JP6094167B2 - 管理装置、通信システム、及び同期方法 - Google Patents

Description

本発明は、管理装置、通信システム、及び同期方法に関する。

従来から、プラントや工場等においては、高度な自動操業を実現すべく、フィールド機器と呼ばれる現場機器（測定器、操作器）と、これらの制御を行う制御装置とが通信手段を介して接続された分散制御システム（ＤＣＳ：Distributed Control System）が構築されている。このような分散制御システムの基礎をなす通信システムは、有線によって通信を行うものが殆どであったが、近年においては、ＩＳＡ１００．１１ａやＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）等の産業用無線通信規格に準拠した無線通信を行うものも実現されている。

上記の無線通信規格のうちのＩＳＡ１００．１１ａに準拠した通信システムは、大別すると、管理装置としてのシステムマネージャ、システムマネージャに接続されたバックボーンルータ、及びバックボーンルータとの間で無線通信を行う無線デバイスとしての無線フィールド機器から構成される。ここで、上記の分散制御システムの基礎をなす通信システムは高度な信頼性が要求されるため、複数のシステムマネージャを備える冗長構成で運用されることが多い。

例えば、以下の特許文献１に開示されている通り、現用系のシステムマネージャと、この現用系のシステムマネージャとの間でミラーリング等により各種管理情報を共有するとともに現用系のシステムマネージャの状態を常時監視する待機系のシステムマネージャとを備える冗長構成で運用される。かかる冗長構成において、現用系のシステムマネージャの障害が生じたときに、待機系のシステムマネージャが現用系のシステムマネージャに代わって処理を行うため、現用系のシステムマネージャに障害が生じても無線フィールド機器との間の通信が継続される。

特開２００９−７５７１０号公報

ところで、上述の冗長構成を構築する方法としては、以下に示す２つの構築方法が挙げられる。
・「同時起動構築方法」
冗長構成にされる現用系のシステムマネージャと待機系のシステムマネージャとを同時（同時期）に起動して構築する方法
・「追加起動構築方法」
稼働中のシステムマネージャを現用系のシステムマネージャにするとともに、待機系のシステムマネージャを新たに起動させて追加することにより構築する方法

ここで、上記の「同時起動構築方法」及び「追加起動構築方法」の何れを用いて冗長構成を構築する場合であっても、冗長構成にされるシステムマネージャに対して予め同期設定を行う必要がある。この同期設定は、冗長構成にされる相手方システムマネージャのアドレス情報、現用系になるべきであるのか或いは待機系になるべきであるのかを示す系統情報、その他の複数のシステムマネージャを冗長構成にするために必要な情報の設定をいう。

具体的に、上記の「同時起動構築方法」を用いる場合には、一方のシステムマネージャに対しては、他方のシステムマネージャのアドレス情報及び現用系になるべき旨を示す系統情報等の同期設定を行い、他方のシステムマネージャに対しては、一方のシステムマネージャのアドレス情報及び待機系になるべき旨を示す系統情報等の同期設定を行う必要がある。また、上記の「追加起動構築方法」を用いる場合には、待機系として追加されるシステムマネージャに対して、稼働中のシステムマネージャのアドレス情報及び待機系になるべき旨を示す系統情報等の同期設定を行う必要がある。

このように、従来は、冗長構成を構築する場合には、冗長構成にされるシステムマネージャに対して予め手作業で同期設定を行わなければならず、煩雑な手間が必要であるという問題があった。また、同期設定は手作業で行われるため、設定された内容に誤りがあった場合には、冗長構成が正常に動作しない可能性がある。このような場合には、その原因を究明するために長時間を要してしまい、これにより余計なコストが発生する可能性があるという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、手作業で同期設定を行うことなく簡易に冗長構成を構築することが可能な管理装置、通信システム、及び同期方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の管理装置は、無線ネットワーク（Ｎ１）を介して無線通信を行う無線デバイス（１０ａ〜１０ｃ）を管理する管理装置（３０ａ〜３０ｃ）において、前記無線デバイスの管理に必要な管理情報（Ｑ１）を格納する格納部（３３）と、少なくとも他の管理装置の運用状態を示すステータス情報を取得する取得部（３１）と、前記取得部で取得されたステータス情報に応じて自装置の運用状態を決定し、前記他の管理装置との間で前記管理情報を一致させて前記他の管理装置と同期させる同期部（３４）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、少なくとも他の管理装置の運用状態を示すステータス情報が取得され、取得されたステータス情報に応じて自装置の運用状態が決定され、自装置と他の管理装置との間で管理情報が一致されることによって自装置と他の管理装置とを同期させる処理が行われる。
また、本発明の管理装置は、前記同期部が、前記取得部で取得されたステータス情報が現用状態を示すものである場合には、自装置の運用状態を待機状態に決定することを特徴としている。
また、本発明の管理装置は、前記同期部が、前記取得部で取得されたステータス情報が同期準備状態を示すものである場合には、前記格納部に格納される前記管理情報の更新回数と、前記取得部で取得される前記他の管理装置における前記管理情報の更新回数との大小に応じて、自装置の運用状態を現用状態にするか待機状態にするかを決定することを特徴としている。
また、本発明の管理装置は、前記管理情報には一意に定まる識別情報が付されており、前記同期部が、自装置及び前記他の管理装置の少なくとも一方の前記格納部に前記管理情報が格納されていない場合、或いは前記格納部に格納されている前記管理情報に付されている識別子と、前記取得部で取得される前記他の管理装置からの識別子とが一致する場合に前記他の管理装置と同期させることを特徴としている。
本発明の通信システムは、無線ネットワーク（Ｎ１）を介して無線通信を行う無線デバイス（１０ａ〜１０ｃ）と、該無線デバイスを管理する第１，第２管理装置（３０ａ、３０ｂ）とを備える通信システム（１、２）であって、前記第１，第２管理装置が、運用状態を示すステータス情報をお互いに取得し、取得したステータス情報に応じて自装置の運用状態を決定し、前記無線デバイスの管理に必要な管理情報をお互いに一致させて同期することを特徴としている。
本発明の同期方法は、無線ネットワーク（Ｎ１）を介して無線通信を行う無線デバイス（１０ａ〜１０ｃ）を管理する第１，第２管理装置（３０ａ、３０ｂ）の同期方法であって、運用状態を示すステータス情報を前記第１，第２管理装置でお互いに取得する第１ステップ（Ｓ１２）と、前記第１ステップで取得したステータス情報に応じて前記第１，第２管理装置の各々で運用状態を決定し、前記第１，第２管理装置の間で前記無線デバイスの管理に必要な管理情報を一致させて同期する第２ステップ（Ｓ１４〜Ｓ１６）とを有することを特徴としている。

