(57)【要約】【課題】サンプリングによりデータを測定するセンサノードを多数備えながらも、無線ネットワークの通信帯域を確保する。【解決手段】物理量を測定するセンサと、センサが測定した物理量を所定の周波数でサンプリングして測定データを生成するデータ取得部と、データ取得部が生成した測定データを制御する制御部と、制御部の指令に基づいて測定データに時刻を付加し、当該時刻を付加した測定データを格納する記憶部と、制御部の指令に基づいて測定データを送信し、受信したコマンドを制御部へ転送する無線通信部と、を備えたセンサノードであって、制御部は、所定の周期内に測定した複数の測定データの統計情報をメタデータとして所定の周期毎に生成するメタデータ生成部と、生成したメタデータを送信するメタデータ送信部と、無線通信部から所定のデータ要求コマンドを受信したときに、測定データを送信するデータ送信部と、を備える。【選択図】図１
2009169888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理量を測定するセンサと、
前記センサが測定した物理量を所定の周波数でサンプリングして測定データを生成するデータ取得部と、
前記データ取得部が生成した測定データを制御する制御部と、
前記制御部の指令に基づいて前記測定データに時刻を付加し、当該時刻を付加した測定データを格納する記憶部と、
前記制御部の指令に基づいて前記測定データを送信し、受信したコマンドを前記制御部へ転送する無線通信部と、を備えたセンサノードであって、
前記制御部は、
所定の周期内に測定した複数の測定データの統計情報をメタデータとして前記所定の周期毎に生成するメタデータ生成部と、
前記所定の周期毎に生成した前記メタデータを送信するメタデータ送信部と、
前記無線通信部から所定のデータ要求コマンドを受信したときに、前記測定データを送信するデータ送信部と、
を備えたことを特徴とするセンサノード。
【請求項２】
請求項１において、
前記データ要求コマンドは、データの精度とデータの時刻範囲とを含み、
前記データ送信部は、
前記時刻範囲に含まれる測定データを前記付加した時刻と比較して抽出し、前記データ要求コマンドに含まれるデータの精度に基づいて、前記測定データの精度を低下させた加工データを生成する加工データ生成部を有し、
前記データ要求コマンドに対して前記生成した加工データを送信することを特徴とするセンサノード。
【請求項３】
請求項２において、
前記加工データ生成部は、
前記測定データの時間軸方向の分解能または測定データの値の大きさ方向の分解能の少なくとも一方の分解能を低下させて加工データを生成することを特徴とするセンサノード。
【請求項４】
請求項１において、
前記記憶部は、
前記測定データを送信したか否かを識別するフラグを含み、
前記データ送信部は、
前記測定データを送信したときには前記フラグをセットし、
前記データ要求コマンドを受信したときには、前記フラグがセットされていない測定データを送信することを特徴とするセンサノード。
【請求項５】
所定の物理量を所定の周波数でサンプリングして測定データを取得し、前記測定データを無線通信によって送信するセンサノードと、
一つまたは複数のセンサノードと接続し、前記センサノードからの測定データを受信してサーバへ転送し、前記サーバから受信したコマンドを前記センサノードへ転送する基地局と、
前記基地局から受信した前記センサノードからの測定データを収集するサーバと、を備え、前記センサノードの測定データをサーバで収集する測定データの通信方法であって、
前記センサノードが前記サンプリングした測定データを当該センサノードの記憶部に格納するステップと、
前記センサノードが所定の周期内に取得した前記測定データの統計情報をメタデータとして生成し、前記所定の周期が経過するたびに前記メタデータを送信するステップと、
前記基地局が前記センサノードからのメタデータを受信し、前記サーバに転送するステップと、
前記サーバが前記センサノードに対して測定データの要求コマンドを発行するステップと、
前記基地局が前記要求コマンドをセンサノードに転送するステップと、
前記センサノードが前記要求コマンドに基づいて前記記憶部に格納された測定データを送信するステップと、
前記基地局が前記測定データをサーバに転送するステップと、
前記サーバが前記測定データを受信し、第２の記憶部へ格納するステップと、
を含むことを特徴とする測定データの通信方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記測定データの要求コマンドは、要求するデータの精度とデータの時刻範囲を含み、
前記センサノードが前記サンプリングした測定データを当該センサノードの記憶部に格納するステップは、前記測定データに時刻を付加し、当該時刻を付加した測定データを格納し、
前記センサノードが前記要求コマンドに基づいて前記記憶部に格納された測定データを送信するステップは、
前記センサノードが前記時刻範囲に含まれる測定データを前記付加した時刻と比較して抽出するステップと、
前記センサノードが、前記要求コマンドに含まれるデータの精度に基づいて、前記抽出した測定データの精度を低下させた加工データを生成するステップと、
前記生成した加工データを測定データに代わって送信するステップと、
を含むことを特徴とする測定データの通信方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記抽出した測定データの精度を低下させた加工データを生成するステップは、
前記測定データの時間軸方向の分解能または測定データの値の大きさ方向の分解能の少なくとも一方の分解能を低下させて加工データを生成することを特徴とする測定データの通信方法。
【請求項８】
請求項５において、
前記センサノードの記憶部は、前記測定データを送信したか否かを識別するフラグを含み、
前記センサノードが前記要求コマンドに基づいて前記記憶部に格納された測定データを送信するステップは、
前記測定データを送信したときには前記フラグをセットし、
前記データ要求コマンドを受信したときには、前記フラグがセットされていない測定データを送信することを特徴とする測定データの通信方法。
【請求項９】
請求項６において、
前記サーバが、前記第２の記憶部へ格納したデータを予め設定した複数の表示モードのうち何れかを選択し、前記選択した表示モードで表示装置に出力するステップをさらに含み、
前記サーバが前記センサノードに対して測定データの要求コマンドを発行するステップは、前記選択した表示モードに予め設定された精度を前記測定データの要求コマンドに設定し、前記センサノードへ発行することを特徴とする測定データの通信方法。
【請求項１０】
物理量を測定するセンサと、前記センサが測定した物理量を所定の周波数でサンプリングして測定データを生成するデータ取得部と、前記データ取得部が生成した測定データを制御する制御部と、前記制御部の指令に基づいて前記測定データに時刻を付加し、当該時刻を付加した測定データを格納する記憶部と、前記制御部の指令に基づいて前記測定データを送信し、受信したコマンドを前記制御部へ転送する無線通信部と、を備えたセンサノードと、
一つまたは複数のセンサノードと接続し、前記センサノードからの測定データを受信してサーバへ転送し、前記サーバから受信したコマンドを前記センサノードへ転送する転送制御部を備えた基地局と、
前記基地局から受信した前記センサノードからの測定データを収集するサーバと、を備えたセンサネットワークシステムであって、
前記センサノードの制御部は、
所定の周期内に測定した複数の測定データの統計情報をメタデータとして前記所定の周期毎に生成するメタデータ生成部と、
前記所定の周期毎に生成した前記メタデータを送信するメタデータ送信部と、
前記無線通信部が前記サーバから所定のデータ要求コマンドを受信したときに、前記測定データを送信するデータ送信部と、を有し、
前記サーバは、
前記基地局を介して前記メタデータを受信し、当該メタデータを第２の記憶部へ格納する管理部と、
前記センサノードに前記データ要求コマンドを発行する第２の制御部と、を有し、
前記管理部は、前記センサノードから測定データを受信したときには前記第２の記憶部へ格納することを特徴とするセンサネットワークシステム。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記データ要求コマンドは、データの精度とデータの時刻範囲とを含み、
前記データ送信部は、
前記時刻範囲に含まれる測定データを前記付加した時刻と比較して抽出し、前記データ要求コマンドに含まれるデータの精度に基づいて、前記測定データの精度を低下させた加工データを生成する加工データ生成部を有し、
前記データ要求コマンドに対して前記生成した加工データを送信し、
前記サーバの管理部は、
前記センサノードから加工データを受信したときには前記測定データに代わって当該加工データを前記第２の記憶部へ格納することを特徴とするセンサネットワークシステム。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記加工データ生成部は、
前記測定データの時間軸方向の分解能または測定データの値の大きさ方向の分解能の少なくとも一方の分解能を低下させて加工データを生成することを特徴とするセンサネットワークシステム。
【請求項１３】
請求項１０において、
前記センサノードの記憶部は、
前記測定データを送信したか否かを識別するフラグを含み、
前記データ送信部は、
前記測定データを送信したときには前記フラグをセットし、
前記データ要求コマンドを受信したときには、前記フラグがセットされていない測定データを送信することを特徴とするセンサネットワークシステム。
【請求項１４】
請求項１１において、
前記サーバの第２の制御部は、前記第２の記憶部へ格納した測定データまたは加工データを予め設定した複数の表示モードのうち何れかを選択し、前記選択した表示モードで表示装置に出力し、
