６に示すデータ収集システム１０１と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図に示すデータ収集システム１０１ａは、現地に設置されたデバイス２及びデータ収集装置１０３と、通信事業者の通信設備１０４、ＤＴＭＦデコーダ１０６、及び、通信設備１０７と、ユーザが保有するユーザシステム６とを有する。ＤＴＭＦデコーダ１０６は、電話回線７を介して通信設備１０４から受信したＤＴＭＦ信号をＩＰ信号に変換し、通信設備１０７に送信する。通信設備１０７は、ＤＴＭＦデコーダ１０６から受信したＩＰ信号を、ユーザシステム６に転送する。
【００４６】
図８は、データ収集装置１０３の構成を示す機能ブロック図である。同図において、図２に示す第１の実施形態によるデータ収集装置３と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。データ収集装置１０３は、電力回路１３１と、電力制御部１３２と、通信制御部１３３と、データ受信部３５と、データ蓄積部３６と、データ送信部１３７とを備えて構成される。
【００４７】
電力回路１３１は、データ収集装置１０３の各部に電力を供給するための回路である。電力制御部１３２は、電力回路１３１を常時オフフック状態とし、各部に電力を供給するよう制御する。通信制御部１３３は、データ受信部３５によるデータの受信と、データ送信部１３７からのデータの送信を制御する。データ送信部１３７は、データ蓄積部３６に蓄積されたデータをＤＴＭＦ信号に変換し、電話回線７を介して送信する。データ送信部１３７は、データをＤＴＭＦ信号に変換するＤＴＭＦエンコーダを搭載する。
【００４８】
図９は、データ収集装置１０３のハードウェア構成例を示す図である。データ収集装置１０３は、ＲＪ１１ポート１８１と、電力回路１８２と、コンピュータシステム１８３と、無線モジュール１８４と、ＤＴＭＦエンコーダ１８５とを備える。
【００４９】
ＲＪ１１ポート１８１は、電話回線７を接続するためのインタフェースである。ＲＪ１１ポート１８１は、図８に示す電力回路１３１及びデータ送信部１３７と電話回線７との接続を実現する。
電力回路１８２は、電話回線７から供給される電力を各部に出力する回路である。電力回路１８２は、図８に示す電力回路１３１を実現する。
コンピュータシステム１８３は、例えば、マイクロコンピュータ又はマイクロコントローラである。コンピュータシステム１８３は、ＣＰＵと各種メモリを有する。メモリはプログラムや各種データを記憶する。ＣＰＵは、メモリからプログラムを読み出して各種処理を行う。コンピュータシステム１８３は、図８に示す電力制御部１３２と、通信制御部１３３と、データ蓄積部３６とを実現する。
【００５０】
無線モジュール１８４は、デバイス２と無線によるデータ送受信を行う。無線モジュール１８４は、図８に示すデータ受信部３５を実現する。
ＤＴＭＦエンコーダ１８５は、データをＤＴＭＦ信号に変換し、出力する。ＤＴＭＦエンコーダ１８５は、図８に示すデータ送信部１３７を実現する。
【００５１】
次に、図１０を用いて、データ収集装置１０３の動作について説明する。
通信設備１０４は、電話回線７を介してデータ収集装置１０３へ−４８Ｖの電力を供給している（ステップＳ３１）。データ収集装置１０３のコンピュータシステム１８３により実現される電力制御部１３２は、電話回線７の２本のメタルケーブル間を接続する回路を閉じて直流ループを形成するよう電力回路１８２を制御し、オフフック状態とする（ステップＳ３２）。これにより、通信設備１０４はデータ収集装置１０３の発呼を検出する。データ収集装置１０３のコンピュータシステム１８３により実現される通信制御部１３３は、図５に示すＤＴＭＦデコーダ１０５又は図６に示すＤＴＭＦデコーダ１０６を着信先とした呼接続処理を行う。通信設備１０４は、データ収集装置１０３との着信先のＤＴＭＦデコーダ１０５又はＤＴＭＦデコーダ１０６との間の呼を確立する。データ収集装置１０３の通信制御部１３３は、オフフック状態を継続し、呼が確立されたままとする。
【００５２】
