CN113504947A - 信息处理系统、信息处理方法、记录介质、节点装置、网关装置、制造系统、产品制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了信息处理系统、信息处理方法、记录介质、节点装置、网关装置、制造系统、产品制造方法。信息处理系统包括多个节点装置和网关装置，所述网关装置被配置为与所述多个节点装置通信。所述多个节点装置中的每一个节点装置连接到传感器并且被配置为执行测量任务，所述传感器被配置为测量设备的状态。所述多个节点装置中的每一个节点装置被配置为将节点识别信息和任务识别信息添加到在测量任务中获取的测量数据，并且将所述测量数据发送到所述网关装置，所述节点识别信息用于识别节点装置，所述任务识别信息用于识别由节点装置执行的测量任务。

Description

信息处理系统、信息处理方法、记录介质、节点装置、网关装 置、制造系统、产品制造方法

技术领域

本发明涉及通过从附接到生产设备(facility)的传感器收集测量数据来获得生产设备的状态的信息处理系统等。

背景技术

一般地，即使生产设备处于异常状态，只要该异常状态不阻碍生产设备的操作，就难以在生产设备的维护中发现生产设备的异常状态。由于这个原因，执行需要周期性检查、维修和组件更换的预防性维护。然而，预防性维护具有涉及定期检查及其工时的问题。

作为这样的问题的对策，近年来已尝试了预测性维护。在预测性维护中，将传感器布置在生产设备中，并且根据生产设备的状态执行组件更换、维修和更新，以减少不必要的组件更换和人工成本。

在这种情况下，由于布置许多传感器来收集测量数据，因此可以实现详细诊断和异常的早期检测。然而，如果布置许多传感器，那么需要在测量数据的收集中识别传感器的类型和测量的类型。

由于这个原因，已经提出了识别个体(individual)传感器和测量的类型的诊断系统。

例如，日本专利申请公开No.2012-238082公开了数据收集方法。在该数据收集方法中，数据收集装置将测量装置的ID编号和测量数据的收集顺序发送到所有测量装置。测量装置是其测量数据被数据收集装置需要的装置。测量装置中的每一个根据测量数据的收集顺序，确定当前的通信是否是数据收集装置和其ID编号在测量装置自身的ID编号之前的测量装置之间的通信；并且在适当的时刻将测量数据发送到数据收集装置。

然而，在传统方法中，数据收集装置必须预先确定收集顺序以确定测量数据的类型。另外，数据收集装置必须指定测量条件，否则传感器必须将它们的测量条件发送到数据收集装置。在这种情况下，由于除了测量数据之外还必须处置测量条件数据，因此数据量将增加，可能使无线通信频带难以容纳测量条件数据和测量数据。

因此，期望实现即使在有限的通信频带中也能够辨识测量数据的测量条件的方法。

发明内容

根据本发明的第一方面，信息处理系统包括多个节点装置和网关装置，所述网关装置被配置为与所述多个节点装置通信。所述多个节点装置中的每一个节点装置连接到传感器并且被配置为执行测量任务，所述传感器被配置为测量设备的状态。所述多个节点装置中的每一个节点装置被配置为将节点识别信息和任务识别信息添加到在测量任务中获取的测量数据，并且将所述测量数据发送到所述网关装置，所述节点识别信息用于识别节点装置，所述任务识别信息用于识别由节点装置执行的测量任务。

根据本发明的第二方面，信息处理方法使用信息处理系统。所述信息处理系统包括多个节点装置和网关装置，所述网关装置被配置为与所述多个节点装置通信。所述多个节点装置中的每一个节点装置连接到传感器并且被配置为执行测量任务，所述传感器被配置为测量设备的状态。所述方法包括由所述多个节点装置中的每一个节点装置将节点识别信息和任务识别信息添加到在测量任务中获取的测量数据，并且将所述测量数据发送到所述网关装置，所述节点识别信息用于识别节点装置，所述任务识别信息用于识别由节点装置执行的测量任务。

根据本发明的第三方面，节点装置连接到传感器，所述传感器被配置为测量设备的状态。所述节点装置被配置为执行测量任务。所述节点装置被配置为与网关装置通信。所述节点装置被配置为将节点识别信息和任务识别信息添加到在测量任务中获取的测量数据，并且将所述测量数据发送到所述网关装置，所述节点识别信息用于识别节点装置，所述任务识别信息用于识别由节点装置执行的测量任务。

根据本发明的第四方面，网关装置被配置为与多个节点装置通信。所述多个节点装置中的每一个节点装置连接到传感器并且被配置为执行测量任务，所述传感器被配置为测量设备的状态。如果所述网关装置从所述多个节点装置中的任何一个节点装置接收到已添加节点识别信息和任务识别信息的测量数据，那么所述网关装置将已添加节点识别信息和任务识别信息的测量数据存储在信息处理系统的数据库中，所述节点识别信息用于识别节点装置。

根据本发明的第五方面，制造系统包括被配置为制造产品的设备；多个节点装置，所述多个节点装置中的每一个节点装置连接到传感器并且被配置为执行测量任务，所述传感器被配置为测量所述设备的状态；以及网关装置，所述网关装置被配置为与所述多个节点装置通信。所述多个节点装置中的每一个节点装置被配置为将节点识别信息和任务识别信息添加到在测量任务中获取的测量数据，并且将所述测量数据发送到所述网关装置，所述节点识别信息用于识别节点装置，所述任务识别信息用于识别由节点装置执行的测量任务。

