信息綜合控制系統、信息處理程序、社會基礎設施運用系統、運用方法、本地裝置、伺服器...的製作方法

2023-06-19 19:41:41

專利名稱：信息綜合控制系統、信息處理程序、社會基礎設施運用系統、運用方法、本地裝置、伺服器 ...的製作方法
技術領域：
本發明的實施方式涉及收集並綜合與國、市、城鎮等規定區域或者地域的各種基礎設施(infrastructure)相關的管理、計測信息等基礎設施信息，並基於這些信息來提供按照各種需求製作出的最佳化信息的信息綜合控制系統和在該系統中使用的信息處理程序。而且，本發明的實施方式涉及用於運用社會基礎設施(以下，簡稱為基礎設施)的社會基礎設施運用系統、社會基礎設施的運用方法、本地裝置、伺服器裝置及程序。
背景技術：
在以往的社會系統中，多個社會基礎設施基本上被分別獨立管理、經營。例如，用於節能的最佳化處理，限於以各個基礎設施單體來實施。因而，不用說以國單位，就連以地域等級或不同住戶的家庭等級的最佳化控制也仍未實現。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2011 - 061931號公報

發明內容
發明所要解決的課題存在將地域社會和該地域社會所具備的社會基礎設施合起來作為一個社區來掌握的想法。而且，不僅考慮到社會基礎設施而且也考慮了與社區中存在的人之間的關係的 新的管理和經營的方法受到期待。因此，目的在於提供一種信息綜合控制系統和信息處理程序、社會基礎設施運用系統、運用方法、本地裝置、伺服器裝置及程序。用於解決課題的方案根據實施方式，信息綜合控制系統具備收集部、存儲部和生成部。收集部收集與社會基礎設施相關基礎設施信息、與利用社會基礎設施的利用者有關的利用者信息、和管理社會基礎設施及利用者的管理者的管理信息。存儲部存儲所收集到的基礎設施信息、利用者信息及管理信息。生成部基於存儲部所存儲的基礎設施信息、利用者信息及管理信息，生成相對於社會基礎設施的控制信息。


圖I是表示實施方式所涉及的信息綜合控制系統的一個例子的框圖。圖2是表示向圖I所示的實施方式的社會基礎設施及居民實施運轉指示的情況下的運用例的流程圖。圖3是表示圖I所示的實施方式的KPI顯示中的最佳化處理例的流程圖。
圖4是表示在圖I所示的實施方式的信息收集處理中以KVS形式進行存儲的順序的流程圖。圖5是表示圖I所示的實施方式的KPI計算中的最佳化處理例的流程圖。圖6是表示在基於圖I所示的實施方式的多個中間值的KPI被進行並行處理的情況下進行運轉計劃的算出的處理的流程的流程圖。圖7是表示將圖I所示的實施方式的多個KPI計算結果進行綜合而最佳化的處理的流程的流程圖。圖8是表示通過現有技術來制定EV的行駛計劃的順序的一個例子的示意圖。
圖9是表示通過實施方式所涉及的系統來制定EV的行駛計劃的順序的一個例子的示意圖。圖10是表示第二實施方式所涉及的社會基礎設施運用系統的一個例子的系統圖。圖11是表示第二實施方式所涉及的社會基礎設施運用系統的主要部分的功能框圖。圖12是表示第二實施方式中的本地裝置31的處理順序的一個例子的流程圖。圖13是表示由伺服器裝置18進行的運轉計劃的制定所涉及的處理順序的一個例子的流程圖。圖14是表示由伺服器裝置18進行的運轉計劃的制定所涉及的處理順序的其他例子的流程圖。
具體實施例方式[第一實施方式]圖I是表示第一實施方式所涉及的信息綜合控制系統的構成例的框圖。該系統具備信息通信基礎裝置11、多個種類的社會基礎設施(電、自來水、交通、醫療、其它設備)12A、12B、…、行政(施政者)用伺服器13、以及居民(受益者)用伺服器14，通過網絡連接各自的輸入輸出部121、131、141而能夠相互通信。在此，「居民」意思是指在多個種類的社會基礎設施12A、12B、…所設置的區域或者地域中居住的人。「利用者」意思是指利用社會基礎設施12A、12B、…的人，是也包含居民的廣泛概念。「行政」是管理多個種類的社會基礎設施及居民(利用者)的管理者。上述信息通信基礎裝置11綜合與各種社會基礎設施分別關聯地收集的基礎設施信息，針對請求將信息最佳化進行提供。這種功能能夠在具有多個伺服器或資料庫等的雲計算系統中執行。信息通信基礎裝置11具備KPI (Key Performance Indicator :業績評價指標)計算部114、資料庫115、顯示最佳化部116、以及指示製作部117。在各社會基礎設施12A、12B、…中從設備裝置122收集到的基礎設施信息(利用狀況、設備的狀態)、來自行政用伺服器13的行政信息(表示社會系統整體的運轉狀態的KPI (人口、出生率和經濟指標等的統計值、節能率、調查結果等各種數值))、來自居民用伺服器14的居民信息(包含來自設置在房屋等中的各種傳感器的取得信息)，經由輸入輸出部111 113被收集，並被保存到資料庫115。資料庫115例如是分散型存儲介質，將各種信息或數據以例如KVS (Key-ValueStore :鍵-值存儲)型存儲。換句話說，資料庫115例如將從社會基礎設施12A、12B、…、行政用伺服器13及居民用伺服器14發送來的信息以鍵(標識)和數值(值)成對的形式進行保存。