(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲートウェイにおいて、前記ゲートウェイとワイヤレス通信する第１のデバイスのパラメータの分類を受信するステップであって、当該分類が、動的、静的、一定、及び、揮発性のうちの１つであるものと、
読取りコマンドを前記第１のデバイスへ送るステップと、
前記読取りコマンドに応答して前記第１のデバイスから前記パラメータの値を受信するステップと、
前記ゲートウェイにおいて、前記パラメータの前記分類に従って前記パラメータの前記値を記憶するステップと、
第２のデバイスから前記パラメータの前記値を求める要求を受信するステップと、
前記要求に応答して、記憶した前記値を前記第２のデバイスへ送信するステップと
を備える方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
記憶した前記値の、前記第２のデバイスへの前記送信が、前記パラメータの状態が、有効なパラメータに対応する値を持つ場合にのみ実行され、
前記パラメータの前記状態の値が、クリーン、リフレッシング、クリーニング、ダーティ、又は、書込み中のうちの１つである、
方法。
【請求項３】
ワイヤレス・インタフェースである第１のインタフェースと、
第２のインタフェースと、
キャッシュ・コントローラと
を備え、
前記キャッシュ・コントローラは、
第１のデバイスのパラメータの分類を受信し、当該分類が、動的、静的、一定、及び、揮発性のうちの１つであり、
前記第１のインタフェースを介して前記第１のデバイスへ読取りコマンドを送信し、
前記読取りコマンドに応答して、前記第１のインタフェースを介して前記第１のデバイスから前記パラメータの値を受信し、
前記パラメータの前記分類に従って前記パラメータの前記値を記憶し、
前記第２のインタフェースを介して第２のデバイスから前記パラメータの前記値を求める要求を受信し、
前記要求に応答して、記憶した前記値を前記第２のデバイスへ送信する
ように動作可能なキャッシュ・コントローラである、
デバイス。
【請求項４】
請求項３に記載のデバイスであって、
前記キャッシュ・コントローラは、
前記第２のインタフェースを介して前記第２のデバイスから前記パラメータに対する書込み値を受信し、
前記第１のインタフェースを介して前記第１のデバイスへ書込みコマンドを送信して、前記書込み値に前記パラメータを設定し、
前記書込みコマンドの送信が完了したことに応答して読取りコマンドを送信する
ように動作する、
デバイス。
【請求項５】
分類を有するパラメータを含む第１のデバイスであって、当該分類が、動的、静的、一定、及び、揮発性のうちの１つであるものと、
前記パラメータの値を求める要求を送信するように動作可能な第２のデバイスと、
ゲートウェイと
を備え、
前記ゲートウェイは、
ワイヤレス・インタフェースである第１のインタフェースと、
第２のインタフェースと、
キャッシュ・コントローラと
を備え、
前記キャッシュ・コントローラは、
前記第１のデバイスの前記パラメータの前記分類を受信し、
前記ワイヤレス・インタフェースを介して前記第１のデバイスへ読取りコマンドを送信し、
前記読取りコマンドに応答して、前記ワイヤレス・インタフェースを介して前記第１のデバイスから前記パラメータの値を受信し、
前記パラメータの前記分類に従って前記パラメータの前記値を記憶し、
前記ワイヤレス・インタフェースを介して前記第２のデバイスから前記パラメータの前記値を求める要求を受信し、
前記要求に応答して、記憶した前記値を前記第２のデバイスへ送信する
ように動作可能なキャッシュ・コントローラである、
システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本開示は、一般にワイヤレス通信に関し、更に詳細には、ワイヤレス・システムのゲートウェイのキャッシュに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  処理プラントは、複雑で多面的なものであり、産業ごとに特有であることが多い経済面及び他の基準を満たすように運用される物理的要素の構造組織である。処理プラントには、その運用に影響を及ぼす、又はその運用によって影響を受ける、或いはその両方の利害関係者がいる。今日の多くの処理プラントの運用にとって重要なのは、プロセス制御システムである。プロセス制御システムは、適当なパラメータが測定されて措置が講じられていること、プラント作業員が常に情報を把握していること、異常な状況を特定してこれに対処すること、及び業務の流れを統合することが確実に行われるようにするものである。自動化、モニタリング、及び制御のシステムは、住宅、輸送、倉庫、精錬及び石油化学プラント、石油及び天然ガスの供給チェーン、パルプ及び紙の製造、発電、化学製品製造、食料品製造、廃水処理、個別製品生産、ケーブル敷設船、トンネル換気制御、並びに採鉱作業などのような、様々な応用分野で使用されている。
【０００３】