本発明によれば、少なくとも他の管理装置の運用状態を示すステータス情報を取得し、取得したステータス情報に応じて自装置の運用状態を決定し、自装置と他の管理装置との間で管理情報を一致させることによって自装置と他の管理装置とを同期させているため、手作業で同期設定を行うことなく簡易に冗長構成を構築することが可能であるという効果がある。

本発明の一実施形態による通信システムの全体構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による管理装置としてのシステムマネージャの要部構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による通信システムにおいて同期先探索通信によって取得される情報の一例を示す図である。 本発明の一実施形態による同期方法を示すフローチャートである。 図４中におけるマスター・スレーブ決定処理（ステップＳ１４）の詳細を示す図である。 本発明の一実施形態による通信システムの変形例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態による管理装置、通信システム、及び同期方法について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による通信システムの全体構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態の通信システム１は、無線デバイス１０ａ〜１０ｃ、バックボーンルータ２０、及びシステムマネージャ３０を備えており、バックボーンルータ２０を介した無線デバイス１０ａ〜１０ｃとシステムマネージャ３０との間の通信が可能である。この通信システム１は、例えばプラントや工場等（以下、これらを総称する場合には、単に「プラント」という）に構築される。

ここで、通信システム１が構築されるプラントには、無線ネットワークＮ１及びバックボーンネットワークＮ２が設けられている。無線ネットワークＮ１は、プラントの現場に設置された機器（無線デバイス１０ａ〜１０ｃ及びバックボーンルータ２０）によって実現されて、システムマネージャ３０によって管理されるネットワークである。尚、無線ネットワークＮ１を形成する無線デバイス及びバックボーンルータの数は任意である。バックボーンネットワークＮ２は、通信システム１の基幹となる有線ネットワークであり、バックボーンルータ２０及びシステムマネージャ３０が接続される。

無線デバイス１０ａ〜１０ｃは、例えば流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、その他のプラントや工場に設置される無線フィールド機器であり、インダストリアル・オートメーション用無線通信規格であるＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信を行う。これら無線デバイス１０ａ〜１０ｃの動作は、システムマネージャ３０からバックボーンルータ２０を介して送信されてくる制御データに基づいて制御される。また、無線デバイス１０ａ〜１０ｃで得られた測定データはバックボーンルータ２０を介してシステムマネージャ３０に収集されて不図示の記憶装置に記憶される。

バックボーンルータ２０は、無線デバイス１０ａ〜１０ｃが接続される無線ネットワークＮ１と、システムマネージャ３０が接続されるバックボーンネットワークＮ２とを接続し、無線デバイス１０ａ〜１０ｃとシステムマネージャ３０との間で送受信される各種データの中継を行う装置である。尚、バックボーンルータ２０も上記の無線通信規格ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信を行う。

具体的に、バックボーンルータ２０は、無線デバイス１０ａ〜１０ｃからシステムマネージャ３０に向けて送信されてきたデータ（例えば、測定データ）を、システムマネージャ３０をなすシステムマネージャ３０ａ，３０ｂのうちの現用系として動作しているシステムマネージャに送信する。また、システムマネージャ３０をなすシステムマネージャ３０ａ，３０ｂのうちの現用系として動作しているシステムマネージャから無線デバイス１０ａ〜１０ｃに向けて送信されたデータ（例えば、制御データ）を、無線デバイス１０ａ〜１０ｃにそれぞれ送信する。

システムマネージャ３０は、システムマネージャ３０ａ，３０ｂ（管理装置、第１，第２管理装置）を備えており、無線ネットワークＮ１を介して無線デバイス１０ａ〜１０ｃとの間で通信を行いながら無線ネットワークＮ１に接続される無線デバイス１０ａ〜１０ｃの管理を行う。尚、本実施形態では、理解を容易にするために、システムマネージャ３０ａが現用系のシステムマネージャであり、システムマネージャ３０ｂが待機系のシステムマネージャであるとする。

