JP2007243257A - 管理制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】アドホックネットワークに対するノード等の追加、変更に伴うシステム構成の変化に応じて自動的に制御アプリケーションが更新されるようにして、常に円滑な分散制御を行うことが可能な管理制御システムを提供する。
【解決手段】アドホックネットワーク４へのノード３の追加、変更等に伴うシステム構成の変化に応じてサーバ６のノード構成判断機能部６２が制御アプリケーション実行モジュール登録部６１からこのシステム構成の変化に適合した制御アプリケーションを選択した後、リモートインストール機能部６３を経由してノード３が備えるアプリケーション更新機能部２３に転送し、この制御アプリケーションによって制御アプリケーション登録部２２に登録されている制御アプリケーションの更新を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、アドホックネットワークを有する管理制御システムに係り、特にはノードの追加、変更に対して各ノード間の協調制御やパラメータ設定等を行う制御アプリケーションを自動更新するための技術に関する。

一般に、アドホックネットワークは、通信端末となる多数のノード相互間を、ＺｉｇＢｅｅやＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの通信規格に基づいて無線で接続する、いわゆるマルチホップ通信を行えるため、無線ＬＡＮのようなアクセスポイント等のインフラを用意しなくても無線通信ネットワークを簡単に構築できるといった利点を有している。

このようなアドホックネットワークを構成するため、上記の各ノードにはアドホックネットワークを自動的に構築する自己組織化機能を備えた無線通信ユニットが設けられているが、自己を含む各ノード間の協調制御や、ノードに付属するセンサやアクチュエータ（以下、これらをセンサ・アクチュエータ類という）の制御に必要な各種の制御パラメータの設定を行う上では、アドホックネットワークを構成するこれらのノードの内の少なくとも一つに、各ノード間の協調制御や制御パラメータ設定等を実行するアプリケーションプログラム（以下、制御アプリケーションという）を予め登録しておく必要がある。なお、上記の制御パラメータとしては、例えば入出力データの形式、サンプリングレート等のデータ処理条件、ノード間の通信プロトコル、各ノードのポート毎のＩＰアドレスなどの要素がある。

このため、従来技術では、制御アプリケーションが予め登録された親ノード（制御素子）を設け、この親ノードに登録された制御アプリケーションに基づいて自己を含む各ノード間の協調制御や、ノードに付属するセンサ・アクチュエータ類の制御に必要な各種の制御パラメータの設定を行えるようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２６５２０６号公報

ところで、新しい機能を有するノードが新規開発された場合には、このノードがアドホックネットワークに新たに追加されたり、旧式のノードが故障したときには他のノードと交換する必要が生じることがある。また、各ノードに接続されるセンサ・アクチュエータ類の追加や変更が生じることがある。

このような場合、例えば、アドホックネットワークを構成する既存の各ノードと、当該ネットワークに対して追加、変更されるノードとが同じメーカで製造、販売されていて通信プロトコルやパラメータ設定等の仕様が共通化されている場合には、親ノードに予め登録されている制御アプリケーションを変更しなくても、そのまま継続して使用することが可能なことがある。

しかしながら、アドホックネットワークに対して追加、変更されるノードが、アドホックネットワークを構成している既存のノードと異なるメーカで製造、販売されていて通信プロトコルやパラメータ設定等の仕様が異なる場合や、業界の標準使用に準拠していないような場合には、システム全体の仕様が変化するため、親ノードは、予め登録されている制御アプリケーションに基づいて、追加、変更されたノードに対して適切な制御を行うことができない。

つまり、従来技術では、アドホックネットワークへのノードの追加、変更に伴うシステム構成の変化に応じて、これに対応した適切な制御アプリケーションを親ノードに対して簡単に設定することができず、追加、変更されたノードに対して適切な制御を行うことが困難であった。なお、アドホックネットワークへのノードの追加、変更があったときに、その都度、親ノードに対してシステム構成の変化に対応した適切な制御アプリケーションを手動で設定することが可能であるが、その場合には余分な手間と労力とを要するために得策ではない。

また、ノードに付属するセンサ・アクチュエータ類の種類や、各センサ・アクチュエータ類の制御パラメータの設定は、親ノードに予め登録されている制御アプリケーションの内容に依存しているので、制御アプリケーションに予め規定されていないセンサ・アクチュエータ類が追加、変更されたり、制御パラメータの設定変更が必要となった場合には、これに応じて予め親ノードに設定されている制御アプリケーションも変更する必要がある。しかし、従来技術では、このようなセンサ・アクチュエータ類の追加、変更に伴うシステム構成の変化に対しても、これに対応した適切な制御アプリケーションを親ノードに対して簡単に設定することができなかった。

さらに、例えば親ノードにユーザに制御情報を提供するようなユーザ表示機能を備えている場合、従来の分散管理制御システムでは、ノードの追加、変更等のシステム構成の変化を画面に反映させることができず、このため、現在の分散管理制御システムがどのような状況になっているかを適確に判断することが難しかった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、アドホックネットワークに対するノード等の追加や変更に伴ってシステム構成が変化する場合に、これに応じて自動的に制御アプリケーションが更新されるようにして、常に円滑なシステム制御を行うことが可能な管理制御システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の管理制御システムにあっては、次の構成を採用している。

