(57)【要約】      （修正有）【課題】産業用制御及び自動システムにおいて、異なるアプリケーション・プロトコルを使用してデバイス間のワイヤレス通信をサポートする装置及び方法を提供する。【解決手段】デュアルホーム変換器１３４は、第１プロトコルを使用する第１ネットワーク１０２における第１デバイス１０６、１０８、１１０、および第２プロトコルを使用する第２ネットワーク１０４における第２デバイス１１６、１１８、１２０、１２２と通信する。デュアルホーム変換器は、共通プロトコルを使用するデバイス間で伝達される第１データ・メッセージと、異なるプロトコルを使用するデバイス間で伝達される第２データ・メッセージとを受信する。第１データ・メッセージを、共通プロトコルを使用して宛先に向けて伝達し、第２データ・メッセージを、他のプロトコルに準拠した新たなにコンテンツを変換し、宛先に向けて、第１または第２ネットワークを通じて伝達する。【選択図】図１
2015060594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方法であって、
変換デバイス（１３４）において、第１プロトコルを使用して、第１ネットワーク（１０２）における多数の第１デバイス（１０６〜１１０）と通信し、第２プロトコルを使用して、第２ネットワーク（１０４）における多数の第２デバイス（１１６〜１２２）と通信するステップと、
前記変換デバイスにおいて多数のデータ・メッセージを受信するステップ（８０６）であって、前記データ・メッセージが、共通プロトコルを使用するデバイス間において伝達される第１データ・メッセージと、異なるプロトコルを使用するデバイス間で伝達される第２データ・メッセージとを含む、ステップと、
前記変換デバイスから各第１データ・メッセージを伝達するステップ（８１６）であって、各第１データ・メッセージが、当該第１データ・メッセージに関連付けられた前記共通プロトコルを使用して、宛先に向けて導かれる、ステップと、
第２データ・メッセージ毎に、
前記変換デバイスにおいて、他のプロトコルに準拠した新たなデータ・メッセージを生成するために、前記第２データ・メッセージのコンテンツを変換するステップ（８１２〜８１４）と、
前記新たなデータ・メッセージを前記変換デバイスから宛先に向けて、前記第１または第２ネットワークを通じて伝達するステップ（８１６）と、
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、前記ネットワークが、ワイヤレス・ハイウェイ・アドレサブル・リモート・トランスデューサ（WirelessHART）ネットワークおよびISA100.11aネットワークを含む、方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法において、
前記第２データ・メッセージから指定された１つが、関連するプロキシ・アドレス（６１６ａ〜６１６ｍ）を通じて受信され、
前記指定された第２データ・メッセージのコンテンツを変換するステップが、WirelessHART仮想フィールド・デバイス（３１０）を使用して、
前記プロキシ・アドレスおよび１組の１つ以上の属性に関連付けられたISA100.11aユーザ・アプリケーション・プロセス（３１２）において第１オブジェクト（６０８ａ〜６０８ｎ）を識別するステップと、
前記指定された第２データ・メッセージから前記１つ以上の属性に対するデータを抽出するステップと、
前記抽出したデータを、前記ISA100.11aユーザ・アプリケーション・プロセスにおける前記第１オブジェクトに渡すステップと、
前記ISA100.11aユーザ・アプリケーション・プロセスにおける前記第１オブジェクトを使用して、前記新たなデータ・メッセージを生成するステップと、
を含み、
前記新たなデータ・メッセージを伝達するステップが、前記ISA100.11aユーザ・アプリケーション・プロセスにおける第２オブジェクトを使用して、前記新たなデータ・メッセージを公開するステップを含む、方法。
【請求項４】
請求項２記載の方法において、
前記第２データ・メッセージから指定された１つが、ISA100.11aユーザ・アプリケーション・プロセス（３１２）におけるオブジェクト（７０６）の識別を含み、
前記指定された第２データ・メッセージのコンテンツを変換するステップが、
前記ISA100.11aユーザ・アプリケーション・プロセスにおける前記オブジェクトを使用して、WirelessHARTプロキシ・アドレス（６１６ａ〜６１６ｍ）と、生成されるWirelessHARTメッセージとを識別するステップと、
前記指定された第２データ・メッセージから、前記WirelessHARTメッセージに対するデータを抽出するステップと、
前記抽出したデータを、WirelessHART仮想フィールド・デバイス（３１０）に渡すステップと、
前記WirelessHART仮想フィールド・デバイスを使用して、前記新たなデータ・メッセージを生成するステップと、
を含み、
前記新たなデータ・メッセージを伝達するステップが、前記新たなデータ・メッセージを前記プロキシ・アドレスを使用して伝達するステップを含む、方法。
【請求項５】
請求項２記載の方法において、
前記第２データ・メッセージから指定された１つが、マークアップ言語テンプレートを含み、
前記マークアップ言語テンプレートが、前記指定された第２データ・メッセージのソース・アドレスと、前記変換デバイスを識別する第１宛先アドレスと、前記指定された第２データ・メッセージに対する宛先を識別する第２宛先アドレスと、１つ以上のプロセス・データ値および１つ以上の対応するステータスとを含み、
前記変換デバイスが、前記新たなデータ・メッセージを生成するために、前記ソース・アドレス、第２宛先アドレス、１つ以上のプロセス・データ値、および１つ以上のステータスを前記マークアップ言語テンプレートから抽出する、方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、前記第２データ・メッセージのコンテンツを変換するステップが、前記変換デバイスにおいて、マークアップ言語によって定められる変換方式を使用するステップを含む、方法。
【請求項７】
装置であって、
少なくとも１つの送受信機（２０６ａ〜２０６ｂ）であって、
第１プロトコルを使用する第１ネットワーク（１０２）において多数の第１デバイス（１０６〜１１０）と通信し、第２プロトコルを使用する第２ネットワーク（１０４）において多数の第２デバイス（１１６〜１２２）と通信し、
共通プロトコルを使用するデバイス間で伝達される第１データ・メッセージと、異なるプロトコルを使用するデバイス間で伝達される第２データ・メッセージとを含む多数のデータ・メッセージを受信し、
前記第１データ・メッセージに関連付けられた前記共通プロトコルを使用して、前記装置から宛先に各第１データ・メッセージを伝達するように構成される、少なくとも１つの送受信機（２０６ａ〜２０６ｂ）と、
第２データ・メッセージ毎に、前記第２データ・メッセージのコンテンツを変換し、他のプロトコルに準拠した新たなデータ・メッセージを生成するように構成された少なくとも１つの処理デバイス（２０２）であって、更に、前記新たなデータ・メッセージを前記装置から宛先に前記第１または第２ネットワークを通じて伝達するように構成される、少なくとも１つの送受信機と、
を含む、装置。
【請求項８】
コンピュータ・プログラムを具体化する非一時的コンピュータ読み取り可能媒体であって、前記コンピュータ・プログラムが、
第１プロトコルを使用する第１ネットワーク（１０２）において多数の第１デバイス（１０６〜１１０）と通信し、第２プロトコルを使用する第２ネットワーク（１０４）において多数の第２デバイス（１１６〜１２２）と通信し、
共通プロトコルを使用するデバイス間で伝達される第１データ・メッセージと、異なるプロトコルを使用するデバイス間で伝達される第２データ・メッセージとを含む多数のデータ・メッセージを受信し（８０６）、
前記第１データ・メッセージに関連付けられた前記共通プロトコルを使用して、宛先への各第１データ・メッセージの伝達を開始し（８１６）、
第２データ・メッセージ毎に、
前記第２データ・メッセージのコンテンツを変換し（８１２〜８１４）、他のプロトコルに準拠した新たなデータ・メッセージを生成し、
前記新たなデータ・メッセージの宛先への、前記第１または第２ネットワークを通じた伝達を開始する（８１６）、
