特開 2023-98093 パケット監視装置、プログラム、およびパケット監視方法

(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】P2023098093

(43)【公開日】2023-07-10

(54)【発明の名称】パケット監視装置、プログラム、およびパケット監視方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 24/00 20090101AFI20230703BHJP

   H04W 4/38 20180101ALI20230703BHJP

   H04W 88/18 20090101ALI20230703BHJP

【ＦＩ】

H04W24/00

H04W4/38

H04W88/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021214616

(22)【出願日】2021-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】000134707

【氏名又は名称】株式会社ナカヨ

(74)【代理人】

【識別番号】100104570

【弁理士】

【氏名又は名称】大関 光弘

(72)【発明者】

【氏名】齊木 あずさ

(72)【発明者】

【氏名】明石 貴靖

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067BB27

5K067EE02

5K067EE06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】発生した障害の原因をより正確に判断する装置、プログラム及び方法を提供する。
【解決手段】無線データセンシングシステムにおいて、パケット監視装置１は、無線通信端末３－１～３－７からエッジ端末４に送信されるセンサ情報パケットを監視し、ある無線通信端末３－１～３－７について、この無線通信端末３－１～３－７に接続されているセンサの計測周期に応じて定まる基準期間を経過してもセンサ情報パケットを検出しなかった場合、この無線通信端末３－１～３－７に異常が発生したと判断し、また、基準期間内にセンサ情報パケットを検出した場合でも、このセンサ情報パケットに格納されているセンサ情報に含まれているセンサ値の計測日時とパケット監視装置１におけるこのセンサ情報パケットの検知日時との差分であるパケット到達時間が、過去のパケット到達時間に基づいて決定される閾値時間を超えていれば、伝搬路に遅延が発生したと判断する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサに接続し、当該センサのセンサ値およびその計測日時を含むセンサ情報が格納されたセンサ情報パケットを無線送信する複数の無線通信端末と、前記センサ各々のセンサ情報を収集して管理するエッジ端末と、を有する無線データセンシングシステムにおいて、前記センサ情報パケットを監視するパケット監視装置であって、
前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末から前記エッジ端末に送信される前記センサ情報パケットが、当該無線通信端末に接続されている前記センサの計測周期に応じて定まる基準期間内に検出されたか否かを監視する第１パケット監視手段と、
前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末から前記エッジ端末に送信される前記センサ情報パケットに格納されたセンサ情報に含まれる計測日時と前記パケット監視装置による検知日時との差分であるパケット到達時間が、過去の前記パケット到達時間に基づいて決定された閾値時間内であるか否かを監視する第２パケット監視手段と、
前記第１パケット監視手段により前記基準期間内に前記センサ情報パケットが検出されなかった前記無線通信端末について、当該無線通信端末に異常が発生したと判断し、前記第１パケット監視手段により前記基準期間内に前記センサ情報パケットが検出された前記無線通信端末について、前記第２パケット監視手段により前記パケット到達時間が前記閾値時間を超えていると判断された場合に、伝搬路に遅延が発生したと判断する原因判断手段と、を備えている
ことを特徴とするパケット監視装置。

【請求項2】

請求項１に記載のパケット監視装置であって、
前記原因判断手段は、
前記第１パケット監視手段により前記基準期間内に前記センサ情報パケットが検出されなかった前記無線通信端末について、所定時間以内に伝搬路に遅延が発生したものと判断しているならば、当該無線通信端末ではなく伝搬路に異常が発生したものと判断する
ことを特徴とするパケット監視装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載のパケット監視装置であって、
前記複数の無線通信端末は、ツリー構造で無線接続されており、
前記無線通信端末は、
自無線通信端末に接続されたセンサのセンサ情報を含む前記センサ情報パケット、および、前記ツリー構造において自無線通信端末より下流に位置する他の前記無線通信端末より受信した前記センサ情報パケットを、前記ツリー構造において自無線通信端末より上流に位置する他の前記無線通信端末が存在するならば、当該上流に位置する他の前記無線通信端末に送信し、存在しないならば前記ゲートウェイに送信し、
前記原因判断手段は、
前記パケット監視手段により前記基準期間内に前記センサ情報パケットが検出されなかった前記無線通信端末について、前記ツリー構造において当該無線通信端末より上流に位置する他の前記無線通信端末が存在し、かつ所定時間以内に当該他の前記無線通信端末に異常が発生したものと判断したならば、当該無線通信端末は異常なしと判断する
ことを特徴とするパケット監視装置。

【請求項4】

請求項３に記載のパケット監視装置であって、
前記無線通信端末は、
前記ツリー構造上当該無線通信端末の下流に位置する他の前記無線通信端末より受信した前記センサ情報パケットに自無線通信端末の送信日時を付加して送信し、
前記第２パケット監視手段は、
ネットワーク接続関係が変更され、変更後における過去の前記パケット到達時間が蓄積されていない前記無線通信端末から前記エッジ端末に送信された前記センサ情報パケットを検知した場合、前記ツリー構造において当該無線通信端末の上流に位置する他の前記無線通信端末が存在するならば、当該他の前記無線通信端末の前記閾値時間、および、当該センサ情報パケットに格納されているセンサ情報に含まれているセンサ値の計測日時と当該センサ情報パケットに付加されている当該他の前記無線通信端末の送信日時との差分であるパケット伝送時間に基づいて、当該無線通信端末の前記閾値時間を暫定的に決定する
ことを特徴とするパケット監視装置。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれか一項に記載のパケット監視装置であって、
前記第１パケット監視手段は、
前記計測周期が設定されていない前記無線通信端末を監視対象から除外し、
前記原因判断手段は、
前記第１パケット監視手段の監視対象から除外された前記無線通信端末について、前記第２パケット監視手段により、当該無線通信端末から前記エッジ端末に送信される前記センサ情報パケットの前記パケット到達時間が前記閾値時間を超えている場合に、伝搬路に遅延が発生したものと判断する
ことを特徴とするパケット監視装置。

【請求項6】

請求項１ないし５のいずれか一項に記載のパケット監視装置であって、
前記エッジ端末から、前記複数の無線通信端末各々の前記計測周期を含む設定情報を含む端末一覧情報を取得する端末一覧情報取得手段をさらに備える
ことを特徴とするパケット監視装置。

【請求項7】

センサに接続し、当該センサのセンサ値およびその計測日時を含むセンサ情報が格納されたセンサ情報パケットを無線送信する複数の無線通信端末と、前記センサ各々のセンサ情報を収集し管理するエッジ端末と、前記複数の無線通信端末から無線送信された前記センサ情報パケットを受信して前記エッジ端末に送信するゲートウェイと、を有する無線データセンシングシステムにおいて、前記センサ情報パケットを監視するパケット監視装置として、コンピュータを機能させるプログラムであって、
前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末から前記エッジ端末に送信される前記センサ情報パケットが、当該無線通信端末に接続されている前記センサの計測周期に応じて定まる基準期間内に検出されたか否かを監視する第１パケット監視手段、
前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末から前記エッジ端末に送信される前記センサ情報パケットに格納されているセンサ情報に含まれているセンサ値の計測日時と前記パケット監視装置における検知日時との差分であるパケット到達時間が、過去の前記パケット到達時間に基づいて決定された閾値時間内であるか否かを監視する第２パケット監視手段、および
前記第１パケット監視手段により前記基準期間内に前記センサ情報パケットが検出されなかった前記無線通信端末について、当該無線通信端末に異常が発生したものと判断し、前記第１パケット監視手段により前記基準期間内に前記センサ情報パケットが検出された前記無線通信端末について、前記第２パケット監視手段により当該センサ情報パケットの前記パケット到達時間が前記閾値時間を超えていると判断された場合に、伝搬路に遅延が発生したものと判断する原因判断手段として、前記コンピュータを機能させる
ことを特徴とするプログラム。

