(57)【要約】      （修正有）【課題】ローカルネットワーク内で時間同期を行うシステム及び方法を提供する。【解決手段】時刻源１１５は、現在時刻と、基準信号が出力される指定時刻とを決定し、その指定時刻に達したとき基準信号を出力する。時刻源に通信可能に結合されたネットワークホスト１０５は、指定時刻を識別し、識別した指定時刻を、ローカルネットワーク１２０を介して１つまたは複数のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎに伝達する。該ネットワークデバイスは、内部クロック１５３を起動し、ネットワークホストから指定時刻を受信し、指定時刻を受信した後に、時刻源によって出力される基準信号を受信し、基準信号を受信し次第、内部クロックの値をその指定時刻に設定する。【選択図】図１
2011193457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在時刻と、基準信号が出力される指定時刻とを決定し、前記指定時刻に達したとき前記基準信号を出力するように構成された時刻源（１１５、２０５）と、
前記時刻源（１１５、２０５）に通信可能に結合され、（ｉ）前記指定時刻を識別し、（ｉｉ）前記識別した指定時刻を、ローカルネットワーク（１２０）を介して１つまたは複数のネットワークデバイス（１１０ａ〜ｎ）に伝達するように構成されたネットワークホスト（１０５）と
を備え、
前記１つまたは複数のネットワークデバイス（１１０ａ〜ｎ）が、（ｉ）内部クロック（１５３）を起動し、（ｉｉ）前記ネットワークホスト（１０５）から前記指定時刻を受信し、（ｉｉｉ）前記指定時刻を受信した後に前記時刻源（１１５、２０５）によって出力される前記基準信号を受信し、（ｉｖ）前記基準信号を受信し次第、前記内部クロック（１５３）の値を前記指定時刻に設定するようにそれぞれ構成されている、
システム（１００）。
【請求項２】
前記時刻源（１１５、２０５）が、全地球測位システム（ＧＰＳ）時刻源（１１７）を含む、請求項１記載のシステム（１００）。
【請求項３】
前記ネットワークホスト（１０５）が前記時刻源を含み、
前記ネットワークホスト（１０５）が、少なくとも１つの時刻信号をリモートエンティティから受信するようにさらに構成されている、
請求項１記載のシステム（１００）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの時刻信号が、イーサネットベースの時間同期信号を含む、請求項３記載のシステム（１００）。
【請求項５】
前記１つまたは複数のネットワークデバイス（１１０ａ〜ｎ）が、ファンデーションフィールドバスＨ１デバイス、または低帯域幅ネットワークデバイスのうちの少なくとも１つを含む、請求項１記載のシステム（１００）。
【請求項６】
前記基準信号が、前記時刻源（１１５、２０５）が周期的な方法で出力するパルス信号を含む、請求項１記載のシステム（１００）。
【請求項７】
前記基準信号が、１つまたは複数の専用信号線を介して、前記１つまたは複数のネットワークデバイス（１１０ａ〜ｎ）によって受信される、請求項１記載のシステム（１００）。
【請求項８】
ローカルネットワーク（１２０）内で時間同期を行うための方法（３００）であって、
指定時刻に基準信号を出力するように構成された時刻源（１１５、２０５）を、ネットワークホストデバイス（１０５）によって識別するステップ（３０５）と、
前記時刻源（１１５、２０５）が前記基準信号を出力する前記指定時刻を、前記ホストデバイス（１０５）によって決定するステップ（３１０）と、
前記指定時刻の指示を、ローカルネットワーク（１３０）を介してかつ前記指定時刻より前に、１つまたは複数のネットワークデバイス（１１０ａ〜ｎ）に前記ホストデバイス（１０５）によって伝達するステップ（３１５）と
を含み、
前記１つまたは複数のネットワークデバイス（１１０ａ〜ｎ）が、前記指示を受信し、前記時刻源から前記基準信号をその後受信し次第、内部クロック（１５３）の値を前記指定時刻に設定するようにそれぞれ構成されている、
方法（３００）。
【請求項９】
時刻源を識別するステップが、全地球測位システム（ＧＰＳ）時刻源（１１７）を識別するステップを含む、請求項８記載の方法（３００）。
【請求項１０】
時刻源（１１５、２０５）を識別するステップ（３０５）が、
前記ホストデバイス（１０５）とネットワーク通信するリモートエンティティを識別するステップと、少なくとも１つの時刻信号を前記リモートエンティティから前記ホストデバイス（１０５）によって受信するステップと
を含む、請求項８記載の方法（３００）。
【請求項１１】
少なくとも１つの時刻信号を受信するステップが、イーサネットベースの時間同期信号を受信するステップを含む、請求項１０記載の方法（３００）。
【請求項１２】
１つまたは複数のネットワークデバイス（１１０ａ〜ｎ）に前記指定時刻の指示を伝達するステップ（３１５）が、１つもしくは複数のファンデーションフィールドバスＨ１デバイスに、または１つもしくは複数の低帯域幅ネットワークデバイスに指示を伝達するステップを含む、請求項８記載の方法（３００）。
【請求項１３】
前記基準信号を、前記ホストデバイス（１０５）から前記１つまたは複数のネットワークデバイス（１１０ａ〜ｎ）に伝達するステップ（３２０）
をさらに含む、請求項８記載の方法（３００）。
【請求項１４】
前記基準信号を伝達するステップ（３２０）が、１つまたは複数の専用信号線を介して前記基準信号を伝達するステップを含む、請求項１３記載の方法（３００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の諸実施形態は、一般に時間同期に関し、より詳細にはローカルネットワーク内の時間同期に関する。
【背景技術】
【０００２】
多岐にわたる様々な用途で制御システムが利用されている。例えば、制御システムは、発電機とともに、発電所内で、および／または製造プラント内で利用される。制御システムは、典型的には中央コントローラ、様々なサブシステム、および／または互いに通信する様々なサブネットワークもしくはローカルネットワークを含む。例えば発電所では、中央コントローラは、ファンデーションフィールドバス（Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ  Ｆｉｅｌｄｂｕｓ）デバイスをそれぞれ含む複数のローカルネットワークと通信することができる。ファンデーションフィールドバスデバイスは、発電所の様々なコンポーネントをモニタするように構成することができる。
【０００３】
正確なＳＯＥ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｅｖｅｎｔ）タイミングを提供するためには、様々なネットワークコンポーネントによって識別されるイベントをモニタし追跡するために、制御システムに時間同期を含むことが望ましい。従来のシステムは、典型的には、タイミング同期情報またはタイミング同期信号をイーサネット（商標）パケット交換により様々なコンポーネントに伝達する。しかし、このパケット交換情報を伝達することは、比較的低い帯域幅のファンデーションフィールドバスデバイスなど、比較的低い帯域幅のデバイスのタイミング同期を概して正確にはサポートできない。プロトコルハンドシェイクおよび低帯域幅デバイスの比較的遅い処理コンポーネントが原因で、ＳＯＥタイミングの望ましい誤差を上回る誤差が、パケット交換により伝達されるタイミング情報に引き起こされる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７５５２３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、時間同期を容易にする改善されたシステムおよび方法、ならびにローカルネットワーク内の時間同期を容易にする改善されたシステムおよび方法が望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の特定の実施形態により、上記の要求および／または問題の一部もしくはすべてに対処することができる。本発明の諸実施形態は、時間同期を行うためのシステムおよび方法を含むことができる。本発明の一実施形態によれば、時間同期を行うためのシステムが開示されている。そのシステムは、時刻源、ネットワークホスト、および１つまたは複数のネットワークデバイスを含むことができる。その時刻源は、現在時刻と、基準信号が出力される指定時刻とを決定し、その指定時刻に達したとき基準信号を出力するように構成することができる。ネットワークホストは、時刻源に通信可能に結合され、（ｉ）指定時刻を識別し、（ｉｉ）識別した指定時刻を、ローカルネットワークを介して１つまたは複数のネットワークデバイスに伝達するように構成することができる。その１つまたは複数のネットワークデバイスは、（ｉ）内部クロックを起動し、（ｉｉ）ネットワークホストから指定時刻を受信し、（ｉｉｉ）指定時刻を受信した後に、時刻源によって出力される基準信号を受信し、（ｉｖ）基準信号を受信し次第、内部クロックの値をその指定時刻に設定するようにそれぞれ構成することができる。