具体的に、現用系のシステムマネージャ３０ａは、無線ネットワークＮ１に接続されている無線デバイス１０ａ〜１０ｃに制御データを送信してその動作を制御するとともに、これら無線デバイス１０ａ〜１０ｃで測定される測定データの収集を行う。このように、現用系のシステムマネージャ３０ａと待機系のシステムマネージャ３０ｂとからシステムマネージャ３０を構成するのは、システムマネージャ３０を冗長構成にすることによって通信システム１の信頼性を高めるためである。

また、システムマネージャ３０ａ，３０ｂは、冗長構成にされる場合に、各々の運用状態を示すステータス情報等の各種情報をお互いに取得し、取得した各種情報に応じて自身の運用状態を決定し、無線デバイス１０ａ〜１０ｃ及びバックボーンルータ２０を含めた無線ネットワークＮ１の管理に必要な管理情報をお互いに一致させて同期する処理（以下、「同期処理」という）を行う。このような同期処理を行うのは、システムマネージャ３０ａ，３０ｂに対する同期設定（システムマネージャ３０ａ，３０ｂを冗長構成にするために必要な情報の設定）を作業者が行うことなく、冗長構成のシステムマネージャ３０を簡易に構築するためである。尚、冗長構成のシステムマネージャ３０を構築する際に行われる動作の詳細については後述する。

図２は、本発明の一実施形態による管理装置としてのシステムマネージャの要部構成を示すブロック図である。図２に示す通り、システムマネージャ３０ａ，３０ｂは、ネットワークインターフェイス部３１（取得部）、無線ネットワーク管理部３２、不揮発性メモリ３３（格納部）、及び同期設定部３４（同期部）を備えており、無線デバイス１０ａ〜１０ｃ及びバックボーンルータ２０を含めた無線ネットワークＮ１の管理を行うとともに、システムマネージャ３０ａ，３０ｂが冗長構成にされる場合に、上述した同期処理を行う。

ネットワークインターフェイス部３１は、バックボーンネットワークＮ２に接続されて、バックボーンネットワークＮ２を介して送信されてくるデータ（例えば、測定データ）の受信処理、及びバックボーンネットワークＮ２に送出すべきデータ（例えば、制御データ）の送信処理を行う。また、ネットワークインターフェイス部３１は、システムマネージャ３０ａ，３０ｂが冗長構成にされる場合に、同期設定部３４の制御の下で同期先探索通信を行う。この同期先探索通信は、同期し得るシステムマネージャがバックボーンネットワークＮ２に接続されているか否かを探索するために行われる通信であり、例えばバックボーンネットワークＮ２を介したマルチキャスト通信によって実現される。

ここで、冗長構成のシステムマネージャ３０を構築する方法としては、前述した通り、「同時起動構築方法」と「追加起動構築方法」とがある。「同時起動構築方法」を用いて冗長構成が構築される場合には、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの電源が同時（同時期）に投入されたときに、システムマネージャ３０ａ，３０ｂのネットワークインターフェイス部３１がそれぞれ同期先探索通信を行う。また、「追加起動構築方法」を用いて冗長構成が構築される場合には、例えば待機系として追加されるシステムマネージャ３０ｂの電源が投入されたときにシステムマネージャ３０ｂのネットワークインターフェイス部３１が同期先探索通信を行い、この同期先探索通信が行われることによってシステムマネージャ３０ａのネットワークインターフェイス部３１が同期先探索通信を行う。

また、ネットワークインターフェイス部３１は、上記の同期先探索通信によって同期し得るシステムマネージャが発見された場合には、そのシステムマネージャの運用状態を示すステータス情報等の各種情報を取得する。図３は、本発明の一実施形態による通信システムにおいて同期先探索通信によって取得される情報の一例を示す図である。図３に示す通り、同期先探索通信が行われることによって、発見されたシステムマネージャの「アドレス」、「管理情報の識別子」、「管理情報の更新カウント」、「バージョン」、「ステータス」等の情報が取得される。

上記「アドレス」は、発見されたシステムマネージャに割り当てられているＩＰアドレス等のアドレス情報である。上記「管理情報の識別子」は、無線デバイス１０ａ〜１０ｃ及びバックボーンルータ２０を含めた無線ネットワークＮ１の管理を行うために必要となる管理情報（不揮発性メモリ３３に記憶される管理情報Ｑ１）に一意に付される識別子である。この識別子（識別情報）は、通信システム１に設けられる管理端末装置（図示省略）からシステムマネージャ３０に管理情報がダウンロードされた場合に、マスター（詳細は後述する）になったシステムマネージャによって付されるものである。上記「管理情報の更新カウント」は、発見されたシステムマネージャにおける管理情報の更新回数を示す情報である。上記「バージョン」は、発見されたシステムマネージャで使用されているプログラム（例えば、制御プログラム、管理プログラム等）のバージョンを示す情報である。上記「ステータス」は、発見されたシステムマネージャの運用状態を示す情報である。

ここで、上記の「ステータス」の主なものとしては、「現用状態」、「待機状態」、「同期準備状態」、「エラー状態」がある。「現用状態」とは、無線デバイス１０ａ〜１０ｃ及びバックボーンルータ２０を含めた無線ネットワークＮ１の管理を現に行っている状態をいい、「待機状態」とは、無線デバイス１０ａ〜１０ｃ及びバックボーンルータ２０を含めた無線ネットワークＮ１の管理を行うために待機している状態をいう。尚、「現用状態」のシステムマネージャは、現用系のシステムマネージャと同義であり、「待機状態」のシステムマネージャは、待機系のシステムマネージャと同義である。また、「同期準備状態」とは、運用状態が「現用状態」，「待機状態」の何れにも確定されていない状態をいい、例えば電源が投入された直後の状態である。また、「エラー状態」とは、何らかのエラーが生じている状態をいう。

