(57)【要約】      （修正有）【課題】ワイヤレスメッシュネットワークで使用するための携帯装置を提供する。【解決手段】ワイヤレスメッシュネットワークで使用するための携帯装置は、機械に結合された１つまたは複数のネットワークノードに信号を送信およびそこから受信するように構成された無線を含む。本携帯装置はまた、その無線に結合された通信インターフェース１３５を含み、その通信インターフェースは、入力インターフェースに結合されたプロセッサ１１５を備えるコンピュータデバイスに結合されるように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスメッシュネットワーク（２２０）内で使用するための携帯装置（２０１）であって、
機械（２０４）に結合された１つまたは複数のネットワークノードに信号を送信およびそこから受信するように構成された無線（２０３）と、
前記無線に結合された通信インターフェース（１３５）であって、入力インターフェース（１３０）に結合されたプロセッサ（１１５）を備えるコンピュータデバイス（１０５）に結合されるように構成された、通信インターフェース（１３５）と
を備える、携帯装置。
【請求項２】
前記通信インターフェースが、前記ワイヤレスメッシュネットワークと関連する認証方式を使用して前記信号を認証するように構成された、請求項１記載の携帯装置。
【請求項３】
前記コンピュータデバイスが、携帯電話、コンピュータ、タブレットデバイス、およびハンドヘルドデータコレクタのうちの少なくとも１つを備える、請求項１記載の携帯装置。
【請求項４】
前記コンピュータデバイスが、
前記プロセッサが前記通信インターフェースに結合され、前記１つまたは複数のネットワークノードから受信される信号に対応する情報を表示するための前記プロセッサに結合された、ディスプレイ（１２０）を備え、
前記入力インターフェースが、前記１つまたは複数のノードへの送信のために前記信号に対応するオペレータ入力を受信するように構成された、請求項１記載の携帯装置。
【請求項５】
前記コンピュータデバイスが、前記１つまたは複数のノードでの保守タスクの実行のうちの少なくとも１つを開始し、前記１つまたは複数のノードからのデータ収集を開始し、前記１つまたは複数のノードの位置を識別するように構成された、請求項１記載の携帯装置。
【請求項６】
前記コンピュータデバイスが、前記ワイヤレスメッシュネットワークを使用して前記１つまたは複数のノードと対話するように構成された、請求項１記載の携帯装置。
【請求項７】
前記無線が、前記コンピュータデバイスと組み込まれた、請求項１記載の携帯装置。
【請求項８】
前記無線が、ワイヤレス通信のＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に準拠する、請求項１記載の携帯装置。
【請求項９】
前記通信インターフェースが、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、シリアル通信ポート、およびワイヤレス通信インターフェースのうちの少なくとも１つを備える、請求項１記載の携帯装置。
【請求項１０】
コンピュータデバイス（１０５）、ならびに、
少なくとも１つのネットワークノード（２６５）と、
前記少なくとも１つのネットワークノードに信号を送信およびそこから受信するように構成された、無線（２０３）、および、
前記無線に結合された、通信インターフェース（１３５）
を備える、携帯装置（２０１）と
を備える、ワイヤレスメッシュネットワーク（２２０）
を備え、前記通信インターフェースが前記コンピュータデバイスに結合されるように構成された、モニタリングシステム（２００）。
【請求項１１】
少なくとも１つの構成要素を備える少なくとも１つの機械をさらに備え、前記少なくとも１つのネットワークノードが前記構成要素に結合された、請求項１０記載のモニタリングシステム。
【請求項１２】
前記通信インターフェースが、前記ワイヤレスメッシュネットワークに関連する認証方式を使用して前記信号を認証するように構成された、請求項１０記載のモニタリングシステム。
【請求項１３】
前記コンピュータデバイスが、携帯電話、コンピュータ、タブレットデバイス、およびハンドヘルドデータコレクタのうちの少なくとも１つを備える、請求項１０記載のモニタリングシステム。
【請求項１４】
前記コンピュータデバイスが、前記少なくとも１つのネットワークノードでの保守タスクの実行、前記少なくとも１つのネットワークノードからのデータ収集、および前記少なくとも１つのネットワークノードの位置の識別のうちの少なくとも１つを開始するように構成された、請求項１０記載のモニタリングシステム。
【請求項１５】
前記コンピュータデバイスが、前記ワイヤレスメッシュネットワークを使用して前記少なくとも１つのネットワークノードと対話するように構成された、請求項１０記載のモニタリングシステム。