【請求項8】

センサに接続し、当該センサのセンサ値およびその計測日時を含むセンサ情報が格納されたセンサ情報パケットを無線送信する複数の無線通信端末と、前記センサ各々のセンサ情報を収集し管理するエッジ端末と、前記複数の無線通信端末から無線送信された前記センサ情報パケットを受信して前記エッジ端末に送信するゲートウェイと、を有する無線データセンシングシステムにおいて、前記センサ情報パケットを監視するパケット監視方法であって、
前記ゲートウェイと前記エッジ端末との間にハブを配置して、当該ハブにより前記ゲートウェイから前記エッジ端末に送信される前記センサ情報パケットをパケット監視装置にミラーリングし、
前記パケット監視装置は、
前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末から前記エッジ端末に送信される前記センサ情報パケットが、当該無線通信端末に接続されている前記センサの計測周期に応じて定まる基準期間内に検出されたか否かを監視するとともに、前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末から前記エッジ端末に送信される前記センサ情報パケットに格納されているセンサ情報に含まれているセンサ値の計測日時と前記パケット監視装置における検知日時との差分であるパケット到達時間が、過去の前記パケット到達時間に基づいて決定された閾値時間内であるか否かを監視し、
前記基準期間内に前記センサ情報パケットが検出されなかった前記無線通信端末について、当該無線通信端末に異常が発生したものと判断し、前記基準期間内に前記センサ情報パケットが検出された前記無線通信端末について、当該センサ情報パケットの前記パケット到達時間が前記閾値時間を超えていると判断された場合に、伝搬路に遅延が発生したものと判断する
ことを特徴とするパケット監視方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）を利用した無線データセンシングシステムのパケット監視技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ＩｏＴを利用して工場等の各種設備の稼働状況等を管理する無線データセンシングシステムが普及している。無線データセンシングシステムは、工場等の各種設備に設置されたセンサと、センサに接続し、接続されたセンサのセンサ情報を無線送信する無線通信端末と、各センサのセンサ情報を収集して各種設備の稼働状況等を管理するエッジ端末と、無線通信端末から無線送信されたセンサ情報を受信してエッジ端末に送信するゲートウェイと、を備えて構成される。このような無線データセンシングシステムにおいては、通信障害を迅速に検知してその原因を特定することが望まれる。

【0003】

例えば、特許文献１には、無線センサネットワーク（無線データセンシングシステムに相当）によって収集されたセンサ情報に欠落が発生した場合に、その原因がノード（無線通信端末に相当）にあるのか、それとも伝搬路にあるのかを特定することができる原因特定装置が開示されている。この原因特定装置は、いずれかのノードにおいてセンサ情報の欠落が発生した場合に、センサ情報の欠落発生前後において、センサ情報が欠落したノードに近接するノード（近接ノードと呼ぶ）間の受信電力の受信レベルを比較する。近接ノード間の受信電力の受信レベルに変化がない場合、欠落発生後も近接ノード間で正しく受信できていると考えられるので、この場合、原因特定装置は、センサ情報が欠落したノード自身の異常をセンサ情報欠落の原因と判断する。一方、近接ノード間の受信電力の受信レベルに変化がある場合、欠落発生後は近接ノード間でも正しく受信できていないと考えられるので、この場合、原因特定装置は、無線ネットワークの伝搬路異常をセンサ情報欠落の原因と判断する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－２１１３１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、いずれかのノードでセンサ情報が欠落した場合にその原因を判断するものであり、センサ情報が欠落しない障害には対応していない。また、例えば、いずれかのノードでノード自身の異常によりセンサ情報が欠落した場合に、これと同じタイミングで、このノードの近接ノードのいずれかでもセンサ情報が欠落した場合、センサ情報の欠落発生前後において、近接ノード間の受信電力の受信レベルが変化する。このため、ノード自身の異常ではなく伝搬路異常がセンサ情報欠落の原因であると誤判断されてしまう。

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、無線データセンシングシステムで発生した障害の原因をより正確に判断する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明は、センサに接続し、このセンサのセンサ値およびその計測日時を含むセンサ情報が格納されたセンサ情報パケットを無線送信する複数の無線通信端末と、各センサのセンサ情報を収集して管理するエッジ端末と、を有する無線データセンシングシステムにおいて、センサ情報パケットを監視するパケット監視装置を提供する。このパケット監視装置は、無線通信端末毎に、無線通信端末からエッジ端末に送信されるセンサ情報パケットを監視しており、この無線通信端末に接続されたセンサの計測周期に応じて定まる基準期間を経過しても、この無線通信端末からのセンサ情報パケットを検出しなかった場合、この無線通信端末に異常が発生したと判断する。また、無線通信端末からのセンサ情報パケットを基準期間内に検出した場合でも、このセンサ情報パケットに格納されたセンサ情報に含まれるセンサ値の計測日時とパケット監視装置によるこのセンサ情報パケットの検知日時との差分（パケット到達時間）が、過去のパケット到達時間に基づき決定される閾値時間を超えているならば、伝搬路に遅延が発生したと判断する。

【0008】

例えば、本発明は、
センサに接続し、当該センサのセンサ値およびその計測日時を含むセンサ情報が格納されたセンサ情報パケットを無線送信する複数の無線通信端末と、前記センサ各々のセンサ情報を収集して管理するエッジ端末と、を有する無線データセンシングシステムにおいて、前記センサ情報パケットを監視するパケット監視装置であって、
前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末から前記エッジ端末に送信される前記センサ情報パケットが、当該無線通信端末に接続されている前記センサの計測周期に応じて定まる基準期間内に検出されたか否かを監視する第１パケット監視手段と、
前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末から前記エッジ端末に送信される前記センサ情報パケットに格納されたセンサ情報に含まれる計測日時と前記第１パケット監視手段による検知日時との差分であるパケット到達時間が、過去の前記パケット到達時間に基づいて決定された閾値時間内であるか否かを監視する第２パケット監視手段と、
前記第１パケット監視手段により前記基準期間内に前記センサ情報パケットが検出されなかった前記無線通信端末について、当該無線通信端末に異常が発生したと判断し、前記第１パケット監視手段により前記基準期間内に前記センサ情報パケットが検出された前記無線通信端末について、前記第２パケット監視手段により前記パケット到達時間が前記閾値時間を超えていると判断された場合に、伝搬路に遅延が発生したと判断する原因判断手段と、を備えている。

【発明の効果】

【0009】

本発明では、無線通信端末毎に、無線通信端末からのセンサ情報パケットを監視し、無線通信端末に接続されたセンサの計測周期に応じて定まる基準期間を経過しても、この無線通信端末からのセンサ情報パケットを検出しなかった場合に、この無線通信端末の端末異常を原因とする通信障害が発生したと判断する。また、無線通信端末からのセンサ情報パケットを基準期間内に検出した場合でも、このセンサ情報パケットに格納されたセンサ情報に含まれるセンサ値の計測日時とパケット監視装置によるこのセンサ情報パケットの検知日時との差分（パケット到達時間）が、過去のパケット到達時間に基づいて決定される閾値時間を超えているならば、伝搬路遅延を原因とする通信障害がこの無線通信端末に発生したと判断する。このため、センサ情報パケットが欠落する通信障害が発生した場合に、その原因として無線通信端末の端末異常を特定することができるだけでなく、センサ情報パケットが欠落していない場合でも、通信障害の発生を検出してその原因（伝搬路遅延）を特定することができる。このように本発明によれば、無線データセンシングシステムで発生した障害の原因をより正確に判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施の形態に係る無線データセンシングシステムの概略構成図である。

