JP5002643B2 - Network construction method - Google Patents

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Description

本発明は、照明や空調、あるいは窓等の設置物をネットワーク構築するための方法に関する。   The present invention relates to a method for constructing a network of installations such as lighting, air conditioning, or windows.

近年、工場やビル内に設置されている設置物をオートメーション化するため、これらを接続してネットワークを構築している。今後、こうしたネットワークは、工場やビル内にだけでなく住宅内にも構築され、人々の日常生活に広く浸透していくことが予測されている。従来、ネットワークを構築する作業は手作業により行われ、設置者は各機器の論理アドレスの設定や機器間の通信設定等を行っている。   In recent years, in order to automate installations installed in factories and buildings, these are connected to form a network. In the future, it is predicted that these networks will be built not only in factories and buildings but also in houses, and will spread widely in people's daily lives. Conventionally, work for constructing a network is performed manually, and an installer performs setting of a logical address of each device, communication setting between devices, and the like.

また、ネットワークには、トークンパケットを用いたLAN(Local Area Network)システムが知られている(特許文献1参照)。このシステムは、ネットワーク上に存在する機器間で一つのトークンパケットを、予め設置者が定めた順番で巡回させるシステムであり、トークンパケットを受け取った機器のみがネットワーク上にデータを送出できるようにしたものである。トークンパケットを巡回させるため、ネットワーク上に存在する各機器の記憶部には次段の機器アドレスを記憶しており、各機器はトークンパケットを受け取った後、記憶エリアを参照して次段の機器へトークンパケットを送信している。   As a network, a LAN (Local Area Network) system using token packets is known (see Patent Document 1). This system circulates one token packet between devices existing on the network in the order determined by the installer in advance, and only the device that received the token packet can send data on the network. Is. In order to circulate the token packet, the device address of the next stage is stored in the storage unit of each device existing on the network, and after receiving the token packet, each device refers to the storage area and the next device. A token packet is being sent to

特公平3−24109号公報Japanese Patent Publication No. 3-24109

しかし、従来の手作業で行うネットワーク構築は、専門的な知識を有する人でなければ困難であるという問題がある。今後、複数の設置物をオートメーション化させるネットワーク構築を浸透させるには、専門的な知識がない人でも簡単にネットワーク溝築できるようにすることが望ましい。   However, there is a problem that the conventional network construction performed manually is difficult unless it is a person with specialized knowledge. In the future, in order to penetrate the network construction that automates multiple installations, it is desirable to make it easy for people without specialized knowledge to build a network.

また、上記のようなトークンパケットを用いたLANシステムにおいては、ネットワーク構築後に新たに機器を増設する場合には、増設する機器の前段の機器の記憶部に記憶されている次段の機器アドレスを増設する機器のアドレスに変更する必要がある。従来はこのような場合、増設する機器の前段の機器をリセットしてから変更を行うことや、増設する機器から運用中のネットワークに対してジャミング(妨害信号)を出力してトークンパケットを妨害することにより、ネットワーク全体を再構築している。   In addition, in the LAN system using the token packet as described above, when a new device is added after the network is constructed, the next-stage device address stored in the storage unit of the previous device of the added device is set. It is necessary to change to the address of the device to be added. Conventionally, in such cases, resetting the previous device of the device to be added is performed, or jamming (disturbance signal) is output from the added device to the network in operation to block the token packet. By doing so, the entire network is being rebuilt.

しかしながら、前者はリセットを行うタイミングがトークンパケットを巡回させるタイミングとは無関係なので、リセットをシステム運用中に行うとデータが破壊してしまうおそれがある。また、後者もジャミング信号によりデータが破壊してしまうおそれがある。   However, in the former, since the timing of resetting is irrelevant to the timing of circulating the token packet, if resetting is performed during system operation, data may be destroyed. In the latter case, data may be destroyed by a jamming signal.

この他、ネットワーク構築後に機器を減設する場合にも、減設する機器の前段の機器に記憶されている次段の機器アドレスを次々段の機器アドレスに変更する必要があるので、上記と同様の問題が生じる。   In addition, when a device is removed after network construction, it is necessary to change the next-stage device address stored in the previous-stage device to the next-stage device address. Problem arises.

本発明は、このような問題に着目し、オートメーション化させる設置物間のネットワーク構築を自動的に行い、また、ネットワーク構築後に設置物の増設や減設等があった場合にもネットワークの再構築を自動的に行うことができるネットワーク構築方法を提供することを目的とする。   The present invention pays attention to such a problem and automatically constructs a network between installations to be automated, and also reconstructs a network when installations are added or removed after the network construction. An object of the present invention is to provide a network construction method capable of automatically performing the above.

本発明の請求項1に記載の発明は、巡回ネットワーク上に存在する複数の機器間で一つのトークンパケットを、予め定められた順番で巡回させ、トークンパケットを受け取った機器のみがネットワーク上にデータを送出できるようにしたネットワークの構築方法であって、回線ケーブルに接続された機器がネットワークのアイドル状態を検出する時間を計る工程と、所定回数のタイムアウトがあった場合、自身の機器以外がネットワークに接続されているか否かを問い合わせるプローブパケットを送信する工程と、前記プローブパケットに応答するプローブ応答パケットが受信できるまで、前記所定回数よりも少ない回数のタイムアウト毎に、前記プローブパケットを送信する工程とを有することを特徴とするネットワーク構築方法である。   According to the first aspect of the present invention, one token packet is circulated in a predetermined order between a plurality of devices existing on a cyclic network, and only the device that has received the token packet receives data on the network. Is a network construction method that allows a device connected to a line cable to detect the idle state of the network, and when there is a predetermined number of timeouts, a device other than its own device Transmitting a probe packet that inquires whether or not the probe packet is connected, and transmitting the probe packet every time-out that is less than the predetermined number of times until a probe response packet that responds to the probe packet can be received. A network construction method characterized by comprising:

本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のネットワーク構築方法について、前記プローブ応答パケットを受信した場合、自身の機器の自己紹介をする自己紹介パケットをブロードキャストする工程を有することを特徴とする。   The invention according to claim 2 of the present invention has a step of broadcasting a self-introduction packet for self-introduction of its own device when the probe response packet is received in the network construction method according to claim 1. It is characterized by.

本発明の請求項3に記載の発明は、巡回ネットワーク上に存在する複数の機器間で一つのトークンパケットを、予め定められた順番で巡回させ、トークンパケットを受け取った機器のみがネットワーク上にデータを送出できるようにしたネットワークに新たな機器を増設する場合のネットワーク構築方法であって、ネットワークのマスタが参加できていない機器を勧誘する勧誘パケットをブロードキャストする工程と、前記勧誘パケットを受信した前記新たな機器は勧誘応答パケットを生成し、前記ネットワークのマスタに送る工程と、前記勧誘応答パケットを受信した前記ネットワークのマスタは、前記マスタの前段にある機器に対して、next hop 更新指示パケットを生成して送信する工程と、次段の機器アドレスを前記マスタから前記新たな機器に更新する工程とを有することを特徴とするネットワークの構築方法である。   In the invention according to claim 3 of the present invention, one token packet is circulated in a predetermined order between a plurality of devices existing on the cyclic network, and only the device that has received the token packet receives data on the network. A network construction method in the case of adding a new device to a network that can send a message, a step of broadcasting a solicitation packet for soliciting a device to which a network master cannot participate, and the reception of the solicitation packet A new device generates a solicitation response packet and sends it to the master of the network, and the master of the network that has received the solicitation response packet sends a next hop update instruction packet to the device in the previous stage of the master. The process of generating and sending and the device address of the next stage It is a network construction method characterized by a step of updating the new device.