データ収集装置１０３の電力制御部１３２は、ＲＪ１１ポート８１を介して通信設備１０４から供給された電力を、コンピュータシステム１８３、無線モジュール１８４及びＤＴＭＦエンコーダ１８５に供給する（ステップＳ３３）。なお、データ収集装置１０３は、ＲＪ１１ポート１８１を介して供給された電力を、コンバータにより変換してから各部に供給してもよい。
【００５３】
コンピュータシステム１８３により実現される通信制御部１３３は、無線モジュール１８４を無線通信可能な状態に制御する（ステップＳ３４）。無線モジュール１８４は、各デバイス２から無線によりデータを受信し（ステップＳ３５）、コンピュータシステム１８３に出力する（ステップＳ３６）。コンピュータシステム１８３により実現されるデータ蓄積部３６は、受信したデータを蓄積する（ステップＳ３７）。
【００５４】
データ収集装置１０３のコンピュータシステム１８３により実現される通信制御部１３３は、予め決められた時間となったとき、データが所定以上蓄積されたとき、所定の内容のデータを受信したときなどに、データ送信を開始するタイミングと判断する。なお、データ送信を開始するタイミングは、任意に決定し得る。
【００５５】
コンピュータシステム１８３により実現される通信制御部１３３は、蓄積していたデータをＤＴＭＦエンコーダ１８５に出力する（ステップＳ３８）。ＤＴＭＦエンコーダ１８５は、コンピュータシステム１８３から入力したデータをＤＴＭＦ信号に変換し、ＲＪ１１ポート１８１を介して電話回線７へ出力する（ステップＳ３９、Ｓ４０）。ＤＴＭＦは１６種類あるために一度に４ビット表現ができ、また、１２０ミリ秒間隔で送出可能であるため、データは約３３ｂｐｓ（≒４ビット／０．１２秒）で電話回線７へ出力される。
【００５６】
なお、第１の実施形態のデータ収集装置３がＤＴＭＦエンコーダ１８５をさらに備え、蓄積したデータの一部をＤＴＭＦ信号により送信するようにしてもよい。ＤＴＭＦエンコーダ１８５を備えたデータ収集装置３は、第１の実施形態と同様に、データ送信を行わないときにはオンフック状態とし、データ送信を行うときにはオフフック状態とする。ただし、ＤＴＭＦ信号によるデータ送信のみを行うモードの場合は、データ送信を行わないときにもオフフック状態としてもよい。
【００５７】
上述した実施形態によって、郊外などに設定するデータ収集装置に、監視装置やセンサなどから収集したデータをアップロードするための通信網を確保することができる。つまり、上述したデータ収集システムは、すでに全国に広く配備されている固定電話網を構成するメタルケーブルの電話回線において使用されていないケーブル（いわゆる、ドライカッパー）を活用して、データ収集装置が利用可能な通信網を確保する。また、ユニバーサルサービスの側面を利用することで、日本全土にデータ収集装置を配備することが可能となる。
【００５８】
さらには、データ収集装置は、固定電話網から電話回線を介して供給される電力を蓄えておくため、動作のために必要な電力を安定して確保することが可能となる。また、一般の電池と比較して、蓄電池は寿命が長いため、電池交換のための運用コストを低減することもできる。さらには、蓄電池に蓄えられた電力に余剰がある場合には、センサ等のデバイスに電力を供給することもできる。データ収集装置における電力消費が低い場合には、蓄電池を備えなくても安定した電力確保が可能となる。
【００５９】
上述した実施形態によれば、データ収集装置３の電力制御部３２は、データ受信時、電力回路３１をオンフック状態とし、電話回線７を介して供給された電力を各部に給電した余剰電力を蓄電部３４に蓄電するよう制御する。データ収集装置３のデータ受信部３５は、デバイス２から無線又は有線によりデータを受信する。データ蓄積部３６は、データ受信部３５が受信したデータを蓄積する。電力制御部３２は、データ送信時、電力回路３１をオフフック状態とし、電話回線７により給電される電力を各部に供給しているときに不足する電力を蓄電部３４から供給するよう制御する。データ送信部３７は、データ蓄積部３６に蓄積されているデータをＩＰパケット化し、アナログ信号からデジタル信号に変換した後、電話回線７を介して送信する。
【００６０】
