(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロビジョニングの対象になるフィールド機器とは、ターゲットネットワークと分離したプロビジョニングネットワークを介して接続されるプロビジョニングデバイスであって、
ルータ広告圏内に位置する前記フィールド機器のうち、前記プロビジョニングの対象になるフィールド機器を一意に指定してユニキャスト送信するルータ広告部と、
前記ルータ広告を受信した前記フィールド機器が前記プロビジョニングネットワークに接続された後、前記指定されたフィールド機器に対し、管理しているネットワークパラメータの設定を行うパラメータ設定部と、
を有することを特徴とするプロビジョニングデバイス。
【請求項２】
前記ルータ広告部は、
前記フィールド機器のネットワークパラメータに紐付けられたアドレスを、ルータ広告フレームのＭＡＣ副層ヘッダにおける終点アドレスとして生成し、前記ルータ広告を前記プロビジョニングの対象になる任意のフィールド機器にユニキャスト送信することを特徴とする請求項１記載のプロビジョニングデバイス。
【請求項３】
前記ルータ広告部は、
前記ユニキャスト送信されたルータ広告に対して前記プロビジョニングの対象となるフィールド機器から応答が無かった場合、前記ルータ広告をブロードキャスト送信することを特徴とする請求項１または２記載のプロビジョニングデバイス。
【請求項４】
前記ルータ広告部は、
前記ルータ広告をユニキャスト送信する前に、前記ルータ広告をブロードキャスト送信して、前記ルータ広告圏内に位置する全ての前記フィールド機器のリストを動的に取得することを特徴とする請求項３記載のプロビジョニングデバイス。
【請求項５】
前記ルータ広告部は、
前記フィールド機器のリストを動的に取得するにあたり、前記フィールド機器の接続要求に対して一時的に拒否するメッセージを送信し、前記接続要求を発行した前記フィールド機器の前記プロビジョニングネットワークへの参加を拒否することを特徴とする請求項４記載のプロビジョニングデバイス。
【請求項６】
前記ルータ広告部は、
前記フィールド機器のリストを動的に取得するにあたり、前記プロビジョニングネットワークへの接続を終えた前記フィールド機器に対し、再起動を要求して前記フィールド機器を一時的に前記プロビジョニングネットワークから切り離すことを特徴とする請求項４記載のプロビジョニングデバイス。
【請求項７】
プロビジョニングの対象になるフィールド機器と、前記フィールド機器とはターゲットネットワークと分離したプロビジョニングネットワークを介して接続されるプロビジョニングデバイスと、からなるプロビジョニングネットワークシステムにおけるネットワークパラメータの設定方法であって、
前記プロビジョニングデバイスが、
ルータ広告圏内に位置する前記フィールド機器のうち、プロビジョニングの対象になるフィールド機器を一意に指定してユニキャスト送信する広告ステップと、
前記ルータ広告を受信した前記フィールド機器が、接続要求を発行して前記プロビジョニングネットワークに接続する接続ステップと、
前記プロビジョニングデバイスが、前記指定されたフィールド機器に対し、管理しているネットワークパラメータの設定を行うプロビジョニングステップと、
を有することを特徴とするプロビジョニングネットワークシステムにおけるネットワークパラメータの設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロビジョニングの対象となるフィールド機器とは、ターゲットネットワークと分離されたプロビジョニングネットワークを介して接続される、プロビジョニングデバイス、およびプロビジョニングネットワークにおけるネットワークパラメータの設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用無線通信規格において、フィールド機器の設定情報を管理するプロビジョニングデバイス（ＰＤ：Provisioning Device）が、フィールド機器（ＤＢＰ：Device
Being Provisioning）に対してターゲットネットワークに接続するための設定を行う工程をプロビジョニング（Provisioning）と呼ぶ。プロビジョニングには、ＰＤと、ＤＢＰ間の通信を実際に制御で用いる通信プロトコルにしたがい行うＯＴＡ（Over The Air）プロビジョニングと、赤外線等、実際に制御で用いる通信プロトコル以外の通信プロトコルで行うＯＯＢ(Out Of Band)プロビジョニングとがある。
【０００３】
さらに、ＯＴＡプロビジョニングには、フィールドに設置されたＤＢＰに対してターゲットネットワーク上のＰＤが直接プロビジョニングを行う方法と、ターゲットネットワークとは隔離されたネットワークでＰＤ機能を備えたハンドヘルドデバイス（以下、ハンドヘルドＰＤ）がＤＢＰをプロビジョニングする方法とがある。なお、ＯＴＡプロビジョニングにおいて、プロビジョニングを行うネットワークはプロビジョニングネットワークと呼ばれ、ターゲットネットワークと区別され使用されている。
【０００４】
図９はハンドヘルドＰＤ１０１を用いたＯＴＡプロビジョニングの工程を示す図である。ハンドヘルドＰＤ１０１を用いたプロビジョニングでは、ＤＢＰ１０３は、ターゲットネットワーク２００から分離されたプロビジョニングネットワーク１００において、ハンドヘルドＰＤ１０１からターゲットネットワーク２００に接続するために必要な、ネットワークパラメータとセキュリティパラメータ（以下、総称してネットワークパラメータ１０２という）が設定される。一度設定が完了すると、ＤＢＰ１０３は、ターゲットネットワーク２００に接続することができる。
【０００５】
なお、図９において、ターゲットネットワーク２００には、ゲートウエイ２０１を介して、産業用イーサネット（登録商標）等の制御ネットワーク３００が接続され、更にこの制御ネットワーク３００には、コンフィギュレータ３０１、ＤＣＳ（Distributed Control System）３０２、管理ツール３０３等が接続されている。
