JP2012038145A - プロビジョニング装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】フィールド機器のプロビジョニングを、確実に、効率的に実行可能なプロビジョニング装置を実現すること。
【解決手段】 プラントに設置され、フィールド機器とデータを送受する無線ネットワークに、新たに参加しようとする他のフィールド機器に対して、予めネットワークに参加するために必要な情報を設定するためのプロビジョニングを実行するプロビジョニング装置において、前記他のフィールド機器の固有情報と当該他のフィールド機器のプロビジョニングのための設定情報とを関連付けて格納するホワイトリストを記憶する記憶手段と、前記他のフィールド機器から無線通信により当該フィールド機器の固有情報を取得する機器情報取得手段と、前記ホワイトリストの中から、前記他のフィールド機器から取得した前記固有情報に関連付けられた設定情報を抽出する抽出手段と、抽出された前記設定情報を無線通信により前記他のフィールド機器に送信する設定手段を備えることを特徴とする携帯型のプロビジョニング装置。
【選択図】図1

Description

本発明は、プラントに設置され、フィールド機器とデータを送受する無線ネットワークに、新たに参加しようとする他のフィールド機器に対して、予めネットワークに参加するために必要な情報を設定するためのプロビジョニングを実行するプロビジョニング装置に関し、フィールド機器のプロビジョニングを、確実に、効率的に実行可能なプロビジョニング装置に関するものである。
従来より、分散制御システムと4―20mAアナログ信号に代表されるアナログ伝送やフィールドバス協会の仕様であるデジタル伝送でフィールド機器を有線接続する構成におけるフィールド機器の試運転では、フィールド機器を接続する前にフィールド機器の調整・確認を完了させて(取り付け前確認)、接続後にPID制御等のフィードバック制御ループチェックなどの最終確認を実施している(以下、コミッショニングという)。
なお、フィールド機器には、たとえば、差圧計、流量計、温度計、監視カメラ、アクチュエータ、コントローラなどのプラント等に設置される各種フィールド機器がある。
近年では、プロセス制御分野における有線による伝送路を無線化する技術が確立されつつあり、特にISA100.11a規格に代表される無線伝送方式でフィールド機器を接続する構成(無線接続)が検討されている。
たとえばインダストリアルオートメーションにおけるプロセス制御システムを、フィールド機器を備えている無線制御ネットワークシステム(以下、無線ネットワークという)を利用して構成することが提案されている。
これは、従来の制御システムが有線ネットワークとして構成されることに起因して、通信距離の制限や配線の引き回しの制約などで温度や流量などを測定するセンサをプラント内の最適位置に設置できず、制御精度が低下する不都合を解消するためのものである。
フィールド機器が無線ネットワークに参加するためには、機器に予めセキュリティ情報とネットワーク情報を設定するProvisioning(以下、プロビジョニングという)という作業が必要である。
プロビジョニングは、第三者によるデータの改ざん、或いは「なりすまし」(masquerading)などの不正接続を防ぐために、予め機器に無線ネットワークに参加するために必要な設定情報(セキュリティ情報、ネットワーク情報)を設定する行為をいう。
この設定情報が設定されていないフィールド機器または間違った設定をされたフィールド機器は無線ネットワークに参加することはできない。
なお、セキュリティ情報には認証鍵(Join Key)が含まれる。ネットワーク情報はフィールド機器が当該ネットワークに参加するために必要な情報である。
無線ネットワークにおける無線通信規格としては、HART(Highway Addressable Remote Transducer)7で規定されている無線HART(WirelessHART)、国際計測制御学会(ISA:International Society of Automation)のISA100委員会で承認されたプロセス制御用無線通信規格ISA100.11aが検討されている。
このWirelessHART、ISA100.11aは、周波数分割通信を行う工業用無線通信のプロトコル/規格であり、例えば下記文献にてそれぞれの通信に係る取り決めの内容について説明されている。
文献1:Wireless systems for industrial automation: Process control and related applications
文献2:Control with WirelessHART(URL:http://www.hartcomm.org/protocol/training/resources/wiHART_resources/Control_with_WirelessHART.pdf)
ここで、フィールド機器にプロビジョニングを行う機器を、プロビジョニング装置という。以下、従来のプロビジョニング装置について説明する。
図4は、従来のプロビジョニング装置の一例を示す機能説明図である。