从以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是实施例的信息处理系统的示意图。

图2是实施例的节点装置的块配置图。

图3是实施例的网关装置的块配置图。

图4是实施例的节点装置的任务表。

图5是实施例的网关装置的索引(index)表。

图6是图示实施例的节点装置的操作过程的流程图。

图7是图示实施例的网关装置的操作过程的流程图。

图8是第二示例的信息处理系统的示意图。

图9是第二示例的节点装置的块配置图。

图10是第二示例的节点装置的任务表。

图11是第三示例的信息处理系统的示意图。

图12是第三示例的节点装置的任务表。

图13是第三示例的另一个节点装置的任务表。

图14是第四示例的信息处理系统的示意图。

图15是第四示例的节点装置的任务表。

图16是第四示例的网关装置的索引表。

图17是图示第四示例的网关装置的操作过程的流程图。

具体实施方式

实施例

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例的信息处理系统(设备监视系统)。

图1是实施例的信息处理系统已被应用到的生产设备的示意图。生产设备101包括用于获得生产设备101的状态的传感器102和103。传感器102和103中的每一个可以是振动传感器、加速度传感器、压力传感器、光电传感器、扭矩传感器或温度传感器；并且测量生产设备101的状态并将状态量化为物理量。因此，信息处理系统通过使用传感器102和103获得生产设备101的状态，从而监视生产设备101。

为了获得生产设备101的状态，节点装置104与传感器102和103中的至少一个连接。传感器102和103可以包括在节点装置104中。节点装置104在数量上为一个或多个，这根据需要确定；并且被布置在生产设备101中。节点装置104包括通信单元109，该通信单元109允许节点装置104与网关装置105通信。通信单元包括一个或多个通信部分，该一个或多个通信部分从包括低功率广域(LPWA)和无线LAN的无线通信以及包括以太网和现场网络的有线通信中适当地选择。

由传感器测量的测量数据经由通信单元109和110从节点装置104收集在网关装置105中。网关装置105与工厂中网络106连接。注意的是，工厂中网络106可以是工厂中使用的专用网络(LAN)，或者可以是诸如因特网的广域网。网关装置105安装在网关装置105可以经由通信单元109和110与节点装置104通信的区域中。

收集在网关装置105中的测量数据被存储在连接到工厂中网络106的数据存储装置的数据库107中。注意的是，网关装置105的功能可以在数据库107或计算机的存储部分中作为软件实现。另外，数据库107可以是存储装置或存储介质。

管理员可以通过使用计算机108检查存储在数据库107中的结果数据。如果在生产设备101中发生异常状态，那么计算机108在必要时可以向管理员通知异常状态。例如，计算机108可以向管理员发出警报、或者发送邮件。

图2是图示图1的节点装置104的块配置的示意图。节点装置104与传感器203连接，该传感器203是布置在生产设备101中的一个或多个传感器。节点装置104包括信号输入部分(A/D转换器)204，该信号输入部分(A/D转换器)204将从传感器203输出的模拟信号转换成数字信号。信号输入部分204将一个或多个模拟输入信号转换成数字信号。注意的是，信号输入部分204可以包括在传感器203中，并且传感器203可以输出数字信号。

由信号输入部分204数字化的信号被CPU 205处理。CPU 205选择以下处理中的一个或多个：无操作处理、FFT处理、部分整体处理、包络处理、频率滤波处理、微分处理、积分处理、小波处理、平均值处理、标准偏差处理、最大值处理、最小值处理、峰到峰处理、峰保持处理、有效值处理、波峰因数(factor)处理、波形因数处理、脉冲系数处理、余量系数处理、以及机器学习模型推断处理，确定选择的处理的顺序，并且执行它们。

例如，在无操作处理中，CPU 205不处理数字化的输入信号，并且将数字化的信号递送到输出部分206。在FFT处理中，CPU 205将数字化的输入信号分解成频率分量。在部分整体处理中，CPU 205确定频率范围，并且在确定的频率范围中将经FFT处理的频率分量求和。在包络处理中，CPU 205确定输入信号的包络。在频率滤波处理中，CPU 205设置频率范围，并且使输入信号通过低通滤波器、高通滤波器或带通滤波器，以消除非期望的信号并获得预期的信号。

在微分处理中，CPU 205对输入信号进行微分。在积分处理中，CPU 205对输入信号进行积分。在小波处理中，CPU 205将数字化的输入信号分解成频率分量和时间分量。在平均值处理中，CPU 205计算输入信号的平均值。在标准偏差处理中，CPU 205计算输入信号的标准偏差。在最大值处理中，CPU 205计算输入信号的最大值。在最小值处理中，CPU 205计算输入信号的最小值。在峰到峰处理中，CPU 205计算输入信号的最大值和最小值之间的差。在峰保持处理中，CPU 205在预定时间段中连续测量输入信号，并且计算预定时间段中输入信号的最大值。在有效值处理中，CPU 205计算输入信号的有效值。

在波峰因数处理中，CPU 205通过将输入信号的最大值除以输入信号的有效值来计算输入信号的波峰因数。在波形因数处理中，CPU205通过将输入信号的有效值除以输入信号的平均值来计算输入信号的波形因数。在脉冲系数处理中，CPU 205通过将输入信号的最大值除以输入信号的绝对平均值来计算输入信号的脉冲系数。在余量系数处理中，CPU205通过将输入信号的最大值除以输入信号的值来计算输入信号的余量系数。该值通过计算输入信号的平均值的平方根、然后计算平方根值的平方来获得。在机器学习模型推断处理中，计算机通过读取和分析学习数据来预先创建机器学习模型(习得的模型)。在机器学习模型中，定义用于分类和识别的规则。机器学习模型在节点装置104中实现，并且CPU 205根据输入信号和机器学习模型确定输出。

