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大規模設備管理システムに適したデータ構造 およびデータアクセス方法
大規模設備管理システムに適したデータ構造 およびデータアクセス方法について Data structure and access method appropriate for large-scale facility management system 株式会社ＮＴＴデータ NTTDATA CORPORATION １．はじめに 大量かつ複雑なデータ構造を有する「大規模設備管理システム」で必要と される、これらの課題を解決するためのアプローチを、弊社における適用事 例を踏まえて、ＧＩＳエンジン「GEOPLATS」で実装している機能をもとにご紹 介します。 Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 2 ２．GEOPLATS製品のご紹介 Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 3 ２．GEOPLATS製品のご紹介 地形の形状や建物の立体化だけでなく、3Dジオメトリにより設備図形を3D表示、管理すること 地形の形状や建物の立体化だけでなく、3Dジオメトリにより設備図形を3D表示、管理すること が可能。また、断面図の表示を行うことが可能。 が可能。また、断面図の表示を行うことが可能。 Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 4 ２．GEOPLATS製品のご紹介 設備を構成するひとつ、または複数のジオメトリ（図形）と、ひとつの属性を地物として扱う。 設備を構成するひとつ、または複数のジオメトリ（図形）と、ひとつの属性を地物として扱う。 Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 5 ２．GEOPLATS製品のご紹介 Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 6 ３．大規模設備管理システムに求められるGISとは？ ・・ ・・ ・・ システムで管理する対象の 設備が多種多様 システムで管理する対象の設備が多種多様 業務上もとめられる 設備同士の関係が複雑 業務上もとめられる設備同士の関係が複雑 設備数が 膨大で、かつ地理上広域に亘る 設備数が膨大で、かつ地理上広域に亘る Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 7 ３．大規模設備管理システムに求められるGISとは？ ・ 利用者によって、設備の管理方法や設備間のルールが異なる ・ できるだけAP開発をしたくない （GISエンジンで対応し、APは楽をしたい） ・ 設備の依存関係を矛盾なく管理してほしい ・ 高速に検索、表示したい Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 8 ４．適用事例での要件① ・・ ・・ 作業範囲をクライアントにダウンロード 作業範囲をクライアントにダウンロード 作業後にサーバへアップロードして更新 作業後にサーバへアップロードして更新 作業範囲を 占有できる 作業途中を 見せない オフライン 作業が可能 アップロード、 ダウンロードに 時間がかかる 情報共有 できない 情報アップロード 時に競合が発生 Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 9 ４．適用事例での要件① レスポンス 改善 競合の回避 情報共有化、 有効活用 ・・ 作業途中の状態を見せたくない 作業途中の状態を見せたくない ・・ サーバの運用時間外でも作業できるか サーバの運用時間外でも作業できるか Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 10 ４．適用事例での要件① ：時系列管理 過去、現在、未来のデータを登録しておき、必要な時点のデータを矛盾なく取り出す 過去、現在、未来のデータを登録しておき、必要な時点のデータを矛盾なく取り出す ・・ 自分は未来のデータを編集、他者は編集前の既設データを参照 自分は未来のデータを編集、他者は編集前の既設データを参照 →工事中の（中途半端な）状態を、他者に公開することがない →工事中の（中途半端な）状態を、他者に公開することがない 実時間で管理 工事毎に管理 過去を表示 現在を表示 将来を表示 既設のみ表示 既設＋自工事 既設＋自工事＋他工事 Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 11 ４．適用事例での要件① ：フィルタリング表示 時系列管理された設備を柔軟に検索、表示するための機能。 時系列管理された設備を柔軟に検索、表示するための機能。 特定のジオメトリを検索対象から除外したり、追加したりできる。 特定のジオメトリを検索対象から除外したり、追加したりできる。 これにより・・・ これにより・・・ ・・ 複数箇所で編集が行われている場合、自分の作業範囲だけを表示する。 複数箇所で編集が行われている場合、自分の作業範囲だけを表示する。 Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 12 ４．