プロビジョニング装置1は、フィールド機器2〜4にプロビジョニングを行う装置でああって、フィールド機器2〜4にプロビジョニング実行の操作を行うユーザからの入力を受け付ける(入力信号を受信する)キーボード、マウスなどの入力手段11と、フィールド機器2〜4と赤外線通信などの無線通信によりデータの送受を行う無線通信手段12と、フィールド機器2〜4から無線通信により固有情報(Device Tag、Device EUI64、Vendor ID、Device Type)を取得する機器情報取得手段13と、プロビジョニングのための操作用画面および取得したフィールド機器2〜4の固有情報を表示する表示手段14と、各手段を制御してプロビジョニング装置として動作を行う演算制御部15から構成される。
なお、Device EUI64は、EUI64が64-bit Extended Unique Identifier の略称であって、フィールド機器を識別する識別子である。
フィールド機器2〜4は、たとえばプラントに設置され、無線通信でデータを送受するフィールド機器により構成される無線ネットワークに、新たに参加しようとするフィールド機器である。
以下、プロビジョニング装置1を操作してフィールド機器2〜4のプロビジョニングを実行するユーザを、現場作業員という。
現場作業員は、予めフィールド機器2〜4の固有情報と当該フィールド機器のプロビジョニング用のデータ(以下、プロビジョニングデータという)とが関連付けて記載されたホワイトリストを有する。いいかえればホワイトリストは、フィールド機器の固有情報とプロビジョニングデータが書かれた対応表である。
ホワイトリストに記載されているプロビジョニングデータは、たとえば、参加する無線ネットワークの「ネットワークID」、フィールド機器が無線ネットワークに参加する際に参加要求するシステムマネージャ装置(図示せず)の無線ネットワーク上の「機器アドレス」、フィールド機器が無線ネットワークに参加する際の認証に用いられる「ジョインキー(Join Key)」から構成される。
ホワイトリストは、固有情報とプロビジョニングデータが関連付けられて形成されていれば、データベース、テキスト形式で記載された電子データ、紙面に記載されている情報のいずれでもよい。
このような構成で、従来のプロビジョニング装置1は、以下の動作を行う。図5は、従来のプロビジョニング装置の動作説明図である。
ステップSP101において、現場作業員は、表示手段14が表示する操作用画面中の入力領域に、入力手段11を介してプロビジョニングを実行する対象のフィールド機器(たとえばフィールド機器2)を特定する情報(たとえば機器タグ(Device Tag)、ネットワークID)を入力する。
いいかえれば、プロビジョニング装置1は、入力手段11を介してプロビジョニングの対象であるフィールド機器2の特定情報(たとえば機器タグ(Device Tag)、ネットワークID)を受信する。
ステップSP102において、機器情報取得手段13は、無線通信手段12を制御して無線通信(赤外線通信など)によりフィールド機器2にフィールド機器2の固有情報を要求する要求信号を送信する。
ステップSP103において、フィールド機器2は、要求信号を受信すると、無線通信(赤外線通信)により自機の固有情報を送信する。
ステップSP104において、プロビジョニング装置1は、無線通信手段12を介してフィールド機器2の固有情報を受信すると、演算制御部16が表示手段14にフィールド機器2の固有情報を表示する。
ステップSP105において、現場作業員は、表示手段14に表示されたフィールド機器2の固有情報のうち特定の情報(Device EUI64、Vendor ID、Device Typeなどの読み込み可能、書込み不可の情報)に基づいて、ホワイトリストの中からフィールド機器2に設定すべきプロビジョニングデータを抽出する。
ステップSP106において、現場作業員は、抽出したプロビジョニングデータを入力手段11を介して入力する。
いいかえれば、プロビジョニング装置1は、入力手段11を介して、現場作業員により抽出されたフィールド機器2用のプロビジョニングデータが入力される。
ステップSP107において、プロビジョニング装置1の演算制御部15は、入力手段11を介して入力されたプロビジョニングデータを、無線通信手段12を介してフィールド機器2に送信する。
ステップSP108において、フィールド機器2の演算制御部(図示せず)は、受信したプロビジョニングデータに基づき、「ネットワークID」、システムマネージャ装置の無線ネットワーク上の「機器アドレス」、「ジョインキー(Join Key)」を設定し、記憶手段(図示せず)に記憶する。
ステップSP109において、フィールド機器2の演算制御部(図示せず)は、プロビジョニングデータの設定後、現在設定されている情報を無線通信により、プロビジョニング装置1に送信する。
ステップSP110において、プロビジョニング装置1は、無線通信手段12を介してフィールド機器2に現在設定されている情報を受信し、表示手段14に表示する。
ステップSP111において、現場作業員は、表示手段14に表示されたフィールド機器2に現在設定されている設定情報と、ホワイトリスト中のフィールド機器2に設定すべきプロビジョニングデータとを比較し、一致しているか否かを目視により判断する。一致していれば、これにより正常に設定したものと判断しフィールド機器2へのプロビジョニング処理が終了する。
フィールド機器2へのプロビジョニングが終了すると、フィールド機器3についてのプロビジョニングを実行する。また、フィールド機器3のプロビジョニングが終了すると、フィールド機器4に対してプロビジョニングを実行する。