【図2】図２は、本発明の一実施の形態に係る無線データセンシングシステムにおけるパケット監視準備処理を説明するためのシーケンス図である。

【図3】図３は、本発明の一実施の形態に係る無線データセンシングシステムにおけるパケット監視処理の第１の動作例を説明するためのシーケンス図である。

【図4】図４は、本発明の一実施の形態に係る無線データセンシングシステムにおけるパケット監視処理の第２の動作例を説明するためのシーケンス図である。

【図5】図５は、本発明の一実施の形態に係る無線データセンシングシステムにおけるパケット監視処理の第３の動作例を説明するためのシーケンス図である。

【図6】図６は、本発明の一実施の形態に係る無線データセンシングシステムにおけるパケット監視処理の第３の動作例を説明するためのシーケンス図であり、図５の続きである。

【図7】図７は、パケット監視装置１の概略機能構成図である。

【図8】図８は、端末監視テーブル記憶部１０２に記憶される端末監視テーブル１０２０の登録内容例を模式的に表した図である。

【図9】図９は、パケット情報蓄積部１０３の登録内容例を模式的に表した図である。

【図10】図１０は、通信障害情報蓄積部１０４の登録内容例を模式的に表した図である。

【図11】図１１は、パケット監視装置１のパケット監視準備処理を説明するためのフロー図である。

【図12】図１２は、パケット監視装置１のパケット監視処理を説明するためのフロー図である。

【図13】図１３は、パケット監視装置１のパケット監視処理を説明するためのフロー図であり、図１２の続きである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。

【0012】

図１は、本実施の形態に係る無線データセンシングシステムの概略構成図である。

【0013】

図示するように、本実施の形態に係る無線データセンシングシステムは、ＩｏＴを利用して工場等の各種設備の稼働状況等を管理するためのものであり、複数のセンサ２－１～２－７（以下、単にセンサ２とも呼ぶ）と、複数の無線通信端末３－１～３－７（以下、単に無線通信端末３とも呼ぶ）と、エッジ端末４と、ゲートウェイ５と、ハブ６と、パケット監視装置１と、を備えて構成される。

【0014】

センサ２は、工場等の各種設備に設置されており、対象設備の稼働状況等に関するセンサ値を計測してセンサ値およびその計測日時を出力する。

【0015】

無線通信端末３は、センサ２に接続されており、このセンサ２がセンサ値を計測する都度、センサ値およびその計測日時を含むセンサ情報が格納されたセンサ情報パケットを無線送信する。

【0016】

ここで、無線通信端末３－１～３－７は、ゲートウェイ５を最上位とするツリー構造で無線接続されている。各無線通信端末３は、自無線通信端末３に接続されたセンサ２のセンサ情報を含むセンサ情報パケット、および、自無線通信端末３の接続関係を示すネットワーク接続情報を含むネットワーク接続情報パケットを、ツリー構造において自無線通信端末３より上流に位置する他の無線通信端末３（以下、親端末と呼ぶ）が存在するならば、この親端末に送信し、存在しないならばゲートウェイ５に送信する。また、各無線通信端末３は、ツリー構造において自無線通信端末３より下流に位置する他の無線通信端末３（以下、子端末と呼ぶ）が存在する場合、この子端末と親端末（親端末が存在しないならばゲートウェイ５）との間におけるパケットのやり取りを中継する。

【0017】

図１に示す例では、無線通信端末３－１、３－２には親端末が存在せず、それぞれがゲートウェイ５に無線接続されている。無線通信端末３－１の子端末は、無線通信端末３－３であり、無線通信端末３－３の子端末は、無線通信端末３－５である。無線通信端末３－５に子端末は存在しない。また、無線通信端末３－２の子端末は、無線通信端末３－４であり、無線通信端末３－４の子端末は、無線通信端末３－６、３－７である。無線通信端末３－６、３－７に子端末は存在しない。

【0018】

エッジ端末４は、各センサ２のセンサ情報を収集して管理し、工場等の各種設備の稼働状況をグラフ等により表示（見える化）するＩｏＴサーバである。

【0019】

ゲートウェイ５は、各無線通信端末３から無線送信されたセンサ情報パケットを受信してエッジ端末４に送信する。

【0020】

ハブ６は、パケット監視装置１、エッジ端末４、およびゲートウェイ５間をネットワーク接続する。また、ハブ６は、ミラーリング機能を有し、エッジ端末４およびゲートウェイ５間で送受信されるパケットをパケット監視装置１にミラーリングする。

【0021】

そして、パケット監視装置１は、無線通信端末３毎に、ハブ６によってミラーリングされたセンサ情報パケットを監視して、端末異常、伝搬路遅延、および伝搬路異常を原因とする通信障害を検知する。

【0022】

図２は、本実施の形態に係る無線データセンシングシステムにおけるパケット監視準備処理を説明するためのシーケンス図である。

【0023】

ここで、パケット監視準備処理とは、パケット監視装置１が各無線通信端末３から無線送信されるセンサ情報パケットを監視するために、各無線通信端末３の接続関係および各無線通信端末３に接続されたセンサの計測周期（以下、センサ計測周期と呼ぶ）等の情報を収集するための処理であり、例えば無線データセンシングシステムの起動時に実施される。

【0024】

まず、エッジ端末４は、各無線通信端末３に設定するセンサ計測周期を含む端末設定情報が格納された端末設定情報パケットを各無線通信端末３に送信する（Ｓ１００）。この端末設定情報パケットは、ハブ６を経由してゲートウェイ５から各無線通信端末３に無線送信され、各無線通信端末３は、端末設定情報パケットに含まれている自無線通信端末３の端末設定情報に従い、自無線通信端末３にセンサ計測周期等を設定する。この際、ハブ６は、エッジ端末４から各無線通信端末３に向けて送信された端末設定情報パケットをパケット監視装置１にミラーリングする（Ｓ１０１）。

【0025】

パケット監視装置１は、エッジ端末４から各無線通信端末３に向けて送信された端末設定情報パケットを検出すると、エッジ端末４に端末一覧情報要求を送信する（Ｓ１０２）。この端末一覧情報要求は、ハブ６を経由してエッジ端末４に送信される。これを受けて、エッジ端末４は、このエッジ端末４が管理する各無線通信端末３のセンサ計測周期を含む端末一覧情報をパケット監視装置１に送信する（Ｓ１０３）。この端末一覧情報は、ハブ６を経由してパケット監視装置１に送信される。

【0026】

つぎに、パケット監視装置１は、エッジ端末４から受信した端末一覧情報に基づいて、各無線通信端末３のセンサ計測周期、接続関係、および、パケット監視に用いる基準期間、閾値時間を記憶する端末監視テーブルを作成する（Ｓ１０４）。ここで、基準期間は、センサ計測周期に所定のリトライ期間（パケット再送時間）を加算した期間より長い期間に設定される。なお、この時点において、各無線通信端末３の接続関係および閾値時間は不明であり、各無線通信端末３のこれらを記憶する、端末監視テーブルのフィールドは空欄（ＮｕＬＬデータ）とする。

【0027】

その後、各無線通信端末３は、エッジ端末４から受信した端末設定情報パケットに基づいてセンサ計測周期等の各種設定を完了すると、自無線通信端末３の接続関係（親端末および子端末の情報）を含むネットワーク接続情報が格納されたネットワーク接続情報パケットをエッジ端末４に無線送信する（Ｓ１０５）。このネットワーク接続情報パケットは、ゲートウェイ５により受信され、ハブ６経由でエッジ端末４に送信される。この際、ハブ６は、無線通信端末３からエッジ端末４に向けて無線送信されたネットワーク接続情報パケットをパケット監視装置１にミラーリングする（Ｓ１０６）。