ためのコンピュータ読み取り可能プログラム・コードを含む、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本開示は、一般的には、産業用制御および自動システムに関する。更に特定すれば、本開示は、産業用制御および自動システムにおいて異なるアプリケーション・プロトコルを使用してデバイス間におけるワイヤレス通信をサポートする装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  ワイヤレス・ネットワークは、産業用プロセス制御システムにおいて頻繁に使用される。例えば、センサは、ワイヤレス・ネットワークを通じて測定値を供給することができ、アクチュエータはワイヤレス・ネットワークを通じて制御信号を受信することができる。コントローラは、センサの測定値を受信し、制御信号を生成することができる。産業設備におけるワイヤレス・ネットワークは、多くの場合、１つのワイヤレス通信プロトコルにしたがって動作するワイヤレス・デバイスをサポートする。異なるワイヤレス・ネットワークのデバイスは、通例、それらのそれぞれのゲートウェイを介してでないと通信することができない。
【発明の概要】
【０００３】
[0003]  本開示は、産業用制御および自動システムにおいて異なるアプリケーション・プロトコルを使用してデバイス間におけるワイヤレス通信をサポートする装置および方法を提供する。
【０００４】
[0004]  第１実施形態では、方法は、変換器において、第１プロトコルを使用する第１ネットワークにおいて多数の第１デバイスと通信し、第２プロトコルを使用する第２ネットワークにおいて多数の第２デバイスと通信するステップを含む。また、この方法は、変換デバイスにおいてデータ・メッセージを受信するステップも含み、データ・メッセージは、共通プロトコルを使用するデバイス間で伝達される第１データ・メッセージと、異なるプロトコルを使用するデバイス間で伝達される第２データ・メッセージとを含む。更に、この方法は、各第１データ・メッセージを変換器から伝達するステップも含み、各第１データ・メッセージは、この第１データ・メッセージに関連付けられた共通プロトコルを使用して、宛先に向けて導かれる。加えて、この方法は、第２データ・メッセージ毎に、変換デバイスにおいて、他のプロトコルに準拠した新たなデータ・メッセージを生成するために、第２データ・メッセージのコンテンツを変換するステップと、新たなデータ・メッセージを変換デバイスから宛先に向けて、第１または第２ネットワークを通じて伝達するステップとを含む。
【０００５】
[0005]  第２実施形態では、装置は、少なくとも１つの送受信機と少なくとも１つの処理デバイスとを含む。この少なくとも１つの送受信機は、第１プロトコルを使用する第１ネットワークにおいて多数の第１デバイスと通信し、第２プロトコルを使用する第２ネットワークにおいて多数の第２デバイスと通信するように構成される。また、少なくとも１つの送受信機は、共通プロトコルを使用するデバイス間で伝達される第１データ・メッセージと、異なるプロトコルを使用するデバイス間で伝達される第２データ・メッセージとを含む多数のデータ・メッセージを受信するように構成される。更に、少なくとも１つの送受信機は、第１データ・メッセージに関連付けられた共通プロトコルを使用して、この装置から宛先に各第１データ・メッセージを伝達するように構成される。少なくとも１つの処理デバイスは、第２データ・メッセージ毎に、第２データ・メッセージのコンテンツを変換し、他のプロトコルに準拠した新たなデータ・メッセージを生成するように構成される。少なくとも１つの送受信機は、新たなデータ・メッセージをこの装置から宛先に第１または第２ネットワークを通じて伝達するように構成される。
【０００６】
[0006]  第３実施形態では、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体がコンピュータ・プログラムを具体化する。このコンピュータ・プログラムは、第１プロトコルを使用する第１ネットワークにおいて多数の第１デバイスと通信し、第２プロトコルを使用する第２ネットワークにおいて多数の第２デバイスと通信するためのコンピュータ読み取り可能プログラム・コードを含む。また、このコンピュータ・プログラムは、共通プロトコルを使用するデバイス間で伝達される第１データ・メッセージと、異なるプロトコルを使用するデバイス間で伝達される第２データ・メッセージとを含む多数のデータ・メッセージを受信するためのコンピュータ読み取り可能プログラム・コードを含む。更に、このコンピュータ・プログラムは、第１データ・メッセージに関連付けられた共通プロトコルを使用して、この装置から宛先への各第１データ・メッセージの伝達を開始するためのコンピュータ読み取り可能プログラム・コードを含む。加えて、このコンピュータ・プログラムは、第２データ・メッセージ毎に、第２データ・メッセージのコンテンツを変換し、他のプロトコルに準拠した新たなデータ・メッセージを生成し、新たなデータ・メッセージの宛先への、第１または第２ネットワークを通じた伝達を開始するためのコンピュータ読み取り可能プログラム・コードを含む。
【０００７】
[0007]  他の技術的特徴は、以下の図、説明、および特許請求の範囲から、当業者には容易に明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
[0008]  本開示の更に完全な理解のために、これより添付図面と併せて、以下の説明を参照する。
【図１】図１は、本開示による産業用制御および自動システムの一例の一部を示す。
【図２】図２は、本開示による産業用制御および自動システムにおける使用のためのマルチホーム変換器(multi-home translator)の一例を示す。
【図３】図３は、本開示による産業用制御および自動システムにおける使用のためのマルチホーム変換器(multi-home translator)の一例を示す。
【図４】図４は、本開示による産業用制御および自動システムにおけるマルチホーム変換器の動作例を示す。
【図５】図５は、本開示による産業用制御および自動システムにおけるマルチホーム変換器の動作例を示す。
【図６】図６は、本開示による産業用制御および自動システムにおけるマルチホーム変換器の動作例を示す。
【図７】図７は、本開示による産業用制御および自動システムにおけるマルチホーム変換器の動作例を示す。
【図８】図８は、本開示にしたがって、産業用制御および自動システムにおいて異なるアプリケーション・プロトコルを使用して、デバイス間におけるワイヤレス通信をサポートする方法の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[0013]  以下で論ずる図１から図８、および本特許文書において本発明の原理について説明するために使用される種々の実施形態は、例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するようには決して解釈してはならない。本発明の原理は相応しく構成されたデバイスまたはシステムであればいずれのタイプでも実現できることは、当業者には理解されよう。
【００１０】
[0014]  図１は、本開示による産業用制御および自動システム１００の一例の一部を示す。図１に示すように、システム１００は、異なるアプリケーション・プロトコルをサポートする少なくとも２つのワイヤレス・ネットワーク１０２〜１０４を含む。この例では、ネットワーク１０２は、ワイヤレス・ハイウェイ・アドレサブル・リモート・トランスデューサ（WirelesHART（登録商標））プロトコルをサポートし、ネットワーク１０４は、ISA100.11aプロトコルをサポートする。しかしながら、ZIGBEEワイヤレス・プロトコルのような、いずれの他のワイヤレス・プロトコルまたは追加のワイヤレス・プロトコル（１つまたは複数）をサポートするいずれの他のワイヤレス・ネットワークまたは追加のワイヤレス・ネットワーク（１つまたは複数）でも使用することができる。
【００１１】
