特開 2023-181627 通信システム及び通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023181627

(43)【公開日】2023-12-25

(54)【発明の名称】通信システム及び通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 45/302 20220101AFI20231218BHJP

   H04L 47/24 20220101ALI20231218BHJP

【ＦＩ】

H04L45/302

H04L47/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022094862

(22)【出願日】2022-06-13

(71)【出願人】

【識別番号】399035766

【氏名又は名称】エヌ・ティ・ティ・コミュニケーションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野地 亮介

(72)【発明者】

【氏名】船引 魁人

(72)【発明者】

【氏名】成宮 惇史

【テーマコード（参考）】

5K030

【Ｆターム（参考）】

5K030GA11

5K030HD03

5K030HD06

5K030KX29

5K030MA04

5K030MB06

(57)【要約】

【課題】エッジ及びセンタサーバにおいて、処理対象となる鮮度のセンサデータのみを処理可能とすることができる。
【解決手段】通信システム１は、センサデータに送信時刻を打刻して送信するデバイス２と、センサデータを処理する処理アプリケーション４１を有するエッジ４と、センサデータを処理する処理アプリケーション５１を有するセンタサーバ５と、を有する通信システムであって、デバイス２から送信されたセンサデータを受信し、センサデータに打刻された送信時刻を基に、センサデータの鮮度を判定する判定部と、センサデータの鮮度に応じて、センサデータの送信先を、エッジまたはセンタサーバに振り分ける振り分け部と、振り分け部が振り分けた送信先にセンサデータを送信する送信部と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサデータに送信時刻を打刻して送信するデバイスと、前記センサデータを処理する第１の処理アプリケーションを有するエッジと、前記センサデータを処理する第２の処理アプリケーションを有するセンタサーバと、を有する通信システムであって、
前記デバイスから送信されたセンサデータを受信し、前記センサデータに打刻された送信時刻を基に、前記センサデータの鮮度を判定する判定部と、
前記センサデータの鮮度に応じて、前記センサデータの送信先を、前記エッジまたは前記センタサーバに振り分ける振り分け部と、
前記振り分け部が振り分けた送信先に前記センサデータを送信する送信部と、
を有することを特徴とする通信システム。

【請求項2】

前記判定部は、前記センサデータに打刻された送信時刻と前記センサデータの受信時刻との差分と、所定の閾値とを比して、前記センサデータの鮮度を判定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。

【請求項3】

前記判定部は、前記センサデータに打刻された送信時刻と前記センサデータの受信時刻との差分が、第１の閾値未満である場合に鮮度が高いと判定し、前記第１の閾値以上である場合に鮮度が低いと判定し、
前記振り分け部は、前記判定部によって鮮度が高いと判定された前記センサデータの送信先を前記エッジに振り分け、前記判定部によって鮮度が低いと判定された前記センサデータの送信先を、前記センタサーバ、または、前記エッジに送信するデータを保管するキューに振り分けることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。

【請求項4】

前記エッジは、複数設けられ、
前記判定部は、前記センサデータに打刻された送信時刻と前記センサデータの受信時刻との差分が、第１の閾値未満である場合に鮮度が高いと判定し、前記第１の閾値より大きい第２の閾値未満であり前記第１の閾値以上である場合に鮮度が標準であると判定し、前記第２の閾値以上である場合に鮮度が低いと判定し、
前記振り分け部は、前記判定部によって鮮度が高いと判定された前記センサデータの送信先を、前記振り分け部と最も近い第１の前記エッジに振り分け、前記判定部によって鮮度が標準であると判定された前記センサデータの送信先を、前記第１のエッジと隣接する第２の前記エッジ、または、前記第１のエッジの所定範囲内に位置する第３のエッジに振り分け、前記判定部によって鮮度が低いと判定された前記センサデータの送信先を、前記センタサーバ、または、前記エッジに送信するデータを保管するキューに振り分けることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。

【請求項5】

前記閾値は、前記センサデータの種別に応じて設定され、
前記判定部は、前記センサデータの種別を判定し、判定した前記センサデータの種別に対応する前記閾値を基に、前記センサデータの鮮度を判定することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。

【請求項6】

前記閾値は、前記デバイスと前記判定部との間の位置関係及び／または地理的状況に応じて設定され、
前記判定部は、前記デバイスと前記判定部との間の位置関係及び／または地理的状況を判定し、判定した前記デバイスと前記判定部との間の位置関係及び／または地理的状況に対応する前記閾値を基に、前記センサデータの鮮度を判定することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。

【請求項7】

前記閾値は、前記センサデータの送信網の混雑度に応じて設定され、
前記判定部は、前記センサデータの送信網の混雑度を判定し、前記センサデータの送信網の混雑度に対応する前記閾値を基に、前記センサデータの鮮度を判定することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。