【請求項１６】
前記無線が、ワイヤレス通信のＩＳＡ１００規格に準拠する、請求項１０記載のモニタリングシステム。
【請求項１７】
ネットワークを動作させる方法であって、
機械（２０４）に結合された１つまたは複数のネットワークノードを有するワイヤレスメッシュネットワーク（２２０）で使用するための携帯装置（２０１）を提供するステップであって、前記装置が、
前記１つまたは複数のネットワークノードに信号を送信するように構成された、無線（２０３）、
前記無線に結合された、通信インターフェース（１３５）、および、
前記通信インターフェースに結合された、コンピュータデバイス（１０５）
を備える、ステップと、
前記コンピュータデバイスを操作して、前記無線にロケータ信号を前記１つまたは複数のネットワークノードへ送信させるステップと、
前記ロケータ信号によってトリガされる前記１つまたは複数のネットワークノードからの聴覚的または視覚的合図に基づき前記１つまたは複数のネットワークノードを捜し出すステップと
を含む、方法。
【請求項１８】
前記通信インターフェースが、前記ワイヤレスメッシュネットワークと関連する認証方式を使用して前記信号を認証するように構成された、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記コンピュータデバイスが、携帯電話、コンピュータ、タブレットデバイス、およびハンドヘルドデータコレクタのうちの少なくとも１つを備える、請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記コンピュータデバイスで、前記１つまたは複数のネットワークノードでの保守タスクの実行、および、前記１つまたは複数のノードからのデータ収集のうちの少なくとも１つを開始するステップをさらに含む、請求項１７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の実施形態は、概して、ワイヤレス通信に関し、より詳細には、ワイヤレスメッシュネットワークにおいてノードと通信するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の知られている通信ネットワークは、ワイヤレスメッシュネットワーク（ＷＭＮ）として構成される。少なくともいくつかの知られているＷＭＮは、メッシュトポロジで編成された複数の無線ノードを含む。さらに、少なくともいくつかの知られているＷＭＮは、米国電気電子学会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ、ＩＥＥＥ）規格８０２．１６（商標）を使用する、時にＷｉ−Ｆｉネットワークと称される、ワイヤレス広帯域ネットワークである。そのようなＷｉ−Ｆｉネットワークのいくつかは、１０メガビット／秒（Ｍｂｉｔ／ｓ）を超える大量の情報を送信し、２．４ギガヘルツ（ＧＨｚ）を超える周波数範囲で動作することができる。しばしば、そのようなＷｉ−Ｆｉネットワークは、全方向性アンテナ、指向性アンテナ、またはそれらの組合せを使用し、比較的高い率の、たとえば、１ネットワークデバイスにつき４００ミリアンペア（ｍＡ）を超える、電流消費を有することが知られている。
【０００３】
加えて、少なくともいくつかの知られているＷＭＮは、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）仕様、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（商標）規格、もしくはＩＳＡ１００．１１ａ規格のいずれかを、これらすべてが低率のワイヤレスネットワークのためのＩＥＥＥ規格８０２．１５．４（商標）に基づくことから、使用する。しかし、そのような低率のワイヤレスネットワークは、一般に、比較的少量の情報のみ、たとえば、約２５０キロビット／秒（Ｋｂｉｔ／ｓ）以下、を送信する。さらに、そのような低率のワイヤレスネットワークは、約２．４ギガヘルツ（ＧＨｚ）以下の周波数で動作する。また、そのような低率のワイヤレスネットワークは、Ｗｉ−Ｆｉネットワークに比べて比較的低率の電流消費、たとえば、１デバイスにつき５０ｍＡ未満、を有する。したがって、低率のワイヤレスネットワークは、一般に、複雑ではなく、より高価なＷｉ−Ｆｉネットワークの費用効果のある代替であり、ネットワークトラフィックが通常はセンサ情報に限定される産業施設で一般に使用される。
【０００４】
ワイヤレスハードウェアの知られている危険地域証明は、ワイヤレスハードウェアの通信、表示、およびユーザ対話能力を制限することがある。加えて、知られているＷＭＮの個々のノード（たとえば、ワイヤレスハードウェア）は、大規模な実装において捜し出すことは困難であることがある。したがって、ワイヤレスメッシュネットワークにおいてワイヤレスハードウェアと対話し、そこから情報を検索し、捜し出すための装置および方法が、ワイヤレスメッシュネットワークの機能を強化するために、必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第８２１３４０９号明細書