【０００６】
図１０はプロビジョニングの工程を説明する図である。ハンドヘルドＰＤ１０１は、ルーティングデバイスの機能を有しており、ハンドヘルドＰＤ１０１もルーティングデバイスと同じくプロビジョニングネットワーク１００へルータ広告を定期的にブロードキャスト送信している（Ｓ１）。図中、円内はルータ広告を受信できる範囲を示す。ハンドヘルドＰＤ１０１のルータ広告圏内に位置するＤＢＰ１０３はルータ広告を受信すると、プロビジョニングネットワーク１００の情報を得、そのハンドヘルドＰＤ１０１に接続することができる（Ｓ２）。なお、実際の接続工程は複数のトランザクションから成る。
【０００７】
ハンドヘルドＰＤ１０１への接続が完了すると、ハンドヘルドＰＤ１０１はＤＢＰ１０３を不図示のターゲットネットワークに接続するためのネットワークパラメータ（ＤＢＰ用設定情報１０２）を設定する（Ｓ３）。なお、実際の設定工程は複数のトランザクションから成る。なお、上記したプロビジョニングの際の接続工程については、例えば、「ＩＳＡ−１００．１１ａ−２００９標準仕様」（非特許文献１参照）に詳細に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ＩＳＡ１００．１１ａ−２００９「Wireless systemsfor industrial automation : Process control and related applications」＜HTTP://www.isa.org/ISA100-11a＞平成23年3月30日閲覧。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記した従来のプロビジョニングネットワークにおけるネットワークパラメータの設定方法によれば、ハンドヘルドＰＤ１０１のルータ広告圏内に位置する全てのＤＢＰ１０３がプロビジョニングの対象であり、ハンドヘルドＰＤ１０１はプロビジョニングの対象としてＤＢＰ１０３を一意に選択できないという問題がある。また、ＤＢＰ１０３は、ルータ広告の送信元である全てのハンドヘルドＰＤ１０１が接続の候補であるため、不適切なハンドヘルドＰＤ１０１に接続した場合、プロビジョニングに失敗してしまうということもある。
【００１０】
ここでは、産業用無線通信規格としてＩＳＡ（International Society
of Automation ）１００．１１ａを用いるものとして説明するが、ＩＳＡ１００．１１ａに限らず、ＩＳＡ１００．１１ａと同様の動作を行う通信プロトコルであれば同じ問題が発生する。以下にその詳細を説明する。
【００１１】
まず、図１１を用いて複数のＤＢＰ１０３、１０４に対するプロビジョニング工程における問題を説明する。図１１では、ハンドヘルドＰＤ１０１のルータ広告圏内にＤＢＰ＃１（１０３）とＤＢＰ＃２（１０４）が位置しているが、ハンドヘルドＰＤ１０１はＤＢＰ＃１（１０３）のみ設定情報を管理しているものとする。ＩＳＡ１００．１１ａにおいて、ハンドヘルドＰＤ１０１は、ルータ広告をブロードキャストで送信するため、ＤＢＰ＃１（１０３）とＤＢＰ＃２（１０４）は共にルータ広告を受信する（Ｓ１）。続いて、ルータ広告を受信したＤＢＰ＃１（１０３）とＤＢＰ＃２（１０４）は、ハンドヘルドＰＤ１０１に接続する（Ｓ２）。
【００１２】
ＤＢＰ＃１（１０３）とＤＢＰ＃２（１０４）のハンドヘルドＰＤ１０１への接続工程が完了すれば、ハンドヘルドＰＤ１０１は、ＤＢＰ＃１（１０３）、ＤＢＰ＃２（１０４）に対してネットワークパラメータの設定を行う。しかしながら、この例では、ハンドヘルドＰＤ１０１は、ＤＢＰ＃１（１０３）の設定情報のみを管理しているため、ＤＢＰ＃１（１０３）へのプロビジョニングは成功しても、ＤＢＰ＃２（１０４）のプロビジョニングは失敗に終わってしまう（Ｓ３）。つまり、ルータ広告圏内に位置するＤＢＰ＃１（１０３）、ＤＢＰ＃２（１０４）は、ハンドヘルドＰＤ１０１のプロビジョニング対象に依存せず、無作為にハンドヘルドＰＤ１０１に接続してしまうという問題がある。
【００１３】
次に、図１２（ａ）（ｂ）を用い、複数のハンドヘルドＰＤ＃１（１０１）、＃２（２０１）によるプロビジョニング工程における問題点を説明する。図１２（ａ）（ｂ）では、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０１）とハンドヘルドＰＤ＃２（２０１）とが隣接して位置し、かつ、プロビジョニングネットワーク＃１（１００）とプロビジョニングネットワーク＃２（２００）が重複する部分にＤＢＰ１０３が位置している。またＤＢＰ１０３の設定情報は、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０１）のみが管理しているものとする。
【００１４】
図１２（ａ）に示すように、ＤＢＰ１０３がハンドヘルドＰＤ＃１（１０１）に接続すればＰＤ＃１（１０１）によるプロビジョニングは成功に終わるが、図１２（ｂ）に示すように、ＤＢＰ１０３がハンドヘルドＰＤ＃２（２０１）に接続すれば、ハンドヘルドＰＤ＃２（２０１）は、ＤＢＰ１０３の設定情報を管理していないため、プロビジョニングは失敗に終わる。なお、ＩＳＡ１００．１１ａによれば、ＤＢＰによるハンドヘルドＰＤの選択方法は定義されておらず、実装依存である。したがって、ＤＢＰの実装によっては、ＤＢＰはハンドヘルドＰＤをトライ・アンド・エラー（試行錯誤）で探索する可能性があり、ＤＢＰが最適なハンドヘルドＰＤを選択するという確実性は保証されていない。
【００１５】