前記選択した表示モードに予め設定された精度を前記測定データの要求コマンドに設定し、前記センサノードへ発行することを特徴とするセンサネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数のセンサノードを無線ネットワークで接続し、センサノードが測定したデータを計算機で収集して、データの解析を行うセンサネットワークシステム及びセンサノードの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線ネットワークの帯域を有効に利用するために、センサノードが測定したデータを圧縮してから送信することで、通信量を低減する技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
また、センサノードが連続的に測定したデータのうち、変化の小さいデータを間引いて送信し、データの差分のみを送信することで通信量を低減する技術が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
また、サーバがセンサノードにデータを取得する周期とデータを送信する周期を指令して、センサノードが指令された周期でデータの取得と送信を行うことで、通信量を低減する技術が知られている（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
また、センサノードが測定したデータの重要度を判定し、この重要度に応じて送信条件を遅延送信、送信中止、周期的送信の中から選択することで、通信量を低減する技術が知られている（例えば、特許文献５参照）。
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００４／０４６７０４号
【特許文献２】特開２００５−０３１８２６号公報
【特許文献３】特開２００３−１２２７９６号公報
【特許文献４】特開２００７−０３４７３７号公報
【特許文献５】特開２００７−０８０１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
生産設備や流通倉庫などの状態を監視するために、多数のセンサノードを監視対象の空間に配置して、無線ネットワークを介してセンサノードが測定したデータを計算機（センサネットサーバなど）で収集し、設備や物品の管理や監視を行うシステムとして、センサネットワークシステムが知られている。
【０００７】
センサノードと計算機の間の通信は、無線ネットワークを利用することで、センサノードの設置場所の自由度を確保することができる。一方、無線ネットワークでは有線ネットワークに比して通信帯域が狭いため、一つの無線ネットワークに所属するセンサノードの数が増大するにつれて、ひとつのセンサノードが利用できる帯域に制約を受けることになる。
【０００８】
上記のようなセンサノードでは、多くのセンサノードが無線通信の物理層規格としてIEEE802.15.4（ＺｉｇＢｅｅ）を採用しており、このIEEE802.15.4では、転送帯域が最大250kbps（31.25kB/s）である。そして、上記特許文献１〜５に記載の従来例では、センサノードが取得したセンシングデータを一定間隔毎に無線ネットワークを介してゲートウェイ等の計算機側へ送信していた。
【０００９】
しかし、上記従来のセンサノードを用いて、振動や音声など、サンプリング速度（サンプリング周波数）が比較的速いデータを継続的に測定し、上記一定の時間間隔でセンシングデータを送信する場合、特許文献１、２に記載のデータ圧縮や特許文献３に記載のデータの間引きなどを行ったとしても、温度や脈拍あるいは圧力等のセンシングデータを間欠的に測定して送信するセンサノードに比して、ひとつのセンサノードが送信する単位時間当たりのデータ量は増大する。
【００１０】
このため単位時間当たりのデータ送信量が大きい上記従来のセンサノードを多数備えたセンサネットワークシステムでは、センサノードの数が増えるに従って通信帯域が逼迫するという課題があった。
【００１１】
特に、振動等を監視するセンサネットワークシステムでは、振動のセンシングデータが必要となるのは振動解析を行うアプリケーションであり、その他のアプリケーションでは測定対象の振動の傾向を把握できればよいので、振動解析アプリケーション以外では必ずしも振動のセンシングデータが必要になるわけではない。さらに、振動解析アプリケーションが必要とする振動のセンシングデータは、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）等の周波数解析を行う場合では、１回の解析に必要な測定データの数（または容量）が所定数（または所定量）だけあれば良く、振動のセンシングデータが全て連続的に揃っている必要がない。しかるに、上記従来例で振動をセンシングデータとして取り扱うと、仮に特許文献４に記載のデータ取得・送信周期指定による通信量低減技術を適用したとしても、あるいは特許文献５に記載のデータ重要度判定に基づく通信量低減技術を適用したとしても、センサネットサーバなどの上位計算機が解析を行わないときにも振動のセンシングデータの転送のためにネットワークを使用する場合が生じることになる。これにより、ネットワークのトラフィックが過大になるだけでなく、センサノードがセンシングデータを送信するための電力が無駄になる場合がある、という問題があった。
【００１２】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、サンプリングによりデータを測定するセンサノードを多数備えながらも、無線ネットワークの通信帯域を確保可能なセンサネットワークシステム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】
【００１３】
本発明は、物理量を測定するセンサと、前記センサが測定した物理量を所定の周波数でサンプリングして測定データを生成するデータ取得部と、前記データ取得部が生成した測定データを制御する制御部と、前記制御部の指令に基づいて前記測定データに時刻を付加し、当該時刻を付加した測定データを格納する記憶部と、前記制御部の指令に基づいて前記測定データを送信し、受信したコマンドを前記制御部へ転送する無線通信部と、を備えたセンサノードであって、前記制御部は、所定の周期内に測定した複数の測定データの統計情報をメタデータとして前記所定の周期毎に生成するメタデータ生成部と、前記所定の周期毎に生成した前記メタデータを送信するメタデータ送信部と、前記無線通信部から所定のデータ要求コマンドを受信したときに、前記測定データを送信するデータ送信部と、を備える。
【００１４】
さらに、前記データ要求コマンドは、データの精度とデータの時刻範囲とを含み、前記データ送信部は、前記時刻範囲に含まれる測定データを前記付加した時刻と比較して抽出し、前記データ要求コマンドに含まれるデータの精度に基づいて、前記測定データの精度を低下させた加工データを生成する加工データ生成部を有し、前記データ要求コマンドに対して前記生成した加工データを送信する。
【００１５】
また、所定の物理量を所定の周波数でサンプリングして測定データを取得し、前記測定データを無線通信によって送信するセンサノードと、一つまたは複数のセンサノードと接続し、前記センサノードからの測定データを受信してサーバへ転送し、前記サーバから受信したコマンドを前記センサノードへ転送する基地局と、前記基地局から受信した前記センサノードからの測定データを収集するサーバと、を備え、前記センサノードの測定データをサーバで収集する測定データの通信方法であって、前記センサノードが前記サンプリングした測定データを当該センサノードの記憶部に格納するステップと、前記センサノードが所定の周期内に取得した前記測定データの統計情報をメタデータとして生成し、前記所定の周期が経過するたびに前記メタデータを送信するステップと、前記基地局が前記センサノードからのメタデータを受信し、前記サーバに転送するステップと、前記サーバが前記センサノードに対して測定データの要求コマンドを発行するステップと、前記基地局が前記要求コマンドをセンサノードに転送するステップと、前記センサノードが前記要求コマンドに基づいて前記記憶部に格納された測定データを送信するステップと、前記基地局が前記測定データをサーバに転送するステップと、前記サーバが前記測定データを受信し、第２の記憶部へ格納するステップと、を含む。
【００１６】
物理量を測定するセンサと、前記センサが測定した物理量を所定の周波数でサンプリングして測定データを生成するデータ取得部と、前記データ取得部が生成した測定データを制御する制御部と、前記制御部の指令に基づいて前記測定データに時刻を付加し、当該時刻を付加した測定データを格納する記憶部と、前記制御部の指令に基づいて前記測定データを送信し、受信したコマンドを前記制御部へ転送する無線通信部と、を備えたセンサノードと、一つまたは複数のセンサノードと接続し、前記センサノードからの測定データを受信してサーバへ転送し、前記サーバから受信したコマンドを前記センサノードへ転送する転送制御部を備えた基地局と、前記基地局から受信した前記センサノードからの測定データを収集するサーバと、を備えたセンサネットワークシステムであって、前記センサノードの制御部は、所定の周期内に測定した複数の測定データの統計情報をメタデータとして前記所定の周期毎に生成するメタデータ生成部と、前記所定の周期毎に生成した前記メタデータを送信するメタデータ送信部と、前記無線通信部が前記サーバから所定のデータ要求コマンドを受信したときに、前記測定データを送信するデータ送信部と、を有し、前記サーバは、前記基地局を介して前記メタデータを受信し、当該メタデータを第２の記憶部へ格納する管理部と、前記センサノードに前記データ要求コマンドを発行する第２の制御部と、を有し、前記管理部は、前記センサノードから測定データを受信したときには前記第２の記憶部へ格納する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、センサノードを多数備えたセンサネットワークシステムにおけるセンサノードの監視対象の監視を可能にしながら無線ネットワークの通信帯域を確保することができ、もって当該システムを安定して運営することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、センサノードが取得した測定データをそのつど無線転送するのではなく、所定の周期内の測定データの統計情報をメタデータとして生成してこのメタデータのみを送信し、測定データはセンサノードの記憶部に格納しておき、サーバは当該センサノードの測定データが必要になったときに、必要な測定データを要求し、センサノードは要求された測定データを送信する。これにより、センサノードは、データ量の多い測定データについては必要なときに必要な量を送信し、その他は所定の周期毎に測定データの概要を示すメタデータを送信することで、センサノードの監視対象の監視を可能にしながら無線ネットワークの通信帯域を確保することができる。
