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WO2018056385A1 - 情報処理装置、ゲートウェイ装置、情報処理方法および情報処理プログラム - Google Patents

情報処理装置、ゲートウェイ装置、情報処理方法および情報処理プログラム Download PDF

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WO2018056385A1
WO2018056385A1 PCT/JP2017/034176 JP2017034176W WO2018056385A1 WO 2018056385 A1 WO2018056385 A1 WO 2018056385A1 JP 2017034176 W JP2017034176 W JP 2017034176W WO 2018056385 A1 WO2018056385 A1 WO 2018056385A1
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data
timing
gateway
location
base station
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English (en)
French (fr)
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晃 亀井
山田　徹
芹沢　昌宏
恭二 平田
祐美子 奥山
長谷川　聡
政志 下間
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/0247—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on conditions of the access network or the infrastructure network
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C15/00—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
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    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/10—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a centralized architecture
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    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/16—Gateway arrangements

Definitions

  • the present invention relates to an information processing device, a gateway device, an information processing method, and an information processing program.
  • Non-Patent Document 1 discloses a form in which a large number of IoT (Internet of Things) devices exchange data with an MTC (Machine Type Communication) server via a wireless network.
  • IoT Internet of Things
  • MTC Machine Type Communication
  • An object of the present invention is to provide a technique for solving the above-described problems.
  • an apparatus In order to achieve the above object, an apparatus according to the present invention provides: In the first position, execute the gateway function at the first timing, collect data from a plurality of devices existing near the first position, and transmit aggregate data to the base station, The base station performs a gateway function at a second timing different from the first timing at a second location different from the first location, collects data from a plurality of devices existing near the second location, and To send aggregate data to An information processing apparatus that controls at least one gateway apparatus.
  • another apparatus provides: In the first position, execute the gateway function at the first timing, collect data from a plurality of devices existing near the first position, and transmit aggregate data to the base station,
  • the base station performs a gateway function at a second timing different from the first timing at a second location different from the first location, collects data from a plurality of devices existing near the second location, and
  • the method according to the present invention comprises: In the first position, execute the gateway function at the first timing, collect data from a plurality of devices existing near the first position, and transmit aggregate data to the base station,
  • the base station performs a gateway function at a second timing different from the first timing at a second location different from the first location, collects data from a plurality of devices existing near the second location, and To send aggregate data to An information processing method for controlling at least one gateway device.
  • a program according to the present invention provides: In the first position, execute the gateway function at the first timing, collect data from a plurality of devices existing near the first position, and transmit aggregate data to the base station, The base station performs a gateway function at a second timing different from the first timing at a second location different from the first location, collects data from a plurality of devices existing near the second location, and To send aggregate data to An information processing program for controlling at least one gateway device.
  • the information processing apparatus 100 is an apparatus for collecting data from a plurality of devices by controlling a gateway function at a plurality of locations.
  • the gateway apparatus 150 shown in FIG. 1A executes the gateway function at the first timing at the first position 110, collects data from a plurality of devices 111 to 115 existing near the first position 110, and generates aggregate data. The aggregated data is transmitted to the base station 130.
  • the gateway device 150 moves to a second position 120 different from the first position 110, executes a gateway function at a second timing different from the first timing, and a plurality of devices 121 existing near the second position 120. Collect data from ⁇ 127 to generate aggregated data, and transmit the aggregated data to the base station 130.
  • the information processing apparatus 100 controls the gateway apparatus 150 to realize the above function.
  • the gateway apparatus 151 shown in FIG. 1B executes the gateway function at the first timing at the first position 110, collects data from a plurality of devices 111 to 115 existing near the first position 110, and generates aggregated data. The aggregated data is transmitted to the base station 130.
  • the gateway device 152 that has taken over the gateway function from the gateway device 151 executes the gateway function at a second timing different from the first timing at the second location 120 different from the first location 110, and near the second location.
  • Data is collected from a plurality of existing devices 121 to 127 to generate aggregate data, and the aggregate data is transmitted to the base station 130.
  • the information processing apparatus 100 controls the gateway apparatuses 151 and 152 to realize the above functions.