本発明は上記した問題を解決するためになされたものであり、プロビジョニングデバイスとフィールド機器間のランダム性を持った無作為な選択方式を改善して相互接続性の向上をはかった、プロビジョニングデバイス、およびプロビジョニングネットークにおけるネットワークパラメータの設定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記した課題を解決するために本発明は、プロビジョニングの対象になるフィールド機器とは、ターゲットネットワークと分離したプロビジョニングネットワークを介して接続されるプロビジョニングデバイスであって、ルータ広告圏内に位置する前記フィールド機器のうち、前記プロビジョニングの対象になるフィールド機器を一意に指定してユニキャスト送信するルータ広告部と、前記ルータ広告を受信した前記フィールド機器が前記プロビジョニングネットワークに接続された後、前記指定されたフィールド機器に対し、管理しているネットワークパラメータの設定を行うパラメータ設定部と、を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、ルータ広告部は、ルータ広告圏内に位置するフィールド機器のうち、プロビジョニングの対象になるフィールド機器を一意に指定してユニキャスト送信し、パラメータ設定部は、ルータ広告を受信したフィールド機器がプロビジョニングネットワークに接続された後、指定されたフィールド機器に対し、管理しているネットワークパラメータの設定を行う。このように、プロビジョニングデバイスはルータ広告をユニキャスト送信するため、プロビジョニングの対象となるフィールド機器を一意に指定でき、このため、プロビジョニングデバイスとフィールド機器間の接続に関する不確実性を解消することが出来る。また、近隣に複数のプロビジョニングデバイスが存在する場合でも、重複したプロビジョニングネットワークに位置するフールド機器は、不要なルータ広告の受信を回避でき、フィールド機器がプロビジョニングデバイスを探索する工程を最適化することが出来る。その結果、フィールド機器は、トライ・アンド・エラーによる無作為なプロビジョニングデバイスの探索を回避でき、リソースの消費を軽減することができる。
【００１８】
本発明において、前記ルータ広告部は、前記フィールド機器のネットワークパラメータに紐付けられたアドレスを、ルータ広告フレームのＭＡＣ（Media Access Control）副層ヘッダにおける終点アドレスとして生成し、前記ルータ広告を前記プロビジョニングの対象になる任意のフィールド機器にユニキャスト送信することを特徴とする。例えば、ＩＳＡ１００．１１ａ無線通信規格によれば、おのおののフィールド機器の設定情報はフィールド機器のＥＵＩ−６４アドレス毎に識別されることが定義されているため、本発明によれば、ルータ広告部が、プロビジョニングデバイスで管理しているフィールド機器の設定情報に紐付けられたＥＵＩ−６４アドレスをＭＡＣ副層ヘッダの終点アドレスとして用いることで、任意のフィールド機器にルータ広告をユニキャスト送信することが出来る。
【００１９】
本発明において、前記ルータ広告部は、前記ユニキャスト送信されたルータ広告に対して前記プロビジョニングの対象となるフィールド機器から応答が無かった場合、前記ルータ広告をブロードキャスト送信することを特徴とする。本発明によれば、ユニキャスト送信されたルータ広告を受信できないフィールド機器に対する互換性を維持できる。
【００２０】
本発明において、前記ルータ広告部は、前記ルータ広告をユニキャスト送信する前に、前記ルータ広告をブロードキャスト送信して、前記ルータ広告圏内に位置する全ての前記フィールド機器のリストを動的に取得することを特徴とする。本発明によれば、プロビジョニングデバイスが設定情報を管理している全てのフィールド機器に対して無作為にルータ広告を送信すること無く、実際にルータ広告圏内で動作しているフィールド機器に対してのみルータ広告を送信することが可能になり、無駄なリソースの消費を回避できる。
【００２１】
本発明において、前記ルータ広告部は、前記フィールド機器のリストを動的に取得するにあたり、前記フィールド機器の接続要求に対して一時的に拒否するメッセージを送信し、前記接続要求を発行した前記フィールド機器の前記プロビジョニングネットワークの参加を拒否することを特徴とする。本発明によれば、ルータ広告部が、フィールド機器の接続要求に対して一時的な接続拒否を示すメッセージを明示的に送信することで、フィールド機器を迅速にルータ広告の待ち受け状態に遷移させることができる。
【００２２】
本発明において、前記ルータ広告部は、前記フィールド機器のリストを動的に取得するにあたり、前記プロビジョニングネットワークへの接続を終えた前記フィールド機器に対し、再起動を要求して前記フィールド機器を一時的に前記プロビジョニングネットワークから切り離すことを特徴とする。本発明によれば、ルータ広告部が、プロビジョニングネットワークへの接続を終えたフィールド機器に対して再起動を要求してフィールド機器を一時的に切り離すことで、フィールド機器を迅速にルータ広告の待ち受け状態に遷移させることができる。
【００２３】
本発明は、プロビジョニングの対象になるフィールド機器と、前記フィールド機器とはターゲットネットワークと分離したプロビジョニングネットワークを介して接続されるプロビジョニングデバイスと、からなるプロビジョニングネットワークシステムにおけるネットワークパラメータの設定方法であって、前記プロビジョニングデバイスが、ルータ広告圏内に位置する前記フィールド機器のうち、プロビジョニングの対象になるフィールド機器を一意に指定してユニキャスト送信する広告ステップと、前記ルータ広告を受信した前記フィールド機器が、接続要求を発行して前記プロビジョニングネットワークに接続する接続ステップと、前記プロビジョニングデバイスが、前記指定されたフィールド機器に対し、管理しているネットワークパラメータの設定を行うプロビジョニングステップと、を有することを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、プロビジョニングデバイスはルータ広告をユニキャスト送信するため、プロビジョニングの対象となるフィールド機器を一意に指定でき、このため、プロビジョニングデバイスとフィールド機器間の接続に関する不確実性を解消することが出来る。