[0003]  多くの自動化、モニタリング、及び制御における応用では、センサ、アクチュエータ、及びユーザ・インタフェースなどのノードから解析システムまで配線を設けるコストにより、最初に配置するこれらのノードの数及び位置が制限される。配線の設置のコスト及び困難性により、既に稼働しているシステムに追加のノードを配置することが制限される場合もある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＩＥＥＥ（登録商標）８０２．１１、ＲＦＩＤなどのワイヤレス通信技術の近年の発展は、このような配線コストの問題の解決策となる見込みがあるが、自動化、モニタリング、及び制御システムの信頼性及び安全性に関する新たな問題も生み出す。
【０００４】
[0004]  ワイヤレス通信システム内の一部のデバイス（又はノード）はバッテリによって給電され、これらのデバイスは、予測可能な、より長いバッテリ寿命を有することが望ましい。バッテリ寿命が予測可能であれば、システムのオペレータは、１群のノードのバッテリの交換保守を調整することができる。バッテリ寿命が長くなれば、バッテリの交換をそれほど頻繁に行わなくてもよくなる。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  本開示は、ワイヤレス・システムのゲートウェイのキャッシュを提供する。
【０００６】
[0006]  第１の実施形態では、方法は、ゲートウェイにおいて、前記ゲートウェイとワイヤレス通信している第１のデバイスのパラメータの特徴を受信することを含む。この方法は、また、前記ゲートウェイにおいて、前記パラメータの前記特徴に従った前記パラメータの値を記憶することを含む。この方法は、さらに、第２のデバイスから前記パラメータの前記値を求める要求を受信し、前記要求に応答して、前記記憶した値を前記第２のデバイスへ送信することを含む。
【０００７】
[0007]  第２の実施形態では、デバイスは、第１の、ワイヤレス・インタフェースと、第２のインタフェースと、キャッシュ・コントローラとを含む。キャッシュ・コントローラは、第１のデバイスのパラメータの特徴を受信するように動作可能である。また、キャッシュ・コントローラは、前記第１のインタフェースを介して前記第１のデバイスから前記パラメータの値を受信し、前記パラメータの前記特徴に従った前記値を記憶するように動作することもできる。更に、キャッシュ・コントローラは、前記第２のインタフェースを介して第２のデバイスから前記パラメータの前記値を求める要求を受信し、前記要求に応答して、前記記憶した値を前記第２のデバイスへ送信するように動作可能である。
【０００８】
[0008]  第３の実施形態では、システムは、第１及び第２のデバイスと、ゲートウェイとを含む。第１のデバイスは、特徴を有するパラメータを含む。第２のデバイスは、前記パラメータの値を求める要求を送信するように動作可能である。ゲートウェイは、第１の、ワイヤレス・インタフェースと、第２のインタフェースと、キャッシュ・コントローラとを含む。キャッシュ・コントローラは、第１のデバイスの前記パラメータの前記特徴を受信するように動作可能である。また、キャッシュ・コントローラは、前記第１のインタフェースを介して前記第１のデバイスから前記パラメータの値を受信し、前記パラメータの前記特徴に従った前記値を記憶するように動作可能である。更に、キャッシュ・コントローラは、前記第２のインタフェースを介して第２のデバイスから前記パラメータの前記値を求める要求を受信し、前記要求に応答して、前記記憶した値を前記第２のデバイスに送信するように動作可能である。
【０００９】
[0009]  他の技術的特徴は、以下の図面、説明及び特許請求の範囲から、当業者には容易に明らかになるであろう。
【００１０】
[0010]  本開示がより完全に理解されるように、以下の説明は、添付の図面と関連付けて行う。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】[0011]  図１は、本開示の一実施形態による例示的なワイヤレスの自動化、モニタリング及び制御のシステムを示す。
【図２】[0012]  図２は、本開示の一実施形態による例示的なワイヤレス・システムのゲートウェイのキャッシュを示す。
【図３】[0013]  図３は、本開示の一実施形態によるパラメータ状態を示す状態図である。
【図４】[0014]  図４は、本開示の一実施形態によるパラメータ読取り要求を示す流れ図である。
【図５】[0015]  図５は、本開示の一実施形態によるパラメータ書込み要求を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[0016]  図１は、本開示の一実施形態による例示的なワイヤレスの自動化、モニタリング及び制御のシステム１００を示す図である。図１に示すシステム１００の実施形態は、例示のみを目的としたものである。本開示の範囲を逸脱することなく、システム１００の他の実施形態も使用することができる。
【００１３】