【0028】

パケット監視装置１は、無線通信端末３からエッジ端末４に向けて無線送信されたネットワーク接続情報パケットを検出すると、このネットワーク接続情報パケットに格納されているネットワーク接続情報に基づいて、ネットワーク接続情報パケット送信元の無線通信端末３の接続関係を端末監視テーブルに登録して、端末監視テーブルを更新する（Ｓ１０７）。この処理を、すべての無線通信端末３から無線送信されたネットワーク接続情報パケットに対して実施する。

【0029】

その後、各無線通信端末３は、自無線通信端末３に設定されたセンサ計測周期に従って、自無線通信端末３に接続されたセンサ２が出力した最新のセンサ値およびその計測日時を含むセンサ情報が格納されたセンサ情報パケットをエッジ端末４に無線送信する（Ｓ１０８）。ここで、自無線通信端末３にセンサ計測周期が設定されていない場合には、例えば自無線通信端末３に接続されたセンサ２が異常を検出した場合等の所定のイベント発生時にセンサ２が出力したセンサ値およびその計測日時を含むセンサ情報が格納されたセンサ情報パケットをエッジ端末４に無線送信する。そして、ハブ６は、無線通信端末３からエッジ端末４に向けて送信されたセンサ情報パケットをパケット監視装置１にミラーリングする（Ｓ１０９）。

【0030】

つぎに、パケット監視装置１は、無線通信端末３毎に、無線通信端末３からエッジ端末４に向けて送信されたセンサ情報パケットを検知すると、その検知日時を、この検知日時からこのセンサ情報パケットに格納されたセンサ情報に含まれる計測日時を差し引くことにより特定されるパケット到達時間とともに蓄積する（Ｓ１１０）。

【0031】

その後、パケット監視装置１は、無線通信端末３毎に、パケット到達時間が所定数以上蓄積されたならば、それまでに蓄積された所定数以上のパケット到達時間の平均値に基づいて、パケット監視に用いる上述の閾値時間を決定する。そして、各無線通信端末３のパケット到達時間を端末監視テーブルに登録して、端末監視テーブルを更新する（Ｓ１１１）。

【0032】

図３は、本実施の形態に係る無線データセンシングシステムにおけるパケット監視処理の第１の動作例を説明するためのシーケンス図である。

【0033】

上述したように、無線通信端末３は、自無線通信端末３に接続されたセンサ２のセンサ情報を含むセンサ情報パケットをエッジ端末４に無線送信する（Ｓ１２０）。この際、ハブ６は、無線通信端末３からエッジ端末４に向けて送信されたセンサ情報パケットをパケット監視装置１にミラーリングする（Ｓ１２１）。パケット監視装置１は、無線通信端末３からエッジ端末４に向けて送信されたセンサ情報パケットを検知すると、センサ情報パケットの検知日時を、この検知日時からセンサ情報パケットに格納されたセンサ情報に含まれる計測日時を差し引くことにより特定されるパケット到達時間とともに、この無線通信端末３に対応付けて蓄積する（Ｓ１２２）。

【0034】

ここで、いずれかの無線通信端末３に端末異常が発生し、この無線通信端末３によるセンサ情報パケットの送信が実施できなくなったものとする（Ｓ１２３）。

【0035】

パケット監視装置１は、無線通信端末３毎に、無線通信端末３からエッジ端末４に向けて無線送信されるセンサ情報パケットを監視しており、最後にセンサ情報パケットを検知してから、端末監視テーブルに登録されている基準期間を経過しても新たなセンサ情報パケットを検知していない無線通信端末３を検出すると（Ｓ１２４）、この無線通信端末３に通信障害が発生したと判断する。そして、パケット監視装置１は、検出された無線通信端末３の通信障害情報を参照し、この無線通信端末３の最新の通信障害情報に含まれている通信障害の検出日時が所定時間以内であるか否かを確認する。所定時間以内であるならば、この最新の通信障害情報に含まれている通信障害の原因が「伝搬路遅延」であるか否かを確認する。ここでは、この無線通信端末３の最新の通信障害情報に含まれている通信障害の検出日時が所定時間以内でないか、あるいは、所定時間以内であってもこの最新の通信障害情報に含まれている通信障害の原因が「伝搬路遅延」ではないものとする（Ｓ１２５）。この場合、パケット監視装置１は、端末監視テーブルを参照し、この無線通信端末３に親端末が存在するか否かを確認する。ここでは、検出された無線通信端末３が無線通信端末３－１、３－２のいずれかであり、親端末は存在しないものする（Ｓ１２６）。

【0036】

パケット監視装置１は、検出された無線通信端末３に親端末が存在しないことを確認すると、この無線通信端末３に発生した通信障害の原因がこの無線通信端末３自体の端末異常であると判断する（Ｓ１２７）。それから、パケット監視装置１は、通信障害が発生した無線通信端末３の情報、通信障害の原因「端末異常」、および通信障害の検出日時を含む通信障害情報を蓄積するとともに、通信障害情報を出力してユーザに提示する（Ｓ１２８）。

【0037】

図４は、本実施の形態に係る無線データセンシングシステムにおけるパケット監視処理の第２の動作例を説明するためのシーケンス図である。

【0038】

上述したように、無線通信端末３は、自無線通信端末３に接続されたセンサ２のセンサ情報を含むセンサ情報パケットをエッジ端末４に無線送信する（Ｓ１３０）。この際、ハブ６は、無線通信端末３からエッジ端末４に向けて無線送信されたセンサ情報パケットをパケット監視装置１にミラーリングする（Ｓ１３１）。パケット監視装置１は、無線通信端末３からエッジ端末４に向けて無線送信されたセンサ情報パケットを検知すると、センサ情報パケットの検知日時を、この検知日時からセンサ情報パケットに格納されたセンサ情報に含まれるセンサ値の計測日時を差し引くことにより特定されるパケット到達時間とともに、この無線通信端末３に対応付けて蓄積する（Ｓ１３２）。

【0039】

ここで、無線通信端末３の親端末に端末異常が発生し、これにより、無線通信端末３から無線送信されたセンサ情報パケットがゲートウェイ５に到達しなくなったものとする（Ｓ１３３）。

【0040】

パケット監視装置１は、無線通信端末３毎に、無線通信端末３からエッジ端末４に向けて無線送信されるセンサ情報パケットを監視しており、最後にセンサ情報パケットを検知してから、端末監視テーブルに登録されている基準期間を経過しても新たなセンサ情報パケットを検知していない無線通信端末３を検出すると（Ｓ１３４）、この無線通信端末３に通信障害が発生したと判断する。そして、パケット監視装置１は、検出された無線通信端末３の通信障害情報を参照し、この無線通信端末３の最新の通信障害情報に含まれている通信障害の検出日時が所定時間以内であるか否かを確認する。所定時間以内であるならば、この最新の通信障害情報に含まれている通信障害の原因が「伝搬路遅延」であるか否かを確認する。ここでは、この無線通信端末３の最新の通信障害情報に含まれている通信障害の検出日時が所定時間以内でないか、あるいは、所定時間以内であってもこの最新の通信障害情報に含まれている通信障害の原因が「伝搬路遅延」でないものとする（Ｓ１３５）。この場合、パケット監視装置１は、端末監視テーブルを参照して、この無線通信端末３に親端末が存在するか否かをさらに確認する。ここでは、検出された無線通信端末３が無線通信端末３－３～３－７のいずれかであり、親端末は存在する（Ｓ１３６）。

【0041】

つぎに、パケット監視装置１は、検出された無線通信端末３に親端末が存在することを確認すると、所定の待ち時間が経過するのを待ち、それから親端末の最新の通信障害情報に含まれている通信障害の検出日時が所定時間以内であるか否かを確認する。そして、所定時間以内であるならば、この最新の通信障害情報に含まれている通信障害の原因が「端末異常」であるか否かを確認する。ここでは、親端末の最新の通信障害情報に含まれている通信障害の検出日時が所定時間以内であり、かつこの最新の通信障害情報に含まれている通信障害の原因が「端末異常」であるものとする（Ｓ１３７）。この場合、Ｓ１３４で検出された無線通信端末３の通信障害は、親端末の「端末異常」による可能性が高いため、この無線通信端末３自体には異常なしと判断する（Ｓ１３８）。

