JP4540401B2 - 機械においてサーバ動作を提供するシステムおよび方法 - Google Patents

機械においてサーバ動作を提供するシステムおよび方法 Download PDF

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Description

本発明はネットワークインタフェースシステム、より詳細には作業機械においてゲートウェイサーバ動作を提供するシステムおよび方法に関する。
最新の作業機械（例えば、建設機械、固定エンジンシステム、船舶をベースにしている機械などのような、固定および自走式の業務用機械）の重要な特徴は、実装されている電子通信手段、モニタリング、および制御ネットワークである。実装されているネットワークは、様々な型の通信リンクに接続される多くの様々なモジュールを含む。これらのリンクは、製造業者をベースにしているデータリンク、および知られている業界標準（例えば、Ｊ１９３９、ＲＳ−２３２、ＲＰ１２１０、ＲＳ−４２２、ＲＳ−４８５、ＭＯＤＢＵＳ、ＣＡＮなど）に基づく通信経路のような、専用であるかもしれないし、または非専用であるかもしれない。作業機械環境と関連する他の特徴は、無線ネットワーク（例えば、セルラー）、衛星ネットワーク（例えば、ＧＰＳ）、およびＴＣＰ／ＩＰをベースにしているネットワークのような、実装されていないネットワークである。
実装されているモジュールが、他の実装されている、または実装されていないモジュールと交信して、作業機械の動作と関連した種々の機能を実行する。例えば、ディスプレイモジュールが、センサデータをエンジン制御ジュールからＪ１９３９データリンクを経由して受信し、そして専用データリンクに接続される別の制御モジュールが、データを同じリンクに接続される別のモジュールに与える。しかも、実装されているモジュールが、作業機械から実装されていないシステムに延びる様々な通信経路を用いて、データを実装されていないシステムに送信する。
しかしながら、様々な型のデータリンクに接続されるモジュールが通信する必要がある場合、問題が起きる。これらの問題に対処するために、従来のシステムが種々のインタフェース装置を組み入れて、様々な型のデータリンク間の通信を容易にする。この解決策はいくつかの場合に機能的に受け入れられるが、それらの実施が、作業機械で使用されるデータリンクの型に関連する、ハードウェアおよびサービスの性能に因って制限される。さらに、追加ハードウェアが、機械によって使用される他の構成要素に必要である有用なスペースをふさぐ。
これらの構成要素の１つは、機械の実装されているコンピュータシステムである。現在は、作業機械は、マルチプロトコル環境において通信を容易にするための、種々のインタフェース装置を含む必要があるだけではなく、それらはこのトラフィックを処理する処理能力も必要とする。さらに、作業機械の複雑性および適用が、これらの機械が他の型のデータ管理サービスを提供することを必要とする。また一方、実装されていない資源にアクセスして、これらのサービスを提供する場合、作業機械は限界がある。例えば、従来の機械は、オンサイト動作を実行するためにリモートサイトからの情報を必要とするかもしれない。この情報を得るために、これらのシステムは、オペレータが無線ネットワーク（例えば、ユーザ携帯電話）を経由してリモートサイトと連絡をとり、情報が機械にダウンロードされるサイト（例えば、診断またはデータダウンロードセンター）に機械を持って行くような、限られたオプションを有する。
（特許文献１）（ベッカート（Ｂｅｃｋｅｒｔ）らに交付）は、マルチタスク処理システムを動作させる車両コンピュータシステムを提供することによって、この問題に対処する。このシステムは、車両および非車両関連ソフトウェアを含む複数のアプリケーションを実行する。これらのアプリケーションは無線リンクを使用して、インターネットおよびそのリソースにアクセスする。また、コンピュータシステムはサーバアプリケーションを備えて、データを他の実装されている構成要素に分散する。ベッカートらは、外部リソースと関連する前述の問題に対して解決策を提供するが、それは追加の構成要素を費やして解決策を提供する。すなわち、ベッカートらは、そのサーバ機能を助長するために、３つのモジュール、すなわち支援モジュール、コンピュータモジュール、およびフェースプレートモジュールを必要とする。従って、システムは、データ管理およびインタフェース機能を最少のハードウェアおよびソフトウェア構成要素で与え得る、実装されているシステムを備えるという問題を多少とも解決するのに不十分である。
米国特許第６，２０２，００８号明細書
本発明のいくつかの実施形態と合致する方法、システム、および製品が、上述の問題の１つ以上を解決することを目的としている。
１つ以上の実装されているモジュールおよびゲートウェイに接続される、１つ以上の実装されているデータリンクを備え、かつ１つ以上の実装されていないシステムおよびゲートウェイに接続される、１つ以上の実装されていないデータリンクを含む、作業機械を含む環境で通信を管理する方法が提供される。このプロセスはゲートウェイによって実行され、ソースデバイスによって生成され、かつ第１のデータリンクで伝送される要求を受信することを含む。一実施形態において、第１のデータリンクは、実装されているデータリンクの１つ、および実装されていないデータリンクの１つのうちのどちらか一方である。要求に基づいて、ゲートウェイは、サーバ処理を実行するサーバアプリケーションを選択的に実行する。さらに、ゲートウェイは要求と関連する宛先デバイスを識別し、要求を宛先デバイスと互換性のある書式に構成し、フォーマットされた要求を宛先デバイスに与える。さらに、ゲートウェイは、宛先デバイスによって生成される、フォーマットされた要求に対する応答を受信し、応答を第１のデータリンクと互換性のある書式に構成し、応答を目標デバイスへ第１のデータリンクによって送信する。
別の実施形態において、１つ以上の実装されているデータリンクに接続される１つ以上の実装されているモジュールと、１つ以上の実装されていないデータリンクに接続される１つ以上の実装されていないシステムと、の間の通信を管理するためのシステムが提供される。このシステムは、第１の実装されているデータリンクに接続される第１の実装されているモジュールを含んでいてよく、作業機械にそれぞれ設置される。さらに、システムは、作業機械と離れて設置され、かつ第１の実装されていないデータリンクに接続される、第１の実装されていないシステムを含む。しかも、システムは作業機械に組み込まれたゲートウェイを含む。１つの実施形態において、ゲートウェイは、実装されているデータリンクおよび実装されていないデータリンクをそれぞれゲートウェイに接続する、第１のおよび第２のインタフェース手段を含む。しかも、ゲートウェイは、プロセッサによって実行される場合、第１の実装されているモジュールおよび第１の実装されていないシステムの少なくとも１つによって受信されるサーバ要求に基づいて、サーバ処理を実行するように構成されるサーバアプリケーションを含んでいてよい。さらに、ゲートウェイは、ゲートウェイによって使用されるデータリンクの型に基づいて、第１の書式のデータメッセージを第２の書式に変換して、データメッセージを伝送するように構成される通信アプリケーションを含む。しかも、ゲートウェイは、ゲートウェイによって受信される、第１の実装されているモジュールおよび第１の実装されていないシステムの１つからの要求の型に基づいて、サーバおよび通信アプリケーションを選択的に実行するように構成されているかもしれない。
この明細書に盛り込まれ、その一部を構成する添付図面が、本発明のいくつかの態様を例示し、説明とともに、本発明の原理を説明するのに役立つ。
以下に、本発明の例示的な形態について詳細に参照し、態様の例が添付図面に示される。可能な限り、同じ参照数字が、同じまたは類似の部分を参照するために全図面を通じて使用されるであろう。