  • the processing at the base station is reduced by aggregating data from a plurality of devices by the gateway device, and congestion and overload of the wireless network can be reduced.
  • the information processing system 200 includes an MTC server 201, a core network 202, a base station 203, a gateway device 204, and IoT devices (hereinafter simply referred to as devices) 211 to 219. Although only nine IoT devices are shown in FIG. 2 for convenience, it can be considered to represent a part of hundreds, thousands, or tens of thousands of IoT devices provided in the cell 210.
  • the gateway device 204 is a remote control moving body such as a drone, and can move to various positions in the cell 210.
  • the MTC server 201 controls the gateway device 204 via the core network 202 and the base station 203, and collects data from the devices 211 to 219. For example, when the gateway device 204 is moved to the position A, data is sequentially collected from the adjacent devices 211 to 213 and transmitted to the base station 203 as aggregated data. Next, when the gateway device 204 is moved to the position B, data is sequentially collected from the adjacent devices 214 to 216 and transmitted to the base station 203 as aggregated data.
  • the gateway device 204 when the gateway device 204 is moved to the position C, data is collected from the adjacent device devices 217 to 219 and transmitted to the base station 203 as aggregated data. In this way, by moving the gateway device and sequentially collecting data, even when simultaneous access to a wireless network from a large number of IoT devices is assumed, congestion and overload in the gateway device and the wireless network are avoided. be able to. Although it takes time for the drone to move, delays in data transmission caused by it will not be a problem. This is because the data collection period from the IoT device is generally relatively long, such as 30 minutes or 1 hour, and is not time critical.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing exchange of data between the functional components shown in FIG.
  • the MTC server 201 holds the user policy table 400 shown in FIG. 4. For example, when a request to acquire temperature data in a specific cell 210 is received from a user, the MTC server 201 has 1 as a user policy number that matches the user policy. Is transmitted to the core network 202 (S301).
  • the core network 202 holds the network policy table 500 shown in FIG. 5, and derives the network policy number from the user policy number. Then, an IoT device identifier (C-RNTI: Cell-Radio Network Temporary ID) associated with the network policy number and present in the specific cell is acquired and transmitted to the gateway device 204 (S303). The base station 203 notifies the gateway device 204 of the device positions A, B, and C having the IoT device identifier designated from the core network 202 (S305).
  • C-RNTI Cell-Radio Network Temporary ID
  • the gateway device 204 moves to the notified position A (S307), and sets data transmission timings that are random within a certain range and do not overlap each other for the devices 211 to 213 around the position A (S309). . Further, the data transmission timing is notified to each of the devices 211 to 213 using multicast (S311).
  • the gateway device 204 itself determines the data transmission timing of each device, but the present invention is not limited to this, and the data transmission timing of each device is transferred from the base station 203 to the gateway device 204. May be notified.
  • the devices 211 to 213 transmit data at different timings in accordance with the data transmission timing received from the gateway device 204 (S313).
  • the gateway device 204 accumulates transmission data from the device (S315), waits until the timing (time) at which data from the last device is transmitted, aggregates the accumulated data, and transmits the collected data to the MTC server 201 (S317).
  • the accumulated data at the position A is collected and transmitted to the MTC server 201, the data is moved to the position B in step S319.
  • the data transmission timing notification, data aggregation, and transmission are repeated.
  • data can be collected from each device at different timings while the gateway device moves.
  • data can be collected from all devices that can provide the data desired by the user without concern about congestion or overload in the wireless network.
  • FIG. 6 is a time chart showing the flow of the gateway device 204 collecting data from the device at each position.
  • the gateway device 204 sends different data transmission timings to all devices A1 to Ax (corresponding to the devices 211 to 213 in FIG. 2) existing in the vicinity of the position A by multicast according to the policy from the core network 202. Notification is made (S601).
  • the device A1 which is a temperature sensor, transmits temperature information after waiting for Tw (A1) indicated by the random timing information received from the gateway device 204.
  • the device Ax transmits the temperature information after waiting for Tw (Ax) indicated by the random timing information received from the gateway device 204. That is, each device transmits data after waiting for a time specified separately from the gateway device 204.
