JP2017130820A - 通信ネットワーク検出システム - Google Patents

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Abstract

【課題】各種の状況を検出することができるとともに従来のセンサネットワーク技術よりも導入コストを低減することのできる通信ネットワーク検出システムを提供する。
【解決手段】本発明の通信ネットワーク検出システム10は、通信ネットワーク11に接続された複数のネットワーク機器N1〜N7と、該複数のネットワーク機器のうちの第1の前記ネットワーク機器N1により第2の前記ネットワーク機器N5〜N7のネットワーク接続関連機能の態様を確認可能に構成したネットワーク接続確認手段と、所定の状況を検出することのできる状況検出手段S5〜S7と、該状況検出手段の検出結果を少なくとも含む条件に応じて、前記第2のネットワーク機器N5〜N7のネットワーク接続関連機能を前記ネットワーク接続確認手段による確認態様に反映する態様で制御するネットワーク接続制御手段J5〜J7,T5〜T7と、を具備することを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、通信ネットワークを介して各種の検出を行うことのできる通信ネットワーク検出システムに関する。
従来から、複数のセンサからネットワークを介したデータ通信によりセンサデータを収集するセンサネットワーク技術が知られている(例えば、以下の特許文献1及び2参照)。このセンサネットワーク技術は、例えば、家庭や工場などの各種機器の電力消費量などの稼働状況を把握し、管理する場合に用いられる他に、ガス、水道、電気等の検針値やセキュリティ情報(各種警報)などのデータを業者が顧客から収集する場合にも用いられている。
一方、IT機器の進歩により、通信ネットワークを構成するサーバーなどの各種のネットワーク機器を監視する種々のシステムが提案されている。例えば、ネットワーク探索装置によって、ネットワーク機器が通信不能になった場合に、当該ネットワーク機器自体が電源停止状態なのか、通信ネットワークの不良によるのか、機器の異常によるのか等を判定できるようにしたネットワーク探索システムが知られている(例えば、以下の特許文献3及び4参照)。
特開2010−262510号公報 再公表WO2013/118515 特開平7−170261号公報 特開平11−298510号公報
ところで、上記従来のセンサネットワーク技術においては、複数のセンサノードとゲートウェイとの間、或いは、センサノード間でも通信が可能となるように構成するとともに、ゲートウェイを介して各センサノードで測定された各種のデータを収集し、端末等に転送するために、各所で適宜のデータ処理を行うことから、特定のシステムを構成するネットワーク機器を一括して導入する必要があり、導入コストが大きくなるという問題点がある。また、このようなシステムでは、通常のネットワーク機器を追加導入しても、特定のセンサネットワークシステムに対応するソフト(プログラム)若しくはハード構成に変更しない限り、追加的に運用することができないため、状況に合わせてシステムを変更する際の柔軟性に欠けるといった問題がある。
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、各種の状況を検出することができるとともに従来のセンサネットワーク技術よりも導入コストを低減することのできる通信ネットワーク検出システムを提供することにある。また、他の課題は、検出すべき対象の状況に合わせてシステムを柔軟に変更することができるシステム構成を実現することにある。
斯かる実情に鑑み、本発明の通信ネットワーク検出システムは、通信ネットワークに接続可能に構成された複数のネットワーク機器と、該複数のネットワーク機器のうちの第1の前記ネットワーク機器により第2の前記ネットワーク機器のネットワーク接続関連機能の態様を確認可能に構成したネットワーク接続確認手段と、所定の状況を検出することのできる状況検出手段と、該状況検出手段の検出結果を少なくとも含む条件に応じて、前記第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能を前記ネットワーク接続確認手段による確認態様に反映される態様で制御するネットワーク接続制御手段と、を具備することを特徴とする。
本発明において、前記ネットワーク接続確認手段による前記ネットワーク接続関連機能の確認態様は、前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部における正常な状態とこれとは異なる状態とを確認するものであり、前記ネットワーク接続制御手段による前記ネットワーク接続関連機能の制御態様は、前記検出結果に応じた、前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部における前記正常な状態とこれとは異なる状態との切り替えであることが好ましい。この場合において、前記ネットワーク接続確認手段による前記ネットワーク接続関連機能の確認態様は、前記第1のネットワーク機器の要求に対する前記第2のネットワーク機器の前記応答の有無の確認であり、前記ネットワーク接続制御手段による前記ネットワーク接続関連機能の制御態様は、前記検出結果に応じた、前記第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも応答機能の有効と無効の切り替えであることが望ましい。
本発明において、前記ネットワーク接続確認手段は、前記第1のネットワーク機器により送信された要求に対する前記第2のネットワーク機器による応答の態様を確認することが好ましい。この場合において、前記要求及び前記応答の態様の確認はPING動作(PINGコマンドによる処理動作)により実行されることが望ましい。
本発明において、前記ネットワーク接続制御手段による前記ネットワーク接続関連機能の制御態様は、前記検出結果に応じた、前記第2のネットワーク機器のうちの少なくとも前記ネットワーク接続関連機能に関わる部分に対する電力供給の有無の切り替えであることが望ましい。