【発明の概要】
【０００６】
ワイヤレスメッシュネットワークで使用するための携帯装置は、機械に結合された１つまたは複数のネットワークノードに信号を送信およびそこから受信するように構成された無線を含む。本携帯装置はまた、その無線に結合された通信インターフェースを含み、その通信インターフェースは、入力インターフェースに結合されたプロセッサを備えるコンピュータデバイスに結合されるように構成される。
【０００７】
もう１つの態様では、モニタリングシステムが提供される。本システムは、コンピュータデバイスおよびワイヤレスメッシュネットワークを含む。そのワイヤレスメッシュネットワークは、少なくとも１つのネットワークノードおよび携帯装置を含む。本携帯装置は、少なくとも１つのネットワークノード、および、その無線に結合された通信インターフェースに信号を送信およびそこから受信するように構成された無線を含む。その通信インターフェースは、そのコンピュータデバイスに結合されるように構成される。
【０００８】
さらに別の態様では、ネットワークを動作させる方法が提供される。本方法は、機械構成要素に結合された１つまたは複数のネットワークノードを有するワイヤレスメッシュネットワークで使用するための携帯装置を提供するステップを含む。その装置は、その１つまたは複数のネットワークノードに信号を送信するように構成された無線、その無線に結合された通信インターフェース、および、その通信インターフェースに結合されたコンピュータデバイスを含む。本方法はまた、そのコンピュータデバイスを操作して無線に１つまたは複数のネットワークノードへロケータ信号を送信させるステップを含む。本方法はまた、そのロケータ信号によってトリガされる１つまたは複数のネットワークノードからの聴覚的または視覚的合図に基づきその１つまたは複数のネットワークノードを捜し出すステップも含む。
【０００９】
本明細書に記載の実施形態は、添付の図面とともに以下の説明を参照することによって、より深く理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】機械および／またはネットワークデバイスの動作を監視および／または制御するために使用することができる例示的コンピュータデバイスの構成図である。
【図２】機械制御装置および施設制御装置を含む、例示的モニタリングシステムの構成図である。
【図３】図２に示すモニタリングシステムと使用することができる例示的ネットワークの概略図である。
【図４】図２に示すモニタリングシステムと使用することができる例示的ネットワークの概略図である。
【図５】図２および３に示すネットワークを動作させるために使用することができる例示的方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、機械（図１に示さず）の動作を監視および／または制御するために使用され得る例示的コンピュータデバイス１０５の構成図である。いくつかの実施形態では、コンピュータデバイス１０５は、データ収集デバイスである。コンピュータデバイス１０５は、メモリデバイス１１０と、命令を実行するためにメモリデバイス１１０に動作可能なように結合されたプロセッサ１１５とを含む。いくつかの実施形態では、実行可能命令はメモリデバイス１１０内に記憶される。コンピュータデバイス１０５は、プロセッサ１１５をプログラムすることによって、本明細書に記載の１つまたは複数の動作を実行するように構成可能である。たとえば、プロセッサ１１５は、１つまたは複数の実行可能命令として動作をコード化すること、およびメモリデバイス１１０内に実行可能命令を提供することによって、プログラムすることができる。プロセッサ１１５は、１つまたは複数の処理ユニットを含み得る（たとえば、マルチコア構成で）。
【００１２】
本例示的実施形態では、メモリデバイス１１０は、実行可能命令および／または他のデータなどの情報の記憶および検索を可能にする１つまたは複数のデバイスである。メモリデバイス１１０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ソリッドステートディスク、ハードディスク、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、および／または非揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリなどのこれらに限定されない、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体を含み得る。前述のメモリタイプは、単に例示的であり、したがって、コンピュータプログラムの記憶に使用可能なメモリのタイプに関して限定しない。
