JP6927651B2 - プロセス制御システム内でのアナリティクスのためのストリーミングデータ - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本開示は、「ＢＩＧ ＤＡＴＡ ＩＮ ＰＲＯＣＥＳＳ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題され、２０１３年３月３日に出願された米国特許出願第１３／７８４，０４１号、「ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ Ａ ＰＲＯＣＥＳＳ ＰＬＡＮＴ ＷＩＴＨ ＬＯＣＡＴＩＯＮ ＡＷＡＲＥ ＭＯＢＩＬＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＤＥＶＩＣＥＳ」と題され、２０１３年９月１７日に出願された米国特許出願第１４／０２８，７８５号、「ＣＯＬＬＥＣＴＩＮＧ ＡＮＤ ＤＥＬＩＶＥＲＩＮＧ ＤＡＴＡ ＴＯ Ａ ＢＩＧ ＤＡＴＡ ＭＡＣＨＩＮＥ ＩＮ Ａ ＰＲＯＣＥＳＳ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭ」と題され、２０１４年２月６日に出願された米国特許出願第１４／１７４，４１３号、「ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＥＤ ＢＩＧ ＤＡＴＡ ＩＮ Ａ ＰＲＯＣＥＳＳ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭ」と題され、２０１４年３月１４日に出願された米国特許出願第１４／２１２，４９３号、及び「ＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＳ ＡＮＤ ＡＬＩＧＮＭＥＮＴＳ ＯＦ ＰＲＯＣＥＳＳ ＥＬＥＭＥＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ ＩＮ Ａ ＰＲＯＣＥＳＳ」と題され、２０１４年３月１４日に出願された米国特許出願第１４／２１２，４１１号に関し、参照により各々の開示の全体が本明細書に組み込まれる。

追加として、本開示は、「ＲＥＧＩＯＮＡＬ ＢＩＧ ＤＡＴＡ ＩＮ ＰＲＯＣＥＳＳ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題され、本明細書と同時出願された米国特許出願第１４／５０７，１８８号（代理人整理番号０６００５／５９３０７９）、「ＤＡＴＡ ＰＩＰＥＬＩＮＥ ＦＯＲ ＰＲＯＣＥＳＳ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ」と題され、本明細書と同時出願された米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿号（代理人整理番号０６００５／５９３０８５）、及び「ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ ＳＩＧＮＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ−ＢＡＳＥＤ ＬＥＡＲＮＩＮＧ」と題され、本明細書と同時出願された米国特許出願第１４／５０７，２５２号（代理人整理番号０６００５／５９３０８６）に関し、参照により各々の開示の全体が本明細書に組み込まれる。

本開示は、概して、プロセスプラント及びプロセス制御システムに関し、より具体的には、プロセス制御プラントにおけるまたはそれに関連するデバイス間で、連続的に及び／または必要に応じて、プロセス制御データをストリーミング配信することに関する。

化学、石油、工業、または他のプロセスプラントにおいて物質的材料または製品を製造、精練、変換、生成、または生産するために使用されるような分散プロセス制御システムは、典型的には、アナログ、デジタル、もしくは複合アナログ／デジタルバスを介して、
または無線通信リンクもしくはネットワークを介して１つ以上のフィールドデバイスに通信可能に結合された１つ以上のプロセス制御装置を含む。例えば、弁、弁位置決め装置、スイッチ、ならびに送信機（例えば、温度、圧力、レベル、及び流量センサ）であり得るフィールドデバイスは、プロセス環境内に位置して、弁の開閉、プロセス及び／または温度もしくは圧力等の環境パラメータの測定等の、物理的もしくはプロセス制御機能を概して実施して、プロセスプラントもしくはシステム内で動作している１つ以上のプロセスを制御する。周知のフィールドバスプロトコルに従っているフィールドデバイス等のスマートフィールドデバイスはまた、制御装置内で一般に実装された制御計算、アラーム機能、及び他の制御機能を実施し得る。プラント環境内にも典型的には位置するプロセス制御装置は、フィールドデバイスによってなされたプロセス測定及び／またはフィールドデバイスに関連する他の情報を示す信号を受信し、例えば、異なる制御モジュールを動作する制御装置アプリケーションを実行し、それらの制御モジュールは、プロセス制御における決定を行い、受信された情報に基づいて制御信号を生成し、ＨＡＲＴ（登録商標）、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）、及びＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）フィールドバスフィールドデバイス等のフィールドデバイス内で実施されている制御モジュールまたはブロックと連係する。制御装置内の制御モジュールは、通信線またはリンクを通じてフィールドデバイスに制御信号を送り、それによって、プロセスプラントまたはシステムの少なくとも一部の動作を制御する。例えば、制御装置及びフィールドデバイスは、プロセスプラントまたはシステムによって制御されているプロセスの少なくとも一部を制御する。

フィールドデバイス及び制御装置からの情報は、通常、オペレータワークステーション、パーソナルコンピュータもしくはコンピューティングデバイス、モバイルコンピューティングデバイス、データヒストリアン、レポート生成装置、集中型データベース、または、より過酷なプラント環境から離れて制御室もしくは他の位置に典型的には置かれる他の集中型管理コンピューティングデバイス等、１つ以上の他のハードウェアデバイスにデータハイウェイまたは通信ネットワーク上で可用にされる。これらのハードウェアデバイスの各々は、プロセスプラント全体で、またはプロセスプラントの一部の全体で、典型的には集中化される。これらのハードウェアデバイスは、アプリケーションを動作し、それらのアプリケーションは、例えば、オペレータが、プロセスを制御して及び／またはプロセスプラントを動作することに関する機能を実施すること（プロセス制御ルーチンの設定を変更すること、制御装置またはフィールドデバイス内で制御モジュールの動作を修正すること、プロセスの現在の状態を閲覧すること、フィールドデバイス及び制御装置によって生成されたアラームを閲覧すること、人員を訓練するかプロセス制御ソフトウェアをテストする目的でプロセスの動作をシミュレーションすること、構成データベースを保ち、更新すること等）を可能にし得る。ハードウェアデバイス、制御装置、及びフィールドデバイスによって利用されたデータハイウェイは、有線通信経路、無線通信経路、または有線及び無線通信経路の組み合わせを含み得る。

例えば、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔによって販売されるＤｅｌｔａＶ（商標）制御システムは、プロセスプラント内で様々な場所に位置する異なるデバイス内に記憶され、それらによって実行される複数のアプリケーションを含む。１つ以上のワークステーションまたはコンピューティングデバイスに常駐する構成アプリケーションは、ユーザが、プロセス制御モジュールを創出または変化させ、これらのプロセス制御モジュールを専用の分散制御装置にデータハイウェイを介してダウンロードすることを可能にする。典型的には、これらの制御モジュールは、通信可能に相互接続された機能ブロックから成り、それらは、その入力に基づいて制御スキーム内で機能を実施し、制御スキーム内で出力を他の機能ブロックに提供するオブジェクト指向プログラミングプロトコル内のオブジェクトである。構成アプリケーションはまた、構成設計者が、オペレータインターフェースを創出または変更することを許容し得、それらは、閲覧アプリケーションによって使用されて、オペレータにデータを示して、オペレータがプロセス制御ルー
チン内で設定点等の設定を変更することを可能にする。各々の専用の制御装置、及び、場合によっては、１つ以上のフィールドデバイスは、それらに割り当てられて、ダウンロードされた制御モジュールを動作するそれぞれの制御装置アプリケーションを記憶及び実行して、実際のプロセス制御機能性を実装する。１つ以上のオペレータワークステーション上で（またはオペレータワークステーション及びデータハイウェイと通信接続している１つ以上の遠隔コンピューティングデバイス上で）実行され得る閲覧アプリケーションは、データハイウェイを介して制御装置アプリケーションからデータを受信して、ユーザインターフェースを使用してプロセス制御システム設計者、オペレータ、またはユーザにこのデータを示し、オペレータのビュー、エンジニアのビュー、技術者のビュー等のいくつかの異なるビューのうちのいずれかを提供し得る。データヒストリアンアプリケーションは、典型的には、データハイウェイ全体で提供されたデータのいくつかまたは全てを収集及び記憶するデータヒストリアンデバイス内で記憶されて、それによって実行され、一方では、構成データベースアプリケーションは、データハイウェイに取り付けられたなおさらなるコンピュータ内で動作して、現在のプロセス制御ルーチン構成及びそれに関連付けられたデータを記憶し得る。代替として、構成データベースは、構成アプリケーションと同じワークステーションに位置し得る。

プロセスプラントまたはプロセス制御システムでは、データは、フィールドデバイス、制御装置、センサ、機能ブロック等によって生成及び／または収集される。生成及び／または収集されたデータは、全部または一部において記憶され得るが、概して、プロセス制御システムを通してリアルタイムでは可用でない。その代わりに、データは、（例えば、フィールドデバイスまたは制御装置の統計処理ブロック等の機能ブロック内で）ローカルに記憶及び／または処理されて、結果として生じる処理されたデータは、制御装置及び／またはヒストリアンに、ローカルにキャッシュ及び／または送信されて、後の分析またはレビューのために記憶されることになる。例えば、プロセス制御システム内の異常状態もしくは欠陥の未来の発生または現在の存在を予測するために、リアルタイム分析のために有用であるために、プロセス制御システム内で様々なデバイス、センサ、機能ブロック等によって生成されたデータは、エキスパートシステムによって、及び、例えば、「ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ ＳＩＧＮＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ−ＢＡＳＥＤ ＬＥＡＲＮＩＮＧ」と題され、同時出願された出願中の出願第１４／５０７，２５２号（代理人整理番号０６００５／５９３０８６）に記載されるような機械学習システム及び分析構成部品によって、分析のために可用でなければならない。現在のシステムでは、プロセスプラント内でネットワークを介して大容量のデータを輸送することは、著しいネットワーク帯域幅を必要とし、そのような大容量のデータを処理、記憶、及びカタログ化することは、任意のデバイスがデータを使用することができるようにするための著しい構成を必要とする。

簡潔に述べると、現在既知のプロセス制御プラント及びプロセス制御システムのアーキテクチャは、限られた制御装置及びデバイスメモリ、通信帯域幅、ならびに制御装置及びデバイスプロセッサ能力によって強く影響される。例えば、現在既知のプロセス制御システムアーキテクチャにおいて、制御装置内での動的及び静的不揮発性メモリの使用は、通常最小にされるか、または少なくとも慎重に管理される。その結果、システム構成（例えば、アプリオリ）の間、ユーザは典型的には、制御装置内のどのデータがアーカイブまたは保存されるべきか、それが保存されることになる頻度、及び圧縮が使用されるか否かについて、選択しなければならず、制御装置は、それに応じて、この限られたデータ規則の集合と共に構成される。結果として、トラブルシューティング及びプロセス分析において有用であり得たデータは、多くの場合、アーカイブされず、そして、それが収集される場合、有用な情報はデータ圧縮のために失われている可能性がある。

上で議論された現在既知のプロセスプラント及びプロセス制御システムの制限ならびに他の制限は、例えば、プラント動作、トラブルシューティング、ならびに／または予測モ
デリングの間、プロセスプラントまたはプロセス制御システムの動作と最適化において望ましくなく現れ得る。例えば、そのような制限は、トラブルシューティングのために履歴データを取得するために実施されなければならない、煩雑で長いワークフローを強制し、スタンドアロン、オフラインの信号処理ツールにデータを手動で供給し、信号処理ツールの出力の分析を手動で監督して、更新されたモデル生成する。それでも、トラブルシューティングの結果及びモデルは、それらの世代への入力が特定のオペレータの経験及び知識に依存するので、不完全であるか実体システムを完全には表さない場合がある。

「ビッグデータ」は、概して、あまりにも大きいか複雑なので従来のデータベース管理ツール及び／またはデータ処理アプリケーション（例えば、関係データベース及びデスクトップ統計パッケージ）が許容時間内でデータ集合を管理することができない１つ以上のデータ集合の収集物を指す。典型的には、ビッグデータを使用するアプリケーションは、トランザクションであり、エンドユーザ向けか、エンドユーザに焦点を合わせたものである。例えば、ウェブ検索エンジン、ソーシャルメディアアプリケーション、マーケティングアプリケーション、及びリテイルアプリケーションは、ビッグデータを使用して、操作し得る。ビッグデータは、最新マルチプロセス、マルチコアサーバの並列処理能力が、完全に利用されることを許容する分散データベースによってサポートされ得る。

プロセスプラント内でビッグデータをストリーミング配信するための技法、システム、装置、及び方法が開示される。概して、前記技法、システム、装置、及び方法は、データソースとデータ受信者との間でのデータの準リアルタイム移動を容易にし、データが、要求されるとすぐに消費及び分析されることを許容する。データは、定義済みストリーム構造に、ならびに、前に、及び別々に、受信者へのメタデータとして、ストリーム内のデータから、通信された構造に形式化され、ネットワークオーバーヘッド、必要な帯域幅、及び送信時間を減少し、ネットワークスループット及び記憶効率を増大する。受信者に通信されたメタデータは、ストリームデータと関連付けられた識別子を定義する。データストリームの送信機が新しいまたは異なるデータをデータストリーム内に含むように構成されるとき、送信機は、新しく形式化されたデータストリームを送信する前に受信者に新しいメタデータを送信する。ストリームデータは、メタデータによって記述されることができる、モジュール及びブロックデータ、パラメータデータ、アラームデータ、事象データ、並びに／または任意のデータを含む。パラメータデータとのアラーム及び事象データの通信は、パラメータデータと同じ位置で、アラーム及び事象データの記憶を容易にし、そのことが、次に、データの全ての間の関係のより複雑な分析を容易にする。

プロセス制御システム内でデータを通信するための方法は、データストリームを送信するように動作可能なデバイス内で第１のメタデータの集合を記憶することと、データストリームを送信するように動作可能なデバイス内で、データストリームとして送信するためのデータの集合を記憶することと、を含む。本方法は、データストリームを受信するように動作可能なデバイスに第１のメタデータの集合を送信することと、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにおいて第１のメタデータの集合を受信することと、を含む。さらに、本方法は、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにデータストリームを送信することと、第１のメタデータの集合を受信した後に、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにおいてデータストリームを受信することと、を含む。本方法はまた、第１のメタデータの集合に従って、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにおいて、受信されたデータストリームを解析することを含む。様々な実装では、第１のメタデータの集合は、データストリームの構造を記述しているストリーム形式記述メタデータ、及び／またはデータストリームのコンテンツを記述しているデータ記述メタデータを含む。

実装では、本方法はまた、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにおいて、データストリーム内で、第１のメタデータ内にない識別子を特定することと、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにおいてデータストリームをキャッシュすることと、データストリームを受信するように動作可能なデバイスから、データストリームを送信するように動作可能なデバイスまで、更新されたメタデータの集合を提供する要求を送信することと、データストリームを送信するように動作可能なデバイスにおいて、更新されたメタデータを提供する要求を受信することと、を含む。本方法はまた、データストリームを送信するように動作可能なデバイスから、データストリームを受信するように動作可能なデバイスまで、更新されたメタデータの集合を送信することと、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにおいて、更新されたメタデータの集合を受信することと、更新されたメタデータの集合に従って、キャッシュされたデータストリームを解析することと、を含む。

別の実装では、本方法は、データストリームを送信するように動作可能なデバイス内で、構成変更を認識することと、認識された構成変更に従って、メタデータを更新することと、データストリームを送信するように動作可能なデバイスから、データストリームを受信するように動作可能なデバイスまで、更新されたメタデータを送信することと、を含む。本方法は、さらに、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにおいて、更新されたメタデータの集合を受信することと、データストリームを送信するように動作可能なデバイスから、データストリームを受信するように動作可能なデバイスまで、データストリームを送信すること、を含む。本実装では、データストリームは、更新されたメタデータの集合に従って構成され、更新されたメタデータの集合に従って、データストリームを受信するように動作可能なデバイス内で、データストリームを解析する。

プロセス制御システム内でデータをストリーミング配信する方法は、データストリームを送信するように動作可能なデバイス内で第１のメタデータの集合を記憶することと、データストリームとして送信するためのデータの集合を収集することと、収集されたデータの集合をバッファリングすることと、データストリームを受信するように動作可能なデバイスに第１のメタデータの集合を送信することと、を含む。本方法はまた、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにデータストリームを送信することを含む。本実装では、トリガー事象が、データストリームを送信するように動作可能なデバイスに、追加のメタデータを送信させない限り、さらなるメタデータは送信されない。様々な実装では、第１のメタデータの集合は、データストリームの構造を記述しているストリーム形式記述メタデータ、及び／またはデータストリームのコンテンツを記述しているデータ記述メタデータを含む。

本方法の実装では、本方法はまた、更新されたメタデータの要求を受信することと、更新されたメタデータを生成またはダウンロードすることと、更新されたメタデータの要求に応答して、更新されたメタデータを送信することと、を含む。本方法の別の実装では、本方法は、変更された構成パラメータを認識することと、更新されたメタデータを生成またはダウンロードすることと、更新されたメタデータに従ってデータストリームを送信する前に、データストリームを受信するように動作可能なデバイスに更新されたメタデータを送信することと、を含む。

プロセス制御システム内でデータを受信するための方法は、データストリームを送信するように動作可能なデバイスから第１のメタデータの集合を受信することと、第１のメタデータの集合を受信した後、データストリームを受信することと、第１のメタデータの集合に従って、受信されたデータストリームを解析することと、データストリームが第１のメタデータの集合に従って解析され得る限り、ストリームデータを受信し続けることと、を含む。本方法の実装では、本方法はまた、第１のメタデータの集合に従って解析され得
ないＩＤをデータストリーム内で識別することと、データストリームをキャッシュすることと、データストリームを送信するように動作可能なデバイスに、更新されたメタデータを提供する要求を送信することと、更新されたメタデータを受信することと、更新されたメタデータに従って、キャッシュされたデータストリームを解析することと、データストリームを受信し続けることと、更新されたメタデータに従って、データストリームを解析することと、を含む。本方法の別の実装では、本方法はまた、更新されたメタデータを受信することと、データストリームを受信し続けることと、更新されたメタデータに従って、データストリームを解析することと、を含む。本実装では、更新されたメタデータの後で受信されたデータストリームは、更新されたメタデータに従って解析され得、第１のメタデータの集合に従っては解析され得ない。

プロセス制御システム内の装置は、プロセッサと、プロセッサに通信可能に結合されて、メタデータの集合を記憶しているメモリと、データを装置に提供しているデータソースと、を含む。本装置はまた、データソースから受信されたデータをバッファリングする、プロセッサ上で動作するキューイングルーチンと、プロセッサ上で動作して、通信デバイスと協働するデータストリーミングルーチンと、を含む。本データストリーミングルーチンは、記憶されたメタデータの集合を受信デバイスに送信することと、記憶されたメタデータの集合に従って、バッファリングされたデータをデータストリームにアセンブルすることと、データストリームを受信デバイスに送信することと、を行うように動作可能である。

本装置の実装では、本装置は、制御装置であり、データソースは、１つ以上のプロセス制御デバイスからデータを受信する入力である。本実装では、本装置はまた、受信されたデータに少なくとも部分的に従ってプロセスを制御するためにプロセッサ上で動作する１つ以上のルーチンと、プロセッサ上で動作して、１つ以上のプロセス制御デバイスから受信されたデータを収集する収集ルーチンと、を含む。

