(57)【要約】【課題】モバイル端末を利用した保守点検支援システムにおいて、データが外部へ流出するリスクを低減し、安全性の高いシステムを得る。【解決手段】制御装置１は、モバイル端末２に送信する監視データを暗号化し、暗号化された監視データ５を、広域高速無線通信基地局３を介した広域無線通信によりモバイル端末２に送信すると共に、暗号化された監視データ５を復号化するための復号化鍵６を、近距離低速無線通信基地局４を介した近距離無線通信によりモバイル端末２に送信する。これにより、大容量の監視データを短時間で容易に送信することができると共に、広域高速無線通信の傍受により復号化鍵６が外部へ漏洩し監視データが復号化されることを抑制することができる。【選択図】図１
2017010298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象設備の監視データを保持する制御装置と、前記制御装置から取得した監視データを表示する表示手段を有するモバイル端末と、前記制御装置と前記モバイル端末の間の広域無線通信を仲介する広域無線通信基地局と、前記制御装置と前記モバイル端末の間の近距離無線通信を仲介する近距離無線通信基地局とを備えた保守点検支援システムであって、
前記制御装置は、前記モバイル端末に送信する監視データを暗号化鍵により暗号化し、暗号化された監視データを広域無線通信により前記モバイル端末に送信すると共に、暗号化された監視データを復号化するための復号化鍵を近距離無線通信により前記モバイル端末に送信することを特徴とする保守点検支援システム。
【請求項２】
前記制御装置は、監視データを暗号化する暗号化鍵を所定時間毎に変更することを特徴とする請求項１記載の保守点検支援システム。
【請求項３】
監視対象設備の監視データを保持する制御装置と、監視データを表示する表示手段を有するモバイル端末と、前記制御装置から監視データを取得し前記モバイル端末に送信するデータサーバと、前記データサーバと前記モバイル端末の間の広域無線通信を仲介する広域無線通信基地局と、前記データサーバと前記モバイル端末の間の近距離無線通信を仲介する近距離無線通信基地局とを備えた保守点検支援システムであって、
前記データサーバは、前記モバイル端末に送信する監視データを暗号化鍵により暗号化し、暗号化された監視データを広域無線通信により前記モバイル端末に送信すると共に、暗号化された監視データを復号化するための復号化鍵を近距離無線通信により前記モバイル端末に送信することを特徴とする保守点検支援システム。
【請求項４】
前記データサーバは、監視データを暗号化する暗号化鍵を所定時間毎に変更することを特徴とする請求項３記載の保守点検支援システム。
【請求項５】
前記モバイル端末は、起動用暗号化データを記憶手段に格納しており、前記近距離無線通信基地局により配信される起動用復号化鍵を取得して、この起動用復号化鍵により起動用暗号化データを復号化することができた場合のみ起動されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の保守点検支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル端末を利用した保守点検支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント設備の監視及び保守点検作業を支援するシステムとして、プラントの現場にモバイル端末を持ち込み、その画面にサーバから提供される監視対象設備の監視データを表示させるものがある。例えば特許文献１では、監視対象設備の盤記号または盤名称をカメラで撮影し、この撮影画像を光学式文字読取装置により文字列に変換して関連する監視画面を特定すると共に、特定された監視画面のデータをＷＥＢサーバから取得し、表示装置に即時に表示するようにしている。
【０００３】
上記のようなモバイル端末を用いた保守点検支援システムにおいて、サーバは、広域無線通信により監視データ等のデータをモバイル端末に送信していた。その際、サーバは、情報の機密性を保つためにデータを暗号化して送信し、さらに、暗号化されたデータを復号化するための復号化鍵も広域無線通信により送信していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５３７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の保守点検システムでは、広域無線通信の傍受により復号化鍵が流出した場合、暗号化されたデータを復号化される恐れがあった。また、広域無線通信を利用せず、近距離無線通信を利用した場合、帯域が狭いため大容量のデータを送信することが困難であった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、データが外部へ流出するリスクを低減することが可能な安全性の高い保守点検支援システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る保守点検支援システムは、監視対象設備の監視データを保持する制御装置と、制御装置から取得した監視データを表示する表示手段を有するモバイル端末と、制御装置とモバイル端末の間の広域無線通信を仲介する広域無線通信基地局と、制御装置とモバイル端末の間の近距離無線通信を仲介する近距離無線通信基地局とを備えた保守点検支援システムであって、制御装置は、モバイル端末に送信する監視データを暗号化鍵により暗号化し、暗号化された監視データを広域無線通信によりモバイル端末に送信すると共に、暗号化された監視データを復号化するための復号化鍵を近距離無線通信によりモバイル端末に送信するものである。
