JP2014102681A - Management devices, communication system, and synchronization method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、管理装置、通信システム、及び同期方法に関する。 The present invention relates to a management device, a communication system, and a synchronization method.
従来から、プラントや工場等においては、高度な自動操業を実現すべく、フィールド機器と呼ばれる現場機器(測定器、操作器)と、これらの制御を行う制御装置とが通信手段を介して接続された分散制御システム(DCS:Distributed Control System)が構築されている。このような分散制御システムの基礎をなす通信システムは、有線によって通信を行うものが殆どであったが、近年においては、ISA100.11aやWirelessHART(登録商標)等の産業用無線通信規格に準拠した無線通信を行うものも実現されている。 Conventionally, in plants and factories, field devices (measuring instruments, operating devices) called field devices and control devices for controlling these devices are connected via communication means in order to realize advanced automatic operations. A distributed control system (DCS) has been constructed. Most of the communication systems that form the basis of such a distributed control system perform communication by wire, but in recent years, they have been compliant with industrial wireless communication standards such as ISA100.11a and WirelessHART (registered trademark). Some devices that perform wireless communication have also been realized.
上記の無線通信規格のうちのISA100.11aに準拠した通信システムは、大別すると、管理装置としてのシステムマネージャ、システムマネージャに接続されたバックボーンルータ、及びバックボーンルータとの間で無線通信を行う無線デバイスとしての無線フィールド機器から構成される。ここで、上記の分散制御システムの基礎をなす通信システムは高度な信頼性が要求されるため、複数のシステムマネージャを備える冗長構成で運用されることが多い。 A communication system compliant with ISA100.11a among the above wireless communication standards is roughly classified as a system manager as a management apparatus, a backbone router connected to the system manager, and a wireless that performs wireless communication with the backbone router. It consists of wireless field devices as devices. Here, since the communication system that forms the basis of the above distributed control system requires high reliability, it is often operated in a redundant configuration including a plurality of system managers.
例えば、以下の特許文献1に開示されている通り、現用系のシステムマネージャと、この現用系のシステムマネージャとの間でミラーリング等により各種管理情報を共有するとともに現用系のシステムマネージャの状態を常時監視する待機系のシステムマネージャとを備える冗長構成で運用される。かかる冗長構成において、現用系のシステムマネージャの障害が生じたときに、待機系のシステムマネージャが現用系のシステムマネージャに代わって処理を行うため、現用系のシステムマネージャに障害が生じても無線フィールド機器との間の通信が継続される。 For example, as disclosed in Patent Document 1 below, various management information is shared between the active system manager and the active system manager by mirroring or the like, and the status of the active system manager is constantly changed. The system is operated in a redundant configuration including a standby system manager to be monitored. In such a redundant configuration, when a failure occurs in the active system manager, the standby system manager performs processing on behalf of the active system manager. Communication with the device continues.
ところで、上述の冗長構成を構築する方法としては、以下に示す2つの構築方法が挙げられる。
・「同時起動構築方法」
冗長構成にされる現用系のシステムマネージャと待機系のシステムマネージャとを同時(同時期)に起動して構築する方法
・「追加起動構築方法」
稼働中のシステムマネージャを現用系のシステムマネージャにするとともに、待機系のシステムマネージャを新たに起動させて追加することにより構築する方法
By the way, as a method for constructing the above-described redundant configuration, there are the following two construction methods.
・ "Simultaneous startup construction method"
Method of starting and building redundantly active system manager and standby system manager at the same time (simultaneous)-"Additional startup building method"
A method of constructing an active system manager by making it the active system manager and adding a new system manager to the standby system
ここで、上記の「同時起動構築方法」及び「追加起動構築方法」の何れを用いて冗長構成を構築する場合であっても、冗長構成にされるシステムマネージャに対して予め同期設定を行う必要がある。この同期設定は、冗長構成にされる相手方システムマネージャのアドレス情報、現用系になるべきであるのか或いは待機系になるべきであるのかを示す系統情報、その他の複数のシステムマネージャを冗長構成にするために必要な情報の設定をいう。 Here, even when a redundant configuration is constructed using either of the above-mentioned “simultaneous startup construction method” and “additional startup construction method”, it is necessary to perform synchronization setting in advance for the system manager to be configured redundantly There is. In this synchronization setting, the address information of the partner system manager to be redundantly configured, the system information indicating whether it should be the active system or the standby system, and other plural system managers to be redundantly configured This is the setting of information necessary for this purpose.
具体的に、上記の「同時起動構築方法」を用いる場合には、一方のシステムマネージャに対しては、他方のシステムマネージャのアドレス情報及び現用系になるべき旨を示す系統情報等の同期設定を行い、他方のシステムマネージャに対しては、一方のシステムマネージャのアドレス情報及び待機系になるべき旨を示す系統情報等の同期設定を行う必要がある。また、上記の「追加起動構築方法」を用いる場合には、待機系として追加されるシステムマネージャに対して、稼働中のシステムマネージャのアドレス情報及び待機系になるべき旨を示す系統情報等の同期設定を行う必要がある。 Specifically, when using the “simultaneous startup construction method” described above, for one system manager, synchronization information such as the address information of the other system manager and system information indicating that it should be the active system is set. For the other system manager, it is necessary to perform synchronization settings such as address information of one system manager and system information indicating that it should become a standby system. In addition, when using the “additional startup construction method” described above, the system manager added as a standby system is synchronized with the address information of the active system manager and the system information indicating that it should be the standby system. It is necessary to make settings.
このように、従来は、冗長構成を構築する場合には、冗長構成にされるシステムマネージャに対して予め手作業で同期設定を行わなければならず、煩雑な手間が必要であるという問題があった。また、同期設定は手作業で行われるため、設定された内容に誤りがあった場合には、冗長構成が正常に動作しない可能性がある。このような場合には、その原因を究明するために長時間を要してしまい、これにより余計なコストが発生する可能性があるという問題があった。 As described above, conventionally, when a redundant configuration is constructed, it has been necessary to manually set synchronization in advance for the system manager to be configured in a redundant configuration, which requires a complicated work. It was. Further, since the synchronization setting is performed manually, if there is an error in the set contents, there is a possibility that the redundant configuration does not operate normally. In such a case, there is a problem that it takes a long time to investigate the cause, which may cause extra costs.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、手作業で同期設定を行うことなく簡易に冗長構成を構築することが可能な管理装置、通信システム、及び同期方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a management device, a communication system, and a synchronization method capable of easily constructing a redundant configuration without manually performing synchronization settings. To do.