なお、フィールド機器3、4についてのプロビジョニングの動作は、上述ステップSP101〜111の動作を同様であるので、説明を省略する。
この結果、従来のプロビジョニング装置は、現場作業員により入力された予めホワイトリストに記載されたプロビジョニングデータを無線通信を介してフィールド機器に送信し、フィールド機器が受信したプロビジョニングデータに基づき設定を行うことにより、データの改ざん、なりすましなどの不正接続の危険性がない状態で、フィールド機器が新たに無線ネットワークに参加できる。
たとえば、従来のプロビジョニング装置に関連する先行技術文献として下記の特許文献1がある。特許文献1は、カプセル型撮影装置を用いて配管内部の状態を視覚的に確認する技術についての記載がある。
特開2009−145934号公報
しかしながら、従来のプロビジョニング装置では、現場作業員がホワイトリストの中から抽出されたプロビジョニングデータに基づいて設定情報を入力するので、誤入力などのヒューマンエラーが発生しやすいという問題点があった。ヒューマンエラーが発生し、フィールド機器に誤入力された設定情報が設定されたままであると、フィールド機器が無線ネットワークに参加することができないという問題点があった。
また、プラントには「大量」で「多品種」のフィールド機器が設置されるので、ホワイトリストから適切なプロビジョニングデータを抽出する際や、入力する際に誤りが発生しやすく、適切なプロビジョニングが行えないという問題点があった。
また、プラントには大量のフィールド機器が設置されるが、従来のプロビジョニング装置では、1台ずつしかプロビジョニング作業が行えないので、作業効率が悪いという問題点があった。
また、プロビジョニングデータは、セキュリティ上重要なデータを含むが、従来のように現場作業員がホワイトリストを保有、携帯する状況であると、紛失等のヒューマンエラーや盗難等によって、ホワイトリストを取得した悪意の第三者によって無線ネットワークに不正アクセス等のために使用されてしまうといった致命的なセキュリティホールを生む可能性があるという問題点があった。
本発明は、このような問題点を解決するものであり、その目的は、フィールド機器のプロビジョニングを、確実に、効率的に実行可能なプロビジョニング装置を実現することにある。
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項1に記載の発明は、
プラントに設置され、フィールド機器とデータを送受する無線ネットワークに、新たに参加しようとする他のフィールド機器に対して、予めネットワークに参加するために必要な情報を設定するためのプロビジョニングを実行するプロビジョニング装置において、
前記他のフィールド機器の固有情報と当該他のフィールド機器のプロビジョニングのための設定情報とを関連付けて格納するホワイトリストを記憶する記憶手段と、
前記他のフィールド機器から無線通信により当該フィールド機器の固有情報を取得する機器情報取得手段と、
前記ホワイトリストの中から、前記他のフィールド機器から取得した前記固有情報に関連付けられた設定情報を抽出する抽出手段と、
抽出された前記設定情報を無線通信により前記他のフィールド機器に送信する設定手段を備えることを特徴とする携帯型のプロビジョニング装置。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載のプロビジョニング装置において、
前記ホワイトリストには、前記複数の他のフィールド機器の固有情報と当該複数の他のフィールド機器のプロビジョニングのための設定情報が関連付けて格納され、
前記複数の他のフィールド機器のプロビジョニングを開始すると前記機器情報取得手段を制御してフィールド機器から前記固有情報を順次継続して取得する連続取得手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載のプロビジョニング装置。
請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載のプロビジョニング装置において、
前記固有情報は、前記他のフィールド機器の機種を表す種別情報を含み、
前記抽出手段は、取得した前記固有情報のうち種別情報に基づき前記ホワイトリストの中から当該他のフィールド機器に設定するべき設定情報を抽出することを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載のプロビジョニング装置において、
前記記憶手段は、前記ホワイトリストに前記他のフィールド機器の固有情報と機器タグを関連付けて記憶し、
前記抽出手段は、取得した前記固有情報に基づき前記ホワイトリストの中から当該他のフィールド機器に設定するべき機器タグを抽出し、
前記設定手段は、抽出された前記設定情報および前記機器タグを無線通信により前記他のフィールド機器に送信し、
前記機器タグは、フィールド機器の論理名称であって機種およびプラント内における位置情報を示すことを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載のプロビジョニング装置において、
前記設定情報は、
