JP2012054658A - 無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】省電力で状態情報を提供可能な無線通信装置を実現すること。
【解決手段】 フィールド制御ネットワークと無線通信を介してデータを送受信し、監視装置により状態が監視される無線通信装置において、外部から視認可能な位置に設置され、無線通信処理部により通信フレームが送信されたとき、受信した通信フレームがMAC層レベルのエラーを生じるものと判定されたとき、または、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときのいずれかのときに発光する発光手段を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【選択図】図1
【解決手段】 フィールド制御ネットワークと無線通信を介してデータを送受信し、監視装置により状態が監視される無線通信装置において、外部から視認可能な位置に設置され、無線通信処理部により通信フレームが送信されたとき、受信した通信フレームがMAC層レベルのエラーを生じるものと判定されたとき、または、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときのいずれかのときに発光する発光手段を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【選択図】図1
Description
本発明は、フィールド制御ネットワークと無線通信を介してデータを送受信し、監視装置により状態が監視される無線通信装置に関し、特に、省電力で状態情報を提供可能な無線通信装置に関するものである。
本発明は、特に、無線通信がISA100.11aを準拠した通信、または、WirelessHARTを準拠した通信である無線通信装置に関する。
本発明は、特に、無線通信がISA100.11aを準拠した通信、または、WirelessHARTを準拠した通信である無線通信装置に関する。
近年、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は、無線通信装置の一例である無線フィールド機器を利用して構成されている。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ていたことに起因して、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。
無線フィールド機器は、プロセス制御システムにおける現場設置計器として、いろいろなものが用いられている。フィールド機器には、たとえばプロセス制御系の測定制御現場(フィールド)で用いられる温度・圧力・流量などの各種物理量を測定するセンサや制御機器などがある。
プロセス制御システムは、無線フィールド機器の動作スケジュールが設定され、フィールド機器で構成される制御ループが計画通りに動作するように構成されている。
このとき無線フィールド機器は、あらかじめ設定される製品仕様のファンクションブロック実行時間(FB実行時間)に基づき所定のファンクションブロック(アナログインプットファンクションブロックAI、PIDファンクションブロックPID等)に応じた動作を行う。このような複数の無線フィールド機器により構成されるネットワークを以下フィールド制御ネットワークという。
このとき無線フィールド機器は、あらかじめ設定される製品仕様のファンクションブロック実行時間(FB実行時間)に基づき所定のファンクションブロック(アナログインプットファンクションブロックAI、PIDファンクションブロックPID等)に応じた動作を行う。このような複数の無線フィールド機器により構成されるネットワークを以下フィールド制御ネットワークという。
図2は、従来の無線通信装置(無線フィールド機器)の一実施例の構成説明図である。
図2において、無線フィー ルド機器は、ISA100.11aを準拠した通信、または、WirelessHARTを準拠した通信を利用して無線通信を行う無線通信処理部1と、あらかじめ設定されるファンクションブロックを実行し無線フィールド機器の各部・各機能を制御してセンサやアクチュエータなどとして動作するとともに他の無線フィールド機器またはフィールド制御ネットワークと無線通信を行い、フィールド機器の設定や各種情報の受け渡しを行う演算制御手段2と、あらかじめ設定されるファンクションブロックを実行するためのプログラム、アプリケーション、フィールド機器間で行なわれる制御通信用のプロトコル情報などを記憶するなどを記憶する記憶手段3と、から構成される。
図2において、無線フィー ルド機器は、ISA100.11aを準拠した通信、または、WirelessHARTを準拠した通信を利用して無線通信を行う無線通信処理部1と、あらかじめ設定されるファンクションブロックを実行し無線フィールド機器の各部・各機能を制御してセンサやアクチュエータなどとして動作するとともに他の無線フィールド機器またはフィールド制御ネットワークと無線通信を行い、フィールド機器の設定や各種情報の受け渡しを行う演算制御手段2と、あらかじめ設定されるファンクションブロックを実行するためのプログラム、アプリケーション、フィールド機器間で行なわれる制御通信用のプロトコル情報などを記憶するなどを記憶する記憶手段3と、から構成される。
