本发明涉及一种用于将由多个传感器终端检测到的传感器数据中继并传送到处理装置的传感器中继技术。
背景技术
当从医疗设备或健康设备收集诸如生物信息之类的传感器数据时，传感器中继系统经由传感器中继装置或通信网络将由各种传感器终端检测到的传感器数据中继并连接到诸如服务器的处理装置。如图12中所示，在传统传感器中继系统50中，n个传感器终端#1、#2、…、#n(st)经由无线或有线通信信道或线路连接到传感器中继装置51。传感器中继装置51经由通信网络nw连接到诸如服务器之类的处理装置52。
在该传统技术中，当通过传感器中继装置中继并传送传感器数据时，通过根据传感器终端的通信协议以及传感器数据的速度和容量预先选择用来交换传感器数据的通信协议和通信格式，来构造传感器中继系统。一旦构造了传感器中继系统，就很难容易地引入用新通信协议或新通信格式实现的新传感器终端。这使得必须开发具有现有通信协议或现有通信格式的新传感器终端。
相关技术文献
非专利文献
非专利文献1：2014年7月ohkouchi等人的dicim2014学术报告“proposalofbiologicalinformationcollectionsystemsofmedicalandhealthequipment”。
技术实现要素：
本发明要解决的问题
本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供一种能够容易地引入具有新通信协议或新通信格式的新传感器终端的传感器中继技术。
问题的解决方法
为了实现上述目的，根据本发明的传感器中继装置是用于将多个传感器终端检测到的传感器数据中继并传送给处理装置的传感器中继装置，包括：存储单元，被配置成存储通信协议对应列表以及要在通信协议中使用的通信格式，在所述通信协议对应列表中传感器终端和通信协议彼此关联地注册；中继处理单元，被配置成通过基于在所述通信协议对应列表中指定的与传感器终端相关联的通信协议与所述传感器终端通信，来接收由所述传感器终端检测到的传感器数据，基于与所述通信协议相关联的所述通信格式，转换所述传感器数据的格式，并且将所述传感器数据中继并传送给所述处理装置；以及中继管理单元，被配置成基于从所述处理装置新通知的通信协议对应列表或通信格式，来更新所述存储单元中的所述通信协议对应列表或所述通信格式。
根据本发明的传感器中继系统包括：多个传感器中继装置，被配置成中继并传送由多个传感器终端检测到的传感器数据；以及处理装置，被配置成处理从所述传感器中继装置中继并传送的所述传感器数据，其中所述传感器中继装置是前面描述的传感器中继装置。
本发明的效果
根据本发明，当需要应用新通信协议或新通信格式时，从处理装置分发的新通信协议或新通信格式自动设置在传感器中继装置中并用于接收和中继/传送传感器数据。因此，即使在构造传感器中继系统之后，也可以容易地引入具有新通信协议或新通信格式的新传感器终端，而无需任何显著的结构改变或作业负担。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的传感器中继系统的结构的方框图；
图2示出了传感器终端列表的结构示例；
图3是通信协议对应列表的结构示例；
图4是用于说明通信协议对应列表的分发示例的图；
图5是用于说明通信格式的分发示例的图；
图6是用于说明模块添加的通知示例的图；
图7是用于说明列表添加请求的通知示例的图；
图8是用于说明列表外添加请求的通知示例的图；
图9是用于说明连接可否的通知示例的图；
图10是用于说明不支持添加的通知示例的图；
图11是用于说明命令更新指令的分发示例的图；以及
图12是示出传统的一般传感器中继系统的方框图。
具体实施方式
下面将参考附图说明本发明的实施例。
[第一实施例]
首先，将参考图1说明根据本发明第一实施例的传感器中继系统1。
传感器中继系统1用于收集各种传感器数据，诸如由传感器设备从建筑物和设施获得的安全数据，以及由可穿戴传感器从人体检测到的生物信息。传感器中继系统1还具有允许传感器中继装置10接收由传感器终端st从对象检测到的传感器数据，并且经由通信网络nw将传感器数据传送到处理装置20的功能。