図１は、本発明の実施形態に合致する特徴および原理が実施される、例示的なシステム１００を示す。図１に示すように、システム１００は、ゲートウェイ１２０および実装されているモジュール１２５、１２７を備える、実装されているシステム１１０を含む作業機械１０５を含む。システム１００はまた、１つ以上の実装されていないシステム１３０〜１５０も含んでいてよい。ゲートウェイ１２０は別個の構成要素として示されるが、本発明に合致する方法およびシステムが、ゲートウェイ１２０は、実装されているモジュール１２５および１２７のうちの１つ以上の機能構成要素として含まれることを可能にする。
作業機械は、この用語が本明細書で用いられるように、鉱業、建設、農業などのような、特定の産業と関連する或る型の動作を実行し、かつ作業環境（例えば、建設現場、鉱区、発電所など）の間または内で動作する、固定または自走式の機械を指す。固定機械の限定されない例が、プラント、沖合環境（例えば、沖合の掘削基地）で動作するエンジンシステムを含む。自走式機械の限定されない例が商用機械、例えば、トラック、クレーン、土木車両、採鉱車両、切削機、資材運搬機器、耕作機械、船舶、航空機、および作業環境で動作する任意の型の自走式機械を含む。
実装されているモジュールは、この用語が本明細書で用いられるように、他の構成要素または下位構成要素によって制御するか、または制御される作業機械１０５内で動作する任意の型の構成要素に相当する。例えば、実装されているモジュールは、オペレータ表示装置、エンジン制御モジュール（ＥＣＭ）、パワー系統制御モジュール、全地球的測位システム（ＧＰＳ）インタフェースデバイス、１つ以上の下位構成要素を接続する接続機構インタフェース、および作業機械１０５が、ランタイムまたは非ランタイム状態（すなわち、機械のエンジンが動作しているか、または動作していない）の間に機械の動作を容易にするために使用する、他の任意の型のデバイスである。
実装されていないシステムは、この用語が本明細書で用いられるように、作業機械１０５から離れて設置されるシステムに相当する。実装されていないシステムは、有線または無線データリンクを経由して実装されているシステム１１０に接続するシステムである。さらに、実装されていないシステムは、既知の計算機構成要素、例えば、１つ以上のプロセッサ、ソフトウェア、ディスプレイ、および１つ以上の処理を実行するために集合的に動作する、インタフェースデバイスを含むコンピュータシステムである。あるいは、または追加して、実装されていないシステムは、実装されているシステム１１０とやりとりするデータの伝送を容易にする、１つ以上の通信デバイスを含んでいてよい。
ゲートウェイ１２０は、本発明の種々の実施形態に合致する機能を実行するように構成される、１つ以上のインタフェースデバイスに相当する。ゲートウェイ１２０は、作業機械内のアプリケーションに応じて、種々の型のハードウェアおよびソフトウェアを用いて構成される。従って、本発明の実施形態に従って、ゲートウェイ１２０は、実装されているシステム１１０とやりとりするデータの伝送を容易にし、種々のデータ処理機能を実行し、かつ１つ以上の実装されているモジュールまたは実装されていないシステムによる使用のためにデータを維持する、インタフェース能力を備える。例えば、ゲートウェイ１２０は、プロトコル変換（例えば、トンネリングおよび変換）、インテリジェントルーティング、およびサーバをベースとする動作、例えば、データ提供、アプリケーション提供、ウェブサーバ動作、電子メールサーバ動作、データトラフィック管理、および実装されているシステム１１０が、実装されている、および／または実装されていないシステムを用いて、データを検索し、生成し、および／または提供することを可能にする、他の任意の型のサーバをベースとする動作を実行するように構成される。
説明をわかりやすくするために、図１はゲートウェイ１２０を別個の要素として示す。また一方、本発明の原理と合致して、「ゲートウェイ」機能が、１つ以上のモジュール（例えば、１２５、１２７）内のソフトウェア、ハードウェア、および／またはファームウェアによってネットワーク上で実施され、ゲートウェイは作業機械のシステムを制御し、実装されていないシステムと通信する。従って、ゲートウェイ１２０は、いくつかの実施形態において、別の要素に組み込まれる機能または論理に相当する。
実装されているモジュール１２５は、実装されているシステム１１０に含まれる、１つ以上の専用データリンク１２８に接続される、１つ以上の実装されているモジュールに相当する。実装されているモジュール１２７は、コントローラ・エリア・ネットワーク（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（ＣＡＮ）、Ｊ１９３９などの標準データリンクを含む、自動車技術会（ＳＡＥ）標準データリンクのような、非専用データリンク１２９に接続される、１つ以上の実装されているモジュールである。データリンク１２８および１２９は無線または有線であってよい。例えば、一実施形態において、作業機械１０５はゲートウェイ１２０を通して連係される無線センサを含んでいてよい。
図１に示すように、ゲートウェイ１２０はまた、１つ以上の実装されていないシステム１３０〜１５０のインタフェースとなる。１つの例示的な実施形態において、実装されていないシステム１３０〜１５０は、例えば、コンピュータシステム１３０、コンピュータシステム１４０、およびサービスポートシステム１５０を含む。
コンピュータシステム１３０は、１つ以上のソフトウェアアプリケーションをそれぞれ実行する、１つ以上の計算機システムに相当する。例えば、コンピュータシステム１３０は、ワークステーション、パーソナルディジタルアシスタント、ラップトップ、メインフレームなどである。コンピュータシステム１３０は、プロセッサによって実行される場合、サーバからのデータを要求し、受信し、かつシステムを操作するユーザに内容を表示する、ウェブブラウザソフトウェアを含む。本発明の一実施形態において、コンピュータシステム１３０は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、エクストラネット、およびＴＣＰ／ＩＰに基づいてイーサネット（登録商標）接続を用いるインターネットのような、１つ以上の有線をベースとするデータリンクを通して実装されているシステム１１０に接続される。
コンピュータシステム１４０もまた、１つ以上のソフトウェアアプリケーションをそれぞれ実行する、１つ以上の計算機システムに相当する。コンピュータシステム１４０は、ワークステーション、パーソナルディジタルアシスタント、ラップトップ、メインフレームなどである。しかも、コンピュータシステム１４０は、プロセッサによって実行される場合、サーバからのデータを要求し、受信し、かつシステムを操作するユーザに内容を表示する、ウェブブラウザソフトウェアを含む。本発明の一実施形態において、コンピュータシステム１４０は、セルラー、衛星、および無線をベースとする通信データリンクのような、１つ以上の無線をベースとするデータリンクを通して実装されているシステム１１０に接続される。
コンピュータシステム１３０および１４０は、ユーザ（例えば、顧客）、複数のユーザ、企業実体（販売店、製造業者、供給業者など）、企業実体の部門（例えば、サービスセンター、運用支援センター、物流センターなど）、および実装されているシステム１１０とやりとりされる情報を送信および／または受信する、他の任意の型の実体とそれぞれ関連付けられる。さらに、コンピュータシステム１３０および１４０は、ゲートウェイ１２０を経由して実装されているシステム１１０とやりとりされる情報をダウンロードまたはアップロードする、実装されていないソフトウェアアプリケーションをそれぞれ実行する。
いくつかの実施形態において、コンピュータシステム１３０および１４０は、プラントおよび／または工場で使用されるプログラマブルロジック制御装置（ＰＬＣ）のような、１つ以上の制御装置を含んでいてよい。