鍵是用於識別各信息的標識，數值是與每個鍵建立了對應的信息的內容(值)。鍵-值存儲型資料庫具備能夠可擴展性地擴展且能夠保證一定時間的搜索時間下的響應這樣的特徵。因而，例如，能夠實時地每秒保存千兆字節水平的龐大容量的數據。在保存信息時，能夠將信息以原本的狀態和在社會基礎設施側被加工後的狀態進行保存。而且，進一步，被任意賦予與經營基礎設施的運營者有關的信息。而且，假定居民信息為如下情況從基礎設施運營者的設備取得的情況、從居民在家庭內以其他目的設置的設備取得的情況、以及從居民利用的其他服務取得的情況。KPI計算部114基於資料庫115中存儲的從不同的社會基礎設施12A、12B、…取得的基礎設施信息、來自行政用伺服器13的行政信息、以及來自居民用伺服器14的居民信息，來計算KPI。 指示製作部117基於計算出的KPI計算相對於社會基礎設施12A、12B、…、居民用伺服器14的最佳指示信息。也可以是，基礎設施信息先被轉換成能夠進行比較的中間值，進一步通過KPI計算部114轉換成KPI。在該KPI計算部114的處理中，需要在預定的時間內相對於乃至例如數千個以上的不同指標進行多變量解析，所以能夠利用可進行並行處理的雲計算系統。換句話說，KPI計算部114安裝在雲計算系統中，計算KPI的處理能夠作為通過該雲計算系統提供的服務來實現。在資料庫115中存儲信息時，轉換成在不同的社會基礎設施等中也能夠進行比較的中間值，但該中間值的概念不僅包含「虛擬的成本」的概念，也包含不能換算成成本的值。作為中間值，例如可舉出「不同個人的I小時、I天的環境負荷值」、「不同個人的I小時、I天的便利性評價值」等。中間值也可以是都市的KPI的子集合那樣的值。顯示最佳化部116將由KPI計算部114計算出的KPI變更成人進行評價驗證時容易觀察的形式。也可以將進行了形式變更的KPI用作指示信息。KPI分別作為相對於社會基礎設施、居民、行政的信息，經由輸入輸出部111 113，被發送到社會基礎設施12A、12B、…、行政用伺服器13、居民用伺服器14，並在各自的顯示裝置上顯示。另外，施政者也能夠經由輸入輸出部131來設定KPI。在該情況下，以與顯示相反的路徑，向社會基礎設施12A、12B、…及居民用伺服器14傳播控制信息。對於上述的系統構成，以下說明運用例。圖2表示在對社會基礎設施及居民實施運轉指示的情況下的運用例。在圖2中，從社會基礎設施12A、12B、…、行政用伺服器13收集電力需要預測信息、交通堵塞信息、事故發生信息、氣象信息等，從居民用伺服器14收集由房屋內各種傳感器(電錶、煤氣表、保護傳感器)檢測到的各種居民信息，以KVS形式保存到資料庫115，並定期進行更新(步驟Sn)。計算部114根據資料庫115所保存的信息，基於預先給予的指標或者從行政側新給予的指標，計算KPI (步驟S12)。計算部114基於計算出的KPI，制定與各社會基礎設施有關的運轉計劃(步驟S13)。最終，能夠按照該運轉計劃向社會基礎設施12A、12B、…及居民用伺服器14指示運轉內容。
圖3是表示KPI顯示中的最佳化處理例的圖，當基於如上述那樣收集並保存到資料庫115中的信息(步驟S21)計算KPI時(步驟S22)，計算出的KPI通過顯示最佳化部116被轉換成曲線圖、圖表、文章等的容易比較的顯示內容(步驟S23)。由此，始終以最佳化的形式顯示KPI，所以本系統的利用者對指標評價的判斷變得容易。圖4是表示在上述信息收集處理中以KVS形式進行存儲的順序的圖，當收集基礎設施信息/居民信息/行政信息時(步驟S31)，這些信息被轉換成標識和值成對的形式(步驟S32)，進一步在轉換成容易進行相互比較的中間值後(步驟S33)，作為KVS形式的信息被保存到資料庫115。圖5是表示上述KPI計算中的最佳化處理例的圖，從資料庫115取出以KVS形式保存的中間值I N的信息(步驟S41)，執行基於KPI的處理的分割(步驟S42)，基於分割結果對各中間值I N分別執行與KPI對應的處理(步驟S431、…S43N)，再度進行匯集(步驟S44)，計算被KPI處理後的中間值I』 N』，保存到資料庫115。這樣，在執行KPI的計算時，分割地進行KPI的計算，再將其匯集，由此，即使對於龐大的數據，也總是能夠進行最佳 的信息處理。圖6示出如下結構在基於多個中間值的KPI被進行並行處理的情況下(步驟S51)，比較各個KPI (步驟S52)，根據優先級等參數進行運轉計劃的算出(步驟S52)。而且，圖7示出如下結構在根據資料庫115所保存的中間值計算出多個KPI的情況下(步驟S61)，在顯示最佳化處理S62中將多個KPI計算結果綜合來進行最佳化(步驟S62)。如以上那樣，在第一實施方式的系統中，將各社會基礎設施、行政、居民各自的收集信息以保證一定的搜索時間下的響應的KVS形式預先保存到資料庫115，在任意定時從資料庫115讀出信息，計算規定的KPI，以最佳的顯示形式來提供，所以能夠正確地收集各種基礎設施的管理和計測信息，能夠高效地存儲該龐大的信息，能夠執行按照請求的適當的信息處理，能夠飛躍性地促進智能社區的實現。