JP3139257U - 無線遠隔監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＡＮに接続した独立した複数のパソコンから構成される計測機を監視対象とする無線遠隔監視装置において、高い汎用性と高いセキュリティ性を実現する。
【解決手段】独立したパソコンをＬＡＮで接続した監視対象計測機３０にＬＡＮ３５経由で接続し、計測データをテキスト形式の電子メールに編集する第１装置ユニット１１と、テキスト形式の電子メール文章をプロトコル変換する第２装置ユニット１２と、携帯電話１６で無線送信する第３装置ユニット１３とを有する。このような構成により、汎用、かつ、ネットワークセキュリティ上の問題の少ない遠隔監視を実施することができる。
【選択図】図１

Description

本考案は、計測機を遠隔監視する無線遠隔監視装置に関するものである。

計測機の無線遠隔監視装置は、有線による遠隔監視装置に比べて安価な装置システムであり、広く適用されている。従来の無線遠隔装置は、例えば、特許文献１に示すような専用の無線装置、専用無線回線、並びに、特定計測機専用の監視対象制御装置を用いて、監視対象を遠隔監視指令所の計算機から直接、計測機の計測データの取得を指示してデータを伝送させるものであった。

また、特許文献２では、特許文献１での専用無線装置のかわりに汎用無線装置である携帯電話及び公衆携帯電話回線を用いる方法も開示されている。

更に、特許文献３では、無線区間のデータ伝送方法として、電子メールを用いる方法が開示されている。図３にこの技術の概念図を示す。遠隔監視装置１００内の監視制御装置１０１は、監視対象の計測機２００の計測値出力を読み取って、計測機２００の計測データを取得する。計測機２００の計測値出力は、通常、アナログ出力、接点出力、又は、当該機器専用フォーマットのデジタル出力によってなされ、前記計測値出力は、専用線を経由して監視制御装置１０１と通信する。前記計測データは、監視制御装置１０１からプロトコル変換器１０２に送信される。そして、前記計測データはプロトコル変換器１０２によって電子メール文章に変換されて、携帯電話１０３から携帯電話網１の基地局２に対して、所定のメールアドレス宛に電子メールが無線送信される。前記電子メールは、携帯電話網１及び必要に応じてインターネット３を経由して、受信用の携帯電話４、又は、監視対象を遠隔で監視するパソコン（ＰＣ）８に接続されたＬＡＮ６のメールサーバ７に着信する。ＬＡＮ６とインターネット３を接続するために、通常、ルータ５が設けられる。監視対象を遠隔で監視するパソコン８は、メールサーバ７にアクセスすることによってメールサーバ７に着信した電子メールから監視対象の計測機２００の計測データの情報を取得することができる。

特開２００４−２６６４３５号公報 特開平１１−２３２５７９号公報 特許第３７３３０４２号公報 特許第３５７４０４５号公報

しかしながら、これらの従来技術は、基本的に独立した単一の監視対象について監視することを前提としている。例えば、特許文献１のように一見、多数の監視対象に適用可能な遠隔監視システムであっても、個々の監視対象は互いに独立して監視局と個別に接続しているだけであり、監視対象側からみれば、単一の監視がなされているだけであった。

また、これらの従来技術では、監視対象の計測機に専用の外部出力機能が備わっているか、又は、監視対象に外部出力機能が備わっていない場合には、監視対象の内部構造が遠隔監視装置設計者に公開されることを前提とした監視対象を専用化・特定化した装置であり、任意の計測機に適用できるものではなかった。

近年、安価・高速化したパソコンとパソコン間ネットワーク技術を利用して、計測機において、計測機内での計測・制御・データ保存処理等の異なる作業ごとに独立した複数のパソコンを適用し、各処理間の連携をとるために必要な情報は、各パソコンのローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）ポートに接続したＬＡＮケーブルを用いて通信されるものが一般化してきた。