  • the gateway device 204 accumulates transmission data from the devices A1 to Ax until the maximum waiting time Tw (A) at the preset position A, and when the maximum waiting time Tw (A) is reached, the devices A1 to Ax.
  • the temperature data collected from Ax is collected and transmitted to the MTC server 201 (S603).
  • the maximum waiting time Tw (A) may be determined according to the number of devices around the position A, and may be a value different for each position.
  • the gateway device 204 collects only transmission data from a device transmitted with a received signal strength (RSSI: “Signal” Strength: Indicator) higher than a predetermined threshold. As a result, only signals from devices in the vicinity of the gateway device 204 existing at the position A are collected.
  • RSSI received signal strength
  • the transmission power of the device can be suppressed.
  • the gateway apparatus 204 moves to the position B and notifies the device again of the timing using multicast as with the position A (S605).
  • the identifier of the device already collected at the position A is excluded.
  • the transmission of the aggregated transmission data at the position B is finished, the movement to the position C is performed (S607).
  • the gateway device 204 instructs the data transmission timing by multicast to all devices that have not collected data at each position, and if the number of devices that have already collected data increases, the number of devices for which timing notification is gradually reduced.
  • the gateway device 204 aggregates data transmitted from the devices 211 to 219 during a preset data reception period, and transmits the aggregated data to the MTC server 201 via the base station 203 and the core network 202.
  • Wireless resources for transmission from the device to the gateway device 204 are divided in time and shared, so that it is possible to avoid network congestion while suppressing consumption of wireless resources in the cell 210.
  • the gateway device 204 may be circulated in a certain direction, the cell 210 may be circulated at random, or the cell 210 may be preferentially moved to a specific point according to an instruction from the base station 203. Each position in the cell set by the base station 203 may be circulated based on the priority order.
  • the gateway device 204 may be circulated in accordance with, for example, the hour when data generation is predicted.
  • the base station 203 may instruct the movement timing and movement destination of the gateway device 204, or the MTC server 201 may instruct via the core network 202. Further, the gateway device 204 may move by acquiring the device arrangement in the cell and determining its own timing and location.
  • the transmission timing may be multicast to all devices at the departure point, and the gateway device 204 may be moved to each point in time for the transmission timing.
  • the transmission timing should be provided with a time lag in consideration of the travel time between points. That is, if the positions A, B, and C are to be rotated, the timeout time may be increased in that order.
  • the gateway device may be a dedicated device, or a gateway function may be implemented in a smartphone or the like. That is, as shown in FIG. 7, the gateway device may be moved in a pseudo manner by switching the gateway function between the smartphones 741 to 743 owned by different users.
  • the radio resource it is possible to use the same radio resource by controlling so that the transmission times from the IoT device do not overlap, and the radio resource can be used efficiently.
  • the gateway device by collecting transmission data from a plurality of IoT devices at the gateway device, processing at the base station can be reduced, and congestion of the wireless network and overload can be expected.
  • the data transmission distance of the IoT device can be shortened by moving the gateway device or its function within the cell, and the IoT device can be operated for a long time by suppressing the transmission power of the device.
  • the present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices, or may be applied to a single device. Furthermore, the present invention can also be applied to a case where an information processing program that implements the functions of the embodiments is supplied directly or remotely to a system or apparatus. Therefore, in order to realize the functions of the present invention on a computer, a program installed on the computer, a medium storing the program, and a WWW (World Wide Web) server that downloads the program are also included in the scope of the present invention. . In particular, at least a non-transitory computer readable medium storing a program for causing a computer to execute the processing steps included in the above-described embodiments is included in the scope of the present invention.
  • Appendix 2 At the first location, execute the gateway function at a first timing, collect data from devices near the first location, send aggregate data to the base station, The gateway function is executed at a second timing different from the first timing at a second location different from the first location, and data is collected from devices existing near the second location, and the base station is To send the aggregated data
  • the information processing apparatus according to appendix 1, which controls one gateway apparatus that moves from a first position to a second position.