如公知那樣，電、自來水，交通、通信、行政等以往的社會基礎設施是按照其種類進行了經營組織(行政等)與居民間的合同、手續的基礎上而被提供服務的。在各基礎設施中，在服務提供時存儲、收集的信息，只是在其自身的服務中被利用的信息，基本上不會用作提高其他服務。因此，智能社區通過信息通信將包含社會基礎設施的社會系統整體聯合，謀求可滿足例如以下所示的(I) (3)那樣的設計。(I)基礎設施運營者能夠推進高效的社會基礎設施的保養和經營。(2)施政者(行政)能夠持續地實施對社會系統整體的經營改善。(3)居民能夠不有損便利性地受益服務。因此，在實施方式中，為如下構成活用雲計算技術，將社會系統整體的基礎設施信息及居民信息及行政信息保存到雲上的資料庫115，通過KPI計算部114計算社會基礎設施計劃或居民的利用計劃。由此，能夠對社會基礎設施、對其進行經營的施政者、運營者、以及居民分別帶來利益。接下來，通過經由第一實施方式所實現的系統交換信息，說明能夠為運用車輛(作為一個例子而設為電動汽車(EV))的交通設備、居民(駕駛員)、以及施政者帶來利益的例子。當然，車輛EV也是社會基礎設施的一個例子。首先，從居民用伺服器14側收集的信息設為EV的充電餘量、到目的地的距離。從社會基礎設施12A、12B、…側收集的信息設為，由電氣設備決定的、根據地域、時間段而變動的電費、以及由交通設備決定的充電器的位置，從行政用伺服器13收集的信息設為，是用於將交通最佳化的交通規定。
圖8是表示通過現有技術制定EV的行駛計劃的順序的一個例子的示意圖。圖9是表示通過實施方式所涉及的系統制定EV的行駛計劃的順序的一個例子的示意圖。根據以往的EV的行駛計劃，如圖8所示那樣，EV的駕駛員參考充電餘量和到目的地的距離來推測是否能夠在中途不停止地到達目的地，來進行充電。在該情況下，在不知道在前方是否存在充電器時，由於不充分的信息，所以為了慎重起見而充電的駕駛員以一定比例存在。在充電時，在電供給相對於需要而吃緊的狀況的情況下，由於電氣設備的餘力變小而對設備運營者而言產生所謂強制進行無效率的運轉的不利情形。同時，由於成為高電費，所以也產生對EV駕駛員(居民)的不利情形。在此，如果能夠從一處參照從其他設備取得的基礎設施信息，則如圖9所示那樣，通過從交通設備(設備側信息)取得的下一個充電器位置，由此能夠制定用於用盡充電餘量、以較少的停止次數進行充電的運轉計劃。而且，通過從電氣設備1、2取得的電費，能夠制定選擇能以較低成本充電的充電器的運轉計劃。進一步，通過由行政提供的交通規定信息(行駛速度等)，能夠判斷運轉計劃是否成立。為了實現這些，在第一實施方式的系統中，具備信息收集處理，用於從居民、行政、社會基礎設施分別取得信息；資料庫115，用於使得集中到一處而在短時間內參照需要的信息成為可能；以及KPI計算部114，用於以短時間進行為了進行最佳化的計算；能夠進行各種社會基礎設施的靈活且正確的運轉指示。如以上那樣，根據第一實施方式，能夠收集與各種基礎設施有關的管理和計測信息等基礎設施信息，並執行按照請求的適當的信息處理。[第二實施方式]圖10是表示第二實施方式所涉及的社會基礎設施運用系統的一個例子的圖。在圖10中，作為社會基礎設施的例子示出了電力基礎設施110、新能源基礎設施120、道路交通基礎設施130、鐵道基礎設施140、水處理基礎設施150、以及醫療基礎設施160。換句話說，社會基礎設施運用系統能夠以種類不同的多個社會基礎設施為對象。社會基礎設施不局限於這些，也存在於供熱基礎設施、通信基礎設施、大廈(大樓)基礎設施等多種多樣的設施。在圖10與圖I的對比中，各基礎設施110 160 (圖10)對應於社會基礎設施12A、12B、...(圖 I)。電力基礎設施110能夠包含發電站及發電廠、送配電網等。新能源基礎設施120 是蓄電 SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition :監控與數據米集)、PV(Photovoltaic :光電)系統等的、與可再生能源相關的基礎設施。道路交通基礎設施130能夠包含信號器或高速道路網、一般道路網等。鐵道基礎設施140能夠包含鐵道網、車輛、票預約中心等。水處理基礎設施150能夠包含上下水道、淨水廠等。醫療基礎設施160能夠包含醫院、醫院內的設備、各種形態(CT掃描儀、X射線診斷裝置、MRI攝影裝置等)、醫院內網絡等。各基礎設施(社會基礎設施)110 160都分別具有固有的控制對象。以下，將各基礎設施中的控制對象總稱為被控制對象。
各基礎設施110 160與通信網絡17連接。雲計算系統1000經由網關(GW) 100與通信網絡17連接。實施方式中的通信網絡17是能夠保證通信速度的保證型(guaranteetype)網絡。換句話說，在實施方式中，雲計算系統1000和各基礎設施110 160之間經由能夠保證通信頻帶的網絡被連接。作為這種網絡的一個例子，除了應用了光通信技術的專用線路之外，例如還有在IP (Internet Protocol :網際網路協議)網絡中構建的VPN (VirtualPrivate Network :虛擬專用網絡)。通過利用這種通信網絡，能夠保證與信息傳送有關的實時性。在通信網絡17上連接有行政用伺服器13。通過使行政用伺服器13具有系統的上位層的功能，也能夠綜合地控制作為對象的社會系統。在這樣的場合，行政用伺服器13例如有時也被稱作SCMS (Smart Community Management System :智能社區管理系統)伺服器。·