本装置の実装では、プロセッサ上で動作するデータストリーミングルーチンはまた、更新されたメタデータの要求を受信することと、更新されたメタデータを生成またはダウンロードすることと、更新されたメタデータの要求に応答して、更新されたメタデータを送信することと、を行うように動作可能である。本装置の別の実装では、本装置はまた、更新されたメタデータを受信または生成するように動作可能なメタデータ更新ルーチンを含み、プロセッサ上で動作するデータストリーミングルーチンは、装置の構成の検出された変化に応答して、または更新されたメタデータの生成または受信に応答して、更新されたメタデータを送信することと、データストリームを送り続けること、を行うように動作可能である。本実装では、更新されたメタデータが送られた後に送られたデータストリームは、更新されたメタデータに従って構成される。

プロセス制御システム内でビッグデータのストリーミング配信を受信するための装置は、プロセッサと、プロセッサに通信可能に結合されたメモリと、ビッグデータを記憶するための非一過性メモリデバイスと、受信装置と、を含む。本受信装置は、メタデータの集合を受信することと、データストリームを受信することと、メタデータの集合に従って、データストリームを解析することと、解析することに従って、データを処理することと、データストリームが、第１のメタデータの集合に従って解析され得る限り、データを受信及び処理し続けることと、を行うように動作する。

本装置の実装では、本装置は、ビッグデータを記憶するためのビッグデータ機器であり、非一過性メモリデバイスは、高忠実度データ記憶デバイスを備え、データを処理することは、高忠実度データ記憶デバイス内でデータを記憶することを含む。

本装置の実装では、受信装置はまた、メタデータの集合に従って解析され得ないＩＤをデータストリーム内で識別することと、データストリームをキャッシュすることと、更新されたメタデータを提供する要求を送信することと、を行うように動作可能である。本装置は、更新されたメタデータを受信することと、更新されたメタデータに従って、キャッシュされたデータストリームを解析することと、解析することに従って、データを処理することとができる。本装置は、データストリームを受信し続けることと、更新されたメタデータに従って、続けられたデータストリームを解析することと、続けられたデータストリームからデータを処理することとがさらにできる。

本装置の別の実装では、受信装置はまた、更新されたメタデータを受信することと、データストリームを受信し続けることと、更新されたメタデータに従って、データストリームを解析することと、を行うように動作可能である。その中で、更新されたメタデータの後で受信されたデータストリームは、更新されたメタデータに従って解析され得、メタデータの集合に従って解析され得ない。

プロセスプラントまたはプロセス制御システム内でプロセス制御データをストリーミング配信するための例示のシステムのブロック図である。 デバイスの間でビッグデータのストリーミング配信をサポートし得るプロセスプラントまたはプロセス制御システムのための例示のビッグデータネットワークのブロック図である。 例示のビッグデータの機器のブロック図である。 データがプロセスプラント内のデバイスの間でストリーミング配信される例示のプロセスプラントまたはプロセス制御システムのブロック図である。 記載される方法に従ってデータストリーミング配信を実装している例示の制御装置のブロック図である。 記載される方法に従ってデータストリーミング配信を実装しているプロセス制御システムの例示の構成部品内でのメタデータの流れを図解しているブロック図である。 データストリーミング配信を実装しているプロセス制御システムの例示の構成部品内でのメタデータ及びデータの流れを図解しているブロック図である。 データを別のデバイスにストリーミング配信するための方法、及び、データストリームを受信するための方法をそれぞれ描写し、それぞれの方法に従って動作している２つのデバイスの間でのデータの流れをまとめて描写しているフローチャートである。 データを別のデバイスにストリーミング配信するための代替の方法、及び、データストリームを受信するための代替の方法をそれぞれ描写し、それぞれの代替の方法に従って動作している２つのデバイスの間でのデータの流れをまとめて描写しているフローチャートである。

プロセスプラントまたはプロセス制御システム内でデータ及びメタデータをストリーミング配信するための技法、システム、並びに方法が、本明細書に開示される。概して、前記技法、システム、及び方法は、プロセスプラント内で、またはそれに関するデバイスの間でデータの移動を容易にする。より具体的には、本技法、システム、及び方法は、Ｉ／Ｏデータ、連続データ、事象データ、バッチデータ、研究室データ、ならびに、プロセスプラント内の様々なデバイスへの、そしてそれらからの、及び、そのようなデータを要求し得る様々な携帯及び／または外付けデバイスへの、分析装置及び他の構成部品からのデータを含む、様々な種類のプロセス制御データのストリーミング配信を容易にする。実際、メタデータによって記述されることができる任意のデータは、本明細書に記載されるデータストリーミング配信技法に従って、ストリーミング配信され得る。本技法、システム、及び方法は、受信デバイスの複雑な構成を必要とすることなく、追加として、単に、デ
ータをストリーミング配信するための制御システムである。データは、リアルタイムでまたは要求があればストリーミング配信され得る。つまり、要求デバイス（またはユーザ）が履歴信号供給を帰納的にプロセスプラントから取得し、要求デバイスが、それに送信されることになるデータを正確に受信するように構成されなければならない、既知のプロセス制御信号処理技法と対照的に、本技法、システム、及び方法は、ヒストリアン、要求デバイス、またはデータを能動的に使用してプロセスプラントを制御する他のプロセス制御デバイスに、リアルタイムにデータがストリーミング配信されることを許容する。このように、本明細書に開示される技法、システム、及び方法を使用することによって、信号処理は、動作中のオンラインプロセスプラントまたはシステム内に、取り込まれるか、統合され得（例えば、プロセスプラントまたはシステム内で様々な信号ソースの近くに様々な信号処理機能を位置付けるか、配置することによって）、演繹構成条件は縮小され、リアルタイムアナリティクス及び学習は実装され得る。他の追加の利点は、以下の開示を読んでいる方々に明らかになろう。

より詳細に本明細書に記載される実施形態の例として、データは、様々なデバイス及びシステム（例えば、ＤＣＳシステム、プロセス制御フィールドデバイス等）によって生産され得、Ｉ／Ｏデバイス、バス、無線ゲートウェイ等を介して収集され得る。収集されたデータは、入力としてストリームデータを使用して、長期データ記憶デバイス（例えば、ヒストリアンデバイス）に、リアルタイム分析及び／もしくは学習機能を実施している１つ以上のアナリティクスデバイスに、１つ以上の要求デバイスに、ならびに／または、プロセス制御を実施している１つ以上のデバイスに、キューに入れられるか、ストリーミング配信され得る。追加として、収集されたデータは、直接的に、または、ウェブサーバ、ＡＰＩ等を介して、長期データ記憶デバイスのうちの１つから外部デバイスにストリーミング配信され得る。

収集されて、ストリーミング配信されたデータのメタデータは、ストリームデータとは分離してストリーミング配信され得る。メタデータは、概して、データの前にストリーム内に送信され、いずれにしても、受信デバイスがストリームデータを処理及び／または使用し得る前に、受信デバイスに送信される。メタデータは、データストリーム内のデータの種類及び組織を記述し、例えば、特定の１つのデータの始まりを指示する識別子等のストリーム形式を定義する情報に加えて、モジュールタグ、ブロック名、パラメータ名、プラント領域、ユニット及びセル情報を含む。

プロセス制御システムまたはプラント内でデータをストリーミング配信するためのこれら及び他の技法、システム、及び方法は、下に更に詳細に議論される。様々な説明がビッグデータヒストリアンデバイス内での記憶のためにプロセス制御データの収集物を下に記述する一方、ストリーミング配信されているデータがメタデータによって記述され得る限り、本明細書に記載されるデータストリーミング配信技法は、研究室データ、動作データ、メンテナンスデータ、バッチデータ、事象データ、アラームデータ、分析データ、統計データ等を含む、プロセス制御システム内で任意の種類のデータに応用することを明示的に留意されたい。追加として、それらの技法は、任意のデバイスの間でデータをストリーミング配信することに適用でき、制御装置とビッグデータノードとの間で、プロセス制御デバイスと制御装置との間で、または、プロセス制御デバイスとビッグデータノードとの間で、ストリーミング配信しているデータに限定されない。プロセスプラント内で、またはそれに関連付けられた（例えば、プロセスプラントに通信可能に接続された）、任意のプロセス制御デバイス、ビッグデータノード、ビッグデータ機器、アナリティクスモジュール、制御装置、ワークステーション、Ｉ／Ｏデバイス、ルータ、アクセスポイント等、モバイルプラットホーム（例えば、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ等）は、データストリームの受信装置、データストリームの送信機、またはそれらの両方であり得る。

図１は、プロセスプラントまたはプロセス制御システム内でプロセス制御データをストリーミング配信するための例示のシステム１００をブロック図として図解する。図１に示されるように、例示のシステム１００は、プロセス制御データを生成している様々なソース１０２を含む。ソース１０２は、一例として、センサ及び送信機；弁、作動装置、ミキサー、ポンプ等のフィールドデバイス；分散制御システム（ＤＣＳ）内で見出されるもの等の制御装置；例えば、パラメータまたは変数を受信して、パラメータまたは変数に対して機能または動作を実施して、出力を生産する、プロセスプラント内の任意の場所で動作している機能ブロック（フィールドデバイスまたは制御装置内を含む）；オペレータまたは他の制御／コマンド入力；Ｉ／Ｏデバイス；通信ゲートウェイ；またはプロセスプラント内の任意の他のソースを含み得る。最も一般的に、ソース１０２は、プロセスプラントもしくはプロセス制御システムに対応する、１つ以上のプロセス要素及び／または他の構成部品もしくは機能を含む。例えば、ソース１０２は、（例えば、制御装置、フィールドデバイス、もしくは入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイスの）プロセス制御デバイスの入力信号または出力信号に対応し得る。追加としてまたは代わりに、ソース１０２は、（プロセス制御デバイスの入力または出力であり得る）制御変数、操作変数、外乱変数等のプロセス変数であり得る。場合によっては、ソース１０２は測定である。測定の例としては、プロセスのいくつかのパラメータに対してフィールドデバイスによって直接実施される、あるいは、そのような直接測定から誘導されるプロセス測定、プロセスの制御から概して独立している環境測定（例えば、周囲温度もしくは空気圧、投入原材料の組成等）、性能測定（例えば、プロセスプラント通信リンク帯域幅もしくは遅れ、プロセスプラントの出力の組成等）、または、プロセスを制御しているプロセスプラントに関連付けられたいくつかの他の測定が挙げられる。場合によっては、ソース１０２は、プロセスまたはプロセスプラントの一部内の質量の平衡またはエネルギーの平衡を示すパラメータである。場合によっては、ソース１０２は、別のアナリティクスシステムまたはモジュールの出力に対応する。データが判読率の容易さのために複数のソース１０２に関する場合がある（例えば、制御装置の出力に対して実施されている分析の変化する出力値を反映し得る）一方、「ソース」は、本明細書に単数時制で指されることに留意されたい。

概して、データは、プロセスプラントに関連付けられ、プロセスを制御しているプロセスプラントの直接的または間接的な結果として変動する値を有する（例えば、リアルタイムに変動する、あるいは、プロセスプラント（またはパラメータが関連付けられているそれの部分）の直接的または間接的な結果がオンラインで動作しているときに変動する）任意のパラメータまたはパラメータの集合に対応し得る。

データは、データ収集ブロック１０４によって収集される。収集ブロック１０４は、ソース１０２のうちの１つ以上からデータを受信する。単一のデータ収集ブロック１０４として図１に描写される一方、複数のデータ収集ブロック１０４が存在し得る。各々のデータ収集ブロック１０４は、単一のソース１０２、ソース１０２の離散集合、またはソース１０２の重複集合に対応し得る。実施形態では、収集ブロック１０４及びソース１０２は一体型である。例えば、収集ブロック１０４は、制御装置に、弁またはセンサ等のフィールドデバイスに含まれ得る。別の実施形態では、収集ブロック１０４は、ソース１０２から分離しているが、それに通信可能に接続され得る。例えば、ソース１０２の出力が他のブロックによって処理される前に収集ブロック１０４を横断するように、収集ブロック１０４は、ソース１０２に物理的に取り付けられるか、結合され得、あるいは、収集ブロック１０４は、ソース１０２の出力が送信されるネットワークリンクを監視し得る。例えば、収集ブロック１０４は、制御装置に結合される付属デバイス、フィールドデバイス、または制御装置及び／またはフィールドデバイスが介して信号を送信する通信リンクに含まれ得る。

収集ブロック１０４は、ソース１０２からデータを受動的もしくは能動的に受信または取得し得る。例えば、制御装置がその出力を収集ブロック１０４に直接送信するとき（例えば、収集ブロック１０４が制御装置の出力ポートに取り付けられるとき、あるいは、制御装置が、その出力が収集ブロック１０４に配信されるように、その出力のアドレス指定を明示的に行うとき）、収集ブロック１０４は、ソース１０２の出力信号を受動的に取得する。他方、収集ブロック１０４が、制御装置の出力が送信されるリンクを監視するとき、収集ブロック１０４は、ソース１０２の出力信号を能動的に取得する。

収集されたデータは、キューイングブロック１０６内でキューに入れられる。データはキューに入れられ、トリガー事象は、キューに入れられたデータが送信されるようにする。様々な実施形態では、または、同じ実施形態の異なる例では、キューイングブロック１０６にキューに入れられたデータを送信させるトリガー事象は、キューがいっぱいになったこと、送信する時間のタイマーの終了、またはデータを送信する（例えば、別のデバイスからの）クライアントの要求であり得る。

一旦トリガー事象がキューイングブロック１０６に収集されたデータを送信させると、データは受信デバイスに送信される。図２に関して以下に記載されるように、受信デバイスは、任意の数のデバイスであるが、概して、ビッグデータノードを含み得る。さらなる処理または記憶が発生するまで、受信デバイスによって受信されたデータは、概して、受信デバイスの記憶装置１０８内で記憶される。いくつかの実施形態では、例えば、データは、受信デバイスのメモリ内記憶１０８から長期データ記憶１１０へ移される。以下に詳細に記載されるように、長期データ記憶１１０はビッグデータ機器を含み得る。いずれにしても、代替としてまたは追加として、受信装置によって受信されたデータは、メモリ内記憶１０８からアナリティクスブロック１１２まで送信される。

データは、アナリティクスブロック１１２によって処理されて、一例として、アラーム及び／もしくは事象メッセージ、予測、及び／もしくは推奨事項を生成し、ならびに／または、障害検出をプロセスプラントに、またはプロセスプラントの一部に提供し得る。いくつかの実施形態では、アナリティクスブロック１１２は、データと併せて１つ以上の他の入力を受信または取得する。例えば、アナリティクスブロック１１２は、複数の収集ブロック１０４及び／またはキューイングブロック１０６を介して、複数のそれぞれのソース１０２から複数の時変入力信号を受信し得る。いくつかの状況では、アナリティクスブロック１１２は、データと併せて、制御変数の設定点またはプロセスプラント内の静止状態の指示等、経時的に比較的一定である１つ以上の追加のリアルタイム入力を受信する。いくつかの状況では、アナリティクスブロック１１２は、データと併せて（及び、存在するならば、任意の追加のリアルタイム入力と併せて）、プロセスプラントまたはその一部がオフラインの間、取得された測定、オフラインの手動アナリティクスツールによって生成された出力、プロセスの１つ以上の部分のモデルから取得されたデータ等、プロセスプラントのリアルタイム動作中に生成されない１つ以上の他の入力を受信する。

図１では、アナリティクスブロック１１２は、データ（及び、存在するならば、任意の他の追加の一定入力または変動入力）上で動作して、データの１つ以上の特徴またはプロセスプラントの１つ以上の動作特徴を決定する。アナリティクスブロック１１２は、例えば、収集及びキューイングブロック１０４及び１０６から受信されたデータに関する統計データ等の追加データを生成し得る。アナリティクスブロック１１２はまた、あるいは代替として、アラーム及び事象データ、予測データ、推奨事項、ならびに障害検出／予測データを含む、プロセスプラントまたはプロセスプラントの一部の状態に関する情報を生成し得る。

実際、アナリティクスブロック１１２は、データに対して１つ以上の処理機能を自動的
または自立的に実施して、データの１つ以上の特徴を決定する。例えば、データが特定の信号（例えば、パラメータ値等の時変信号）を含む場合、アナリティクスブロック１１２は、データ内の信号に対して、フィルタリング、大きさまたは振幅分析、電力分析、強度分析、位相分析、周波数分析、スペクトルまたは分光分析、相関分析、畳込み、平滑化、ヒルベルト変換、レベル検出、線形信号処理、非線形信号処理、及び／または任意の他の信号処理技法を実施し得る。したがって、アナリティクスブロック１１２によって決定される１つ以上の特徴が、データ内で信号（複数可）にアナリティクスブロック１１２によって適用された処理技術の集合に対応することになる。例えば、アナリティクスブロック１１２がデータ内で信号に対してスペクトル分析を実施するならば、スペクトル分析から決定されるデータ内の信号の１つ以上の対応する特徴は、信号内での１つ以上の卓越周波数、１つ以上のｎ次周波数（ｎが２以上の整数の場合）、調波、低調波、分岐、帯域幅、歪曲等の識別を含み得る。別の例では、アナリティクスブロック１１２がデータ内で信号に対して位相分析を実施するならば、信号の１つ以上の対応する特徴は、信号の１つ以上の位相の及び／または任意の移相の有無の識別を含み得る。上記のスペクトル及び位相分析の例が、信号に含まれる１つ以上の反復的な挙動（例えば、振動性または周期的挙動）の特徴を図解する一方で、アナリティクスブロック１１２が、追加としてまたは代替として、信号及び／またはデータ上で動作して、経時的最大振幅及び最小振幅、インパルス応答等の任意の非反復的挙動が存在することを決定し得ることに留意されたい。実施形態では、アナリティクスブロック１１２は、例えば、データのソース、追加の入力、データのもしくはデータ内の信号の１つ以上の前もって決定された特徴、またはいくつかの他の基準に基づいて、データに対して実施するための１つ以上の機能を選択し得る。

アナリティクスブロック１１２はまた、信号の及び／またはデータの決定された特徴の可能性があるソース（複数可）を決定するように構成され得、例えば、アナリティクスブロック１１２は、「特徴的なソース」を決定し得る。具体的には、アナリティクスブロック１１２は、ソース（複数可）１０２の上流にあるプロセス要素の集合を決定し、それらの上流ソース１０２のうちどちらが信号及び／またはデータの挙動の変動に最も著しい影響を及ぼすかについて識別し得る。アナリティクスブロック１１２の追加の機能性は、例えば、同時出願された出願第１４／５０７，２５２号（代理人整理番号０６００５／５９３０８６）に記載される。

アナリティクスブロック１１２によって生成された出力の性質に関係なく、アナリティクスブロック１１２の出力は、後処理のために長期データ記憶１１０内で記憶され得、及び／または、いくつかの実施形態では、データアクセスブロック１１６に可用にされる前に、記憶装置１１４内で一時的に記憶され得る。データアクセスブロック１１６は、メモリ内記憶１１４及び／もしくは長期データ記憶１１０内のデータのいくつかまたは全てを他のクライアント及びアプリケーションに可用にする、サーバ（図示せず）、アプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）等であり得る。データアクセスブロック１１６は、ネットワーク（図示せず）を介して１つ以上のデバイスによってアクセスされるように、データをサーバ１１８に提供し得るか、デバイス１２０からの要求に従って、または、何らかの所定の計画に従って、直接データを特定のデバイス１２０に提供し得る。