[0015]  図１において、ネットワーク１０２は、互いにそしてWirelessHARTゲートウェイ１１２と通信するWirelessHARTデバイス１０６〜１１０を含む。WirelessHARTデバイス１０６〜１１０は、通信するためにWirelessHARTプロトコルを使用するのに適したいずれのデバイスも表す。例えば、WirelessHARTデバイス１０６〜１１０は、プロセス・システムに関連するセンサ測定値を生成するワイヤレス・センサを表すこともできる。プロセス・システムは、何らかのやり方で１つ以上の材料(material)を処理するように構成された、あらゆるシステムまたはその一部を表す。また、WirelessHARTデバイス１０６〜１１０は、プロセス・システムの１つ以上の特性を変更するワイヤレス・アクチュエータも表すことができる。WirelessHARTデバイス１０６〜１１０は、更に、センサ測定値を使用してアクチュエータのために制御信号を生成するワイヤレス・コントローラも表すことができる。WirelessHARTデバイス１０６〜１１０は、あらゆる他の機能または追加の機能も実行することができる。
【００１２】
[0016]  WirelessHARTゲートウェイ１１２は、WirelessHARTデバイスと、異なるプロトコルを使用するネットワークとの間における相互作用をサポートする。例えば、WirelessHARTゲートウェイ１１２は、イーサネット（登録商標）・フォーマットのデータまたは他のデータを、ネットワーク１１４を通じて受信し、WirelessHARTプロトコルを使用する送信のためにデータをフォーマットすることができる。また、WirelessHARTゲートウェイ１１２は、WirelessHARTフォーマット・データを１つ以上のWirelessHARTデバイス１０６〜１１０から受信し、ネットワーク１１４を通じた送信のために、データをフォーマットすることができる。
【００１３】
[0017]  各WirelessHARTデバイス１０６〜１１０は、WirelessHARTプロトコルを使用して通信するのに適したいずれの構造も含む。WirelessHartゲートウェイ１１２は、WirelessHARTデバイスとネットワークとの間における通信を容易にするのに適したいずれの構造を含む。ネットワーク１１４は、イーサネット（登録商標）・ネットワークのような、デバイス間における通信を容易にする、いずれの適したネットワークまたはネットワークの組み合わせも表す。
【００１４】
[0018]  図１において、ネットワーク１０４は、互いにそしてバックボーン・ルータ１２４と通信する、ISA100.11aデバイス１１６〜１２２を含む。ISA100.11aデバイス１１６〜１２２は、ISA100.11Aを使用して通信するのに適したいずれのデバイスも表す。例えば、ISA100.11aデバイス１１６〜１２２は、ワイヤレス・センサ、ワイヤレス・アクチュエータ、およびワイヤレス・コントローラを表すことができる。ISA100.11aデバイス１１６〜１２２は、あらゆる他の機能または追加の機能も実行することができる。
【００１５】
[0019]  バックボーン・ルータ１２４は、ISA100.11aデバイスと他のデバイスとの間における相互作用を全般的にサポートする。例えば、バックボーン・ルータ１２４は、ISA100.11aデータをネットワーク１２６を通じてISA100.11aゲートウェイ１２８（またはデータをゲートウェイ１２８に転送する他のバックボーン・ルータ）に送る多数のバックボーン・ルータの内１つを表すことができる。ISA100.11aゲートウェイ１２８は、ISA100.11aデバイスと、異なるプロトコルを使用するネットワークとの間における相互作用を全般的にサポートする。例えば、ISA100.11aゲートウェイ１２８は、イーサネット（登録商標）・フォーマット・データまたは他のデータをネットワーク１１４から受信し、ISA100.11aデバイス１１６〜１２２のために、ISA100.11aフォーマット・データを生成することができる。また、ISA100.11aゲートウェイ１２８は、ISA100.11aフォーマット・データをISA100.11aデバイス１１６〜１２２から受信し、ネットワーク１１４のためにイーサネット（登録商標）・フォーマット・データを生成することができる。尚、ISA100.11aデバイス１１６〜１２２は、ISA100.11aゲートウェイ１２８と直接通信して、バックボーン・ルータ１２４およびネットワーク１２６を省略できることを注記しておく。
【００１６】
[0020]  各ISA100.11aデバイス１１６〜１２２は、ISA100.11aプロトコルを使用して通信するのに適したいずれかの構造を含む。バックボーン・ルータ１２４は、ISA100.11aデータをバックボーン接続に導くのに適したいずれの構造も表す。ネットワーク１２６は、イーサネット・ネットワークのような、デバイス間における通信を容易にするのに適したいずれのネットワークまたはネットワークの組み合わせも表す。ISA100.11aゲートウェイ１２８は、ISA100.11aデバイスとネットワークとの間における通信を容易にするいずれかの適した構造を含む。
【００１７】
[0021]  この例では、システム／ノード・マネージャ・アプリケーション１３０およびヒューマン−マシン・インターフェース（ＨＭＩ）デバイス１３２もネットワーク１１４に結合される。システム／ノード・マネージャ・アプリケーション１３０は、システム１００において種々のワイヤレス・デバイスの動作を管理するのに役立つ。例えば、システム／ノード・マネージャ・アプリケーション１３０は、WirelessHARTおよびISA100.11aワイヤレス・デバイスについての方針の流通(distribution)をサポートすることができる。これらの方針は、送信または受信周波数、あるいは複数の周波数、およびセキュリティ・パラメータというような、ワイヤレス・デバイスの動作の種々の特性に作用することができる。システム／ノード・マネージャ・アプリケーション１３０は、１つ以上のアプリケーションを実行する計算デバイスというような、システム１００においてワイヤレス・デバイスを管理するのに適したいずれかの構造を含む。ＨＭＩデバイス１３２は、システム／ノード・マネージャ・アプリケーション１３０のような、システム１００における種々のデバイスと対話処理するためのユーザ・インターフェースをサポートする。ＨＭＩデバイス１３２は、キーボード、マウス、およびモニタというような、いずれかの適したユーザ・インターフェース・デバイス（１つまたは複数）を含む。尚、プロセス・データ履歴(historian)コントローラまたはそれよりも上位のプロセス・コントローラというような、他のまたは追加のいずれのデバイスもネットワーク１１４に接続できることを注記しておく。
【００１８】
[0022]  先に説明したように、産業用設備におけるワイヤレス・ネットワークは、１つのワイヤレス通信プロトコルにしたがって動作するワイヤレス・デバイスしかサポートしないことが多い。しかしながら、多種多様のワイヤレス通信プロトコルを使用するワイヤレス・デバイスが現在では入手可能である。同じ産業用設備において異なるワイヤレス通信プロトコルをサポートするデバイスを使用することが必要であることまたは望ましいことが多い。このことが、異なるプロトコルを使用するデバイスが互いに相互作用することが必要になったときに、問題を生ずる可能性がある。
【００１９】
[0023]  従来の手法では、少なくとも１つのゲートウェイがプロトコル毎に設けられる。第１プロトコルを使用するデバイスが、第２プロトコルを使用するデバイスと相互作用することが必要になったとき、各デバイスはそれぞれのゲートウェイと通信する。また、これらのゲートウェイは、ホスト制御システムにおけるアプリケーションと通信し、このアプリケーションが、これらのデバイス間で送られるデータをフォーマットし直すことができる。有効な場合が多いが、これらの手法は異なるプロトコルを使用するデバイス間における通信のレイテンシを著しく増大させる可能性がある。
【００２０】
[0024]  本開示によれば、少なくとも１つの「マルチホーム」(multi-homed)変換器１３４が、システム１００におけるワイヤレス・ネットワーク１０２〜１０４に挿入される。変換器１３４は、WirelessHARTおよびISA100.11aというような、多数のワイヤレス・プロトコルを使用してワイヤレスで通信する能力を有する。その結果、変換器１３４は、システム１００において各ワイヤレス・ネットワーク１０２〜１０４に加入することができる。更に、変換器１３４は、システム１００におけるワイヤレス・デバイス間のピア−ツー−ピア通信をサポートする。これが意味するのは、共通のプロトコルまたは異なるプロトコルを使用するデバイスが、それぞれのゲートウェイを通過することなく、互いに通信できるということである。変換器１３４は、（ｉ）同じプロトコルを使用するデバイス間ではルータとして作用し、（ｉｉ）異なるプロトコルを使用するデバイス間では、メッセージ・コンテンツを変換するまたはフォーマットし直し、ルータとして作用することによって、これを遂行する。
