CN115336349B - 通信装置、通信方法及计算机可读取的记录介质 - Google Patents

Abstract

通信装置(10)与经由网络(SN)连接的多个传感器以第1周期进行通信，从各传感器以大于或等于第1周期的周期即数据取得周期为单位取得由各传感器测定的测定数据而存储于存储部(12)。通信装置(10)具有：分组部(112)，其基于数据取得周期将各传感器分类为多个组，如果从属于分类出的组的传感器取得了测定数据，则在判别为每第1周期经由网络(SN)接收的数据的大小的最大值超过与网络(SN)的通信带宽相关的阈值的情况下，将多个传感器中的1个传感器重新分类为不同的组；以及存储器映射生成部(113)，其基于数据取得周期、分类出的多个组，计算向存储部(12)存储测定数据的定时及地址。

Description

通信装置、通信方法及计算机可读取的记录介质

技术领域

本发明涉及通信装置、通信方法及计算机可读取的记录介质。

背景技术

当前，在工厂中使用了如下系统，即，经由网络从在各种装置设置的多个传感器取得测定数据，用于装置的控制。

在这样的系统的网络中，在对测定数据进行分析而对装置进行控制的装置即控制器与传感器之间，连接有将测定数据汇总而暂时进行存储的通信装置。由于网络的带宽及存储区域的容量的限制，这种通信装置进行分时方式的控制，即，以一定时间为单位由不同的仪器共享存储区域。

专利文献1：日本特开2014-120187号公报

专利文献2：日本特开2017-163259号公报

发明内容

能够与通信装置连接的传感器的数量或能够从传感器取得的数据的容量受到通信装置从传感器取得测定数据的数据取得周期、测定数据的大小、网络的通信带宽、通信装置的存储区域的容量等限制。

如果试图从某个传感器频繁地取得测定数据，则通信装置从其它传感器也会以相同周期取得测定数据。因此，通信装置从测定数据的内容没有变化的传感器也频繁地取得测定数据，并且持续将相同测定数据存储于存储区域。

如果进行这样的控制，则与对重复的测定数据进行通信或存储相应地，有可能无法高效地使用网络的通信带宽、通信装置的存储区域等。另外，由于无法高效地使用通信装置的存储区域，因此如果试图增加与网络连接的传感器的连接台数，则必须增加通信装置的数量，有可能导致成本增加。

为了解决这样的问题，提出了专利文献1、2所记载的系统。专利文献1、2所记载的系统基于所连接的装置与其它装置进行通信的周期即通信周期，将通信周期相等的装置分类为相同组。这样，专利文献1、2所记载的系统即使在连接了通信周期不同的装置的情况下，也能够防止延迟，高效地使用存储区域或网络。

如上所述，专利文献1、2所记载的系统基于通信周期将装置分类为组。此时，如果只基于装置的通信周期将装置分类为组，当然就不会考虑系统从装置取得数据的必要性的程度。

因此，即使是必要性低的装置也分配至基于通信周期的组。由此，在存储区域的一部分产生未分配给任何装置的未使用的区域。

因此，在专利文献1、2所记载的系统中，有可能无法充分地使用通信装置的存储区域的整体。

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供在以不同的周期从多个传感器取得测定数据的通信装置中，高效地利用存储区域的通信装置、通信方法及程序。

为了达到上述目的，本发明涉及的通信装置与经由网络连接的多个传感器以第1周期进行通信，从各所述传感器以大于或等于所述第1周期的周期即数据取得周期为单位取得由各所述传感器测定出的测定数据而存储于存储部，

该通信装置具有：

分组部，其基于所述数据取得周期将各所述传感器分类为多个组，如果从属于分类出的所述组的所述传感器取得了所述测定数据，则在判别为每所述第1周期经由所述网络接收的数据的大小的最大值超过与所述网络的通信带宽相关的阈值的情况下，将所述多个传感器中的1个传感器重新分类为不同的组；以及