【０００８】
また、本発明の請求項３に係る保守点検支援システムは、監視対象設備の監視データを保持する制御装置と、監視データを表示する表示手段を有するモバイル端末と、制御装置から監視データを取得しモバイル端末に送信するデータサーバと、データサーバとモバイル端末の間の広域無線通信を仲介する広域無線通信基地局と、データサーバとモバイル端末の間の近距離無線通信を仲介する近距離無線通信基地局とを備えた保守点検支援システムであって、データサーバは、モバイル端末に送信する監視データを暗号化鍵により暗号化し、暗号化された監視データを広域無線通信によりモバイル端末に送信すると共に、暗号化された監視データを復号化するための復号化鍵を近距離無線通信によりモバイル端末に送信するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１に係る保守点検支援システムによれば、制御装置は、モバイル端末に対し、暗号化された監視データを広域無線通信により送信し、復号化鍵を近距離無線通信により送信するようにしたので、大容量の監視データを短時間で容易に送信することができると共に、広域無線通信の傍受により復号化鍵が外部へ漏洩し監視データが復号化されることを抑制することができるため、監視データが外部へ流出するリスクを低減することが可能である。
【００１０】
本発明の請求項３に係る保守点検支援システムによれば、データサーバは、モバイル端末に対し、暗号化された監視データを広域無線通信により送信し、復号化鍵を近距離無線通信により送信するようにしたので、大容量の監視データを短時間で容易に送信することができると共に、広域無線通信の傍受により復号化鍵が外部へ漏洩し監視データが復号化されることを抑制することができるため、監視データが外部へ流出するリスクを低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る保守点検支援システムの全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る保守点検支援システムの制御装置及びモバイル端末による処理の流れを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る保守点検支援システムの制御装置及びモバイル端末による処理の流れを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る保守点検支援システムの全体構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係る保守点検支援システムの全体構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１に係る保守点検支援システムについて、図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態１に係る保守点検支援システムの全体構成を示している。本実施の形態１に係る保守点検支援システム１００は、例えば火力発電プラント、原子力発電プラント、化学プラント、または大規模工場等において、作業員が現場に持ち込み可能なモバイル端末２を用いて監視対象設備の監視及び保守点検を行うものである。なお、本実施の形態１では、プラント設備を監視対象とする場合を例に挙げて説明する。
【００１３】
保守点検支援システム１００は、監視対象であるプラント設備の監視データを保持し、該監視データに基づいてプラント設備を制御する制御装置１と、制御装置１から取得した監視データを表示する表示手段２６を有するモバイル端末２と、制御装置１とモバイル端末２の間の広域無線通信を仲介する広域無線通信基地局である広域高速無線通信基地局３と、制御装置１とモバイル端末２の間の近距離無線通信を仲介する近距離無線通信基地局である近距離低速無線通信基地局４とを備えている。
【００１４】
本実施の形態１において、制御装置１とモバイル端末２は、広域高速無線通信基地局３を介して互いに広域高速無線通信を行うと共に、近距離低速無線通信基地局４を介して互いに近距離低速無線通信を行う。広域高速無線通信としては、例えば広域無線ＬＡＮや携帯電話の回線等が用いられ、近距離低速無線通信としては、例えば通信距離が１０ｍ以内のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、通信距離が数ｃｍ〜数ｍのＲＦＩＤ、通信距離が５ｍ〜１０ｍ程度の赤外線通信等が用いられるが、通信方式はこれらに限定されるものではない。