【請求項8】

前記判定部によるセンサデータの鮮度の判定結果を蓄積し、蓄積した判定結果を基に前記閾値を更新する更新部を
さらに有することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。

【請求項9】

前記通信システムは、
前記エッジ及び前記センタサーバとの間に設けられたネットワークエッジ基盤
を有し、
前記ネットワークエッジ基盤は、
前記判定部と、前記振り分け部と、前記送信部とを有するエッジエンドポイント
を有することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。

【請求項10】

センサデータに送信時刻を打刻して送信するデバイスと、前記センサデータを処理する第１の処理アプリケーションを有するエッジと、前記センサデータを処理する第２の処理アプリケーションを有するセンタサーバと、を有する通信システムが実行する通信方法であって、
前記デバイスから送信されたセンサデータを受信し、前記センサデータに打刻された送信時刻を基に、前記センサデータの鮮度を判定する工程と、
前記センサデータの鮮度に応じて、前記センサデータの送信先を、前記エッジまたは前記センタサーバに振り分ける工程と、
前記振り分ける工程において振り分けられた送信先に前記センサデータを送信する工程と、
を含んだことを特徴とする通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信システム及び通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車載制御システム、監視システム等の各種システムでは、例えば、各地に設けられたデバイスがセンサデータを送信し、エッジまたはセンタシステムのサーバ（センタサーバ）の処理アプリケーションがセンサデータを処理するよう設計されている。エッジは、デバイスとセンタサーバ或いはクラウドとの中間に設けられた基盤である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１１９０９０号公報

【特許文献2】特許第６８８６８７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、エッジでセンサデータの処理をするようなユースケースの場合、処理結果を迅速に反映することが求められているため、エッジでは、鮮度の低いセンサデータが役に立たないことが多い。また、エッジで鮮度の低いセンサデータを処理した場合、役に立たないデータ処理のためにエッジのコンピュートリソースを利用するという無駄が生じてしまう。

【0005】

このため、エッジ及びセンタサーバでは、処理対象となる鮮度のセンサデータのみを処理したいという要望があった。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、エッジ及びセンタサーバにおいて、処理対象となる鮮度のセンサデータのみを処理可能とすることができる通信システム及び通信方法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】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の通信システムは、センサデータに送信時刻を打刻して送信するデバイスと、前記センサデータを処理する第１の処理アプリケーションを有するエッジと、前記センサデータを処理する第２の処理アプリケーションを有するセンタサーバと、を有する通信システムであって、前記デバイスから送信されたセンサデータを受信し、前記センサデータに打刻された送信時刻を基に、前記センサデータの鮮度を判定する判定部と、前記センサデータの鮮度に応じて、前記センサデータの送信先を、前記エッジまたは前記センタサーバに振り分ける振り分け部と、前記振り分け部が振り分けた送信先に前記センサデータを送信する送信部と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、エッジ及びセンタサーバにおいて、処理対象となる鮮度のセンサデータのみを処理可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施の形態における通信システムの構成を説明する図である。

【図2】図２は、図１に示すエッジエンドポイントの構成の一例を示すブロック図である。

【図3】図３は、時刻付きセンサデータのデータ構成の一例を示す図である。

【図4】図４は、判定ルールの一例を示す図である。

【図5】図５は、判定ルールの一例を示す図である。

【図6】図６は、判定ルールの一例を示す図である。

【図7】図７は、振り分け先情報のデータ構成の一例を示す図である。

【図8】図８は、実施の形態に係る通信処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図9】図９は、プログラムを実行するコンピュータを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本願に係る通信システム及び通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本願に係る通信システム及び通信方法が限定されるものではない。

【0011】

以下の実施の形態では、実施の形態における通信システム及び通信システムにおける処理の流れを順に説明し、最後に実施の形態による効果を説明する。

【0012】

［実施の形態］
まず、実施の形態について説明する。実施の形態では、デバイスから送信されたセンサデータを、エッジまたはセンタサーバにおいて処理する通信システムを例として説明する。

【0013】

実施の形態に係る通信システムでは、各地に設けられたデバイスがセンサデータを送信し、エッジの処理アプリケーションまたはセンタシステムのサーバ（センタサーバ）の処理アプリケーションがセンサデータを処理するよう設計されている。エッジは、デバイスとセンタサーバ或いはクラウドとの中間に設けられた基盤である。

【0014】

実施の形態に係る通信システムでは、エッジ及びセンタサーバとの間に、ネットワーク（ＮＷ）エッジ基盤を設け、ＮＷエッジ基盤において、センサデータの鮮度を判定する。そして、ＮＷエッジ基盤では、センサデータの鮮度に応じて、センサデータの送信先を、エッジまたはセンタサーバに振り分ける。これによって、エッジ及びセンタサーバでは、処理対象となる鮮度のセンサデータのみを処理可能とすることができる。

