(57)【要約】【課題】  システム全体でのデータ量を低減しコスト低減及びデータの保守効率を向上させることが可能なフィールドネットワークシステムを実現する。【解決手段】  フィールドネットワークに接続されたフィールド機器により構成されるフィールドネットワークシステムにおいて、フィールド機器の初期化に必要なデータが格納された外部ストレージ装置と、起動時にフィールドネットワークを介して外部ストレージ装置からデータを取得して初期化を行うフィールド機器とを設ける。【選択図】                    図１
2009181247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールドネットワークに接続されたフィールド機器により構成されるフィールドネットワークシステムにおいて、
フィールド機器の初期化に必要なデータが格納された外部ストレージ装置と、
起動時にフィールドネットワークを介して前記外部ストレージ装置から前記データを取得して初期化を行うフィールド機器と
を備えたことを特徴とするフィールドネットワークシステム。
【請求項２】
前記フィールド機器が、
前記フィールドネットワークを介して通信を行う通信手段と、
プログラム及び前記外部ストレージ装置との間の通信に必要な情報が格納された記憶手段と、
前記プログラムを読み出して実行することにより機器全体を制御すると共に、起動時に前記記憶手段から読み出した情報に基づき前記フィールドネットワークを介して前記外部ストレージ装置から前記データを取得して初期化を行う演算制御手段とから構成されたことを特徴とする
請求項１記載のフィールドネットワークシステム。
【請求項３】
前記演算制御手段が、
フィールド機器間の通信で用いる通信プロトコルとは異なる通信プロトコルを用いて前記外部ストレージ装置から前記データを取得して初期化を行うことを特徴とする
請求項２記載のフィールドネットワークシステム。
【請求項４】
前記外部ストレージ装置が、
前記フィールドネットワークを介して通信を行う通信手段と、
プログラム及びフィールド機器の初期化に必要なデータが格納された記憶手段と、
前記プログラムを読み出して実行することにより装置全体を制御すると共に、要求された前記データを前記記憶手段から読み出し前記フィールドネットワークを介して前記フィールド機器に送信する演算制御手段とから構成されたことを特徴とする
請求項１記載のフィールドネットワークシステム。
【請求項５】
前記記憶手段に、
各フィールド機器で共通なデータ及びフィールド機器毎に固別なデータが格納されていることを特徴とする
請求項４記載のフィールドネットワークシステム。
【請求項６】
前記演算制御手段が、
データ圧縮処理を行うことを特徴とする
請求項４記載のフィールドネットワークシステム。
【請求項７】
前記演算制御手段が、
データ暗号化処理を行うことを特徴とする
請求項４記載のフィールドネットワークシステム。
【請求項８】
前記フィールド機器が、
防爆エリア内に設置されたことを特徴とする
請求項１記載のフィールドネットワークシステム。
【請求項９】
前記外部ストレージ装置が、
防爆エリア内に設置されたことを特徴とする
請求項１記載のフィールドネットワークシステム
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールドネットワークに接続されたフィールド機器により構成されるフィールドネットワークシステムに関し、特にシステム全体でのデータ量を低減しコスト低減及びデータの保守効率を向上させることが可能なフィールドネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフィールドネットワークに接続されたフィールド機器により構成されるフィールドネットワークシステムに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２６６８８号公報
【特許文献２】特開２００４−２９５２９９号公報
【特許文献３】特開２００５−１３５２２３号公報
【特許文献４】特開２００５−１７３７４７号公報
【特許文献５】特開２００６−０５９０４５号公報
【０００４】
図７は従来のフィールドネットワークシステムの一例を示す構成ブロック図である。図７において、１，２，３及び４は監視カメラ、各種物理量の検出や侵入検出等の各種センサ等のフィールドに設置されたフィールド機器、１００はＩＰ（Internet Protocol）ネットワークや”FOUNDATION Fieldbus（登録商標）”等のフィールドネットワークである。
【０００５】
フィールド機器１は、フィールドネットワーク１００に相互に接続され、同様に、フィールド機器２，３及び４もまた、フィールドネットワーク１００に相互に接続される。
【０００６】