無線通信処理部1は、無線インタフェース等を介して入力された外部からの無線信号であるアナログ信号をA/D変換し、A/D変換後のデジタルデータをPPDU(PHY Protocol Data Unit)として出力するPHY(物理層レベル)受信処理手段11と、PPDU(フレーム)に付与されたCRC(Cyclic Redundancy Check)に基づいてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すればフレームを破棄し、エラーが生じていないものと判定すればPPDU中のDPDU(Datalink Protocol Data Unit)を出力するMAC(MAC層レベル)受信処理手段12と、入力されたDPDUに基づいて、予め設定された暗号鍵KによりMIC(Message Integrity Code)の領域についてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すれば当該フレームを破棄し、エラーが生じないものと判定すればDSDU(Datalink Service Data Unit)を出力するDL(データリンク層レベル)受信処理手段13と、DSDUを受信して必要に応じて演算制御手段2に出力する、または、演算制御手段2からのメッセージを納めたDSDUを出力する上位層送受信処理手段14と、を備える。
無線通信処理部1は、上位層送受信処理手段14から入力されたDSDUに、DL(データリンク)ヘッダを付加し、かつ、予め設定された暗号鍵Kおよびハッシュ関数を用いてフレームのボディ部分より算出したハッシュ値などの数値をMICとしてMIC領域に付加してDPDUを出力するDL送信処理手段15と、入力されたDPDUにCRCを付与してPPDUを出力するMAC送信処理手段16と、入力されたPPDUをD/A変換して最終的に無線インタフェース等から無線信号を送信するPHY(物理層レベル)送信処理手段17も備える。
このような構成で、従来の無線フィールド機器は、以下のような動作を行う。
(A)送信処理
上位層送受信処理手段14は、演算制御手段2から受信したメッセージ(制御データなど)を納めたDSDUを出力する。
DL送信処理手段15は、上位層送受信処理手段14から入力されたDSDUに、DLヘッダを付加し、かつ、予め設定された暗号鍵K、ハッシュ関数を用いて算出したフレームのボディ部分に係るハッシュ値等の数値をMIC領域に付加してDPDUを出力する。
MAC送信処理手段16は、DL送信処理手段15から入力されたDPDUにCRCを付与してPPDUを出力する。
PHY送信処理手段17は、入力されたPPDUをD/A変換して最終的に無線インタフェース等から無線信号を送信する。
(A)送信処理
上位層送受信処理手段14は、演算制御手段2から受信したメッセージ(制御データなど)を納めたDSDUを出力する。
DL送信処理手段15は、上位層送受信処理手段14から入力されたDSDUに、DLヘッダを付加し、かつ、予め設定された暗号鍵K、ハッシュ関数を用いて算出したフレームのボディ部分に係るハッシュ値等の数値をMIC領域に付加してDPDUを出力する。
MAC送信処理手段16は、DL送信処理手段15から入力されたDPDUにCRCを付与してPPDUを出力する。
PHY送信処理手段17は、入力されたPPDUをD/A変換して最終的に無線インタフェース等から無線信号を送信する。
(B)受信処理
PHY受信処理手段11は、外部から無線インタフェース等を介して入力された無線信号をA/D変換してPPDUを出力する。
MAC受信処理手段12は、PHY受信処理手段11から入力されたPPDU(フレーム)に付与されたCRCに基づき、CRC方式に基づいてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すればフレームを破棄し、エラーが生じていないものと判定すればPPDU中のDPDUを出力する。
DL受信処理手段13は、MAC受信処理手段12から入力されたDPDUに基づいて、予め設定された暗号鍵KによりMICの領域についてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すれば当該フレームを破棄し、エラーが生じないものと判定すればDSDUを出力する。
上位層送受信処理手段14は、DL受信処理手段13からDSDUを受信すると必要に応じて演算制御手段2に出力する。
演算制御手段2は、上位層送受信処理手段14からのDSDUのボディ部に記載された制御データ等に基づきフィールド機器としての動作(測定、制御など)を行う。
PHY受信処理手段11は、外部から無線インタフェース等を介して入力された無線信号をA/D変換してPPDUを出力する。