注意的是，尽管上述各种类型的信号处理由CPU 205执行，但是它们可以由诸如PLA的专用硬件执行。

节点装置104包括输出部分206，该输出部分206输出由CPU205处理的信号。输出部分206在CPU 205的控制下操作，并且包括无线通信单元207和有线通信单元208中的至少一个。除了无线通信单元207和/或有线通信单元208之外，输出部分206还可以选择存储部分209和通用输入/输出部分211中的至少一个，并且可以将测量数据输出到选择的部分。具体地，输出部分206可以将节点编号(节点识别信息)和测量任务编号(任务识别信息)添加到测量数据，并且输出测量数据。节点编号用作用于将节点装置104识别为个体装置的识别信息。输出部分206使用无线通信或有线通信，并且将节点编号、测量任务编号和测量数据以这个顺序输出到网关装置105。有线通信单元208经由传感器网络210连接到网关装置105。

节点装置104包括事件生成部分202，该事件生成部分202以作为预先确定为计时器触发的诊断间隔或诊断时间被激活，或者由经由通用输入/输出部分211输入的触发来激活。事件生成部分202的事件条件包括预定的测量间隔、时间、外部触发输入信号、节点装置的状态的变化、来自节点装置的另一个任务的调用、来自网关装置的调用、以及来自另一个节点装置的调用。如果选择了多个事件生成条件，那么在满足选择的条件中的任意一个时开始测量。

事件生成部分202可以是诸如PLA的专用硬件，或者可以是作为用于控制CPU 205的操作的控制程序的软件。

例如，如果事件条件是测量间隔，那么以预定间隔生成事件。如果事件条件是时间，那么例如在一周的预定日子的预定时间生成事件。如果事件条件是外部触发输入信号，那么当来自通用输入/输出部分211的信号改变时，生成事件。如果事件条件是节点装置的状态的变化，那么当节点装置的剩余电池电量改变时，或者当来自节点装置的温度传感器的信号改变时，生成事件。如果事件条件是来自节点装置的另一个任务的调用，那么当在另一个任务的输出条件下从节点装置的另一个任务调用事件生成部分202时，生成事件。如果事件条件是来自网关装置的调用，那么当节点装置从网关装置接收到任务执行命令时，生成事件。如果事件条件是来自另一个节点装置的调用，那么当在另一个节点装置的输出条件下从另一个节点装置调用事件生成部分202时，生成事件。

事件生成部分202的事件条件、信号输入部分204的信号输入条件、CPU 205的信号处理条件以及输出部分206的输出条件作为测量任务的组成被存储在存储部分209的任务表中。注意的是，尽管任务表被存储在存储部分209中，但是任务表可以被存储在另一个存储装置中。

图3是图示图1中图示的网关装置105的块配置的示意图。网关装置105包括用于经由传感器网络303(210)与节点装置104经由有线进行通信的有线通信单元304。另外，网关装置105包括用于与节点装置104无线地通信的无线通信单元302。取决于节点装置104被安装的环境，允许网关装置105和节点装置104彼此通信的单元可以是有线通信单元304或无线通信单元302。

网关装置105包括控制每个单元的操作的CPU 308。网关装置105具有存储在存储装置305中的索引表。索引表用于通过使用节点编号和任务编号将测量数据与数据库107(图1)的对应表相关联。节点编号用于将节点装置104识别为个体装置。网关装置105的CPU308通过使用节点装置104的节点编号、测量任务编号和索引表的信息确定要存储测量数据的数据库107的表。网关装置105经由有线通信单元304或无线通信单元302从节点装置104接收测量数据，并且经由与有线通信单元306连接的工厂中网络307(106)将测量数据存储在数据库107的表中。注意的是，传感器网络303和工厂中网络307可以是相同的网络。

图4中所示的表是节点装置104的任务表401。节点装置104具有任务表401，该任务表401作为信息存储在存储部分209中。任务表401包括分配给对应任务的任务编号402、事件生成部分202的事件条件403、信号输入部分204的信号输入条件404、CPU 205的信号处理条件405、输出部分206的输出处理条件406、以及节点编号407。在节点装置104的任务表401中，根据测量项目和连接到节点装置104的传感器预先登记一个或多个测量任务。从其事件条件403已被满足的测量任务顺次执行任务表401中登记的测量任务。在信号输入条件404、信号处理条件405和输出处理条件406下执行其事件条件403已被满足的任务。

图5中所示的表是网关装置105的索引表501。网关装置105具有索引表501，该索引表501作为信息存储在存储装置305中。索引表501包括节点装置104的节点编号502、指示分配给任务表401中登记的节点装置104的对应任务的编号的任务编号503、接收部件505、指示要存储数据的数据存储装置的数据库名称504、以及定义要存储数据的数据库的区域的表名称506。索引表501被预先登记、与连接到网关装置105的节点装置104以及与节点装置104的任务表401相关联。在从节点装置104接收到测量数据时，网关装置105在索引表501中搜索接收的测量数据中包括的节点编号502和任务编号503。网关装置105然后通过使用关于与索引表501的节点编号502和任务编号503对应的数据库名称504和表名称506的信息来登记测量数据。

