JP7062922B2 - データ通信装置、データ通信方法、プログラム、および記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、データ通信装置、データ通信方法、プログラム、および記録媒体に関する。

様々な設備を持つプラントでは、プラント内に配置されたそれぞれの設備が稼働している状態を監視することを目的として、予め定めた物理量を検出する様々なセンサが設置されている。また、近年では、プラント内に構築する専用の通信ネットワークとして、工業用の無線規格に準拠した無線の電波によって無線通信を行う無線通信ネットワークが普及している。そして、無線通信ネットワークが構築されたプラントでは、データ通信装置が、対応するセンサが検出した物理量のデータを、無線通信ネットワークによって上位のシステム（例えば、プラントにおける制御システム）に送信する。これにより、上位システムは、データ通信装置から送信されてきたセンサが検出した物理量のデータに基づいて、それぞれの設備の稼働状態を把握し、把握した設備の稼働状態に基づいて、それぞれの設備の動作の制御を行う。このとき、無線通信ネットワークが構築されたプラントでは、上位システムが、無線通信ネットワークを介してそれぞれの設備の動作の制御を行う。

従来のプラントにおいてそれぞれの設備に設置されるセンサやデータ通信装置は、設備が稼働している状態の監視や設備の運転の制御を行うことを目的としたフィールド機器と呼ばれる現場機器（測定器や操作器）に構成されている。フィールド機器は、設置されている設備が稼働しているときの動作状態（例えば、圧力、温度、流量、水素イオン濃度（ｐＨ）、振動などの物理量の挙動や変化）を検出するセンサと、センサによって検出した物理量を診断する診断部と、センサによって検出した物理量や診断部が診断した物理量の診断結果（例えば、正常や異常など）を表示する表示部とを備えている。また、フィールド機器は、センサによって検出した物理量のデータや診断部が診断した物理量の診断結果を無線通信ネットワークによって上位のシステム（例えば、プラントにおける制御システム）に送信する通信部も備えている。プラントにおいて上位システムは、フィールド機器から無線通信ネットワークを介して送信されてきた物理量のデータや、物理量の診断結果に基づいて、それぞれの設備が稼働している状態を監視する。また、上位システムは、監視した設備の稼働状態に基づいて、それぞれの設備の動作を制御する。なお、フィールド機器には、上位システムからの制御によって、設置されている設備の動作を制御するための操作部（例えば、アクチュエータなど）を備えた構成のものもある。

また、近年では、それぞれの設備の動作状態を監視するための小型で安価な構成のセンサ機器として、搭載した電池によって単独で動作する電池駆動型のセンサ機器も増加している。電池駆動型のセンサ機器においても、センサによって検出した物理量のデータを、無線通信ネットワークによって上位のシステムに送信するデータ通信装置の機能を備えている。ただし、電池駆動型のセンサ機器では、電池を交換する周期、つまり、保守（メンテナンス）を行う周期を長くするため、電池切れまでの時間（電池寿命）を長くする必要がある。つまり、電池駆動型のセンサ機器では、省電力化を図る必要がある。このため、電池駆動型のセンサ機器では、省電力化を図るために、センサが設備の動作状態（物理量）を検出する周期を長くする（例えば、１０分以上とする）ことが行われている。

また、例えば、特許文献１には、電池によって駆動される無線センサ、つまり、電池駆動型のセンサ機器において、無線センサの全体としての電力消費量を抑える省電力化の技術が開示されている。特許文献１に開示された技術では、無線センサに備えた計測部は、予め定めた計測周期ごとに起動して計測データを作成し、作成した計測データに所定値を超える変化あった場合に無線通信部を起動させて、スリープ状態に移行する。また、特許文献１に開示された技術では、無線センサに備えた無線通信部は、計測部によって起動された場合に、計測部が作成した計測データを無線送信し、その後にスリープ状態に移行する。このように、特許文献１に開示された無線センサの技術では、計測部と無線通信部とのそれぞれが、動作する期間以外はスリープ状態に移行することによって、無線センサの全体としての電力消費量を抑えている。これにより、特許文献１に開示された無線センサでは、電池の消費を抑えて、電池寿命を長くすることができる。

特開２００８－０５２４１４号公報

ところで、プラント内に配置された設備は、常に稼働している設備もあれば、プラントの通常の操業でも稼働している状態と停止している状態とがある設備、つまり、間欠的に動作する設備もある。しかしながら、電池駆動型のセンサ機器のような小型で安価な構成のセンサでは、一般的に、上位システムなどによって物理量を検出するタイミングの制御が行われず、設置されている設備の動作状態（物理量）を予め定めた周期ごとに検出する。このとき、電池駆動型のセンサ機器では、間欠的な動作をする設備が稼働しているのか停止しているのかを把握していない状態で、設備の動作状態を定期的に検出する。このため、間欠的に動作する設備に設置された電池駆動型のセンサ機器では、設備が稼働している状態の物理量のみではなく、設備が停止している（設備が稼働していない）状態の物理量も検出し、両方の状態で検出した物理量のデータを設備の動作状態として上位のシステムに送信することになる。

これは、特許文献１に開示された無線センサにおいても同様である。つまり、特許文献１に開示された無線センサにおいても、間欠的に動作する設備に設置された場合には、設備が稼働している状態のみではなく、設備が停止している（設備が稼働していない）状態のときにも物理量を検出し、検出した物理量のデータを、設備の動作状態として上位のシステムに送信する。

また、上位システムは、受信した物理量を、稼働している状態の設備から検出された物理量であるものとして制御している。このため、上位システムは、動作を制御する対象の設備が停止している（設備が稼働していない）状態のときに検出した物理量のデータを受信し、この受信した物理量のデータを用いて設備の動作を制御してしまうと、誤った制御を設備に対して行ってしまうことになる。

そして、電池駆動型のセンサ機器では、センサによって設備の動作状態（物理量）を検出するときよりも、検出した物理量のデータを上位システムに送信するときの方が、電力消費量が多い。このため、電池駆動型のセンサ機器において、設備の制御に有用ではない、例えば、誤った制御を引き起こす物理量のデータを上位システムに送信するということは、電力消費量を増大させ、電池の寿命を短くして、省電力化を図れないということになる。

本発明は、上記の課題に基づいてなされたものであり、間欠的に動作する設備に設置される電池駆動型のデータ通信装置において、電力消費を抑えることができるデータ通信装置、データ通信方法、プログラム、および記録媒体を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明のデータ通信装置は、間欠的に動作する設備に設置されたセンサが検出した物理量を表す測定データを上位システムに無線通信する電池駆動型のデータ通信装置であって、予め定めた前記物理量の閾値と、前記センサから取得した前記物理量とに基づいて、前記設備が稼働している状態であるのか停止している状態であるのかを判定し、前記設備が停止している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信せずに、予め定めた測定周期内で設定した測定タイミングの時間が経過したときに再び前記センサから前記物理量を取得し、前記設備が稼働している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信するデータ処理部、を備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、データ通信装置は、設備が停止している状態のときの測定データを上位システムに送信する際に要する電池の消費を抑えることができる。

また、本発明のデータ通信装置における前記データ処理部は、前記測定周期の時間間隔の始まり、または前記測定タイミングの時間が経過したときにスリープ状態から復帰して起動し、取得した前記物理量を判定した結果に応じた処理を実行した後、再び前記スリープ状態に移行する、ことを特徴とする。

本発明によれば、データ通信装置は、同じ測定周期内で設備が停止している状態から稼働している状態に変化したときに対してなるべく早い測定タイミングのときに、センサが検出した物理量を表す測定データを上位システムに送信することができる。そして、データ処理部は、再びスリープ状態に移行することによって電池の消費を抑えることができる。

また、本発明のデータ通信装置における前記データ処理部は、起動した後、前記センサから前記物理量を取得する第１の処理と、前記閾値と前記第１の処理によって取得した前記物理量とに基づいて、前記物理量を表す前記測定データを送信するか否かを判定する第２の処理と、を実行し、前記第２の処理の結果、前記測定データを送信すると判定した場合には、前記測定データを生成する第３の処理、および生成した前記測定データを送信する第４の処理を実行して再び前記スリープ状態に移行し、前記第２の処理の結果、前記測定データを送信しないと判定した場合には、同じ前記測定周期内で前記データ処理部が再び起動する時間を表す前記測定タイミングを設定する第５の処理を実行して再び前記スリープ状態に移行する、ことを特徴とする。

本発明によれば、データ通信装置は、データ処理部が処理を行っていないときには、搭載した電池の消費を抑えることができる。

また、本発明のデータ通信装置における前記データ処理部は、前記第５の処理において設定した前記測定タイミングの時間が経過したときが前記測定周期以上の時間となるときには、前記測定タイミングの設定を初期化してから、再び前記スリープ状態に移行する、ことを特徴とする。

本発明によれば、データ通信装置は、それぞれの測定周期において同じタイミングで、センサが検出した物理量を取得することができる。

また、本発明のデータ通信装置における前記データ処理部は、前記第２の処理において、前記第１の処理によって取得した前記物理量が前記閾値以上である場合に、前記設備が稼働している状態であると判断して、前記測定データを送信すると判定し、前記第１の処理によって取得した前記物理量が前記閾値よりも小さい場合に、前記設備が停止している状態であると判断して、前記測定データを送信しないと判定する、ことを特徴とする。

また、本発明のデータ通信装置における前記データ処理部は、取得した前記物理量が前記閾値以上である場合に、前記設備が稼働している状態であると判断して、前記測定データを送信すると判定し、取得した前記物理量が前記閾値よりも小さい場合に、前記設備が停止している状態であると判断して、前記測定データを送信しないと判定する、ことを特徴とする。

また、本発明のデータ通信装置は、前記測定周期の時間間隔を周期的に計時すると共に、前記測定周期の始まり、および前記第５の処理によって設定された前記測定タイミングの時間が経過したときに前記データ処理部を起動させるタイマー部、をさらに備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、データ通信装置は、データ処理部が前記スリープ状態であるとき、タイマー部が少ない電力で時間を計時してデータ通信装置に搭載した電池の消費を抑え、必要なタイミングでデータ処理部を起動させることができる。

また、本発明のデータ通信装置における前記データ処理部は、前記測定周期を複数の時間間隔に分割した時間間隔を、前記測定タイミングとして設定する、ことを特徴とする。

また、本発明のデータ通信装置における前記データ処理部は、前記測定周期を複数の同じ時間間隔に分割した前記測定タイミングを設定する、ことを特徴とする。

本発明によれば、データ通信装置は、データ処理部が、測定周期内で同じ時間間隔で起動され、センサから物理量を再度取得する間隔を同じ時間間隔にすることができる。

また、本発明のデータ通信装置における前記データ処理部は、前記測定周期を複数の異なる時間間隔に分割した前記測定タイミングを設定する、ことを特徴とする。

また、本発明のデータ通信装置における前記異なる時間間隔は、時間間隔が順次長くなる、ことを特徴とする。

本発明によれば、データ通信装置は、例えば、設備が数日以上停止しているときには物理量の再取得は長期間必要とされないため、このような場合において、データ処理部が測定周期内で起動される時間間隔を順次長くすることができ、センサから物理量を再度取得する回数を減らして、データ通信装置に搭載した電池の消費をさらに抑えることができる。

また、本発明のデータ通信装置における前記データ処理部は、前記第５の処理において設定した前記測定タイミングの時間が経過したときが前記測定周期以上の時間となるときには、前記測定周期の期間で前記設備が停止している状態であることを表す設備停止情報を送信する第６の処理をさらに実行してから、前記測定タイミングの設定を初期化し、再び前記スリープ状態に移行する、ことを特徴とする。

