JP4025597B2 - データ通信装置とその方法、およびデータ通信プログラムとそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工場等における機器のメンテナンスや故障修理などの作業領域において、メンテナンス者や作業者が関与することなく、機器の内部の情報を定期的にモニタすることによって、モニタ値に関係する機器等から自動的に情報を収集することで、機器の状況をメンテナンス者、作業者に通知できる技術を提供するとともに、このような機器情報の発信元と関連情報を保持する機器に関する情報を保存、管理し、さらには情報の共有とバックアップを行うことを目的としており、それらの技術を実装するサーバ等の情報発受信技術とローカルネットワーク、ワイドエリアネットワークに接続し通信を行う端末技術により構成される。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットの普及により、工場内の情報をネットワークを通じて管理しようとするサービスが実用化されてきている。このようなサービスにおいて、各情報は個別に扱われており、関連付けられて管理されていない。
【０００３】
現在、工場内においては、複数の工作機械および測定装置が設置されており、それぞれ必要に応じて機械状況情報が発出される。
【０００４】
これらの情報は工場内のサーバや遠隔地のデータセンタに送信される。遠隔地のデータセンタでは、管理者によって機械状況情報が異常値等の管理の対象となる値を示した場合は、対象となる機械状況情報を発出した該工作機械および該測定装置の稼動状態、機械内部情報、および測定情報を確認し、また、該工作機械および該測定装置以外にも発出された該機械状況情報に関連するその他の工作機械および測定装置についても稼動状態や機械状況情報を確認することによって、より詳細な該機械状況情報が発出された状況を知ることとなる。
【０００５】
製造機器に関する情報の管理については、フィールドＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）内に存在するサーバが提案されているが（生産システムのデータ管理装置、特開２０００−１２６９５１公報）、製造機器それ自体から取得される情報の管理にとどまっており、画像や音声といったマルチメディア情報含め一元的に管理する機能、および機器間の関連を管理する機能については盛り込まれていない。
【０００６】
また、現在市販されているゲートウェイ機器は、ネットワーク環境下の各種ネットワーク機器の管理法としてＤＨＣＰサーバ、ＤＮＳサーバ、ＳＮＭＰサーバ機能などネットワークの機器管理機能を有するものが存在する。ＤＨＣＰ，ＤＮＳについては、ネットワーク機器のＩＰを管理することが可能であり、ＳＮＭＰサーバは内包するＭＩＢデータベースにネットワーク機器の種類や稼動状態を確認することができるが、これらはフィールド機器群個々の情報管理にとどまっており、機器間の関連情報を管理することはできない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
まず、以上に述べた従来の稼動状態や機械状況情報を確認する操作では、対象となる機械状況情報が送出されてから、実際に稼動状態、機械内部情報および測定情報を確認するまでには時間ラグが発生してしまい、対象となる機械状況情報が発出された時点とは異なる稼動状態や機械内部情報、測定情報を得ている可能性がある。よって、正確な機械状況情報発生時における稼動状態、機械内部情報および測定情報を得るためには、機械状況情報が発出された時点での関連する全ての工作機械の稼動状態、機械内部情報や測定情報を得る必要がある。このため、機械状況情報が送出された状況を再現することによって、これらの情報を得なければならないという困難な問題がある。
【０００８】
また、データセンタにおいても、データ管理の必要から過去の時点での工作機械の稼動状態、機械内部情報および該工作機械に取り付けられた測定装置から得られる測定情報および該工作機械を監視する映像情報が必要となるが、外部のネットワークから工場内のサーバ機器にアクセスすることはセキュリティ上大きな問題となる。
【０００９】
次に、工作機械やロボット等（これらをフィールド機器と呼ぶ）が複数存在する工場内のラインやセグメントにおいて、効率的な工程管理や情報共有・バックアップを目標としたネットワーク化が推進されようとしているのが現状である。また、工程管理や情報共有について、工場内ＬＡＮ内にとどまらず外部にあるサーバやＳＯＨＯでの活用といった市場ニーズが高まっている。そのような状況から、フィールド機器の種類や台数、機器から取得可能な情報や機器間の関係等を管理する機能を有する装置の必要性が高まっている。
【００１０】
また、工場内のフィールド機器の管理だけでなく、複数の工場間に渡る工程を管理することで、工場間のフィールド機器の連携やフォールトトレラントの観点からバックアップ機能を有する装置の必要性も高まっている。
【００１１】