また、図８はフィールド機器１〜４の具体例を示す構成ブロック図であり、図８において、５はフィールドネットワークを介して通信を行う通信手段、６はフィールド機器全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算制御手段、７はフィールド機器を制御するためのプログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶手段、８はフィールド機器の各種情報や各種パラメータ等が格納されたＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリ（flash memory）等の不揮発性の記憶手段、９は各種物理量を測定するセンサ手段である。
【０００７】
通信手段５はフィールドネットワーク（図示せず）と交互に接続されると共に演算制御手段６に相互に接続され、記憶手段７及び記憶手段８もまた演算制御手段６に相互に接続される。また、センサ手段９の出力が演算制御手段６に入力端子に接続される。
【０００８】
ここで、図７及び図８に示す従来例の動作を説明する。フィールド機器を構成する演算制御手段６は、起動時に記憶手段７に格納されているプログラムを読み出して実行すると共に、記憶手段８に格納されているフィールド機器の各種情報や各種パラメータ等を読み出してフィールド機器を初期化する。
【０００９】
例えば、フィールド機器を構成する演算制御手段６は、記憶手段８に格納されている通信に関連するパラメータを読み出し通信手段５の初期化等を行なう。
【００１０】
そして、フィールド機器を構成する演算制御手段６は、記憶手段７に格納されているプログラムを読み出して実行し通信手段５を制御することにより、フィールドネットワーク１００に接続された他のフィールド機器の間で通信を行う。
【００１１】
例えば、フィールド機器を構成する演算制御手段６は、センサ手段９で測定した物理量に関するデータをフィールドネットワーク１００を介して他のフィールド機器に送信したり、或いは、フィールドネットワーク１００を介して他のフィールド機器からのデータを受信する。
【００１２】
この結果、フィールド機器に不揮発性の記憶手段を設けてフィールド機器の各種情報や各種パラメータ等を格納しておき、当該情報等を用いてフィールド機器の初期化を行なうことにより、フィールドネットワークを介して他のフィールド機器の間で通信を行うことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、図７等に示す従来例では、各フィールド機器がフィールド機器固有の情報や各種パラメータ等を不揮発性の記憶手段に格納しているので、各フィールド機器の間で共通する情報を重複して保持することになり、フィールドネットワークシステム全体で不揮発性の記憶手段の使用容量の無駄が発生すると言った問題点があった。
【００１４】
また、フィールド機器は一般的に記憶容量や処理速度等の計算機資源が乏しいものが多く、フィールド機器の各々の不揮発性の記憶手段に格納されているフィールド機器固有の情報や各種パラメータ等の冗長化やバックアップ等の保守を効率的に行いにくいと言った問題点があった。
従って本発明が解決しようとする課題は、システム全体でのデータ量を低減しコスト低減及びデータの保守効率を向上させることが可能なフィールドネットワークシステムを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
フィールドネットワークに接続されたフィールド機器により構成されるフィールドネットワークシステムにおいて、
フィールド機器の初期化に必要なデータが格納された外部ストレージ装置と、起動時にフィールドネットワークを介して前記外部ストレージ装置から前記データを取得して初期化を行うフィールド機器とを備えたことにより、フィールドネットワークシステム全体で不揮発性の記憶手段の使用容量を低減してコストを下げ、データの保守効率を向上させることができる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の発明であるフィールドネットワークシステムにおいて、
前記フィールド機器が、
前記フィールドネットワークを介して通信を行う通信手段と、プログラム及び前記外部ストレージ装置との間の通信に必要な情報が格納された記憶手段と、前記プログラムを読み出して実行することにより機器全体を制御すると共に、起動時に前記記憶手段から読み出した情報に基づき前記フィールドネットワークを介して前記外部ストレージ装置から前記データを取得して初期化を行う演算制御手段とから構成されたことにより、フィールドネットワークシステム全体で不揮発性の記憶手段の使用容量を低減してコストを下げ、データの保守効率を向上させることができる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、
請求項２記載の発明であるフィールドネットワークシステムにおいて、
前記演算制御手段が、