传感器终端st包括具有相对低的感测能力的传感器，诸如温度传感器和加速度传感器，以及具有相对高的感测能力的传感器终端，诸如用于拍摄运动图像和静止图像的相机。
处理装置20整体上是诸如服务器之类的信息处理装置，并且具有基于经由通信网络nw接收的传感器数据来检测对象的状态或事件的发生的功能。
传感器中继装置10经由通信信道或线路连接到传感器终端st，并且经由通信网络nw连接到处理装置20。传感器中继装置10具有接收由传感器终端st检测和传输的传感器数据，并且经由通信网络nw将传感器数据中继并传送到处理装置20的功能。
[传感器中继装置]
下面将参考图1详细说明根据该实施例的传感器中继装置10的结构。
传感器中继装置10包括作为主要功能单元的存储单元11、中继处理单元12、标准模块13、附加模块14、扩展端口15和中继管理单元16。
存储单元11整体上是诸如半导体存储器之类的存储器设备，并且具有作为通信管理信息而存储以下内容的功能：示出连接到每个传感器中继装置10的传感器终端st的传感器终端列表；通信协议对应列表，其中注册了用于与传感器终端st通信的通信协议；以及各个通信协议要使用的通信格式。
在传感器终端列表中，如图2中所示，对于用于识别传感器中继装置10的每个中继装置id，连接到该传感器中继装置10的传感器终端st通过用于识别传感器终端st的传感器终端id的列表的形式进行注册。
在如图3所示的通信协议对应列表中，对于每个传感器终端id，用于与相应传感器终端st通信的通信协议名称和通信格式名称彼此相关联地注册。
通信格式包括指示用于传输传感器数据的分组的结构的分组格式，以及指示用于通过相关的无线协议与传感器终端st通信的各种通信参数(诸如通信速度、地址和认证信息)的通信配置文件。
基本上，所有传感器中继装置10共用的传感器终端列表、通信协议对应列表和通信格式从处理装置20分发并存储在存储单元11中。然而，处理装置20也可以通过省略各个传感器中继装置10中不需要的部分来分发这些信息。
中继处理单元12具有以下功能：根据存储单元11中的通信协议对应列表指定与传感器终端st相关联的通信协议，并且基于该通信协议，经由无线或有线通信信道或线路执行与传感器终端st的数据通信，从而接收传感器终端st从对象检测到的传感器数据的功能；基于与传感器终端st的通信协议相关联并存储在存储单元11中的通信格式转换接收到的传感器数据的格式的功能；以及经由无线或有线通信信道或线路将转换的传感器数据中继并传送到作为主机装置的处理装置20的功能。
在该系统中，当传感器中继装置10安装在传感器中继装置10之间或传感器中继装置10与处理装置20之间时，中继处理单元12将从多个传感器中继装置10而不是从传感器终端st接收到的传感器数据中继并传送到作为主机装置的传感器中继装置10或处理装置20。在图1所示的该示例中，在容纳传感器终端st的传感器中继装置10与处理装置20之间仅安装一个传感器中继装置10。然而，也可以根据网络规模安装通过树结构分层地连接的多个传感器中继装置10。注意，用于与传感器中继装置10通信的通信协议和通信格式是预设协议和格式。
标准模块13是用于交换传感器数据的通信电路的模块，其针对每个通信协议形成。更具体地，标准模块13包括用于根据每个通信协议执行与传感器终端st和传感器中继装置10的数据通信的通信电路，以及用于将该通信电路连接到中继处理单元12的i/f电路。
具有在传感器中继系统1中通常广泛使用的通信协议的通信模块作为标准模块13预安装在传感器中继装置10中。
与标准模块13相同，附加模块14是用于交换传感器数据的通信电路的模块，其针对每个通信协议形成。更具体地，附加模块14包括用于根据每个通信协议执行与传感器终端st和传感器中继装置10的数据通信的通信电路，以及用于将该通信电路连接到扩展端口15的i/f电路。
当需要除标准模块13之外的通信协议(例如，新通信协议或特殊通信协议)的通信模块时，该通信模块另外作为附加模块14连接到传感器中继装置10。
扩展端口15是诸如usb(通用串行总线)之类的通用i/f电路，并且预先设置在传感器中继装置10中作为用于连接附加模块14的端口。