【００１３】
さらに、本明細書では、「ソフトウェア」および「ファームウェア」という用語は、置換え可能であり、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、クライアント、およびサーバによる実行のためにメモリに記憶された任意のコンピュータプログラムを含む。
【００１４】
メモリデバイス１１０は、振動読取り値、フィールド電圧および電流読取り値、フィールド参照設定点、固定子電圧および電流読取り値、回転子速度読取り値、保守タスク、および／または任意の他のタイプのデータを含むがこれらに限定されない、動作状態測定値を記憶するように構成され得る。いくつかの実施形態では、プロセッサ１１５は、データの年数に基づいてメモリデバイス１１０からデータを取り除くまたは「パージする」。たとえば、プロセッサ１１５は、その後の時間および／または事象に関連する以前に記録および記憶されたデータを上書きすることができる。加えて、または別法として、プロセッサ１１５は、所定の時間間隔を超えるデータを取り除くことができる。
【００１５】
いくつかの実施形態では、コンピュータデバイス１０５は、プロセッサ１１５に結合された提示インターフェース１２０を含む。提示インターフェース１２０は、ユーザ１２５に、ユーザインターフェースおよび／または警告などの情報を提示する。たとえば、提示インターフェース１２０は、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、および／または「電子インク」ディスプレイなどの表示デバイス（図示せず）に結合可能なディスプレイアダプタ（図示せず）を含み得る。いくつかの実施形態では、提示インターフェース１２０は、１つまたは複数の表示デバイスを含む。加えて、または別法として、提示インターフェース１２０は、音声出力デバイス（図示せず）（たとえば、音声アダプタおよび／またはスピーカ）および／またはプリンタ（図示せず）を含み得る。
【００１６】
いくつかの実施形態では、コンピュータデバイス１０５は、ユーザ入力インターフェース１３０を含む。本例示的実施形態では、ユーザ入力インターフェース１３０は、プロセッサ１１５に結合され、ユーザ１２５から入力を受信する。ユーザ入力インターフェース１３０は、たとえば、キーボード、ポインティングデバイス、マウス、スタイラス、タッチパネル（たとえば、タッチパッドまたはタッチスクリーン）、ジャイロスコープ、加速度計、位置検出器、および／または音声入力インターフェース（たとえば、マイクロホンを含む）を含み得る。タッチスクリーンなどの単一構成要素は、提示インターフェース１２０の表示デバイスおよびユーザ入力インターフェース１３０の両方として機能することができる。
【００１７】
通信インターフェース１３５は、プロセッサ１１５に結合され、センサまたは別のコンピュータデバイス１０５などの１つまたは複数の他のデバイスと通信で結合されるように、およびそのようなデバイスに関して入力および出力動作を実行するように、構成される。たとえば、通信インターフェース１３５は、ワイヤードネットワークアダプタ、ワイヤレスネットワークアダプタ、モバイル電気通信アダプタ、シリアル通信アダプタ、および／またはパラレル通信アダプタを含み得るがこれらに限定されない。通信インターフェース１３５は、１つまたは複数の遠隔デバイスからデータを受信するおよび／またはそこにデータを送信することができる。たとえば、１つのコンピュータデバイス１０５の通信インターフェース１３５は、別のコンピュータデバイス１０５の通信インターフェース１３５に警告を送信することができる。
【００１８】
提示インターフェース１２０および／または通信インターフェース１３５は両方とも、本明細書に記載の方法との使用に適した情報を提供する能力がある（たとえば、ユーザ１２５または別のデバイスに）。したがって、提示インターフェース１２０および通信インターフェース１３５は、出力デバイスと称され得る。同様に、ユーザ入力インターフェース１３０および通信インターフェース１３５は、本明細書に記載の方法との使用に適した情報を受信する能力があり、入力デバイスと称され得る。
【００１９】
図２は、機械２０４を監視するおよび／または動作させるために使用され得る例示的システム２００の構成図である。いくつかの実施形態では、システム２００は、データ収集システム（ＤＡＳ）および／または監視制御とデータ収集システム（ＳＣＡＤＡ）である。機械２０４は、化学プロセスリアクタ、熱回収蒸気発生器、蒸気タービン、ガスタービン、コンプレッサ、ポンプ、電気モータ、開閉所回路遮断器、および開閉所変圧器を含むがこれらに限定されない、任意の産業プロセスのための任意の産業機器でもよい。本例示的実施形態では、機械２０４は、より大きな、総合産業施設２０８の一部である。施設２０８は、複数機械２０４を含み得るがこれらに限定されない。また、本例示的実施形態では、システム２００は、ネットワーク２２０を介して通信でともに結合された機械制御装置２１０および施設制御装置２１５を含む。