存储器映射生成部，其基于所述数据取得周期、分类出的所述多个组，计算向所述存储部存储所述测定数据的定时及地址。

发明的效果

根据本发明，提供在以不同的周期从多个传感器取得测定数据的通信装置中，高效地利用存储区域的通信装置、通信方法及程序。

附图说明

图1是表示通信系统的结构的框图，该通信系统包含第1实施方式涉及的通信装置。

图2是表示图1所示的通信装置的详情的框图。

图3是表示在图1所示的通信装置与传感器之间交换的帧的具体例的图。

图4是表示由图1所示的通信装置生成的存储器映射的具体例的图。

图5是表示在图1所示的通信装置的存储部中存储的信息的具体例的图。

图6是表示在图1所示的通信装置的存储部中存储的其它信息的具体例的图。

图7是表示在图1所示的通信装置的存储部中存储的其它信息的具体例的图。

图8是表示在图1所示的通信装置的存储部中存储的其它信息的具体例的图。

图9是图1所示的通信装置、控制器及计算机的硬件结构图。

图10是表示由图1所示的通信装置生成的存储器映射的生成处理的流程图。

图11是表示在图1所示的通信装置的存储部中存储的信息的其它具体例的图。

图12是表示在图1所示的通信装置的存储部中存储的信息的其它具体例的图。

图13是表示由图1所示的通信装置生成的存储器映射的其它具体例的图。

图14是表示由图1所示的通信装置生成的存储器映射的其它具体例的图。

图15是表示在图1所示的通信装置的存储部中存储的信息的其它具体例的图。

图16是表示由图1所示的通信装置生成的存储器映射的其它具体例的图。

图17是表示通信系统的结构的框图，该通信系统包含第2实施方式涉及的通信装置。

图18是表示图17所示的通信装置的详情的框图。

具体实施方式

下面，一边参照附图，一边对包含第1实施方式涉及的通信装置10的通信系统1进行说明。

图1是示出通信系统1整体的概略图。

通信系统1是例如在工厂中，从在作为控制对象的装置的各部分安装的传感器取得测定数据，对取得的数据进行解析，对装置进行监视或控制的系统。

通信系统1具有：传感器M1、M2、…、M13，它们取得各种测定数据；通信装置10，其从传感器M1、M2等取得测定数据，将取得的测定数据结合而与其它装置进行通信；控制器20，其对包含通信装置10的各种装置进行控制；以及计算机30，其安装有对控制器20的动作进行管理或设定的软件程序即工程设计工具ET。

更详细而言，通信装置10是从传感器M1、M2、…、M13对测定数据进行收集、暂时存储，变换为对于控制器20而言容易处理的格式而与其它装置进行通信的装置。

控制器20是从通信装置10对由通信装置10回送的测定数据进行收集，基于收集到的数据，对未图示的仪器进行监视或控制的装置。

控制器20例如包含可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，PLC)，计算机30例如包含个人计算机(Personal Computer，PC)，通信装置10包含有在传感器M1、M2、…、M13与通信装置10之间连接的嵌入式计算机即桥接单元(Bridge Unit)。

传感器M1、M2、…、M13是对测定对象的温度、振动、压力、位移、亮度等进行测定的装置。传感器M1、M2、…、M13经由传感器侧的网络即传感器网络SN与通信装置10连接。

由于各个传感器M1、M2、…、M13所具有的存储区域的容量比较小，因此测定数据逐次被覆盖而被更新。因此，通信装置10在测定数据被覆盖而丢失前，以一定时间为单位从传感器M1、M2、…、M13取得数据。将该一定时间称为传感器的数据取得周期。数据取得周期针对各个传感器M1、M2、…、M13而不同。因此，传感器M1、M2、…、M13各自具有固有的数据取得周期TA1、TA2、…、TA13。

另外，传感器M1、M2、…、M13的测定数据的大小根据所需要的数据的精度、采样的频度等而不同。在包含传感器M1、M2、…、M13的各装置中，规定有对由数值表示输入数据或输出数据的大小的点数。例如，在可输入的点数为5的装置中，能够连接5台输出点数为1的装置。由于点数表示数据的大小，因此在后述的存储部12上存储的测定数据的地址也使用点数来表现。

通信装置10和控制器20经由桥接单元侧的网络即现场网络FN连接。

计算机30经由网络与控制器20连接。该网络可以是现场网络FN，也可以是现场网络FN之外的网络。

接下来，参照图2对通信装置10的各部分进行说明。

通信装置10具有：运算部11，其进行各种运算；存储部12，其对各种数据进行存储；控制器通信接口13，其为与控制器20交换信息的接口；以及传感器通信接口14，其为与传感器M1、M2、…、M13交换信息的接口。

通信装置10具有缓冲存储器121，该缓冲存储器121为将从传感器M1、M2、…、M13取得的测定数据暂时存储的存储区域。

由于缓冲存储器121的容量有限，因此通信装置10无法将从全部传感器M1、M2、…、M13取得的测定数据一次性存储于缓冲存储器121。

因此，通信装置10针对缓冲存储器121，以一定时间TC为单位进行如下控制，即，对存储从哪个传感器取得的测定数据进行切换。另外，通信装置10从传感器M1、M2、…、M13，以传感器时间TC为单位，以预先设定的时间分割数例如8取得测定数据。该一定时间TC例如与控制器20从通信装置10取得数据的周期即控制器周期TC相同。前述的数据取得周期TA1、TA2、…、TA13的值是大于或等于控制器周期TC的值的值。

此外，控制器周期TC为第1周期的一个例子。

通信装置10经由传感器网络SN取得由各传感器M1、M2、…、M13测定的测定数据。数据

以传感器M1为例，对直至通信装置10取得由传感器M1测定的测定数据为止的流程进行说明。

传感器M1如果检测出由通信装置10生成的发送请求的信号，则在测定数据的前后附加帧头、校验和、帧间间隙等通过网络进行交换所需要的信息，按照通信的规则进行帧化。

传感器M1经由传感器网络SN将帧发送至通信装置10的传感器通信接口14。

在图3中示出在通信装置10与传感器M1、M2、…、M13之间交换的包含从传感器M1、M2、…、M13取得的测定数据的帧的例子。

1个周期量的帧包含表示是帧的开头的特定的位串即帧头、数据主体、为了对数据是否破损进行验证而附加的校验和、填满至下一个周期的帧为止的空白的帧间间隙(GAP)。

在本例中，在控制器周期TC的时间内由传感器M1测定出的测定数据被收纳于1个周期量的帧中。

在传感器M2、M3、M13在与传感器M1相同的时间间隔TC的期间发送测定数据的情况下，未图示的网络装置将由传感器M1、M2、M3、M13发送的测定数据结合为1个帧，发送至通信装置10。