本発明において、前記ネットワーク接続制御手段は、前記状況検出手段の前記検出結果以外の所定の追加条件が成立したときに、前記検出結果に基づく前記第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能の制御を停止することが好ましい。すなわち、上記追加条件が成立したときには、前記検出結果に拘わらず、前記第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能の態様を維持することが好ましい。この所定の追加条件としては、例えば、日時や時刻、或る時点から所定の時間が経過するまでの期間、前記状況検出手段とは異なる状況を検出することのできる他の状況検出手段による検出結果、前記第2のネットワーク機器の動作状態(例えば、第2のネットワーク機器が被動機器であれば、他のネットワーク機器による制御中であるか否か)などが適宜の値や状態にあるという条件を設定することができる。この場合には、前記ネットワーク接続制御手段は、前記状況検出手段の前記検出結果に応じて前記第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能を制御する検出制御部と、前記追加条件に応じて前記第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能の制御を停止する追加制御部とを有することが好ましい。
本発明において、前記ネットワーク接続制御手段は、前記状況検出手段の前記検出結果を確認するために設定された検出期間以外では前記第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能の制御を停止することが好ましい。この場合には、ネットワーク接続制御手段は、前記状況検出手段の前記検出結果に応じて前記ネットワーク接続関連機能を制御する前記検出制御部(センサ回路)と、前記追加制御部に相当するものであって、前記検出期間において前記検出制御部による前記ネットワーク接続関連機能の制御を許容し、前記検出期間以外(非検出期間)では当該ネットワーク接続関連機能の制御を停止する時間制御部(タイマ回路)とを含むことが好ましい。
本発明において、前記ネットワーク接続確認手段による前記ネットワーク接続関連機能の確認態様に応じて、当該第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能の制御態様に反映される前記検出結果に対応する情報を通報する情報通報手段をさらに具備することが好ましい。この場合において、情報通報手段による前記情報の通報は、前記第1のネットワーク機器の出力装置(モニタやプリンタなど)に前記情報を出力するものであってもよく、また、前記通信ネットワークに接続された第3の前記ネットワーク機器に対して前記情報を転送、送付することであってもよい。
この場合において、前記ネットワーク接続制御手段による前記ネットワーク接続関連機能の制御態様は、前記情報として通報すべき前記状況検出手段の前記検出結果が得られないときには、前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部を正常な状態とし、前記情報として通報すべき前記状況検出手段の前記検出結果が得られたときに、前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部を前記正常な状態とは異なる状態とすることが好ましい。例えば、ネットワーク接続確認手段が第2のネットワーク機器のネットワーク接続関連機能のうちの第1のネットワーク機器の要求に対する応答機能が正常か否かを確認する場合には、ネットワーク接続制御手段による前記ネットワーク接続関連機能の制御態様は、状況検出手段の通報すべき前記検出結果が得られていないときに、上記応答機能を正常な状態とし、通報すべき前記検出結果が得られたときに、当該応答機能を正常な状態とは異なる状態(例えば、上記要求に対する上記応答機能が無効な状態)に切り替えることが望ましい。
また、上記検出制御部及び上記時間制御部を有する場合には、上記時間制御部によって設定される上記検出期間において前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部が正常な状態とは異なる状態(例えば、前記要求に対する応答が無い状態)である場合と、上記非検出期間において前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部が正常な状態とは異なる状態(例えば、前記要求に対する応答が無い状態)である場合とを判別することが好ましい。そして、後者の場合には、非検出期間のためにネットワーク接続制御手段の制御が停止されているので前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部が正常な状態(例えば、前記要求に対する応答が有る状態)であるはずにも拘わらず、前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部が異常な状態(例えば、前記要求に対する応答が無い状態)であることから、前者の場合(例えば、通報メッセージRj)とは異なる情報(例えば、エラーメッセージEj)を通報するようにしてもよい。
本発明において、前記ネットワーク接続確認手段は、前記第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部を時間的に繰り返し確認し、当該第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部に所定の態様が継続して確認されたときには、前記情報通報手段は、前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部の前記所定の態様に対応する前記ネットワーク接続関連機能の制御態様に反映される前記検出結果の継続状態を示す情報(前記検出結果が示す状態の継続時間、検出回数など)を通報することが好ましい。
本発明によれば、各種の状況を検出することができるとともに従来のセンサネットワーク技術よりも導入コストを低減することのできる通信ネットワーク検出システムを提供することができる。また、検出すべき対象の状況に合わせてシステムを柔軟に変更することができるシステム構成を実現することができるという優れた効果を奏し得る。
本発明に係る通信ネットワーク検出システムに係る第1の実施形態の概略構成を示す概略構成図である。 第1の実施形態におけるネットワーク探索プログラムのネットワーク探索処理の動作手順を示す概略フローチャートである。 第1の実施形態におけるネットワーク探索プログラムの情報通報処理の動作手順を示す概略フローチャートである。 本発明に係る第2の実施形態の概略構成を示す概略構成図である。
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。最初に、図1〜図3を参照して、本発明に係る第1の実施形態の通信ネットワーク検出システムについて説明する。なお、本明細書において、「ネットワーク機器」とは、通信ネットワークに接続可能なネットワーク接続関連機能を備えたPC、カメラ、サーバーなどの種々の機器(装置)を言う。また、通信ネットワークとは、複数のネットワーク機器の間で行われる通信を可能にする接続経路を言う。ネットワーク接続関連機能とは、複数のネットワーク機器の間で行われる通信を可能にするための送信機能、受信機能、TCP/IPプロトコルなどのプロトコル対応機能などの、他のネットワーク機器との間で行われる各種の通信を可能にするとともに、通信ネットワークの各種の管理(構成管理、性能管理、機密管理、課金管理など)を行うための管理ツール(監視を受けるための機能を含む)を備えた基本的な通信管理機能を言う。