参加する無線ネットワークのネットワークID、フィールド機器が無線ネットワークに参加する際に参加要求するシステムマネージャ装置の無線ネットワーク上の機器アドレス、フィールド機器が無線ネットワークに参加する際の認証に用いられるジョインキーの少なくともいずれかから構成されることを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれかに記載のプロビジョニング装置において、
における位置情報を示す機器タグを含み、
前記抽出手段は、取得した前記固有情報に基づき前記ホワイトリストの中から当該他のフィールド機器に設定するべき設定情報および機器タグを抽出し、
前記設定手段は、抽出された前記設定情報および前記機器タグを無線通信により前記他のフィールド機器に送信することを特徴とする。
本発明によれば、新たに無線ネットワークに参加しようとするフィールド機器の固有情報と当該フィールド機器のプロビジョニングのための設定情報とを関連付けて格納するホワイトリストを記憶する記憶手段と、フィールド機器から無線通信により当該フィールド機器の固有情報を取得する機器情報取得手段と、ホワイトリストの中から、フィールド機器から取得した固有情報に関連付けられた設定情報を抽出する抽出手段と、抽出された設定情報を無線通信によりフィールド機器に送信する設定手段を備えたことにより、フィールド機器のプロビジョニングを、確実に実行できる。
すなわち、本発明のプロビジョニング装置は、予め記憶手段にホワイトリストを記憶し、抽出手段がフィールド機器に設定するべき適切なプロビジョニングデータを抽出して設定手段がこのデータをフィールド機器に送信することにより、従来のように現場作業員によるホワイトリストの中からのプロビジョニングデータの抽出間違いや誤入力を回避でき、確実なプロビジョニングを実行できる。
また、請求項2によれば、プロビジョニング装置は、複数のフィールド機器のプロビジョニングが開始すると機器情報取得手段を制御してフィールド機器から固有情報を順次連続して取得する連続取得手段も備えることにより、従来のように1台ずつプロビジョニングのための設定情報を入力する必要がなく、自動的に連続して複数のフィールド機器のプロビジョニングを実行することができ、プロビジョニングを、確実に、効率的に実行できる。
また、請求項4によれば、プロビジョニング装置は、フィールド機器の論理名称であって、機種およびプラント内における位置情報を示す機器タグを、自動的にフィールド機器に設定することができるため、従来のような手入力等によるヒューマンエラーを回避でき、プラントの最適運転に貢献できる点で有効である。
また、請求項6によれば、抽出手段は、取得した固有情報に基づきホワイトリストの中から当該フィールド機器に設定するべき設定情報および機器タグを抽出し、設定手段は、抽出された設定情報および機器タグを無線通信によりフィールド機器に送信するプロビジョニングの前にフィールド機器に設定されていた機器タグが間違いであっても、適正な機器タグを設定することができ、プロビジョニングを確実に効率的に実行できる。
本発明のプロビジョニング装置の一実施例を示す構成説明図である。 図1のホワイトリストの一例である。 図1のプロビジョニング装置の動作説明図である。 従来のプロビジョニング装置の一例を示す機能説明図である。 従来のプロビジョニング装置の動作説明図である。
<第1の実施例>
以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
図1は本発明のプロビジョニング装置の一実施例を示す構成説明図であり、図4と共通する部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
図1と図4との主な相違点は、プロビジョニング装置が、新たに無線ネットワークに参加しようとするフィールド機器の固有情報と当該フィールド機器のプロビジョニングのための設定情報とを関連付けて格納するホワイトリストを記憶する記憶手段と、フィールド機器から無線通信により当該フィールド機器の固有情報を取得する機器情報取得手段と、ホワイトリストの中から、フィールド機器から取得した固有情報に関連付けられた設定情報を抽出する抽出手段と、抽出された設定情報を無線通信によりフィールド機器に送信する設定手段を備える点、持ち運び可能で順次連続して複数のフィールド機器にプロビジョニングを行う点である。
また、図1のプロビジョニング装置は、ホワイトリストには、複数のフィールド機器の固有情報と当該複数のフィールド機器のプロビジョニングのための設定情報が関連付けて格納される点、新たに参加するフィールド機器のプロビジョニングが開始すると機器情報取得手段を制御して固有情報の要求信号を出力し続け、フィールド機器から固有情報を順次連続して取得する連続取得手段を備えた点でも相違する。
(構成の概要)
図1において、プロビジョニング装置5は、主に新たに無線ネットワークに参加しようとするフィールド機器2〜4にプロビジョニングを行うためのホワイトリストの入力を受け付ける(入力信号を受信する)キーボード、マウス、外部記憶媒体とのインタフェースなどである入力手段51と、フィールド機器2〜4と赤外線通信などの無線通信によりデータの送受を行う無線通信手段52と、フィールド機器2〜4から無線通信により固有情報(機器タグ(Device Tag)、デバイス識別情報(Device EUI64)、ベンダーID(Vendor)、機種(Device Type))を取得する機器情報取得手段53と、プロビジョニングのための操作用画面(ホワイトリストを入力するための画面など)および取得したフィールド機器2〜4の固有情報を表示する表示手段54と、各手段を制御してプロビジョニング装置として動作を行う演算制御部55と、ホワイトリストを記憶する記憶手段56から構成される。
