JP6111815B2

JP6111815B2 - Management device and wireless communication system

Info

Publication number: JP6111815B2
Application number: JP2013089735A
Authority: JP
Inventors: 和紀宮澤; 征世秋定; 康樹櫻井
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2033-04-22
Also published as: JP2014216671A

Description

本発明は、無線通信ネットワークの管理を行う管理装置、及び当該装置を備える無線通信システムに関する。 The present invention relates to a management device that manages a wireless communication network, and a wireless communication system including the device.

近年、プラントや工場等においては、無線フィールド機器と呼ばれる無線通信が可能な現場機器（測定器、操作器）を設置し、無線フィールド機器を制御するための制御信号や無線フィールド機器で得られた測定信号等を、無線通信ネットワークを介して通信する無線通信システムが実現されている。このような無線通信システムで用いられる通信規格としては、例えばＩＳＡ１００．１１ａやＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）等の産業用無線通信規格が挙げられる。 In recent years, in plants and factories, field devices (measuring instruments, operating devices) capable of wireless communication called wireless field devices have been installed and obtained with control signals and wireless field devices for controlling wireless field devices. A wireless communication system that communicates measurement signals and the like via a wireless communication network is realized. Examples of communication standards used in such a wireless communication system include industrial wireless communication standards such as ISA100.11a and WirelessHART (registered trademark).

ここで、上記の無線フィールド機器等の無線デバイスを無線通信ネットワークに参入させるには、無線デバイスに対して「プロビジョニング（Provisioning）」と呼ばれる機器情報（ネットワークパラメータ及びセキュリティパラメータ）の設定作業を行う必要がある。この「プロビジョニング」を行う手法は、無線通信ネットワークを介した無線通信を行って機器情報の設定を行うＯＴＡ（Over The Air）プロビジョニングと、無線通信ネットワークを介した無線通信とは異なる通信手段（例えば、赤外線通信等）による通信を行って機器情報の設定を行うＯＯＢ（Out-Of-Band）プロビジョニングとに大別される。 Here, in order for wireless devices such as the above-described wireless field devices to enter the wireless communication network, it is necessary to perform setting work of device information (network parameters and security parameters) called “provisioning” for the wireless devices. There is. This "provisioning" method is a communication means (for example, OTA (Over The Air) provisioning for setting device information by performing wireless communication via a wireless communication network) and wireless communication via a wireless communication network (for example, And OOB (Out-Of-Band) provisioning for setting device information through communication using infrared communication.

プロビジョニングが行われた無線デバイスは、無線通信ネットワークへの参入時に、無線通信システムの管理装置に向けて、ジョイン（Join）要求（無線通信ネットワークへの参入要求）を送信する。ジョイン要求を受信した管理装置は、ジョイン要求に含まれる情報を用いて認証処理を行い、認証に成功した場合にはジョイン要求を送信した無線デバイスの参入を許可し、認証に失敗した場合には参入を拒否する。このようにして、無線通信ネットワークへの参入処理が行われる。 When the provisioned wireless device enters the wireless communication network, the wireless device transmits a join request (request to join the wireless communication network) to the management device of the wireless communication system. The management device that has received the join request performs authentication processing using the information included in the join request, and if the authentication is successful, allows the wireless device that transmitted the join request to enter, and if the authentication fails. Deny entry. In this way, entry processing to the wireless communication network is performed.

以下の非特許文献１には、上記のＯＴＡプロビジョニングを行う方法が幾つか規定されている。例えば、無線通信システムで管理する無線通信ネットワークを複数の無線サブネットに分割し、運用用の無線サブネット（ターゲットネットワーク）上に、プロビジョニングに用いる専用の無線サブネット（プロビジョニングネットワーク）を論理的に分離した状態に構築し、ターゲットネットワークからプロビジョニングネットワークを介してフィールド機器に機器情報を設定する方法が規定されている。 Non-Patent Document 1 below defines several methods for performing the above OTA provisioning. For example, a wireless communication network managed by a wireless communication system is divided into a plurality of wireless subnets, and a dedicated wireless subnet (provisioning network) used for provisioning is logically separated on an operational wireless subnet (target network) And a method for setting device information from a target network to a field device via a provisioning network is defined.

“ISA-100.11a-2011 Wireless systems for industrial automation: Process control and related applications”，pp.313“ISA-100.11a-2011 Wireless systems for industrial automation: Process control and related applications”, pp.313

ところで、上記のＯＴＡプロビジョニングを行うには、プロビジョニングを行う必要のある無線デバイス（要プロビジョニングデバイス）をプロビジョニングネットワークに参入させて、管理装置と要プロビジョニングデバイスとの間の経路（ターゲットネットワーク及びプロビジョニングネットワークを介する経路）を確立し、要プロビジョニングデバイスに無線通信ネットワークで使用するアドレスを割り当てる必要がある。このため、要プロビジョニングデバイスからのジョイン要求（プロビジョニングネットワークへの参入要求）がある度に、管理装置では、プロビジョニングネットワークへの参入処理、要プロビジョニングデバイスまでの経路を動的に確立する経路確立処理、及び上記のアドレスの割り当て処理が行われる。 By the way, in order to perform the above OTA provisioning, a wireless device that needs to be provisioned (required provisioning device) is allowed to enter the provisioning network, and a route (target network and provisioning network between the management device and the provisioning required device). Route), and an address to be used in the wireless communication network needs to be assigned to the device requiring provisioning. Therefore, every time there is a join request (request to enter the provisioning network) from the provisioning device, the management device enters the provisioning network, and establishes the route to the provisioning device dynamically. And the above address assignment processing is performed.

ここで、上記のアドレスの割り当て処理では、管理装置と広告デバイス（ターゲットネットワークとプロビジョニングネットワークとを接続するプロビジョニング対応広告ルータ）とを端点とする通信と、広告デバイスと要プロビジョニングデバイスとを端点とする通信との２種類の通信が用いられる。後者の通信が用いられる場合に、広告デバイスは、要プロビジョニング無線デバイスに割り当てられた機器識別子を用い、或いは機器識別子から予め規定された方法で生成したアドレスを用いて要プロビジョニング無線デバイスを識別する。 Here, in the address assignment process described above, communication is managed using the management device and the advertising device (provisioning-compatible advertising router that connects the target network and the provisioning network), and the advertising device and the provisioning-required device are used as endpoints. Two types of communication, communication, are used. When the latter communication is used, the advertising device identifies the provisioning wireless device using the device identifier assigned to the provisioning required wireless device or using the address generated by the method defined in advance from the device identifier.

しかしながら、プロビジョニングネットワークへの参入要求がある度に上述した参入処理、経路確立処理、及びアドレスの割り当て処理が行われると、通信帯域及び電力が無駄に消費されてしまうという問題が生ずる。つまり、上述した経路確立処理では、管理装置と要プロビジョニングデバイスとの間の経路上に配置される無線デバイスとの間で通信が行われて、通信リソースの割り当て等の各種設定が行われる。このため、プロビジョニングネットワークへの参入要求がある度に上述した経路確立処理が行われると、通信帯域が無駄に消費されるとともに、無線デバイスで電力が無駄に消費されてしまうという問題が生ずる。 However, if the above-described entry process, path establishment process, and address assignment process are performed every time there is a request to enter the provisioning network, there arises a problem that the communication band and power are consumed wastefully. That is, in the above-described route establishment process, communication is performed between wireless devices arranged on the route between the management apparatus and the provisioning-required device, and various settings such as allocation of communication resources are performed. For this reason, if the above-described route establishment process is performed every time there is a request to enter the provisioning network, there arises a problem that the communication band is wasted and power is wasted in the wireless device.

また、プロビジョニングネットワークへの参入要求がある度に上述した参入処理、経路確立処理、及びアドレスの割り当て処理が行われると、これらの処理に時間を要してタイムアウトが生ずる虞が考えられる。このようなタイムアウトが生ずると、要プロビジョニングデバイスがプロビジョニングネットワークに参入することができず、ＯＴＡプロビジョニングを実施することができないという問題がある。 In addition, if the above-described entry process, path establishment process, and address assignment process are performed every time there is a request to enter the provisioning network, there is a possibility that these processes take time and a timeout occurs. When such a timeout occurs, there is a problem that a provisioning device cannot enter the provisioning network, and OTA provisioning cannot be performed.