【００１５】
制御装置１は、広域高速無線通信基地局３と通信するための第１の無線通信手段１１と、近距離低速無線通信基地局４と通信するための第２の無線通信手段１２と、監視データを格納する監視データ記憶手段１３と、監視データを暗号化するための暗号化鍵とこれに対応する復号化鍵６を記憶する鍵記憶手段１４とを備えている。
【００１６】
また、制御装置１は、監視データを暗号化鍵により暗号化する暗号化手段（図示省略）を有している。この暗号化手段は周知技術によるものであり、本発明には直接関係がないため説明を省略する。暗号化鍵は、データの暗号化を行う際に、暗号方式の定めた計算手順に与えるパラメータであり、同じ監視データを同じ方式で暗号化しても、異なる暗号化鍵を用いれば異なる暗号化された監視データ５が得られる。暗号化された監視データ５を解読するためには、暗号化鍵と対になる復号化鍵６が必要である。
【００１７】
以上のように構成された制御装置１は、モバイル端末２に送信する監視データを暗号化鍵により暗号化し、暗号化された監視データ５を、広域高速無線通信基地局３を介した広域無線通信によりモバイル端末２に送信する。さらに、制御装置１は、暗号化された監視データ５を復号化するための復号化鍵６を、近距離低速無線通信基地局４を介した近距離無線通信によりモバイル端末２に送信する。
【００１８】
一方、モバイル端末２は、広域高速無線通信基地局３と通信するための第１の無線通信手段２１と、近距離低速無線通信基地局４と通信するための第２の無線通信手段２２と、第１の無線通信手段２１により取得した暗号化された監視データ５を記憶する監視データ記憶手段２３と、第２の無線通信手段２２により取得した復号化鍵６を記憶する復号化鍵記憶手段２４とを備えている。
【００１９】
さらに、モバイル端末２は、作業者が各種情報を入力するためのタッチパネル等の入力手段２５と、監視データを表示するための液晶ディスプレイ等の表示手段２６を有している。なお、モバイル端末２は、モバイル端末２の各部を制御するＣＰＵ等の制御手段や、暗号化された監視データ５を復号化鍵６によって復号化する復号化手段（いずれも図示省略）を有しているが、いずれも周知技術によるものであり本発明には直接関係がないため、説明を省略する。
【００２０】
次に、制御装置１及びモバイル端末２による処理の流れについて、図２のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ１０において、制御装置１は、モバイル端末２に監視データを送信する準備として、今回送信する監視データを監視データ記憶手段１３から読み出す。なお、作業員は、モバイル端末２により、制御装置１に対して必要な監視データを要求することができる。続いてステップＳ２０において、モバイル端末２に送信する監視データを暗号化鍵により暗号化する。
【００２１】
次に、ステップＳ３０において、制御装置１の第２の無線通信手段１２は、暗号化に用いた暗号化鍵に対応する復号化鍵６を、近距離低速無線通信によりモバイル端末２に送信する。続いてステップＳ４０において、モバイル端末２の第２の無線通信手段２２は、近距離低速無線通信により復号化鍵６を取得する。
【００２２】
次に、ステップＳ５０において、制御装置１の第１の無線通信手段１１は、暗号化された監視データ５を、広域高速無線通信によりモバイル端末２に送信する。続いてステップＳ６０において、モバイル端末２の第１の無線通信手段２１は、暗号化された監視データ５を広域高速無線通信により取得し、監視データ記憶手段２３に格納する。
【００２３】
さらに、ステップＳ７０において、監視データ記憶手段２３に格納された暗号化された監視データ５を復号化鍵６により復号する。以上の処理により、作業員は、モバイル端末２の表示手段２６において、必要な監視データを閲覧することができる。
【００２４】
本実施の形態１では、近距離低速無線通信基地局４は、制御装置１に近接して設置されており、復号化鍵６を受信することができるエリアが限定されている。モバイル端末２を携帯する作業員は、復号化鍵６を受信するために、近距離低速無線通信基地局４の通信圏内に滞在している必要がある。
【００２５】
なお、本発明の参考例として、復号化鍵６を近距離無線通信で送信する方法の代わりに、配布物に記録された復号化鍵を用いて復号化を行う方法や、作業員が復号化鍵６を記録したストレージを携帯し、暗号化された監視データ５を受信する際にモバイル端末２とストレージを接続して復号化鍵６を読み込む方法もある。
【００２６】
以上のように、本実施の形態１によれば、制御装置１は、モバイル端末２に対し、暗号化された監視データ５を広域高速無線通信により送信し、復号化鍵６を近距離低速無線通信により送信するようにしたので、大容量の監視データを短時間で容易に送信することができると共に、広域高速無線通信の傍受により復号化鍵６が外部へ漏洩し監視データが復号化されることを抑制することができる。よって、本実施の形態１によれば、監視データが外部へ流出するリスクを低減することが可能な安全性の高い保守点検支援システム１００が得られる。
