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コラム

工場のセンサーのデータをサーバーで受け取る前に、機器の会社と決めたこと

この記事の要点

センサーのデータを受け取る前に決めたのは、送り先と認証、何件ずつまとめて送るか、届かなかったときに送り直してよいか、時刻と空の値の扱い、サーバーの返事ごとに機器が何をするかです。2026 年 4 月 23 日に、プレス加工の会社様の機器を作る会社へ、この仕様を文書で渡しました。

工場の機械に付けたセンサーのデータを、サーバーで受け取る。そのためには、データを送る機器の側と、受け取るサーバーの側で、決めごとをそろえておく必要があります。2026 年 4 月 23 日、当社は、プレス加工の会社様の機器を作る会社に、その決めごとを仕様として文書で渡しました。

決めたのは 5 つです。送り先と認証、何件ずつまとめて送るか、届かなかったときに送り直してよいか。そして、時刻と空の値の扱いと、サーバーの返事ごとに機器が何をするかです。

機械や家がネットにつながるイラスト

2 月から 2 週間、機械 2 台の電気を 10 秒ごとに測ってみました

始まりは、2026 年 2 月の試しでした。大きなプレスの機械 2 台の制御盤の中に、電力を測るセンサーを付けました。データは 10 秒に 1 回、全部を記録しています。

このときのサーバーは、ノートパソコンでした。センサーのデータをノートパソコンのデータベースに入れ、API を通して取り出せるところまで確かめています。3 月 2 日に、ノートパソコンを引き上げました。

次は、ノートパソコンではなく、インターネットの上のサーバーで受け取る形にします。そのためには、機器の会社とのあいだで、送り方を決める文書が要りました。

送り先と認証は、HTTPS と、機器ごとに渡す鍵にしました

データは、決まったアドレスへ HTTPS で送ってもらいます。暗号化の方式は TLS 1.2 以上としました。暗号化しない送り方は、受け付けない決まりです。

送るときは、当社が出した鍵(トークン)を、送る中身とは別の欄に付けてもらいます。鍵が合わない送信は、サーバーが受け取りません。鍵は、合意した経路で機器の会社に渡し、記録や画面の写しに出さない決まりにしました。漏れた疑いがあれば、新しい鍵を出します。そのときは、古い鍵と新しい鍵の両方を受け付ける期間を 7 日以上とります。

もう 1 つ、鍵が要らない確認用のアドレスも用意しました。サーバーが動いているか、データベースにつながるかだけを返します。機器の会社が、送る前に「サーバーに届くか」を確かめるためのものです。

データは 10〜60 秒分をまとめて送り、同じデータが 2 回届いても 1 件として扱います

センサーは、1 秒に 1 件のデータを作れます。これを 1 件ずつ送ると、通信の手間とサーバーの負担が、件数分かかります。そこで、10〜60 秒分をまとめて 1 回で送る形を勧めました。1 回に送れるのは 5,000 件・10 MB までです。

決めたこと 中身
まとめる単位 10〜60 秒分を 1 回で送る(1 件ずつ送ることもできる)
1 回の上限 5,000 件・10 MB まで。超えたら分けて送り直す
重複の扱い 同じ機器の同じ時刻のデータは、2 回届いても 1 件として扱う
ネットが切れたとき 機器の側でためておき、つながってからまとめて送る
時刻 時差の書いていない時刻は、日本の時刻として扱う
値が取れなかったとき 空の値(null)で送る。範囲を外れた値も空として保存する

いちばん大事なのは、重複の扱いです。ネットが不安定だと、機器は「送ったが、届いたか分からない」状態になります。サーバーが同じデータを 1 件として扱う作りなら、機器は迷わず送り直せます。この性質を、冪等性 と呼びます。