概して、本明細書で参照されるように、及び上で議論したように、「上流ソース」という用語は、プロセスプラントにプロセスを制御させる際にランタイム中に伴われる、プロセス要素、一台の機器、またはプロセスプラントの資産を指す。本明細書に使用される場合、「上流」という用語は、リアルタイムのプロセスの制御への初期の、アクティブな参加またはその間の存在を有することを指し、「下流」という用語は、リアルタイムのプロセスの制御への後期の、アクティブな参加またはその間の存在を有することを指す。例えば、プロセスへの入力のために原材料を記憶するバットは、原材料を加熱するボイラの上流にあり、ボイラの温度を測定する温度センサの上流にある。本明細書に使用される場合
、「プロセス要素」という用語は、概して、プロセス制御デバイス、プロセス変数、測定等の、プロセスまたはその一部の制御に使用される、物理的または論理的要素を指す。したがって、バット及びボイラの例を使用して、ボイラに原材料を解放する弁は、上流プロセス要素であり、温度センサは、弁の下流にあるプロセス要素であり、別の一台の機器への配信のためにパイプに加熱された流れを解放する別の弁は、第１の弁と温度センサとの両方の下流にあるプロセス要素である。

「一台の機器」、「機器一台」、または「機器」（本明細書に交換可能に使用される）は、概して、そのプロセスまたは部分の制御中に直接利用される場合もあれば、利用されない場合もあるが、それにもかかわらず、プロセスの制御または流れに関して、他の機器数台及び／またはプロセス要素と共に順序付けられ得る物理的要素または構成部品を指す。上記の例を続けるために、バット、及びバット用の物理的サポートは、ボイラの上流である要素であり、ボイラ、及びボイラ用のサポートは、ボイラを出る配管の上流である。本明細書に指されるように、プロセスプラントの「資産」は、プロセスプラントのプロバイダ及び／またはオペレータへのコストを有するプロセスプラントに対応する任意の要素であり得る。例えば、プロセスプラントの資産は、計装、弁、制御装置、分散制御システム（ＤＣＳ）、ソフトウェア、インフラストラクチャー、ネットワーク、制御策、アプリケーション、構成、配管、テスト機器、構成機器、ワークステーション、ユーザインターフェースデバイス、データ記憶実体等を含み得る。再びバット及びボイラの例に戻ると、バット、ボイラ、弁、配管、温度センサ、及び対応するサポートは、プロセスプラントの資産であり、ボイラ内での加熱及び材料の量を制御するために弁及び温度センサを使用する制御モジュール及び制御策もまた同様であり、バット及び／またはボイラ内で障害状態を診断するために使用された携帯型診断デバイスもまた同様である。

本明細書に開示されるシステム、方法、及び技法のいずれかまたは全ては、リアルタイムにプロセスを制御するように構成される任意のプロセスプラントまたはプロセス制御システム内で利用され得る。典型的には、プロセスは、物理的材料もしくは製品を製造、精製、変形、生成、または生産するために制御される。プロセスプラントは、例えば、１つ以上の有線通信ネットワーク及び／１つ以上の無線通信ネットワークを含み得る。同様に、プロセスプラントは、その中に、１つ以上の有線プロセス要素及び／または１つ以上の無線プロセス要素を含み得る。プロセスプラントは、連続的、バッチ、及び他の種類のヒストリアンデータベース等の集中型データベースを含み得る。

本明細書に開示されるデータストリーミング配信システム、方法、及び技法の少なくとも部分が利用されるプロセスプラントは、プロセス制御ビッグデータネットワーク、及びプロセス制御ビッグデータネットワークノードまたはデバイスを含む。例えば、本明細書に開示されるシステム、方法、及び技法の少なくともいくつかは、上述の米国特許出願第１３／７８４，０４１号で、上述の米国特許出願第１４／１７４，４１３号で、上述の米国特許出願第１４／２１２，４９３号で、及び／または「ＲＥＧＩＯＮＡＬ ＢＩＧ ＤＡＴＡ ＩＮ ＰＲＯＣＥＳＳ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題される上述の米国特許出願第１４／５０７，１８８号（代理人整理番号０６００５／５９３０７９）で記述される等の局所的、地域的、及び／または、集中型ビッグデータをサポートするプロセスプラント内で実装され得る。したがって、本明細書に記載されるデータストリーミング配信技法、方法、及びシステムを利用するプロセスプラントは、１つ以上のビッグデータデバイスを含み得、それらの少なくともいくつかは、ビッグデータプロバイダノードによって生成されたビッグデータ上で動作するためのそれぞれの分散されたまたは埋め込まれたビッグデータ機器を含む。

図２は、１つ以上のプロセスを制御し、プロセス制御ビッグデータをサポートし、特に、図１に図解されるデータストリーミング配信原理に従って動作し得る、プロセスプラン
トまたはプロセス制御システムのための例示のビッグデータネットワーク２００の簡略ブロック図である。プロセス制御ビッグデータネットワーク２００は、１つ以上のプロセス制御ビッグデータノード２０２〜２１０を含み、それらの各々は、プロセス制御ビッグデータを収集、観察、生成、記憶、分析、アクセス、送信、受信して、及び／または、その上で動作する。本明細書で交換可能に使用される「プロセス制御ビッグデータ」、「プロセスビッグデータ」、及び「ビッグデータ」という用語は、概して、プロセス制御システムまたはプラントに含まれて、それと関連付けられたデバイスによって、生成、受信、及び／または、観察される全ての（またはほとんど全ての）データを指す。実施形態では、プロセスプラントに含まれて、それと関連付けられる全てのデバイスによって、生成されるか、創出されるか、そこで受信されるか、さもなければ、観察される全てのデータは、プロセス制御ビッグデータネットワーク２００内のビッグデータとして収集され、記憶される。

例示のプロセス制御ビッグデータネットワーク２００は、１つ以上の異なる種類のプロセス制御ビッグデータノードまたはデバイス２０２〜２１０を含み、それらの各々は、プロセスプラントまたはプロセス制御システムによって、１つ以上のプロセスの制御からまたはそれに基づいて生成されるプロセス制御ビッグデータを収集、観察、生成、記憶、分析、アクセス、送信、受信して、及び／または、その上で動作する。各々のプロセス制御ビッグデータノードまたはデバイス２０２〜１０は、プロセス制御システムビッグデータネットワークバックボーン（図示せず）に接続されて、バックボーンを使用して、例えば、本明細書に記載されるデータストリーミング配信原則を使用することで、１つ以上の他のプロセス制御ビッグデータノードと通信し得る。したがって、プロセス制御ビッグデータネットワーク２００は、プロセス制御システムビッグデータネットワークバックボーン、及び、それに通信可能に接続されるプロセス制御ビッグデータノード２０２〜２１０を含む。例では、プロセス制御ビッグデータネットワーク２００は、バックボーンを介して、ネットワーク２００の様々な他のデバイス、スイッチ、もしくはノードに／からパケットのルートを決めるように構成される複数のネットワーク化されたコンピューティングデバイスまたはスイッチを含む。

プロセス制御ビッグデータネットワークバックボーンは、本明細書に記載されるビッグデータのストリーミングをサポートする少なくとも１つのプロトコルを含む、１つ以上の好適なルーティングプロトコルをサポートする任意の数の有線通信リンク及び任意の数の無線通信リンクを含む。本明細書に記載されるビッグデータのストリーミングをサポートするプロトコルに加えて、プロセス制御ビッグデータネットワークバックボーンは、例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）スイート（例えば、ＵＰＤ（ユーザデータグラムプロトコル）、ＴＣＰ（伝送制御プロトコル）、イーサネット等）に含まれるプロトコル、プロセス制御ビッグデータノードの間でデータをストリーミング配信する（例えば、輸送する）ストリーム制御伝送プロトコル（ＳＣＴＰ）等のストリーミングプロトコル及び／または別の好適なストリーミングプロトコル、あるいは他の好適なルーティングプロトコルを含む他のプロトコルをサポートする。典型的には、プロセスデータビッグデータネットワーク２００に含まれる各々のノードは、バックボーンによってサポートされたルーティングプロトコル（複数可）の少なくともアプリケーション層（及び、いくつかのノードの場合、追加の層）をサポートし得る。実施形態では、各々のプロセス制御ビッグデータノード２０２〜２１０は、例えば、固有のネットワークアドレスによって、プロセス制御システムビッグデータネットワーク２００内で固有に特定される。

実施形態では、プロセス制御システムビッグデータネットワーク２００の少なくとも一部は、臨時ネットワークである。したがって、ノード２０２〜２１０のうちの少なくともいくつか（及び／またはユーザインターフェースデバイス２３０等の１つ以上の他のノード）は、臨時様式で、ネットワークバックボーンに（またはネットワーク２００の別のノ
ードに）接続し得る。

図２がプロセス制御ビッグデータネットワーク２００内で様々なビッグデータノード２０２〜２１０の間での通信接続を描写する簡略図なので、プロセス制御ネットワークバックボーンは図２に明示的に示されない。しかしながら、本明細書に記載された技法のいずれかまたは全てと共に利用され得る、かかるバックボーンの例は、前述の米国特許出願第１３／７８４，０４１号に記載される。当然のことながら、本明細書に記載される技法のいずれかまたは全ては、米国特許出願第１３／７８４，０４１号に記載されたバックボーンと共に利用されることに限定されないが、任意の好適な通信ネットワークバックボーンと共に利用され得る。

ここで異なる種類のプロセス制御ビッグデータノードまたはデバイス２０２〜２１０に戻って、概して、後述のように、ネットワーク２００のプロセス制御ビッグデータノードは、「ビッグデータプロバイダ」であり得、及び／または「ビッグデータ機器」を含み得る。

「ビッグデータプロバイダ」、「ビッグデータプロバイダノード」、または「プロバイダノード」という用語は、本明細書に交換可能に使用されるように、概して、プロセス制御ビッグデータネットワーク２００を使用して、プロセス制御関連のビッグデータを収集、生成、観察、及び／または、転送するプロセス制御ビッグデータノードを指す。プロバイダノードによって生成、収集、観察、及び／または、転送されるプロセス制御ビッグデータは、例えば、制御装置、入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス、及びフィールドデバイス等のプロセス制御デバイスによって生成または使用される一次リアルタイム及び構成データ等、プラント内でプロセスを制御する際に直接利用されたか、そのことから生成されたデータを含み得る。追加としてまたは代替として、プロセス制御ビッグデータプロバイダノードは、例えば、ビッグデータネットワーク２００の及び／またはプラント内の他の通信ネットワークのネットワーク制御に関連したデータ、バンド幅、ネットワークアクセス試み、診断データ等を示すデータ等、プロセスプラント内でそのような一次プロセス制御データ及び他のデータを配信して、ルートを決めることに関連したデータを生成、収集、観察、及び／または転送し得る。さらに、いくつかのプロセス制御ビッグデータプロバイダノードは、収集したプロセス制御ビッグデータを分析することによって、プロセス制御ビッグデータネットワーク２００内で学習された結果、学習、及び／もしくは情報を示すデータを生成、収集、観察、ならびに／または転送し得る。典型的には、そのようなアナリティクス結果、学習、及び／または学習された情報は、１つ以上のプロセス制御ビッグデータノードによって実施された自動的、自立的なアナリティクスから生成される。

ほとんどの場合、ビッグデータプロバイダノードは、リアルタイムに（例えば、ストリーミング配信されて）、ビッグデータを送信及び受信するために、いくつかの実施形態では、プロセス制御ビッグデータネットワーク２００上でのストリーミングまたは他の配信に備えて、リアルタイムビッグデータをキャッシュするために、マルチコアハードウェア（例えば、マルチコアプロセッサ）を含む。ビッグデータプロバイダノードは、いくつかの実施形態では、リアルタイムビッグデータをキャッシュするために、高密度メモリも含み得る。ビッグデータプロバイダノードによって、送信、受信、ストリーミング配信、キャッシュ、収集、及び／またはさもなければ観察され得るリアルタイムデータの例としては、測定データ、構成データ、バッチデータ、事象データ、及び／または連続データ等のプロセス制御データが挙げられる。例えば、構成、バッチレシピ、設定点、出力、割合、制御動作、診断、アラーム、事象、及び／またはそれらの変化に対応するリアルタイムデータは、収集され得る。リアルタイムデータの他の例としては、プロセスモデル、統計、ステータスデータ、ならびにネットワーク及びプラント管理データが挙げられる。いくつかの実施形態では、ビッグデータプロバイダノードは、観察するリアルタイムビッグデー
タの少なくともいくつかをキャッシュしないが、その代わりに、データがノードで観察、受信、または生成されるとき、１つ以上の他のビッグデータノードにキャッシュされていないデータをストリーミング配信する。本明細書に記載された技法のいずれかまたは全てと共に利用され得るビッグデータプロバイダノードの例は、上述の米国特許出願第１３／７８４，０４１号、同第１４／１７４，４１３号、及び同第１４／２１２，４９３号で見出され得る。当然のことながら、本明細書に記載された技法のいずれかまたは全ては、米国特許出願第１３／７８４，０４１号、同第１４／１７４，４１３号、及び同第１４／２１２，４９３号に記載されたもの以外のビッグデータプロバイダノードと共に、代替として、または追加として利用され得る。

他方、「ビッグデータ機器」、「ビッグデータ機器ノード」、または「機器ノード」という用語は、本明細書に交換可能に使用されるように、概して、プロセス制御ビッグデータを受信して、記憶して、読み出して、分析するプロセス制御ビッグデータノードを指す。したがって、プロセス制御ビッグデータ機器（または「ＢＤＡ」）は、概して、１つ以上のプロセス制御ビッグデータプロバイダノードによって生成されたか、提供されたビッグデータ上で動作する。場合によっては、ビッグデータ機器は、ビッグデータプロバイダノードに含まれるか、同じノードまたはデバイス内でビッグデータプロバイダと一緒に一体的に常駐している。そのような場合、ビッグデータ機器は、機器がプロバイダノードまたはデバイス内に埋め込まれて、一緒に常駐しているビッグデータプロバイダによって受信、収集、または生成されたビッグデータ上で動作するので、「埋め込まれたビッグデータ機器」と称される。例では、埋め込まれたビッグデータ機器は、知識を発見するか、または学習するためにその上に埋め込まれたビッグデータ機器が常駐するビッグデータプロバイダノードによって、ローカルに生成及び／または提供されたビッグデータを分析する。この学習された知識は、埋め込まれたビッグデータ機器において記憶され、埋め込まれたビッグデータ機器によってローカルにその上で動作され、及び／または他のビッグデータノードへのビッグデータとして提供され得る。本明細書に記載される技法のいずれかまたは全ては、例えば、「ｒｅｇｉｏｎａｌ ｂｉｇ ｄａｔａ ｉｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍｓ」と題される上述の米国特許出願第１４／２１２，４９３号に及び／または米国特許出願第１４／５０７，１８８号 （代理人整理番号０６００５／５９３０７９）に記載されるような埋め込まれたビッグデータ機器のいずれかまたは全てと併せて利用され得るが、他の好適な埋め込まれたビッグデータ機器が、追加的にまたは代替的に利用されてもよい。さらに、ビッグデータプロバイダノードが埋め込まれたビッグデータ機器を含む実施形態において、埋め込まれたビッグデータ機器がローカルデータ記憶能力を提供するので、ビッグデータプロバイダノードのキャッシュは、サイズを縮小されるか、省略され得ることに留意されたい。

場合によっては、ビッグデータ機器は、プロセス制御ビッグデータネットワーク２００のスタンドアロンビッグデータノードであり得る。つまり、これらの場合では、ビッグデータ機器は、ビッグデータプロバイダノード中に埋め込まれず、それと一緒に常駐していない。このように、ビッグデータ機器を含むプロセス制御ビッグデータノードは、必ずしもそれ自体でビッグデータのプロバイダであり得るというわけではない。

図３は、例示のビッグデータ機器２１４の簡略ブロック図を提供し、その例は、図２のプロセス制御ビッグデータネットワーク２００に含まれ得る。図３を参照して、例示のビッグデータ機器２１４は、受信されたビッグデータを履歴化するか、記憶するためのビッグデータ記憶領域２２０、１つ以上のビッグデータ機器受信装置２２２、及び１つ以上のビッグデータ機器要請サービサー２２４を含む。ビッグデータ機器受信装置２２２の各々は、（別のノードからストリーミング配信され得、及び／または機器１４が存在するビッグデータプロバイダノードによって生成され得る）ビッグデータパケットを受信し、データパケットを処理して、その中で運ばれる実質的なデータ及び時刻印を読み出し、例えば
、時系列データとして、任意にメタデータとしても、実質的なデータ及び時刻印を機器２１４のビッグデータ記憶領域２２０内で記憶するように構成される。ビッグデータ記憶領域２２０は、ＲＡＩＤ（独立ディスクの冗長アレイ）記憶、固体記憶、クラウド記憶、高密度データ記憶、及び／または、データバンクもしくはデータセンター記憶のために好適であり、他のノードに対する単一または統一論理データ記憶領域または実体の外観を有する任意の他の好適なデータ記憶装置技術等の複数のローカル及び／もしくは遠隔物理データドライブまたは記憶実体を含み得る。さらに、ビッグデータ機器要請サービサー２２４の各々は、例えば、要請している実体またはアプリケーションの要請につき、ビッグデータ機器記憶領域２２０内に記憶された時系列データ及び／またはメタデータにアクセスするように構成される。

いくつかの例では、ビッグデータ機器２１４は、例えば、「ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ ＳＩＧＮＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ−ＢＡＳＥＤ ＬＥＡＲＮＩＮＧ」と題される米国特許出願第１４／５０７，２５２号 （代理人整理番号０６００５／５９３０８６）に記載されるように、学習分析を開始及び／または実施するために一切のユーザ入力を使用することなく、典型的には自動的及び／または自立的な様式で、記憶されたビッグデータの少なくとも部分に対してそれぞれのデータアナリティクス及び／または学習を実施するための１つ以上のビッグデータ分析装置２２６を含む。実施形態では、ビッグデータ分析装置２２６は、個々に及び／または全体的に、記憶されたデータに対して、大規模データ分析を実施して（例えば、データマイニング、データ発見等）、新しい情報または知識を発見、検出、または学習する。例えば、データマイニングは、概して、データ記録の通常でない記録または複数のグループ等の、新しいまたは以前は知られていなかった興味深いデータまたはパターンを抽出するために大量のデータを検討するプロセスを伴う。ビッグデータ分析装置２２６は追加的にまたは代替的に、記憶されたデータに対して大規模データ分析を実施して（例えば、機械学習分析、データのモデル化、パターン認識、予測分析、相関分析等）、記憶されたデータ内で暗黙の関係または推論を予測、計算、または特定し得る。実施形態では、複数のビッグデータ分析装置２２６（及び／または少なくとも１つのビッグデータ分析装置２２６の複数の例）は並行に及び／または協調して動作して、機器２１４のビッグデータ記憶領域２２０内で記憶されたデータを分析し得る。本明細書に記載された技術のいずれかまたは全てと共に利用され得る協調データ分析の例は、「ＤＡＴＡ ＰＩＰＥＬＩＮＥ ＦＯＲ ＰＲＯＣＥＳＳ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ」と題される上述の米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿号（代理人整理番号０６００５／５９３０８５）に及び／または「ＲＥＧＩＯＮＡＬ ＢＩＧ ＤＡＴＡ ＩＮ ＰＲＯＣＥＳＳ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題される上述の米国特許出願第１４／５０７，１８８号 （代理人整理番号０６００５／５９３０７９）に見出されるが、任意の好適な協調データ分析技法（複数可）が本開示のいずれかまたは全ての態様と共に利用され得る。