図４に、このような計測器、即ち、独立したパソコンをＬＡＮで接続した計測機３０の概念図の一例を示す。図４の例では計測器３０は特許文献４に示すＰＭ２．５計を想定しており、３台の独立したパソコンとこれらのパソコンに接続されたＬＡＮ配線よりなるＬＡＮ３５から構成される。前記３台のパソコンのうちパソコン３１は、計測部への気流量と計測用のフィルタの移動を制御する計測制御対象３４−１に専用通信線経由で接続して計測制御対象３４−１を制御する。パソコン３２は、質量計測部である計測制御対象３４−２に専用通信線経由で接続して計測制御対象３４−２の計測を制御する。大型の記憶装置を備えたパソコン３３は、計測データと制御状態データを前記記憶装置に長期間分、記録・保存する。この計測機３０では、データを長期に記録保存するために、パソコン３１やパソコン３２は、パソコン３３とデータのやりとりを行い、計測データの大小に応じてフィルタ移動量を調整するためにパソコン３１とパソコン３２との間でもデータのやりとりを行う。これらデータのやりとりはＬＡＮ配線よりなるＬＡＮ３５を経由して、汎用のインターネットプロトコル、例えば、ＴＣＰ−ＩＰとＦＴＰ等のアプリケーションに基づいて自動的に行われる。従って、この様な計測機では計測機内全パソコンのＩＰアドレスが設定されている必要がある。計測機内のパソコンのＩＰアドレスの設定には、ＤＨＣＰサーバを用いて自動的に与える方法も考えられるが、計測機内のパソコンがＤＨＣＰクライアント機能に対応しているとは限らないので、この方法は、汎用とはいえない。多くの場合、計測機内のパソコンのＩＰアドレスは、予め計測機メーカによって設定された固定のローカルＩＰアドレスである場合が多く、このＩＰアドレスをユーザ側で変更することは、通常、不可能である。

また独立したパソコンをＬＡＮで接続した計測機３０では、通信ポートを備えていても（少なくともＬＡＮポートは存在する）、外部機器に対して計測データを積極的に出力する機能を備えていないか、外部機器への出力機能を備えている場合であっても、高々、計測機側に備える計測機モニタ又は専用プロトコルで動作するプリンタ等に限られる場合が多い。このような計測機では計測された電子データを外部から必要とする場合には、計測機内の特定パソコンの記憶装置の外部に開放された一部の領域に計測機によって予め記録されている計測データを外部から計測機にＬＡＮ接続してデータを取得することを前提として設計されている。本質的に単一の監視対象の専用端子からの出力信号の伝送を前提とした前記の従来技術では、このような計測機の遠隔無線監視を行うことはできない。

極端に小さい組織を別にすれば、監視対象を遠隔で監視するためのパソコンは、通常、計測機とは別のＬＡＮに接続している。前記ＬＡＮに接続した複数の独立したパソコンから構成される計測機用のＬＡＮと前記監視対象を遠隔で監視するためのパソコン用のＬＡＮを互いに接続することができれば、ＦＴＰ等のアプリケーションを用いて前記計測機内のパソコンの記憶領域に記録されたデータを前記監視対象を遠隔で監視するためのパソコンに送信することが原理的に可能である。このためには、前記２つのＬＡＮの間にそれぞれルータを設置し、少なくとも計測機側ルータのＷＡＮ側に携帯電話を接続することによって、携帯電話網経由で無線による遠隔監視を実現できる。この様な携帯電話に接続可能なルータは市販されている（例えば、ＳＵＮ ＣＯＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ社製ＲＯＯＳＴＥＲ−ＲＷシリーズ）。

ここで、２つのＬＡＮの間にそれぞれルータを設置し、無線による遠隔監視を実現する装置の構成を図５に示す。この装置では、ネットワークサーバ４２とルータ５をそれぞれ備えた計測機用のＬＡＮ４３と、監視対象計測機を遠隔で監視するパソコン８が接続するＬＡＮ６は、インターネット３を介したネットワークを構成している。監視対象の計測機３０を遠隔で監視するパソコン８は、前記ネットワークを経由して監視対象の計測機３０に接続されたパソコン４１にアクセスすることにより、監視対象の計測機３０の計測データを取得することができる。あるいは、前記ネットワークを経由して、監視対象の計測機３０に接続したパソコン４１が自動的に計測データを監視対象の計測機３０を遠隔で監視するパソコン８に送信してもよい。

尚、本考案及び本明細書における「パソコン（パーソナルコンピュータ）」とは、中央演算装置（ＣＰＵ）と主記憶装置を主体とするマザーボードとバス、及び外部との通信ポートをハードウェアとして最低限備え、かつ、オペレーティングシステム（ＯＳ）、デバイスドライバ、並びに、その他の各種アプリケーションソフトをソフトウェアとして備えた汎用演算装置のことである。また、必要に応じて、パソコンには不揮発性記憶装置、モニタ、キーボード、ポインティングデバイス等が追加されうる。更に、単一のＣＰＵを備えた装置、又は、複数のＣＰＵを備えた装置の場合には、主記憶装置上のデータをバス経由で全てのＣＰＵが共有可能な装置を、独立した同一のパソコンとみなす。