MAC受信処理手段12は、PHY受信処理手段11から入力されたPPDU(フレーム)に付与されたCRCに基づき、CRC方式に基づいてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すればフレームを破棄し、エラーが生じていないものと判定すればPPDU中のDPDUを出力する。
DL受信処理手段13は、MAC受信処理手段12から入力されたDPDUに基づいて、予め設定された暗号鍵KによりMICの領域についてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すれば当該フレームを破棄し、エラーが生じないものと判定すればDSDUを出力する。
上位層送受信処理手段14は、DL受信処理手段13からDSDUを受信すると必要に応じて演算制御手段2に出力する。
演算制御手段2は、上位層送受信処理手段14からのDSDUのボディ部に記載された制御データ等に基づきフィールド機器としての動作(測定、制御など)を行う。
このように、従来の無線フィールド機器は、無線通信を介して他の無線フィールド機器とデータ通信を行い、プロセス制御システムにおける現場設置計器として動作していた。
たとえば、従来の無線フィールド機器(無線通信装置)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には、プロセスループ通信標準プロトコルに則った通信データを無線通信を介して送受信する無線フィールド機器(無線通信装置)が記載されている。
しかしながら、従来の無線フィールド機器などの無線通信装置では、機器自体の通信処理に係る状態を表示する手段を具備していないことがあるので、暗号技術を使用したメッセージの検査を行う際には、機器が抱える問題の切り分けが困難であった。
また、従来の無線フィールド機器などの無線通信装置では、監視装置により無線通信の状態を監視がされていた。この際、従来の無線通信装置は、下記の状態を示す信号を監視装置に出力することで、監視装置の状態監視の一助を担っていた。
(A)受信したフレームが正しい状態(CRCによるエラー判定でエラーが無い状態) (B)暗号鍵を使用したメッセージの検査が正しい状態(MICによるエラー判定でエラーが無い状態)
(C)フレームの出力が完了した状態
しかし、従来の無線フィールド機器などの無線通信装置は、備え付けの電池で駆動することが多く、消費電力を抑える必要性があり、常に状態を示す信号を出力することは好ましくなかった。
(A)受信したフレームが正しい状態(CRCによるエラー判定でエラーが無い状態) (B)暗号鍵を使用したメッセージの検査が正しい状態(MICによるエラー判定でエラーが無い状態)
(C)フレームの出力が完了した状態
しかし、従来の無線フィールド機器などの無線通信装置は、備え付けの電池で駆動することが多く、消費電力を抑える必要性があり、常に状態を示す信号を出力することは好ましくなかった。
また、監視装置では、無線通信装置の状態監視ができる状態となるまでの間(たとえば、無線通信装置との通信の確立に時間がかかる場合はその時間)は、無線通信装置の状態が何らかの方法で分からなければ、無線通信装置を無線ネットワークに接続するときに発生する問題解決の切り分けが困難で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、省電力で状態情報を提供可能な無線通信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、
フィールド制御ネットワークと無線通信を介してデータを送受信し、監視装置により状態が監視される無線通信装置において、
外部から視認可能な位置に設置され、無線通信処理部により通信フレームが送信されたとき、受信した通信フレームがMAC層レベルのエラーを生じるものと判定されたとき、または、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときのいずれかのときに発光する発光手段を備えたことを特徴とする無線通信装置である。
フィールド制御ネットワークと無線通信を介してデータを送受信し、監視装置により状態が監視される無線通信装置において、
外部から視認可能な位置に設置され、無線通信処理部により通信フレームが送信されたとき、受信した通信フレームがMAC層レベルのエラーを生じるものと判定されたとき、または、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときのいずれかのときに発光する発光手段を備えたことを特徴とする無線通信装置である。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の無線通信装置において、
受信した通信フレームがMAC層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは第1の通知信号を送信するMACエラー判定手段と、
受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは第2の通知信号を送信するDLエラー判定手段と、