時刻も、決めておかないと後で困ります。日本の時刻なのか、世界の標準の時刻なのかで、9 時間ずれるからです。

サーバーの返事ごとに、機器が送り直すか、止めるかを決めました

機器が送ったあとに、サーバーは結果を数字の返事(HTTP のステータスコード)で返します。返事ごとに、機器が何をすればよいかを、仕様の中で決めました。

サーバーの返事 意味 機器がすること
200 全部受け取った 次のデータを送る
207 一部だけ受け取った 受け取れなかった行を記録に残す。その行は送り直さない
400 中身の形がおかしい 送る中身の作りを見直す。送り直さない
401 鍵が合わない 鍵を確かめる。送り直さない
413 1 回の量が多すぎる 5,000 件以下に分けて送り直す
500 サーバーの中の不具合 30 秒待ってから、同じ中身を送り直す
503 データベースにつながらない(確認用のアドレス) 時間をおいて確かめ直す

送り直してよい返事と、送り直しても無駄な返事を分けておくのが要です。鍵が合わない送信を何度送り直しても、受け取られることはありません。逆に、サーバーの一時的な不具合なら、待って送り直せば届きます。

センサーのデータがサーバーに入るまで
  1. 測る機械の制御盤の中のセンサーが、1 秒ごとに電力を測る
  2. ためる機器の側で、10〜60 秒分をまとめる。ネットが切れている間もためておく
  3. 送るHTTPS で、鍵を付けてサーバーへ送る
  4. 受け取るサーバーが鍵と中身を確かめ、重複を除いてデータベースに入れる
  5. 返事をする受け取った件数と結果を返す。機器は返事に合わせて次を決める

機器の会社に渡す仕様に、入れておくこと

センサーのデータを受け取る仕様に書くこと
  • 送り先のアドレスと、送り方(HTTPS・暗号化の方式)
  • 認証の方法と、鍵の渡し方・保管の仕方・出し直すときの手順
  • データの項目の一覧(名前・型・単位・範囲・例)
  • まとめて送る単位と、1 回の上限
  • 同じデータが 2 回届いたときの扱い
  • ネットが切れたときの機器の動き
  • 時刻の書き方と、どの時刻として扱うか
  • 値が取れなかったときの書き方
  • サーバーの返事ごとに、機器がすること
  • サーバーが動いているかを確かめる方法

送り先のアドレスは、仕様に書いた時点で、機器の会社との約束になります。機器に書き込まれたら、簡単には変えられません。サーバーを移すときにも、この約束を守る必要があります。

工場の機械のデータを扱うときは、機械の側のネットワークを、事務所のパソコンとは分けて考えることもあります。工場のネットワークの考え方の例は、工場のモデルケース にまとめています。工場や事務所の配線と機器を調べるところからは、ネットワーク見える化 でお受けしています。

よくあるご質問

1 秒ごとのデータを、1 秒ごとに送ってはいけませんか?
送れますが、勧めていません。1 件ずつ送ると、通信の手間とサーバーの負担が件数分かかります。この仕様では、10〜60 秒分をまとめて 1 回で送る形を勧めました。データの細かさは 1 秒ごとのまま変わりません。
ネットが切れている間のデータは、どうなりますか?
機器の側でためておき、つながってからまとめて送ってもらいます。サーバーは、同じ機器の同じ時刻のデータを 2 回受け取っても 1 件として扱うので、送ったか分からないデータは送り直して構いません。
鍵(トークン)が漏れたら、どうしますか?
新しい鍵を出し、古い鍵を止めます。すぐに止めると、機器の書き換えが終わるまでデータが届かなくなるため、新しい鍵と古い鍵の両方を受け付ける期間を 7 日以上とります。
機器の会社に渡す仕様は、どのくらいの分量になりますか?
この件では、送り先と認証、データの項目の一覧、送る例、サーバーの返事、送り直しの決まりを章に分けて書きました。項目の一覧は、名前・型・単位・範囲・例を 1 行ずつ並べた表です。

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この記事を書いた人

小野 隆士ドットシンク株式会社 代表取締役

システム開発会社の会社員、Web 制作の個人事業主、不動産営業、Web 制作会社の役員を経て、CRM 事業を軸にドットシンク株式会社を起業。自社の営業と事務の仕事に AI を使い、そのやり方を AI研修と AI伴走支援でお客様の会社に持ち込んでいます。デジタル庁 デジタル推進委員(2024 年 7 月任命)。

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