上記課題を解決するために、本発明の管理装置は、無線ネットワーク(N1)を介して無線通信を行う無線デバイス(10a〜10c)を管理する管理装置(30a〜30c)において、前記無線デバイスの管理に必要な管理情報(Q1)を格納する格納部(33)と、少なくとも他の管理装置の運用状態を示すステータス情報を取得する取得部(31)と、前記取得部で取得されたステータス情報に応じて自装置の運用状態を決定し、前記他の管理装置との間で前記管理情報を一致させて前記他の管理装置と同期させる同期部(34)とを備えることを特徴としている。
この発明によると、少なくとも他の管理装置の運用状態を示すステータス情報が取得され、取得されたステータス情報に応じて自装置の運用状態が決定され、自装置と他の管理装置との間で管理情報が一致されることによって自装置と他の管理装置とを同期させる処理が行われる。
また、本発明の管理装置は、前記同期部が、前記取得部で取得されたステータス情報が現用状態を示すものである場合には、自装置の運用状態を待機状態に決定することを特徴としている。
また、本発明の管理装置は、前記同期部が、前記取得部で取得されたステータス情報が同期準備状態を示すものである場合には、前記格納部に格納される前記管理情報の更新回数と、前記取得部で取得される前記他の管理装置における前記管理情報の更新回数との大小に応じて、自装置の運用状態を現用状態にするか待機状態にするかを決定することを特徴としている。
また、本発明の管理装置は、前記管理情報には一意に定まる識別情報が付されており、前記同期部が、自装置及び前記他の管理装置の少なくとも一方の前記格納部に前記管理情報が格納されていない場合、或いは前記格納部に格納されている前記管理情報に付されている識別子と、前記取得部で取得される前記他の管理装置からの識別子とが一致する場合に前記他の管理装置と同期させることを特徴としている。
本発明の通信システムは、無線ネットワーク(N1)を介して無線通信を行う無線デバイス(10a〜10c)と、該無線デバイスを管理する第1,第2管理装置(30a、30b)とを備える通信システム(1、2)であって、前記第1,第2管理装置が、運用状態を示すステータス情報をお互いに取得し、取得したステータス情報に応じて自装置の運用状態を決定し、前記無線デバイスの管理に必要な管理情報をお互いに一致させて同期することを特徴としている。
本発明の同期方法は、無線ネットワーク(N1)を介して無線通信を行う無線デバイス(10a〜10c)を管理する第1,第2管理装置(30a、30b)の同期方法であって、運用状態を示すステータス情報を前記第1,第2管理装置でお互いに取得する第1ステップ(S12)と、前記第1ステップで取得したステータス情報に応じて前記第1,第2管理装置の各々で運用状態を決定し、前記第1,第2管理装置の間で前記無線デバイスの管理に必要な管理情報を一致させて同期する第2ステップ(S14〜S16)とを有することを特徴としている。
In order to solve the above problems, a management apparatus according to the present invention includes: a management apparatus (30a to 30c) that manages wireless devices (10a to 10c) that perform wireless communication via a wireless network (N1); A storage unit (33) for storing management information (Q1) necessary for management, an acquisition unit (31) for acquiring status information indicating at least the operation state of another management apparatus, and status information acquired by the acquisition unit And a synchronization unit (34) for determining an operation state of the own device according to the management device, matching the management information with the other management device, and synchronizing with the other management device.
According to the present invention, at least status information indicating the operation status of another management device is acquired, and the operation status of the own device is determined according to the acquired status information, and is managed between the own device and another management device. When the information is matched, a process for synchronizing the own apparatus with another management apparatus is performed.
Further, the management device of the present invention is characterized in that, when the status information acquired by the acquisition unit indicates a working state, the synchronization unit determines the operation state of the own device to be a standby state. Yes.
In the management device of the present invention, when the synchronization unit indicates that the status information acquired by the acquisition unit indicates a synchronization preparation state, the number of updates of the management information stored in the storage unit is Determining whether to change the operation state of the own device to the active state or the standby state according to the size of the update number of the management information in the other management device acquired by the acquisition unit. Yes.
In the management device of the present invention, identification information uniquely determined is attached to the management information, and the synchronization unit stores the management information in at least one of the storage units of the own device and the other management device. When not stored, or when the identifier attached to the management information stored in the storage unit matches the identifier from the other management device acquired by the acquisition unit, the other It is characterized by synchronizing with the management device.
A communication system according to the present invention includes a wireless device (10a to 10c) that performs wireless communication via a wireless network (N1), and a first management device (30a, 30b) that manages the wireless device. In the system (1, 2), the first and second management devices mutually acquire status information indicating an operation state, determine an operation state of the own device according to the acquired status information, and the wireless The management information necessary for device management is synchronized with each other.
The synchronization method of the present invention is a synchronization method of the first and second management apparatuses (30a, 30b) for managing the wireless devices (10a to 10c) that perform wireless communication via the wireless network (N1), and the operation state The first step (S12) in which the first and second management devices mutually acquire status information indicating the status, and the first and second management devices are operated according to the status information acquired in the first step. And a second step (S14 to S16) for determining a state and synchronizing management information necessary for management of the wireless device between the first and second management apparatuses.