適用事例での要件①：まとめ 【時系列管理】により 【時系列管理】により 「既設データ」と「作業中データ」を切り替え表示 「既設データ」と「作業中データ」を切り替え表示 【フィルタリング表示】により 【フィルタリング表示】により 目的に応じて、時系列表示を柔軟に切り替え 目的に応じて、時系列表示を柔軟に切り替え サーバのクラスタ化、複数サイト運用により24時間運転を実施 サーバのクラスタ化、複数サイト運用により24時間運転を実施 GEOPLATSは、クラスタウェアと協調したフェイルオーバに対応 GEOPLATSは、クラスタウェアと協調したフェイルオーバに対応 Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 13 ４．適用事例での要件② 設備同士が、接続関係、親子関係を持っている。 設備同士が、接続関係、親子関係を持っている。 → → 図形移動の際、位置が離れてしまわないように連携移動するのが大変！ 図形移動の際、位置が離れてしまわないように連携移動するのが大変！ Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 14 ４．適用事例での要件②：トポロジ構造 地物同士の接続関係を、GEOPLATSが管理する。 地物同士の接続関係を、GEOPLATSが管理する。 ノードを移動 すると・・・ ある地点から の上流や 下流を辿る 関連するエッ ジが連動して 修正される トポロジーネットワークを形成するデータを トポロジーネットワークを形成するデータを グループ化することにより、道路（エッジ）を グループ化することにより、道路（エッジ）を 電柱（ノード）に結び付けてしまうような誤操作 電柱（ノード）に結び付けてしまうような誤操作 を防ぐことができる。 を防ぐことができる。 Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 15 ４．適用事例での要件②：地物間関係（設備の従属関係） ある設備が存在するためには、必ずこの設備が必要、といった従属関係を表現する。 ある設備が存在するためには、必ずこの設備が必要、といった従属関係を表現する。 この関係を利用して、連係編集を実現する。 この関係を利用して、連係編集を実現する。 Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 16 ４．適用事例での要件②：まとめ 【トポロジ構造】により接続関係を管理 【トポロジ構造】により接続関係を管理 上流、下流のルート探索 上流、下流のルート探索 連携移動、連携削除 連携移動、連携削除 【地物間関係】により従属関係を管理 【地物間関係】により従属関係を管理 連携移動、連携削除 連携移動、連携削除 Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 17 ４．適用事例での要件③ →DBレコードのレベルでは、億単位のレコード数 →DBレコードのレベルでは、億単位のレコード数 →図形データはデータサイズが大きい →図形データはデータサイズが大きい →通常のチューニングでは性能が出ない →通常のチューニングでは性能が出ない →支店や事業所の単位で設備を分割管理 →支店や事業所の単位で設備を分割管理 →上記をまたがった検索をしたい →上記をまたがった検索をしたい Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 18 ４．適用事例での要件③：データのアクセス方法 空間インデックスにより、検索範囲の一時絞込み 空間インデックスにより、検索範囲の一時絞込み 仮想的なメッシュで図形テーブルを分割 仮想的なメッシュで図形テーブルを分割 テーブルあたりのレコード数を減らして、検索効率を向上 テーブルあたりのレコード数を減らして、検索効率を向上 スキーマ分割 Oracleのスキーマを利用して、データを論理的に Oracleのスキーマを利用して、データを論理的に 分割 分割 テーブルあたりのレコード数を減らして、検索効率 テーブルあたりのレコード数を減らして、検索効率 を向上 を向上 透過的にアクセス データメンテナンスの簡易化 データメンテナンスの簡易化 アクセス権限の制御 アクセス権限の制御 テーブル分割 Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 19 ４．適用事例での要件③：データのアクセス方法 ・・ 複数のOracleDBインスタンスに同時に接続、Oracleとmdbの併用等 複数のOracleDBインスタンスに同時に接続、Oracleとmdbの併用等 ・・ サーバ接続時はOracleを参照・更新 サーバ接続時はOracleを参照・更新 ・・ サーバーから切り離して、クライアントローカルのmdbで運用 サーバーから切り離して、クライアントローカルのmdbで運用 ・・ DB毎に適したチューニングを実施可能 DB毎に適したチューニングを実施可能 Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 20 ４．適用事例での要件③：まとめ 支店単位でDBインスタンスを構築、事業所単位でスキーマ分割 支店単位でDBインスタンスを構築、事業所単位でスキーマ分割 スキーマ単位で図形テーブルを分割し、空間インデックスを構成 スキーマ単位で図形テーブルを分割し、空間インデックスを構成 Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 21 ６．まとめ Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 22 ７．おわりに Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ (C) ２００８ ＮＴＴ ＤＡＴＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ 23