[0017]  この例示的な実施形態では、ワイヤレス・システム１００は、プロセス制御アプリケーションとして示してある。しかしながら、他の実施形態では、システム１００は、任意の適当なタイプの自動化、モニタリング、又は制御の応用分野で使用することができる。例えば、ワイヤレス・システム１００は、建築物、産業施設、又は都市部環境で使用することもできる。以下の説明ではワイヤレス・センサ・システム１００を産業施設で使用するものとして述べることもあるが、システム１００は、上記又は他の何れの環境で使用することもできる。
【００１４】
[0018]  更に、ワイヤレス・システム１００は、任意の適当なワイヤレス信号を使用して通信を行うことができる。以下の説明ではシステム１００が無線周波（ＲＦ）信号を使用して通信を行うものとして述べることもあるが、ワイヤレス・システム１００は、その代わりに、又はそれに加えて、他の任意のタイプのワイヤレス信号を使用することができる。
【００１５】
[0019]  図１に示すように、ワイヤレス・セキュリティ・センサ・システム１００は、通信リンク１２４によりワイヤレス・ゲートウェイ１２０に結合されるプロセス・コントローラ１２２を含む。ワイヤレス・ゲートウェイ１２０は、中間ノード１１８並びにワイヤレス・デバイス１１２及び１１６とワイヤレス通信することができる。中間ノード１１８は、ワイヤレス・デバイス１１０、１１２及び１１４とワイヤレス通信して、ゲートウェイ１２０とワイヤレス・デバイス１１０、１１２及び１１４との間で信号を中継することができる。図では、１つのみの制御デバイス、即ち、プロセス・コントローラ１２２のみがワイヤレス・ゲートウェイ１２０に結合されているが、ステータス・モニタリング（状態監視）・デバイスやシステム挙動のアーカイブ・レコードを記憶するデバイスなどのような、追加のデバイスをワイヤレス・ゲートウェイ１２０に結合することもできることを理解されたい。
【００１６】
[0020]  ワイヤレス・デバイス１１０及び１１２は、制御下のプロセスの１又は複数の物理的特徴を測定し、測定値をプロセス・コントローラ１２２にワイヤレスで送信するセンサである。ワイヤレス・デバイス１１４及び１１６は、プロセス・コントローラ１２２からワイヤレスで受信したコマンドに応じて制御中のプロセスに影響を及ぼす１又は複数の動作を実行する、ソレノイドやバルブなどのアクチュエータである。ワイヤレス・デバイス１１０、１１２、１１４及び１１６は、「葉（リーフ）ノード」とも呼ばれる。
【００１７】
[0021]  ワイヤレス・デバイスの構成（コンフィギュレーション）やワイヤレス・デバイスの動作の制御を行うためにワイヤレス・デバイスへ送信することができる情報の項目、及びデバイスから読み取ることができる当該デバイスのコンフィギュレーション、ステータス、及び動作環境に関する情報項目は、「パラメータ」と呼ばれる。パラメータに関する情報は、「Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ｆｏｒ  Ｓｅｃｕｒｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」（ＷＮＳＩＡ）標準で定義されるフォーマットで表現することができる。ＷＮＳＩＡ標準は、通信スタックで使用されるオブジェクトを定義する。オブジェクトは、ワイヤレス・デバイスを表すことができる。ＷＮＳＩＡオブジェクトは、アプリケーション・インタフェース・レイヤの上に位置するユーザ・レイヤで使用され、アプリケーション・インタフェース・レイヤは、セキュリティ・レイヤ、ネットワーク・レイヤ及び物理レイヤを含むネットワーク通信スタック全体の上に位置する。
【００１８】
[0022]  全てのワイヤレス・デバイスによりサポートされ、ＷＮＳＩＡ標準で記述されるパラメータは、「標準」パラメータと呼ばれる。標準パラメータの記述子情報は、ワイヤレス・ゲートウェイ１２０のファームウェアに記憶することができる。特定のベンダ及び／又は特定の製品に対して定義されたパラメータは、「ベンダ固有」パラメータと呼ばれる。システム１００に新たなワイヤレス・デバイスが追加されたとき、ベンダ固有パラメータの記述子情報を、当該デバイス自体からゲートウェイ１２０にロードすることができる。或いは、デバイスの製造業者から提供されるデバイス記述子ファイルからのパラメータを受け取る、プロセス・コントローラ１２２又は他のモニタリング及び制御デバイスが、、ベンダ固有パラメータをゲートウェイ１２０にロードすることもできる。
【００１９】
[0023]  図２は、図１に示す例示的なワイヤレス・ゲートウェイ１２０を更に詳細に示す図である。ゲートウェイ１２０は、ＷＮＳＩＡ標準に準拠した通信スタック２０２を含む。他の実施例では、スタック２０２は、他のワイヤレス通信標準に準拠していてもよい。
【００２０】
[0024]  ＷＮＳＩＡ通信スタック２０２は、ワイヤレス・インタフェースを介してゲートウェイ１２０とワイヤレス・デバイス（又はノード）１１０、１１２、１１４及び１１６との間の通信を扱う。この通信スタックを使用して、以下のサービスの要求、応答、指示、確認及び他のプリミティブ呼出しを処理する。
・発行（publish）  −  ワイヤレス・デバイスが、自動化、モニタリング、又は制御k
アプリケーションに対しての一又は複数のパラメータ・データ値を発行する。