無線ネットワーク管理部３２は、不揮発性メモリ３３に記憶された管理情報Ｑ１を用いて、無線デバイス１０ａ〜１０ｃ及びバックボーンルータ２０を含めた無線ネットワークＮ１の管理を行う。具体的に、無線ネットワーク管理部３２は、無線ネットワークＮ１を介して行われる無線通信の各々に対して互いに異なるタイムスロット及びチャネルの割り当てを行った通信スケジュールを作成し、無線デバイス１０ａ〜１０ｃ及びバックボーンルータ２０間で行われる無線通信に用いられる通信リソースの割り当てが重複しないように管理する。

不揮発性メモリ３３は、無線デバイス１０ａ〜１０ｃ及びバックボーンルータ２０を含めた無線ネットワークＮ１の管理を行うために必要となる管理情報Ｑ１と、自装置の固有情報である機器固有情報Ｑ２とを記憶する。具体的に、機器管理情報Ｑ１は、無線デバイス１０ａ〜１０ｃの各々に一意に割り当てられる情報（例えば、ＥＵＩ６４アドレス）、無線デバイス１０ａ〜１０ｃの種類を示す情報（例えば、タグ）、及び無線デバイス１０ａ〜１０ｃの各々に設定される設定情報（例えば、測定レンジを示す情報や測定データの送信周期）等を含む情報である。また、機器固有情報Ｑ２は、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの各々に割り当てられている固有の情報（例えば、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス）である。

同期設定部３４は、システムマネージャ３０ａ，３０ｂが冗長構成にされる場合（例えば、電源が投入された場合）に、ネットワークインターフェイス部３１を制御して前述した同期処理を行う。具体的に、同期設定部３４は、ネットワークインターフェイス部３１を制御して同期先探索通信を行わせ、同期先探索通信によって同期し得るシステムマネージャを発見した場合には、そのシステムマネージャの運用状態を示すステータス情報等の各種情報（図３参照）を取得する。そして、取得した各種情報に応じてマスター・スレーブの別を決定し、同期先探索通信によって発見されたシステムマネージャとの間で管理情報Ｑ１を一致させて同期させた後に、自装置の運用状態を確定する。上記のマスターは、管理情報Ｑ１を提供する側のシステムマネージャを意味し、上記のスレーブは、マスターから提供される管理情報Ｑ１を受ける側のシステムマネージャを意味する。

ここで、前述した「同時起動構築方法」を用いて冗長構成のシステムマネージャ３０が構築される場合には、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの電源が同時（同時期）に投入されるため、電源投入直後のシステムマネージャ３０ａ，３０ｂの状態は何れも「同期準備状態」である。よって、同期先探索通信によってシステムマネージャ３０ａ，３０ｂで取得される「ステータス」は、何れも「同期準備状態」になる。かかる場合には、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの同期設定部３４は、同期先探索通信によって取得された「管理情報の更新カウント」（図３参照）の大小に応じて、自装置をマスターにするかスレーブにするかを決定する。

具体的に、同期設定部３４は、自装置における「管理情報の更新カウント」が同期先探索通信によって取得された「管理情報の更新カウント」よりも大であれば自装置をマスターに決定し、自装置における「管理情報の更新カウント」が同期先探索通信によって取得された「管理情報の更新カウント」よりも小であれば自装置をスレーブに決定する。尚、システムマネージャ３０ａ，３０ｂにおける「管理情報の更新カウント」が等しい場合には、予め規定した方法によって自装置をマスターにするかスレーブにするかを決定する。例えば、不揮発性メモリ３３に記憶された機器固有情報Ｑ２の大小に応じて決定する。

これに対し、前述した「追加起動構築方法」を用いて冗長構成のシステムマネージャ３０が構築される場合には、例えばシステムマネージャ３０ａが「現用状態」で稼働しているときに、システムマネージャ３０ｂの電源が投入される。よって、同期先探索通信によってシステムマネージャ３０ｂで取得される「ステータス」は「現用状態」になる。かかる場合には、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４は、システムマネージャ３０ａの運用状態が「現用状態」であるため、自装置をスレーブに決定する。

ここで、冗長構成にされるシステムマネージャ３０ａ，３０ｂは、管理情報Ｑ１が不揮発性メモリ３３に記憶されていないもの（例えば、初期状態のもの）もあれば、予め管理情報Ｑ１が不揮発性メモリ３３に記憶されているもの（例えば、他所で用いられていたもの）もある。同期設定部３４は、自装置及び他装置（他のシステムマネージャ）の少なくとも一方の不揮発性メモリ３３に管理情報Ｑ１が記憶されていない場合、或いは不揮発性メモリ３３に記憶されている管理情報Ｑ１に付されている識別子と、同期先探索通信によって取得された「管理情報の識別子」とが一致する場合に前述した同期処理を行う。このように、識別子が一致するか否かを判断するのは、例えば他所で用いられたシステムマネージャを流用する場合に、そのシステムマネージャに格納されている管理情報Ｑ１が誤って用いられるのを防止するためのである。