本発明の請求項4に記載の発明は、巡回ネットワーク上に存在する複数の機器間で一つのトークンパケットを、予め定められた順番で巡回させ、トークンパケットを受け取った機器のみがネットワーク上にデータを送出できるようにしたネットワークから機器を減設した場合のネットワーク構築方法であって、前記ネットワークから機器が減設される工程と、前記減設された機器、あるいは前段にある機器がネットワークから機器が減設されたことを通知する減設通知パケットをブロードキャストする工程と、前記減設通知パケットを受け取った各機器は、それぞれで保持している減設された機器のアドレスを削除して更新する工程とを有することを特徴とするネットワークの構築方法である。   In the invention according to claim 4 of the present invention, one token packet is circulated in a predetermined order between a plurality of devices existing on the cyclic network, and only the device receiving the token packet receives data on the network. A method of constructing a network when a device is removed from a network that is capable of transmitting a message, the step of removing the device from the network, and the removed device or the device in the previous stage from the network Broadcasting a reduction notification packet for notifying that the reduction has been removed, and each device that has received the reduction notification packet deletes and updates the address of the reduced device held by each device A network construction method characterized by comprising a process.

本発明は、機器をオートメーション化させる複数の設置物に取り付けることで、設置物間のネットワーク構築を自動的に行い、また、ネットワーク構築後に設置物の増設や減設等があった場合にも自動的に再構築を行うことができる   The present invention automatically installs a network between installations by attaching the equipment to a plurality of installations that automate the equipment, and also automatically when installations are added or removed after the network is built. Can be rebuilt

本発明のネットワーク接続するための機器の内部構成を示すブロック図(実施例1)FIG. 1 is a block diagram showing an internal configuration of a device for network connection according to the present invention (Example 1). ネットワーク構築の手順を示す図(実施例2)FIG. (Example 2) which shows the procedure of network construction ネットワーク構築の手順を示す図(実施例2)FIG. (Example 2) which shows the procedure of network construction ネットワーク構築の手順を示す図(実施例2)FIG. (Example 2) which shows the procedure of network construction ネットワーク構築の手順を示す図(実施例2)FIG. (Example 2) which shows the procedure of network construction ネットワーク構築の手順を示す図(実施例2)FIG. (Example 2) which shows the procedure of network construction ネットワーク構築の手順を示す図(実施例2)FIG. (Example 2) which shows the procedure of network construction ネットワーク構築の手順を示す図(実施例2)FIG. (Example 2) which shows the procedure of network construction ネットワーク構築の手順を示す図(実施例2)FIG. (Example 2) which shows the procedure of network construction 安定状態にあるネットワークに新たな設置物を増設する様子を示す図(実施例3)A figure showing a state where a new installation is added to a network in a stable state (Example 3) 安定状態にあるネットワークに新たな設置物を増設する場合の手順を示すシーケンス図(実施例3)Sequence diagram showing the procedure for adding a new installation to a network in a stable state (Example 3) 安定状態にあるネットワークから明示的な減設をする場合の手順を示すシーケンス図(実施例4)Sequence diagram showing a procedure for explicitly removing from a network in a stable state (Example 4) 安定状態にあるネットワークから暗示的な減設をする場合の手順を示すシーケンス図(実施例4)Sequence diagram showing the procedure for implicit removal from a network in a stable state (Example 4) 本発明で使用するパケットのフォーマットを示す図The figure which shows the format of the packet used by this invention 送信先フィールド識別子(DFI)による送信先IDの位置付けを示す図The figure which shows positioning of transmission destination ID by transmission destination field identifier (DFI) パケットタイプを示す図Diagram showing packet type トークンパケットのフォーマットを示す図Diagram showing token packet format プローブパケット及びプローブ応答パケットのフォーマットを示す図The figure which shows the format of a probe packet and a probe response packet 勧誘パケット及び勧誘応答パケットのフォーマットを示す図The figure which shows the format of an invitation packet and an invitation response packet 勧誘結果通知パケットのフォーマットを示す図Figure showing format of solicitation result notification packet next hop更新指示パケットのフォーマットを示す図The figure which shows the format of a next hop update instruction packet 自己紹介パケットのフォーマットを示す図Figure showing self-introduction packet format 減設通知パケットのフォーマットを示す図The figure which shows the format of the reduction notification packet オペレーションコード(OPC)を示す図Diagram showing operation code (OPC)

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。なお、本発明は以下の各実施例で説明する範囲に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲であれば、適宜に変更及び実施できる。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described. In addition, this invention is not limited to the range demonstrated by each following Example, If it is a range which does not deviate from the summary, it can change and implement suitably.

以下、本発明の第1実施例について説明する。本実施例ではネットワーク構築するための機器について説明する。図1には本発明の対象である機器10と、機器10によって制御される設置物109とを示しており、これを基本構成単位とし、回線ケーブルによって複数台接続される。   The first embodiment of the present invention will be described below. In this embodiment, a device for building a network will be described. FIG. 1 shows a device 10 as an object of the present invention and an installation 109 controlled by the device 10, which are a basic structural unit, and a plurality of devices are connected by a line cable.

図1において、機器10の内部には、送受信部100、受信制御部101、受信情報保持部102、パケット送受信制御部103、タイマ部104、送信制御部105、送信情報保持部106、上位レイヤ制御部107、及び設置物制御部108を備え、これらを備えた機器10は設置物109と接続される。   In FIG. 1, a device 10 includes a transmission / reception unit 100, a reception control unit 101, a reception information holding unit 102, a packet transmission / reception control unit 103, a timer unit 104, a transmission control unit 105, a transmission information holding unit 106, an upper layer control. The unit 107 and the installed object control unit 108 are provided, and the device 10 including these is connected to the installed object 109.

送受信部100は、ネットワークとなる回線ケーブルと接続され、パケットの送信時にパラレル・シリアル変換、受信時にシリアル・パラレル変換を行い、伝送路上の符号化・復号化も行う。受信制御部101は、送受信部100で受信したパケットを受信情報保持部102に送り、また、送受信部100で受信したパケットからデータリンク層ヘッダを抽出し、パケット送受信制御部103へ送る。パケットには、トークンパケット、プローブパケット、勧誘パケット、勧誘結果通知パケット、自己紹介パケット、減設通知パケット等がある。各種パケットの詳細については後述する。受信情報保持部102は、送受信部100で受信し、受信制御部101を介して送られるパケットを保持する。例えば、ネットワークに接続されている機器の自己紹介パケットを保持する。パケット送受信制御部103では、パケットのデータリンク層ヘッダを参照し、パケットの型や要求等を認識する。そして、認識した型や要求等に応じてデータリンク層で処理するパケットについては自律的にパケットを生成する。一方、データリンク層で処理しないパケットについては、上位レイヤ制御部107に送る。また、パケット送受信制御部103には、タイマ部104からタイム信号が送られ、このタイム信号にも従ってパケットの送受信タイミングが制御される。パケット送受信制御部103の内部には、データリンク層ヘッダの記述やタイム信号に応じたパケットを自律的に生成するパケット自律生成部131を備えている。   The transmission / reception unit 100 is connected to a line cable serving as a network, performs parallel / serial conversion at the time of packet transmission, serial / parallel conversion at the time of reception, and performs encoding / decoding on the transmission path. The reception control unit 101 sends a packet received by the transmission / reception unit 100 to the reception information holding unit 102, extracts a data link layer header from the packet received by the transmission / reception unit 100, and sends the packet to the packet transmission / reception control unit 103. The packet includes a token packet, a probe packet, an invitation packet, an invitation result notification packet, a self-introduction packet, a reduction notification packet, and the like. Details of the various packets will be described later. The reception information holding unit 102 holds packets received by the transmission / reception unit 100 and sent via the reception control unit 101. For example, it holds a self-introduction packet of a device connected to the network. The packet transmission / reception control unit 103 refers to the data link layer header of the packet and recognizes the packet type and request. Then, a packet is autonomously generated for a packet to be processed in the data link layer according to the recognized type or request. On the other hand, packets that are not processed in the data link layer are sent to the upper layer control unit 107. Further, a time signal is sent from the timer unit 104 to the packet transmission / reception control unit 103, and the packet transmission / reception timing is controlled according to this time signal. The packet transmission / reception control unit 103 includes a packet autonomous generation unit 131 that autonomously generates a packet according to the description of the data link layer header and the time signal.