通信フレームの送信が完了したものと判定されたときは第3の通知信号を送信するPHY送信完了判定手段と、
前記各通知信号と予め対応付けられた要求信号を前記発光手段に送信する発光制御手段を備え、
前記発光手段は、受信する要求信号の種別に応じて異なる態様で発光することを特徴とする。
受信した通信フレームがMAC層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは第1の通知信号を送信するMACエラー判定手段と、
受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは第2の通知信号を送信するDLエラー判定手段と、
通信フレームの送信が完了したものと判定されたときは第3の通知信号を送信するPHY送信完了判定手段と、
前記各通知信号と予め対応付けられた要求信号を前記発光手段に送信する発光制御手段を備え、
前記発光手段は、受信する要求信号の種別に応じて異なる態様で発光することを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載の無線通信装置において、
前記各通知信号を受信し、前記監視装置が監視している状態か否かを判定し、監視していない状態であれば、前記各通知信号と予め対応付けられた要求信号を前記発光制御手段に送信する監視状態判定手段を備えたことを特徴とする。
前記各通知信号を受信し、前記監視装置が監視している状態か否かを判定し、監視していない状態であれば、前記各通知信号と予め対応付けられた要求信号を前記発光制御手段に送信する監視状態判定手段を備えたことを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の無線通信装置において、
前記無線通信は、ISA100.11aを準拠した通信、または、WirelessHARTを準拠した通信であることを特徴とする。
前記無線通信は、ISA100.11aを準拠した通信、または、WirelessHARTを準拠した通信であることを特徴とする。
本発明によれば、無線通信処理部が受信した通信フレームがMAC層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは「第1の通知信号」を送信し、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは「第2の通知信号」を送信し、通信フレームを送信したときは「第3の通知信号」を送信し、発光手段が各通知信号と予め対応付けられた要求信号の種別に応じて異なる態様で発光することにより、省電力で状態情報を外部に提供することができる。
すなわち、本発明の無線通信装置は、外部の監視装置による無線通信装置の状態監視ができる前の状態において、無線通信装置の状態を発光手段により表示することにより、省電力化を維持しつつ、無線通信装置の設置におけるエンジニアリングの補助等に貢献できる。
すなわち、本発明の無線通信装置は、外部の監視装置による無線通信装置の状態監視ができる前の状態において、無線通信装置の状態を発光手段により表示することにより、省電力化を維持しつつ、無線通信装置の設置におけるエンジニアリングの補助等に貢献できる。
<第1の実施例>
本発明の無線通信装置(無線フィールド機器)は、外部から視認可能な位置に設置されたLEDなどの発光手段を備え、この発光手段が、下記の自機の状態に応じて発光することにより、省電力で自機の状態を提供可能としたものである
(A)受信したフレームにおいてCRCチェックエラーが生じた状態
(B)暗号鍵を使用したメッセージの検査でエラーが生じた状態
(C)フレームの出力が完了した状態
本発明の無線通信装置(無線フィールド機器)は、外部から視認可能な位置に設置されたLEDなどの発光手段を備え、この発光手段が、下記の自機の状態に応じて発光することにより、省電力で自機の状態を提供可能としたものである
(A)受信したフレームにおいてCRCチェックエラーが生じた状態
(B)暗号鍵を使用したメッセージの検査でエラーが生じた状態
(C)フレームの出力が完了した状態
(構成の概要)
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図1は本発明の無線通信装置の一実施例の構成説明図であり、図2と共通する部分には同一の符号を付けて適宜説明を省略する。
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図1は本発明の無線通信装置の一実施例の構成説明図であり、図2と共通する部分には同一の符号を付けて適宜説明を省略する。
図2との相違点は、主に、MAC受信処理手段が、受信した通信フレームがMAC(Media Access Control address)レベルのエラーを生じるものと判定されたときは「第1の通知信号」を送信し、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは「第2の通知信号」を送信するDLエラー判定手段と、送信手段が、通信フレームを送信したときは「第3の通知信号」を送信し、各通知信号と予め対応付けられた要求信号を送信する発光制御手段と、受信する要求信号の種別によって異なる色で発光する発光手段とを備えた点が相違する。