【0015】

［通信システム］
次に、通信システムについて説明する。図１は、実施の形態における通信システムの構成を説明する図である。

【0016】

図１に示すように、実施の形態に係る通信システム１は、例えば、デバイス２と、エッジ４と、センタシステムのセンタサーバ５とを有する。通信システム１は、エッジ４とセンタサーバ５との間に、ＮＷエッジ基盤３を有する。デバイス２と、エッジ４と、センタシステムのセンタサーバ５との数は一例であり、図１に示す数に限定するものではない。例えば、デバイス２は複数あり、各デバイス２は、リアルタイムで複数のセンサデータをアップデートする。

【0017】

デバイス２は、センサ（不図示）による検出結果を含むセンサデータに、送信時刻を打刻し、時刻付きセンサデータＤｓを、デバイス２の位置情報とともに、ＮＷエッジ基盤３に送信する。センサデータに対する送信時刻の打刻位置は、予め所定の位置に設定されている。デバイス２は、センサデータの所定の位置に送信時刻を打刻する。センサは、振動、加速度、温度、湿度、水分量、風速、日照量、日照量等を検出する各種センサのほか、撮像装置、レーダ、位置検出装置であってもよい。センサデータは、振動、加速度、温度、湿度、水分量、風速、日照量、日照量等の検出結果のほか、画像、映像、レーダ検出結果、位置検出情報である。

【0018】

ＮＷエッジ基盤３は、エッジ４とセンタサーバ５との間に設けられた拠点である。ＮＷエッジ基盤３は、エッジエンドポイント１０及びBroker２０を有する。

【0019】

エッジエンドポイント１０は、時刻付きセンサデータＤｓに打刻された送信時刻を基に、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度を判定し、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度に応じて、センサデータの送信先をエッジ４またはセンタサーバ５に振り分ける。

【0020】

エッジエンドポイント１０は、時刻付きセンサデータＤｓに打刻された送信時刻とエッジエンドポイント１０における時刻付きセンサデータＤｓの受信時刻との差分が、所定の閾値未満である場合に鮮度が高いと判定し、時刻付きセンサデータＤｓをエッジ４に送信する。エッジエンドポイント１０は、時刻付きセンサデータＤｓに打刻された送信時刻とエッジエンドポイント１０における時刻付きセンサデータＤｓの受信時刻との差分が、所定の閾値以上である場合に鮮度が低いと判定し、時刻付きセンサデータＤｓをセンタサーバ５に送信する。エッジエンドポイント１０は、例えば、Ｌ７ロードバランサである。

【0021】

Broker２０は、中継サーバであり、エッジ４に送信するデータを保管するキュー２１と、センタサーバ５に送信するデータを保管するキュー２２とを有する。Broker２０は、エッジエンドポイント１０によってエッジ４に振り分けられた時刻付きセンサデータＤｓをキュー２１に保管後、エッジ４に送信する。Broker２０は、エッジエンドポイント１０によってセンタサーバ５に振り分けられた時刻付きセンサデータＤｓをキュー２２に保管後、センタサーバ５に送信する。なお、ＮＷエッジ基盤３は、キュー２１，２２を用いず、Proxyが直接エッジ４とセンタサーバ５とに時刻付きセンサデータＤｓを振り分ける構成であってもよい。また、エッジ４及びセンタサーバ５の処理アプリケーション４１，５１が、キュー２１，２２の時刻付きセンサデータＤｓを取得してもよい。

【0022】

エッジ４は、センタサーバ５と比して、デバイス２と、論理的または物理的に近い位置に設けられた処理装置である。エッジ４は、処理アプリケーション４１（第１の処理アプリケーション）を有し、時刻付きセンサデータＤｓに対して所定の処理を行う。エッジ４には、一般的に処理結果を迅速に反映することが求められており、センタサーバ５と比して、鮮度が高いデータの処理を行う。

【0023】

センタサーバ５は、処理アプリケーション５１（第２の処理アプリケーション）を有し、時刻付きセンサデータＤｓに対して所定の処理を行う。センタサーバ５は、一般的にエッジ４と比して、コンピュートリソースが豊富なサーバである。センタサーバ５は、エッジ４と比して、鮮度が低いデータを処理する。センタサーバ５は、時刻付きセンサデータＤｓの種別等を判定し、処理対象となる時刻付きセンサデータＤｓを選別して処理を行ってもよい。センタサーバ５は、いわゆるクラウドであってもよい。

【0024】

［エッジエンドポイント］
次に、エッジエンドポイント１０の構成について説明する。図２は、図１に示すエッジエンドポイント１０の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、エッジエンドポイント１０は、通信部１１（受信部、送信部）、記憶部１２及び制御部１３を有する。