在通信網絡17上，還連接有多個家庭(以下，標識為加入者住宅16)。例如，在各加入者住宅16所具備的個人計算機中，能夠執行居民用伺服器14 (圖I)的功能。或者，也可以在作為各家庭中所形成的能源管理系統的HEMS (Home Energy Management System 家庭能源管理系統)的伺服器裝置中具備居民用伺服器14的功能。當然，加入者住宅16及HEMS也是社會基礎設施的一種。雲計算系統1000例如由提供實施方式所涉及的服務的運營者(經銷商)構建。作為其一個例子，例如能夠舉出數據中心。雲計算系統1000具備伺服器裝置18和資料庫115。伺服器裝置18能夠構成為單體計算機或者多個計算機的總體。資料庫115可以配設在一個計算機中，也可以分散配置在多個計算機中。在實施方式中考慮具備多個伺服器裝置18及資料庫115的形態。在這樣的形態中，伺服器裝置18經由雲通信網300相互連接。然而，在實施方式中，各基礎設施110 160具備本地裝置31。本地裝置31能夠根據需要在本地控制各個基礎設施110 160。換句話說，本地裝置31具有用於按照每個基礎設施分別控制被控制對象的固有的控制功能。此外，行政用伺服器13、居民用伺服器14、本地裝置31及伺服器裝置18都是具備CPU (Central Processing Unit :中央處理單兀)的計算機。例如，在電力基礎設施110中，本地裝置31具有對按照每個需要者的電力分配進行控制的功能。在新能源基礎設施120中，本地裝置31具有基於氣象信息來預測PV系統的發電量的功能。在道路交通基礎設施130中，本地裝置31具有進行道路的交通管制的功倉泛。在鐵道基礎設施140中，本地裝置31具有進行鐵道的運行管理等的功能。在水處理基礎設施150中，本地裝置31具有控制上水道的流量、控制灌溉用水或水庫的儲水量的功能。在醫療基礎設施160中，本地裝置31具有與數據輸入接口、讀片監視器、醫院內LAN相關的各種控制、或者各種醫用數據的存儲等功能。各本地裝置31與通信網絡17連接，能夠與伺服器裝置18相互進行信息通信、從資料庫115取得各種數據、經由伺服器裝置18將各種數據存儲到資料庫115。換句話說，本地裝置31和伺服器裝置18經由通信網絡17被連接而能夠相互進行信息通信。
伺服器裝置18具有對本地裝置31賦予用於控制被控制對象的各種指示信息(包含指令、控制數據)的功能。換句話說，伺服器裝置18相對於本地裝置31或者各基礎設施110 160定位於上位層的位置。資料庫115存儲與社會基礎設施相關的基礎設施信息(傳感檢測數據)。作為基礎設施信息，作為例子舉出來自智能表、各種傳感器、網絡監視裝置、MDMS (Meter DataManagement System :儀表數據管理系統)、主幹系統(Billing System :帳單系統)等各種監視控制系統的儀表數據、傳感器數據、通信量、GPS(Global Positioning System :全球定位系統)數據、生活記錄等。換句話說，基礎設施信息是由某些計測單元計測的量、或者由人對系統賦予的信息。這些數據達到龐大的量，所以在雲計算的相關領域也被稱作BigData(大數據)。 圖11是表示第二實施方式所涉及的社會基礎設施運用系統的主要部分的功能框圖。在圖11中，作為社會基礎設施的電力基礎設施及醫療交通基礎設施主要採用相關的實例。電力基礎設施的本地裝置31及醫療基礎設施的本地裝置31，作為實施方式所涉及的處理功能而具備監視器部31a、上傳部31b、接收部31c、及人機接口(HMI)部31d。監視器部31a監視與作為控制對象的社會基礎設施相關的基礎設施信息。上傳部31b將上述基礎設施信息經由通信網絡17上傳發送至伺服器裝置18。接收部31c從伺服器裝置18接收作為控制對象的社會基礎設施的運轉計劃。HMI部31d將接收到的運轉計劃例如進行圖形顯示等，而通知給社會基礎設施的用戶(系統運用人員等)。行政用伺服器13作為實施方式所涉及的處理功能，除了上傳部31b、接收部31c之夕卜，還具備信息輸入部13a及用戶接口(UI)部13b。信息輸入部13a輸入與地域居民相關的居民信息等的、例如行政服務的進行所需要的信息。換句話說，也能夠將在社會基礎設施被構建的地域中的自治體所管理的信息掌握為居民信息。居民信息與基礎設施信息同樣地被處理，通過上傳部31b上傳發送至伺服器裝置18。UI部13b與HMI部31d同樣，將從伺服器裝置18接收到的運轉計劃進行圖形顯示等，而傳遞給社會基礎設施的用戶(行政主管員等)。居民用伺服器14也同樣地具備信息輸入部13a、上傳部31b、接收部31c及用戶接口(UI)部13b。在居民用伺服器14中，信息輸入部13a除了用於輸入上述居民信息等之外，還用於輸入與加入者住宅16 (居民住宅)所具備的電氣設備(空調、照明、電視、家用醫療設備等所謂的家電設備、PV系統、燃料電池、蓄電池等)相關的信息。這些信息(家電設備信息)與基礎設施信息同樣地被處理，通過上傳部31b上傳發送至伺服器裝置18。n部13b將從伺服器裝置18接收到的運轉計劃進行圖形顯示等，而傳遞到給在家的用戶(加入