・読取り（リード）  −  自動化、モニタリング、又は制御のアプリケーションが、ワイヤレス・デバイスから一つのパラメータ・データ値を読み取る。
・書込み（ライト）  −  自動化、モニタリング、又は制御のアプリケーションが、一つのパラメータの指定された値をワイヤレス・デバイスに書き込む。
・事象（イベント）  −  ワイヤレス・デバイスが、当該ノードにおいて警報又は他の事象が発生したことを示す。
・遠隔プロシージャ呼出し（ＲＰＣ、remote procedure call）  −  自動化、モニタリング、又は制御のアプリケーションが、指定されたワイヤレス・デバイス上で遠隔プロシージャ呼出しを実行する。
【００２１】
[0025]  ゲートウェイ１２０は、外部インタフェース２０６及び２０８も含む。外部インタフェース２０６は、リンク１２４を介したプロセス・コントローラ１２２との通信を提供する。外部インタフェース２０８は、リンク２１２を介したモニタ・アプリケーション２１０との通信を提供する。
【００２２】
[0026]  ゲートウェイ１２０は２つの外部インタフェースを備えるものとして示してあるが、他の実施形態では、ゲートウェイ１２０が追加の外部インタフェースを含むこともあることを理解されたい。更に、追加又は代替の自動化、モニタリング及び／又は制御のアプリケーションが、そのような外部インタフェースを介してゲートウェイ１２０と通信することもできる。自動化、モニタリング又は制御のアプリケーションの通信要件に応じて、外部インタフェース２０６及び２０８は、Ｍｏｄｂｕｓ、ＴＣＰ／ＩＰ、ＯＰＣ、ＨＡＲＴ、ＨＴＴＰ、又は他の通信プロトコルを実施することができる。
【００２３】
[0027]  ゲートウェイ１２０は、ワイヤレス・ゲートウェイ・キャッシュ２０４も含む。キャッシュ２０４がなければ、プロセス・コントローラ１２２又はモニタ・アプリケーション２１０がワイヤレス・ノード情報の書込み又は読取りを行うたびに、当該ワイヤレス・ノードとの間でそれに対応するワイヤレス通信が行われることになる。このようなワイヤレス通信が行われるたびに、ワイヤレス・ネットワークの帯域幅が使用され、バッテリ給電式の葉ノード及び中間ノードでバッテリの寿命が減らされる。
【００２４】
[0028]  キャッシュ２０４は、ワイヤレス・ノードに書き込まれた又はそこから読み取られたパラメータの一部のローカル・コピーを保持することにより、ワイヤレス通信のトラフィックを低減する。具体的には、キャッシュ２０４は、外部インタフェースから最近要求されたパラメータのキャッシュ・パラメータ・リスト（キャッシュ記憶されたパラメータ・リスト、cached parameter list）２１４を保持する。キャッシュ・パラメータ・リスト２１４に格納された情報は、リストの各パラメータごとに、パラメータ識別子２１６、パラメータ状態２１８、及びパラメータ値２２０を含む。
【００２５】
[0029]  外部インタフェース２０６及び２０８の両方からの要求を、ワイヤレス・ゲートウェイ・キャッシュ２０４は扱う。外部インタフェース２０６及び２０８は、通信スタック２０２とは直接にインタフェースを行わない。キャッシュ２０４内には、任意の個別パラメータの一つのインスタンスが存在する。キャッシュ２０４内の同一パラメータに対して複数の外部インタフェースが要求を発行した場合、キャッシュ２０４内の一つのインスタンスが全ての要求を扱うことになる。例えば、外部インタフェース２０６からの要求が、外部インタフェース２０８からの要求と同じパラメータ・データを使用する。
【００２６】
[0030]  ワイヤレス・ゲートウェイ・キャッシュ２０４により、複数の外部インタフェースが、一つのパラメータ・データ・ソースを使用して動作することが可能になる。１つの個別パラメータの要求を発行する外部インタフェースの数が、ワイヤレス・センサ・ネットワークを介したデータ伝送の回数を増やすことはない。ワイヤレス・ゲートウェイ・キャッシュ２０４は、ワイヤレス・ネットワークを介したデータ伝送を最小限に抑えながら、任意の数の外部インタフェースを扱う。
【００２７】
[0031]  このように、ワイヤレス・ネットワークを介したデータ伝送は制限され、予測可能である。データ伝送が予測可能であることにより、電力消費も予測可能にすることができる。従って、ワイヤレス・デバイスのバッテリの寿命は、予測可能となり、延ばすことができる。バッテリの寿命が予測可能になると、ユーザは、ノードのグループ全体のバッテリ交換保守を調整することができる。バッテリの寿命が延びると、ユーザは、より長い期間、バッテリ交換保守を行わずに済む。
【００２８】
[0032]  外部インタフェースからの最初のアクセス時、又はワイヤレス・デバイスによる最初のデータ発行時に、キャッシュ・パラメータ・リスト２１４にパラメータを追加することができる。パラメータは、外部インタフェースが読取りコマンド、書込みコマンド、又は他のコマンドによりその値にアクセスし続けている間、リスト２１４内に残る。パラメータは、外部インタフェースからの一定の非活動期間の後で、リスト２１４から除去することができる。
【００２９】