本発明によれば、データ通信装置は、現在の測定周期の期間で設備が停止している状態が継続していることを、上位システムに通知することができると共に、データ通信装置が正常に動作していることを上位システムに通知することができる。

また、本発明のデータ通信装置における前記データ処理部は、前記設備が停止している状態であると少なくとも１回判定した場合、前記設備が停止している状態であることを示す設備停止情報を送信する、ことを特徴とする。

また、本発明のデータ通信装置における前記データ処理部は、前記第５の処理において設定した前記測定タイミングの時間が経過したときが前記測定周期以上の時間となる前記測定周期が予め定めた回数連続したときには、前記閾値を更新する第７の処理をさらに実行してから、前記測定タイミングの設定を初期化し、再び前記スリープ状態に移行する、ことを特徴とする。

本発明によれば、データ通信装置は、設備が停止している状態が継続している場合に、設備が稼働している状態であるのか停止している状態であるのかを判定するための物理量の閾値を、設備に適合した閾値にすることができる。

また、本発明のデータ通信装置における前記データ処理部は、前記設備が停止している状態であると少なくとも予め定めた回数連続して判定した場合、前記閾値を更新する、ことを特徴とする。

また、本発明のデータ通信装置における前記閾値は、外部から設定される、ことを特徴とする。

本発明によれば、データ通信装置は、データ通信装置を設備に設置する際に、設備に対応する物理量の閾値を設定することができる。

また、本発明のデータ通信方法は、間欠的に動作する設備に設置されたセンサが検出した物理量を表す測定データを上位システムに無線通信する電池駆動型のデータ通信装置におけるデータ通信方法であって、データ処理部が、予め定めた前記物理量の閾値と、前記センサから取得した前記物理量とに基づいて、前記設備が稼働している状態であるのか停止している状態であるのかを判定し、前記設備が停止している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信せずに、予め定めた測定周期内で設定した測定タイミングの時間が経過したときに再び前記センサから前記物理量を取得し、前記設備が稼働している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信するデータ処理ステップ、を含む、ことを特徴とする。

また、本発明のプログラムは、間欠的に動作する設備に設置されたセンサが検出した物理量を表す測定データを上位システムに無線通信する電池駆動型のデータ通信装置のプログラムであって、データ処理部のコンピュータに、予め定めた前記物理量の閾値と、前記センサから取得した前記物理量とに基づいて、前記設備が稼働している状態であるのか停止している状態であるのかを判定し、前記設備が停止している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信せずに、予め定めた測定周期内で設定した測定タイミングの時間が経過したときに再び前記センサから前記物理量を取得し、前記設備が稼働している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信するデータ処理、を実行させる、ことを特徴とする。

また、本発明の記録媒体は、間欠的に動作する設備に設置されたセンサが検出した物理量を表す測定データを上位システムに無線通信する電池駆動型のデータ通信装置のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、データ処理部のコンピュータに、予め定めた前記物理量の閾値と、前記センサから取得した前記物理量とに基づいて、前記設備が稼働している状態であるのか停止している状態であるのかを判定し、前記設備が停止している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信せずに、予め定めた測定周期内で設定した測定タイミングの時間が経過したときに再び前記センサから前記物理量を取得し、前記設備が稼働している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信するデータ処理、を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

本発明によれば、間欠的に動作する設備に設置される電池駆動型のデータ通信装置において、電力消費を抑えることができるデータ通信装置、データ通信方法、プログラム、および記録媒体を提供することができるという効果が得られる。

本発明の実施形態におけるデータ通信装置を利用するプラントにおける構成の一例を示した図である。 本発明の実施形態におけるデータ通信装置の概略構成を示したブロック図である。 本発明の実施形態のデータ通信装置がデータを送信する第１の動作における処理手順の一例を示したフローチャートである。 本発明の実施形態のデータ通信装置がデータを送信する第１の動作を模式的に示した図である。 本発明の実施形態のデータ通信装置がデータを送信する第１の動作の変形例を模式的に示した図である。 本発明の実施形態のデータ通信装置がデータを送信する第２の動作における処理手順の一例を示したフローチャートである。 本発明の実施形態のデータ通信装置がデータを送信する第２の動作を模式的に示した図である。 本発明の実施形態のデータ通信装置がデータを送信する第３の動作における処理手順の一例を示したフローチャートである。 本発明の実施形態のデータ通信装置がデータを送信する第３の動作において物理量の閾値を更新する処理の一例を模式的に示した図である。 本発明の実施形態のデータ通信装置がデータを送信する第３の動作において物理量の閾値を更新する処理の一例を模式的に示した図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。本発明の実施形態のデータ通信装置は、プラント内に配置された設備に設置されているセンサが検出した設備の物理量のデータを、無線通信によって上位のシステムに送信する現場機器（測定器：無線フィールド機器）である。本発明の実施形態のデータ通信装置は、プラント内に配置された設備に設置され、搭載した電池によって動作する電池駆動型の現場機器である。なお、プラントにおいては、安全に操業を行うために、それぞれの設備に対して複数のセンサが設置されている。このため、プラントにおいては、それぞれのセンサに対応する本発明の実施形態のデータ通信装置が、複数設置されている。しかし、以下の説明においては、説明を容易にするため、本発明の実施形態のデータ通信装置に関連するそれぞれの構成要素が１つずつ存在するものとして説明する。つまり、以下の説明においては、プラントに配置された１つの設備に対して１つのセンサが設置されており、その１つのセンサに対して１つのデータ通信装置が対応するものとして説明する。

図１は、本発明の実施形態におけるデータ通信装置を利用するプラントにおける構成の一例を示した図である。データ通信装置１０は、対応するセンサ１１０が検出した設備１の物理量を表すデータを、無線通信によって上位システム５０に送信する。図１には、データ通信装置１０が、無線通信２０によってゲートウェイ装置３０と接続され、ゲートウェイ装置３０が、フィールドネットワーク４０によって上位システム５０と接続されている構成を示している。このため、図１に示したデータ通信装置１０を利用するプラントの構成の一例では、データ通信装置１０が、対応するセンサ１１０が検出した設備１の物理量を表すデータを、無線通信２０によってゲートウェイ装置３０に送信する。そして、ゲートウェイ装置３０は、データ通信装置１０から送信されてきた物理量を表すデータを、フィールドネットワーク４０によって上位システム５０に送信する。

設備１は、プラント内に配置され、センサ１１０が物理量を検出する対象の設備である。設備１は、プラントの通常の操業においても間欠的に動作する設備であり、稼働している状態と停止している状態とがある。ここで、設備１としては、プラント内に配置された様々な設備が考えられる。設備１としては、例えば、プラントにおいて生産する固体状の製品や半製品を搬送するためのコンベアや、液体状あるいは気体状の製品や半製品を搬送するためのポンプなどが考えられる。また、設備１としては、例えば、コンベアを稼働させるためのモータや、ポンプを稼働させるためのモータあるいはコンプレッサなども考えられる。図１に示したデータ通信装置１０を利用するプラントの構成の一例では、設備１が、モータ１１によって稼働するコンベアである場合を示している。

なお、プラントとしては、石油の精製や化学製品の生産を行う工業プラントの他、ガス田や油田などの井戸元やその周辺を管理制御するプラント、水力・火力・原子力などの発電を管理制御するプラント、太陽光や風力などの環境発電を管理制御するプラント、上下水やダムなどを管理制御するプラントなどが含まれる。また、設備１としては、上述したようなコンベアや、ポンプ、モータ、コンプレッサに限定されるものではなく、プラント内に配置される様々な設備が考えられる。

センサ１１０は、設置された設備の位置において予め定めた物理量（アナログ量）を検出するセンサである。センサ１１０は、検出した物理量を表す信号を、物理量としてデータ通信装置１０に出力する。センサ１１０としては、例えば、設備の振動を検出する振動センサや、設備の温度を検出する温度センサなどが考えられる。また、センサ１１０としては、例えば、液体状あるいは気体状の製品や半製品を搬送するポンプおよび配管において、配管内の圧力を検出する圧力センサ、流量を検出する流量センサ、水素イオン濃度（ｐＨ）を検出するｐＨセンサなども考えられる。ここで、例えば、ポンプが稼働して製品や半製品を搬送している状態と、ポンプが停止して製品や半製品を搬送していない状態とでは、センサ１１０が検出する配管内の温度、圧力、流量などを表す物理量は異なる値になる。図１に示したデータ通信装置１０を利用するプラントの構成の一例では、センサ１１０が、コンベアである設備１を稼働させるためのモータ１１の振動を設備１の物理量として検出する振動センサである場合を示している。なお、センサ１１０は、上述したような振動センサや、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、ｐＨセンサに限定されるものではなく、様々な設備において物理量を検出する種々のセンサが考えられる。また、設備は、プラントに配置されるもの以外に、ビルなどの空調システムにおけるポンプ、モータ、コンプレッサなどの設備や、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）技術が導入された設備もある。

データ通信装置１０は、対応するセンサ１１０が検出した設備１の物理量を取得し、取得した物理量を表すデータ（デジタルのデータ：以下、「測定データ」という）に変換して、無線通信２０によってゲートウェイ装置３０に送信する。データ通信装置１０は、上述したように、搭載した電池によって動作する電池駆動型の現場機器（無線フィールド機器）である。また、データ通信装置１０は、例えば、上位システム５０などによって、センサ１１０が検出した設備１の物理量を取得するタイミングの制御が行われていない現場機器である。このため、データ通信装置１０は、省電力化を図るために、常に動作しているのではなく、データ通信装置１０自体で計時した予め定めたタイミングごとに起動して、センサ１１０から出力された物理量を取得する。そして、データ通信装置１０は、取得した物理量を表す測定データを無線通信２０によってゲートウェイ装置３０に送信する。つまり、データ通信装置１０は、通常は待機状態（いわゆる、スリープ状態）になって動作が停止しており、予め定めたタイミングごとに起動し、測定データをゲートウェイ装置３０に送信する。このように、データ通信装置１０では、センサ１１０から物理量を取得するときのみ起動する、すなわち、間欠的に起動することによって、搭載した電池の消費を抑えている。

上述したように、データ通信装置１０を利用するプラントにおいて、センサ１１０が物理量を検出する対象の設備１は、間欠的に動作する設備である。このため、データ通信装置１０は、予め定めたタイミングのときにセンサ１１０から取得した設備１の物理量が、設備１が停止している状態の物理量である場合もある。データ通信装置１０では、設備１が停止している状態の物理量を表す測定データは、ゲートウェイ装置３０に送信しない。これにより、データ通信装置１０では、設備１が停止している状態の物理量を表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信する際に要する電池の消費を抑えている。

ここで、データ通信装置１０が起動するタイミングは、予め定めた一定の周期（以下、「測定周期」という）ごとのタイミングと、測定周期を複数の時間間隔に分割した複数のタイミング（以下、「測定タイミング」という）とのそれぞれのタイミングである。測定周期は、従来の電池駆動型の現場機器（無線フィールド機器）と同様に、例えば、１０分以上の周期である。また、測定タイミングは、測定周期を同じ時間間隔または異なる時間間隔に分割したタイミングである。つまり、データ通信装置１０では、従来の電池駆動型の現場機器と同様の測定周期のタイミングに加えて、測定周期よりも短い複数の測定タイミングでも、センサ１１０から物理量を取得する。これにより、データ通信装置１０では、従来の電池駆動型の現場機器のように測定周期のタイミングごとではなく、測定周期内で設備１が停止している状態から稼働している状態に変化したタイミングに対してなるべく早い測定タイミングのときにセンサ１１０から取得した物理量を表す測定データを、ゲートウェイ装置３０に送信することができる。