すなわち、本発明では、アドホックネットワークを自動的に構築する無線通信ユニットを備えた複数のノードを有し、上記各ノードの内の少なくとも一つは自己を含む各ノード間の協調制御やパラメータ設定を行う制御アプリケーションが登録された制御アプリケーション登録部、およびこの制御アプリケーション登録部に登録されている制御アプリケーションを更新するアプリケーション更新機能部を備え、また、各ノードの内の少なくとも一つは上記アドホックネットワークへのノードの追加、変更等に伴うシステム構成の変化情報をサーバに通知するシステム構成変化情報通知機能部を備える一方、上記サーバは、上記アドホックネットワークへのノードの追加、変更等に伴うシステム構成の変化に対応した各種の制御アプリケーションが事前に登録された制御アプリケーション実行モジュール登録部と、上記システム構成変化情報通知機能部から通知されたシステム構成の変化情報に基づいて上記制御アプリケーション実行モジュール登録部に登録されている制御アプリケーションの内から上記システム構成の変化に適合した制御アプリケーションを選択するノード構成判断機能部と、このノード構成判断機能部で選択された制御アプリケーションを上記アプリケーション更新機能部に転送するリモートインストール機能部と、を備えることを特徴としている。

本発明によれば、アドホックネットワークへのノードの追加、変更等に伴うシステム構成の変化に応じて、このシステム構成の変化情報をサーバに通知し、これに応じてサーバのノード構成判断機能部が制御アプリケーション実行モジュール登録部に予め登録されている制御アプリケーションの内からシステム構成の変化に適合した制御アプリケーションを選択し、次いで、リモートインストール機能部が選択された制御アプリケーションをノードが備えるアプリケーション更新機能部に転送するので、これに応じてアプリケーション更新機能部は制御アプリケーション登録部に登録されている制御アプリケーションを更新する。

つまり、アドホックネットワークに対するノード等の追加、変更等に伴ってシステム構成が変化すると、これに応じて自動的にノード側の制御アプリケーションが更新されるので、従来のように、システム構成が変化すると特定のノードに対する制御ができないといった不都合は発生せず、常に円滑なシステム制御を行うことが可能となる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における管理制御システムの全体を示す構成図である。

この実施の形態１の管理制御システムは、アドホック制御システム１を有し、このアドホック制御システム１は、それぞれが通信端末となる単一の親ノード２と複数のノード３とがアドホックネットワーク４により互いに接続されて構成されている。そして、このアドホック制御システム１を構成する親ノード２がインターネットやイントラネット等の上位ネットワーク５を介してサーバ６に接続されている。

各ノード３には、センサあるいはアクチュエータ、またはこれらの双方（以下、センサ・アクチュエータ類という）７が付属している。また、各ノード３内にはセンサ・アクチュエータ類７を制御するノードアプリケーションプログラム３１がインストールされるとともに、アドホックネットワーク４を自動的に構築する無線通信ユニット３２を備えている。

また、親ノード２は、基地局の役目を果たすもので、各ノード３と同様に無線通信ユニット２１を備えるとともに、制御アプリケーション登録部２２、アプリケーション更新機能部２３、ゲートウェイ機能部２４、センサ・アクチュエータ類構成情報登録部２５、およびセンサ・アクチュエータ類管理機能部２５を備えている。

ここに、上記の制御アプリケーション登録部２２には、各ノード２，３間の協調制御やパラメータ設定を行う制御アプリケーションが登録されている。アプリケーション更新機能部２３は、制御アプリケーション登録部２２に登録されている制御アプリケーションを更新する機能を有している。ゲートウェイ機能部２４は、親ノード２を上位ネットワーク５を介してサーバ６に接続する機能を有している。センサ・アクチュエータ類構成情報登録部２５は、各ノード３に付属するセンサ・アクチュエータ類７の種類や機種名などを記憶している。センサ・アクチュエータ類管理機能部２６は、センサ・アクチュエータ類７が追加、変更されたような場合には、これに応じてセンサ・アクチュエータ類構成情報登録部２５の登録内容を変更するなどの管理を行うものである。そして、上記のセンサ・アクチュエータ類管理機能部２６とゲートウェイ機能部２４とが特許請求の範囲のシステム構成変化情報通知機能部に対応している。

一方、上記のサーバ６は、制御アプリケーション実行モジュール登録部６１、ノード構成判断機能部６２、およびリモートインストール機能部６３を備えている。

ここに、制御アプリケーション実行モジュール登録部６１は、アドホックネットワーク４へのノード３やこれに付属するセンサ・アクチュエータ類７の追加、変更に伴うシステム構成の変化を想定して、このようなシステム構成の変化に対応した各種の制御アプリケーションが事前に登録されている。また、ノード構成判断機能部６２は、このシステム構成の変化に応じて、親ノード２から通知されるセンサ・アクチュエータ類構成情報を参照して、制御アプリケーション実行モジュール登録部６１に登録されている制御アプリケーションの内からシステム構成の変化に適合した制御アプリケーションを選択する機能を有している。さらに、リモートインストール機能部６３は、ノード構成判断機能部６２で選択された制御アプリケーションを上位ネットワーク５を介して親ノード２のアプリケーション更新機能部２３に転送する機能を有している。

次に、上記構成を有する管理制御システムの動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。

現時点において、アドホック制御システム１内の親ノード２と各ノード３とは無線通信ユニット２１，３２によりアドホックネットワーク４が構築されるとともに、親ノード２の制御アプリケーション登録部２２に登録されている制御アプリケーションにより、各ノード２，３間の協調制御を行うとともに、各ノード３のセンサ・アクチュエータ類７に対するパラメータ設定等が行われて、親ノード２は、各ノード３に付属するセンサが検出したデータの解析、アクチュエータの操作を行い、システム全体として適切な制御動作が行われているものとする（ステップ０１，０２）。