【００２０】
本例示的実施形態では、ネットワーク２２０は、無線メッシュネットワークであり、より具体的には、低率のワイヤレスメッシュネットワーク（ＷＭＮ）である。ネットワーク２２０は、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）仕様（ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）は、ＺｉｇＢｅｅ  Ａｌｌｉａｎｃｅ、Ｓａｎ  Ｒａｍｏｎ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ、Ｕ．Ｓ．Ａ．の登録商標である）、ハイウェイアドレス可能遠隔トランスジューサ（ＨＡＲＴ（登録商標））プロトコルに基づくＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（商標）規格（ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（商標）は商標であり、ＨＡＲＴ（登録商標）はＨＡＲＴ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ、Ａｕｓｔｉｎ、Ｔｅｘａｓ、Ｕ．Ｓ．Ａ．の登録商標である）、ＩＳＡ１００．１１ａ（ＩＳＡ１００は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ、Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｔｒｉａｎｇｌｅ  Ｐａｒｋ、ＮＣによって開発された自動化のためのワイヤレスシステムである）、および／または、米国電気電子学会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ、ＩＥＥＥ）規格８０２．１５．４（商標）（ＩＥＥＥ規格８０２．１５．４（商標）は、ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ、Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ、Ｕ．Ｓ．Ａの登録商標である）に基づく任意の他の規格を使用することができる。別法として、ネットワーク２２０は、システム２００が本明細書に記載するように機能できるようにする任意のメッシュネットワーク規格、仕様および／またはプロトコル、たとえば、ＩＥＥＥ規格８０２．１６（商標）を使用することができる。
【００２１】
低率のワイヤレスネットワーク２２０は、比較的少量の情報を、たとえば、約２５０キロビット／秒（Ｋｂｉｔ／ｓ）もしくはそれ未満、および、たとえば、約２．４ＧＨｚもしくはそれ未満の周波数で、送信する。ネットワーク２２０の実施形態は、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ワイヤレスＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、および／または仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）を含み得るがこれらに限定されない。ある特定の動作は特定のコンピュータデバイス１０５に関して以下に記載されるが、任意のコンピュータデバイス１０５が記載された動作の１つまたは複数を実行し得ることが企図される。たとえば、制御装置２１０および制御装置２１５は、以下の動作のすべてを実行し得る。
【００２２】
図１および２を参照すると、本例示的実施形態では、機械制御装置２１０、および施設制御装置２１５は、コンピュータデバイス１０５である。さらに、各コンピュータデバイス１０５は、通信インターフェース１３５を介してネットワーク２２０に結合される。一代替実施形態では、制御装置２１０は、制御装置２１５と統合される。
【００２３】
制御装置２１０は、第１のオペレータ２２５と対話する（たとえば、ユーザ入力インターフェース１３０および／または提示インターフェース１２０を介して）。たとえば、制御装置２１０は、オペレータ２２５に、警告など、機械２０４に関する情報を提示することができる。施設制御装置２１５は、第２のオペレータ２３０と対話する（たとえば、ユーザ入力インターフェース１３０および／または提示インターフェース１２０を介して）。たとえば、施設制御装置２１５は、第２のオペレータ２３０に警告および／または保守タスクを提示することができる。本明細書において、「オペレータ」という用語は、シフト操作員、保守技術者、および施設管理者を含むがこれらに限定されない施設２０８の操作および保守に関連する任意の立場にある任意の人物を含む。