图6是节点装置104获得生产设备101的状态的处理的流程图。将对通过使用任务表获得生产设备101的状态的处理进行以下描述。

在步骤S1中，节点装置104的CPU 205开始获得生产设备101的状态。在步骤S2中，CPU 205从存储部分209的任务表401读取已预先登记的任务。

在步骤S3中，CPU 205在事件生成部分202中登记任务表401中登记的每个任务的事件条件403。

在步骤S4中，节点装置104的CPU 205参考在步骤S3中登记的事件，并且检查诸如指定的时间、指定的间隔或外部输入的事件是否已发生。

如果事件已发生，那么CPU 205执行与该事件对应的任务。在步骤S5中，CPU 205通过选择信号输入条件404来设置信号输入部分204，该信号输入条件404包括登记在任务表401中的物理量输入通道、采样频率、输入范围、样本的数量和放大因数。

在步骤S6中，CPU 205在已设置的信号输入条件404下执行信号输入处理，诸如模数转换。在步骤S7中，CPU 205选择任务表401中登记的信号处理条件405，并且执行CPU 205的设置。在步骤S8中，CPU 205对数字化的测量数据执行信号处理。在步骤S9中，为了处置经信号处理的测量数据，CPU 205在登记在任务表401中的输出处理条件406下设置输出部分206。

在步骤S10中，CPU 205将节点装置104的节点编号407和与事件对应的任务编号402添加到测量数据。注意的是，如果输出条件(输出目的地)是存储装置，那么由于节点编号是已知的，因此可以仅将任务编号添加到测量数据。在步骤S11中，已添加节点编号和测量任务编号的测量数据在输出处理条件406下输出到网关装置、输出部分206的通用输入/输出部分或输出部分206的存储装置。当步骤S11完成时，CPU 205返回到步骤S4，并且检查事件是否再次发生。

图7是用于图示网关装置105收集和处理测量数据以用于获得生产设备的状态的过程的流程图。将对网关装置105将从节点装置104发送的测量数据登记在数据库中以用于获得生产设备的状态的过程进行以下描述。

在步骤S51中，网关装置105的CPU 308开始获得生产设备101的状态。在步骤S52中，CPU 308读取已预先登记在存储装置305中的索引表501。

在步骤S53中，网关装置105的CPU 308根据索引表501中登记的接收部件505选择用于从节点装置104接收测量数据的接收单元。如果在索引表501中登记了多个接收部件，那么网关装置105选择多个接收单元。

在步骤S54中，网关装置105的CPU 308检查一个接收单元是否已从节点装置104接收到测量数据。如果接收单元从节点装置104接收到测量数据，那么网关装置105前进到步骤S55，并且从测量数据提取节点装置的节点编号以及任务编号。

在步骤S56中，CPU 308通过使用节点编号和任务编号来在索引表501中搜索索引。然后，CPU 308根据CPU 308已找到的索引确定要存储测量数据的数据库的表。在步骤S57中，CPU 308创建用于存储测量数据的查询。在步骤S58中，网关装置105的CPU308执行查询并且将测量数据存储在数据库的表中。当步骤S58完成时，CPU 308返回到步骤S54，并且检查接收单元是否已再次接收到测量数据。

在本实施例中，由于通信被高效地执行，因此即使在有限的通信频带中，网关装置也可以容易地确定已从哪个节点装置发送了或者在哪个测量任务中测量了一条测量数据。另外，由于通信被高效地执行，因此可以减少节点装置的电力消耗。

接下来，将描述一些具体示例。在第一示例中，根据配方(recipe)执行测量，并且测量结果被存储在数据存储装置中。在第二示例中，在异常状态下，根据另一个配方执行测量。在第三示例中，在异常状态下，根据另一个节点装置的配方，由另一个节点装置执行测量。在第四示例中，如果网关装置从没有登记在索引表中的节点装置接收到测量数据，那么网关装置将测量数据存储在数据库中作为测试数据。

第一示例

将参考附图描述本实施例的第一示例。图1是包括第一示例的信息处理系统的生产设备的示意图。

泵用作生产设备101，并且包括用于获得运行状态的振动传感器102和103。振动传感器102和103将振动的强度转换成电压信号，作为物理量。振动传感器102和103连接到节点装置104，并且获得用作生产设备101的泵的状态。节点装置104包括允许节点装置104与网关装置105通信的通信单元109。例如，节点装置104包括LPWA(低功率广域)无线通信单元。

节点装置104根据预先存储在存储部分209中的任务表401执行测量。具体地，节点装置104在事件条件403下执行测量，该事件条件403被设置在图4的任务表401中。

在任务编号402为1的任务1中，由于事件条件403被设置为使得事件以60分钟的间隔发生，因此任务1每60分钟执行一次。具体地，当接通节点装置104的电源时，重置经过时间，并且每当已经过60分钟就执行任务1。当执行任务1时，在以下的信号输入条件404下执行模数转换：模数转换通道为1；采样频率为54kHz；输入范围为从0至5V；样本的数量为10000；并且放大因数为50。在任务1中，在模数转换之后，CPU 205在信号处理条件405下执行FFT处理并且然后执行部分整体处理。由于在任务1的输出处理条件406下选择了无线通信，因此CPU 205将节点装置104的编号和任务编号1添加到测量数据，并且经由无线通信单元207将测量数据发送到网关装置105。

在任务编号402为2的任务2中，在事件条件403下，在每个星期一的15:00执行任务2。当执行任务2时，在以下的信号输入条件404下执行模数转换：模数转换通道为2；采样频率为54kHz；输入范围为从0至5V；样本的数量为10000；并且放大因数为50。在测量任务2中，在模数转换之后，CPU 205在信号处理条件405下执行FFT处理。由于在测量任务2的输出处理条件406下选择了有线通信，因此CPU 205将节点装置104的编号和任务编号2添加到测量数据，并且经由有线通信单元208将测量数据发送到网关装置105。