また、近隣に複数のプロビジョニングデバイスが存在する場合でも、重複したプロビジョニングネットワークに位置するフールド機器は、不要なルータ広告の受信を回避でき、フィールド機器がプロビジョニングデバイスを探索する工程を最適化することが出来る。その結果、フィールド機器は、トライ・アンド・エラーによる無作為なプロビジョニングデバイスの探索を回避でき、リソースの消費を軽減することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、プロビジョニングデバイスとフィールド機器間のランダム性を持った無作為な選択方式を改善して相互接続性の向上をはかった、プロビジョニングデバイス、およびプロビジョニングネットークにおけるネットワークパラメータの設定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係るプロビジョニングデバイスによるプロビジョニングの工程の概略を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るプロビジョニングデバイスの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るプロビジョニングデバイスにより生成されるルータ広告フレームのフォーマットを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るプロビジョニングデバイスによるプロビジョニングの工程を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るプロビジョニングデバイスによるプロビジョニングの工程を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るプロビジョニングデバイスによるフィールド機器の探索工程を示すシーケンス図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るプロビジョニングデバイスによるフィールド機器探索の動作例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るプロビジョニングデバイスの再起動によるフィールド機器の切断シーケンスを示す図である。
【図９】プロビジョニングネットワークとターゲットネットネッワークと関係を示す図である。
【図１０】従来のプロビジョニングデバイスによるプロビジョニングの工程を示す図である。
【図１１】複数のフィールド機器に対するプロビジョニングの工程を示す図である。
【図１２】複数のプロビジョニングデバイスによるプロビジョニングの工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための実施の形態（以下、単に本実施形態という）について詳細に説明する。
【００２８】
（実施形態の構成）
図１は、本実施形態に係るプロビジョニングデバイスによるプロビジョニングの工程の概略を示す図である。図１に示すプロビジョニングネットワークシステム１００において、プロビジョニングデバイスであるハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、ルータ広告圏内に位置するフィールド機器であるＤＢＰ＃１（３０）、ＤＢＰ＃２（４０）を探索し、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）が管理している設定情報（ＤＢＰ＃１用設定情報）に、該当するＤＢＰ＃１（３０）へルータ広告をユニキャスト送信する。このことにより、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、ＤＢＰ＃１（３０）を一意にプロビジョニングすることができ、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）とＤＢＰ＃１（３０）間の接続に関する不確定性を解消するものである。
【００２９】
これに対し、従来は、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）が送信するルータ広告は、ブロードキャスト送信されていたため、プロビジョニングネットワーク＃１（１）、＃２（２）が重複する部分に位置するＤＢＰ＃１（３０）、ＤＢＰ＃２（４０）は、いずれのプロビジョニングネットワーク＃１（１）、＃２（２）に接続すればよいのかわからなかった。以下、図２以降を参照して本実施形態に係るプロビジョニングデバイス、およびプロビジョニングネットワークにおけるネットワークパラメータの設定方法について詳細に説明する。
【００３０】
図２は、本実施形態に係るプロビジョニングデバイスの構成を示すブロック図である。ここでは、プロビジョニングデバイスとして、図１に示したハンドヘルドＰＤ＃１（１０）が示されている。なお、ハンドヘルドＰＤ＃２（２０）もハンドヘルドＰＤ＃１（１０）と同じ構成を有するものとする。図２において、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、ルータ広告部１０ａと、パラメータ設定部１０ｂと、ネットワークパラメータが記憶されるＤＢＰ＃１用設定情報１０ｃとを含み構成される。
【００３１】