下面，为了易于理解，不考虑测定数据的结合、帧的分割等，省略附加信息而进行说明。

通信装置10基于控制器周期TC、传感器M1、M2、…、M13的数据取得周期TA1、TA2、…、TA13、数据的大小等信息，对在缓冲存储器121的哪个地址处存储从各传感器M1、M2、…、M13取得的测定数据进行判别。

在缓冲存储器121的不同的地址处存储不同的传感器的数据，即使是相同的地址，也会根据定时(timing)而存储不同的传感器的数据。下面，将包含对从传感器M1、M2、…、M13取得的测定数据进行存储的地址及定时的信息称为缓冲存储器121的存储器映射。

图4是表示在视觉上表示出存储器映射的一个例子的说明图。

横轴为地址，将从缓冲存储器121的基准地址起的偏移表现为点数。

另外，纵轴表示时间的经过。

在纵轴的左侧标注的第1次、第2次等标签表示存储器映射被更新的定时。该定时以时间TC为单位等间隔地分离开。

在图4所示的例子中，由于缓冲存储器121以将时间分割数设为8的分时方式进行控制，因此第9次的分配与第1次相同。因此，第8次的下一个为第1次。

由长方形所示的部分表示缓冲存储器121的存储区域中的分配给传感器M1、M2、…、M13的区域。配置有长方形的横向的位置表示被分配的区域的地址，长方形的横向宽度表示被分配的区域的大小。

灰色的长方形表示未分配任何传感器的未使用的区域。例如，如果参照第2次的存储器映射，则从地址3算起1点、从地址7算起1点的位置为灰色的长方形，与这些长方形对应的地址是未分配任何传感器的未使用的区域。

控制器20以一定时间TC为单位，访问通信装置10，取得在缓冲存储器121存储的信息。

通信装置10也可以检测请求由控制器20进行发送的信号，除了从传感器M1、M2、…、M13取得的数据之外，对与各传感器M1、M2、…、M13的取得周期、传感器网络SN的通信带宽相关的信息等进行发送。

此外，控制器通信接口13和传感器通信接口14也可以是同一通信接口。

再次参照图2，对通信装置10的运算部11的详情进行说明。

运算部11是进行后述各种运算的装置。运算部11具有：系统信息管理部111，其对后述的系统信息进行管理；分组部112，其将传感器M1、M2、…、M13分类为多个组；存储器映射生成部113，其按照分类生成存储器映射；条件判定部114，其进行存储器映射是否满足限制条件的判别；以及存储器映射管理部115，其对与所生成的存储器映射相关的信息进行管理。

再次参照图2，对通信装置10的存储部12的详情进行说明。

存储部12具有：缓冲存储器121，其对从传感器M1、M2、…、M13取得的数据暂时进行存储；系统信息存储部122，其对后述的系统信息进行存储；以及存储器映射存储部123，其对与传感器的数据写入开始地址及大小相关的信息进行存储。

系统信息是与作为系统的通信装置10整体相关的信息，被分为由系统信息管理部111输入的信息即输入信息和由系统信息管理部111输出的信息即输出信息。

输入信息大致包含表示由网络或通信装置10的性能或规格引起的信息处理的限制条件的限制信息和表示各传感器的性能的传感器信息。

在图5中示出在系统信息存储部122存储的限制信息的具体例。

限制信息包含与传感器网络SN的通信带宽相关的信息。

在图6中示出在系统信息存储部122存储的传感器信息的具体例。

传感器信息包含传感器的识别符(ID，Identifier)、数据取得周期的值、点数。

输出信息是从通信装置10输出的信息，大致包含表示由控制器侧的性能或规格引起的信息处理的限制条件的控制器信息和表示将缓冲存储器121的各区域分配给哪个传感器的存储器映射关联信息。

在图7中示出在系统信息存储部122存储的控制器信息的具体例。

控制器信息包含与控制器周期相关的信息、与时间分割数相关的信息。

在图8中示出在系统信息存储部122存储的存储器映射关联信息的具体例。

存储器映射关联信息包含传感器的识别符(ID)、分配给各传感器的次数、缓冲存储器121上的开始地址、在缓冲存储器121上所占的区域的点数。

图9示出实现通信装置10、控制器20及计算机30的硬件结构的一个例子，是信息运算装置100的硬件框图。

信息运算装置100具有：处理器101，其进行后述的各种运算处理；网络接口(IF)102，其与输入装置120、输出装置130等其它装置进行通信；DRAM(Dynamic Random AccessMemory)、SRAM(Static Random Access Memory)等主存储装置103，其对信息暂时进行存储；硬盘驱动器(HDD)、固态硬盘(SSD)等辅助存储装置104，其永久地存储信息；；以及总线105，其是在处理器101、网络接口102、主存储装置103或辅助存储装置104之间进行交换的信息的路径。