  • a first gateway device that collects data from devices existing near the first position at a first timing and transmits aggregated data to a base station at a first position; At a second position different from the first position, data is collected from devices existing near the second position at a second timing different from the first timing, and aggregated data is transmitted to the base station.
  • the information processing apparatus according to appendix 3 wherein the gateway apparatus circulates each position in a cell set by the base station in a certain direction.
  • (Appendix 5) The information processing apparatus according to supplementary note 3, wherein the gateway apparatus randomly circulates each position in a cell set by the base station.
  • a gateway device comprising: (Appendix 10) In the first position, execute the gateway function at the first timing, collect data from a plurality of devices existing near the first position, and transmit aggregate data to the base station, The base station performs a gateway function at a second timing different from the first timing at a second location different from the first location, collects data from a plurality of devices existing near the second location, and A transmission means for transmitting the aggregated data to Moving means for moving from the first position to the second position;
  • a gateway device comprising: (Appendix 10) In the first position, execute the gateway function at the first timing, collect data from a plurality of devices existing near the first position, and transmit aggregate data to the base station, The base station performs a gateway function at a second timing different from the first timing at a second location different from the first location, collects data from a plurality of devices existing near the second location, and To send aggregate data to An information processing method for controlling at least one gateway device.

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Abstract

ＩｏＴデバイスから無線ネットワークに対するデータ送信時の輻輳やオーバーロードを回避するため、第１位置において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行して、第１位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信し、第１位置とは異なる第２位置において、第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行して、第２位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信するように、少なくとも１つのゲートウェイ装置を制御する。

Description

情報処理装置、ゲートウェイ装置、情報処理方法および情報処理プログラム
　本発明は、情報処理装置、ゲートウェイ装置、情報処理方法および情報処理プログラムに関する。
　非特許文献１において、多数のＩｏＴ(Internet of Things)デバイスが、無線ネットワークを介してＭＴＣ(Machine Type Communication)サーバとデータのやりとりを行う形態について開示がある。
3GPP TR 22.891 V14.1.0 (2016-06)
　しかしながら、上記文献に記載の技術において、多数のＩｏＴデバイスから同時に無線ネットワークにアクセスがあった場合、無線ネットワークにおける、輻輳やオーバーロードを避けられないという課題がある。
　本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、
　第１位置において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第１位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信し、