しかしながら、図５の構成を前記ＬＡＮに接続した複数の独立したパソコンから構成される計測機３０の遠隔監視に適用することは以下の理由で問題が大きい。
第１に、この様な計測機で計測や制御を担うパソコンではリアルタイムの処理が強く要求されるため、計算を中断させる可能性のある外部からのアクセスを最小化する必要があり、計測機外部からのアクセスを禁止する目的で前記パソコンのＩＰアドレス等のネットワーク情報が公開されていない場合が多い。一方、一般にルータにはルータに接続するＬＡＮ側の全てのパソコン・通信機器類のＩＰアドレスを登録する必要があるため、不明なＩＰアドレスを備えた計測機内のパソコンがこのＬＡＮの中に存在する場合には、ルータの制御が不安定になる可能性が高い。
第２に、電話網やインターネットを経由して前記２つのＬＡＮが接続されているので、この様なシステムはハッキング等の攻撃を受ける可能性がある。特に、遠隔地に配置された計測側の小規模なＬＡＮでは、大規模オフィス並みのセキュリティ対策を施すことは現実的でないので、容易に外部から攻撃を受けてウィルス等で汚染する可能性が高い。外部からの攻撃を避けるために、近年多くの組織では、このように汚染する可能性の高いＬＡＮから自組織のＬＡＮ内のパソコンを直接操作する処理を禁止する場合が多い。従って、図５の構成は、セキュリティ対策上、現実的でない。

以上述べたように、従来技術には、遠隔監視の対象が単一計測機に限定されているか、全ての接続機器のＩＰアドレス情報が既知である監視対象計測機用ＬＡＮにルータを適用したネットワークを構築して監視対象計測機を遠隔監視するものしかなかった。このため、ＬＡＮに接続した複数の独立したパソコンから構成される監視対象計測機に対して、汎用の装置（即ち、監視対象計測機の制限されたＩＰアドレス情報に基づいて動作可能な装置）を用いて遠隔監視することは困難であった。本考案は、上記の問題を解決する手段を供することを目的とする。

そこで、本考案者は鋭意検討を重ねた結果、以下の解決方法を考案するに至った。
本考案は、計測部からの計測データの取得、計測データの保存、又は、計測データの取得、計測データの保存及び計測機の制御の機能を独立した複数のパソコンを用いて行い、かつ、前記独立した複数のパソコンが計測機用の有線ＬＡＮ回線に接続されるとともに、前記計測機用のＬＡＮを経由して互いに情報を交換する機能を備え、かつ、外部機器への出力機能を備えないか、又は、外部機器への出力機能が限定される計測機を、無線で遠隔監視するための無線遠隔監視装置であって、前記計測機用のＬＡＮにＨＵＢを介して接続し、前記計測機内の計測データを保存するパソコンに保存された計測データを、有線ＬＡＮ回線を通じてインターネットプロトコルに基づくプロトコルで取り込んで、前記計測データをテキスト形式の電子メール文章化した後、シリアル通信プロトコル又はＵＳＢプロトコルで後段の第２の装置ユニットへ送信する機能を有する第１の装置ユニットと、前記第１の装置ユニットから送られてくるテキスト形式の電子メール文章化したデータを、電子メールで送信可能なプロトコルの電子メール文章に変換した後、後段の第３の装置ユニットへ送信する機能を有する第２の装置ユニットと、前記第２の装置ユニットから送られてくるプロトコルの電子メール文章化したデータを、携帯電話基地局に電子メールとして無線送信する機能を有する第３の装置ユニットと、前記第１の装置ユニットと前記第２の装置ユニットとを結ぶシリアル又はＵＳＢ通信回線と、前記第２の装置ユニットと前記第３の装置ユニットとを結ぶシリアル又はＵＳＢ通信回線とを有することを特徴とする計測機の無線遠隔監視装置である。

本考案の特徴を以下に述べる。
第１の特徴としては、不完全なＩＰアドレス情報しか得られないために従来困難であったＬＡＮに接続した複数のパソコンから構成される計測機の遠隔監視を、本考案では次の方法で実現したことである。即ち、監視対象計測機から本装置が計測データをＬＡＮ経由で取得する際には、汎用の、インターネットプロトコルに基づく、例えば、ＴＣＰ−ＩＰで通信し、かつ、装置内部でのデータ送信時にはインターネットプロトコルに基づく通信を用いずにシリアル通信プロトコルやＵＳＢプロトコルを用いた非ネットワーク用の通信プロトコルを用いるパソコンを装置内に設け、更に、外部に送信する際には、携帯電話網を経由することを通じて送信先電話網内の交換機で汎用ネットワーク用のインターネットプロトコルに基づく他の汎用通信プロトコル、例えばＵＤＰを用いることにより、監視対象計測機の接続に関して汎用性が高く、かつ、計測データ通信時の安全性も高い、遠隔監視を実現できる。