パケット自律生成部131で自律的に生成される各種パケットには、トークンパケット、プローブパケット、プローブ応答パケット、勧誘パケット、勧誘応答パケット、勧誘結果通知パケット等がある。各種パケットの詳細については後述する。   The various packets autonomously generated by the packet autonomous generation unit 131 include a token packet, a probe packet, a probe response packet, an invitation packet, an invitation response packet, an invitation result notification packet, and the like. Details of the various packets will be described later.

また、パケット送受信制御部103の内部には、自身の機器を基準に前段、次段及び次々段にある機器のアドレスを保持するアドレス保持部132を備えている。前段の機器アドレスは、自身の機器を基準に前段の機器が不意に減設された場合に用いる。具体的には、ネットワークのマスタ(以下、ドメインマスタという)が前段の機器であった場合、その機器が減設されると、ネットワークにドメインマスタがいなくなるので、自身の機器がドメインマスタ機能を引き継ぐようにする。また、前段の機器がドメインマスタでなくても、その機器を管理するようにし、前段の機器が不意に減設された時にはその旨をドメインマスタに通知する。これにより、前段の機器が減設されてもネットワークの再構築を自動的に行うことができる。また、次段の機器アドレスは、トークンパケットを次段の機器に渡す時に用いる。また、次々段の機器アドレスは、自身の機器を基準に次段の機器が減設された場合に用いる。これにより、次段の機器が不意に減設されても、次々段の機器にトークンパケットを送ることができるので、ネットワークを運用し続けることができる。   In addition, the packet transmission / reception control unit 103 includes an address holding unit 132 that holds the addresses of the devices in the previous stage, the next stage, and the next stage based on the own device. The preceding device address is used when the preceding device is unexpectedly removed based on its own device. Specifically, if the network master (hereinafter referred to as the domain master) is the previous device, if the device is removed, the domain master will be removed from the network, and the device will take over the domain master function. Like that. Even if the preceding device is not the domain master, the device is managed, and when the preceding device is unexpectedly removed, the fact is notified to the domain master. As a result, the network can be automatically reconstructed even if the previous device is removed. The next-stage device address is used when a token packet is passed to the next-stage device. The next-stage device address is used when the next-stage device is removed based on its own device. Thus, even if the next-stage device is unexpectedly removed, the token packet can be sent to the next-stage device, so that the network can be continuously operated.

タイマ部104は、ネットワークの状態を監視するために各種タイマを備えている。タイマ部104には、ネットワーク応答監視タイマ141、アイドル状態検出タイマ142、ネットワーク状態監視タイマ143、次段監視タイマ144、バックオフタイマ145の5種類のタイマがある。   The timer unit 104 includes various timers for monitoring the network status. The timer unit 104 includes five types of timers: a network response monitoring timer 141, an idle state detection timer 142, a network state monitoring timer 143, a next stage monitoring timer 144, and a backoff timer 145.

ここで各種タイマについて説明する。ネットワーク応答監視タイマ141は、相手からの応答が必要なパケットをある機器に送信した場合、応答があるか否かを監視するために用いるタイマである。アイドル状態検出タイマ142は、ネットワーク中でアイドル状態を検出するために用いるタイマである。ネットワーク接続監視タイマ143は、自身の機器がネットワークに接続されているか否かを監視するタイマである。次段監視タイマ144は、トークンパケットを渡した次段の機器が正常に機能しているかどうかを監視するタイマである。バックオフタイマ145は、プローブパケットあるいは勧誘パケットを受信して応答のパケットを送信する際に、他の機器からの応答パケットとの衝突を防止するために応答パケットの送信を一定時間待機するためのタイマである。ネットワーク応答監視タイマ141、アイドル状態検出タイマ142、ネットワーク状態監視タイマ143、次段監視タイマ144及びバックオフタイマ145の何れかがタイムアウトになった場合は、その旨のタイム信号をパケット送受信制御部103に通知する。   Here, various timers will be described. The network response monitoring timer 141 is a timer used for monitoring whether or not there is a response when a packet that requires a response from the other party is transmitted to a certain device. The idle state detection timer 142 is a timer used for detecting an idle state in the network. The network connection monitoring timer 143 is a timer that monitors whether or not its own device is connected to the network. The next-stage monitoring timer 144 is a timer that monitors whether or not the next-stage device that has passed the token packet functions normally. The back-off timer 145 waits for transmission of a response packet for a certain period of time in order to prevent a collision with a response packet from another device when receiving a probe packet or an invitation packet and transmitting a response packet. It is a timer. When any one of the network response monitoring timer 141, the idle state detection timer 142, the network state monitoring timer 143, the next stage monitoring timer 144, and the backoff timer 145 times out, a time signal indicating that is sent to the packet transmission / reception control unit 103. Notify

送信制御部105はパケットの送信制御を行う。送信制御には自律モードと上位モードがある。自律モードは、パケット送受信制御部103から送られるパケットを元に送受信部100へ送信するモードである。また、上位モードは、パケット送受信制御部103及び上位レイヤ制御部107が予め送信情報保持部106に保持したパケットを元に送受信部100へ送信するモードである。送信情報保持部106では、パケット送受信制御部103及び上位レイヤ制御部107により送られてくるパケットを保持する。上位レイヤ制御部107は、パケット送受信制御部103で処理しない、例えば、自己紹介パケットや減設通知パケット等のパケットを制御する。設置物制御部108は、上位レイヤ制御部107から送られてくるパケットを元に設置物109の制御を行ったり、設置物109からの要求を上位レイヤ制御部107に通知する制御を行う。設置物109は、例えば、照明、空調、及び窓等があり、本ネットワークの制御対象となる設置物である。設置物は制御したいものであれば何でも良い。設置物109に機器10を設置し、各種パケットを生成及び制御することにより、自動的にネットワークを構築することができる。   The transmission control unit 105 performs packet transmission control. Transmission control includes an autonomous mode and a higher mode. The autonomous mode is a mode for transmitting to the transmission / reception unit 100 based on the packet transmitted from the packet transmission / reception control unit 103. Further, the upper mode is a mode in which the packet transmission / reception control unit 103 and the upper layer control unit 107 transmit to the transmission / reception unit 100 based on the packet previously held in the transmission information holding unit 106. The transmission information holding unit 106 holds packets sent from the packet transmission / reception control unit 103 and the upper layer control unit 107. The upper layer control unit 107 controls packets that are not processed by the packet transmission / reception control unit 103, such as a self-introduction packet and a reduction notification packet. The installation control unit 108 controls the installation 109 based on the packet sent from the upper layer control unit 107 and performs control to notify the upper layer control unit 107 of a request from the installation 109. The installation object 109 includes, for example, lighting, air conditioning, windows, and the like, and is an installation object to be controlled by this network. The installation can be anything that you want to control. A network can be automatically constructed by installing the device 10 in the installation 109 and generating and controlling various packets.

なお、特に図示はしていないが、機器10内にはネットワーク構築プログラムを格納した記憶媒体を備えている。機器10内のコンピュータ(図示しない)が記憶媒体に格納されたネットワーク構築プログラムを実行することにより、上記の各構成を機能させ、各構成はそれぞれの処理を行う。   Although not particularly illustrated, the device 10 includes a storage medium that stores a network construction program. A computer (not shown) in the device 10 executes the network construction program stored in the storage medium, thereby causing each of the above components to function, and each component performs a process.