　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第２位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信するように、
　少なくとも１つのゲートウェイ装置を制御する情報処理装置である。
　上記目的を達成するため、本発明に係る他の装置は、
　第１位置において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第１位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信し、
　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第２位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信する送信手段と、
　前記第１位置から前記第２位置まで移動する移動手段と、
　を備えたゲートウェイ装置である。
　上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
　第１位置において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第１位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信し、
　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第２位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信するように、
　少なくとも１つのゲートウェイ装置を制御する情報処理方法である。
　上記目的を達成するため、本発明に係るプログラムは、
　第１位置において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第１位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信し、
　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第２位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信するように、
　少なくとも１つのゲートウェイ装置を制御する情報処理プログラムである。
　本発明によれば、多数のＩｏＴデバイスから無線ネットワークにアクセスがあった場合、無線ネットワークにおける、輻輳やオーバーロードを回避することができる。
本発明の第１実施形態に係る通信処理システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る通信処理システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る通信処理システムの構成を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る通信処理システムの処理の流れを示すシーケンス図である。 本発明の第２実施形態に係る通信処理システムにかかるユーザポリシテーブルを示す図である。 本発明の第２実施形態に係る通信処理システムにかかるネットワークポリシテーブルを示す図である。 本発明の第２実施形態に係る通信処理システムにおけるデータの送信タイミングを示すタイムチャートである。 本発明の第２実施形態に係る通信処理システムの他の構成を示す図である。
　以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
　［第１実施形態］
　本発明の第１実施形態としての情報処理装置１００について、図１Ａ、図１Ｂを用いて説明する。情報処理装置１００は、複数の場所でゲートウェイ機能を制御して、複数のデバイスからデータを収集するための装置である。
　図１Ａに示すゲートウェイ装置１５０は、第１位置１１０において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行し、第１位置１１０付近に存在する複数のデバイス１１１～１１５からデータを収集して集約データを生成し、基地局１３０に対して集約データを送信する。
　一方、ゲートウェイ装置１５０は、第１位置１１０とは異なる第２位置１２０に移動し、第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行し、第２位置１２０付近に存在する複数のデバイス１２１～１２７からデータを収集して集約データを生成し、基地局１３０に対して集約データを送信する。
　情報処理装置１００は、ゲートウェイ装置１５０を制御して上記の機能を実現させる。
　図１Ｂに示すゲートウェイ装置１５１は、第１位置１１０において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行し、第１位置１１０付近に存在する複数のデバイス１１１～１１５からデータを収集して集約データを生成し、基地局１３０に対して集約データを送信する。
　その後、ゲートウェイ装置１５１からゲートウェイ機能を引き継いだゲートウェイ装置１５２は、第１位置１１０とは異なる第２位置１２０において、第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行し、第２位置付近に存在する複数のデバイス１２１～１２７からデータを収集して集約データを生成し、基地局１３０に対して集約データを送信する。
　情報処理装置１００は、ゲートウェイ装置１５１、１５２を制御して上記の機能を実現させる。
　以上、図１Ａ、図１Ｂに示す本実施形態によれば、デバイスから基地局へのデータの送信時間が重ならないように制御することができるため、同じ無線リソースを使うことが可能となり、無線リソースを効率的に使用することができる。また、複数のデバイスからのデータをゲートウェイ装置で集約することで基地局での処理が軽減され、無線ネットワークの輻輳およびオーバーロードの緩和が可能となる。
　［第２実施形態］
　本発明の第２実施形態としての情報処理システム２００について、図２以降を用いて説明する。
　情報処理システム２００は、ＭＴＣサーバ２０１と、コアネットワーク２０２と、基地局２０３と、ゲートウェイ装置２０４と、ＩｏＴデバイス（以降、単にデバイスと称する）２１１～２１９とを含む。図２では、便宜上９つのＩｏＴデバイスしか図示していないが、セル２１０内に設けられた数百、数千、または数万のＩｏＴデバイスの一部を表わしたものと考えることができる。