中继管理单元16具有如下功能：通过基于从处理装置20通知的通信管理信息在标准模块13与附加模块14之间选择作为具有用于与每个传感器终端st通信的通信协议的模块来接收传感器数据的功能；以及基于与传感器终端st的通信协议相关联的通信格式和通信配置文件，来转换所接收的传感器数据的格式并将传感器数据传送到主机装置的功能。
中继管理单元16将传感器终端列表和通信协议对应列表存储为主通信管理信息。传感器终端列表是示出连接到每个传感器中继装置10的传感器终端st的列表。通信协议对应列表是示出每个传感器终端st与通信协议之间的关联的列表。另外，中继管理单元16将指示要在每个通信协议中使用的分组的格式的通信格式，以及指示要在通信中使用的各种设置参数的通信配置文件存储为通信管理信息。处理装置20预先向每个传感器中继装置10通知这些通信管理信息，并且中继管理单元16存储该信息。
传感器中继装置10可以通过添加/改变通信模块来添加/改变传感器终端st与传感器中继装置10之间或传感器中继装置10之间的通信方法。因此，可以容易地将具有新通信协议或新通信格式的新传感器终端st或新传感器中继装置引入现有传感器中继装置10。
例如，当要在与传感器终端st进行数据通信时使用的新通信模块另外作为附加模块14连接到传感器中继装置10的扩展端口15时，如图6(稍后描述)中所示，经由通信网络nw向处理装置20通知附加模块14的添加。因此，处理装置20可以将对应的传感器终端列表和格式信息自动传输到传感器中继装置10。
因此，通过根据来自处理装置20的传感器终端列表检测新传感器，传感器中继装置10可以通过一系列简单操作经由网络容纳新传感器终端st。
此外，当通过改变通信模块来改变传感器中继装置10之间的通信方法时，在移除模块之后，传感器中继装置10之间的通信暂时中断。然而，中继管理单元16可以在模块改变之后再次自动发布链路，因此可以开始对应于新通信方法的数据通信。
[处理装置]
下面将参考图1详细说明根据该实施例的处理装置20的结构。
处理装置20包括作为主要功能单元的数据处理单元21和通信管理单元22。
数据处理单元21具有通过分析经由通信网络nw从传感器中继装置10接收的传感器数据来检测对象的状态或事件的发生的功能。
通信管理单元22具有以下功能：当管理员改变要在传感器中继装置10中使用的通信管理信息时，或者响应于来自任意传感器中继装置10的请求，向传感器中继装置10分发新通信管理信息。
通信管理单元22将传感器终端列表22a、通信协议对应列表22b和通信格式22c存储为主通信管理信息。
传感器终端列表22a是示出连接到每个传感器中继装置10的传感器终端st的列表，并且具有与上述图2中所示的结构相同的结构。
通信协议对应列表22b是其中每个传感器终端st和用于与该传感器终端st通信的通信协议彼此关联地注册的列表，并且具有与上述图3中所示的结构相同的结构。
通信格式22c包括指示用于传输传感器数据的分组的结构的分组格式，以及指示要用于通过相关联的无线协议与传感器终端st通信的各种通信参数(诸如通信速度、地址和认证信息)的通信配置文件。
[第一实施例的操作]
现在将参考图1通过将要在处理装置20与传感器中继装置10之间交换的信息作为示例来说明根据该实施例的传感器中继系统1的操作。
[通信协议对应列表的更新]
当管理员改变了处理装置20中的通信协议对应列表22b时，处理装置20的通信管理单元22响应于之后接收到的操作员指令将新通信协议对应列表22b和对应列表更新指令分发给每个传感器中继装置10。
在图4所示的通信协议对应列表分发示例中，传感器中继装置10r连接到通信网络nw，并且两个传感器中继装置10a和10b连接到传感器中继装置10r。多个传感器终端st连接到每个传感器中继装置10a和10b。
传感器中继装置10r经由通信网络nw接收从处理装置20传输的新通信协议对应列表和对应列表更新指令，并将其分发给传感器中继装置10a和10b。
响应于接收到新通信协议对应列表和对应列表更新指令，每个传感器中继装置10a和10b的中继管理单元16基于接收到的新通信协议对应列表更新存储在存储单元11中的现有通信协议对应列表。因此，在每个传感器中继装置10a和10b中设置由管理员改变的新通信协议对应列表。