【００２４】
機械２０４は、ネットワーク２２０と通信する１つまたは複数のモニタリングセンサ２３５を含む。例示的実施形態では、モニタリングセンサ２３５は、振動読取り値、フィールド電圧および電流読取り値、フィールド参照設定点、固定子電圧および電流読取り値、回転子速度読取り値、保守タスク、および／または任意の他のタイプのデータを含むがこれらに限定されない動作状態測定値を収集する。モニタリングセンサ２３５は、現在の時刻の動作状態測定読取り値を繰り返して（たとえば、周期的に、連続して、および／または要求に応じて）送信する。加えて、モニタリングセンサ２３５は、ハートビート信号を送信して動作状態（たとえば、電源が入っている、故障状態、通常の動作状態など）を示すことができる。そのようなデータは、ネットワーク２２０を横切って送信され、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、およびパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）（いずれも図示せず）を含むがこれらに限定されない、ネットワーク２２０にアクセス可能な任意のデバイスによってアクセスされ得る。送信は、ネットワーク２２０と通信する任意のコンピュータデバイス１０５、たとえば、施設制御装置２１５または制御装置２１０、に選択的に向けることができる。
【００２５】
施設２０８は、現地の風速、現地の風の相対速度、および現地の外部温度を含むがこれらに限定されない、冗長機械２０４からのデータおよび施設環境データを含むがこれらに限定されない、施設２０８の残りに関連する動作データ測定値を収集するモニタリングセンサ２３５と同様の追加のモニタリングセンサ（図示せず）を含み得る。
【００２６】
図３は、ネットワーク２２０の概略図である。本例示的実施形態では、ネットワーク２２０は、固有のアドレスを使用してそれぞれ個々にアドレス指定可能な複数のノード２６５を含む。各ノード２６５は、メッセージ発信者、リピータ、および／またはメッセージ受信者として機能することができる。メッセージ発信者の役割を実行するとき、ノード２６５は、宛先アドレスおよびデータペイロードを含むがこれらに限定されないデータメッセージを生成する。宛先アドレスは、１つまたは複数の所定のノードの固有のアドレスである。データペイロードは、センサ測定データ、ハートビートメッセージ、ネットワーク／センサ構成メッセージ、制御コマンド、および／または任意のデータメッセージを含み得る。データメッセージは、必要ならば、データメッセージの宛先アドレスにデータメッセージを経路指定することができる、リピータを介してメッセージ発信者から１人または複数のメッセージ受信者にネットワーク２２０を使用して中継される。ネットワーク２２０はゲートウェイデバイス２５０を含み、デバイス２５０は、ルータ、モデム、ＵＳＢアダプタ、およびスイッチを含むがこれらに限定されない、本明細書に記載するようなネットワーク２２０内の通信を可能にする任意のゲートウェイデバイスである（すなわち、ネットワーク２２０内のノードである）。本例示的実施形態では、各コンピュータデバイス１０５は、ゲートウェイデバイス２５０に結合された通信インターフェース１３５を介してネットワーク２２０に結合される。別法として、コンピュータデバイス１０５は、通信インターフェース１３５を介してネットワーク２２０に結合可能であり、インターフェース１３５は、ネットワーク２２０上のノードである。
【００２７】
図４に示すように、例示的一実施形態によれば、ワイヤレスメッシュネットワーク２２０において使用するための携帯ゲートウェイ装置２０１が、提供される。ワイヤレスメッシュネットワーク２２０は、機械２０４および／または機械２０４の構成要素に結合された１つまたは複数のノード２６５を有し得る。装置２０１は、無線２０３に結合された１つまたは複数のノード２６５および通信インターフェース１３５に信号２０５を送信およびそこから受信するように構成された無線２０３を含み得る。通信インターフェース１３５は、入力インターフェース１３０に接続されたプロセッサ１１５を有するコンピュータデバイス１０５に結合されるように構成される。通信インターフェース１３５は、ワイヤレスメッシュネットワーク２２０の認証方式を使用して信号２０５を認証するように構成される。コンピュータデバイス１０５は、携帯電話、コンピュータ、タブレットデバイス、またはハンドヘルドデータコレクタを含み得る。コンピュータデバイス１０５は、通信インターフェースに結合されたプロセッサ１１５およびディスプレイ（たとえば、プロセッサ１１５に結合された提示インターフェース１２０）を含む。ディスプレイ１２０は、１つまたは複数のノード２６５から受信される信号２０５に対応する情報を表示するように構成される。