　図２に示すとおり、ゲートウェイ装置２０４は例えばドローンのような遠隔制御移動体であり、セル２１０内の様々な位置に移動できる。ＭＴＣサーバ２０１は、コアネットワーク２０２および基地局２０３を介して、ゲートウェイ装置２０４を制御して、デバイス２１１～２１９からのデータの収集を行なう。例えば、ゲートウェイ装置２０４を位置Ａに移動させると、近接するデバイス２１１～２１３から順次データを収集させ、集約データとして基地局２０３に送信させる。次に、ゲートウェイ装置２０４を位置Ｂに移動させると近接するデバイス２１４～２１６から順次データを収集させ、集約データとして基地局２０３に送信させる。同様に、ゲートウェイ装置２０４を位置Ｃに移動させると近接するデバイスデバイス２１７～２１９からデータを収集させ、集約データとして基地局２０３に送信させる。このように、ゲートウェイ装置を移動させて順次データを収集することにより、多数のＩｏＴデバイスから無線ネットワークへの同時期のアクセスが想定される場合でも、ゲートウェイ装置や無線ネットワークにおける輻輳やオーバーロードを避けることができる。なお、ドローンが移動する時間は必要になるが、それに起因するデータ送信の遅れは問題にならない。一般的に、ＩｏＴデバイスからのデータ収集周期が３０分、１時間など比較的長く時間的にクリティカルでないからである。
　図３は、図２で示した各機能構成間のデータのやりとりを示すシーケンス図である。
　ＭＴＣサーバ２０１は、図４に示すユーザポリシテーブル４００を保持しており、例えばユーザから特定のセル２１０内の温度データを取得したいとの要求を受けた場合、ユーザポリシに合うユーザポリシ番号として１を決定しコアネットワーク２０２に送信する（Ｓ３０１）。
　コアネットワーク２０２は図５に示すネットワークポリシテーブル５００を保持しており、ユーザポリシ番号からネットワークポリシ番号を導き出す。そして、ネットワークポリシ番号に関連付けられた、特定のセル内に存在するＩｏＴデバイス識別子（C-RNTI: Cell-Radio Network Temporary ID）を取得し、ゲートウェイ装置２０４に送信する（Ｓ３０３）。
　基地局２０３は、コアネットワーク２０２から指定されたＩｏＴデバイス識別子を有するデバイス位置Ａ、Ｂ、Ｃをゲートウェイ装置２０４に通知する（Ｓ３０５）。
　ゲートウェイ装置２０４は、通知された位置Ａに移動し（Ｓ３０７）、位置Ａの周辺のデバイス２１１～２１３に対し一定の範囲内でランダム、かつ、お互いに重ならないデータ送信タイミングを設定する（Ｓ３０９）。さらに、デバイス２１１～２１３のそれぞれに向けてマルチキャストを使ってデータ送信タイミングを通知する（Ｓ３１１）。なおここでは、ゲートウェイ装置２０４自体が、各デバイスのデータ送信タイミングを決定しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、基地局２０３からゲートウェイ装置２０４に、各デバイスのデータ送信タイミングを通知してもよい。
　デバイス２１１～２１３は、ゲートウェイ装置２０４から受信したデータ送信タイミングに合わせて、バラバラのタイミングでデータを送信する（Ｓ３１３）。
　ゲートウェイ装置２０４は、デバイスからの送信データを蓄積し（Ｓ３１５）、最後のデバイスからのデータを送信するタイミング（時刻）まで待って、蓄積データを集約してＭＴＣサーバ２０１に送信する（Ｓ３１７）。位置Ａでの蓄積データを集約してＭＴＣサーバ２０１に送信すると、次にステップＳ３１９において、位置Ｂに移動する。
　以降、各位置に移動しながら、このようなデータ送信タイミングの通知とデータの集約、送信を繰り返す。これにより、ゲートウェイ装置が移動しながら、各デバイスから異なるタイミングでデータを収集できる。そして、セル内において、ユーザが所望するデータを提供できる全てのデバイスから、無線ネットワークにおける輻輳やオーバーロードの懸念なくデータを収集することができる。
　図６は、ゲートウェイ装置２０４が、各位置でデバイスからデータを収集する流れを示すタイムチャートである。
　ゲートウェイ装置２０４は、位置Ａの近傍に存在する全てのデバイスＡ１～Ａｘ（図２におけるデバイス２１１～２１３に対応）に対して、マルチキャストでコアネットワーク２０２からのポリシーに応じたそれぞれ異なるデータ送信タイミングを通知する（Ｓ６０１）。
　例えば温度センサであるデバイスＡ１はゲートウェイ装置２０４から受信したランダムなタイミング情報で示されたＴｗ（Ａ１）だけ待ってから温度情報を送信する。同様に、デバイスＡｘはゲートウェイ装置２０４から受信したランダムなタイミング情報で示されたＴｗ（Ａｘ）だけ待ってから温度情報を送信する。つまり、各デバイスは、ゲートウェイ装置２０４から別々に指定された時間だけ待ってデータ送信を行なう。
　ゲートウェイ装置２０４は、あらかじめ設定していた位置Ａにおける最大待機時間Ｔｗ（Ａ）までデバイスＡ１～Ａｘからの送信データを蓄積しておき、最大待機時間Ｔｗ（Ａ）になった時点でデバイスＡ１～Ａｘから収集した温度データを集約したうえでＭＴＣサーバ２０１に送信する（Ｓ６０３）。ここで最大待機時間Ｔｗ（Ａ）は、位置Ａの周囲のデバイスの数に応じて決めればよく、位置ごとに異なる値でよい。
　このときゲートウェイ装置２０４は、あらかじめ定められた閾値よりも高い受信信号強度(RSSI: Received Signal Strength Indicator)で送られたデバイスからの送信データのみを収集する。これにより位置Ａに存在するゲートウェイ装置２０４の近傍のデバイスからの信号のみを収集することになる。
　ゲートウェイ装置２０４が各デバイスの近傍まで移動することでデバイスの送信電力を抑えることができる。ゲートウェイ装置２０４は、位置Ａでのデータの集約送信を終えると、位置Ｂに移動し位置Ａと同様にデバイスに向けて再度マルチキャストを使ってタイミング通知を行う（Ｓ６０５）。この時、位置Ａで収集済みのデバイスの識別子は除外する。同様に位置Ｂでの集約送信データの送信を終えると位置Ｃに移動し同様の動作を行う（Ｓ６０７）。
　つまりゲートウェイ装置２０４は、各位置において、データを未収集の全デバイスに対して、データ送信タイミングをマルチキャストで指示し、データ収集済みのデバイスが増えれば、徐々にタイミング通知するデバイスを減らしていく。
　以上の処理により、ゲートウェイ装置２０４は、あらかじめ設定されたデータ受信期間にデバイス２１１～２１９から送信されてくるデータを集約したうえで基地局２０３、コアネットワーク２０２を介してＭＴＣサーバ２０１に送信する。