本発明によれば、少なくとも他の管理装置の運用状態を示すステータス情報を取得し、取得したステータス情報に応じて自装置の運用状態を決定し、自装置と他の管理装置との間で管理情報を一致させることによって自装置と他の管理装置とを同期させているため、手作業で同期設定を行うことなく簡易に冗長構成を構築することが可能であるという効果がある。 According to the present invention, at least status information indicating the operating status of another management device is acquired, the operating status of the own device is determined according to the acquired status information, and management is performed between the own device and another management device. Since the own device and another management device are synchronized by matching the information, there is an effect that it is possible to easily construct a redundant configuration without manually setting synchronization.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による管理装置、通信システム、及び同期方法について詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態による通信システムの全体構成を示すブロック図である。図1に示す通り、本実施形態の通信システム1は、無線デバイス10a〜10c、バックボーンルータ20、及びシステムマネージャ30を備えており、バックボーンルータ20を介した無線デバイス10a〜10cとシステムマネージャ30との間の通信が可能である。この通信システム1は、例えばプラントや工場等(以下、これらを総称する場合には、単に「プラント」という)に構築される。
Hereinafter, a management apparatus, a communication system, and a synchronization method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a communication system according to an embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the communication system 1 according to the present embodiment includes
ここで、通信システム1が構築されるプラントには、無線ネットワークN1及びバックボーンネットワークN2が設けられている。無線ネットワークN1は、プラントの現場に設置された機器(無線デバイス10a〜10c及びバックボーンルータ20)によって実現されて、システムマネージャ30によって管理されるネットワークである。尚、無線ネットワークN1を形成する無線デバイス及びバックボーンルータの数は任意である。バックボーンネットワークN2は、通信システム1の基幹となる有線ネットワークであり、バックボーンルータ20及びシステムマネージャ30が接続される。
Here, the plant in which the communication system 1 is constructed is provided with a wireless network N1 and a backbone network N2. The wireless network N1 is a network that is realized by equipment (
無線デバイス10a〜10cは、例えば流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、その他のプラントや工場に設置される無線フィールド機器であり、インダストリアル・オートメーション用無線通信規格であるISA100.11aに準拠した無線通信を行う。これら無線デバイス10a〜10cの動作は、システムマネージャ30からバックボーンルータ20を介して送信されてくる制御データに基づいて制御される。また、無線デバイス10a〜10cで得られた測定データはバックボーンルータ20を介してシステムマネージャ30に収集されて不図示の記憶装置に記憶される。
The
バックボーンルータ20は、無線デバイス10a〜10cが接続される無線ネットワークN1と、システムマネージャ30が接続されるバックボーンネットワークN2とを接続し、無線デバイス10a〜10cとシステムマネージャ30との間で送受信される各種データの中継を行う装置である。尚、バックボーンルータ20も上記の無線通信規格ISA100.11aに準拠した無線通信を行う。
The
具体的に、バックボーンルータ20は、無線デバイス10a〜10cからシステムマネージャ30に向けて送信されてきたデータ(例えば、測定データ)を、システムマネージャ30をなすシステムマネージャ30a,30bのうちの現用系として動作しているシステムマネージャに送信する。また、システムマネージャ30をなすシステムマネージャ30a,30bのうちの現用系として動作しているシステムマネージャから無線デバイス10a〜10cに向けて送信されたデータ(例えば、制御データ)を、無線デバイス10a〜10cにそれぞれ送信する。
Specifically, the
システムマネージャ30は、システムマネージャ30a,30b(管理装置、第1,第2管理装置)を備えており、無線ネットワークN1を介して無線デバイス10a〜10cとの間で通信を行いながら無線ネットワークN1に接続される無線デバイス10a〜10cの管理を行う。尚、本実施形態では、理解を容易にするために、システムマネージャ30aが現用系のシステムマネージャであり、システムマネージャ30bが待機系のシステムマネージャであるとする。
The
具体的に、現用系のシステムマネージャ30aは、無線ネットワークN1に接続されている無線デバイス10a〜10cに制御データを送信してその動作を制御するとともに、これら無線デバイス10a〜10cで測定される測定データの収集を行う。このように、現用系のシステムマネージャ30aと待機系のシステムマネージャ30bとからシステムマネージャ30を構成するのは、システムマネージャ30を冗長構成にすることによって通信システム1の信頼性を高めるためである。
Specifically, the
また、システムマネージャ30a,30bは、冗長構成にされる場合に、各々の運用状態を示すステータス情報等の各種情報をお互いに取得し、取得した各種情報に応じて自身の運用状態を決定し、無線デバイス10a〜10c及びバックボーンルータ20を含めた無線ネットワークN1の管理に必要な管理情報をお互いに一致させて同期する処理(以下、「同期処理」という)を行う。このような同期処理を行うのは、システムマネージャ30a,30bに対する同期設定(システムマネージャ30a,30bを冗長構成にするために必要な情報の設定)を作業者が行うことなく、冗長構成のシステムマネージャ30を簡易に構築するためである。尚、冗長構成のシステムマネージャ30を構築する際に行われる動作の詳細については後述する。
In addition, when the
図2は、本発明の一実施形態による管理装置としてのシステムマネージャの要部構成を示すブロック図である。図2に示す通り、システムマネージャ30a,30bは、ネットワークインターフェイス部31(取得部)、無線ネットワーク管理部32、不揮発性メモリ33(格納部)、及び同期設定部34(同期部)を備えており、無線デバイス10a〜10c及びバックボーンルータ20を含めた無線ネットワークN1の管理を行うとともに、システムマネージャ30a,30bが冗長構成にされる場合に、上述した同期処理を行う。
FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of a system manager as a management apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the