ここで、上述したＩＳＡ１００．１１ａやＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）等の産業用無線通信規格が用いられる無線通信システムでは、無線デバイス間で情報をホッピング（リレー）しながら通信を行うマルチホップ通信が可能である。このマルチホップ通信は、無線デバイスが１対１で行う通信（シングルホップ通信）よりも通信に時間を要するため、管理装置と要プロビジョニングデバイスとの間の経路上に配置された複数の無線デバイスよってマルチホップ通信が行われる場合には上記のタイムアウトが生じやすくなる。すると、要プロビジョニングデバイスがプロビジョニングネットワークに参入することができずに、要プロビジョニングデバイスに対するＯＴＡプロビジョニングを実施することができなくなる可能性が高まるという問題がある。 Here, in a wireless communication system using an industrial wireless communication standard such as ISA100.11a or WirelessHART (registered trademark) described above, multihop communication is possible in which communication is performed while hopping (relaying) information between wireless devices. is there. Since this multi-hop communication requires more time for communication than one-to-one communication performed by a wireless device (single-hop communication), a plurality of wireless devices arranged on a route between a management apparatus and a provisioning-required device are used. When multi-hop communication is performed, the above timeout is likely to occur. Then, there is a problem that the possibility that the provisioning-required device cannot enter the provisioning network and the OTA provisioning for the provisioning-required device cannot be performed increases.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、通信帯域や電力を無駄に消費することなくＯＴＡプロビジョニングを確実に行うことが可能な管理装置、及び当該装置を備える無線通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a management device capable of reliably performing OTA provisioning without wasteful communication bandwidth and power, and a wireless communication system including the device. With the goal.

上記課題を解決するために、本発明の管理装置は、第１無線通信ネットワーク（Ｎ１）と、該第１無線通信ネットワークに参入するために必要な機器情報の設定を無線デバイスに行うために用いる第２無線通信ネットワーク（ＮＰ）との管理を行う管理装置（１５）において、前記機器情報の設定を行う必要のある無線デバイスである要設定無線デバイス（１１ｂ）に割り当てるべきアドレスを予め格納する格納部（２２）と、前記第２無線通信ネットワークに参入する前記要設定無線デバイスと通信するための経路を予め確立しておくとともに、前記第２無線通信ネットワークに参入した前記要設定無線デバイスに対し、前記経路を介した通信を行って前記格納部に格納されている前記アドレスの割り当てを行う管理部（２３ａ）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、機器情報の設定を行う必要のある要設定無線デバイスに割り当てるべきアドレスが予め格納部に格納されているとともに、第２無線通信ネットワークに参入する要設定無線デバイスと通信するための経路が予め確立されており、第２無線通信ネットワークに要設定無線デバイスが参入した場合に、上記の経路を介した通信が行われて格納部に格納されているアドレスの割り当てが行われる。
また、本発明の管理装置は、前記格納部が、前記要設定無線デバイスに割り当てるべきアドレスと、該アドレスが利用可能であるか否かを示すフラグとが対応付けられたアドレス管理テーブル（ＴＢ）を格納しており、前記管理部が、前記アドレス管理テーブルを参照して利用可能である旨を示すフラグが対応付けられているアドレスの割り当てを行うとともに、該アドレスに対応付けられたフラグを利用不可である旨を示すものに変更することを特徴としている。
また、本発明の管理装置は、前記管理部が、前記第２無線通信ネットワークに参入した前記要設定無線デバイスに対する前記機器情報の設定が完了した場合には、前記要設定無線デバイスに割り当てていたアドレスに対応付けられているフラグを利用可能である旨を示すものに変更することを特徴としている。
また、本発明の管理装置は、前記アドレス管理テーブルが、前記アドレス及び前記フラグに対し、前記要設定無線デバイスを前記第２無線通信ネットワークに参入させるための広告を送信する広告デバイス（１３）の識別子が対応付けられたものであり、前記管理部が、前記アドレス管理テーブルに格納された前記識別子で特定される前記広告デバイスまでの経路を予め確立することを特徴としている。
本発明の無線通信システムは、無線通信ネットワークを介した無線通信が可能な無線通信システム（１）において、前記無線通信ネットワークを前記第１無線通信ネットワークとして管理する上記の何れかに記載の管理装置（１５）と、前記第２無線通信ネットワークに参入して、前記前記第１無線通信ネットワークに参入するために必要な機器情報の設定が前記管理装置により行われる前記無線デバイス（１１ｂ）とを備えることを特徴としている。
また、本発明の無線通信システムは、前記無線デバイスを前記第２無線通信ネットワークに参入させるための広告を送信する広告デバイス（１３）を備えることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the management apparatus of the present invention is used to set a wireless device for setting the first wireless communication network (N1) and device information necessary for entering the first wireless communication network. In the management apparatus (15) that performs management with the second wireless communication network (NP), a storage that stores in advance an address to be assigned to the wireless device (11b) that needs to be set, which is a wireless device that needs to set the device information. A path for communicating with the part (22) and the required wireless device that enters the second wireless communication network, and for the required wireless device that has entered the second wireless communication network A management unit (23a) for performing communication via the path and allocating the address stored in the storage unit. It is characterized in that.
According to the present invention, an address to be assigned to a required setting wireless device that needs to set device information is stored in the storage unit in advance, and for communicating with a setting required wireless device that enters the second wireless communication network. When a route is established in advance and a wireless device requiring setting enters the second wireless communication network, communication via the route is performed, and an address stored in the storage unit is assigned.
In the management apparatus of the present invention, an address management table (TB) in which the storage unit associates an address to be assigned to the required wireless device with a flag indicating whether or not the address is available. And the management unit assigns an address associated with a flag indicating that it can be used with reference to the address management table, and uses the flag associated with the address. It is characterized in that it is changed to one indicating that it is impossible.
Further, in the management apparatus of the present invention, the management unit assigns to the required wireless device when the setting of the device information for the required wireless device that has entered the second wireless communication network is completed. It is characterized in that the flag associated with the address is changed to one indicating that it can be used.
Further, the management device of the present invention is configured such that the address management table transmits an advertisement for causing the required wireless device to enter the second wireless communication network to the address and the flag. An identifier is associated, and the management unit establishes in advance a route to the advertising device specified by the identifier stored in the address management table.
The wireless communication system of the present invention is the management apparatus according to any one of the above, which manages the wireless communication network as the first wireless communication network in a wireless communication system (1) capable of wireless communication via a wireless communication network. (15) and the wireless device (11b) in which the management apparatus performs setting of device information necessary for entering the second wireless communication network and entering the first wireless communication network. It is characterized by that.
In addition, the wireless communication system of the present invention includes an advertising device (13) that transmits an advertisement for allowing the wireless device to enter the second wireless communication network.

本発明によれば、機器情報の設定を行う必要のある要設定無線デバイスに割り当てるべきアドレスを予め格納部に格納しておき、第２無線通信ネットワークに参入する要設定無線デバイスと通信するための経路を予め確立しておくとともに、第２無線通信ネットワークに参入した要設定無線デバイスに対し、上記の経路を介した通信を行って格納部に格納されているアドレスの割り当てを行うようにしているため、通信帯域や電力を無駄に消費することなくＯＴＡプロビジョニングを確実に行うことが可能であるという効果がある。 According to the present invention, an address to be assigned to a required setting wireless device that needs to set device information is stored in the storage unit in advance, and communication with a setting required wireless device that enters the second wireless communication network is performed. The route is established in advance, and communication is made via the above route to the required wireless device that has entered the second wireless communication network, and the address stored in the storage unit is assigned. Therefore, there is an effect that OTA provisioning can be reliably performed without wasting communication bandwidth and power.

本発明の一実施形態による無線通信システムの全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. 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。It is a block diagram which shows the principal part structure of the system manager as a management apparatus by one Embodiment of this invention. システムマネージャで用いられるアドレス管理テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the address management table used with a system manager. 本発明の一実施形態における初期参入動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the initial stage entry operation in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による無線通信システムへの参入動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the entry operation to the radio | wireless communications system by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における第１参入動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st entry operation | movement in one Embodiment of this invention.