本発明は、上記の問題や必要性を解決するために為されたものであり、工場等のローカルネットワークにおける機器のメンテナンスや故障修理などの作業領域において、該ローカルネットワークのセキュリティを保持しながら、メンテナンス者や作業者が関与することなく機器の状況情報をモニタし、その機器情報に応じて、関係する機器から自動的に機器情報に関連した情報を収集することで、機器の状況をメンテナンス者、作業者に通知し、メンテナンスおよびオペレーションコストを削減することができるデータ通信装置とその方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、ローカルネットワークとワイドエリアネットワークの双方に接続され、ゲートウェイとして機能するデータ通信装置であって、ローカルネットワークに接続された、１台以上の機器および該機器に取り付けられた測定装置の一方もしくは双方からの該機器に関する機器情報を受信する手段と、前記受信した機器情報の変化に応じ、事前に設定された、該機器および測定装置からの該機器の稼動状態情報、機器内部情報、該測定装置の測定情報、および該機器を監視する監視装置からの映像情報を取得する手段と、前記１台以上の機器から取得した情報を１つの連結した形式で保存する手段と、前記保存した情報を事前に設定された、ワイドエリアネットワークに接続されたデータセンタへ送信する手段とを有し、前記取得する手段は、受信した機器情報の変化に応じ、情報を取得するにあたり、受信した機器情報が、事前に設定された条件に合致するかを判断する手段と、前記条件に合致した場合には、前記機器情報の名称、数値および条件に合致した時刻を含む合致条件と、それによって情報を取得するために行った動作を記録したログを作成する手段とを有し、前記情報を１つの連結した形式で保存する手段は、前記１台以上の機器から取得した情報と前記ログを１つの連結した形式で保存するものである、ことを特徴とするデータ通信装置を目的達成の手段とする。
【００１３】
あるいは、上記のデータ通信装置において、前記情報を１つの連結した形式で保存する手段は、受信した機器情報と取得した情報およびログを１つの連結した形式で保存し、前記送信する手段が該連結した形式の情報をデータセンタに送信するにあたり、該保存・蓄積・管理・送信のためのコンテナとしてＸＭＬ（エクステンシブル マークアップ ランゲージ）形式を利用することによって、前記受信した機器情報と取得した情報およびログを一つの関連情報群としてデータセンタに送信するものである、ことを特徴とするデータ通信装置を目的達成の手段とする。
【００１４】
あるいは、上記のデータ通信装置において、前記機器情報を受信する手段は、ローカルネットワークに接続された機器および測定装置の一方もしくは双方からの機器情報を受信するにあたって、該機器および測定装置の一方もしくは双方に対しての機器情報を要求する手段を有する、ことを特徴とするデータ通信装置を目的達成の手段とする。
【００１５】
あるいは、上記のデータ通信装置において、前記送信する手段は、保存した情報をデータセンタに送信するにあたり、保存した情報をデータセンタの要求に応じて該データセンタへ送信するものである、ことを特徴とするデータ通信装置を目的達成の手段とする。
【００１６】
あるいは、上記のデータ通信装置において、前記データセンタからの時間指定された要求に応じて保存した情報の中から最適な情報を検索する手段をさらに有し、前記情報を１つの連結した形式で保存する手段は、前記検索された機器情報と取得した情報およびログを１つの連結した形式で保存し、前記送信する手段は、受信したデータセンタからの時間指定された要求に応じて前記連結した形式の情報をデータセンタへ送信するものである、ことを特徴とするデータ通信装置を目的達成の手段とする。
【００１８】
あるいはローカルネットワークとワイドエリアネットワークの双方に接続され、ゲートウェイとして機能するデータ通信装置におけるデータ通信方法であって、ローカルネットワークに接続された、１台以上の機器および該機器に取り付けられた測定装置の一方もしくは双方からの該機器に関する機器情報を受信する過程と、前記受信した機器情報の変化に応じ、事前に設定された、該機器および測定装置からの該機器の稼動状態情報、機器内部情報、該測定装置の測定情報、および該機器を監視する監視装置からの映像情報を取得する過程と、前記１台以上の機器から取得した情報を１つの連結した形式で保存する過程と、前記保存した情報を事前に設定された、ワイドエリアネットワークに接続されたデータセンタへ送信する過程とを有し、前記取得する過程では、受信した機器情報の変化に応じ、情報を取得するにあたり、受信した機器情報が、事前に設定された条件に合致するかを判断する過程と、前記条件に合致した場合には、前記機器情報の名称、数値および条件に合致した時刻を含む合致条件と、それによって情報を取得するために行った動作を記録したログを作成する過程とを有し、前記情報を１つの連結した形式で保存する過程は、前記１台以上の機器から取得した情報と前記ログを１つの連結した形式で保存するものである、
ことを特徴とするデータ通信方法を目的達成の手段とする。
【００１９】
あるいは、上記のデータ通信方法において、前記情報を１つの連結した形式で保存する過程は、受信した機器情報と取得した情報およびログを１つの連結した形式で保存し、前記送信する過程は、該連結した形式の情報をデータセンタに送信するにあたり、該保存・蓄積・管理・送信のためのコンテナとしてＸＭＬ（エクステンシブル マークアップ ランゲージ）形式を利用することによって、前記受信した機器情報と取得した情報およびログを一つの関連情報群としてデータセンタに送信する、ことを特徴とするデータ通信方法を目的達成の手段とする。
【００２０】