ここで、設備の更新、あるいはセンサ・アクチュエータ類７の更新等によって、一つのノード３（例えば、図１で右上端のノード）がアドホック制御システム１に新たに追加された場合（ステップ０３）、この追加されたノード３は、無線通信ユニット３２によってアドホックネットワーク４に参入される（ステップ０４）。このとき、当該ノード３に付属しているセンサ・アクチュエータ類７の種類や機種名などの情報が無線通信ユニット３２からアドホックネットワーク４を経由して親ノード２に通知される。

これにより、親ノード２はアドホック制御システム１のシステム構成が変化したことを認識することができるので（ステップ０５）、センサ・アクチュエータ類管理機能部２６は、新規加入のノード３から通知されたセンサ・アクチュエータ類７の種類や機種名などの情報によりセンサ・アクチュエータ類構成情報登録部２５の内容を更新するとともに（ステップ０６）、追加されたノード３を含むアドホック制御システム１内のセンサ・アクチュエータ類７の構成情報をゲートウェイ機能部２４から上位ネットワーク５を経由してサーバ６に通知する（ステップ０７）。

この通知は、サーバ６のノード構成判断機能部６２に取り込まれるので、ノード構成判断機能部６２は、親ノード２から通知されるセンサ・アクチュエータ類構成情報を参照して、制御アプリケーション実行モジュール登録部６１に登録されている制御アプリケーションの内からノード３の追加、変更に伴うシステム構成の変化に適合した一つの制御アプリケーションを選択し（ステップ０８）、これをリモートインストール機能部６３に通知する（ステップ０９）。次いで、リモートインストール機能部６３は、ノード構成判断機能部６２で選択された制御アプリケーションを上位ネットワーク５および親ノード２のゲートウェイ機能部２４を経由してアプリケーション更新機能部２３に転送する。

これにより、親ノード２のアプリケーション更新機能部２３は、制御アプリケーション登録部２２に登録されている制御アプリケーションを、サーバ６から送られてきた制御アプリケーションに更新する（ステップ１０）。続いて、親ノード２は、更新された制御アプリケーションに基づいて、追加されたノード３とセンサ・アクチュエータ類７の制御パラメータの変更等を実施して、アドホック制御システム１の制御を開始する（ステップ１１，１２）。

以上のように、この実施の形態１の管理制御システムは、アドホックネットワーク４に対するノード３やセンサ・アクチュエータ類７の追加、変更等に伴ってシステム構成が変化した場合には、これに応じて自動的に親ノード２に登録されている制御アプリケーションが更新されることになるので、従来のように、システム構成が変化すると特定のノード３に対する制御ができないといった不都合は発生せず、常に円滑な分散制御を行うことが可能となる。
なお、ここでは、アドホック制御システム１に新たにノード３が追加された場合について説明したが、設備の更新のためにノード３が変更された場合についてもその動作は基本的に同じである。

実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２における管理制御システムの全体を示す構成図、図４は親ノード２に登録されている表示アプリケーションに基づいてディスプレイに表示される分散管理制御システムのシステム構成の一例を示す説明図である。なお、図１に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態２の管理制御システムにおいて、親ノード２は実施の形態１と同様に制御アプリケーション登録部２２やアプリケーション更新機能部２３を備えるとともに、図４に示すような各ノード３の名称や各ノード３に付属するセンサ・アクチュエータ類７の種類やパラメータ等の内容を表示する表示アプリケーションが登録された表示アプリケーション登録部２７が設けられている。

また、親ノード２のアプリケーション更新機能部２３は、制御アプリケーション登録部２２に登録されている制御アプリケーションを更新する際に、サーバ６から表示アプリケーションが転送されてきた場合には、表示アプリケーション登録部２７に登録されている表示アプリケーションを更新するようになっている。

一方、サーバ６には、アドホックネットワーク４へのノード３やセンサ・アクチュエータ類７の追加、変更等に伴うシステム構成の変化に対応した各種の表示アプリケーションが事前に登録された表示アプリケーション実行モジュール登録部６４が設けられている。

さらに、サーバ６のノード構成判断機能部６２は、アドホックネットワーク４へのノード３やセンサ・アクチュエータ類７の追加、変更等に伴うシステム構成の変化に応じて制御アプリケーションを選択する際に、親ノード２から通知されるセンサ・アクチュエータ類構成情報を参照して、表示アプリケーション実行モジュール登録部６４に登録されている表示アプリケーションの内からシステム構成の変化に適合した表示アプリケーションを選択する機能を有している。また、リモートインストール機能部６３は、ノード構成判断機能部６２で選択された制御アプリケーションと表示アプリケーションを共に上位ネットワーク５を介してノード３のアプリケーション更新機能部２３に転送する機能を有している。

親ノード２の表示アプリケーション登録部２７に登録されている表示アプリケーションによって、親ノード２が備える図示しないディスプレイには、例えば図４に示すような画面が表示される。すなわち、図４はアドホック制御システム１に含まれる各ノード３と、各ノード３に付属するセンサ・アクチュエータ類７を示す画面で、その左欄に表示されたノード選択画面Ｐ１内のノード３をマウス等で選択することにより、右欄のノード情報画面Ｐ２にノード３に付属するセンサ・アクチュエータ類７の名称やこれらに設定されているパラメータの名称や値が表示される。

次に、上記構成を有する管理制御システムの動作について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。

図５におけるステップ０１〜０７までの動作は実施の形態１の場合の処理（図２）と同じであり、アドホック制御システム１内へのノード３の追加、変更に伴って、親ノード２がサーバ６に対して追加されたノード３を含む当該制御システム１内のセンサ・アクチュエータ類７の構成情報を通知する。