【0025】

通信部１１は、無線または有線にて他の装置との間で通信を行う。通信部１１は、ネットワーク等を介して接続された他の装置との間で、各種情報を送受信する通信インタフェースである。通信部１１は、例えば、デバイス２から送信された時刻付きセンサデータＤｓを受信する。

【0026】

記憶部１２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、光ディスク等の記憶装置である。なお、記憶部１２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ、ＮＶＳＲＡＭ（Non Volatile Static Random Access Memory）等のデータを書き換え可能な半導体メモリであってもよい。記憶部１２は、エッジエンドポイント１０を動作させる処理プログラムや、処理プログラムの実行で用いられる各種情報を記憶する。記憶部１２は、センサデータ群１２１、打刻位置情報１２２、判定ルール１２３、鮮度判定結果１２４及び振り分け先情報１２５を有する。

【0027】

センサデータ群１２１は、デバイス２から受信した時刻付きセンサデータＤｓである。図３は、時刻付きセンサデータＤｓのデータ構成の一例を示す図である。時刻付きセンサデータＤｓは、例えば、先頭のＵｎｉｔ部の所定位置にデバイス２によって送信時刻が打刻される。また、時刻付きセンサデータＤｓは、ヘッダ部の所定位置にデバイス２によって送信時刻が打刻されてもよい。

【0028】

打刻位置情報１２２は、時刻付きセンサデータＤｓにおける送信時刻の打刻位置を示す情報である。送信時刻の打刻位置は、例えば、デバイス２とエッジエンドポイント１０との間で使用されるプロトコルによって予め設定され、打刻位置情報１２２としてエッジエンドポイント１０に登録される。

【0029】

判定ルール１２３は、鮮度判定部１３１４が時刻付きセンサデータＤｓの鮮度の高低を判定する際に使用される判定ルールである。図４～図６は、判定ルール１２３の一例を示す図である。

【0030】

判定ルール１２３では、時刻付きセンサデータＤｓの種別に応じて、データ鮮度の判定の際に使用する遅延時間の閾値（第１の閾値）が設定される。遅延時間は、時刻付きセンサデータＤｓに打刻された送信時刻と、時刻付きセンサデータＤｓのエッジエンドポイント１０における受信時刻（エッジエンドポイント１０の時刻）との差分である。

【0031】

図４に例示するように、時刻付きセンサデータＤｓの種別が、比較的データ量が多い画像（映像を含む）、３次元データである場合、第１の閾値は10msecに設定される。そして、遅延時間が、10msec未満の場合には、鮮度が高いとされ、10msec以上の場合には鮮度が低いとされる。また、時刻付きセンサデータＤｓの種別が、画像または３次元データと比して軽量であるデータである場合、第１の閾値は1msecに設定される。

【0032】

また、判定ルール１２３では、デバイス２と、時刻付きセンサデータＤｓを受信したエッジエンドポイント１０との間の位置関係及び／または地理的状況に応じて、遅延時間の閾値（第２の閾値）が設定される。例えば、北海道地区及び東北地方地区のデバイス２に対応するエッジエンドポイント１０が、東北地方に設置されている場合を例に説明する。

【0033】

図５に例示するように、デバイス２の位置が北海道である場合、第２の閾値は30msecに設定される。そして、遅延時間が、30msec未満の場合には、鮮度が高いとされ、30msec以上の場合には鮮度が低いとされる。また、デバイス２の位置が東北地方である場合、第２の閾値は1msecに設定される。さらに、判定ルール１２３では、デバイス２とエッジエンドポイント１０との間の位置関係に限らず、地理的状況に応じて、第２の閾値が設定されてもよい。例えば、エッジエンドポイント１０との間に山脈がある場合には、山脈がない場合と比して、第２の閾値を長くしてもよい。

【0034】

また、判定ルール１２３では、時刻付きセンサデータＤｓの送信網の混雑度に応じて遅延時間の閾値（第３の閾値）が設定されてもよい。例えば、時刻付きセンサデータＤｓが、無線網を介してエッジエンドポイント１０に送信される場合を例に説明する。図６に例示するように、無線通信用のアクセスポイント（ＡＰ）の混雑度が所定の混雑度より高い場合、第３の閾値は30msecに設定される。そして、遅延時間が、30msec未満の場合には、鮮度が高いとされ、30msec以上の場合には鮮度が低いとされる。また、無線通信用のＡＰの混雑度が所定の混雑度より低い場合、第３の閾値は1msecに設定される。