あるいは、上記のデータ通信方法において、前記機器情報を受信する過程では、ローカルネットワークに接続された機器および測定装置の一方もしくは双方からの機器情報を受信するにあたって、該機器および測定装置の一方もしくは双方に対しての機器情報を要求する過程を有する、ことを特徴とするデータ通信方法を目的達成の手段とする。
【００２１】
あるいは、上記のデータ通信方法において、前記送信する過程では、保存した情報をデータセンタに送信するにあたり、保存した情報をデータセンタの要求に応じて該データセンタへ送信する、ことを特徴とするデータ通信方法を目的達成の手段とする。
【００２２】
あるいは、上記のデータ通信方法において、前記データセンタからの時間指定された要求に応じて保存した情報の中から最適な情報を検索する過程をさらに有し、前記情報を１つの連結した形式で保存する過程は、前記検索された機器情報と取得した情報およびログを１つの連結した形式で保存し、前記送信する過程は、受信したデータセンタからの時間指定された要求に応じて前記連結した形式の情報をデータセンタへ送信する、ことを特徴とするデータ通信方法を目的達成の手段とする。
【００２４】
あるいは、上記のデータ通信方法における過程を、コンピュータに実行させるためのプログラムとした、ことを特徴とするデータ通信プログラムを目的達成の手段とする。
【００２５】
あるいは、上記のデータ通信方法における過程を、コンピュータに実行させるためのプログラムとし、該プログラムを、該コンピュータが読み取りできる記録媒体に記録した、ことを特徴とするデータ通信プログラムを記録した記録媒体を目的達成の手段とする。
【００２６】
上述の発明では、機器のアラーム等の機器情報を受信し、その機器情報に応じて機器情報に関連する情報を対象機器や関連機器から収集し、それらの情報を関連付けて外部のデータセンタに登録することにより、アラーム等に関する情報を効率よく収集・解析できるようにし、工場内等のローカルネットワークの情報を有効に活用して、メンテナンスやオペレーションコストの削減を図る。また、外部のワイドエリアネットワークと工場内等のローカルネットワークの接点としてデータ通信の手段や過程を設けることにより、外部のワイドエリアネットワークから工場内等のローカルネットワークへの侵入を阻止しながら、ワイドエリアネットワークのデータセンタに工場内等のローカルネットワークで収集した情報を外部のワイドエリアネットワークに提供することで、セキュリティを保持しながら、工場内等のローカルネットワークのデータを外部で有効に活用できるようにする。以上により目的を達成する。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、工場等の工作機械を例にして説明するが、本発明は、これに限定されることなく、各種の機器に適用することが可能である。また、一時蓄積サーバに蓄積された情報として文字データを例にして説明するが、本発明は、これに限定されることなく、画像蓄積サーバの場合は、静止画像データ、動画データなど、インターネットなどのネットワークを介して送受信可能な、ファイルであればよい。
【００３９】
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００４０】
Ａ．第１の実施形態の原理的な構成
図１は、本構成例の工場内データ管理システムの構成を示す。本構成例による工場内データ管理システムでは、少なくとも、工作機械３と、工作機械３の稼動情報、機械内部情報、センサ情報および工作機械３の必要な測定を行う測定装置４の情報を一時蓄積する情報一時蓄積サーバ２と、工作機械３の映像情報を蓄積する画像蓄積サーバ５と、これらのサーバの情報を関連づけてデータセンタ８に送信するゲートウェイ装置１とからなる。
【００４１】
ゲートウェイ装置１は、ローカルネットワークインターフェイスを持ち、情報一時蓄積サーバ２および画像蓄積サーバ５ととともにローカルネットワークであるネットワーク６に接続されるとともに、ワイドエリアネットワークインターフェイスを持ち、データセンタ８が接続されるワイドエリアネットワークであるＩＰ網７に接続される。
【００４２】
ゲートウェイ装置１は、工作機械３および測定装置４から定期的に送信されてくる機械状況情報を受信するたびに、異常値等の管理の対象となる数値を示していないかどうかを確認し、管理対象となる機械状況情報の場合は、情報一時蓄積サーバ２と画像蓄積サーバ５から管理対象となる時間帯における時間タグ付けされた情報を取得する手段と、取得した複数の情報を一つの関連情報として関連づける手段と、関連付けられた情報をデータセンタ８に送信する手段を備える。
【００４３】
また、ゲートウェイ装置１は、機械状況情報を受信するにあたって、工作機械３および測定装置４に対して、情報を送信するように要求を送信することによって、機械状況情報を受信する手段を有することができる。
【００４４】
なお、図１では、ゲートウェイ装置１が情報一時蓄積サーバ２を介して工作機械３および測定装置４からの機械状況情報を受信したり、その機械状況情報の送信を要求したりすることを想定しているが、工作機械３および測定装置４をネットワーク６に接続しておき、ゲートウェイ装置１が直接に工作機械３および測定装置４から機械状況情報を受信したり、その機械状況情報の送信を要求したりすることも可能である。
【００４５】