また、データ収集装置１０３の電力制御部１３２は、常に電力回路１３１をオフフック状態とし、電話回線７を介して供給された電力を各部に給電するよう制御する。データ収集装置１０３のデータ受信部３５は、デバイス２から無線又は有線によりデータを受信し、データ蓄積部３６は、データ受信部３５が受信したデータを蓄積する。データ送信部１３７は、データ蓄積部３６に蓄積されているデータをＤＴＭＦ化し、電話回線７を介して送信する。
【００６１】
よって、モバイル網やＦＴＴＨ網などの通信網が利用できず、電源の確保もできない状況下のエリアであっても、従来の電話からＩＰまでのデータ転送における幅広い技術を活用して、データ収集装置への通信網の提供、及び、安定した電源供給を実現することができる。このように、従来の電話サービスで提供されていた仕組みを活用し、電話回線からの給電により専用の筐体であるデータ収集装置を稼動させる。データ収集装置は、ＩｏＴデータを集約したアナログ信号をＩＰパケット化又はＤＴＭＦ化し、外部のシステムに送信する。既存の固定電話サービスの設備を活用し、電話回線をリユースすることにより、データの収集とアップロードを低コストで実現可能であり、ＩｏＴサービスを安価に提供することができる。
【００６２】
データ収集システム１、１０１、１０１ａの適用例を以下に示す。
例えば、土砂災害危険地域や、河川反乱危険地域に監視用のセンサやカメラを配置し、データ収集装置は、それらのセンサやカメラからの収集したデータをアップロードする。データ収集システムは、収集したデータを利用して、危険状態の監視や検知を行うことができる。
【００６３】
また、例えば、農地に環境センサを配置し、データ収集装置は、それらのセンサから収集したデータをアップロードする。データ収集システムは、収集したデータを利用して、土壌や農作物の管理を行うことができる。
【００６４】
また、例えば、トンネルや橋などの公共設備に強度を測定するセンサを配置し、データ収集装置は、それらのセンサから収集したデータをアップロードする。データ収集システムは、収集したデータを利用して公共設備の安全性に関する管理を行い、点検の計画等に役立てることができる。
【００６５】
また、例えば、空き家などの建築物に対して人感センサなど人の侵入を検知するセンサを配置し、それらのセンサから収集したデータをアップロードする。データ収集システムは、収集したデータを利用して、空き家を監視することができる。
【００６６】
上述した実施形態におけるデータ収集装置３の電力制御部３２、通信制御部３３及びデータ蓄積部３６の機能、ならびに、データ収集装置１０３の電力制御部１３２、通信制御部１３３及びデータ蓄積部３６の機能に加え、データ収集装置３、１０３における他の一部の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含み得るものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【００６７】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
電話網の加入者回線が利用可能な場所に設置され、収集したデータをアップロードする装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１、１０１、１０１ａ  データ収集システム
２  デバイス
３、１０３  データ収集装置
４、１０４、１０７  通信設備
５  モデム
６  ユーザシステム
７  電話回線
３１、１３１  電力回路
３２、１３２  電力制御部
３３、１３３  通信制御部
３４  蓄電部
３５  データ受信部
３６  データ蓄積部
３７、１３７  データ送信部
８１、１８１  ＲＪ１１ポート
８２、１８２  電力回路
８３、１８３  コンピュータシステム
８４、１８４  無線モジュール
８５  蓄電池
８６  Ｖ．９０対応モデム
１０５、１０６  ＤＴＭＦデコーダ
１８５  ＤＴＭＦエンコーダ
【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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