　デバイスからゲートウェイ装置２０４に送信するための無線リソースは時間的に分割され、共有されることでセル２１０内の無線リソースの消費を抑えながら、ネットワークの輻輳を回避することができる。
　ゲートウェイ装置２０４の移動パターンは様々なものが考えられる。例えば、セル２１０内を一定方向に巡回してもよいし、セル２１０内をランダムに巡回してもよい、さらに基地局２０３からの指示により特定ポイントに優先的に移動してもよい。基地局２０３によって設定されるセル内の各位置を優先順位に基づいて巡回させてもよい。ゲートウェイ装置２０４を、データ発生が予測される、例えば正時に合わせて巡回させてもよい。ゲートウェイ装置２０４の移動タイミングおよび移動先を、基地局２０３が指示してもよいし、コアネットワーク２０２を介してＭＴＣサーバ２０１が指示してもよい。さらにゲートウェイ装置２０４が、セル内のデバイス配置を取得した上で自らタイミングおよび場所を判断して移動してもよい。
　また、各位置で、送信タイミングをマルチキャストするのではなく、出発地点で全デバイスに対して、送信タイミングをマルチキャストし、その送信タイミングに間に合うようにゲートウェイ装置２０４を各地点に移動させてもよい。その場合、送信タイミングは、地点間の移動時間を考慮したタイムラグを設けた方がよい。つまり位置Ａ、Ｂ、Ｃを回るのであれば、その順にタイムアウト時間を長くすればよい。
　また、ゲートウェイ装置は、専用の機器でもよいし、スマートフォンなどにゲートウェイ機能を実装してもよい。つまり、図７に示すように、別々のユーザが所有するスマートフォン７４１～７４３間で、ゲートウェイ機能を切り替えることにより、擬似的にゲートウェイ装置を移動させてもよい。
　以上、本実施形態によれば、ＩｏＴデバイスからの送信時間が重ならないように制御することで同じ無線リソースを使うことが可能となり、無線リソースを効率的に使用することができる。また、複数のＩｏＴデバイスからの送信データをゲートウェイ装置で集約することで基地局での処理が軽減され、無線ネットワークの輻輳およびオーバーロードの緩和が期待できる。またゲートウェイ装置またはその機能がセル内を移動することで、ＩｏＴデバイスのデータ送信距離を短くすることができ、デバイスの送信電力を抑えることで、ＩｏＴデバイスの長期間動作が可能となる。
　［他の実施形態］
　また、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。
　また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）は本発明の範疇に含まれる。
　［実施形態の他の表現］
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
　第１位置において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第１位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信し、
　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第２位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信するように、
　少なくとも１つのゲートウェイ装置を制御する情報処理装置。
（付記２）
　第１位置において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第１位置付近に存在するデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信し、
　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第２位置付近に存在するデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信するように、
　第１位置から第２位置まで移動する１つのゲートウェイ装置を制御する付記１に記載の情報処理装置。
（付記３）
　第１位置において、第１タイミングで、前記第１位置付近に存在するデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信する第１ゲートウェイ装置と、
　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングで、前記第２位置付近に存在するデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信する第２ゲートウェイ装置とを制御する付記１に記載の情報処理装置。
（付記４）
　前記ゲートウェイ装置を、前記基地局によって設定されるセル内の各位置を一定方向に巡回させる付記３に記載の情報処理装置。
（付記５）
　前記ゲートウェイ装置を、前記基地局によって設定されるセル内の各位置をランダムに巡回させる付記３に記載の情報処理装置。
（付記６）
　前記ゲートウェイ装置を、前記基地局によって設定されるセル内の各位置を優先順位に基づいて巡回させる付記３に記載の情報処理装置。
（付記７）
　前記ゲートウェイ装置が、各位置において、前記デバイスに対して、異なるデータ送信タイミングをマルチキャストで指示し、前記データ送信タイミングのうち、最後の時刻まで前記各デバイスから受信したデータを蓄積して前記基地局に送信するように前記ゲートウェイ装置を制御する付記１乃至６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
（付記８）
　前記第１位置に存在する前記ゲートウェイ装置と、前記第２位置に存在する前記ゲートウェイ装置とで、前記データ送信タイミングを変化させる付記７に記載の情報処理装置。
（付記９）
　第１位置において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第１位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信し、
　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第２位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信する送信手段と、
　前記第１位置から前記第２位置まで移動する移動手段と、
　を備えたゲートウェイ装置。
（付記１０）
　第１位置において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第１位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信し、