また、本発明では、情報一時蓄積サーバ２と画像蓄積サーバ５から管理対象となる時間帯における時間タグ付けされた情報を取得する手段において、ゲートウェイ装置１が事前に設定された管理対象となる数値を示す機械状況情報を取得した場合に、機械内部情報の管理対象となったデータ値と開始時間および終了時間、および機械状況情報の変化によって情報を取得する先となった情報一時蓄積サーバ２や画像蓄積サーバ５の名称等を含むゲートウェイ装置１の実施した動作情報を記録したログを作成し、データセンタ８に送信することによって、受信した機械状況情報と取得した複数の取得情報の因果関係をデータセンタ８に通知する手段を有することができる。
【００４６】
また、ゲートウェイ装置１では、取得した情報を一つの関連情報として関連づける手段と、関連付けられた情報をデータセンタ８に送信する手段として、ＸＭＬをファイル送信のためのコンテナとして利用することによって、機械状況情報と複数の取得情報および複数の動作情報を記録したログの組み合わせを明示してデータセンタ８に送信する手段を備えることができる。
【００４７】
また、ゲートウェイ装置１では、データセンタ８からの要求を受け、それに応じて、情報一時蓄積サーバ２と画像蓄積サーバ５より時間タグ付けされた情報を取得する手段と、取得手段によって取得した情報を一つの関連情報として関連づける手段と、関連付けられた情報をデータセンタ８に送信する手段を備えることができる。
【００４８】
さらに、ゲートウェイ装置１では、データセンタ８からの時間指定された要求を受けると、ゲートウェイ装置１本体内に蓄積された関連情報として関連付けられた情報を、要求された条件で検索し、検索された情報をデータセンタ８に送信する手段を備えることができる。
【００４９】
Ｂ．第１の実施形態の構成
次に、図１を用いて、本発明の一実施形態の構成を示す。図１において、工作機械３あるいは測定装置４は、情報一時蓄積サーバ２に接続され、機械状況情報を発信する。
【００５０】
該情報一時蓄積サーバ２は、インターネットなどで構成されるローカルなネットワーク６に接続され、該工作機械３の稼動情報、機械内部情報および該測定装置４の測定情報を時間タグ付けして保存し、クライアントであるゲートウェイ装置１からの要求に応じてその情報を応答する。
【００５１】
画像蓄積サーバ５は、インターネットなどで構成されるローカルなネットワーク６に接続され、該工作機械３を監視する画像を撮影し、撮影したデータ情報を時間タグ付けして保存し、クライアントであるゲートウェイ装置１からの要求に応じてその情報を応答する。
【００５２】
ゲートウェイ装置１は、インターネットなどで構成されるローカルなネットワーク６に接続されるとともに、外部のワイドエリアネットワークであるＩＰ網７を経由してデータセンタ８に接続されており、該工作機器３や該測定装置４からの機械状況情報を受信すると、受信した機械状況情報が事前に設定されている条件を満たしていないか判定を行い、判定の条件に合致した場合は該情報一時蓄積サーバ２や該画像蓄積サーバ５に要求して機械状況情報が条件を満たす時間と関連した情報を取得し、取得したデータと受信した該機械状況情報を関連付けて該データセンタ８に送信する機能を有する。
【００５３】
また、ゲートウェイ装置１は、ＩＰ網７からの工場内に設置された機器へのアクセスを遮断するとともに、データセンタ８からの要求に応じて、該情報一時蓄積サーバ２や該画像蓄積サーバ５に要求して、該データセンタ８からの要求に指定された時間の情報を取得し、取得した複数の情報を関連付けて該データセンタに送信する機能を有する。
【００５４】
Ｃ．第１の実施形態の動作
次に、図２、図３に示すフローチャートを中心に、図１のシステム構成図および図４、図５に示すゲートウェイ装置の機能図を参照して本実施形態の構成による動作とともに、本実施形態による方法について詳細に説明する。なお、図４は図２の処理を実施するための機能構成を示し、図５は図３の処理を実施するための機能構成を示す。
【００５５】
まず、工作機械３は稼動情報や機械内部情報を、また工作機械に取り付けられた測定装置４は測定情報を、時間を含めて、情報一時蓄積サーバ２に蓄積している。
【００５６】
映像蓄積サーバ５も、工作機械３を撮影した静止画像データもしくは動画像データを、撮影した時間も含めて蓄積している。
【００５７】
情報一時蓄積サーバ２は、工作機械３や測定装置４からの情報を蓄積するとともに、その情報を時間タグづけした形式によって、ネットワーク６を経由してゲートウェイ装置１に送信することができる。例えば、ＨＴＴＰプロトコルのＰＯＳＴコマンドを使用して、機械状況情報をゲートウェイ装置１に送信することが可能である（図２）。また、該情報一時蓄積サーバ２は、ゲートウェイ装置１からのデータ送信の要求に応じて、要求された情報をゲートウェイ装置１に送信することができる。例えば、時間情報を指定したオプションをつけたＨＴＴＰプロトコルのＧＥＴコマンドをゲートウェイ装置１から受信することで、指定された時間の機械状況情報を応答としてゲートウェイ装置１に送信することが可能である（図３）。
【００５８】