次に、上述した冗長構成のシステムマネージャ３０の構築方法（本発明の一実施形態による同期方法）について説明する。図４は、本発明の一実施形態による同期方法を示すフローチャートである。また、図５は、図４中におけるマスター・スレーブ決定処理（ステップＳ１４）の詳細を示す図である。尚、図４，図５に示すフローチャートは、冗長構成のシステムマネージャ３０が構築される場合にシステムマネージャ３０ａ，３０ｂの各々で行われる処理を示すフローチャートでもある。

ここで、前述した「同時起動構築方法」及び「追加起動構築方法」の何れを用いて冗長構成が構築される場合であっても、図４，図５に示すフローチャートに従った処理がシステムマネージャ３０ａ，３０ｂの各々で行われる。尚、以下では、理解を容易にするために、「同時起動構築方法」を用いて冗長構成のシステムマネージャ３０が構築される場合の動作と、「追加起動構築方法」を用いて冗長構成のシステムマネージャ３０が構築される場合の動作とを順に説明する。

〈同時起動構築方法〉
「同時起動構築方法」を用いて冗長構成のシステムマネージャ３０を構築する場合には、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの電源が作業者によって同時（同時期）に投入される。電源が投入されると、システムマネージャ３０ａ，３０ｂは、まず自装置の運用状態を「同期準備状態」にそれぞれ移行させる（ステップＳ１１）。次に、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの同期設定部３４は、ネットワークインターフェイス部３１を制御して同期先探索通信をそれぞれ行わせ（ステップＳ１２：第１ステップ）、同期し得るシステムマネージャ（同期相手）を発見したか否かを判断する（ステップＳ１３）。

ここでは、システムマネージャ３０ａ，３０ｂがバックボーンネットワークＮ２に接続されているため、システムマネージャ３０ａにはシステムマネージャ３０ｂが発見され、システムマネージャ３０ｂにはシステムマネージャ３０ａが発見される。従って、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの同期設定部３４の判断結果は共に「ＹＥＳ」になり、マスター・スレーブを決定する処理がシステムマネージャ３０ａ，３０ｂの同期設定部３４でそれぞれ行われる（ステップＳ１４：第２ステップ）。

マスター・スレーブ決定処理が開始されると、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの同期設定部３４は、まず自装置の不揮発性メモリ３３に記憶されている管理情報Ｑ１に付されている識別子と、同期先探索通信によって取得された「管理情報の識別子」とが一致するか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで、システムマネージャ３０ａ，３０ｂに設けられた不揮発性メモリ３３の双方に管理情報Ｑ１が記憶されていない場合には、双方の識別子が初期値であるため、ステップＳ２１の判断結果は「ＹＥＳ」になる。また、システムマネージャ３０ａ，３０ｂに設けられた不揮発性メモリ３３に同一の管理情報Ｑ１が記憶されている場合には、それらに付されている識別子は同一であるため、ステップＳ２１の判断結果は「ＹＥＳ」になる。

ステップＳ２１の判断結果が「ＹＥＳ」になると、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの同期設定部３４は、同期先探索通信によって取得された「ステータス」をそれぞれ判断する（ステップＳ２２）。システムマネージャ３０ａ，３０ｂは、電源が投入された直後であり、ステップＳ１１の処理で「同期準備状態」に移行しているため、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの同期設定部３４は、相手のステータスが「同期準備状態」であるとそれぞれ判断する。尚、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの同期設定部３４が、相手のステータスが「エラー状態」であると判断した場合には、図５に示す一連の処理が終了する。

相手のステータスが「同期準備状態」であるとそれぞれ判断すると、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの同期設定部３４は、自装置における「管理情報の更新カウント」が同期先探索通信によって取得された「管理情報の更新カウント」よりも大であるか否かをそれぞれ判断する（ステップＳ２３）。自装置における「管理情報の更新カウント」が同期先探索通信によって取得された「管理情報の更新カウント」よりも大と判断した場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、同期設定部３４は、自装置をマスターに決定して一連の処理を終了する（ステップＳ２４）。これに対し、自装置における「管理情報の更新カウント」が同期先探索通信によって取得された「管理情報の更新カウント」よりも小と判断した場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、同期設定部３４は、自装置をスレーブに決定して一連の処理を終了する（ステップＳ２５）。

例えば、システムマネージャ３０ａにおける「管理情報の更新カウント」が、システムマネージャ３０ｂにおける「管理情報の更新カウント」よりも大であるとすると、システムマネージャ３０ａの同期設定部３４によってシステムマネージャ３０ａがマスターにされ、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４によってシステムマネージャ３０ｂがスレーブにされる。尚、システムマネージャ３０ａ，３０ｂにおける「管理情報の更新カウント」が等しい場合には、例えばシステムマネージャ３０ａ，３０ｂの不揮発性メモリ３３２に記憶された機器固有情報Ｑ２の大小に応じて、マスター・スレーブが決定される。

ここで、上記ステップＳ２１において、システムマネージャ３０ａ，３０ｂに設けられた不揮発性メモリ３３の何れか一方にのみ管理情報Ｑ１が記憶されている場合には、一方の識別子は初期値であり他方の識別子は初期値ではないため、ステップＳ２１の判断結果は「ＮＯ」になる。また、システムマネージャ３０ａ，３０ｂに設けられた不揮発性メモリ３３に異なる管理情報Ｑ１が記憶されている場合には、それらに付されている識別子は異なるため、ステップＳ２１の判断結果は「ＮＯ」になる。