フィールド機器間の通信で用いる通信プロトコルとは異なる通信プロトコルを用いて前記外部ストレージ装置から前記データを取得して初期化を行うことにより、フィールド機器の起動の速度を早くすることが可能になる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、
請求項１記載の発明であるフィールドネットワークシステムにおいて、
前記外部ストレージ装置が、
前記フィールドネットワークを介して通信を行う通信手段と、プログラム及びフィールド機器の初期化に必要なデータが格納された記憶手段と、前記プログラムを読み出して実行することにより装置全体を制御すると共に、要求された前記データを前記記憶手段から読み出し前記フィールドネットワークを介して前記フィールド機器に送信する演算制御手段とから構成されたことにより、フィールドネットワークシステム全体で不揮発性の記憶手段の使用容量を低減してコストを下げ、データの保守効率を向上させることができる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、
請求項４記載の発明であるフィールドネットワークシステムにおいて、
前記記憶手段に、
各フィールド機器で共通なデータ及びフィールド機器毎に固別なデータが格納されていることにより、フィールドネットワークシステム全体で不揮発性の記憶手段の使用容量を低減してコストを下げ、データの保守効率を向上させることができる。
【００２０】
請求項６記載の発明は、
請求項４記載の発明であるフィールドネットワークシステムにおいて、
前記演算制御手段が、
データ圧縮処理を行うことにより、フィールドネットワークシステム全体で不揮発性の記憶手段の使用容量を低減してコストを下げ、データの保守効率を向上させることができる。
【００２１】
請求項７記載の発明は、
請求項４記載の発明であるフィールドネットワークシステムにおいて、
前記演算制御手段が、
データ暗号化処理を行うことにより、フィールドネットワークシステム全体でのセキュリティの向上を図ることが可能になる。
【００２２】
請求項８記載の発明は、
請求項１記載の発明であるフィールドネットワークシステムにおいて、
前記フィールド機器が、
防爆エリア内に設置されたことにより、フィールドネットワークシステム全体で不揮発性の記憶手段の使用容量を低減してコストを下げ、データの保守効率を向上させることができる。
【００２３】
請求項９記載の発明は、
請求項１記載の発明であるフィールドネットワークシステムにおいて、
前記外部ストレージ装置が、
防爆エリア内に設置されたことにより、フィールドネットワークシステム全体で不揮発性の記憶手段の使用容量を低減してコストを下げ、データの保守効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば次のような効果がある。
請求項１，２，４，５，６，８及び請求項９の発明によれば、フィールド機器が起動時に不揮発性の記憶手段から読み出した情報に基づきフィールドネットワークを介して外部ストレージ装置からフィールド機器の初期化に必要なデータを取得して初期化を行なうことにより、各フィールド機器の不揮発性の記憶手段には、外部ストレージ装置との間の通信に必要な最小限の情報のみが格納されることになるので、フィールドネットワークシステム全体で不揮発性の記憶手段の使用容量を低減してコストを下げ、データの保守効率を向上させることができる。
【００２５】
また、請求項３の発明によれば、フィールド機器と外部ストレージ装置との間で通信する通信プロトコルと、フィールド機器間で通信する通信プロトコルを別個にすることにより、高速な通信プロトコルを用いて外部ストレージ装置との間で通信を行うことが可能になり、フィールド機器の起動の速度を早くすることが可能になる。
【００２６】
また、請求項７の発明によれば、データ暗号化処理を外部ストレージ装置に行わせることにより、フィールドネットワークシステム全体でのセキュリティの向上を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係るフィールドネットワークシステムの一実施例を示す構成ブロック図である。
【００２８】
図１において、１０，１１及び１２は監視カメラ、各種物理量の検出や侵入検出等の各種センサ等の危険雰囲気のフィールド（防爆エリア）に設置されたフィールド機器、１３は防爆エリアと防爆エリア外の境界に設置される防爆バリア、１４は防爆エリア外に設置されフィールド機器の各種情報や各種パラメータ等を集中管理する記憶容量や処理速度等の計算機資源にゆとりのあるコンピュータ等の外部ストレージ装置、１０１はフィールドネットワークである。
【００２９】
フィールド機器１０は、フィールドネットワーク１０１に相互に接続され、同様に、フィールド機器１１及び１２もまた、フィールドネットワーク１０１に相互に接続される。さらに、外部ストレージ装置１４が防爆バリア１３を介してフィールドネットワーク１０１に相互に接続される。
【００３０】