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及び無線通信システムについて詳細に説明する。 Hereinafter, a management apparatus and a wireless communication system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〈無線通信システムの全体構成〉
図１は、本発明の一実施形態による無線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、本実施形態の無線通信システム１は、無線デバイス１１ａ，１１ｂ、広告ルータ１２、プロビジョニング対応広告ルータ１３（広告デバイス）、バックボーンルータ１４、システムマネージャ１５（管理装置）、ゲートウェイ１６、及びタイムサーバ１７を備えており、ターゲットネットワークＮ１（第１無線通信ネットワーク）或いはプロビジョニングネットワークＮＰ（第２無線通信ネットワーク）を介した無線通信が可能である。この無線通信システム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。 <Overall configuration of wireless communication system>
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the wireless communication system 1 of this embodiment includes wireless devices 11 a and 11 b, an advertisement router 12, a provisioning-compatible advertisement router 13 (advertisement device), a backbone router 14, a system manager 15 (management apparatus), and a gateway 16. And a time server 17, and wireless communication is possible via the target network N1 (first wireless communication network) or the provisioning network NP (second wireless communication network). The wireless communication system 1 is constructed in, for example, a plant, a factory, or the like (hereinafter simply referred to as “plant” when collectively referred to).

ここで、無線通信システム１が構築されるプラントには、上記のターゲットネットワークＮ１及びプロビジョニングネットワークＮＰに加えて、バックボーンネットワークＮ２及び制御ネットワークＮ３が設けられている。ターゲットネットワークＮ１は、プラントの現場に設置された機器（無線デバイス１１ａ、広告ルータ１２、プロビジョニング対応広告ルータ１３、及びバックボーンルータ１４）によって実現されて、システムマネージャ１５によって管理される現用の無線通信ネットワークである。尚、ターゲットネットワークＮ１を形成する無線デバイス、広告ルータ（プロビジョニング対応広告ルータを含む）、及びバックボーンルータの数は任意である。 Here, in the plant in which the wireless communication system 1 is constructed, a backbone network N2 and a control network N3 are provided in addition to the target network N1 and the provisioning network NP. The target network N1 is realized by devices (wireless device 11a, advertising router 12, provisioning-compatible advertising router 13, and backbone router 14) installed on the plant site, and is managed by the system manager 15 as a current wireless communication network. It is. Note that the number of wireless devices, advertising routers (including provisioning-compatible advertising routers), and backbone routers forming the target network N1 is arbitrary.

プロビジョニングネットワークＮＰは、無線デバイス１１ｂをターゲットネットワークＮ１に参入させるＯＴＡ（Over The Air）プロビジョニングを行うために設けられる補助的な無線通信ネットワークである。つまり、プロビジョニングネットワークＮＰは、システムマネージャ１５によって管理されて、ターゲットネットワークＮ１に無線デバイス１１ｂを参入させるために必要となるプロビジョニング情報（機器情報）を、ターゲットネットワークＮ１に参入させるべき無線デバイス１１ｂに設定するための補助的な無線通信ネットワークということもできる。 The provisioning network NP is an auxiliary wireless communication network provided for performing OTA (Over The Air) provisioning for allowing the wireless device 11b to enter the target network N1. That is, the provisioning network NP is managed by the system manager 15 and sets provisioning information (equipment information) necessary for allowing the wireless device 11b to enter the target network N1 is set in the wireless device 11b that should enter the target network N1. It can also be called an auxiliary wireless communication network.

バックボーンネットワークＮ２は、無線通信システム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１４〜タイムサーバ１７が接続される。制御ネットワークＮ３は、バックボーンネットワークＮ２の上位に位置づけられる有線ネットワークであり、ゲートウェイ１６が接続される。尚、これらバックボーンネットワークＮ２及び制御ネットワークＮ３は、無線通信ネットワークで実現されていても良い。 The backbone network N2 is a wired network serving as the backbone of the wireless communication system 1, and the backbone router 14 to the time server 17 are connected to the backbone network N2. The control network N3 is a wired network positioned above the backbone network N2, and is connected to the gateway 16. The backbone network N2 and the control network N3 may be realized by a wireless communication network.

上記のターゲットネットワークＮ１及びプロビジョニングネットワークＮＰは何れも、無線通信システム１に設けられる無線通信ネットワークを構成する無線サブネットであり、互いに異なるサブネットＩＤ（識別子）が付されている。例えば、プロビジョニングネットワークＮＰには値が「１」のサブネットＩＤが付されており、ターゲットネットワークＮ１には値が「２」〜「６５５３５（０ｘＦＦＦＦ）」のうちの何れか１つのサブネットＩＤが付されている。 Each of the target network N1 and the provisioning network NP is a wireless subnet that constitutes a wireless communication network provided in the wireless communication system 1, and is assigned a different subnet ID (identifier). For example, a subnet ID having a value “1” is assigned to the provisioning network NP, and any one subnet ID having a value “2” to “65535 (0xFFFF)” is assigned to the target network N1. ing.

無線デバイス１１ａ，１１ｂ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デバイスであり、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１１ａ，１１ｂは、電池を電源として間欠動作する。 The wireless devices 11a and 11b are, for example, sensor devices such as flow meters and temperature sensors, valve devices such as flow control valves and on-off valves, actuator devices such as fans and motors, and other wireless field devices installed in plants and factories. Yes, wireless communication conforming to ISA100.11a which is a wireless communication standard for industrial automation is performed. These wireless devices 11a and 11b operate intermittently using a battery as a power source.

ここで、無線デバイス１１ａは、ターゲットネットワークＮ１に接続するための機器情報の設定（プロビジョニング）が行われて、ターゲットネットワークＮ１に参入しているプロビジョニング済デバイスである。これに対し、無線デバイス１１ｂは、プロビジョニングを行う必要のある要プロビジョニングデバイス（要設定無線デバイス）である。この無線デバイス１１ｂは、ＯＴＡプロビジョニングが行われるときにはプロビジョニングネットワークＮＰに参入し、ＯＴＡプロビジョニングが行われた後はシステムマネージャ１５の制御の下でターゲットネットワークＮ１に参入する。 Here, the wireless device 11a is a provisioned device that has entered (targeted) the device information for connection to the target network N1 and has entered the target network N1. On the other hand, the wireless device 11b is a provisioning-required device (required setting wireless device) that needs to be provisioned. The wireless device 11b enters the provisioning network NP when OTA provisioning is performed, and enters the target network N1 under the control of the system manager 15 after OTA provisioning is performed.

広告ルータ１２は、上記の無線通信規格ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信が可能であり、ターゲットネットワークＮ１を介して通信されるデータを中継する。例えば、広告ルータ１２は、ターゲットネットワークＮ１に参入している無線デバイス１１ａとバックボーンルータ１４との間で送受信されるデータを中継する。また、広告ルータ１２は、システムマネージャ１５の制御の下で、ターゲットネットワークＮ１に向けて広告を定期的に送信する。ここで、広告ルータ１２が送信する広告は、新たな無線デバイスをターゲットネットワークＮ１に参入させるために必要となる情報である。 The advertising router 12 is capable of wireless communication in accordance with the wireless communication standard ISA100.11a, and relays data communicated through the target network N1. For example, the advertising router 12 relays data transmitted and received between the wireless device 11a that has entered the target network N1 and the backbone router 14. Further, the advertisement router 12 periodically transmits an advertisement toward the target network N1 under the control of the system manager 15. Here, the advertisement transmitted by the advertisement router 12 is information necessary for allowing a new wireless device to enter the target network N1.

プロビジョニング対応広告ルータ１３は、広告ルータ１２と同様に、上記の無線通信規格ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信が可能であり、ターゲットネットワークＮ１とプロビジョニングネットワークＮＰとに接続されて、ターゲットネットワークＮ１を介して通信されるデータと、プロビジョニングネットワークＮＰを介して通信されるデータを中継する。例えば、プロビジョニング対応広告ルータ１３は、無線デバイス１１ｂとバックボーンルータ１４との間で送受信されるデータを中継する。また、プロビジョニング対応広告ルータ１３は、システムマネージャ１５の制御の下で、プロビジョニングネットワークＮＰに向けて広告を送信する。ここで、プロビジョニング対応広告ルータ１３が送信する広告は、無線デバイス１１ｂをプロビジョニングネットワークＮＰに参入させるために必要となる情報である。 Similarly to the advertisement router 12, the provisioning-compatible advertisement router 13 can perform wireless communication conforming to the wireless communication standard ISA100.11a, is connected to the target network N1 and the provisioning network NP, and passes through the target network N1. And the data communicated via the provisioning network NP are relayed. For example, the provisioning advertisement router 13 relays data transmitted and received between the wireless device 11 b and the backbone router 14. Further, the provisioning compatible advertisement router 13 transmits an advertisement toward the provisioning network NP under the control of the system manager 15. Here, the advertisement transmitted by the provisioning-compatible advertisement router 13 is information necessary for allowing the wireless device 11b to enter the provisioning network NP.