因此，当用于与任意传感器终端st通信的通信协议被更新到新通信协议对应列表中时，中继处理单元12从标准模块13和附加模块14中选择与新通信协议相关联的模块，并且通过基于与新通信协议相关联的通信格式和通信配置文件与传感器终端st通信来接收传感器数据。
[通信格式的更新]
当管理员改变了处理装置20中的通信格式22c时，处理装置20的通信管理单元22响应于之后接收到的操作员指示将新通信格式22c和格式更新指令分发给每个传感器中继装置10。
在图5所示的通信格式分发示例中，传感器中继装置10r经由通信网络nw接收从处理装置20传输的新通信格式和格式更新指令，并将其分发给传感器中继装置10a和10b。
响应于接收到新通信格式和格式更新指令，每个传感器中继装置10a和10b的中继管理单元16基于所接收的新通信格式更新存储在存储单元1中的现有通信格式。因此，在每个传感器中继装置10a和10b中设置已由管理员改变的新通信格式。
因此，当更新任意通信协议的通信格式时，中继处理单元12通过基于与通信协议相关联的新通信格式与传感器终端st通信来接收传感器数据。此外，中继处理单元12基于新通信格式将接收到的传感器数据的格式转换为用于与传感器中继装置10r通信的通信格式，并将其中继并传送到传感器中继装置10r。
[模块的添加]
当作业人员另外将新附加模块14连接到传感器中继装置10的扩展端口15以便管理新传感器终端st的添加或通信协议的改变时，传感器中继装置10的中继管理单元16向处理装置20通知模块的添加。
在图6所示的模块添加通知示例中，当检测到新附加模块14附加连接到扩展端口15时，传感器中继装置10a的中继管理单元16生成包含从新附加模块14获得的模块信息在内的、寻址到处理装置20的模块添加通知，并将模块添加通知传输到作为主机装置的传感器中继装置10r。
传感器中继装置10r经由通信网络nw将该模块添加通知传送到处理装置20。
处理装置20的通信管理单元22通过在屏幕上显示来向管理员通知包含在接收的模块添加通知中的模块信息。响应于此，管理员确定是否需要更新通信协议对应列表22b、通信格式22c等，在需要时执行更新，并将结果分发给传感器中继装置10a和10b。
[传感器终端的添加]
当作业人员另外将新传感器终端stn连接到传感器中继装置10时，传感器中继装置10的中继管理单元16基于从传感器终端stn获得的传感器终端信息来检查传感器终端列表中存在/不存在注册。如果传感器终端stn被注册在传感器终端列表中并且是任何传感器中继装置10使用的已知传感器终端，则中继管理单元16向处理装置20通知列表添加请求。
在图7所示的列表添加请求通知示例中，当检测到已知传感器终端stn的附加连接时，传感器中继装置10a的中继管理单元16生成包含从传感器终端stn获得的传感器终端信息在内的、寻址到处理装置20的列表添加请求，并将列表添加请求传输到作为主机装置的传感器中继装置10r。
传感器中继装置10r经由通信网络nw将该列表添加请求传送到处理装置20。
基于接收到的列表添加请求中包含的传感器终端信息，处理装置20的通信管理单元22另外将传感器终端stn与传感器中继装置10a相关联地注册在传感器终端列表22a中，并通过在屏幕上显示来向管理员通知已知传感器终端stn的附加连接。响应于此，管理员确定是否需要更新通信协议对应列表22b和通信格式22c，并根据需要执行更新。之后，管理员将更新的通信管理信息分发给传感器中继装置10a和10b。
另一方面，如果传感器终端stn没有注册在传感器终端列表中并且是未被任何传感器中继装置10使用的未知传感器终端stn，则中继管理单元16向处理装置20通知列表外添加请求。
在图8所示的列表外添加请求通知示例中，当检测到未知传感器终端stn的附加连接时，传感器中继装置10a的中继管理单元16生成包含从传感器终端stn获得的传感器终端信息在内的、寻址到处理装置20的列表外添加请求，并将列表外添加请求传输到作为主机装置的传感器中继装置10r。