このとき、図４に示したノード選択画面Ｐ１にはノード３の追加を反映させる必要があり、また、ノード情報画面Ｐ２には追加したノード３に付属するセンサ・アクチュエータ類７の名称やパラメータ等を反映させる必要がある。

このため、サーバ６のノード構成判断機能部６２は、親ノード２から通知されるセンサ・アクチュエータ類構成情報を参照して制御アプリケーションを選択する際に、同時に表示アプリケーション実行モジュール登録部６４に登録されている表示アプリケーションの内からシステム構成の変化に適合した表示アプリケーションの一つを選択する（ステップ０８ａ）。

ノード構成判断機能部６２は、制御アプリケーション実行モジュール登録部６２から選択した一つの制御アプリケーションの更新をリモートインストール機能部６３に通知するので（ステップ０９）、これに応じてリモートインストール機能部６３は、この選択された制御アプリケーションを上位ネットワーク５を介してノード３のアプリケーション更新機能部２３に転送する。これにより、親ノード２のアプリケーション更新機能部２３は、制御アプリケーション登録部２２に登録されている制御アプリケーションを、サーバ６から送られてきた制御アプリケーションに更新する（ステップ１０）。

また、ノード構成判断機能部６２は、表示アプリケーション実行モジュール登録部６４から選択した一つの表示御アプリケーションの更新をリモートインストール機能部６３に通知するので（ステップ２２）、これに応じてリモートインストール機能部６３は、この選択された表示アプリケーションを上位ネットワーク５を介してノード３のアプリケーション更新機能部２３に転送する。これにより、親ノード２のアプリケーション更新機能部２３は、表示アプリケーション登録部２７に登録されている表示アプリケーションを、サーバ６から送られてきた表示アプリケーションに更新する（ステップ２３）。

続いて、親ノード２は、更新された制御アプリケーションおよび表示アプリケーションに基づいて、追加されたノード３とセンサ・アクチュエータ類７を含む制御パラメータの変更等を実施して、アドホック制御システム１の制御を開始する（ステップ１１ａ，１２）。

以上のように、この実施の形態２の管理制御システムは、アドホックネットワーク４に対するノード３やセンサ・アクチュエータ類７の追加、変更等に伴ってシステム構成が変化する場合には、これに応じて親ノード２に登録されている制御アプリケーションのみならず、表示アプリケーションも自動的に更新されることになるので、ノード３やセンサ・アクチュエータ類７の追加、変更等のシステム構成の変化を画面に反映させることができる。このため、現在のアドホック制御システム１がどのような状況になっているかを常に適確に把握することができる。

実施の形態３．
図６は本発明の実施の形態３における管理制御システムの全体を示す構成図であり、図３に示した実施の形態２と対応する構成部分には同一の符号を付す。

上記の実施の形態１，２では、親ノード２に設定登録されている制御アプリケーションによって、各ノード３に対して前述のデータ形式、データ処理条件、通信プロトコル等の制御パラメータがデフォルト値として設定されるようになっているが、システム運営上、ユーザがセンサ・アクチュエータ類７の特性や使い勝手等を考慮してデフォルト値を変更して最適な制御パラメータにチューニングすることがある。その場合、ノード３の故障等によってある一つのノード３を交換した際、交換後のノード３についても以前にチューニングされた制御パラメータをそのまま継続して使用したいことがある。

そこで、この実施の形態３では、親ノード２に、ユーザが各ノード３に対して予めチューニング用として固有に設定した制御パラメータをローカル制御パラメータとして保存しておくローカル制御パラメータ保存機能部２８と、アプリケーション更新機能部２３により制御アプリケーションが更新された場合には、これに応じてローカル制御パラメータ保存機能部２８に保存されているローカル制御パラメータを、以前にチューニングされた該当するノード３に対して再度設定するローカル制御パラメータ再設定機能部２９とが設けられている。
その他の構成は実施の形態２の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

次に、上記構成を有する管理制御システムの動作について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。

この実施の形態３においては、親ノード２のローカル制御パラメータ保存機能部２８に対して、ユーザが各ノード３に対してチューニング用として固有に設定した制御パラメータをローカル制御パラメータとして各ノード３の名称等に対応付けて予め保存しておく（ステップ０１，３１）。

ここで、アドホック制御システム１がシステム全体として適切な制御動作が行われている状態で（ステップ０２）、例えばある一つのノードが追加されたとすると、このノード３の追加に伴って、親ノード２に対して制御アプリケーションおよび表示アプリケーションが更新登録されるが、このアプリケーション更新までの動作は、実施の形態２の場合の処理（図５）と同じである（ステップ０３〜２３）。

更新登録された制御アプリケーションや表示アプリケーションは、アドホック制御システム１の構成に応じて初期化されて、制御パラメータはデフォルト値に設定される（ステップ３２）。続いて、ローカル制御パラメータ再設定機能部２９は、ローカル制御パラメータ保存機能部２８により予め登録されているローカル制御パラメータを読み出して、該当するノード３に対してこれらのローカル制御パラメータを再度設定するとともに、更新後の制御アプリケーションや表示アプリケーションに対しても再設定を行う（ステップ３３）。

続いて、親ノード２は、更新された制御アプリケーションおよび表示アプリケーションに基づいて、アドホック制御システム１の制御を開始する（ステップ１１ａ，１２）。

以上のように、この実施の形態３の管理制御システムは、ノード３を交換した際にユーザが手動で制御パラメータをチューニングし直さなくても、ローカル制御パラメータ再設定機能部２９によって以前にチューニングされた制御パラメータが所定の各ノード３に自動的に設定されるため、ユーザが以前に設定した固有の制御パラメータを継続してそのまま使用することが可能となり、制御パラメータのチューニングの手間と労力を省くことができ、柔軟にシステム構成を変更することが可能となる。
その他の作用効果は実施の形態２と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態４．
図８は本発明の実施の形態４における管理制御システムの全体を示す構成図であり、図６に示した実施の形態３と対応する構成部分には同一の符号を付す。