【００１９】
特に、所定の周波数で測定データのサンプリングを行うセンサノードを多数備えた場合であっても、データ量の少ないメタデータを送信することで無線ネットワークの通信帯域が逼迫するのを防ぎ、上記センサノードを多数備えたセンサネットワークシステムを安定して運営することが可能となる。
【００２０】
また、センサノードは、測定データをそのまま送るのではなく、測定データの精度を低下させてデータ量を低減した加工データとして送信することにより、センサノードが送信するデータ量を低減して、無線ネットワークの通信帯域を確保することが可能になる。これにより、サンプリングによって測定データを取得するセンサノードを備えたセンサネットワークシステムを容易に構築することができる。
【００２１】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は、本発明を適用するセンサネットワークシステムの機能の要部を示すブロック図である。
【００２３】
センサノードＳＳ１は、監視対象に取り付けられて、振動や音などのデータ（測定データまたはセンシングデータ）を所定のサンプリング速度（サンプリング周波数）で測定し、所定の周期が経過すると前記所定の周期内に測定したデータからメタデータを生成して、IEEE802.15.4を物理層として採用した無線ネットワークＮＷ１を介して基地局ＧＷ１へ送信する。基地局ＧＷ１は有線ネットワークＮＷ２を介してセンサノードＳＳ１から受信したデータを上位アプリケーションサーバＡＰ１に転送する。そして、センサノードＳＳ１は、上位アプリケーションサーバＡＰ１からデータの要求（図中粗データ要求コマンド）を受信すると、このアプリケーションサーバＡＰ１の要求に含まれる加工内容を測定データに施した後に、加工済みの測定データを基地局ＧＷ１へ送信する。センサノードＳＳ１が基地局ＧＷ１へ送信する加工済みの測定データ（加工データ）を、以下の説明では粗データとする。上位アプリケーションサーバＡＰ１では、管理者などからの指令に基づいて、センサノードＳＳ１から取得したデータから所定の解析を行って、センサノードＳＳ１を装着した対象について監視対象の振動（または音）の評価を行う。
【００２４】
以下の説明では、センサノードＳＳ１が、プラント内の設備に取り付けられて、当該設備の振動を測定する例を示し、アプリケーションサーバＡＰ１が管理者などからの指令に応じてセンサノードＳＳ１に測定データを要求する例を示す。
【００２５】
＜センサノードの構成＞
センサノードＳＳ１は、振動センサとしてＸ軸、Ｙ軸。Ｚ軸方向の３軸の加速度をそれぞれ測定する加速度センサＳｎＸ、ＳｎＹ、ＳｎＺを備える。センサノードＳＳ１の構成の一例を図３に示す。
【００２６】
各軸の加速度センサＳｎＸ〜ＳｎＺの出力（測定データ＝加速度）は、Ａ／Ｄ変換器３００でアナログ信号をデジタル信号に変換される。デジタル信号に変化された測定データは、演算処理を行うＣＰＵ３０３に読み込まれてフラッシュメモリなどの不揮発性メモリで構成された外部記憶装置３０２に書き込まれる。また、ＣＰＵ３０３は、Ａ／Ｄ変換器３００から読み込んだ測定データをＲＡＭで構成されたメモリ３０１に格納し、タイマ３０４に設定した所定の周期（例えば、１秒）になると、測定データから後述するようにメタデータを生成して無線通信装置３０５からメタデータを送信する。また、ＣＰＵ３０３は、無線通信装置３０５で上位アプリケーションサーバＡＰ１からの要求を受け付けると、外部記憶装置３０２の測定データに所定の加工を施して粗データを生成し、無線通信部３０５から送信する。また、センサノードＳＳ１は電池３０６を備えて各部に電力を供給する。なお、ＣＰＵ３０３は、Ａ／Ｄ変換器３００から読み込んだ測定データをＲＡＭで構成されたメモリ３０１に格納し、その後、不揮発性メモリで構成された外部記憶装置３０２に書き込むようにしてもよい。
【００２７】
センサノードＳＳ１の機能要素は、図１に示すように、各軸のセンサＳｎＸ〜ＳｎＺをデジタル信号に変換するセンサデータ取得部１１と、デジタル信号に変換された測定データを外部記憶装置３０２に格納する不揮発性メモリ蓄積部１５と、所定の周期（例えば、１秒等）となる度にデジタル信号に変換された測定データから当該周期内の測定データの概要を抽出したメタデータを生成するメタデータ生成部１２と、生成されたメタデータを送信するメタデータ送信部１３と、無線ネットワークＮＷ１を介して基地局ＧＷ１と送受信を行う無線通信部１４と、上位アプリケーションサーバＡＰ１からのコマンドを受け付けるコマンド受付部１６と、受け付けたコマンドが外部記憶装置３０２内の測定データを破棄するコマンドの場合に、測定データの削除を行うデータ破棄部１７と、コマンド受付部１６が上位アプリケーションサーバＡＰ１から粗データの要求コマンド（または詳細データ要求コマンド）を受信すると、この要求に基づいて外部記憶装置３０２内の測定データに所定の加工を後述するように施して粗データを生成し、送信する粗データ生成部１８と、から構成される。
【００２８】
不揮発性メモリ蓄積部１５は、センサＳｎＸ〜ＳｎＺが測定した測定データに測定時刻を示すタイムスタンプを付加して不揮発性メモリの外部記憶装置３０２へ格納する（図１６参照）。
【００２９】
なお、図１において、センサデータ取得部１１は図３のＡ／Ｄ変換器３００に対応し、不揮発性メモリ蓄積部１５は図３の外部記憶装置３０２に対応し、無線通信部１４は図３の無線通信装置３０５に対応する。その他の機能要素は、図２に示すタスクマネージャ１２４がＣＰＵ３０３で実行されることにより実現される。
【００３０】
ここで、センサノードＳＳ１では、図１で示すように、所定の周期でメタデータを生成してアプリケーションサーバＡＰ１に送信し、センサノードＳＳ１の観測対象の状態の概要を通知する。メタデータは、メタデータの送信間隔である所定の周期内にセンサＳｎＸ〜ＳｎＺが測定した測定データの概要（サマリー）を示す値（統計情報）とタイムスタンプで構成される。アプリケーションサーバＡＰ１では所定の周期メタデータを監視することで、センサノードＳＳ１の監視対象が正常であるか否かを判定することができる。なお、メタデータのタイムスタンプは、メタデータの生成時刻などを用いればよい。
【００３１】
このメタデータは、例えば、送信間隔の周期内の測定データの最大値及び最小値や、平均値、分散値などの統計情報を、所定の周期内の測定データの概要を示す値として用いることができる。以下の説明では、メタデータとして送信間隔の周期内における測定データ（振動データ）の最大値と最小値からなる統計情報をメタデータとして生成する例について説明する。
【００３２】
なお、本実施形態では、センサノードＳＳ１は、生産設備の配管等に設置されて配管などの設備に加わる振動を測定する例を示し、センサＳｎＸ〜ＳｎＺのサンプリング周期（速度）は、２００Ｈｚに設定され、また、測定データの分解能は１６Ｂｉｔ等に設定され、メタデータを送信する所定の周期が１秒に設定された例について以下に説明する。
【００３３】
粗データ生成部１８は、後述するように、上位アプリケーションサーバＡＰ１からのデータ取得要求に含まれる時刻の範囲と精度に応じて、外部記憶装置３０２に格納された測定データを加工して粗データを生成する。アプリケーションサーバＡＰ１からの時刻の範囲の指定によって、センサノードＳＳ１は、外部記憶装置３０２に格納されている測定データを、全てではなく部分的に上位アプリケーションサーバＡＰ１へ送信する。これにより、送信するデータの量を削減できる。また、アプリケーションサーバＡＰ１からの要求に含まれる精度は、例えば、時間軸方向での測定データの抽出間隔と、測定データの分解能を指定するものである。センサノードＳＳ１は、サンプリング周波数＝２００Ｈｚ、分解能＝１６ｂｉｔで測定したデータを外部記憶装置３０２に格納しており、時間軸方向のデータ抽出間隔を１００Ｈｚに指定すれば、送信する測定データの数と量は半分となり、分解能を８ｂｉｔに指定すれば、送信する粗データの量をさらに半分にすることができる。
【００３４】
つまり、粗データ生成部１８は、所定のサンプリング周波数で継続的に測定された外部記憶装置３０２の測定データを上位アプリケーションサーバＡＰ１へ送信する際に、測定データの全てを送信するのではなく、データ量を低減した粗データに加工することができる。例えば、図８で示すように、粗データ生成部１８は、測定データの時刻範囲（図中、時間枠）を指定することで、測定データの一部分を粗データとすることができる。また、粗データ生成部１８は、測定データを時間軸方向で間引くことにより測定データよりもデータ量の少ない粗データを生成することができる。あるいは、粗データ生成部１８は、測定データの分解能を低下（図中、16bitから８bit）させることにより測定データよりもデータ量の少ない粗データを生成することができる。
【００３５】
このように、粗データ生成部１８は、上位アプリケーションサーバＡＰ１が必要とする時刻の範囲と精度で測定データを加工し、加工した測定データを粗データとして生成するものである。特に、本実施形態では、粗データ生成部１８が測定データに施す加工は、データの間引きや圧縮などセンサノードが送信するデータ量を低減するのに有効なものであれば上記に限定されるものではない。
【００３６】
なお、センサノードＳＳ１では不揮発性メモリ蓄積部１５により外部記憶装置３０２にリングバッファを設定し、測定データをリングバッファに書き込んでいく。このリングバッファのサイズとサンプリング周波数に応じて、不揮発性メモリで構成された外部記憶装置３０２に格納可能な測定データの時刻の範囲またはデータ量が決定される。外部記憶装置３０２の容量は、例えば、上記サンプリング周波数と分解能の場合で、２時間程度等の測定データを格納可能な容量を備えればよい。すなわち、本発明のセンサノードＳＳ１では、外部記憶装置３０２に設定したリングバッファに測定データを格納し、所定の時間までは格納された測定データを外部記憶装置３０２に保持するものである。
【００３７】