つづいて本実施例で扱うパケットのフォーマットについて説明する。
図14に示すように、パケットは、送信先フィールド識別子(DFI)1401、送信先ドメインIDあるいは設置場所コード(DDID)1402、送信先機器(ノード)IDあるいは機器コード(DNID)1403、送信元ドメインID(SDID)1404、送信元機器(ノード)ID(SNID)1405、パケットタイプ(PT)1406、オペレーションコード(OPC)1407、及びデータ部の長さ(LEN)1408からなるデータリンク層ヘッダと、データ部(DATA)1409、及びパケットの信頼性を示すCRC1410を備えている。受信制御部101で抽出されるデータリンク層ヘッダは、符号1401乃至1408である。
Next, the packet format handled in this embodiment will be described.
As shown in FIG. 14, the packet includes a transmission destination field identifier (DFI) 1401, a transmission destination domain ID or installation location code (DDID) 1402, a transmission destination device (node) ID or device code (DNID) 1403, a transmission source domain. A data link layer header including an ID (SDID) 1404, a transmission source device (node) ID (SNID) 1405, a packet type (PT) 1406, an operation code (OPC) 1407, and a length of a data part (LEN) 1408; A data part (DATA) 1409 and a CRC 1410 indicating the reliability of the packet are provided. Data link layer headers extracted by the reception control unit 101 are denoted by reference numerals 1401 to 1408.

送信先フィールド識別子(DFI)1401は、送信先の場所を識別するものであり、網管理モードと通常モードとがある。図15に示すように、網管理モードは、送信先ドメインIDあるいは設置場所コード(DDID)1402と送信先ノードIDあるいは機器コード(DNID)1403を関連付けて送信先を識別するモードである。一方、通常モードは、ロケーションコードと機器コードを関連付けて送信先を識別するモードである。本来、ユーザは、機器の論理的なIDを気にすることなく、「この部屋の空調の温度を下げたい」とか、「この部屋の照明を暗くしたい」というように要求をするのが自然である。ロケーションコードと機器コードは仕様として定義済みであるので、これらの値をヘッダに使用して送信先情報を「どこにある+どんな機器」という形式でも送信先を指定できるようにする。図網管理モードは「0x01」とし、通常モードは「0x00」とする。   A transmission destination field identifier (DFI) 1401 identifies the location of the transmission destination, and includes a network management mode and a normal mode. As shown in FIG. 15, the network management mode is a mode for identifying a transmission destination by associating a transmission destination domain ID or installation location code (DDID) 1402 with a transmission destination node ID or device code (DNID) 1403. On the other hand, the normal mode is a mode for identifying a transmission destination by associating a location code with a device code. Naturally, it is natural for a user to request such as “I want to lower the temperature of the air conditioning in this room” or “I want to darken the lighting in this room” without worrying about the logical ID of the device. is there. Since the location code and the device code are already defined as specifications, these values are used in the header so that the transmission destination information can be specified in the form of “where + any device”. The network management mode is “0x01”, and the normal mode is “0x00”.

送信先及び送信元のドメインIDやノードID1402乃至1405は、それらが定義されていない時は「0x00」とする。送信先ドメインIDが「0x00」の時は、当該ドメイン内の機器とだけ通信できる。また、パケットをブロードキャストする時は、送信先のドメインIDやノードIDを「0xFF」とする。   The transmission destination and transmission source domain IDs and node IDs 1402 to 1405 are set to “0x00” when they are not defined. When the transmission destination domain ID is “0x00”, communication is possible only with a device in the domain. When broadcasting a packet, the domain ID and node ID of the transmission destination are set to “0xFF”.

パケットタイプ1406は、パケットの型を認識するものであり、図16に示すように、データリンク層で処理するパケットタイプは、「0x00」乃至「0x06」があり、上位レイヤにパケットを渡すパケットタイプは、「0x10」乃至「0xA2」がある。その他、OPCの値に従って、データリンク層で処理するパケットタイプもあり、「0x20」乃至「0x22」がある。以下、ネットワークの構築に必須の各種パケットについて説明する。   The packet type 1406 recognizes the packet type. As shown in FIG. 16, the packet types processed in the data link layer are “0x00” to “0x06”, and the packet type passes the packet to the upper layer. Are "0x10" to "0xA2". In addition, there are packet types processed in the data link layer according to the OPC value, and there are “0x20” to “0x22”. In the following, various packets essential for network construction will be described.

パケットタイプが「0x00」のパケットはトークンパケットである。トークンパケットは、ネットワーク上に存在する機器間で巡回させるパケットであり、トークンパケットを受け取った機器のみがネットワーク上にデータを送出できる。トークンパケットのフォーマットを図17に示す。   A packet whose packet type is “0x00” is a token packet. The token packet is a packet that circulates between devices existing on the network, and only the device that has received the token packet can transmit data on the network. The format of the token packet is shown in FIG.

パケットタイプが「0x01」のパケットはプローブパケットである。プローブパケットは、ネットワーク構築の最初の段階で使用するパケットであり、プローブパケットを受け取った機器はプローブパケットに対して応答するプローブ応答パケットを生成する。プローブパケット及びプローブ応答パケットのフォーマットを図18に示す。   A packet with a packet type of “0x01” is a probe packet. The probe packet is a packet used in the first stage of network construction, and a device that has received the probe packet generates a probe response packet that responds to the probe packet. The format of the probe packet and the probe response packet is shown in FIG.

パケットタイプが「0x02」のパケットは勧誘パケットである。勧誘パケットは、ネットワークに参加したい機器がいるかどうかを、ドメイン内で構築されたネットワークのマスター(ドメインマスター)が探りを入れるパケットであり、勧誘パケットを受け取った機器は勧誘パケットに対して応答する勧誘応答パケットを生成する。勧誘パケット及び勧誘応答パケットのフォーマットを図19に示す。   A packet whose packet type is “0x02” is an invitation packet. The solicitation packet is a packet that the network master (domain master) built in the domain checks whether there is a device that wants to join the network, and the device that receives the solicitation packet responds to the solicitation packet. Generate a response packet. The format of the solicitation packet and the solicitation response packet is shown in FIG.

パケットタイプが「0x03」のパケットは勧誘結果通知パケットである。勧誘結果通知パケットは、勧誘応答パケットを送った機器に対して、その結果を通知するパケットであり、データ部1409には、uID値、ノードID値、次段の機器アドレス(next hop)が付与されている。勧誘結果通知パケットのフォーマットを図20に示す。   Packets with a packet type of “0x03” are solicitation result notification packets. The solicitation result notification packet is a packet for notifying the device that has sent the solicitation response packet, and the data unit 1409 is provided with a uID value, a node ID value, and a next device address (next hop). Has been. The format of the solicitation result notification packet is shown in FIG.

パケットタイプが「0x06」のパケットはnext hop 更新指示パケットである。next hop 更新指示パケットは、ネットワークに対して機器が増設される時に使用するパケットである。増設された機器へトークンパケットを送信する機器に対して、次段の機器アドレスを(next hop)を更新するよう指示をするパケットである。当該パケットを受信した機器は、次段の機器アドレスを増設された機器アドレスに更新する。next hop 更新指示パケットのフォーマットを図21に示す。   A packet with the packet type “0x06” is a next hop update instruction packet. The next hop update instruction packet is a packet used when a device is added to the network. This is a packet for instructing a device that transmits a token packet to the added device to update the next device address (next hop). The device that has received the packet updates the next-stage device address to the added device address. The format of the next hop update instruction packet is shown in FIG.