[0033]  キャッシュ・パラメータ・リスト２１４にパラメータが追加される際、ある種の挙動は全てのパラメータに共通している。
・パラメータ読取りが外部インタフェース２０６又は２０８を介して要求された場合、キャッシュ２０４は読取り要求を通信スタック２０２へ送る。
・パラメータ書込みが外部インタフェース２０６又は２０８を介して要求された場合、キャッシュ２０４は、書込み要求を指定値とともに通信スタック２０２へ送る。書込みが確認されたら、キャッシュ２０４は、読取り要求を通信スタック２０２へ送る。書込み後に読取りを行う挙動は、リスト２１４中の値２２０が書込み後のワイヤレス・デバイス中の値と一致することを保証しようとするものである。
・ワイヤレス・ノードが発行した最初に受信したデータが、通信スタック２０２からキャッシュ２０４へ送られた場合、指定値２２０がリスト２１４に追加される。発行されたパラメータ・データについては、ゲートウェイ１２０による読取り呼出しを必要としない。
【００３０】
[0034]  パラメータは、その記述子情報において、「動的（dynamic）」、「静的（static）」、「一定（constant）」、又は「非キャッシュ（キャッシュ記憶されない）／揮発性（uncached/volatile）」として分類される。
【００３１】
[0035]  「動的」パラメータは、頻繁に変化するデータを表す。ゲートウェイ１２０は、パラメータがキャッシュ・パラメータ・リスト内に残っている間、定期的に動的パラメータ・データを更新する。ゲートウェイ１２０は、発行されていない（non-published、非発行）動的パラメータ・データを１５秒間隔で定期的にリフレッシュする。ゲートウェイ１２０は、非発行動的パラメータ・データの更新のための読取り要求を発行する。ゲートウェイ１２０は、発行された（published、発行）動的データについては、通信スタック２０２を介して発行を受信するので、定期的にリフレッシュする。ゲートウェイ１２０は、発行動的パラメータの更新のために読取り要求を使用しない。
【００３２】
[0036]  ゲートウェイ１２０は、３０秒間の非活動期間の後に、非発行動的パラメータをキャッシュ・パラメータ・リストから除去する。パラメータを要求する外部インタフェースが３０秒間存在しない場合、ゲートウェイ１２０は、当該パラメータをキャッシュ・パラメータ・リストから除去する。ゲートウェイ１２０は、発行動的パラメータについては、通信スタック２０２を介して発行が受信される限り、キャッシュ・パラメータ・リストから除去しない。また、ゲートウェイ１２０は、動的パラメータに関連するワイヤレス・デバイスがワイヤレス・ネットワーク１００から除去された場合に、その動的パラメータを、キャッシュ・パラメータ・リストから除去する。
【００３３】
[0037]  動的パラメータの例としては、主変数、冷接点温度、及びバッテリ電圧などがある。
【００３４】
[0038]  「静的」パラメータは、頻繁には変化しない挙動を表す。ワイヤレス・デバイスは、標準パラメータＳＴ＿ＲＥＶを用いて、その静的パラメータの少なくとも１つの変化を示す。ワイヤレス・デバイスは、デバイス内の任意の静的パラメータの値が更新されるとＳＴ＿ＲＥＶの現在値を増分する。
【００３５】
[0039]  ゲートウェイ１２０は、ワイヤレス・デバイスのＳＴ＿ＲＥＶの値の変化が、新たに改訂された静的パラメータの値が利用可能であること、およびパラメータがキャッシュ・パラメータ・リストに残っていることを示しているときに、当該ワイヤレス・デバイスの静的パラメータ・データを更新する。静的パラメータ・データは、定期的にリフレッシュされない。
【００３６】
[0040]  ゲートウェイ１２０は、３０分間の非活動期間の後に、静的パラメータをキャッシュ・パラメータ・リストから除去する。パラメータを要求する外部インタフェースが３０分間存在しない場合、ゲートウェイ１２０は、当該パラメータをキャッシュ・パラメータ・リストから除去し、パラメータ・データはメモリから削除される。また、ゲートウェイ１２０は、静的パラメータと関連するワイヤレス・デバイスがワイヤレス・ネットワーク１００から除去された場合、その静的パラメータをキャッシュ・パラメータ・リストから除去する。
【００３７】
[0041]  静的パラメータの例としては、モード、デバイス・タグ、単位、スケール・コンフィギュレーションなどがある。
【００３８】
[0042]  ゲートウェイ１２０は、動的パラメータの場合と同じようにＳＴ＿ＲＥＶパラメータを扱うが、以下の相違点がある。
・ゲートウェイ１２０は、ＳＴ＿ＲＥＶを自動的にキャッシュ・パラメータ・リストに追加し、また自動的にそこから除去する。キャッシュ・パラメータ・リストに静的パラメータが存在するときには、ゲートウェイ１２０は、ＳＴ＿ＲＥＶを監視する。
・ゲートウェイ１２０は、４５秒ごとに定期的にＳＴ＿ＲＥＶを更新する。
【００３９】
[0043]  「一定」パラメータは、一定の、または不変のデータを表す。ゲートウェイ１２０は一定パラメータ・データを更新しない。一度目の読取りの後、一定パラメータは、当該パラメータの寿命の長さだけキャッシュ２０４内に残る。一定パラメータは、デバイスがワイヤレス・センサ・ネットワークから除去されない限り、キャッシュ・パラメータ・リストから除去されない。