また、外部記憶装置３０２の記憶領域には、図１６で示すように、リングバッファ１５０に格納された測定データが粗データとして送信されたか否かを示す送信済みフラグ１５１を有する。送信済みフラグ１５１もリングバッファで構成されて、リングバッファ１５０の各データに対応するフラグを格納する。センサノードＳＳ１は、粗データとして送信した測定データについて送信済みフラグ１５１に１をセットし、リングバッファ１５０が上書きされたときには送信済みフラグを０にリセットする。図１６の例では、送信済みフラグ１５１が一つおきに「１」がセットされて、測定データを取得するサンプリング周波数の半分（例えば、１００Ｈｚ）の精度で測定データが送信されたことを示している。
【００３８】
＜基地局の構成＞
基地局ＧＷ１は、センサノードＳＳ１と無線通信を行う無線通信部２１と、基地局ＧＷ１に接続されるセンサノードＳＳ１を管理するノード管理部２２と、センサノードＳＳ１から受信したメタデータを上位アプリケーションサーバＡＰ１へ送信するメタデータ受信部２３と、上位アプリケーションサーバＡＰ１から受信した粗データ要求コマンド（または詳細データ要求コマンド）をセンサノードＳＳ１に送信する粗データ要求部２４と、センサノードＳＳ１から受信した粗データを上位アプリケーションサーバＡＰ１へ送信する粗データ受信部２５と、を含む。
【００３９】
なお、基地局ＧＷ１は、図示しないＣＰＵとメモリを備えた計算機で構成され、センサノードＳＳ１と上位アプリケーションサーバＡＰ１の通信を中継する。また、
＜上位アプリケーションサーバの構成＞
上位アプリケーションサーバＡＰ１は、図４で示すように、演算処理を行うＣＰＵ４０４と、データ（メタデータまたは粗データ）を一時的に格納するメモリ４０３と、管理者などからの入力を受け付けるキーボード４０１（及びマウスなどのポインティングデバイス）と、演算結果等を表示するディスプレイ４０２と、データ（メタデータまたは粗データ）を格納する外部記憶装置（ＨＤＤ等）４０６と、有線ネットワークＮＷ２と通信を行う通信装置４０７と、各部へ電力を供給するＡＣアダプタ４０５と、を備える。
【００４０】
図１において、上位アプリケーションサーバＡＰ１は、センサノードＳＳ１から取得した粗データ及びメタデータを履歴データベースへ格納し、また、表示・解析部３１からの指令に応じてセンサノードＳＳ１へ粗データの要求を行うデータ管理部３２と、データ管理部３２が管理する履歴データベースから所望の粗データまたはメタデータを取得してデータの解析を行い、解析結果をディスプレイ４０２へ出力する表示・解析部３１を含む。データ管理部３２は、上位アプリケーションサーバＡＰ１へ入力されるデータ（メタデータまたは粗データ）の管理機能を提供する。表示・解析部３１は、粗データの解析を行う解析機能と、解析結果が所定の条件を満たしていれば解析した粗データに対応するセンサノードＳＳ１について異常が発生したことを検知してディスプレイ４０２へ警報を出力する警報機能を提供する。
【００４１】
データ管理部３２は、センサノードＳＳ１から所定の周期毎に送信されるメタデータを受信し、外部記憶装置４０６等に設定した履歴データベースへ格納する。表示・解析部３１は、キーボード４０１等で指定されたセンサノードＳＳ１について、履歴データベースからメタデータを読み込んで、ディスプレイ４０２等に出力する。管理者などがディスプレイ４０２のメタデータを参照し、詳細な粗データが欲しいときには後述するように、キーボード４０１やマウス等の操作により取得する粗データの時刻の範囲と、粗データの精度（サンプリング周波数やビット数）を指定してセンサノードＳＳ１に粗データの要求を行う。センサノードＳＳ１から、粗データを受信すると上位アプリケーションサーバＡＰ１の表示・解析部３１が、詳細な粗データをディスプレイ４０２に表示する。
【００４２】
なお、センサノードＳＳ１の測定データの監視は、表示・解析部３１が所定の周期で受信するメタデータを、予め設定した閾値と比較することにより異常または異常の兆候を判定し、異常または異常の兆候が判定されたときには、ディスプレイ４０２等に警報を出力するようにしても良い。
【００４３】
＜センサネットワークシステムの詳細構成＞
図２は、図１に示したセンサネットワークシステムの詳細な構成を示すブロック図である。
【００４４】
センサネットワークシステムは、上位アプリケーションサーバＡＰ１、基地局ＧＷ１、ルータノードＲＴ１〜ＲＴｘ、センサノードＳＳ１〜ＳＳｘ、管理計算機１０５、クライアント計算機１０６、有線センサノード１０７、ＲＦＩＤリーダ１０８、無線ネットワークＮＷ１及び有線ネットワークＮＷ２（ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を備える。なお、センサノードＳＳ２〜ＳＳｘの構成は前記図３のセンサノードＳＳ１と同一である。また、管理計算機１０５、クライアント計算機１０６の構成は前記図４の上位アプリケーションサーバＡＰ１の構成と同様である。
【００４５】
有線ネットワークＮＷ２は、上位アプリケーションサーバＡＰ１、基地局ＧＷ１、管理計算機１０５、クライアント計算機１０６及び有線センサ１０７を相互に接続する。
【００４６】
センサノードＳＳ１〜ＳＳｘは、当該センサネットワークシステムに分散されて多数設置される。本説明図のセンサネットワークシステムには、９個のセンサノードＳＳ１〜ＳＳｘが設置されているが、いくつ設置されてもよい。それぞれのセンサノードＳＳ１〜ＳＳｘは、ＺｉｇＢｅｅ通信部１２２、タスクマネージャ１２４、センサ制御部１２５及び電源管理部１２６を備える。なお、図１、図３との対応関係は、ＺｉｇＢｅｅ通信部１２２が図１の無線通信部１４と図３の無線通信装置３０５に相当し、タスクマネージャ１２４が図１のメタデータ生成部１２、メタデータ送信部１３、不揮発性メモリ蓄積部１５、コマンド受付部１６、データ破棄部１７、粗データ生成部１８に相当し、センサ制御部１２５は図１のセンサデータ取得部１１と図４のＡ／Ｄ変換器３００に相当し、電源管理部１２６は図４の電池３０６に対応する。
【００４７】
ＺｉｇＢｅｅ通信部１２２は、ＺｉｇＢｅｅプロトコル（IEEE802.15.4）を用いて、基地局ＧＷ１又はルータノードＲＴ１〜ＲＴｘと通信するマルチホップの無線通信を行う。タスクマネージャ１２４は、上位アプリケーションサーバＡＰ１から発行された要求に従って、当該センサノードＳＳ１〜ＳＳｘに設定されている情報を変更する。なお、上位アプリケーションサーバＡＰ１からの要求は、センサノードＳＳ１〜ＳＳｘに対して何らかの処理を依頼するための情報（コマンド）である。例えば、タスクマネージャ１２４は、上位アプリケーションサーバＡＰ１から発行された要求に従って、当該センサノードＳＳ１〜ＳＳｘのメタデータの送信周期やサンプリング周波数を変更することができる。
【００４８】
センサ制御部１２５は、センサＳｎＸ〜ＳｎＺを用いて、環境情報（振動）を観測する。電源管理部１２６は、当該センサノードＳＳ１〜ＳＳｘの電源を制御する。
【００４９】
センサノードＳＳ１〜ＳＳｘは、当該センサノードＳＳ１〜ＳＳｘに備わるセンサを用いて、環境情報を観測する。そして、センサノードＳＳ１〜ＳＳｘは、観測した環境情報をメタデータまたは粗データとして、ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の無線ネットワークを介して上位アプリケーションサーバＡＰ１に送信する。また、メタデータまたは粗データには、当該イベントの発行元の状態又は状態変化を示す情報が格納される。
【００５０】
センサノードＳＳ１〜ＳＳｘは、設置された場所の環境情報である振動を観測し、観測した振動を上位アプリケーションサーバＡＰ１に送信する。なお、センサノードＳＳ１〜ＳＳｘは、更に、ＲＦＩＤタグを備えていてもよい。この場合、当該センサネットワークシステムは、ＲＦＩＤリーダ１０８を備える。ＲＦＩＤタグには、当該ＲＦＩＤタグの固有な識別子が格納されている。ＲＦＩＤリーダ１０８は、ＲＦＩＤタグに格納されている固有な識別子を読み取る。
【００５１】
ルータノードＲＴ１〜ＲＴｘは、ＺｉｇＢｅｅ通信部１２２及びルーティングマネージャ１２１を備える。これらのルータノードＲＴ１〜ＲＴｘの構成は、図３のセンサノードＳＳ１からセンサＳｎＸ〜ＳｎＺ及びＡ／Ｄ変換器３００を削除したものである。ＺｉｇＢｅｅ通信部１２２は、ＺｉｇＢｅｅプロトコルを用いて、基地局ＧＷ１、センサノードＳＳ１〜ＳＳｘ又は他のルータノードＲＴ１〜ＲＴｘと通信する。ルーティングマネージャ１２１は、外部から受信した情報の転送先を判定し、受信したデータ（パケット）の転送先を決定する。
【００５２】
ルータノードＲＴ１〜ＲＴｘは、センサノードＳＳ１〜ＳＳｘによって観測されたメタデータや粗データ又は上位アプリケーションサーバＡＰ１から発行された要求等を受信し、基地局ＧＷ１、センサノードＳＳ１〜ＳＳｘ又は他のルータノードＲＴ１〜ＲＴｘに転送する。
【００５３】
基地局ＧＷ１は、ＬＡＮ通信部１２０、ルーティングマネージャ１２１、ＺｉｇＢｅｅ通信部１２２及びＰＡＮ制御部１２３を備える。ＬＡＮ通信部１２０は、有線ネットワークＮＷ２を介して、上位アプリケーションサーバＡＰ１と通信する。ルーティングマネージャ１２１は、外部から受信した情報の転送先を判定する。ＺｉｇＢｅｅ通信部１２２は、ＺｉｇＢｅｅプロトコルを用いて、ルータノードＲＴ１〜ＲＴｘ又はセンサノードＳＳ１〜ＳＳｘと通信する。ＰＡＮ制御部１２３は、当該基地局ＧＷ１から構成される無線ネットワークＮＷ１を制御する。なお、図１との対応関係は、ＬＡＮ通信部１２０がメタデータ受信部２３、粗データ要求部２４、粗データ受信部２５に対応し、ルーティングマネージャ１２１がノード管理部２２に対応し、ＺｉｇＢｅｅ通信部１２２及びＰＡＮ制御部１２３が無線通信部２１に対応する。
【００５４】
基地局ＧＷ１は、センサノードＳＳ１〜ＳＳｘによって観測されたデータ（メタデータまたは粗データ）又は上位アプリケーションサーバＡＰ１から発行された要求等を受信し、上位アプリケーションサーバＡＰ１、基地局ＧＷ１、ルータノードＲＴ１〜ＲＴｘ又はセンサノードＳＳ１〜ＳＳｘに転送する。
【００５５】
上位アプリケーションサーバＡＰ１は、ＬＡＮ通信部１２０、履歴データベース１１６、管理機能１１２、解析機能１１０、警報機能１１１を備える。ＬＡＮ通信部１２０は、有線ネットワークＮＷ２を介して、基地局ＧＷ１、管理計算機１０５、クライアント計算機１０６及び有線センサ１０７と通信する。
【００５６】