図1において、本発明の無線フィールド機器は、主に、ISA100.11aを準拠した通信、または、WirelessHARTを準拠した通信を利用して無線通信を行う無線通信処理部4と、あらかじめ設定されるファンクションブロックを実行し無線フィールド機器の各部・各機能を制御してセンサやアクチュエータなどとして動作するとともに他の無線フィールド機器またはフィールド制御ネットワークと無線通信を行い、フィールド機器の設定や各種情報の受け渡しを行う演算制御手段5と、あらかじめ設定されるファンクションブロックを実行するためのプログラム、アプリケーション、フィールド機器間で行なわれる制御通信用のプロトコル情報などを記憶するなどを記憶する記憶手段6と、無線通信処理部4から受信する要求信号の種別によって異なる色で発光するLEDなどの発光手段7から構成される。
無線通信処理部4は、主に、PHY(物理層レベル)受信処理手段41と、受信した通信フレームがMAC層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは、その旨を示す「第1の通知信号」を送信するMAC(MAC層レベル)受信処理手段42と、受信した通信フレームがデータリンクのレベルでエラーを生じるものと判定されたときは、その旨を示す「第2の通知信号」を送信するDL(データリンク層レベル)受信処理手段43と、上位層送受信処理手段44と、DL送信処理手段45と、MAC送信処理手段46と、無線インタフェース等から無線通信により、通信フレームを送信したときは「第3の通知信号」を送信するPHY(物理層レベル)送信処理手段47と、外部から視認可能な位置に設置され、各通知信号と予め対応付けられた要求信号を送信する発光制御手段48と、監視状態判定手段49とを備える。
以下各手段について詳細に説明する。
以下各手段について詳細に説明する。
PHY受信処理手段41は、無線インタフェース等を介して入力された外部からの無線信号であるアナログ信号をA/D変換し、A/D変換後のデジタルデータをPPDUとしてMAC受信処理手段42に出力する。すなわち物理層レベルにおける受信処理を行う。
MAC受信処理手段42は、MAC層レベルの受信処理を行うと共にPPDU(フレーム)に付与されたCRCに基づきエラー判定を行う。
MAC受信処理手段42は、エラーが生じたものと判定すればフレームを破棄し、エラーが生じていないものと判定すれば、PPDU中のDPDUをDL受信処理手段43に出力する。受信した通信フレームがMAC層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは、その旨を示す「第1の通知信号」を監視状態判定手段49に送信する。
なお、MAC受信処理手段42は、PPDU(フレーム)に付与されたCRCに基づきエラー判定を行い、エラー結果に応じてフレームの破棄、DPDUをDL受信処理手段43に出力をし、第1の通知信号を送信するMACエラー判定手段42aを備えるものでもよい。
DL受信処理手段43は、データリンク層レベルの通信(受信)処理を行うと共に入力されたDPDUに基づいて、予め設定された暗号鍵KによりMICの領域についてエラー判定を行い、エラーが生じたものと判定すれば当該フレームを破棄し、エラーが生じないものと判定すればDSDUを上位層送受信処理手段44に出力する。
DL受信処理手段43は、入力された通信フレーム(DPDU)がデータリンクのレベルでエラーを生じるものと判定されたときは、その旨を示す「第2の通知信号」を監視状態判定手段49に送信する。
DL受信処理手段43は、入力された通信フレーム(DPDU)がデータリンクのレベルでエラーを生じるものと判定されたときは、その旨を示す「第2の通知信号」を監視状態判定手段49に送信する。
なお、DL受信処理手段43は、入力された通信フレームがデータリンクのレベルでエラーを生じるものと判定されたときは、「第2の通知信号」を送信するDLエラー判定手段43Aを備えるものであってもよい。
上位層送受信処理手段44は、DSDUを受信して必要に応じて演算制御手段5に出力する。また上位層送受信処理手段44は、演算制御手段2からのメッセージを納めたDSDUをDL送信処理手段45に出力する。
DL送信処理手段45は、データリンク層レベルの通信(送信)処理を行うと共に上位層送受信処理手段44から入力されたDSDUに、DLヘッダを付加し、かつ、予め設定された暗号鍵Kを用いてフレームのボディ部分に予め定められたハッシュ関数に基づき算出したハッシュ値などの数値をMICとしてMIC領域に付加してDPDUをMAC送信処理手段46に出力する。
MAC送信処理手段46は、MAC層レベルにおける送信処理を行う。またMAC送信処理手段46は、入力されたDPDUにCRCを付与してPPDUをPHY送信処理手段47に出力する。