なお、データ通信装置１０は、必ずしも測定周期と測定タイミングとのそれぞれのタイミングにおいても起動しなくてもよい。つまり、測定周期が比較的短い時間の周期である場合には、データ通信装置１０が起動するタイミングとして測定タイミングを設定せず、測定周期ごとのタイミングのみで起動するようにしてもよい。例えば、測定周期が「１日」である場合には、測定タイミングとして「１時間」を設定し、データ通信装置１０が、１日の内で１時間ごとに２４回起動するようにしてもよい。しかし、測定周期が「１０分」である場合には、測定タイミングとして「１分」などを設定せずに、データ通信装置１０が、１０分ごと起動するようにしてもよい。これは、測定周期が比較的短い時間の周期である場合には、測定周期のタイミングが、設備１の動作状態が変化したタイミングに近いタイミングであると考えられるからである。

なお、データ通信装置１０では、搭載している電池の消費を抑えるために、上述したように、間欠的に起動し、さらに、設備１が停止している状態の測定データのゲートウェイ装置３０への送信を行わないようにしている。一方、データ通信装置１０では、上述したように、センサ１１０からの物理量の取得を測定タイミングでも取得する。このため、データ通信装置１０では、測定タイミングにおいてセンサ１１０から物理量を取得するために電池を消費している。しかしながら、一般的に、電池駆動型の現場機器では、センサが検出した物理量を取得する際に要する電力消費量よりも、物理量を表すデータを上位システムに送信する際に要する電力消費量の方が、遥かに多い。従って、設備１が停止しているときにセンサ１１０からの物理量を取得しても、取得した物理量を表すデータの上位システムへの送信を行わなければ、電池の消費を抑えることができる。例えば、物理量を表すデータを上位システムに送信する際の消費電力が、センサ１１０から物理量を取得する際の消費電力の２００倍である場合、測定周期が「１日」に対して、測定タイミングを「１時間」にして、１日のうちで物理量を２４回取得しても、取得した物理量を表すデータを上位システムに送信しなければ、従来の電池駆動型の現場機器に対して消費電力が約１／８（＝２４／２００）となり、効果的である。

なお、データ通信装置１０の構成やデータ通信装置１０の動作に関する詳細な説明は、後述する。

無線通信２０は、データ通信装置１０とゲートウェイ装置３０との間で通信を行う、無線の通信規格に準拠した通信経路である。無線通信２０は、ＬｏＲａＷＡＮ（登録商標）などの低消費電力広域通信（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＬＰＷＡＮ）に準拠した通信経路である。なお、無線通信２０に適用される無線の通信規格としては、上述したＬｏＲａＷＡＮなどの低消費電力広域通信に限定されるものではなく、例えば、ＩＳＡ１００．１１ａなどの工業用の無線規格、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＨＡＲＴ（登録商標）など、様々な通信規格が考えられる。無線通信２０に適用される無線の通信規格としては、例えば、無線ＬＡＮ通信（いわゆる、ＷｉＦｉ（登録商標））などの無線通信規格、ブルートゥース（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））などの短距離無線通信規格、ＩｒＤＡ（登録商標）（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）などの赤外線通信規格など、種々の通信規格が考えられる。

ゲートウェイ装置３０は、無線通信２０を介して接続された無線フィールド機器であるデータ通信装置１０から送信された測定データを受信し、受信した測定データを、フィールドネットワーク４０を介して接続された上位システム５０に送信する（中継する）中継装置である。ゲートウェイ装置３０は、データ通信装置１０から送信されてきた測定データに様々な情報を付与して、上位システム５０に送信する（中継する）。ゲートウェイ装置３０が測定データに付与する情報としては、例えば、ゲートウェイ装置３０がデータ通信装置１０から送信されてきた測定データを受信したときの「日付」や「時刻」の情報（以下、「タイムスタンプ」という）などがある。ゲートウェイ装置３０は、タイムスタンプなどの情報を付与した測定データを、上位システム５０に送信する。なお、ゲートウェイ装置３０が測定データに付与する情報としては、上述したようなタイムスタンプに限定されるものではなく、データ通信装置１０から送信されてきた測定データに関する種々の情報が考えられる。また、ゲートウェイ装置３０は、データ通信装置１０に搭載した電池の残量を表す情報など、データ通信装置１０の保守（メンテナンス）に関連する様々な情報を、受信した測定データに付与または測定データと共に上位システム５０に送信してもよい。

なお、ゲートウェイ装置３０には、図１に示したデータ通信装置１０以外にも、様々な現場機器（測定器や操作器）が、ＬｏＲａＷＡＮなどの低消費電力広域通信の無線通信２０を介して接続されていてもよい。この場合、ゲートウェイ装置３０は、無線通信２０を介して接続された複数の現場機器から送信されたデータを収集し、フィールドネットワーク４０を介して収集したデータを上位システム５０に送信するデータ収集装置としての機能を備えていてもよい。

フィールドネットワーク４０は、プラント内に構築された有線または無線の専用の通信ネットワークである。フィールドネットワーク４０に適用される通信規格としては、プラントにおいて適用される種々の通信規格や方式が考えられる。フィールドネットワーク４０に適用される通信規格としては、例えば、ＩＳＡ１００．１１ａなどの工業用の無線規格、センサネットワークシステムなどの無線規格、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ／Ｗｉｒｅｄ ＨＡＲＴ（登録商標）などの無線と有線とが混在した通信規格、ＭＯＤＢＵＳ（登録商標）などのマスター／スレーブ方式の通信規格などが考えられる。また、フィールドネットワーク４０に適用される通信方式としては、例えば、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）フィールドバス、ＰＲＯＦＩＢＵＳ（ＰＲＯＣＥＳＳ ＦＩＥＬＤ ＢＵＳ）（登録商標）などのフィールドバス規格などが考えられる。なお、フィールドネットワーク４０は、例えば、一般的なＷｉＦｉ（登録商標）の無線規格によってプラント内に構築された無線の通信ネットワークであってもよい。図１に示したデータ通信装置１０を利用するプラントの構成の一例では、フィールドネットワーク４０が、有線の通信ネットワークである場合を示している。

上位システム５０は、プラントに構築されるシステムにおける上位の制御システムである。上位システム５０は、例えば、分散制御システム（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ：ＤＣＳ）などの制御システムである。上位システム５０は、プラント内に配置されたそれぞれの設備が稼働している状態を監視し、それぞれの設備の運転の制御などを行う。図１に示したデータ通信装置１０を利用するプラントの構成の一例では、上位システム５０は、ゲートウェイ装置３０を介してデータ通信装置１０から送信されてきた測定データに基づいて設備１の稼働状態を把握する。そして、上位システム５０は、把握した設備１の稼働状態に基づいて、例えば、設備１に備えたモータ１１の運転を制御する不図示の現場機器（操作器：アクチュエータ）に指示信号を出力して、設備１の運転を制御する。なお、上位システム５０は、設備に関する保守情報を管理するＰＡＭ（Ｐｌａｎｔ Ａｓｓｅｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）などの管理システムであってもよい。

次に、データ通信装置１０の構成および動作について説明する。まず、データ通信装置１０の構成について説明する。図２は、本発明の実施形態におけるデータ通信装置１０の概略構成を示したブロック図である。なお、図２には、図１に示したデータ通信装置１０を利用するプラントの構成の一例において、データ通信装置１０と直接接続された（直接関連する）構成要素も併せて示している。より具体的には、図２には、データ通信装置１０が物理量（物理量を表す信号）を取得するセンサ１１０と、物理量を表すデータを無線通信２０によって送信するゲートウェイ装置３０とのそれぞれを併せて示している。

データ通信装置１０は、データ処理部１２０と、タイマー部１２１と、閾値情報記憶部１２２と、無線送受信部１３０と、電池１４０と、電源回路１５０とを含んで構成される。

電池１４０は、データ通信装置１０に備えたそれぞれの構成要素が動作するための電力を供給するための電池である。電池１４０としては、例えば、アルカリ乾電池などの一次電池、リチウムイオン電池などの充電式の二次電池など、データ通信装置１０に搭載することができる様々な電池が考えられる。なお、電池１４０は、データ通信装置１０の外部に設置され、データ通信装置１０に電力を供給する形態であってもよい。

電源回路１５０は、電池１４０が出力する電力を、データ通信装置１０に備えたそれぞれの構成要素に供給するための電源供給回路である。このとき、電源回路１５０は、電池１４０から出力された電力を、データ通信装置１０に備えたそれぞれの構成要素が動作するために必要な電力に変換して、それぞれの構成要素に供給する。より具体的には、電源回路１５０は、電池１４０が出力した電圧値を、データ通信装置１０に備えたデータ処理部１２０、タイマー部１２１、閾値情報記憶部１２２、無線送受信部１３０のそれぞれが動作する電圧値に変換して供給する。なお、電源回路１５０は、動作が停止している構成要素には、電池１４０が出力する電力を供給しないようにして、電池１４０の消費を抑えるようにしてもよい。また、電源回路１５０は、電池１４０の残量を判定し、判定した電池１４０の残量を表す情報をデータ処理部１２０に出力するようにしてもよい。

データ処理部１２０は、センサ１１０が検出した設備１の物理量を取得し、取得した物理量を表す測定データを生成して無線送受信部１３０に出力してゲートウェイ装置３０に送信させる。また、データ処理部１２０は、データ通信装置１０の全体の動作を制御でもある。データ処理部１２０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの処理装置と、処理装置を動作させるために必要なプログラムとデータが記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）などの種々のメモリを含んで構成される。データ処理部１２０は、電池１４０の消費を抑えるために、通常は待機状態（スリープ状態）になって動作が停止している。そして、データ処理部１２０は、タイマー部１２１からの出力された起動信号に従って、予め定めたタイミング（測定周期のタイミングまたは測定タイミング）ごとに起動する。

データ処理部１２０は、起動されると、メモリに記憶されたプログラムを読み込んで実行することにより、データ処理部１２０における種々の処理を実行する。より具体的には、データ処理部１２０は、物理量を取得する処理、物理量を判定する処理、測定データを生成する処理、測定データを送信する処理、および測定タイミングを設定する処理のそれぞれの処理を実行する。なお、データ処理部１２０は、測定データを生成する処理と、測定データを送信する処理とのそれぞれの処理を、物理量を判定する処理の判定結果に応じて実行する。その後、データ処理部１２０は、予め定めた処理が完了すると、再びスリープ状態に移行する。ここで、スリープ状態とは、起動されたときに読み込んだプログラムを実行せずに、データ処理部１２０の動作が停止して、電池１４０の消費を抑えている状態ローパワー状態、スタンバイ状態など）である。

物理量を取得する処理において、データ処理部１２０は、まず、センサ１１０を起動してセンサ１１０に設備１の物理量を検出させ、センサ１１０から出力された物理量を表す信号（アナログ信号）を取得する。なお、センサ１１０が、常に検出した設備１の物理量を出力しているセンサである場合、データ処理部１２０は、センサ１１０がすでに起動されているものとして、センサ１１０から出力された物理量を表す信号の取得を行う。その後、データ処理部１２０は、取得した物理量を表す信号をアナログ－デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）することによって、センサ１１０が検出した設備１の物理量を表す信号の大きさに応じたデジタル値のデジタル信号（デジタルデータ）に変換する。