【００２１】
[0025]  特定の実施形態では、ネットワーク１０２〜１０４は、ワイヤレス・メッシュ・ネットワーク、スター・ネットワーク、または他の構成を有するネットワークを表す。「マルチホーム」変換器１３４は、それが双方のネットワーク１０２〜１０４に加入できる場所に単に設置することができる。通信範囲内にあるいずれのWirelessHARTまたはISA100.11aデバイスに対しても、変換器１３４は、これらのネットワークを通じてデータ・メッセージを導くのを助けるルータとして機能することができる。異なるプロトコルを使用するデバイスを伴ういずれの通信に対しても、変換器１３４は関連するデータ・メッセージを変換するまたはフォーマットし直すことができる。
【００２２】
[0026]  変換器１３４の変換機能は、いずれの適したやり方でも実現することができる。例えば、変換器１３４は、WirelessHARTおよびISA100.11aプロトコル（または他のプロトコル（１つまたは複数））間でデータを直接マッピングするプログラム・コードを含むこともできる。あるいは、変換器１３４は、拡張可能マークアップ言語（ＸＭＬ）または他のマークアップ言語の使用をサポートすることもできる。ワイヤレス・デバイスからのメッセージは、データがネーティブ・フォーマットで送られているのか（同じプロトコルを使用する他のデバイスに宛てた配信のため）、またはＸＭＬフォーマットで送られているのか（異なるプロトコルを使用するデバイスに宛てた配信のため）識別することができる。ＸＭＬフォーマットが使用される場合、変換器１３４は受信したメッセージからのデータを異なるプロトコルにおけるメッセージのフィールドにマッピングすることができる。しかしながら、変換機能は他のいずれの適したやり方でも実現できることを注記しておく。
【００２３】
[0027]  「マルチホーム」変換器１３４は、多数のネットワークに加入しこれらのネットワークのプロトコル間で変換を行うのに適したいずれかの構造を含む。例えば、変換器１３４は、１つまたは多数の送受信機を含むことができ、変換器１３４が異なるプロトコルを使用するデバイスと通信することを可能にする。変換器１３４は、任意に、システム１００における他のデバイスの機能というような、追加の機能を組み込むこともできる。例えば、変換器１３４は、ワイヤレス・デバイス１０６〜１１０および／またはワイヤレス・デバイス１１６〜１２２と機能的に関連付けられたセンサ、アクチュエータ、またはコントローラを含むことができる。「マルチホーム」変換器１３４に関する更なる詳細を以下に示す。
【００２４】
[0028]  図１は、産業用制御および自動システム１００の一例の一部を示すが、図１には種々の変更を行うこともできる。例えば、システム１００は、各コンポーネントをいくつでも含むことができる。また、図１に示す機能分割は、例示に過ぎない。図１における種々のコンポーネントは、組み合わせること、再分割すること、または省略することもでき、更に個々の必要性にしたがって、追加のコンポーネントを追加することもできる。更に、システム１００の個々のコンポーネントによって個々の機能が実行されると説明した。これは、例示に過ぎない。一般に、産業用プロセス制御および自動システムは、非常に構成変更可能であり、個々の必要性にしたがっていずれの適したやり方でも構成することができる。更に、変換器１３４は２つのプロトコル間の変換に限定されるのではなく、３つ以上のプロトコルを使用するデバイスとでも通信することができる。加えて、図１は、マルチホーム変換器の使用をサポートすることができる動作環境の一例を示す。この機能性は、他のあらゆる適したシステムでも使用することができる。
【００２５】
[0029]  図２および図３は、本開示による産業用制御および自動システムにおける使用のためのマルチホーム変換器１３４の一例を示す。図２に示すように、変換器１３４はコントローラ２０２を含む。コントローラ２０２は、変換器１３４の動作全体を制御する。例えば、コントローラ２０２は、ワイヤレス送信のためにデータ・メッセージを変換器１３４における１つ以上の他のコンポーネントに供給することができる。また、コントローラ２０２は、異なるプロトコルを使用するデバイス間でデータ・メッセージを導く前に、データ・メッセージのコンテンツを変換するために変換機能を実行することもできる。コントローラ２０２は、変換器１３４の動作を制御するのに適したいずれかの構造を含む。特定的な例として、コントローラ２０２は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、ディジタル信号プロセッサ、ディスクリート・ロジック、あるいは他の処理デバイスまたは制御デバイス（１つまたは複数）を表すことができる。
【００２６】
[0030]  メモリ２０４はコントローラ２０２に結合される。メモリ２０４は、変換器１３４によって使用、収集、または生成される多種多様の情報のいずれでも格納する。例えば、メモリ２０４は、ワイヤレス・ネットワーク内部またはワイヤレス・ネットワーク間で導かれるデータ・メッセージを格納することができる。メモリ２０４は、１つまたは複数の適した揮発性および／または不揮発性記憶および読み出しデバイスのいずれでも含む。
【００２７】
[0031]  また、変換器１３４は、１つ以上のアンテナ２０８ａ、２０８ｂに結合された１つ以上のワイヤレス送受信機２０６ａ、２０６ｂも含む。送受信機（１つまたは複数）２０６ａ、２０６ｂおよびアンテナ（１つまたは複数）２０８ａ、２０８ｂは、他のデバイスとワイヤレスで通信するために、変換器１３４が使用することができる。例えば、変換器１３４は、送受信機２０６ａおよびアンテナ２０８ａを使用して、WirelessHARTデバイス１０６〜１１０と通信することができ、更に変換器１３４は、送受信機２０６ｂおよびアンテナ２０８ｂを使用して、ISA100.11aデバイス１１６〜１２２と通信することができる。このように、変換器１３４は、双方のプロトコルを使用するデバイスと常に通信できる状態でいることができる。しかしながら、１つの送受信機が異なるプロトコルを使用して、異なるタイム・スロットにおいて、異なる周波数で、または他の何らかの共有態様で通信することができることを注記しておく。共通の送受信機を多数のプロトコルで使用する一例が、米国特許出願第１３／８７１，８９７号に記載されている。この特許出願をここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。各送受信機２０６ａ、２０６ｂは、それ自体のアンテナ２０８ａ、２０８ｂに結合されてもよく、または多数の送受信機２０６ａ、２０６ｂが共通のアンテナを共有することができる。
【００２８】
[0032]  各送受信機２０６ａ、２０６ｂは、ワイヤレスで送信される信号を生成する、および／またはワイヤレスで受信された信号を受信するのに適したいずれかの構造を含む。実施形態では、各送受信機２０６ａ、２０６ｂがＲＦ送受信機を表す場合もある。また、各送受信機が、送信機、および別個の受信機を含むこともできる。実施形態では、各アンテナ２０８ａ、２０８ｂが、ＲＦアンテナを表すこともできる（通信するためには、他のあらゆる適したワイヤレス信号を使用することができる）。
【００２９】
[0033]  図３は、マルチホーム変換器１３４の論理的な全体像３００を示す。図３に示すように、変換器１３４は、多数の通信スタック３０２〜３０４を含む。各通信スタック３０２〜３０４は、１つの産業用ワイヤレス・プロトコルを使用して通信するために必要とされる種々の機能レイヤをサポートする。例えば、通信スタック３０２〜３０４は、物理、データ・リンク、ネットワーク、トランスポート、ならびにWirelessHARTおよびISA100.11aプロトコルをそれぞれ使用する通信をサポートするための他のレイヤを含むことができる。ISA100.11aプロトコル用の通信プロトコル３０４は、ISA100.11aアプリケーション・サブレイヤも含むことができる。しかしながら、先に注記したように、変換器１３４は、あらゆる他のプロトコルまたは追加のプロトコル（１つまたは複数）もサポートすることができ、変換器１３４は、２つよりも多いプロトコルを使用して通信するために、２つよりも多い通信スタックを含むことができる。
【００３０】