ルータ広告部１０ａは、ルータ広告圏内に位置するＤＢＰのうち、プロビジョニングの対象になるＤＢＰを一意に指定してユニキャスト送信する機能を有する。また、パラメータ設定部１０ｂは、ルータ広告を受信したＤＢＰがプロビジョニングネットワーク＃１（または＃２）に接続された後、指定されたＤＢＰに対し、管理しているネットワークパラメータの設定を行う機能を有する。このとき、ネットワークパラメータとして、ＤＢＰ＃１用設定情報１０ｃが設定される。また、ＤＢＰ接続制御部１０ｄは、ＤＢＰの接続要求を処理する機能を有する。
【００３２】
ルータ広告部１０ａは、ＤＢＰのネットワークパラメータに紐付けられたアドレスを、ルータ広告フレームのＭＡＣ副層ヘッダにおける終点アドレスとして生成し、ルータ広告をプロビジョニングの対象になる任意のＤＢＰにユニキャスト送信する。また、ルータ広告部１０ａは、ユニキャスト送信されたルータ広告に対してプロビジョニングの対象となるＤＢＰから応答が無かった場合、ルータ広告をブロードキャスト送信してもよい。
【００３３】
また、ルータ広告部１０ａは、ルータ広告をユニキャスト送信する前に、ルータ広告をブロードキャスト送信して、ルータ広告圏内に位置する全てのＤＢＰのリストを動的に取得してもよい。このとき、ルータ広告部１０ａは、ＤＢＰの接続要求に対して一時的に拒否するメッセージを送信し、接続要求を発行したＤＢＰのプロビジョニングネットワークへの参加を拒否するか、プロビジョニングネットワークへの接続を終えたＤＢＰに対し再起動を要求し、ＤＢＰを一時的にプロビジョニングネットワークから切り離す。
【００３４】
図３に、ルータ広告部１０ａによりルータ広告されるルータ広告フレームのフォーマットが示されている。図３（ａ）が、ブロードキャスト送信による従来のルータ広告、図３（ｂ）がユニキャスト送信による本実施形態にしたがうルータ広告である。いずれのルータ広告フレームも、物理層ヘッダ３０１、ＭＡＣ副層ヘッダ３０２、ルータ広告３０３、フレームチェックシーケンス３０４の、各データフィールドからなる。
【００３５】
ＩＳＡ１００．１１ａでは、物理層にＩＥＥＥ８０２．１５．４通信規格を用いており、ＭＡＣ副層ヘッダ３０２では、無線サブネット内でのみ一意性が保証されている。１６ビットのサブネットアドレスと、グローバルに一意性が保証されているＥＵＩ−６４アドレスの２種類のアドレスを用いることができる。なお、ルータ広告の送信元である始点アドレスと送信先である終点アドレスは、ＭＡＣ副層ヘッダ３０２で指定される。また、この時に用いられるアドレスの種類もＭＡＣ副層ヘッダ３０２で指定される。ＩＳＡ１００．１１ａでは通常１６ビットのサブネットアドレスを用いており、ルータ広告に関しても始点アドレスはハンドヘルドＰＤ＃１（１０）の１６ビットサブネットアドレスとなる。図３（ａ）の広告フレームでは、終点アドレスは省略されており、このことからルータ広告がブロードキャスト送信されていることがわかる。
【００３６】
本実施形態に係るプロビジョニンクデバイスでは、ルータ広告をブロードキャスト送信ではなくユニキャスト送信することで、図１に示すハンドヘルドＰＤ＃１（１０）とＤＢＰ＃１（３０）、＃２（４０）間の接続に関する不確定性を解消する。このため、図３（ｂ）にルータ広告部１０ａにより生成され送信されるルータ広告フレームのフォーマットに示されるように、ＭＡＣ副層ヘッダ３０２の終点アドレスとして、プロビジョニングの対象となるＤＢＰ＃１（３０）のＥＵＩ−６４アドレスを指定する構造になっている。なお、ＤＢＰ＃１（３０）の１６ビットサブネットアドレスはハンドヘルドＰＤ＃１（１０）に接続する工程で設定されるため、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）に接続する前の段階では用いることはできない。
【００３７】
ＩＳＡ１００．１１ａによれば、各々のＤＢＰの設定情報は、ＤＢＰのＥＵＩ−６４アドレス毎に識別されることが定義されている。したがって、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、管理しているＤＢＰ＃１（３０）の設定情報に紐づいたＥＵＩ−６４アドレスをＭＡＣ副層ヘッダ３０２の終点アドレスとして用いることで、任意のＤＢＰに対してルータ広告をユニキャスト送信することができる。
【００３８】
すなわち、ルータ広告部１０ａは、ルータ広告圏内に位置するＤＢＰ＃１（３０）、ＤＢＰ＃２（４０）のうち、プロビジョニングの対象になるＤＢＰ＃１（３０）を図３（ｂ）に示すアドバタイズメントフレームにより一意に指定してユニキャスト送信する。そして、ＤＢＰ接続制御部１０ｄは、−タ広告を受信したＤＢＰがプロビジョニングネットワーク＃１（または＃２）に対して行なう接続要求を処理する。そして、パラメータ設定部１０ｂは、ルータ広告を受信したＤＢＰがプロビジョニングネットワーク＃１（または＃２）に接続された後、指定されたＤＢＰ＃１（３０）に対し、管理しているネットワークパラメータ（ＤＢＰ＃１設定情報１０ｃ）の設定を行う。
【００３９】
このことにより、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、プロビジョニングの対象とするＤＢＰ＃１（３０）を一意に指定することができる。例えば、図４（ａ）にプロビジョニング工程が示されるように、ＤＢＰ＃１（３０），ＤＢＰ＃２（４０），ＤＢＰ＃３（５０）がルータ広告圏内に存在する場合においても、ＤＢＰ＃１用設定情報とＤＢＰ＃２用設定情報を有するハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、プロビジョニングの対象であるＤＢＰ＃１（３０），ＤＢＰ＃２（４０）にのみルータ広告をユニキャスト送信することができる。このとき、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、ＤＢＰ＃３（５０）に対しルータ広告を送信しないため、ＤＢＰ＃３（５０）は、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）に接続することもなく、結果、プロビジョニングが失敗に終わることを回避することができる。