サービスシステム１５０は、ゲートウェイ１２０を経由する実装されているシステム１１０へのメッセージの送受信を含む、診断および／またはサービス動作を実行する、１つ以上の携帯型または固定のサービスシステムに相当する。例えば、サービスポートシステム１５０は、ＲＳ-２３２シリアルデータリンクを通して実装されているシステム１２０に接続する、電子試験デバイスである。サービスポートシステム１５０を用いて、ユーザ、またはプロセッサによって実行されるアプリケーションが、ゲートウェイ１２０を通して実装されているシステムモジュール１２５、１２７のいずれかで診断およびサービス動作を実行する。
一実施形態において、ゲートウェイ１２０は、実装されているシステム１１０に対してサーバをベースとするサービス（例えば、通信サービス、ファイルサービス、データベースサービスなど）を実行するために使用される種々の計算機構成要素を含む。図２は、本発明の実施形態に合致する、ゲートウェイ１２０の例示的なブロック図を示す。示すように、ゲートウェイ１２０は、ディジタルコア２０２、実装されているデータリンクポート構成要素２２０−１〜２２０−Ｎ、および実装されていないデータリンクポート構成要素２２５−１〜２２５−Ｙを含む。
ディジタルコア２０２は、そのインタフェース、通信、およびサーバ機能を実行するためにゲートウェイ１２０によって使用される、論理および処理構成要素を含む。一実施形態において、ディジタルコア２０２は、１つ以上のプロセッサ２０５ならびに内部メモリ２１０および２１５を含む。プロセッサ２０５は、本発明のゲートウェイ機能を実行するためにソフトウェアを実行する、１つ以上のマイクロプロセッサに相当する。メモリ２１０は、プロセッサ２０５によって使用される、データ、命令、および実行可能コード、またはそれらの任意の組合せを一時的に格納する、１つ以上のメモリデバイスに相当する。メモリ２１５は、キャッシュメモリ、レジスタデバイス、バッファ、待ち行列メモリデバイス、および情報を維持する任意の型のメモリデバイスのような、ゲートウェイ１２０の動作中データを一時的に格納する、１つ以上のメモリデバイスに相当する。メモリ２１０および２１５は、フラッシュメモリ、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、およびバッテリーバックアップされている不揮発性メモリデバイスのような、任意の型のメモリデバイスである。
実装されているデータリンクポート２２０−１〜２２０−Ｎは、１つ以上の実装されているデータリンクをディジタルコア２０２と相互接続させる、１つ以上のインタフェースデバイスに相当する。例えば、実装されているデータリンクポート２２０−１〜２２０−Ｎは、専用、および非専用データリンク１２８、１２９にそれぞれ接続する。一実施形態において、実装されているデータリンクポート２２０−１〜２２０−Ｎは、１つ以上の専用データリンク、１つ以上のＣＡＮデータリンク（例えば、Ｊ１９３９、亜鉛メッキの絶縁されたＣＡＮデータリンクなど）、１つ以上のＲＳ−２３２シリアルベースのデータリンク（例えば、ＭＯＤＢＵＳ、ＰＰＰ、ＮＭＥＡ１８３など）、および１つ以上のＲＳ−２４２データリンクとインタフェースをとる。実装されているデータリンクポート２２０−１〜２２０−Ｎはまた、単一の接続が複数の接続があるかのように作用することを可能にする、仮想（例えば、ソフトウェア）ポートも含む。
実装されていないデータリンクポート構成要素２２５−１〜２２５−Ｙは、１つ以上の実装されていないデータリンクをディジタルコア２０２と相互接続させる、１つ以上のインタフェースデバイスに相当する。例えば、実装されていないデータリンクポート構成要素２２５−１〜２２５−Ｙは、ゲートウェイ１２０を１つ以上のＲＳ−２３２データリンク、ＲＳ−４８５データリンク、イーサネット（登録商標）データリンク、ＭＯＤＢＵＳデータリンク、無線データリンク、および／または衛星データリンクなどに接続するかもしれない。ゲートウェイ１２０は、実装されている、または実装されていないシステムネットワークで使用される、任意の型のデータリンクのインタフェースとなるように構成されることが評価される。
図２に示すゲートウェイ１２０は例示であり、限定することを意図したものではない。いくつかの追加の構成要素が、ディジタルコア２０２ならびにデータリンクポート２２０および２２５の動作を補足および／またはコンプライメント（ｃｏｍｐｌｉｍｅｎｔ）する、ゲートウェイ１２０に含まれる。例えば、ゲートウェイ１２０はまた、内部電源、リアルタイムクロック、時間計、作業機械構成要素の動作を監視する１つ以上のセンサから信号を受取るためのセンサ入力、メモリアレイなども含む。さらに、説明するように、ゲートウェイ１２０は、いくつかの実施形態において、所与のネットワークに結合される、１つ以上のモジュール内で（例えば、論理および／または回路を介して）実装される。
動作中、ディジタルコア２０２はプログラムコードを実行して、実装されているモジュールおよび／または実装されていないシステム間の通信を容易にする。本発明の一実施形態において、メモリ２１０は、データリンクポート２２０および２２５のどちらかを通して受信される情報が、処理される、および／または適当な宛先モジュール／システムへ適当な書式で転送されることを可能にする、アプリケーション、およびサーバをベースとするソフトウェアプログラムを含む。図３は、本発明の実施形態に合致するゲートウェイ１２０によって実装される、例示的なソフトウェアアーキテクチャモデル３００を示す。
例示的なモデル３００は、ブート実行可能ソフトウェアおよびドライバソフトウェア層３１０のような、複数の型のデータリンクをゲートウェイ１２０に接続させる、実装されている、および実装されていないデータリンクポート２２０および２２５（例えば、イーサネット（登録商標）、ＲＳ−２３２、ＣＡＮ、専用データリンクなど）を駆動する、ハードウェアインタフェースソフトウェアを含む。コアハードウェアアクセス層３１５が、ブート実行可能層３１０およびコアソフトウェア層３３０をインタフェースし、この層３３０はゲートウェイ１２０のランタイム動作と関連するソフトウェアを含む。層３２０は、プロセッサ２０５によって実行されるオペレーティングシステムソフトウェアを含み、層３２５は、特定のプロトコルに対してデータメッセージをフォーマットするなどのような、通信サービスを実行するために使用される、１つ以上のプロトコルスタックを含むネットワークスタックレベルである。一実施形態において、モデル３００はまた、ＨＴＭＬ処理、内容生成、ウェブページ要求処理などのような、ウェブサーバ動作を実行するためにゲートウェイ１２０によって使用されるサーバソフトウェアを含む、ウェブサーバ層３３５を含む。さらに、モデル３００はまた、ゲートウェイ１２０によって実行可能であるアプリケーションプログラムに相当する、１つ以上の層３４０〜３６０を含む。例えば、層３４０、３４５は、データ提供、アプリケーション管理、トラフィック管理などのような、いくつかのサービスを実行するためにゲートウェイ１２０によって実行されるサーバアプリケーションに相当する。層３６０−１〜３６０−Ｘが、顧客通信モジュール（ＣＣＭ）、通信アダプタ、ＧＰＳインタフェースモジュール（ＧＰＳＩＭ）、サードパーティのインタフェースソフトウェア、エンジンビジョンインタフェースモジュール（ＥＶＩＭ）、およびプロダクトリンクモジュールのような、実装されているネットワークに接続される、いくつかの型の実装されているモジュールによって通常実行される機能と関連する動作を実行する、アプリケーションプログラムに相当する。