典型的には、ビッグデータ機器受信装置２２２、ビッグデータ機器要請サービサー２２４、及び／またはビッグデータ分析装置２２６の各々は、１つ以上の非一過性有形メモリまたはデータ記憶装置上で記憶されたそれぞれのコンピュータ実行可能命令を含み、１つ以上のそれらのそれぞれのビッグデータ機能を実施するように、１つ以上のプロセッサによって実行可能である。いくつかの実施形態では、ビッグデータ分析装置２２６は、ビッグデータ機器２１４に含まれないが、その代わりに、ビッグデータ機器２１４と通信接続している。例えば、記憶領域２２０、受信装置２２２、及びサービサー２２４を含むビッグデータ機器２１４は、第１の組のコンピュータ実行可能命令によって実装され得、ビッグデータ分析装置２２６は、半導体チップによって、または第２の組のコンピュータ実行可能命令によって実装され得る（それは、第１の組のコンピュータ実行可能命令と同じ非一過性有形メモリまたはデータ記憶装置上で記憶される場合もあれば、記憶されない場合もある）。本明細書に記載された技法のいずれかまたは全てと共に利用され得る様々な種
類の例示のビッグデータ機器及びそれらの構成部品の説明は、上述の米国特許出願第１３／７８４，０４１号、同第１４／１７４，４１３号、及び同第１４／２１２，４９３号で見出され得るが、本明細書に記載された技法のいずれかまたは全てが、他の好適なビッグデータ機器と共に利用され得ることが理解される。

再び図２を参照すると、プロセス制御ビッグデータネットワーク２００は、制御装置、Ｉ／Ｏデバイス、フィールドデバイス等のプロセス制御デバイスによって、直接生成されて、ルートを決められて、及び／もしくは、使用される一次または主プロセス関連データに関して、様々なレベル、階層、または順位で動作するプロセス制御ビッグデータプロバイダノード２０２〜２１０を含み得る。最も低い順位、階層、またはレベルで、「ローカル」ビッグデータプロバイダノードまたはデバイス２０２ａ〜２０２ｎは、プロセスの最も近くで動作して、プロセスプラント内でプロセスデバイス及び機器の入力、動作、及び出力と関係する主プロセスビッグデータを収集、生成、観察、及び／または、転送する。したがって、「ローカルビッグデータプロバイダノードまたはデバイス」２０２ａ〜２０２ｎは、典型的には、主プロセス制御データを生成して、ルートを決めて、及び／または受信して、１つ以上のプロセスが、プロセスプラント内でリアルタイムに制御されることを可能にするノード及び／またはデバイスである。ローカルビッグデータプロバイダノード２０２ａ〜２０２ｎの例としては、主機能が、プロセス制御データ上で生成、及び／または動作してプロセス、例えば、有線及び無線フィールドデバイス、制御装置、及びＩ／Ｏデバイスを制御することを対象とするデバイスが挙げられる。これらのプロセス制御デバイスは、分散された様式で、互いに及び／または１つ以上のプロセス制御通信ネットワークに、通信可能に接続され得る。例えば、１つ以上のフィールドデバイスは、１つ以上のＩ／Ｏデバイスに通信可能に接続され、それは次に、１つ以上の制御装置に通信可能に接続され、それらは次に、１つ以上のプロセス制御通信ネットワーク（例えば、ＨＡＲＴ（登録商標）、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）、プロセス制御ビッグデータ、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ等）に通信可能に結合される。

ローカルビッグデータプロバイダノード２０２ａ〜２０２ｎの他の例としては、主機能が、（プロセス制御ビッグデータネットワーク２００及び／または他の通信ネットワークを含み得る）プロセス制御システムの１つ以上の通信ネットワークを通して主プロセスデータへのアクセスまたはそのルーティングを提供することであるデバイスが挙げられる。そのような種類のローカルビッグデータプロバイダノード２０２ａ〜２０２ｎの例としては、アクセスポイント、ルータ、有線制御バスへのインターフェース、無線通信ネットワークへのゲートウェイ、外部ネットワークまたはシステムへのゲートウェイ、ならびに、他のそのようなルーティング及びネットワークデバイスが挙げられる。ローカルビッグデータプロバイダノード２０２ａ〜２０２ｎのさらに他の例としては、例えば、オーバーフローキャッシュ、中間端末、またはルーティングキューとして、プロセス制御システムを通してビッグデータを一時的に記憶するように構成されるヒストリアンデバイス等のデバイスが挙げられる。

場合によっては、ローカルビッグデータプロバイダノードは、埋め込まれたビッグデータ機器２１２ａ、２１２ｎをそれぞれ含むノード２０２ａ、２０２ｎによって図２に図解されるように、それぞれのローカルビッグデータ機器を含む。各々のローカルの埋め込まれたビッグデータ機器２１２ａ、２１２ｎは、そのそれぞれのプロバイダ２０２ａ、２０２ｎによって提供されたそれぞれのローカルビッグデータを受信して、記憶する。さらに、ノード２０２ａ中等、いくつかのローカルビッグデータプロバイダノード中で、（取り囲まれたＡ１によって表される）１つ以上のアナリティクス機能、ルーチン、動作、またはプロセスは、機器２１２ａ内に記憶されたローカルビッグデータのうちの少なくともいくつかに対して実施され得る。実施形態では、アナリティクスＡ１は、図３のビッグデータ分析装置２２６のうちの１つ以上によって実施される。学習された情報、学習、及び／
または１つ以上のアナリティクスＡ１の結果はまた、ローカルビッグデータ機器２１２ａ内に記憶され得、学習された情報または結果の少なくともいくつかは、別のビッグデータノード２０６ａに提供され得る。例えば、信号処理モジュール１０２のインスタンスを含む制御装置に含まれるか、それに結合されるローカルビッグデータプロバイダノード、この信号処理モジュール１０２は、制御装置の出力信号に対して周波数分析または他の信号処理分析を実施し、ローカルビッグデータプロバイダノードは、分析の結果を別のビッグデータノードに送信する。

例えば、ノード２０２ｎによって図解されるようないくつかのローカルプロバイダノードは、ローカルビッグデータの収集及び履歴化のために、それぞれのローカルの埋め込まれたビッグデータ機器２１２ｎを含むが、常駐機器２１２ｎは、最小のアナリティクスを実施するか、何もアナリティクスを実施しない。したがって、ノード２０２ｎは、例えば、分析的処理のために、またはさらなる転送のために、ローカルに記憶されたビッグデータを別のノード２０６ｂに単にストリーミング配信する（または、さもなければ、例えば、要請と同時に、または好適な時間に送信する）。いくつかのローカルビッグデータノード（例えば、ノード２０２ｂ）はビッグデータ機器を少しも含まない。そのようなノード２０２ｂは、リアルタイムに、または、キャッシュを用いて、ローカルに観察されたビッグデータを１つ以上の他のビッグデータノード２０２ａ、２０６ｂにストリーミング配信し得る。

例えば、プロセス関連データ、プラント関連データ、及び他の種類のデータ等の様々な種類のリアルタイムデータは、ビッグデータプロバイダノードまたはデバイス２０２ａ〜２０２ｎによってビッグデータとして、キャッシュされ、収集され、記憶され、送信され、及び／またはストリーミング配信され得る。プロセス関連データの例としては、プロセスがプロセスプラント内で制御される（そして、場合によっては、プロセスのリアルタイム実行の影響を表す）一方で生成される連続的な、バッチの、測定の、及び事象データが挙げられる。さらに、プロセス関連データとしては、プロセス定義、構成データ及び／もしくはバッチレシピデータ等の配置または設定データ、プロセス診断の構成、実行、及び結果に対応するデータ等が含まれ得る。

プロセスプラントに関連したデータであるが、プロセスプラント内でプロセスを直接構成、制御、または診断するアプリケーションによって生成されない場合があるデータ等のプラント関連データはまた、ビッグデータとしてビッグデータプロバイダノード２０２ａ〜２０２ｎによって、キャッシュされ、収集され、記憶され、送信され、及び／または、ストリーミング配信され得る。プラント関連データの例としては、振動データ、蒸気トラップデータ、プラントのセキュリティ（例えば、腐食データ、ガス検出データ等）に対応するパラメータの値を示すデータ、プラントのセキュリティに対応する事象を示すデータ、機械の健全性に対応するデータ、プラント機器及び／またはデバイス、機器、機械、及び／またはデバイス診断の構成、実行、及び結果に対応するデータ、ならびに、診断及び予知診断に有用なデータが挙げられる。

さらに、プロセス制御ビッグデータネットワークバックボーンに関連した、及びプロセスプラントの様々な通信ネットワークに関するデータハイウェイトラフィック及びネットワーク管理データ、ユーザトラフィック、ログイン試行、問合せ、及び命令に関連したデータ等のユーザ関連データ、テキストデータ（例えば、ログ、操作手順、マニュアル等）、空間データ（例えば、位置ベースのデータ）、ならびに、マルチメディアのデータ（例えば、閉回路ＴＶ、ビデオクリップ等）を含む他の種類のデータは、ビッグデータとしてビッグデータプロバイダノード２０２ａ〜２０２ｎによって、キャッシュされ、収集され、記憶され、送信され、及び／またはストリーミング配信され得る。

いくつかの実施形態では、動的測定及び制御データは、ビッグデータとしてビッグデータプロバイダノード２０２ａ〜２０２ｎによって、自動的にキャッシュされ、収集され、記憶され、送信され、及び／またはストリーミング配信され得る。動的測定及び制御データの例としては、プロセス動作の変化を指定しているデータ、設定点等の操作パラメータの変化を指定しているデータ、ダウンロードまたは通信故障等のプロセス及びハードウェアアラーム及び事象の記録等が挙げられる。加えて、変化が検出されるとき、あるいは、制御装置または他の実体がビッグデータネットワーク２００に最初に追加されるとき、制御装置構成、バッチレシピ、アラーム、及び事象等の静的データは、デフォルトで自動的に収集され得る。

さらに、いくつかのシナリオでは、メタデータの変化が検出されるとき、動的制御及び測定データを説明するか、または特定する少なくともいくつかの静的メタデータは、ビッグデータプロバイダノード１０２ａ〜２０２ｎ内でキャプチャされる。例えば、変化が、制御装置によって送られなければならないモジュールまたはユニットで測定及び制御データに影響を与える制御装置構成でなされるならば、関連付けられたメタデータの更新は、ビッグデータプロバイダノード２０２ａ〜２０２ｎによって自動的にキャプチャされる。追加としてまたは代替として、外部システムまたはソースからのバッファリングデータのために使用された特別なモジュールと関連付けられたパラメータ（例えば、天気予報、公開イベント、会社決定等）、監視データ、及び／または他の種類のモニタリングデータは、ビッグデータプロバイダノード２０２ａ〜２０２ｎによって自動的にキャプチャされ得る。

いくつかの状況では、エンドユーザによって創出された追加されたパラメータは、ビッグデータプロバイダノード２０２ａ〜２０２ｎ内で自動的にキャプチャされる。例えば、エンドユーザは、モジュール内で特別な計算を創出し得るか、収集される必要があるユニットにパラメータを追加し得るか、あるいは、エンドユーザは、デフォルトで伝えられない標準的な制御装置診断パラメータを収集することを望み得る。エンドユーザが任意に構成するパラメータは、デフォルトパラメータとして同様に伝えられ得る。

再び図２のネットワーク２００を参照して、ローカルビッグデータノード２０２ａ〜２０２ｎより１つ以上上のレベルまたは階層において、プロセス制御ビッグデータネットワーク２００は、１つ以上の地域的ビッグデータノード２０６ａ〜２０６ｍを含み得る。地域的ビッグデータを実装するために、プロセスプラントまたはプロセス制御システムは、地理的、物理的、機能的、論理的等の任意の所望の様式に従って描かれ得る複数の異なる領域または地域を有すると見なされ得る。例示的だが非限定的な例では、プロセスプラントは、原材料を受信し、かつ第１の中間製品を生み出す第１の地域と、他の原材料を受信し、かつ第２の中間製品を生み出す第２の地域と、第１及び第２の中間製品を受信して出力製品を生み出す第３の地域とを有し得る。これらの３つの異なる例示の地域の各々は、そのそれぞれの地域によって生み出されたビッグデータ上で動作するように、それぞれの「地域的」ビッグデータノード２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｍによってサービスが提供され得る。したがって、「地域的ビッグデータノード」は、ローカルビッグデータプロバイダノード２０２のそれぞれのグループ化または地域によって、及び場合によっては、他のビッグデータプロバイダノード２０４によって生成及び／または提供されるデータに対してビッグデータサポート及びサービスを提供する。他のビッグデータプロバイダノード２０４には、例えば、プラント地域の外部にあるビッグデータノード（例えば、携帯型診断デバイスまたはオフラインシミュレータ）、ユーザインターフェースデバイス２３０、または完全にプロセスプラントの外部にあるデータソース（例えば、材料供給元のコンピューティングデバイス、天気予報を提供しているフィード等）が含まれ得る。

図２に示されるように、地域的ビッグデータノード２０６ａ〜２０６ｍによってサービ
スを提供されたそれぞれのグループ化または地域は、地理的、物理的、機能的、論理的、または他の所望の様式のうちのいくつかであるか少なくとも１つに従って関連付けられる１つ以上のビッグデータプロバイダノード２０２ａ〜２０２ｎ及び／または他のビッグデータノード２０４を含み得る。例えば、地域的ビッグデータノード２０６ａは、ローカルビッグデータプロバイダノード２０２ａ及び２０２ｂを含む地域にサービスを提供し、地域的ビッグデータノード２０６ｂは、別のビッグデータノード２０４だけでなく、ローカルビッグデータノード２０２ｂ及び２０２ｎを含む地域にサービスを提供する。特定の地域に含まれる特定のノード２０２、２０４は、地域的ビッグデータ記憶、アクセス、及び／または分析のために、データをそれらのそれぞれの地域的ビッグデータノード２０６にデータをストリーミング配信するか配信し得る。さらに、ビッグデータプロバイダノード２０２ａ〜２０２ｎ及び／または他のビッグデータノード２０４のいずれも、特定の地域的ビッグデータノード２０６ａ〜２０６ｍと通信して、そのような要請ノードが特定の地域的ビッグデータノード２０６ａ〜２０６ｍの特定の地域に含まれるかどうかにかかわらず、地域的に可用なサービスを要請して、ならびに／またはその中で記憶された地域的ビッグデータ及びメタデータにアクセスし得る。

したがって、各々の地域的ビッグデータノード２０６ａ〜２０６ｍは、それぞれの地域的ビッグデータ機器２１６ａ〜２１６ｍを含み、それを介して、ビッグデータは受信されて、地域的ビッグデータとして記憶されて、アクセスされるか、要請される。さらに、「ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ ＳＩＧＮＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ−ＢＡＳＥＤ ＬＥＡＲＮＩＮＧ」と題され、参照により本明細書に組み込まれる、同時係属中の米国特許出願第１４／５０７，２５２号 （代理人整理番号０６００５／５９３０８６）に一般に記載されるように、各々の地域的ビッグデータノード２０６ａ〜２０６ｍは、地域的ビッグデータのうちの少なくともいくつかの上で、個別に及び／または協調して動作し得る１つ以上のアナリティクス機能、ルーチン、動作、またはプロセス（例えば、Ａ２〜Ａｗ）を典型的に含み得る。

ビッグデータノードのいずれかによって送信及び／または受信されるビッグデータは、本明細書に開示される方法に従ってストリーミング配信され得る。特に、ビッグデータ（及び関連付けられたメタデータ）は、履歴化、記憶、及び分析のうちの１つ以上のために、第１のあるビッグデータノードから第２のビッグデータノードにストリーミング配信され得る。同様に、ビッグデータ（及び関連付けられたメタデータ）は、プロセスデバイスからビッグデータノードまで、及び／またはビッグデータノードから要求しているデバイス（例えば、ラップトップ、スマートフォン、タブレットコンピュータ等）までストリーミング配信され得、ネットワーク接続を介して（例えば、インターネットを介して）データを要求する。追加として、ビッグデータノードまたは要求しているデバイスのうちの１つ以上は、クラウド（「クラウドノード」）内にあり得る。

いくつかの実施形態では、プロセスプラントは、任意のビッグデータサポートを本質的に含まない１つ以上のレガシープロセス制御デバイス（図示せず）を含む。これらの実施形態では、プラント内のゲートウェイノードまたはレガシーデバイスに直接結合された付属デバイスは、レガシーデバイスによって利用されたプロトコルとプロセス制御ビッグデータネットワークバックボーンによって利用されたプロトコルとの間で、データメッセージを変換するか、変形して、それによって、レガシーデバイスとプロセス制御ビッグデータネットワーク２００とを通信可能に接続し得る。

典型的には、ビッグデータノードまたはデバイス２０２〜２１０のうちのいくつかは、例えば、有線または無線通信リンクを通じて通信することによって、または、ユーザインターフェースデバイス２３０をビッグデータノードまたはデバイス２０２〜２１０のポート内に差し込むことによって、１つ以上のユーザインターフェースデバイス２３０と通信
接続する能力を有し得るが、ビッグデータノードまたはデバイス２０２〜２１０は、一体型ユーザインターフェースを有しない。図２では、ユーザインターフェースデバイス２３０は、プロセス制御ビッグデータネットワーク２００に無線接続されるビッグデータノードとして描写される。

ユーザインターフェースデバイス２３０は、１つ以上の統合ユーザインターフェースを含むデバイス（例えば、移動または固定コンピューティングデバイス、ワークステーション、携帯デバイス、表面コンピューティングデバイス、タブレット等）であり、この統合ユーザインターフェースを介して、ユーザまたはオペレータは、デバイスまたはプロセス制御システムもしくはプロセスプラントと対話し、プロセスプラントに関する活動（例えば、構成する、閲覧する、モニターする、テストする、診断する、命令する、計画する、予定する、注釈をつける、及び／または他の活動）を実施し得る。統合ユーザインターフェースは、スクリーン、キーボード、キーパッド、マウス、ボタン、タッチスクリーン、タッチパッド、バイオメトリックインターフェース、スピーカー及びマイクロフォン、カメラ、ならびに／または任意の他のユーザインターフェース技術を含み得る。ユーザインターフェースデバイス２３０は、プロセス制御システムビッグデータネットワークバックボーンへの直接の有線及び／または無線接続を含み得るか、例えば、アクセスポイントまたはゲートウェイを介してのバックボーンへの間接接続を含み得る。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェースデバイス２３０は、要求しているデバイスであり得るか、さもなければストリーミング配信されたビッグデータを受信し得る。

図４は、本明細書に開示されるデータストリーミング配信技法、方法、システム、及び装置が、中に実装されるか、含まれ得る例示のプロセスプラントまたはプロセス制御システム４０の様々な例示の態様を含むブロック図である。実施形態では、プロセスプラント４０の少なくとも一部は、図２のプロセス制御ビッグデータネットワーク２００等のプロセス制御ビッグデータネットワークによってサポートされる。しかしながら、プロセスプラント４０が、議論の容易さのために、限定の目的のためにではなく、図２〜３に図解された特徴に関して、以下に記載される一方、プロセスプラント４０が図２に記述された以外のプロセス制御ビッグデータネットワークを利用し得、あるいは、プロセスプラント４００が任意のプロセス制御ビッグデータネットワーク、ノード、及び／またはデバイスを省略し得ることが理解される。