PHY送信処理手段47は、入力されたPPDUをD/A変換して最終的に無線インタフェース等から無線信号を送信する。すなわち、物理層レベルにおける送信処理を行う。
PHY送信処理手段47は、通信フレームを送信したときは、その旨を示す「第3の通知信号」を監視状態判定手段49に送信する。
PHY送信処理手段47は、通信フレームを送信したときは、その旨を示す「第3の通知信号」を監視状態判定手段49に送信する。
なお、PHY送信処理手段47は、通信フレームが完了したものと判定されたときは、その旨を示す「第3の通知信号」を送信する、PHY送信完了判定手段47aを備えるものでもよい。
発光制御手段48は、各通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光手段7に送信する。
監視状態判定手段49は、MAC受信処理手段42、DL受信処理手段43、PHY送信処理手段47から各通知信号を受信する。
監視状態判定手段49は、通知信号を受信すると、監視装置が監視している状態か否かを判定し、監視していない状態であれば、各通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光制御手段48に送信する。
監視状態判定手段49は、通知信号を受信すると、監視装置が監視している状態か否かを判定し、監視していない状態であれば、各通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光制御手段48に送信する。
発光手段7は、外部から視認可能な位置に設置され、受信する要求信号の種別によって異なる色で発光する。
なお、各通知信号と予め対応付けられた要求信号は、監視状態判定手段49内に記憶されているものでもよいし、記憶手段6に記憶されるものでもよく、この場合、監視状態判定手段49が通知信号の受信の際に対応する要求信号を記憶手段6から読み出すものであってもよい。
このような構成で、従来の無線フィールド機器は、以下のような動作を行う。
以下、図1中に付したステップA1〜A8、ステップB1〜B9と関連付けて動作説明を行う。
以下、図1中に付したステップA1〜A8、ステップB1〜B9と関連付けて動作説明を行う。
(A)送信処理について
ステップA1において、上位層送受信処理手段44は、演算制御手段5から受信したメッセージ(制御データなど)を納めたDSDUを出力する。
ステップA1において、上位層送受信処理手段44は、演算制御手段5から受信したメッセージ(制御データなど)を納めたDSDUを出力する。
ステップA2において、DL送信処理手段45は、上位層送受信処理手段44から入力されたDSDUに、DLヘッダを付加する。
同時に、DL送信処理手段45は、予め設定された暗号鍵K、予め定められたハッシュ関数を用いてフレームのボディ部分から算出したハッシュ値などの数値をMIC領域に付加してDPDUを出力する。
同時に、DL送信処理手段45は、予め設定された暗号鍵K、予め定められたハッシュ関数を用いてフレームのボディ部分から算出したハッシュ値などの数値をMIC領域に付加してDPDUを出力する。
ステップA3において、MAC送信処理手段14は、DL送信処理手段45から入力されたDPDUにCRCを付与してPPDUを出力する。
ステップA4において、PHY送信処理手段47は、入力されたPPDUをD/A変換して最終的に無線インタフェース等から無線信号を送信する。
ステップA5において、PHY送信処理手段47またはPHY送信完了判定手段47aは、通信フレームを送信したときは、その旨を示す「第3の通知信号」を監視状態判定手段49に送信する
ステップA6において、監視状態判定手段49は、第3の通知信号を受信すると、外部の監視装置(図示せず)が監視している状態か否かを判定する。監視装置が監視していない状態でると判定すれば、第3の通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光制御手段48に送信する。
ステップA7において、発光制御手段48は、第3の通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光手段7に送信する。
ステップA8において、発光手段7は予め要求信号と対応付けた色で発光する。
たとえば、発光手段7は、無線通信装置がフレームの出力が完了した状態(C)のとき(第3の通知信号に基づく要求信号を受信したとき)には、青色発光ダイオードを発光する。
たとえば、発光手段7は、無線通信装置がフレームの出力が完了した状態(C)のとき(第3の通知信号に基づく要求信号を受信したとき)には、青色発光ダイオードを発光する。
(B)受信処理
ステップB1において、PHY受信処理手段41は、外部から無線インタフェース等を介して入力された無線信号をA/D変換してPPDUを出力する。
ステップB1において、PHY受信処理手段41は、外部から無線インタフェース等を介して入力された無線信号をA/D変換してPPDUを出力する。