モデル３００はまた、或る型のデータリンクと関連する情報を別のものに変換するためのプロトコル変換動作を実行する、１つ以上のゲートウェイアプリケーション３５０−１〜３５０−Ｔを含む、インタデータリンクゲートウェイ層３５０を含む。変換動作はプロトコル変換およびトンネル機能を含む。プロセッサ２０５は、出力データリンクによって要求される書式の型に基づいて、アプリケーションプログラム３５０−１〜３５０−Ｔの選択した１つを実行する。例えば、アプリケーション層３５０−１は、専用データリンクで受信されるデータメッセージが、Ｊ１９３９データリンクによって伝送するためにＪ１９３９書式に変換されることを可能にする、プロトコル変換プログラムに相当する。他の型の変換アプリケーションが、１つ以上のプロトコル変換機能を組み合わせる、アプリケーション層を含むモデル３００で構成される。
埋込みサーバアプリケーション
本発明の実施形態に合致する方法およびシステムが、埋込みサーバとして動作する１つ以上のゲートウェイ１２０をそれぞれ含む、１つ以上の作業機械を含む。これらの実施形態において、ゲートウェイ１２０は、それがサーバのようなやり方で動作して、情報の要求を受取り、それらの要求に応えることを可能にする、ハードウェアおよびソフトウェアを含む。あるいは、１つ以上の実装されているモジュールが、ゲートウェイ１２０の機能と類似した機能を実行する、ゲートウェイ論理および／またはソフトウェアを含んでいてよい。ゲートウェイ１２０はまたウェブサーバとしても動作してもよく、アプリケーションソフトウェア（例えば、通信アプリケーション）をランタイム動作中に実行して、作業機械が適切な書式で情報を受信し、適当な宛先へ送信することを確実にする。自走式作業機械に埋込まれる場合、ゲートウェイ１２０は、実装されていないシステムからの要求に動的に応えるやり方で、移動サーバとして動作する。図４は、本発明の実施形態に合致する、例示的な実装されていないサーバ環境を示すブロック図を示す。
図４に示すように、自走式作業機械４１０がゲートウェイ４１５を含み、このゲートウェイは、図１および２と関連して説明したゲートウェイ１２０と同様に構成され、動作する。ゲートウェイ４１５は、作業機械４１０が、１つ以上の実装されていない要素、例えば、別の作業機械４２０、広域衛星無線ネットワーク（ＷＡＳＷＮ）４３０、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）４４０、広域地上無線ネットワーク（ＷＡＴＷＬＮ）４５０、広域ネットワーク（ＷＡＮ）４６０、および１つ以上の外部システム４７０と通信することを可能にする、１つ以上のサーバアプリケーションを実行する。
作業機械４２０は、ゲートウェイ１２０と同様に構成され、動作するゲートウェイ４２５を含む。作業機械４２０は、有線または無線データリンクを通して作業機械４１０に連結される、自走式または固定の作業機械である。ＷＡＳＷＮ４３０は、図１と関連して説明したコンピュータシステム１４０のような、１つ以上の衛星デバイスと遠隔システムとの間の通信を可能にする、インフラストラクチャを含む衛星無線ネットワークである。ＷＬＡＮは、コンピュータシステム１４０のような、１つ以上の無線通信デバイスと遠隔システムとの間の通信を容易にする、インフラストラクチャを含む無線通信ネットワークである。ＷＡＴＷＬＮ４５０は、１つ以上のセルラーデバイスと遠隔システムとの間の通信を可能にする、インフラストラクチャ（例えば、コンピュータシステム１４０）を含む無線ネットワークである。ＷＡＮ４６０は、ＷＷＷ（ワールドワイドウェブ）のような、インターネットアクセスを可能にするインフラストラクチャを含むネットワークである。外部システム４７０は、コンピュータシステム１３０、コンピュータシステム１４０、またはサービスポートシステム１５０のような、無線または有線接続を通してゲートウェイ４１５と通信する遠隔システムに相当する。
図４は、作業機械４２０、および専用データリンクを通して作業機械４１０に接続される外部システム４７０を示すが、これらの要素はまた、ネットワーク４３０、４４０、４５０、および４７０の１つ以上を通してゲートウェイ４１５と通信するように構成される。
埋込みサーバとして、ゲートウェイ４１５は、図４に示す実装されていない要素のどれからも要求を受信してよい。図５は、本発明の実施形態に合致する、例示的な実装されていないサーバ処理の流れ図を示す。ステップ５１０において、ソースデバイスがサーバ要求を生成し、ゲートウェイ４１５へ送信する。ソースデバイスは、ネットワーク４３０〜４６０、作業機械４２０、または外部システム４７０のどれとも通信する、実装されていないシステムである。従って、要求を送信するために使用されるデータリンクは、ソースデバイスの型、およびゲートウェイ４１５と通信するためにデバイスによって使用されるデータリンクに依存する。
ステップ５２０において、ゲートウェイ４１５は、適切なデータリンクポート（例えば、データリンクポート２２５−１〜２２５−Ｙ）を通して要求を受信し、要求の型を決定する。サーバ要求は、ゲートウェイ４１５によってアクセス可能な、または実行される、情報またはサービスに対する任意の型の要求である。例えば、サーバ要求は、ゲートウェイ４１５の内部メモリ（例えば、メモリ２１５）に格納されるデータに対する要求かもしれない。あるいは、サーバ要求は、作業機械４１０の実装されているシステムに含まれる、実装されているモジュール（例えば、実装されているモジュール１２５または１２７）に格納される情報に対する要求かもしれない。さらに、サーバ要求は、ゲートウェイ４２５内の構成要素または機械４２０内の他の所へ、あるいは作業機械４１０内の実装されているモジュールへ引き渡すために、情報を作業機械４２０のゲートウェイ４２５へ送るための要求かもしれない。評価され得るように、ゲートウェイ４１５は、要求および所要の情報またはサービスを生成するソースデバイスに基づいて、多くの様々な型のサーバ要求を受信する。
受信した要求の型に基づいて、ゲートウェイ４１５は、要求を処理するように構成される適切なサーバアプリケーションへ要求を転送する（ステップ５３０）。例えば、情報の要求がファイルまたはデータベースサーバアプリケーションによって処理され、そして作業機械を特定の動作モード（例えば、計算モード）に設定する要求が、別の型のサーバアプリケーションによって処理されてもよい。さらに、データを宛先デバイスへ渡す要求が、ゲートウェイ４１５によって実行されるインタデータ・リンク・ゲートウェイ・アプリケーション３５０の１つ以上を利用する、通信サーバアプリケーションによって処理されてよい。
いったん適当なサーバアプリケーションが要求を受信すると、ゲートウェイ４１５は要求の型と関連する宛先デバイスを識別する（ステップ５４０）。例えば、エンジン動作データを収集するための命令を含むサーバ要求が、作業機械４１０の実装されているシステムに含まれるＥＣＭに格納される情報を必要とするかもしれない。従って、要求を処理するサーバアプリケーションは、ＥＣＭを宛先デバイスとして識別する。また一方、サーバ要求が、ゲートウェイ４１５内で動作する、メモリデバイスまたはプログラムによって維持される情報に関するものである場合、サーバアプリケーションは、メモリデバイスまたはプログラムを宛先デバイスとして識別する。従って、宛先デバイスは、ゲートウェイ４１５または作業機械４１０内で動作する物理的構成要素、あるいはゲートウェイ４１５によって実行されるソフトウェア処理である。
宛先デバイスを識別することに加えて、サーバアプリケーションはまた、要求の宛先デバイスと互換性のある書式への変換を容易にする（ステップ５５０）。例えば、Ｊ１９３９データリンクに接続されるＥＣＭからのエンジン動作データの要求により、要求を伝送するのにＪ１９３９プロトコルを使用することが必要になる。従って、必要に応じて、サーバアプリケーションはプロトコル変換アプリケーション（例えば、インター−データ・リンク・ゲートウェイ・アプリケーション３５０−１〜３５０−Т）を使用して、要求メッセージを宛先ＥＣＭへ伝送するためのＪ１９３９書式へ変換する。あるいは、宛先デバイスがゲートウェイ４１５に対してローカルである場合、要求を処理するサーバアプリケーションは要求をフォーマットして、この局所デバイスへのアクセスを容易にする。