第２の特徴としては、本考案では計測機内の計測データを取得・加工・外部への送信を行う構成を、それぞれパソコン、プロトコル変換器、並びに、携帯電話を中心とした３つの独立した装置ユニットに分割したことである。本考案の機能を単一の装置、例えば、計測機用のＬＡＮに接続したＬＡＮポート及びＰＣカード型携帯電話を装着したＰＣカード入出力装置を備えたパソコンを用いてデータの取得・加工・外部への送信を全て単一のパソコンの内部でソフト的に実施する構成の装置であっても、本考案と同様の機能を実現することが原理的には可能である。しかしながら、携帯電話の送信をパソコンでソフトウェアを用いて直接制御するこの方法の場合、市販の携帯電話のモデルチェンジは一般に頻繁であるため、前記のソフトウェアを携帯電話のモデルチェンジに対応して頻繁に修正しなければならず、開発費や装置互換性の点で問題がある。一方、本考案では、携帯電話のモデルチェンジによる携帯電話送信制御のソフトウェアはパソコンとから独立したプロトコル変換器を用いており、パソコンからプロトコル変換器への入力はテキスト形式のメール文章のみであるので、携帯電話モデルチェンジによるパソコン内のソフトウェア変更は不要である。携帯電話のモデルチェンジに対応してプロトコル変換器は、メーカによる改造がなされるが、プロトコル変換器は汎用通信機器として大量に販売されることを前提にしているので、このような改造による市販価格への影響は、一般に軽微であり、問題ない。

第３の特徴としては、本考案では周囲温度や周囲塵等に関する耐環境性を容易に確保することができることである。遠隔監視対象の計測機は屋外に設置される場合が多いので、前記計測機に物理的に接続する、無線遠隔監視層装置では少なくとも監視対象計測機以上の耐環境性を備えることが重要である。例えば、前記の全ての機能を単一のパソコンで担う装置の場合、ソフトウェアが大規模化することが避けられないので、これを作動させるための特別な計算機仕様、例えば、大規模なＯＳ、主記憶装置容量やハードディスク装置が必要であり、これらの仕様で耐環境性を満足させるためには、一般に高価なパソコンとならざるを得ない。また、携帯電話を直接、パソコンに接続するために適用可能携帯電話機種も限られる問題がある。一般に、パソコンのメモリカードスロット等に直接装着可能な携帯電話で４０℃を超える使用温度のものは市販されていないので、この型の遠隔監視装置の使用温度も４０℃以下に制限されてしまい、通常、５０℃以上の周囲気温に耐える計測機用の遠隔監視装置としては機能が不足する。一方、本考案では、装置を３つの装置ユニットに分割するとともに、各装置ユニット間はパソコン（特に計測制御用を主対象とした機種のパソコン）に広く採用され、かつ、必要なソフトウェア資源の少ない、シリアル通信を用いてなされるため、各装置ユニットの設計・選定の範囲が広く、安価かつ容易に耐環境性を確保することができる。例えば、本考案の無線遠隔監視装置のパソコンにおいては、搭載する通信用ソフトウェアが小規模でよいため、耐環境性に問題のある、ハードディスク装置を備える必要はなく、安価で耐環境性の高い（但し、低容量なものしか市販されていない）、コンパクトフラッシュ（登録商標）カードメモリ等を不揮発性記憶装置として適用することができる。また、本考案では、携帯電話も耐環境性の高い機種を自由に選定することができる。

第４の特徴としては、本考案は、電話網やインターネットを経由して監視対象計測機を遠隔で監視するパソコンが遠隔監視を行う際のネットワークセキュリティ性が高い。即ち、本考案では、テキスト文のみの電子メールの形式で計測データを送信するので、監視対象計測機を遠隔で監視するパソコンの接続するメールサーバではセキュリティ上の問題無く、受信することができる。これは、テキスト文のみの電子メールを用いて、他者がＬＡＮ内に不法に侵入したり、コンピュータウィルス等をネットワーク上に混入させたりすることは、そもそも技術的に困難だからである。また、特に、シリアル通信を用いた場合、本考案では、第２装置ユニットのプロトコル変換器から第１装置ユニットのパソコンへのデータ伝送を禁止できるので、他者が無線遠隔装置を経由して計測機用ＬＡＮに侵入することは不可能である。

尚、第２の装置ユニットから出力される「電子メールで送信可能なプロトコルの電子メール文章」とは、無線装置が電子メールを送信する際に必要な、無線装置が認識可能なプロトコル（例えば、ＰＰＰ）で表現した一連の信号のことである。また、第１の装置ユニットから出力される「テキスト形式の電子メール文章」とは、第２の装置ユニットが「電子メールで送信可能なプロトコルの電子メール文章」を出力するために必要な、宛先、件名、並びに、メール本文の情報を、テキスト形式に対応する一連の信号（例えば、ＡＳＣＩＩコードをデジタル信号化したもの）を表す。ここで、宛先が常に固定の場合には、第２の装置ユニットに所定の宛先を登録しておき、この宛先を「電子メールで送信可能なプロトコルの電子メール文章」の宛先情報として使用する機能を第２の装置ユニットに与えてもよいので、この条件の場合、第１の装置ユニットから出力される「テキスト形式の電子メール文章」から、宛先情報を省略することができる。同様に、常に同一の件名のメールを送信するのであれば、第１の装置ユニットの「テキスト形式の電子メール文章」から、件名情報を省略することが原理的に可能ではある。しかしながら、同一件名の多数の電子メールが送信されると、メール管理上不便なので、この方式は望ましくない。