パケットタイプが「0x11」のパケットは自己紹介パケットである。自己紹介パケットは、機器がネットワークに正常に接続された段階で使用するパケットである。自己紹介パケットは、全ドメインまたは全ノードにブロードキャストする。また、一定周期でブロードキャストすることもある。自己紹介パケットのフォーマットを図22に示す。パケットのデータ部には、座標及び設置場所等の位置情報を示すコード、ユーザのID情報(uID)、及び機器の情報を示す機器コード等がある。例えば、ID情報は、ethernetのMACアドレスやユビキタスIDセンターのucode等、世界中で唯一性が保証されているIDである。また位置情報は、座標であれば設計図面の座標原点を基準として当該空間内の3次元座標をx軸・y軸・z軸それぞれ表記し、設置場所名であれば「玄関」や「廊下」といった人間にわかりやすい属性で場所を定義して表記する。また、機器の情報は、照明やドアといった当該機器が持っている機能を表記する。   A packet with a packet type of “0x11” is a self-introduction packet. The self-introduction packet is a packet used when the device is normally connected to the network. The self-introduction packet is broadcast to all domains or all nodes. In addition, it may be broadcast at a fixed period. The format of the self-introduction packet is shown in FIG. The data portion of the packet includes a code indicating position information such as coordinates and installation location, user ID information (uID), a device code indicating device information, and the like. For example, the ID information is an ID whose uniqueness is guaranteed all over the world, such as an Ethernet MAC address or a ubiquitous ID center ucode. In addition, if the position information is coordinates, the three-dimensional coordinates in the space are expressed as x-axis, y-axis, and z-axis, respectively, with reference to the coordinate origin of the design drawing. A place is defined and described with human-friendly attributes. In addition, the device information describes functions of the device such as lighting and doors.

パケットタイプが「0x12」のパケットは減設通知パケットである。減設通知パケットは、ネットワークにおいて、機器が減設するときに使用するパケットである。当該パケットをネットワーク内でブロードキャストすることにより、他の機器に対して明示的な減設を行うことができる。減設通知パケットのフォーマットを図23に示す。   A packet with a packet type of “0x12” is a reduction notification packet. The reduction notification packet is a packet used when a device is reduced in the network. By broadcasting the packet in the network, an explicit reduction can be performed for other devices. The format of the reduction notification packet is shown in FIG.

オペレーションコード(OPC)1407は、パケットについて、通知、要求、及び応答の何れかであることを認識するコードである。オペレーションコードを参照することにより、当該パケットが通知、要求、及び応答の何れかを示していることを認識できる。オペレーションコードを図24に示す。   An operation code (OPC) 1407 is a code for recognizing that the packet is one of notification, request, and response. By referring to the operation code, it can be recognized that the packet indicates one of notification, request, and response. The operation code is shown in FIG.

データ部の長さ(LEN)1408は、データ部(DATA)1409に記憶された容量を示すものであり、バイト数で表す。   The length (LEN) 1408 of the data part indicates the capacity stored in the data part (DATA) 1409, and is represented by the number of bytes.

データ部(DATA)1409は、上位レイヤで処理するデータが記憶される記憶部である。   A data unit (DATA) 1409 is a storage unit that stores data to be processed in an upper layer.

パケットの信頼性を示すCRC1410は、送信先フィールド識別子(DFI)乃至データ部(DATA)1409に対してCRC16の演算を行った結果が格納される。CRC16は線形符号の一種で、複数ビットの連続(バースト)誤り検出に強い符号方式である。CRC16は、通信やディスクの誤り検出に広く利用されている。   The CRC 1410 indicating the reliability of the packet stores the result of the CRC16 calculation performed on the transmission destination field identifier (DFI) to the data part (DATA) 1409. CRC16 is a kind of linear code, and is a coding system that is strong against multi-bit continuous (burst) error detection. The CRC 16 is widely used for communication and disk error detection.

以上、本実施例によれば、上記のように構成された機器を用いて、上記設定された各種パケットを生成及び制御することにより、機器間でネットワークを自動的に構築することができ、また、機器に接続された設置物をオートメーション化することができる。   As described above, according to the present embodiment, a network can be automatically constructed between devices by generating and controlling the above-described various packets using the device configured as described above. The installation connected to the equipment can be automated.

以下、本発明の第2実施例について説明する。本実施例では、上記実施例1で説明した機器及び各種パケットを用いて、機器間でネットワークを自動的に構築する手順について、図2乃至図9を用いて説明する。なお、設置物には機器10を取り付けておくことを前提とする。   The second embodiment of the present invention will be described below. In the present embodiment, a procedure for automatically constructing a network between devices using the devices and various packets described in the first embodiment will be described with reference to FIGS. It is assumed that the device 10 is attached to the installation object.

Alphaはネットワーク構築に用いる回線ケーブルに接続する最初の設置物とする。Alphaが回線ケーブルに接続されると、Alphaに備えられているタイマ部104のアイドル状態検出タイマ142はタイムアウトを繰り返す(図2参照)。アイドル状態検出タイマ142がタイムアウトを7回行った場合、その旨はパケット送受信制御部103へ通知され、パケット送受信制御部103のパケット自律生成部131では自身がネットワークに接続されているか否かを問い合わせるプローブパケットが自律的に生成され、Alphaから送信される(図3参照)。   Alpha is the first installation to be connected to the line cable used for network construction. When Alpha is connected to the line cable, the idle state detection timer 142 of the timer unit 104 provided in Alpha repeats timeout (see FIG. 2). When the idle state detection timer 142 has timed out seven times, this is notified to the packet transmission / reception control unit 103, and the packet autonomous generation unit 131 of the packet transmission / reception control unit 103 inquires whether it is connected to the network. A probe packet is autonomously generated and transmitted from Alpha (see FIG. 3).

しかしながら、この場合はAlpha以外の設置物はネットワーク上にまだ存在していないので、プローブパケットに応答するプローブ応答パケットは当然受信できない。Alphaはプローブ応答パケットが受信できるまで、Alpha内のアイドル状態検出タイマ142がタイムアウトを3回繰り返す毎にプローブパケットを送信し続ける(図4参照)。また、この場合、プローブ応答パケットが受信できなかったので、AlphaはノードIDを0x01に設定する。なお、以前使用していたノードIDがあれば、そのIDを優先して使用することもできる。   However, in this case, an installation other than Alpha does not yet exist on the network, so that a probe response packet that responds to the probe packet cannot be received. Alpha continues to transmit the probe packet every time the idle state detection timer 142 in Alpha repeats the timeout three times until the probe response packet can be received (see FIG. 4). In this case, since the probe response packet could not be received, Alpha sets the node ID to 0x01. If there is a previously used node ID, the ID can be used with priority.

Alpha以外の設置物となるBravoがネットワーク接続されると(図5参照)、BravoもAlphaと同様、Bravo内のタイマ部104のアイドル状態検出タイマ142はタイムアウトを繰り返す。そして、Bravoもアイドル状態検出タイマ142がタイムアウトを7回行った場合は自身がネットワークに接続されているか否かを問い合わせるプローブパケットが生成されるが、Alphaが既にネットワークに接続されているので、BravoはAlphaが送信しているプローブパケットを受信する(図6参照)。   When Bravo, which is an installation other than Alpha, is connected to the network (see FIG. 5), Bravo, like Alpha, idle time detection timer 142 of timer unit 104 in Bravo repeats timeout. Bravo also generates a probe packet inquiring whether it is connected to the network when the idle state detection timer 142 has timed out seven times, but since Alpha is already connected to the network, Bravo Receives the probe packet transmitted by Alpha (see FIG. 6).