バックボーンルータ１４は、ターゲットネットワークＮ１と、システムマネージャ１５が接続されるバックボーンネットワークＮ２とを接続し、例えば無線デバイス１１ａとシステムマネージャ１５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１４も上記の無線通信規格ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信が可能であり、広告ルータ１２やプロビジョニング対応広告ルータ１３をターゲットネットワークＮ１に参入させる場合には、これらをプロビジョニングネットワークＮＰに参入させるために必要となる情報である広告を送信する。 The backbone router 14 is a device that connects the target network N1 and the backbone network N2 to which the system manager 15 is connected, and relays various data transmitted and received between the wireless device 11a and the system manager 15, for example. The backbone router 14 can also perform wireless communication in accordance with the wireless communication standard ISA100.11a. When the advertising router 12 and the provisioning-compatible advertising router 13 are allowed to enter the target network N1, they are added to the provisioning network NP. The advertisement which is information required in order to enter is transmitted.

システムマネージャ１５は、無線通信システム１の管理制御を統括して行う。例えば、システムマネージャ１５は、バックボーンルータ１４が接続されるターゲットネットワークＮ１（更には、プロビジョニング対応広告ルータ１３が接続されるプロビジョニングネットワークＮＰ）を介して行われる無線通信の制御を行う。具体的には、無線デバイス１１ａ、無線デバイス１１ｂ、広告ルータ１２、プロビジョニング対応広告ルータ１３、及びバックボーンルータ１４に対する無線通信リソース（タイムスロット及び通信チャネル）の割り当て制御を行って、ターゲットネットワークＮ１（更には、プロビジョニング対応広告ルータ１３）を介したＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）による無線通信を実現する。 The system manager 15 performs overall management control of the wireless communication system 1. For example, the system manager 15 controls wireless communication performed via the target network N1 to which the backbone router 14 is connected (further, the provisioning network NP to which the provisioning-compatible advertisement router 13 is connected). Specifically, allocation control of wireless communication resources (time slots and communication channels) to the wireless device 11a, the wireless device 11b, the advertising router 12, the provisioning-compatible advertising router 13, and the backbone router 14 is performed, and the target network N1 (further, Realizes wireless communication by TDMA (Time Division Multiple Access) via the provisioning compatible advertising router 13).

また、システムマネージャ１５は、新たな無線デバイスをターゲットネットワークＮ１に参入させるか否かの処理、或いは無線デバイス１１ｂをプロビジョニングネットワークＮＰに参入させるか否かの処理（参入処理）を行う。加えて、システムマネージャ１５は、プロビジョニングネットワークＮＰを介して、無線デバイス１１ｂに対してプロビジョニング情報（無線デバイス１１ｂをターゲットネットワークＮ１に参入させるために必要となる情報）を設定する処理（ＯＴＡプロビジョニング）を行う。 Further, the system manager 15 performs a process for determining whether or not a new wireless device is allowed to enter the target network N1, or a process for determining whether or not the wireless device 11b is allowed to enter the provisioning network NP (entry process). In addition, the system manager 15 performs a process (OTA provisioning) for setting provisioning information (information necessary for allowing the wireless device 11b to enter the target network N1) for the wireless device 11b via the provisioning network NP. Do.

また、システムマネージャ１５は、広告ルータ１２やプロビジョニング対応広告ルータ１３をターゲットネットワークＮ１に参入させる処理も行う。ここで、システムマネージャ１５は、プロビジョニング対応広告ルータ１３をターゲットネットワークＮ１に参入させてプロビジョニングネットワークＮＰを実現する場合に、「アドレス予約処理」及び「経路確立処理」を行う。「アドレス予約処理」とは、プロビジョニングネットワークＮＰに参入する無線デバイス１１ｂに割り当てるべきアドレスを予め用意（予約）する処理をいう。また、「経路確立処理」とは、プロビジョニングネットワークＮＰに参入する無線デバイス１１ｂと通信するための経路を予め確立する処理である。 The system manager 15 also performs processing for causing the advertisement router 12 and the provisioning-compatible advertisement router 13 to enter the target network N1. Here, the system manager 15 performs an “address reservation process” and a “route establishment process” when the provisioning advertisement router 13 enters the target network N1 to realize the provisioning network NP. The “address reservation process” refers to a process for preparing (reserving) an address to be assigned to the wireless device 11b entering the provisioning network NP in advance. The “path establishment process” is a process for establishing a path for communicating with the wireless device 11b entering the provisioning network NP in advance.

具体的に、システムマネージャ１５は、上記の「アドレス予約処理」では、割り当てるべきアドレスを予約するとともに、予約したアドレスをアドレス管理テーブルＴＢ（図３参照：詳細は後述する）に登録する処理を行う。また、上記の「経路確立処理」では、バックボーンルータ１４及びプロビジョニング対応広告ルータ１３に対する無線通信リソース（タイムスロット及び通信チャネル）の割り当てを行って、バックボーンルータ１４を介したプロビジョニング対応広告ルータ１３までの経路を予め確立する処理を行う。このような処理を行うのは、通信帯域や電力を無駄に消費することなく無線デバイス１１ｂに対する確実なＯＴＡプロビジョニングを実現するためである。 Specifically, in the above “address reservation process”, the system manager 15 reserves an address to be assigned and performs a process of registering the reserved address in the address management table TB (see FIG. 3, details will be described later). . Further, in the “route establishment process” described above, wireless communication resources (time slots and communication channels) are allocated to the backbone router 14 and the provisioning-compatible advertising router 13, and the provisioning-related advertising router 13 via the backbone router 14 is allocated. A process for establishing a route in advance is performed. The reason for performing such processing is to realize reliable OTA provisioning for the wireless device 11b without wastefully consuming the communication band and power.

また、システムマネージャ１５は、上述した参入処理により、無線デバイス１１ｂをプロビジョニングネットワークＮＰに参入させる場合には、無線デバイス１１ｂに対する「アドレス割当処理」を行う。具体的に、システムマネージャ１５は、上記のアドレス管理テーブルＴＢを参照して利用可能なアドレスの有無を確認し、利用可能なアドレスがある場合には、上記の「経路確立処理」で確立した経路を介した通信を行ってアドレスの割り当てを行う。 Further, the system manager 15 performs an “address assignment process” for the wireless device 11b when the wireless device 11b is allowed to enter the provisioning network NP by the entry process described above. Specifically, the system manager 15 refers to the address management table TB to check whether there is an available address. If there is an available address, the route established by the “route establishment process” described above. The address is assigned by performing communication via.

また、システムマネージャ１５は、広告ルータ１２及びプロビジョニング対応広告ルータ１３に対して前述した広告に関する無線通信リソースの割り当てを行う。具体的には、広告ルータ１２及びプロビジョニング対応広告ルータ１３の各々が広告を送信するための無線通信リソースと、ターゲットネットワークＮ１に参入しようとしている新たなデバイスからのジョイン要求を広告ルータ１２が受信するための無線通信リソース、及び無線デバイス１１ｂからのジョイン要求をプロビジョニング対応広告ルータ１３が受信するための無線通信リソースの割り当てを行う。尚、システムマネージャ１５は、広告ルータ１２やプロビジョニング対応広告ルータ１３をターゲットネットワークＮ１に参入させる場合には、バックボーンルータ１４に対して同様の割り当てを行う。 In addition, the system manager 15 assigns the above-described advertisement-related wireless communication resources to the advertisement router 12 and the provisioning-compatible advertisement router 13. Specifically, the advertising router 12 receives a wireless communication resource for each of the advertising router 12 and the provisioning-compatible advertising router 13 to transmit an advertisement and a join request from a new device entering the target network N1. And the wireless communication resource for receiving the join request from the wireless device 11b by the provisioning compatible advertising router 13 is performed. Note that the system manager 15 performs the same assignment to the backbone router 14 when the advertising router 12 and the provisioning-compatible advertising router 13 enter the target network N1.

ゲートウェイ１６は、バックボーンネットワークＮ２と制御ネットワークＮ３とを接続するために設けられる。尚、ゲートウェイ１６もシステムマネージャ１５の管理対象であり、ターゲットネットワークＮ１に参入している無線機器（無線デバイス１１ａ、広告ルータ１２、及びバックボーンルータ１４）との間の経路等の通信リソースはシステムマネージャ１５によって設定される。タイムサーバ１７は、無線通信システム１を構成する各種機器の時刻を同期させるために設けられるサーバである。 The gateway 16 is provided to connect the backbone network N2 and the control network N3. Note that the gateway 16 is also a management target of the system manager 15, and communication resources such as a route to and from wireless devices (the wireless device 11a, the advertising router 12, and the backbone router 14) that have entered the target network N1 are the system manager. 15 is set. The time server 17 is a server provided to synchronize the time of various devices that constitute the wireless communication system 1.