いったん要求メッセージがフォーマットされると、または、一実施形態において、要求をフォーマットするのに先立って、サーバアプリケーションは、宛先デバイスがソースデバイスから受信したサーバ要求の型に基づいて選択した処理を実行することを指示する、１つ以上のコマンドを与える。例えば、サーバアプリケーションは、受信したサーバ要求の型に従って、宛先デバイスに特定的なフォーマットされたサーバ要求に命令を加える。
いったん要求がフォーマットされ、作成されると、ゲートウェイ４１５は、実装されているデータリンクポート２２０−１〜２２０−Ｎを用いて、要求メッセージを宛先デバイスに送信する。宛先デバイスは、例えば、サーバアプリケーションによって与えられる要求に含まれる命令に基づいて、受信した要求を処理する。あるいは、宛先デバイスは、ソースデバイスによって与えられる情報に基づいて、受信したサーバ要求を処理するように構成されているかもしれない。いったん処理されると、宛先デバイスは結果を生成する（例えば、メモリからの収集データ、処理状態データ、処理センサデータなど）。次いで、宛先デバイスは結果を含む応答メッセージを生成し、宛先デバイスをゲートウェイ４１５に接続させるデータリンクと互換性のあるプロトコルに従って、メッセージをゲートウェイ４１５へ送信する（ステップ５６０）。一実施形態において、応答メッセージは、宛先デバイスの可用性、正常なダウンロード、肯定応答、否定応答などのような、要求の状態を反映する情報を含む状態メッセージである。あるいは、応答メッセージは、要求を最初に処理するサーバアプリケーションによって与えられる、サーバ要求の型に基づいて実行される処理の結果を含む。
ゲートウェイ４１５は受信した応答メッセージを処理し、それに含まれる結果を、応答メッセージの処理を担当する適切なサーバアプリケーションへ転送する。サーバアプリケーションは、宛先デバイスに与えられた要求を処理した、同じまたは異なるサーバアプリケーションである。次いで、サーバアプリケーションは含まれる結果を処理し、応答メッセージを、サーバ要求を与えたソースデバイスによって使用されるデータリンクと互換性のある書式に構成する（ステップ５７０）。一実施形態において、サーバアプリケーションは、インタデータリンクアプリケーションの１つ以上を利用して、結果をデータリンクと接続するソースデバイスと互換性のある応答メッセージに構成する。次いで、ゲートウェイ４１５はその通信ソフトウェアおよびハードウェアを使用して、メッセージを引き渡す（ステップ５８０）。
一実施形態において、ゲートウェイ４１５は、ソースデバイスによって最初に使用される同じデータリンクによって、応答メッセージをソースデバイスに引き渡す。あるいは、ゲートウェイ４１５は、要求を与えるソースデバイスによって使用されるものと異なるデータリンクによって、応答メッセージを実装されていないデバイスに引き渡すかもしれない。これは、サーバ要求が、応答メッセージに含まれる応答データの型に基づいて、応答メッセージを別の実装されていない要素へ転送する命令を含む場合に起きる。例えば、ゲートウェイ４１５は、実装されているモジュールから動作データを収集し、データを解析し、かつデータ、またはデータに基づいて生成される応答メッセージを、例えば、サードパーティの実装されていないシステムへ自律的に引き渡す、サーバアプリケーションを用いて構成される。
従って、ゲートウェイ４１５は、要求の型、および宛先デバイスから収集される情報に基づいてサーバ要求を処理する、１つ以上のサーバアプリケーションを用いて構成される。これは、作業機械４１０が、物理的位置に配置されている間に、または自走式であれば、物理的位置の間を移動する間に、サーバ要求を処理することを可能にする。ゲートウェイ４１５のインタフェースとなるデータリンク（無線または有線）の通信可用性および能力に応じて、作業機械４１０は、ネットワークサービスを多くの様々な型の実装されていないシステムに与える。さらに、ゲートウェイ４１５が、図４および５に関連して説明されるステップは不要であると判定する場合、実装されていないサーバ処理が、それらのステップの１つ以上をスキップするかもしれない。例えば、サーバ要求が、情報を宛先デバイス（例えば、ゲートウェイ４１５の内部または外部のメモリ位置）にダウンロードする命令を含む場合、ゲートウェイ４１５は、引き渡しを必要とする応答メッセージを受信しない。他方、宛先デバイスは、サーバ要求で要求される情報をダウンロードする宛先デバイスの成功または失敗を表示する、肯定応答メッセージを与えるように構成される。
図４および５の実装されていないサーバ処理は、実装されていないソースデバイスによって開始される通信セッションを表わすが、本発明の実施形態に合致する方法およびシステムは、実装されているソースデバイスによって開始される要求を処理する場合、類似の処理を実行する。図６は、本発明のいくつかの実施形態に合致する作業機械６０５と関連する、実装されているシステム６００のブロック図を示す。示すように、作業機械６０５は、図１および２と関連して上述したゲートウェイ１２０と構成および動作が類似である、ゲートウェイ６１０を含む。さらに、作業機械６０５は、１つ以上のデータリンク６２０に接続される、１つ以上の実装されているモジュール６１５−１〜６１５−Ｓを含む。モジュール６１５−１〜６１５−Ｓは、作業機械６０５内で動作し、かつ１つ以上の専用、および／または非専用データリンクに接続される、任意の型の実装されているモジュール、構成要素、または下位構成要素である。例えば、モジュール６１５−１〜６１５−Ｓは、ＥＣＭ、Ｊ１９３９表示装置（例えば、センサゲージなど）、ＥＶＩＭ、実装されている診断システムなどである。データリンク６２０は、図１と関連して述べたデータリンク１２８および１２９と類似する、１つ以上の専用、および／または非専用データリンクである。また、ゲートウェイ６１０は、図１と関連して述べた実装されていないコンピュータシステム１４０のような、情報を１つ以上の無線アンテナ６３５を経由して１つ以上の実装されていないデバイスへ送受信する、１つ以上の無線／モデムインタフェースデバイス６３０に接続される。さらに、実装されていないシステム６４０もまたインタフェースポート（例えば、実装されていないデータリンクポート２２５−１〜２２５−Ｙ）を経由してゲートウェイ６１０に接続される。一実施形態において、実装されていないシステム６４０は、図１と関連して述べたサービスポートシステム１５０と類似する、サービスインタフェースシステムである。
図７は、本発明の実施形態に合致する、実装されているサーバ要求処理の流れ図を示す。ステップ７１０において、実装されているソースデバイス（例えば、モジュール６１５−１）がサーバ要求を生成して、データリンク６２０によってゲートウェイ６１０へ送信する。ゲートウェイ６１０は要求を受信し（ステップ７２０）、要求メッセージに含まれる情報に基づいてサーバ要求の型を判定する（ステップ７３０）。サーバ要求メッセージの型に基づいて、ゲートウェイ６１０は、ステップ７３０で識別したサーバ要求の型を処理するように構成される、適切なサーバアプリケーションへ要求を転送する（ステップ７４０）。従って、ゲートウェイ６１０は、ゲートウェイデバイスで実行しつつあるサーバアプリケーションに要求メッセージを与える。サーバアプリケーションは適切な情報を要求から抽出し、要求を処理して、要求の宛先デバイス（例えば、実装されているモジュール６１５−１〜６１５−Ｓ、または実装されていないシステム）を識別する（ステップ７５０）。識別した宛先デバイスによって使用されるデータリンクの型に基づいて、サーバアプリケーションは要求をフォーマットし、送信して、データリンクによって使用される適切なプロトコル（例えば、専用、Ｊ１９３９、ＲＳ−２３２など）に適合する（ステップ７６０）。実装されていないサーバ処理のように、実装されているサーバ要求を処理するサーバアプリケーションもまた、宛先デバイスによって要求の処理を容易にする命令を含む。さらに、サーバアプリケーションは、インタデータリンクアプリケーションの１つ以上を利用して、適切なプロトコルに従ってサーバ要求をフォーマットする。