本実施形態の通信ネットワーク検出システム10は、複数のネットワーク機器N1〜N7と、これらのネットワーク機器N1〜N7を相互に接続可能に構成する通信ネットワーク11とを具備する。通信ネットワーク11は、例えば、インターネットなどのWAN(ワイド・エリア・ネットワーク)やLAN(ローカル・エリア・ネットワーク)などによって構成でき、これらは有線で構成されていても無線で構成されていてもよく、両者の混合構成であってもよい。図示例では、ネットワーク機器の中には、パーソナル・コンピュータやPCサーバーなどの、入力装置が接続されることにより直接に操作可能なネットワーク機器である操作機器N1〜N4と、直接に操作可能に構成される場合もあるが、主として、他のネットワーク機器、例えば、上記操作機器N1〜N4により通信ネットワーク11を介して操作可能に構成される、ネットワークカメラ、プリントサーバー、などの被動機器N5〜N7とが含まれている。なお、図示例では、操作機器N1〜N4のうち一つは、スマートフォンやタブレット型操作機器などの携帯機器N4である。また、ネットワーク機器としては、ネットワーク接続関連機能を有し、ネットワークアダプタなどのネットワーク接続部によって通信ネットワーク11に接続可能なものであれば、例えば、ネットワークプリンタ、コピー機、冷蔵庫、テレビ受像機、自動車などの任意の機器や装置であってもよい。
ネットワーク機器のうちの被動機器N5〜N7(第2のネットワーク機器に相当する。)には、商用電源等の電源PSとの間に、タイマ回路T5〜T7と、センサ回路J5〜J7とが並列に接続されている。センサ回路J5〜J7は、センサS5〜S7に接続されている。センサS5〜S7は、所定の状況を検出する状況検出手段であり、本実施形態では、リミットスイッチなどの機械式センサや、光学スイッチ、近接センサなどの光学式や電磁式などの各種のセンサ、温度を検出する温度センサ、湿度を検出する湿度センサ、電圧計、電流計などの種々の物理量を検出するものが含まれる。また、上記状況検出手段は、一般的にセンサ(検出器)と呼ばれるものに限らず、各種の状況に対応した動作を行うものなど、結果として当該動作により各種の状況を間接的にであっても検出することができるものであればよく、例えば、ヒータ、照明、モータ等の電気機器の稼働の有無を決定する電気スイッチ(リレー)や操作スイッチなども包含される。
センサ回路J5〜J7は、上述の各種のセンサS5〜S7の検出結果に応じて、被動機器N5〜N7に対する電源PSの供給と停止を切り替えるように制御する。なお、本実施形態では、センサS5〜S7の検出結果が通報したい状態にある場合、例えば、或る状況が異常である場合には、電源PSを停止するようにしている。ただし、センサS5〜S7のそれぞれの検出結果と、電源PSの供給と停止との間の関係は任意であるから、上記とは逆に、検出結果として通報したいものが得られた場合に電源PSを供給するようにしても構わない。なお、本実施形態では、センサ回路J5〜J7とタイマ回路T5〜T7がネットワーク接続制御手段に相当するが、当該ネットワーク接続制御手段がこのセンサ回路J5〜J7のみで構成されていても構わない。
タイマ回路T5〜T7は、設定された時間条件に応じて、被動機器N5〜N7に対する電源PSの供給と停止の切り替えを行う。本実施形態では、使用者がセンサS5〜S7の検出結果を知りたいと思う期間(以下、単に「検出期間」という。)には、タイマ回路T5〜T7は、被動機器N5〜N7に対する電源PSの供給を停止する。このようにすると、センサS5〜S7の検出結果を知りたい所望の時刻範囲である上記検出期間になったときに、センサS5〜S7の検出結果が或る状況の異常を示すものであれば、センサ回路J5〜J7が電源PSを停止するので、被動機器N5〜N7には電源PSが供給されず、被動機器N5〜N7は動作を停止する。一方、上記検出期間以外の非検出期間においては、タイマ回路T5〜T7は常時電源PSを被動機器N5〜N7に供給し続けるので、センサ回路J5〜J7の切り替え状態の如何に拘わらず、被動機器N5〜N7は稼働状態に維持される。
上記操作機器N1〜N4のうちの少なくとも一つ、例えば、操作機器N1(第1のネットワーク機器に相当する。)は、被動機器N5〜N7(第2のネットワーク機器に相当する。)を監視するためのネットワーク探索プログラムが実行可能となるように構成される。このネットワーク探索プログラムが第1のネットワーク機器のコンピュータによって実行されることにより、上記ネットワーク接続確認手段が構成される。このネットワーク探索プログラムは、種々の方法で第2のネットワーク機器のネットワーク接続関連機能を監視するものであってもよい。例えば、SNMPトラップと呼ばれる第2のネットワーク機器から第1のネットワーク機器へのネットワーク接続関連機能のエラー通報に用いられる態様などの受動監視でもよいが、好適には、一般的に能動監視と呼ばれるネットワーク機器に対する監視手法を用いることができる。能動監視は、第1のネットワーク機器による要求に対する第2のネットワーク機器による応答の態様を監視するものである。このような態様では、上記要求として、PINGコマンドを用いるPING動作を用いることができる。このPING動作において、第1のネットワーク機器は、ICMP(インターネット・コントロール・メッセージ・プロトコル)パケットを第2のネットワーク機器のIPアドレスに宛て送付し、上記パケット中のエコー要求に対する第2のネットワーク機器からエコー応答が有るか否かにより、応答の有無を確認することができる。
上記のようにすると、第1のネットワーク機器と第2のネットワーク機器との間の情報のやり取りにおいて、ネットワーク接続確認手段によりネットワーク機器が本来的に備えているネットワーク接続関連機能の態様を利用しているため、各ネットワーク機器に特殊なプログラムやハード構成を実装する必要がなくなるから、システムを低コストで構成でき、かつ、低コストで運用できる。また、ネットワーク機器の追加や削除などのシステム変更に際しても、特別な作業が不要となるため、柔軟に対応することができる。さらに、状況検出手段の検出結果に応じて、ネットワーク接続制御手段により第2のネットワーク機器のネットワーク接続関連機能が制御されるため、任意の状況に関する検出結果に対応する情報を確実に収集し、把握することが可能になる。
