JP2015095781A

JP2015095781A - 通信試験装置、通信試験方法およびプログラム

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Publication number: JP2015095781A
Application number: JP2013234446A
Authority: JP
Inventors: 丈瑠黒岩; Takeru Kuroiwa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2015-05-18
Anticipated expiration: 2033-11-12
Also published as: JP5805166B2

Abstract

【課題】従来よりも手間をかけずに効率良く通信試験を行う。【解決手段】通信試験装置１の通信監視部１０１は、通信システムを構成する各通信機器間で送受信されるデータ（通信コマンド）を監視し、監視結果を通信コマンド格納部１０２に格納する。模擬情報作成部１０３は、通信コマンド格納部１０２を参照して、各通信機器４を模擬するための模擬情報を作成して模擬情報格納部１０４に格納する。通信試験実行部１０６は、模擬情報格納部１０４に格納されている模擬情報を用いて通信試験対象の通信機器と通信する通信機器を模擬し、通信試験を実行する。【選択図】図３

Description

本発明は、通信試験装置、通信試験方法およびプログラムに関する。

複数の通信機器から構成されるシステムにおいて、通信機器間で適切に通信が行われているかを検証する通信試験を行うことは重要である。

特許文献１には、正確かつ効率的に通信試験を実施できるようにすることを目的とした通信試験装置について記載されている。具体的には、特許文献１に記載の通信試験装置は、まず、選択されたシナリオに応じて、試験対象の通信機器と通信する通信機器に擬似化（模擬）する。そして、通信試験装置は、選択されたシナリオに沿って試験対象の通信機器と電文のやりとりを行うことにより、接続試験（通信試験）を実行する。

特開２００９−２６０７５４号公報

特許文献１に記載の通信試験装置では、通信試験の試験内容や試験手順が記載されたシナリオを予め準備しておく必要がある。そのため、通信試験の準備に手間がかかり、効率が良くないという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、従来よりも手間をかけずに、効率良く通信試験を行うことができる通信試験装置、通信試験方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の通信試験装置は、
特定のネットワークに接続する通信機器間で通信されるデータを監視する通信監視部と、
前記通信監視部による監視結果に基づいて、前記通信機器を模擬するための模擬情報を作成する模擬情報作成部と、
前記模擬情報作成部が作成した模擬情報を用いて、試験対象の通信機器と通信する通信機器を模擬することで、通信試験を実行する通信試験実行部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、従来よりも手間をかけずに効率良く通信試験を行うことが可能となる。

本発明の実施形態に係る通信試験装置を備えたシステムの全体構成を示す図である。本発明の実施形態に係る通信試験装置の物理的な構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る通信試験装置の機能構成を示すブロック図である。通信コマンド格納部に格納されているデータの例を示す図である。模擬情報格納部に格納されている模擬情報の例を示す図である。監視処理の手順を示すフローチャートである。模擬情報作成処理の手順を示すフローチャートである。通信試験処理の手順を示すフローチャートである。通信試験処理時における模擬通信処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明の実施形態に係る通信試験装置１は、図１に示すように、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク２を介して、通信システム３を構成する各通信機器４（４_１、４_２、４_３、…）に接続する。

なお、本実施形態における通信システム３は、コントローラや空調機等の通信機器４から構成されるＨＥＭＳ（Home Energy Management System）であり、通信機器４間では、送信先に対して指令するデータ（通信コマンド）が送受信されている。なお、以下の説明では、通信機器４_１をコントローラ、通信機器４_２を空調機とし、コントローラ４_１、空調機４_２とも表記する。また、各通信機器４には、識別用の機器ＩＤが付与されている。

通信試験装置１は、各通信機器４の通信試験を実行するためのコンピュータである。通信試験装置１は、図２に示すように、通信部１１と、操作部１２と、表示部１３と、記憶部１４と、制御部１５と、を備える。各部はバス１６を介して互いに接続されている。

通信部１１は、ＬＡＮカード等の通信インタフェースを備え、ネットワーク２を介して、各通信機器４と通信を行う。

操作部１２は、通信試験装置１に様々な情報を入力するために使用され、キーボードやマウス等の入力装置を備える。例えば、ユーザは、操作部１２を操作して、通信試験の対象とする通信機器４を指定する。