ネットワークインターフェイス部31は、バックボーンネットワークN2に接続されて、バックボーンネットワークN2を介して送信されてくるデータ(例えば、測定データ)の受信処理、及びバックボーンネットワークN2に送出すべきデータ(例えば、制御データ)の送信処理を行う。また、ネットワークインターフェイス部31は、システムマネージャ30a,30bが冗長構成にされる場合に、同期設定部34の制御の下で同期先探索通信を行う。この同期先探索通信は、同期し得るシステムマネージャがバックボーンネットワークN2に接続されているか否かを探索するために行われる通信であり、例えばバックボーンネットワークN2を介したマルチキャスト通信によって実現される。
The
ここで、冗長構成のシステムマネージャ30を構築する方法としては、前述した通り、「同時起動構築方法」と「追加起動構築方法」とがある。「同時起動構築方法」を用いて冗長構成が構築される場合には、システムマネージャ30a,30bの電源が同時(同時期)に投入されたときに、システムマネージャ30a,30bのネットワークインターフェイス部31がそれぞれ同期先探索通信を行う。また、「追加起動構築方法」を用いて冗長構成が構築される場合には、例えば待機系として追加されるシステムマネージャ30bの電源が投入されたときにシステムマネージャ30bのネットワークインターフェイス部31が同期先探索通信を行い、この同期先探索通信が行われることによってシステムマネージャ30aのネットワークインターフェイス部31が同期先探索通信を行う。
Here, as described above, there are the “simultaneous startup construction method” and the “additional startup construction method” as methods for constructing the
また、ネットワークインターフェイス部31は、上記の同期先探索通信によって同期し得るシステムマネージャが発見された場合には、そのシステムマネージャの運用状態を示すステータス情報等の各種情報を取得する。図3は、本発明の一実施形態による通信システムにおいて同期先探索通信によって取得される情報の一例を示す図である。図3に示す通り、同期先探索通信が行われることによって、発見されたシステムマネージャの「アドレス」、「管理情報の識別子」、「管理情報の更新カウント」、「バージョン」、「ステータス」等の情報が取得される。
In addition, when a system manager that can be synchronized is found by the above-described synchronization destination search communication, the
上記「アドレス」は、発見されたシステムマネージャに割り当てられているIPアドレス等のアドレス情報である。上記「管理情報の識別子」は、無線デバイス10a〜10c及びバックボーンルータ20を含めた無線ネットワークN1の管理を行うために必要となる管理情報(不揮発性メモリ33に記憶される管理情報Q1)に一意に付される識別子である。この識別子(識別情報)は、通信システム1に設けられる管理端末装置(図示省略)からシステムマネージャ30に管理情報がダウンロードされた場合に、マスター(詳細は後述する)になったシステムマネージャによって付されるものである。上記「管理情報の更新カウント」は、発見されたシステムマネージャにおける管理情報の更新回数を示す情報である。上記「バージョン」は、発見されたシステムマネージャで使用されているプログラム(例えば、制御プログラム、管理プログラム等)のバージョンを示す情報である。上記「ステータス」は、発見されたシステムマネージャの運用状態を示す情報である。
The “address” is address information such as an IP address assigned to the discovered system manager. The “management information identifier” is unique to the management information (management information Q1 stored in the non-volatile memory 33) necessary for managing the wireless network N1 including the
ここで、上記の「ステータス」の主なものとしては、「現用状態」、「待機状態」、「同期準備状態」、「エラー状態」がある。「現用状態」とは、無線デバイス10a〜10c及びバックボーンルータ20を含めた無線ネットワークN1の管理を現に行っている状態をいい、「待機状態」とは、無線デバイス10a〜10c及びバックボーンルータ20を含めた無線ネットワークN1の管理を行うために待機している状態をいう。尚、「現用状態」のシステムマネージャは、現用系のシステムマネージャと同義であり、「待機状態」のシステムマネージャは、待機系のシステムマネージャと同義である。また、「同期準備状態」とは、運用状態が「現用状態」,「待機状態」の何れにも確定されていない状態をいい、例えば電源が投入された直後の状態である。また、「エラー状態」とは、何らかのエラーが生じている状態をいう。
Here, the main “status” includes “active state”, “standby state”, “synchronization ready state”, and “error state”. The “active state” refers to a state where the wireless network N1 including the
無線ネットワーク管理部32は、不揮発性メモリ33に記憶された管理情報Q1を用いて、無線デバイス10a〜10c及びバックボーンルータ20を含めた無線ネットワークN1の管理を行う。具体的に、無線ネットワーク管理部32は、無線ネットワークN1を介して行われる無線通信の各々に対して互いに異なるタイムスロット及びチャネルの割り当てを行った通信スケジュールを作成し、無線デバイス10a〜10c及びバックボーンルータ20間で行われる無線通信に用いられる通信リソースの割り当てが重複しないように管理する。
The wireless
不揮発性メモリ33は、無線デバイス10a〜10c及びバックボーンルータ20を含めた無線ネットワークN1の管理を行うために必要となる管理情報Q1と、自装置の固有情報である機器固有情報Q2とを記憶する。具体的に、機器管理情報Q1は、無線デバイス10a〜10cの各々に一意に割り当てられる情報(例えば、EUI64アドレス)、無線デバイス10a〜10cの種類を示す情報(例えば、タグ)、及び無線デバイス10a〜10cの各々に設定される設定情報(例えば、測定レンジを示す情報や測定データの送信周期)等を含む情報である。また、機器固有情報Q2は、システムマネージャ30a,30bの各々に割り当てられている固有の情報(例えば、MAC(Media Access Control)アドレス)である。
The
同期設定部34は、システムマネージャ30a,30bが冗長構成にされる場合(例えば、電源が投入された場合)に、ネットワークインターフェイス部31を制御して前述した同期処理を行う。具体的に、同期設定部34は、ネットワークインターフェイス部31を制御して同期先探索通信を行わせ、同期先探索通信によって同期し得るシステムマネージャを発見した場合には、そのシステムマネージャの運用状態を示すステータス情報等の各種情報(図3参照)を取得する。そして、取得した各種情報に応じてマスター・スレーブの別を決定し、同期先探索通信によって発見されたシステムマネージャとの間で管理情報Q1を一致させて同期させた後に、自装置の運用状態を確定する。上記のマスターは、管理情報Q1を提供する側のシステムマネージャを意味し、上記のスレーブは、マスターから提供される管理情報Q1を受ける側のシステムマネージャを意味する。
The
ここで、前述した「同時起動構築方法」を用いて冗長構成のシステムマネージャ30が構築される場合には、システムマネージャ30a,30bの電源が同時(同時期)に投入されるため、電源投入直後のシステムマネージャ30a,30bの状態は何れも「同期準備状態」である。よって、同期先探索通信によってシステムマネージャ30a,30bで取得される「ステータス」は、何れも「同期準備状態」になる。かかる場合には、システムマネージャ30a,30bの同期設定部34は、同期先探索通信によって取得された「管理情報の更新カウント」(図3参照)の大小に応じて、自装置をマスターにするかスレーブにするかを決定する。
Here, when the redundantly configured