また、物理量を判定する処理において、データ処理部１２０は、まず、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値を読み出す。その後、データ処理部１２０は、読み出した閾値とセンサ１１０から取得した物理量とを比較して、センサ１１０が検出した設備１の物理量を表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信するか否かを判定する。なお、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値は、設備１が稼働しているのか停止しているのかを判定するために予め設定された閾値である。

また、測定データを生成する処理において、データ処理部１２０は、物理量を取得する処理において取得した設備１の物理量（より具体的には、物理量を取得する処理においてＡ／Ｄ変換したデジタル信号（デジタルデータ））を、ゲートウェイ装置３０に送信するための形式（フォーマット）に変換して測定データとする。なお、本発明においては、データ処理部１２０がゲートウェイ装置３０に送信するための測定データに変換する方法や、測定データの形式に関しては、特に規定しない。

また、測定データを送信する処理において、データ処理部１２０は、まず、無線送受信部１３０を起動させる。このとき、データ処理部１２０は、電源回路１５０を制御して、無線送受信部１３０に電池１４０が出力する電力を供給させるようにしてもよい。その後、データ処理部１２０は、生成した測定データを無線送受信部１３０に出力して、出力した測定データを無線通信２０によってゲートウェイ装置３０に送信するように無線送受信部１３０に指示する。

また、測定タイミングを設定する処理において、データ処理部１２０は、タイマー部１２１が次回の起動信号をデータ処理部１２０に出力する測定タイミングを、タイマー部１２１に設定する。これにより、データ処理部１２０は、タイマー部１２１から次回に出力された起動信号に従って再び起動し、上述したそれぞれの処理を再び実行する。言い換えれば、データ処理部１２０は、測定タイミングを設定する処理において、スリープ状態に移行して電池１４０の消費を抑えている状態から次に復帰するまでのタイミングを、タイマー部１２１に設定する。

なお、データ処理部１２０は、上述した設備１の物理量をゲートウェイ装置３０に送信するための種々の処理以外にも、例えば、電源回路１５０によってそれぞれの構成要素に電力を供給させる際の制御や、電源回路１５０が電池１４０の残量を判定する際の制御を行ってもよい。

タイマー部１２１は、設定された測定周期のタイミングまたは測定タイミングでデータ処理部１２０を起動させるための起動信号を出力する計時部である。タイマー部１２１は、電源回路１５０から供給された少ない電力で時間を計時し、設定されたタイミングとなったときに、データ処理部１２０を起動させるための起動信号をデータ処理部１２０に出力する。より具体的には、タイマー部１２１は、設定された測定周期の時間間隔を周期的に計時する。さらに、タイマー部１２１は、測定タイミングが設定されている場合には、計時している測定周期内で設定された測定タイミングの時間間隔を計時する。そして、タイマー部１２１は、設定された測定周期の始まりのタイミングまたは測定タイミングの時間が経過したタイミングとなったときに、起動信号をデータ処理部１２０に出力する。なお、タイマー部１２１は、データ処理部１２０に備えたタイマー機能によって実現されてもよい。

閾値情報記憶部１２２は、少なくとも、データ処理部１２０が物理量を判定する処理において用いる物理量の閾値を記憶する記憶部である。閾値情報記憶部１２２は、例えば、フラッシュメモリなどの種々のメモリを含んで構成される。なお、閾値情報記憶部１２２は、データ処理部１２０に備えた記憶機能（フラッシュメモリなどのメモリ）によって実現されてもよい。

閾値情報記憶部１２２に記憶している物理量の閾値は、上述したように、設備１が稼働しているのか停止しているのかを判定するために予め設定された物理量である。ここで、閾値情報記憶部１２２に物理量の閾値を予め設定する時期（タイミング）としては、種々のタイミングが考えられる。物理量の閾値は、例えば、データ通信装置１０を生産する過程や、データ通信装置１０を出荷する際に、一般的に考えられる物理量の閾値を、初期値として閾値情報記憶部１２２に記憶させてもよい。また、物理量の閾値は、例えば、データ通信装置１０を設備１に設置する際に、一般的に考えられる物理量の閾値や過去の物理量のデータから求めた設備１に対応する物理量の閾値を、初期値として閾値情報記憶部１２２に記憶させてもよい。つまり、物理量の閾値は、データ通信装置１０の外部から閾値情報記憶部１２２に記憶させてもよい。

なお、データ通信装置１０を設備１に設置する際に設備１に応じた物理量の閾値を外部から閾値情報記憶部１２２に記憶させる方法としては、種々の方法が考えられる。例えば、プラントの作業員が設備に対して行う様々な作業を支援する不図示の端末装置とデータ通信装置１０とを接続し、作業員が端末装置を操作することによって、端末装置が物理量の閾値を閾値情報記憶部１２２に記憶させてもよい。また、例えば、上位システム５０が、クラウドコンピューティングシステムにおけるインターネット上のサーバ装置や記憶装置としての機能を備えている場合には、不図示の端末装置がインターネットを介して上位システム５０から物理量の閾値を取得し、取得した物理量の閾値を閾値情報記憶部１２２に記憶させてもよい。ここで、不図示の端末装置とデータ通信装置１０とを接続する方法としては、例えば、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ ｒａｄｉｏ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などの近距離無線通信や、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））などの短距離無線通信、ＷｉＦｉ（登録商標）などの無線通信など、種々の無線の通信規格を用いて接続する方法が考えられる。また、不図示の端末装置とデータ通信装置１０とを接続する方法としては、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ（登録商標））などの有線インターフェースの規格を用いて接続する方法が考えられる。なお、データ通信装置１０に備えた閾値情報記憶部１２２に設備１に対応する物理量の閾値を記憶させる方法は、上述した方法に限定されるものではない。例えば、データ通信装置１０が、インターネットを介して上位システム５０から物理量の閾値を取得して、閾値情報記憶部１２２に記憶してもよい。

無線送受信部１３０は、無線通信２０によってゲートウェイ装置３０に測定データを送信する無線インターフェース部である。無線送受信部１３０も、データ処理部１２０と同様に、電池１４０の消費を抑えるために、通常は待機状態（スリープ状態）になって動作が停止している。そして、無線送受信部１３０は、データ処理部１２０から起動が指示された場合に起動する。無線送受信部１３０は、起動した後、データ処理部１２０からの送信指示に応じて、データ処理部１２０から出力された測定データを、無線通信２０によってゲートウェイ装置３０に送信する。なお、無線送受信部１３０は、電池１４０の残量を表す情報など、測定データと異なるデータが、送信指示と共にデータ処理部１２０から出力された場合には、データ処理部１２０からの送信指示に応じて、データ処理部１２０から出力された種々のデータを、測定データと同様に、無線通信２０によってゲートウェイ装置３０に送信する。

このような構成によって、データ通信装置１０は、電池１４０の省電力化を図りつつ、対応するセンサ１１０が検出した設備１の物理量を表す測定データを、無線通信２０によってゲートウェイ装置３０に送信する。しかも、データ通信装置１０では、測定周期を複数の時間間隔に分割した測定タイミングでも、センサ１１０が検出した設備１の物理量を取得して、測定データをゲートウェイ装置３０に送信することができる。これにより、データ通信装置１０を利用したプラントでは、上位システム５０が、従来の電池駆動型の現場機器を利用したプラントよりも詳細に設備１が稼働している状態を監視することができる。

なお、図１に示したデータ通信装置１０を利用するプラントの構成の一例、および図２に示したデータ通信装置１０の概略構成では、センサ１１０が、データ通信装置１０に接続されている構成を示した。つまり、センサ１１０は、データ通信装置１０の外部の構成要素である場合について説明した。しかし、データ通信装置１０とセンサ１１０との構成は、図１および図２に示した構成に限定されるものではない。例えば、データ通信装置１０は、センサ１１０を内蔵し、データ通信装置１０とセンサ１１０とが一体化されている構成であってもよい。

＜第１の動作＞
続いて、データ通信装置１０の第１の動作について説明する。図３は、本発明の実施形態のデータ通信装置１０がデータを送信（測定データをゲートウェイ装置３０に送信）する第１の動作における処理手順の一例を示したフローチャートである。

なお、以下の説明においては、データ通信装置１０に備えたデータ処理部１２０と無線送受信部１３０とのそれぞれが、スリープ状態になって動作を停止しているものとして説明する。ただし、データ処理部１２０は、データ処理部１２０における種々の処理を実行するためのプログラムの読み込みを終了しているものとする。また、以下の説明においては、データ通信装置１０の備えたタイマー部１２１に、測定周期が予め設定されており、タイマー部１２１は、すでに、予め設定された測定周期の時間間隔を周期的に計時しているものとして説明する。また、以下の説明においては、閾値情報記憶部１２２に、物理量の閾値が記憶されているものとして説明する。

図３に示した第１の動作は、タイマー部１２１が測定周期の始まりのタイミングで起動信号をデータ処理部１２０に出力することによって開始される。例えば、測定周期として「１日」が設定されている場合、タイマー部１２１が１日の始まりのタイミングで起動信号をデータ処理部１２０に出力することによって開始される。

データ処理部１２０は、タイマー部１２１から起動信号が出力されると、現在のスリープ状態から復帰して起動する（ステップＳ１００）。

続いて、データ処理部１２０は、センサ１１０が検出した設備１の物理量を取得する（ステップＳ１１０）。つまり、データ処理部１２０は、ステップＳ１１０において、上述した物理量を取得する処理を実行する。ステップＳ１１０では、上述したように、データ処理部１２０は、センサ１１０を起動してセンサ１１０から出力された物理量を表す信号（アナログ信号）を取得する。そして、データ処理部１２０は、取得した物理量を表す信号をＡ／Ｄ変換して、設備１の物理量を表すデジタル信号（デジタルデータ）を生成する。

続いて、データ処理部１２０は、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値を取得する（ステップＳ１２０）。つまり、データ処理部１２０は、ステップＳ１２０から、上述した物理量を判定する処理を開始する。ステップＳ１２０では、上述したように、データ処理部１２０は、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値（以下、単に「閾値」という）を読み出す。

続いて、データ処理部１２０は、ステップＳ１１０において生成した設備１の物理量を表すデジタル信号（以下、単に「物理量」という）と、ステップＳ１２０において閾値情報記憶部１２２から読み出した閾値とを比較する。より具体的には、データ処理部１２０は、ステップＳ１２０において、物理量が閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１３０）。

なお、データ処理部１２０は、ステップＳ１１０においてセンサ１１０から取得した物理量を表す信号（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換しなくてもよい。この場合、データ処理部１２０は、ステップＳ１２０において物理量の閾値（アナログ量）を取得する。そして、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０において、取得した設備１の物理量（アナログ量）が物理量の閾値（アナログ量）よりも小さいか否かを判定する。

ステップＳ１３０の判定の結果、物理量が閾値よりも小さくない場合（ステップＳ１３０の“ＮＯ”）、すなわち、物理量が閾値以上である場合、データ処理部１２０は、物理量が、設備１が稼働している状態のときに取得した物理量であると判断する。そして、データ処理部１２０は、物理量に対応する測定データをゲートウェイ装置３０に送信すると判定する。そして、データ処理部１２０は、処理をステップＳ１４０に進める。

この場合、データ処理部１２０は、ステップＳ１１０において生成した設備１の物理量を、測定データに変換する（ステップＳ１４０）。つまり、データ処理部１２０は、ステップＳ１４０において、上述した測定データを生成する処理を実行する。ステップＳ１４０では、上述したように、データ処理部１２０は、ステップＳ１１０において生成した設備１の物理量を、ゲートウェイ装置３０に送信するための形式に変換して、測定データを生成する。