図４では、ノードがプロセス制御ビッグデータプロバイダノード、ビッグデータ機器、またはそれらの両方であることを意味する「ＢＤ」の参照によって、プロセス制御ビッグデータノードまたはデバイスが指示される。例えば、図４での「ＢＤ」の参照によって指示されたノードまたはデバイスは、図２を参照して、ローカルビッグデータプロバイダノード及び／もしくは機器２０２ａ〜２０２ｎ、２１２ａ〜２１２ｎ、地域的ビッグデータプロバイダノード及び／もしくは機器２０６ａ〜２０６ｍ、２１６ａ〜２１６ｍ、集中型ビッグデータプロバイダノード２０８及び／もしくは機器２１８、または別の種類のビッグデータノード２０４であり得る。

図４では、プロセス制御ビッグデータノードＢＤは、プロセス制御ビッグデータネットワーク４００のノードである。実施形態では、プロセス制御ビッグデータネットワーク４００は図２のプロセス制御ビッグデータネットワーク２００であり、ノードＢＤはネットワーク２００のノード２０２〜２０８である。図４では、ノードＢＤは、プロセス制御システムビッグデータネットワークバックボーン４０５を介してネットワーク４００を通じて通信可能に接続される。バックボーン４０５は、様々なプロセス制御ビッグデータノードＢＤへ、及びそこからパケットのルートを決めるように構成される複数のネットワーク化されたコンピューティングデバイスまたはスイッチを含む。ネットワーク２００に関して前に議論されたように、バックボーン４０５の複数のネットワーク化されたコンピュー
ティングデバイスは、任意の数の無線及び／または有線リンクによって相互接続され得、ビッグデータネットワークバックボーン４０５は、プロセス制御ビッグデータストリーミングプロトコル等の１つ以上の好適なルーティングプロトコルをサポートし得る。

図４に示されるように、プロセス制御ビッグデータネットワーク４００は、集中型ビッグデータ機器４０８、及び複数の他のビッグデータプロバイダノード４１１、４１５、４１６、４１８、４１９、４２０、４２１、４２６、４２８，４３５、４４２ａ、４４２ｂ、４４４、４５２ａ、４５５ａ、４５８、４７２、４７５、４７８を含む。例示のビッグデータプロバイダノードのうちの１つは、プロセス制御ネットワークまたはプラント４０のビッグデータをローカルに収集、分析、及び記憶するビッグデータプロセス制御装置デバイス４１１である。制御装置４１１は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）カード４２６及び４２８を介して有線フィールドデバイス４１５〜４２２に通信可能に接続され、無線ゲートウェイ４３５及びプロセス制御ビッグデータネットワークバックボーン４０５を介して無線フィールドデバイス４４０〜４４６に通信可能に接続される。（しかし、別の実施形態では、制御装置４１１は、任意の数の有線及び／または無線通信リンクを含むプロセス制御通信ネットワークを用いて等、ビッグデータバックボーン４０５以外の通信ネットワークを用いて、無線ゲートウェイ４３５に通信可能に接続され得る。）図４では、制御装置４１１は、プロセス制御システムビッグデータネットワーク４００のビッグデータプロバイダノードＢＤであり、プロセス制御ビッグデータネットワークバックボーン４０５と直接接続される。

一例として、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔによって販売されるＤｅｌｔａＶ（商標）制御装置である場合がある制御装置４１１は、フィールドデバイス４１５〜４２２及び４４０〜４４６のうちの少なくともいくつかを使用してバッチプロセスまたは連続プロセスを実装するように動作し得る。実施形態では、プロセス制御ビッグデータネットワークバックボーン４０５に通信可能に接続されていることに加えて、制御装置４１１はまた、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）フィールドバスプロトコル、ＨＡＲＴ（登録商標）プロトコル、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコル等の、例えば、標準的な４〜２０ｍＡのデバイス、Ｉ／Ｏカード４２６、４２８、及び／または任意のスマート通信プロトコルと関連付けられた任意の所望のハードウェア、ソフトウェア、及び／または通信リンクもしくはネットワークを使用して、フィールドデバイス４１５〜４２２及び４４０〜４４６のうちの少なくともいくつかに通信可能に接続され得る。実施形態では、制御装置４１１は、プロセス制御ビッグデータネットワークバックボーン４０５を使用して、フィールドデバイス４１５〜４２２及び４４０〜４４６の少なくともいくつかと通信可能に接続され得る。図４では、制御装置４１１、フィールドデバイス４１５〜４２２、及びＩ／Ｏカード４２６、４２８は有線デバイスであり、フィールドデバイス４４０〜４４６は無線フィールドデバイスである。当然のことながら、有線フィールドデバイス４１５〜４２２及び無線フィールドデバイス４４０〜４４６は、未来に開発される任意の規格またはプロトコルを含む、有線または無線プロトコル等の、任意の他の所望の規格（複数可）またはプロトコルに従い得る。

図３のプロセス制御装置４１１は、制御ループを含み得る、（例えば、メモリ４３２内に記憶される）１つ以上のプロセス制御ルーチンを実装するか、監督するプロセッサ４３０を含む。プロセッサ４３０は、フィールドデバイス４１５〜４２２及び４４０〜４４６、ならびに、バックボーン４０５に通信可能に接続された他のプロセス制御ビッグデータノードＢＤと通信するように構成される。そのように所望されれば、本明細書に記載された任意の制御ルーチンまたはモジュール（品質予測及び障害検出モジュールまたは機能ブロックを含む）は、異なる制御装置または他のデバイスによってそれらの部品を実装または実行されるようにし得ることに留意されたい。同様に、プロセス制御システム４０内で実装されることになる本明細書に記載された制御ルーチンまたはモジュールは、ソフトウ
ェア、ファームウェア、ハードウェア等を含む任意の形態を取り得る。制御ルーチンは、オブジェクト指向プログラミング、ラダー論理、シーケンシャル機能チャート、機能ブロック図を使用すること、または任意の他のソフトウェアプログラミング言語または設計パラダイムを使用すること等、任意の所望のソフトウェア形式で実装され得る。制御ルーチンは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）またはリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）等の任意の所望の種類のメモリ内に記憶され得る。同様に、制御ルーチンは、例えば、１つ以上のＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または任意の他のハードウェアまたはファームウェア素子内にハードコード化され得る。このように、制御装置４１１は、任意の所望の方法で制御策または制御ルーチンを実装するように構成され得る。

いくつかの実施形態では、制御装置４１１は、一般に機能ブロックと称されるものを使用して制御策を実装し、各々の機能ブロックは、総合制御ルーチンのオブジェクトまたは他の部分（例えば、サブルーチン）であり、（リンクと呼ばれる通信を介して）他の機能ブロックと併せて動作し、プロセス制御システム４０内でプロセス制御ループを実装する。制御ベースの機能ブロックは、典型的には、送信機、センサ、または他のプロセスパラメータ測定デバイスに関連付けられたもの等の入力機能、ＰＩＤ、ファジー論理等の制御を実施する制御ルーチンに関連付けられたもの等の制御機能、または、弁等のいくつかのデバイスの動作を制御する出力機能のうちの１つを実施し、プロセス制御システム４０内でいくつかの物理機能を実施する。当然のことながら、ハイブリッド及び他の種類の機能ブロックが、存在する。機能ブロックは、制御装置４１１内に記憶され、それによって実行され得、このことは、典型的には、これらの機能ブロックが、標準的な４〜２０ｍａのデバイス及びＨＡＲＴデバイス等のいくつかの種類のスマートフィールドデバイスのために使用されるか、それらに関連付けられるとき、あてはまり、あるいは、機能ブロックは、フィールドデバイス自体の中に記憶され、それらによって実装され得、このことは、Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイスに関してあてはまる。制御装置４１１は、１つ以上の制御ループを実装し得る１つ以上の制御ルーチン４３８を含み得る。各制御ループは典型的に、制御モジュールと称され、機能ブロックのうちの１つ以上を実行することによって実施され得る。

図４に示される有線デバイス４１１〜４２２は、ビッグデータ有線プロセス制御デバイス４１５、４１６、及び４１８〜４２１、ならびにＩ／Ｏカード４２６、４２８を含む。図４はまた、プロセスプラント内で有線ビッグデータデバイス４１５、４１８〜４２１、４２６、４２８と併せて動作し得る有線レガシーデバイス４１７及び４２２を示す。有線フィールドデバイス４１５〜４２２は、センサ、弁、送信機、位置決め装置等の任意の種類のデバイスであり得、一方で、Ｉ／Ｏカード４２６及び４２８は、任意の所望の通信または制御装置プロトコルに適合する任意の種類のＩ／Ｏデバイスであり得る。図４では、フィールドデバイス４１５〜４１８は、アナログ線またはアナログ・デジタル結合線上でＩ／Ｏカード４２６に通信する標準的な４〜２０ｍＡのデバイスまたはＨＡＲＴデバイスであり、一方で、フィールドデバイス４１９〜４２２は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ通信プロトコルを使用してデジタルバス上でＩ／Ｏカード４２８に通信するＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイス等のスマートデバイスである。しかし、いくつかの実施形態では、ビッグデータ有線フィールドデバイス４１５、４１６、及び４１８〜４２１のうちの少なくともいくつか、ならびに／またはビッグデータＩ／Ｏカード４２６、４２８のうちの少なくともいくつかは、追加としてまたは代替として、ビッグデータネットワークバックボーン４０５を使用して制御装置４１１と通信する。

図４に示される無線フィールドデバイス４４０〜４４６は、無線ビッグデータノードまたはデバイスＢＤ（例えば、デバイス４４２ａ、４４２ｂ、４４４）の例を含む。図４はまた、レガシー無線デバイス（例えば、デバイス４４６）の例を含む。無線フィールドデ
バイス４４０〜４４６は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴプロトコル等の無線プロトコルを使用して無線ネットワーク４７０内で通信する。そのような無線フィールドデバイス４４０〜４４６は、（例えば、無線ストリーミングプロトコルを使用して）無線通信するようにも構成されるプロセス制御ビッグデータネットワーク４００の１つ以上の他のビッグデータデバイスまたはノードＢＤに直接通信し得る。無線通信するように構成されない１つ以上の他のビッグデータノードと通信するために、無線フィールドデバイス４４０〜４４６は、バックボーン４０５に、または別のプロセス制御通信ネットワークに接続された無線ゲートウェイ４３５を利用し得る。ビッグデータをサポートする任意の数の無線フィールドデバイスは、プロセスプラント４０内で利用され得る。

図４に図解されるように、無線ゲートウェイ４３５は、プロセス制御プラントまたはシステム４０に含まれるビッグデータノードＢＤの別の例であり、無線通信ネットワーク４７０の様々な無線デバイス４４０〜４５８へ、及びそこからのアクセスを提供する。特に、無線ゲートウェイ４３５は、無線デバイス４４０〜４５８、有線デバイス４１１〜４２８、及び／またはプロセス制御ビッグデータネットワーク４００の他のノードもしくはデバイス（図４の制御装置４１１を含む）の間で通信結合を提供する。例えば、無線ゲートウェイ４３５は、ビッグデータネットワークバックボーン４０５を使用して、及び／またはプロセスプラント４０の１つ以上の他の通信ネットワークを使用して、通信結合を提供し得る。

無線ゲートウェイ４３５は、場合によっては、有線及び無線プロトコルスタックの下位レイヤーへのルーティング、バッファリング、ならびにタイミングサービスによって、通信可能結合を提供する（例えば、アドレス変換、ルーティング、パケットセグメンテーション、優先順位付け等）一方で、有線及び無線プロトコルスタックの共用層（複数可）をトンネリングする。他の場合では、無線ゲートウェイ４３５は、任意のプロトコル層を共用しない有線及び無線プロトコルの間で、コマンドを変形し得る。プロトコル及びコマンド変換に加えて、無線ゲートウェイ４３５は、無線ネットワーク４７０内で実装された無線プロトコルに関連付けられたスケジューリング方式のタイムスロット及びスーパーフレーム（時間に等間隔にあけられた通信タイムスロットの集合）によって使用される同期クロッキングを提供し得る。さらにその上、無線ゲートウェイ４３５は、資源管理、性能調整、ネットワーク障害緩和、トラフィックの監視、セキュリティ等のネットワーク管理及び管理機能を無線ネットワーク４７０に提供し得る。

有線フィールドデバイス４１５〜４２２に類似して、無線ネットワーク４７０の無線フィールドデバイス４４０〜４４６は、例えば、弁を開閉するか、プロセスパラメータを測定する等、プロセスプラント４０内で物理的制御機能を実施し得る。しかしながら、無線フィールドデバイス４４０〜４４６は、ネットワーク４７０の無線プロトコルを使用して通信するように構成される。したがって、無線ネットワーク４７０の無線フィールドデバイス４４０〜４４６、無線ゲートウェイ４３５、及び他の無線ノード４５２〜４５８は、無線通信パケットの製作者及び消費者である。

いくつかのシナリオでは、無線ネットワーク４７０は非無線デバイスを含み得、このデバイスはビッグデータデバイスである場合もない場合もある。例えば、図４のフィールドデバイス４４８はレガシー４〜２０ｍＡのデバイスであり得、フィールドデバイス４５０は従来の有線ＨＡＲＴデバイスであり得る。ネットワーク４７０内で通信するために、フィールドデバイス４４８及び４５０は、無線アダプタ（ＷＡ）４５２ａまたは４５２ｂを介して無線通信ネットワーク７０に接続し得る。図４では、無線アダプタ４５２ｂは、無線プロトコルを使用して通信するレガシー無線アダプタとして示され、無線アダプタ４５２ａは、ビッグデータをサポートしているものとして示され、このようにビッグデータネットワークバックボーン４０５に通信可能に接続される。追加として、無線アダプタ４５
２ａ、４５２ｂは、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ等の他の通信プロトコルをサポートし得る。さらにその上、無線ネットワーク４７０は、１つ以上のネットワークアクセスポイント４５５ａ、４５５ｂを含み得、それらは、無線ゲートウェイ４３５と有線通信している別々の物理デバイスであり得るか、一体型デバイスとして無線ゲートウェイ４３５を備え得る。図４では、ネットワークアクセスポイント４５５ａは、ビッグデータデバイスＢＤであると図解される一方で、ネットワークアクセスポイント４５５ｂはレガシーアクセスポイントである。無線ネットワーク４７０はまた、無線通信ネットワーク４７０内で１つの無線デバイスから別の無線デバイスまでパケットを転送するための１つ以上のルータ４５８を含み得、それらの各々は、プロセス制御システム４０内で分散されたビッグデータをサポートする場合もあれば、サポートしない場合もある。無線デバイス４４０〜４４６及び４５２〜４５８は、互いに、及び、無線通信ネットワーク４７０の無線リンク４６０上の無線ゲートウェイ４３５と、ならびに／または、無線デバイスが分散型及び／もしくは集中型ビッグデータデバイスである場合にはビッグデータネットワークバックボーン４０５を介して、通信し得る。

したがって、図４は、ネットワークルーティング機能性及び管理をプロセス制御システムの様々なネットワークに提供するのに主に役立つノードのＢＤビッグデータデバイスのいくつかの例を含む。例えば、無線ゲートウェイ４３５、アクセスポイント４５５ａ、及び各々のルータ４５８は各々、無線通信ネットワーク４７０内で無線パケットのルートを決める機能性を含む。無線ゲートウェイ４３５は、無線ネットワーク４７０、ならびに無線ネットワーク４７０と通信接続している有線ネットワークへの、及びそこからのルートトラフィックのためのトラフィック管理及び管理機能を実施する。無線ネットワーク４７０は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ等のプロセス制御メッセージ及び機能を特にサポートする無線プロセス制御プロトコルを利用し得る。図４に示されるように、無線ネットワーク４７０のデバイス４３５、４５５ａ、４５２ａ、４４２ａ、４４２ｂ、及び４５８は、プロセス制御プラント４０内でビッグデータをサポートするが、任意の数の任意の種類の無線ネットワーク４７０のノードは、プロセスプラント４０内で分散されたビッグデータをサポートし得る。

他の無線プロトコルを使用して通信する他のデバイスは、プロセス制御ビッグデータネットワーク４００のビッグデータノードまたはデバイスＢＤであり得る。図４において、１つ以上の無線アクセスポイント４７２は、Ｗｉ−Ｆｉまたは他のＩＥＥＥ８０２．１１対応無線ローカルエリアネットワークプロトコル、ＷｉＭＡＸ（ワールドワイドインターオペラビリティフォーマイクロウェーブアクセス）、ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）、または他のＩＴＵ−Ｒ（国際電気通信連合無線通信部門）互換プロトコル等の移動通信プロトコル、近距離無線通信（ＮＦＣ）及びブルートゥース等の単波長無線通信、または他の無線通信プロトコル、等の他の無線プロトコルを利用する、ビッグデータデバイスＢＤである。典型的には、そのような無線アクセスポイント４７２は、ハンドヘルドまたは他の携帯型コンピューティングデバイス（例えば、ユーザインターフェースデバイス）が、無線ネットワーク４７０と異なり、かつ無線ネットワーク４７０と異なる無線プロトコルをサポートするそれぞれの無線ネットワークを通じて通信可能であることを許容する。いくつかのシナリオでは、携帯型コンピューティングデバイスに加えて、１つ以上のプロセス制御デバイス（例えば、制御装置４１１、フィールドデバイス４１５〜４２２、または無線デバイス４３５、４４０〜４５８）はまた、アクセスポイント４７２によってサポートされた無線プロトコルを使用して通信し得る。

図４において追加的に、隣接したプロセス制御システム４０の外部にあるシステムへの１つ以上のゲートウェイ４７５、７４８は、プロセス制御ビッグデータネットワーク４００のビッグデータノードまたはデバイスＢＤである。典型的には、そのようなシステムは
、プロセス制御システム４０によって生成されるか、動作される情報のカスタマーまたは供給元である。例えば、プラントゲートウェイノード４７５は、隣接したプロセスプラント４０（その独自のそれぞれのプロセス制御ビッグデータネットワークバックボーン４０５を有する）を、その独自のそれぞれのプロセス制御ビッグデータネットワークバックボーンを有する別のプロセスプラントと通信可能に接続し得る。別の例では、単一のプロセス制御ビッグデータネットワークバックボーン４０５は、複数のプロセスプラントまたはプロセス制御環境にサービスを提供し得る。さらに別の例では、プラントゲートウェイノード４７５は、即時のプロセスプラント４０をクラウドビッグデータノード２１０及び／またはクラウドビッグデータ機器２２１と通信可能に接続する。

図４では、プラントゲートウェイノード４７５は、プロセス制御ビッグデータネットワーク４００またはバックボーン４０５を含まないレガシーまたは先行技術のプロセスプラントに、即時のプロセスプラント４０を通信可能に接続する。この例では、プラントゲートウェイノード４７５は、プラント４０のプロセス制御ビッグデータバックボーン４０５によって利用されるプロトコルと、レガシーシステムによって利用される異なるプロトコル（例えば、イーサネット、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、フィールドバス、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ等）との間で、メッセージを変換または変形し得る。１つ以上の外部システムゲートウェイノード４７８は、プロセス制御ビッグデータネットワーク４００を、実験室システム（例えば、研究所情報管理システムまたはＬＩＭＳ）、オペレータラウンドデータベース、荷役システム、保全管理システム、製品在庫制御システム、生産スケジューリングシステム、天気データシステム、出荷及び取扱システム、包装システム、インターネット、別のプロバイダのプロセス制御システム、または他の外部システム等の、外部のパブリックまたはプライベートシステムのネットワークと通信可能に接続する。