处理器101是实现图2所示的运算部11的硬件的一个例子，网络接口102是实现图2所示的控制器通信接口13及传感器通信接口14的硬件的一个例子，主存储装置103、辅助存储装置104是实现图2所示的存储部12的硬件的一个例子。

输入装置120是对来自外部的数据的输入进行接收的装置。输入装置120例如包含鼠标、键盘、触摸面板、传声器等人机接口设备。输入装置120具有输入部129，该输入部129是例如对按钮、按键等的状态进行检测而输入信息的部分。

此外，输入装置120也可以是对其它装置发送出的信号进行检测的装置即并行总线、串行总线等接收接口。

输出装置130是向用户输出对各种信息进行显示的信息的装置，例如，包含液晶显示器、CRT显示器、有机EL显示器等。输出装置130还包含以文字、图像等的形式对信息进行印刷的打印机、绘图机等。输出装置130具有显示器、打印机等输出信息的部分即输出部139。

参照图10的流程图，对使用以上说明过的通信装置10生成存储器映射的处理进行说明。

系统信息管理部111取得传感器M1、M2、…、M13的数据取得周期TA1、TA2、…、TA13(步骤S101)。

例如，为了取得传感器M1的数据取得周期TA1，系统信息管理部111例如经由传感器通信接口14，将命令发送至作为传感器单元的传感器M1，从传感器M1取得数据取得周期TA1。

此外，在计算机30存储有传感器M1的数据取得周期TA1的情况下，系统信息管理部111也可以经由控制器通信接口13，从计算机30取得传感器M1的数据取得周期TA1。

如图6所示，数据取得周期TA1、TA2、…、TA13根据各个传感器而不同，例如，从2.5ms至100.0ms为止不等。

再次参照图10，基于在步骤S101中取得的数据取得周期TA1、TA2、…、TA13，系统信息管理部111决定控制器20的控制器周期TC(步骤S102)。

例如，系统信息管理部111对被最频繁地更新的传感器即数据取得周期最短的传感器的数据取得周期进行选择，将选择出的数据取得周期决定为控制器周期TC。

在图6所示的例子中，由于传感器M1、M2、…、M13的数据取得周期TA1、TA2、…、TA13中的传感器M1的数据取得周期TA1的2.5ms最小，因此系统信息管理部111将2.5ms决定为控制器周期TC。

返回到图10的流程图，分组部112基于由系统信息管理部111取得或决定的信息，对成为后续的分组所用的基准的数值即分组周期进行计算(步骤S103)。

分组周期TG1、TG2、…、TG13是求出传感器M1、M2、…、M13的数据取得周期TA1、TA2、…、TA13相对于成为基准的控制器周期TC的整数比而得到的。

例如，以如下方式求出传感器M3的分组周期TG3。

传感器M1、M2、…、M13的数据取得周期TA1、TA2、…、TA13中的最短者如上所述是传感器M1的数据取得周期TA1的2.5ms。

另外，传感器M3的数据取得周期为TA3的26.0ms。

分组部112基于数据取得周期TA1、TA3，对26.0/2.5(＝10.4)进行计算，舍去小数点以下的部分，求出TG3为整数值10。

由此，分组部112求出全部传感器M1、M2、…、M13的分组周期TG1、TG2、…、TG13。

在图11中示出求出的传感器M1、M2、…、M13的分组周期TG1、TG2、…、TG13的具体例。

接着，分组部112基于在步骤S103中计算出的分组周期TG1、TG2、…、TG13，将传感器M1、M2、…、M13分类为多个组，A组、B组、C组、D组(步骤S104)。

下面，将对传感器进行分类称为分组。

步骤S104为分组步骤的一个例子。

首先，对以往的通常的分组进行说明。

在图11所示的例子中，分组周期TG1、TG2、…、TG13为1、2、10、40这4个中的任意者。

因此，分组部112首先将传感器M1、M2、…、M13分类为4个组。

接着，分组部112按照分组周期TG1、TG2、…、TG13的升序对传感器M1、M2、…、M13进行分类，按照分组周期TG1、TG2、…、TG13的从小到大的顺序，分配给A组至D组。例如，分组部112将分组周期为最小的1的传感器M1、M2设为A组，将分组周期为2的传感器M10、M11设为B组，将分组周期为10的传感器M3～M9和M12设为C组，将分组周期为最大的40的传感器M13设为D组。