〈システムマネージャ１５の構成〉
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１５は、通信部２１、格納部２２、及び制御部２３を備える。通信部２１は、制御部２３の制御の下で、バックボーンネットワークＮ２を介した通信を行う。 <Configuration of system manager 15>
FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of a system manager as a management apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the system manager 15 includes a communication unit 21, a storage unit 22, and a control unit 23. The communication unit 21 performs communication via the backbone network N2 under the control of the control unit 23.

格納部２２は、例えばハードディスク等の外部記憶装置で実現され、前述したアドレス管理テーブルＴＢ（プロビジョニングネットワークＮＰに参入する無線デバイス１１ｂに割り当てるべきアドレスが登録されるテーブル）を格納する。図３は、システムマネージャで用いられるアドレス管理テーブルの一例を示す図である。図３に示す通り、アドレス管理テーブルＴＢは、「アドレス」、「サブネットＩＤ」、「プロビジョニング対応広告ルータの識別子」（識別子）、「利用可能フラグ」（フラグ）等が対応付けられたテーブルである。 The storage unit 22 is realized by, for example, an external storage device such as a hard disk, and stores the above-described address management table TB (a table in which addresses to be allocated to the wireless devices 11b entering the provisioning network NP are registered). FIG. 3 is a diagram showing an example of an address management table used by the system manager. As shown in FIG. 3, the address management table TB is a table in which “address”, “subnet ID”, “provisioning advertisement router identifier” (identifier), “available flag” (flag), and the like are associated with each other. .

上記「アドレス」は、制御部２３によって予め予約されたアドレスであって、プロビジョニングネットワークＮＰに参入する無線デバイス１１ｂに割り当てるべきアドレスである。上記「サブネットＩＤ」は、プロビジョニングネットワークＮＰに付されたサブネットＩＤである。上記「プロビジョニング対応広告ルータの識別子」は、システムマネージャ１５との間の経路が予め確立されているプロビジョニング対応広告ルータ１３に割り当てられている識別子である。上記「利用可能フラグ」は、対応付けられているアドレスが利用可能であるか否かを示すフラグである。例えば、「利用可能フラグ」の値が「１」である場合には、対応付けられているアドレスが利用可能である旨を示し、値が「０」である場合には、対応付けられているアドレスが利用不可である旨を示す。 The “address” is an address reserved in advance by the control unit 23 and should be assigned to the wireless device 11b that enters the provisioning network NP. The “subnet ID” is a subnet ID assigned to the provisioning network NP. The “provisioning-compatible advertising router identifier” is an identifier assigned to the provisioning-compatible advertising router 13 in which a path to the system manager 15 is established in advance. The “available flag” is a flag indicating whether or not the associated address is available. For example, when the value of “available flag” is “1”, it indicates that the associated address is available, and when the value is “0”, it is associated. Indicates that the address is not available.

図３に例示するアドレス管理テーブルＴＢでは、制御部２３によって予約された３つのアドレス（「１００」，「１０９」，「１２６」）に対して、値が「１」である「サブネットＩＤ」と、値が「２４８」である「プロビジョニング対応広告ルータの識別子」とがそれぞれ対応付けられている。また、上記３つのアドレスのうちの２つのアドレス（「１００」，「１２６」）には、値が「１」である「利用可能フラグ」が対応付けられており、残りのアドレス（「１０９」）には、値が「０」である「利用可能フラグ」が対応付けられている。 In the address management table TB illustrated in FIG. 3, for the three addresses reserved by the control unit 23 (“100”, “109”, “126”), the “subnet ID” having the value “1” is set. , “Provisioning-adaptive advertising router identifier” having a value of “248” is associated with each other. Of the three addresses, two addresses (“100”, “126”) are associated with an “available flag” having a value of “1”, and the remaining addresses (“109”). ) Is associated with an “available flag” having a value of “0”.

尚、本実施形態では、説明を簡単にするために、プロビジョニングネットワークＮＰ及びプロビジョニング対応広告ルータ１３がそれぞれ１つずつ設けられた無線通信システム１を例に挙げている。このため、図３に例示する通り、アドレス管理テーブルＴＢは、予約された３つのアドレスに対して、同じ値の「サブネットＩＤ」と、同じ値の「プロビジョニング対応広告ルータの識別子」とが対応付けられたものとなっている。無線通信システム１に、複数のプロビジョニングネットワークＮＰ及びプロビジョニング対応広告ルータ１３が設けられる場合には、アドレス管理テーブルＴＢは、アドレス毎に異なる値の「サブネットＩＤ」や「プロビジョニング対応広告ルータの識別子」が対応付けられたものとなることもある。 In this embodiment, in order to simplify the description, the wireless communication system 1 in which one provisioning network NP and one provisioning-compatible advertisement router 13 are provided is given as an example. Therefore, as illustrated in FIG. 3, the address management table TB associates the reserved three addresses with the same value of “subnet ID” and the same value of “provisioning-adaptive advertising router identifier”. It has been made. When the wireless communication system 1 is provided with a plurality of provisioning networks NP and provisioning-supported advertising routers 13, the address management table TB has “subnet ID” and “provisioning-supporting advertising router identifier” having different values for each address. It may be associated.

制御部２３は、システムマネージャ１５の動作を統括して制御する。例えば、ターゲットネットワークＮ１を介したＴＤＭＡによる無線通信を実現するために、ターゲットネットワークＮ１を介して無線通信を行う無線機器（無線デバイス１１ａ、広告ルータ１２、バックボーンルータ１４）及びゲートウェイ１６に対する通信リソース（タイムスロット及びチャネル）の割り当て制御を行う。 The control unit 23 controls the overall operation of the system manager 15. For example, in order to realize wireless communication by TDMA via the target network N1, communication resources (wireless devices 11a, advertising routers 12, backbone routers 14) and gateways 16 that perform wireless communication via the target network N1 ( Time slot and channel) allocation control.

また、制御部２３は、ターゲットネットワークＮ１へのジョイン要求があった場合には、そのジョイン要求を行った無線デバイスをターゲットネットワークＮ１に参入させる処理を行い、プロビジョニングネットワークＮＰへのジョイン要求があった場合には、そのジョイン要求を行った無線デバイス１１ｂをプロビジョニングネットワークＮＰに参入させる処理を行う。尚、制御部２３は、広告ルータ１２やプロビジョニング対応広告ルータ１３をターゲットネットワークＮ１に参入させる処理も行う。更に、制御部２３は、広告ルータ１２及びプロビジョニング対応広告ルータ１３に対して前述した広告に関する無線通信リソースの割り当ても行う。 In addition, when there is a join request to the target network N1, the control unit 23 performs processing for causing the wireless device that has made the join request to enter the target network N1, and there is a join request to the provisioning network NP. In this case, the wireless device 11b that has made the join request is processed to enter the provisioning network NP. Note that the control unit 23 also performs processing for causing the advertising router 12 and the provisioning-compatible advertising router 13 to enter the target network N1. Furthermore, the control unit 23 also assigns the above-described advertisement wireless communication resources to the advertisement router 12 and the provisioning-compatible advertisement router 13.

この制御部２３は、プロビジョニング対応広告ルータ１３をターゲットネットワークＮ１に参入させてプロビジョニングネットワークＮＰを実現する場合に、前述した「アドレス予約処理」及び「経路確立処理」を行い、無線デバイス１１ｂをプロビジョニングネットワークＮＰに参入させる場合に、前述した「アドレス割当処理」を行う管理部２３ａを備える。ここで、管理部２３ａは、上記の「アドレス割当処理」を行う場合には、アドレス管理テーブルＴＢを参照して値が「１」である「利用可能フラグ」が対応付けられているアドレスの割り当てを行い、割り当てを行ったアドレスに対応付けられた「利用可能フラグ」の値を「０」に変更する処理を行う。 The control unit 23 performs the above-described “address reservation process” and “path establishment process” when the provisioning advertisement router 13 enters the target network N1 to realize the provisioning network NP, and the wireless device 11b is connected to the provisioning network. When entering the NP, the management unit 23a that performs the above-described “address allocation process” is provided. Here, when performing the above “address allocation process”, the management unit 23a refers to the address management table TB and allocates an address associated with an “available flag” having a value of “1”. And a process of changing the value of “available flag” associated with the assigned address to “0”.