ゲートウェイ装置１は、上述のように、ＨＴＴＰのＰＯＳＴコマンド、あるいは、定期的なＧＥＴ処理部１４を用いてＨＴＴＰのＧＥＴコマンドで要求することにより、機械状況情報をパース部１１で受信する。ゲートウェイ装置１は、条件判断部１２により、受信した機械状況情報の時間タグ付けされた各時間における情報（例えば、電流、電圧、振幅、回転数、温度、等）が事前に設定された条件としての閾値を超えた（または下回った）かを判断し、該閾値を超えた（または下回った）値の場合、事前に設定された動作を行う。これらの事前の設定は設定ファイルとして用意される。事前に設定された条件に合致する時間タグ付けされた情報を含む機械状況情報を受信した場合は、合致した情報の時間情報を調べ、条件が合致している時間帯に渡った関連情報を取得するために、事前に設定された他のＮＷ（ネットワーク）機器９であるサーバ（情報一時蓄積サーバ２や画像蓄積サーバ５）に受信情報中の時間情報をパラメータとして、例えばＨＴＴＰプロトコルのＧＥＴコマンドを用いて接続する。ＨＴＴＰプロトコルのＧＥＴコマンドを受信したＮＷ機器９のサーバ（情報一時蓄積サーバ２や画像蓄積サーバ５）は、そのパラメータの時間情報によって適切な蓄積情報をゲートウェイ装置１に応答する。
【００５９】
また、同時にゲートウェイ装置１は、事前に設定された条件に合致する情報を受信した場合は、機械状況情報の具体的な名称と、設定された条件に合致した情報の詳細な値と、それが発生した時間と、その情報が条件を満たさなくなった値とその時間の情報、および接続したサーバの情報およびそのサーバから取得した情報についてのログを記録する。
【００６０】
ゲートウェイ装置１は、受信した情報とそれに関連してＮＷ機器９のサーバ（情報一時蓄積サーバ２や画像蓄積サーバ５）から収集された時間関連情報を関連付けるために、バインド部１３によりＸＭＬファイルを生成する。ＸＭＬとは、文書フォーマットをインターネットでの配信に適したものとする国際標準のドキュメントの記述言語であり、ＸＭＬファイルは、テキストと、表示形式やデータ属性を示すタグからなるデータである。このＸＭＬのタグ中に関連する情報群をまとめて保存することで、機械状況情報や収集された情報を一つの関連情報群として管理する（ＸＭＬコンテナ化）。
【００６１】
ゲートウェイ装置１は、生成したＸＭＬファイルおよび受信した情報とそれに関連してＮＷ機器９のサーバ（情報一時蓄積サーバ２や画像蓄積サーバ５）から収集された時間関連情報（ＸＭＬコンテナ）をデータセンタ８に送信する。この場合、例えば、ＨＴＴＰプロトコルのＰＯＳＴコマンドを用いたマルチパートで送信することができる。
【００６２】
また、データセンタ８は、センタ管理者の要求に応じて、時間情報をパラメータとしてゲートウェイ装置１にＸＭＬコンテナの送信を要求することができる。例えば、ＨＴＴＰプロトコルのＧＥＴコマンドを用いてゲートウェイ装置１に接続することができる。
【００６３】
ゲートウェイ装置１は、上述のように、事前に設定されたＮＷ機器９のサーバ（情報一時蓄積サーバ２や画像蓄積サーバ５）に接続し、情報収集するとともに、収集した情報を関連づけるＸＭＬファイル生成し、それらのＸＭＬコンテナ化した情報をデータセンタ８にＨＴＴＰプロトコルのＰＯＳＴコマンドを用いたマルチパートで送信するか、データセンタ８からのＧＥＴコマンドのパラメータによって、該ゲートウェイ装置１本体に保存、蓄積されたＸＭＬファイルで関連付けられた情報の中からパラメータ指定された時間情報を含有する関連情報群を検索し、該当した関連情報群をＨＴＴＰプロトコルのＰＯＳＴコマンドを用いたマルチパートで送信する。
【００６４】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００６５】
Ｄ．第２の実施形態の構成
本実施形態は、例えば、外部および内部ネットワークインタフェースを有するブロードバンドルータ上に実現するすることができるものである。
【００６６】
機器種別情報（機器識別情報とも呼ぶ）や機器関連情報は、テキストファイルとしてゲートウェイ装置内の記憶手段に保持されるが、設定や変更の編集は自他の機器や装置によりテキストエディタのみならずＷＷＷブラウザからも行うことができる。
【００６７】
図６にその機器種別情報の例を示す。機器種別情報は、機器の管理番号、システム名称、機器から取得できる時系列情報の種類、ＩＰアドレスなどの情報をその要素として持つ。
【００６８】
また、図７に機器関連情報の例を示す。特定の機器に関連する機器情報を保持している、複数の機器（画像サーバ、他の機器）が設定・登録可能である。
【００６９】
まず、本実施形態の構成について示す。ゲートウェイが２台存在する工場と外部にあるサーバとをネットワークで接続した実施形態の構成例を図８に示す。
【００７０】
ゲートウェイ装置１−１は、ＬＡＮとのインタフェースを有して機器情報蓄積サーバ２−１、画像蓄積サーバ５−１、および画像蓄積サーバ５−２に接続されるとともに、ＩＰ網７等のワイドエリアネットワークとのインタフェースを有してゲートウェイ装置１−２、および外部サーバ１０に接続されている。ゲートウェイ装置１−１には、これらの５つの機器（機器情報蓄積サーバ２−１、画像蓄積サーバ５−１、画像蓄積サーバ５−２、ゲートウェイ装置１−２、外部サーバ１０）の機器種別情報が記載された機器種別情報ファイル１とこれらの機器間の機器関連情報ファイル１とが登録され、保存されている。ゲートウェイ装置１−２は、別のＬＡＮとのインタフェースを有して機器情報蓄積サーバ２−２、および画像蓄積サーバ５−３に接続されるとともに、ＩＰ網７等のワイドエリアネットワークとのインタフェースを有してゲートウェイ装置１−１、および外部サーバ１０に接続されている。ゲートウェイ装置１−２には、これらの４つの機器（機器情報蓄積サーバ２−２、画像蓄積サーバ５−３、ゲートウェイ装置１−１、外部サーバ１０）の機器種別情報が記載された機器種別情報ファイル２とこれらの機器間の機器関連情報ファイル２とが登録され、保存されている。