ステップB2において、MAC受信処理手段42は、PHY受信処理手段41から入力されたPPDU(フレーム)に付与されたCRCにより、CRC方式に基づいてエラー判定を行う。
MAC受信処理手段42は、エラーが生じていないものと判定すればPPDU中のDPDUを出力し、ステップB3に移行する。
エラーが生じていると判定すれば、ステップB6に移行する。
MAC受信処理手段42は、エラーが生じていないものと判定すればPPDU中のDPDUを出力し、ステップB3に移行する。
エラーが生じていると判定すれば、ステップB6に移行する。
ステップB3において、DL受信処理手段43は、MAC受信処理手段42から入力されたDPDUに基づいて、予め設定された暗号鍵KによりMICの領域についてエラー判定を行い、エラーが生じないものと判定すればDSDUを出力し、ステップB4に移行する。
エラーが生じていると判定すれば、ステップB7に移行する。
エラーが生じていると判定すれば、ステップB7に移行する。
ステップB4において、上位層送受信処理手段44は、DL受信処理手段43からDSDUを受信すると必要に応じて演算制御手段5に出力する。
ステップB5において、演算制御手段5は、上位層送受信処理手段14からのDSDUのボディ部に記載された制御データ等に基づきフィールド機器としての動作(測定、制御など)を行う。
ステップB6において、MAC受信処理手段42は、受信した通信フレームがMAC層レベルのエラーを生じる(CRCチェックエラーが生じる)ものと判定されたときはフレームを破棄すると共に、その旨を示す「第1の通知信号」を監視状態判定手段49に送信し、ステップB8に移行する。
ステップB7において、DL受信処理手段43は、入力された通信フレーム(DPDU)がデータリンクのレベルでエラーを生じる(暗号鍵を使用したメッセージの検査でエラーが生じる)ものと判定されたときは、当該フレームを破棄すると共にその旨を示す「第2の通知信号」を監視状態判定手段49に送信し、ステップB8に移行する。
なお、DL受信処理手段43により検出されるエラーはMICエラーまたは暗号鍵が正しくないことにより生じる。
なお、DL受信処理手段43により検出されるエラーはMICエラーまたは暗号鍵が正しくないことにより生じる。
ステップB8において、監視状態判定手段49は、第1の通知信号または第2の通知信号を受信すると、監視装置が監視している状態か否かを判定する。
監視状態判定手段49は、監視していない状態であれば、第1の通知信号または第2の通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光制御手段48に送信する。
監視状態判定手段49は、監視していない状態であれば、第1の通知信号または第2の通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光制御手段48に送信する。
ステップB9において、発光制御手段48は、第1の通知信号または第2の通知信号と予め対応付けられた要求信号を発光手段7に送信する。
ステップB10において、発光手段7は予め要求信号と対応付けた色で発光する。
たとえば、発光手段7は、無線通信装置が受信したフレームにおいてCRCチェックエラーが生じた状態(A)のとき(第1の通知信号に基づく要求信号を受信したとき)には、赤色発光ダイオードを発光する。
また、発光手段7は、無線通信装置が暗号鍵を使用したメッセージの検査でエラーが生じた状態(B)のとき(第2の通知信号に基づく要求信号を受信したとき)には緑色発光ダイオードを発光する。
たとえば、発光手段7は、無線通信装置が受信したフレームにおいてCRCチェックエラーが生じた状態(A)のとき(第1の通知信号に基づく要求信号を受信したとき)には、赤色発光ダイオードを発光する。
また、発光手段7は、無線通信装置が暗号鍵を使用したメッセージの検査でエラーが生じた状態(B)のとき(第2の通知信号に基づく要求信号を受信したとき)には緑色発光ダイオードを発光する。
つまり、無線通信装置は、発光手段7が受信したフレームにおいてCRCチェックエラーが生じた状態(A)では赤色に発光し、暗号鍵を使用したメッセージの検査でエラーが生じた状態(B)では緑色に発光し、無線通信装置がフレームの出力が完了した状態(C)では青色に発光する。
このため、発光手段7の赤、緑、緑の発光色(異なる色で発光すればどのような色であっても構わない)により、無線通信装置の状態が(A)、(B)、(C)のいずれの状態であるかを把握することができる。
なお、発光手段7が発光しないときは、フレームを送受信していない状態であると判断することもできる。
また、発光手段7は、状態(A)〜(C)を区別できるものであれば異なる態様(色、点滅)により発光するものでもよいし、複数の発光手段から構成されるものでもよい。
なお、発光手段7が発光しないときは、フレームを送受信していない状態であると判断することもできる。
また、発光手段7は、状態(A)〜(C)を区別できるものであれば異なる態様(色、点滅)により発光するものでもよいし、複数の発光手段から構成されるものでもよい。