管理機能１１２は、センサノードＳＳ１〜ＳＳｘによって観測された観測値を、履歴データベース１１６に格納する。履歴データベース１１６には、センサノードＳＳ１〜ＳＳｘによって観測された観測値（メタデータ及び粗データ）の履歴が記憶される。
【００５７】
また、管理機能１１２は、管理計算機１０９から発行された要求や上位アプリケーションサーバＡＰ１へ入力された要求等に基づいてセンサノードＳＳ１〜ＳＳｘに対してコマンドを発行し、センサノードＳＳ１〜ＳＳｘ制御を行う。また、管理計算機１０９から発行された要求等に基づいて履歴データベース１１６から観測値（粗データまたはメタデータ）を読み込む。また、解析機能１１０は読み込んだ観測値を用いて解析を行う。
【００５８】
警報機能１１１は、センサノードＳＳ１〜ＳＳｘによって観測されたメタデータまたは粗データや、解析機能１１０を用いて粗データ（またはメタデータ）を解析した結果と、上記閾値とを比較することで異常または異常の兆候の判定を行い、異常または異常の兆候を判定した場合には管理計算機１０５やクライアント計算機１０６に対し、警報を発行する。
【００５９】
管理計算機１０５は、当該センサネットワークシステムの管理者によって操作される。管理計算機１０５は、管理者の操作を契機に、各種要求を上位アプリケーションサーバＡＰ１に送信する。
【００６０】
クライアント計算機１０６は、当該センサネットワークシステムのクライアントによって操作される。クライアント計算機１０６は、各種アプリケーションを実行する。また、クライアント計算機１０６は、センサノードＳＳ１〜ＳＳｘによって観測された観測値や警報情報を、上位アプリケーションサーバＡＰ１から受信する。クライアント計算機１０６は、受信した観測値や警報に基づいて、各種処理を行う。
【００６１】
有線センサ１０７は、観測値を観測する。そして、有線センサ１０７は、観測した環境情報を、有線ネットワークＮＷ２を介して上位アプリケーションサーバＡＰ１に送信する。
【００６２】
＜データフォーマット＞
センサノードＳＳ１と上位アプリケーションサーバＡＰ１の間で送受信されるデータ（メタデータまたは粗データ）及びコマンドの種類とデータフォーマットを図５〜図７に示す。
【００６３】
図５は、センサノードＳＳ１と上位アプリケーションサーバＡＰ１が送受信するパケットのデータフォーマットを示す。パケットは、宛先の装置の識別子（例えば、ＭＡＣアドレス）と送信元の装置の識別子（例えば、ＭＡＣアドレス）を格納するノードＩＤ１３０１と、各装置がそれぞれ設定するシーケンス番号１３０２と、パケットの種類を示すメッセージタイプ１３０３と、データの種類を示すメッセージＩＤ１３０４と、データ等を格納するパラメータ１３０５から構成される。
【００６４】
メッセージタイプ１３０３に格納されるコマンドとしては、図６で示すように「粗データ要求」や「詳細データ要求」、「データ破棄」等のコマンド名や「メタデータ」等のイベント名を格納し、メッセージＩＤ１３０４には、「粗データ」や「メタデータ」あるいは「測定データ」等のデータの種類が格納される。
【００６５】
図６において、粗データ取得１４０１のコマンドは、上位アプリケーションサーバＡＰ１が要求する際には、パラメータ１３０５に測定データの開始時刻と、時間、時間軸方向のデータ抽出間隔（Ｈｚ）、分解能が格納される。なお、本実施形態では開始時刻と時間の組み合わせを時刻範囲とする。この粗データ取得１４０１のコマンドを受信したセンサノードＳＳ１は、開始時刻から指定された時間までの測定データを、時間軸方向のデータ抽出間隔で指定された分解能に加工した粗データをパラメータ１３０５に格納して応答する。
【００６６】
また、データ破棄１４０３のコマンドは、上位アプリケーションサーバＡＰ１が要求する際には、パラメータ１３０５に測定データの破棄開始時刻と、時間が格納される。このデータ破棄１４０３のコマンドを受信したセンサノードＳＳ１は、開始時刻から指定された時間までの測定データを外部記憶装置３０２から削除し、削除できた場合には「真」をパラメータ１３０５に格納し、削除できなかった場合には「偽」をパラメータ１３０５に格納して応答する。
【００６７】
また、センサノードＳＳ１が所定の周期となる度に上位アプリケーションサーバＡＰ１へ送信するメタデータ１５０１は、図７で示すように、メタデータを生成したタイムスタンプと、センサノードＳＳ１の識別子と、メタデータの値（最大値と最小値）がパラメータ１３０５に格納され、上位アプリケーションサーバＡＰ１に送信される。
【００６８】
＜処理の詳細＞
図９は、センサノードＳＳ１のＣＰＵ３０３で行われる処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、図２に示したセンサ制御部１２５及びタスクマネージャ１２４に相当する。
【００６９】
まず、ステップＳ１では、所定のサンプリング周波数でセンサＳｎＸ〜ＳｎＺの出力からＡ／Ｄ変換を行って、各軸の加速度を測定データとして取得する。そして、ステップＳ２では取得した測定データを不揮発性メモリの外部記憶装置３０２へ格納する。
【００７０】
ステップＳ３では、所定回数の測定データの取得が完了したか否かを判定し、測定データの取得回数が所定値未満であれば、ステップＳ１に戻ってセンシングを繰り返す。一方、測定データの取得回数が所定の回数に達した場合にはステップＳ４へ進む。本実施形態では、メタデータの送信間隔が１秒、サンプリング周波数＝２００Ｈｚであるので、ステップＳ３の所定の回数＝２００となる。
【００７１】
ステップＳ４では、所定の周期である１秒間の測定データのうち、最大値と最小値を取得し現在時刻を付加したものをメタデータとして生成する。そして、ステップＳ５では、生成したメタデータを無線通信装置３０５から上位アプリケーションサーバＡＰ１へ送信する。メタデータの送信が完了すると、ステップＳ６にて、当該センサノードＳＳ１当てのコマンドを基地局ＧＷ１から取得し、粗データ要求コマンド（または詳細データ要求コマンド）があればステップＳ７へ進み、そうでなければステップＳ１０へ進む。
【００７２】
ステップＳ７では、粗データ要求コマンド（または詳細データ要求コマンド）に含まれる時刻範囲と精度（抽出間隔及び分解能）に従って、外部記憶装置３０２に格納されている測定データを抽出し、抽出間隔と分解能に応じて測定データを加工したものを粗データとして生成する。すなわち、センサノードＳＳ１は、外部記憶装置３０２に格納されている測定データのタイムスタンプと粗データ要求コマンド（または詳細データ要求コマンド）の時刻範囲を比較して、時刻範囲に含まれて、かつ、図１６に示した送信済みフラグ１５１が「０」の測定データを粗データの生成対象として抽出する。
【００７３】
そして、ステップＳ８では、無線通信装置３０５から上位アプリケーションサーバＡＰ１へ粗データを送信する。なお、送信した粗データの元になった測定データについては、図１６に示した送信済みフラグ１５１に「１」をセットして送信したことを設定する。
【００７４】
次に、ステップＳ９では、さらに他の粗データ要求コマンド（または詳細データ要求コマンド）があるか否かを判定し、他の粗データ要求コマンド（または詳細データ要求コマンド）があればステップＳ７に戻って粗データの生成と送信を行う。ステップＳ６からステップＳ９は、基地局ＧＷ１から取得した粗データ要求コマンドを全て処理するまで繰り返して実行される。そして、取得したすべての粗データ要求コマンドを実行すると、ステップＳ１に戻って次の周期のセンシングを開始する。
【００７５】
一方、ステップＳ１０では、基地局ＧＷ１から受信したコマンドがデータ破棄要求コマンドであるか否かを判定する。データ破棄要求コマンドを受信した場合には、ステップＳ１１に進んで、データ破棄要求コマンドで指定された時刻範囲の測定データを外部記憶装置３０２から削除し、削除結果を応答として上位アプリケーションサーバＡＰ１へ返信する。その後、ステップＳ１に戻って次の周期のセンシングを開始する。なお、基地局ＧＷ１に当該センサノードＳＳ１あての要求コマンドがない場合には、そのままステップＳ１へ戻って上記処理を繰り返す。
【００７６】
以上の処理により、センサノードＳＳ１は、所定の周期毎に測定データの概要を示すメタデータを送信し、上位アプリケーションサーバＡＰ１から粗データ要求コマンドを受信したときにのみ不揮発性メモリである外部記憶装置３０２から指定の粗データを取得して、指定された精度に加工した粗データをアプリケーションサーバＡＰ１へ送信する。
【００７７】
このように、所定の周期（期間）毎に、測定データのサマリであるメタデータを送信することで、センサノードＳＳ１が利用する無線ネットワークＮＷ１の帯域を抑制することができる。つまり、メタデータは所定の周期（１秒）内の測定データの最大値と最小値にタイムスタンプを付加したデータであるので、所定の周期内の全測定データに比してデータ容量も極めて小さい。本実施形態では、分解能が１６ｂｉｔであるので、メタデータに含まれる測定データは、最大値と最小値の２バイトとなる。このメタデータを所定の周期が経過するたびに送信することで、上位アプリケーションサーバＡＰ１にセンサノードＳＳ１の測定対象の状況を伝えながら、無線ネットワークＮＷ１の帯域を確保することができるのである。さらに、センサノードＳＳ１は、上位アプリケーションサーバＡＰ１から粗データ要求コマンドを受信すると、上位アプリケーションサーバＡＰ１が必要とする時刻の範囲と精度で測定データを加工し、加工したデータを粗データとして送信するので、センサノードＳＳ１に格納された全ての測定データを常に送る訳ではないので、前記従来例に比して送信するデータ量を削減することができる。これにより、ひとつのセンサノードＳＳ１が使用する無線ネットワークＮＷ１の使用時間または帯域を抑制することが可能となる。換言すれば、振動を測定するセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎを多数（例えば、１００個）基地局ＧＷ１に接続させた場合でも、メタデータに含まれる測定データの容量は２バイトであるので、無線ネットワークＮＷ１の通信帯域が飽和するのを防ぐことができる。
【００７８】