図４は、有限数のフィールドデバイス４１５〜２２及び４４０〜４４６を有する単一制御装置４１１を図解するのみであるが、これは例示の非限定的な実施形態にすぎない。任意の数の制御装置４１１がビッグデータをサポートし得、制御装置４１１のいずれもが、任意の数の有線または無線フィールドデバイス４１５〜４２２、４４０〜４４６と通信して、プラント４０内でプロセスを制御し得る。さらにその上、プロセスプラント４０はまた、任意の数の無線ゲートウェイ４３５、ルータ４５８、アクセスポイント４５５、無線プロセス制御通信ネットワーク４７０、アクセスポイント４７２、及び／またはゲートウェイ４７５、４７８を含み得る。またさらに、図４は、任意の数の集中型ビッグデータ機器４０８を含み得、それは、収集されたデータ及び／または生成された学習されたデータもしくは知識を、プロセスプラント４０内のデバイスのいずれかまたは全てから受信ならびに記憶し得る。いくつかの実施形態では、プロセス制御ビッグデータネットワーク４００は、任意の数の地域的ビッグデータ機器及びノード（図４に示されない）を含み得る。

さらに、図４によって図解される例示のプロセスプラント４０に含まれる態様、デバイス、及び構成部品の組み合わせは、典型的なだけである。本明細書に開示される技法、システム、方法、及び装置は、図４に図解される態様のゼロ以上のいずれかと共に、プロセスプラント内で利用され得る。例えば、本明細書に開示される技法、システム、方法、及び装置は、集中型ビッグデータ機器４０８なしで、プロセスプラント内で、または、１つ以上の地域的ビッグデータ機器及び／もしくはノードと共にプロセスプラント内で利用され得る。別の例では、本明細書に開示される技法、システム、方法、及び装置は、レガシーデバイスのみと共に、プロセスプラント内で利用され得る。

ここで同時に図１〜４を参照すると、プロセス制御ビッグデータネットワークの任意の数の任意のノード２０２、２０６、２０８、２１０、ビッグデータ機器２１２、２１６、２１８、２２１、ビッグデータノード４１１、４１５、４１６、４１８、４１９、４２０、４２１、４２６、４２８，４３５、４４２ａ、４４２ｂ、４４４、４５２ａ、４５５ａ
、４５８、４７２、４７５、４７８、及び／または、レガシーデバイス４１７、４２２、４４０、４４６、４４８、４５０、４５２ｂ、４５５ｂは、データをストリーミング配信するように構成され、そのように動作可能であり得る。例えば、レガシーデバイスに関して、機能ブロックは、いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるデータストリーミング配信を実装するために、レガシーデバイスのうちの１つ以上内で例示され得る。

具体的には、下に本明細書に記載されるデータストリーミング配信は、様々なデバイスとデバイスの種類との間で様々なコンテキスト内で発生し得る。さらに図４を参照して、レガシーデバイス（例えば、デバイス４１７）及び／または埋め込まれたビッグデータノード（例えば、４１５、４１６）を有するフィールドデバイスは、Ｉ／Ｏデバイス（例えば、Ｉ／Ｏデバイス４２６、４２８）、レガシーデバイス（例えば、デバイス４１７）、及び／または埋め込まれたビッグデータノード（例えば、４１５、４１６）を有するフィールドデバイスに、データをストリーミング配信し得、制御装置（例えば、４１１）に、及び／または任意のビッグデータノード（例えば、４１１、４１５、４１６、４１８、４１９、４２０、４２１、４２６、４２８，４３５、４４２ａ、４４２ｂ、４４４、４５２ａ、４５５ａ、４５８、４７２、４７５、４７８）またはビッグデータ機器（例えば、４０８）に直接データをストリーミング配信し得、制御装置（例えば、４１１）は、Ｉ／Ｏデバイス（例えば、４２６、４２８）、フィールドデバイス（例えば、４１９）、他の制御装置、ビッグデータ機器（例えば、４０８）、サーバ／ゲートウェイ（例えば、４７８）、及び外部デバイス（図示せず）内で、ビッグデータノードにデータをストリーミング配信し得る。ビッグデータノード（例えば、４１９）及びビッグデータ機器（例えば、４０８）は、一例として、及び限定ではなく、任意の他のビッグノードまたはビッグデータ機器、外部デバイス、サーバ、モバイルデバイス、及びワークステーションを含む、任意の他のビッグデータノードもしくはビッグデータ機器に、または、任意の要求デバイスに、データをストリーミング配信し得る。

本明細書に記載されたデータストリーミング配信技法、方法、及びシステムの利点は、それが必要及び／または要求される時のデータならびにメタデータの可用度を含む。可用なデータは、連続的ＩＯデータ、機能ブロックからのデータ、事象、バッチデータ、研究室エントリデータ、スペクトルデータ、アラームデータ、分析データ等を含む。データが有用であるために、例えば、データの消費者が機能ブロックまたは制御装置である実施形態では、データ値は、それらが制御システム内でアクセスまたは変更される割合で収集されて、それらが制御システム内でアクセスまたは変更される割合と等しいかそれより大きい割合で任意の受信デバイスにストリーミング配信されなければならない。以前のシステムでは、データが生成されるのと同じかそれより大きい割合での収集データは、制御装置の設計、システムの通信アーキテクチャ、ならびにデータヒストリアンの能力及び設計を含むいくつかのシステム制限によって阻止される。これらの制限の各々、及び、本明細書に記述される技法に対して記述される各々への向上が、下に説明されることになる。

データが制御装置内で生成されているか、そこにおいて受信されるとき、以前の世代のシステムのために設計された制御装置は、データを収集及び／またはバッファリングするように設計されてはいなかった。典型的には、制御装置は、システムパラメータ値の周期的スナップショットをキャプチャして、ヒストリアン内での収集及び記憶のために下流ノードに値のスナップショットを通信する。周期的スナップショットだけをキャプチャすることによって、データまたは事象の変化、短期傾向、及び不安定性は、避けられ得るか、あるいは、キャプチャされるならば、分析または記憶のために下流ノードに通信される前に延ばされ得る。

データストリーミング配信のための本明細書に記述される技法、方法、及びシステムに従う制御装置は、ビッグデータ収集及び記憶をサポートすることを要求されるバッファリ
ングを容易にするように再設計される。制御装置設計への向上の１つは、追加メモリの内包である。二重バッファ機構は、モジュールが実行することができるのと同じくらい速く（例えば、１００ミリ秒）、モジュール実行後にブロックパラメータをキャプチャするように動作可能である。第１のバッファがデータを収集するとき、第２のバッファは、１つ以上の受信デバイスに（例えば、ビッグデータノード及び／またはビッグデータ機器に）データをストリーミング配信する。

同時に、以前のシステムの通信基盤は、デバイスごとに個々のパラメータ値を送信するように設計されていた。本明細書に記載されるように、本システムは、多数のパラメータ及びデータをキャプチャして、送信するように設計され、ストリームとしてデータを送信することができ、システム内で可用なデータのより多くが、収集、利用、分析、記憶、及び処理されることを許容する。追加として、本システムは、データ及びメタデータを別々に送信することによって、ネットワークオーバーヘッドを最小限にし、それが必要な時だけ、メタデータがネットワークを通じて送信させられることを許容する。

ヒストリアンは、プロセス内で全てのデータの収集をサポートするには、同様に装備が不十分であった。その代わりに、ヒストリアンは、連続的プロセスデータの収集をサポートするように設計されていたが、プロセスアラーム、バッチデータ、またはハードウェアアラーム等の事象データは、異なるデータベース内で記憶され、連続的プロセスデータを使用してリアルタイム（またはそれに関しては、非リアルタイム）に分析することを難しくした。他の種類のデータ（例えば、ハードウェアまたは通信診断データ）は、ディスクアクセス時間及び記憶空間を減少させるために、まったく記憶されなかった。さらに、ヒストリアンは、概して、データが圧縮形式で記憶されることを要求したので、そのことは、いわゆる「圧縮損失」を通して有益情報の損失を引き起こし得る。データが対応するメタデータとは別々にデバイスの間で送信される方法を含む、向上された技法、方法、及びシステムは、より高いデータ容量の収集、記憶、組織化を容易にする一方で、同時に、着信データを効率的に処理することを要求された処理を最小限にする。

向上されたデータ送信技法（すなわち、データストリーミング配信）は、制御装置とビッグデータノードまたはビッグデータ機器との間での通信に関して以下に記載される。しかしながら、同じ原理は、上述のような様々な組み合わせにおいて、他のデバイスへ、及びそこからの通信に応用するために理解されるべきである。

記述されたデータストリーミング配信技法では、デバイス、及び、特に、データストリームを受信しているデバイスは、データストリームのコンテンツ及び構造について、メタデータの形式で、情報を維持する。その結果、所与のデータの集合を通信することに要求されるネットワーク帯域幅は縮小される。「常駐」メタデータ（デバイス上で記憶されるメタデータ）は、３つの一般的なカテゴリーである、標準データ記述、カスタムデータ記述、及びストリーム形式メタデータに分類される。標準データ記述は、デフォルトでストリーミング配信されるパラメータを定義して、デフォルトで入力及び出力にアクセス及び／または作用する機能ブロック、ユニット、ならびにデバイスのために定義されることになる。同様に、ユーザが、ビッグデータの一部として収集、記憶、及び／または分析される追加パラメータを付与するとき、カスタムデータ記述は、データ種類、名前、及び関連付けられたモジュールまたはブロックを含む、通信されるパラメータを定義する。データ記述は、制御装置及び／またはビッグデータ機器によって標準かつ追加パラメータの処理を容易にする。常駐メタデータはまた、データストリームに含まれ得るプロセスデータ、アラームデータ、事象データ、及びデバイス診断データを定義するストリーム形式データを含む。各々のデータ種類に関して、及び、データ種類中の各々のソースに関して、ストリーム形式メタデータは、機能ブロック、パラメータ、ユニット、デバイス、アラーム、及び／または事象の各々の例に制御装置によって付与されるＩＤ、ならびに、そのＩＤに
関する関連付けられたメタデータへのリンクを含む。

図５は、例示の制御装置５００のブロック図を描写する。例示の制御装置５００は、制御装置５００の１つ以上のメモリデバイス内で常駐する２つ以上のバッファのうちの１つであり得るバッファ５０２を含む。図５に描写されるバッファ５０２は、制御装置から別のデバイス（ワークステーションまたはビッグデータノード／機器等）までストリーミング配信されることになるとデータの集合を表す。制御装置５００はまた、アナログ入力ブロック５０６、デジタル入力ブロック５０８、及びパラメータ５１０を有する制御モジュール５０４を含み、それらの各々は、データを生成して、バッファ５０２にデータを送信する。ユニット５１２も、データをバッファ５０２に提供する。実施形態では、データは、図１に関して記述される機能のうちの１つ以上等の様々な機能に従って、制御モジュール５０４、入力ブロック５０６及び５０８、パラメータ５１０、ならびにユニット５１２からバッファに追加され得る。例えば、収集ブロック１０４は、モジュール５０４、入力ブロック５０６及び５０８、パラメータ５１０、ならびにユニット５１２からデータを収集し得、それらはバッファ５０２内に置かれることになる。

実施形態では、バッファ５０２内のデータは、ユニットまたはモジュールの特定の実行に対応せず、その代わりにユニットまたはモジュールの複数の実行に及ぶ。つまり、バッファ５０２は、十分に大きい（すなわち、それに割り当てられる十分なメモリを有する）場合があるので、あふれることなく、収集されたデータをストリーミング配信する前に、それがモジュール５０４の複数の実行を通じてデータを収集し得る。バッファリングの始まりとバッファリングされたデータのストリーミング配信との間の時間は、どれくらいの頻度でデータが必要とされ及び／または要求されるか、バッファ５０２のサイズ、バッファ５０２内で収集及び記憶されているデータの種類及び量、バッファ５０２に及び／または制御装置５００に付与されたモジュール５０４の数等に依存している。（リアルタイムに近い可用度を達成するために）しばしばデータを送信することと、（例えば、ネットワーク上でトラフィック頻度を減少させるために）大量のデータをバッファリングすることとの間の様々なトレードオフは、当業者にとって明らかとなり、特定のシステムの必要条件に従って構成され得る。

いずれにしても、バッファ５０２は、プロセスデータ５１４とアラーム／事象データ５１６との両方を収集及び一時的に記憶し得る。ストリーム配信されるデータの各々の集合は、完全なタイムスタンプ５１８を有する。タイムスタンプ５１８は、例えば、バッファ５０２がデータを収集するのを開始した時まで対応し得る（それは、典型的には、別のバッファがデータを収集するのを止めて、それが収集したデータをストリーミング配信するのを開始した時まで、対応するだろう）。追加として、データストリームに（及び、対応して、データバッファ５０２に）含まれる各々のモジュールまたはユニットは、識別子（ＩＤ）で指示され、タイムスタンプ５１８からのオフセットを指示して、対応する増分タイムスタンプを有することになる。例えば、図５では、バッファ５０２は、モジュール５０４に対応するモジュールＩＤ５２０、及びモジュール５０４の実行時間に対応する増分タイムスタンプ５２１を含む。特定モジュールに関しては、バッファは、モジュール内に各々のブロック及び／またはパラメータのための識別子をさらに含む。モジュール５０６のためのバッファ５０２内のデータは、例えば、アナログ入力ブロック５０６に対応するブロックＩＤ５２２、デジタル入力ブロック５２４に対応するブロックＩＤ５２４、及びパラメータ５１０に対応するパラメータＩＤ５２６を含む。ユニットＩＤ５２８は、ユニット５１２に対応して、ユニット５１２の実行時間に対応する関連付けられた増分タイムスタンプ５３０を有する。ＩＤの各々の後に、図５に描写されるように、対応するデータが（任意のタイムスタンプの後に）続く。いくつかの実施形態では、サイズフィールドは、ストリーミング配信されるデータに含まれ得る（図７参照）。一端データストリームが送信されるために形式化されると、バッファがいっぱいであるか、さもなければ受信デバ
イス、及びデータ収集終了後のフィールドへの値入力にストリーミング配信される準備ができるまで、サイズフィールドは確保され得る。

バッファ５０２はまた、アラーム及び事象データ５１６を含む。プロセスデータ５１４のように、アラーム及び事象データ５１６は、アラームまたは事象のためのデータに加えて、各々の事象及び／またはアラームのためのＩＤならびに増分タイムスタンプを含む。例えば、図５は、アラームＩＤ５３２に対応するアラームのためのデータの前のアラームＩＤ５３２及び増分タイムスタンプ５３４、ならびに事象ＩＤ５３６に対応する事象のためのデータの前の事象ＩＤ５３６及び増分タイムスタンプ５３８を描写する。当然のことながら、アラーム及び事象は、特定モジュールの実行の間に、または、バッファがデータを収集している期間中に、複数回発生し得る。したがって、バッファは、特定の事象及び／またはアラームＩＤの複数の例を含み得る。

図６は、データストリーミング配信のために制御装置６００及びビッグデータ機器６０２を構成するための配置を図解する。図解された配置では、制御装置６００は、標準データ記述（メタデータ）６０４の集合と共に事前ロードされる。標準データ記述６０４は、デフォルトでストリーミング配信されるデータを定義する。ユーザが、ストリーミング配信される追加のブロック、モジュール、ユニット、及び／またはデバイスパラメータを付与するならば、識別子（ＩＤ）は、自動的に付加パラメータに付与されて、カスタムデータ記述（メタデータ）６０６として制御装置６００にアップロードされる。ストリーム形式記述（メタデータ）６０８は、どのデータが、ストリームに含まれるのか、ならびに機能ブロック、パラメータ、ユニット、デバイス、アラーム、及び事象の各々の例に制御装置によって付与されたＩＤを含むデータストリームの形式を定義し、リンクを関連付けられた記述メタデータ６０４及び／または６０６に提供する。図６が、制御装置６００にアップロードされているカスタムデータ記述６０６及びストリーム形式記述６０８を描写するが、いくつかの実施形態では、制御装置が、データを収集して及び／またはデータを利用して、プロセスプラントを制御するように構成されるとき、制御装置は、制御装置６００内で、カスタムデータ記述６０６及び／またはストリーム形式記述６０８を生成することができる場合がある。

いずれにしても、制御装置６００は、ビッグデータ機器６０２にメタデータの全てを通信する。このように、任意のデータが実際にビッグデータ機器６０２に送信される前に、ビッグデータ機器６０２は、データストリームを受信するように自動的に構成される。その後制御装置６００からビッグデータ機器６０２まで通信されたデータストリームは、制御装置によって付与された識別子、タイムスタンプ、及びデータを含む必要があるだけである。追加のメタデータは、データと共にストリーミング配信されることを必要とせず、それによって帯域幅オーバーヘッドを減らして、所与の量のデータをストリーミング配信することが必要とされる時間を減少させる。ビッグデータ機器６０２がスタンドアロンデバイスとして図７に描写される一方、ビッグデータ機器６０２は、例えば、図２に関して記述されるように、その代わりに、任意のビッグデータノードであり得る。追加として、送信デバイスは、制御装置６００として描写及び記述される一方、全く制御装置である必要はない。その代わりに、上記の配置は、一例として、第１のビッグデータノードと第２のビッグデータノードとの間、ビッグデータノードとモバイルデバイス（例えば、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ等）との間、ビッグデータノードとクラウドサーバとの間、ビッグデータノードとアナリティクスモジュールとの間等を含む、任意の２つの送信デバイスと受信デバイスとの間で使用され得る。

実施形態では、データストリーミング配信のための技法、方法、及びシステムは、受信デバイスがデータストリーム内で未知の要素に遭遇するとき、ストリーミングメタデータの自動更新を容易にする機構を含む。図７は、ブロック図の形式でそのような実装を図解
する。図７では、プロセス制御システムの部分７００は、制御装置７０２、ビッグデータ機器７０４、及び構成データベース７０６を含み、ビッグデータネットワークバックボーン７０８は、制御装置７０２、ビッグデータ機器７０４、及び構成データベース７０６を通信可能に結合する。図７に描写されたプロセス制御システムの例示の部分７００では、制御装置７０２及びビッグデータ機器７０４は、図６に関して上述のように構成される。しかしながら、図７に描写されるように、データ（図７では、線「Ａ」）が制御装置７０２からビッグデータ機器７０４までストリーミング配信されて、データストリームがデータストリームに新しいＩＤを含み得ることが可能である（例えば、ユーザがパラメータを制御装置７０２に追加し、パラメータがデータストリームに追加されたので）。ビッグデータ機器７０４がデータストリーム内で新しいＩＤに遭遇するとき、ビッグデータ機器７０４は、ＩＤを認識せず、更新されたメタデータを送信する要求（図７では、線「Ｂ」）を制御装置７０２に送信することになる。制御装置７０２は、更新されたメタデータ（図７では、線「Ｃ」）を送り、それは、標準データ記述、カスタムデータ記述、及びストリーム形式記述のうちの１つ以上を含み得る。実施形態では、制御装置７０２はカスタムデータ記述及びストリーム形式記述を送信する。