传感器中继装置10r经由通信网络nw将该列表外添加请求传送到处理装置20。
基于接收到的列表外添加请求中包含的传感器终端信息，处理装置20的通信管理单元22通过在屏幕上显示来向管理员通知未知传感器终端stn的附加连接。响应于此，管理员基于作业计划等确定未知传感器终端stn与传感器中继装置10a的连接可否。
如果未知传感器终端stn的另外连接是根据作业计划的，并且管理员确定该附加连接是可能的，则通信管理单元22通知传感器中继装置10a传感器终端stn是可连接的。另一方面，如果未知传感器终端stn的另外连接不是根据作业计划的，并且管理员确定不能进行该附加连接，则通信管理单元22通知传感器中继装置10a传感器终端stn不可连接。此外，通信管理单元22将由管理员更新的诸如传感器终端列表22a、通信协议对应列表22b和通信格式22c之类的通信管理信息分发给传感器中继装置10a和10b。
在图9所示的连接可否通知示例中，从处理装置20传输的连接可否由传感器中继装置10r经由通信网络nw接收并分发到传感器中继装置10a。
当响应于列表外添加请求从处理装置20通知“可连接”时，每个传感器中继装置10a和10b的中继管理单元16指示中继处理单元12允许通信。响应于此，中继处理单元12基于来自处理装置20的更新的通信管理信息开始与另外连接的传感器终端stn通信，并且开始执行传送从传感器终端stn接收到的传感器数据的过程。另一方面，当响应于列表外添加请求从处理装置20通知“不可连接”时，中继管理单元16指示中继处理单元12不允许通信。响应于此，中继处理单元12不会开始与另外连接的传感器终端stn通信，并且不执行传送传感器数据的过程。
此外，如果尚不支持用于与另外连接的新传感器终端stn通信的通信协议并且不能获得传感器终端stn的传感器终端信息，则中继管理单元16通知处理装置20指示另外连接了不支持的传感器终端st的不支持添加。
在图10所示的不支持添加通知的示例中，当检测到不支持的传感器终端stn的附加连接时，传感器中继装置10a的中继管理单元16生成寻址到处理装置20的不支持添加通知，并且将不支持添加通知传输到作为主机装置的传感器中继装置10r。
传感器中继装置10r经由通信网络nw将该不支持添加通知传送到处理装置20。
基于接收到的不支持添加通知，处理装置20的通信管理单元22通过在屏幕上显示，来向管理员通知不支持的传感器终端stn到传感器中继装置10a的附加连接。响应于此，管理员基于作业计划等确定未知传感器终端stn与传感器中继装置10a的连接可否，并且如上述图9所示向传感器中继装置10a通知连接可否。当确定结果是“可连接的”时，管理员将更新的通信管理信息分发给传感器中继装置10a和10b，并根据需要将用于与传感器终端stn通信的新附加模块14添加到传感器中继装置10a。
[第一实施例的效果]
在如上所述的本实施例中，在传感器中继装置10中，存储单元11存储通信协议对应列表，其中传感器终端st和通信协议彼此相关联地注册，以及要由通信协议使用的通信格式，并且中继处理单元12基于根据通信协议对应列表指定的与传感器终端st相关联的通信协议与传感器终端st通信，从而接收由传感器终端st检测到的传感器数据，基于与通信协议相关联的通信格式转换传感器数据的格式，并且将转换的传感器数据中继并传送到处理装置20。基于从处理装置20新通知的通信协议对应列表或通信格式，中继管理单元16更新存储单元11中的通信协议对应列表或通信格式。
因此，当需要新通信协议或通信格式时，从处理装置20分发的新通信协议或通信格式自动设置在传感器中继装置10中，并用于传感器数据的接收和中继/传送。
即使在构造传感器中继系统之后，也可以容易地引入具有新通信协议或新通信格式的新传感器终端st，而无需任何显著的结构改变或作业负担。
此外，在该实施例中，当新附加模块14另外连接到扩展端口15时，中继管理单元16可以向处理装置20通知该模块添加，并且基于响应于上述通知从处理装置20新通知的通信协议对应列表或通信格式，更新存储单元11中的通信协议对应列表或通信格式。