【０００７】
本発明の別の実施形態によれば、時間同期を行うための方法が開示されている。ネットワークホストデバイスは、指定時刻に基準信号を出力するように構成された時刻源を識別することができる。次いでそのホストデバイスは、時刻源によって基準信号が出力される指定時刻を決定し、その指定時刻の指示を、ローカルネットワークを介して１つまたは複数のネットワークデバイスに伝達することができる。この指示は、指定時刻より前に伝達することができる。この１つまたは複数のネットワークデバイスは、その指示を受信し、時刻源から基準信号をその後受信し次第、内部クロックの値をその指定時刻に設定するようにそれぞれ構成することができる。
【０００８】
本発明のさらに別の実施形態によれば、時間同期を行うための方法が開示されている。ネットワークデバイスは、内部タイミング信号を起動することができる。次いでこのネットワークデバイスは、時刻源によって基準信号が出力される指定時刻の指示を、ローカルネットワークを介して受信することができる。この指示を受信した後、ネットワークデバイスは時刻源から基準信号を受信することができる。基準信号を受信することに少なくとも部分的に基づいて、内部タイミング信号の値をその指定時刻に設定することができる。
【０００９】
本発明の様々な実施形態の技法により、さらなるシステム、方法、機器、特徴、および態様が実現される。本発明の他の実施形態および態様を本明細書に詳しく記載し、特許請求の範囲に記載の本発明の一部とみなす。この記載および図面を参考にして、他の実施形態および態様を理解することができる。
【００１０】
本発明をこうして一般論として記載したが、次に、必ずしも縮尺通りに描かれていない添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の説明のための一実施形態による、ローカルネットワーク内で時間同期を行うために利用することができるシステムの一例の概略図である。
【図２】本発明の説明のための一実施形態による、ローカルネットワーク内で時間同期を行うために利用することができるシステムの別の例の概略図である。
【図３】本発明の説明のための一実施形態による、時間同期を行うための方法の一例の流れ図である。
【図４】本発明の説明のための一実施形態による、時間同期を行うための方法の別の例の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明のすべての実施形態ではないが一部の実施形態を示す添付図面を参照し、本発明の説明のための諸実施形態を以下により完全に記載する。実際には、本発明は多くの異なる形式で実施することができ、本明細書に記載する諸実施形態に限定されるものとして解釈すべきでない。むしろ、これらの実施形態は、適用される法的要件を本開示が満たすよう提供する。全体を通じて、同様の番号は同様の要素を指す。
【００１３】
本開示では、用語「ネットワークデバイス」は、ローカルネットワークに接続される比較的低い帯域幅のネットワークデバイスを指すことができる。このネットワークデバイスの比較的低い帯域幅は、ネットワークデバイスにおいて比較的正確な時刻信号を維持すること、またはイーサネット（商標）パケット交換通信などの、ネットワークベースのパケット交換通信により時刻信号を他の時刻信号に同期させることを困難にする場合がある。例えば、ネットワークデバイスの比較的低い帯域幅および／または比較的遅い処理速度がもたらす遅延は、約１ミリ秒の所望の分解能など、ＳＯＥ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｅｖｅｎｔ）タイミングの所望の分解能を満たす時刻信号を維持することを困難にする場合がある。適切なネットワークデバイスの一例は、Ｈ１ファンデーションフィールドバスデバイスだが、本発明の様々な実施形態で他のネットワークデバイスを利用することができる。
【００１４】
時間同期を行うための制御システムおよび方法を開示する。本発明の一実施形態によれば、発電所や製造プラントにあるファンデーションフィールドバスデバイスや他の比較的低い帯域幅のデバイスのローカルネットワークなどの、ローカルネットワーク内で時間同期を行うためのシステムが開示されている。全地球測位システム（ＧＰＳ）時刻源などの時刻源は、比較的正確なまたは精密な現在時刻を決定するように構成することができる。さらに、この時刻源は、１つまたは複数の指定時刻において基準信号を出力するように構成することができる。例えば、この時刻源は、１秒に１回や１０秒に１回など、指定時刻において基準信号を周期的に出力するように構成することができる。ネットワークホストデバイスなどの第１のネットワークデバイスは、この時刻源を組み込み、またはこの時刻源と通信することができる。ネットワークホストデバイスは、基準信号が出力される次の秒など、時刻源が基準信号を出力する次の指定時刻を識別するように構成し、またはプログラムすることができる。
【００１５】
ネットワークホストは、識別した指定時刻または指定時刻の指示を、ローカルネットワークを介しかつ指定時刻に達する前に１つまたは複数の比較的低い帯域幅のネットワークデバイスに伝達することができる。例えば、この指定時刻は、ファンデーションフィールドバスネットワークとともに適切な通信バスを介し、１つまたは複数のファンデーションフィールドバスデバイスに伝達することができる。次いで時刻源は、自らが維持する現在時刻がその指定時刻に達したときｐｉｎｇ信号などの基準信号を出力することができ、ネットワークデバイスのそれぞれはその基準信号を受信することができる。特定の実施形態では、指定されたバス線などの１つまたは複数の指定された信号線が、ネットワークデバイスに基準信号を伝達することを容易にすることができる。他の実施形態では、この基準信号は、バス内の信号線上で伝搬される信号に重畳させまたは別の方法で追加することができる。ネットワークデバイスは、この基準信号を受信すると、内部タイミング信号（例えば内部クロック）の値を、以前受信した指定時刻に設定しまたは更新することができる。この点で、比較的低い帯域幅のデバイスのネットワーク内の、比較的正確なまたは精密な時間同期を容易にすることができる。この時間同期は、モニタされるイベントを比較的正確にタイムスタンプすることを容易にすることができ、かつ／またはＳＯＥ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｅｖｅｎｔ）タイミングを維持することができる。
【００１６】
本発明の様々な実施形態は、１つまたは複数の比較的低い帯域幅のデバイスを含むローカルネットワークなどのネットワーク内の、時間同期および／またはＳＯＥタイミング合わせを容易にする、１つもしくは複数の専用コンピュータ、システム、および／または特定の機械を含むことができる。様々な実施形態において、専用コンピュータまたは特定の機械は、多岐にわたる様々なソフトウェアモジュールを所望の通りに含むことができる。以下により詳細に説明するように、特定の実施形態では、時間同期を容易にするためにこれらの様々なソフトウェアコンポーネントを利用することができる。
【００１７】
本明細書に記載する本発明の特定の実施形態には、１つまたは複数の比較的低い帯域幅のネットワークデバイスを含むネットワークなどのネットワーク内の、比較的正確な時間同期を容易にする技術的効果があり得る。さらに本発明の特定の実施形態は、発電所や製造プラントにおける制御ネットワークなどの制御ネットワーク内の、比較的正確なＳＯＥ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｅｖｅｎｔ）タイミング合わせを容易にする技術的効果を有することができる。