機器情報取得手段53は、無線通信手段52を制御し、たとえば赤外線通信により、固有情報取得のための要求信号をフィールド機器2〜4に送信する。なお、フィールド機器2〜4はこの要求信号を受信すると無線通信によりプロビジョニング装置5に固有情報を送信する。
また、プロビジョニング装置5は、ホワイトリストの中から、機器情報取得手段53がフィールド機器2〜4から取得した固有情報に関連付けられた設定情報を抽出する抽出手段57と、抽出された設定情報を無線通信によりフィールド機器に送信する設定手段58と、フィールド機器2〜4のプロビジョニングが開始すると(たとえば全機器へのプロビジョニングが終了するまで)機器情報取得手段53を制御し、固有情報を順次連続して取得するために赤外線通信により要求信号を出力し続ける連続取得手段59からも構成される。
また、プロビジョニング装置5は、携帯可能の電卓程度の大きさと重量を有するハンディターミナルのような構成からなるものでもよい。
なお、フィールド機器2〜4は、たとえばプラントに設置され、無線通信でデータを送受するフィールド機器により構成される無線ネットワークに、新たに参加しようとするフィールド機器である。フィールド機器2〜4は、たとえば赤外線通信などによりデータの送受信を行う無線通信手段を備える。
ここで、ホワイトリストは、CSV、TSV、XML形式などによる電子データであって、フィールド機器2〜4の固有情報と当該フィールド機器2〜4のプロビジョニングのための設定情報とを関連付けて格納するものである。
ホワイトリストに記載されているプロビジョニングデータは、たとえば、参加する無線ネットワークの「ネットワークID」、フィールド機器2〜4が無線ネットワークに参加する際に参加要求するシステムマネージャ装置(図示せず)の無線ネットワーク上の「機器アドレス」、フィールド機器2〜4が無線ネットワークに参加する際の認証に用いられる「ジョインキー(Join Key)」から構成される。
図2は図1のホワイトリストの一例である。図2において、ホワイトリストは、機器タグ(Device Tag)、デバイス識別情報(Device EUI64)、ベンダーID(Vendor)、機種( Device Type)からなる機器固有情報と、ネットワークID(Network ID)、セキュリティマネージャ装置の識別情報(Security Manager EUI64)からなるプロビジョニングデータ、ステータス情報(Status)からなる管理用データから構成される。
ここで機器タグは、フィールド機器の論理名称であって機種およびプラント内における位置情報を示している。たとえば図2の「PT1001」ではPTが差圧・圧力伝送器、1001はプラント内の位置情報を意味する。また「FIC100」はFICが温度伝送器、100はプラント内の位置情報を意味する。
演算制御部55は、CPU(Central Processing Unit)などの、各手段の機能を制御しプロビジョニング装置全体を制御する。演算制御部55は、主に機器情報取得手段53、抽出手段57、設定手段58、連続取得手段59などの各機能ブロックを制御する。なお、これらの各手段は、バスにより相互に接続されるようなそれぞれ独立した機器から構成されているものでもよい。
また演算制御部55は、記憶手段56に格納されているOSなどを起動して、このOS上で記憶手段56に格納されているプログラムを読み出し実行することにより各手段またはプロビジョニング装置5全体を制御し、プロビジョニング装置5として動作を行う。
このとき記憶手段56は、演算制御部55によって実行されるプログラムやアプリケーションをプログラム格納エリアに展開し、入力されたデータや、プログラムやアプリケーションの実行時に生じる処理結果などのデータをワークエリアに一時的に記憶するものであってもよい。
(動作説明)
このような構成で、本発明のプロビジョニング装置5は、以下の動作を行う。図3は、図1のプロビジョニング装置の動作説明図である。
ここで、プロビジョニング装置5を操作してフィールド機器2〜4のプロビジョニングを実行するユーザを、以下、現場作業員という。
現場作業員は、予めフィールド機器2〜4の固有情報と当該フィールド機器のプロビジョニングデータとが関連付けて記載された(いいかえれば機器の固有情報とプロビジョニングデータが書かれた対応表である)ホワイトリストを有する。
ステップSP201において、ホワイトリストが、現場作業員により入力手段51を介してプロビジョニング装置5に入力される(現場作業員は、入力手段51を介してホワイトリストを入力する)。プロビジョニング装置5は、ホワイトリストが入力されると記憶手段55に記憶する。
たとえば、ホワイトリストは、USBメモリ等の外部記憶媒体に記憶され、このUSBメモリが入力手段51に電気的に接続されることにより、プロビジョニング装置5に入力される。
ステップSP202において、プロビジョニング装置5の連続取得手段59は、フィールド機器2〜4の全ての機器のプロビジョニングが終了するまで機器情報取得手段53を制御して、固有情報を取得するための要求信号を出力する。