由此，将传感器M1、M2、…、M13分配给组A至组D中的任意者。

将以上说明过的以往的通常的分组所使用的条件设为第1条件。在图12中示出按照第1条件求出的组和传感器的对应关系。

存储器映射生成部113按照被分类的组，生成存储器映射。因此，再次参照图10的流程图，对生成存储器映射的处理进行说明。

存储器映射生成部113按照在步骤S104中由分组部112分类的组，生成存储器映射(步骤S105)。

步骤S105为存储器映射生成步骤的一个例子。

存储器映射生成部113基于缓冲存储器121的容量、各传感器M1、M2、…、M13的点数、各传感器M1、M2、…、M13所属的组，生成存储器映射。

例如，由于缓冲存储器121的容量的限制，1次能够积蓄的数据小于或等于8点，缓冲存储器的时间分割数小于或等于9。

存储器映射生成部113从各组分配至少1个传感器。另外，存储器映射生成部113在将多个传感器分类为1个组的情况下，在各个组内以传感器的识别信息的升序配置传感器。

在图13中示出以这样的基准生成的存储器映射的一个例子。

参照图13，在第1次积蓄中，分别从A组配置传感器M1、M2，从B组配置传感器M10，从C组配置传感器M3，从D组配置传感器M13。

另外，在第2次积蓄中，分别从A组配置传感器M1、M2，从B组配置传感器M11，从C组配置传感器M4。由于传感器M11的点数比传感器M10的点数小，因此在B组的区域内产生未使用的区域。另外，由于不需要对传感器M13进行更新，传感器M13之外的传感器不属于D组，因此不从D组配置传感器。

接下来，返回到图10的流程图对后续的处理进行说明。

在通过存储器映射生成部113生成了存储器映射后，条件判定部114对所生成的存储器映射是否满足现场网络FN的通信带宽的条件进行判定(步骤S106)。在判定为条件判定部114不满足条件的情况下(步骤S106；No)，返回到步骤S105，以其它基准重新生成存储器映射。

该条件是在控制器20按照在步骤S105中生成的存储器映射与通信装置10进行通信的情况下，是否超过与传感器网络SN的通信带宽相关的阈值。

与传感器网络SN的通信带宽相关的阈值例如是传感器网络SN的通信带宽中的分配给取得测定数据的通信带宽，以如下方式进行计算。

如图5所例示的那样，传感器网络SN的通信带宽的值被作为限制信息存储于系统信息存储部122。

与传感器网络SN的通信带宽相关的阈值是根据在系统信息存储部122存储的通信带宽的值、控制器周期TC的值、作为可以由通信装置10占有的比率而预先设定的值计算的。

例如，传感器网络SN的通信带宽的值为每秒1G比特，控制器周期TC为2.5毫秒，分配给由通信装置10实现的测定数据的取得的通信带宽为传感器网络SN的整个通信带宽的0.1％。

此时，传感器网络SN的通信带宽的值成为每控制器周期TC为2500比特。

在图13所示的存储器映射中，例如，在第1次积蓄中，传感器M1、M2、M10、M3及M13的测定数据合计8点经由传感器网络SN进行交换，在第2次积蓄中，传感器M1、M2、M11及M4的测定数据合计6点经由传感器网络SN进行交换。

即，在该存储器映射中，以周期TC为单位，交换最大8点的数据。条件判定部114还考虑到帧头、校验和等附加数据，在包含每时间TC接收的最大8点的测定数据在内的数据的大小超过与传感器网络SN的通信带宽相关的阈值的情况下，判定为该存储器映射不满足条件。

例如，如果测定数据的大小的最大值为256比特，除了测定数据之外的附加数据的值为24比特，则包含测定数据的帧的大小最大为280比特。

在分割数量为8的情况下，由于每控制器周期TC对8个帧进行收发，因此每控制器周期TC在传感器网络SN中交换2240比特的数据。

如上所述，与传感器网络SN的通信带宽相关的阈值为2500比特，因此条件判定部114对这些值进行比较，判定为包含测定数据在内的数据的大小没有超过与通信带宽相关的阈值。

此外，与传感器网络SN的通信带宽相关的阈值为通信带宽阈值的一个例子。

在图10所示的流程图中，在条件判定部114判定为满足条件的情况下(步骤S106；Yes)，存储器映射管理部115经由控制器通信接口13向控制器20通知图8所例示的存储器映射关联信息。

控制器20基于从通信装置10的存储器映射管理部115通知来的存储器映射关联信息，对从通信装置10取得的缓冲存储器121上的数据是哪个传感器的测定数据进行判别。

也可以替代这样的通知，例如存储器映射管理部115向控制器20仅通知存储器映射关联信息已被更新这样的含义的通知。另外，也可以不进行通知，控制器20对通信装置10进行监视而对存储器映射已被更新进行检测，由控制器20取得存储器映射关联信息。

在条件判定部114判定为不满足条件的情况下(步骤S106；No)，进行存储器映射的修改处理(步骤S105)。

在按照第1条件的方法中，将从A组至D组为止的全部组配置于存储器映射。但是，在仅少数传感器属于某组，该传感器的周期长的情况下，分配给该组的区域为未使用，与未使用的部分相应地效率降低。