【００１８】
本発明の様々な実施形態は、ファンデーションフィールドバスタイプの（以下「フィールドバス」）デバイスなどの比較的低い帯域幅のデバイスを、発電所や製造プラントの制御システムに関連する１つまたは複数のローカルネットワークなどの、１つまたは複数のネットワークの中に組み込むことができる。本発明の様々な実施形態において、多岐にわたるフィールドバスデバイスを所望の通りに利用することができる。フィールドバスデバイスの例には、センサ、ゲージ、測定デバイス、バルブ、作動器、入出力サブシステム、ホストシステム、リンクデバイス、適切なフィールドバスＨ１デバイス、および／または適切なフィールドバス高速イーサネット（商標）（ＨＳＥ）デバイスが含まれるが、これだけに限定されない。特定の実施形態では、Ｈ１デバイスは、比較的低い帯域幅もしくはデータ速度で動作しかつ／または通信することができるのに対し、ＨＳＥデバイスは、比較的より速いデータ速度で動作することができる。一例として、Ｈ１デバイスは約３１．２５キロビット／秒で動作することができ、ＨＳＥデバイスは約１００メガビット／秒で動作することができる。
【００１９】
フィールドバスデバイス間の通信は、フィールドバスプロトコルを利用することによって所望の通りに容易にすることができる。このフィールドバスプロトコルは、フィールド機器またはフィールドバスデバイスを相互接続するバスもしくはネットワークに標準化された物理インターフェイスを提供する、全デジタルシリアル双方向通信プロトコルである。このフィールドバスプロトコルは、フィールドバスファンデーションが開発し、運営するオープンアーキテクチャプロトコルである。このフィールドバスプロトコルは、プラントや施設内のフィールド計器またはフィールドデバイスにローカルエリアネットワークを事実上与え、そのローカルエリアネットワークは、これらのフィールドデバイスが、施設の全体にわたって分散された位置において制御機能を実行すること、ならびにこれらの制御機能を実行する前および後に互いに通信して全体的な制御戦略を実施することを可能にする。このフィールドバスプロトコルは、制御機能をプロセス制御ネットワークの全体にわたって分散できるようにするので、中央コントローラの作業負荷を減らすことができる。
【００２０】
図１は、本発明の説明のための一実施形態による、ローカルネットワークなどのネットワーク内で時間同期を行うために利用することができるシステム１００の一例の概略ブロック図である。この制御システム１００は、少なくとも１つのネットワークホストデバイス１０５、任意の数の他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎ、および時刻源１１５を含むことができる。ネットワークホストデバイス１０５と、他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎとは、適切なローカルネットワークまたはローカルバス１２０を介して所望の通りに互いに通信することができる。この点で、ネットワークホストデバイス１０５および他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎは、ローカルネットワークまたはローカルエリアネットワーク、例えば発電所や製造プラントにあるローカルネットワークを形成することができる。特定の実施形態では、ネットワークデバイス１１０ａ〜ｎは、発電所や製造プラント内の様々な機器および／またはシステムをモニタするように構成することができる。次いで、ネットワークデバイス１１０ａ〜ｎによって集められた測定データおよび／または他のモニタデータを、ネットワークホストデバイス１０５に伝達することができる。ネットワークホストデバイス１０５は、他のデバイス１１０ａ〜ｎから受信したデータの少なくとも一部分を、プラントに関連する中央コントローラおよび／または他のローカルネットワークに関連する他のネットワークホストデバイスなど、１つもしくは複数のリモートデバイスおよび／またはリモートシステム１２５に所望の通りに伝達することができる。ネットワークホストデバイス１０５と１つまたは複数のリモートデバイス１２５との間の通信は、以下により詳細に論じるネットワーク１３０など、任意の数の適切なネットワークを介して容易にすることができる。
【００２１】
本発明の一態様によれば、ネットワークホストデバイス１０５は、時刻源１１５を含み、組み込み、または時刻源１１５と通信することができる。時刻源１１５は、現在時刻を指示する比較的正確かつ／または精密な時刻信号を生成し、かつ／または維持するように構成することができる。例えば、時刻源１１５は、約１マイクロ秒の分解能を有する時刻信号を維持するように構成することができるが、他の分解能を有する時刻信号を利用することもできる。本発明の様々な実施形態において、多岐にわたる適切な時刻源１１５を所望の通りに利用することができる。一実施形態例では、時刻源１１５は、比較的正確な時刻信号を生成するために１つまたは複数のＧＰＳ衛星１１７と通信するように動作できもしくは構成された、全地球測位システム（ＧＰＳ）時刻源を含むことができる。時刻源１１５は、所望の数の衛星１１７と交信を確立し、交信が行われると時刻信号を確立しまたは生成することができる。ＧＰＳ時刻源は、所望の通りにネットワークホストデバイス１０５に組み込み、またはホストデバイス１０５に通信可能に結合することができる。図１に関してＧＰＳ時刻源を記載するが、他の適切な時刻源を利用することもできる。例えば、図２に関して以下により詳細に論じるように、ネットワークホストデバイス１１５は、１つまたは複数のリモートデバイスと通信し、イーサネット（商標）ベースのパケット交換により適切な時刻信号を生成しまたは確立することができる。ネットワークホストデバイス１１５は、他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎの１つまたは複数よりも比較的高い帯域幅を有することができ、それによりホストデバイス１１５が、パケット交換技術および通信により比較的正確な時刻信号を受信しかつ／または維持することを可能にする。この点で、ネットワークホストデバイス１１５は、システム１００内の時刻源としての役割を果たすことができる。
【００２２】
本発明の一態様によれば、時刻源１１５は、１つまたは複数の指定時刻において基準信号を出力するように構成することができる。特定の実施形態では、１つまたは複数の指定時刻は、デフォルトのパラメータおよび／またはネットワークホストデバイス１０５から受信されるパラメータなど、時刻源１１５が受信しかつ／または記憶する任意の数のパラメータを利用して確立しもしくは決定することができる。例えば、時刻源１１５は、１つまたは複数の指定時刻において基準信号を出力せよという指図もしくは要求を、ネットワークホストデバイス１０５から受信することができる。別の例として、この時刻源は、１秒に１回や１０秒に１回など、指定時刻において基準信号を周期的に出力するように構成することができる。指定時刻に達すると、時刻源１１５は、ホストデバイス１０５および／または他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎなど、システム１００の１つまたは複数の他のコンポーネントが受信するための適切な基準信号を出力することができる。様々な実施形態において、時刻源１１５は、パルス信号や他の同期信号など多岐にわたる適切な基準信号を所望の通りに出力することができる。特定の実施形態では、この基準信号は、ローカルネットワークまたはバス１２０内の指定された線など、他のコンポーネントに伝搬するための指定された信号線上に出力することができる。他の実施形態では、この基準信号は、ローカルネットワークまたはバス１２０により伝搬される別の信号に重畳させることができる。出力される基準信号は、所望の通りに受け手に直接伝達し、またはネットワークホストデバイス１０５など、１つまたは複数の他のコンポーネントを介して受け手に間接的に伝達することができる。
【００２３】