BravoはAlphaからのプローブパケットを受信すると、その旨はパケット送受信制御部103へ送られ、パケット送受信制御部103のパケット自律生成部131ではプローブパケットに応答するプローブ応答パケットが生成され、Bravoから送信される(図7参照)。また、この場合、Bravoはプローブ応答パケットを送信すると同時に、ノードIDを0x02に設定し、また、パケット送受信制御部03のアドレス保持部32で保持する次段のアドレスにAlpha(0x01)を保持する。なお、以前使用していたノードIDがAlphaのノードIDと重複していなければ、そのIDを優先して設定することもできる。   When Bravo receives the probe packet from Alpha, the fact is sent to the packet transmission / reception control unit 103, and the packet autonomous generation unit 131 of the packet transmission / reception control unit 103 generates a probe response packet in response to the probe packet and transmits it from Bravo. (See FIG. 7). In this case, Bravo transmits the probe response packet, and simultaneously sets the node ID to 0x02, and holds Alpha (0x01) at the next-stage address held by the address holding unit 32 of the packet transmission / reception control unit 03. . If the previously used node ID does not overlap with the Alpha node ID, the ID can be set with priority.

一方、AlphaはBravoからのプローブ応答パケットを受信すると、ネットワーク上に自身以外の設置物が接続されていることを認識すると同時に、パケット送受信制御部103のアドレス保持部132で保持する次段のアドレスにBravo(0x02)を保持する。その後、Alphaのパケット送受信制御部103のパケット自律生成部131ではトークンパケット及び自己紹介パケットが自律的に生成され、Bravoに送信する(図8参照)。BravoはAlphaからのトークンパケット及び自己紹介パケットを受信すると、受信情報保持部102にAlphaの自己紹介情報を保持し、パケット送受信制御部103のパケット自律生成部131では、自己紹介パケットが自律的に生成され、トークンパケットと一緒にAlphaに送信する(図9参照)。以上により、2つの設置物Alpha及びBravoとの間でネットワークが構築されると安定状態になる。   On the other hand, when Alpha receives the probe response packet from Bravo, it recognizes that an installation other than itself is connected to the network, and at the same time, the next-stage address held by the address holding unit 132 of the packet transmission / reception control unit 103. Holds Bravo (0x02). After that, the packet autonomous generation unit 131 of the Alpha packet transmission / reception control unit 103 autonomously generates a token packet and a self-introduction packet and transmits them to Bravo (see FIG. 8). When Bravo receives the token packet and the self-introduction packet from Alpha, the self-introduction packet of the packet transmission / reception control unit 103 is autonomously received by the packet autonomous generation unit 131 of the packet transmission / reception control unit 103. It is generated and transmitted to Alpha together with the token packet (see FIG. 9). As described above, when a network is constructed between the two installations Alpha and Bravo, a stable state is obtained.

以上、本実施例によれば、設置物に機器を取り付け、これを回線ケーブルに接続するだけで、機器間でネットワークを自動的に構築することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to automatically construct a network between devices simply by attaching a device to an installation and connecting it to a line cable.

以下、本発明の第3実施例について説明する。本実施例では、上記実施例2で構築されたネットワークに新たな設置物を増設する場合に、機器間でネットワークを自動的に再構築する手順について図10及び図11を用いて説明する。   The third embodiment of the present invention will be described below. In the present embodiment, a procedure for automatically reconstructing a network between devices when a new installation is added to the network constructed in the second embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

Charlieがネットワークに増設される新たな設置物とする(図10参照)。Charlieが回線ケーブルに接続されると、Charlieのタイマ部104のアイドル状態検出タイマ142はタイムアウトを繰り返す。しかし、既にAlpha及びBravoによりネットワークは構築されて安定状態になっているので、Charlieが7回タイムアウトした後に送信するプローブパケットは受けつけられず、このままでは、Charlieはネットワークに参加することができない。   It is assumed that Charlie is a new installation to be added to the network (see FIG. 10). When Charlie is connected to the line cable, the idle state detection timer 142 of Charlie's timer unit 104 repeats timeout. However, since the network has already been constructed by Alpha and Bravo and is in a stable state, the probe packet transmitted after Charlie times out seven times is not accepted, and Charlie cannot join the network as it is.

一方、既に安定状態となっているネットワーク上のAlpha及びBravoのどちらかが、ネットワークのマスタ(以下、ドメインマスタ)になり、まだネットワークに参加できていない設置物を勧誘する勧誘パケットをパケット送受信制御部103のパケット自律生成部131で自律的に生成し、ネットワークにブロードキャストする。本実施例では最初にネットワーク接続したAlphaがドメインマスタになり、Alphaは勧誘パケットをブロードキャストする(STEP1)。   On the other hand, either Alpha or Bravo on the network that is already in a stable state becomes a network master (hereinafter referred to as a domain master), and packet transmission / reception control is performed for soliciting an installation that has not yet joined the network. The packet autonomous generation unit 131 of the unit 103 generates autonomously and broadcasts it to the network. In the present embodiment, the first Alpha connected to the network becomes the domain master, and the Alpha broadcasts an invitation packet (STEP 1).

ブロードキャストされた勧誘パケットをCharlieが受信すると、パケット送受信制御部103のパケット自律生成部131で勧誘応答パケットが自律的に生成され、勧誘パケットをブロードキャストしたAlphaに勧誘応答パケットが送信される(STEP2)。この時、Charlieは自身が保持しているノードIDをAlphaに送信しても良い。Charlieからの勧誘応答パケットをAlphaが受信することにより、AlphaはCharlieがネットワークに参加したいことを認識する。   When Charlie receives the broadcast solicitation packet, the solicitation response packet is autonomously generated by the packet autonomous generation unit 131 of the packet transmission / reception control unit 103, and the solicitation response packet is transmitted to Alpha that broadcasts the solicitation packet (STEP 2). . At this time, Charlie may transmit a node ID held by Charlie to Alpha. When Alpha receives an invitation response packet from Charlie, Alpha recognizes that Charlie wants to join the network.

Alphaは、勧誘パケットをブロードキャストしてから勧誘応答パケットを受信するまでの間、トークンパケットを保持している。勧誘応答パケットを受信したAlphaは、next hop 更新指示パケットを自律的に生成し、トークンパケットと一緒にBravoに送信し、次段のアドレスをCharlieにするよう指示をする(STEP3)。その指示を受けたBravoのパケット送受信制御部103内のアドレス保持部132は、次段のアドレスをCharlieのアドレスに更新する。Bravoは次段のアドレスを更新したことをトークンパケットと一緒にAlphaに通知する(STEP4)。Alphaは、CharlieのノードIDがネットワーク上で重複しないようにノードIDを決定し、勧誘結果通知パケットをパケット送受信制御部103のパケット自律生成部131で自律的に生成してブロードキャストする。Charlieは勧誘結果通知パケットを受信すると、Alphaから通知されたノードIDを受信情報保持部102に保持し、また、パケット送受信制御部103のアドレス保持部132で保持する次段のアドレスにAlpha(0x01)を保持する。この処理が終わった後、Alphaに確認応答コードを通知する(STEP5)。   Alpha holds the token packet from the broadcast of the solicitation packet to the reception of the solicitation response packet. Alpha receiving the solicitation response packet autonomously generates a next hop update instruction packet, transmits it to Bravo together with the token packet, and instructs the next stage address to be Charlie (STEP 3). Upon receiving the instruction, the address holding unit 132 in the Bravo packet transmission / reception control unit 103 updates the next-stage address to the Charle address. Bravo notifies Alpha that the address of the next stage has been updated together with the token packet (STEP 4). Alpha determines the node ID so that the node ID of Charlie does not overlap on the network, and autonomously generates a solicitation result notification packet by the packet autonomous generation unit 131 of the packet transmission / reception control unit 103 and broadcasts it. When Charlie receives the solicitation result notification packet, Charlie holds the node ID notified from Alpha in the reception information holding unit 102, and Alpha (0x01) as the next-stage address held in the address holding unit 132 of the packet transmission / reception control unit 103. ). After this processing is completed, the acknowledgment code is notified to Alpha (STEP 5).