表示部１３は、ディスプレイ等の表示装置を備え、様々な情報を出力する。例えば、表示部１３には、通信試験の結果を示す画面が表示される。

記憶部１４は、ハードディスク等の補助記憶装置を備え、通信機器４毎に機器ＩＤ、機器名、ＩＰアドレス等を関連付けた図示せぬテーブルを記憶する。その他、記憶部１４には、各種のプログラムやデータ等が記憶されている。

制御部１５は、データの演算処理を行うと共に、バス１６を介して通信部１１、操作部１２、表示部１３、記憶部１４を制御する。制御部１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５ｃ等を備える。制御部１５における演算処理及び制御処理は、具体的には、ＣＰＵ１５ａが、ＲＡＭ１５ｃを作業領域として使用して各種データを一時的に記憶させながら、ＲＯＭ１５ｂに記憶されている制御プログラムを実行することにより行われる。

通信試験装置１は、機能的には、図３に示すように、通信監視部１０１と、通信コマンド格納部１０２と、模擬情報作成部１０３と、模擬情報格納部１０４と、試験対象受付部１０５と、通信試験実行部１０６と、試験結果格納部１０７と、試験結果判定部１０８と、試験結果出力部１０９と、を備える。なお、これらの各部は、図２に示した制御部１５が、同じく図１に示した通信部１１、操作部１２、表示部１３、記憶部１４を制御することにより実現される。

通信監視部１０１は、通信システム３を構成する各通信機器４を常時監視しており、通信機器４間で送受信された通信コマンドを即時に検知する。そして、通信監視部１０１は、検知した通信コマンドを、その通信コマンドを送信した日時、その通信コマンドの種別、その通信コマンドを送信した通信機器４の機器ＩＤ（送信元機器ＩＤ）、および、その通信コマンドの送信先の通信機器４の機器ＩＤ（送信先機器ＩＤ）と対応付けて、図４に示すように通信コマンド格納部１０２に逐次格納する。なお、通信監視部１０１の行う上記処理はバックグラウンド処理であり、後述する他の処理と並行して常時実施される。

なお、本実施形態では、通信コマンドは、要求コマンド、応答コマンド、および通知コマンドの何れかの種別を有している（図４では、単に「要求」、「応答」、「通知」と表記）。要求コマンドは、送信先の通信機器４に特定の動作を要求する通信コマンドである。応答コマンドは、要求コマンドを受信した通信機器４が、要求コマンドの送信元の通信機器４に応答するための通信コマンドである。通知コマンドは、特定の情報や状態等を送信先の通信機器４に通知するための通信コマンドである。通信監視部１０１は、検知した通信コマンドに含まれるヘッダ情報から、これらの種別を特定することができる。

図３に戻り、模擬情報作成部１０３は、通信コマンド格納部１０２に格納されている通信コマンド等に基づいて、通信機器４毎に、該通信機器４を模擬するために必要な模擬情報を作成し、模擬情報格納部１０４に格納する。模擬情報作成部１０３が行う処理の詳細については後述する。

図５に、模擬情報格納部１０４に格納されている模擬情報の例を示す。模擬情報格納部１０４には、通信機器４の機器ＩＤと、該通信機器４が送信した通信コマンドと、この通信コマンドの送信先である通信機器４の機器ＩＤ（送信先機器ＩＤ）と、送信タイミングを示す情報と、を関連付けた模擬情報が格納される。

図３に戻り、試験対象受付部１０５は、ユーザから、試験対象とする通信機器４（試験対象機）と、通信試験のためにこの試験対象機と通信する通信機器４（対向機）と、の指定を受け付ける。

通信試験実行部１０６は、指定された対向機の模擬情報を用いて対向機を模擬し、試験対象機の通信試験を実行する。また、通信試験実行部１０６は、通信試験実行中に試験対象機から受信した通信コマンドを、受信日時と対応付けて試験結果格納部１０７に保存する。

試験結果判定部１０８は、試験結果格納部１０７を参照して、後述する模擬通信処理で、通信異常があったか否かを判定する。試験結果出力部１０９は、試験結果判定部１０８による判定の結果を出力する。