为了使用未使用的区域，也可以在其它条件下重新进行分组。下面，将该条件称为第2条件。

具体而言，在图13所示的存储器映射中，D组的区域被分配为紧靠在C组的区域之后的地址，但第2次之后成为未使用的区域。原因在于，属于D组的传感器只有传感器M13，并且传感器M13的数据取得周期TA13比属于其它组的传感器的数据取得周期长。

因此，分组部112按照以下基准再次生成存储器映射。

首先，分组部112针对全部组，对属于该组的传感器的数量进行计算。

接着，分组部112对下辖的传感器最少的组进行选择。

分组部112对下辖的传感器最少的组之外的组所用的区域中的未使用的区域作出标记。

分组部112对是否能够将下辖的传感器最少的组的全部传感器移动至作出了标记的未使用的区域进行判别。

在图12所示的例子中，属于A组的传感器的数量被计算为2，属于B组的传感器的数量被计算为2，属于C组的传感器的数量被计算为8，属于D组的传感器的数量被计算为1。这样，下辖的传感器最少的组为D组。

另外，图13所示的A、B、C组所用的区域中的未使用的区域是第偶数次的B组的1点的量的区域。

因此，分组部112将这些区域标记为未使用的区域。

分组部112对是否能够移动分组周期大的D组的传感器M13进行判别。属于D组的唯一的传感器M13的点数为1，作出了标记的任何区域均具有大于或等于1点的充分的大小。

因此，分组部112判别为能够将传感器M13移动至第2次的B组的区域。

因此，如图14的箭头所示，分组部112按照判别的结果，将原本分配至第1次的开始地址7的传感器M13移动至第2次的开始地址3。

存储器映射生成部113按照由分组部112重新分类的组，重新生成存储器映射(步骤S105)。

在重新生成上述存储器映射后，条件判定部114再次进行是否满足通信带宽的限制条件的判定(步骤S106)。

根据按照第2条件重新生成的存储器映射，在1次积蓄中转发的数据最大为7点。因此，与按照最大需要8点的第1条件生成的存储器映射相比，能够削减1次蓄积中转发的数据的最大值。

此外，也可以在第2条件下，从属于预先选择出的组的传感器中对移动至未使用区域的传感器进行选择。

在即使是按照上述第2条件的分组，也不满足限制条件的情况下，分组部112也可以进一步按照其它条件重新进行分组。

按照其它条件即第3条件的分组的例子如下所示。

第3条件是按照表示以数据取得周期为单位取得测定数据的必要性的程度的优先级，将一部分传感器的数据取得周期延长。

预先对传感器M1、M2、…、M13的每一者分配优先级。这些优先级存储于系统信息存储部122。优先级由系统信息管理部111设定，保存于系统信息存储部122。

作为一个例子，如图15所示，优先级例如为1至10的整数值，值越大则优先级越高。

系统信息管理部111从系统信息存储部122取得传感器M1、M2、…、M13的优先级。

接着，分组部112将规定的阈值例如3与由系统信息管理部111取得的传感器M1、M2、…、M13的优先级进行比较，判别为优先级低于阈值的传感器的优先级低。

在图15所示的例子中，分组部112将比阈值3小的优先级1的传感器M10和优先级2的传感器M11判别为优先级低，将这些传感器M10、M11的数据取得周期TA10、TA11延长。例如，分组部112将TA10、TA11更新为其2倍的值。

此外，在通过规定的阈值进行了判别时，在被判别为优先级低的传感器的数量大于或等于2的情况下，分组部112也可以将阈值降低一定值，重新执行判别。另外，在通过规定的阈值进行了判别时，在不存在被判别为优先级低的传感器的情况下，分组部112也可以将阈值升高一定值，重新执行判别。

被判别为优先级低的传感器M10、传感器M11的分配是基于缓冲存储器121的未使用的区域的有无、未使用的区域的大小、缓冲存储器121的刷新周期、控制器周期、能够延长的数据取得周期等，以如下方式变更的。

首先，分组部112对是否能够将优先级低的传感器移动至未使用的区域进行判别。

在未判别为能够移动至未使用的区域的情况下，分组部112使时间分割数增加1，将优先级低的传感器移动至所增加的时间分割的最后的次数。而且，针对未被判断为优先级低的全部传感器，判别是否能够在满足传感器取得周期的条件的同时进行配置。

如果判别为以上移动全部都可以进行，则分组部112对传感器的分配进行变更。

参照图16，对按照第2条件的移动的流程进行说明。

由于传感器M10的点数为2，但未使用的区域的点数全部为1，因此分组部112判别为无法将优先级低的传感器移动至未使用的区域。

由于无法维持时间分割数，因此分组部112将时间分割数从8增加为9。

然后，在第9次存储器映射中，分组部112将传感器M10、M11移动至分组周期长的分组即C组所被分配的区域。在传感器M10、M11之外的传感器中，存在分组周期TG1、TG2小至1，如果不分配给第9次则不满足数据取得周期的条件的传感器M1、M2，因此分组部112对是否能够将这些传感器M1、M2配置于第9次进行判别。