ネットワークホストデバイス１０５またはローカルホストデバイスは、ローカルネットワーク内で接続される任意の数の他のデバイス１１０ａ〜ｎの管理、および／または１つもしくは複数のリモートデバイス１２５との通信を容易にする、任意の数の適切なコンピュータ処理コンポーネントとし、または任意の数の適切なコンピュータ処理コンポーネントを含むことができる。例えば、ネットワークホストデバイス１０５は、時刻源１１５との通信を開始しまたは確立し、時刻源１１５によって基準信号が出力される指定時刻を識別し、適切なローカルネットワークまたはバス１２０を介してその指定時刻を１つもしくは複数の他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎに伝達し、別のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎからデータを受信し、かつ／または別のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎから受信したデータの少なくとも一部分をリモートデバイス１２５に伝達するように構成された、１つもしくは複数のコントローラ、処理デバイス、および／または処理コンポーネントを含むことができる。ネットワークホストデバイス１０５に組み込むことができる適切な処理デバイスの例には、特定用途向け回路、プログラム可能ロジックアレイ、マイクロコントローラ、ミニコンピュータ、他のコンピューティングデバイス等が含まれるが、これだけに限定されない。そのため、ネットワークホストデバイス１０５は、ホストデバイス１０５の動作を制御し、かつ／またはローカルネットワークの様々なコンポーネントとの間の通信を制御し、かつ／またはリモートデバイス１２５を制御するためのコンピュータ可読命令を実行することを容易にする、任意の数のプロセッサ１４１または処理コンポーネントを含むことができる。他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎに指定時刻を伝達することに関連するコンピュータ可読命令を実行することにより、ホストデバイス１０５は、ローカルネットワーク内のネットワークデバイスの同期および／または比較的正確なＳＯＥタイミング合わせを容易にする、専用コンピュータまたは専用機械を含みもしくは形成することができる。
【００２４】
１つまたは複数のプロセッサ１４１に加え、ネットワークホストデバイス１０５は、１つまたは複数のメモリデバイス１４２、１つまたは複数のクロック１４３もしくはタイミングコンポーネント、１つまたは複数のネットワークインターフェイス１４４、および／または１つもしくは複数の入出力インターフェイス１４５を含むことができる。１つまたは複数のメモリデバイス１４２もしくはメモリは、任意の適切なメモリデバイス、例えばキャッシュ、読取り専用メモリデバイス、ランダムアクセスメモリデバイス、磁気記憶デバイス等とすることができる。この１つまたは複数のメモリデバイス１４２は、例えばホストデバイス１０５が利用するデータ、実行可能命令、および／もしくは様々なプログラムモジュール、データファイル１４６、オペレーティングシステム１４７、ならびに／または時間同期モジュール１４８もしくは時間同期アプリケーションを記憶することができる。データファイル１４６は、ホストデバイス１０５の動作に関連する記憶済みデータ、時刻源１１５の動作に関連する記憶済みデータ、時間同期データ、１つもしくは複数の他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎの動作に関連する記憶済みデータ、他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎによって捉えられ、他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎから受信される測定値および／もしくは読取値、記憶済みＳＯＥデータ、ならびに／または１つもしくは複数のリモートデバイス１２５の動作に関連しかつ／またはリモートデバイス１２５との通信に関連する記憶済みデータを含むことができる。
【００２５】
本発明の特定の実施形態では、ネットワークホストデバイス１０５は、ホストデバイス１０５の動作を容易にするために実行される任意の数のソフトウェアアプリケーションを含むことができる。このソフトウェアアプリケーションは、１つまたは複数のプロセッサ１４１によって実行可能なコンピュータ可読命令を含むことができる。このコンピュータ可読命令を実行することは、様々なネットワークコンポーネント１１０ａ〜ｎを時間同期すること、および／またはＳＯＥタイミングデータを１つもしくは複数のリモートデバイス１２５に伝達することを容易にする専用コンピュータを形成することができる。ソフトウェアアプリケーションの一例として、ホストデバイス１０５は、ホストデバイス１０５の全体的な動作を制御し、追加のソフトウェアアプリケーションを実行することを容易にするオペレーティングシステム（「ＯＳ」）１４７をオプションで含むことができる。
【００２６】
さらに、ホストデバイス１０５は、ネットワークデバイス１１０ａ〜ｎが互いに時間同期することおよび１つまたは複数のリモートデバイス１２５と時間同期することを容易にするように動作し、構成され、もしくはプログラムされる時間同期モジュール１４８を含むことができる。時間同期モジュール１４８が実行することができる動作の一例を、図３に関して以下により詳細に記載する。時間同期モジュール１４８は、時刻源１１５を識別しかつ／または初期化することができる。次いで、この時間同期モジュール１４８は、時刻源１１５が基準信号を出力する次の指定時刻を識別しまたは決定することができ、次の指定時刻または次の指定時刻の指示についての通信を１つもしくは複数の他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎに導くことができる。この点で、時刻源１１５が基準信号を出力すると、他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎは、自らが同期されまたはほぼ同期されるよう、自らの内部時刻信号またはクロックを更新することができる。
【００２７】
さらに、時間同期モジュール１４８は、１つまたは複数の他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎから、タイムスタンプされたデータおよび／またはＳＯＥデータを所望の通りに受信しかつ／または処理することができる。特定の実施形態では、このデータは、他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎに伝達される、データを得るための１つまたは複数の要求に応答して受信されてよい。時間同期モジュール１４８は、要求の通信を所望の通りに導くことができる。さらに、受信されるデータは、ネットワークホストデバイス１１０によって記憶されかつ／または１つもしくは複数のリモートデバイス１２５に伝達されてよい。一例として、ＳＯＥデータを得るための要求を１つまたは複数のフィールドバスデバイスに伝達することができ、適切なフィールドバスネットワークを介してそのフィールドバスデバイスからＳＯＥデータを受信することができる。次いで、そのＳＯＥデータを、発電所や製造プラントに関連する中央コントローラに伝達することができる。
【００２８】
特定の実施形態では、時間同期モジュール１４８は、他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎを同期するために利用することができる時刻信号を生成し、受信し、かつ／または維持するように動作し、構成され、もしくはプログラムすることができる。例えば、時間同期モジュール１４８は、発電所や製造プラントに関連する中央コントローラなどの、１つまたは複数のリモートデバイス１２５とのイーサネット（商標）ベースのパケット交換通信を利用し、比較的正確な時刻信号を確立し維持することができる。イーサネット（商標）ベースのパケット交換通信により時刻信号を確立し維持するために利用することができる適切な方法の一例は、米国電気電子学会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）によって発行されたＩＥＥＥ１５８８標準に記載されている。時間同期モジュール１４８が時刻信号を確立すると、このモジュール１４８は、パルス信号などの基準信号が他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎによって受信されるために出力される、指定時刻を決定することができる。時間同期モジュール１４８は、確立される時刻信号の値がその指定時刻に達すると適切な基準信号を出力するようにさらに構成することができる。