上記の実施の形態３では、親ノード２のローカル制御パラメータ保存機能部に、ユーザが各ノード３に対してチューニング用として固有に設定した制御パラメータをローカル制御パラメータとして予め保存しているが、その後、各ノード３においてユーザが制御パラメータを独自に変更した場合には、これに応じて親ノード２のローカル制御パラメータ保存機能部に保存されるローカル制御パラメータも手動で変更する必要があり、メンテナンスに手間がかかる。

そこで、この実施の形態４では、各ノード３においてユーザが制御パラメータを独自に変更した場合には、これが親ノード２のローカル制御パラメータ保存機能部に自動的に反映されるようにするため、各ノード３にユーザが当該ノード３に対して固有の制御パラメータを設定するためのローカル制御パラメータ設定機能部３３が設けられる一方、親ノード２が備えるローカル制御パラメータ保存機能部２８は、各ノード３のローカル制御パラメータ設定機能部３３で設定された各ローカル制御パラメータをアドホックネットワーク４を介して収集して保存する機能を有している。
その他の構成は、図６に示した実施の形態３の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

次に、上記構成を有する管理制御システムの動作について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。

アドホック制御システム１がシステム全体として適切な制御動作が行われている状態から、その後、ノード３の追加に伴って、親ノード２に対して制御アプリケーションおよび表示アプリケーションが更新登録され、続いて、更新登録された制御アプリケーションや表示アプリケーションがアドホック制御システム１の構成に応じて初期化されて、制御パラメータがデフォルト値に設定されるまでの動作は、実施の形態３の場合の処理（図７）と同じである（ステップ０１〜３２）。ただし、実施の形態３のように、親ノード２のローカル制御パラメータ保存機能部２８に、ユーザが各ノード３に対してチューニング用として固有に設定した制御パラメータをローカル制御パラメータとして予め保存しておく必要はない。つまり、図７のステップ３１は省略されている。

これらの処理の完了後に、親ノード２のローカル制御パラメータ保存機能部２８は、各ノード３のローカル制御パラメータ設定機能部３３で設定された各ローカル制御パラメータをアドホックネットワーク４を介して収集して保存する（ステップ４１）。すなわち、ユーザが各ノード３に設けられているローカル制御パラメータ設定機能部３３によりデフォルト値に代えて固有の制御パラメータを以前に設定していた場合、この制御パラメータはローカル制御パラメータとして親ノード２に通知されてローカル制御パラメータ保存機能部２８に保存されている。

続いて、親ノード２のローカル制御パラメータ再設定機能部２９により、ローカル制御パラメータ保存機能部２８に既に保存されているローカル制御パラメータが読み出されて、該当するノード３に対してこのローカル制御パラメータを再度設定するとともに、更新後の制御アプリケーションや表示アプリケーションに対しても再設定を行う（ステップ３３）。
その後、親ノード２は、更新された制御アプリケーションおよび表示アプリケーションに基づいて、アドホック制御システム１の制御を開始する（ステップ１１ａ，１２）。

次に、アドホック制御システム１の初期化時の動作について、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。

アドホック制御システム１を起動するために、まず、親ノード２を含めて各ノード３を起動する（ステップ５１〜５３）。すると、各ノード３の無線通信ユニット２１，３２の機能により、アドホックネットワーク４が自動構築される（ステップ５４）。アドホックネットワーク４が構築されると、次に、親ノード２の制御アプリケーションと表示アプリケーションとが初期化され、これに伴い、各ノード２，３の制御パラメータがデフォルト値に設定される（ステップ５５）。

引き続いて、親ノード２のローカル制御パラメータ再設定機能部２９により、図９におけるステップ４１においてローカル制御パラメータ保存機能部２８によって保存されているローカル制御パラメータが読み出されて、該当するノード３に対してこのローカル制御パラメータを再度設定するとともに、更新後の制御アプリケーションや表示アプリケーションに対しても再設定を行う（ステップ５６）。これによりアドホック制御システム１の初期化が完了する（ステップ５７）。

以上のように、この実施の形態４の管理制御システムは、各ノード３においてユーザが制御パラメータを独自に変更した場合には、この変更後の制御パラメータが親ノード２のローカル制御パラメータ保存機能部２８に反映されて自動的に保存されるので、制御パラメータの変更に伴うシステムのメンテナンスの手間を省くことができる。
その他の作用効果は実施の形態３の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態５．
図１１は本発明の実施の形態５における管理制御システムの全体を示す構成図であり、図８に示した実施の形態４と対応する構成部分には同一の符号を付す。

上記の実施の形態１〜４では、親ノード２に無線通信ユニット２１、制御アプリケーション登録部２２、アプリケーション更新機能部２３、ゲートウェイ機能部２４、センサ・アクチュエータ類管理機能部２６などを集中して設けているが、この実施の形態５のように、これらを各ノード３に分散して配置した構成とすることも可能である。その場合、無線通信ユニット２１とゲートウェイ機能部２４とを有するノードが親ノード２となり、その他のノード３とサーバ６との通信は、この親ノード２を経由して行われることになる。なお、親ノード２のゲートウェイ機能部２４を他のノード３に設け、このノード３を上位ネットワーク５に接続してサーバ６と通信を行う構成とすることも可能である。