[0034]  また、変換器１３４は、デバイス管理アプリケーション・プロセス（ＤＭＡＰ）３０６も含む。ＤＭＡＰ３０６は、それが存在するデバイス（この場合、変換器１３４）のローカル通信の面(aspect)を管理する。また、ＤＭＡＰ３０６は、アプリケーション・サブレイヤ接続を設定する役割も担う。アプリケーション・サブレイヤ接続は、多くの場合、デバイスが割り当てられる(commission)ときに定められる。ＤＭＡＰ３０６は、ISA100.11a仕様に定められる通りに実装することができる。
【００３１】
[0035]  更に、変換器１３４は、収束アプリケーション３０８も含む。この例では、収束アプリケーション３０８は、２つのアプリケーション、即ち、WirelessHART仮想フィールド・デバイス（ＶＦＤ）３１０およびISA100.11aユーザ・アプリケーション・プロセス（ＵＡＰ）３１２を含むラッパー(wrapper)を表す。WirelessHARTＶＦＤ３１０は、WirelessHARTプロトコルを使用して通信するように構成されたアプリケーションを表し、このアプリケーションは（WirelessHARTワイヤレス・デバイスの観点からは）WirelessHARTデバイスであるように見える。同様に、ISA100.11aＵＡＰ３１２は、ISA100.11aプロトコルを使用して通信するように構成されたアプリケーションを表し、このアプリケーションは、（ISA100.11aワイヤレス・デバイスの観点からは）ISA100.11aデバイスであるように見える。
【００３２】
[0036]  WirelessHARTＶＦＤ３１０は、WirelessHARTメッセージからデータを抽出し、このデータを適したフォーマットでISA100.11aＵＡＰ３１２に供給することができる。同様に、ISA100.11aＵＡＰ３１２は、ISA100.11aメッセージからデータを抽出し、このデータを適したフォーマットでWirelessHARTＶＦＤ３１０に供給することができる。WirelessHARTＶＦＤ３１０とISA100.11aＵＡＰ３１２との間の通信は、プロセス間メッセージングによってあるいはデータベース（ＤＢ）３１４または他の記憶デバイス（１つまたは複数）の使用によってというように、直接または間接的でも可能である。このように、１つのプロトコルを使用して１つのワイヤレス・デバイスから受信されたデータをフォーマットし直して、異なるプロトコルを使用する他のデバイスに対するメッセージに入れることができる。
【００３３】
[0037]  図２および図３は、産業用制御および自動システムにおける使用のためのマルチホーム変換器１３４の一例を示すが、種々の変更を図２および図３に対して行うことができる。例えば、図２における種々のコンポーネントを組み合わせること、再分割すること、または省略することもでき、更に個々の必要性にしたがって、追加のコンポーネントを追加することもできる。また、一般に、「ワイヤレス・ノード」または「ワイヤレス・デバイス」は、ワイヤレス・ノードまたはデバイスが１本以上のワイヤに結合されていても（有線接続を通じて電力を受けるため、あるいはデータを送信および／または受信するため等）、データをワイヤレスで送信および／または受信することができるいずれのデバイスも表すことができる。また、図３に示す機能分割は、例示のために過ぎない。図３における種々のコンポーネントも、組み合わせること、再分割すること、または省略することができ、個々の必要性にしたがって追加のコンポーネントを追加することができる。
【００３４】
[0038]  図４から図７は、本開示による、産業用制御および自動システムにおけるマルチホーム変換器１３４の動作例を示す。図４および図５に示すように、変換器１３４は双方のワイヤレス・ネットワーク１０２〜１０４においてワイヤレス・デバイスと通信することができる。
【００３５】
[0039]  図４において、マルチホーム変換器１３４は、同じプロトコルを使用するデバイス間においてデータを導くためのルータとして機能している。例えば、WirelessHARTデバイス１０６〜１０８間を流れるデータは、変換器１３４のWirelessHART通信スタック３０２内において扱うことができる。同様に、ISA100.11aデバイス１１８〜１２２間で流れるデータは、変換器１３４のISA100.11a通信スタック３０４内において扱うことができる。双方の場合において、データが収束アプリケーション３０８によって処理される必要はない。
【００３６】
[0040]  図５において、マルチホーム変換器１３４は、変換器および異なるプロトコルを使用するデバイス間でデータを導くルータの双方として機能している。例えば、データは、WirelessHARTデバイス１０６とISA100.11aデバイス１１８との間を流れており、更にデータはWirelessHARTデバイス１０８とISA100.11aデバイス１２２との間を流れている。双方の場合において、データは、通信スタック３０３〜３０４の内１つを通過して収束アプリケーション３０８に流れ、次いで通信スタック３０２〜３０４の他方を通過する。
【００３７】
[0041]  図６は、ISA100.11aデバイスからWirelessHARTデバイスへの通信について、マルチホーム変換器１３４におけるデータ・フローの一例を示す。図６に示すように、データ・メッセージ６０２がISA100.11aアドレス６０４に向けて送出される。ISA100.11aアドレス６０４は、ISA100.11aネットワーク１０４において変換器１３４に割り当てられたアドレスを表す。ISA100.11aアドレス６０４は、例えば、システム／ノード・マネージャ・アプリケーション１３０によって、ワイヤレス・ネットワーク１０４における変換器１３４の動作を構成する、または言い換えると制御するために使用することができる。データ・メッセージ６０２は、「リード」、「ライト」、「実行」、または「公開」メッセージというような、いずれの適したISA100.11aメッセージも表すことができる。アドレス６０４に送られると、データ・メッセージ６０２は、変換器１３４における通信スタック３０４によって受信することができる。
【００３８】
[0042]  データ・メッセージ６０２のコンテンツ６０５は、ＵＡＰ３１２に送出される。この例では、ＵＡＰ３１２は、ＵＡＰ管理オブジェクト（ＵＡＰＭＯ）６０６および多数のワイヤレスＨＡＲＴピア・オブジェクト（ＷＨＰＯａ−ＷＨＰＡｎ）６０８ａ〜６０８ｎを含む。ＵＡＰＭＯ６０６は、ISA100.11aＵＡＰ３１２を管理するために使用されるオブジェクトを表す。ＵＡＰＭＯ６０６は、ISA100.11a仕様において定められた標準的なオブジェクトを表すことができる。
【００３９】
[0043]  各ＷＨＰＯ６０８ａ〜６０８ｎは、あるタイプのWirelessHARTメッセージを記述する情報を収容する。ISA100.11aメッセージのコンテンツは、１つ以上のＷＨＰＯ６０８ａ〜６０８ｎに送出することができる。ＵＡＰ３１２は、１つ以上のＷＨＰＯ６０８ａ〜６０８ｎに収容された情報を使用して、メッセージ・コンテンツ６１０を通じてその情報をWirelessHARTＶＦＤ３１０に供給することができる。次いで、WirelessHARTＶＦＤ３１０は、１つ以上の対応するWirelessHARTメッセージ６１２を生成することができる。尚、１つのISA100.11aメッセージ６０２が、１つまたは多数のWirelessHARTメッセージ６１２を生成する結果となることもあり得ることを注記しておく。
【００４０】
[0044]  特定の実施形態では、各ＷＨＰＯ６０８ａ〜６０８ｎは、以下の属性の全てまたは部分集合を定める情報を含むことができる。
・WirelessHARTプロキシ・アドレス：変換デバイス１３４を、生成されたメッセージを送る特定のWirelessHARTデバイスとして識別するソース・アドレス。
【００４１】
・WirelessHART宛先アドレス：生成されたWirelessHARTメッセージを受信するWirelessHARTデバイスを識別するアドレス。
・公開タイプ：生成されたWirelessHARTメッセージが、計画的送信または臨時送信のどちらで送られるのかについての指示。
【００４２】
・タイムテーブル識別子：生成されたWirelessHARTメッセージを宛先に送信するために予定時刻と関連付けられた識別子（計画的送信の場合）。
・ＡＲＥＰ識別子：WirelessHARTアプリケーション・エンドポイント識別子。
【００４３】
・数値インデックス：生成されたWirelessHARTメッセージのタイプを識別する数値識別子
・サブインデックス使用フラグ：生成されたWirelessHARTメッセージのタイプを更に定めるためにサブインデックス値が使用されるか否かについての指示。