宛先デバイス（例えば、実装されているモジュール６１５−２、ディジタルコア２０２によって実行されるゲートウェイ処理など）は、サーバ要求を受信し、処理し（ステップ７７０）、応答メッセージを生成し、ゲートウェイ６１０へ送信する（ステップ７８０）。次いで、ゲートウェイ６１０は、処理したサーバ要求の結果を含む応答メッセージを、ソースデバイスのような、適切な実体へ引き渡す。
ゲートウェイ６１０が、図７と関連して説明されるステップが不要であると判定する場合、実装されているサーバ処理は、それらの１つ以上をスキップするかもしれない。例えば、サーバ要求が、情報を宛先デバイス（例えば、ゲートウェイ６１０の内部または外部のメモリ位置）へダウンロードする命令を含む場合、ゲートウェイ６１０は、引き渡しを必要とする応答メッセージを受信しない。他方、宛先デバイスは、サーバ要求で要求される情報をダウンロードする宛先デバイスの成功または失敗を表示する、肯定応答メッセージを与えるように構成される。
埋込みウェブサーバアプリケーション
説明されているように、本発明の実施形態に従って構成されるゲートウェイは、実装されているシステムおよび実装されていないシステムからのサーバ要求を管理し、処理する、移動サーバとして動作する。標準サーバ機能に加えて、ゲートウェイ１２０は、１つ以上のウェブページを生成し、かつ維持するウェブサーバアプリケーションを用いて構成される。ウェブページは、作業機械ホスティングゲートウェイ１２０の動作と関連する、種々の動作特性を反映する内容を含む、ハイパーテキスト作成言語（ＨＴＭＬ）文書である。さらに、ゲートウェイ１２０は、内容を生成し、表現し、および／または提供するための、拡張マーク付け言語（ＸＭＬ）のような、ハイパーテキスト作成言語（ＨＴＭＬ）をベースとする技術を使用する。これらの動作特性は、エンジン速度、温度データ、排気情報などのような、１つ以上の作業機械パラメタと関連するパラメタ識別情報（ＰＩＤ）を含む。これらのパラメタは、インタデータ・リンク・ゲートウェイ・アプリケーション３５０に含まれて、第１のプロトコルからの情報を第２のプロトコルへ変換する（例えば、専用データリンクからＪ１９３９へ、Ｊ１９３９からイーサネット（登録商標）へ、など）、１つ以上の変換テーブルに含まれる。その上、特性情報は、ソフトウェアおよび／またはハードウェア状況情報、状態データなどのような、ゲートウェイ性能情報を含みうる。さらに、ウェブページは、作業機械内で動作する、１つ以上の実装されている構成要素およびモジュールと関連する、統計量および記述情報を含みうる。また、ウェブページは、遠隔ウェブサーバによって維持される他のウェブページへのハイパーリンク、遠隔データベースシステムによって維持される作業機械製造データなどのような、非作業機械特性情報を含みうる。しかも、ウェブページに含まれる内容が、ゲートウェイ１２０のセットアップと関連する構成データを含みうる。
図８は、本発明の実施形態に合致する、例示的なウェブサーバ処理の流れ図を示す。例示するために、図１に示すシステムはウェブサーバ処理を説明するために参照されるであろう。実装されていないコンピュータシステム（例えば、コンピュータシステム１３０またはコンピュータシステム１４０）が、ゲートウェイ１２０によって維持されるウェブページへのアクセスを要求する場合、ウェブサーバ処理は始まる（ステップ８１０）。サーバ要求は、実装されていないコンピュータシステムを実行する、ウェブブラウザソフトウェアによって開始されるか、または容易にされる。ゲートウェイ１２０は、図５のステップ５２０に類似する方法で受信された要求を受信し、判定する（ステップ８２０）。ゲートウェイ１２０が、要求はウェブページ要求ではないと判定する場合（ステップ８３０−ＮＯ）、要求は、図５（例えば、ステップ５３０〜５８０）と関連して説明した、実装されていないサーバ処理に類似する方法で処理される（ステップ８４０）。他方、サーバ要求はウェブページアクセス要求である場合（ステップ８３０−ＹＥＳ）、ゲートウェイ１２０はウェブサーバアプリケーションを呼び出して、要求を処理する（ステップ８５０）。一実施形態において、ウェブ・ページ・サーバ・アプリケーションが、実装されていないコンピュータシステムによって与えられる要求の型と関連する内容を含む、ウェブページにアクセスし、描画する（ステップ８６０）。次いで、ゲートウェイ１２０は、ＴＣＰ／ＩＰ、ＨＴＴＰなどのような、要求中の実装されていないコンピュータシステムと通信するために使用される、プロトコルと互換性のある応答メッセージに内容をパッケージ化する（ステップ８７０）。ステップ８８０において、ゲートウェイ１２０は、応答メッセージを実装されていないコンピュータシステムに引き渡し、そしてそこで内容は、システムのウェブブラウザによってウェブページとして描画される。
実装されていないシステムによるウェブページへのアクセスに加えて、ゲートウェイ１２０は、１つ以上の実装されているモジュール１２５、１２７、または実装されていないシステム１３０、１４０によって与えられる情報に基づいて、ウェブページの内容を更新する。例えば、ゲートウェイ１２０は、それぞれのモジュール、あるいはモジュールによって制御、監視、または維持される任意の下位構成要素と関連する情報を含む、１つ以上の実装されているモジュール（例えば、モジュール１２５、１２７）、または実装されていないシステム（例えば、システム１３０、１４０）からの、要求された、または求められないデータメッセージを受信するように構成される。さらに、ゲートウェイ１２０は、センサ信号データをゲートウェイ１２０に接続される１つ以上のセンサから受信する。受信した情報またはデータ信号データが、ウェブページ内容をウェブサーバアプリケーションによって更新するために、要求メッセージから抽出される。アプリケーションは抽出した情報を使用して、データ値の更新、パラメータ情報、状況情報、およびシステム構成情報の変更などのような、ウェブページの内容を変更する。従って、実装されていないシステム、ユーザなどが、ゲートウェイ１２０によって自動的に更新されるインターネットを通して、更新した作業機械関連情報を検索する。
本発明の実施形態に合致する方法およびシステムは、作業機械が、固定および／または自走の作業機械、実装されているモジュール、および／または実装されていないシステムから成る、１つ以上のネットワークに対して、データおよびネットワークサービスを管理するためのサーバとして動作することを可能にする。一実施形態において、サーバアプリケーションを含むゲートウェイ１２０で構成される作業機械が、現場位置（例えば、採鉱現場、建設現場など）内で動作する複数の作業機械の間でトラフィックおよび情報要求を管理する、ネットワークサーバとして動作してもよい。
無線応用分野において、埋込みサーバ作業機械は、作業機械と関連する車両動作データに対する遠隔実体からのサーバ要求を受信することができる。あるいは、または追加して、埋込みサーバ作業機械は、それらの車両情報を埋込みサーバ作業機械に自律的に、またはユーザコマンドに応答して送る、他の自走式作業機械と関連する動作データに対するサーバ要求を処理することができる。
有線応用分野において、埋込み作業機械が、外部試験デバイス、クライアントコンピュータシステム（例えば、ＣＣＭコンピュータ）などのような、外部コンピュータシステムと連係されて、サーバをベースとするサービスをコンピュータシステムに与える。例えば、埋込み作業機械はサービス位置に置かれてよく、そしてそこで外部診断装置が、ゲートウェイ１２０の１つ以上の実装されていないインタフェースポートに接続され、機械の実装されているシステムからの情報を送るか、または検索する。