以上のように、この実施の形態５の管理制御システムは、各ノード３に機能を分散配置しているので、親ノード２に制御負荷が集中するのを軽減することができ、効率良くシステムを運営することができる。

その他の構成、および作用効果については、実施の形態４と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態６．
図１２は本発明の実施の形態６における管理制御システムの全体を示す構成図であり、図８に示した実施の形態４と対応する構成部分には同一の符号を付す。

上記の実施の形態１〜５では、サーバ６に対して一つのアドホック制御システム１が上位ネットワーク５を介して接続されているが、この実施の形態６では、サーバ６に対して多数のアドホック制御システム１が上位ネットワーク５を介して接続されている。さらに、各種のアプリケーションやノード３の製造、販売を行う者が独自に開発した制御アプリケーションや表示アプリケーションを上位ネットワーク５を経由してサーバ６に転送するためのアプリケーション登録端末８が設けられている。

そして、このアプリケーション登録端末８には、制御アプリケーションや表示アプリケーションの正当な提供者であることを識別するための端末ＩＤが設定されるとともに、アプリケーションや端末ＩＤをサーバ６に送信する際、サーバ６との通信の安全性を確保するために暗号化を行う端末セキュリティ機能部８２が設けられている。

一方、サーバ６には、ダウンロード管理機能部６５、アプリケーション登録管理機能部６６、およびセキュリティ機能部６７が設けられている。

ここに、ダウンロード管理機能部６５は、リモートインストール機能部６３により制御アプリケーションや表示アプリケーションを、各々のアドホック制御システム１に属する親ノード２に対してダウンロードした回数や、各アドホック制御システム１の所有者の氏名等の情報を管理する機能を有している。

アプリケーション登録管理機能部６６は、アプリケーション登録端末８から入力される制御アプリケーションや表示アプリケーションの種類や当該端末８の正当な提供者の名前などのアプリケーション登録管理情報が予め登録されている。さらに、同機能部６６は、各アプリケーションを各アドホック制御システム１に属する親ノード２に対してダウンロードした回数をカウントする機能を有している。

セキュリティ機能部６７は、アプリケーション登録端末８から暗号化されて送られてくるアプリケーションや端末ＩＤ、親ノード２から送られてくるアドホック制御システム識別用のＩＤをそれぞれ複号化する一方、各アドホック制御システム１の親ノード２に制御アプリケーションや表示アプリケーションを送信する際にこれを暗号化する機能を有している。

なお、ダウンロード管理機能部６５において、アプリケーションを各アドホック制御システム１に属する親ノード２に対してダウンロードした回数をカウントする機能をもたせているのは、サーバ６の管理者が各アドホック制御システム１のユーザに対してダウンロードの頻度に応じて課金するためであり、また、アプリケーション登録管理機能部６６において、アプリケーションを各アドホック制御システム１に属する親ノード２に対してダウンロードした回数をカウントする機能をもたせているのは、サーバ６の管理者がアプリケーション登録端末８を用いたアプリケーションの提供者に対してダウンロードの頻度に応じて使用料金の支払いを行うなどの措置に役立てるためである。

一方、各々の親ノード２には、セキュリティ機能部２０が設けられている。このセキュリティ機能部２０は、各アドホック制御システム１内におけるノード３の追加、変更等に伴うシステム構成の変化に応じて、自己が属するアドホック制御システム１の識別用の制御システムＩＤを暗号化して上位ネットワーク５を経由してサーバ６に送信し、また、サーバ６から暗号化された制御アプリケーションや表示アプリケーションを受信したときにはこれを複号化する機能を有している。
その他の構成は、図８に示した実施の形態４と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

次に、上記構成を有する管理制御システムにおいて、アプリケーション登録端末８から制御アプリケーションや表示アプリケーションをサーバ６に登録する場合の処理動作について、図１３に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、アプリケーションの提供者がアプリケーション登録端末８を上位ネットワーク５を経由してサーバ６に接続する（ステップ６１，６２）。次いで、アプリケーション登録端末８の端末セキュリティ機能部８１からアプリケーションの正当な提供者であることを識別するための端末ＩＤをサーバ６に送信する（ステップ６３）。

サーバ６のアプリケーション登録管理機能部６６は、予め登録されているアプリケーション登録管理情報を参照して、受信した端末ＩＤが有効なものか否かを確認する（ステップ６４，６５）。このとき、端末ＩＤが有効でなければ、サーバ６は、当該アプリケーション登録端末８からの入力を受け付けないで終了する（ステップ６８）。

これに対して、端末ＩＤが有効な場合には、サーバ６がアプリケーション登録端末８からの入力を受け付ける状態となるので、次に、アプリケーションの提供者は、アプリケーション登録端末８から制御アプリケーションや表示アプリケーションを上位ネットワーク５を経由してサーバ６に送信する。これに応じて、サーバ６は、制御アプリケーションを制御アプリケーション実行モジュール登録部６１に、表示アプリケーションを表示アプリケーション実行モジュール登録部６４にそれぞれ登録する（ステップ６６）。さらに、登録した各アプリケーションが対応できるアドホック制御システム１に属する各ノード３の構成情報を登録し（ステップ６７）、登録処理を終了する（ステップ６８）。

このように、アプリケーション登録端末８から端末ＩＤやアプリケーションを送信する際には、セキュリティ機能部８１により暗号化が行われるので、上位ネットワーク５上において、制御アプリケーションや表示アプリケーションが不正に改ざんされたり、他者によってのぞき見されるのを防止することができる。

次に、このようにして、アプリケーション登録端末８からサーバ６に登録された制御アプリケーションや表示アプリケーションを利用する際の動作について、図１４に示すフローチャートを参照して説明する。