【0042】

なお、Ｓ１３７において、親端末の最新の通信障害情報に含まれている通信障害の検出日時が所定時間以内でない場合、あるいは、親端末の最新の通信障害情報に含まれている通信障害の検出日時が所定時間以内であるが、この最新の通信障害情報に含まれている通信障害の原因が「端末異常」ではない場合は、Ｓ１３８において、無線通信端末３に発生した通信障害の原因がこの無線通信端末３自体の端末異常であると判断し、この無線通信端末３の通信障害情報を蓄積するとともに、通信障害情報を出力してユーザに提示する。

【0043】

図５および図６は、本実施の形態に係る無線データセンシングシステムにおけるパケット監視処理の第３の動作例を説明するためのシーケンス図である。

【0044】

上述したように、無線通信端末３は、自無線通信端末３に接続されたセンサ２のセンサ情報を含むセンサ情報パケットをエッジ端末４に無線送信する（Ｓ１４０）。この際、ハブ６は、無線通信端末３からエッジ端末４に向けて送信されたセンサ情報パケットをパケット監視装置１にミラーリングする（Ｓ１４１）。パケット監視装置１は、無線通信端末３からエッジ端末４に向けて無線送信されたセンサ情報パケットを検知すると、センサ情報パケットの検知日時を、この検知日時からセンサ情報パケットに格納されたセンサ情報に含まれる計測日時を差し引くことにより特定されるパケット到達時間とともに、この無線通信端末３に対応付けて蓄積する（Ｓ１４２）。

【0045】

ここで、ゲートウェイ５に瞬断が発生し、ゲートウェイ５が、無線通信端末３から無線送信されたセンサ情報パケットを一時的に受信できなくなったものとする（Ｓ１４３）。この場合、無線通信端末３は、このセンサ情報パケットの受信応答パケットをゲートウェイ５から受信することなく所定のリトライ期間が経過すると、センサ情報パケットを再送する（Ｓ１４４）。そして、瞬断が解消したゲートウェイ５は、再送されたセンサ情報パケットを受信してハブ６経由でエッジ端末４に送信する。この際、ハブ６は、無線通信端末３からエッジ端末４に向けて再送されたセンサ情報パケットをパケット監視装置１にミラーリングする（Ｓ１４５）。パケット監視装置１は、無線通信端末３からエッジ端末４に向けて再送されたセンサ情報パケットを検知すると、センサ情報パケットの検知日時を、この検知日時からこのセンサ情報パケットに格納されたセンサ情報に含まれる計測日時を差し引くことにより特定されるパケット到達時間とともに、この無線通信端末３に対応付けて蓄積する（Ｓ１４６）。ここで、パケット監視に用いる基準期間は、センサ計測周期にリトライ期間を加えた時間よりも長い時間に設定されており、パケット監視装置１は、再送されたセンサ情報パケットを基準期間以内に検出する。

【0046】

パケット監視装置１は、無線通信端末３毎に、検知日時とともに蓄積されるパケット到達時間を監視しており、新たに蓄積されたパケット到達時間が、端末監視テーブルに登録された閾値時間を超過している無線通信端末３を検出すると（Ｓ１４７）、この無線通信端末３に伝搬路遅延を原因とする通信障害が発生したと判断する（Ｓ１４８）。それから、パケット監視装置１は、通信障害が発生した無線通信端末３の情報、通信障害の原因「伝搬路遅延」、および通信障害の検出日時を含む通信障害情報を蓄積するとともに、通信障害情報を出力してユーザに提示する（Ｓ１４９）。

【0047】

つぎに、ゲートウェイ５に通信障害が発生し、無線通信端末３から無線送信されたセンサ情報パケットを継続的に受信できなくなったものとする（Ｓ１５０）。この場合、無線通信端末３は、このセンサ情報パケットの受信応答パケットをゲートウェイ５から受信することなく所定のリトライ期間が経過すると、センサ情報パケットを再送するが（Ｓ１５１）、ゲートウェイ５はこれを受信できない。このため、再送されたセンサ情報パケットもエッジ端末４には送信されない。

【0048】

パケット監視装置１は、無線通信端末３毎に、無線通信端末３からエッジ端末４に向けて無線送信されるセンサ情報パケットを監視しており、最後にセンサ情報パケットを検知してから、端末監視テーブルに登録された基準期間を経過しても新たなセンサ情報パケットを検知していない無線通信端末３を検出すると（Ｓ１５２）、この無線通信端末３に通信障害が発生したと判断する。そして、パケット監視装置１は、検出された無線通信端末３の通信障害情報を参照し、この無線通信端末３の最新の通信障害情報に含まれている通信障害の検出日時が所定時間以内であるか否かを確認し、所定時間以内であるならば、この最新の通信障害情報に含まれている通信障害の原因が「伝搬路遅延」であるか否かを確認する。ここでは、この無線通信端末３の最新の通信障害情報に含まれている通信障害の検出日時が所定時間以内であり、かつこの最新の通信障害情報に含まれている通信障害の原因が「伝搬路遅延」であるとする（Ｓ１５３）。

【0049】

この場合、パケット監視装置１は、無線通信端末３に発生した通信障害の原因が、この無線通信端末３自体の端末異常ではなく、伝搬路遅延が悪化して伝搬路異常が発生したためと判断する（Ｓ１５４）。それから、パケット監視装置１は、通信障害が発生した無線通信端末３の情報、通信障害の原因「伝搬路異常」、および通信障害の検出日時を含む通信障害情報を蓄積するとともに、通信障害情報を出力してユーザに提示する（Ｓ１５５）。

【0050】

つぎに、パケット監視装置１の詳細を説明する。なお、無線データセンシングシステムを構成するその他の構成（センサ２、無線通信端末３、ゲートウェイ５、ハブ６）には、既存の装置を利用することができるので、その詳細な説明を省略する。

【0051】

図７は、パケット監視装置１の概略機能構成図である。

【0052】

図示するように、パケット監視装置１は、ネットワークインターフェース部１００と、マンマシンインターフェース部１０１と、端末監視テーブル記憶部１０２と、パケット情報蓄積部１０３と、通信障害情報蓄積部１０４と、第１パケット監視部１０５と、第２パケット監視部１０６と、原因判断部１０７と、主制御部１０８と、を備えている。

【0053】

ネットワークインターフェース部１００は、ネットワーク（ハブ６）に接続するためのインターフェースである。

【0054】

マンマシンインターフェース部１０１は、ユーザに情報を表示したり、ユーザから各種操作を受け付けたりするためのインターフェースであり、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置、および、キーボード、マウス等の入力装置を有する。

【0055】

端末監視テーブル記憶部１０２には、上述の端末監視テーブルが記憶される。

【0056】

図８は、端末監視テーブル記憶部１０２に記憶される端末監視テーブル１０２０の登録内容例を模式的に表した図である。

【0057】

図示するように、端末監視テーブル１０２０には、監視対象の無線通信端末３（以下、監視対象端末と呼ぶ）毎に、パケット監視に用いる各種情報が登録された監視情報のレコード１０２１が記憶されている。監視情報のレコード１０２１は、監視対象端末の識別情報である端末ＩＤが登録されるフィールド１０２２と、監視対象端末のアドレス情報が登録されるフィールド１０２３と、監視対象端末のセンサ計測周期が登録されるフィールド１０２４と、監視対象端末の基準期間が登録されるフィールド１０２５と、監視対象端末の閾値時間が登録されるフィールド１０２６と、監視対象端末の接続関係が登録されるフィールド１０２７と、を有する。また、フィールド１０２７は、監視対象端末の親端末の端末ＩＤが登録されるサブフィールド１０２８と、監視対象端末の子端末の端末ＩＤが登録されるサブフィールド１０２９と、を有する。