每当以60分钟的间隔执行任务1时，网关装置105就经由无线通信单元302从节点装置104接收已添加节点编号104和任务编号1的测量数据。网关装置105从测量数据提取节点装置104的编号和任务编号1，并且搜索存储装置305的索引表501(图5)。

如果节点编号是104并且任务编号是1，那么网关装置105找到已预先登记在索引表501中的DB1的数据库名称504和TBL3的表名称506。网关装置105创建用于将测量数据存储在数据库DB1的表TBL3中的查询，并且经由工厂中网络307将测量数据存储在数据库107(DB1)的表TBL3中。

类似地，当在每个星期一的15:00执行测量任务2时，网关装置105经由有线通信单元304从节点装置104接收已添加节点编号104和任务编号2的测量数据。网关装置105创建用于将测量数据存储在数据库107(DB1)的表TBL4中的查询，并且经由工厂中网络307将测量数据存储在数据库107(DB1)的表TBL4中。

节点装置104具有多个测量任务。因此，如果网关装置仅接收测量数据，那么网关装置无法将测量任务与其它测量任务区分开。因此，网关装置无法将测量数据存储在对测量任务指定的对应数据库的对应表中。另外，如果节点装置104指定用于存储测量数据的数据库和表，那么发送数据量将增加，可能缩短节点装置的电池寿命，并且使通信频带难以容纳发送数据。

在本示例中，由于节点装置将节点编号和任务编号添加到测量数据，因此可以确保节点装置的电池寿命，并且可以由网关装置识别每个测量数据。另外，本示例可以提供可以设置多个测量条件的测量部件。

第二示例

将参考附图描述本实施例的第二示例。图8是信息处理系统的示意图。将对当例如生产设备的泵的叶片损坏并且正在发生异常振动时执行详细测量的过程进行以下描述。

为了获得泵801的运行状态，节点装置802的通道1连接到振动传感器803，并且节点装置802的通道2连接到温度传感器804。在节点装置802的任务表中，已预先登记测量任务1、测量任务2和测量任务3。

图9图示了节点装置的块配置图，并且图10图示了节点装置的任务表1001。

节点装置802连接到振动传感器803和温度传感器804，这些传感器在图9中被图示为传感器903。节点装置802包括信号输入部分904，该信号输入部分904将从传感器903输出的模拟信号转换成数字信号。即，信号输入部分904将模拟输入信号转换成数字信号。注意的是，信号输入部分904可以包括在传感器903中。

由信号输入部分904数字化的信号被CPU 905处理。CPU 905选择以下处理中的一个或多个：无操作处理、FFT处理、部分整体处理、包络处理、频率滤波处理、微分处理、积分处理、小波处理、平均值处理、标准偏差处理、最大值处理、最小值处理、峰到峰处理、峰保持处理、有效值处理、波峰因数处理、波形因数处理、脉冲系数处理、余量系数处理、以及机器学习模型推断处理，并且确定选择的处理的顺序。

节点装置802包括输出部分906，该输出部分906输出由CPU905处理的信号。输出部分906包括阈值确定部分912，该阈值确定部分912根据由CPU 905执行的处理的结果选择输出目的地。另外，输出部分906包括无线通信单元907和有线通信单元908中的至少一个。在CPU 905的控制下，输出部分906选择无线通信单元907、有线通信单元908、存储部分909和通用输入/输出部分911中的至少一个作为输出目的地。CPU 905将由CPU 905执行的处理的结果与节点编号1007和任务编号1002(图10)相关联，并且输出该结果作为测量数据。节点编号1007是用于将节点装置802识别为个体装置的编号。

有线通信单元908经由传感器网络910连接到网关装置851。节点装置802包括事件生成部分902，该事件生成部分902以作为预先确定为计时器触发的诊断间隔或诊断时间被激活，或者由经由通用输入/输出部分911输入的触发来激活。

事件生成部分902的事件条件作为测量任务的组成与信号输入部分904的信号输入条件、CPU 905的信号处理条件以及输出部分906的输出条件一起被存储在存储部分909的任务表中。注意的是，尽管任务表被存储在存储部分909中，但是任务表可以被存储在另一个存储装置中。

任务1在事件条件1003下每60分钟执行一次。当执行任务1时，在以下的信号输入条件1004下执行模数转换：模数转换通道为1；采样频率为54kHz；输入范围为从0至5V；样本的数量为10000；并且放大因数为50。在任务1中，在模数转换之后，CPU 905在信号处理条件1005下执行频率滤波处理并且然后执行平均值处理。在任务1中，在输出条件1006下选择了无线通信以及有条件的测量任务2和3。CPU 905将节点编号802和任务编号1添加到测量数据，并且经由无线通信单元907将测量数据发送到网关装置851。网关装置851经由网络852将已添加节点编号1007(802)和任务编号1002(1)的测量数据登记在数据库853中。

例如，如果泵801的叶片805损坏并且正在发生异常振动，那么任务1中的测量数据的平均值超过50.0m/s²，并且输出部分906的阈值确定部分912确定平均值已超过阈值(预定条件已满足)。然后，节点装置将测量数据发送到网关装置851，并且执行测量任务2和3。节点装置802然后在输出条件1006下将测量任务2和3的结果发送到网关装置851。