【００４０】
[0044]  「非キャッシュ／揮発性」区分は、キャッシュすることができないデータを表すパラメータに対して使用される。揮発性である任意のパラメータ・データには、非キャッシュ区分が与えられる。非キャッシュ・パラメータに対する読取り動作は、通信スタック２０２を介した読取り動作を生じる。
【００４１】
[0045]  非キャッシュ・パラメータの一例は、ファームウェア・アップロードやファームウェア・ダウンロードに使用されるパラメータである。別の例は、一つのパラメータに対する書込みが第２のパラメータのデータの変化を引き起こす、コマンド／ステータス、又はコマンド／データのパラメータの組合せである。
【００４２】
[0046]  キャッシュ・パラメータ・リスト２１４中の全てのパラメータについて、パラメータ・データがキャッシュに保持される。リスト２１４中のパラメータの状態２１８は、「クリーン」、「リフレッシュ（リフレッシング）」、「クリーニング」、「ダーティ」、又は「ライト進行中（書込み中）」の５つの値のうちの１つを有する。図３は、キャッシュ２０４のパラメータ状態を示す状態図３００である。「クリーン」状態及び「リフレッシング」状態のパラメータ・データは、有効であると考えられる。キャッシュ２０４は、リスト２１４中のこのパラメータ・データの値２２０を用いて、外部インタフェース２０６又は２０８からの読取り要求に応答する。「クリーニング」状態、「ダーティ」状態、及び「書込み中」状態のパラメータ・データは、無効であると考えられる。キャッシュ２０４は、リスト２１４中のこのパラメータ・データの現在値２２０を用いて外部インタフェース２０６又は２０８からの読取り要求に応答しない。
【００４３】
[0047]  パラメータ状態２１８が「クリーン」である場合、パラメータ・データに対する未処理の要求は存在しない。キャッシュ２０４は、現在値２２０で、外部インタフェースの要求に応答する。パラメータ状態２１８が「リフレッシング」である場合、キャッシュ２０４は、パラメータ・データに対する未処理の読取り要求を有しており、キャッシュ２０４中の値２２０は、それ以前はクリーンであったものである。この状態は、定期的なキャッシュ更新が行われていることを示している。キャッシュ２０４は、現在値２２０で、外部インタフェースの要求に応答する。
【００４４】
[0048]  パラメータ状態２１８が「クリーニング」である場合には、キャッシュ２０４は、パラメータ・データに対する未処理の読取り要求を有しており、キャッシュ２０４中の値２２０は、それ以前はダーティであったものである。この状態値は、一度目の読取り又は書込み後の読取りが行われていることを示している。キャッシュ２０４は、現在値２２０を用いて外部インタフェースの要求に応答することができない。キャッシュ２０４は、保留警告（pending warning）を用いて直ちに要求に応答するか、或いは、パラメータ・データの読取りが完了するまで待機した後で更新値２２０を戻す。
【００４５】
[0049]  パラメータ状態２１８が「ダーティ」である場合には、パラメータ・データに対する未処理の要求は存在せず、キャッシュ２０４中の値２２０は無効である。この状態値は、読取りエラー又は書込みエラーが発生したことを示し得る。キャッシュは、現在値２２０を用いて外部インタフェースの要求に応答することができない。その代わりに、キャッシュ２０４は、通信スタック２０２に対して更新要求を発行し、パラメータ状態２１８を「クリーニング」に変更する。
【００４６】
[0050]  パラメータ状態２１８が「書込み中」である場合、キャッシュ２０４は、パラメータ・データに対する未処理の書込み要求を有する。キャッシュは、現在値２２０を用いて外部インタフェースの要求に応答することができない。書込みが完了したときに、キャッシュ２０４は、通信スタック２０２に対して更新要求を発行し、パラメータ状態２１８を「クリーニング」に変更することになる。キャッシュ２０４は、保留警告を用いて直ちに外部インタフェースの要求に応答するか、或いは、パラメータ・データの書込み後読取りが完了するまで待機した後で更新値２２０を戻す。
【００４７】
[0051]  図４は、本開示の一実施形態によるパラメータ読取り要求プロシージャ（手順）４００を示す流れ図である。外部インタフェース２０６又は２０８を介してパラメータ読取り要求を受信すると、手順４００は、ステップ４０２で、当該要求とともに受信したパラメータ識別子を、キャッシュ・パラメータ・リスト２１４に記憶されたパラメータ識別子２１６と比較することにより、要求されたパラメータがキャッシュ・パラメータ・リスト２１４内にあるかどうかを判定する。当該パラメータがキャッシュ・パラメータ・リスト２１４内にある場合、手順４００は、ステップ４０４で、当該パラメータの状態２１８を判定する。状態２１８が「書込み中」である場合、手順４００は、ステップ４０６へ進み、未処理の書込み要求が完了するのを待つ。
【００４８】