【0058】

パケット情報蓄積部１０３には、監視対象端末毎に、センサ情報パケットの検知日時およびパケット到達時間を含むパケット情報が蓄積される。

【0059】

図９は、パケット情報蓄積部１０３の登録内容例を模式的に表した図である。

【0060】

図示するように、パケット情報蓄積部１０３には、監視対象端末毎に、パケット情報テーブル１０３０が記憶されている。パケット情報テーブル１０３０には、パケット監視装置１がセンサ情報パケットを検知する都度、パケット情報のレコード１０３１が追加（蓄積）される。パケット情報のレコード１０３１には、センサ情報パケットの検知日時が登録されるフィールド１０３２と、センサ情報パケットのパケット到達時間が登録されるフィールド１０３３と、を有する。上述したように、パケット到達時間は、センサ情報パケットの検知日時からこのセンサ情報パケットに格納されたセンサ情報に含まれる計測日時を差し引くことにより算出される。

【0061】

通信障害情報蓄積部１０４には、通信障害が検出される都度、通信障害が発生した監視対象端末およびその原因に関する情報を含む通信障害情報が蓄積される。

【0062】

図１０は、通信障害情報蓄積部１０４の登録内容例を模式的に表した図である。

【0063】

図示するように、通信障害情報蓄積部１０４には、パケット監視装置１が通信障害を検出する都度、通信障害情報のレコード１０４０が追加（蓄積）される。通信障害情報のレコード１０４０には、通信障害の検出日時が登録されるフィールド１０４１と、通信障害が発生した監視対象端末の端末ＩＤが登録されるフィールド１０４２と、通信障害の発生原因（端末異常、伝搬路遅延、および伝搬路異常のいずれか）が登録されるフィールド１０４３と、を有する。

【0064】

第１パケット監視部１０５は、監視対象端末毎に、パケット情報蓄積部１０３に登録されている監視対象端末のパケット情報テーブル１０３０に蓄積された最新のパケット情報のレコード１０３１のフィールド１０３２に登録されている検知日時からの経過時間が、端末監視テーブル１０２０に記憶された監視対象端末の監視情報のレコード１０２１のフィールド１０２５に登録されている基準期間を超えているか否かを監視する。

【0065】

第２パケット監視部１０６は、監視対象端末毎に、パケット情報蓄積部１０３に登録されている監視対象端末のパケット情報テーブル１０３０に蓄積された最新のパケット情報のレコード１０３１のフィールド１０３３に登録されているパケット到達時間が、端末監視テーブル１０２０に記憶された監視対象端末の監視情報のレコード１０２１のフィールド１０２６に登録されている閾値時間を超えているか否かを監視する。

【0066】

原因判断部１０７は、第１パケット監視部１０５および第２パケット監視部１０６の監視結果に基づいて、監視対象端末に発生した通信障害の原因を判断して、通信障害情報を通信障害情報蓄積部１０４に蓄積する。

【0067】

そして、主制御部１０８は、パケット監視装置１の各部１００～１０７を統括的に制御する。また、主制御部１０８は、ネットワークインターフェース部１００を介してハブ６から端末設定情報パケットを受信すると、エッジ端末４から端末一覧情報を取得して、端末監視テーブル記憶部１０２に端末監視テーブル１０２０を登録するとともに、ネットワークインターフェース部１００を介してハブ６から受信したネットワーク接続情報パケットに従い、端末監視テーブル１０２０を更新する。さらに、主制御部１０８は、パケット情報蓄積部１０３に登録されているパケット情報テーブル１０３０のうち、このセンサ情報パケット送信元である監視対象端末のパケット情報テーブル１０３０を、ネットワークインターフェース部１００を介してハブ６から受信したセンサ情報パケットに従い更新する。

【0068】

なお、図７に示すパケット監視装置１の機能構成は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などの集積ロジックＩＣによりハード的に実現されるものでもよいし、あるいはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の計算機によりソフトウエア的に実現されるものでもよい。または、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、メモリと、補助記憶装置と、通信インターフェースと、を備えたＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の汎用コンピュータにおいて、ＣＰＵが所定のプログラムを補助記憶装置からメモリ上にロードして実行することにより各機能がプロセスとして実現されるものでもよい。

【0069】

図１１は、パケット監視装置１のパケット監視準備処理を説明するためのフロー図である。

【0070】

このフローは、ネットワークインターフェース部１００を介して主制御部１０８が、ハブ６によってパケット監視装置１にミラーリングされた端末設定情報パケットを受信することにより開始される。

【0071】

まず、主制御部１０８は、ネットワークインターフェース部１００を介してエッジ端末４に端末一覧情報要求を送信して（Ｓ２００）、エッジ端末４から、各監視対象端末の端末ＩＤ、アドレス情報、およびセンサ計測周期を含む端末一覧情報を取得する（Ｓ２０１）。それから、主制御部１０８は、端末一覧情報に含まれている監視対象端末毎に、監視情報のレコード１０２１を有する端末監視テーブル１０２０を作成して端末監視テーブル記憶部１０２に記憶する。そして、端末監視テーブル１０２０の各レコード１０２１のフィールド１０２２～１０２４に、対応する監視対象端末の端末ＩＤ、アドレス情報、およびセンサ計測周期を登録するとともに、対応する監視対象端末のセンサ計測周期に所定のリトライ期間よりも長い所定時間を加算して基準期間を算出し、この基準期間を各レコード１０２１のフィールド１０２５に登録する（Ｓ２０２）。なお、端末一覧情報にセンサ計測周期が含まれていない監視対象端末（センサ計測周期が設定されない監視対象端末）のレコード１０２１のフィールド１０２４、１０２５は、空欄（Ｎｕｌｌデータ）のままとする。

【0072】

つぎに、主制御部１０８は、ネットワークインターフェース部１００を介して、ハブ６によってパケット監視装置１にミラーリングされたネットワーク接続情報パケットを受信すると（Ｓ２０３でＹＥＳ）、端末監視テーブル記憶部１０２の端末監視テーブル１０２０に記憶されているレコード１０２１のうち、ネットワーク接続情報パケット送信元のレコード１０２１のフィールド１０２７に、このネットワーク接続情報パケットに格納されたネットワーク接続情報により特定される接続関係（親端末、子端末の端末ＩＤ）を登録して端末監視テーブル１０２０を更新する（Ｓ２０４）。この際、ネットワーク接続情報パケット送信元のレコード１０２１のフィールド１０２６に閾値時間が登録されているならば、この閾値時間をクリアする。

【0073】

それから、主制御部１０８は、ネットワーク接続情報パケット送信元のパケット情報テーブル１０３０を新たに作成してパケット情報蓄積部１０３に登録し、ネットワーク接続情報パケット送信元のパケット情報蓄積を開始する（Ｓ２０５）。

【0074】

すなわち、主制御部１０８は、ハブ６によってパケット監視装置１にミラーリングされた、ネットワーク接続情報パケット送信元からのセンサ情報パケットを、ネットワークインターフェース部１００を介して受信すると、この送信元のパケット情報テーブル１０３０にパケット情報のレコード１０３１を追加する。そして、追加したレコード１０３１のフィールド１０３２にセンサ情報パケットの受信日時を検知日時として登録し、フィールド１０３３に、このセンサ情報パケットに格納されたセンサ情報に含まれる計測日時をこの検知日時から差し引くことにより算出されるパケット到達時間を登録する。