【００４４】
・サブインデックス値：生成されたWirelessHARTメッセージに対するサブインデックス値を識別する数値識別子（「サブインデックス使用フラグ」がイネーブルされる場合）。
・WirelessHARTデータ・タイプ（１つまたは複数）：生成されたWirelessHARTメッセージに含まれるデータについてのデータ・タイプ（１つまたは複数）の識別。
【００４５】
・WirelessHARTデータ値（１つまたは複数）およびステータス（１つまたは複数）：生成されたWirelessHARTメッセージに含まれるデータ値（１つまたは複数）および対応するステータス（１つまたは複数）。
【００４６】
ISA100.11aメッセージ６０２からのデータは、WirelessHARTメッセージ６１２を定めるために、これらの属性にマッピングすることができる。
[0045]  したがって、各ＷＨＰＯ６０８ａ〜６０８ｎは、ISA100.11aデータ・メッセージのコンテンツ６０５およびそれ自体のデータを使用してメッセージ・コンテンツ６１０を生成することができ、メッセージ・コンテンツ６１０はWirelessHARTＶＤＦ３１０に送られる。メッセージ・コンテンツ６１０は、少なくとも１つのWirelessHARTメッセージのコンテンツを収容する。WirelessHARTＶＦＤ３１０は、メッセージ・コンテンツ６１０を使用して１つ以上のWirelessHARTメッセージ６１２を生成し、WirelessHARTメッセージ６１２は通信スタック３０２に送られる。各ＷＨＰＯ６０８ａ〜６０８ｎは、業界特定の協会、フィールド・デバイスの販売業者、または変換デバイス１３４の供給業者によってというように、いずれの適したやり方でも定めることができる。
【００４７】
[0046]  通信スタック３０２は、ここでは、WirelessHARTアドレス６１４に関連付けられる。WirelessHARTアドレス６１４は、WirelessHARTネットワーク１０２において変換器１３４に割り当てられるアドレスを表す。WirelessHARTアドレス６１４は、例えば、WirelessHARTプロキシ・アドレス(PAa〜Pam）６１６ａ〜６１６ｍの確立を含む、ワイヤレス・ネットワーク１０２における変換器１３４の動作を構成する、言い換えると制御するために、システム／ノード・マネージャ・アプリケーション１３０によって使用することができる。
【００４８】
[0047]  また、通信スタック３０２は、WirelessHARTプロキシ・アドレス(PAa〜Pam）６１６ａ〜６１６ｍとも関連付けられる。各プロキシ・アドレス６１６ａ〜６１６ｍは、WirelessHARTネットワークにおける仮想デバイスを表す。各プロキシ・アドレス６１６ａ〜６１６ｍは、例えば、異なるＷＨＰＯ６０８ａ〜６０８ｎと関連付けることができる。つまり、実際のWirelessHARTデバイス１０６〜１１０は、ISA100.11aデバイス１１６〜１２２から伝達されるデータを受信することができる。図６では、各WirelessHARTメッセージ６１２はプロキシ・アドレス６１６ａ〜６１６ｍから発するように現れることができ、WirelessHARTデバイス１０６〜１１０が典型的なWirelessHARTデバイスと通信しているという仮定の下で、これらが動作することを可能にする。
【００４９】
[0048]  尚、ISA100.11aデバイスが「公開」メッセージを送る場合、この公開メッセージは最初にＵＡＰ３１２における分散オブジェクト（ＤＯ）６１８によって受信できることを注記しておく。各分散オブジェクト６１８は、ＷＨＰＯ６０８ａ〜６０８ｎの内１つ以上に関係することができる。例えば、ISA100.11a公開メッセージ内に多数のプロセス変数値がある場合、１つの分散オブジェクト６１８がこれらのプロセス変数値を異なるＷＨＰＯに供給することができる。次いで、ＷＨＰＯは、前述のように動作することができる。
【００５０】
[0049]  図７は、WirelessHARTデバイスからISA100.11aデバイスへの通信について、マルチホーム変換器１３４におけるデータ・フローの一例を示す。図７に示すように、データ・メッセージ７０２がWirelessHARTプロキシ・アドレス６１６ａ〜６１６ｍの内１つに送出される。先に注記したように、WirelessHARTデバイスはデータ・メッセージ７０２をWirelessHARTプロキシ・アドレスに送ることができる。データ・メッセージ７０２は、いずれの適したWirelessHARTメッセージも表すことができる。プロキシ・アドレスに送られるとき、データ・メッセージ７０２は、変換器１３４における通信スタック３０２によって受信することができる。
【００５１】
[0050]  データ・メッセージ７０２のコンテンツ７０３は、WirelessHARTＶＦＤ３１０に送出され、WirelessHARTＶＦＤ３１０は、コンテンツ７０３を、ＵＡＰ３１２に送られるメッセージ・コンテンツ７０４に変換する。ＵＡＰ３１２は、ここでは、種々のＨＡＲＴプロセス制御オブジェクト（ＨＰＣＯ）７０６、およびコンセントレータ・オブジェクト（ＣＯ：concentrator object）７０８を含む。各ＨＰＣＯ７０６は、特定のタイプのISA100.11aメッセージを生成するオブジェクトを表し、各コンセントレータ・オブジェクト７０８は、ISA100.11aメッセージ７１０を１つ以上のISA100.11aワイヤレス・デバイスに公開するために使用されるオブジェクトを表す。尚、１つのWirelessHARTメッセージ７０２が１つまたは複数のISA100.11aメッセージ７１０を生成する結果となることもあり得ることを注記しておく。
【００５２】
[0051]  WirelessHARTＶＦＤ３１０は、いずれの適したやり方でも、コンテンツ７０３をメッセージ・コンテンツ７０４に変換することができる。例えば、WirelessHARTＶＦＤ３１０は、ピア・アドレス表を含むことができる。このピア・アドレス表は、各プロキシ・アドレス６１６ａ〜６１６ｍを、（ｉ）対応するＨＰＣＯ７０６、および（ｉｉ）ISA100.11aメッセージのコンテンツを定める一群(array)または１組(set)の属性と関連付ける。特定の実施形態では、この一群または１組は、以下の属性の全てまたは部分集合を定める情報を含むことができる。
【００５３】
・属性インデックス：生成されたISA100.11aメッセージのタイプを識別する数値識別子。
・サブインデックス使用フラグ：生成されたISA100.11aメッセージを更に定めるために、サブインデックス値が使用されるか否かについての指示。
【００５４】
・サブインデックス値：生成されたISA100.11aメッセージに対するサブインデックス値を識別する数値識別子（「サブインデックス使用フラグ」がイネーブルされる場合）。
・値：ISA100.11a属性に関連する値。
【００５５】
・ステータス：ISA100.11a属性に関連するステータス。
各ＨＰＣＯ７０６は、ISA100.11aメッセージに含まれる１つ以上の属性について値（１つまたは複数）およびステータス（１つまたは複数）を識別する情報を収容することができる。
【００５６】
[0052]  データ・メッセージ７０２のコンテンツ７０３は、このデータ・メッセージのプロキシ・アドレスに関連する一群または１組の属性を使用して、メッセージ・コンテンツ７０４に変換される。メッセージ・コンテンツ７０４は、データ・メッセージのプロキシ・アドレスに関連するＨＰＣＯ７０６によって、ISA100.11aメッセージ７１０に変換される。ISA100.11aメッセージ７１０は、コンセントレータ・オブジェクト７０８の１つに供給され、このコンセントレータ・オブジェクト７０８は、通信スタック３０４を介して、ISA100.11aメッセージ７１０を、意図する宛先デバイスに公開する。
【００５７】
[0053]  図４から図７は産業用制御および自動化システムにおけるマルチホーム変換器１３４の動作の例を示すが、図４から図７には種々の変更を行うこともできる。例えば、マルチホーム変換器１３４の変換機能は、他のいずれの適したやり方でも実現することができ、ＷＨＰＯ６０８ａ〜６０８ｎ、ピア・アドレス表、およびＨＰＣＯ７０６の使用に限定されるのではない。また、図６および図７は、ISA100.11aデバイスを伴う通信のためのアドレスを示さない。これは、ネットワーク・アドレスではなくデバイスを区別するためにオブジェクトを使用することができるので、ISA100.11aがプロキシ・アドレスを必要としないという事実によるものである。しかしながら、図６および図７の右側において、他のデバイスと通信するためにプロキシ・アドレスを使用することもできる。