【0035】

鮮度判定結果１２４は、時刻付きセンサデータＤｓに対し、鮮度判定部１３１４（後述）が判定した鮮度判定結果である。例えば、鮮度判定結果１２４は、鮮度判定結果が、時刻付きセンサデータＤｓの種別、デバイス２とエッジエンドポイント１０との間の位置関係及び／または地理的状況、及び／または、時刻付きセンサデータＤｓの送信網の混雑度にそれぞれ対応付けられて蓄積される。

【0036】

振り分け先情報１２５は、時刻付きセンサデータＤｓの振り分け先を示す情報である。図７は、振り分け先情報１２５のデータ構成の一例を示す図である。図７に示すように、振り分け先情報１２５では、鮮度が高い時刻付きセンサデータＤｓの振り分け先は、エッジ４に設定されており、鮮度が高い時刻付きセンサデータＤｓの振り分け先は、センタサーバ５に設定されている。

【0037】

制御部１３は、エッジエンドポイント１０全体を制御する。制御部１３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路や、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路である。また、制御部１３は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、内部メモリを用いて各処理を実行する。また、制御部１３は、各種のプログラムが動作することにより各種の処理部として機能する。制御部１３は、判定部１３１、振り分け部１３２及び更新部１３３を有する。

【0038】

判定部１３１は、通信部１１が受信した時刻付きセンサデータＤｓに打刻された送信時刻を基に、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度を判定する。判定部１３１は、種別判定部１３１１、位置判定部１３１２、混雑度判定部１３１３及び鮮度判定部１３１４を有する。

【0039】

種別判定部１３１１は、時刻付きセンサデータＤｓの種別を判定する。種別判定部１３１１は、送信元のデバイス２の識別情報、デバイス２の種別、時刻付きセンサデータＤｓに含まれるデータの内容等を基に、時刻付きセンサデータＤｓの種別が、例えば、画像（映像を含む）、３次元データ、画像または３次元データと比して軽量であるデータのいずれであるかを判定する。

【0040】

位置判定部１３１２は、時刻付きセンサデータＤｓに付与されたデバイス２の位置情報を基に、時刻付きセンサデータＤｓを送信したデバイス２とエッジエンドポイント１０との間の位置関係及び／または地理的状況を判定する。位置判定部１３１２は、地図データ等を参照し、予め取得されたエッジエンドポイント１０の位置情報と、時刻付きセンサデータＤｓに付与されたデバイス２の位置情報とを地図上にマッピングして、デバイス２とエッジエンドポイント１０との間の位置関係及び／または地理的状況を判定する。

【0041】

混雑度判定部１３１３は、時刻付きセンサデータＤｓの送信網の混雑度を判定する。時刻付きセンサデータＤｓが通常無線網を使って送信される場合、非常に混雑している場合には、全体的にデータ送信が遅延してしまう。このため、混雑度判定部１３１３は、例えば、時刻付きセンサデータＤｓの送信網の混雑度を学習済みであるモデルを用いて、通信部１１が受信した時刻付きセンサデータＤｓを送信した送信網の混雑度を判定する。モデルは、ニューラルネットワーク等によって構成され、過去の送信網の通信状態を教師データとして、混雑度を学習したモデルである。

【0042】

鮮度判定部１３１４は、時刻付きセンサデータＤｓに打刻された送信時刻を基に、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度を判定する。鮮度判定部１３１４は、時刻付きセンサデータＤｓに打刻された送信時刻とセンサデータの受信時刻との差分と、所定の閾値とを比して、センサデータの鮮度を判定する。鮮度判定部１３１４は、時刻付きセンサデータＤｓに打刻された送信時刻と、通信部１１における時刻付きセンサデータＤｓの受信時刻との差分（遅延時間）が、閾値（第１の閾値）未満である場合に鮮度が高いと判定し、閾値以上である場合に鮮度が低いと判定する。

【0043】

この際、閾値として、種別判定部１３１１によって判定された時刻付きセンサデータＤｓの種別に対応する第１の閾値、位置判定部１３１２によって判定されたデバイス２とエッジエンドポイント１０との間の位置関係及び／または地理的状況に対応する第２の閾値、及び／または、混雑度判定部１３１３によって判定されたセンサデータの送信網の混雑度に対応する第３の閾値が使用される。鮮度判定部１３１４は、例えば、図４～図６に例示した判定ルールを用いて、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度の高低を判定する。

【0044】

鮮度判定部１３１４は、予め設定された優先順位に応じて、種別判定部１３１１、位置判定部１３１２及び混雑度判定部１３１３のいずれか一つの判定結果を採用し、その判定結果に対応する閾値を使用する。或いは、鮮度判定部１３１４は、閾値として、種別判定部１３１１、位置判定部１３１２及び混雑度判定部１３１３の判定結果に応じた各閾値のうち、最も時間が長い閾値を使用してもよいし、各閾値の重み付け和を使用してもよい。各閾値の重みは、例えば、種別、位置及び混雑度にそれぞれ対応して設定される。また、鮮度判定部１３１４は、各閾値の重み付け和に限らず、重み付け後の各閾値を所定の演算式に適用した値を、閾値として使用してもよい。