この結果、本発明に係る無線通信装置は、無線通信処理部が受信した通信フレームがMAC層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは「第1の通知信号」を送信し、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは「第2の通知信号」を送信し、通信フレームを送信したときは「第3の通知信号」を送信し、発光手段が各通知信号と予め対応付けられた要求信号の種別に応じて異なる態様(色、点滅など)で発光することにより、省電力で状態情報を外部に提供することができる。
なお、DL受信処理手段43には、DL受信処理手段43の処理が完了し、上位層送受信処理手段44にメッセージ(DSDU)が渡ったことを検出し、監視状態判定装置にその旨を通知するための「第4の通知信号」を送信するDL処理完了手段43bを備えるものでもよい。発光手段7は、発光制御手段48から受信する第4の通知信号と予め対応付けられた要求信号と対応付けた態様(色、点滅)で発光する。
また、本発明の無線通信装置は、発光手段7がLEDの数、または単一のLEDが発光できる色の数に対して、部品コスト、実装スペースの制約が無ければ(少なければ)、PHY(物理層レベル)受信処理手段41、上位層送受信処理手段44、DL送信処理手段45、MAC送信処理手段46に、エラー判定手段を増設することにより、エンジニアリング時の問題仕分けをさらに容易にすることが可能になる。
また、本発明の無線通信装置は、ISA100.11aを準拠した無線通信、または、WirelessHARTを準拠した無線通信により、他の無線通信装置とデータの送受信を行うものでもよい。
また、本発明の無線通信装置は、MAC受信処理手段42が受信した通信フレームがMAC層レベルのエラーを生じる(CRCチェックエラーが生じる)ものか否かを判定するものと説明しているが、MAC層レベルのエラーが特定できれば、CRCチェック以外の手法で判定するものでもよい。
4 無線通信処理部
41 PHY受信処理手段
42 MAC受信処理手段
42a MACエラー判定手段
43 DL受信処理手段
43a DLエラー判定手段
44 上位層送受信処理手段
45 DL送信処理手段
46 MAC送信処理手段
47 PHY送信処理手段
47a PHY送信完了判定手段
48 発光制御手段
49 監視状態判定手段
7 発光手段
41 PHY受信処理手段
42 MAC受信処理手段
42a MACエラー判定手段
43 DL受信処理手段
43a DLエラー判定手段
44 上位層送受信処理手段
45 DL送信処理手段
46 MAC送信処理手段
47 PHY送信処理手段
47a PHY送信完了判定手段
48 発光制御手段
49 監視状態判定手段
7 発光手段
Claims (4)
- フィールド制御ネットワークと無線通信を介してデータを送受信し、監視装置により状態が監視される無線通信装置において、
外部から視認可能な位置に設置され、無線通信処理部により通信フレームが送信されたとき、受信した通信フレームがMAC層レベルのエラーを生じるものと判定されたとき、または、受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときのいずれかのときに発光する発光手段を備えたことを特徴とする無線通信装置。 - 受信した通信フレームがMAC層レベルのエラーを生じるものと判定されたときは第1の通知信号を送信するMACエラー判定手段と、
受信した通信フレームがデータリンク層レベルでエラーを生じるものと判定されたときは第2の通知信号を送信するDLエラー判定手段と、
通信フレームの送信が完了したものと判定されたときは第3の通知信号を送信するPHY送信完了判定手段と、
前記各通知信号と予め対応付けられた要求信号を前記発光手段に送信する発光制御手段を備え、
前記発光手段は、受信する要求信号の種別に応じて異なる態様で発光することを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。 - 前記各通知信号を受信し、前記監視装置が監視している状態か否かを判定し、監視していない状態であれば、前記各通知信号と予め対応付けられた要求信号を前記発光制御手段に送信する監視状態判定手段を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の無線通院機器。
- 前記無線通信は、ISA100.11aを準拠した通信、または、WirelessHARTを準拠した通信であることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の無線通信装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2010-08-31 JP JP2010193629A patent/JP2012054658A/ja active Pending
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