続いて、通信試験装置１によって実行される各処理について説明する。

（監視処理）
始めに、監視処理について説明する。通信試験装置１の通信監視部１０１は、通信試験装置１が起動している間、図６に示す監視処理を実行している。

通信監視部１０１は、各通信機器４間で行われる通信を常時監視しており、ネットワーク２上を流れる通信コマンドを検知すると（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、当該通信コマンドを解析して、検知した通信コマンドの種別と、この通信コマンドを送信した通信機器４の機器ＩＤ（送信元機器ＩＤ）と、この通信コマンドの送信先の通信機器４の機器ＩＤ（送信先機器ＩＤ）とを特定する（ステップＳ１２）。

そして、通信監視部１０１は、検知した通信コマンドと、ステップＳ１２で特定した各情報と、送信日時（検知日時）とを対応付けて通信コマンド格納部１０２に格納する（ステップＳ１３）。そして、処理はステップＳ１１に戻る。

このように、監視処理により、通信機器４間の通信における通信コマンドは、通信試験装置１の通信監視部１０１により検知され、その送信時刻等とともに通信コマンド格納部１０２に格納される。

（模擬情報作成処理）
続いて、模擬情報作成処理について説明する。通信試験装置１の模擬情報作成部１０３は、所定の期間（例えば、１週間）が経過する度、または、ユーザからの処理開始の指示を受け付けた際に、図７に示す模擬情報作成処理を実行する。

まず、模擬情報作成部１０３は、模擬情報格納部１０４に格納されている模擬情報がある場合、その模擬情報を消去する（ステップＳ２１）。

続いて、模擬情報作成部１０３は、今回の模擬情報作成処理で未だ模擬情報を作成していない通信機器４を１つ選択する（ステップＳ２２）。

続いて、模擬情報作成部１０３は、通信コマンド格納部１０２の送信元機器ＩＤを参照して、ステップＳ２２で選択した通信機器４が送信した通信コマンドを特定する（ステップＳ２３）。

続いて、模擬情報作成部１０３は、特定した通信コマンドを解析して、指令内容毎にグループに分類する（ステップＳ２４）。ここで、例えば、空調機４_２に対して設定温度の１℃上昇を指令する通信コマンドと２℃上昇を指令する通信コマンドとを特定した場合を考える。この場合、これらの通信コマンドは設定温度を上昇する同じ指令内容の通信コマンドとして、ステップＳ２４では同じグループに分類される。

続いて、模擬情報作成部１０３は、分類したグループ毎に、グループ内の通信コマンドの送信タイミングを判別する（ステップＳ２５）。例えば、模擬情報作成部１０３は、グループ内の各通信コマンドの送信日時を参照して、通信コマンドの送信時刻や送信間隔に規則性があれば、それらを送信タイミングとして判別する。また、グループ内の通信コマンドが応答コマンドである場合、模擬情報作成部１０３は、通信コマンド格納部１０２を参照して、この応答コマンドの送信のトリガとなる通信コマンド（要求コマンド）と、要求コマンドを受信してからこの応答コマンドを送信するまでの応答遅延時間とを、送信タイミングとして判別する。

そして、模擬情報作成部１０３は、ステップＳ２２で選択した通信機器４の機器ＩＤと、ステップＳ２４で分類した各グループの通信コマンドと、ステップＳ２５で判別したその通信コマンドの送信タイミングを示す情報と、を対応付けた模擬情報を模擬情報格納部１０４に格納する（ステップＳ２６）。この処理により、ステップＳ２２で選択した通信機器４の模擬情報が作成されたこととなる。

続いて、模擬情報作成部１０３は、全ての通信機器４で模擬情報を作成したか否かを判別する（ステップＳ２７）。模擬情報を作成していない通信機器４がある場合（ステップＳ２７；Ｎｏ）、模擬情報作成部１０３は、その通信機器４を選択して、この通信機器４が送信した通信コマンドに基づいて模擬情報を作成して保存する処理（ステップＳ２２〜ステップＳ２６）を繰り返す。全ての通信機器４について、模擬情報を作成した場合（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）、模擬情報作成処理は終了する。

このように、模擬情報作成処理により、監視処理で検知した通信コマンドから、各通信機器４を模擬するための模擬情報が作成される。

（通信試験処理）
続いて、通信試験処理について説明する。なお、この通信試験処理の前提として、上述した模擬情報作成処理が実行済みであり、各通信機器４の模擬情報が模擬情報格納部１０４に格納されているものとする。