Alphaは、勧誘結果通知パケットをブロードキャストしてから確認応答コードを受信するまでの間、トークンパケットを保持している。確認応答コードを受信したAlphaはBravoにトークンパケットを送信し、BravoはCharlieにトークンパケットを送信する(STEP6)。CharlieはBravoからトークンパケットを受信することにより、自身の前段のアドレスはBravoであることを認識し、パケット送受信制御部103内のアドレス保持部132で保持する前段のアドレスにBravo(0x02)を保持する。CharlieはBravoからトークンパケットを受信した後、パケット送受信制御部103内のパケット自律生成部131で自己紹介パケットを自律的に生成してブロードキャストする。Alpha及びBravoはCharlieの自己紹介パケットを受信情報保持部102で保持する。自己紹介パケットをブロードキャストした後、CharlieはAlphaにトークンパケットを送信する。これにより、安定状態にあるネットワークに設置物が増設でき、機器間でネットワークを自動的に再構築することができる。   Alpha holds the token packet from when the solicitation result notification packet is broadcast until the acknowledgment code is received. Alpha receiving the acknowledgment code transmits a token packet to Bravo, and Bravo transmits a token packet to Charlie (STEP 6). Charlie receives the token packet from Bravo, recognizes that the previous address is Bravo, and holds Bravo (0x02) in the previous address held by the address holding unit 132 in the packet transmission / reception control unit 103. To do. After Charlie receives the token packet from Bravo, Charlie autonomously generates a self-introduction packet by the packet autonomous generation unit 131 in the packet transmission / reception control unit 103 and broadcasts it. Alpha and Bravo hold Charlie's self-introduction packet in the received information holding unit 102. After broadcasting the self-introduction packet, Charlie sends a token packet to Alpha. Thereby, installations can be added to the network in a stable state, and the network can be automatically reconstructed between devices.

以上、本実施例によれば、安定状態にあるネットワークをリセットしたり、ジャミング(妨害信号)を出力せずに、機器間でネットワークを自動的に再構築し、新たに設置物を増設することができる。   As described above, according to this embodiment, the network is automatically reconstructed between devices without newly resetting the network in a stable state or outputting jamming (jamming signal), and a new installation is added. Can do.

以下、本発明の第4実施例について説明する。本実施例では、上記実施例2または実施例3で構築されたネットワークから設置物が減設される場合に、それ以外の機器間でネットワークを自動的に再構築する手順について図12及び図13を用いて説明する。   The fourth embodiment of the present invention will be described below. In the present embodiment, when an installation object is removed from the network constructed in the second embodiment or the third embodiment, the procedure for automatically reconstructing the network between other devices will be described with reference to FIGS. Will be described.

ネットワークは、Alpha、Bravo、Charlie、Deltaで構築され、安定状態になっている。この状態で、Charlieが減設される場合について説明する。減設には、明示的な減設と暗示的な減設がある。   The network is built with Alpha, Bravo, Charlie, and Delta and is in a stable state. A case where Charlie is removed in this state will be described. There are two types of reduction: explicit reduction and implicit reduction.

はじめに明示的な減設について説明する。明示的な減設とは、減設する設置物が自らネットワークに対して減設を通知するものである。安定状態では、機器Alpha、Bravo、Charlie、Delta、Alpha…と順番にトークンパケットを送信している。各機器ではタイマ部104のアイドル状態検出タイマ142でタイムアウトするか否かを監視している。これは自身の機器がネットワークから切断されているか否かを監視するためである。安定状態であれば、アイドル状態検出タイマ42がタイムアウトすることはない(ステップ1)。   First, an explicit reduction will be described. Explicit reduction means that the installation to be removed notifies the network of the reduction itself. In the stable state, token packets are transmitted in the order of the devices Alpha, Bravo, Charlie, Delta, Alpha,. In each device, the idle state detection timer 142 of the timer unit 104 monitors whether to time out. This is to monitor whether or not its own device is disconnected from the network. If the state is stable, the idle state detection timer 42 does not time out (step 1).

あるとき、Charlieに取り付けられている機器10を交換するため、設置物109を使用しているユーザが機器10に対して減設指示を与えたものとする(ステップ2)。CharlieはBravoからトークンパケットを受信した後、パケット自律生成部131で減設通知パケットを自律的に生成してネットワーク全体にブロードキャストする(STEP3)。Charlieの前段にあるBravoは、Charlieが減設されることを認識し、パケット送受信制御部103のアドレス保持部132で保持する次段のアドレスをCharlieからDeltaに更新する。また、その他の設置物のAlpha、Delta内のアドレス保持部132も更新される(ステップ3)。Charlieは減設通知パケットをブロードキャストした後、Deltaにトークンパケットを送信する。この時点で、Charlieの明示的な減設処理は完了する。トークンパケットはその後、DeltaからAlpha、AlphaからBravoへと送信され、Bravoは更新したDeltaにトークンパケットを送信する(ステップ5)。以上、ステップ1乃至5により、安定状態にあるネットワークから設置物が明示的な減設をした時に、残った機器間でネットワークを自動的に再構築することができる。   Assume that a user using the installation object 109 gives a reduction instruction to the device 10 in order to replace the device 10 attached to Charlie (step 2). After receiving the token packet from Bravo, Charlie autonomously generates a reduction notification packet by the packet autonomous generation unit 131 and broadcasts it to the entire network (STEP 3). Bravo in the previous stage of Charlie recognizes that Charlie will be removed, and updates the address of the next stage held in the address holding unit 132 of the packet transmission / reception control unit 103 from Charlie to Delta. In addition, the address holding unit 132 in Alpha and Delta of other installed objects is also updated (step 3). Charlie broadcasts the deduction notification packet and then transmits the token packet to Delta. At this point, Charlie's explicit removal process is complete. The token packet is then transmitted from Delta to Alpha and from Alpha to Bravo, and Bravo transmits the token packet to the updated Delta (step 5). As described above, when the installation is explicitly removed from the network in the stable state by steps 1 to 5, the network can be automatically reconstructed between the remaining devices.

次に、暗示的な減設について説明する。暗示的な減設とは、減設する設置物が自らネットワークに対して減設を通知せず、不意に減設を行うものである。例えば、突然電源が落ちたり、通信ケーブルが抜かれたりする場合には不意に設置物が減設される。また、明示的な減設が失敗した場合、つまり、減設通知パケットをブロードキャストしたものの前段の設置物が通知を認識できなかった場合にも行う。安定状態では、設置物Alpha、Bravo、Charlie、Delta、Alpha…と順番にトークンパケットを送信している。各機器ではタイマ部104のアイドル状態検出タイマ142でタイムアウトするか否かを監視している。安定状態であれば、アイドル状態検出タイマ142がタイムアウトすることはない(ステップ1)。   Next, an implicit reduction will be described. Implicit reduction means that the installation to be reduced does not notify the network of the reduction itself, but performs the reduction unexpectedly. For example, when the power is suddenly turned off or the communication cable is disconnected, the installation items are unexpectedly reduced. Also, it is performed when the explicit deinstallation fails, that is, when the deferred notification packet is broadcast but the previous installation cannot recognize the notification. In the stable state, token packets are transmitted in the order of the installation objects Alpha, Bravo, Charlie, Delta, Alpha,. In each device, the idle state detection timer 142 of the timer unit 104 monitors whether to time out. If the state is stable, the idle state detection timer 142 will not time out (step 1).

