JP6127650B2 - 局番認識装置および局番認識システム - Google Patents
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また、特許文献1には、第1制御ネットワーク21aが故障など生じて使用できない場合に第2制御ネットワーク21bを使用するデータサーバが記載されている。ここで、第1制御ネットワーク21aは、イーサネット(登録商標)から構成され、第2制御ネットワーク21bは、シリアルネットワークから構成されている。
測定データ収集システム1は、被測定物を測定する測定装置210(210a、210b、・・・)と、測定データを収集するデータ収集装置110と、そのデータ収集装置110と測定装置210との間で行われるデータの送受信を中継する親ユニット100と子ユニット200(200a、200b、・・・)とを備える。子ユニット200には1以上の測定装置210が接続され、親ユニット100には1以上の子ユニット200が接続されている。
データ収集装置110と親ユニット100との間は、シリアル伝送路410(別の第1ネットワーク)で通信可能に接続され、子ユニット200と測定装置210との間は、シリアル伝送路400(第1ネットワーク)で通信可能に接続され、親ユニット100と子ユニット200との間は、IPネットワーク300(第2ネットワーク)で通信可能に接続されている。
IPネットワーク300は、親ユニット100が自身に接続された複数の子ユニット200を識別し、通信相手先として特定した子ユニット200とデータの送受信が可能なネットワークである。
本実施形態において、IPネットワーク300は、IP(Internet Protocol)を用いて無線通信可能な無線LAN(Local Area Network)を用いて説明するが、例えば、有線LANやWAN(Wide Area Network)等の有線であってもよい。
シリアル伝送路400および別のシリアル伝送路410は、複数接続に対応したシリアル通信方式であり、例えば、RS422やRS485等のシリアル通信の規格を用いたネットワークである。
また、子ユニット200と測定装置210とは複数個の端末・装置に分かれていても構わない。また、1つのデータ収集装置110に対して複数の測定装置210が接続されても構わない。
図2に、データ収集機器としてのデータ収集装置110および親ユニット100(局番認識装置)と、測定機器としての測定装置210および子ユニット200との構成図である。
以下、データ収集装置110、親ユニット100、測定装置210および子ユニット200はそれぞれ制御部(不図示)と記憶部(不図示)とを備える。
記憶部は、データやプログラムを記憶する構成部であり、例えば、HDD(Hard Disc Drive)、RAM(Random Access Memory)、光ディスク等の記憶手段である。
データ収集装置110は、ネットワークを介して接続される測定装置210に被測定物の測定を要求し、その測定データを受信する。
このデータ収集装置110は、シリアル通信部111と、測定データ収集部112と、入力部113とを備える。ここで、シリアル通信部111と、測定データ収集部112とは、制御部である。
シリアル通信部111(制御部)は、シリアル伝送路410と接続されるインターフェース(シリアルI/F)を制御して、データの送受信を行う。
測定データ収集部112(制御部)は、測定装置210から測定データを取得するための処理を行う。測定データ収集部112(制御部)は、データ収集コマンドを生成する。
入力部113は、ユーザからの要求を受け付けるユーザインタフェースであり、例えば、キーボードやマウスなどである。
このデータ収集装置110は、例えば、次のように動作して、測定装置210から測定データを取得する。
まず、ユーザから入力部113を介して入力された要求に応じて、不図示の表示部に、測定させたい測定装置210の識別情報の入力を促す画像を画面に表示させる。これにより、測定させる測定装置210を特定する識別情報(以下、局番と称する場合がある)が入力部113を介して、入力される。
測定データ収集部112は、入力された識別情報を含めた測定指示(データ収集コマンド)を生成し、シリアル通信部111は、データ収集コマンドをシリアルI/Fから親ユニット100に出力させる。
その後、シリアル通信部111は、シリアルI/Fを介して、親ユニット100から、測定装置210が測定した測定データを受信し、測定データ収集部112は、測定データを不図示の記憶部に記憶させたり、ユーザからの要求に応じて測定値を画面に表示させたりする。
親ユニット100(局番認識装置)は、ネットワーク中継装置であり、シリアル通信部101と、無線通信部102と、局番解析部103と、局番学習部104と、局番管理ファイル105とを備える。シリアル通信部101と、無線通信部102と、局番解析部103と、局番学習部104とは、制御部であり、局番管理ファイル105は、記憶部である。