また、本考案が対象とする計測用パソコンにおいて、「外部機器への出力機能を備えない」とは、次のことを意味する。即ち、監視対象計測機内のあるパソコンが通常の作動中に動作させる全ての、ソフトウェア及びリレーを用いたシーケンス装置や集積回路等によりハード的に実現される一連の処理において、そのパソコンが潜在的に外部出力可能な全ての出力端子（例えば、ＬＡＮポート、シリアルポート、パラレルポート、バス端子、アナログ電圧・電流出力端子、又は、スイッチＯＮ／ＯＦＦ出力端子）に対する出力のうち、何らかの出力を明示的に与える処理が内部機器に対する出力に限定されることを意味する。ここで出力を「明示的」に与えるとは、ソフトウェア的、又は、ハード的に実現された一連の処理が、特定の出力端に対して、特定の電圧や電流値を出力するように指令することを意味する。従って、例えば、特定の出力端には物理的に何らかの電位が必ず定義できるが、この電位がパソコンによってソフトウェア的、又は、ハード的に実現された一連の処理による指令に基づいたものでない限り、この電位は「明示的」な出力ではない。また、ある監視対象計測機中のあるパソコンにおける「内部機器」とは、その監視対象計測機を構成する全ての必須機器類（他のパソコンを含む）のことを意味し、「外部機器」とは「内部機器」ではない機器を意味する。内部機器への出力には、予め登録された、監視対象計測機内の他の計測機用パソコンのＩＰアドレス、又は、ＭＡＣアドレスに向けたこのパソコンのＬＡＮポートへの出力が含まれる。従って、遠隔監視装置はその全てが外部機器に定義され、その監視対象計測機を構成する他のパソコンは内部機器である。また、監視対象計測機に接続しうるモニタやプリンタは、計測を実施するに当たって必須でない限り（測定結果や作動状態を単に外部に表示するだけでは「計測に必須」とはいえない）、外部機器である。また、計測機から「外部機器への出力機能が限定される」とは、次のことを意味する。即ち、例えば、監視対象計測機側にモニタを設けて計測機の内部機器であるパソコンのモニタ出力端にこのモニタを接続したときにこのパソコンの明示的なモニタ出力信号に基づいてこのモニタに何らかの表示が現れる場合、このモニタ出力信号を無線遠隔監視用の伝文に加工して遠隔監視を行うことは容易ではないので、この場合の計測機からの出力は限定されていると定義する。なぜならば、もし、計測機ユーザがこのようなモニタ出力信号からの遠隔監視伝文加工を実施しようとすれば、モニタ出力信号の詳細な規則は、通常、計測機メーカから開示されないので、計測機ユーザは、予め、あらゆる状況のモニタ出力信号を計測機の動作とともに時系列的に記録してモニタ出力の規則を類推することが必要であり、現実的でないからである。また、もし、この計測機からのモニタ出力をほとんど加工せずにモニタ信号として遠隔に在る監視局のモニタに対して無線送信し、監視局のこのモニタに計測機側と同様の画面をリアルタイムで表示させ続ければ、無線遠隔監視を原理的には実現できるが、高価な専用無線装置を準備するか、あるいは、高額の通信費用を通信会社に支払う必要があり、この方法も現実的ではないからである。また、メーカオプションとして、ユーザに開示されない専用通信プロトコルで動作する監視対象計測側設置プリンタがしばしば販売されている。このプリンタは、計測に必須でない点で（オプション販売なので）外部機器である。しかし、このプリンタへの計測機からの出力信号をユーザが加工して無線遠隔監視装置の入力情報として適用することは、前記計測機側モニタの場合と同様の理由で困難であるので、この場合も計測機からの出力は限定されていると定義する。このような場合以外の、汎用プロトコル、または、メーカが仕様を開示したプロトコルに基づく明示的な信号を計測機の出力端が常時、または、間欠的に出力する場合、無線遠隔監視装置がその出力信号を容易に解読して適切な無線伝送用プロトコルに変換・加工することによって無線遠隔監視を実現できるので、計測機からの出力は、限定されていない。計測機からの出力が限定されていない例としては、計測機がアナログ出力端を備えてこのアナログ出力端に計測値の大きさに比例した電圧値を常時出力する場合、計測機がシリアルポートを備えてこのシリアルポートに対して計測値をテキスト形式で表現したシリアル通信プロトコルに基づく出力を間欠的に出力する場合、または、計測機がＦＴＰのＰＵＴ命令等の通信アプリケーションを用いるソフトウェア備えて計測機がこのソフトウェアを動作させて所定のＩＰアドレスの外部機器に対してＬＡＮ回線経由で計測値を間欠的に伝送する場合等があげられる。