別の実施形態において、作業機械が、作業機械と関連する実装されているシステム情報を要求する実体のために、ウェブ・サーバ・アプリケーション・サービスを実行することができる。例えば、ゲートウェイ１２０によって実行されるウェブサーバアプリケーションは、作業機械１０５から離れて位置するユーザに内容を提供することができる。従って、ユーザは、作業機械１０５に対して局所的に維持される、ウェブページにインターネットを経由してアクセスして、車両情報を検索する。しかも、ユーザは、ウェブ互換のセルラー電話デバイスまたはＰＤＡを使用して、車両ウェブページにアクセスする。一実施形態において、ユーザは、作業機械の動作を監視することを望む顧客（例えば、作業現場管理者、サービスセンターなど）であるかもしれない。従って、作業機械のウェブサーバアプリケーションは、エンジン性能情報、ＰＩＤ情報、構成データ、誤りログ、実時間またはほぼ実時間の性能データ、センサ値などを反映する内容を含む、１つ以上のウェブページを維持してもよい。ウェブページにアクセスして、ユーザは作業機械の性能データを見ることができる。さらに、ユーザは、新しいＨＴＭＬ内容、データ値、ハイパーリンク、更新されたＰＩＤコードなどのような、ウェブページの内容をダウンロードすることができる。
別の実施形態において、ゲートウェイ１２０を組み込んだ複数の作業機械が、分散サーバとして動作するように構成されることができる。この構成において、２つ以上の作業機械が、メモリ、ソフトウェアプログラム、データ値などのようなリソースを共用してよく、分散サーバアプリケーションを１つ以上のクライアント（例えば、他の作業機械、実装されていないコンピュータシステム１３０、１４０など）へ与える。分散サーバゲートウェイは、各作業機械のソフトウェアリソースを使用して、クライアント作業機械および／または実装されていないコンピュータシステムのネットワークの間の情報の流れを管理する。従って、自走式作業機械が作業環境の間および／またはその中を走行するとき、それはそのクライアント機械には目下利用できないのに対して、クライアント機械は遠隔に位置するサーバ作業機械のサービスを利用する。例えば、作業環境で動作し、かつゲートウェイ１２０を組み込んだクライアント作業機械が、ゲートウェイ１２０を組み込んだ第１の遠隔サーバ作業機械からの情報またはサービスを要求することができる。また一方、サーバ作業機械が、作業環境ネットワークまたはクライアント機械の通信能力を超えた場所に置かれる場合には、これらの通信能力内に置かれた第２のサーバ作業機械がアクセスされてよい。従って、第２のサーバ作業機械は、クライアントのサーバ要求が、局所的に処理されるか、或いは要求を転送できる通信デバイスおよびプロセスを用いて、第１のサーバ作業機械へ転送されることを可能にする、サーバ処理を実行する。
しかも、ゲートウェイ１２０は、ユーザ、またはゲートウェイ１２０ソフトウェアプロセスが、電子メールメッセージを送信し、受信し、生成することを可能にする、メッセージアプリケーションを含む。従って、この方法で構成されるゲートウェイを組み込んだ作業機械が、電子メールサービスを実装されている構成要素および実装されていないシステムへ与える。例えば、ゲートウェイ１２０は、実装されているモジュール１２５、１２７、および／またはゲートウェイ１２０に直接接続されるセンサを通して、実装されている構成要素動作を監視するように構成される。監視した閾値に基づいて、ゲートウェイ１２０は、電子メール形式で表現され、かつコンピュータシステム１３０および１４０のような、所定の宛先デバイスへ引き渡される、状況または警報メッセージを生成する。従って、ユーザまたは遠隔アプリケーションプログラムが、作業機械１０５の動作、状況、および／または性能と関連する、動作データ、ユーザメッセージ、警報メッセージなどを含む電子メッセージを作業機械１０５から受信する。
別の実施形態において、ゲートウェイ１２０は、個別コマンドを介して複数の実装されているモジュールによって個別に通常実行される、構成プロセスを実行するアプリケーションプログラムを用いて構成される。例えば、サービス技術者が、校正モードのような、ある特定の状態および機械構成要素の設定の下で作業機械１０５を評価することを望むかもしれない。そのようなモードにおいて、ある特定のエンジン構成要素ならびにハードウェアおよびソフトウェアの構成要素が、所定の状態または動作パラメータで設定されるべきである。従来のシステムは、構成要素の各々が個別に指示されて、それに応じてそれら自体を構成することを必要とする。また一方、ゲートウェイ１２０は、これらの複数の構成要素の構成を自動的に指示し、管理して、作業機械１０５のために校正モードをセットアップする、ソフトウェアを用いて構成される。実装されているシステム１１０に対して通信変換、インタフェース、およびデータルーティング機能を与える間に、他の型の自律的動作がゲートウェイ１２０によって管理される。
別の実施形態において、実装されている、または実装されていないデータリンクから受信したデータメッセージを評価して、メッセージを経由させる方法に関して決定を行うことを可能にする、ソフトウェアを用いて、ゲートウェイ１２０は構成される。例えば、ゲートウェイ１２０は、受信したデータメッセージ（例えば、ヘッダーデータ）に含まれる情報を解釈し、かつ１つ以上のインテリジェントルーティングアルゴリズムまたはプロセスに基づいて、情報の宛先デバイスを決定する通信アプリケーションを実行する。従って、複数の無線データリンク（例えば、無線機、衛星など）への複数の無線データリンクポートを備える作業機械が、メッセージを別のものとは対照的に１つのデータリンクによって送信するコスト、メッセージの優先順位、引き渡しを完了する必要がある速度、サービスパラメータの品質、信号強度、ネットワークサービスまたは構成要素の可用性、帯域幅要求、ＧＰＳ位置、トポロジなどのような、通信特性情報を考慮に入れる機能最適化プロセスに基づいて、データメッセージを送る。これらの特性に基づいて、ゲートウェイ１２０はデータメッセージを選択し、変形し、適切なデータリンクによって送信する。
本発明の実施形態、特徴、形態、および原理が種々の環境で実施されてよく、作業現場環境に限定されない。例えば、組み込みゲートウェイを備える作業機械が、現場、地理的な位置、および周囲の環境の間を移動する環境のような、他の環境で本明細書に述べた機能を実行することができる。さらに、本明細書に開示されたプロセスは、どんな特定のシステムにも本質的に関係がなく、電気的部品の適当な組合せによって実施される。本発明の他の実施形態が、ここに開示された本発明の明細書および実施の考察によって、当業者には明らかであろう。明細書および例はあくまでも例示として考慮されることが目的とされ、本発明の正確な範囲が特許請求の範囲によって示される。
本発明の実施形態に合致する、いくつかの機能を実行するように構成されうる例示的なシステムのブロック図である。 本発明の実施形態に合致する、例示的なゲートウェイのブロック図である。 本発明の実施形態に合致するゲートウェイのための例示的なソフトウェアアーキテクチャのブロック図である。 本発明の実施形態に合致する、例示的な実装されていないサーバ構成のブロック図である。 本発明の実施形態に合致する、例示的な実装されていないサーバ処理の流れ図である。 本発明の実施形態に合致する、例示的な実装されているサーバ構成のブロック図である。 本発明の実施形態に合致する、例示的な実装されているサーバ処理の流れ図である。 本発明の実施形態に合致する、例示的なウェブサーバ処理の流れ図である。
符号の説明
１００ 例示的なシステム
１０５ 作業機械
１１０ 実装されているシステム
１２０ ゲートウェイ
１２５ 実装されているモジュール（専用データリンク）
１２７ 実装されているモジュール（非専用データリンク）
１２８ 専用データリンク
１２９ 非専用データリンク
１３０ 有線計算機システム
１４０ 無線計算機システム
１５０ サービスポートシステム
２０２ ディジタルコア
２０５ プロセッサ
２１０ 内部メモリ
２１５ 第２の内部メモリ
２２０−１〜２２０−Ｎ 実装されているデータリンクポート
２２５−１〜２２５−Ｙ 実装されていないデータリンクポート
３００ 例示的なソフトウェアアーキテクチャ