[0052]  未処理の書込みが終了すると、手順４００は、パラメータ状態２１８を「ダーティ」に変更し、ステップ４０８へ進み、ステップ４０８で、通信スタック２０２を介して読取り要求を発行する。また、ステップ４０４で判定された状態２１８が「ダーティ」である場合、手順４００は、ステップ４０４からステップ４０８へ進む。手順４００は、ステップ４０８で読取り要求を発行すると、パラメータ状態２１８を「クリーニング」に設定し、ステップ４１０へ進み、ステップ４１０で、読取り要求が完了するのを待つ。また、ステップ４０４で判定された状態２１８が「クリーニング」である場合、手順４００は、ステップ４０４からステップ４１０へ進む。
【００４９】
[0053]  読取り要求が完了すると、ステップ４１０で、受信した値を値２２０に書き込み、パラメータ状態２１８を「クリーン」に変更し、手順４００はステップ４１２へ進み、外部インタフェース２０６又は２０８を介してキャッシュ２０４中のパラメータの現在値を戻す。また、ステップ４０４で判定された状態が「クリーン」又は「リフレッシング」である場合、手順４００はステップ４１２へ進む。
【００５０】
[0054]  手順４００が、ステップ４０２で、要求されたパラメータがキャッシュ・パラメータ・リスト２１４内に存在しないと判定した場合、手順４００は、ステップ４１４へ進む。ステップ４１４で、手順４００は、当該パラメータをキャッシュ・パラメータ・リスト２１４に追加し、パラメータ状態２１６を「ダーティ」に設定し、ステップ４０８へ進み、通信スタック２０２を介して読取り要求を発行する。
【００５１】
[0055]  図５は、本開示の一実施形態によるパラメータ書込み要求プロシージャ（手順）５００を示す流れ図である。外部インタフェース２０６又は２０８を介してパラメータ書込み要求を受信すると、手順５００は、ステップ５０２で、当該要求とともに受信したパラメータ識別子を、キャッシュ・パラメータ・リスト２１４に記憶されたパラメータ識別子２１６と比較することにより、要求されたパラメータがキャッシュ・パラメータ・リスト２１４内にあるかどうかを判定する。
【００５２】
[0056]  当該パラメータがリスト２１４内にある場合、手順５００は、ステップ５０６へ進む。当該パラメータがキャッシュ・パラメータ・リスト２１４内に存在しない場合、手順５００は、ステップ５０４へ進み、当該パラメータをリスト２１４に追加し、パラメータ状態２１８を「ダーティ」に設定し、ステップ５０６へ進む。
【００５３】
[0057]  ステップ５０６で、手順５００は、通信スタック２０２を介して書込み要求を発行し、状態２１８を「書込み中」に設定し、ステップ５０８へ進む。ステップ５０８で、手順５００は、未処理の書込み要求が完了するのを待つ。書込み要求が完了すると、手順５００は、状態２１８を「ダーティ」に設定し、ステップ５１０へ進む。ステップ５１０で、手順５００は、通信スタック２０２を介して読取り要求を発行し、状態２１８を「クリーニング」に設定し、ステップ５１２へ進む。ステップ５１２で、手順５００は、未処理の読取り要求が完了するのを待つ。読取り要求が完了すると、手順５００は、今読み取った値を値２２０に書き込み、状態２１８を「クリーン」に設定する。
【００５４】
[0058]  ゲートウェイ１２０の動作の一例として、ワイヤレス・デバイス１１２が３つの標準パラメータを含むものと考える。この３つの標準パラメータは、主変数（ＰＶ、primary variable）が発行動的パラメータであり、ＭＯＤＥ（モード）が静的パラメータであり、ＳＥＲＩＡＬＮＵＭ（シリアルナンバ）が一定パラメータである。
【００５５】
[0059]  ３つのパラメータ全てをモニタリングしているプロセス・コントローラ１２２が外部インタフェース２０６を介して接続されると、外部インタフェース２０６は、３つのパラメータのうちの１つを求めるパラメータ要求を、プロセス・コントローラ１２２からワイヤレス・ゲートウェイ・キャッシュ２０４へ送る。必要であれば、ワイヤレス・ゲートウェイ・キャッシュ２０４は、要求されたパラメータをキャッシュ・パラメータ・リスト２１４に追加する。
・ＰＶは、発行パラメータ（published parameter）であり、キャッシュ・パラメータ・リスト２１４内に既に存在していることになる。ワイヤレス・ゲートウェイ・キャッシュ２０４は、ＰＶを求める要求には直ちに応答することができる。
・ＭＯＤＥは静的パラメータであり、キャッシュ・パラメータ・リスト２１４に追加する必要があり得る。これがキャッシュ・パラメータ・リスト２１４に追加される最初の静的パラメータである場合、ＳＴ＿ＲＥＶが自動的に追加されることになる。通信スタック２０２を介して、ＭＯＤＥ及びＳＴ＿ＲＥＶについての読取り要求が発行されることになる。
・ＳＥＲＩＡＬＮＵＭは、一定パラメータであり、キャッシュ・パラメータ・リスト２１４に追加する必要があり得る。通信スタック２０２を介して、ＳＥＲＩＡＬＮＵＭについての読取り要求が発行されることになる。
・ＰＶは、発行（publication）がデバイス１１２から通信スタック２０２を介して送られると更新される。ＭＯＤＥは、ＳＴ＿ＲＥＶが増分された場合に更新され得る。なぜなら、ＳＴ＿ＲＥＶは、ＭＯＤＥの値が変化しなくとも増分し得るからである。ＳＥＲＩＡＬＮＵＭは、一定パラメータであるので、更新されない。