本考案によれば、ＬＡＮに接続した複数の独立したパソコンから構成される計測機に対して、汎用、かつ、ネットワークセキュリティ上の問題の少ない遠隔監視を実施することができる。

本考案の実施形態を図１を用いて説明する。尚、図１において、上述した図３〜４で示したものと同様の構成要素には同一符号を用いて示す。

無線遠隔監視装置１０の第１装置ユニット１１として、パソコン１４と、パソコン１４のＬＡＮポート１７に接続されたＬＡＮ配線２３と、パソコン１４のシリアル通信ポート１８に接続されたシリアル通信配線２４を用いる。ここで図２は、第１装置ユニット１１に含まれるパソコン１４の概略構成を示すブロック図である。図２に参照されるようにパソコン１４は、ＣＰＵ１４−１、主記憶装置１４−２、バス１４−３、ＬＡＮポート１７、シリアル通信ポート１８（又は、ＵＳＢポート）、電源装置１４−４、並びに、不揮発性記憶装置１４−５を備える。

パソコン１４の不揮発性記憶装置１４−５としては、コンパクトフラッシュメモリ等のメモリカードを装着したメモリカード入出力装置や不揮発性のシリコンディスク装置を用いることができる。監視対象の計測機である、ＬＡＮ３５に接続した複数の独立したパソコンで構成される計測機３０はしばしば屋外に設置されることが多く、周囲温度や周囲塵等の使用環境条件が一般に過酷であるが、このような構成のパソコン１４を適用することにより、少なくとも計測機３０と同程度の耐環境性を無線遠隔監視装置１０は備えることができる。

周囲環境が苛酷でない場合には、ハードディスクを不揮発性記憶装置として用いることができる。ＬＡＮ配線２３としては１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−Ｔ、又は１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等のギガビットイーサネット（登録商標）規格のケーブルを用いることができる。シリアル通信配線２４としてはＲＳ２３２Ｃ用やＲＳ４２２用ケーブルを用いることができる。シリアル通信ポート１８とシリアル配線２４の代わりに、ＵＳＢポートとＵＳＢケーブルを用いてもよい。ＬＡＮ配線２３の他端は、計測器３０のＬＡＮ３５にＨＵＢ２２を経由して接続している。ＨＵＢ２２の代わりに、高価ではあるがブリッジを用いても特段の問題はない。

第１装置ユニット１１のパソコン１４の不揮発性メモリには、オペレーティングシステム（ＯＳ）と、メールデータ処理ソフトがインストールされており、電源装置１４−４に電源を投入することによって自動的にＯＳが起動した後、ＯＳ上の標準機能の設定によって自動的にメールデータ処理ソフトが起動する。ＯＳとして、ＭＩＣＲＯＳＯＦＴ WINDOWS（登録商標）シリーズやＬＩＮＵＸを適用することができる。メールデータ処理ソフトは、以下の処理を繰り返し実行する。

即ち、ＯＳの計時機能を用いて、定期的、例えば１０分ごとに起動し、まず、ＴＣＰ−ＩＰに基づいて第１装置ユニット１１のＬＡＮポート１７からＬＡＮ配線２３を経由して監視対象の計測機、即ち、ＬＡＮに接続した複数の独立したパソコンから構成される計測機３０内部のＩＰアドレスの開示された特定パソコン上のデータ記憶領域、例えばハードディスクドライブにアクセスする。

次に、第１装置ユニット１１のパソコン１４上に予め登録しておいたファイル名称である計測機３０上の前記ハードディスクドライブ上の計測データ保存ファイルを特定し、第１装置ユニット１１のパソコン１４上のアプリケーションとしてＯＳの標準機能であるＦＴＰの標準機能を用いて受信し、不揮発記憶装置１４−５上にコピーする。