なお、上記のようなネットワーク接続関連機能に対する確認態様や制御態様は、ICMPのエコーテストを用いたPING動作による疎通状態の確認やPINGに対する応答機能の制御に限らず、ネットワーク接続関連機能に属するものに対する確認や制御であればよい。例えば、SNMP(Simple Network Management Protocol)を用いたネットワーク機器のリソース(CPUやメモリ等)の使用状況、DNSサービスの動作状況、NTPサービスの動作状況、HTTPサービスの動作状況、FTPサービスの動作状況、SMTPサービスの動作状況、POP3サービスの動作状況、IMAP4サービスの動作状況、LDAPサービスの動作状況、SSHサービスの動作状況、Oracleデータベースの動作状況、MySQLデータベースの動作状況、PostgreSQLデータベースの動作状況、SQLサーバーデータベースの動作状況、指定ポートの開閉状況などの各状況に反映されるネットワーク接続関連機能の態様の確認や一部機能の制御といった、各種のネットワーク接続関連機能に関するものとすることができる。このようなネットワーク接続関連機能としては、障害、セキュリティ、性能、帯域、課金などの各種の管理に必要なものが含まれる。また、ネットワーク管理のための通信プロトコルなどの標準規格としては、上述のICMPやSNMPの他に、Common Management Information Protocol(CMIP)、Web-Based Enterprise Management(WBEM)、Common Information Model(CIM)などが挙げられる。
本実施形態では、ネットワーク接続確認手段により、第1のネットワーク機器である操作機器N1からの要求(エコー要求)に対する第2のネットワーク機器である被動機器N5〜N7の応答(エコー応答)の有無がネットワーク接続関連機能の一部のエコー応答機能の有無として確認され、また、ネットワーク接続制御手段により、第2のネットワーク機器である被動機器N5〜N7のネットワーク接続関連機能の一部のエコー応答機能が制御される場合について、以下に説明する。この場合に、被動機器N5〜N7の応答の態様が正常でない場合(応答の態様の少なくとも一部が異常である場合)には、被動機器N5〜N7のネットワーク接続関連機能のうちの操作機器N1による要求に対応する応答機能が動作していないときに限らず、通信ネットワーク11により送信パケットの被動機器N5〜N7への不達が生じているときも含まれる可能性がある。このときには、操作機器N1から送信される上記送信パケットに対する応答の中に含まれるあて先不達のメッセージ中に含まれる不達理由を示す通知内容を解析することにより、被動機器N5〜N7自体が応答しないのか、それとも、通信ネットワーク11の不具合により被動機器N5〜N7にパケットが到達しないのか、を知ることも可能である。ただし、このような応答の内容(態様)の詳細な解析を行うことは必須ではなく、第2のネットワーク機器からの単なる応答の有無、例えば、上述のエコー要求に対するエコー応答の有無を確認するだけでも構わない。
本実施形態の上記ネットワーク探索プログラムとしては、第1のネットワーク機器である操作機器N1からの要求に基づいて第2のネットワーク機器である被動機器N5〜N7の応答の有無が確認できるものであればよい。したがって、上述のPING監視をネットワーク機器監視処理として行うプログラムに限らず、ポートチェックを行うプログラムなどの種々のネットワーク探索プログラムを利用することができる。これらのネットワーク探索プログラムを操作機器N1などのコンピュータによって実行することにより、ネットワーク接続確認手段によりネットワーク機器監視処理が実行される。
本実施形態では、第1のネットワーク機器である操作機器N1において、上記ネットワーク探索プログラムにより能動監視を実施し、上述のように第2のネットワーク機器である被動機器N5〜N7による応答の態様、本実施形態では応答の有無を確認する。より具体的に述べると、上記ネットワーク探索プログラムは、第1のネットワーク機器である操作機器N1から、監視対象とされる第2のネットワーク機器である被動機器N5〜N7に対して上記パケットを送信し、当該パケットの要求に対する被動機器N5〜N7の応答の態様、本実施形態では応答の有無、を確認する。
一方、第2のネットワーク機器である被動機器N5〜N7においては、タイマ回路T5〜T7において予め設定された検出期間になるとタイマ回路T5〜T7が電源PSを遮断するので、被動機器N5〜N7に対する電源PSの供給と停止は、センサ回路J5〜J7の切り替え状態によって決定されることになる。センサS5〜S7において異常が検出されると、センサ回路J5〜J7は、被動機器N5〜N7に対する電源PSの供給を停止するため、被動機器N5〜N7は動作を停止し、上記の応答機能(ネットワーク接続関連機能)も失われ、応答は確認されなくなる。一方、上記検出期間以外の時点においては、タイマ回路T5〜T7が常に電源PSを被動機器N5〜N7に供給しているため、センサS5〜S7の検出結果の如何に拘わらず、被動機器N5〜N7は動作可能な状態に維持される。
本実施形態において、ネットワーク探索プログラムは、第1のネットワーク機器である操作機器N1に戻ってきた応答の態様が、第2のネットワーク機器である被動機器N5〜N7からの応答である場合には、被動機器N5〜N7の応答があったとし、センサS5〜S7の検出結果に異常がないとする。このようにして、ネットワーク探索プログラムによる被動機器N5〜N7の応答の有無を確認する応答確認処理の手順を図2に示す。
ネットワーク探索プログラムは、図2に示すように、まず、予め設定されメモリ等に格納された探索条件を読み込み、この探索条件に従って個々の監視対象に対する能動監視(例えば、PING疎通監視)を実施する。探索条件は、例えば、探索すべきネットワーク機器の特定情報(例えば、IPアドレス、物理アドレス、これらに関連付けられた機器番号iなど)、要求条件(例えば、探索時のパケットの送信回数、タイムアウト値、パケットのデータ部のサイズ、パケットの通過できるルータ数、ルータのIPアドレス記録の有無など)、応答確認処理の内容(例えば、送信パケットを複数回送る場合に相互に異なる応答結果が得られたときの処理ルール、エラー結果に対する解析処理結果に基づく判定ルールなど)、上記検出期間等の追加条件などである。