すなわち、連続取得手段59は、ホワイトリストに記載されている全フィールド機器のプロビジョニングが終了するまでは機器情報取得手段53による赤外線通信を介した固有情報の要求信号を出力し続ける。
ここで、プロビジョニング装置5を携帯した現場作業員が、プロビジョニングのためにメンテナンスルーム内であって複数のフィールド機器が一時的に置かれている場所を巡回する。巡回中は、連続取得手段59により機器情報取得手段53が制御されて要求信号が出力され続ける。
ステップSP203において、フィールド機器2は、要求信号を受信すると無線通信(赤外線通信)により、自機の固有情報を送信する。
たとえば、巡回の際、現場作業員が携帯するプロビジョニング装置5の無線通信手段52のインタフェースとの距離が最も近距離に位置するような、フィールド機器2が要求信号を受信し、固有情報をプロビジョニング装置5に送信する。
ステップSP204において、プロビジョニング装置5は、無線通信手段52を介してフィールド機器2から固有情報を受信し、抽出手段57が受信した固有情報のうち特定の情報(たとえば、Device EUI64、Vendor ID、Device Typeなどの読み込み可能、書込み不可の情報)に基づき、記憶手段55のホワイトリストの中からフィールド機器2に設定すべきプロビジョニングデータ(設定情報)を抽出する。
ステップSP205において、プロビジョニング装置5の設定手段58は、抽出手段57により抽出されたプロビジョニングデータ(設定情報)を、無線通信手段52を介してフィールド機器2に送信する。
ステップSP206において、フィールド機器2の演算制御部(図示せず)は、受信したプロビジョニングデータに基づき、「ネットワークID」、システムマネージャ装置の無線ネットワーク上の「機器アドレス」、「ジョインキー」を設定し、記憶手段(図示せず)に記憶する。
ここで、システムマネージャ装置(図示せず)は、無線ネットワークに設置され無線ネットワークのスケジュール等を管理し、フィールド機器2〜4の無線ネットワークへの接続、参加等の管理を行う装置である。
ステップSP207において、フィールド機器2の演算制御部(図示せず)は、プロビジョニングデータの設定後、現在設定されている情報を無線通信により、プロビジョニング装置5に送信する。
ステップSP208において、プロビジョニング装置5は、無線通信手段52を介してフィールド機器2に現在設定されている情報を受信し、表示手段54に表示する。
ステップSP209において、現場作業員は、表示手段54に表示されたフィールド機器2に現在設定されている設定情報と、ホワイトリスト中のフィールド機器2に設定すべきプロビジョニングデータとを比較し、一致しているか否かを判断する。
一致していれば、これにより正常に設定したものと判断しフィールド機器2へのプロビジョニング処理が終了する。
そして、プロビジョニング装置5は上述のプロビジョニングの動作を行い、全てのフィールド機器へのプロビジョニングを実行する。
具体的には、フィールド機器2へのプロビジョニング処理が終了すると、現場作業員は、メンテナンスルーム内の巡回を続け、他のフィールド機器3、4が一時的に置かれている場所に移動する。
移動後、プロビジョニング装置5と近距離にあるような、たとえばフィールド機器3(またはフィールド機器4)が要求信号を受信し、フィールド機器3〜4についてのプロビジョニング(SP202〜SP209の動作)が実行される。
このような動作を続け、全てのフィールド機器へのプロビジョニングが実行される。
なお、フィールド機器3、4についてのプロビジョニングの動作は、上述ステップSP202〜SP209の動作を同様であるので、説明を省略する。
この結果、本発明に係るプロビジョニング装置は、新たに無線ネットワークに参加しようとするフィールド機器の固有情報と当該フィールド機器のプロビジョニングのための設定情報とを関連付けて格納するホワイトリストを記憶する記憶手段と、フィールド機器から無線通信により当該フィールド機器の固有情報を取得する機器情報取得手段と、ホワイトリストの中から、フィールド機器から取得した固有情報に関連付けられた設定情報を抽出する抽出手段と、抽出された設定情報を無線通信によりフィールド機器に送信する設定手段を備えたことにより、フィールド機器のプロビジョニングを、確実に実行できる。
すなわち、本発明のプロビジョニング装置は、予め記憶手段にホワイトリストを記憶し、抽出手段がフィールド機器に設定するべき適切なプロビジョニングデータを抽出して設定手段がこのデータをフィールド機器に送信することにより、従来のように現場作業員によるホワイトリストの中からのプロビジョニングデータの抽出間違いや誤入力を回避でき、確実なプロビジョニングを実行できる。
また、本発明のプロビジョニング装置は、上述の構成に加えて、複数のフィールド機器のプロビジョニングが開始すると機器情報取得手段を制御してフィールド機器から固有情報を順次連続して取得する連続取得手段を備えたことにより、従来のように1台ずつプロビジョニングのための設定情報を入力する必要がなく、自動的に連続して複数のフィールド機器のプロビジョニングを実行することができ、プロビジョニングを、確実に、効率的に実行できる。