続いて、データ処理部１２０は、生成した測定データを無線送受信部１３０に出力する（ステップＳ１４１）。つまり、データ処理部１２０は、ステップＳ１４１から、上述した測定データを送信する処理を開始する。なお、上述したように、無線送受信部１３０は、スリープ状態になって動作を停止している。このため、上述したように、データ処理部１２０は、ステップＳ１４１において、まず、無線送受信部１３０に起動を指示する。そして、データ処理部１２０は、無線送受信部１３０が起動した後、ステップＳ１４０において生成した測定データを無線送受信部１３０に出力する。

続いて、データ処理部１２０は、ステップＳ１４１において出力した測定データを、無線通信２０によってゲートウェイ装置３０に送信させる（ステップＳ１４２）。ステップＳ１４２では、上述したように、データ処理部１２０は、無線送受信部１３０に、出力した測定データを無線通信２０によってゲートウェイ装置３０に送信するように指示する。これにより、無線送受信部１３０は、測定データを無線通信２０によってゲートウェイ装置３０に送信する。そして、無線通信２０によって送信されてきた測定データを受信したゲートウェイ装置３０は、受信した測定データにタイムスタンプなどの情報を付与して、フィールドネットワーク４０によって上位システム５０に送信する。このようにしてデータ通信装置１０が送信した測定データが、ゲートウェイ装置３０を介して上位システム５０に送信される。

続いて、データ処理部１２０は、タイマー部１２１に設定されている測定タイミングを初期化する（ステップＳ１６０）。なお、測定タイミングは、初期の段階ではタイマー部１２１に設定されていなくてもよい。この場合、表示端末１２００は、ステップＳ１６０において、何もしなくてもよい。また、測定タイミングは、初期値として、タイマー部１２１に設定されている測定周期の始まりのタイミングと同じタイミングが設定されていてもよい。この場合、表示端末１２００は、ステップＳ１６０において、測定周期の始まりのタイミングと同じタイミングを再度設定してもよい。また、測定タイミングの初期値として、測定周期内で最初の測定タイミングが設定されていてもよい。この場合、表示端末１２００は、ステップＳ１６０において、測定周期内で最初の測定タイミングを再度設定してもよい。

続いて、データ処理部１２０は、再びスリープ状態に移行する（ステップＳ１７０）。つまり、データ処理部１２０は、ステップＳ１７０において、起動されたときに読み込んだプログラムの実行を停止して、電池１４０の消費を抑える状態に移行する。これにより、データ処理部１２０の処理は、ステップＳ１００に戻る。つまり、１回（例えば、１日）の第１の動作を終了する。

一方、ステップＳ１３０の判定の結果、物理量が閾値よりも小さい場合（ステップＳ１３０の“ＹＥＳ”）、データ処理部１２０は、物理量が、設備１が停止している状態のときに取得した物理量であると判断する。そして、データ処理部１２０は、物理量に対応する測定データをゲートウェイ装置３０に送信しないと判定する。そして、データ処理部１２０は、処理をステップＳ１５０に進める。

この場合、データ処理部１２０は、タイマー部１２１が次回の起動信号をデータ処理部１２０に出力する測定周期内のタイミングを、測定タイミングとして設定する（ステップＳ１５０）。つまり、データ処理部１２０は、ステップＳ１５０から、上述した測定タイミングを設定する処理を開始する。ステップＳ１５０では、上述したように、データ処理部１２０は、タイマー部１２１が次回の起動信号をデータ処理部１２０に出力する測定タイミングを、タイマー部１２１に設定する。言い換えれば、ステップＳ１５０において、データ処理部１２０は、センサ１１０が検出した設備１の物理量を再度取得するタイミングを設定する。例えば、データ処理部１２０は、測定タイミングとして「１時間」を設定する。これにより、データ処理部１２０は、１時間後にスリープ状態から再び復帰（起動）して、センサ１１０が検出した設備１の物理量を取得するステップＳ１００の処理を再び行い、ステップＳ１１０～ステップＳ１６０までの処理を再び実行することができる状態になる。

続いて、データ処理部１２０は、タイマー部１２１に設定した測定タイミングが、測定周期以上のタイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１５１）。つまり、データ処理部１２０は、ステップＳ１５０において設定した測定タイミングによってデータ処理部１２０がスリープ状態から再び復帰（起動）するタイミングが、現在の測定周期を超えている（次の測定周期内に入っている）タイミングとなっていないかを判定する。例えば、測定周期として「１日」が設定されている場合、設定した測定タイミングが経過したときの時間が、次の測定周期（＝１日）の時間に割り込んでいないかを判定する。

ステップＳ１５１の判定の結果、タイマー部１２１に設定した測定タイミングが測定周期以上のタイミングではない場合（ステップＳ１５１の“ＮＯ”）、すなわち、設定した測定タイミングが現在の測定周期内のタイミングである場合、データ処理部１２０は、ステップＳ１７０に進んで、再びスリープ状態に移行する。つまり、データ処理部１２０は、タイマー部１２１に設定した測定タイミングでスリープ状態から再び復帰（起動）して、ステップＳ１００～ステップＳ１６０までの処理を再び実行することができる状態でスリープ状態に移行する。

一方、ステップＳ１５１の判定の結果、タイマー部１２１に設定した測定タイミングが測定周期以上のタイミングである場合（ステップＳ１５１の“ＹＥＳ”）、すなわち、設定した測定タイミングが現在の測定周期を超えているタイミングである場合、データ処理部１２０は、ステップＳ１６０に進んで、タイマー部１２１に設定した測定タイミングを初期化する。つまり、データ処理部１２０は、ステップＳ１５０においてタイマー部１２１に設定した測定タイミングを取り消す（キャンセルする）。これは、設定した測定タイミングより前に、タイマー部１２１が計時している時間が次の測定周期（例えば、次の１日）の始まりのタイミングとなり、タイマー部１２１は、起動信号をデータ処理部１２０に出力することになるからである。これにより、データ通信装置１０では、それぞれの測定周期において常に同じタイミングで、センサ１１０が検出した設備１の物理量を取得するステップＳ１００の処理を行うことができる。

このように、データ処理部１２０では、ステップＳ１００～ステップＳ１６０までの処理を繰り返す。これにより、データ通信装置１０は、設備１が稼働している状態のときには、従来の電池駆動型の現場機器と同様に、測定周期のタイミングごとに、センサ１１０が検出した物理量を表す測定データを、ゲートウェイ装置３０を介して上位システム５０に送信することができる。また、データ通信装置１０は、設備１が停止している状態のときには、センサ１１０が検出した物理量を表す測定データを送信しないことによって、測定データをゲートウェイ装置３０に送信する際に要する電池１４０の消費を抑えることができる。つまり、データ通信装置１０において省電力化を図り、電池切れまでの時間（電池寿命）を長くして、データ通信装置１０の保守（メンテナンス）を行う周期を長くすることができる。しかも、データ通信装置１０では、設備１が停止している状態のときに、測定タイミングごとにセンサ１１０が検出した物理量を再度取得する、言い換えれば、設備１の物理量を再測定する。これにより、データ通信装置１０では、測定周期内で設備１が停止している状態から稼働している状態に変化したタイミングに対してなるべく早い測定タイミングのときにセンサ１１０から取得した物理量を表す測定データを、ゲートウェイ装置３０を介して上位システム５０に送信することができる。このことにより、データ通信装置１０を利用したプラントでは、上位システム５０が、従来の電池駆動型の現場機器を利用したプラントよりも詳細に設備１が稼働している状態を監視することができる。

ここで、データ通信装置１０における第１の動作の具体的な一例について説明する。図４は、本発明の実施形態のデータ通信装置１０がデータを送信（測定データをゲートウェイ装置３０に送信）する第１の動作を模式的に示した図である。

図４には、設備１（より具体的には、設備１に備えたモータ１１）の振動の大きさを縦軸とし、時間を横軸としたグラフによって、設備１の振動の大きさ（物理量）の時間的な変化の一例を、時間軸の方向に表している。図４には、センサ１１０が常に検出した設備１の振動を表す信号を出力しているものとして、４周期分の測定周期Ｔｍ（測定周期Ｔｍ１～測定周期Ｔｍ４）の期間における振動の大きさの時間的な変化の一例を示している。図４に示したように、設備１の振動の大きさは、設備１が停止している状態のときには小さく、設備１が稼働している状態のときには大きくなる。なお、図４には、設備１の振動の大きさに微少な変動がある場合を示しているが、この振動の大きさの微少な変動は、設備１の稼働または停止の状態に伴う振動の変化ではなく、例えば、センサ１１０による振動の検出誤差や外的要因の影響による変動であり、振動におけるノイズ成分として考えることができる。

また、図４には、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値の一例を示している。上述したように、物理量の閾値は、設備１が稼働しているのか停止しているのかを判定するために予め設定されている。データ処理部１２０は、図３に示した第１の動作の処理のフローチャートのステップＳ１３０において、センサ１１０から取得した振動の大きさ（物理量）が閾値以上であるか否かによって、設備１が稼働しているのか停止しているのかを判定する。より具体的には、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０において、センサ１１０から取得した振動の大きさが閾値以上である場合には、設備１が稼働している状態であると判定し、センサ１１０から取得した振動の大きさが閾値よりも小さい場合には、設備１が停止している状態であると判定する。

なお、以下の説明においては、説明を容易にするため、データ処理部１２０が測定データを無線送受信部１３０に出力し、出力した測定データを送信するように指示することによって無線送受信部１３０がゲートウェイ装置３０に測定データを送信する動作を、データ処理部１２０がゲートウェイ装置３０に測定データを送信するものとして説明する。

図４に示した時間軸の方向に沿って、データ通信装置１０における第１の動作を説明する。まず、最初（１周期目）の測定周期Ｔｍ１の始まりのタイミングでタイマー部１２１が起動信号をデータ処理部１２０に出力すると、データ処理部１２０は、図３に示した第１の動作の処理のフローチャートに従って、第１の動作を行う。図４に示したように、データ処理部１２０が１周期目の測定周期Ｔｍ１の始まりのタイミングでセンサ１１０から取得した振動の大きさは、閾値よりも小さい。このため、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０において、設備１が停止している状態であると判断し、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信しない。なお、図４においては、「×印」によって、データ処理部１２０がセンサ１１０から取得した振動の大きさが、設備１が停止している状態であると判断されたことを表している。このため、データ処理部１２０は、ステップＳ１５０において、測定周期Ｔｍよりも短い測定タイミングＴｒｍ（Ｔｒｍ＜Ｔｍ）をタイマー部１２１に設定して、スリープ状態に移行する。図４においては、データ処理部１２０が、ステップＳ１５０において、測定周期Ｔｍ１よりも短い測定タイミングＴｒｍ１（Ｔｒｍ１＜Ｔｍ１）をタイマー部１２１に設定して、スリープ状態に移行している。

その後、１周期目の測定周期Ｔｍ１内で測定タイミングＴｒｍ１の時間が経過してタイマー部１２１が再び起動信号をデータ処理部１２０に出力すると、データ処理部１２０は、図３に示した第１の動作の処理のフローチャートに従って、再び第１の動作を行う。つまり、データ処理部１２０は、２回目の第１の動作を行う。図４に示したように、データ処理部１２０が測定周期Ｔｍ１内で最初（１回目）の第１の動作で設定した測定タイミングＴｒｍ１の時間が経過したタイミングでセンサ１１０から取得した振動の大きさも、閾値よりも小さい。このため、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０において、設備１が停止している状態であると再び判断する。つまり、データ処理部１２０は、設備１が停止している状態が継続していると判断する。このため、データ処理部１２０は、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信せずに、ステップＳ１５０において、再び次（２回目）の測定タイミングＴｒｍ２（Ｔｒｍ２＜Ｔｍ１、Ｔｒｍ２＝Ｔｒｍ１）をタイマー部１２１に設定して、スリープ状態に移行する。