【００５６】
[0060]  同じ３つのパラメータをモニタリングしているモニタ・アプリケーション２１０が外部インタフェース２０８を介して接続されると、外部インタフェース２０８は、３つのパラメータのうちの１つを求めるパラメータ要求を、モニタ・アプリケーション２１０からワイヤレス・ゲートウェイ・キャッシュ２０４へ送る。ワイヤレス・ゲートウェイ・キャッシュ２０４内には既に３つのパラメータが存在しているので、キャッシュは、ＰＶ、ＭＯＤＥ、及びＳＥＲＩＡＬＮＵＭの何れを求める要求にも直ちに応答することになる。上記のように、ＰＶは、発行がデバイス１１２から通信スタック２０２を介して送られると更新され、ＭＯＤＥは、ＳＴ＿ＲＥＶが増分された場合に更新され得、ＳＥＲＩＡＬＮＵＭは、更新されない。
【００５７】
[0061]  プロセス・コントローラ１２２及びモニタ・アプリケーション２１０の両方が接続解除された場合、外部インタフェース２０６及び２０８からワイヤレス・ゲートウェイ・キャッシュ２０４に対して、更なる要求が送られない。ＰＶは、発行がデバイス１１２から通信スタック２０２を介して転送される間はキャッシュ２０４内に残る。ＭＯＤＥは、キャッシュ２０４内でタイムアウトになり、キャッシュ・パラメータ・リスト２１４から除去される。ＭＯＤＥが、キャッシュ・パラメータ・リストから除去される最後の静的パラメータである場合、ＳＴ＿ＲＥＶが自動的に除去されることになる。ＳＥＲＩＡＬＮＵＭは、一定パラメータとしてキャッシュ２０４内に残る。
【００５８】
[0062]  幾つかの実施形態では、上述の様々な機能が、コンピュータ可読プログラム・コードで構成され、コンピュータ可読媒体に埋め込まれたコンピュータ・プログラムにより実施又はサポートされる。「コンピュータ可読プログラム・コード」という語句は、ソース・コード、オブジェクト・コード、及び実行可能コードを含む任意のタイプのコンピュータ・コードを含む。「コンピュータ可読媒体」という語句は、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、ハード・ディスク・ドライブ、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、デジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）、又は他の任意のタイプのメモリなどのような、コンピュータがアクセスすることができる任意のタイプの媒体を含む。
【００５９】
[0063]  有利である場合があるので、本明細書で使用するある種の単語及び語句の定義を記載しておく。「結合」という用語及びその派生語は、２以上の要素間の任意の直接的又は間接的な連絡を指し、それらの要素が物理的に接触しているか否かは問わない。「アプリケーション」及び「プログラム」という用語は、１又は複数のコンピュータ・プログラム、ソフトウェア・コンポーネント、命令の組、手順（プロシージャ）、関数、オブジェクト、クラス、インスタンス、関連データ、或いは適当なコンピュータ・コード（ソース・コード、オブジェクト・コード、実行可能コードを含む）で実施されるように適合されたそれらの一部を指す。「送信」、「伝送」、「受信」及び「通信」という用語、並びにそれらの派生語は、直接的な通信及び間接的な通信の両方を含む。「含む」及び「備える」という用語並びにそれらの派生語は、制限のない包含を意味する。
【００６０】
[0064]  「又は」という用語は包括的であり、「及び／又は」の意味である。「と関連する」という用語及びその派生語は、「を含む」、「に含まれる」、「に相互接続する」、「を含有する」、「に含有される」、「に接続する」、「と結合する」、「と連絡する」、「と協働する」、「とインタリーブする」、「と並置する」、「に近接する」、「に結合される」、「を有する」、「の性質を有する」などを意味することがある。「コントローラ」という用語は、少なくとも１つの動作を制御する任意のデバイス、システム、又はそれらの一部分を意味する。コントローラは、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらのうちの少なくとも２つの何らかの組合せで実施することができる。任意の特定のコントローラに関連する機能は、集中させることも分散させることもでき、ローカルであっても遠隔であってもよい。
【００６１】
[0065]  本開示では、特定の実施形態及び全体としてそれらに関連する方法について述べたが、これらの実施形態及び方法の改変及び置換は当業者には明らかであろう。従って、上記の例示的な実施形態の説明は、本開示を定義又は制約するものではない。特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく、他の変更、置換、及び改変を加えることも可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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