さらにセンサノードＳＳ１は、粗データ要求コマンドの後に詳細データ要求コマンドがある場合には、これらのコマンドで指定された時刻範囲の測定データのうち、送信済みフラグ１５１が「０」の測定データを送信または粗データにして送信するので、同一の測定データまたは粗データを複数回送信するのを防止できる。これにより、重複のない粗データまたは測定データを送信することで、無線ネットワークＮＷ１の通信帯域を無駄に消費するのをぼうしできる。
【００７９】
次に、図１０は上位アプリケーションサーバＡＰ１で行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【００８０】
上位アプリケーションサーバＡＰ１は、ステップＳ２１でセンサノードＳＳ１からメタデータを受信するまで待機して、メタデータを受信した場合にはステップＳ２２へ進む。なお、上位アプリケーションサーバＡＰ１は、メタデータを受信すると履歴データベース１１６へ格納する。
【００８１】
ステップＳ２２では、センサノードＳＳ１〜ＳＳｎに対するデータ取得要求（粗データ要求コマンドまたは詳細データ要求コマンド）があるか否かを判定する。このデータ取得要求は、上位アプリケーションサーバＡＰ１の表示・解析部３１が後述するように出力するもので、解析または表示する粗データが履歴データベース１１６にない場合に、センサノードの識別子と時刻の範囲及び精度を含むデータ取得要求を出力する。
【００８２】
ステップＳ２３では、データ取得要求で指定された識別子のセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎに対して、指定された時刻の範囲及び精度で粗データを要求するコマンド（粗データ要求コマンド）を発行する。この粗データ要求コマンドは、基地局ＧＷ１を介して指定されたセンサノードに送信される。
【００８３】
ステップＳ２４では、上位アプリケーションサーバＡＰ１がステップＳ２３で粗データ要求コマンドを発行したセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎから粗データを受信する。上位アプリケーションサーバＡＰ１は、センサノードＳＳ１〜ＳＳｎから受信した粗データを履歴データベース１１６へ格納する。なお、本発明のセンサノードの外部記憶装置３０２はリングバッファで構成した例を示したので、粗データ要求コマンドで指定された時刻の範囲の測定データが消失した場合には、所定の応答を返信するようにしてもよい。
【００８４】
次に、ステップＳ２５では、上記ステップＳ２４で履歴データベース１１６に格納した粗データについてＦＦＴ（高速フーリエ変換）等の周波数解析を行って、解析結果をディスプレイ４０２へ表示する。
【００８５】
ステップＳ２６では、ステップＳ２４でセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎから受信した粗データについて、さらに詳細な粗データの要求があるか否かを判定する。この要求は、上位アプリケーションサーバＡＰ１の表示・解析部３１が後述するように出力するもので、ステップＳ２４で要求した粗データについて精度を上げた詳細なデータを追加するため、利用者がキーボード４０１等の入力装置を操作してセンサノードの識別子と時刻の範囲及び精度（時間軸方向での測定データの抽出間隔と、測定データの分解能）を含み、詳細データ取得要求として出力される。この詳細データ取得要求がある場合にはステップＳ２３に戻って、上述の処理を繰り返して追加する粗データをセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎから取得する。
【００８６】
一方、詳細データ取得要求がない場合には、ステップＳ２７でキーボード４０１等の入力装置から指定されたセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎに対して未送信の測定データを破棄する要求（未送信データ破棄要求）があるか否かを判定する。未送信データ破棄要求がある場合には、ステップＳ２８へ進んで指定されたセンサノードに対して未送信データ破棄要求コマンドを発行し、ステップＳ２１へ戻る。なお、未送信データ破棄要求がない場合にはそのままステップＳ２１へ戻り、上記Ｓ２１以降の処理を繰り返す。
【００８７】
以上のように、上位アプリケーションサーバＡＰ１では、粗データを用いて振動データの解析及び表示を行う際に、履歴データベース１１６に格納されていない粗データが必要になると、当該粗データに対応するセンサノードに対して粗データ要求を発行して、測定データに基づく振動データを取得する。これにより、センサノードＳＳ１〜ＳＳｎで継続的に測定された測定データは、上位アプリケーションサーバＡＰ１から要求があるまでセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎから送信されることはないので、継続的に測定データを取得する多数のセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎが存在していても、無線ネットワークＮＷ１の通信帯域が逼迫するのを防いで、安定した通信環境を確保できるのである。
【００８８】
つまり、センサノードＳＳ１〜ＳＳｎ、基地局ＧＷ１及び上位アプリケーションサーバＡＰ１間の通信は、図１１のシーケンス図で示すように行われる。
【００８９】
センサノードＳＳ１は、所定の周期（例えば、１秒毎）でメタデータを基地局ＧＷ１を介して上位アプリケーションサーバＡＰ１へ送信し、上位アプリケーションサーバＡＰ１ではメタデータからセンサノードＳＳ１の測定対象の状態を監視する。そして、詳細なデータが必要なったときに初めて測定データに基づく粗データを要求する。センサノードＳＳ１は、粗データの要求を受けて測定データから粗データを生成して上位アプリケーションサーバＡＰ１に送信する。
【００９０】
さらに、表示・解析部３１は、測定データの表示に必要な最小限の精度で粗データを取得し、精度が高い粗データが必要になったときに粗データを追加する要求（詳細データ要求コマンド）を発行する。これにより、前記従来例のようにセンサノードが測定データを測定した精度で送信する場合に比して、無線ネットワークＮＷ１で転送されるデータ量を必要最小限に抑制することができる。すなわち、ディスプレイ４０２等の表示領域は有限であり、振動データを波形として表示する際には表示に用いる測定データの範囲を縮小または拡大して、観測する利用者の所望の範囲を表示するため、測定データを取得したときの精度で振動データを表示できない場合がある。このような場合に、前記従来例のように測定された精度で測定データを送信しても、データ量の全てを利用することはできず、この結果、送信に要した通信帯域の一部は無駄になる。これに対して、本発明の上位アプリケーションサーバＡＰ１では、まず、精度を落とした粗データで解析と表示を行い、利用者がより高精度な粗データを要求したときに、精度を向上した粗データをセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎから取得する。これにより、不必要に高精度なデータ通信を抑制でき、無線ネットワークＮＷ１の通信帯域を確保することができるのである。
【００９１】
また、表示・解析部３１は、粗データ要求コマンドを発行してセンサノードＳＳ１から粗データを取得した後に、これら粗データについてさらに詳細なデータを取得する詳細データ要求コマンドを発行すると、センサノードＳＳ１は既に粗データ要求コマンドに対して送信した粗データを補完するデータのみを送信する。
【００９２】
例えば、図１６で示すように、上位アプリケーションサーバＡＰ１からの粗データ要求コマンドに対してセンサノードＳＳ１が、１００Ｈｚのサンプリング周波数で測定データＤ１、Ｄ３、Ｄ５、Ｄ７を送信した場合、これら送信した測定データに対応する送信済みフラグ１５１は「１」設定される。そして、上位アプリケーションサーバＡＰ１が前回の粗データ要求コマンドに続いて詳細データ要求コマンドを発行すると、センサノードＳＳ１は、指定された時刻範囲の測定データのうち送信済みフラグ１５１が「０」のデータのみを抽出する。つまり、図１６において、測定データＤ２、Ｄ４、Ｄ６を抽出して粗データを生成し、上位アプリケーションサーバＡＰ１に送信する。
【００９３】
上位アプリケーションサーバＡＰ１は、詳細データ要求コマンドに対する応答として測定データＤ２、Ｄ４、Ｄ６に対応する粗データを受信して履歴データベース１１６へ格納する。そして、上位アプリケーションサーバＡＰ１は、当該詳細データ要求コマンドを送信したセンサノードＳＳ１の識別子と時刻範囲をキーとして履歴データベース１１６を検索し、測定データＤ１〜Ｄ７に対応する粗データを取得して周波数解析を行う。
【００９４】
このように、粗データを取得した後に詳細なデータを取得する際には、センサノードＳＳ１が前回送信した粗データを補完するための粗データのみを送信するので、無線ネットワークＮＷ１で転送される粗データまたは測定データが重複するのを防止できる。これにより、同じデータが繰り返して無線ネットワークＮＷ１で転送されることがなくなって、通信帯域を無駄に使用するのを抑制することができる。
【００９５】
次に、センサノードからのデータの送信の様子を、複数のセンサノード（ノードＡ、ノードＢ）を用いた例について図１２に示す。図１２において、（Ａ）は従来例のセンサネットワークシステムによるノードＡ、Ｂからの測定データの送信の様子を示し、（Ｂ）は本発明のセンサネットワークシステムによるノードＡ、Ｂからの測定データの送信の様子を示す。
【００９６】
（Ａ）の従来例では、ノードＡ、Ｂがそれぞれ所定の周期で交互に測定データを送信し、送信される測定データは測定した精度を保つためにデータ量は本発明よりも多い。このため、上記課題でも述べたように、ひとつの基地局ＧＷ１に接続するノードの数が多数になると、無線ネットワークＮＷ１の通信帯域が逼迫することになる。
【００９７】
一方、図１２（Ｂ）に示す本発明では、各ノードＡ、Ｂはそれぞれ所定の周期で交互にメタデータを送信し、送信されるメタデータは所定の周期内のサマリであるため、上記従来例に比してデータ量は極めて少ない。このため、ひとつの基地局ＧＷ１に接続するノードの数が多数になってもと、無線ネットワークＮＷ１の通信帯域が逼迫するのを防ぐことができ、多数のセンサノードを備えた無線ネットワークＮＷ１で各センサノードの通信帯域を確保することができる。
【００９８】