由于在第9次的开始地址0、5具有合计点数3的未使用区域，因此分组部112判别为能够将传感器M1、M2配置于这些未使用的区域。

在按照该基准的存储器映射中，时间分割数从图14所示的8增加为图16所示的9，但能够将1周期量的积蓄中的合计点数从图14所示的53减少为图16所示的46。因此，在存在可以延长数据取得周期的传感器的情况下，能够提高效率。

此外，可以延长数据取得周期的传感器可以由用户程序选择，也可以由用户设定。

在通信装置10中，进行按照第1条件的分组，在其结果得到的存储器映射不满足条件的情况下进行按照第2条件的分组。但是，可以不进行按照第1条件的存储器映射是否满足条件的判别，或即使在满足条件的情况下，也进行按照第2条件的分组。并且，可以不进行按照第2条件生成的存储器映射是否满足条件的判别，或即使在满足条件的情况下，也进行按照第3条件的分组。也可以不进行按照第2条件的分组而进行按照第3条件的分组。也可以进行按照第3条件的分组，在其结果得到的存储器映射不满足条件的情况下，进行按照第2条件的分组。

以上说明过的通信装置10的信息运算装置100的功能也可以由通信装置10之外的装置实现。

参照图17，对通信系统2进行说明，该通信系统2包含通过安装的软件实现信息运算装置100的功能的实施方式2涉及的计算机230。

下面，仅对与实施方式1不同的部分进行说明。

如图18所示，计算机230的运算部211与通信装置10相同地具有系统信息管理部111、分组部112、存储器映射生成部113、条件判定部114、存储器映射管理部115。

另外，计算机230的存储部212与通信装置10相同地，具有系统信息存储部122及存储器映射存储部123。

计算机230的系统信息管理部111基于在系统信息存储部122存储的系统信息，执行图10所示的步骤S101至S105。

另外，系统信息管理部111在系统信息存储部122没有存储所需要的系统信息的情况下，也可以基于由用户从输入装置120输入的信息，执行图10所示的步骤S101至S105。

在通信装置10或控制器20经由网络连接的情况下，计算机230也可以向控制器20或通信装置10通知系统信息和存储器映射信息。

计算机230也可以在连接了通信装置10或控制器20时将在存储部212存储的信息发送至这些仪器。

通信装置10经由控制器20及现场网络FN，从计算机230取得系统信息及存储器映射信息，经由传感器网络SN对分配给传感器M1、M2、…、M13的缓冲存储器121进行控制。

根据计算机230，能够将通信装置10的结构简化。另外，不需要将通信装置10始终与控制器20连接。

因此，根据计算机230，能够削减成本。

以上说明过的数据的构造为一个例子，也可以是其它构造，还可以包含说明过的数据之外的数据。

另外，运算部211及存储部212的功能也可以通过执行包含安装于计算机230的工程设计工具ET在内的程序来实现。

在本发明的上下文中，计算机可读取的介质可以是任意的有形介质，该有形介质可以保存或储存程序，以使得由命令执行系统、设备或装置，或与它们关联地使用。计算机可读取的介质可以是计算机可读取的信号介质或计算机可读取的记录介质。计算机可读取的介质包含电、磁、光学、电磁、红外线或半导体的系统、设备或装置、或者它们的任意的恰当组合，但不限于此。计算机可读取的记录介质的更具体的例子包含具有大于或等于1个导线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除的可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式高密度盘只读存储器(CD-ROM)、光存储装置、磁存储装置或它们的任意的恰当组合。

本发明在不脱离本发明的广义的精神和范围的情况下，能够设为各种实施方式及变形。另外，上述实施方式用于对本发明进行说明，并不是对本发明的范围进行限定。即，本发明的范围不是由实施方式表示，而是由权利要求书表示。而且，在权利要求书范围内及与其等同的公开意义的范围内实施的各种变形被视为落在本发明的范围内。

标号的说明

1、2…通信系统，10…通信装置，11…运算部，12…存储部，13…控制器通信接口，14…传感器通信接口，20…控制器，30…计算机，100…信息运算装置，101…处理器，102…网络接口，103…主存储装置，104…辅助存储装置，105…总线，111…系统信息管理部，112…分组部，113…存储器映射生成部，114…条件判定部，115…存储器映射管理部，120…输入装置，121…缓冲存储器，122…系统信息存储部，123…存储器映射存储部，129…输入部，130…输出装置，139…输出部，211…运算部，212…存储部，213…通信接口，230…计算机，FN…现场网络，M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13…传感器，SN…传感器网络，ET…工程设计工具，TC…控制器周期。

Claims (11)

1.一种通信装置，其与经由网络连接的多个传感器以第1周期进行通信，从各所述传感器以大于或等于所述第1周期的周期即各所述传感器固有的数据取得周期为单位取得由各所述传感器测定出的测定数据而存储于存储部，

该通信装置具有：

分组部，其基于所述数据取得周期将各所述传感器分类为多个组，如果从属于分类出的所述多个组的所述传感器取得了所述测定数据，则在判别为每所述第1周期经由所述网络接收的数据的大小总和的最大值超过与所述网络的通信带宽相关的阈值的情况下，将所述多个传感器中的1个传感器重新分类为不同的组；以及