次に、異常状態若しくはエラー状態にある第2のネットワーク機器、或いは、その制御態様に反映する検出結果をもたらす状況検出手段の数を示す、立てられたフラグの数kを初期化(k=0)するとともに、監視すべき第2のネットワーク機器の機器番号iを初期化し(i=1)、送信パケットを送信し、受信パケットを解析するなどのネットワーク機器監視処理(一般的にはネットワーク接続関連機能の確認処理、例えば、エコー応答態様の確認処理、以下同様)を実行する。本実施形態では、PING監視と同様の処理により、上記送信パケットに対する機器番号iのネットワーク機器の応答の有無を確認し、応答があったときには、機器番号を更新し(i=i+1)、全てのネットワーク機器に対する処理が終了(i=N、Nは第2のネットワーク機器の数)していない限り、更新した機器番号iのネットワーク機器に対してネットワーク機器監視処理を実行する。一方、上記ネットワーク機器監視処理後にネットワーク機器の応答の態様の少なくとも一部が異常である(例えば、応答がない)場合には、選択されている第2のネットワーク機器の番号iのフラグj(i)を立てる(J(i)を0から1とする。)とともに、フラグの立てられた(j(i)=1とされた)数kを一つ加算し、上記と同様に全てのネットワーク機器に対する処理が終了(i=N、Nは第2のネットワーク機器の数)していない限り、更新した機器番号iのネットワーク機器に対してネットワーク機器監視処理を実行する。
本実施形態のネットワーク機器監視処理においては、上記PING動作が連続して複数回(例えば、4回)行われるように設定されている。そして、この複数回のPING動作のうち1回でも第2のネットワーク機器(被動機器N5〜N7)の応答が確認されないと、当該第2のネットワーク機器に接続されたセンサS5〜S7の検出結果が異常であると判断されるようにしている。もっとも、応答が確認されない場合には再度PINGを実施し、応答が確認されたら正常と判断し、再度、応答が確認されない場合にのみ、検出結果が異常であると判断してもよいなど、判定ルールは種々に設定することができる。
上記のようにして全ての第2のネットワーク機器(被動機器N5〜N7、機器番号i=1〜N)についてネットワーク機器監視処理が完了すると、次に、図3に示す手順を有する情報通報処理を実施する。この情報通報処理においては、図3に示すように、まず、上記のフラグ数kを読み込むとともに、監視した第2のネットワーク機器の機器番号iを初期化し(i=1)、フラグj(i)=1(第2のネットワーク機器の機器番号iに対応するフラグjが立てられている)か否かを判定する。フラグj(i)=1であれば、後述する次の処理に進み、そうでなければ(j(i)=0であれば)、機器番号iを更新(i=i+1)し、再度、フラグj(i)=1であるか否かを判定し、以後、i=Nまで処理が完了するか、或いは、立てられたフラグを有する第2のネットワーク機器に対する処理数がkに達すると、図3に示すように後述する情報出力処理を実施する。
上記の処理過程において、フラグj(i)=1であれば、誤報を防止するために、当該ネットワーク機器に対応する制御態様の追加条件が成立しているか否か、例えば、本実施形態では、機器番号iのネットワーク機器について設定されている検出期間Tiか否かを確認する。すなわち、現時点Tが検出期間Tiでない場合には、センサS5〜S7の検出結果の如何に拘わらず、タイマ回路T5〜T7が被動機器N5〜N7に常に電源PSを供給しているはずなので、センサS5〜S7の検出結果に基づくセンサ回路J5〜J7の切り替え動作による応答の態様の異常(応答がなし)ではない。したがって、通信ネットワーク11の不良、若しくは、対応する機器番号iのネットワーク機器(被動機器N5〜N7)自体(少なくともネットワーク接続関連機能に関する部分)の何らかの不良や故障であると考えられるため、その旨のシステム不良のエラーメッセージを読み込み、エラーメッセージEiとして記録する。
一方、現時点Tが検出期間Tiである場合には、本来、センサS5〜S7の検出結果を確認すべき時点であるとともに、タイマ回路T5〜T7が被動機器N5〜N7に電源PSを供給していない期間であるため、応答の態様が異常(応答がない)ということは、センサS5〜S7の検出結果が異常を示していることになる。したがって、探索した機器番号iのネットワーク機器に対応する異常を示す通報メッセージ(当該ネットワーク機器に接続されているセンサ回路J5〜J7に対応するセンサS5〜S7の検出結果の異常が意味するメッセージ)を読み込み、通報メッセージRiとして記録する。なお、本実施形態では、応答が確認されない場合において現時点が検出期間Tiであるか否かを判別し、その判別結果に応じて異なる情報(通報メッセージRiとエラーメッセージEi)を伝えるようにしているが、これとは異なる態様で情報通報処理を実施するようにしてもよい。例えば、現時点が検出期間Tiであるときにのみ、通報メッセージRiを通報し、現時点Tiが検出期間Tiでない場合には、何も通報しないようにしても構わない。これは、本実施形態が本来的には通報メッセージRiを通報することのみを目的としているからである。
ここで、フラグ数kが2以上である場合には、次のフラグを選択し(j=j+1)、上記の手順を繰り返す。このようにして、全てのフラグj(i)に対応するネットワーク機器(i=1〜N)について処理されるか、或いは、フラグ数kの全ての立てられたフラグj(i)=1に対応するネットワーク機器について処理されると、上述のように読み込んだフラグ数k、通報メッセージRi、エラーメッセージEiに基づいて、情報出力処理が実行される。この情報の出力は、例えば、第1のネットワーク機器である操作機器N1に接続された出力装置、例えば、ディスプレイやモニタ、プリンタなどに上記情報を出力することによって行うことができる。また、これと同じ情報を、第3のネットワーク機器である操作機器N2〜N4に対してEメール等により情報を送付してもよい。さらに、通報の際に注意を喚起するための警報音を出力するなど、適宜の態様で通報を行うことができる。本実施形態においては、例えば、フラグ数kが3で、センサS5とS6で異常が検出されることにより応答が検出されず、また、第2のネットワーク機器N7の応答が不達により検出されなかったとすると、次のようなメッセージが表示されたり、或いは、Eメールにより、第1のネットワーク機器である操作機器N1から第3のネットワーク機器N2、N3及び携帯機器N4などに送付されたりする。なお、以下の例では、養鶏場の鶏舎への餌の供給、水の補充、温度維持などの管理に必要な警報を行うための各種のメッセージを例示する。
件名:「<至急確認!>3件のお知らせがあります。」
内容:「◆12号の餌が補充されませんでした。」(例えば、センサS5の異常に対応する通報メッセージRj(j=1))
「◆育雛舎のボイラーが止まっている可能性があります。」(例えば、センサS6の異常に対応する通報メッセージRj(j=2))
「◆8号鶏舎の水の検出系若しくは3番ネットワークカメラに異常があります。」(例えば、センサS7の異常を検出する被動機器N7の非検出期間(TがTiでないとき)において応答が確認できなかったことに対応するエラーメッセージEj(j=3))