次に、前記不揮発記憶装置１４−５上にコピーされた計測データ保存ファイル内の記録データは、第１装置ユニット１１上のパソコン１４の主記憶装置１４−２上に展開された後、予め開示された書式に基づいて数値や文字列等のデータ列に解釈される。この解釈には、国際標準Ｃ＋＋等の高級言語の標準機能を用いてコーディングされたソフトウェアによって実現できる。前記データ列は必要に応じて、国際標準Ｃ＋＋等の高級言語の標準機能を用いてコーディングされたソフトウェアを用いて演算や編集処理を施された後、所定の書式のテキストデータ、例えばＡＳＣＩＩコード列としてシリアル通信ポート１８を経由してシリアル通信配線２４に出力される。テキストデータをシリアル通信ポート１８から出力する方法として、ＯＳに依存するシリアル通信ポート入出力用アプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）を国際標準Ｃ＋＋等の高級言語の関数として用いてコーディングされたソフトウェアを適用することによって実現できる。前記テキストデータは、電子メール本文と必要に応じて電子メール宛先及び電子メール題名の情報を含んでいる。このテキストデータをテキスト形式の電子メール文章と呼ぶことにする。

また、前記メール処理ソフト及びその他のアプリケーションソフトウェアでは、シリアル通信ポート１８への入力を無視する仕様とすべきである。こうすることで、外部からの違法な攻撃から計測機用ＬＡＮを保護する機能が一層向上する。もし、例えば、ＴＣＰ−ＩＰをシリアル通信の代わりに適用した場合、ＴＣＰ−ＩＰは本質的に双方向通信であるため、このように外部からの信号を完全に遮断することは困難であり、ネットワークセキュリティ性が低くなる。

次に、第２の装置ユニット１２のプロトコル変換器１５は、入力用のシリアル通信ポート１９に接続されたシリアル通信配線２４によって第１装置ユニット１１のパソコン１４に接続する。この際、パソコン１４側の出力がＵＳＢポートである場合には前記入力用のポートをＵＳＢポートとし、通信配線をＵＳＢ配線とすることが望ましい。もし、異なる通信規格を用いるのであれば、配線の途中に規格を変換する変換器を設置する。また、プロトコル変換器１５は、出力用のシリアル通信ポート２０に接続されたシリアル通信配線２５によって第３装置ユニット１３の携帯電話１６と接続する。シリアル通信ポート２０とシリアル配線２５の代わりに、ＵＳＢポートとＵＳＢケーブルを用いてもよい。プロトコル変換器１５には、例えば、特許文献３に記載されたメール監視制御装置を使用することができる。

第１装置ユニット１１のパソコン１４のシリアル通信ポート１８から出力されたテキスト形式の電子メール文章がプロトコル変換器１５に入力されると、プロトコル変換器１５は、直ちに、前記テキストデータを携帯電話で電子メールとして送信可能なプロトコル、例えばデータリンク層プロトコルであるＰＰＰの電子メール文章に変換した後、前記携帯電話で電子メールとして送信可能なプロトコルに変換された電子メール文章を出力用のシリアル通信ポート２０を経由してシリアル通信配線２５に出力する。

次に、第３装置ユニット１３は、実質的に、データ通信機能を備えた携帯電話１６である。但し、装置を持ち運ぶ必要はないので、通常の携帯電話のように小型軽量である必要はない。この携帯電話１６である第３の装置ユニット１３は、電子メール文書を、携帯電話内に登録された所定の、又は、プロトコル変換器１５から指示された電子メールアドレス宛に電子メールを無線で送信する。

携帯電話１６は、シリアル通信ポート（第２装置ユニットの出力がＵＳＢである場合にはＵＳＢポート）２１を備え、かつ、シリアル通信ポート２１へのデータ入力の発生した場合に、その信号に対応して電子メールを送信する機能を備えることが必要である。また、少なくとも計測機３０と同等の耐環境性を備えることが望ましい。このような携帯電話１６としては、例えば、ＮＴＴドコモのＦＯＭＡカードを装着したＦＯＭＡユビキタスモジュールを適用することができる。

携帯電話１６はまた、その標準機能を用いて、シリアル通信ポート２１から第２装置ユニット１２のプロトコル変換器１５から出力された携帯電話で電子メールとして送信可能なプロトコルの電子メール文書をシリアル通信ポート２１経由で受信した際に、直ちにその電子メール文書を電子メールとして携帯電話網１の基地局２に対して無線で送信する。

以上のようにして、遠隔監視装置１０から送信された前記電子メール文書は、最寄の基地局２で受信されて携帯電話網１、例えばＦＯＭＡ網を通じて、また、必要であればインターネット３を経由して宛先の電子メールアドレス用のメールサーバにパケット通信される。前記電子メールアドレスが受信先となる携帯電話４である場合には、メールサーバは携帯電話会社のメールサーバであり、その他の宛先である場合にはインターネットプロバイダや個別組織の既存のＬＡＮに接続するメールサーバ７が前記宛先のメールサーバとなる。このため、監視対象の計測機３０を遠隔で監視するパソコン８には、電子メールを受信できる環境以外に特段の機能は必要なく、また、携帯電話４のみで前記電子メールを受信する場合には受信側にパソコンを用いることなく、監視対象計測機を遠隔で監視することができる。