このように、データ処理部１２０は、測定周期Ｔｍの始まりのタイミング、または測定タイミングＴｒｍの時間が経過したタイミングにおいて、センサ１１０から振動の大きさ（物理量）を取得して、設備１が稼働している状態であるのか、設備１が停止している状態であるのかを判断する。図４では、１周期目の測定周期Ｔｍ１の期間において、設備１が稼働している状態とはならなかった場合を示している。より具体的には、図４では、測定周期Ｔｍ１内で２回目～４回目の第１の動作のステップＳ１５０において設定した２回目の測定タイミングＴｒｍ２～４回目の測定タイミングＴｒｍ４（Ｔｒｍ４＜Ｔｍ１、Ｔｒｍ４＝Ｔｒｍ１）のそれぞれの測定タイミングＴｒｍの時間が経過したときにセンサ１１０が出力したそれぞれの振動の大きさも、全て閾値よりも小さい。このため、図４では、データ処理部１２０が、３回目～５回目の第１の動作のステップＳ１３０においても、設備１が停止している状態が継続していると判断し、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信しない場合を示している。

なお、データ処理部１２０は、５回目の第１の動作のステップＳ１３０においても設備１が停止している状態が継続していると判断したため、５回目の第１の動作のステップＳ１５０において、６回目の測定タイミングＴｒｍ６（Ｔｒｍ６＜Ｔｍ１、Ｔｒｍ６＝Ｔｒｍ１）をタイマー部１２１に設定する。しかし、６回目の測定タイミングＴｒｍ６の時間が経過したときのタイミングは、１周期目の測定周期Ｔｍ１の期間を超えているタイミングである。このため、データ処理部１２０は、ステップＳ１６０において、タイマー部１２１に設定した６回目の測定タイミングＴｒｍ６を初期化してから、つまり、測定タイミングＴｒｍ６の設定を取り消してから、スリープ状態に移行する。

続いて、次（２周期目）の測定周期Ｔｍ２の始まりのタイミングでタイマー部１２１が起動信号をデータ処理部１２０に出力すると、データ処理部１２０は、２周期目の測定周期Ｔｍ２における第１の動作を行う。図４に示したように、データ処理部１２０が２周期目の測定周期Ｔｍ２の始まりのタイミングでセンサ１１０から取得した振動の大きさは、閾値よりも小さい。このため、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０において、２周期目の測定周期Ｔｍ２の始まりのタイミングでも、設備１が停止している状態が継続していると判断する。そして、データ処理部１２０は、１周期目の測定周期Ｔｍ１における第１の動作と同様に、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信せずに、ステップＳ１５０において、２周期目の測定周期Ｔｍ２内で最初（１回目）の測定タイミングＴｒｍ１（Ｔｒｍ１＜Ｔｍ２）をタイマー部１２１に設定して、スリープ状態に移行する。

その後、２周期目の測定周期Ｔｍ２内で測定タイミングＴｒｍ１の時間が経過してタイマー部１２１が再び起動信号をデータ処理部１２０に出力すると、データ処理部１２０は、１周期目の測定周期Ｔｍ１における２回目の第１の動作と同様に、ステップＳ１３０において、測定周期Ｔｍ２内で最初（１回目）の第１の動作で設定した測定タイミングＴｒｍ１の時間が経過したタイミングでセンサ１１０から取得した振動の大きさを判定する。図４では、２周期目の測定周期Ｔｍ２の期間においても、測定タイミングＴｒｍ１の時間が経過したタイミングのときの振動の大きさは閾値よりも小さいため、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０において、設備１が停止している状態が継続していると判断する。このため、データ処理部１２０は、１周期目の測定周期Ｔｍ１における２回目の第１の動作と同様に、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信せずに、ステップＳ１５０において、再び次（２回目）の測定タイミングＴｒｍ２（Ｔｒｍ２＜Ｔｍ２、Ｔｒｍ２＝Ｔｒｍ１）をタイマー部１２１に設定して、スリープ状態に移行する。

なお、図４では、２周期目の測定周期Ｔｍ２の期間において、測定周期Ｔｍ２内で２回目の第１の動作のステップＳ１５０において設定した２回目の測定タイミングＴｒｍ２の時間が経過したときにセンサ１１０が出力する振動の大きさも、閾値よりも小さい。このため、データ処理部１２０は、３回目の第１の動作のステップＳ１３０においても、設備１が停止している状態が継続していると判断し、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信せずに、ステップＳ１５０において、再び次（３回目）の測定タイミングＴｒｍ３（Ｔｒｍ３＜Ｔｍ２、Ｔｒｍ３＝Ｔｒｍ１）をタイマー部１２１に設定して、スリープ状態に移行する。

その後、２周期目の測定周期Ｔｍ２内で測定タイミングＴｒｍ３の時間が経過してタイマー部１２１が再び起動信号をデータ処理部１２０に出力すると、データ処理部１２０は、４回目の第１の動作のステップＳ１３０において、測定周期Ｔｍ２内で３回目の第１の動作で設定した測定タイミングＴｒｍ３の時間が経過したタイミングでセンサ１１０から取得した振動の大きさを判定する。図４では、データ処理部１２０が測定タイミングＴｒｍ３の時間が経過したタイミングでセンサ１１０から取得した振動の大きさは、閾値よりも大きい。このため、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０において、設備１が稼働している状態であると判断し、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信する。なお、図４においては、「○印」によって、データ処理部１２０がセンサ１１０から取得した振動の大きさが、設備１が稼働している状態であると判断されたことを表している。そして、データ処理部１２０は、ステップＳ１６０において、タイマー部１２１に設定されている測定タイミングＴｒｍを初期化してから、スリープ状態に移行する。これにより、データ処理部１２０は、設備１が稼働している状態であると判断した以降には、センサ１１０が出力したそれぞれの振動の大きさを取得しなくなる。つまり、データ処理部１２０は、２周期目の測定周期Ｔｍ２の期間における第１の動作を終了する。

続いて、次（３周期目）の測定周期Ｔｍ３の始まりのタイミングでタイマー部１２１が起動信号をデータ処理部１２０に出力すると、データ処理部１２０は、３周期目の測定周期Ｔｍ３における第１の動作を行う。図４に示したように、データ処理部１２０が３周期目の測定周期Ｔｍ３の始まりのタイミングでセンサ１１０から取得した振動の大きさは、閾値よりも大きい。このため、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０において、３周期目の測定周期Ｔｍ３の始まりのタイミングでも、設備１が稼働している状態が継続していると判断する。このため、データ処理部１２０は、２周期目の測定周期Ｔｍ２における４回目の第１の動作と同様に、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信する。そして、データ処理部１２０は、２周期目の測定周期Ｔｍ２における４回目の第１の動作と同様に、ステップＳ１６０においてタイマー部１２１に設定されている測定タイミングＴｒｍを初期化してから、スリープ状態に移行する。これにより、データ処理部１２０は、３周期目の測定周期Ｔｍ３において、センサ１１０が出力したそれぞれの振動の大きさを取得しなくなる。つまり、データ処理部１２０は、３周期目の測定周期Ｔｍ３の期間における第１の動作を終了する。

このように、データ処理部１２０は、測定周期Ｔｍの始まりのタイミングで設備１が停止している状態であると判断した場合には、測定データを送信せず、測定タイミングＴｒｍを設定して、同じ測定周期Ｔｍ内で第１の動作を繰り返す。そして、データ処理部１２０は、測定周期Ｔｍの始まりのタイミングまたはいずれかの測定タイミングＴｒｍの時間が経過したタイミングで設備１が稼働している状態であると判断した場合には、センサ１１０から取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信して、その測定周期Ｔｍの期間における第１の動作を終了する。これにより、データ通信装置１０では、測定データをゲートウェイ装置３０に送信する際に要する電池１４０の消費を抑えることができると共に、測定周期Ｔｍ内で設備１が停止している状態から稼働している状態に変化したタイミングに対してなるべく早い測定タイミングＴｒｍのときに、測定データをゲートウェイ装置３０に送信することができる。このことにより、データ通信装置１０を利用したプラントでは、データ通信装置１０に搭載した電池１４０が切れるまでの時間（電池寿命）を長くして、データ通信装置１０の保守（メンテナンス）を行う周期を長くすることができると共に、上位システム５０が、設備１が稼働している状態をより詳細に監視することができる。

なお、図４では、次（４周期目）の測定周期Ｔｍ４においても、測定周期Ｔｍ４の始まりのタイミングで設備１が稼働している状態が継続していると判断している。このため、データ処理部１２０は、測定周期Ｔｍ４の始まりのタイミングでセンサ１１０から取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信して、４周期目の測定周期Ｔｍ４の期間における第１の動作を終了する。しかし、図４に示したように、４周期目の測定周期Ｔｍ４の期間では、その後に、センサ１１０が出力した振動の大きさが、設備１が停止している状態を表す、つまり、閾値よりも小さい振動の大きさとなっている。ところが、データ処理部１２０は、４周期目の測定周期Ｔｍ４の期間において、すでに第１の動作を終了している。このため、データ処理部１２０は、設備１が稼働している状態から停止している状態に変化したことを判断することができない。しかしながら、データ通信装置１０を利用したプラントにおいても、従来の電池駆動型の現場機器を利用したプラントと同様に、上位システム５０は、停止している状態に変化した設備１の振動の大きさ（物理量）を用いて、設備１の動作を制御しない機能もあるため、データ処理部１２０が第１の動作を終了していても問題ない。

なお、図４では、センサ１１０が、設備１（より具体的には、設備１に備えたモータ１１）の振動の大きさを検出する場合の一例を示した。このため、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０における判定において、センサ１１０から取得した振動の大きさが閾値以上である場合には、設備１が稼働している状態であると判定し、センサ１１０から取得した振動の大きさが閾値よりも小さい場合には、設備１が停止している状態であると判定した。しかし、上述したように、センサ１１０は、様々な設備に設置され、検出する物理量も様々な種類がある。このため、データ処理部１２０がステップＳ１３０において行う判定は、同じ種類の物理量であっても、センサ１１０が設置された設備によっては、上述したステップＳ１３０の判定と反対の判定を行うことも考えられる。例えば、センサ１１０が液体状の製品を搬送する配管の外部に設置され、データ処理部１２０が、センサ１１０が検出した配管の外部の温度によって製品を搬送しているか否かを判定する場合について考える。このとき、例えば、配管によって搬送する液体状の製品が高温の製品であるとすると、センサ１１０は、製品を搬送しているときに、搬送している高温の製品よりも少し低い配管の温度を検出することが考えられる。この場合、データ処理部１２０は、上述した振動の大きさと同様に、センサ１１０が検出した温度が温度の閾値以上となるため、配管が接続された設備は稼働している状態であると判定する。一方、センサ１１０は、製品を搬送していないときには、高温の製品が配管を通っていないことから、常温になった配管の温度を検出することが考えられる。この場合、データ処理部１２０は、上述した振動の大きさと同様に、センサ１１０が検出した温度が温度の閾値よりも小さくなるため、配管が接続された設備は停止している（設備は稼働していない）状態であると判定する。これに対して、例えば、配管によって搬送する液体状の製品が低温（マイナス温度）の製品であるとすると、センサ１１０は、製品を搬送しているときに、搬送している低温の製品よりも少し高い配管の温度を検出することが考えられる。この場合、データ処理部１２０は、センサ１１０が検出した温度が温度の閾値以下となるが、配管が接続された設備は稼働している状態であると判定することになる。また、センサ１１０は、製品を搬送していないときには、低温の製品が配管を通っていないことから、常温になった配管の温度を検出することが考えられる。この場合、データ処理部１２０は、センサ１１０が検出した温度が温度の閾値よりも大きくなるが、配管が接続された設備は停止している（設備は稼働していない）状態であると判定することになる。このように、データ処理部１２０は、センサ１１０が設置される設備と、設備が稼働している状態でるか停止している状態であるかを判定するための条件に応じて、ステップＳ１３０における判定を行う。