具体的に、同期設定部34は、自装置における「管理情報の更新カウント」が同期先探索通信によって取得された「管理情報の更新カウント」よりも大であれば自装置をマスターに決定し、自装置における「管理情報の更新カウント」が同期先探索通信によって取得された「管理情報の更新カウント」よりも小であれば自装置をスレーブに決定する。尚、システムマネージャ30a,30bにおける「管理情報の更新カウント」が等しい場合には、予め規定した方法によって自装置をマスターにするかスレーブにするかを決定する。例えば、不揮発性メモリ33に記憶された機器固有情報Q2の大小に応じて決定する。
Specifically, if the “management information update count” in the own device is larger than the “management information update count” acquired by the synchronization destination search communication, the
これに対し、前述した「追加起動構築方法」を用いて冗長構成のシステムマネージャ30が構築される場合には、例えばシステムマネージャ30aが「現用状態」で稼働しているときに、システムマネージャ30bの電源が投入される。よって、同期先探索通信によってシステムマネージャ30bで取得される「ステータス」は「現用状態」になる。かかる場合には、システムマネージャ30bの同期設定部34は、システムマネージャ30aの運用状態が「現用状態」であるため、自装置をスレーブに決定する。
On the other hand, when the
ここで、冗長構成にされるシステムマネージャ30a,30bは、管理情報Q1が不揮発性メモリ33に記憶されていないもの(例えば、初期状態のもの)もあれば、予め管理情報Q1が不揮発性メモリ33に記憶されているもの(例えば、他所で用いられていたもの)もある。同期設定部34は、自装置及び他装置(他のシステムマネージャ)の少なくとも一方の不揮発性メモリ33に管理情報Q1が記憶されていない場合、或いは不揮発性メモリ33に記憶されている管理情報Q1に付されている識別子と、同期先探索通信によって取得された「管理情報の識別子」とが一致する場合に前述した同期処理を行う。このように、識別子が一致するか否かを判断するのは、例えば他所で用いられたシステムマネージャを流用する場合に、そのシステムマネージャに格納されている管理情報Q1が誤って用いられるのを防止するためのである。
Here, some of the
次に、上述した冗長構成のシステムマネージャ30の構築方法(本発明の一実施形態による同期方法)について説明する。図4は、本発明の一実施形態による同期方法を示すフローチャートである。また、図5は、図4中におけるマスター・スレーブ決定処理(ステップS14)の詳細を示す図である。尚、図4,図5に示すフローチャートは、冗長構成のシステムマネージャ30が構築される場合にシステムマネージャ30a,30bの各々で行われる処理を示すフローチャートでもある。
Next, a construction method (synchronization method according to an embodiment of the present invention) of the redundantly configured
ここで、前述した「同時起動構築方法」及び「追加起動構築方法」の何れを用いて冗長構成が構築される場合であっても、図4,図5に示すフローチャートに従った処理がシステムマネージャ30a,30bの各々で行われる。尚、以下では、理解を容易にするために、「同時起動構築方法」を用いて冗長構成のシステムマネージャ30が構築される場合の動作と、「追加起動構築方法」を用いて冗長構成のシステムマネージャ30が構築される場合の動作とを順に説明する。
Here, even if the redundant configuration is constructed using any of the above-mentioned “simultaneous startup construction method” and “additional startup construction method”, the processing according to the flowcharts shown in FIGS. It is performed in each of 30a and 30b. In the following, in order to facilitate understanding, the operation when the
〈同時起動構築方法〉
「同時起動構築方法」を用いて冗長構成のシステムマネージャ30を構築する場合には、システムマネージャ30a,30bの電源が作業者によって同時(同時期)に投入される。電源が投入されると、システムマネージャ30a,30bは、まず自装置の運用状態を「同期準備状態」にそれぞれ移行させる(ステップS11)。次に、システムマネージャ30a,30bの同期設定部34は、ネットワークインターフェイス部31を制御して同期先探索通信をそれぞれ行わせ(ステップS12:第1ステップ)、同期し得るシステムマネージャ(同期相手)を発見したか否かを判断する(ステップS13)。
<Concurrent startup construction method>
When the
ここでは、システムマネージャ30a,30bがバックボーンネットワークN2に接続されているため、システムマネージャ30aにはシステムマネージャ30bが発見され、システムマネージャ30bにはシステムマネージャ30aが発見される。従って、システムマネージャ30a,30bの同期設定部34の判断結果は共に「YES」になり、マスター・スレーブを決定する処理がシステムマネージャ30a,30bの同期設定部34でそれぞれ行われる(ステップS14:第2ステップ)。
Here, since the
マスター・スレーブ決定処理が開始されると、システムマネージャ30a,30bの同期設定部34は、まず自装置の不揮発性メモリ33に記憶されている管理情報Q1に付されている識別子と、同期先探索通信によって取得された「管理情報の識別子」とが一致するか否かを判断する(ステップS21)。ここで、システムマネージャ30a,30bに設けられた不揮発性メモリ33の双方に管理情報Q1が記憶されていない場合には、双方の識別子が初期値であるため、ステップS21の判断結果は「YES」になる。また、システムマネージャ30a,30bに設けられた不揮発性メモリ33に同一の管理情報Q1が記憶されている場合には、それらに付されている識別子は同一であるため、ステップS21の判断結果は「YES」になる。
When the master / slave determination process is started, the
ステップS21の判断結果が「YES」になると、システムマネージャ30a,30bの同期設定部34は、同期先探索通信によって取得された「ステータス」をそれぞれ判断する(ステップS22)。システムマネージャ30a,30bは、電源が投入された直後であり、ステップS11の処理で「同期準備状態」に移行しているため、システムマネージャ30a,30bの同期設定部34は、相手のステータスが「同期準備状態」であるとそれぞれ判断する。尚、システムマネージャ30a,30bの同期設定部34が、相手のステータスが「エラー状態」であると判断した場合には、図5に示す一連の処理が終了する。
When the determination result in step S21 is “YES”, the
相手のステータスが「同期準備状態」であるとそれぞれ判断すると、システムマネージャ30a,30bの同期設定部34は、自装置における「管理情報の更新カウント」が同期先探索通信によって取得された「管理情報の更新カウント」よりも大であるか否かをそれぞれ判断する(ステップS23)。自装置における「管理情報の更新カウント」が同期先探索通信によって取得された「管理情報の更新カウント」よりも大と判断した場合(判断結果が「YES」の場合)には、同期設定部34は、自装置をマスターに決定して一連の処理を終了する(ステップS24)。これに対し、自装置における「管理情報の更新カウント」が同期先探索通信によって取得された「管理情報の更新カウント」よりも小と判断した場合(判断結果が「NO」の場合)には、同期設定部34は、自装置をスレーブに決定して一連の処理を終了する(ステップS25)。
When determining that the other party's status is “synchronization ready state”, the
例えば、システムマネージャ30aにおける「管理情報の更新カウント」が、システムマネージャ30bにおける「管理情報の更新カウント」よりも大であるとすると、システムマネージャ30aの同期設定部34によってシステムマネージャ30aがマスターにされ、システムマネージャ30bの同期設定部34によってシステムマネージャ30bがスレーブにされる。尚、システムマネージャ30a,30bにおける「管理情報の更新カウント」が等しい場合には、例えばシステムマネージャ30a,30bの不揮発性メモリ332に記憶された機器固有情報Q2の大小に応じて、マスター・スレーブが決定される。