【0075】

また、主制御部１０８は、パケット情報蓄積部１０３を参照し、パケット情報のレコード１０３１が所定数以上蓄積されたパケット情報テーブル１０３０を検出すると（Ｓ２０６でＹＥＳ）、端末監視テーブル記憶部１０２の端末監視テーブル１０２０を参照し、このパケット情報テーブル１０３０に対応付けられた監視対象端末のレコード１０２１のフィールド１０２６に閾値時間が登録されているか否かを調べる（Ｓ２０７）。そして、閾値時間が登録されていないならば（Ｓ２０７でＮＯ）、このパケット情報テーブル１０３０に蓄積されている所定数以上のパケット情報のレコード１０３１のフィールド１０３３に登録されているパケット到達時間（但し、所定のリトライ期間より長いパケット到達時間を除く）の平均値を算出する。そして、パケット到達時間の平均値に所定のリトライ期間よりも短い所定時間を加算して閾値時間を算出し、この監視対象端末のレコード１０２１のフィールド１０２６に、算出した閾値時間を登録する。これにより、端末監視テーブル１０２０を更新する（Ｓ２０８）。

【0076】

図１２および図１３は、パケット監視装置１のパケット監視処理を説明するためのフロー図である。

【0077】

このフローは、端末監視テーブル１０２０が端末監視テーブル記憶部１０２に記憶された後、端末監視テーブル１０２０に登録されている監視対象端末毎に実施される。

【0078】

第１パケット監視部１０５は、端末監視テーブル１０２０に登録されている監視対象端末のレコード１０２１を参照し、このレコード１０２１のフィールド１０２５に基準期間が登録されている場合（Ｓ３００でＹＥＳ）、パケット情報蓄積部１０３に記憶されている監視対象端末のパケット情報テーブル１０３０を参照し、最新のパケット情報のレコード１０３１のフィールド１０３２に登録されている検知日時から基準期間を経過したか否かを判断する（Ｓ３０１）。ここで、端末監視テーブル１０２０に登録されている監視対象端末のレコード１０２１のフィールド１０２５に基準期間が登録されていない場合（Ｓ３００でＮＯ）、あるいは、最新のセンサ情報パケットの検知日時から基準期間を経過していない場合は（Ｓ３０１でＮＯ）、Ｓ３１１に進む。

【0079】

一方、最新のセンサ情報パケットの検知日時から基準期間を経過している場合（Ｓ３０１でＹＥＳ）、第１パケット監視部１０５は、監視対象端末に通信障害が発生したと判断し、この監視対象端末の端末ＩＤを原因判断部１０７に通知する。

【0080】

これを受けて、原因判断部１０７は、通信障害情報蓄積部１０４を参照し、この通知された端末ＩＤがフィールド１０４２に登録されている最新の通信障害情報のレコード１０４０のうち、フィールド１０４１に登録されている通信障害の検出日時が最新のセンサ情報パケットの検知日時から所定時間以内であり、かつフィールド１０４３に登録されている通信障害の発生原因が「伝搬路遅延」のレコード１０４０を検索する。これにより、最新のセンサ情報パケットの検知日時から所定時間以内に伝搬路遅延を原因とする通信障害がこの監視対象端末に発生しているか否かを判断する（Ｓ３０２）。そして、最新のセンサ情報パケットの検知日時から所定時間以内に伝搬路遅延を原因とする通信障害が監視対象端末に発生している場合（Ｓ３０２でＹＥＳ）、原因判断部１０７は、今回、監視対象端末に発生した通信障害の原因が、監視対象端末自体の端末異常ではなく、伝搬路遅延が悪化して伝搬路異常が発生したためと判断する（Ｓ３０３）。この場合、原因判断部１０７は、通信障害情報蓄積部１０４に通信障害情報のレコード１０４０に追加して、このレコード１０４０のフィールド１０４１に、通信障害の検出日時として最新のセンサ情報パケットの検知日時を登録するとともに、フィールド１０４２、１０４３に、監視対象端末の端末ＩＤおよび通信障害の原因「伝搬路異常」を登録する。また、この通信障害情報のレコード１０４０を主制御部１０８に通知する。これを受けて、主制御部１０８は、通信障害情報のレコード１０４０に登録されている通信障害の検出日時、監視対象端末の端末ＩＤ、および通信障害の原因「伝搬路異常」を含む通信障害情報をマンマシンインターフェース部１０１に出力して、通信障害の発生をユーザに通知する（Ｓ３０４）。

【0081】

一方、最新のセンサ情報パケットの検知日時から所定時間以内に伝搬路遅延を原因とする通信障害が発生していない場合（Ｓ３０２でＮＯ）、原因判断部１０７は、端末監視テーブル１０２０に登録されている監視対象端末のレコード１０２１を参照し、このレコード１０２１のフィールド１０２７のサブフィールド１０２８に親端末の端末ＩＤが登録されているか否かを判断する（Ｓ３０５）。そして、親端末の端末ＩＤが登録されている場合（Ｓ３０５でＹＥＳ）、原因判断部１０７は、所定の待ち時間が経過するのを待ち（Ｓ３０６）、それから、通信障害情報蓄積部１０４を参照し、フィールド１０４２に親端末の端末ＩＤが登録されている通信障害情報のレコード１０４０であって、フィールド１０４１に登録されている通信障害の検出日時が最新のセンサ情報パケットの検知日時から所定時間以内であり、かつフィールド１０４３に登録されている通信障害の発生原因が「端末異常」のレコード１０４０を検索する。これにより、親端末に、最新のセンサ情報パケットの検知日時から所定時間以内に端末異常を原因とする通信障害が発生しているか否かを判断する（Ｓ３０７）。そして、最新のセンサ情報パケットの検知日時から所定時間以内に端末異常を原因とする通信障害が親端末に発生している場合（Ｓ３０７でＹＥＳ）、原因判断部１０７は、今回、監視対象端末に発生した通信障害の原因が、親端末の「端末異常」による可能性が高いため、監視対象端末自体に異常はない判断する（Ｓ３０８）。その後、Ｓ３１１に進む。

【0082】

一方、最新のセンサ情報パケットの検知日時から所定時間以内に端末異常を原因とする通信障害が親端末に発生していない場合（Ｓ３０７でＮＯ）、あるいは、監視対象端末のレコード１０２１のフィールド１０２７のサブフィールド１０２８に親端末の端末ＩＤが登録されていない場合（Ｓ３０５でＮＯ）、原因判断部１０７は、今回、監視対象端末に発生した通信障害の原因が監視対象端末の「端末異常」にあると判断する（Ｓ３０９）。この場合、原因判断部１０７は、通信障害情報蓄積部１０４に通信障害情報のレコード１０４０に追加して、このレコード１０４０のフィールド１０４１に、通信障害の検出日時として最新のセンサ情報パケットの検知日時を登録するとともに、フィールド１０４２、１０４３に、監視対象端末の端末ＩＤおよび通信障害の原因「端末異常」を登録する。また、この通信障害情報のレコード１０４０を主制御部１０８に通知する。これを受けて、主制御部１０８は、通信障害情報のレコード１０４０に登録されている通信障害の検出日時、監視対象端末の端末ＩＤ、および通信障害の原因「端末異常」を含む通信障害情報をマンマシンインターフェース部１０１に出力して、通信障害の発生をユーザに通知する（Ｓ３１０）。