【0045】

また、鮮度判定部１３１４は、時刻付きセンサデータＤｓの種別、デバイス２とエッジエンドポイント１０との間の位置関係及び／または地理的状況、及び、時刻付きセンサデータＤｓの送信網の混雑度に応じて鮮度の高低を学習済みであるモデルを用いて、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度を判定してもよい。モデルは、ニューラルネットワーク等によって構成され、時刻付きセンサデータＤｓの種別、デバイス２とエッジエンドポイント１０との間の位置関係及び／または地理的状況、及び、時刻付きセンサデータＤｓの送信網の混雑度の各状態と、各状態において受信した時刻付きセンサデータの鮮度の高低とを教師データとして、鮮度の高低を学習したモデルである。

【0046】

振り分け部１３２は、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度に応じて、時刻付きセンサデータＤｓの送信先を、エッジ４またはセンタサーバ５に振り分ける。振り分け部１３２は、例えば、図７に例示する振り分け先情報１２５にしたがって、時刻付きセンサデータＤｓの送信先を、エッジ４またはセンタサーバ５に振り分ける。

【0047】

振り分け部１３２は、鮮度判定部１３１４によって鮮度が高いと判定された時刻付きセンサデータＤｓの送信先をエッジ４に振り分け、キュー２１に入れて、送信させる。振り分け部１３２は、鮮度判定部１３１４によって鮮度が低いと判定された時刻付きセンサデータＤｓの送信先をセンタサーバ５に振り分け、キュー２２に入れて、送信させる。

【0048】

更新部１３３は、判定部１３１による時刻付きセンサデータＤｓの鮮度の判定結果を鮮度判定結果１２４として蓄積する。更新部１３３は、時刻付きセンサデータＤｓの種別、デバイス２の位置、及び／または、時刻付きセンサデータＤｓの送信網の混雑度と、鮮度判定結果とを対応付けて、鮮度判定結果１２４として蓄積する。更新部１３３は、蓄積した鮮度判定結果１２４を基に、閾値を更新する。更新部１３３は、蓄積した鮮度判定結果１２４を基に、判定ルール１２３を更新してもよい。

【0049】

［通信処理の処理手順］
図８は、実施の形態に係る通信処理の処理手順を示すフローチャートである。

【0050】

図８に示すように、デバイス２から、デバイス２の位置情報が付与された時刻付きセンサデータＤｓがエッジエンドポイント１０に送信されると（ステップＳ１）、エッジエンドポイント１０は、この時刻付きセンサデータＤｓの種別を判定する（ステップＳ２）。

【0051】

エッジエンドポイント１０は、時刻付きセンサデータＤｓに付与されたデバイス２の位置情報を基に、時刻付きセンサデータＤｓを送信したデバイス２とエッジエンドポイント１０との間の位置関係及び／または地理的状況を判定する（ステップＳ３）。エッジエンドポイント１０は、時刻付きセンサデータＤｓの送信網の混雑度を判定する（ステップＳ４）。

【0052】

エッジエンドポイント１０は、少なくとも、時刻付きセンサデータＤｓに打刻された送信時刻を基に、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度を判定する（ステップＳ５）。エッジエンドポイント１０は、例えば、ステップＳ２～ステップＳ４において判定した、時刻付きセンサデータＤｓの種別、時刻付きセンサデータＤｓを送信したデバイス２とエッジエンドポイント１０との間の位置関係及び／または地理的状況、及び／または、時刻付きセンサデータＤｓの送信網の混雑度に基づく閾値と、遅延時間とを比較することによって、時刻付きセンサデータの鮮度の高低を判定する。

【0053】

エッジエンドポイント１０は、ステップＳ５において時刻付きセンサデータＤｓの鮮度が高いと判定した場合（ステップＳ６：高い）、この時刻付きセンサデータＤｓを、エッジ４に振り分けて（ステップＳ７）、エッジ４に送信する（ステップＳ８）。エッジ４では、処理アプリケーション４１によって、時刻付きセンサデータＤｓの処理が実行される（ステップＳ９）。

【0054】

一方、エッジエンドポイント１０は、ステップＳ５において時刻付きセンサデータＤｓの鮮度が低いと判定した場合（ステップＳ６：低い）、この時刻付きセンサデータＤｓを、センタサーバ５に振り分けて（ステップＳ１０）、センタサーバ５に送信する（ステップＳ１１）。センタサーバ５では、処理アプリケーション５１によって、時刻付きセンサデータＤｓの処理が実行される（ステップＳ１２）。