去坐、
寸 7 o伺服器裝置18作為其處理功能而具備取得部18a、收集部18b、制定部18c、發送部18d、KPI計算部114及轉換部18e。取得部18a經由通信網絡17從各本地裝置31、行政用伺服器13、居民用伺服器14取得從各個社會基礎設施分別上傳發送來的基礎設施信息。所取得的基礎設施信息被存儲到資料庫115 (基礎設施信息115a)。另外，從行政用伺服器13取得的設定信息也存儲到資料庫115 (設定信息115b)。設定信息是例如與道路交通基礎設施130中的信號器的控制等相關的信息。收集部18b從行政用伺服器13、居民用伺服器14經由通信網絡17收集居民信息。所收集到的居民信息被存儲到資料庫115 (居民信息115e)。在居民信息中，能夠包含例如戶主名、住所、家屬構成及家屬年齡等信息。這些信息是基於由自治體管理的居民基本底冊(或者居民戶籍信息)的信息，能夠從行政用伺服器13被上傳。除此之外，能夠將與居民的愛好、嗜好相關的信息或家電設備信息的一部分(設備名稱或特殊的設定信息等)等作為居民信息的一個方式從居民用伺服器14直接上傳到系統中。作為其接口，能夠使用利用了 CGI (Common Gateway Interface :通用網關接口)技術的Web頁等。
而且，收集部18b從居民用伺服器14收集上述家電設備信息115f及存在信息115g並存儲到資料庫115。所謂存在信息是表示加入者住宅中的居民在/不在等的信息。這種信息在近年顯著普及的IP (Internet Protocol :網際網路協議)電話系統中如果使用著名的SIP(Session Initiation Protocol :會話發起協議)則能夠容易地被收集。如果使用存在信息，除了能夠區分在/不在，還能夠區分電話中/計算機使用中/會議中等的狀態。制定部18c使用資料庫115所存儲的基礎設施信息115a、設定信息115b、居民信息115e、家電設備信息115f及存在信息115g中的至少一種，制定包含家電設備的各基礎設施的運轉計劃。發送部18d將所制定的運轉計劃向行政用伺服器13、居民用伺服器、本地裝置31發送。KPI計算部114基於資料庫115所存儲的基礎設施信息115a、設定信息115b、居民信息115e、家電設備信息115f、及存在信息115g中的至少一種，計算作為業績評價指數的KPI0所計算出的KPI被存儲到資料庫115 (KPI115C)。轉換部18e將從各本地裝置31、行政用伺服器13、居民用伺服器14取得的基礎設施信息轉換成至少能夠在電力基礎設施及醫療基礎設施之間相互進行比較的中間值。所計算出的中間值被存儲到資料庫115 (中間值115d)。另外，制定部18c也可以基於KPI115c制定運轉計劃。而且，制定部18c也可以基於中間值115d，並基於來自電力基礎設施及醫療基礎設施的各基礎設施信息、以及來自行政、居民的設定信息、居民信息，來制定各社會基礎設施的運轉計劃。例如，使用圖9說明的、從充電器的發現到充電的判斷為止的車輛EV的運轉計劃，綜合地反映了從車輛EV、電力基礎設施、道路交通基礎設施及行政服務提供的各基礎設施信息。另外，也可以為，在上述構成中，將SCMS伺服器200與伺服器裝置18連接，能夠綜合地控制作為對象的社會系統。SCMS伺服器200例如由雲計算系統1000的經銷商運用。接下來，說明上述構成中的作用。圖12是表示第二實施方式中的本地裝置31及伺服器裝置18的處理順序的一個例子的流程圖。在圖12中，例如，醫療基礎設施160的本地裝置31收集與控制對象相關的基礎設施信息，將收集到的基礎設施信息經由通信網絡17上傳發送至伺服器裝置18(步驟SI)。伺服器裝置18取得從本地裝置31發送來的基礎設施信息(步驟S2)。居民用伺服器14將居民的居民信息經由通信網絡17上傳發送至伺服器裝置18(步驟S3)。伺服器裝置18收集從居民用伺服器14發送來的居民信息(步驟S4)。伺服器裝置18將所取得的基礎設施信息(基礎設施信息115a)及所收集到的居民信息(居民信息115e)存儲到資料庫115 (步驟S5)。如圖11所示那樣，在資料庫115中還存儲有設定信息115b、家電設備信息115f、存在信息115f。接著，伺服器裝置18從資料庫115讀出制定醫療基礎設施的運轉計劃所需要的基礎設施信息和居民信息，制定運轉計劃(步驟S6)。接著，伺服器裝置18將所製作的運轉計劃向本地裝置31及居民用伺服器14發送(步驟S7)。本地裝置31接收從伺服器裝置18發送來的運轉計劃(步驟S8)，並存儲到內部存儲器等(未圖示)中。然後，本地裝置31將接收到的運轉計劃顯示到顯示器上等，從而傳達給用戶(步驟S9)。進一步，本地裝置31基於運轉計劃控制醫療基礎設施160中的各社會基礎設施(步驟S10)。另一方面，居民用伺服器14接收從伺服器裝置18發送來的運轉計劃(步驟S11)，並存儲到內部存儲器等(未圖示)中。