上記のネットワーク探索プログラムでは、図2に示すように、第1のネットワーク機器(操作機器N1)における要求処理、及び、第2のネットワーク機器(被動機器N5〜N7、機器番号i=1〜N)の上記要求に対する応答動作に対する確認動作による、ネットワーク機器監視処理(当該機器のネットワーク接続関連機能の確認処理)が一通り終了した後に、図3に示すように、応答確認の結果に応じた情報通報処理を実施している。しかし、実際には、ネットワーク機器監視処理(さらに上記情報通報処理)を一定の時間間隔で繰り返し行うように構成することが好ましい。例えば、上述のように、第2のネットワーク機器である被動機器N5〜N7を介したセンサS5〜S7の検出結果の異常については、例えば、10分間隔で繰り返し確認する。このようにすると、異常検出時に検出期間Tiであるか否かを判断するだけで、検出結果の異常を継続的に監視することができる。ネットワーク機器監視処理の時間間隔は適宜に設定することができるから、検出すべき状況と検出期間Tiに応じた適切な監視態様を実現できる。なお、ネットワーク機器監視処理をエンドレスに行うことによって24時間対応となり、各センサの検出期間Tiの設定も任意に行うことが可能になる。
また、上記のネットワーク探索プログラムにおいては、単なるセンサによる検出結果の異常を知るだけでなく、特定の検出対象の稼働時間や停止時間を知ることが可能である。例えば、上述のネットワーク探索プログラムのネットワーク機器監視処理の繰り返しの時間間隔を比較的短く設定することにより、特定の検出対象の稼働状態や停止状態がどの程度継続しているかを確認することができる。例えば、鶏舎の餌を搬送するスクリューコンベアの搬送モータの起動スイッチ(この起動スイッチは別のセンサ等に接続されていてもよい。)をセンサS5〜S7とし、当該起動スイッチの切り替えによって搬送モータが起動すると、センサ回路J5〜J7が電源PSから被動機器N5〜N7への電力供給を停止するように構成する。このようにすると、検出期間Tiにおいて搬送モータが稼働し続けている間は応答を確認することができないため、応答が確認できなかった回数によって、搬送モータの稼働期間を算出することができる。なお、上記とは逆に、搬送モータが稼働しているときに電力が供給され、搬送モータが停止したときに電力供給が停止されるように構成してもよく、この場合には、停止期間を算出することが可能になる。このような稼働期間や停止期間などは、その稼働や停止の継続状態を示す情報、例えば、稼働時間や停止時間、稼働や停止の確認回数などによって知ることができる。
例えば、本実施形態の場合、上述の情報通報処理により、以下のように情報が通報される。この情報は、上述の通報情報Rjやエラー情報Ejなどと共に、或いは、上記とは別に単独で通報される。例えば、Xタンクに収容された餌が1〜10号の給餌機に補充されるように構成されるとともに、1〜7号の給餌機にはA搬送機によってXタンクから餌が供給され、8〜10号の給餌機にはB搬送機によってXタンクから餌が供給されるとする。そして、各種のセンサの検出結果と、A搬送機及びB搬送機の稼働時間とに応じて、所定のメッセージを通報する。例えば、A搬送機か1〜7号の給餌機のいずれかに故障があるときには、給餌機の停止によりA搬送機が通常(例えば、3分)よりも短い時間で停止するか、或いは、A搬送機自体が何らかの原因で途中で停止するため、以下のような内容が通知される。なお、情報通報処理において、情報の出力は、前述と同様に、Eメール等により第3のネットワーク機器に対して行ってもよい。
件名:「<至急確認!>1件のお知らせがあります。」
内容:「1〜10号の餌が補充されませんでした。」
「<至急!>A搬送機若しくは1〜7号の給餌機が止まっている可能性があります。」
「◆A搬送機(1〜7号) 11/26 15:20 1分稼働」
「◆B搬送機(8〜10号) 11/26 15:31 3分稼働」
一方、A搬送機及びB搬送機が正常に稼働していても、1〜10号の給餌機で餌が補充されない場合には、Xタンクに異常があった可能性があるため、以下のように通知される。
件名:「<至急確認!>1件のお知らせがあります。」
内容:「1〜10号の餌が補充されませんでした。」
「<至急!>Xタンクが空か、或いは、詰まっている可能性があります。」
「◆A搬送機(1〜7号) 11/24 7:39 3分稼働」
「◆B搬送機(8〜10号) 11/24 7:39 3分稼働」
各センサS5〜S7の検出結果とセンサ回路J5〜J7による電力供給の有無との関係は、既定の対応関係にあればよく、特に限定されるものではない。ただし、第2のネットワーク機器である被動機器N5〜N7を、検出だけでなく、本来のネットワーク機器としても利用しようとする場合には、当該機器の応答機能が正常であること、例えば、当該機器の少なくともネットワーク接続関連機能に関わる部分への電力供給が行われていることが前提となる。したがって、検出期間Tiが十分に短く、非検出期間が長い場合には、当該非検出期間においてネットワーク接続関連機能が正常であれば、どのような対応関係であっても、非検出期間におけるネットワーク機器としての使用は確保されるため、本来のネットワーク機器としての利用は妨げられにくい。
一方、検出期間Tiにおいては、第1の検出結果(例えば、正常検出)よりも第2の検出結果(例えば、異常検出)の発生確率が低い場合には、第1の検出結果が得られたときにネットワーク接続関連機能の少なくとも一部(応答機能の全部又は一部)が正常な状態にあり、第2の検出結果が得られたときにネットワーク接続関連機能の少なくとも一部(応答機能の全部又は一部)を正常でない状態にする(例えば、各機能に関わる部分の電力供給を停止する)ように対応関係を定めることが好ましい。また、上述のように検出対象の稼働や停止の状況の継続状態を検出する場合においても、検出期間Tiにおいて発生確率の高い状況にあるときに、ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部が正常である(例えば、電力供給がなされる)ように対応関係を定めることが好ましい。これらのようにすれば、第2のネットワーク機器を本来のネットワーク機器として使用できる可能性を高めることが可能になる。なお、状況検出手段の検出結果を判別するためにネットワーク接続関連機能の少なくとも一部が正常な状態とそうでない状態を切り替える必要がある場合において、ネットワーク接続関連機能の一部が正常でないときにおいても、当該一部の機能を適宜に選定したり正常でない態様を適宜に選定したりすることにより、ネットワーク機器の機能を用いるために必要なネットワーク接続機能が確保される態様とすることは可能である。このようにすると、第2のネットワーク機器の利用が制限されることはなくなる。