また、管理部２３ａは、プロビジョニングネットワークＮＰに参入した無線デバイス１１ｂに対するプロビジョニング（ＯＴＡプロビジョニング）が完了した場合には、無線デバイス１１ｂに割り当てていたアドレスに対応付けられている「利用可能フラグ」の値を「１」に変更する処理を行う。このような処理を行うのは、ＯＴＡプロビジョニングが完了した無線デバイス１１ｂはプロビジョニングネットワークＮＰに参入させておく必要がないため、ＯＴＡプロビジョニングが完了した無線デバイス１１ｂに割り当てられているアドレスを開放して有効活用するためである。 In addition, when the provisioning (OTA provisioning) for the wireless device 11b that has entered the provisioning network NP is completed, the management unit 23a sets the value of the “available flag” associated with the address assigned to the wireless device 11b. Is changed to “1”. This process is performed because the wireless device 11b that has completed OTA provisioning does not need to enter the provisioning network NP, and therefore the address assigned to the wireless device 11b that has completed OTA provisioning is released and enabled. It is for use.

〈無線通信システムへの参入動作〉
次に、以上説明した無線通信システム１に対して無線デバイス１１ｂを参入させる場合の動作について説明する。無線通信システム１に無線デバイス１１ｂを参入させるには、予めプロビジョニング対応広告ルータ１３をターゲットネットワークＮ１に参入させてプロビジョニングネットワークＮＰを構築する動作（以下、「初期参入動作」という）を行っておく必要がある。 <Entry operation to wireless communication system>
Next, an operation when the wireless device 11b is allowed to enter the wireless communication system 1 described above will be described. In order to allow the wireless device 11b to enter the wireless communication system 1, it is necessary to perform an operation (hereinafter referred to as “initial entry operation”) in which the provisioning-advertising advertisement router 13 enters the target network N1 and constructs the provisioning network NP in advance. There is.

そして、プロビジョニングネットワークＮＰが構築された後に、初期状態の無線デバイス１１ｂをプロビジョニングネットワークＮＰへ参入させる動作（以下、「第１参入動作」という）と、ＯＴＡプロビジョニングが行われた無線デバイス１１ｂをターゲットネットワークＮ１へ参入させる動作（以下、「第２参入動作」という）とを順に行うことによって、無線デバイス１１ｂを無線通信システム１に参入させることができる。以下では、これらの参入動作について順に説明する。 Then, after the provisioning network NP is constructed, the operation of causing the wireless device 11b in the initial state to enter the provisioning network NP (hereinafter referred to as “first entry operation”) and the wireless device 11b that has been subjected to OTA provisioning are connected to the target network. The wireless device 11b can be allowed to enter the wireless communication system 1 by sequentially performing an operation for entering N1 (hereinafter referred to as “second entry operation”). Hereinafter, these entry operations will be described in order.

《初期参入動作》
図４は、本発明の一実施形態における初期参入動作を示すフローチャートである。また、図５は、本発明の一実施形態による無線通信システムへの参入動作を説明するためのタイミングチャートである。尚、図４に示す処理は、例えば初期状態（工場出荷状態）のプロビジョニング対応広告ルータ１３の電源が投入されることにより、或いはターゲットネットワークＮ１への参入指示がプロビジョニング対応広告ルータ１３に対してなされることによって開始される。《Initial entry operation》
FIG. 4 is a flowchart showing the initial entry operation in the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a timing chart for explaining the entry operation to the wireless communication system according to the embodiment of the present invention. Note that the processing shown in FIG. 4 is performed, for example, when the provisioning-compatible advertising router 13 in the initial state (factory shipment state) is turned on, or an instruction to enter the target network N1 is given to the provisioning-compatible advertising router 13. Is started.

プロビジョニング対応広告ルータ１３の電源投入等によって図４に示す処理が開始されると、バックボーンルータ１４から送信される広告を受信する処理がプロビジョニング対応広告ルータ１３で行われる（ステップＳ１１）。尚、バックボーンルータ１４から送信される広告は、広告ルータ１２やプロビジョニング対応広告ルータ１３をターゲットネットワークＮ１に参入させるために必要となる情報である。 When the process shown in FIG. 4 is started by turning on the power supply of the provisioning advertisement router 13 or the like, the provisioning advertisement router 13 performs a process of receiving an advertisement transmitted from the backbone router 14 (step S11). The advertisement transmitted from the backbone router 14 is information necessary for allowing the advertisement router 12 and the provisioning-compatible advertisement router 13 to enter the target network N1.

バックボーンルータ１４からの広告がプロビジョニング対応広告ルータ１３で受信されると、プロビジョニング対応広告ルータ１３から広告の送信元であるバックボーンルータ１４に向けてジョイン要求（ターゲットネットワークＮ１への参入要求）が送信される（ステップＳ１２）。プロビジョニング対応広告ルータ１３から送信されたジョイン要求がバックボーンルータ１４で受信されると、そのジョイン要求はバックボーンルータ１４からシステムマネージャ１５に向けて送信（転送）される。 When the advertisement from the backbone router 14 is received by the provisioning-compatible advertisement router 13, a join request (request to enter the target network N1) is transmitted from the provisioning-compatible advertisement router 13 to the backbone router 14 that is the transmission source of the advertisement. (Step S12). When the join request transmitted from the provisioning-compatible advertisement router 13 is received by the backbone router 14, the join request is transmitted (transferred) from the backbone router 14 to the system manager 15.

バックボーンルータ１４を介したプロビジョニング対応広告ルータ１３からのジョイン要求を受信すると、システムマネージャ１５は、受信したジョイン要求に含まれる情報を用いてプロビジョニング対応広告ルータ１３の認証処理を行う。そして、システムマネージャ１５は、認証に成功した場合にはジョイン要求を送信したプロビジョニング対応広告ルータ１３の参入を許可し、認証に失敗した場合にはプロビジョニング対応広告ルータ１３の参入を拒否する。このようにして、プロビジョニング対応広告ルータ１３からのジョイン要求に対する処理が実施される（ステップＳ１３）。 Upon receiving a join request from the provisioning-compatible advertisement router 13 via the backbone router 14, the system manager 15 performs an authentication process for the provisioning-compatible advertisement router 13 using information included in the received join request. Then, the system manager 15 permits entry of the provisioning-compatible advertising router 13 that has transmitted the join request when the authentication is successful, and rejects entry of the provisioning-compatible advertising router 13 when the authentication fails. In this way, the process for the join request from the provisioning compatible advertising router 13 is performed (step S13).

プロビジョニング対応広告ルータ１３の参入が許可されると、プロビジョニング対応広告ルータ１３によって形成されるプロビジョニングネットワークＮＰに参入する無線デバイス１１ｂに割り当てるべきアドレスを予約し、予約したアドレスをアドレス管理テーブルＴＢに登録する処理がシステムマネージャ１５の管理部２３ａで行われる（ステップＳ１４）。これにより、図４に例示するものと同様のアドレス管理テーブルＴＢがシステムマネージャ１５の格納部２２に格納される。尚、格納部２２に格納された時点のアドレス管理テーブルＴＢは、「利用可能フラグ」の値が全て「１」に設定されている。 When the entry of the provisioning-compatible advertising router 13 is permitted, an address to be allocated to the wireless device 11b entering the provisioning network NP formed by the provisioning-compatible advertising router 13 is reserved, and the reserved address is registered in the address management table TB. Processing is performed by the management unit 23a of the system manager 15 (step S14). As a result, an address management table TB similar to that illustrated in FIG. 4 is stored in the storage unit 22 of the system manager 15. Note that the value of the “available flag” is set to “1” in the address management table TB when stored in the storage unit 22.

アドレスの予約が完了すると、予約したアドレスに対する通信リソースの割り当てがシステムマネージャ１５の管理部２３ａで行われる（ステップＳ１５）。具体的には、バックボーンルータ１４及びプロビジョニング対応広告ルータ１３に対する通信リソース（タイムスロット及びチャネル）の割り当てが管理部２３ａにより行われる。これにより、システムマネージャ１５からバックボーンルータ１４を介してプロビジョニング対応広告ルータ１３までの経路が確立される。 When the address reservation is completed, communication resources are assigned to the reserved address in the management unit 23a of the system manager 15 (step S15). Specifically, communication resources (time slots and channels) are assigned to the backbone router 14 and the provisioning-compatible advertisement router 13 by the management unit 23a. As a result, a route from the system manager 15 to the provisioning advertisement router 13 through the backbone router 14 is established.