【００４０】
また、図４（ｂ）にプロビジョニング工程が示されているように、近隣にハンドヘルドＰＤ＃１（１０）、ＰＤ＃２（６０）が存在する場合においても、プロビジョニングネットワーク＃１（１）と＃２（２）が重複する部分に位置するＤＢＰ＃１（３０），ＤＢＰ＃２（４０）は、不要なルータ広告の受信を回避することができる。具体的に、ＤＢＰ＃１（３０）の設定情報を管理しているハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、ＤＢＰ＃１（３０）に対してのみルータ広告をユニキャスト送信し、ＤＢＰ＃２（４０）の設定情報を管理しているハンドヘルドＰＤ＃２（６０）は、ＤＢＰ＃２（４０）に対してのみルータ広告をユニキャスト送信することで、ＤＢＰ＃１（３０）はハンドヘルドＰＤ＃１（１０）に、ＤＢＰ＃２（４０）はハンドヘルドＰＤ＃２（６０）にそれぞれ最適に接続することができる。
【００４１】
このように、ＤＢＰ＃１（３０）、ＤＢＰ＃２（４０）がハンドヘルドＰＤ＃１（１０）、＃２（６０）を探索する工程を最適化することで、ＤＢＰ＃１（３０）、ＤＢＰ＃２（４０）は、トライ・アンド・エラーによる無作為なハンドヘルドＰＤ＃１（１０）、＃２（６０）の探索を回避することができ、また、ＤＢＰ＃１（３０）、＃２（４０）は、ハンドヘルドＰＤの探索によるリソースの消費を削減することができる。
【００４２】
なお、上記した本実施形態に係るプロビジョニングデバイスによれば、ルータ広告をユニキャスト送信することで、ハンドヘルドＰＤを用いたＯＴＡプロビジョニングの工程を最適化したが、ＤＢＰの実装によってはユニキャスト送信されたルータ広告を受信できない可能性がある。そこで、以下に説明する拡張を行うことで、ユニキャスト送信されたルータ広告を受信できないＤＢＰに対する互換性を維持することができる。
【００４３】
図５にそのためのプロビジョニング工程がシーケンス図で示されている。図５（ａ）において、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、ルータ広告をＤＢＰ＃１（３０）にユニキャスト送信し（ステップＳ１０１）、ルータ広告を受信したＤＢＰ＃１（３０）はプロビジョニングネットワークに接続する（ステップＳ１０２）。ここで、接続が完了すれば、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）がＤＢＰ＃１（３０）にネットワークパラメータの設定を行う（ステップＳ１０３）。しかしながら、ＩＳＡ１００．１１ａ通信規格によれば、ルータ広告はブロードキャスト送信されているため、ユニキャスト送信されたルータ広告はＤＢＰの実装によって受信できない可能性がある。
【００４４】
そこで、図５（ｂ）に示すように、ユニキャスト送信（ステップＳ２０１）されたルータ広告に対し、ＤＢＰ＃１（３０）からの反応が無い場合、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、ルータ広告をブロードキャスト送信する（ステップＳ２０２）。そして従来同様、ルータ広告を受信したＤＢＰ＃１（３０）はプロビジョニングネットワーク１に接続する（ステップＳ２０３）。ここで、接続が完了すれば、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）がＤＢＰ＃１（３０）にネットワークパラメータの設定を行う（ステップＳ２０４）。このことにより、ＩＳＡ１００．１１ａ通信規格に準拠したプロビジョニング工程にフォールバックすることができる。
【００４５】
また、ＤＢＰの探索にあたり、一度、ブロードキャストでルータ広告を送信し、ＤＢＰのプロビジョニングネットワークへの接続要求の結果から、ルータ広告圏内に位置する全てのＤＢＰのＥＵＩ−６４アドレスを動的に取得し、改めてＥＵＩ−６４アドレスを指定してユニキャストで広告することも可能である。
【００４６】
すなわち、図６にこのときのプロビジョニング工程のシーケンス図が示されるように、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、まず、ルータ広告圏内に位置するＤＢＰ＃１（３０）を探索するために、各ＤＢＰに対してブロードキャストでルータ広告を送信する（ステップＳ３０１）。次に、このルータ広告を受信したＤＢＰ＃１（３０）は、プロビジョニングネットワーク１に接続要求を送信する（ステップＳ３０２）。ここで、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、ＤＢＰ＃１（３０）のプロビジョニングネットワークへの接続要求の結果から、ルータ広告圏内に位置するＤＢＰ＃１（３０）のＥＵＩ−６４アドレスを取得する。
そしてＤＢＰ＃１（３０）に対して一時的な接続拒否のメッセージを送信することで、ＤＢＰ＃１（３０）をルータ広告の待ち受け状態にする（ステップＳ３０３）。そして、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、先に取得したＥＵＩ−６４アドレスに基づき、あらためてＤＢＰ＃１（３０）にルータ広告をユニキャスト送信する（ステップＳ３０４）。次に、このルータ広告を受信した待ち受け状態にあるＤＢＰ＃１（３０）は、従来と同様の手順でプロビジョニングネットワーク１へ接続する（ステップＳ３０５）。ここで接続が完了すれば、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）がＤＢＰ＃１（３０）にネットワークパラメータの設定を行う（ステップＳ３０６）。
【００４７】