３１０ ブート実行可能およびドライバソフトウェア層
３１５ コアハードウェアアクセス層
３２０ オペレーティングシステム層
３２５ ネットワークスタック層
３３０ コアソフトウェア層
３３５ ウェブサーバ層
３４０ サーバアプリケーション
３４５ サーバアプリケーション
３５０ インタデータリンクゲートウェイ層
３５０−１〜３５０−Т インタデータ・リンク・ゲートウェイ・アプリケーション
３６０−１〜３６０−Ｘ アプリケーションプログラム
４１０ 作業機械
４１５ ゲートウェイ
４２０ 第２の作業機械
４２５ 第２のゲートウェイ
４３０ 広域衛星無線ネットワーク
４４０ 無線ローカルエリアネットワーク
４５０ 広域地上無線ネットワーク
４６０ 広域ネットワーク
４７０ 外部システム
５１０ ステップ 要求を生成、送信する
５２０ ステップ 要求の型を受信、判定する
５３０ ステップ 要求を適切なサーバアプリケーションへ転送する
５４０ ステップ 宛先デバイスを識別する
５５０ ステップ 要求メッセージをフォーマットする
５６０ ステップ 応答メッセージを受信する
５７０ ステップ 応答メッセージをフォーマットする
５８０ ステップ 応答メッセージを引き渡す
６００ 実装されている作業機械システム
６０５ 作業機械
６１０ ゲートウェイ
６１５−１〜６１５−Ｓ 実装されているモジュール
６２０ 実装されているデータリンク
６３０ 無線モデム／無線装置
６３５ 無線アンテナ
６４０ 実装されていないシステム
７１０ ステップ 要求を生成、送信する
７２０ ステップ 要求の型を受信する
７３０ ステップ 要求の型を判定する
７４０ ステップ 要求を適切なサーバアプリケーションへ転送する
７５０ ステップ 宛先デバイスを識別する
７６０ ステップ 要求メッセージをフォーマットする
７７０ ステップ 応答メッセージを受信する
７８０ ステップ 応答メッセージをフォーマットする
７８０ ステップ 応答メッセージをフォーマットし、引き渡す
８１０ ステップ 要求を生成する
８２０ ステップ 要求の型を受信、判定する
８３０ ステップ 要求はウェブページ要求ですか？
８４０ ステップ 実装されていないサーバ処理における処理要求
８５０ ステップ ウェブサーバアプリケーションを呼び出す
８６０ ステップ 内容を生成する
８７０ ステップ 内容を応答メッセージにパッケージ化する
８８０ ステップ 応答メッセージを引き渡す

Claims (10)

  1. １つ以上の実装されているモジュールおよびゲートウェイに接続される、１つ以上の実装されているデータリンクを備え、また、１つ以上の実装されていないシステムおよびゲートウェイに接続される、１つ以上の実装されていないデータリンクを備えた、機械を含む環境で通信を管理する方法において、ゲートウェイによって実行される方法が、
    ソースデバイスによって生成され、かつ第１のデータリンクで伝送される要求を受信し、該受信した要求の型を決定する工程と、
    決定した要求の型に基づいてサーバアプリケーションを選択的に実行する工程であって、サーバアプリケーションはサーバ処理を実行する工程と、
    決定した要求の型と関連する宛先デバイスを識別する工程と、
    要求を宛先デバイスと互換性のある書式に構成する工程と、
    フォーマットされた要求を宛先デバイスに与える工程と、
    フォーマットされた要求に対する応答を宛先デバイスから受信する工程と、
    応答を第１のデータリンクと互換性のある書式に構成する工程と、
    応答を目標デバイスへ第１のデータリンクによって送信する工程と、
    を含み、
    第１のデータリンクは、実装されているデータリンクの１つ、および実装されていないデータリンクの１つのうちのどちらか一方であり、ソースデバイスは、実装されているモジュールおよび実装されていないシステムのうちのどちらか一方である方法。
  2. 宛先デバイスが第２のデータリンクに接続され、要求を宛先デバイスと互換性のある書式に構成する工程が、要求を第２のデータリンクと互換性のある書式に構成する工程を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 構成される要求および応答が第２のデータリンクによって伝送される、請求項２に記載の方法。
  4. 第２のデータリンクが、実装されているデータリンクの１つ、および実装されていないデータリンクの１つのうちのどちらか一方である、請求項２に記載の方法。
  5. 要求が宛先デバイスからの応答を必要としない場合、応答受信、応答構成、および送信の工程がスキップされる、請求項１に記載の方法。
  6. 要求が、
    情報を実装されているモジュールの１つへ送る要求と、
    情報をゲートウェイへ送る要求と、
    ゲートウェイの１つ、または実装されているモジュールの１つに維持される情報を検索する要求と、
    機械と関連する構成処理を実行する要求と、
    ゲートウェイの１つ、および実装されているモジュールの１つのうちのどちらか一方によって維持される情報を、少なくとも実装されていないシステムの１つ、および実装されているモジュールの別の１つへ送信する要求と、
    のうちの１つを含むサーバ要求である、請求項１に記載の方法。
  7. 実装されていないデータリンクが、イーサネット（登録商標）データリンク、ＳＡＥ標準シリアルデータリンク、無線通信データリンク、および無線衛星データリンクの１つ以上から選択されたデータリンクを含む、請求項１に記載の方法。
  8. 実装されているデータリンクが、専用データリンクおよびＳＡＥ標準シリアルデータリンクの１つ以上から選択されたデータリンクを含む、請求項１に記載の方法。
  9. １つ以上の実装されているデータリンクに接続される、１つ以上の実装されているモジュールと、１つ以上の実装されていないデータリンクに接続される、１つ以上の実装されていないシステムとの間の通信を管理するためのシステムであって、
    第１の実装されているデータリンクに接続される第１の実装されているモジュールであって、実装されているモジュールおよび第１の実装されているデータリンクが機械内に設置されるモジュールと、
    第１の実装されていないデータリンクに接続される第１の実装されていないシステムであって、実装されていないモジュールが機械から離れて設置されるシステムと、
    機械に組み込まれたゲートウェイであって、
    実装されているデータリンクおよび実装されていないデータリンクそれぞれをゲートウェイに接続させる、第１のおよび第２のインタフェース手段と、
    プロセッサによって実行される場合、第１の実装されているモジュールおよび第１の実装されていないシステムの少なくとも１つによって与えられるサーバ要求の型に基づいて、サーバ処理を実行するように構成されるサーバアプリケーションと、
    プロセッサによって実行される場合、機械内で維持されるウェブページへのアクセスを第１の実装されていないシステムに与える、ウェブサーバ処理を実行するように構成されるウェブサーバアプリケーションと、
    ゲートウェイによって使用されるデータリンクの型に基づいて、データメッセージを第１の書式から第２の書式へ変換して、データメッセージを伝送するように構成される通信アプリケーションと、を備えるゲートウェイと、
    を備え、
    ゲートウェイは、ゲートウェイによって第１の実装されているモジュールおよび第１の実装されていないシステムの１つから受信される要求の型に基づいて、サーバ、ウェブサーバ、および通信アプリケーションを選択的に実行するシステム。
  10. サーバアプリケーションが通信アプリケーションを利用して、要求を宛先デバイスへ伝送するために使用されるデータリンクの型に基づいて、要求を第１の書式から第２の書式へ変換する、請求項９に記載のシステム。
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