在任务2中，通过使用振动传感器来执行详细测量。在测量任务2中，在以下的信号输入条件1004下执行模数转换：模数转换通道为1；采样频率为54kHz；输入范围为从0至5V；样本的数量为10000；并且放大因数为50。在测量任务2中，在模数转换之后，CPU 905在信号处理条件1005下执行FFT处理。由于在输出条件1006下选择了无线通信，因此CPU 905将节点编号802和任务编号2添加到测量数据，并且经由无线通信单元将测量数据发送到网关装置851。网关装置851经由网络852将已添加节点编号1007(802)和任务编号1002(2)的测量数据登记在数据库853中。

在测量任务3中，通过使用温度传感器执行测量。在测量任务3中，在以下的信号输入条件1004下执行模数转换：模数转换通道为2；采样频率为54kHz；输入范围为从0至5V；样本的数量为10000；并且放大因数为1。在测量任务3中，在模数转换之后，CPU 905在信号处理条件1005下执行频率滤波处理并且然后执行平均值处理。由于在输出条件1006下选择了无线通信，因此CPU 905将节点编号802和任务编号3添加到测量数据，并且经由无线通信单元将测量数据发送到网关装置851。网关装置851经由网络852将已添加节点编号1007(802)和任务编号1002(3)的测量数据登记在数据库853中。

在本示例中，输出部分包括阈值确定部分，该阈值确定部分根据确定结果选择输出条件。因此，可以确保电池寿命，并且可以在有限的通信频带中根据任务的结果执行详细测量。

第三示例

将参考附图描述本实施例的第三示例。图11是信息处理系统的示意图。将对当生产设备的泵的叶片损坏并且正在发生异常振动时根据一个节点装置的测量结果调用另一个节点装置的任务的过程进行以下描述。

为了获得泵1101的运行状态，节点装置1102的通道1连接到振动传感器1104，并且节点装置1103的通道1连接到温度传感器1105。图12图示了节点装置1102的任务表1201。在任务表1201中，已预先登记测量任务1。另外，在节点装置1103的任务表1301中，已预先登记测量任务1和测量任务2。节点装置1102的输出部分906(图9)包括阈值确定部分912。

图13图示了节点装置1103的任务表1301。在任务表1301中，任务1在事件条件1303下被设置为在每个星期一的15:00被执行。另外，测量任务2在事件条件1303下被设置为当从另一个节点装置调用时被执行。

如图12中所示，节点装置1102的任务1在事件条件1203下每60分钟执行一次。当执行任务1时，在以下的信号输入条件1204下执行模数转换：模数转换通道为1；采样频率为54kHz；输入范围为从0至5V；样本的数量为10000；并且放大因数为50。在任务1中，在模数转换之后，CPU 905(图9)在信号处理条件1205下执行频率滤波处理并且然后执行平均值处理。

在任务1中，在输出条件1206下选择了无线通信和对节点装置1103的测量任务2的有条件的调用。CPU 905将节点编号1102和任务编号1添加到任务1的测量数据，并且经由无线通信单元907将测量数据从节点装置1102发送到网关装置1151。网关装置1151经由网络1152将已添加节点编号1207(1102)和任务编号1202(1)的测量数据登记在数据库1153中。另外，如果满足条件，那么节点装置1102在输出条件1206下经由无线通信单元907调用节点装置1103的测量任务2。

例如，如果泵1101的叶片1106损坏并且正在发生异常振动，那么任务1中的测量数据的平均值超过50.0m/s²，并且输出部分906的阈值确定部分912确定平均值已超过阈值(预定条件已满足)。如果节点装置1102确定正在发生异常振动，那么节点装置1102经由无线通信单元907向节点装置1103发送指令，以使节点装置1103执行测量任务2来立即测量温度。

在经由无线通信单元907从节点装置1102接收到执行测量任务2的指令时，节点装置1103执行测量任务2。节点装置1103连接到附接到泵1101的温度传感器。当执行测量任务2时，在以下的信号输入条件1304下执行模数转换：模数转换通道为1；采样频率为54kHz；输入范围为从0至5V；样本的数量为10000；并且放大因数为1。在模数转换之后，节点装置1103的CPU 905在信号处理条件1305下执行频率滤波处理并且然后执行平均值处理。由于在输出处理条件1306下选择了无线通信，因此CPU 905将节点编号1103和任务编号2添加到测量数据，并且经由无线通信单元将测量数据发送到网关装置105。网关装置1151经由网络1152将已添加节点编号1307(1103)和任务编号1302(2)的测量数据登记在数据库1153中。

在本示例中，由于在输出条件中设置对另一个节点装置的任务的调用，因此如果在泵中发生错误，那么一个节点装置可以与另一个节点装置协作地执行详细测量。

第四示例

将参考附图描述本实施例的第四示例。将对当网关装置从已新安装在生产设备中并且尚未登记在网关装置的索引表中的节点装置接收到测量数据时、网关装置将测量数据与正常的测量数据分开地存储在数据库中作为测试数据的过程进行以下描述。

图14图示了本示例的信息处理系统的示意图。为了获得生产设备1401的状态，振动传感器1404布置在生产设备1401中，并且与节点装置1402连接。

为了获得生产设备1401的详细状态，温度传感器1405已被新附接到生产设备1401，并且节点装置1403已被新安装。图15图示了新安装的节点装置1403的任务表1501。在任务表1501中，已预先登记任务1。任务1在事件条件1503下、每个星期一的15:00执行。

当执行任务1时，在以下的信号输入条件1504下执行模数转换：模数转换通道为1；采样频率为54kHz；输入范围为从0至5V；样本的数量为10000；并且放大因数为1。在任务1中，在模数转换之后，节点装置1403的CPU在信号处理条件1505下执行频率滤波处理并且然后执行平均值处理。