以上の処理が終了すると、システムマネージャ１５の制御部２３によって、プロビジョニング対応広告ルータ１３から広告を送信するための設定が実施される（ステップＳ１６）。かかる設定が行われることにより、図５に示す通り、プロビジョニング対応広告ルータ１３から広告（無線デバイス１１ｂに向けた広告）の送信が開始される。尚、プロビジョニング対応広告ルータ１３から送信される広告は、無線デバイス１１ｂをプロビジョニングネットワークＮＰに参入させるために必要となる情報である。 When the above processing is completed, the control unit 23 of the system manager 15 performs setting for transmitting an advertisement from the provisioning-compatible advertisement router 13 (step S16). By performing such setting, as shown in FIG. 5, transmission of an advertisement (an advertisement directed to the wireless device 11 b) is started from the provisioning-compatible advertisement router 13. The advertisement transmitted from the provisioning-compatible advertisement router 13 is information necessary for allowing the wireless device 11b to enter the provisioning network NP.

《第１参入動作》
図６は、本発明の一実施形態における第１参入動作を示すフローチャートである。尚、図６に示す処理は、例えば初期状態（工場出荷状態）の無線デバイス１１ｂの電源が投入されることにより、或いはプロビジョニングネットワークＮＰへの参入指示が無線デバイス１１ｂに対してなされることによって開始される。《First entry operation》
FIG. 6 is a flowchart showing the first entry operation in the embodiment of the present invention. Note that the processing shown in FIG. 6 is started, for example, when the wireless device 11b in the initial state (factory shipment state) is turned on, or when the wireless device 11b is instructed to enter the provisioning network NP. Is done.

無線デバイス１１ｂの電源投入等によって図６に示す処理が開始されると、プロビジョニング対応広告ルータ１３から送信される広告を受信する処理が無線デバイス１１ｂで行われる（ステップＳ２１）。プロビジョニング対応広告ルータ１３からの広告が無線デバイス１１ｂで受信されると、無線デバイス１１ｂから広告の送信元であるプロビジョニング対応広告ルータ１３に向けてジョイン要求（プロビジョニングネットワークＮＰへの参入要求）が送信される（ステップＳ２２）。 When the process shown in FIG. 6 is started by turning on the power of the wireless device 11b, the wireless device 11b performs a process of receiving an advertisement transmitted from the provisioning-compatible advertisement router 13 (step S21). When the advertisement from the provisioning-compatible advertisement router 13 is received by the wireless device 11b, a join request (request to enter the provisioning network NP) is transmitted from the wireless device 11b to the provisioning-compatible advertisement router 13 that is the transmission source of the advertisement. (Step S22).

無線デバイス１１ｂから送信されたジョイン要求がプロビジョニング対応広告ルータ１３で受信されると、そのジョイン要求はプロビジョニング対応広告ルータ１３からバックボーンルータ１４を介してシステムマネージャ１５に向けて送信（転送）される（ステップＳ２３）。尚、無線デバイス１１ｂからのジョイン要求を受信した時点では、プロビジョニング対応広告ルータ１３は、無線デバイス１１ｂに割り当てられた機器識別子を用い、或いは機器識別子から予め規定された方法で生成したアドレスを用いて無線デバイス１１ｂを識別する。 When the join request transmitted from the wireless device 11b is received by the provisioning-compatible advertising router 13, the join request is transmitted (transferred) from the provisioning-compatible advertising router 13 to the system manager 15 via the backbone router 14 ( Step S23). At the time of receiving the join request from the wireless device 11b, the provisioning compatible advertising router 13 uses the device identifier assigned to the wireless device 11b or uses the address generated by the method specified in advance from the device identifier. The wireless device 11b is identified.

プロビジョニング対応広告ルータ１３及びバックボーンルータ１４を介した無線デバイス１１ｂからのジョイン要求を受信すると、システムマネージャ１５の管理部２３ａは、格納部２２に格納されたアドレス管理テーブルＴＢを確認し（ステップＳ２４）、利用可能なアドレスの有無を判断する（ステップＳ２５）。具体的には、アドレス管理テーブルＴＢを参照して値が「１」である「利用可能フラグ」が対応付けられているアドレスの有無を判断する。 When the join request from the wireless device 11b is received via the provisioning-compatible advertisement router 13 and the backbone router 14, the management unit 23a of the system manager 15 checks the address management table TB stored in the storage unit 22 (step S24). The presence / absence of an available address is determined (step S25). Specifically, it is determined whether or not there is an address associated with an “available flag” having a value “1” with reference to the address management table TB.

利用可能なアドレスがあると判断した場合（ステップＳ２５の判断結果が「ＹＥＳ」である場合）には、プロビジョニング対応広告ルータ１３を介して無線デバイス１１ｂにアドレスを割り当てる処理がシステムマネージャ１５の管理部２３ａで行われる（ステップＳ２６）。アドレスの割り当て処理が完了すると、管理部２３ａによって格納部２２に格納されたアドレス管理テーブルＴＢがアクセスされ、割り当てを行ったアドレスに対応付けられている「利用可能フラグ」の値を「０」に変更する処理が行われる（ステップＳ２７）。また、アドレスの割り当て処理が完了すると、無線デバイス１１ｂとの通信は、無線デバイス１１ｂに割り当てられたアドレスを用いて行われる。 When it is determined that there is an available address (when the determination result in step S25 is “YES”), the process of assigning an address to the wireless device 11b via the provisioning-compatible advertising router 13 is performed by the management unit of the system manager 15 23a (step S26). When the address allocation process is completed, the address management table TB stored in the storage unit 22 is accessed by the management unit 23a, and the value of the “available flag” associated with the allocated address is set to “0”. Processing to change is performed (step S27). When the address assignment process is completed, communication with the wireless device 11b is performed using the address assigned to the wireless device 11b.

以上の処理が終了すると、システムマネージャ１５から無線デバイス１１ｂに対して証明書の送信要求がなされる。これにより、無線デバイス１１ｂからシステムマネージャ１５に向けて証明書が送信され、システムマネージャ１５の制御部２３において、無線デバイス１１ｂからの証明書を用いた無線デバイス１１ｂの認証処理が行われる。かかる認証処理が終了すると、システムマネージャ１５から無線デバイス１１ｂに向けて認証結果が送信される（ステップＳ２８）。 When the above processing is completed, a certificate transmission request is made from the system manager 15 to the wireless device 11b. As a result, the certificate is transmitted from the wireless device 11b to the system manager 15, and the control unit 23 of the system manager 15 performs the authentication process of the wireless device 11b using the certificate from the wireless device 11b. When the authentication process is completed, an authentication result is transmitted from the system manager 15 to the wireless device 11b (step S28).

無線デバイス１１ｂの認証に成功した場合には、システムマネージャ１５の制御部２３によってプロビジョニングネットワークＮＰへの参入が許可され、プロビジョニングネットワークＮＰに参入した無線デバイス１１ｂとシステムマネージャ１５との間で、図４中のステップＳ１５の処理で確立された経路（プロビジョニング対応広告ルータ１３及びバックボーンルータ１４を介する経路）を介した通信が可能な状態になる。これにより、システムマネージャ１５が、無線デバイス１１ｂに対するＯＴＡプロビジョニングを行うことが可能になる。 When the authentication of the wireless device 11b is successful, the entry to the provisioning network NP is permitted by the control unit 23 of the system manager 15, and between the wireless device 11b that has entered the provisioning network NP and the system manager 15, FIG. Communication via the route (route via the provisioning-compatible advertisement router 13 and the backbone router 14) established by the processing in step S15 is possible. As a result, the system manager 15 can perform OTA provisioning for the wireless device 11b.