【００７１】
次に、ゲートウェイ装置１−１，２の図略の内部構成について説明する。ゲートウェイ装置１−１，２は、上記した機器識別情報と機器関連情報とをメモリなどの記憶手段に記憶する手段と、機器情報蓄積サーバ２−１，２を介して工作機械３−１，２またはその工作機械３−１，２の状況を測定する測定装置４−１，２、あるいは画像蓄積サーバ５−１〜３から機器情報を定期もしくは不定期に受信する手段と、該受信した機器情報に関連する関連情報を保持する機器を上記機器関連情報ファイル１，２から読み出して当該関連情報を保持する機器に機器種別情報ファイル１，２を元にアクセスし関連情報を取得する手段と、ワイドエリアネットワークに接続するためのインタフェースを有し、受信した機器情報と取得した関連情報とをＩＰ網７に接続された外部サーバ１０に送信する手段とを有する。
【００７２】
Ｅ．第２の実施形態の動作
続いて、上記構成による動作例とともに、本実施形態による方法について説明する。本実施形態は基本的には、第１の実施形態と同様の機能を有する他、機器種別情報と機能関連情報とを管理し、他のネットワーク装置と共有する機能を有する。
【００７３】
まず、ゲートウェイ装置の基本的な動作を説明する。ゲートウェイ装置１−１，２は、上記した機器識別情報ファイルと機器関連情報ファイルとをメモリなどの記憶手段に記憶する。ここで、機器情報蓄積サーバ２−１，２を介して工作機械３−１，２またはその工作機械３−１，２の状況を測定する測定装置４−１，２、あるいは画像蓄積サーバ５−１〜３から機器情報を定期もしくは不定期に受信し収集する。次いで、該受信した機器情報に関連する関連情報を保持する機器を上記機器関連情報ファイル１，２から読み出し、機器種別情報ファイル１，２を元に関連情報を保持する機器にアクセスし関連情報を取得する。この受信した機器情報と取得した関連情報とを、ワイドエリアネットワークに接続するためのインタフェースを用いて、ＩＰ網７に接続された外部サーバ１０に送信する。
【００７４】
次に、ゲートウェイ装置間連携機能について示す。図９にゲートウェイ装置間連携機能を説明する処理フローを示す。ゲートウェイ装置１−１よりゲートウェイ装置１−２に対し、ＨＴＴＰ ＧＥＴコマンドにより機器種別情報ファイル２のリクエストを行う。ゲートウェイ装置１−２は、自機の機器情報としてゲートウェイ装置１−１が登録されていることを確認した上で、ゲートウェイ装置１−１に対し機器種別情報ファイル２を送信する。ゲートウェイ装置１は取得した機器種別情報ファイル２を機器種別情報ファイル１と供に装置内部のメモリ等の記憶手段に記憶して管理する。また、機器種別情報ファイル２のリクエストは、機器種別情報ファイル２で管理されている他の機器（例、外部サーバ１０）からも同様に行うことができる。
【００７５】
機器関連情報ファイルについても、同様にゲートウェイ装置間、あるいはゲートウェイ装置と外部サーバ間などでリクエストにより送受信することで相互に管理することができる。すなわち、ゲートウェイ装置１−１よりゲートウェイ装置１−２に対し、ＨＴＴＰ ＧＥＴコマンドにより機器関連情報ファイル２のリクエストを行う。ゲートウェイ装置１−２は、自機の機器情報としてゲートウェイ装置１−１が登録されていることを確認した上で、ゲートウェイ装置１−１に対し機器関連情報ファイル２を送信する。ゲートウェイ装置１は取得した機器関連情報ファイル２を機器関連情報ファイル１と供にメモリ等の記憶手段に記憶して管理する。また、機器関連情報ファイル２のリクエストは、機器関連情報ファイル２で管理されている他の機器（例、外部サーバ１０）からも同様に行うことができる。
【００７６】
このように機器種別情報ファイルや機器関連情報ファイルを複数の装置で管理することによって、あるゲートウェイ装置の機器情報ファイルが何らかの理由で喪失した場合でも、他の装置を参照することで管理している機器群からの時系列データ収集が可能となり、バックアップ機能を持つ高信頼なデュプレックスシステムを実現することができる。
【００７７】
次に、機器関連情報テーブルの設定や変更の機能についての別の例を説明する。表１にゲートウェイ装置の動作条件設定画面イメージを示す。
【００７８】
【表１】

【００７９】
工場内にゲートウェイ装置を含む内部ローカルネットワークが構築されており、第一工程の工作機械より内部情報が取得されるものとする。図８は、工作機械３−１から取得される情報について以下の条件が満たされた場合に、条件に応じて機器関連情報ファイル（ここでは、機器関連テーブルと呼ぶ）の設定や変更を行う。
【００８０】
条件１：モータ回転数が４０００ｒｐｍ以上且つ歩留まり率が９０以下
条件２：モータ回転数が６０００ｒｐｍ以上
具体的には、上記条件１が満たされた場合は、以降、機器間の関連を示す情報として表２に示す機器関連テーブルが作成され、上記条件２が満たされた場合には、表３に示された機器関連テーブルが作成される。
【００８１】
【表２】

【００８２】
＊機器Ａから情報が取得された場合に、機器Ｂへ情報をリクエストし追加する。
【００８３】
【表３】

【００８４】
＊機器Ａから情報が取得された場合に、機器Ｂへ情報をリクエストし追加する。
【００８５】
機器関連テーブルの利用形態の一例を挙げれば、表２に示す機器関連テーブルが作成されると、以降、工作機械３−１より情報が取得された場合には、測定装置４−１および画像蓄積サーバ５−１から同時刻の情報を取得し、同一グループ化された情報群としてゲートウェイ装置１−１内に蓄積または外部サーバ１０へと送信される。