入力インターフェース１３０は、ノード２６５に入力を送信するための信号２０５に対応するオペレータ１２５入力を受信するように構成される。コンピュータデバイス１０５は、１つまたは複数のノード２６５で保守タスクの実行を可能にするように構成される。コンピュータデバイス１０５はまた、１つまたは複数のノード２６５からのデータ収集を可能にするように、および、１つまたは複数のノード２６５の位置識別を可能にするように構成される。コンピュータデバイス１０５は、ワイヤレスメッシュネットワーク２２０を使用して１つまたは複数のノード２６５と対話するように構成することができる。無線２０３は、コンピュータデバイス１０５内に組み込むことができる。無線２０３は、ワイヤレス通信のＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に準拠することができる。通信インターフェース１３５は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、シリアル通信ポート、またはワイヤレス通信インターフェースを含み得る。
【００２８】
例示的一実施形態によれば、コンピュータデバイス１０５およびワイヤレスメッシュネットワーク２２０を含む、モニタリングシステム２００が提供される。ワイヤレスメッシュネットワーク２２０は、少なくとも１つのノード２６５および携帯ゲートウェイ装置２５０を含む。携帯ゲートウェイ装置２５０は、無線２０３に結合された前記少なくとも１つのノード２６５および通信インターフェース１３５に信号２０５を送信およびそこから受信するように構成された無線２０３を含む。通信インターフェース１３５は、コンピュータデバイス１０５に結合されるように構成される。モニタリングシステム２００は、少なくとも１つのノード２６５が少なくとも１つの構成要素（図示せず）に結合されるように、その構成要素を有する少なくとも１つの機械２０４をさらに含む。通信インターフェース１３５は、ワイヤレスメッシュネットワーク２２０の認証方式を使用して信号２０５を認証するように構成され得る。コンピュータデバイス１０５は、携帯電話、コンピュータ、タブレットデバイス、またはハンドヘルドデータコレクタを含み得る。コンピュータデバイス１０５は、ノード２６５での保守タスクの実行を可能にすることができる。コンピュータデバイス１０５はまた、ノード２６５からのデータ収集およびノード２６５の位置識別を可能にすることができる。コンピュータデバイス１０５は、ワイヤレスメッシュネットワーク２２０を使用してノード２６５と対話するように構成することができる。無線２０３は、ワイヤレス通信のＩＳＡ１００規格に準拠することができる。
【００２９】
例示的一実施形態によれば、機械構成要素に結合された１つまたは複数のノードを有するワイヤレスメッシュネットワーク内で使用するための携帯ゲートウェイ装置を提供する動作４０２を含む、ネットワークを動作させる方法４００が図５に示される。その装置は、１つまたは複数のノードに信号を送信するように構成された無線を含み得る。その装置はまた、その無線に結合された通信インターフェース、および、その通信インターフェースに結合されたコンピュータデバイスを含み得る。本方法は、そのコンピュータデバイスを操作して、その無線にそれらのノードのうちの１つまたは複数へロケータ信号を送信させるステップ４０４を含み得る。本方法はまた、そのロケータ信号によってトリガされるノードからの聴覚的または視覚的合図に基づきそれらのノードのうちの１つまたは複数を捜し出すステップ４０６も含み得る。その通信インターフェースは、ワイヤレスメッシュネットワークの認証方式を使用して信号を認証するように構成することができる。そのコンピュータデバイスは、携帯電話、コンピュータ、タブレットデバイス、またはハンドヘルドデータコレクタを含み得る。本方法は、そのコンピュータデバイスで、それらのノードのうちの１つまたは複数での保守タスクの実行と、それらのノードのうちの１つまたは複数からのデータ収集とを可能にすることをさらに含み得る。
【００３０】
知られているワイヤレスメッシュネットワークとは対照的に、本明細書に記載の方法、システム、および装置は、データの改善された送信を容易にする。具体的には、知られているワイヤレスメッシュネットワークとは対照的に、本明細書に記載のモニタリング方法、システム、および装置は、コンピュータデバイスがノードにアクセスするためにゲートウェイを使用する必要なしに、ワイヤレスメッシュネットワーク内のノードとのコンピュータデバイスの通信および対話を容易にする。例示的一実施形態によれば、そのコンピュータデバイスは、ワイヤレスメッシュネットワークを介してそれらのノードのうちの１つまたは複数と直接通信する（たとえば、付加された通信インターフェースで）ことができる。さらに具体的には、知られているワイヤレスメッシュネットワークとは対照的に、本明細書に記載のモニタリング方法、システム、および装置は、オペレータが遠隔の場所からノードにアクセスする必要なしに、ノードと関連する機器で保守が行われることを可能にする。さらに、例示的一実施形態は、オペレータがコンピュータデバイスに接続された通信インターフェースを介してノードと直接通信することによって特定のノードからデータを収集することを可能にする。さらには、例示的一実施形態は、そのコンピュータデバイスのみを有するプラント環境で自由に移動しながら、ユーザが特定のノードおよびその特定のノードに付加された機器を捜し出すことを可能にする。