次に、以上のような構成を有する無線遠隔監視装置１０を実際に計測器３０に接続して使用した結果を説明する。ここで、ＬＡＮ３５に接続した複数のパソコンから構成される計測機３０はＰＭ２．５計であり、データ保存用パソコンのＩＰアドレス情報のみ開示されている図４の計測機３０を監視対象と同様のものであり、ＬＡＮ３５にＨＵＢ２２を経由して、無線遠隔監視装置１０と接続した。そして、１０分ごとに、ＰＭ２．５計のデータ保存用パソコンのハードディスク装置にアクセスして計測データを無線遠隔監視装置１０の不揮発性データ保存装置上にコピーしてその内容を編集し、携帯電話１６から電子メールとして監視対象の計測機３０を遠隔で監視するパソコン８のメールアドレス宛に繰り返し無線で送信するようにした。

また、計測機３０用のＬＡＮ３５に接続するＬＡＮ配線２３として、１００ＢＡＳＥ−Ｔ型のものを、無線遠隔監視装置１０内のシリアル配線２４、２５としてＲＳ２３２Ｃ用のものを用いた。第１装置ユニット１１のパソコン１４としてコンパクトフラッシュカードを装着したＣＯＮＴＥＣ社製ＳＢ２１／２５６(ＦＩＴ)ＧＹを、プロトコル変換器１５としてハネロン社製ＤＭＡ−Ｓを、携帯電話１６としてＮＴＴドコモのＦＯＭＡカードを装着したＦＯＭＡユビキタスモジュールに専用通信アンテナを接続して適用した。

以上のようにして実際に使用してみたところ、１年間の連続運転を行った結果、伝送装置の異常停止やコンピュータウィルスによるパソコンの汚染もみられなかった。

このように、ＬＡＮに接続した複数のパソコンから構成されるＰＭ２．５計に対して、汎用装置からなる無線遠隔監視装置１０を用いてネットワークセキュルティ性と耐環境性の高い遠隔監視を実施することができた。

本考案に係る無線遠隔監視装置を説明する図である。 本考案に係る無線遠隔監視装置の第１装置ユニットのパソコンの概略構成を示すブロック図である。 従来の無線遠隔監視装置を説明する図である。 監視対象となる計測器を説明する図である。 従来の無線遠隔監視装置を説明する図である。

符号の説明

１０ 無線遠隔監視装置
１１ 第１装置ユニット
１２ 第２装置ユニット
１３ 第３装置ユニット
１４ パソコン
１５ プロトコル変換器
１６ 携帯電話
１７ ＬＡＮポート
１８ シリアル通信ポート
１９ シリアル通信ポート
２０ シリアル通信ポート
２１ シリアル通信ポート
２２ ＨＵＢ
２３ ＬＡＮ配線
２４ シリアル通信配線
２５ シリアル通信配線
３０ 計測器
３５ ＬＡＮ

Claims (1)

1. 計測部からの計測データの取得、計測データの保存、又は、計測データの取得、計測データの保存及び計測機の制御の機能を独立した複数のパソコンを用いて行い、かつ、前記独立した複数のパソコンが計測機用の有線ＬＡＮ回線に接続されるとともに、前記計測機用のＬＡＮを経由して互いに情報を交換する機能を備え、かつ、外部機器への出力機能を備えないか、又は、外部機器への出力機能が限定される計測機を、無線で遠隔監視するための無線遠隔監視装置であって、
   前記計測機用のＬＡＮにＨＵＢを介して接続し、前記計測機内の計測データを保存するパソコンに保存された計測データを、有線ＬＡＮ回線を通じてインターネットプロトコルに基づくプロトコルで取り込んで、前記計測データをテキスト形式の電子メール文章化した後、シリアル通信プロトコル又はＵＳＢプロトコルで後段の第２の装置ユニットへ送信する機能を有する第１の装置ユニットと、
   前記第１の装置ユニットから送られてくるテキスト形式の電子メール文章化したデータを、電子メールで送信可能なプロトコルの電子メール文章に変換した後、後段の第３の装置ユニットへ送信する機能を有する第２の装置ユニットと、
   前記第２の装置ユニットから送られてくるプロトコルの電子メール文章化したデータを、携帯電話基地局に電子メールとして無線送信する機能を有する第３の装置ユニットと、
   前記第１の装置ユニットと前記第２の装置ユニットとを結ぶシリアル又はＵＳＢ通信回線と、
   前記第２の装置ユニットと前記第３の装置ユニットとを結ぶシリアル又はＵＳＢ通信回線とを有することを特徴とする計測機の無線遠隔監視装置。

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