図８Ａ及び８Ｂは、上述の方法を描写しているフローチャートである。特に、図８Ａは、別のデバイスにデータをストリーミング配信するための方法８００を描写する一方、図８Ｂは、データストリームを受信するための方法８０１を描写する。全体的に、図８Ａ及び８Ｂは、２つのデバイスの間のデータの流れ（破線）、ならびに、互いに対する方法８００及び８０１の動作を描写する。いくつかの実施形態では、送信装置（データのストリーミング配信を実施しているデバイス）は、（例えば、履歴化のための）ビッグデータ機器を備える受信デバイスにデータをストリーミング配信している制御装置である一方、他の実施形態では、送信装置は、ワークステーションコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、スマートフォン等の受信デバイスへのビッグデータノード（例えば、履歴化されたデータを記憶しているビッグデータ機器を含むノード）である。しかしながら、方法８００及び８０１はそれぞれ、制御装置及びビッグデータノードに限定されない。その代わりに、方法８００及び８０１はそれぞれ、データストリームを送信している任意のデバイス、及びデータストリームを受信している任意のデバイスに適用され得る。方法８００では、送信装置（すなわち、デバイスストリーミングデータ）はメタデータを記憶する（ブロック８０２）。記憶されたメタデータは、ストリーミング配信されているデータについての情報、データストリームの構造についての情報、またはそれらの両方を提供する。いくつかの実施形態では、記憶されたメタデータは、送信装置によって使用されて、ストリーミング配信されるデータを収集し（例えば、どのデータを収集するべきかを知る為に）、及び／またはどのデータをデータストリームに含むべきか決定する。いずれにしても、メタデータは受信デバイスに送信される（ブロック８０６）。メタデータは、それらが記憶された後いつでも受信デバイスに送信され得る。実施形態では、メタデータは、送信装置内で可用になった直後に、受信デバイスに送信される一方、他の実施形態では、メタデータは、第１のデータストリームの送信の直前に受信デバイスに送信される。受信デバイスは、メタデータを受信して（ブロック８０３）、ローカルにメタデータを記憶する。

データストリームのためのデータは、送信の前に、収集及びバッファリング／ローカルに記憶される（ブロック８０４）。実施形態では、トリガー事象は、アクティブなバッファにデータのストリーミング配信を始めさせ、おそらく、着信データのバッファリングは、前もって非アクティブなバッファによって取り扱われる。いずれにしても、収集／バッファリングされたデータは、受信デバイスにストリーミング配信される（ブロック８０８）。受信デバイスは、データストリームを受信して（ブロック８０５）、受信されたメタデータに従ってデータストリームを解析する（ブロック８０７）。データストリームを解析している一方、受信デバイスがデータストリーム内で、データ間で任意の新しい無認識
ＩＤに遭遇しないならば（ブロック８０９）、受信デバイスは、データストリームを受信及び解析し続ける（ブロック８０５、８０７）。他方、受信デバイスがデータストリーム内で、データ間で１つ以上の新しい無認識ＩＤに遭遇するならば（ブロック８０９）、受信デバイスはデータストリーム内のデータをキャッシュし（ブロック８１１）、要求を送信装置に送信し、更新されたメタデータを要求する（ブロック８１３）。

同時に、送信装置は、データを収集及びバッファリングし続け（ブロック８１０）、データを受信デバイスにストリーミング配信し続ける（ブロック８１２）。送信装置が更新されたメタデータの要求を受信しないならば（ブロック８１４）、送信装置は、データを収集及びバッファリングし続け、受信デバイスにデータをストリーミング配信し続ける。しかしながら、送信装置が更新されたメタデータの要求を受信するならば（ブロック８１４）、送信装置は、更新されたメタデータを生成または受信し（ブロック８１６）、データをストリームとして収集、バッファリング、及び送信し続ける前に、受信デバイスに更新されたメタデータを送信する（ブロック８１８）。

受信デバイスが更新されたメタデータを受信するとき（ブロック８１５）、送信装置からデータストリームを受信し続けることに進む前に（ブロック８０５）、受信デバイスは、キャッシュされたデータストリームを解析及び処理する（例えば、受信デバイスがビッグデータ機器であるならば、それを履歴化する）（ブロック８１７）。

代替の実施形態では、構成変更が発生するとすぐに、送信装置はデータストリームのためにメタデータを更新する。つまり、受信デバイスに更新されたデータを送信する要求を待つ代わりに、送信装置は、任意の構成変更と同時に更新されたメタデータを自動的に生成し、任意の新しい形式または任意の新しく追加されたＩＤを有するデータストリームの送信を開始する前に、受信デバイスに更新されたメタデータを送信する。このように、受信デバイスが、データストリームを解析及び／または処理する必要があるメタデータを常に有することになるので、データストリームは受信デバイスによってキャッシュされる必要はない。これは、受信デバイスの必要なキャッシュ／メモリを減少させ、新しいメタデータ及びキャッシュされたデータストリームの事後解析／処理の要求によって引き起こされ得る待ち時間減少させる効果を有し得る。

図９Ａ及び９Ｂは、図８Ａ及び８Ｂの方法の変形である上述の方法を描写しているフローチャートである。特に、図９Ａは、別のデバイスにデータをストリーミング配信するための方法９００を描写する一方、図９Ｂは、データストリームを受信するための方法９０１を描写する。全体的に、図９Ａ及び９Ｂは、２つのデバイスの間のデータの流れ（破線）、ならびに、互いに対する方法９００及び９０１の動作を描写する。方法８００及び８０１と同様に、方法９００及び９０１はそれぞれ、データストリームを送信している任意のデバイス、及びデータストリームを受信している任意のデバイスによって実装され得る。

方法９００では、送信装置（すなわち、デバイスストリーミングデータ）はメタデータを記憶する（ブロック９０２）。記憶されたメタデータは、ストリーミング配信されているデータについての情報、データストリームの構造についての情報、またはそれらの両方を提供する。いくつかの実施形態では、記憶されたメタデータは、送信装置によって使用されて、ストリーミング配信されるデータを収集し（例えば、どのデータを収集するべきかを知る為に）、及び／またはどのデータをデータストリームに含むべきか決定する。いずれにしても、メタデータは受信デバイスに送信される（ブロック９０６）。メタデータは、それらが記憶された後いつでも受信デバイスに送信され得る。実施形態では、メタデータは、送信装置内で可用になった直後に、受信デバイスに送信される一方、他の実施形態では、メタデータは、第１のデータストリームの送信の直前に受信デバイスに送信され
る。受信デバイスは、メタデータを受信して（ブロック９０３）、ローカルにメタデータを記憶する。

データストリームのためのデータは、送信の前に、収集及びバッファリング／ローカルに記憶される（ブロック９０４）。実施形態では、トリガー事象は、アクティブなバッファにストリーミングデータを始めさせ、おそらく、着信データのバッファリングは、前もって非アクティブなバッファによって取り扱われる。いずれにしても、収集／バッファリングされたデータは、受信デバイスにストリーミング配信される（ブロック９０８）。受信デバイスは、データストリームを受信して（ブロック９０５）、受信されたメタデータに従ってデータストリームを解析する（ブロック９０７）。同時に、送信装置は、データを収集及びバッファリングし続け（ブロック９１０）、受信デバイスにデータをストリーミング配信し続ける（ブロック９１２）。送信装置の構成が変更または更新されないならば（ブロック９１４）、送信装置は、データを収集及びバッファリングし続け（ブロック９１０）、受信デバイスにデータをストリーミング配信し続ける（ブロック９１２）。しかしながら、送信装置の構成が変更されるならば（ブロック９１４）、送信装置は、更新されたメタデータ生成または受信し（ブロック９１６）、受信デバイスに更新されたメタデータを送信し（ブロック９１８）、ストリームとしてデータを収集、バッファリング、及び送信し続ける前に（ブロック９１０、９１２）、更新されたデータストリームを送信する（ブロック９０８）。

受信デバイスが新しいメタデータを受信しないならば（ブロック９０９）、受信デバイスは、データストリームを受信し続け（ブロック９０５）、記憶されたメタデータに従ってデータストリームを解析し続ける（ブロック９０７）。しかしながら、受信デバイスが更新されたメタデータを受信するならば（ブロック９０９）、受信デバイスは、更新されたメタデータを記憶し（ブロック９１１）、次いで、データストリームを受信し続け（ブロック９０５）、（新しく記憶された）更新されたメタデータに従って、データストリームを解析及び処理する（例えば、受信デバイスがビッグデータ機器であるならば、それを履歴化する）（ブロック９０７）。

本開示に記載された技法の実施形態は、単独または組み合わせのどちらかで、任意の数の以下の態様を含み得る。

１．プロセス制御システム内でデータを通信するための方法であって、データストリームを送信するように動作可能なデバイス内で第１のメタデータの集合を記憶することと、データストリームを送信するように動作可能なデバイス内で、データストリームとして送信するためのデータの集合を記憶することと、データストリームを受信するように動作可能なデバイスに第１のメタデータの集合を送信することと、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにおいて第１のメタデータの集合を受信することと、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにデータストリームを送信することと、第１のメタデータの集合を受信した後に、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにおいてデータストリームを受信することと、第１のメタデータの集合に従って、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにおいて、受信されたデータストリームを解析することと、を含む、方法。

２．第１のメタデータの集合が、データストリームの構造を記述しているストリーム形式記述メタデータを含む、態様１に記載の方法。

３．第１のメタデータの集合が、データストリームのコンテンツを記述しているデータ記述メタデータを含む、態様１または態様２のいずれかに記載の方法。

４．データ記述メタデータが、標準データ記述メタデータ及びカスタムデータ記述メタデータを含む、態様３に記載の方法。

５．データの集合が、パラメータデータ、モジュール及びブロックデータ、事象データ、ならびにアラームデータを含む、前述の態様のいずれか一態様に記載の方法。

６．データストリームを送信するように動作可能なデバイスが、制御装置であり、データストリームを受信するように動作可能なデバイスが、ビッグデータ機器を備える、前述の態様のいずれか一態様に記載の方法。

７．制御装置が、標準データ記述子の集合で事前構成される、態様６に記載の方法。

８．新しいパラメータが制御装置に付与されたパラメータに追加されるとき、制御装置が、カスタムデータ記述子の集合を自動的に生成する、態様６または態様７のいずれかに記載の方法。

９．データストリームを送信するように動作可能なデバイスの構成が変更される場合、データストリームを送信するように動作可能なデバイスが、メタデータを自動的に更新する、前述の態様のいずれか一態様に記載の方法。

１０．データストリームを送信するように動作可能なデバイスが、ビッグデータ機器を備え、データストリームを受信するように動作可能なデバイスが、ワークステーションコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートフォン、及びタブレットコンピュータから成る群から選択されるデバイスである、態様１〜５のいずれか一態様に記載の方法。

１１．データストリームを送信するように動作可能なデバイスが、ビッグデータ機器を備え、データストリームを受信するように動作可能なデバイスが、クラウドコンピューティングデバイスである、態様１〜５のいずれか一態様に記載の方法。

１２．データストリームを受信するように動作可能なデバイスにおいて、データストリーム内で、第１のメタデータ内にない識別子を特定することと、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにおいてデータストリームをキャッシュすることと、データストリームを受信するように動作可能なデバイスから、データストリームを送信するように動作可能なデバイスまで、更新されたメタデータの集合を提供する要求を送信することと、データストリームを送信するように動作可能なデバイスにおいて、更新されたメタデータの集合を提供する要求を受信することと、データストリームを送信するように動作可能なデバイスから、データストリームを受信するように動作可能なデバイスまで、更新されたメタデータの集合を送信することと、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにおいて、更新されたメタデータの集合を受信することと、更新されたメタデータの集合に従って、キャッシュされたデータストリームを解析することと、をさらに含む、前述の態様のいずれか一態様に記載の方法。

１３．データストリームを送信するように動作可能なデバイス内で、構成変更を認識することと、認識された構成変更に従って、メタデータを更新することと、データストリームを送信するように動作可能なデバイスから、データストリームを受信するように動作可能なデバイスまで、更新されたメタデータを送信することと、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにおいて、更新されたメタデータの集合を受信することと、データストリームを送信するように動作可能なデバイスから、データストリームを受信するように動作可能なデバイスまで、データストリームを送信することであって、データストリームが、更新されたメタデータの集合に従って構成されることと、更新されたメタデ
ータの集合に従って、データストリームを受信するように動作可能なデバイス内で、データストリームを解析することと、をさらに含む、前述の態様のいずれか一態様に記載の方法。

１４．データストリームを送信するように動作可能なデバイス内で、データストリームとして、送信するためにデータの集合を記憶することが、複数のプロセス制御デバイスからのデータを収集することと、トリガー事象までに収集されたデータをキューに入れることと、を含む、前述の態様のいずれか一態様に記載の方法。

１５．トリガー事象が、収集されたデータがキューに入れられるキューがいっぱいであること、送信する時間のタイマーが終了すること、または、クライアントがキュー内のデータを要求すること、のうちの１つである、態様１４に記載の方法。

１６．第１のメタデータの集合が、データの集合内の第１のデータの部分集合の、データの集合内の第２のデータの部分集合に対する関係を記述しているメタデータを含む、前述の態様のいずれか一態様に記載の方法。

１７．関係が上流関係である、態様１６に記載の方法。

１８．関係が下流関係である、態様１６に記載の方法。

１９．データの集合に対して分析を実施して分析データを生成することをさらに含む、前述の態様のいずれか一態様に記載の方法。

２０．分析が、データストリームを送信するように動作可能なデバイスにおいて実施され、分析データが、データストリームに追加される、態様１９に記載の方法。

２１．データストリームがタイムスタンプを含む、前述の態様のいずれか一態様に記載の方法。

２２．データストリームが、複数の増分タイムスタンプを含み、各々の増分タイムスタンプが、データの集合内のデータの部分集合と関連付けられる、態様２１に記載の方法。

２３．データストリームが、複数の識別子を含み、各々の識別子が、ブロック、モジュール、パラメータ、事象、またはアラームのうちの１つを識別する、前述の態様のいずれか一態様に記載の方法。

２４．プロセス制御システム内でデータをストリーミング配信する方法であって、データストリームを送信するように動作可能なデバイス内で第１のメタデータの集合を記憶することと、データストリームとして送信するためのデータの集合を収集することと、収集されたデータの集合をバッファリングすることと、データストリームを受信するように動作可能なデバイスに第１のメタデータの集合を送信することと、データストリームを受信するように動作可能なデバイスにデータストリームを送信することと、を含み、トリガー事象が、データストリームを送信するように動作可能なデバイスに、追加のメタデータを送信させない限り、さらなるメタデータが送信されない、方法。

２５．更新されたメタデータの要求を受信することと、更新されたメタデータを生成またはダウンロードすることと、更新されたメタデータの要求に応答して、更新されたメタデータを送信することと、をさらに含む、態様２４に記載の方法。

２６．変更された構成パラメータを認識することと、更新されたメタデータを生成またはダウンロードすることと、更新されたメタデータに従ってデータストリームを送信する前に、データストリームを受信するように動作可能なデバイスに更新されたメタデータを送信することと、をさらに含む、態様２４に記載の方法。

２７．第１のメタデータの集合が、データストリームの構造を記述しているストリーム形式記述メタデータを含む、態様２４〜２６のいずれか一態様に記載の方法。

２８．第１のメタデータの集合が、データストリームのコンテンツを記述しているデータ記述メタデータを含む、態様２５〜２７のいずれか一態様に記載の方法。

２９．データ記述メタデータが、標準データ記述メタデータ及びカスタムデータ記述メタデータを含む、態様２８に記載の方法。

３０．データの集合が、パラメータデータ、モジュール及びブロックデータ、事象データ、ならびにアラームデータを含む、態様２４〜２９のいずれか一態様に記載の方法。

３１．データストリームを送信するように動作可能なデバイスが、制御装置であり、データストリームを受信するように動作可能なデバイスが、ビッグデータ機器を備える、態様２４〜３０のいずれか一態様に記載の方法。

３２．制御装置が、標準データ記述子の集合で事前構成される、態様３１に記載の方法。

３３．新しいパラメータが制御装置に付与されたパラメータに追加されるとき、カスタムデータ記述子の集合を自動的に生成することをさらに含む、態様３１または態様３２のいずれかに記載の方法。

３４．データストリームを送信するように動作可能なデバイスが、ビッグデータ機器を備え、データストリームを受信するように動作可能なデバイスが、ワークステーションコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートフォン、及びタブレットコンピュータから成る群から選択されるデバイスである、態様２４〜３０のいずれか一態様に記載の方法。

３５．データストリームを送信するように動作可能なデバイスが、ビッグデータ機器を備え、データストリームを受信するように動作可能なデバイスが、クラウドコンピューティングデバイスである、態様２４〜３０のいずれか一態様に記載の方法。

３６．第１のメタデータの集合が、データの集合内の第１のデータの部分集合の、データの集合内の第２のデータの部分集合に対する関係を記述しているメタデータを含む、態様２４〜３５のいずれか一態様に記載の方法。

３７．関係が上流関係である、態様３６に記載の方法。

３８．関係が下流関係である、態様３６に記載の方法。

３９．データの集合に対して分析を実施して分析データを生成することをさらに含む、態様２４〜３８のいずれか一態様に記載の方法。

４０．分析データをデータストリームに追加することをさらに含む、態様３９に記載の
方法。

４１．データストリームがタイムスタンプを含む、態様２４〜４０のいずれか一態様に記載の方法。

４２．データストリームが、複数の増分タイムスタンプを含み、各々の増分タイムスタンプが、データの集合内のデータの部分集合と関連付けられる、態様４１に記載の方法。

４３．データストリームが、複数の識別子を含み、各々の識別子が、ブロック、モジュール、パラメータ、事象、またはアラームのうちの１つを識別する、態様２４〜４２のいずれか一態様に記載の方法。

４４．プロセス制御システム内でデータストリームを通信するための方法であって、データストリームを送信するように動作可能なデバイスから第１のメタデータの集合を受信することと、第１のメタデータの集合を受信した後、データストリームを受信することと、第１のメタデータの集合に従って、受信されたデータストリームを解析することと、データストリームが第１のメタデータの集合に従って解析され得る限り、ストリームデータを受信し続けることと、を含む、方法。

４５．第１のメタデータの集合に従って解析され得ないＩＤをデータストリーム内で識別することと、データストリームをキャッシュすることと、データストリームを送信するように動作可能なデバイスに、更新されたメタデータを提供する要求を送信することと、更新されたメタデータを受信することと、更新されたメタデータに従って、キャッシュされたデータストリームを解析することと、データストリームを受信し続けることと、更新されたメタデータに従って、データストリームを解析することと、をさらに含む、態様４４に記載の方法。

４６．更新されたメタデータを受信することと、データストリームを受信し続けることと、更新されたメタデータに従って、データストリームを解析することと、をさらに含み、更新されたメタデータの後で受信されたデータストリームが、更新されたメタデータに従って解析され得、第１のメタデータの集合に従っては解析され得ない、態様４４に記載の方法。

４７．第１のメタデータの集合が、データストリームの構造を記述しているストリーム形式記述メタデータを含む、態様４４〜４６のいずれか一態様に記載の方法。

４８．第１のメタデータの集合が、データストリームのコンテンツを記述しているデータ記述メタデータを含む、態様４４〜４７のいずれか一態様に記載の方法。

４９．データ記述メタデータが、標準データ記述メタデータ及びカスタムデータ記述メタデータを含む、態様４８に記載の方法。

５０．データの集合が、パラメータデータ、モジュール及びブロックデータ、事象データ、ならびにアラームデータを含む、態様４４〜４９のいずれか一態様に記載の方法。

５１．データストリームを送信するように動作可能なデバイスが、制御装置であり、方法が、ビッグデータ機器を備えるデバイスによって実施される、態様４４〜５０のいずれか一態様に記載の方法。

５２．制御装置が、標準データ記述子の集合で事前構成される、態様５１に記載の方法
。

５３．新しいパラメータが制御装置に付与されたパラメータに追加されるとき、制御装置が、カスタムデータ記述子の集合を自動的に生成する、態様５１または態様５２のいずれかに記載の方法。

５４．データストリームを送信するように動作可能なデバイスが、ビッグデータ機器を備え、本方法を実施するデバイスが、ワークステーションコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートフォン、及びタブレットコンピュータから成る群から選択されるデバイスである、態様４４〜５０のいずれか一態様に記載の方法。