【0055】

［実施の形態の効果］
エッジでセンサデータの処理をするようなユースケースの場合、処理結果を迅速に反映することが求められているため、エッジでは、鮮度の高いセンサデータのみを処理したいという要望があった。

【0056】

本実施の形態では、エッジエンドポイント１０において、デバイス２から送信された時刻付きセンサデータＤｓの鮮度を判定し、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度に応じて、時刻付きセンサデータＤｓの送信先を、エッジ４またはセンタサーバ５に振り分けて送信する。具体的には、エッジエンドポイント１０は、鮮度が高いと判定した時刻付きセンサデータＤｓをエッジ４に振り分け、鮮度が低いと判定した時刻付きセンサデータＤｓをセンタサーバ５に振り分ける。

【0057】

このため、エッジ４では、鮮度が高い時刻付きセンサデータＤｓのみを処理するため、時刻付きセンサデータＤｓに対する処理結果を迅速に反映することができ、エッジ４のコンピュートリソースを効率的に利用することができる。また、エッジ４と比してコンピュートリソースが豊富なセンタサーバ５では、鮮度が低い時刻付きセンサデータＤｓのみが送信されるため、この時刻付きセンサデータＤｓに対する処理の必要性を判別して、適切に処理を行うことができる。

【0058】

また、時刻付きセンサデータＤｓにおける送信時刻の打刻位置は予め設定されている。このため、エッジエンドポイント１０は、時刻付きセンサデータＤｓから送信時刻を容易に抽出することができ、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度を迅速に判定することできる。

【0059】

また、エッジエンドポイント１０は、時刻付きセンサデータＤｓの種別、デバイス２とエッジエンドポイント１０との間の位置関係及び／または地理的状況、及び／または、時刻付きセンサデータＤｓの送信網の混雑度を基に、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度を判定する。したがって、エッジエンドポイント１０は、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度を多角的に判定するため、エッジ４またはセンタサーバ５のいずれかへの振り分けを適切に実行することができる。

【0060】

さらに、エッジエンドポイント１０による鮮度判定結果は、時刻付きセンサデータＤｓの種別、デバイス２とエッジエンドポイント１０との間の位置関係及び／または地理的状況、及び／または、時刻付きセンサデータＤｓの送信網の混雑度にそれぞれ対応付けられて蓄積される。このように蓄積された鮮度判定結果１２４を解析することによって、エッジエンドポイント１０が使用する各種判定ルールを適宜更新することができるほか、各デバイス２に対する制御も最適化することができる。

【0061】

なお、本実施の形態に係る通信システム１では、時刻付きセンサデータＤｓを、エッジ４とセンタサーバ５とのいずれかに振り分けた例を説明したが、これに限らない。例えば、エッジエンドポイント１０は、エッジ４に送信するデータを保管するキューを用いて、鮮度が低い時刻付きセンサデータＤｓを、このキューに保存しておき、エッジ４の処理量が所定量より少なくなったときに、キューに保存した時刻付きセンサデータＤｓをエッジ４に処理させてもよい。したがって、エッジエンドポイント１０は、鮮度が低いと判定した時刻付きセンサデータＤｓを、センタサーバ５、または、エッジ４に送信するデータを保管するキューに振り分けてもよい。

【0062】

また、本実施の形態に係る通信システム１では、閾値を１つのみ設けて、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度を判定したが、閾値を複数設けて、段階的に鮮度を判定してもよい。例えば、第１の閾値と、第１の閾値よりも大きい第２の閾値とを設け、鮮度判定を、高い、標準、低いの３段階で判定してもよい。

【0063】

具体的には、鮮度判定部１３１４は、時刻付きセンサデータＤｓに打刻された送信時刻と時刻付きセンサデータＤｓの受信時刻との差分が、第１の閾値未満である場合に、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度が高いと判定する。鮮度判定部１３１４は、時刻付きセンサデータＤｓに打刻された送信時刻と時刻付きセンサデータＤｓの受信時刻との差分が、第２の閾値未満であり第１の閾値以上である場合に、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度が標準であると判定する。鮮度判定部１３１４は、時刻付きセンサデータＤｓに打刻された送信時刻と時刻付きセンサデータＤｓの受信時刻との差分が、第２の閾値以上である場合に、時刻付きセンサデータＤｓの鮮度が低いと判定する。

【0064】

そして、振り分け部１３２は、鮮度判定部１３１４によって鮮度が高いと判定された時刻付きセンサデータＤｓの送信先を、振り分け部１３２と物理的または論理的に最も近い第１のエッジに振り分ける。