ステップＳ２１の判断結果が「ＮＯ」になると、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの同期設定部３４は、自装置の識別子が初期値であるか否か（自装置の不揮発性メモリ３３に管理情報Ｑ１が記憶されていないか否か）を判断する（ステップＳ２６）。自装置の識別子が初期値であると判断した場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、同期設定部３４は、自装置をスレーブに決定して一連の処理を終了する（ステップＳ２５）。

これに対し、自装置の識別子が初期値ではないと判断した場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの同期設定部３４は、相手の識別子が初期値であるか否か（相手の不揮発性メモリ３３に管理情報Ｑ１が記憶されていないか否か）を判断する（ステップＳ２７）。相手の識別子が初期値であると判断した場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、同期設定部３４は、自装置をマスターに決定して一連の処理を終了する（ステップＳ２４）。これに対し、相手の識別子が初期値ではないと判断した場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、マスター・スレーブを決定せずに一連の処理を終了する。

例えば、システムマネージャ３０ａの不揮発性メモリ３３に管理情報Ｑ１が記憶されており、システムマネージャ３０ｂの不揮発性メモリ３３に管理情報Ｑ１が記憶されていない（識別子が初期値）とすると、システムマネージャ３０ａの同期設定部３４によってシステムマネージャ３０ａがマスターにされ、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４によってシステムマネージャ３０ｂがスレーブにされる。逆に、システムマネージャ３０ａの不揮発性メモリ３３に管理情報Ｑ１が記憶されておらず（識別子が初期値）、システムマネージャ３０ｂの不揮発性メモリ３３に管理情報Ｑ１が記憶されているとすると、システムマネージャ３０ａの同期設定部３４によってシステムマネージャ３０ａがスレーブにされ、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４によってシステムマネージャ３０ｂがマスターに設定される。

尚、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの不揮発性メモリ３３に管理情報Ｑ１がそれぞれ記憶されており、これらの管理情報Ｑ１に付された識別子が一致しない場合には、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの双方でマスター・スレーブの決定が行われない。これは、例えば他所で用いられたシステムマネージャを流用する場合に、そのシステムマネージャに格納されている管理情報Ｑ１が誤って用いられるのを防止するためのである。

マスター・スレーブ決定処理が終了すると、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの同期設定部３４は、管理情報を同期させる処理を行う（ステップＳ１５：第２ステップ）。具体的に、マスターに決定されたシステムマネージャの同期設定部３４は、自装置の不揮発性メモリ３３に記憶された管理情報Ｑ１を、スレーブに決定されたシステムマネージャに送信する処理を行う。また、スレーブに決定されたシステムマネージャの同期設定部３４は、マスターに決定されたシステムマネージャからの管理情報Ｑ１を、自装置の不揮発性メモリ３３に記憶させる処理を行う。ここで、マスターに決定されたシステムマネージャの不揮発性メモリ３３に管理情報Ｑ１が記憶されていない場合には、マスターに決定されたシステムマネージャは、通信システム１に設けられる管理端末装置（図示省略）から管理情報Ｑ１をダウンロードした上で上記の処理を行う。

以上の管理情報を同期する処理が終了すると、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの同期設定部３４は、最後に現用状態・待機状態を確定させる処理を行う（ステップＳ１６：第２ステップ）。ここで、上記ステップＳ１５の処理が行われることによって、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの不揮発性メモリ３３には同一の管理情報Ｑ１が記憶されるため、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの何れを現用状態に確定させても、待機状態に確定させても良い。例えば、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの処理能力を比較して現用状態・待機状態を確定させて良く、マスターに決定されたシステムマネージャを現用状態に確定するとともにスレーブに決定されたシステムマネージャを待機状態に確定しても良い。

尚、ステップＳ１２の同期先探索通信によって、同期し得るシステムマネージャ（同期相手）が発見できなかったと判断した場合には、システムマネージャ３０ａ或いはシステムマネージャ３０ｂは、自装置の運用状態を「現用状態」に移行させる処理を行う（ステップＳ１７）。かかる処理が行われると、冗長構成にされない単独のシステムマネージャが、システムマネージャ３０として構築される。

また、前述したマスター・スレーブ決定処理（ステップＳ１４）で、マスター・スレーブが決定されなかった場合には、システムマネージャ３０ａ，３０ｂはエラー状態になってステップＳ１５，Ｓ１６の処理は行われない。このような場合には、システムマネージャ３０ａ，３０ｂのエラーを解除してシステムマネージャ３０ａ，３０ｂの少なくとも一方を初期状態にした上で、再びシステムマネージャ３０ａ，３０ｂの電源を同時（同時期）に投入して冗長構成のシステムマネージャ３０を構築すれば良い。

〈追加起動構築方法〉
「追加起動構築方法」を用いて冗長構成のシステムマネージャ３０を構築する場合には、例えばシステムマネージャ３０ａが「現用状態」で稼働しているときに、システムマネージャ３０ｂの電源が作業者によって投入される。電源が投入されると、システムマネージャ３０ｂは、まず自装置の運用状態を「同期準備状態」に移行させる（ステップＳ１１）。次に、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４は、ネットワークインターフェイス部３１を制御して同期先探索通信を行わせる（ステップＳ１２：第１ステップ）。