如图15中所示，在任务1中，在输出条件1506下选择了无线通信。CPU将节点编号1403和任务编号1添加到测量数据，并且经由无线通信单元907将测量数据发送到网关装置1451。

图16图示了网关装置1451的索引表1601。在索引表1601中，已预先登记节点编号1602为1402和1450的任务。然而，在图16中由虚线框图示的新安装的节点装置1403尚未登记在索引表1601中。

图17是图示本示例的处理的流程的流程图。在步骤S71中，网关装置1451开始获得生产设备1401的状态。在步骤S72中，网关装置1451读取已预先登记在存储装置305中的索引表1601。

在步骤S73中，网关装置1451根据索引表1601中登记的接收单元1605选择用于从节点装置1402接收测量数据的单元。如果在索引表1601中登记了多个接收单元1605，那么网关装置1451选择多个接收单元1605。

在步骤S74中，网关装置1451检查一个接收单元1605(图16)是否已从节点装置接收到测量数据。如果登记在索引表1601中的接收单元1605从节点装置接收到测量数据，那么网关装置1451前进到步骤S75，并且从从节点装置发送的测量数据提取节点编号和任务编号。

在步骤S76中，网关装置1451参考节点编号和任务编号，并且搜索索引表1601的索引。如果网关装置1451在索引表1601中找到节点编号和任务编号，那么网关装置1451前进到步骤S77并且创建查询，并且在步骤S78中经由网络1452将测量数据登记在数据库1453中。即，网关装置1451将已添加节点编号1602(1402)和任务编号1603的测量数据登记在由索引表1601的数据库名称1604和表名称1606识别的登记目的地中。

如果网关装置1451从新安装的节点装置1403接收到测量数据，那么网关装置1451在步骤S76中无法找到节点编号和任务编号，因为它们尚未登记在索引表1601中。在这种情况下，网关装置1451前进到步骤S79，并且创建用于将测量数据存储在数据库的预定测量测试表中的查询。在步骤S80中，网关装置1451经由工厂中网络1452将测试测量数据存储在数据库1453的表中。即，网关装置1451将已添加未登记的节点编号和未登记的任务编号1603的测量数据存储在由索引表1601的数据库名称1604和表名称1606识别的登记目的地中。

注意的是，尽管在本示例中已针对尚未登记节点装置的节点编号的情况进行了描述，但是如果节点编号已被登记但是任务编号尚未被登记，那么测量数据也作为测试数据被处置并且被登记在数据库1453中。即，网关装置1451将已添加节点编号1602和未登记的任务编号的测量数据登记在由索引表1601的数据库名称1604和表名称1606识别的登记目的地中。

在本示例中，如果网关装置从已新安装在生产设备中的节点装置、或者从已新安装在现有的节点装置上的任务接收到测量数据、并且新安装的节点装置或者新安装的任务尚未登记在网关装置的索引表中，那么网关装置将测量数据与正常的测量数据分开地存储在数据库中作为测试数据。利用这个操作，可以检查新安装的节点装置是否正常地操作以及新安装的任务是否正在正常地被执行。注意的是，由于在以上描述中方便地使用了术语“测试数据”，因此也可以使用任何其它术语，只要该术语意指与未登记的节点装置或未登记的任务相关的数据即可。

修改

本发明不限于上述实施例和示例，并且可以在本发明的技术构思内进行各种修改。

本发明的信息处理系统可以用于监视不仅生产设备、而且还有各种机器和设备(诸如工业机器人、服务机器人以及由计算机数字地控制的加工机器)的状态。机械装备和信息处理装置可以被组合到信息处理系统中，或者信息处理装置可以作为机械装备的一部分被安装。

在本发明的实施例中还包括通过使用生产设备来制造产品同时使本发明的信息处理系统获得生产设备的状态的方法。作为具有高运行率的制造系统，在本发明的实施例中还包括包括本发明的信息处理系统的生产设备。

实施例的上述信息处理系统可以被实施为一种系统：该系统获得包括在生产线中操作的机器人的各种设备的状态，并且监视这些设备。例如，设备是可以根据存储在控制装置的存储装置中的信息自动地执行伸缩、屈伸、上下移动、左右移动、枢转或其组合移动的机械装备。

在本发明的实施例中还包括用于获得设备的状态的上述信息处理方法(控制方法)、以及存储可以执行信息处理方法(控制方法)的控制程序的计算机可读记录介质。用于提供控制程序的记录介质可以是ROM、盘或外部存储装置。具体地，计算机可读非暂时性记录介质可以是软盘、光盘、磁光盘、磁带、诸如USB存储器的非易失性存储器、SSD等。

其它实施例

本发明的实施例还可以通过读出并执行记录在存储介质(其也可以被更完整地称为‘非暂时性计算机可读存储介质’)上的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)以执行上述实施例中的一个或多个的功能和/或包括用于执行上述实施例中的一个或多个的功能的一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机、以及通过由系统或装置的计算机通过例如读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或多个的功能和/或控制一个或多个电路以执行上述实施例中的一个或多个的功能而执行的方法来实现。计算机可以包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可以包括单独的计算机或单独的处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储设备、光盘(诸如紧凑盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或蓝光盘(BD)^TM)、闪速存储器设备、存储卡等中的一个或多个。

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

虽然已参考示例性实施例描述了本发明，但是要理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围要被赋予最宽泛的解释，以便涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (18)