アドホック制御システム１がシステム全体として適切な制御動作が行われている状態から、その後、アドホック制御システム１へのノード３の追加、変更に伴って、親ノード２のセンサ・アクチュエータ類管理機能部２６がセンサ・アクチュエータ類７の構成情報の内容を変更するまでの動作は、実施の形態４の場合の処理（図７）と同じである（ステップ０１〜０６）。

次に、ノード３が追加、変更されたアドホック制御システム１に属する親ノード２のセキュリティ機能部２０は、制御システムＩＤの暗号化を行った後、上位ネットワーク５を経由してサーバ６に送信する（ステップ０７）。これに応じて、サーバ６のセキュリティ機能部６７は受信した制御システムＩＤを複号化してダウンロード管理機能部６５に渡すので、ダウンロード管理機能部６５は、当該機能部６５に予め設定されている制御システムＩＤと親ノード２から送られてきた制御システムＩＤと比較して、有効なＩＤか否かを確認する（ステップ７２，７３）。

このとき、制御システムＩＤが有効ではない場合には、サーバ６は親ノード２との接続を拒否して更新処理を終了する（ステップ１２）。一方、制御システムＩＤが有効な場合には、実施の形態４の場合と同様、サーバ６は親ノード２に対して制御アプリケーションや表示アプリケーションのダウンロード処理を実行する（ステップ０７〜２２）。このとき、ダウンロードされた制御アプリケーションや表示アプリケーションは、サーバ６のセキュリティ機能部６７により暗号化されているため、親ノード２はセキュリティ機能部２０により複号化されて更新される。

サーバ６のリモートインストール機能部６３は、ノード３の追加、変更等のあったアドホック制御システム１に属する親ノード２に対するアプリケーションのダウンロード処理が完了すると、そのダウンロード完了結果をダウンロード管理機能部６５に通知するので、これに応じてダウンロード管理機能部６５は、当該親ノード２に対してアプリケーションをダウンロードした回数をインクリメントする（ステップ７３）。さらに、リモートインストール機能部６３は、アプリケーション登録管理機能部６６にもダウンロード完了結果を通知するので、これに応じてアプリケーション登録管理機能部６６は、アプリケーション登録情報の内から、ダウンロードされた制御アプリケーションや表示アプリケーションのダウンロード回数をインクリメントする（ステップ７４）。

ダウンロードが完了したアドホック制御システム１においては、実施の形態４の場合と同様に、サーバ６および親ノード２が必要な処理を実行して制御アプリケーションや表示アプリケーションの更新を行って、システム制御の開始を行う（ステップ３１〜１１ａ）。

以上のように、この実施の形態６では、アプリケーション登録端末８を設けることにより、アプリケーションやアドホック制御システム１の提供者は、新規な機能をもつアプリケーションやノード３を開発した際、そのシステムに適合したアプリケーションをサーバ６に登録して市場に投入できるため、ユーザの使用拡大を期待でき、販売効果を得ることができる。

また、サーバ６にダウンロード管理機能部６５を設けることにより、サーバ６の管理者は、各アドホック制御システム１のユーザに対して、アプリケーションを利用した回数に応じて課金を行えるとともに、ダウンロードの頻度から適用状況等のユーザ情報を入手することができ、アフターケアやマーケティングに必要な情報を入手することができる。また、ユーザは信頼のおけるアプリケーション提供者から直接にアプリケーションを入手することができ、満足度が高まる。

さらに、サーバ６にアプリケーション登録管理機能部６６を設けることにより、サーバ６の管理者は、各アプリケーションを各アドホック制御システム１に属する親ノード２に対してダウンロードする頻度に応じてアプリケーションの提供者に対して使用料金の支払いを行うなどの措置を行うことができる。

なお、上記の実施の形態１〜６では、親ノード２はセンサ・アクチュエータ類７を備えていないが、センサ・アクチュエータ類７を備えた場合でも本発明を適用可能である。また、本発明の管理制御システムは、プラント内でセンサ・アクチュエータ類７を制御するものに限定されるものではなく、今後、各アドホックネットワーク４を自動的に構築する無線通信ユニットを備えたノード３が開発されることにより、例えば街中や一般家庭等において、温度器具や照明器具、冷暖房器具等の各種のデバイスを制御する場合に適用することもできる。また、本発明は上記の実施の形態１〜６の構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において各種の変形を加えることが可能である。

本発明の実施の形態１における管理制御システムの全体を示す構成図である。 本発明の実施の形態１における管理制御システムの動作説明のためのフローチャートである。 本発明の実施の形態２における管理制御システムの全体を示す構成図である。 本発明の実施の形態２において、親ノードが表示アプリケーションに基づいてディスプレイに表示するシステム構成の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態２における管理制御システムの動作説明のためのフローチャートである。 本発明の実施の形態３における管理制御システムの全体を示す構成図である。 本発明の実施の形態３における管理制御システムの動作説明のためのフローチャートである。 本発明の実施の形態４における管理制御システムの全体を示す構成図である。 本発明の実施の形態４における管理制御システムの動作説明のためのフローチャートである。 本発明の実施の形態４におけるアドホック制御システムの初期化時の動作説明のためのフローチャートである。 本発明の実施の形態５における管理制御システムの全体を示す構成図である。 本発明の実施の形態６における管理制御システムの全体を示す構成図である。 本発明の実施の形態６において、アプリケーション登録端末により制御アプリケーションや表示アプリケーションをサーバに登録する場合の動作説明のためのフローチャートである。 本発明の実施の形態６における管理制御システムの動作説明のためのフローチャートである。