尚、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４によって行われた同期先探索通信を受信すると、システムマネージャ３０ａの同期設定部３４は、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４と同様に、ネットワークインターフェイス部３１を制御して同期先探索通信を行わせる。これにより、システムマネージャ３０ａ，３０ｂの双方で同期先通信が行われる。

同期先探索通信が行われると、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４は、同期し得るシステムマネージャ（同期相手）を発見したか否かを判断する（ステップＳ１３）。ここでは、システムマネージャ３０ａ，３０ｂがバックボーンネットワークＮ２に接続されているため、システムマネージャ３０ｂにはシステムマネージャ３０ａが発見される。従って、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４の判断結果は「ＹＥＳ」になり、マスター・スレーブを決定する処理がシステムマネージャ３０ｂの同期設定部３４で行われる（ステップＳ１４：第２ステップ）。

マスター・スレーブ決定処理が開始されると、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４は、まず自装置の不揮発性メモリ３３に記憶されている管理情報Ｑ１に付されている識別子と、同期先探索通信によって取得された「管理情報の識別子」とが一致するか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで、システムマネージャ３０ａに設けられた不揮発性メモリ３３に記憶された管理情報Ｑ１と同一の管理情報Ｑ１が、システムマネージャ３０ｂに設けられた不揮発性メモリ３３に記憶されている場合には、それらに付されている識別子は同一であるため、ステップＳ２１の判断結果は「ＹＥＳ」になる。

ステップＳ２１の判断結果が「ＹＥＳ」になると、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４は、同期先探索通信によって取得された「ステータス」を判断する（ステップＳ２２）。システムマネージャ３０ａは「現用状態」で稼働しているため、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４は、相手のステータスが「現用状態」であると判断する。相手のステータスが「現用状態」であると判断すると、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４は、自装置をスレーブに決定して一連の処理を終了する（ステップＳ２５）。尚、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４が、相手のステータスが「エラー状態」であると判断した場合には、図５に示す一連の処理が終了する。

ここで、上記ステップＳ２１において、システムマネージャ３０ｂに設けられた不揮発性メモリ３３に管理情報Ｑ１が記憶されていない場合には、システムマネージャ３０ｂにおける識別子は初期値である。これに対し、「現用状態」で稼働しているシステムマネージャ３０ａに設けられた不揮発性メモリ３３には、無線ネットワークＮ１を管理するための管理情報Ｑ１が記憶されているため、システムマネージャ３０ａにおける識別子は初期値ではない。このため、ステップＳ２１の判断結果は「ＮＯ」になる。

ステップＳ２１の判断結果が「ＮＯ」になると、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４は、自装置の識別子が初期値であるか否か（自装置の不揮発性メモリ３３に管理情報Ｑ１が記憶されていないか否か）を判断する（ステップＳ２６）。ここでは、システムマネージャ３０ｂに設けられた不揮発性メモリ３３に管理情報Ｑ１が記憶されていない場合を考えているため、ステップＳ２６の判断結果が「ＹＥＳ」になる。このため、システムマネージャ３０ｂの同期設定部３４は、自装置をスレーブに決定して一連の処理を終了する（ステップＳ２５）。

マスター・スレーブ決定処理が終了すると、「同時起動構築方法」と同様に、システムマネージャ３０ａ，３０ｂとの間で管理情報を同期させる処理（ステップＳ１５：第２ステップ）、及び現用状態・待機状態を確定させる処理（ステップＳ１６：第２ステップ）が順に行われる。尚、ステップＳ１２の同期先探索通信によって、システムマネージャ３０ａが発見できなかったと判断した場合には、システムマネージャ３０ｂは、自装置の運用状態を「現用状態」に移行させる処理を行う（ステップＳ１７）。これにより、システムマネージャ３０ｂが単独でシステムマネージャ３０として動作する。

以上の通り、本実施形態では、冗長構成が構築される場合に、システムマネージャ３０ａ，３０ｂが、運用状態を示すステータス情報をお互いに取得し、取得したステータス情報に応じて自装置の運用状態を決定し、無線デバイス１０ａ〜１０ｃの管理に必要な管理情報Ｑ１をお互いに一致させて同期するようにしている。これにより、作業者が手作業で同期設定を行わなくとも自動的にシステムマネージャ３０ａ，３０ｂが冗長構成にされるため、簡易に冗長構成を構築することが可能である。

以上、本発明の一実施形態による管理装置、通信システム、及び同期方法について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、冗長構成のシステムマネージャ３０が、１つの「現状状態」のシステムマネージャ３０ａと、１つの「待機状態」のシステムマネージャ３０ｂとから構築されている例について説明した。しかしながら、冗長構成のシステムマネージャ３０は、図６に示す通り、１つの「現状状態」のシステムマネージャ３０ａと、複数の「待機状態」のシステムマネージャ３０ｂ，３０ｃとから構築されていても良い。図６は、本発明の一実施形態による通信システムの変形例を示すブロック図である。