存储器映射生成部，其基于所述数据取得周期、分类出的所述多个组、分类出的所述多个组的所述传感器各自的测定数据的大小，规定出所述第1周期中的向所述多个组各自分配的区域，针对每个所述第1周期，将对分类为相同组的所述传感器的测定数据进行存储的区域分配为规定出的各所述组的区域，从而计算向所述存储部存储所述测定数据的定时及地址。

2.根据权利要求1所述的通信装置，其中，

所述分组部以所述数据取得周期为单位将各所述传感器分类为所述多个组。

3.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，

所述分组部对各所述传感器的数据取得周期相对于最短的所述传感器的数据取得周期的比率进行计算，将计算出的所述比率的小数点以下舍去而对整数比进行计算，将计算出的所述整数比相同的所述传感器分类为1个所述组。

4.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，

所述分组部将分类出的所述传感器最少的所述组所下辖的所述传感器中的所述数据取得周期最大的传感器，分类为不同的所述组。

5.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，

与所述网络的通信带宽相关的阈值是所述网络的通信带宽中的向所述测定数据的取得分配的通信带宽即通信带宽阈值，

所述分组部在判别为每所述第1周期由所述通信装置经由所述网络接收的所述测定数据的大小的最大值超过所述通信带宽阈值的情况下，将所述多个传感器中的优先级最低的所述传感器重新分类为不同的所述组，其中，该优先级表示所述通信装置以所述数据取得周期为单位取得所述测定数据的必要性的程度。

6.一种通信方法，其由通信装置执行，该通信装置与经由网络连接的多个传感器以第1周期进行通信，从各所述传感器以大于或等于所述第1周期的周期即各所述传感器固有的数据取得周期为单位取得由各所述传感器测定出的测定数据而存储于存储部，

该通信方法包含：

分组步骤，所述通信装置的分组部基于所述数据取得周期将各所述传感器分类为多个组，如果从属于分类出的所述多个组的所述传感器取得了所述测定数据，则在判别为每所述第1周期经由所述网络接收的数据的大小总和的最大值超过与所述网络的通信带宽相关的阈值的情况下，将所述多个传感器中的1个传感器重新分类为不同的组；以及

存储器映射生成步骤，所述通信装置的存储器映射生成部基于所述数据取得周期、分类出的所述多个组、分类出的所述多个组的所述传感器各自的测定数据的大小，规定出所述第1周期中的向所述多个组各自分配的区域，针对每个所述第1周期，将对分类为相同组的所述传感器的测定数据进行存储的区域分配为规定出的各所述组的区域，从而计算向所述存储部存储所述测定数据的定时及地址。

7.根据权利要求6所述的通信方法，其中，

所述分组步骤包含以所述数据取得周期为单位将各所述传感器分类为所述多个组的步骤。

8.根据权利要求6或7所述的通信方法，其中，

所述分组步骤包含以下步骤，即，对各所述传感器的数据取得周期相对于最短的所述传感器的数据取得周期的比率进行计算，将计算出的所述比率的小数点以下舍去而对整数比进行计算，将计算出的所述整数比相同的所述传感器分类为1个所述组。

9.根据权利要求6或7所述的通信方法，其中，

所述分组步骤包含以下步骤，即，将分类出的所述传感器最少的所述组所下辖的所述传感器中的所述数据取得周期最大的传感器，分类为不同的所述组。

10.根据权利要求6或7所述的通信方法，其中，

与所述网络的通信带宽相关的阈值是所述网络的通信带宽中的向所述测定数据的取得分配的通信带宽即通信带宽阈值，

所述分组步骤包含如下步骤，即，在判别为每所述第1周期经由所述网络接收的所述测定数据的大小的最大值超过所述通信带宽阈值的情况下，将所述多个传感器中的优先级最低的所述传感器重新分类为不同的所述组，其中，该优先级表示以所述数据取得周期为单位取得所述测定数据的必要性的程度。

11.一种计算机可读取的记录介质，其存储有程序，该程序使计算机执行通信方法，该通信方法是与经由网络连接的多个传感器以第1周期进行通信，从各所述传感器以大于或等于所述第1周期的周期即各所述传感器固有的数据取得周期为单位取得由各所述传感器测定出的测定数据而存储于存储部，

该程序使所述计算机执行如下处理，即：

基于所述数据取得周期将各所述传感器分类为多个组，如果从属于分类出的所述多个组的所述传感器取得了所述测定数据，则在判别为每所述第1周期经由所述网络接收的数据的大小总和的最大值超过与所述网络的通信带宽相关的阈值的情况下，将所述多个传感器中的1个传感器重新分类为不同的组，

基于所述数据取得周期、分类出的所述多个组、分类出的所述多个组的所述传感器各自的测定数据的大小，规定出所述第1周期中的向所述多个组各自分配的区域，针对每个所述第1周期，将对分类为相同组的所述传感器的测定数据进行存储的区域分配为规定出的各所述组的区域，从而计算向所述存储部存储所述测定数据的定时及地址。