【００８６】
また、図８に示したネットワーク構成について、外部サーバ１０の持つ機器情報や関連情報を処理するサーバ機能（例として、メールサーバ、データベースサーバの機能）の一部をゲートウェイ装置も有することで、外部サーバダウン時には連携してサーバ処理を一時的に肩代わりして行うことが可能となる。
【００８７】
なお、図４、図５、および図８を用いて説明したゲートウェイ装置における機能の一部もしくは全部をコンピュータ等のプログラムとして構成し、そのプログラムをコンピュータ等を用いて実行して本発明を実現することができること、あるいは、図２、図３、および図９を用いて説明した処理の過程をコンピュータのプログラムとして構成し、そのプログラムをコンピュータ等に実行させることができることは言うまでもなく、コンピュータ等でその機能を実現するためのプログラム、あるいは、コンピュータ等にその処理の過程を実行させるためのプログラムを、そのコンピュータ等が読み取りできる記録媒体、例えば、ＦＤ（フロッピーディスク（登録商標））や、ＭＯ、ＲＯＭ、メモリカード、ＣＤ、ＤＶＤ、あるいはリムーバブルディスクなどに記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記のプログラムをインターネットや電子メールなどとして、通信回線を通して提供することも可能である。そして、そのプログラムを、その記録媒体もしくは通信回線からコンピュータ等の制御手段にインストールすることによって、本発明を実施することが可能となる。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、機器のアラーム等の機器情報を受信し、その機器情報に応じて機器情報に関連する情報を収集し、それらを関連付けて外部のデータセンタに登録できるため、アラーム等に関する情報を効率よく収集・解析することが可能となり、工場内等のローカルネットワークの情報を有効に活用して、メンテナンスやオペレーションコストを削減できるという利点が得られる。
【００８９】
また、外部のワイドエリアネットワークと工場内等のローカルネットワークの接点となるデータ通信の手段や過程を設けたので、外部のワイドエリアネットワークから工場内等のローカルネットワークへの侵入を阻止しながら、ワイドエリアネットワークのデータセンタに工場内等のローカルネットワークで収集した情報を外部のワイドエリアネットワークに提供することができ、セキュリティを保持しながら、工場内等のローカルネットワークのデータを外部で有効に活用できるという利点が得られる。
【００９０】
また、ローカルネットワーク機器群の種別や機器間の関係等を把握・管理することが可能になるとともに、それらの情報を他の機器と共有することができるようになり、システムとしての信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による工場内データ管理システムの構成図
【図２】第１の実施形態の動作および方法について詳細に説明するフローチャート
【図３】第１の実施形態の動作および方法について詳細に説明するフローチャート
【図４】図２の処理を実施するゲートウェイ装置の機能構成図
【図５】図３の処理を実施するゲートウェイ装置の機能構成図
【図６】本発明の第２の実施形態における機器種別情報の例を示す図
【図７】第２の実施形態における機器関連情報の例を示す図
【図８】第２の実施形態による工場内データ管理システムの構成図
【図９】第２の実施形態によるゲートウェイ装置間連携を説明する処理フロー図
【符号の説明】
１，１−１，１−２…ゲートウェイ装置
２…情報一時蓄積サーバ
２−１，２−２…機器情報蓄積サーバ
３，３−１，３−２…工作機械
４，４−１，４−２…測定装置
５，５−１，５−２，５−３…画像蓄積サーバ
６…ネットワーク
７…ＩＰ網
８…データセンタ
９…ＮＷ機器
１０…外部サーバ

Claims (12)

1. ローカルネットワークとワイドエリアネットワークの双方に接続され、ゲートウェイとして機能するデータ通信装置であって、
   ローカルネットワークに接続された、１台以上の機器および該機器に取り付けられた測定装置の一方もしくは双方からの該機器に関する機器情報を受信する手段と、
   前記受信した機器情報の変化に応じ、事前に設定された、該機器および測定装置からの該機器の稼動状態情報、機器内部情報、該測定装置の測定情報、および該機器を監視する監視装置からの映像情報を取得する手段と、
   前記１台以上の機器から取得した情報を１つの連結した形式で保存する手段と、
   前記保存した情報を事前に設定された、ワイドエリアネットワークに接続されたデータセンタへ送信する手段とを有し、
   前記取得する手段は、
   受信した機器情報の変化に応じ、情報を取得するにあたり、受信した機器情報が、事前に設定された条件に合致するかを判断する手段と、
   前記条件に合致した場合には、前記機器情報の名称、数値および条件に合致した時刻を含む合致条件と、それによって情報を取得するために行った動作を記録したログを作成する手段とを有し、
   前記情報を１つの連結した形式で保存する手段は、前記１台以上の機器から取得した情報と前記ログを１つの連結した形式で保存するものである、
   ことを特徴とするデータ通信装置。
2. 請求項１に記載のデータ通信装置において、