【００２９】
引き続きネットワークホストデバイス１０５に関し、１つまたは複数のクロック１４３は、ホストデバイス１０５内のタイミング合わせを容易にする任意の適切なクロックまたはタイミングデバイスを含むことができる。本発明の様々な実施形態において、多岐にわたる様々な種類のクロックおよび／またはクロック発生器、例えば水晶圧電発振器、他の共振回路、および／または他の適切なクロック発生器を所望の通りに利用することができる。さらに、矩形波クロック信号など、多岐にわたる様々なクロック信号を利用することができる。
【００３０】
１つまたは複数のネットワークインターフェイス１４４は、ローカルネットワーク１２０および／またはリモートデバイス１２５との通信を容易にする１つもしくは複数のネットワーク１３０など、任意の数のネットワークにホストデバイス１０５が接続することを容易にすることができる。この点で、ホストデバイス１０５は、システム１００の他のコンポーネントとの間でデータをやり取りすることができる。例えば、指定時刻に関連するデータを時刻源１１５から受信し、他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎに伝達することができる。別の例として、他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎからＳＯＥタイミングデータを受信し、１つまたは複数のリモートデバイス１２５に伝達することができる。
【００３１】
１つまたは複数の入出力インターフェイス１４５は、シリアルポート、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ポート、他のポートおよび／または様々なユーザ入力デバイス（例えばキーパッド、タッチスクリーンディスプレイ、マウス、キーボード等）など、１つまたは複数の入出力デバイスを介し、ネットワークホストデバイス１０５の処理コンポーネントがデータを受信することを容易にすることができる。例えば特定の実施形態では、この入出力インターフェイス１４５は、時刻源１１５からデータを受信することを容易にすることができる。
【００３２】
引き続き図１に関し、このシステムは任意の数のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎを含むことができる。次に、Ｈ１フィールドバスデバイスや他の比較的低い帯域幅のデバイスなど、ネットワークデバイス（概してデバイス１１０と呼ぶ）の例について記載する。ネットワークデバイス１１０またはローカルネットワークデバイスは、デバイス１１０の全体的な動作、タイミング信号の保守、ローカルネットワーク１２０および／もしくは専用信号線を介した他のデバイスとの通信、ならびに／またはタイミング信号の同期もしくは更新を容易にする、任意の数の適切なコンピュータ処理コンポーネントもしくは処理デバイスとし、または任意の数の適切なコンピュータ処理コンポーネントもしくは処理デバイスを含むことができる。ネットワークデバイス１１０に組み込むことができる適切な処理コンポーネントデバイスまたはコンポーネントの例には、特定用途向け回路、プログラム可能ロジックアレイ、マイクロコントローラ、ミニコンピュータ、他のコンピューティングデバイス等が含まれるが、これだけに限定されない。そのため、ネットワークデバイス１１０は、ネットワークデバイス１１０の動作を制御し、かつ／またはローカルネットワーク１２０および／もしくは任意の数の専用信号線を介した他のデバイスとの通信を制御するためのコンピュータ可読命令を実行することを容易にする、任意の数のプロセッサ１５１または処理コンポーネントを含むことができる。タイミング信号を保守することに関連するコンピュータ可読命令を実行することにより、ネットワークデバイス１１０は、ネットワークデバイス１１０とローカルネットワーク内および／または他のネットワーク内の他のデバイスとの同期を容易にする、専用コンピュータまたは専用機械を含みもしくは形成することができる。さらに、ネットワークデバイス１１０は、比較的正確なＳＯＥタイミング合わせを容易にする専用コンピュータまたは専用機械を含みもしくは形成することができる。
【００３３】
１つまたは複数のプロセッサ１５１に加え、ネットワークデバイス１１０は、１つまたは複数のメモリデバイス１５２、１つまたは複数のクロック１５３もしくはタイミングコンポーネント、１つまたは複数のネットワークインターフェイス１５４、および／または１つもしくは複数の入出力インターフェイス１５５を含むことができる。１つまたは複数のメモリデバイス１５２もしくはメモリは、任意の適切なメモリデバイス、例えばキャッシュ、読取り専用メモリデバイス、ランダムアクセスメモリデバイス、磁気記憶デバイス等とすることができる。この１つまたは複数のメモリデバイス１５２は、例えばネットワークデバイス１１０が利用するデータ、実行可能命令、および／もしくは様々なプログラムモジュール、データファイル１５６、オペレーティングシステム１５７、ならびに／またはタイミングモジュール１５８もしくはタイミングアプリケーションを記憶することができる。データファイル１５６は、ネットワークデバイス１１０の動作に関連する記憶済みデータ、ネットワークデバイス１１０によって生成される記憶済み測定値データおよび／もしくは計算値、ネットワークホストデバイス１０５および／もしくはホストデバイス１０５との通信に関連する記憶済みデータ、ならびに／またはネットワークデバイス１１０の時間同期に関連する記憶済みデータを含むことができる。
【００３４】
本発明の特定の実施形態では、ネットワークデバイス１１０は、任意の数のソフトウェアアプリケーション、またはネットワークデバイス１１０の動作を容易にするために実行される、他のプログラム可能ロジックが含まれるコンピュータ可読命令を含むことができる。ソフトウェアアプリケーションの一例として、ネットワークデバイス１１０は、デバイス１１０の全体的な動作を制御し、追加のソフトウェアアプリケーションを実行することを容易にするオペレーティングシステム（「ＯＳ」）１５７をオプションで含むことができる。さらに、ネットワークデバイス１１０は、ネットワークデバイス１１０が他のデバイスと時間同期することおよび／またはＳＯＥタイミング合わせを容易にするように動作し、構成され、もしくはプログラムされるタイミングモジュール１５８を含むことができる。タイミングモジュール１５８が実行することができる動作の一例を、図４に関して以下により詳細に記載する。タイミングモジュール１５８は、ネットワークデバイス１１０の内部タイミング信号またはクロック１５３を初期化するように構成することができる。タイミングモジュール１５８は、ネットワークホスト１０５などの他のネットワークコンポーネントから、指定時刻、次の指定時刻、または指定時刻の指示を受信するようにさらに構成することができる。タイミングモジュール１５８は、その指定時刻をメモリ１５２に記憶することができる。タイミングモジュール１５８は、時刻源１１５が出力する基準信号を受信するようにさらに構成することができる。この基準信号は、１つまたは複数の専用信号線を介してや、基準信号を別の信号に重畳させまたは他の方法で追加することによってなど、任意の数の適切な通信技法により受信することができる。基準信号を受信すると、タイミングモジュール１５８は、指定時刻にアクセスし、内部クロック１５３の値をその指定時刻の値に設定しまたは更新することができる。この点で、ネットワークデバイス１１０が他のデバイスと比較的正確に時間同期することを容易にすることができる。
【００３５】