【００３１】
本明細書に記載の方法およびシステムは、中間ゲートウェイの使用なしに、ワイヤレスメッシュネットワークのノードとコンピュータデバイスの間の通信を可能にするための効率的な、費用効果のある手段を提供する。知られているワイヤレスメッシュネットワークに比べて、本明細書に記載のネットワークおよびノードは、改善された通信効率を可能にする。
【００３２】
本明細書に記載の方法、システム、および装置の例示的な技術的効果は、（ａ）機械構成要素に結合された１つまたは複数のノードを有するワイヤレスメッシュネットワーク内で使用するための携帯ゲートウェイ装置を提供することと、（ｂ）コンピュータデバイスを操作して、前記無線にその１つまたは複数のノードへロケータ信号を送信させることと、（ｃ）そのロケータ信号によってトリガされる１つまたは複数のノードからの聴覚的または視覚的合図に基づきその１つまたは複数のノードを捜し出すことのうちの少なくとも１つを含む。
【００３３】
本明細書に記載されるのは、システムおよび／または施設のモニタリングデータの送信および受信を可能にすることを容易にするワイヤレスメッシュネットワークおよびモニタリングシステムの例示的実施形態である。具体的には、本明細書に記載のワイヤレスメッシュネットワークおよびモニタリングシステムは、ＩＳＡ１００通信プロトコル（および他のプロトコル）を使用して、コンピュータデバイスとワイヤレスメッシュネットワーク内のノードの間で直接通信できるようにする。
【００３４】
本明細書に記載の方法およびシステムは、本明細書に記載の特定の実施形態に限定されない。たとえば、各システムの構成要素および／または各方法のステップは、本明細書に記載の他の構成要素および／またはステップとは独立しておよび別個に使用および／または実行され得る。加えて、各構成要素および／またはステップはまた、他のアセンブリおよび方法で使用および／または実行され得る。
【００３５】
いくつかの実施形態は、１つまたは複数の電子またはコンピュータデバイスの使用を含む。そのようなデバイスは、通常は、汎用中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、マイクロコントローラ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理回路（ＰＬＣ）、および／または、本明細書に記載の機能を実行する能力のある任意の他の回路もしくはプロセッサなどのプロセッサまたは制御装置を含む。本明細書に記載の方法は、記憶デバイスおよび／またはメモリデバイスを含むがこれらに限定されないコンピュータ可読媒体内で実施される実行可能命令としてコード化され得る。そのような命令は、プロセッサによって実行されるとき、そのプロセッサに本明細書に記載の方法の少なくとも一部を実行させる。前述の例は、単に例示的であり、したがって、プロセッサという用語の定義および／または意味を如何なる方法でも限定するものではない。
【００３６】
本発明は様々な特定の実施形態に関して説明されているが、本発明は本特許請求の趣旨および範囲内の修正とともに実行され得ることが、当業者には理解されよう。
【符号の説明】
【００３７】
１０５  コンピュータデバイス
１１０  メモリデバイス
１１５  プロセッサ
１２０  提示インターフェース
１２５  ユーザ
１３０  ユーザ入力インターフェース
１３５  通信インターフェース
２００  モニタリングシステム
２０１  携帯ゲートウェイ装置
２０３  無線
２０４  機械
２０５  信号
２０８  施設
２１０  機械制御装置
２１５  施設制御装置
２２０  ワイヤレスメッシュネットワーク
２２５  第１のオペレータ
２３０  第２のオペレータ
２３５  モニタリングセンサ
２５０  携帯ゲートウェイ装置
２６５  ノード
４００  方法
４０２  携帯装置を提供する
４０４  コンピュータデバイスを操作して、無線にロケータ信号を送信させる
４０６  ノードの聴覚的または視覚的合図に基づきノードを捜し出す
【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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