これによって、ハンドヘルドＰＤが設定情報を管理している全てのＤＢＰに対して無作為にルータ広告を送信するのではなく、実際にルータ広告圏内で動作しているＤＢＰに対してのみルータ広告をユニキャスト送信することが可能である。また、予めＤＢＰのＥＵＩ−６４アドレスを知ることなく、任意のＤＢＰを選択することも可能となる。
【００４８】
ＩＳＡ１００．１１ａでは、プロビジョニングネットワークかターゲットネットワークかを問わず、ＤＢＰ等のフィールド機器が無線ネットワークへの接続要求を送信し一定時間内に応答を得ることができなければ再度ルータ広告を待ち受けることが定義されている。ＤＢＰが送信する接続要求のタイムアウトは初期値で６０秒と定義されているため、図６のように、接続要求に対する一時的な接続拒否を示すメッセージを明示的に返信（ステップＳ３０３）することで、迅速にＤＢＰをルータ広告の待ち受け状態に遷移させることができる。なお、このときに返信する一時的な接続拒否を示すメッセージは、通常の接続工程で用いるエラーメッセージでも良いが、一時的な接続拒否を明示的に示すための独自メッセージを新たに定義し用いても良い。
【００４９】
図７にＤＢＰ探索工程を含むプロビジョニング工程の流れが示されている。図７において、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、ＤＢＰ＃１（３０）およびＤＢＰ＃２（４０）の設定情報を管理しているものとする。また、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）のルータ広告圏内にはＤＢＰ＃１（３０）とＤＢＰ＃３（５０）が位置しており、ＤＢＰ＃２（４０）はルータ広告圏外に位置しているとする。
【００５０】
ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、ルータ広告圏内に位置するＤＢＰ＃１（３０）、ＤＢＰ＃２（４０）を探索するために、まずルータ広告をブロードキャスト送信する（Ｓ１）。ＤＢＰ＃１（３０）とＤＢＰ＃３（５０）は、共にハンドヘルドＰＤ＃１（１０）のルータ広告圏内に位置しているため、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）が送信するルータ広告を受信し、それぞれハンドヘルドＰＤ＃１（１０）に接続要求を送信する。一方、ＤＢＰ＃２（４０）はルータ広告圏外に位置しているため、ＤＢＰ＃２（４０）はそのルータ広告を受信しない。したがって、ＤＢＰ＃２（４０）はハンドヘルドＰＤ＃１（１０）に接続要求を送信しない（Ｓ２）。
【００５１】
ＤＢＰ＃１（３０）とＤＢＰ＃３（５０）が送信する接続要求メッセージの始点アドレスからＤＢＰ＃１（３０）とＤＢＰ＃３（５０）のＥＵＩ−６４アドレスを学習したハンドヘルドＰＤ＃１（１０）では、ルータ広告部１０ａが、接続エラーを示す応答メッセージを返答し、一旦、ＤＢＰ＃１（３０）とＤＢＰ＃３（５０）のプロビジョニングネットワーク１への接続を拒否する（Ｓ３）。次に、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、自身が設定情報を管理するＤＢＰ＃１（３０）とＤＢＰ＃２（４０）のＥＵＩ−６４アドレスと、Ｓ２で学習したＤＢＰ＃１（３０）とＤＢＰ＃３（５０）のＥＵＩ−６４アドレスを比較し、一致したＤＢＰに対してのみルータ広告をユニキャスト送信する（Ｓ４）。具体的に、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）は、ＤＢＰ＃１（３０）に対してのみルータ広告をユニキャスト送信する。このように探索することで、ユニキャスト送信するルータ広告の対象を最小限にすることができる。
【００５２】
また、一旦、ＤＢＰのプロビジョニングネットワークへの接続工程を完了させた後に、ハンドヘルドＰＤがＤＢＰに再起動を促すことで、ＤＢＰをプロビジョニングネットワークから切断しても良い。すなわち、図８にシーケンス図で示されているように、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）では、ルータ広告部１０ａが、ルータ広告をブロードキャストし（ステップＳ４０１）、プロビジョニングネットワーク１への接続工程（ステップＳ４０２）を終えたＤＢＰ＃１（３０）に対してＤＢＰ接続制御部１０ｄが再起動（リセット）要求を発行する（ステップＳ４０３）。このことにより、ＤＢＰ＃１（３０）がフィールド機器を一時的にプロビジョニングネットワーク１から切り離す。
【００５３】
以降、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）では、ルータ広告部１０ａがルータ広告をユニキャスト送信し（ステップＳ４０４）、このルータ広告を受信したＤＢＰ＃１（３０）は自身をプロビジョニングネットワーク１に接続する（ステップＳ４０５）。ここで、接続が完了すれば、ハンドヘルドＰＤ＃１（１０）がパラメータ設定部１０ｂでＤＢＰ＃１（３０）にネットワークパラメータの設定を行なう（ステップＳ４０６）。
【００５４】
（実施形態の効果）
以上説明のように本実施形態に係るプロビジョニングデバイス（ハンドヘルドＰＤ＃１）によれば、ルータ広告部１０ａは、ルータ広告圏内に位置するフィールド機器（ＤＢＰ＃１、＃２）のうち、プロビジョニングの対象になるフィールド機器（ＤＢＰ＃１）を一意に指定してルータ広告をユニキャスト送信し、パラメータ設定部１０ｂは、ルータ広告を受信したフィールド機器（ＤＢＰ＃１）がプロビジョニングネットワーク１に接続された後、指定されたフィールド機器（ＤＢＰ＃１）に対し、管理しているネットワークパラメータ（ＤＢＰ＃１用設定情報１０ｃ）の設定を行う。
【００５５】