【００２７】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る保守点検支援システム１００の全体構成は、上記実施の形態１と同様であるので図１を流用して説明する。本実施の形態２に係る制御装置１は、監視データを暗号化する際の暗号化鍵を、所定時間毎に変更する機能を有するものである。すなわち、暗号化された監視データ５を復号化する復号化鍵６も所定時間毎に変更される。
【００２８】
本実施の形態２における制御装置１及びモバイル端末２による処理の流れについて、図３のフローチャートを用いて説明する。なお、図３において、上記実施の形態１で説明した図２のフローチャートと同じ処理には、同じステップ番号を付している。まず、ステップＳ１０において、制御装置１は、モバイル端末２に監視データを送信する準備として、今回送信する監視データを監視データ記憶手段１３から読み出す。
【００２９】
続いてステップＳ１１において、前回の暗号化鍵変更から予め設定された所定時間が経過したか否かを判定する。ステップＳ１１において、所定時間が経過している場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１２に進み、暗号化鍵を変更してステップＳ２０に進む。一方、ステップＳ１１において所定時間が経過していない場合（ＮＯ）、そのままステップＳ２０に進む。ステップＳ２０〜ステップＳ７０については、図２のフローチャートと同じ処理であるので、説明を省略する。
【００３０】
なお、監視データの流出をさらに抑制するために、制御装置１は毎回新しい監視データのみをモバイル端末２に送信するようにし、モバイル端末２はトレンドを表示するための必要最小限の監視データだけを残し、他の復号済み監視データは破棄されるように設定しておくことが望ましい。また、復号化鍵６を取得することができない場合、モバイル端末２の操作を不可能にする機能を追加することにより、暗号化方式の解析を抑制することが
できる。
【００３１】
本実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、監視データを暗号化する際の暗号化鍵を所定時間毎に変更することにより、暗号化鍵が不法にコピーされた場合や復号化鍵６が外部に漏洩した場合にも、監視データの流出を所定時間以内に抑えることが可能である。
【００３２】
実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３に係る保守点検支援システムの全体構成を示している。なお、図４中、図１と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態３に係る保守点検支援システム１０１のモバイル端末２Ａは、起動用暗号化データ７が格納された記憶手段である端末内ストレージ２７を備えている。それ以外の構成については、上記実施の形態１及び実施の形態２に係る保守点検支援システム１００と同様であり、同様の機能を有している。
【００３３】
本実施の形態３におけるモバイル端末２Ａは、起動用暗号化データ７を端末内ストレージ２７に格納しており、近距離低速無線通信基地局４により配信される起動用復号化鍵８を取得し、この起動用復号化鍵８により起動用暗号化データ７を復号化することができた場合のみ起動される。すなわち、モバイル端末２Ａを起動する際には、作業員は近距離低速無線通信基地局４の通信圏内に居る必要がある。
【００３４】
また、モバイル端末２Ａにより取得された起動用復号化鍵８は、所定時間毎に消去されるように設定されている。従って、モバイル端末２Ａを継続的に使用するためには、該所定時間毎に近距離低速無線通信基地局４から配信される起動用復号化鍵８を取得する必要がある。
【００３５】
例えば該所定時間が１時間に設定されている場合、モバイル端末２Ａを使用する作業員は、起動用復号化鍵８を取得してモバイル端末２を起動した後、１時間後に再び近距離低速無線通信基地局４から配信される起動用復号化鍵８を取得しなければ、モバイル端末２の操作ができなくなる。よって、作業者は、モバイル端末２Ａを１時間以上継続的に使用する場合、近距離低速無線通信基地局４の通信圏内あるいはその付近に滞在している必要がある。
【００３６】
本実施の形態３によれば、上記実施の形態１及び実施の形態２と同様の効果に加え、モバイル端末２Ａの使用範囲を限定することが可能となり、モバイル端末２Ａの監視領域外での使用を所定時間以内に抑えることができるため、監視データの流出を抑制することができる。
【００３７】
実施の形態４．
図５は、本発明の実施の形態４に係る保守点検支援システムの全体構成を示している。なお、図５中、図１と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態４に係る保守点検支援システム１０２は、制御装置１Ａから取得した監視データをモバイル端末２に送信するデータサーバ９を備えたものである。データサーバ９は、監視データだけでなく、モバイル端末２に送信される全ての端末用データを保持し、モバイル端末２に配信する機能を有している。