５５．データストリームを送信するように動作可能なデバイスが、ビッグデータ機器を備え、本方法を実施するデバイスが、クラウドコンピューティングデバイスである、態様４４〜５０のいずれか一態様に記載の方法。

５６．第１のメタデータの集合が、データの集合内の第１のデータの部分集合の、データの集合内の第２のデータの部分集合に対する関係を記述しているメタデータを含む、態様４４〜５５のいずれか一態様に記載の方法。

５７．関係が上流関係である、態様５６に記載の方法。

５８．関係が下流関係である、態様５６に記載の方法。

５９．データの集合に対して分析を実施して分析データを生成することをさらに含む、態様４４〜５８のいずれか一態様に記載の方法。

６０．分析データが、ビッグデータ機器内で記憶される、態様５９に記載の方法。

６１．データストリームがタイムスタンプを含む、態様４４〜６０のいずれか一態様に記載の方法。

６２．データストリームが、複数の増分タイムスタンプを含み、各々の増分タイムスタンプが、データの集合内のデータの部分集合と関連付けられる、態様６１に記載の方法。

６３．データストリームが、複数の識別子を含み、各々の識別子が、ブロック、モジュール、パラメータ、事象、またはアラームのうちの１つを識別する、態様４４〜６２のいずれか一態様に記載の方法。

６４．プロセス制御システムのための制御装置であって、プロセッサと、プロセッサに通信可能に結合されて、メタデータの集合を記憶しているメモリと、１つ以上のプロセス制御デバイスからデータを受信する入力と、受信されたデータに少なくとも部分的に従ってプロセスを制御するためにプロセッサ上で動作する１つ以上のルーチンと、プロセッサ上で動作して、１つ以上のプロセス制御デバイスから受信されたデータを収集する収集ルーチンと、バッファ内で収集されたデータを記憶するためにプロセッサ上で動作するキューイングルーチンと、プロセッサ上で動作して、通信デバイスでと協働するデータストリーミングルーチンであって、受信デバイスに記憶されたメタデータの集合を送信することと、記憶されたメタデータの集合に従って、データストリームにバッファリングされたデータをアセンブルすることと、受信デバイスにデータストリームを送信することと、を行う、データストリーミングルーチンと、を備える、制御装置。

６５．プロセッサ上で動作するデータストリーミングルーチンが、更新されたメタデータの要求を受信することと、更新されたメタデータを生成またはダウンロードすることと、更新されたメタデータの要求に応答して、更新されたメタデータを送信することと、を行うようにさらに動作可能である、態様６４に記載の制御装置。

６６．更新されたメタデータを受信または生成するように動作可能なメタデータ更新ルーチンをさらに含み、プロセッサ上で動作するデータストリーミングルーチンが、制御装置の構成の検出された変化に応答して、または更新されたメタデータの生成または受信に応答して、更新されたメタデータを送信することと、データストリームを送り続けること、を行うようにさらに動作可能であり、更新されたメタデータが送られた後に送られたデータストリームが、更新されたメタデータに従って構成される、態様６４に記載の制御装置。

６７．記憶されたメタデータの集合が、データストリームの構造を記述しているストリーム形式記述メタデータを含む、態様６４〜６６のいずれか一態様に記載の制御装置。

６８．記憶されたメタデータの集合が、データストリームのコンテンツを記述しているデータ記述メタデータを含む、態様６４〜６７のいずれか一態様に記載の制御装置。

６９．データ記述メタデータが、標準データ記述メタデータ及びカスタムデータ記述メタデータを含む、態様６８に記載の制御装置。

７０．収集されたデータが、パラメータデータ、モジュール及びブロックデータ、事象データ、ならびにアラームデータを含む、態様６４〜６９のいずれか一態様に記載の制御装置。

７１．受信デバイスが、ビッグデータ機器を備える、態様６４〜７０のいずれか一態様に記載の制御装置。

７２．新しいパラメータが制御装置に付与されたパラメータに追加されるとき、カスタムデータ記述子の集合を自動的に生成するように動作可能なルーチンをさらに含む、態様７１に記載の制御装置。

７３．受信装置が、ワークステーションコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートフォン、及びタブレットコンピュータから成る群から選択されるデバイスである、態様６４〜７０のいずれか一態様に記載の制御装置。

７４．受信装置がクラウドコンピューティングデバイスである、態様６４〜７０のいずれか一態様に記載の制御装置。

７５．記憶されたメタデータの集合が、収集されたデータ内の第１のデータの部分集合の、収集されたデータ内の第２のデータの部分集合に対する関係を記述しているメタデータを含む、態様６４〜７４のいずれか一態様に記載の制御装置。

７６．収集されたデータを分析して、分析データを生成するためにプロセッサ上で動作する分析ルーチンをさらに備える、態様６４〜７５のいずれか一態様に記載の制御装置。

７７．プロセッサ上で動作するデータストリーミングルーチンが、データストリームに分析データを追加するようにさらに動作可能である、態様７６に記載の制御装置。

７８．データストリームがタイムスタンプを含む、態様６４〜７７のいずれか一態様に記載の制御装置。

７９．データストリームが、複数の増分タイムスタンプを含み、各々の増分タイムスタンプが、収集されたデータ内のデータの部分集合と関連付けられる、態様７８に記載の制御装置。

８０．データストリームが、複数の識別子を含み、各々の識別子が、ブロック、モジュール、パラメータ、事象、またはアラームのうちの１つを識別する、態様６４〜７９のいずれか一態様に記載の制御装置。

８１．プロセス制御システム内でビッグデータを記憶するためのビッグデータ機器であって、プロセッサと、プロセッサに通信可能に結合されたメモリと、ビッグデータを記憶するための高忠実度データ記憶デバイスと、受信装置であって、メタデータの集合を受信することと、データストリームを受信することと、メタデータの集合に従って、データストリームを解析することと、解析することに従って、高忠実度データ記憶デバイス内でデータを記憶すること、データストリームが、第１のメタデータの集合に従って解析され得る限り、データを受信及び記憶し続けることと、を行うように動作可能である、受信装置と、を備える、ビッグデータ機器。

８２．受信装置が、メタデータの集合に従って解析され得ないＩＤをデータストリーム内で識別することと、データストリームをキャッシュすることと、更新されたメタデータを提供する要求を送信することと、更新されたメタデータを受信することと、更新されたメタデータに従って、キャッシュされたデータストリームを解析することと、解析することに従って、高忠実度データ記憶デバイス内でデータを記憶することと、データストリームを受信し続けることと、更新されたメタデータに従って、続けられたデータストリームを解析することと、高忠実度データ記憶デバイス内で続けられたデータストリームからデータを記憶することと、を行うようにさらに動作可能である、態様８１に記載のビッグデータ機器。

８３．受信装置が、更新されたメタデータを受信することと、データストリームを受信し続けることと、更新されたメタデータに従って、データストリームを解析することと、を行うようにさらに動作可能であり、更新されたメタデータの後で受信されたデータストリームが、更新されたメタデータに従って解析され得、メタデータの集合に従って解析され得ない、態様８１に記載のビッグデータ機器。

８４．メタデータの集合が、データストリームの構造を記述しているストリーム形式記述メタデータを含む、態様８１〜８３のいずれか一態様に記載のビッグデータ機器。

８５．メタデータの集合が、データストリームのコンテンツを記述しているデータ記述メタデータを含む、態様８１〜８４のいずれか一態様に記載のビッグデータ機器。

８６．データ記述メタデータが、標準データ記述メタデータ及びカスタムデータ記述メタデータを含む、態様８５に記載のビッグデータ機器。

８７．データストリームが、パラメータデータ、モジュール及びブロックデータ、事象データ、ならびにアラームデータを含む、態様８１〜８６のいずれか一態様に記載のビッグデータ機器。

８８．ビッグデータ機器が、下流デバイスにビッグデータをストリーミング配信するよ
うに動作可能である、態様８１〜８７のいずれか一態様に記載のビッグデータ機器。

８９．メタデータの集合が、データストリーム内の第１のデータの部分集合の、データストリーム内の第２のデータの部分集合に対する関係を記述しているメタデータを含む、態様８１〜８８のいずれか一態様に記載のビッグデータ機器。

９０．データストリーム内のデータに対して分析を実施して、分析データを生成するように動作可能な分析モジュールをさらに備える、態様８１〜８９のいずれか一態様に記載のビッグデータ機器。

９１．分析データが、高忠実度データ記憶デバイス内で記憶される、態様９０に記載のビッグデータ機器。

９２．データストリームがタイムスタンプを含む、態様８１〜９１のいずれか一態様に記載のビッグデータ機器。

９３．データストリームが、複数の増分タイムスタンプを含み、各々の増分タイムスタンプが、データストリーム内のデータの部分集合と関連付けられる、態様９２に記載のビッグデータ機器。

９４．データストリームが、複数の識別子を含み、各々の識別子が、ブロック、モジュール、パラメータ、事象、またはアラームのうちの１つを識別する、態様８１〜９３のいずれか一態様に記載のビッグデータ機器。

９５．プロセス制御システム内の装置であって、プロセッサと、プロセッサに通信可能に結合されて、メタデータの集合を記憶しているメモリと、データを装置に提供しているデータソースと、データソースから受信されたデータをバッファリングする、プロセッサ上で動作するキューイングルーチンと、プロセッサ上で動作して、通信デバイスと協働するデータストリーミングルーチンであって、記憶されたメタデータの集合を受信デバイスに送信することと、記憶されたメタデータの集合に従って、バッファリングされたデータをデータストリームにアセンブルすることと、データストリームを受信デバイスに送信することと、を行う、データストリーミングルーチンと、備える、装置。

９６．装置が、制御装置であり、データソースが、１つ以上のプロセス制御デバイスからデータを受信している入力であり、受信されたデータに少なくとも部分的に従ってプロセスを制御するためにプロセッサ上で動作する１つ以上のルーチンと、プロセッサ上で動作して、１つ以上のプロセス制御デバイスから受信されたデータを収集している収集ルーチンと、をさらに備える、態様９５に記載の装置。

９７．プロセッサ上で動作するデータストリーミングルーチンが、更新されたメタデータの要求を受信することと、更新されたメタデータを生成またはダウンロードすることと、更新されたメタデータの要求に応答して、更新されたメタデータを送信することと、を行うようにさらに動作可能である、態様９５または態様９６のいずれかに記載の装置。

９８．更新されたメタデータを受信または生成するように動作可能なメタデータ更新ルーチンをさらに含み、プロセッサ上で動作するデータストリーミングルーチンが、装置の構成の検出された変化に応答して、または更新されたメタデータの生成または受信に応答して、更新されたメタデータを送信することと、データストリームを送り続けること、を行うようにさらに動作可能であり、更新されたメタデータが送られた後に送られたデータストリームが、更新されたメタデータに従って構成される、態様９５または態様９６のい
ずれかに記載の装置。

９９．記憶されたメタデータの集合が、データストリームの構造を記述しているストリーム形式記述メタデータを含む、態様９５〜９８のいずれか一態様に記載の装置。

１００．記憶されたメタデータの集合が、データストリームのコンテンツを記述しているデータ記述メタデータを含む、態様９５〜９９のいずれか一態様に記載の装置。

１０１．受信デバイスが、ビッグデータ機器を備える、態様９５〜１００のいずれか一態様に記載の装置。

１０２．データを分析して、分析データを生成するためにプロセッサ上で動作する分析ルーチンをさらに備える、態様９５〜１０１のいずれか一態様に記載の装置。

１０３．プロセッサ上で動作するデータストリーミングルーチンが、データストリームに分析データを追加するようにさらに動作可能である、態様１０２に記載の装置。

１０４．データストリームがタイムスタンプを含む、態様９５〜１０３のいずれか一態様に記載の装置。

１０５．データストリームが、複数の増分タイムスタンプを含み、各々の増分タイムスタンプが、データ内のデータの部分集合と関連付けられる、態様１０４に記載の装置。

１０６．データストリームが、複数の識別子を含み、各々の識別子が、ブロック、モジュール、パラメータ、事象、またはアラームのうちの１つを識別する、態様９５〜１０５のいずれか一態様に記載の装置。

１０７．プロセス制御システム内でビッグデータのストリーミング配信を受信するための装置であって、プロセッサと、プロセッサに通信可能に結合されたメモリと、非一過性メモリデバイスと、受信装置であって、メタデータの集合を受信することと、データストリームを受信することと、メタデータの集合に従って、データストリームを解析することと、解析することに従って、データを処理することと、データストリームが、第１のメタデータの集合に従って解析され得る限り、データを受信及び処理し続けることと、を行うように動作可能である、受信装置と、を備える、装置。

１０８．装置が、ビッグデータを記憶するためのビッグデータ機器であり、非一過性メモリデバイスが、高忠実度データ記憶デバイスを備え、データを処理することが、高忠実度データ記憶デバイス内でデータを記憶することを含む、態様１０７に記載の装置。

１０９．受信装置が、メタデータの集合に従って解析され得ないＩＤをデータストリーム内で識別することと、データストリームをキャッシュすることと、更新されたメタデータを提供する要求を送信することと、更新されたメタデータを受信することと、更新されたメタデータに従って、キャッシュされたデータストリームを解析することと、解析することに従って、データを処理することと、データストリームを受信し続けることと、更新されたメタデータに従って、続けられたデータストリームを解析することと、続けられたデータストリームからデータを処理することと、を行うようにさらに動作可能である、態様１０７または態様１０８のいずれかに記載の装置。

１１０．受信装置が、更新されたメタデータを受信することと、データストリームを受信し続けることと、更新されたメタデータに従って、データストリームを解析することと
、を行うようにさらに動作可能であり、更新されたメタデータの後で受信されたデータストリームが、更新されたメタデータに従って解析され得、メタデータの集合に従って解析され得ない、態様１０７または態様１０８のいずれかに記載の装置。

１１１．メタデータの集合が、データストリームの構造を記述しているストリーム形式記述メタデータを含む、態様１０７〜１１０のいずれか一態様に記載の装置。

１１２．メタデータの集合が、データストリームのコンテンツを記述しているデータ記述メタデータを含む、態様１０７〜１１１のいずれか一態様に記載の装置。

１１３．装置が、下流デバイスにビッグデータをストリーミング配信するように動作可能である、態様１０７〜１１２のいずれか一態様に記載の装置。

１１４．データストリーム内のデータに対して分析を実施して、分析データを生成するように動作可能な分析モジュールをさらに備える、態様１０７〜１１３のいずれか一態様に記載の装置。

１１５．分析データが、非一過性メモリデバイス内で記憶される、態様１１４に記載の装置。

１１６．データストリームがタイムスタンプを含む、態様１０７〜１１５のいずれか一態様に記載の装置。

１１７．データストリームが、複数の増分タイムスタンプを含み、各々の増分タイムスタンプが、データストリーム内のデータの部分集合と関連付けられる、態様１１６に記載の装置。

１１８．データストリームが、複数の識別子を含み、各々の識別子が、ブロック、モジュール、パラメータ、事象、またはアラームのうちの１つを識別する、態様１０７〜１１７のいずれか一態様に記載の装置。

１１９．データが収集される第１の割合と等しいかそれより大きい第２の割合で、データがストリーミング配信及び／または処理及び／または記憶される、前述の方法の態様のいずれかに記載の方法。

１２０．制御装置がデータを収集する第１の割合と等しいかそれより大きい第２の割合で、制御装置がデータをストリーミング配信する、上述の態様のいずれかに記載の制御装置。

１２１．データがプロセス内で生成される第１の割合と等しいかそれより大きい第２の割合で、ビッグデータ機器が、データストリーム内のデータを受信及び／または処理及び／または記憶する、上述の態様のいずれかに記載のビッグデータ機器。

１２２．１つ以上の他の前述の態様との組み合わせの前述の態様のいずれか一態様。

ソフトウェア内に実装されるとき、本明細書に記載されるアプリケーション、サービス、及びエンジンのいずれも、コンピュータもしくはプロセッサ等のＲＡＭまたはＲＯＭ内で、磁気ディスク、レーザディスク、ソリッドステートメモリデバイス、分子メモリ記憶デバイス、または他の記憶媒体上等で、任意の有形の非一過性コンピュータ可読メモリ内に記憶され得る。本明細書に開示される例示のシステムが、他の構成部品の中でも、ハー
ドウェア上で実行されるソフトウェア及び／またはファームウェアを含むものとして開示されるが、そのようなシステムが単に例示であり、制限するものとして考えられるべきではないことに留意されたい。例えば、これらのハードウェア、ソフトウェア、及びファームウェア構成部品のいずれかまたは全てが、ハードウェアで排他的に、ソフトウェアで排他的に、またはハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせで具体化され得ることが考えられる。したがって、本明細書に記載される例示のシステムが、１つ以上のコンピュータデバイスのプロセッサ上で実行されるソフトウェア内で実装されているものとして記載される一方、当業者であれば、提供される例がそのようなシステムを実装する唯一の方法でないと容易に理解するだろう。

したがって、例示のみで、本発明を制限するものではないことを意図される特定の例に関して、本発明を説明したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、開示された実施形態に対して、変更、追加、または削除を行うことができることが、当業者に明らかにされよう。

Claims (11)

1. プロセス制御システム内でデータをストリーミング配信する方法であって、
   データストリームを送信するように動作可能なデバイス内で第１のメタデータの集合を記憶することと、
   前記データストリームとして送信するためのデータの集合を収集することと、
   前記収集されたデータの集合をバッファリングすることと、
   前記データストリームを受信するように動作可能なデバイスに前記第１のメタデータの集合を送信することと、
   前記データストリームを受信するように動作可能な前記デバイスに前記データストリームを送信することと、を含み、トリガー事象が、前記データストリームを送信するように動作可能な前記デバイスに、追加のメタデータを送信させない限り、さらなるメタデータが送信されない、前記方法。
2. 更新されたメタデータの要求を受信することと、
   更新されたメタデータを生成またはダウンロードすることと、
   更新されたメタデータの前記要求に応答して、更新されたメタデータを送信することと、をさらに含む、請求項１に記載の前記方法。
3. 変更された構成パラメータを認識することと、
   更新されたメタデータを生成またはダウンロードすることと、
   前記更新されたメタデータに従ってデータストリームを送信する前に、前記データストリームを受信するように動作可能な前記デバイスに前記更新されたメタデータを送信することと、をさらに含む、請求項１に記載の前記方法。
4. 前記第１のメタデータの集合が、前記データストリームの構造を記述しているストリーム形式記述メタデータを含む、請求項１に記載の前記方法。
5. 前記第１のメタデータの集合が、前記データストリームのコンテンツを記述しているデータ記述メタデータを含む、請求項１に記載の前記方法。
6. 前記データストリームを送信するように動作可能な前記デバイスが、制御装置であり、前記データストリームを受信するように動作可能な前記デバイスが、ビッグデータ機器を備える、請求項１に記載の前記方法。
7. 前記データの集合に対して分析を実施して分析データを生成することをさらに含む、請求項１に記載の前記方法。
8. 前記分析データを前記データストリームに追加することをさらに含む、請求項７に記載の前記方法。
9. 前記データストリームがタイムスタンプを含む、請求項１に記載の前記方法。
10. 前記データストリームが、複数の増分タイムスタンプを含み、各々の増分タイムスタンプが、前記データの集合内のデータの部分集合と関連付けられる、請求項９に記載の前記方法。
11. 前記データストリームが、複数の識別子を含み、各々の識別子が、ブロック、モジュール、パラメータ、事象、またはアラームのうちの１つを識別する、請求項１に記載の前記方法。

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