図4には、第2の実施形態のネットワーク検出システム10′の概略構成について示す。ここで、第1の実施形態と同一に構成できる部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。本実施形態が先の第1の実施形態と異なり、被動機器N5〜N7への電力供給は常に電源PSから行われている。また、センサS5〜S7に接続されたネットワーク接続制御手段であるコントローラC5〜C7は、被動機器N5〜N7のネットワーク接続部M5〜M7を制御し、センサS5〜S7の検出結果が異常の場合には、ネットワーク接続部M5〜M7を停止させる。ここで、コントローラC5〜C7は、ネットワーク接続部M5〜M7への電力供給を停止させるように構成されていてもよく、或いは、ネットワーク接続部M5〜M7を電力供給以外の方法で停止させるもの、例えば、ネットワークアダプタを無効にするための制御信号を送出するものなどであってもよい。なお、本実施形態では、ネットワーク接続部M5〜M7のネットワーク接続関連機能の少なくとも一部(例えば、上記要求に対する応答機能の全部又は一部)の正常と異常とを切り替えるように制御する。
また、コントローラC5〜C7には、タイマや他のセンサなどからなる追加条件入力部P5〜P7が接続されている。この追加条件入力部P5〜P7は、上記センサS5〜S7の検出結果以外の他の条件をコントローラC5〜C7に入力するものであり、コントローラC5〜C7は、センサS5〜S7の検出結果と、追加条件入力部P5〜P7から入力される追加条件とによって、ネットワーク接続部M5〜M7に対する制御態様を決定する。例えば、追加条件入力部P5〜P7が第1の実施形態のタイマ回路T5〜T7と同じ機能を有するものであってもよく、この場合には、所定の検出期間Tiでは、コントローラC5〜C7はセンサS5〜S7の検出結果のみによってネットワーク接続部M5〜M7に対する制御態様、すなわち、ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部(上記応答機能の全部又は一部)が正常か否か、例えば、各機能の停止の有無、を決定する。また、上記検出期間Ti以外では、コントローラC5〜C7はセンサS5〜S7の検出結果の如何に拘わらず、ネットワーク接続部M5〜M7を常に稼働させた状態、すなわち、ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部(上記応答機能の全部又は一部)が正常な状態に維持する。また、追加条件入力部P5〜P7は、センサS5〜S7とは異なる他のセンサ、例えば、温度センサ、水量センサ、電流センサなどの検出値を追加条件として入力し、この追加条件の内容に応じて、例えば、検出値が閾値より低いか高いかによって、ネットワーク接続部M5〜M7に対する制御態様を決定するようにしてもよい。
以上のように、第2のネットワーク機器に対する制御は、第1の実施形態のようにネットワーク機器全体を制御するものに限らず、第2の実施形態のように、ネットワーク機器のうちのネットワーク接続関連機能に関わる部分(例えば、上記応答機能の全部又は一部に関係する部分)のみを制御するものであってもよい。また、第2のネットワーク機器のネットワーク接続関連機能に対する制御態様は、上述のような電力供給の有無に限らず、ネットワーク接続確認手段により確認されるネットワーク接続関連機能の少なくとも一部、例えば、上記応答機能の全部又は一部、に影響を与えるものであれば、電力供給の有無以外の機能的な制御態様であっても構わない。例えば、PINGの送信パケットに応答するか否かについては、ICMPの受信規則などのプログラムの設定項目によって容易に設定することができる。
また、第2のネットワーク機器のネットワーク接続関連機能に対する制御態様は、ネットワーク接続部M5〜M7における応答機能の有効と無効を切り替えるものに限らず、応答の態様、例えば、応答パケットの内容を変更するような制御態様であってもよい。この場合には、ネットワーク接続確認手段によって上記の変更に係る応答の内容(態様)を検出できるようになっていればよい。
以上説明した各実施形態では、各種の状態検出手段によって検出された結果に基づいて、第2のネットワーク機器の応答の態様が制御される一方で、第1のネットワーク機器によるネットワーク機器監視処理により、第2のネットワーク機器による応答の態様が確認されることにより、第1のネットワーク機器と第2のネットワーク機器との間の特別な機能連携がなされていなくても、ネットワーク接続関連機能を利用することにより、各種の状態検出手段による検出結果を容易に検出することが可能になる。したがって、各種の状況を検出することができるとともに従来のセンサネットワーク技術よりも導入コストを低減することのできるネットワーク検出システムを提供できる。
また、ネットワーク機器及びその応答機能を利用して状況検出手段の検出結果を収集し、これに対応する情報を通報するため、検出場所や検出内容に影響を受けないとともに、ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部、例えば、応答の態様を確認することによって間接的に検出内容を知ることができるため、システム内で検出点(センサノード)から管理側へ検出データそのものを転送する必要がないから、検出すべき対象の状況に合わせてシステムを柔軟に変更することができるという利点がある。
尚、本発明の通信ネットワーク検出システムは、上記実施形態に記載の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づく種々の異なる態様を含む。たとえば、上記実施形態では、主として各所の異常を知るためのシステムとして構成されているが、検出対象は異常状態に限らず、上述の継続時間や停止時間、正常な各種の動作の完了状態など、各種の状況を示す任意の状態であっても構わない。また、上記の各実施形態では、3台以上のネットワーク機器N1〜N7を接続可能に構成した通信ネットワーク11を用いているが、本発明に係る通信ネットワーク検出システムは、2台のネットワーク機器のみが接続可能に構成されたもの(いわゆるピアツーピア接続によって通信可能に構成されたもの)であっても構わない。
また、上記各実施形態では、一つの状況検出手段(センサS5〜S7)の検出結果に基づいて、一つの第2のネットワーク機器のネットワーク接続関連機能を制御しているが、上述の追加条件の一つとして他の状況検出手段の検出結果を用いるなど、複数の状況検出手段の検出結果に基づいて一つの第2のネットワーク機器のネットワーク接続関連機能を制御してもよい。この場合に、例えば、複数の状況検出手段の検出結果の少なくとも一つが異常であれば異常を通報する、複数の状況検出手段の検出結果が特定の組み合わせのときに通報するなど、種々のルールに基づいて制御を行うことができる。