【００３８】
本実施の形態４における制御装置１Ａは、監視データを格納する監視データ記憶手段１３と、監視データをデータサーバ９へ送信する監視データ送信手段１５を有している。なお、制御装置１Ａからデータサーバ９への監視データの送信は、ＬＡＮのような一般的な有線または無線ネットワークを用いることができる。
【００３９】
データサーバ９（例えばＷｅｂサーバ）は、広域高速無線通信基地局３と通信するための第１の無線通信手段９１と、近距離低速無線通信基地局４と通信するための第２の無線通信手段９２を有している。データサーバ９とモバイル端末２は、広域高速無線通信基地局３を介して互いに広域高速無線通信を行うと共に、近距離低速無線通信基地局４を介して互いに近距離低速無線通信を行う。
【００４０】
また、データサーバ９は、モバイル端末２に送信される端末用データ（監視データを含む）を格納する端末用データ記憶手段９３と、端末用データを暗号化するための暗号化鍵とこれに対応する復号化鍵６を記憶する鍵記憶手段９４と、端末用データを暗号化鍵により暗号化する暗号化手段９５を有している。
【００４１】
なお、上記実施の形態１では、近距離低速無線通信基地局４は、制御装置１に近接して設置されていたが、本実施の形態４では、図５に示すように、複数の近距離低速無線通信基地局４が互いに有線ネットワークで接続されており、モバイル端末２は、どの近距離低速無線通信基地局４からでも復号化鍵６を取得することが可能である。
【００４２】
次に、制御装置１Ａ、データサーバ９、及びモバイル端末２による処理の流れについて説明する。制御装置１Ａは、監視データ記憶手段１３に格納された監視データを、監視データ送信手段１５によりデータサーバ９に送信する。データサーバ９は、監視データ取得手段（図示省略）により監視データを取得し、端末用データ記憶手段９３に格納する。
【００４３】
データサーバ９の暗号化手段９５は、モバイル端末２に送信する端末用データを暗号化鍵により暗号化する。続いてデータサーバ９の第２の無線通信手段９２は、暗号化された端末用データ１０を復号化するための復号化鍵６を、近距離低速無線通信によりモバイル端末２に送信する。また、データサーバ９の第１の無線通信手段９１は、暗号化された端末用データ１０を広域高速無線通信によりモバイル端末２に送信する。
【００４４】
一方、モバイル端末２の第２の無線通信手段２２は、近距離低速無線通信により復号化鍵６を取得し、復号化鍵記憶手段２４に格納する。また、モバイル端末２の第１の無線通信手段２１は、暗号化された端末用データ１０を広域高速無線通信により取得し、端末用データ記憶手段２８に格納する。続いて、モバイル端末２は、端末用データ記憶手段２８に格納された暗号化された端末用データ１０を、復号化鍵６により復号する。以上の処理により、作業員は、モバイル端末２の表示手段２６において必要な端末用データを閲覧することができる。
【００４５】
なお、本実施の形態４において、上記実施の形態２と同様に、データサーバ９が端末用データを暗号化する際の暗号化鍵を、所定時間毎に変更するようにしても良い。また、上記実施の形態３と同様に、起動用暗号化データ７が格納された端末内ストレージ２７を備えたモバイル端末２Ａを採用しても良い。
【００４６】
本実施の形態４に係る保守点検支援システム１０２によれば、上記実施の形態１〜実施の形態３と同様の効果に加え、モバイル端末２に送信される端末用データを一括して暗号化することが可能となり、モバイル端末２への端末用データの送信が効率化される。なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、プラント設備の監視及び保守点検作業を支援する保守点検支援システムとして利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１、１Ａ  制御装置、２、２Ａ  モバイル端末、３  広域高速無線通信基地局、
４  近距離低速無線通信基地局、５  暗号化された監視データ、６  復号化鍵、
７  起動用暗号化データ、８  起動用復号化鍵、９  データサーバ、
１０  暗号化された端末用データ、１１、２１、９１  第１の無線通信手段、
１２、２２、９２  第２の無線通信手段、１３、２３  監視データ記憶手段、
１４、９４  鍵記憶手段、１５  監視データ送信手段、２４  復号化鍵記憶手段、
２５  入力手段、２６  表示手段、２７  端末内ストレージ、
９３  端末用データ記憶手段、９５  暗号化手段、
１００、１０１、１０２  保守点検支援システム
【図１】
2017010298.tif 000003
【図２】
2017010298.tif 000004
【図３】
2017010298.tif 000005
【図４】
2017010298.tif 000006
【図５】
2017010298.tif 000007