プロトコル変換機能を有する親ユニット100は、データ収集装置110へは、シリアル通信部101がインターフェース(シリアルI/F)を制御して、シリアル伝送路400(410)の通信プロトコルに準じたデータ(シリアルデータ)に変換して送信し、子ユニット200へは、無線通信部102がIPネットワーク300の通信プロトコルに準じたデータ(無線通信データ)に変換して送信する。
ルート管理機能を有する親ユニット100は、局番を含むシリアルデータを受信したときに、局番解析処理を実行し、局番管理ファイル105を参照して、その局番が設定された測定装置210へのデータ送信を中継する子ユニット200のIPアドレスを取得し、送信先の子ユニット200を特定する。
また、ルート管理機能を有する親ユニット100は、局番学習処理を実行し、設定されうる全ての局番毎に局番学習用コマンドを生成し、接続される全ての子ユニット200に送信する。その後、子ユニット200から局番学習応答データ(局番学習用コマンドの応答データ)を受信し、その局番学習応答データに含まれる局番(局番学習応答データの送信元である測定装置210の局番)を取得し、その局番学習応答データの送信を中継した子ユニット200のIPアドレスと関連付けて、局番管理ファイル105に記憶させる。
この局番学習処理は、親ユニット100がIPネットワーク300に新たな子ユニット200が接続されたことを検出した時に実行される処理である。
(シリアル通信部101)
シリアル通信部101(制御部)は、シリアル伝送路410と接続されるインターフェース(シリアルI/F)を制御して、データの送受信を行う。このシリアル通信部101は、データ収集装置110へはシリアル伝送路410の通信プロトコルに準じたデータ(シリアルデータ)に変換して送信する。この通信プロトコルは、スタートビット、次にデータビット・パリティビット・ストップビットと続く通信書式を意味する。
無線通信部102(制御部)は、IPネットワーク300と接続されるインターフェース(無線通信I/F)を制御して、データの送受信を行う。この無線通信部102は、子ユニット200へはIPネットワーク300の通信プロトコルに準じたデータ(無線通信データ)に変換して送信する。
ここで、局番学習部104が生成する局番学習用コマンドは、シリアル通信のプロトコルに準ずる構造であるため、IPネットワーク300の通信プロトコルに準じたデータ(無線通信データ)に変換する必要がある。
局番解析部103(制御部)は、局番解析処理を実行し、受信した測定指示(データ収集コマンド)に付与された局番に対応する送信先(子ユニット200)のIPアドレスを、局番管理ファイル105から取得する。
局番学習部104(制御部)は、局番学習処理を実行し、局番学習用コマンド(図3)を生成して送信し、その後、受信した局番学習応答データに基づき、局番管理ファイル105のデータを更新する。
局番管理ファイル105は、測定装置210の局番と、その測定装置210がシリアル伝送路400で接続された子ユニット200のIPアドレスとを関連付けて記憶する。
図3は、局番学習用コマンドの一例である。
この局番学習用コマンドは、一般的なシリアル通信のプロトコル(通信書式)を用いた構造を有し、例えば、ヘッダと、局番と、データ長と、データと、チェックコードと、デリミタとで構成される。
[子ユニット200]
子ユニット200は、ネットワーク中継装置であり、2つの異なる通信プロトコルのネットワーク間でプロトコル変換を行ってからデータを送信するプロトコル変換機能を有する。
子ユニット200は、IPネットワーク300を介して受信したデータを、シリアル伝送路400を介して接続された全ての測定装置210に送信(転送)する。
また、シリアル伝送路400を介して受信したデータ(局番学習応答データ)を、IPネットワーク300を介して接続された送信先(親ユニット100)に送信(転送)する。
シリアル通信部201と、無線通信部202とは、制御部である。
シリアル通信部201(制御部)は、シリアル伝送路400と接続されるインターフェース(シリアルI/F)を制御して、データの送受信を行う。
無線通信部202は、(制御部)は、IPネットワーク300と接続されるインターフェース(無線通信I/F)を制御して、データの送受信を行う。この無線通信部202は、送信元(親ユニット100)のIPアドレスを一旦記憶しておき、データの返信時に用いる。
測定装置210は、ネットワークを介して接続されるデータ収集装置110からの要求に応じて、被測定物からデータを測定し、その測定データを送信する。例えば、変位量測定器、電力計や、地震計、温度計、雨量計、水位計、積雪計等を備えた通信端末である。