例えば、ユーザは、通信試験装置１の操作部１２を操作して通信試験の開始を指示する。この指示に応答して、通信試験装置１は、図８に示す模擬情報作成処理を実行する。

まず、試験対象受付部１０５は、表示部１３に所定の入力画面を表示して、通信試験対象の通信機器４（試験対象機）と、この通信試験のために試験対象機と通信する通信機器４（対向機）と、の指定をユーザから受け付ける（ステップＳ３１）。

なお、試験対象受付部１０５は、試験対象機の指定のみをユーザから受け付けてもよい。この場合、試験対象受付部１０５は、通信コマンド格納部１０２を参照して、受け付けた試験対象機と通信データを送受信する通信機器４を特定し、特定した通信機器４を対向機とすればよい。また、試験対象機と通信データを送受信する通信機器４が複数ある場合、試験対象受付部１０５は、それらの通信機器４のなかからユーザに対向機を選択させて、対向機を受け付けてもよい。

続いて、通信試験実行部１０６は、指定された対向機である通信機器４に停止信号を送信して動作を停止させる（ステップＳ３２）。そして、通信試験実行部１０６は、通信試験装置１のネットワーク２上のアドレスを、停止させた対向機と同一のアドレスに更新する（ステップＳ３３）。これにより、各通信機器４は、通信試験装置１を対向機として認識する。

続いて、通信試験実行部１０６は、対向機の模擬情報を模擬情報格納部１０４から取得する（ステップＳ３４）。

そして、通信試験実行部１０６は、取得した模擬情報を用いて、試験対象機器との模擬通信処理を実行する（ステップＳ３５）。

ここで、ステップＳ３５で実行される模擬通信処理の詳細について、図９のフローチャートを用いて説明する。

模擬通信処理が実行されると、まず、通信試験実行部１０６は、取得した模擬情報を参照して、通信コマンドを送信するタイミングであるか否かを判別する（ステップＳ３５１）。そして、送信タイミングである場合（ステップＳ３５１；Ｙｅｓ）、通信試験実行部１０６は、取得した模擬情報から対応する通信コマンドを判別して送信先に送信する（ステップＳ３５２）。

また、対向機と動作している通信試験装置１には、任意のタイミングで、各通信機器４から通信コマンドが送信される。通信機器４から通信コマンドを受信すると（ステップＳ３５３；Ｙｅｓ）、通信試験実行部１０６は、その通信コマンドが要求コマンドであるか否かを判別する（ステップＳ３５４）。

受信した通信コマンドが要求コマンドである場合（ステップＳ３５４；Ｙｅｓ）、通信試験実行部１０６は、ステップＳ３４で取得した模擬情報から対応する通信コマンド（応答コマンド）を判別し、この要求コマンドの送信元に送信する（ステップＳ３５５）。

また、受信した通信コマンドが試験対象機から送信されたものである場合（ステップＳ３５６；Ｙｅｓ）、通信試験実行部１０６は、当該通信コマンドと受信時刻とを対応付けて試験結果格納部１０７に格納する（ステップＳ３５７）。

そして、予め定めた試験期間が経過した、若しくはユーザから試験終了の指示を受け付けるなどして試験の終了条件を満たすと（ステップＳ３５８；Ｙｅｓ）、試験対象機に対する模擬通信処理は終了する。

図８に戻り、模擬通信処理が終了すると、試験結果判定部１０８は、試験結果格納部１０７を参照して、模擬通信処理での通信異常の有無を判定する（ステップＳ３６）。

具体的には、試験結果判定部１０８は、試験結果格納部１０７に格納されている試験対象機から受信した通信コマンドの内容と、模擬情報格納部１０４に格納されている試験対象機の模擬情報の内容とを比較することで、通信異常の有無を判定すればよい。例えば、試験結果判定部１０８は、試験結果格納部１０７に格納されている通信コマンドが、試験対象機の模擬情報が示す通信コマンドと一致しない場合や、送信タイミングが異なる場合、通信異常があったと判定すればよい。

通信異常の有無の判定が終了すると、試験結果出力部１０９は、判定結果を出力する（ステップＳ３７）。以上で通信試験処理は終了する。

このように、本実施形態に係る通信試験装置１は、通信機器４間の実際の使用環境下での通信を監視し、その監視結果に基づいて、通信機器４を模擬するための模擬情報を作成する。そして、通信試験装置１は、作成した模擬情報を用いて、試験対象機の対向機を模擬して試験対象機と通信を行う。従って、通信試験の担当者は対向機の設定や通信試験のシナリオを用意する必要が無く、通信試験を行う際の手間を軽減することが可能となる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない部分での種々の修正は勿論可能である。