然後，居民用伺服器14將接收到的運轉計劃顯示到顯 示器上等，從而傳達給用戶(步驟S12)。圖13是表示圖12所示的步驟S6中的伺服器裝置18的處理順序的一個例子的流程圖。伺服器裝置18基於資料庫115所存儲的基礎設施信息115a及居民信息115e，計算作為業績評價指數的KPI115C(步驟S51)。然後，伺服器裝置18基於計算出的KPI115C，制定社會基礎設施的運轉計劃(步驟S52)。圖14是表示圖12所示的步驟S6中的伺服器裝置18的處理順序的其他例子的流程圖。伺服器裝置18基於資料庫115所存儲的基礎設施信息115a，計算該基礎設施信息115a的中間值115d(步驟S53)。然後，伺服器裝置18基於計算出的中間值115d和居民信息115e，來制定社會基礎設施的運轉計劃(步驟S54)。此外，在每次進行步驟S6中的運轉計劃的制定時，不需要反覆進行基礎設施信息的取得及居民信息的收集。例如如果以30分鐘的周期制定運轉計劃，那麼也可以以I小時的周期或者比其更長的周期取得基礎設施信息，以I天或者比其更長的周期收集居民信息。另外，也可以僅在基礎設施信息及居民信息變化時通知伺服器裝置18。接下來，對圖12中的處理順序進行詳細說明。在第二實施方式中，將基礎設施信息和居民信息上傳到雲計算系統1000中，基於這些信息，在雲計算系統1000中計算社會基礎設施的運轉計劃。對於其一例，將在以下說明控制基礎設施時與作為重要概念的實時控制之間的關聯性。作為與電力基礎設施110相關的控制方式，已知有需求響應。需求響應構成為在相對於電力需要而言供給能力吃緊的情況下，從電力供給者請求需要者節電(需求)，需要者回應該請求(響應)。例如，在由於突發災害而使發電站損壞等情況下，為了防止跨大範圍停電，對需求響應尤其要求實時性。在第二實施方式中，通過保證型的通信網絡17收集與社會基礎設施及居民相關的信息，利用雲計算系統1000的能力計算運轉計劃，所以能夠實現實時控制本身。然而，如果盲目削減給需要者的電力，則根據各個居民的實際情況而可能會產生關係人命的事態。例如，若對老人或者需要護理的人所居住的住宅實施用於電力節減的運轉計劃，則有可能引起醫療設備都被停止的事態。因此，在第二實施方式中，還考慮居民信息來計算運轉計劃。例如，可以想到，在從電力公司產生了節能的請求(需求)時，對老人或病人所居住的家庭、醫院、大廈等優先地分配電力，制定除了這些之外範圍的最佳運轉計劃並分別單獨進行控制。在居民信息中，除了已敘述的、從房屋等所設置的各種傳感器等取得的信息、戶主名、住所、家屬構成及家屬年齡等信息、與居民的愛好和嗜好相關的信息、家電設備信息等之外，還能夠包含居民的健康狀態、經常就診的醫生、住院/就診的醫院的名稱、正在服用的藥的名稱等信息。這些信息也可以利用從醫療基礎設施160上傳到雲計算系統1000中的信息。或者，例如，體溫或血壓等信息也可以為，使用體溫計、血壓計中具備的通信單元將暫時存留在HEMS中的數據向雲計算系統1000上傳。在需求響應時用於決定優先級的信息，除了居民基本底冊所示的信息之外，還可以是經由居民用伺服器14而賦予的信息。例如，如果使用居民用伺服器14預先對系統賦予許可/不許可節電請求的意思表示，並將該情況登記到資料庫115中，則不管自家中有無醫療設備，都能夠對不許可的用戶優先分配電力。可是，當這樣的優先控制時，從公平性的觀點出發大概或許需要由行政進行檢查。這樣，根據第二實施方式，能夠實現還反映了居民生活的真實情況的需求響應，可 以說能夠實現帶條件的需求響應。進而，基於更精密的居民信息，能夠實現更高度且細緻的社區服務。如以上所述那樣，根據第二實施方式，社會基礎設施的用戶，通過利用雲計算系統1000的資源的形式能夠接受最佳運轉計劃的提供。除了上述需求響應之外，例如，如在第一實施方式中說明的那樣，車輛EV的駕駛員(用戶)能夠操作導航系統(本地裝置31)，接受最佳充電計劃的提供。另外，雲計算系統1000的經銷商還能夠構建在對各個社會基礎設施的用戶提供運轉計劃時通過收費來獲得利益等這樣的商業模型。當然，在使社會基礎設施智能化的基礎上，也不會無視對社區所屬的居民的慮及。正因如此，能夠提供能使社會基礎設施智能化的社會基礎設施運用系統、運用方法、本地裝置、伺服器裝置及程序。[第二實施方式的變形例]在圖12的流程圖中，在本地裝置31上顯示運轉計劃後(步驟S9)立即控制社會基礎設施(步驟S10)。也可以取代之，在步驟S9和SlO之間加入用於向人詢問許可或者不許可基於運轉計劃的控制的判斷的順序。例如，也可以是，與運轉計劃一起，將用於許可該運轉計劃的接口(例如可點擊的許可按鈕)一併顯示在顯示器的畫面上，以點擊許可按鈕為開端，開始基於運轉計劃的控制。在此，作為對運轉計劃給與許可的人，也可以是作為對象的社會基礎設施的操作人員。或者也可以是，行政主管員判斷運轉計劃的許可/不許可。在該情況下，運轉計劃不僅顯示在本地裝置31的HMI部31d上，也顯示在行政用伺服器13的用戶接口(UI)部13b上。然後，如果使許可按鈕只顯示在行政用伺服器13的UI部13b上，則能夠將運轉計劃的許可/不許可委託給行政主管員的判斷。