そして、図１２（Ｂ）の本発明では、上位アプリケーションサーバＡＰ１からデータ取得要求（または詳細データ取得要求）が発行されるまでノードＡ、Ｂは測定データに基づく粗データを送信しないので、ひとつの基地局ＧＷ１で多数のセンサノードを管理することができる。さらに、ノードＡ、Ｂが送信する粗データは、必要最小限の精度に加工されたデータであるため前記従来例に比してデータ量が少なく、多数のセンサノードを配下に備えた無線ネットワークＮＷ１の通信帯域を確保することができる。
【００９９】
次に、上位アプリケーションサーバＡＰ１のディスプレイ４０２に表示される振動データについて、メタデータと測定データ（粗データ）の関係を図１３に示す。
【０１００】
図１３は、アプリケーションサーバＡＰ１の表示・解析部３１がディスプレイ４０２に表示するメタデータ１４０５に、測定データ１４０１を重ねた状態を示す。表示・解析部３１は、ディスプレイ４０２上にアプリケーション画面１４０２を表示し、このアプリケーション画面１４０２内にメタデータ１４０５や粗データ（または測定データ１４０１）を表示する。
【０１０１】
図１３において、メタデータ１４０５は、所定の周期内（例えば、１秒間）の最大値と最小値を示すサマリであるので、所定の周期毎に図中方形の破線で表示される。これに対して、測定データ１４０１は、例えば、サンプリング周波数＝２００Ｈｚ、分解能＝１６ｂｉｔの値を折れ線で結んだグラフとして表示される。なお、アプリケーション画面１４０２の横軸は時刻であり、縦軸は振動の強度（３軸の加速度の合成値など）を示す。
【０１０２】
また、図中ΔＴは、表示・解析部３１が出力したデータ取得要求に含まれる時刻の範囲を示し、上位アプリケーションサーバＡＰ１が要求した時刻範囲のメタデータ及び粗データが表示される。
【０１０３】
次に、上位アプリケーションサーバＡＰ１の表示・解析部３１がディスプレイ４０２に表示する振動データの遷移を図１４に示す。表示・解析部３１は、上位アプリケーションサーバＡＰ１の利用者の指令に応じて、センサノードＳＳ１の振動データをメタデータで表示させる表示モード、粗データで表示する表示モードあるいは粗データを拡大して詳細な振動データを表示させる詳細データ表示モードを切り替えることができる。
【０１０４】
図１４は、指定された時刻範囲のメタデータのみを表示するメタデータ表示モードとしてのアプリケーション画面１４０２と、上位アプリケーションサーバＡＰ１の利用者が指定した時刻範囲の粗データを部分的に表示する部分粗データ表示モードとしてのアプリケーション画面１４０３と、粗データを拡大して表示する詳細データ表示モードとしてのアプリケーション画面１４０４の３つの表示モードを示し、表示・解析部３１が上位アプリケーションサーバＡＰ１の利用者の指令に応じて上記表示モードを順次切り替える例を示す。なお、図１４の各アプリケーション画面１４０２〜１４０４は、上記図１３と同様に横軸が時刻、縦軸が振動の強度であり、強度の中央値は０を示す。
【０１０５】
上位アプリケーションサーバＡＰ１の利用者は、まず、センサノードＳＳ１〜ＳＳｎの識別子と時刻の範囲をキーボード４０１等から入力する。表示・解析部３１は履歴データベース１１６から指定されたセンサノードの識別子と時刻範囲に対応するメタデータを読み込んで、図１４に示すアプリケーション画面１４０２にメタデータを時系列に応じて表示する。
【０１０６】
アプリケーション画面１４０２では、メタデータが振動の最大値と最小値を示すので、利用者は振動の発生状況の概要を把握することができる。そして、利用者がより詳細な振動データを見る場合には、マウスやキーボード４０１の操作により、アプリケーション画面１４０２上で詳細な振動データを表示させる時刻の範囲１４０６を指定し、所定の操作により粗データの取得要求を表示・解析部３１に指令する。
【０１０７】
表示・解析部３１は、メタデータ表示モードで詳細な振動データを指定する時刻範囲１４０６と粗データの取得要求が入力されると、この時刻範囲１４０６に対応する粗データが履歴データベース１１６に格納されているか否かを判定する。表示・解析部３１は、指定された時刻範囲１４０６の粗データが履歴データベース１１６に格納されていない場合には、図１０のステップＳ２３で当該センサノードに対して粗データ要求コマンドを発行し、粗データを取得する。
【０１０８】
表示・解析部３１は、履歴データベース１１６またはセンサノードから粗データを取得すると、所定の周波数解析を行ってから、表示モードを部分粗データ表示モードであるアプリケーション画面１４０３に切り替えて、指定された時刻範囲１４０６に取得した粗データの解析結果を表示する。
【０１０９】
ここで、部分粗データ表示モードでは、メタデータ表示モードのうち指定された時刻範囲１４０６の部分に粗データを表示させるもので、横軸の時刻の縮尺はメタデータ表示モードであるアプリケーション画面１４０２と同一である。このため、センサノードＳＳ１〜ＳＳｎが取得した測定データの精度（サンプリング周波数＝２００Ｈｚ）で粗データを上記時刻範囲１４０６に表示しても、表示領域が粗データの精度に比して狭いため、利用者が粗データの細部を認識することは難しい。したがって、部分粗データ表示モードでは測定データの精度は必要以上の精度を有することになる。
【０１１０】
そこで、表示・解析部３１は、センサノードＳＳ１〜ＳＳｎへ粗データを要求する際に、部分粗データ表示モードで粗データを表示するのに必要かつ十分な精度に低下させて粗データ要求コマンドを設定し、発行する。例えば、部分粗データ表示モードで要求する制度の一例としては、サンプリング周波数＝１００Ｈｚ、分解能＝８ｂｉｔとして、時間軸方向の精度（分解能）を１／２に低減し、強度（図中縦軸方向）の精度（測定データの大きさ方向の分解能）を１／２に設定して、全体の精度を元の測定データの１／４に低減した粗データをセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎに要求する。
【０１１１】
センサノードＳＳ１〜ＳＳｎは、上位アプリケーションサーバＡＰ１からの粗データ要求コマンドに含まれる精度（時間軸方向の分解能と加速度方向の分解能）で、外部記憶装置３０２に格納された測定データを加工して、測定データの精度を１／４にしたデータを粗データとして生成し、上位アプリケーションサーバＡＰ１に転送する。
【０１１２】
これにより、無線ネットワークＮＷ１で転送される振動データ（粗データ）は、上位アプリケーションサーバＡＰ１の表示に必要な最低限の精度となるため、データ量を抑制することができ、前記従来例のように、そのまま測定データを送信する場合に比して無線ネットワークＮＷ１の通信帯域が無駄に消費されるのを抑制できる。
【０１１３】
なお、表示・解析部３１で設定する粗データ要求コマンドの精度は、上記のように予め設定した値でも良いが、アプリケーション画面１４０２、１４０３のサイズを変更可能な場合には、変更後のアプリケーション画面１４０２〜１４０４のサイズに応じた時間軸方向の精度と分解能を設定すればよい。
【０１１４】
こうして、部分粗データ表示モードでは、利用者が詳細な振動データを見たい部分のみを精度を低下させた粗データで表示し、他の部分をメタデータで表示することで、利用者は全体の振動の発生状況と、メタデータよりも詳細な粗データで表示された振動パターンから、センサノードＳＳ１〜ＳＳｎを取り付けた設備などに発生している振動の発生状況を検討することができる。
【０１１５】
部分粗データ表示モードで表示された粗データについて、さらに詳細な振動データを見たい場合には、利用者はマウスやキーボード４０１の操作により、アプリケーション画面１４０３の粗データ上で詳細な振動データを表示させる時刻の範囲１４０７を指定し、所定の操作により詳細データ取得要求を表示・解析部３１に指令する。
【０１１６】
表示・解析部３１は、部分粗データ表示モードで詳細な振動データを要求する時刻範囲１４０７と詳細データ取得要求が入力されると、この時刻範囲１４０７に対応する粗データが履歴データベース１１６に既に格納されているか否かを判定する。つまり、過去に当該データを表示したか否かを確認する。表示・解析部３１は、指定された時刻範囲１４０７の粗データが履歴データベース１１６に格納されていない場合には、図１０のステップＳ２６、Ｓ２３で当該センサノードに対して粗データ要求コマンドを発行し、粗データを取得する。このとき、表示・解析部３１が発行する詳細データ要求コマンドに含まれる精度は、メタデータ表示モードで発行した粗データ要求コマンドに含まれる精度よりも高く設定される。そして、センサノードＳＳ１〜ＳＳｎは、詳細データ要求コマンドに対して前回の粗データ要求コマンドで送信した粗データまたは測定データを補完するデータのみを上位アプリケーションサーバＡＰ１に送信する。
【０１１７】
表示・解析部３１は、履歴データベース１１６またはセンサノードから前回取得した粗データを補完するデータを取得すると履歴データベース１１６に格納し、履歴データベース１１６から前回取得した粗データと今回取得した補完用の粗データを抽出し、これら粗データについて所定の周波数解析を行ってから、表示モードを詳細データ表示モードであるアプリケーション画面１４０４に切り替えて、精度を高めて取得した粗データの周波数解析の解析結果を表示する。なお、この例では、粗データ要求コマンドの際に時間軸方向の精度を１００Ｈｚとしたので、詳細データ要求コマンドの時間軸方向の精度は２００Ｈｚとするが、センサノードが送信する粗データは、図１６で示すように、送信済みフラグ１５１が「０」の測定データ（Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６）に基づく補完用の粗データであるので、実際にセンサノードが送信するデータ量を削減することになる。
【０１１８】
ここで、アプリケーション画面１４０４の横軸の範囲ΔＴ１は、部分粗データ表示モードであるアプリケーション画面１４０３で利用者が指定した時刻範囲１４０７であり、部分粗データ表示モードの粗データを時間軸方向に拡大して表示するモードである。このため、詳細データ要求コマンドに含まれる精度は、時間軸方向の精度を粗データ要求コマンドよりも高めた値に設定する。例えば、時間軸方向の精度を、サンプリング周波数＝２００Ｈｚとし、時間軸方向の精度をセンサノードの測定データの精度に設定する。ただし、詳細データ表示モードでは強度方向の軸（縦軸）は拡大されていないので、分解能は粗データ要求コマンドと同じく８ｂｉｔとする。