【0065】

また、振り分け部１３２は、鮮度判定部１３１４によって鮮度が標準であると判定された時刻付きセンサデータＤｓを、第１のエッジと隣接する第２のエッジ、または、第１のエッジの所定範囲内に位置する第３のエッジに振り分ける。第３のエッジは、第１のエッジとの間の物理的または論理的な距離が、第１のエッジの所定範囲内に位置するエッジである。所定範囲は、通信状態や、エッジ間の位置関係、地理的状況に応じて設定される。また、振り分け部１３２は、鮮度判定部１３１４によって鮮度が低いと判定された時刻付きセンサデータＤｓの送信先を、センタサーバ５、または、エッジ４に送信するデータを保管するキューに振り分ける。

【0066】

また、本実施の形態に係る通信システム１では、エッジエンドポイント１０が時刻付きセンサデータＤｓの鮮度判定を実行した場合について説明したが、エッジ４やセンタサーバ５が時刻付きセンサデータＤｓの鮮度判定を行ってもよい。この際、エッジ４またはセンタサーバ５は、時刻付きセンサデータＤｓに打刻された送信時刻と、エッジ４またはセンタサーバ５が受信した時刻付きセンサデータＤｓの受信時刻との差分を遅延時間として、鮮度判定を行えばよい。

【0067】

［システム構成等］
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵやＧＰＵ及び当該ＣＰＵやＧＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

【0068】

また、本実施形態において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

【0069】

［プログラム］
また、上記実施の形態において説明した通信システム１の各装置が実行する処理をコンピュータが実行可能な言語で記述したプログラムを作成することもできる。例えば、実施の形態における通信システム１の各装置が実行する処理をコンピュータが実行可能な言語で記述したプログラムを作成することもできる。この場合、コンピュータがプログラムを実行することにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、かかる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に読み込ませて実行することにより上記実施形態と同様の処理を実現してもよい。

【0070】

図９は、プログラムを実行するコンピュータを示す図である。図９に例示するように、コンピュータ１０００は、例えば、メモリ１０１０と、ＣＰＵ１０２０と、ハードディスクドライブインタフェース１０３０と、ディスクドライブインタフェース１０４０と、シリアルポートインタフェース１０５０と、ビデオアダプタ１０６０と、ネットワークインタフェース１０７０とを有し、これらの各部はバス１０８０によって接続される。

【0071】

メモリ１０１０は、図９に例示するように、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０１１及びＲＡＭ１０１２を含む。ＲＯＭ１０１１は、例えば、ＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等のブートプログラムを記憶する。ハードディスクドライブインタフェース１０３０は、図９に例示するように、ハードディスクドライブ１０９０に接続される。ディスクドライブインタフェース１０４０は、ディスクドライブ１１００に接続される。例えば磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶媒体が、ディスクドライブ１１００に挿入される。シリアルポートインタフェース１０５０は、例えばマウス１１１０、キーボード１１２０に接続される。ビデオアダプタ１０６０は、例えばディスプレイ１１３０に接続される。

【0072】

ここで、図９に例示するように、ハードディスクドライブ１０９０は、例えば、ＯＳ１０９１、アプリケーションプログラム１０９２、プログラムモジュール１０９３、プログラムデータ１０９４を記憶する。すなわち、上記の、プログラムは、コンピュータ１０００によって実行される指令が記述されたプログラムモジュールとして、例えばハードディスクドライブ１０９０に記憶される。

【0073】

また、上記実施形態で説明した各種データは、プログラムデータとして、例えばメモリ１０１０やハードディスクドライブ１０９０に記憶される。そして、ＣＰＵ１０２０が、メモリ１０１０やハードディスクドライブ１０９０に記憶されたプログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４を必要に応じてＲＡＭ１０１２に読み出し、各種処理手順を実行する。

【0074】

なお、プログラムに係るプログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４は、ハードディスクドライブ１０９０に記憶される場合に限られず、例えば着脱可能な記憶媒体に記憶され、ディスクドライブ等を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。あるいは、プログラムに係るプログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４は、ネットワーク（ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等）を介して接続された他のコンピュータに記憶され、ネットワークインタフェース１０７０を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。

【0075】

上記の実施形態やその変形は、本願が開示する技術に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0076】

１ 通信システム
２ デバイス
３ ＮＷエッジ基盤
４ エッジ
５ センタサーバ
１０ エッジエンドポイント
１１ 通信部
１２ 記憶部
１３ 制御部
２０ Broker
２１，２２ キュー
４１，５１ 処理アプリケーション
１２１ センサデータ群
１２２ 打刻位置情報
１２３ 判定ルール
１２４ 鮮度判定結果
１２５ 振り分け先情報
１３１ 判定部
１３２ 振り分け部
１３３ 更新部
１３１１ 種別判定部
１３１２ 位置判定部
１３１３ 混雑度判定部
１３１４ 鮮度判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】