システムマネージャ１５は、プロビジョニングネットワークＮＰに参入した無線デバイス１１ｂに対して、例えば以下に示す情報を送信してＯＴＡプロビジョニングを実施する（ステップＳ２９）。
・ターゲットネットワークＮ１のサブネットＩＤ
・広告ルータ１２から送信される広告を受信するためのチャネル
・ジョインキー（Join Key）等の認証情報 For example, the system manager 15 transmits the following information to the wireless device 11b that has joined the provisioning network NP to perform OTA provisioning (step S29).
-Subnet ID of target network N1
-Channel for receiving advertisements sent from the advertisement router 12-Authentication information such as Join Key

ＯＴＡプロビジョニングが完了すると、ステップＳ２６で無線デバイス１１ｂに割り当てたアドレスを開放する処理がシステムマネージャ１５の管理部２３ａで行われる（ステップＳ３０）。アドレスの開放処理が完了すると、管理部２３ａによって格納部２２に格納されたアドレス管理テーブルＴＢがアクセスされ、開放されたアドレスに対応付けられている「利用可能フラグ」の値を「１」に変更する処理が行われ（ステップＳ３１）、これにより図６に示す一連の処理が終了する。 When OTA provisioning is completed, processing for releasing the address assigned to the wireless device 11b in step S26 is performed in the management unit 23a of the system manager 15 (step S30). When the address release processing is completed, the management unit 23a accesses the address management table TB stored in the storage unit 22, and changes the value of the “available flag” associated with the released address to “1”. (Step S31), thereby completing a series of processes shown in FIG.

尚、ステップＳ２５で利用可能なアドレスが無いと判断された場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）、或いはステップＳ２８で認証に失敗した場合には、ステップＳ２２，Ｓ２３で送信されてきた無線デバイス１１ｂからのジョイン要求を破棄する処理がシステムマネージャ１５の制御部２３で行われる（ステップＳ３２）。ジョイン要求が破棄された場合には、無線デバイス１１ｂは、プロビジョニングネットワークＮＰに参入することができないため、システムマネージャ１５によるＯＴＡプロビジョニングは行われない。 If it is determined in step S25 that there is no usable address (when the determination result is “NO”), or if authentication fails in step S28, the wireless device transmitted in steps S22 and S23. Processing for discarding the join request from 11b is performed by the control unit 23 of the system manager 15 (step S32). When the join request is discarded, since the wireless device 11b cannot enter the provisioning network NP, OTA provisioning by the system manager 15 is not performed.

《第２参入動作》
以上説明した第１参入動作で行われるＯＴＡプロビジョニングが完了すると、無線デバイス１１ｂは、広告ルータ１２から送信される広告を受信し、広告の送信元である広告ルータ１２に向けてジョイン要求（ターゲットネットワークＮ１への参入要求）を送信する。このジョイン要求は、広告ルータ１２を介してシステムマネージャ１５に送信される。無線デバイス１１ｂからジョイン要求を受信すると、システムマネージャ１５は、受信したジョイン要求に含まれる情報を用いて無線デバイス１１ｂの認証処理を行う。そして、システムマネージャ１５は、認証に成功した場合にはジョイン要求を送信した無線デバイス１１ｂの参入を許可し、認証に失敗した場合には無線デバイス１１ｂの参入を拒否する。このようにして、ターゲットネットワークＮ１への参入処理が行われる。《Second entry operation》
When the OTA provisioning performed in the first entry operation described above is completed, the wireless device 11b receives the advertisement transmitted from the advertisement router 12, and receives a join request (target network) toward the advertisement router 12 that is the advertisement transmission source. Request to enter N1). This join request is transmitted to the system manager 15 via the advertisement router 12. When receiving the join request from the wireless device 11b, the system manager 15 performs authentication processing of the wireless device 11b using information included in the received join request. Then, the system manager 15 permits entry of the wireless device 11b that has transmitted the join request when the authentication is successful, and rejects entry of the wireless device 11b when the authentication fails. In this way, entry processing to the target network N1 is performed.

以上の通り、本実施形態では、ＯＴＡプロビジョニングを行う必要のある無線デバイス１１ｂに割り当てるべきアドレスをシステムマネージャ１５のアドレス管理テーブルＴＢに予め登録している。そして、システムマネージャ１５が、プロビジョニングネットワークＮＰに参入する無線デバイス１１ｂと通信するための経路を予め確立しておくとともに、プロビジョニングネットワークＮＰに参入した無線デバイス１１ｂに対し、設定した経路を介した通信を行ってアドレス管理テーブルＴＢに登録したアドレスの割り当てを行うようにしている。 As described above, in this embodiment, an address to be assigned to the wireless device 11b that needs to perform OTA provisioning is registered in advance in the address management table TB of the system manager 15. Then, the system manager 15 establishes in advance a path for communicating with the wireless device 11b entering the provisioning network NP, and performs communication via the set path for the wireless device 11b entering the provisioning network NP. The address registered in the address management table TB is assigned.

このため、プロビジョニングネットワークＮＰへの参入要求があっても、従来のような経路確立処理（要プロビジョニングデバイスまでの経路を動的に確立する処理）は行われない。これにより、経路確立処理で必要であった通信リソースの割り当て等の各種設定のための通信を省略することができ、その結果として通信帯域や電力を無駄に消費することなくＯＴＡプロビジョニングを確実に行うことができる。 For this reason, even if there is a request to enter the provisioning network NP, the conventional route establishment processing (processing for dynamically establishing a route to a provisioning-required device) is not performed. As a result, it is possible to omit communication for various settings such as allocation of communication resources necessary for the route establishment processing, and as a result, OTA provisioning is performed reliably without wasting communication bandwidth and power. be able to.

以上、本発明の一実施形態による管理装置及び無線通信システム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。えば、上記実施形態では、ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信を行う無線通信システムを例に挙げて説明したが、本発明はＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）に準拠した無線通信を行う無線通信システムにも適用することができる。 The management device and the wireless communication system according to the embodiment of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be freely changed within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the wireless communication system that performs wireless communication conforming to ISA100.11a has been described as an example. However, the present invention is also applicable to a wireless communication system that performs wireless communication conforming to WirelessHART (registered trademark). can do.

また、上記実施形態では、バックボーンルータ１４、システムマネージャ１５、及びゲートウェイ１６がそれぞれ別々の装置として実現されている例について説明した。しかしながら、これらのうちの任意の２つ以上の装置を１つの装置として実現することも可能である。また、信頼性を高めるために、システムマネージャ１５は、現用系のものと待機系のものとに二重化されていても良い。 In the above embodiment, the example in which the backbone router 14, the system manager 15, and the gateway 16 are realized as separate devices has been described. However, any two or more of these devices can be realized as one device. Further, in order to increase the reliability, the system manager 15 may be duplexed into an active system and a standby system.

１無線通信システム
１１ｂ無線デバイス
１３プロビジョニング対応広告ルータ
１５システムマネージャ
２２格納部
２３ａ管理部
Ｎ１ターゲットネットワーク
ＮＰプロビジョニングネットワーク
ＴＢアドレス管理テーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wireless communication system 11b Wireless device 13 Provisioning-adaptive advertising router 15 System manager 22 Storage part 23a Management part N1 Target network NP provisioning network TB Address management table

Claims

In a management apparatus for managing a first wireless communication network and a second wireless communication network used for setting a device information necessary for entering the first wireless communication network in a wireless device,
A storage unit that stores in advance an address to be assigned to a setting-required wireless device that is a wireless device that needs to set the device information;
A route through the first wireless communication network for communicating with the required wireless device entering the second wireless communication network is established in advance, and the required wireless device entering the second wireless communication network is established. A management unit comprising: a management unit that performs communication via the path to a device and assigns the address stored in the storage unit.

The storage unit stores an address management table in which an address to be assigned to the setting-required wireless device is associated with a flag indicating whether or not the address is usable,
The management unit assigns an address associated with a flag indicating that the flag can be used with reference to the address management table, and indicates that the flag associated with the address cannot be used. The management device according to claim 1, wherein the management device is changed to a device.

When the setting of the device information for the required wireless device that has entered the second wireless communication network is completed, the management unit sets a flag associated with the address assigned to the required wireless device. The management apparatus according to claim 2, wherein the management apparatus is changed to one that indicates that it can be used.

In the address management table, an identifier of an advertising device that transmits an advertisement for causing the required wireless device to enter the second wireless communication network is associated with the address and the flag,
The management apparatus according to claim 2 or 3, wherein the management unit establishes in advance a route to the advertising device specified by the identifier stored in the address management table.

In a wireless communication system capable of wireless communication via a wireless communication network,
The management apparatus according to any one of claims 1 to 4, which manages the wireless communication network as the first wireless communication network;
The wireless communication system comprising: the wireless device that enters the second wireless communication network and sets the device information necessary for entering the first wireless communication network by the management device. .

The wireless communication system according to claim 5, further comprising: an advertising device that transmits an advertisement for allowing the wireless device to enter the second wireless communication network.