あるとき、何らかの理由により不意にCharlieが減設されたものとする。この時点ではネットワークに接続されている、Alpha、Bravo及びDeltaは減設通知を受けていないので、トークンパケットは通常どおりネットワークを巡回する(ステップ2)。しかし、Bravoがネットワークから切断されているCharlieへトークンパケットを送信しても、Charlieは存在しないため一定時間後にBravoの次段監視タイマ144がタイムアウトする。(ステップ3)この時点でBravoは、Charlieがネットワークからいなくなったことを判断し、送信元のIDにCharlieのIDを使用してCharlieになり代わって減設通知パケットを自律的に生成して、ブロードキャストする。(ステップ4)その後Bravoは、アドレス保持部132に保持している次々段のアドレスDeltaにトークンパケットを送信し、同時にアドレス保持部132で保持する次段のアドレスをCharlieからDeltaに更新する。また、その他の設置物のAlpha、Delta内のアドレス保持部132も更新される。Bravoは減設通知パケットをブロードキャストした後、Deltaにトークンパケットを送信する。この時点で、Charlieの暗示的な減設処理は完了する。トークンパケットはその後、DeltaからAlpha、AlphaからBravoへと送信され、Bravoは更新したDeltaにトークンパケットを送信する(ステップ5)。以上、ステップ1乃至5により、安定状態にあるネットワークから設置物が暗示的な減設をした時に、残った機器間でネットワークを自動的に再構築することができる。   It is assumed that Charlie has been unexpectedly removed for some reason. At this time, Alpha, Bravo, and Delta connected to the network have not received the reduction notification, so that the token packet circulates through the network as usual (step 2). However, even if Bravo transmits a token packet to Charlie, which is disconnected from the network, Charlie does not exist, so Bravo's next-stage monitoring timer 144 times out after a certain time. (Step 3) At this point, Bravo determines that Charlie is no longer on the network and uses the Charlie ID as the sender ID to autonomously generate a deduction notification packet on behalf of Charlie. To broadcast. (Step 4) After that, Bravo transmits a token packet to the next-stage address Delta held in the address holding unit 132, and simultaneously updates the next-stage address held in the address holding unit 132 from Charlie to Delta. In addition, the address holding unit 132 in Alpha and Delta of other installed objects is also updated. Bravo broadcasts a deduction notification packet and then transmits a token packet to Delta. At this point, Charlie's implicit removal process is complete. The token packet is then transmitted from Delta to Alpha and from Alpha to Bravo, and Bravo transmits the token packet to the updated Delta (step 5). As described above, when the installation object is implicitly removed from the network in the stable state by steps 1 to 5, the network can be automatically reconstructed between the remaining devices.

以上、本実施例によれば、ネットワーク構築後に機器がいかなる理由により減設される場合でも、残った機器間でネットワークを自動的に再構築することができる。   As described above, according to the present embodiment, even when a device is removed for any reason after the network is constructed, the network can be automatically reconstructed between the remaining devices.

本発明は、工場やビル内はもとより、住宅内に設置されている設置物間をネットワーク構築してオートメーション化することができ、人々の日常生活に広く浸透していくことが予測される。   The present invention can be automated by constructing a network between installations installed in a house as well as in a factory or a building, and is expected to penetrate widely into daily life of people.

10 機器
100 送受信部
101 受信制御部
102 受信情報保持部
103 パケット送受信制御部
131 パケット自律生成部
132 アドレス保持部
104 タイマ部
141 ネットワーク応答監視タイマ
142 アイドル状態検出タイマ
143 ネットワーク状態監視タイマ
144 次段監視タイマ
145 バックオフタイマ
105 送信制御部
106 送信情報保持部
107 上位レイヤ制御部
108 設置物制御部
109 設置物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Apparatus 100 Transmission / reception part 101 Reception control part 102 Reception information holding part 103 Packet transmission / reception control part 131 Packet autonomous generation part 132 Address holding part 104 Timer part 141 Network response monitoring timer 142 Idle state detection timer 143 Network state monitoring timer 144 Next stage monitoring Timer 145 Back-off timer 105 Transmission control unit 106 Transmission information holding unit 107 Upper layer control unit 108 Installation object control unit 109 Installation object

Claims (3)

巡回ネットワーク上に存在する複数の機器間で一つのトークンパケットを、予め定められた順番で巡回させ、トークンパケットを受け取った機器のみがネットワーク上にデータを送出できるようにしたネットワークの構築方法であって、
ネットワークとなる回線ケーブルに接続された機器がネットワークのアイドル状態を検出する時間を計る工程と、
所定回数のタイムアウトがあった場合、自身の機器以外がネットワークに接続されているか否かを問い合わせるプローブパケットを送信する工程と、
前記プローブパケットに応答するプローブ応答パケットが受信できるまで、前記所定回数よりも少ない回数のタイムアウト毎に、前記プローブパケットを送信する工程と、
を有することを特徴とするネットワーク構築方法。
A network construction method in which one token packet is circulated between a plurality of devices existing on a cyclic network in a predetermined order so that only the device that has received the token packet can transmit data on the network. And
A step of measuring the time for the device connected to the network cable to detect the idle state of the network;
When there is a predetermined number of timeouts, a step of transmitting a probe packet inquiring whether or not a device other than its own device is connected to the network;
Sending the probe packet every time-out less than the predetermined number of times until a probe response packet in response to the probe packet can be received;
A network construction method characterized by comprising:
前記プローブ応答パケットを受信した場合、自身の機器の自己紹介をする自己紹介パケットをブロードキャストする工程を有することを特徴とする請求項1に記載のネットワーク構築方法。   The network construction method according to claim 1, further comprising a step of broadcasting a self-introduction packet for self-introduction of its own device when the probe response packet is received. 巡回ネットワーク上に存在する複数の機器間で一つのトークンパケットを、予め定められた順番で巡回させ、トークンパケットを受け取った機器のみがネットワーク上にデータを送出できるようにしたネットワークから機器を減設した場合のネットワーク構築方法であって、
前記ネットワークから機器が減設される工程と、前記減設された機器、あるいは前段にある機器がネットワークから機器が減設されたことを通知する減設通知パケットをブロードキャストする工程と、
前記減設通知パケットを受け取った各機器は、それぞれで保持している減設された機器のアドレスを削除して更新する工程と、
前記機器自身にとって次段の機器が明示的に減設される時に、当該次段の機器は減設通知パケットを自律的に生成してネットワーク全体にブロードキャストするとともに次々段の機器にトークンパケットを送信し、これにより前記機器自身のパケット送受信制御部は、自身を基準に、前段、次段、及び次々段にある機器のアドレスを保持するアドレス保持部の次段にある機器のアドレスを次々段にあった機器のアドレスに更新する工程と、
前記機器自身にとって次段の機器が不意に減設された時に、前記機器自身は、次段の機器になり代わって減設通知パケットを自律的に生成し、この生成した減設通知パケットをブロードキャストするとともに次々段の機器にトークンパケットを送信する工程と、
を有することを特徴とするネットワークの構築方法。
Reduce the number of devices from the network that allows one token packet to be circulated in a predetermined order between multiple devices existing on the cyclic network so that only the device that receives the token packet can send data to the network. Network construction method when
A step of removing a device from the network, a step of broadcasting a reduction notification packet for notifying that the device that has been removed or the device in the previous stage has been removed from the network, and
Each device that has received the reduction notification packet deletes and updates the address of the reduced device held by each device, and
When the next device is explicitly removed for the device itself, the next device autonomously generates a reduction notification packet, broadcasts it to the entire network, and transmits a token packet to the next device. As a result, the packet transmission / reception control unit of the device itself sets the address of the device in the next stage of the address holding unit holding the address of the device in the previous stage, the next stage, and the next stage to the next stage based on itself. The process of updating to the device address
When the next device is unexpectedly removed for the device itself, the device itself autonomously generates a removal notification packet on behalf of the next device and broadcasts the generated reduction notification packet. And sending a token packet to the next-stage device,
A network construction method characterized by comprising:
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