For example, if the “update count of management information” in the
ここで、上記ステップS21において、システムマネージャ30a,30bに設けられた不揮発性メモリ33の何れか一方にのみ管理情報Q1が記憶されている場合には、一方の識別子は初期値であり他方の識別子は初期値ではないため、ステップS21の判断結果は「NO」になる。また、システムマネージャ30a,30bに設けられた不揮発性メモリ33に異なる管理情報Q1が記憶されている場合には、それらに付されている識別子は異なるため、ステップS21の判断結果は「NO」になる。
If the management information Q1 is stored in only one of the
ステップS21の判断結果が「NO」になると、システムマネージャ30a,30bの同期設定部34は、自装置の識別子が初期値であるか否か(自装置の不揮発性メモリ33に管理情報Q1が記憶されていないか否か)を判断する(ステップS26)。自装置の識別子が初期値であると判断した場合(判断結果が「YES」の場合)には、同期設定部34は、自装置をスレーブに決定して一連の処理を終了する(ステップS25)。
When the determination result in step S21 is “NO”, the
これに対し、自装置の識別子が初期値ではないと判断した場合(判断結果が「NO」の場合)には、システムマネージャ30a,30bの同期設定部34は、相手の識別子が初期値であるか否か(相手の不揮発性メモリ33に管理情報Q1が記憶されていないか否か)を判断する(ステップS27)。相手の識別子が初期値であると判断した場合(判断結果が「YES」の場合)には、同期設定部34は、自装置をマスターに決定して一連の処理を終了する(ステップS24)。これに対し、相手の識別子が初期値ではないと判断した場合(判断結果が「NO」の場合)には、マスター・スレーブを決定せずに一連の処理を終了する。
On the other hand, when it is determined that the identifier of the own device is not the initial value (when the determination result is “NO”), the
例えば、システムマネージャ30aの不揮発性メモリ33に管理情報Q1が記憶されており、システムマネージャ30bの不揮発性メモリ33に管理情報Q1が記憶されていない(識別子が初期値)とすると、システムマネージャ30aの同期設定部34によってシステムマネージャ30aがマスターにされ、システムマネージャ30bの同期設定部34によってシステムマネージャ30bがスレーブにされる。逆に、システムマネージャ30aの不揮発性メモリ33に管理情報Q1が記憶されておらず(識別子が初期値)、システムマネージャ30bの不揮発性メモリ33に管理情報Q1が記憶されているとすると、システムマネージャ30aの同期設定部34によってシステムマネージャ30aがスレーブにされ、システムマネージャ30bの同期設定部34によってシステムマネージャ30bがマスターに設定される。
For example, if the management information Q1 is stored in the
尚、システムマネージャ30a,30bの不揮発性メモリ33に管理情報Q1がそれぞれ記憶されており、これらの管理情報Q1に付された識別子が一致しない場合には、システムマネージャ30a,30bの双方でマスター・スレーブの決定が行われない。これは、例えば他所で用いられたシステムマネージャを流用する場合に、そのシステムマネージャに格納されている管理情報Q1が誤って用いられるのを防止するためのである。
When the management information Q1 is stored in the
マスター・スレーブ決定処理が終了すると、システムマネージャ30a,30bの同期設定部34は、管理情報を同期させる処理を行う(ステップS15:第2ステップ)。具体的に、マスターに決定されたシステムマネージャの同期設定部34は、自装置の不揮発性メモリ33に記憶された管理情報Q1を、スレーブに決定されたシステムマネージャに送信する処理を行う。また、スレーブに決定されたシステムマネージャの同期設定部34は、マスターに決定されたシステムマネージャからの管理情報Q1を、自装置の不揮発性メモリ33に記憶させる処理を行う。ここで、マスターに決定されたシステムマネージャの不揮発性メモリ33に管理情報Q1が記憶されていない場合には、マスターに決定されたシステムマネージャは、通信システム1に設けられる管理端末装置(図示省略)から管理情報Q1をダウンロードした上で上記の処理を行う。
When the master / slave determination process ends, the
以上の管理情報を同期する処理が終了すると、システムマネージャ30a,30bの同期設定部34は、最後に現用状態・待機状態を確定させる処理を行う(ステップS16:第2ステップ)。ここで、上記ステップS15の処理が行われることによって、システムマネージャ30a,30bの不揮発性メモリ33には同一の管理情報Q1が記憶されるため、システムマネージャ30a,30bの何れを現用状態に確定させても、待機状態に確定させても良い。例えば、システムマネージャ30a,30bの処理能力を比較して現用状態・待機状態を確定させて良く、マスターに決定されたシステムマネージャを現用状態に確定するとともにスレーブに決定されたシステムマネージャを待機状態に確定しても良い。
When the process of synchronizing the above management information is completed, the
尚、ステップS12の同期先探索通信によって、同期し得るシステムマネージャ(同期相手)が発見できなかったと判断した場合には、システムマネージャ30a或いはシステムマネージャ30bは、自装置の運用状態を「現用状態」に移行させる処理を行う(ステップS17)。かかる処理が行われると、冗長構成にされない単独のシステムマネージャが、システムマネージャ30として構築される。
If it is determined by the synchronization destination search communication in step S12 that a system manager (synchronization partner) that can be synchronized has not been found, the
また、前述したマスター・スレーブ決定処理(ステップS14)で、マスター・スレーブが決定されなかった場合には、システムマネージャ30a,30bはエラー状態になってステップS15,S16の処理は行われない。このような場合には、システムマネージャ30a,30bのエラーを解除してシステムマネージャ30a,30bの少なくとも一方を初期状態にした上で、再びシステムマネージャ30a,30bの電源を同時(同時期)に投入して冗長構成のシステムマネージャ30を構築すれば良い。
If the master / slave is not determined in the master / slave determination process (step S14), the
〈追加起動構築方法〉
「追加起動構築方法」を用いて冗長構成のシステムマネージャ30を構築する場合には、例えばシステムマネージャ30aが「現用状態」で稼働しているときに、システムマネージャ30bの電源が作業者によって投入される。電源が投入されると、システムマネージャ30bは、まず自装置の運用状態を「同期準備状態」に移行させる(ステップS11)。次に、システムマネージャ30bの同期設定部34は、ネットワークインターフェイス部31を制御して同期先探索通信を行わせる(ステップS12:第1ステップ)。
<Additional startup construction method>
When the
尚、システムマネージャ30bの同期設定部34によって行われた同期先探索通信を受信すると、システムマネージャ30aの同期設定部34は、システムマネージャ30bの同期設定部34と同様に、ネットワークインターフェイス部31を制御して同期先探索通信を行わせる。これにより、システムマネージャ30a,30bの双方で同期先通信が行われる。