   前記情報を１つの連結した形式で保存する手段は、受信した機器情報と取得した情報およびログを１つの連結した形式で保存し、前記送信する手段が該連結した形式の情報をデータセンタに送信するにあたり、該保存・蓄積・管理・送信のためのコンテナとしてＸＭＬ（エクステンシブル マークアップ ランゲージ）形式を利用することによって、前記受信した機器情報と取得した情報およびログを一つの関連情報群としてデータセンタに送信するものである、
   ことを特徴とするデータ通信装置。
3. 請求項１または２に記載のデータ通信装置において、
   前記機器情報を受信する手段は、ローカルネットワークに接続された機器および測定装置の一方もしくは双方からの機器情報を受信するにあたって、該機器および測定装置の一方もしくは双方に対しての機器情報を要求する手段を有する、
   ことを特徴とするデータ通信装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のデータ通信装置において、
   前記送信する手段は、保存した情報をデータセンタに送信するにあたり、保存した情報をデータセンタの要求に応じて該データセンタへ送信するものである、
   ことを特徴とするデータ通信装置。
5. 請求項４に記載のデータ通信装置において、
   前記データセンタからの時間指定された要求に応じて保存した情報の中から最適な情報を検索する手段をさらに有し、
   前記情報を１つの連結した形式で保存する手段は、前記検索された機器情報と取得した情報およびログを１つの連結した形式で保存し、
   前記送信する手段は、受信したデータセンタからの時間指定された要求に応じて前記連結した形式の情報をデータセンタへ送信するものである、
   ことを特徴とするデータ通信装置。
6. ローカルネットワークとワイドエリアネットワークの双方に接続され、ゲートウェイとして機能するデータ通信装置におけるデータ通信方法であって、
   ローカルネットワークに接続された、１台以上の機器および該機器に取り付けられた測定装置の一方もしくは双方からの該機器に関する機器情報を受信する過程と、
   前記受信した機器情報の変化に応じ、事前に設定された、該機器および測定装置からの 該機器の稼動状態情報、機器内部情報、該測定装置の測定情報、および該機器を監視する監視装置からの映像情報を取得する過程と、
   前記１台以上の機器から取得した情報を１つの連結した形式で保存する過程と、
   前記保存した情報を事前に設定された、ワイドエリアネットワークに接続されたデータセンタへ送信する過程とを有し、
   前記取得する過程では、
   受信した機器情報の変化に応じ、情報を取得するにあたり、受信した機器情報が、事前に設定された条件に合致するかを判断する過程と、
   前記条件に合致した場合には、前記機器情報の名称、数値および条件に合致した時刻を含む合致条件と、それによって情報を取得するために行った動作を記録したログを作成する過程とを有し、
   前記情報を１つの連結した形式で保存する過程は、前記１台以上の機器から取得した情報と前記ログを１つの連結した形式で保存するものである、
   ことを特徴とするデータ通信方法。
7. 請求項６に記載のデータ通信方法において、
   前記情報を１つの連結した形式で保存する過程は、受信した機器情報と取得した情報およびログを１つの連結した形式で保存し、前記送信する過程は、該連結した形式の情報をデータセンタに送信するにあたり、該保存・蓄積・管理・送信のためのコンテナとしてＸＭＬ（エクステンシブル マークアップ ランゲージ）形式を利用することによって、前記受信した機器情報と取得した情報およびログを一つの関連情報群としてデータセンタに送信する、
   ことを特徴とするデータ通信方法。
8. 請求項６または７に記載のデータ通信方法において、
   前記機器情報を受信する過程では、ローカルネットワークに接続された機器および測定装置の一方もしくは双方からの機器情報を受信するにあたって、該機器および測定装置の一方もしくは双方に対しての機器情報を要求する過程を有する、
   ことを特徴とするデータ通信方法。
9. 請求項６から８のいずれか１項に記載のデータ通信方法において、
   前記送信する過程では、保存した情報をデータセンタに送信するにあたり、保存した情報をデータセンタの要求に応じて該データセンタへ送信する、
   ことを特徴とするデータ通信方法。
10. 請求項９に記載のデータ通信方法において、
    前記データセンタからの時間指定された要求に応じて保存した情報の中から最適な情報を検索する過程をさらに有し、
    前記情報を１つの連結した形式で保存する過程は、前記検索された機器情報と取得した情報およびログを１つの連結した形式で保存し、
    前記送信する過程は、受信したデータセンタからの時間指定された要求に応じて前記連結した形式の情報をデータセンタへ送信する、
    ことを特徴とするデータ通信方法。
11. 請求項６から１０のいずれか１項に記載のデータ通信方法における過程を、コンピュータに実行させるためのプログラムとした、
    ことを特徴とするデータ通信プログラム。
12. 請求項６から１０のいずれか１項に記載のデータ通信方法における過程を、コンピュータに実行させるためのプログラムとし、
    該プログラムを、該コンピュータが読み取りできる記録媒体に記録した、
    ことを特徴とするデータ通信プログラムを記録した記録媒体。

Images