さらに、上記各実施形態においては、ネットワーク接続制御手段によるネットワーク接続関連機能に対する制御態様が、所定の要求に対する応答機能の有効と無効などの、応答機能の態様の少なくとも一部が正常な状態とこれとは異なる状態の2つの状態を切り替えるものであり、ネットワーク接続確認手段によるネットワーク接続関連機能に対する確認態様が、所定の要求に対する応答の有無などの、応答の態様の少なくとも一部が正常な状態とこれとは異なる状態の2つの状態を確認するものである。しかし、本願発明においては、上記制御態様及び上記確認態様が所定の要求に対する応答に関する機能以外の他のネットワーク接続関連機能の少なくとも一部に関するものであってもよい。また、ネットワーク接続関連機能の制御態様及び確認態様が3つ以上の状態の切り替えや確認に関するものであっても構わない。
10、10′…通信ネットワーク検出システム、11…通信ネットワーク(LAN)、N1〜N4…操作機器(ネットワーク機器)、N4…携帯機器(ネットワーク機器)、N5〜N7…被動機器(第2のネットワーク機器)、T5〜T7…タイマ回路、S5〜S7…センサ、J5〜J7…センサ回路、C5〜C7…コントローラ、P5〜P7…追加条件入力部、M5〜M7…ネットワーク接続部、Rj…通報メッセージ、Ej…エラーメッセージ

Claims (11)

  1. 通信ネットワークに接続可能に構成された複数のネットワーク機器と、該複数のネットワーク機器のうちの第1の前記ネットワーク機器により第2の前記ネットワーク機器のネットワーク接続関連機能の態様を確認可能に構成したネットワーク接続確認手段と、所定の状況を検出することのできる状況検出手段と、該状況検出手段の検出結果を少なくとも含む条件に応じて、前記第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能を前記ネットワーク接続確認手段による確認態様に反映される態様で制御するネットワーク接続制御手段と、を具備することを特徴とする通信ネットワーク検出システム。
  2. 前記ネットワーク接続確認手段による前記ネットワーク接続関連機能の確認態様は、前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部における正常な状態とこれとは異なる状態とを確認するものであり、前記ネットワーク接続制御手段による前記ネットワーク接続関連機能の制御態様は、前記検出結果に応じた、前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部における前記正常な状態とこれとは異なる状態との切り替えであることを特徴とする請求項1に記載の通信ネットワーク検出システム。
  3. 前記ネットワーク接続確認手段は、前記第1のネットワーク機器により送信された要求に対する前記第2のネットワーク機器による応答の態様を確認することを特徴とする請求項1又は2に記載の通信ネットワーク検出システム。
  4. 前記要求及び前記応答の態様の確認はPING動作により実行されることを特徴とする請求項3に記載の通信ネットワーク検出システム。
  5. 前記ネットワーク接続確認手段による前記ネットワーク接続関連機能の確認態様は前記応答の有無の確認であり、前記ネットワーク接続制御手段による前記ネットワーク接続関連機能の制御態様は、前記検出結果に応じた、前記第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも応答機能の有効と無効の切り替えであることを特徴とする請求項3又は4に記載の通信ネットワーク検出システム。
  6. 前記ネットワーク接続制御手段による前記ネットワーク接続関連機能の制御態様は、前記検出結果に応じた、前記第2のネットワーク機器のうちの少なくとも前記ネットワーク接続関連機能に関わる部分に対する電力供給の有無の切り替えであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の通信ネットワーク検出システム。
  7. 前記ネットワーク接続制御手段は、前記状況検出手段の前記検出結果以外の所定の追加条件が成立したときに、前記検出結果に基づく前記第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能の制御を停止し、前記検出結果に拘わらず、前記第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能の態様を維持することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の通信ネットワーク検出システム。
  8. 前記追加条件は、前記状況検出手段の前記検出結果を確認するために設定された検出期間でないことであることを特徴とする請求項7に記載の通信ネットワーク検出システム。
  9. 前記ネットワーク接続確認手段による前記ネットワーク接続関連機能の確認態様に応じて、当該第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能の制御態様に反映される前記検出結果に対応する情報を通報する情報通報手段をさらに具備することを特徴とする請求項1〜8に記載の通信ネットワーク検出システム。
  10. 前記ネットワーク接続制御手段による前記ネットワーク接続関連機能の制御態様は、前記情報として通報すべき前記状況検出手段の前記検出結果が得られないときには、前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部を正常な状態とし、前記情報として通報すべき前記状況検出手段の前記検出結果が得られたときに、前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部を前記正常な状態とは異なる状態とすることを特徴とする請求項9に記載の通信ネットワーク検出システム。
  11. 前記ネットワーク接続確認手段は、前記第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部を時間的に繰り返し確認し、当該第2のネットワーク機器の前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部に所定の態様が継続して確認されたときには、前記情報通報手段は、前記ネットワーク接続関連機能の少なくとも一部の前記所定の態様に対応する前記ネットワーク接続関連機能の制御態様に反映される前記検出結果の継続状態を示す情報を通報することを特徴とする請求項9又は10に記載の通信ネットワーク検出システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111246501A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 国基电子(上海)有限公司 网络连接方法、网络装置及计算机可读存储介质

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