シリアル通信部211と、測定制御部213と、局番判定部215とは、制御部である。
シリアル通信部211(制御部)は、シリアル伝送路400と接続されるインターフェース(シリアルI/F)を制御して、データの送受信を行う。
検出部212は、被測定物に接触する等してデータを検出する。例えばプローブやセンサ等である。
測定制御部213(制御部)は、測定指示(データ収集コマンド)に応じて、検出部212が検出した測定データを取得する。
局番設定部214は、ユーザにより任意に局番が設定される構成部である。この局番設定部214に設定される局番は、ユーザにより、他の測定装置210の局番と重複しないように設定される。
局番判定部215は、シリアル通信部211が受信したシリアルデータ(局番学習用コマンド)に含まれる局番と、局番設定部214に設定された局番とが一致する場合、その局番学習用コマンドに応じて、局番学習応答データを生成する。一方、一致しない場合、シリアル通信部211が受信したシリアルデータ(局番学習用コマンド)を削除する。
図4に、局番学習処理動作のタイムチャートを示す。
(親ユニット100の処理)
まず、親ユニット100(局番学習部104)は、ネットワーク300に新たな子ユニット200が接続されてから、局番学習処理を実行する(局番学習処理実行開始)。このとき、新たな子ユニット200のIPアドレスを取得する。
そして、局番学習部104は、生成した(99全ての)局番学習用コマンドを無線通信部102に渡す。
そして、無線通信部102は、新たな子ユニット200のIPアドレスを宛先にして、無線通信データ(局番学習用コマンド)を送信する(ステップS103)。このとき、99の局番学習コマンド全てを子ユニット200に送信する。
まず、子ユニット200の無線通信部202は、親ユニット100から無線通信データ(局番学習用コマンド)を受信し(ステップS104)、次に、シリアル通信部201は、その受信した無線通信データ(局番学習用コマンド)をプロトコル変換する(ステップS105)。これにより、ネットワーク300の通信プロトコルに準じたデータ(無線通信データ)からシリアル通信のプロトコルに準じたデータ(シリアルデータ)に変換される。
そして、シリアル通信部201は、プロトコル変換した全てのシリアルデータ(局番学習用コマンド)を接続された全ての測定装置210に送信(転送)する(ステップS106)。
まず、測定装置210のシリアル通信部211は、子ユニット200からシリアルデータ(局番学習用コマンド)を受信する(ステップS107)。これにより、測定装置210は局番学習用コマンドを取得する(ステップS108)。そして、局番判定部215は、取得した局番学習用コマンドに含まれた局番と、局番設定部214に設定された局番とが一致するか否かの局番判定をする(ステップS109)。
局番が一致しない場合(ステップS109,No)、局番判定部215がシリアル通信部211に受信したシリアルデータ(局番学習用コマンド)を破棄させる。
そして、局番判定部215は、生成した局番学習応答データをシリアル通信部211に渡す。
シリアル通信部211は、シリアルデータ(局番学習応答データ)を子ユニット200に送信する(ステップS111)。
まず、子ユニット200のシリアル通信部201は、測定装置210からシリアルデータ(局番学習応答データ)を受信し(ステップS112)、次に、無線通信部202は、その受信したシリアルデータ(局番学習応答データ)をパケットにプロトコル変換する(ステップS113)。これにより、シリアル通信のプロトコルに準じたデータ(シリアルデータ)からネットワーク300の通信プロトコルに準じたデータ(無線通信データ)に変換される。
そして、無線通信部202は、無線通信データ(局番学習応答データ)を親ユニット100に送信(転送)する(ステップS114)。
そして、親ユニット100の無線通信部102は、子ユニット200から無線通信データ(局番学習応答データ)を受信し(ステップS115)、次に、無線通信部102は、その受信した無線通信データ(局番学習応答データ)をプロトコル変換する(ステップS116)。これにより、ネットワーク300の通信プロトコルに準じたデータ(無線通信データ)からシリアル通信のプロトコルに準じたデータ(シリアルデータ)に変換される。
以上で、局番学習処理を終了する。
図5(図5A,図5B)に、データ収集処理動作のタイムチャートを示す。
このデータ収集処理動作は、図4に示す局番学習処理動作を実行した後に、親ユニット100および子ユニット200を経由して、データ収集装置110が測定装置210から測定データを取得するシーケンスである。
データ収集装置110の入力部113に局番が入力され(図5A,ステップS201)、測定データ収集部112は、入力された局番を含めた測定指示(データ収集コマンド)を生成する(ステップS202)。そして、測定データ収集部112は、データ収集コマンドをシリアル通信部111に渡す。