【０１１９】
センサノードＳＳ１〜ＳＳｎは、上位アプリケーションサーバＡＰ１からの詳細データ要求コマンドに含まれる精度（時間軸方向の分解能と加速度方向の分解能）で、外部記憶装置３０２に格納された測定データを加工して、分解能のみを１／２にした測定データを粗データとして生成し、上位アプリケーションサーバＡＰ１に転送する。
【０１２０】
これにより、無線ネットワークＮＷ１で転送される振動データ（粗データ）は、上位アプリケーションサーバＡＰ１の表示に必要な最低限の精度となるため、データ量を抑制することができ、前記従来例のように、そのまま測定データを送信する場合に比して無線ネットワークＮＷ１の通信帯域が無駄に消費されるのを抑制できる。
【０１２１】
このように、上位アプリケーションサーバＡＰ１は、利用者から粗データを表示する要求が発生したときにセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎの粗データを取得するので、前記従来例のように、センサノードＳＳ１〜ＳＳｎから頻繁に測定データが送信されることはなく、必要な粗データを必要なときに取得するので、無線ネットワークＮＷ１の通信帯域を無駄に使用するのを防止できる。
【０１２２】
また、上位アプリケーションサーバＡＰ１は、表示または解析に必要な粗データを取得して外部記憶装置４０６の履歴データベース１１６へ格納する。ここで、前記従来例では、上位のサーバがセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎから受信した測定データを記憶装置に格納する必要があるため、大容量の記憶装置が必要であった。これに対して、本発明では上位アプリケーションサーバＡＰ１の外部記憶装置４０６の履歴データベース１１６に格納された粗データは、表示または解析に利用されたものであり、表示または解析に利用しないデータはセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎ側に格納しておくため、多数のセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎを使用しても、外部記憶装置４０６は小容量の記憶装置を構成することが可能となる。これにより、格納する粗データの容量を前記従来例に比して大幅に低減することが可能となって、上位アプリケーションサーバＡＰ１のバックアップなど、保守にかかるコストを低減することができる。
【０１２３】
なお、センサノードＳＳ１〜ＳＳｎの外部記憶装置３０２はリングバッファで構成されており、所定時間が経過すると古い測定データから順に上書きされてしまう。しかし、本実施形態のように設備などの振動データを監視する場合、不具合等が発生した設備の振動の発生は次第に大きくなるので、センサノードＳＳ１〜ＳＳｎの外部記憶装置３０２からある時刻の測定データが消失したとしても最新の測定データに、不具合に起因する振動の発生状況が記録されるので、上位アプリケーションサーバＡＰ１の利用者は、設備などの不具合を検知することができる。また、上位アプリケーションサーバＡＰ１には振動データの最大値及び最小値が継続的に格納されているので、所定の閾値などと最大値を比較することなどで設備の不具合の検出を容易に行うことができる。
【０１２４】
また、上位アプリケーションサーバＡＰ１の表示・解析部３１は、まず、メタデータのみを表示した後、上位アプリケーションサーバＡＰ１の利用者がさらに詳細な振動データを要求すると、部分粗データ表示モードに移行して要求された部分の粗データを表示し、さらに粗データについてより詳細な振動データを要求されると時間軸方向の精度を向上させた詳細データ表示モードに移行する。これにより、利用者が表示を要求するまで、センサノードＳＳ１〜ＳＳｎからの粗データの取得を抑制することができ、無線ネットワークＮＷ１上のトラフィックを抑制して、ひとつの基地局ＧＷ１で多数のセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎを管理することが可能となる。
【０１２５】
なお、上記図１４の詳細データ表示モードでは、時間軸方向の精度を高める場合を示したが、振動の強度方向の精度を高めるようにしてもよい。
【０１２６】
また、上記図１４の振動データの表示では、単一のセンサノードの振動データを表示する例を示したが、複数のセンサノードの振動データをひとつのアプリケーション画面内に表示して、振動データの発生状況を比較するようにしても良い。例えば、図１５で示すように、２つのセンサノードＡ、Ｂの粗データをひとつのアプリケーション画面１４０８で表示するようにしてもよい。上位アプリケーションサーバＡＰ１のアプリケーション画面１４０８では、上部にセンサノードＡの粗データまたはメタデータを表示し、下部にセンサノードＢの粗データまたはメタデータを表示して、２つの振動データを比較することができる。なお、アプリケーション画面１４０８の表示モードは、上述のメタデータ表示モードや部分粗データ表示モード、あるいは詳細データ表示モードなどを適用すればよい。
【０１２７】
また、上記実施形態では、設備の振動データを取得するセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎを用いたセンサネットワークシステムに本発明を適用した例を示したが、所定のサンプリング周波数で継続的に測定データを取得するセンサノードを用いたセンサネットワークシステムであればよく、物理量としては上記のような振動（加速度）の他に、圧力、電圧などの測定データも上記と同様に処理することができる。
【０１２８】
また、上記実施形態では、表示・解析部３１は、詳細データ表示モードにおいてセンサノードに対して測定データの精度を低下させたものを粗データとして送信させる例を示したが、測定データをそのままの精度で送信させるようにしてもよい。すなわち、上位アプリケーションサーバＡＰ１は、メタデータ表示モードでは所定の周期でセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎから送信されたメタデータをディスプレイ４０２に表示し、部分粗データ表示モードでは測定データの精度を落とした粗データをディスプレイに表示し、詳細データ表示モードでは表示・解析部３１が提供する３つの振動データの中で最も精度の高い振動データをディスプレイ４０２に表示すればよい。このため、詳細データ要求コマンドには、精度の要求にセンサノードＳＳ１〜ＳＳｎのサンプリング周波数と分解能を設定すればよい。センサノードＳＳ１〜ＳＳｎは、この詳細データ要求コマンドを受けると、測定データをそのまま粗データとして送信することができる。
【０１２９】
以上のように、本発明に係るセンサネットワークシステムは、多数のセンサノードで設備の監視を行う工場やプラントの設備監視システム等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明を適用するセンサネットワークシステムの機能の要部を示すブロック図である。
【図２】図１に示したセンサネットワークシステムの詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】センサノードの構成を示すブロック図である。
【図４】上位アプリケーションサーバの構成を示すブロック図である。
【図５】センサノードと上位アプリケーションサーバの間で送受信するパケットのデータフォーマットを示す。
【図６】図５のパケットのメッセージタイプ１３０３に格納されるコマンドの一例を示す説明図。
【図７】メタデータとして送られるパラメータの一例を示す説明図。
【図８】測定データと粗データの関係を示すグラフで、指定された時間枠（時刻間隔）の測定データを抽出した粗データと、時間軸方向で測定データの間引きを行った粗データと、測定データの分解能を低下させた粗データを示す。
【図９】センサノードのＣＰＵで行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】上位アプリケーションサーバで行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】センサノードと基地局及び上位アプリケーションサーバの間の通信の手順を示すシーケンス図である。
【図１２】複数のセンサノードを用いてデータの送信を行う場合の無線ネットワークの時刻とデータ量の関係を示すグラフで、（Ａ）は従来例を示し、（Ｂ）は本発明を示す。
【図１３】上位アプリケーションサーバのディスプレイに表示されるメタデータと測定データの関係を示すグラフである。
【図１４】上位アプリケーションサーバのディスプレイに表示される振動データの表示モードの遷移を示すグラフである。
【図１５】複数のセンサノードからの粗データをひとつのアプリケーション画面で表示する場合の説明図である。
【図１６】リングバッファの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１３１】
ＳＳ１〜ＳＳｎ  センサノード
ＳｎＸ〜ＳｎＺ  センサ
ＮＷ１  無線ネットワーク
ＧＷ１  基地局
ＡＰ１  上位アプリケーションサーバ
１２  メタデータ生成部
１８  粗データ生成部
３１  表示・解析部
３２  データ管理部
【図１】
2009169888.tif 000003
【図２】
2009169888.tif 000004
【図３】
2009169888.tif 000005
【図４】
2009169888.tif 000006
【図５】
2009169888.tif 000007
【図６】
2009169888.tif 000008
【図７】
2009169888.tif 000009
【図８】
2009169888.tif 000010
【図９】
2009169888.tif 000011
【図１０】
2009169888.tif 000012
【図１１】
2009169888.tif 000013
【図１３】
2009169888.tif 000014
【図１４】
2009169888.tif 000015
【図１６】
2009169888.tif 000016
【図１２】
2009169888.tif 000017
【図１５】
2009169888.tif 000018