さらに、タイミングモジュール１５８および／またはネットワークデバイス１１０に関連する他のモジュールもしくはアプリケーションは、ネットワークデバイス１１０が識別し、観測し、もしくは捉える様々なイベントおよび／または測定値をタイムスタンプするように構成しもしくはプログラムすることができる。例えば、タイミングモジュール１５８は、発電所や製造プラント内で捉えられる、閾値を超えまたは指定された範囲から外れる測定値をタイムスタンプすることができる。タイムスタンプされたデータは、所望の通りにネットワークデバイス１１０が記憶し、かつ／またはローカルネットワーク１２０を介してネットワークホストデバイス１０５などの他のデバイスに伝達することができる。タイムスタンプされたデータは、要求されることなく他のデバイスにプッシュし、かつ／または要求に応答して他のデバイスに伝達することができる。この点で、比較的正確なタイムスタンプ済みＳＯＥデータをネットワークデバイス１１０は維持し、かつ／またはシステム１００の他のコンポーネントに伝達することができる。
【００３６】
引き続きネットワークデバイス１１０に関し、１つまたは複数のクロック１５３は、デバイス１１０内のタイミング合わせを容易にする任意の適切なクロックまたはタイミングデバイスを含むことができる。本発明の様々な実施形態において、多岐にわたる様々な種類のクロックおよび／またはクロック発生器、例えば水晶圧電発振器、他の共振回路、および／または他の適切なクロック発生器を所望の通りに利用することができる。さらに、矩形波クロック信号など、多岐にわたる様々なクロック信号を利用することができる。
【００３７】
１つまたは複数のネットワークインターフェイス１５４は、ローカルネットワーク１２０など、任意の数のネットワークにネットワークデバイス１１０が接続することを容易にすることができる。この点で、ネットワークデバイス１１０は、ホストデバイス１０５および／または他のネットワークデバイスとの間でデータをやり取りすることができる。１つまたは複数の入出力インターフェイス１５５は、シリアルポート、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ポート、他のポートおよび／または様々なユーザ入力デバイス（例えばキーパッド、タッチスクリーンディスプレイ、マウス、キーボード等）など、１つまたは複数の入出力デバイスを介し、ネットワークデバイス１１０の処理コンポーネントがデータを受信することを容易にすることができる。
【００３８】
ローカルネットワークまたはバス１２０は、ローカルホストデバイス１０５、任意の数のローカルネットワークデバイス１１０ａ〜ｎ、および／または時刻源１１５間の通信を容易にする、任意の適切なローカルネットワークまたはネットワークの組合せを含むことができる。適切なネットワークまたはバスの例には、ファンデーションフィールドバスバスやローカルネットワークを形成する他の信号線の組合せ、無線周波（ＲＦ）ネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）対応ネットワーク等が含まれる。さらに、このローカルネットワークは、任意の適切な有線ネットワーク、無線ネットワーク、および／または有線ネットワークもしくは無線ネットワークの組合せを所望の通りに含むことができる。本発明の一態様によれば、ローカルネットワーク１２０は、任意の数の比較的低い帯域幅のデバイス間の通信を容易にすることができる。
【００３９】
ネットワークホストデバイス１０５および／またはリモートデバイス１２５もしくはリモートシステム間の通信を容易にする、１つまたは複数のネットワーク１３０は、任意の適切な通信ネットワークまたはネットワークの組合せを含むことができる。適切なネットワークの例には、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、イーサネット（商標）対応ネットワーク、インターネット、無線周波（ＲＦ）ネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）対応ネットワーク、任意の適切な有線ネットワーク、任意の適切な無線ネットワーク、または有線ネットワークと無線ネットワークとの任意の適切な組合せが含まれるが、これだけに限定されない。イーサネット（商標）ネットワークを利用する実施形態など、本発明の特定の実施形態では、ネットワーク１３０内でデータをルーティングするために１つまたは複数のイーサネット（商標）スイッチを設けることができる。適切なイーサネット（商標）スイッチの例には、ネットワークブリッジ、マルチレイヤースイッチ等が含まれるが、これだけに限定されない。
【００４０】
１つもしくは複数のリモートデバイス１２５および／またはリモートシステムは、１つまたは複数のネットワーク１３０を介してネットワークホストデバイス１０５と直接もしくは間接的に通信するように構成された、任意の数のリモートデバイスおよび／またはリモートシステムを含むことができる。例えば、発電所や製造プラントでは、リモートデバイス１２５は、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社によって製造されるＭａｒｋ（登録商標）ＶＩ制御システムやＭａｒｋ（登録商標）Ｖｉｅ制御システムなど、発電所に関連する中央コントローラを含むことができる。リモートデバイス１２５は、その発電所または製造プラント内にある、他のローカルネットワークに関連する他のネットワークホストデバイスをさらにまたは代わりに含むことができる。
【００４１】
図２は、本発明の説明のための一実施形態による、ローカルネットワーク内で時間同期を行うために利用することができるシステム２００の別の例の概略図である。図２のシステム２００は、図１に示すシステム１００と同様のコンポーネントを含むことができるが、システム２００は、１つまたは複数の適切なネットワーク１３０を介してネットワークホストデバイス１０５と通信する、１つまたは複数の時刻源２０５もしくはタイミングデバイスを含むことができる。
【００４２】
ネットワークホストデバイス１０５は、他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎよりも比較的高い帯域幅を有することができ、この比較的高い帯域幅は、ホストデバイス１０５がネットワーク１３０を介して比較的正確なタイミング信号または時間同期データを受信することを容易にすることができる。例えば、ネットワークホストデバイス１０５と時刻源２０５または他のデバイスとの間の、パケット交換通信などのイーサネット（商標）ベースの通信は、ホストデバイス１０５において比較的正確なタイミング信号を確立することを容易にすることができる。一例として、ホストデバイス１０５においてタイミング信号を確立するために、標準ＩＥＥＥ１５８８に記載されている方法体系を利用することができる。一実施形態では、ネットワークホストデバイス１０５は、イーサネット（商標）ベースの時間同期を行う能力があるＨＳＥファンデーションフィールドバスデバイスを含むことができる。
【００４３】
ネットワークホストデバイス１０５が時刻信号を確立すると、ホストデバイス１０５は、１つまたは複数の指定時刻を決定し、指定時刻または指定時刻の指示を他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎに伝達することができる。次いで、ネットワークホストデバイス１０５は、ローカルネットワーク１２０内の時間同期を容易にするために指定時刻に達したとき基準信号を出力することができる。この点で、図２のネットワークホストデバイス１０５は、図１の時刻源１１５の動作と同様の動作を行うことができる。
【００４４】
本発明の諸実施形態は、図１および図２に示すコンポーネントより多いまたは少ないコンポーネントを備えるシステムを所望の通りに含むことができる。図１および図２のシステム１００、２００は、ほんの一例として示す。
【００４５】
図３は、本発明の説明のための一実施形態による、時間同期を行うための方法３００の一例の流れ図である。この方法３００に記載する動作は、図１および図２に示す時間同期モジュール１４８および／またはホストデバイス１０５など、ローカルネットワーク内の時間同期モジュールおよび／またはネットワークホストデバイスが実行することができる動作の一例である。方法３００は、ブロック３０５で開始することができる。
【００４６】