なお、図４では、例えば、データ処理部１２０が最初（１回目）の第１の動作でタイマー部１２１に設定する測定タイミングＴｒｍ１と、２回目の第１の動作でタイマー部１２１に設定する測定タイミングＴｒｍ２とが、同じ時間間隔（Ｔｒｍ２＝Ｔｒｍ１）である場合について説明した。つまり、図４においては、データ処理部１２０が、測定周期Ｔｍを同じ時間間隔に分割した測定タイミングＴｒｍをタイマー部１２１に設定する場合について説明した。しかし、データ処理部１２０がタイマー部１２１に設定するそれぞれの測定タイミングＴｒｍの時間間隔は、同じ時間間隔であることに限定されるものではない。つまり、データ処理部１２０は、測定周期Ｔｍを異なる時間間隔に分割したそれぞれの測定タイミングＴｒｍをタイマー部１２１に設定してもよい。

＜第１の動作の変形例＞
ここで、データ通信装置１０の第１の動作の変形例について説明する。第１の動作の変形例は、データ処理部１２０がタイマー部１２１に設定するそれぞれの測定タイミングＴｒｍが、測定周期Ｔｍを異なる時間間隔に分割した測定タイミングＴｒｍである場合の第１の動作である。なお、第１の動作の変形例では、図３に示した第１の動作の処理のステップＳ１５０において、データ処理部１２０がタイマー部１２１に設定する測定タイミングＴｒｍの時間のみが異なる。従って、ここでは、データ通信装置１０における第１の動作の変形例の具体的な一例について説明する。図５は、本発明の実施形態のデータ通信装置１０がデータを送信（測定データをゲートウェイ装置３０に送信）する第１の動作の変形例を模式的に示した図である。

図５においても、図４に示した第１の動作と同様に、設備１（モータ１１）の振動の大きさを縦軸とし、時間を横軸としたグラフによって、設備１の振動の大きさ（物理量）の時間的な変化の一例を、時間軸の方向に表している。また、図５においても、図４に示した第１の動作と同様に、設備１の振動の大きさの時間的な変化を、測定周期Ｔｍの４周期分（測定周期Ｔｍ１～測定周期Ｔｍ４）示している。なお、図５に示した設備１の振動の大きさの時間的な変化は、図４において示した設備１の振動の大きさの時間的な変化と同様である。

また、図５においても、図４に示した第１の動作と同様に、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値の一例を示している。なお、図５においても、図４に示した第１の動作と同様に、「×印」によって、データ処理部１２０がセンサ１１０から取得した振動の大きさが、設備１が停止している状態であると判断されたことを表し、「○印」によって、データ処理部１２０がセンサ１１０から取得した振動の大きさが、設備１が稼働している状態であると判断されたことを表している。

図５に示した時間軸の方向に沿って、データ通信装置１０における第１の動作の変形例の動作（以下、単に「変形例の動作」という）を説明する。まず、最初（１周期目）の測定周期Ｔｍ１の始まりのタイミングでタイマー部１２１が起動信号をデータ処理部１２０に出力すると、データ処理部１２０は、図３に示した第１の動作の処理のフローチャートに従って、１回目の変形例の動作を行う。図５に示したように、データ処理部１２０が１周期目の測定周期Ｔｍ１の始まりのタイミングでセンサ１１０から取得した振動の大きさは、閾値よりも小さい。このため、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０において、設備１が停止している状態であると判断する。そして、データ処理部１２０は、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信せずに、ステップＳ１５０において、測定周期Ｔｍよりも短い測定タイミングＴｒｍ１（Ｔｒｍ１＜Ｔｍ１）をタイマー部１２１に設定して、スリープ状態に移行する。このとき、変形例の動作では、データ処理部１２０が、測定周期Ｔｍ１を同じ時間間隔に分割した測定タイミングＴｒｍ１ではなく、測定周期Ｔｍ１を異なる時間間隔に分割した測定タイミングＴｒｍ１（Ｔｒｍ１の時間の長さは、後述するＴｒｍ２、Ｔｒｍ３の時間の長さと異なる）を、タイマー部１２１に設定する。図５においては、データ処理部１２０が、ステップＳ１５０において、測定周期Ｔｍ１の１／８の時間の測定タイミングＴｒｍ１（Ｔｒｍ１＝Ｔｍ１／８）をタイマー部１２１に設定している。

その後、１周期目の測定周期Ｔｍ１内で測定タイミングＴｒｍ１の時間が経過してタイマー部１２１が再び起動信号をデータ処理部１２０に出力すると、データ処理部１２０は、２回目の変形例の動作を行う。そして、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０において、測定周期Ｔｍ１内で最初（１回目）の変形例の動作で設定した測定タイミングＴｒｍ１の時間が経過したタイミングでセンサ１１０から取得した振動の大きさを判定する。図５では、データ処理部１２０が測定周期Ｔｍ１内で最初（１回目）の変形例の動作で設定した測定タイミングＴｒｍ１の時間が経過したタイミングでセンサ１１０から取得した振動の大きさは閾値よりも小さいため、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０において、設備１が停止している状態が継続していると判断する。このため、データ処理部１２０は、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信せずに、ステップＳ１５０において、再び次（２回目）の測定タイミングＴｒｍ２（Ｔｒｍ２＜Ｔｍ１）をタイマー部１２１に設定して、スリープ状態に移行する。このとき、変形例の動作では、データ処理部１２０が、測定周期Ｔｍ１をさらに異なる時間間隔に分割した測定タイミングＴｒｍ２を、タイマー部１２１に設定する。つまり、変形例の動作では、データ処理部１２０が、測定タイミングＴｒｍ１と異なる時間の測定タイミングＴｒｍ２を、タイマー部１２１に設定する。図５においては、データ処理部１２０が、ステップＳ１５０において、測定周期Ｔｍ１の１／４の時間の測定タイミングＴｒｍ２（Ｔｒｍ２＝Ｔｍ１／４）をタイマー部１２１に設定している。

なお、変形例の動作において２回目に設定した測定タイミングＴｒｍ２は、設備１が停止している状態がさらに継続することを想定し、データ処理部１２０がセンサ１１０から振動の大きさ（物理量）を取得する回数を減らすことによって、第１の動作よりも電池１４０の消費をさらに抑えられるようにするという考え方に基づいて決定したものである。図５においては、１回目に設定した測定タイミングＴｒｍ１を測定周期Ｔｍ１の１／８の時間とし、２回目に設定した測定タイミングＴｒｍ２を測定周期Ｔｍ１の１／４の時間としている。つまり、２回目に設定した測定タイミングＴｒｍ２は、１回目に設定した測定タイミングＴｒｍ１の２倍の時間としている。このため、例えば、第１の動作において設定したそれぞれの測定タイミングＴｒｍと、変形例の動作において１回目に設定した測定タイミングＴｒｍ１とが同じ時間であった場合を考えると、変形例の動作において２回目に設定した測定タイミングＴｒｍ２の時間が経過したタイミングでは、データ処理部１２０がセンサ１１０から振動の大きさ（物理量）を取得する回数が、第１の動作よりも１回少なくなる。より具体的には、測定周期Ｔｍが「１日」である場合において、第１の動作において設定したそれぞれの測定タイミングＴｒｍと、変形例の動作において１回目に設定した測定タイミングＴｒｍ１とが「３時間」であった場合を考えると、変形例の動作において２回目に設定する測定タイミングＴｒｍ２は「６時間」である。この場合、第１の動作では、データ処理部１２０が、１日の始まりの時間と、３時間後と、さらに３時間後（１日の始まりから６時間後）と、さらに３時間後（１日の始まりから９時間後）とのそれぞれのタイミングで、センサ１１０から振動の大きさ（物理量）を取得する。つまり、１日の始まりから９時間後において、第１の動作では、データ処理部１２０が、センサ１１０から振動の大きさ（物理量）を４回取得する。これに対して、変形例の動作では、データ処理部１２０が、１日の始まりの時間と、３時間後と、さらに６時間後（１日の始まりから９時間後）とのそれぞれのタイミングで、センサ１１０から振動の大きさ（物理量）を３回取得する。このように、変形例の動作では、データ処理部１２０がセンサ１１０から振動の大きさ（物理量）を取得する回数が、第１の動作よりも１回少なくなる。これにより、変形例の動作では、２回目に設定した測定タイミングＴｒｍ２の時間が経過した時点で、データ処理部１２０がセンサ１１０から振動の大きさ（物理量）を取得する１回分の電力消費量を、第１の動作よりも削減することができる。

その後、１周期目の測定周期Ｔｍ１内で測定タイミングＴｒｍ２の時間が経過してタイマー部１２１が再び起動信号をデータ処理部１２０に出力すると、データ処理部１２０は、３回目の変形例の動作を行う。そして、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０において、測定周期Ｔｍ１内で２回目の変形例の動作で設定した測定タイミングＴｒｍ２の時間が経過したタイミングでセンサ１１０から取得した振動の大きさを判定する。図５では、データ処理部１２０が測定周期Ｔｍ１内で２回目の変形例の動作で設定した測定タイミングＴｒｍ２の時間が経過したタイミングでセンサ１１０から取得した振動の大きさも閾値よりも小さいため、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０において、設備１が停止している状態が継続していると判断する。このため、データ処理部１２０は、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信せずに、ステップＳ１５０において、再び次（３回目）の測定タイミングＴｒｍ３（Ｔｒｍ３＜Ｔｍ１）をタイマー部１２１に設定して、スリープ状態に移行する。このとき、変形例の動作では、データ処理部１２０が、測定周期Ｔｍ１をさらに異なる時間間隔に分割した測定タイミングＴｒｍ３を、タイマー部１２１に設定する。図５においては、データ処理部１２０が、ステップＳ１５０において、測定周期Ｔｍ１の１／２の時間の測定タイミングＴｒｍ３（Ｔｒｍ３＝Ｔｍ１／２）をタイマー部１２１に設定している。

なお、変形例の動作において３回目に設定した測定タイミングＴｒｍ３も、２回目に測定タイミングＴｒｍ２を設定したときの考え方と同様に、電池１４０の消費をさらに抑えられるようにするという考え方に基づいて決定したものである。図５においては、３回目に設定した測定タイミングＴｒｍ３を測定周期Ｔｍ１の１／２の時間としている。つまり、３回目に設定した測定タイミングＴｒｍ３は、１回目に設定した測定タイミングＴｒｍ１の４倍の時間としている。このため、例えば、第１の動作において設定したそれぞれの測定タイミングＴｒｍと、変形例の動作において１回目に設定した測定タイミングＴｒｍ１とが同じ時間であった場合を考えると、変形例の動作において３回目に設定した測定タイミングＴｒｍ３の時間が経過したタイミングでは、データ処理部１２０がセンサ１１０から振動の大きさ（物理量）を取得する回数が、第１の動作よりもさらに３回少なくなる。これにより、変形例の動作では、３回目に設定した測定タイミングＴｒｍ３の時間が経過した時点で、データ処理部１２０がセンサ１１０から振動の大きさ（物理量）を取得する４回分（２回目に設定した測定タイミングＴｒｍ２による１回分を含む）の電力消費量を、第１の動作よりも削減することができる。