When the synchronization destination search communication performed by the
同期先探索通信が行われると、システムマネージャ30bの同期設定部34は、同期し得るシステムマネージャ(同期相手)を発見したか否かを判断する(ステップS13)。ここでは、システムマネージャ30a,30bがバックボーンネットワークN2に接続されているため、システムマネージャ30bにはシステムマネージャ30aが発見される。従って、システムマネージャ30bの同期設定部34の判断結果は「YES」になり、マスター・スレーブを決定する処理がシステムマネージャ30bの同期設定部34で行われる(ステップS14:第2ステップ)。
When synchronization destination search communication is performed, the
マスター・スレーブ決定処理が開始されると、システムマネージャ30bの同期設定部34は、まず自装置の不揮発性メモリ33に記憶されている管理情報Q1に付されている識別子と、同期先探索通信によって取得された「管理情報の識別子」とが一致するか否かを判断する(ステップS21)。ここで、システムマネージャ30aに設けられた不揮発性メモリ33に記憶された管理情報Q1と同一の管理情報Q1が、システムマネージャ30bに設けられた不揮発性メモリ33に記憶されている場合には、それらに付されている識別子は同一であるため、ステップS21の判断結果は「YES」になる。
When the master / slave determination process is started, the
ステップS21の判断結果が「YES」になると、システムマネージャ30bの同期設定部34は、同期先探索通信によって取得された「ステータス」を判断する(ステップS22)。システムマネージャ30aは「現用状態」で稼働しているため、システムマネージャ30bの同期設定部34は、相手のステータスが「現用状態」であると判断する。相手のステータスが「現用状態」であると判断すると、システムマネージャ30bの同期設定部34は、自装置をスレーブに決定して一連の処理を終了する(ステップS25)。尚、システムマネージャ30bの同期設定部34が、相手のステータスが「エラー状態」であると判断した場合には、図5に示す一連の処理が終了する。
When the determination result in step S21 is “YES”, the
ここで、上記ステップS21において、システムマネージャ30bに設けられた不揮発性メモリ33に管理情報Q1が記憶されていない場合には、システムマネージャ30bにおける識別子は初期値である。これに対し、「現用状態」で稼働しているシステムマネージャ30aに設けられた不揮発性メモリ33には、無線ネットワークN1を管理するための管理情報Q1が記憶されているため、システムマネージャ30aにおける識別子は初期値ではない。このため、ステップS21の判断結果は「NO」になる。
Here, when the management information Q1 is not stored in the
ステップS21の判断結果が「NO」になると、システムマネージャ30bの同期設定部34は、自装置の識別子が初期値であるか否か(自装置の不揮発性メモリ33に管理情報Q1が記憶されていないか否か)を判断する(ステップS26)。ここでは、システムマネージャ30bに設けられた不揮発性メモリ33に管理情報Q1が記憶されていない場合を考えているため、ステップS26の判断結果が「YES」になる。このため、システムマネージャ30bの同期設定部34は、自装置をスレーブに決定して一連の処理を終了する(ステップS25)。
When the determination result in step S21 is “NO”, the
マスター・スレーブ決定処理が終了すると、「同時起動構築方法」と同様に、システムマネージャ30a,30bとの間で管理情報を同期させる処理(ステップS15:第2ステップ)、及び現用状態・待機状態を確定させる処理(ステップS16:第2ステップ)が順に行われる。尚、ステップS12の同期先探索通信によって、システムマネージャ30aが発見できなかったと判断した場合には、システムマネージャ30bは、自装置の運用状態を「現用状態」に移行させる処理を行う(ステップS17)。これにより、システムマネージャ30bが単独でシステムマネージャ30として動作する。
When the master / slave determination process is completed, the process of synchronizing the management information with the
以上の通り、本実施形態では、冗長構成が構築される場合に、システムマネージャ30a,30bが、運用状態を示すステータス情報をお互いに取得し、取得したステータス情報に応じて自装置の運用状態を決定し、無線デバイス10a〜10cの管理に必要な管理情報Q1をお互いに一致させて同期するようにしている。これにより、作業者が手作業で同期設定を行わなくとも自動的にシステムマネージャ30a,30bが冗長構成にされるため、簡易に冗長構成を構築することが可能である。
As described above, in this embodiment, when a redundant configuration is constructed, the
以上、本発明の一実施形態による管理装置、通信システム、及び同期方法について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、冗長構成のシステムマネージャ30が、1つの「現状状態」のシステムマネージャ30aと、1つの「待機状態」のシステムマネージャ30bとから構築されている例について説明した。しかしながら、冗長構成のシステムマネージャ30は、図6に示す通り、1つの「現状状態」のシステムマネージャ30aと、複数の「待機状態」のシステムマネージャ30b,30cとから構築されていても良い。図6は、本発明の一実施形態による通信システムの変形例を示すブロック図である。
The management device, communication system, and synchronization method according to an embodiment of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be freely changed within the scope of the present invention. . For example, in the above-described embodiment, an example in which the
図6に示す通信システム2に設けられるシステムマネージャ30cは、図2に示すシステムマネージャ30a,30bと同様の構成である。図6に示す通信システム2を構築することで、システムマネージャ30a〜30cのうちの2つのシステムマネージャが故障した場合であっても通信システム2の動作が継続される。これにより、図6に示す通信システム2は、図1に示す通信システム1よりも信頼性を向上させることができる。尚、図6に示す通信システム2は、前述した同期先探索通信によって他のシステムマネージャを複数発見する必要があることから、マルチキャスト通信によって前述した同期先探索通信を行う必要がある。
The
尚、図6に示す通信システム2を構築する場合に、1つの「現状状態」のシステムマネージャ30aから、複数の「待機状態」のシステムマネージャ30b,30cに対して管理情報の送信を行うと、「現状状態」のシステムマネージャ30aの負荷が増大する。このため、例えば、「現状状態」のシステムマネージャ30aからは「待機状態」のシステムマネージャ30bのみに管理情報を送信し、「待機状態」のシステムマネージャ30cへの管理情報の送信は、「待機状態」のシステムマネージャ30bが行うようにするのが望ましい。
When the
また、上記実施形態では、図4に示す通り、マスター・スレーブを決定する処理(ステップS14)、管理情報を同期する処理(ステップS15)、及び現用状態・待機状態を確定する処理(ステップS16)を順に行って冗長構成のシステムマネージャ30を構築する例について説明した。しかしながら、最初に現用状態・待機状態を確定する処理(ステップS16)を行ってから管理情報を同期する処理(ステップS15)を行うようにしても良い。現用状態に確定されたシステムマネージャをマスターとみなし、待機状態に確定されたシステムマネージャをスレーブとみなせば、問題なくマスターからスレーブに管理情報を送信することができる。これにより、マスター・スレーブを決定する処理(ステップS14)を省略することができる。