また、本発明によれば、プロビジョニング装置は、フィールド機器の論理名称であって、機種およびプラント内における位置情報を示す機器タグを、自動的にフィールド機器に設定することができるため、従来のような手入力等によるヒューマンエラーを回避でき、プラントの最適運転に貢献できる点で有効である。
特に、フィールド機器は、プラントに大量数設置されることから、プロビジョニング時に機器タグを自動的に連続的に設定できることが可能になれば、ヒューマンエラーを回避でき、プラントの設置時の正確な設定に貢献できる点で有効である。
(その他の構成例1)
なお、本発明のプロビジョニング装置の連続取得手段59は、プロビジョニング対象であるフィールド機器2〜4のうち、プロビジョニングが未実施であるフィールド機器のうちいずれか一台の機器(たとえばフィールド機器2)を選択し、機器情報取得手段53を制御して固有情報を要求する要求信号を送信するものでもよい。
この場合、連続取得手段59は、全てのフィールド機器のプロビジョニングが終了するまでは、機器情報取得手段53を制御し、機器情報取得手段53は無線通信手段52を制御して無線通信(赤外線通信など)により、連続取得手段59により選択されたフィールド機器に対して固有情報を要求する要求信号を送信する。
このため、上述の構成に加えて、ホワイトリストには、複数のフィールド機器の固有情報と当該複数のフィールド機器のプロビジョニングのための設定情報が関連付けて格納され、新たに参加するフィールド機器のうち、プロビジョニングが未実施であるフィールド機器のうちいずれか一台の機器を選択してプロビジョニングを実行する連続取得手段を備えたことにより、従来のように1台ずつのプロビジョニング作業ではなく、自動的に連続して複数のフィールド機器のプロビジョニングを実行することができ、プロビジョニングを、確実に、効率的に実行できる。
(その他の構成例2)
また、本発明のプロビジョニング装置は、抽出手段57が、取得した固有情報に基づきホワイトリストの中から当該フィールド機器に設定するべき設定情報および機器タグを抽出するものでもよい。この場合、設定手段58は、抽出された設定情報および機器タグを無線通信によりフィールド機器2に送信し、受信したフィールド機器は当該設定情報および機器タグを自機に設定する。これにより、プロビジョニングの前にフィールド機器に設定されていた機器タグが間違いであっても、適正な機器タグを設定することができ、プロビジョニングを確実に効率的に実行できる。
(補足説明:プロビジョニング終了後の各機器の動作)
ここで、プロビジョニング終了後のフィールド機器2〜4の無線ネットワークへの参加にかかる動作について補足説明する。
プロビジョニング終了後のフィールド機器2〜4は、当該無線ネットワークに参加するにはセキュリティマネージャ装置(図示せず)による認証が必要となる。
セキュリティマネージャ装置(図示せず)は、無線ネットワークに設置されプロビジョニング終了後のフィールド機器2〜4について、各機器のデバイス識別情報(Device EUI64)およびジョインキーに基づいて生成されるマスターキーにより認証を行う。
なお、プロビジョニング時にフィールド機器に設定された情報(機器タグ、ジョインキー等)は、セキュリティマネージャ装置にも設定される。
たとえば、プロビジョニング終了後のフィールド機器2〜4は、無線ネットワークに加入する際には、無線通信規格(ISA100.11.a)などに則り、図示しないシステムマネージャ装置およびセキュリティマネージャ装置に、デバイス識別情報とジョインキー)から生成したマスターキーを送信して、フィールド機器の認証要求、ネットワークへの参加を要求する。
図示しないセキュリティマネージャ装置は、受信したマスターキーに基づいてフィールド機器の認証を行い、当該フィールド機器から受信したマスターキーとセキュリティマネージャ装置自身で作成したマスターキーとを比較して一致した場合には、システムマネージャ装置にその旨を通知する。
システムマネージャ装置は、当該フィールド機器の無線ネットワークの参加を許可し、フィールド機器2〜4は無線ネットワークに接続する。
このように、プロビジョニング終了後のフィールド機器2〜4は、セキュリティマネージャ装置により、プロビジョニング用の設定情報から生成されるマスターキーに基づいて認証されることにより、無線ネットワークに参加することができる。
<第2の実施例>
なお、本発明のプロビジョニング装置は、上述の実施例の構成に加えて、プロビジョニング装置5の演算制御部56が、入力されたホワイトリストについて、記憶手段55に予め記憶されたチェックルールに基づいて、データの重複、データ型の間違いがないか検査(チェック)するものでもよい。このようにすることで、ホワイトリストの入力時のヒューマンエラーを無くすことができる点で有効である。
また、本発明のプロビジョニング装置は、上述の実施例の構成に加えて、ホワイトリストの入力を可能とするユーザを認証するための認証手段を備えるものでもよい。
この構成にすることで、ホワイトリストを特定のユーザー(たとえば現場作業員を統括する管理者)のみが入力可能とすることができ、管理者により一括管理ができる。また、多数の現場作業員のいずれかがホワイトリストを紛失してしまうというリスクを回避できる点で有効である。