図６に示す通信システム２に設けられるシステムマネージャ３０ｃは、図２に示すシステムマネージャ３０ａ，３０ｂと同様の構成である。図６に示す通信システム２を構築することで、システムマネージャ３０ａ〜３０ｃのうちの２つのシステムマネージャが故障した場合であっても通信システム２の動作が継続される。これにより、図６に示す通信システム２は、図１に示す通信システム１よりも信頼性を向上させることができる。尚、図６に示す通信システム２は、前述した同期先探索通信によって他のシステムマネージャを複数発見する必要があることから、マルチキャスト通信によって前述した同期先探索通信を行う必要がある。

尚、図６に示す通信システム２を構築する場合に、１つの「現状状態」のシステムマネージャ３０ａから、複数の「待機状態」のシステムマネージャ３０ｂ，３０ｃに対して管理情報の送信を行うと、「現状状態」のシステムマネージャ３０ａの負荷が増大する。このため、例えば、「現状状態」のシステムマネージャ３０ａからは「待機状態」のシステムマネージャ３０ｂのみに管理情報を送信し、「待機状態」のシステムマネージャ３０ｃへの管理情報の送信は、「待機状態」のシステムマネージャ３０ｂが行うようにするのが望ましい。

また、上記実施形態では、図４に示す通り、マスター・スレーブを決定する処理（ステップＳ１４）、管理情報を同期する処理（ステップＳ１５）、及び現用状態・待機状態を確定する処理（ステップＳ１６）を順に行って冗長構成のシステムマネージャ３０を構築する例について説明した。しかしながら、最初に現用状態・待機状態を確定する処理（ステップＳ１６）を行ってから管理情報を同期する処理（ステップＳ１５）を行うようにしても良い。現用状態に確定されたシステムマネージャをマスターとみなし、待機状態に確定されたシステムマネージャをスレーブとみなせば、問題なくマスターからスレーブに管理情報を送信することができる。これにより、マスター・スレーブを決定する処理（ステップＳ１４）を省略することができる。

また、上記実施形態では、システムマネージャ３０ａ，３０ｂ，３０ｃがバックボーンネットワークＮ２のみに接続されている例について説明したが、これらシステムマネージャ３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、バックボーンネットワークＮ２に接続される以外に、専用の接続線を介して接続されていても良い。この専用の接続線を介して管理情報Ｑ１等の送受信を行えば、バックボーンネットワークＮ２の負荷を軽減することができる。

また、上記実施形態では、ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信を行う無線デバイス１０ａ〜１０ｃ及びバックボーンルータ２０を管理するシステムマネージャ３０ａ，３０ｂ，３０ｃを備える通信システム１，２について説明した。しかしながら、本発明は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した無線通信を行う無線デバイス等を管理する管理装置を備える通信システムにも適用することができる。

１，２ 通信システム
１０ａ〜１０ｃ 無線デバイス
３０ａ〜３０ｃ システムマネージャ
３１ ネットワークインターフェイス部
３３ 不揮発性メモリ
３４ 同期設定部
Ｎ１ 無線ネットワーク
Ｑ１ 管理情報

Claims (6)

1. 現用状態又は待機状態となって、無線ネットワークを介して無線通信を行う無線デバイスを管理する管理装置において、
   前記無線デバイスの管理に必要な管理情報を格納する格納部と、
   少なくとも他の管理装置の運用状態を示すステータス情報を取得する取得部と、
   前記取得部で取得されたステータス情報に応じて自装置の運用状態を決定し、前記他の管理装置との間で前記管理情報を一致させて前記他の管理装置と同期させる同期部と
   を備えることを特徴とする管理装置。
2. 前記同期部は、前記取得部で取得されたステータス情報が現用状態を示すものである場合には、自装置の運用状態を待機状態に決定することを特徴とする請求項１記載の管理装置。
3. 前記同期部は、前記取得部で取得されたステータス情報が同期準備状態を示すものである場合には、前記格納部に格納される前記管理情報の更新回数と、前記取得部で取得される前記他の管理装置における前記管理情報の更新回数との大小に応じて、自装置の運用状態を現用状態にするか待機状態にするかを決定することを特徴とする請求項１記載の管理装置。
4. 前記管理情報には一意に定まる識別情報が付されており、
   前記同期部は、自装置及び前記他の管理装置の少なくとも一方の前記格納部に前記管理情報が格納されていない場合、或いは前記格納部に格納されている前記管理情報に付されている識別子と、前記取得部で取得される前記他の管理装置からの識別子とが一致する場合に前記他の管理装置と同期させる
   ことを特徴とする請求項１記載の管理装置。
5. 無線ネットワークを介して無線通信を行う無線デバイスと、何れか一方が現用状態となり、何れか他方が待機状態となって前記無線デバイスを管理する第１，第２管理装置とを備える通信システムであって、
   前記第１，第２管理装置は、運用状態を示すステータス情報をお互いに取得し、取得したステータス情報に応じて自装置の運用状態を決定し、前記無線デバイスの管理に必要な管理情報をお互いに一致させて同期する
   ことを特徴とする通信システム。
6. 何れか一方が現用状態となり、何れか他方が待機状態となって、無線ネットワークを介して無線通信を行う無線デバイスを管理する第１，第２管理装置の同期方法であって、
   運用状態を示すステータス情報を前記第１，第２管理装置でお互いに取得する第１ステップと、
   前記第１ステップで取得したステータス情報に応じて前記第１，第２管理装置の各々で運用状態を決定し、前記第１，第２管理装置の間で前記無線デバイスの管理に必要な管理情報を一致させて同期する第２ステップと
   を有することを特徴とする同期方法。

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