例えば、上記実施形態では、模擬情報作成処理において、通信システム３内の全ての通信機器４に対して模擬情報を作成した。しかしながら、この模擬情報作成処理を実施せずに、通信試験処理において試験対象機および対向機が指定された際に、この試験対象機および対向機の模擬情報のみを作成して、通信試験を実行してもよい。

また、上記実施形態では、通信試験処理において、ユーザが指定した試験対象機と対向機との間で模擬通信をすることで通信試験を行った。しかしながら、ユーザが試験対象機や対向機を指定せずに通信試験を行ってもよい。例えば、通信試験装置１は、通信システム３内の各通信機器４から試験対象機と対向機との組を順番に指定し、指定した組毎に通信試験を順次実行してもよい。

また、上記実施形態では、ネットワーク２を流れる通信機器４間で送受信される通信コマンドを検知して模擬情報を作成したが、通信コマンド以外の通信データを検知して、同様にその送信タイミング等を判別して模擬情報を作成してもよい。

また、上記実施形態では、通信システム３はＨＥＭＳであると説明したが、本発明はＨＥＭＳ以外の通信システム３にも適用可能である。例えば、各種の計測装置やサーバ等がネットワークを介して接続されている気象予報システム等の通信システムにも本発明は適用可能である。

また、上記実施形態における通信試験装置１の機能を複数の装置で分担させてもよい。例えば、監視処理および模擬情報作成処理を行う機能と、通信試験処理を行う機能とを、それぞれ別々のサーバで行ってもよい。

また、例えば、本実施形態に係る通信試験装置１の動作を規定する動作プログラムを既存のパーソナルコンピュータや情報端末機器等に適用することで、当該パーソナルコンピュータ等を本発明に係る通信試験装置として機能させることも可能である。

また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、メモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネットなどの通信ネットワークを介して配布してもよい。

１通信試験装置、２ネットワーク、３通信システム、４通信機器、１１通信部、１２操作部、１３表示部、１４記憶部、１５制御部、１５ａＣＰＵ、１５ｂＲＯＭ、１５ｃＲＡＭ、１６バス、１０１通信監視部、１０２通信コマンド格納部、１０３模擬情報作成部、１０４模擬情報格納部、１０５試験対象受付部、１０６通信試験実行部、１０７試験結果格納部、１０８試験結果判定部、１０９試験結果出力部

Claims

特定のネットワークに接続する通信機器間で通信されるデータを監視する通信監視部と、
前記通信監視部による監視結果に基づいて、前記通信機器を模擬するための模擬情報を作成する模擬情報作成部と、
前記模擬情報作成部が作成した模擬情報を用いて、試験対象の通信機器と通信する通信機器を模擬することで、通信試験を実行する通信試験実行部と、
を備えることを特徴とする通信試験装置。
前記模擬情報作成部は、前記通信監視部による監視結果から、前記通信機器が送信したデータと、送信先を示す情報と、送信タイミングを示す情報とを対応付けることで前記模擬情報を作成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信試験装置。
前記試験対象の通信機器から受信したデータを該試験対象の通信機器に対応する模擬情報の内容と比較することにより、通信異常の有無を判定する試験結果判定部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信試験装置。
前記試験結果判定部による判定結果を出力する試験結果出力部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項３に記載の通信試験装置。
実際の使用環境下において通信機器間で通信されるデータを監視する通信監視ステップと、
前記通信監視ステップでの監視結果に基づいて、前記通信機器を模擬するための模擬情報を作成する模擬情報作成ステップと、
前記模擬情報作成ステップで作成した模擬情報を用いて、試験対象の通信機器と通信する通信機器を模擬することで、通信試験を実行する通信試験実行ステップと、
を備えることを特徴とする通信試験方法。
コンピュータを、
実際の使用環境下において通信機器間で通信されるデータを監視する通信監視部、
前記通信監視部による監視結果に基づいて、前記通信機器を模擬するための模擬情報を作成する模擬情報作成部、
前記模擬情報作成部が作成した模擬情報を用いて、試験対象の通信機器と通信する通信機器を模擬することで、通信試験を実行する通信試験実行部、
として機能させるプログラム。