另外，也可以計算出多個運轉計劃，能夠選擇性地指定其中的某個。另外，本發明不限於上述實施方式。例如，在圖11中，在伺服器裝置18中具備轉換部18e，在伺服器裝置18中實施將基礎設施信息轉換成中間值的處理。也可以取代之，在本地裝置31、行政用伺服器13、居民用伺服器14中具備轉換部18e，向伺服器裝置18上傳在本地生成的中間值。而且，在第二實施方式中，對以個別家庭或建築物為對象的需求響應進行了說明。也能夠取代之，進行按照每個區域(醫院或者高齡者居民多的區域)、或者按照每個社區的最佳化控制。說明了本發明的幾個實施方式，但這些實施方式是作為例子提出的，並不意圖限定發明的範圍。這些新的實施方式，能夠以其它各種方式實施，在不脫離發明的主旨的範圍內，能夠進行各種省略、置換、變更。這些實施方式及其變形包含在發明的範圍及主旨中，並且，包含在權利要求書中所記載的發明及其等同的範圍中。附圖標記說明11…信息通信基礎裝置，12A、12B、…社會基礎設施(電、自來水、交通、醫療、其它)，13…行政用伺服器，14…居民用伺服器，121、131、141…輸入輸出部，114…KPI (KeyPerformance Indicator :業績評價指標)計算部，115…資料庫，116…顯示最佳化部，117… 指示製作部，110…電力基礎設施，120…新能源基礎設施，130…道路交通基礎設施，14(>-鐵道基礎設施，150…水處理基礎設施，160…醫療基礎設施，16…加入者住宅，17…通信網絡，100…網關(GW)，1000…雲計算系統，18…伺服器裝置，300…雲通信網，200... SCMS伺服器，31…本地裝置，31a…監視器部，31b…上傳部，31c…接收部，31d…人機接口(HMI)部，13a…信息輸入部，13b…用戶接口(UI)部，18a…取得部，18b…收集部，18c…制定部，18d...發送部，18e…轉換部，115a…基礎設施信息，115b…設定信息，115c…KPI，115d…中間值，115e…居民信息，115f...家電設備信息，115g…存在信息。
權利要求
1.一種信息綜合控制系統，其中，具備 收集部，收集與社會基礎設施相關的基礎設施信息、與利用上述社會基礎設施的利用者有關的利用者信息和對上述社會基礎設施及利用者進行管理的管理者的管理信息；存儲部，存儲上述收集到的基礎設施信息、利用者信息及管理信息；以及生成部，基於上述存儲部所存儲的基礎設施信息、利用者信息及管理信息，生成相對於上述社會基礎設施的控制信息。
2.如權利要求I所述的信息綜合控制系統，其中，還具備 計算部，基於上述存儲部所存儲的上述信息，計算業績評價指標；以及指示製作部，基於上述業績評價指標，製作與上述社會基礎設施有關的指示信息、相對於上述利用者的利用者指示信息及相對於上述管理者的管理者指示信息中的至少任意一個。
3.如權利要求I所述的信息綜合控制系統，其中， 上述存儲部是鍵-值存儲型資料庫，該鍵-值存儲型資料庫將收集到的信息以用於識別該信息的鍵和與該鍵建立了對應的數值成對地進行保存。
4.如權利要求I所述的信息綜合控制系統，其中， 上述計算部安裝於雲計算系統。
5.如權利要求I所述的信息綜合控制系統，其中， 上述存儲部將上述基礎設施信息轉換成能夠在多個社會基礎設施之間相互進行比較的中間值來進行存儲。
6.如權利要求I所述的信息綜合控制系統，其中，還具備 顯示最佳化部，將上述業績評價指標轉換成適於顯示的形式。
7.一種信息處理程序，通過計算機來執行，其中， 使上述計算機進行如下動作 收集與社會基礎設施相關的基礎設施信息、與利用上述社會基礎設施的利用者有關的利用者信息和對上述社會基礎設施及利用者進行管理的管理者的管理信息； 使存儲部存儲上述收集到的基礎設施信息、利用者信息及管理信息； 基於上述存儲部所存儲的基礎設施信息、利用者信息及管理信息，生成相對於上述社會基礎設施的控制信息。
8.—種社會基礎設施運用系統，其中，具備 本地裝置，設置於社會基礎設施；以及 伺服器裝置，經由通信網絡與上述本地裝置連接； 上述本地裝置具備 上傳部，將與上述社會基礎設施相關的基礎設施信息經由上述通信網絡上傳給上述伺服器裝置；以及 接收部，從上述伺服器裝置接收上述社會基礎設施的運轉計劃； 上述伺服器裝置具備 取得部，經由上述通信網絡從上述本地裝置取得上述基礎設施信息； 收集部，經由上述通信網絡收集上述社會基礎設施所涉及的地域內的居民的居民信息；資料庫，存儲上述取得的基礎設施信息和上述收集到的居民信息； 制定部，基於上述資料庫所存儲的基礎設施信息及居民信息，制定上述運轉計劃；以及 發送部，將上述制定的運轉計劃發送給上述本地裝置。
9.如權利要求8所述的社會基礎設施運用系統，其中， 上述居民信息包括由上述地域內的自治體管理的信息。
10.如權利要求8所述的社會基礎設施運用系統，其中， 上述居民信息包括與設置在居民住所中的電氣設備相關的信息。
11.如權利要求8所述的社會基礎設施運用系統，其中， 上述伺服器裝置還具備 計算部，基於上述資料庫所存儲的基礎設施信息及居民信息，計算業績評價指數； 上述制定部基於上述計算出的業績評價指數，制定上述運轉計劃。