【００５８】
[0054]  他の実施形態では、マルチホーム変換器１３４は、ＸＭＬまたは他のマークアップ言語を使用して、プロトコル間におけるデータ・メッセージの変換を容易にすることができる。マークアップ言語の使用は、人の操作者がソース・デバイスのためにメッセージ・テンプレートを容易に作成し、その中にプロセス・データを追加することを可能にするので、有益となることができる。また、マークアップ言語の使用は、テンプレートが適正に作成されない場合に、デバッグを容易にすることにも役立つことができる。
【００５９】
[0055]  特定の実施形態では、マークアップ言語は、ISA100.11aデバイスからWirelessHARTデバイスにデータを公開するときに、以下のように使用することができる。ソースISA100.11aデバイスにおいて、公開モードを定める属性を追加するために、分散オブジェクトを拡張することができる。公開モードは、ISA100.11aネーティブ・モードまたはHART_Templateモードのいずれかを識別する値を有することができる。マークアップ言語テンプレートを収容する「可視ストリング」(visible string)を保持するために、分散オブジェクトに追加される他の属性を使用することができる。このテンプレートは、データ・ペイロードを搬送するために使用されるマークアップ言語メッセージを定める。ペイロードは、例えば、オクテット・ストリングとして伝えられればよい。
【００６０】
[0056]  変換器１３４において、標準的なISA100.11a分散オブジェクトは、動作モード（ISA100.11aネーティブ・モードまたはHART_Templateモードのいずれか）を示す属性で拡張される。データ・メッセージがISA100.11aネーティブ・モードにおいてISA100.11aデバイスから受信された場合、このデータ・メッセージは、変換されずに、他のISA100.11aデバイスに導かれ、このデータ・メッセージは分散オブジェクトによって処理されない。データ・メッセージがHART_TemplateモードにおいてISA100.11aデバイスから受信された場合、データ・ペイロードを抽出するためにマークアップ言語テンプレートが分析され、データ・ペイロードがWirelessHARTメッセージに挿入される。
【００６１】
[0057]  データ・メッセージ内に収容されたマークアップ言語テンプレートは、プロセス・データを所望の宛先WirelessHARTデバイス（１つまたは複数）に伝えるために変換器１３４がどのように情報を挿入すべきかについて示す。例えば、マークアップ言語テンプレートは、以下のような情報を含むのでもよい。
</11a_To_HART_Msg>
<11a_Source_Address> ISA100.11a Source Address </11a_Source_Address>
<11a_Destination_Addr> Translator Address On ISA100.11a Network 
</11a_Destination_Addr> 
<11a_UAP> UAP Identifier </11a_UAP>
<11a_src_obj> Concentrator Object ID </11a_src_obj> 
<11a_Distributor_Dest_obj> 1 </11a_Distributor_dest_obj>
<Hart_Dev_Dest_Addr> WirelessHART Destination Address 
</Hart_Dev_Dest_Addr> 
<Num_Values> 1 </Num_values> 
<11a_AnalogValue_1> 100.25 </11a_AnalogValue_1> 
<11a_Status_1> GOOD <11a_Status_1> 
<11a_SubStatus_1_Binary> 1000000 <11a_Substatus_1_Binary> 
</11a_To_HART_Msg>
[0058]  この例は、エレメント<11a_Source_Address>は、メッセージを送るISA100.11aデバイスのアドレスを識別する。エレメント</11a_Destination_Addr>は、ソース・デバイスがメッセージを送っている場所を識別する。この場合、これは、「ISA100.11aネットワーク上の変換器のアドレス」という値になる（変換器１３４のアドレス６０４を表す）。エレメント<11a_UAP>は、ＵＡＰ３１２を識別し、エレメント<11a_src_obj>は、ソース・デバイスのコンセントレータ・オブジェクトを識別する。エレメント<11a_Destination_Dest_obj>は、分散オブジェクト６１８の内１つを表す。エレメント<Hart_Dev_Dest_Addr>は、メッセージを受信するWirelessHARTデバイスの宛先アドレスを識別し、エレメント<Num_Values>は、メッセージに含まれるプロセス・データ値の数を識別する。エレメント<11a_AnalogValue_1>、<11a_Status_1>、および<11a_Substatus_1_Binary>は、WirelessHARTデバイスに伝えられるプロセス・データ値およびそのステータスを表す。追加のプロセス・データ値は、"_2"、"_3"等の名称が付けられたエレメントで示すことができる。尚、メッセージには他のタイプのプロセス・データ値とも関連付けることができ、二進副信号(binary sub-signal)によるアナログ値に限定されないことを注記しておく。
【００６２】
[0059]  特定の実施形態では、マークアップ言語は、WirelessHARTデバイスからISA100.11aデバイスにデータを公開するときに、次のように使用することもできる。着信WirelessHARTメッセージは、対応するISA100.11aメッセージを作成するのに十分な情報を含むことができる。WirelessHARTメッセージにおけるマークアップ言語テンプレートは、以下のような情報を含むことができる。
</HART_To_11a_Msg>
<HART_Dest_Addr> Converter Address </HART_Dev_Dest_Addr>
<Ultimate_.11a_destination_addr>  ISA100.11a Destination Address 
</Ultimate_.11a_destination_addr> 
<Ultimate_.11a_destination_obj> Dispersion Object ID 
</Ultimate_.11a_destination_obj>
<Num_Vals> 1 </Num_vals> 
<Val_Status_1> Placeholder for HART value and status structure 
</Val_Status_1>
</HART_To_11a_Msg> 
[0060]  この例では、エレメント<HART_Dest_Addr>は、変換器１３４のプロキシ・アドレス６１６ａ〜６１６ｍの内の１つを識別する。エレメント<Ultimate_.11a_destination_addr>は、ISA100.11aデバイスの宛先アドレスを識別する。エレメント<Ultimate_.11a_destination_obj>は、メッセージを宛先アドレスに公開するために使用されるコンセントレータ。オブジェクト７０８を識別する。エレメント<Num_Vals>は、宛先アドレスに送られるプロセス・データ値の数を識別し、<Val_Status_1>は、HARTプロセス・データ値およびステータス構造を収容する。追加のプロセス・データは、"_2"、"_3"等の名称が付けられたエレメントで示すことができる。
【００６３】
[0061]  これは、マークアップ言語を使用してマルチホーム変換器１３４において変換動作をサポートする技法の一例を表す。マークアップ言語は、マルチホーム変換器１３４における変換動作をサポートするためには、以下のいずれの適したやり方でも使用することができる。例えば、他の実施形態では、変換方式は、ＸＭＬまたは他のマークアップ言語を使用して定めることができ、マルチホーム変換デバイス１３４のみに知らせることができる。ワイヤレス・デバイスは、それらのデータ・メッセージやコンセントレータ／分散オブジェクトを変更する必要はない。これによって、ワイヤレス・ネットワークを通じて送られるメッセージを小さくすることができ、種々の状況において有益となることができる（ワイヤレス・デバイスがバッテリ給電型であるとき等）。また、先に注記したように、マルチホーム変換器１３４における変換動作の間マークアップ言語が使用される必要はない。