ブロック３０５で、比較的正確なタイミング信号を提供しもしくは生成するように構成された時刻源またはタイミング基準を識別し、もしくは初期化することができる。本発明の様々な実施形態において、多岐にわたる適切な時刻源を所望の通りに識別することができる。一実施形態例では、図１に示す時刻源１１５などのＧＰＳ時刻源を識別しかつ／または初期化することができる。別の実施形態例では、イーサネット（商標）ベースのパケット交換同期技法などの適切なネットワークベースの同期技法を利用し、ホストデバイス１０５においてタイミング基準を確立することができる。
【００４７】
ブロック３１０で、時刻源によって基準信号が出力される指定時刻または次の指定時刻を識別しもしくは決定することができる。この指定時刻は、基準信号が出力される特定の秒や特定の分など、基準信号を出力することができる将来の時点とすることができる。ホストデバイス１０５が時刻源として機能する実施形態では、ホストデバイス１０５が指定時刻を確立することができる。ＧＰＳ時刻源を含む実施形態など、時刻源がホストデバイス１０５と分かれまたは異なる実施形態では、ホストデバイス１０５が、時刻源との１つまたは複数の適切な通信を介して指定時刻を決定しかつ／または確立することができる。例えば、次の指定時刻を得るための要求を時刻源に伝達することができ、その要求に応答して指定時刻が受信されてよい。ホストデバイス１０５は、基準信号を出力するための１つまたは複数の指定時刻もしくはパラメータを所望の通りに時刻源に伝達することができる。
【００４８】
ブロック３１０で指定時刻または次の指定時刻が識別されもしくは決定されると、その指定時刻またはその指示を、図１に示すネットワークデバイス１１０ａ〜ｎなどの１つまたは複数の他のネットワークデバイスにローカルネットワークを介して伝達することができる。例えば、ローカルファンデーションフィールドバスネットワーク内のホストデバイスは、図１に示すローカルネットワーク１２０などの適切なローカルネットワークまたはバスを介し、１つまたは複数の他のフィールドバスデバイスに指定時刻を伝達することができる。本発明の一態様によれば、この指定時刻は、時刻源が基準信号を出力するより前に他のデバイス１１０ａ〜ｎに伝達することができる。
【００４９】
指定時刻に達すると、本発明の特定の実施形態ではオプションとすることができるブロック３２０で、ネットワークホストデバイス１０５は、他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎが受信するための基準信号を出力することができる。例えば、ホストデバイス１０５が追加的に時刻源として動作しまたはタイミング基準信号を確立する実施形態では、ホストデバイス１０５が基準信号を出力することができる。別の例として、ホストデバイス１０５は、指定時刻に達しているという指示を別個の時刻源から受信することができ、その指示を受信することに応答してホストデバイス１０５は基準信号を出力することができる。基準信号は、多岐にわたる適切な技法および／またはネットワークコンポーネントを利用して出力することができる。特定の実施形態例では、基準信号は、他のデバイス１１０ａ〜ｎに基準信号を伝達することを容易にする１つまたは複数の指定された信号線上に出力することができる。例えば、ローカルネットワーク１２０またはバスに基準信号用の専用信号線を追加することができる。他の実施形態例では、ローカルネットワーク１２０を介して他のデバイス１１０ａ〜ｎに伝搬されまたは伝達される別の信号に、基準信号を重畳させまたは他の方法で追加することができる。
【００５０】
本発明の一態様によれば、出力される基準信号は、他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎが時間同期することを容易にすることができる。他のデバイス１１０ａ〜ｎが基準信号を受信すると、他のデバイス１１０ａ〜ｎの内部クロックまたはタイミング信号を、以前受信した指定時刻の値に設定しまたは更新することができる。この点で、比較的低い帯域幅のデバイス内で比較的正確な時間同期を達成することができる。比較的正確な時間同期を確立することにより、ローカルネットワーク１２０内でおよび／または他のデバイスについて比較的正確なＳＯＥタイミングデータを得ることができる。例えば、中央コントローラ、および比較的低い帯域幅のデバイスを含む任意の数の分散型ローカルネットワークを含む発電所や製造プラントにおいて、比較的正確なＳＯＥタイミングデータを得ることができる。
【００５１】
本発明の特定の実施形態ではオプションとすることができるブロック３２５で、ホストデバイス１０５は、ＳＯＥデータを得るための要求を、１つまたは複数の他のネットワークデバイス１１０ａ〜ｎのうちの少なくとも１つにローカルネットワークを介して伝達することができる。ブロック３３０で、その要求に応答して他のデバイス１１０ａ〜ｎからＳＯＥデータを受信することができる。あるいは、ホストデバイス１０５が要求を伝達することなく、ホストデバイス１０５はＳＯＥデータを受信することができる。次いでホストデバイス１０５は、受信したＳＯＥデータを、ローカルネットワーク１２０以外のネットワークを介して、図１に示すリモートデバイス１２５などの１つまたは複数のリモートデバイス、リモートシステム、もしくはリモートエンティティに伝達することができる。
【００５２】
一例として、比較的低い帯域幅のデバイスを含むローカルネットワークに関連するホストデバイスは、ＳＯＥデータを集めることができる。次いで、比較的高い帯域幅を有することができるこのホストデバイスは、集めたＳＯＥデータの少なくとも一部分を、中央コントローラおよび／または他のネットワークホストデバイスなどの１つもしくは複数のリモートデバイスに伝達することができる。一例として、このホストデバイスは、任意の数のＨ１フィールドバスデバイスからデータを集めるＨＳＥフィールドバスデバイスとすることができ、そのホストデバイスは、集めたデータを発電所や製造プラントに関連する中央コントローラにその後伝達することができる。
【００５３】
この方法３００は、ブロック３３５の後に終了することができる。
【００５４】
図４は、本発明の説明のための一実施形態による、時間同期を行うための方法４００の別の例の流れ図である。この方法４００に記載する動作は、図１および図２に示すタイミングモジュール１５８および／またはネットワークデバイス１１０など、ローカルネットワーク内のタイミングモジュールおよび／またはネットワークデバイスが実行することができる動作の一例である。方法４００は、ブロック４０５で開始することができる。
【００５５】
ブロック４０５で、内部クロックまたはタイミング信号を起動しもしくは開始することができる。内部クロックの値は、ネットワーク内の１つまたは複数の他のコンポーネントに同期されていない粗時刻値とすることができる。したがって、内部クロックの値は一定の誤差または不正確さを含む可能性がある。
【００５６】
ブロック４１０で、時刻源によって基準信号が出力される指定時刻または指定時刻の指示を受信することができる。特定の実施形態では、この指定時刻は、図１に示すローカルネットワーク１２０などのローカルネットワークを介し、図１に示すホストデバイス１０５などのホストデバイスから受信することができる。この指定時刻は、時刻源が基準信号を出力する特定の秒や特定の分など、特定の時刻を指定することができる。この指定時刻は、適切なメモリまたはレジスタに所望の通りに記憶することができる。
【００５７】
ブロック４１５で、時刻源が出力した基準信号を受信することができる。本発明の様々な実施形態において、パルス信号などの多岐にわたる適切な種類の基準信号を所望の通りに受信することができる。特定の実施形態では、基準信号は、ローカルネットワークまたはローカルバスに追加されている信号線など、１つまたは複数の指定された信号線を介して時刻源もしくはホストデバイスから受信することができる。他の実施形態では、基準信号を別の信号に重畳させまたは他の方法で追加することができ、その基準信号は任意の数の適切なフィルタにより他の信号から識別し、構文解析し、または抽出することができる。
【００５８】