　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第２位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信するように、
　少なくとも１つのゲートウェイ装置を制御する情報処理方法。
（付記１１）
　第１位置において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第１位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信し、
　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第２位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信するように、
　少なくとも１つのゲートウェイ装置を制御する情報処理プログラム。
　この出願は、２０１６年９月２３日に出願された日本出願特願２０１６－１８６２２３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (11)

  1. 　第１位置において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第１位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信し、
    　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第２位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信するように、
    　少なくとも１つのゲートウェイ装置を制御する情報処理装置。
  2. 　第１位置において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第１位置付近に存在するデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信し、
    　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第２位置付近に存在するデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信するように、
    　第１位置から第２位置まで移動する１つのゲートウェイ装置を制御する請求項１に記載の情報処理装置。
  3. 　第１位置において、第１タイミングで、前記第１位置付近に存在するデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信する第１ゲートウェイ装置と、
    　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングで、前記第２位置付近に存在するデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信する第２ゲートウェイ装置とを制御する請求項１に記載の情報処理装置。
  4. 　前記ゲートウェイ装置を、前記基地局によって設定されるセル内の各位置を一定方向に巡回させる請求項３に記載の情報処理装置。
  5. 　前記ゲートウェイ装置を、前記基地局によって設定されるセル内の各位置をランダムに巡回させる請求項３に記載の情報処理装置。
  6. 　前記ゲートウェイ装置を、前記基地局によって設定されるセル内の各位置を優先順位に基づいて巡回させる請求項３に記載の情報処理装置。
  7. 　前記ゲートウェイ装置が、各位置において、前記デバイスに対して、異なるデータ送信タイミングをマルチキャストで指示し、前記データ送信タイミングのうち、最後の時刻まで前記各デバイスから受信したデータを蓄積して前記基地局に送信するように前記ゲートウェイ装置を制御する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
  8. 　前記第１位置に存在する前記ゲートウェイ装置と、前記第２位置に存在する前記ゲートウェイ装置とで、前記データ送信タイミングを変化させる請求項７に記載の情報処理装置。
  9. 　第１位置において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第１位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信し、
    　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第２位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信する送信手段と、
    　前記第１位置から前記第２位置まで移動する移動手段と、
    　を備えたゲートウェイ装置。
  10. 　第１位置において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第１位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信し、
    　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第２位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信するように、
    　少なくとも１つのゲートウェイ装置を制御する情報処理方法。
  11. 　第１位置において、第１タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第１位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、基地局に対して集約データを送信し、
    　前記第１位置とは異なる第２位置において、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングでゲートウェイ機能を実行して、前記第２位置付近に存在する複数のデバイスからデータを収集し、前記基地局に対して集約データを送信するように、
    　少なくとも１つのゲートウェイ装置を制御する情報処理プログラム。
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