【0083】

Ｓ３１１において、第２パケット監視部１０６は、端末監視テーブル１０２０に登録されている監視対象端末のレコード１０２１を参照し、このレコード１０２１のフィールド１０２６に閾値時間が登録されている場合（Ｓ３１１でＹＥＳ）、パケット情報蓄積部１０３に記憶されている監視対象端末のパケット情報テーブル１０３０を参照し、最新のパケット情報のレコード１０３１のフィールド１０３３に登録されている最新のセンサ情報パケットのパケット到達時間が閾値時間を超過しているか否かを判断する（Ｓ３１２）。ここで、監視対象端末のレコード１０２１のフィールド１０２６に閾値時間が登録されていない場合（Ｓ３１１でＮＯ）、あるいは、最新のセンサ情報パケットのパケット到達時間が閾値時間を超過していない場合は（Ｓ３１２でＮＯ）、Ｓ３００に戻る。

【0084】

一方、最新のセンサ情報パケットのパケット到達時間が閾値時間を超過している場合（Ｓ３１２でＹＥＳ）、第２パケット監視部１０６は、監視対象端末に通信障害が発生したものと判断し、この監視対象端末の端末ＩＤを原因判断部１０７に通知する。これを受けて、原因判断部１０７は、今回、監視対象端末に発生した通信障害の原因が伝搬路遅延にあると判断する（Ｓ３１３）。そして、原因判断部１０７は、通信障害情報蓄積部１０４に通信障害情報のレコード１０４０に追加して、このレコード１０４０のフィールド１０４１に、通信障害の検出日時として最新のセンサ情報パケットの検知日時を登録するとともに、フィールド１０４２、１０４３に、監視対象端末の端末ＩＤおよび通信障害の原因「伝搬路遅延」を登録する。また、この通信障害情報のレコード１０４０を主制御部１０８に通知する。これを受けて、主制御部１０８は、通信障害情報のレコード１０４０に登録されている通信障害の検出日時、監視対象端末の端末ＩＤ、および通信障害の原因「伝搬路遅延」を含む通信障害情報をマンマシンインターフェース部１０１に出力して、通信障害の発生をユーザに通知する（Ｓ３１４）。その後、Ｓ３００に戻る。

【0085】

以上、本発明の一実施の形態について説明した。

【0086】

本実施の形態において、パケット監視装置１は、監視対象端末毎に、ゲートウェイ５からエッジ端末４に送信されるセンサ情報パケットを監視する。そして、ある監視対象端末について、この監視対象端末のセンサ計測周期に応じて定まる基準期間を経過してもセンサ情報パケットを検出しなかった場合に、この監視対象端末の端末異常を原因する通信障害が発生したものと判断する。また、基準期間内にセンサ情報パケットを検出した場合でも、このセンサ情報パケットに格納されているセンサ情報に含まれているセンサ値の計測日時とパケット監視装置１におけるこのセンサ情報パケットの検知日時との差分であるパケット到達時間が、過去のパケット到達時間に基づいて決定される閾値時間を超えているならば、伝搬路遅延を原因とする通信障害がこの監視対象端末に発生したものと判断する。このため、センサ情報パケットが欠落していない場合でも、通信障害を検出してその原因（伝搬路遅延）を特定することができる。また、センサ情報パケットが欠落する通信障害が発生した場合には、その原因として監視対象端末の端末異常を特定することができる。このように、本実施の形態によれば、無線データセンシングシステムで発生した障害の原因をより正確に判断することができる。

【0087】

また、本実施の形態において、パケット監視装置１は、基準期間内にセンサ情報パケットが検出されなかった監視対象端末について、所定時間以内に伝搬路遅延を原因とする通信障害が発生したものと判断しているならば、この監視対象端末に発生した通信障害の原因が、この監視対象端末自体の端末異常ではなく、伝搬路遅延が悪化して伝搬路異常が発生したためと判断するので、通信障害の原因をより正確に判断することができる。

【0088】

また、本実施の形態において、監視対象端末は、ツリー構造で無線接続されており、子端末が存在する場合は、この子端末とゲートウェイ５あるいは親端末が存在するならば親端末との間でパケットを中継する機能を有する。そして、パケット監視装置１は、基準期間内にセンサ情報パケットが検出されなかった監視対象端末について、親端末が存在し、かつ所定時間以内に親端末の端末異常を原因とする通信障害が発生しているならば、今回、監視対象端末に発生した通信障害の原因は親端末の端末異常の可能性が高いため、監視対象端末を端末異常と判断せず異常なしと判断する。このため、端末異常の誤判断を低減することができる。

【0089】

また、本実施の形態において、パケット監視装置１は、監視対象端末からエッジ端末４に送信されたセンサ情報パケットのパケット到達時間が閾値時間を超えている場合に、伝搬路遅延を原因とする通信障害がこの監視対象端末に発生したものと判断するので、センサ計測周期が設定されていない監視対象端末であっても、伝搬路遅延を原因とする通信障害を検知することができる。

【0090】

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

【0091】

例えば、上記の実施の形態では、監視対象端末毎に、所定数以上のパケット情報のレコード１０３１が監視対象端末のパケット情報テーブル１０３０に蓄積された場合に、これらのレコード１０３１に登録されているパケット到達時間の平均値を用いて閾値時間を決定している（図１１のＳ２０６～Ｓ２０８）。このため、パケット情報のレコード１０３１の蓄積数が所定数に到達していない監視対象端末は、閾値時間が設定されず、したがって閾値時間を用いたパケット到達時間の監視を行うことができない（図１３のＳ３１１～Ｓ３１４）。そこで、このような監視対象端末に対しては、暫定的な閾値時間を用いてパケット到達時間を監視してもよい。

【0092】

すなわち、監視対象端末のパケット情報テーブル１０３０に、所定数に到達していなくても、パケット情報のレコード１０３１が蓄積されているのであれば、蓄積されたレコード１０３１に登録されているパケット到達時間（但し、所定のリトライ期間より長いパケット到達時間を除く）の平均値にリトライ期間を加算した時間より長くなるように暫定的な閾値時間を決定し、この暫定的な閾値時間を用いてパケット到達時間を監視してもよい。

【0093】

また、例えば、監視対象端末の接続関係が変更され、この監視対象端末からエッジ端末４へネットワーク接続情報パケットが送信された直後の場合、この監視対象端末のパケット情報の蓄積が開始されたばかりであり、この監視対象端末のパケット情報テーブル１０３０にパケット情報のレコード１０３１が全く蓄積されていない場合がある。この場合、この接続関係変更後の監視対象端末に親端末が存在し、親端末に閾値時間が設定されているならば、親端末の閾値時間に監視対象端末と親端末との間のパケット伝送時間を加算した時間より長くなるように暫定的な閾値時間を決定し、この暫定的な閾値時間を用いてパケット到達時間を監視してもよい。ここで、監視対象端末と親端末との間のパケット伝送時間は、無線通信端末３に子端末のセンサ情報パケットを送信（中継）する都度、自無線通信端末３の送信日時を付加することにより、パケット監視装置１が、監視対象端末を送信元とするセンサ情報パケットに格納されているセンサ情報に含まれているセンサ値の計測日時と、このセンサ情報パケットに付加されている親端末の送信日時との差分から算出できるようにする。

【0094】

また、上記の実施の形態では、パケット監視装置１にマンマシンインターフェース部１０１を設け、通信障害情報をマンマシンインターフェース部１０１に出力しているが、本発明はこれに限定されない。ネットワークインターフェース部１００を介してハブ６に接続された管理用端末に通信障害情報を出力するようにしてもよい。この場合、マンマシンインターフェース部１０１は省略してもよい。

【符号の説明】

【0095】

１：パケット監視装置 ２、２－１～２－７：センサ
３、３－１～３－７：無線通信端末 ４：エッジ端末
５：ゲートウェイ ６：ハブ １００：ネットワークインターフェース部
１０１：マンマシンインターフェース部 １０２：端末監視テーブル記憶部
１０３：パケット情報蓄積部 １０４：通信障害情報蓄積部
１０５：第１パケット監視部 １０６：第２パケット監視部
１０７：原因判断部 １０８：主制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】