【００６４】
[0062]  図８は、本開示にしたがって、産業用制御および自動化システムにおいて異なるアプリケーション・プロトコルを使用してデバイス間におけるワイヤレス通信をサポートする方法例８００を示す。図８に示すように、ステップ８０２において変換デバイスを産業用システムに設置し、ステップ８０４において多数のワイヤレス・ネットワーク上に割り当てプロビジョニングする。これは、例えば、変換器１３４がネットワーク１０２〜１０４に加入することができる場所に変換器１３４を設置することを含むことができる。また、これは、割り当て(commissioning)中にプロトコル変換を実行するために使用される情報を、変換器１３４に供給することも含むことができる。更に、これは、プロビジョニングの間に加入しネットワーク１０２〜１０４を通じて通信するために必要とされるセキュリティ信任状または他の情報を変換器１３４に供給することも含むことができる。
【００６５】
[0063]  変換デバイスは、ステップ８０６において、第１プロトコルを使用してソース・デバイスからデータ・メッセージを受信する。これは、例えば、変換器１３４における送受信機２０６ａ、２０６ｂがWirelessHARTメッセージをWirelessHARTデバイス１０６〜１１０から受信すること、またはISA100.11aメッセージをISA100.11aデバイス１１６〜１２２から受信することを含むことができる。ステップ８０８において、このメッセージの宛先デバイスが同じプロトコルを使用するかまたは異なるプロトコルを使用するか判断を行う。これは、例えば、変換器１３４におけるコントローラ２０２が、宛先デバイスが異なるワイヤレス・ネットワーク内にあるか否か判断することを含むことができる。また、これは、変換器１３４におけるコントローラ２０２が、データ・メッセージがプロキシ・アドレスに送出されるか否か、またはデータ・メッセージがネーティブ・モードまたはXML_テンプレート・モードのどちらで受信されるのか判断することも含むことができる。
【００６６】
[0064]  ステップ８１０において、宛先デバイスのプロトコルが異なるのではない場合、ステップ８１６において、データ・メッセージを宛先デバイスに向けて送信する。これは、例えば、変換器１３４が第１プロトコルを使用して、データ・メッセージを同じフォーマットで送信することを含むことができる。このように、変換器１３４は、単に、データ・メッセージをその宛先に導くルータとして作用する。
【００６７】
[0065]  ステップ８１０において、宛先デバイスのプロトコルが異なる場合、ステップ８１２において、データ・メッセージのコンテンツを異なるフォーマットに変換し、ステップ８１４において、第２プロトコルに準拠する新たなデータ・メッセージを生成する。ステップ８１６において、この新たなデータ・メッセージを次に宛先デバイスに向けて送信する。これは、例えば、変換器１３４におけるコントローラ２０２がWirelessHARTＶＦＤ３１０またはISA100.11aＵＡＰ３１２における情報を使用して、一方のプロトコル・フォーマットのデータをどのようにして他方のプロトコルのフォーマットにフォーマットし直すか定めることを含むことができる。このように、変換器１３４は、データ・メッセージをその宛先に導く前に、このメッセージを変換することができる。
【００６８】
[0066]  図８は産業用制御および自動システムにおいて異なるアプリケーション・プロトコルを使用するデバイス間におけるワイヤレス通信をサポートする方法８００の一例を示すが、図８には種々の変更を行うこともできる。例えば、一連のステップとして示したが、図８における種々のステップは、重複すること、並列に実行すること、異なる順序で実行すること、または何回でも実行することもできる。具体的な例として、ステップ８０６〜８１６は、同じプロトコルを使用するデバイス間においてデータ・メッセージを導くため、そしてデータ・メッセージを変換して異なるプロトコルを使用するデバイス間でこのデータ・メッセージを導くために、何回でも実行することができる。
【００６９】
[0067]  実施形態では、以上で説明した種々の機能が、コンピュータ・プログラムによって実現されるまたはサポートされる場合もある。コンピュータ・プログラムは、コンピュータ読み取り可能プログラム・コードから形成され、コンピュータ読み取り可能媒体内に具体化される。「コンピュータ読み取り可能プログラム・コード」という句(phrase)は、あらゆるタイプのコンピュータ・コードを含み、ソース・コード、オブジェクト・コード、および実行可能コードを含む。「コンピュータ読み取り可能媒体」という句は、リード・オンリ・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）、ディジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）、または他のあらゆるタイプのメモリというような、コンピュータによってアクセスすることができるあらゆるタイプの媒体を含む。「非一時的」コンピュータ読み取り可能媒体は、一時的な電気信号または他の信号を移送する有線、ワイヤレス、光、または他の通信リンクを除外する。非一時的コンピュータ読み取り可能媒体は、データを永続的に格納できる媒体、および書き換え可能光ディスクまたは消去可能メモリ・デバイスというような、データを格納し後に上書きできる媒体を含む。
【００７０】
[0068]  本特許文書全体において使用したある種の単語および句の定義を明記することは利点があると考えられる。「結合する」という用語およびその派生語は、２つ以上のエレメント間におけるあらゆる直接または間接的な通信を指し、これらのエレメントが互いに物理的に接触するか否かを問わない。「アプリケーション」および「プログラム」という用語は、適したコンピュータ・コード（ソース・コード、オブジェクト・コード、または実行可能コードを含む）での実現のために構成される(adapt)１つ以上のコンピュータ・プログラム、ソフトウェア・コンポーネント、命令の集合、手順、関数、オブジェクト、クラス、インスタンス、関連データ、またはその一部を指す。「送信する」、「受信する」、および「通信する」という用語、ならびにその派生語は、直接および間接的な通信双方を含む。「含む」(include)および「備える」(comprise)という用語、ならびにその派生語は、限定のない包含を意味する。「または」という用語は、包含的であり、および／またはを意味する。「と関連する」という句、およびその派生語は、含む、内部に含まれる、相互接続する、内蔵する、内部に収容される、〜にまたは〜と接続する、〜にまたは〜と結合する、〜と通信可能である、〜と協働する、交互する(interleave)、並置する、近接する、〜にまたは〜と境界を接する、有する、プロパティを有する、〜にまたは〜と関係を有する等を意味することができる。「少なくとも１つの」という句は、項目のリストと共に使用される場合、羅列された項目の内１つ以上の異なる組み合わせを使用できることを意味し、リストにおける１つの項目だけが必要とされればよい。例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣの内少なくとも１つ」とは、以下の組み合わせのいずれも含む。Ａ、Ｂ、Ｃ、ＡおよびＢ、ＡおよびＣ、ＢおよびＣ、ＡおよびＢおよびＣ。
【００７１】
[0069]  本開示は、ある種の実施形態および全体的に関連する方法について説明したが、これらの実施形態および方法の変更(alternation)および置換(permutation)は当業者には明白であろう。したがって、実施形態例についての以上の説明は、本開示を定めるのでも、制約するのでもない。その他の変化、交換、および変更も、以下の特許請求の範囲によって定められる、本開示の主旨および範囲から逸脱することなく、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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
2015060594000001.pdf