1.一种信息处理系统，包括：

多个节点装置，所述多个节点装置中的每一个节点装置连接到传感器并且被配置为执行测量任务，所述传感器被配置为测量设备的状态；以及

网关装置，所述网关装置被配置为与所述多个节点装置通信，

其中，所述多个节点装置中的每一个节点装置被配置为将节点识别信息和任务识别信息添加到在测量任务中获取的测量数据，并且将所述测量数据发送到所述网关装置，所述节点识别信息用于识别节点装置，所述任务识别信息用于识别由节点装置执行的测量任务。

2.根据权利要求1所述的信息处理系统，其中，如果所述网关装置接收到已添加节点识别信息和任务识别信息的测量数据，那么所述网关装置将已添加节点识别信息和任务识别信息的测量数据存储在数据库中。

3.根据权利要求1或2所述的信息处理系统，其中，如果由所述多个节点装置中的至少一个节点装置执行的一个测量任务的结果满足预定条件，那么所述多个节点装置中的所述至少一个节点装置被配置为执行另一个测量任务。

4.根据权利要求1或2所述的信息处理系统，其中，如果由所述多个节点装置中的至少一个节点装置执行的一个测量任务的结果满足预定条件，那么所述多个节点装置中的所述至少一个节点装置被配置为发送使另一个节点装置执行另一个测量任务的指令。

5.一种使用信息处理系统的信息处理方法，所述信息处理系统包括：

多个节点装置，所述多个节点装置中的每一个节点装置连接到传感器并且被配置为执行测量任务，所述传感器被配置为测量设备的状态；以及

网关装置，所述网关装置被配置为与所述多个节点装置通信，

所述信息处理方法包括：

由所述多个节点装置中的每一个节点装置将节点识别信息和任务识别信息添加到在测量任务中获取的测量数据，并且将所述测量数据发送到所述网关装置，所述节点识别信息用于识别节点装置，所述任务识别信息用于识别由节点装置执行的测量任务。

6.根据权利要求5所述的信息处理方法，其中，如果所述网关装置接收到已添加节点识别信息和任务识别信息的测量数据，那么所述网关装置将已添加节点识别信息和任务识别信息的测量数据存储在数据库中。

7.根据权利要求5或6所述的信息处理方法，还包括：如果由所述多个节点装置中的至少一个节点装置执行的一个测量任务的结果满足预定条件，那么由所述多个节点装置中的所述至少一个节点装置执行另一个测量任务。

8.根据权利要求5或6所述的信息处理方法，还包括：如果由所述多个节点装置中的至少一个节点装置执行的一个测量任务的结果满足预定条件，那么由所述多个节点装置中的所述至少一个节点装置发送使另一个节点装置执行另一个测量任务的指令。

9.一种存储控制程序的计算机可读的非暂时性记录介质，所述控制程序使计算机执行根据权利要求5或6所述的信息处理方法。

10.一种节点装置，所述节点装置连接到传感器，所述传感器被配置为测量设备的状态，所述节点装置被配置为执行测量任务，

其中，所述节点装置被配置为与网关装置通信，并且

其中，所述节点装置被配置为将节点识别信息和任务识别信息添加到在测量任务中获取的测量数据，并且将所述测量数据发送到所述网关装置，所述节点识别信息用于识别节点装置，所述任务识别信息用于识别由节点装置执行的测量任务。

11.根据权利要求10所述的节点装置，其中，如果由所述节点装置执行的一个任务的结果满足预定条件，那么所述节点装置被配置为执行另一个任务。

12.根据权利要求10所述的节点装置，其中，如果由所述节点装置执行的一个任务的结果满足预定条件，那么所述节点装置被配置为发送使另一个节点装置执行另一个测量任务的指令。

13.一种网关装置，所述网关装置被配置为与多个节点装置通信，所述多个节点装置中的每一个节点装置连接到传感器并且被配置为执行测量任务，所述传感器被配置为测量设备的状态，

其中，如果所述网关装置从所述多个节点装置中的任何一个节点装置接收到已添加节点识别信息和任务识别信息的测量数据，那么所述网关装置将已添加节点识别信息和任务识别信息的测量数据存储在信息处理系统的数据库中，所述节点识别信息用于识别节点装置。

14.一种制造系统，包括：

被配置为制造产品的设备；

多个节点装置，所述多个节点装置中的每一个节点装置连接到传感器并且被配置为执行测量任务，所述传感器被配置为测量所述设备的状态；以及

网关装置，所述网关装置被配置为与所述多个节点装置通信，

其中，所述多个节点装置中的每一个节点装置被配置为将节点识别信息和任务识别信息添加到在测量任务中获取的测量数据，并且将所述测量数据发送到所述网关装置，所述节点识别信息用于识别节点装置，所述任务识别信息用于识别由节点装置执行的测量任务。

15.根据权利要求14所述的制造系统，其中，如果所述网关装置接收到已添加节点识别信息和任务识别信息的测量数据，那么所述网关装置将已添加节点识别信息和任务识别信息的测量数据存储在数据库中。

16.根据权利要求14或15所述的制造系统，其中，如果由所述多个节点装置中的至少一个节点装置执行的一个测量任务的结果满足预定条件，那么所述多个节点装置中的所述至少一个节点装置执行另一个测量任务。

17.根据权利要求14或15所述的制造系统，其中，如果由所述多个节点装置中的至少一个节点装置执行的一个测量任务的结果满足预定条件，那么所述多个节点装置中的所述至少一个节点装置发送使另一个节点装置执行另一个测量任务的指令。

18.一种制造产品的方法，所述方法包括：

使用根据权利要求14或15所述的制造系统；以及

在使所述设备制造产品的同时，使所述多个节点装置中的至少一个节点装置执行测量任务。

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