また、図２はフィールド機器１１〜１３の具体例を示す構成ブロック図であり、図２において、１５はフィールドネットワークを介して通信を行う通信手段、１６はフィールド機器全体を制御するＣＰＵ等の演算制御手段、１７はフィールド機器を制御するためのプログラムが格納されたＲＯＭ等の記憶手段、１８は外部ストレージ装置１４との間の通信に必要な最小限の情報が格納されたＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶手段、１９は各種物理量を測定するセンサ手段である。
【００３１】
通信手段１５はフィールドネットワーク（図示せず）と交互に接続されると共に演算制御手段１６に相互に接続され、記憶手段１７及び記憶手段１８もまた演算制御手段１６に相互に接続される。また、センサ手段１９の出力が演算制御手段１６に入力端子に接続される。
【００３２】
また、図３は外部ストレージ装置１４の具体例を示す構成ブロック図であり、図３において、２０はフィールドネットワークを介して通信を行う通信手段、２１は外部ストレージ装置全体を制御するＣＰＵ等の演算制御手段、２２は外部ストレージ装置を制御するためのプログラム及びフィールド機器の各種情報や各種パラメータ等が格納されたハードディスク等の記憶手段である。
【００３３】
通信手段２０は防爆バリア（図示せず）を介してフィールドネットワーク（図示せず）と交互に接続されると共に演算制御手段２１に相互に接続され、記憶手段２２もまた演算制御手段２１に相互に接続される。
【００３４】
ここで、図１、図２及び図３に示す実施例の動作を図４、図５及び図６を用いて説明する。図４はフィールド機器１１〜１３の動作を説明するフロー図、図５は外部ストレージ装置１４の動作を説明するフロー図、図６は記憶手段２２に格納されている情報の具体例を示す説明図である。
【００３５】
図４中”Ｓ００１”において、フィールド機器を構成する演算制御手段１６は、起動時において、不揮発性の記憶手段１８から外部ストレージ装置へのアクセスに必要なデータを読み出す。
【００３６】
例えば、フィールド機器を構成する演算制御手段１６は、不揮発性の記憶手段１８から外部ストレージ装置のネットワークＩＤ、フィールド機器のネットワークＩＤを読み出す。
【００３７】
図４中”Ｓ００２”において、フィールド機器を構成する演算制御手段１６は、通信手段１５を制御して取得したデータに基づき外部ストレージ１４に対してデータ取得要求をフィールドネットワーク１０１を介して送信し、図４中”Ｓ００３”において、フィールド機器を構成する演算制御手段１６は、通信手段１５を制御してフィールドネットワーク１０１経由でデータを受信するまで待機する。
【００３８】
例えば、フィールド機器を構成する演算制御手段１６は、フィールド機器のネットワークＩＤと共に取得するデータを指定したデータ取得要求を外部ストレージ装置１４のネットワークＩＤに送信する。
【００３９】
図４中”Ｓ００４”において、フィールド機器を構成する演算制御手段１６は、取得したデータを用いてフィールド機器の初期化を行なう。
【００４０】
一方、図５中”Ｓ１０１”において、外部ストレージ装置１４を構成する演算制御手段２１は、通信手段２０を制御してフィールドネットワーク１０１経由でデータ取得要求を受信したか否かを判断する。
【００４１】
例えば、外部ストレージ装置１４を構成する演算制御手段２１は、フィールド機器のネットワークＩＤと共に取得するデータを指定したデータ取得要求を受信したか否かを判断する。
【００４２】
もし、図５中”Ｓ１０１”において、データ取得要求を受信したと判断した場合には、図５中”Ｓ１０２”において、外部ストレージ装置１４を構成する演算制御手段２１は、要求のあったデータを記憶手段２２から読み出す。
【００４３】
一方、図６に示すように記憶手段２２には、各フィールド機器で共通な”共通データ”、フィールド機器毎に個別な”機器Ａ個別データ”、”機器Ｂ個別データ”、機器Ｃ個別データ”及び”機器Ｄ個別データ”等が格納されている。
【００４４】
すなわち、外部ストレージ装置１４を構成する記憶手段２２において、各フィールド機器で共通なデータ及びフィール機器毎に個別なデータを集中管理し、フィールドネットワークシステム内で共通するデータが重複することを防止している。
【００４５】
例えば、外部ストレージ装置１４を構成する演算制御手段２１は、データ取得要求に添付されたフィールド機器のネットワークＩＤと指定されたデータに基づき読み込むべきデータを特定して当該データを記憶手段２２から読み出す。
【００４６】
より具体的には、例えば、外部ストレージ装置１４を構成する演算制御手段２１は、フィールド機器のネットワークＩＤに基づきデータ取得要求を送信してきたフィールド機器が”機器Ｂ”であると判断すれば、"共通データ”及び”機器Ｂ個別データ”を記憶手段２２から読み出し、或いは、データ取得要求を送信してきたフィールド機器が”機器Ｄ”であると判断すれば、"共通データ”及び”機器Ｄ個別データ”を記憶手段２２から読み出すことになる。