また、本発明のプロビジョニング装置は、上述の実施例の構成に加えて、プロビジョニング装置5の演算制御部56が、プロビジョニング作業の完了、未完了(図2における 「Done」、「Not yet」)の状態情報をプロビジョニング用の情報および機器タグと関連付けてホワイトリストに格納して記憶手段55に記憶させるものでもよい。
これにより、プロビジョニング作業の状態情報についてのメンテナンス員の手入力が不要になるため、ヒューマンエラーを無くすことができる。また、管理者が現場作業員からこのホワイトリストを収集すればプロビジョニング作業の進捗状態を確認することができ、確実なプロビジョニング作業のための管理に貢献できる。
ここで、従来ではホワイトリストに基づくプロビジョニングは以下のワークフローで行われるのが一般的あった。
(イ)フィールド機器全体を管理する管理者が、ホワイトリストを作成し、複数人の現場作業員に作業指示書として配布する。
(ロ)配布されたホワイトリストを基に現場作業員がプロビジョニングを行う。
(ハ)現場作業員がプロビジョニング作業後に進捗情報をホワイトリストに手入力して管理者に報告する。
本発明のプロビジョニング装置では、本実施例の構成のようにすれば、管理者によるホワイトリストの作成時、入力時のヒューマンエラーを無くすことができ、多数の現場作業員のいずれかがホワイトリストを紛失してしまうというリスクを回避でき、プロビジョニング作業の状態情報についての現場作業員の手入力によるヒューマンエラーを無くすことができ、管理者によるプロビジョニング作業の管理に貢献できる点で有効である。
2〜4 フィールド機器
5 プロビジョニング装置
51 入力手段
52 無線通信手段
53 機器情報取得手段
54 表示手段
55 演算制御部
56 記憶手段
57 抽出手段
58 設定手段
59 連続取得手段

Claims (6)

  1. プラントに設置され、フィールド機器とデータを送受する無線ネットワークに、新たに参加しようとする他のフィールド機器に対して、予めネットワークに参加するために必要な情報を設定するためのプロビジョニングを実行するプロビジョニング装置において、
    前記他のフィールド機器の固有情報と当該他のフィールド機器のプロビジョニングのための設定情報とを関連付けて格納するホワイトリストを記憶する記憶手段と、
    前記他のフィールド機器から無線通信により当該フィールド機器の固有情報を取得する機器情報取得手段と、
    前記ホワイトリストの中から、前記他のフィールド機器から取得した前記固有情報に関連付けられた設定情報を抽出する抽出手段と、
    抽出された前記設定情報を無線通信により前記他のフィールド機器に送信する設定手段を備えることを特徴とする携帯型のプロビジョニング装置。
  2. 前記ホワイトリストには、前記複数の他のフィールド機器の固有情報と当該複数の他のフィールド機器のプロビジョニングのための設定情報が関連付けて格納され、
    前記複数の他のフィールド機器のプロビジョニングを開始すると前記機器情報取得手段を制御してフィールド機器から前記固有情報を順次継続して取得する連続取得手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載のプロビジョニング装置。
  3. 前記固有情報は、前記他のフィールド機器の機種を表す種別情報を含み、
    前記抽出手段は、取得した前記固有情報のうち種別情報に基づき前記ホワイトリストの中から当該他のフィールド機器に設定するべき設定情報を抽出することを特徴とする請求項1または2記載のプロビジョニング装置。
  4. 前記記憶手段は、前記ホワイトリストに前記他のフィールド機器の固有情報と機器タグを関連付けて記憶し、
    前記抽出手段は、取得した前記固有情報に基づき前記ホワイトリストの中から当該他のフィールド機器に設定するべき機器タグを抽出し、
    前記設定手段は、抽出された前記設定情報および前記機器タグを無線通信により前記他のフィールド機器に送信し、
    前記機器タグは、フィールド機器の論理名称であって機種およびプラント内における位置情報を示すことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のプロビジョニング装置。
  5. 前記設定情報は、
    参加する無線ネットワークのネットワークID、フィールド機器が無線ネットワークに参加する際に参加要求するシステムマネージャ装置の無線ネットワーク上の機器アドレス、フィールド機器が無線ネットワークに参加する際の認証に用いられるジョインキーの少なくともいずれかから構成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のプロビジョニング装置。
  6. 前記固有情報は、フィールド機器の論理名称であって、機種およびプラント内における位置情報を示す機器タグを含み、
    前記抽出手段は、取得した前記固有情報に基づき前記ホワイトリストの中から当該他のフィールド機器に設定するべき設定情報および機器タグを抽出し、
    前記設定手段は、抽出された前記設定情報および前記機器タグを無線通信により前記他のフィールド機器に送信することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のプロビジョニング装置。
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