符号の説明

１ アドホック制御システム、２ 親ノード、２１ 無線通信ユニット、
２２ 制御アプリケーション登録部、２３ アプリケーション更新機能部、
２４ ゲートウェイ機能部（システム構成変化情報通知機能部）、
２５ センサ・アクチュエータ類構成情報登録部、
２６ センサ・アクチュエータ類管理機能部（システム構成変化情報通知機能部）、
２７ 表示アプリケーション登録部、２８ ローカル制御パラメータ保存機能部、
２９ ローカル制御パラメータ再設定機能部、３ ノード、３２ 無線通信ユニット、
３３ ローカル制御パラメータ設定機能部、４ アドホックネットワーク、
５ 上位ネットワーク、６ サーバ、
６１ 制御アプリケーション実行モジュール登録部、６２ ノード構成判断機能部、
６３ リモート・インストール機能部、
６４ 表示アプリケーション実行モジュール登録部、６５ ダウンロード管理機能部、
６６ アプリケーション登録管理機能部、６７ セキュリティ機能部、
７ センサ・アクチュエータ類、８ アプリケーション登録端末、
８１ 端末セキュリティ機能部。

Claims (7)

1. アドホックネットワークを自動的に構築する無線通信ユニットを備えた複数のノードを有し、上記各ノードの内の少なくとも一つは自己を含む各ノード間の協調制御やパラメータ設定を行う制御アプリケーションが登録された制御アプリケーション登録部、およびこの制御アプリケーション登録部に登録されている制御アプリケーションを更新するアプリケーション更新機能部を備え、また、各ノードの内の少なくとも一つは上記アドホックネットワークへのノードの追加、変更等に伴うシステム構成の変化情報をサーバに通知するシステム構成変化情報通知機能部を備える一方、上記サーバは、上記アドホックネットワークへのノードの追加、変更等に伴うシステム構成の変化に対応した各種の制御アプリケーションが事前に登録された制御アプリケーション実行モジュール登録部と、上記システム構成変化情報通知機能部から通知されたシステム構成の変化情報に基づいて上記制御アプリケーション実行モジュール登録部に登録されている制御アプリケーションの内から上記システム構成の変化に適合した制御アプリケーションを選択するノード構成判断機能部と、このノード構成判断機能部で選択された制御アプリケーションを上記アプリケーション更新機能部に転送するリモートインストール機能部と、を備えることを特徴とする管理制御システム。
2. 上記制御アプリケーション登録部およびアプリケーション更新機能部を備えたノードには、各ノードの名称や各ノードに付属するセンサ・アクチュエータ類の種類やパラメータ等の内容を表示する表示アプリケーションが登録された表示アプリケーション登録部が設けられ、また、上記サーバには、上記アドホックネットワークへのノードの追加、変更等に伴うシステム構成の変化に対応した各種の表示アプリケーションが事前に登録された表示アプリケーション実行モジュール登録部が設けられ、上記サーバのノード構成判断機能部は、上記システム構成変化情報通知機能部から通知されたシステム構成の変化情報に基づいて上記表示アプリケーション実行モジュール登録部に登録されている表示アプリケーションの内からシステム構成の変化に適合した表示アプリケーションを選択するものであり、上記リモートインストール機能部は、上記ノード構成判断機能部で選択された制御アプリケーションと表示アプリケーションを共に上記アプリケーション更新機能部に転送するものであり、また、上記ノードのアプリケーション更新機能部は、上記制御アプリケーションを更新する際に上記表示アプリケーション登録部に登録されている表示アプリケーションを更新するものである、ことを特徴とする請求項１記載の管理制御システム。
3. 上記制御アプリケーション登録部およびアプリケーション更新機能部を備えたノードには、ユーザが各ノードに対して固有に設定した制御パラメータをローカル制御パラメータとして保存するローカル制御パラメータ保存機能部と、上記アプリケーション更新機能部により制御アプリケーションが更新された場合には、これに応じて上記ローカル制御パラメータ保存機能部に保存されているローカル制御パラメータを該当するノードに対して再度設定するローカル制御パラメータ再設定機能部と、を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の管理制御システム。
4. 上記各ノードの内の少なくとも一つには、ユーザが当該ノードに対して固有の制御パラメータを設定するローカル制御パラメータ設定機能部を備える一方、上記ローカル制御パラメータ保存機能部は、上記ローカル制御パラメータ設定機能部で設定された制御パラメータをローカル制御パラメータとして上記アドホックネットワークを介して収集して保存するものであることを特徴とする請求項３記載の管理制御システム。
5. 上記サーバには、上記リモートインストール機能部により制御アプリケーションや表示アプリケーションを上記アプリケーション更新機能部にダウンロードした回数やシステム所有者の氏名等の情報を管理するダウンロード管理機能部を備えることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の管理制御システム。
6. 上記制御アプリケーションや表示アプリケーションを上記サーバに転送するアプリケーション登録端末を備える一方、上記サーバは、アプリケーション登録端末から入力される制御アプリケーションや表示アプリケーションの種類や登録端末の提供者名などの情報や、上記アプリケーションの各ノードへのダウンロード回数などをの情報が登録されるアプリケーション登録管理機能部を備えることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の管理制御システム。
7. 上記制御アプリケーション登録部およびアプリケーション更新機能部を備えたノードには、上記アドホックネットワークへのノードの追加、変更等に伴うシステム構成の変化に応じてシステム識別用のＩＤを上記サーバに送信するセキュリティ機能部が設けられる一方、上記サーバには、上記ノードから送られてきたＩＤが有効か否かを判断して有効な場合にのみ上記リモートインストール機能部を起動するセキュリティ機能部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の管理制御システム。

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