ブロック４２０では、ブロック４１５で基準信号を受信したことに基づいて、内部クロックまたは内部タイミング信号の値を、以前受信した指定時刻に設定しまたは更新することができる。この点で、この内部クロックは、他のネットワークデバイスの内部クロックに同期することができる。様々な実施形態において、内部クロックの所望の精度を維持するために、指定時刻を受信する動作、基準信号を受信する動作、およびクロックを更新しまたは設定する動作は所望の通りに繰り返すことができる。さらに、特定の実施形態では、ネットワークデバイスが、前の指定時刻を利用して次の指定時刻を決定することができる。例えば、時刻源は、１秒に１回などの周期的な方法で基準信号を出力することができる。基準信号を受信した後、記憶済みの指定時刻の値を所定の期間（例えば１秒）だけインクリメントすることができる。したがって、後続の基準信号の受信時に内部クロックを正確に更新することができる。次の指定時刻を内部的に更新することに加え、ネットワークデバイス１１０は、記憶済みの次の指定時刻の値を検証しまたは更新するために利用することができる新たな指定時刻を、ネットワークホストデバイス１０５から周期的に（例えば１０秒に１回、３０秒に１回、１分に１回等）受信することができる。この点で、指定時刻を更新し損なうことおよび／または基準信号を識別し損なうことによって引き起こされるどんな誤差も修正することができる。
【００５９】
本発明の一態様によれば、ネットワークデバイス１１０によって識別される特定のイベントおよび／または測定値をタイムスタンプするために内部クロックを利用することができる。この点で、比較的正確なＳＯＥタイミングを、分散型システム内で生成しかつ／または維持することができる。例えばブロック４２５では、１つまたは複数のイベントを、内部クロックを利用してタイムスタンプしまたは計時（ｃｌｏｃｋ）することができる。タイムスタンプされたデータまたはタイムスタンプされたイベントの他のインジケータは、ローカルネットワーク１２０を介してネットワークホストデバイス１０５に所望の通りに伝達することができる。例えば、本発明の特定の実施形態ではオプションとすることができるブロック４３０で、ＳＯＥタイミングデータまたは他のタイムスタンプされたデータを得るための要求を、ネットワークホストデバイス１０５から受信することができる。次いでブロック４３５で、ＳＯＥまたは他のタイムスタンプされたデータをネットワークホストデバイス１０５に伝達することができる。
【００６０】
この方法４００は、ブロック４３５の後に終了することができる。
【００６１】
図３および図４の方法３００、４００に記載した動作は、必ずしも図３および図４に記載した順序で行わなくてもよく、代わりに任意の適切な順序で行うことができる。さらに、本発明の特定の実施形態では、図３および図４に記載した要素または動作のすべてよりも多いもしくは少ない要素または動作を行うことができる。
【００６２】
本発明を、本発明の実施形態例によるシステム、方法、機器、および／またはコンピュータプログラム製品のブロック図／流れ図に関して上記に記載した。これらのブロック図および流れ図の１つまたは複数のブロック、ならびにこれらのブロック図および流れ図の中のブロックの組合せをそれぞれ、コンピュータ実行可能プログラム命令によって実装できることが理解されよう。同様に、本発明の一部の実施形態によれば、これらのブロック図および流れ図の一部のブロックは、必ずしも提示した順序で行う必要はなく、または全く行う必要がない場合もある。
【００６３】
これらのコンピュータ実行可能プログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、プロセッサ、または特定の機械を製造するための他のプログラム可能データ処理機器上にロードし、それにより、コンピュータ、プロセッサ、または他のプログラム可能データ処理機器上で実行されるこの命令は、流れ図の１つまたは複数のブロックに明示した１つもしくは複数の機能を実施するための手段を作り出すことができる。これらのコンピュータプログラム命令は、特定の方法で機能するようにコンピュータまたは他のプログラム可能データ処理機器に指図することができるコンピュータ可読メモリに記憶し、それにより、コンピュータ可読メモリに記憶されるこの命令は、流れ図の１つまたは複数のブロックに明示した１つもしくは複数の機能を実施する命令手段を含む製品を作り出すこともできる。一例として、本発明の諸実施形態は、コンピュータ可読プログラムコードまたはプログラム命令がその中に具体化されるコンピュータ使用可能媒体を含む、コンピュータプログラム製品を提供することができ、前述のコンピュータ可読プログラムコードは、流れ図の１つまたは複数のブロックに明示した１つもしくは複数の機能を実施するために実行されるようになされる。このコンピュータプログラム命令は、コンピュータに実装されたプロセスを作り出すよう、コンピュータまたは他のプログラム可能データ処理機器上にロードして、一連の動作上の要素またはステップをコンピュータもしくは他のプログラム可能機器上で実行させ、それにより、コンピュータまたは他のプログラム可能機器上で実行されるこの命令は、流れ図の１つまたは複数のブロックに明示した機能を実施するための要素もしくはステップを提供することもできる。
【００６４】
したがって、ブロック図および流れ図のブロックは、明示した機能を実行するための手段の組合せ、明示した機能を実行するための要素またはステップの組合せ、および明示した機能を実行するためのプログラム命令手段をサポートする。このブロック図および流れ図の各ブロック、ならびにこのブロック図および流れ図の中のブロックの組合せは、明示した機能、要素、またはステップを実行する専用のハードウェアベースのコンピュータシステムにより、または専用ハードウェアとコンピュータ命令との組合せによって実施できることも理解されよう。
【００６５】
本発明を、現在最も実用的とみなされているものおよび様々な実施形態に関連して説明してきたが、本発明は開示したこれらの実施形態に限定されるべきでなく、むしろ特許請求の範囲に記載の趣旨および範囲に含まれる様々な修正形態および等価の構成を対象として含むよう意図することを理解すべきである。
【００６６】
この明細書は、最良の形態を含む本発明を開示するために、さらに任意のデバイスまたはシステムを作成および使用すること、ならびに任意の組み込まれた方法を実行することを含む、当業者が本発明を実施できるようにするために例を使用した。発明性のある本発明の範囲は、特許請求の範囲に定義し、当業者が思いつく他の例を含むことができる。そうした他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造的要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない等価の構造的要素を含む場合、特許請求の範囲に記載の範囲に含まれるよう意図される。
【符号の説明】
【００６７】
１００  システム
１０５  ネットワークホストデバイス
１１０ａ〜ｎ  １つまたは複数のローカルネットワークデバイス
１１５  時刻源
１１７  １つまたは複数のＧＰＳ衛星
１２０  ローカルネットワーク／バス
１２５  １つもしくは複数のリモートデバイスおよび／または１つもしくは複数のリモートシステム
１３０  １つまたは複数のネットワーク
１４１  １つまたは複数のプロセッサ
１４２  １つまたは複数のメモリデバイス
１４３  １つまたは複数のクロック
１４４  １つまたは複数のネットワークインターフェイス
１４５  １つまたは複数の入出力インターフェイス
１４６  データファイル
１４７  オペレーティングシステム
１４８  時間同期モジュール
１５１  １つまたは複数のプロセッサ
１５２  １つまたは複数のメモリデバイス
１５３  １つまたは複数のクロック
１５４  １つまたは複数のネットワークインターフェイス
１５５  １つまたは複数の入出力インターフェイス
１５６  データファイル
１５７  オペレーティングシステム
１５８  タイミングモジュール
２００  システム
２０５  １つまたは複数の時刻源
３００  方法
３０５  ブロック
３１０  ブロック
３１５  ブロック
３２０  ブロック
３２５  ブロック
３３０  ブロック
３３５  ブロック
４００  方法
４０５  ブロック
４１０  ブロック
４１５  ブロック
４２０  ブロック
４２５  ブロック
４３０  ブロック
４３５  ブロック
【図１】
2011193457.tif 000003
【図２】
2011193457.tif 000004
【図３】
2011193457.tif 000005
【図４】
2011193457.tif 000006