シリアル通信部111は、データ収集コマンドを、シリアル通信のプロトコルに準じたデータ(シリアルデータ)に変換して、シリアル通信部111は、シリアルデータ(データ収集コマンド)を親ユニット100に送信する(ステップS203)。
まず、親ユニット100のシリアル通信部101は、データ収集装置110からシリアルデータ(データ収集コマンド)を受信し(ステップS204)、次に、シリアル通信部101は、その受信したシリアルデータ(データ収集コマンド)を局番解析部103に渡す。
そして、局番解析部103は、局番解析処理を実行し、データ収集コマンドを解析して局番を抽出する(ステップS206)。そして、局番解析部103は、局番管理ファイル105を検索して(ステップS207)、抽出した局番と関連して記録されたIPアドレス、すなわち、抽出した局番の測定装置210が接続された子ユニット200のIPアドレスを取得する(ステップS208)。そして、局番解析部103は、IPアドレスを渡し、無線通信部102にシリアルデータ(データ収集コマンド)を送信させる処理を行わせる。
そして、無線通信部102は、子ユニット200のIPアドレスを宛先にして、無線通信データ(データ収集コマンド)を送信する(ステップS210)。
まず、子ユニット200の無線通信部202は、親ユニット100から無線通信データ(データ収集コマンド)を受信し(ステップS211)、次に、シリアル通信部201は、その受信した無線通信データ(データ収集コマンド)をプロトコル変換する(ステップS212)。これにより、ネットワーク300の通信プロトコルに準じたデータ(無線通信データ)からシリアル通信のプロトコルに準じたデータ(シリアルデータ)に変換される。
そして、シリアル通信部201は、シリアルデータ(データ収集コマンド)をその局番の測定装置210に送信(転送)する(図5B,ステップS213)。
まず、測定装置210のシリアル通信部211は、子ユニット200からシリアルデータ(データ収集コマンド)を受信する(ステップS214)。
測定装置210はデータ収集コマンドを取得する(ステップS215)。
そして、測定制御部213は、データ収集コマンドに応じて、測定処理を実行する。これにより、測定制御部213は、検出部212に測定を開始させる(ステップS216)。次に、測定制御部213は、検出部212が検出したデータ(測定データ)を取得する(ステップS217)。そして、測定制御部213は、測定データをシリアル通信部211に渡す。
まず、子ユニット200のシリアル通信部201は、測定装置210からシリアルデータ(測定データ)を受信し(ステップS219)、次に、無線通信部202は、その受信したシリアルデータ(測定データ)をプロトコル変換する(ステップS220)。これにより、シリアル通信のプロトコルに準じたデータ(シリアルデータ)からネットワーク300の通信プロトコルに準じたデータ(無線通信データ)に変換される。
そして、無線通信部202は、無線通信データ(測定データ)を親ユニット100に送信(転送)する(ステップS221)。
そして、親ユニット100の無線通信部102は、子ユニット200から無線通信データ(測定データ)を受信し(ステップS222)、次に、無線通信部102は、その受信した無線通信データ(測定データ)をプロトコル変換する(ステップS223)。これにより、ネットワーク300の通信プロトコルに準じたデータ(無線通信データ)からシリアル通信のプロトコルに準じたデータ(シリアルデータ)に変換される。
そして、無線通信部102は、シリアルデータ(測定データ)をデータ収集装置110に送信(転送)する(ステップS224)。
データ収集装置110のシリアル通信部111は、親ユニット100からシリアルデータ(測定データ)を受信する(ステップS225)。そして、シリアル通信部111は、測定データを測定データ収集部112に渡す。
測定データ収集部112は、測定データを取得する(ステップS226)。
以上で、データ収集処理を終了する。
例えば、ガスメータ、電気メータ等に測定装置210を備えることで、測定データ収集システムは、インフラシステムとして機能してもよい。
100 親ユニット(局番認識装置)
101 シリアル通信部
102 無線通信部
103 局番解析部
104 局番学習部
105 局番管理ファイル
110 データ収集装置
111 シリアル通信部
112 測定データ収集部
113 入力部
200 子ユニット(ネットワーク中継装置)
201 シリアル通信部
202 無線通信部
210 測定装置(端末)
211 シリアル通信部
212 検出部
213 測定制御部
214 局番設定部
215 局番判定部
300 IPネットワーク(第2ネットワーク)
400 シリアル伝送路(第1ネットワーク)
Claims (9)