In the above embodiment, as shown in FIG. 4, a process for determining a master / slave (step S14), a process for synchronizing management information (step S15), and a process for determining an active state / standby state (step S16). The example in which the
また、上記実施形態では、システムマネージャ30a,30b,30cがバックボーンネットワークN2のみに接続されている例について説明したが、これらシステムマネージャ30a,30b,30cは、バックボーンネットワークN2に接続される以外に、専用の接続線を介して接続されていても良い。この専用の接続線を介して管理情報Q1等の送受信を行えば、バックボーンネットワークN2の負荷を軽減することができる。
In the above embodiment, an example in which the
また、上記実施形態では、ISA100.11aに準拠した無線通信を行う無線デバイス10a〜10c及びバックボーンルータ20を管理するシステムマネージャ30a,30b,30cを備える通信システム1,2について説明した。しかしながら、本発明は、WirelessHART(登録商標)に準拠した無線通信を行う無線デバイス等を管理する管理装置を備える通信システムにも適用することができる。
Further, in the above-described embodiment, the
1,2 通信システム
10a〜10c 無線デバイス
30a〜30c システムマネージャ
31 ネットワークインターフェイス部
33 不揮発性メモリ
34 同期設定部
N1 無線ネットワーク
Q1 管理情報
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記無線デバイスの管理に必要な管理情報を格納する格納部と、
少なくとも他の管理装置の運用状態を示すステータス情報を取得する取得部と、
前記取得部で取得されたステータス情報に応じて自装置の運用状態を決定し、前記他の管理装置との間で前記管理情報を一致させて前記他の管理装置と同期させる同期部と
を備えることを特徴とする管理装置。 In a management apparatus that manages wireless devices that perform wireless communication via a wireless network,
A storage unit for storing management information necessary for managing the wireless device;
An acquisition unit that acquires at least status information indicating an operation state of another management device;
A synchronization unit that determines an operation state of the own device according to the status information acquired by the acquisition unit, and matches the management information with the other management device and synchronizes with the other management device. A management device characterized by that.
前記同期部は、自装置及び前記他の管理装置の少なくとも一方の前記格納部に前記管理情報が格納されていない場合、或いは前記格納部に格納されている前記管理情報に付されている識別子と、前記取得部で取得される前記他の管理装置からの識別子とが一致する場合に前記他の管理装置と同期させる
ことを特徴とする請求項1記載の管理装置。 The management information has identification information that is uniquely determined,
The synchronization unit includes an identifier attached to the management information stored in the storage unit when the management information is not stored in the storage unit of at least one of the own device and the other management device. The management apparatus according to claim 1, wherein when the identifier from the other management apparatus acquired by the acquisition unit matches, the management apparatus is synchronized with the other management apparatus.
前記第1,第2管理装置は、運用状態を示すステータス情報をお互いに取得し、取得したステータス情報に応じて自装置の運用状態を決定し、前記無線デバイスの管理に必要な管理情報をお互いに一致させて同期する
ことを特徴とする通信システム。 A communication system comprising a wireless device that performs wireless communication via a wireless network, and first and second management devices that manage the wireless device,
The first and second management apparatuses acquire status information indicating an operation state from each other, determine an operation state of the own apparatus according to the acquired status information, and transmit management information necessary for managing the wireless device to each other. A communication system characterized by being synchronized with each other.
運用状態を示すステータス情報を前記第1,第2管理装置でお互いに取得する第1ステップと、
前記第1ステップで取得したステータス情報に応じて前記第1,第2管理装置の各々で運用状態を決定し、前記第1,第2管理装置の間で前記無線デバイスの管理に必要な管理情報を一致させて同期する第2ステップと
を有することを特徴とする同期方法。 A synchronization method of first and second management apparatuses that manages wireless devices that perform wireless communication via a wireless network,
A first step of acquiring status information indicating an operating state by the first and second management devices;
Management information necessary for management of the wireless device between the first and second management devices by determining an operating state in each of the first and second management devices according to the status information acquired in the first step. And a second step of synchronizing them with each other.
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