因此，用另外连接的新附加模块14通信所需的通信协议对应列表或通信格式从处理装置20分发到传感器中继装置10并自动更新。这使得可以大大减少涉及例如在需要新附加模块14时设置传感器中继装置10的工作量。
在该实施例中，中继管理单元16还可以在另外连接新传感器终端stn时向处理装置20通知列表添加，并且响应于上述通知基于从处理装置20新通知的通信协议对应列表或通信格式，更新存储单元11中的通信协议对应列表或通信格式。
因此，与另外连接的新传感器终端stn通信所需的通信协议对应列表或通信格式从处理装置20分发到传感器中继装置10并自动更新。这使得可以大大减少例如在需要新附加模块14时设置传感器中继装置10的作业负担。
在这种情况下，中继管理单元16还可以根据响应于列表添加从处理装置20通知的新传感器终端stn的连接可否，指示中继处理单元12是否与新传感器终端stn通信。
因此，即使当不可连接的新传感器终端stn连接到传感器中继装置10时，也可以避免传感器数据错误地中继并传送，并且确保传感器中继系统1的稳定性和安全性。
[第二实施例]
接下来，将说明根据本发明第二实施例的传感器中继系统1。
在该实施例中，处理装置20不仅向传感器中继装置10通知在第一实施例中说明的通信管理信息，还向传感器中继装置10通知通信命令。
也就是说，在该实施例中，传感器中继装置10的中继管理单元16具有向中继处理单元12输出由从处理装置20通知的命令更新指令指定的新命令的功能。
中继处理单元12具有基于从中继管理单元16输出的命令，控制与指定的传感器终端st的通信，控制从指定的传感器终端st接收传感器数据的处理，或者控制中继并传送从指定传感器终端st接收的传感器数据的处理的功能。
处理装置20的通信管理单元22具有根据来自管理员的指令向传感器中继装置10分发指示更新指定传感器终端st的命令的命令更新指令的功能。
[第二实施例的操作]
下面将参考图11，通过从处理装置20向传感器中继装置10通知命令更新指令的情况，说明根据该实施例的传感器中继系统1的操作。参考图11，传感器中继装置10r连接到通信网络nw，并且两个传感器中继装置10a和10b连接到传感器中继装置10r。多个传感器终端st连接到每个传感器中继装置10a和10b。
从处理装置20传输的命令更新指令由传感器中继装置10r经由通信网络nw接收，并分发给传感器中继装置10a和10b。
响应于接收到命令更新指令，每个传感器中继装置10a和10b的中继管理单元16将由命令更新指令指定的新命令存储在存储单元11中，并将该命令输出到中继处理单元12。
基于来自中继管理单元16的命令，中继处理单元12控制与指定的传感器终端st的通信和中继/传送处理。
因此，根据来自处理装置20的指令控制与指定传感器终端st的通信，接收传感器数据的处理，以及中继并传送从指定传感器终端st接收的传感器数据的处理。因此，处理装置20远程控制任意处理操作，例如控制在将新模块添加到传感器中继装置10之后的处理操作的开始。
[第二实施例的效果]
在如上所述的该实施例中，响应于从处理装置20通知的命令更新指令，传感器中继装置10的中继管理单元16将由命令更新指令指定的命令输出到中继处理单元12。响应于该命令，中继处理单元12控制与指定传感器终端st的通信、从指定传感器终端st接收传感器数据的处理、或者中继并传送传感器数据的处理。
因此，当传感器中继装置10正在操作时(诸如当添加新附加模块14时)，处理装置20可以远程控制处理操作(诸如处理操作的开始)。这使得可以大大减少例如传感器中继装置10中的处理操作之类的作业负担。
[实施例的扩展]
以上通过参考实施例说明了本发明，但是本发明不限于上述实施例。在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本发明的结构和细节进行本领域技术人员可理解的各种改变。另外，这些实施例可以在没有任何矛盾的情况下以任意组合的形式进行。
附图标记和符号的说明
1…传感器中继系统，10…传感器中继装置，11…存储单元，12…中继处理单元，16…中继管理单元，20…处理装置，21…数据处理单元，22…通信管理单元，22b…通信协议对应列表，22c…通信格式，st…传感器终端。