12.如權利要求8所述的社會基礎設施運用系統，其中， 上述伺服器裝置還具備 轉換部，將上述取得的上述基礎設施信息轉換成能夠在種類不同的多個社會基礎設施之間相互進行比較的中間值； 上述資料庫存儲被轉換成上述中間值的基礎設施信息； 上述制定部基於上述中間值，制定上述多個社會基礎設施每個的運轉計劃。
13.如權利要求8所述的社會基礎設施運用系統，其中， 上述伺服器裝置配設在具備上述資料庫的雲計算系統中。
14.一種運用方法，能夠應用在社會基礎設施運用系統中，該社會基礎設施運用系統具備設置於社會基礎設施的本地裝置和經由通信網絡與上述本地裝置連接的伺服器裝置，在該運用方法中， 上述本地裝置， 將與上述社會基礎設施相關的基礎設施信息經由上述通信網絡上傳給上述伺服器裝置， 從上述伺服器裝置接收上述社會基礎設施的運轉計劃； 上述伺服器裝置， 經由上述通信網絡取得上述基礎設施信息， 經由上述通信網絡收集上述社會基礎設施所涉及的地域內的居民的居民信息， 將上述取得的基礎設施信息和上述收集到的居民信息存儲到資料庫， 基於上述資料庫所存儲的基礎設施信息及居民信息，制定上述運轉計劃， 將上述制定的運轉計劃發送給上述本地裝置。
15.如權利要求14所述的運用方法，其中， 上述居民信息包括由上述地域內的自治體管理的信息。
16.如權利要求14所述的運用方法，其中， 上述居民信息包括與設置在居民住宅中的電氣設備相關的信息。
17.如權利要求14所述的運用方法，其中， 上述伺服器裝置還基於上述資料庫所存儲的基礎設施信息及居民信息，計算業績評價指數；上述制定為，基於上述計算出的業績評價指數來制定上述運轉計劃。
18.如權利要求14所述的運用方法，其中， 上述伺服器裝置還將上述取得的上述基礎設施信息轉換成能夠在種類不同的多個社會基礎設施之間相互進行比較的中間值； 上述制定為，基於上述中間值來制定上述多個社會基礎設施每個的運轉計劃。
19.一種本地裝置，設置於社會基礎設施，其中，具備 上傳部，將與上述社會基礎設施相關的基礎設施信息經由通信網絡上傳給經由上述通信網絡連接的伺服器裝置； 發送部，將上述社會基礎設施所涉及的地域內的居民的居民信息經由上述通信網絡發送給上述伺服器裝置；以及 接收部，從上述伺服器裝置接收上述社會基礎設施的運轉計劃。
20.一種伺服器裝置，經由通信網絡與設置於社會基礎設施的本地裝置連接，其中，具備 取得部，經由上述通信網絡從上述本地裝置取得與上述社會基礎設施相關的基礎設施信息； 收集部，經由上述通信網絡收集上述社會基礎設施所涉及的地域內的居民的居民信息； 資料庫，存儲上述取得的基礎設施信息和上述收集到的居民信息； 制定部，基於上述資料庫所存儲的基礎設施信息及居民信息，制定上述運轉計劃；以及 發送部，將上述制定的運轉計劃發送給上述本地裝置。
21.如權利要求20所述的伺服器裝置，其中，還具備 計算部，基於上述資料庫所存儲的基礎設施信息及居民信息，計算業績評價指數； 上述制定部基於上述計算出的業績評價指數，制定上述運轉計劃。
22.如權利要求20所述的伺服器裝置，其中，還具備 轉換部，將上述取得的上述基礎設施信息轉換成能夠在種類不同的多個社會基礎設施之間相互進行比較的中間值； 上述制定部基於上述中間值，制定上述多個社會基礎設施每個的運轉計劃。
23.一種程序，通過計算機來執行，其中， 上述程序為， 從設置於該社會基礎設施的本地裝置取得與社會基礎設施相關的基礎設施信息； 從上述本地裝置收集上述社會基礎設施所涉及的地域內的居民的居民信息； 將上述取得的基礎設施信息和上述收集到的居民信息存儲到資料庫； 基於上述資料庫所存儲的基礎設施信息及居民信息，制定上述社會基礎設施的運轉計劃； 將上述制定的運轉計劃發送給上述本地裝置。
24.如權利要求23所述的程序，其中， 還基於上述資料庫所存儲的基礎設施信息及居民信息計算業績評價指數； 上述制定為，基於上述計算出的業績評價指數來制定上述運轉計劃。
25.如權利要求23所述的程序，其中，還將上述取得的上述基礎設施信息轉換成能夠在種類不同的多個社會基礎設施之間相互進行比較的中間值； 上述制定為，基於上述中間值來制定上述多個社會基礎設施 每個的運轉計劃。
全文摘要
從社會基礎設施(12A、12B、…)、行政用伺服器(13)收集電力需要預測信息、交通堵塞信息、事故發生信息、氣象信息等，從居民用伺服器(14)收集房屋內各種傳感器(電錶、煤氣表、保護傳感器)等居民信息，以KVS形式保存到資料庫(115)，並定期進行更新。在計算部(114)中，基於預先賦予的指標或者從行政側新賦予的指標，根據資料庫(115)所保存的信息，計算KPI，基於計算出的KPI進行與各社會基礎設施有關的運轉計劃的制定。最終，按照該運轉計劃向社會基礎設施(12A、12B、…)及居民用伺服器(14)指示運轉內容。
文檔編號G06Q50/06GK102959577SQ201280000942
公開日2013年3月6日 申請日期2012年6月14日 優先權日2011年6月14日
發明者涉谷真人, 飯野穰, 小林義孝, 廣岡浩一, 松田善之, 落合信, 杉山元勇 申請人:株式會社東芝