このように、プロビジョニングデバイスは、ルータ広告をユニキャスト送信するため、プロビジョニングの対象となるフィールド機器を一意に指定でき、このため、プロビジョニングデバイスとフィールド機器間の接続に関する不確実性を解消することが出来る。また、近隣に複数のプロビジョニングデバイスが存在する場合でも、重複したプロビジョニングネットワークに位置するフールド機器は、不要なルータ広告の受信を回避でき、フィールド機器がプロビジョニングデバイスを探索する工程を最適化することが出来る。その結果、フィールド機器は、トライ・アンド・エラーによる無作為なプロビジョニングデバイスの探索を回避でき、リソースの消費を軽減することができる。
【００５６】
また、本実施形態に係るプロビジョニングデバイスによれば、ルータ広告部１０ａが、プロビジョニングデバイスで管理しているフィールド機器の設定情報に紐付けられたＥＵＩ−６４アドレスをＭＡＣ副層ヘッダの終点アドレスとして用いることで、任意のフィールド機器にルータ広告をユニキャスト送信することが出来る。また、ルータ広告部１０ａが、ユニキャスト送信されたルータ広告に対してプロビジョニングの対象となるフィールド機器から応答が無かった場合、ルータ広告をブロードキャスト送信することで、ユニキャスト送信されたルータ広告を受信できないフィールド機器に対する互換性を維持できる。
【００５７】
また、本実施形態に係るプロビジョニングデバイスによれば、ルータ広告をユニキャスト送信する前にルータ広告をブロードキャスト送信して、ルータ広告圏内に位置する全てのフィールド機器のリストを動的に取得することで、プロビジョニングデバイスが設定情報を管理している全てのフィールド機器に対して無作為にルータ広告を送信すること無く、実際にルータ広告圏内で動作しているフィールド機器に対してのみルータ広告を送信することが可能になり、無駄なリソースの消費を回避できる。このフィールド機器のリストを動的に取得するにあたり、フィールド機器の接続要求に対して一時的に拒否するメッセージを送信し、接続要求を発行したフィールド機器のプロビジョニングネットワークへの参加を拒否することで、あるいは、プロビジョニングネットワークへの接続を終えたフィールド機器に対して再起動を要求してフィールド機器を一時的にプロビジョニングネットワークから切り離すことで、フィールド機器を迅速にルータ広告の待ち受け状態に遷移させることができる。
【００５８】
なお、本発明のプロビジョニングネットワークにおけるネットワークパラメータの設定方法は、例えば、図１において、プロビジョニングの対象になるフィールド機器（ＤＢＰ＃１、ＤＢＰ＃２）と、前記フィールド機器（ＤＢＰ＃１、ＤＢＰ＃２）とはターゲットネットワークと分離したプロビジョニングネットワーク＃１、＃２を介して接続されるプロビジョニングデバイス（ＰＤ＃１、ＰＤ＃２）と、からなるプロビジョニングネットワークシステム１００に適用される。そして、例えば、図５（ａ）に示されるように、前記プロビジョニングデバイス（ＰＤ＃１、ＰＤ＃２）が、ルータ広告圏内に位置する前記フィールド機器のうち、プロビジョニングの対象になるフィールド機器（ＤＢＰ＃１またはＤＢＰ＃２）を一意に指定してユニキャスト送信する広告ステップ（Ｓ１０１）と、前記ルータ広告を受信した前記フィールド機器（ＤＢＰ＃１またはＤＢＰ＃２）が、接続要求を発行して前記プロビジョニングネットワーク＃１（＃２）に接続する接続ステップ（Ｓ１０２）と、前記プロビジョニングデバイス（ＰＤ＃１またはＰＤ＃２）が、前記指定されたフィールド機器（ＤＢＰ＃１またはＤＢＰ＃２）に対し、管理しているネットワークパラメータ（ＤＢＰ＃１用設定情報１０ｃまたはＤＢＰ＃用設定情報）の設定を行うプロビジョニングステップ（Ｓ１０３）と、を有するものである。
【００５９】
本発明によれば、プロビジョニングデバイス（ＰＤ＃１、ＰＤ＃２）は、ルータ広告をユニキャスト送信するため、プロビジョニングの対象となるフィールド機器（ＤＢＰ＃１またはＤＢＰ＃２）を一意に指定でき、このため、プロビジョニングデバイス（ＰＤ＃１、ＰＤ＃２）とフィールド機器（ＤＢＰ＃１またはＤＢＰ＃２）間の接続に関する不確実性を解消することが出来る。また、近隣に複数のプロビジョニングデバイス（ＰＤ＃１、ＰＤ＃２）が存在する場合でも、重複したプロビジョニングネットワーク＃１、＃２に位置するフィールド機器（ＤＢＰ＃１、ＤＢＰ＃２）は、不要なルータ広告の受信を回避でき、フィールド機器がプロビジョニングデバイスを探索する工程を最適化することが出来る。その結果、フィールド機器（ＤＢＰ＃１、ＤＢＰ＃２）は、トライ・アンド・エラーによる無作為なプロビジョニングデバイス（ＰＤ＃１、ＰＤ＃２）の探索を回避でき、リソースの消費を軽減することができる。
【００６０】
なお、本発明は、ＯＴＡプロビジョニングにおいて、プロビジョニングデバイスがプロビジョニングの対象であるフィールド機器を一意に指定することでＯＴＡプロビジョニング工程を最適化するものであり、ＩＳＡ１００．１１ａにおけるＯＴＡプロビジョニングに対応した全てのハンドヘルドＰＤに適用することができる。また、本発明は、ＩＳＡ１００．１１ａに特化するものではなく、ＩＳＡ１００．１１ａと同様の動作を行う産業用無線通信規格であれば同様に適用することができる。
【００６１】
以上、本実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またそのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００６２】
１、２・・プロビジョニングネットワーク＃１、＃２、１０、２０、６０・・プロビジョニングデバス＃１、＃２、＃３、１０ａ・・ルータ広告部、１０ｂ・・パラメータ設定部、１０ｃ・・ＤＢＰ＃１用設定情報、１０ｄ・・ＤＢＰ接続制御部、３０、４０、５０・・フィールド機器（ＤＢＰ＃１、＃２、＃３）、１００・・プロビジョニングネットワークシステム
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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