【００４７】
最後に、図５中”Ｓ１０３”において、外部ストレージ装置１４を構成する演算制御手段２１は、通信手段２０を制御して読み出したデータをデータ取得要求のあったフィールド機器にフィールドネットワーク１０１を介して送信する。
【００４８】
例えば、外部ストレージ装置１４を構成する演算制御手段２１は、データ取得要求に添付されたフィールド機器のネットワークＩＤに対して読み出したデータを送信する。
【００４９】
この結果、フィールド機器が起動時に不揮発性の記憶手段から読み出した情報に基づきフィールドネットワークを介して外部ストレージ装置からフィールド機器の初期化に必要なデータを取得して初期化を行なうことにより、各フィールド機器の不揮発性の記憶手段には、外部ストレージ装置との間の通信に必要な最小限の情報のみが格納されることになるので、フィールドネットワークシステム全体で不揮発性の記憶手段の使用容量を低減してコストを下げることができる。
【００５０】
また、フィールド機器固有の情報や各種パラメータ等は、記憶容量や処理速度等の計算機資源にゆとりのある外部ストレージ装置１４で集中管理されるので、データの冗長化やデータのバックアップ等の保守を効率良く行うことができる。
【００５１】
さらに、外部ストレージ装置１４を防爆エリア外に設置できるので汎用のコンピュータを用いることが可能で、安価にシステムを構成することができる。
【００５２】
なお、図１等に示す実施例の説明に際しては、フィールド機器と外部ストレージ装置との間で通信する通信プロトコルと、フィールド機器間で通信する通信プロトコルを区別していないが、それぞれの通信プロトコルを別個にすることにより、例えば、高速な通信プロトコルを用いて外部ストレージ装置との間で通信を行うことが可能になり、フィールド機器の起動の速度を早くすることが可能になる。
【００５３】
また、外部ストレージ装置は計算機資源にゆとりのあるコンピュータ等で構成されるので、データ圧縮処理やデータ暗号化処理を外部ストレージ装置に行わせることにより、フィールドネットワークシステム全体での更なる不揮発性の記憶手段の使用容量を低減が可能になり、また、フィールドネットワークシステム全体でのセキュリティの向上を図ることが可能になる。
【００５４】
また、図１等に示す実施例の説明に際しては、説明の簡単のために、フィールド機器を構成する記憶手段をプログラム等の格納用の記憶手段と、外部ストレージ装置との間の通信に必要な最小限の情報が格納された記憶手段とに２つに分けて説明しているが、勿論、１つの記憶手段に統合しても構わない。
【００５５】
特に、外部ストレージ装置との間の通信に必要な最小限の情報が固定の情報であれば、不揮発性の記憶手段ではなく、ＲＯＭ等の記憶手段に外部ストレージ装置との間の通信に必要な最小限の情報を格納するものであっても構わない。
【００５６】
また、図１等に示す実施例の説明に際しては、各種物理量を測定するセンサ手段を例示しているが、フィールド機器にとっては必須の構成要素ではない。
【００５７】
また、外部ストレージ装置を防爆エリア外に設置しているが、防爆の要件を満足するものであれば、勿論、防爆エリア内に設置しても構わない。さらに、防爆エリアの有無に関係なくフィールド機器と外部ストレージ装置を設置するものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係るフィールドネットワークシステムの一実施例を示す構成ブロック図である。
【図２】フィールド機器の具体例を示す構成ブロック図である。
【図３】外部ストレージ装置の具体例を示す構成ブロック図である。
【図４】フィールド機器の動作を説明するフロー図である。
【図５】外部ストレージ装置の動作を説明するフロー図である。
【図６】記憶手段に格納されている情報の具体例を示す説明図である。
【図７】従来のフィールドネットワークシステムの一例を示す構成ブロック図である。
【図８】フィールド機器の具体例を示す構成ブロック図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，２，３，４，１０，１１，１２  フィールド機器
５，１５，２０  通信手段
６，１６，２１  演算制御手段
７，８，１７，１８，２２  記憶手段
９，１９  センサ手段
１３  防爆バリア
１４  外部ストレージ装置
１００，１０１  フィールドネットワーク
【図１】
2009181247.tif 000003
【図２】
2009181247.tif 000004
【図３】
2009181247.tif 000005
【図４】
2009181247.tif 000006
【図５】
2009181247.tif 000007
【図６】
2009181247.tif 000008
【図７】
2009181247.tif 000009
【図８】
2009181247.tif 000010