- 最大局番が決められた局番範囲の中からそれぞれ異なる端末局番が予め設定された複数の端末が、通信プロトコルの異なる第1ネットワークと第2ネットワークとの間でデータを中継転送するネットワーク中継装置と前記第1ネットワークを介して通信可能に接続され、前記第2ネットワークを介して前記ネットワーク中継装置と通信可能に接続される局番認識装置において、
前記第1ネットワークで送信可能なコマンドデータを、前記最大局番までの全ての局番毎に、生成し、
前記生成された全てのコマンドデータを、前記第2ネットワークで送信可能なデータに変換して前記ネットワーク中継装置に送信し、
前記第1ネットワークは、シリアル通信ネットワークであり、
前記コマンドデータは、シリアル通信に準ずる構造であり、局番範囲の中の何れか一つの局番が格納されている、
ことを特徴とする局番認識装置。 - 前記コマンドデータに対する応答データから抽出した局番と、当該応答データを中継転送した前記ネットワーク中継装置の識別番号とを関連付けて記憶する局番管理ファイルを備えることを特徴とする請求項1に記載された局番認識装置。
- 局番が指定されたデータが入力された場合、その入力データの指定局番と一致する前記局番管理ファイルに記録された局番を検索し、検出された局番と関連付けられて記録された前記ネットワーク中継装置の識別番号を抽出し、前記入力データを前記第2ネットワークで送信可能なデータに変換して、当該識別番号の前記ネットワーク中継装置に送信する
ことを特徴とする請求項2に記載された局番認識装置。 - 別の第1ネットワークと前記第2ネットワークとの間でデータを中継転送し、
前記局番が指定されたデータは、前記別の第1ネットワークから入力される
ことを特徴とする請求項3に記載された局番認識装置。 - 前記ネットワーク中継装置が前記第2ネットワークに接続されたことを検出したときに、前記コマンドデータそれぞれを前記ネットワーク中継装置に送信することを特徴とする請求項2ないし請求項4のいずれか一項に記載された局番認識装置。
- 前記局番管理ファイルを更新する場合に、前記第2ネットワークを介して通信可能に接続される前記ネットワーク中継装置全てに対して、前記コマンドデータそれぞれを送信することを特徴とする請求項2ないし請求項5のいずれか一項に記載された局番認識装置。
- 最大局番が決められた局番範囲の中からそれぞれ異なる端末局番が予め設定された複数の端末とネットワーク中継装置で中継される局番認識学習装置において、
前記ネットワーク中継装置から前記複数の端末までのシリアル伝送路で送信可能であり、局番が前記端末局番と一致したときにその端末局番を含む応答データが返信されるコマンドデータを前記最大局番までの全ての局番毎に、生成し、
前記生成された全てのコマンドデータを、インターネットプロトコルに基づいて変換して前記ネットワーク中継装置に送信し、
前記コマンドデータには、局番範囲の中の何れか一つの局番が格納されている、
ことを特徴とする局番認識学習装置。 - 通信プロトコルの異なる第1ネットワークと第2ネットワークとの間でデータを中継転送するネットワーク中継装置と、
前記第1ネットワークを介して前記ネットワーク中継装置に通信可能に接続され、最大局番が決められた局番範囲の中からそれぞれ異なる端末局番が予め設定された複数の端末と、
前記第2ネットワークを介して前記ネットワーク中継装置に通信可能に接続される局番認識装置と
を備える局番認識システムにおいて、
前記局番認識装置は、
前記第1ネットワークで送信可能なコマンドデータを、前記最大局番までの全ての局番毎に、生成し、
前記生成された全てのコマンドデータを、前記第2ネットワークで送信可能なデータに変換して前記ネットワーク中継装置に送信し、
前記第1ネットワークは、シリアル通信ネットワークであり、
前記コマンドデータは、シリアル通信に準ずる構造であり、局番範囲の中の何れか一つの局番が格納されており、
前記端末は、
受信した前記全てのコマンドデータの中から、局番が前記端末局番と一致した前記コマンドデータに応答する、
ことを特徴とする局番認識システム。 - 前記局番認識装置は、
前記コマンドデータに対する応答データから抽出した局番と、当該応答データを中継転送した前記ネットワーク中継装置の識別番号とを関連付けて記憶する局番管理ファイルを備え、
局番が指定されたデータが入力された場合、その入力データの指定局番と一致する前記局番管理ファイルに記録された局番を検索し、検出された局番と関連付けられて記録された前記ネットワーク中継装置の識別番号を抽出し、前記入力データを前記第2ネットワークで送信可能なデータに変換して、当該識別番号の前記ネットワーク中継装置に送信する、
ことを特徴とする請求項8に記載された局番認識システム。
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