なお、図５では、１周期目の測定周期Ｔｍ１内で測定タイミングＴｒｍ３の時間が経過してデータ処理部１２０が４回目の変形例の動作を行ったときも、データ処理部１２０がセンサ１１０から取得した振動の大きさも閾値よりも小さい。このため、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０において、設備１が停止している状態が継続していると判断する。このため、データ処理部１２０は、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信せずに、ステップＳ１５０において、同様の考え方に基づいて再び次（４回目）の測定タイミングＴｒｍ４（Ｔｒｍ４＝Ｔｍ１）をタイマー部１２１に設定する。しかし、４回目の測定タイミングＴｒｍ４の時間が経過したときのタイミングは、１周期目の測定周期Ｔｍ１の期間を超えているタイミングである。このため、データ処理部１２０は、ステップＳ１６０において、タイマー部１２１に設定した４回目の測定タイミングＴｒｍ４を初期化してから、スリープ状態に移行する。これにより、データ処理部１２０は、設備１が稼働している状態が継続していると判断した４回目の変形例の動作以降には、センサ１１０が出力したそれぞれの振動の大きさを取得せずに、１周期目の測定周期Ｔｍ１の期間における変形例の動作を終了する。

続いて、次（２周期目）の測定周期Ｔｍ２の始まりのタイミングでタイマー部１２１が起動信号をデータ処理部１２０に出力すると、データ処理部１２０は、２周期目の測定周期Ｔｍ２における変形例の動作を行う。なお、図５においては、１回目から３回目までの変形例の動作は、１周期目の測定周期Ｔｍ１における１回目から３回目までの変形例の動作と同様である。従って、２周期目の測定周期Ｔｍ２における１回目から３回目までの変形例の動作に関する詳細な説明は省略する。

図５では、２周期目の測定周期Ｔｍ２内で測定タイミングＴｒｍ３の時間が経過してデータ処理部１２０が４回目の変形例の動作を行ったときに、データ処理部１２０がセンサ１１０から取得した振動の大きさが、閾値よりも大きくなっている。このため、データ処理部１２０は、４回目の変形例の動作のステップＳ１３０において、設備１が稼働している状態であると判断し、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信する。そして、データ処理部１２０は、ステップＳ１６０において、タイマー部１２１に設定されている測定タイミングＴｒｍを初期化してから、スリープ状態に移行する。これにより、データ処理部１２０は、設備１が稼働している状態であると判断した以降には、センサ１１０が出力したそれぞれの振動の大きさを取得しなくなる。つまり、データ処理部１２０は、２周期目の測定周期Ｔｍ２の期間における変形例の動作を終了する。

なお、図５においては、３周期目の測定周期Ｔｍ３および４周期目の測定周期Ｔｍ４においてデータ処理部１２０が行う変形例の動作は、図４に示した３周期目の測定周期Ｔｍ３および４周期目の測定周期Ｔｍ４においてデータ処理部１２０が行う第１の動作と同様である。従って、３周期目の測定周期Ｔｍ３および４周期目の測定周期Ｔｍ４においてデータ処理部１２０が行う変形例の動作に関する詳細な説明は省略する。

このように、データ処理部１２０は、第１の動作の変形例においても、測定周期Ｔｍの始まりのタイミングで設備１が停止している状態であると判断した場合には、測定データを送信せず、測定タイミングＴｒｍを設定して、同じ測定周期Ｔｍ内で変形例の動作を繰り返す。また、データ処理部１２０は、第１の動作の変形例においても、測定周期Ｔｍの始まりのタイミングまたはいずれかの測定タイミングＴｒｍの時間が経過したタイミングで設備１が稼働している状態であると判断した場合には、センサ１１０から取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信して、その測定周期Ｔｍの期間における変形例の動作を終了する。これにより、データ通信装置１０では、第１の動作の変形例においても、測定データをゲートウェイ装置３０に送信する際に要する電池１４０の消費を抑えることができると共に、測定周期Ｔｍ内で設備１が停止している状態から稼働している状態に変化したタイミングに対してなるべく早い測定タイミングＴｒｍのときに、測定データをゲートウェイ装置３０に送信することができる。このことにより、第１の動作の変形例においても、第１の動作と同様の効果を得ることができる。

ただし、第１の動作の変形例では、測定周期Ｔｍの始まりのタイミングで設備１が停止している状態であると判断した場合に、測定周期Ｔｍを異なる時間間隔に分割したそれぞれの測定タイミングＴｒｍを、タイマー部１２１に設定する。このため、第１の動作の変形例では、タイマー部１２１に設定した測定タイミングＴｒｍによっては、測定周期Ｔｍ内で設備１が停止している状態から稼働している状態に変化したタイミングに対してなるべく早い測定タイミングＴｒｍのときにゲートウェイ装置３０に送信する測定データが、第１の動作よりも遅いタイミングになることがある。より具体的には、第１の動作の変形例では、測定周期Ｔｍ内で設備１が停止している状態から稼働している状態に変化したタイミングが、データ処理部１２０がセンサ１１０から出力された振動の大きさ（物理量）を取得するのを減らしたタイミングである場合には、測定データをゲートウェイ装置３０に送信するのが、第１の動作で設定した測定タイミングＴｒｍの時間が経過した後のタイミングとなる。しかしながら、従来の電池駆動型の現場機器では、測定周期Ｔｍの時間間隔で測定データがゲートウェイ装置３０に送信されることを考えると、第１の動作の変形例においても、測定周期Ｔｍ内で設備１が停止している状態から稼働している状態に変化したタイミングに対してなるべく早い測定タイミングＴｒｍのときに測定データをゲートウェイ装置３０に送信することができ、設備１の状態をより詳細に監視できるものと考えられる。そして、第１の動作の変形例では、第１の動作よりも電池１４０の消費をさらに抑えられるため、データ通信装置１０に搭載した電池１４０が切れるまでの時間（電池寿命）を長くして、データ通信装置１０の保守（メンテナンス）を行う周期を長くすることができることの方が、より効果的であると考えられる。

なお、図５に示した第１の動作の変形例では、測定周期Ｔｍを異なる時間間隔に分割したそれぞれの測定タイミングＴｒｍをタイマー部１２１に設定する方法の一例として、それぞれの測定周期Ｔｍにおいて設備１が停止している状態であると判断した場合に、次にタイマー部１２１に設定する測定タイミングＴｒｍの時間を順次長くしていく場合について説明した。しかし、測定周期Ｔｍを異なる時間間隔に分割したそれぞれの測定タイミングＴｒｍをタイマー部１２１に設定する方法は、測定タイミングＴｒｍの時間を順次長くしていく方法に限定されるものではなく、様々な方法が考えられる。例えば、同じ時間の測定タイミングＴｒｍの設定を複数回繰り返した後に、異なる時間の測定タイミングＴｒｍを設定するようにしてもよい。また、短い時間の測定タイミングＴｒｍの設定と、長い時間の測定タイミングＴｒｍの設定とを交互に繰り返すようにしてもよい。

なお、データ通信装置１０では、上述したように、設備１が停止している状態の物理量を表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信しないことによって、設備１が停止している状態の物理量を表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信する際に要する電池１４０の消費を抑えている。このため、上位システム５０には、設備１が停止している状態の測定データが、ゲートウェイ装置３０によって送信（中継）されてこないことになる。そして、上述したように、上位システム５０は、停止している状態の設備１の測定データを用いて、設備１の動作を制御しない機能もあるため、ゲートウェイ装置３０によって測定データが送信（中継）されてこなくても問題はない。しかしながら、ゲートウェイ装置３０によって測定データが送信（中継）されてこない期間が長くなると、上位システム５０は、測定データが送信（中継）されてこない要因が、設備１が停止している状態が長く続いていることによるものであるのか、データ通信装置１０の搭載した電池１４０の電池切れやデータ通信装置１０の故障などの他の要因が発生しているのかを判断することが困難になってくることも考えられる。このため、データ通信装置１０は、予め定めたタイミングで、測定データよりも送信に要する電池１４０の消費が少ないデータや情報をゲートウェイ装置３０に送信する構成にすることが考えられる。この場合、ゲートウェイ装置３０が、データ通信装置１０から送信されてきた測定データとは異なるデータや情報を上位システム５０に送信する（中継する）ことによって、上位システム５０は、測定データが送信（中継）されてこない要因を容易に判断することができる。

＜第２の動作＞
続いて、データ通信装置１０の第２の動作について説明する。第２の動作では、データ通信装置１０が、上述した第１の動作の処理（物理量を取得する処理、物理量を判定する処理、測定データを生成する処理、測定データを送信する処理、および測定タイミングを設定する処理）に加えて、設備停止情報を送信する処理を、物理量を判定する処理の判定結果に応じて実行する。なお、第２の動作において加えられた設備停止情報を送信する処理は、データ通信装置１０に備えたデータ処理部１２０が実行する。このため、第２の動作を行うデータ通信装置１０の概略構成は、図２に示したデータ通信装置１０と同様である。従って、第２の動作を行うデータ通信装置１０の概略構成に関する詳細な説明は省略する。

ここで、設備停止情報とは、データ処理部１２０が、設備１が停止している状態であると判断したことを表す情報である。この設備停止情報のデータ量は、測定データのデータ量よりは少ない。例えば、測定データのデータ量が４バイト～８バイトであったとすると、設備停止情報のデータ量は、１バイトまたはそれ以下である。このため、データ通信装置１０が設備停止情報を上位システム５０に送信する際に要する電力消費量は、測定データを上位システム５０に送信する際に要する電力消費量よりも少ない。つまり、データ通信装置１０が、無線通信２０によって設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信する際に要する電力消費量は、無線通信２０によって測定データをゲートウェイ装置３０に送信する際に要する電力消費量よりも少ない。

図６は、本発明の実施形態のデータ通信装置１０がデータを送信（測定データまたは設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信）する第２の動作における処理手順の一例を示したフローチャートである。図６に示した第２の動作の処理のフローチャートは、図３に示した第１の動作の処理のフローチャートにおいて、ステップＳ１５１とステップＳ１６０との間に、設備停止情報を送信する処理が加えられているのみである。従って、以下の説明においては、図６に示した第２の動作の処理のフローチャート内のそれぞれの処理において、図３に示した第１の動作の処理のフローチャート内の処理と同一の処理には、同一のステップ番号を付与し、異なる処理についてのみを説明する。従って、以下の説明においては、図６に示した第２の動作の処理のフローチャートにおいて加えられた、設備停止情報を送信する処理についてのみを説明する。

第２の動作では、センサ１１０から取得した物理量が、物理量を判定する処理によって設備１が停止している状態のときに取得した物理量であると判断され、測定タイミングを設定する処理によって設定した測定タイミングが、現在の測定周期を超えているタイミングであると判定された場合に、データ処理部１２０が設備停止情報を送信する処理を実行する。つまり、データ処理部１２０は、ステップＳ１３０の判定の結果が“ＹＥＳ”であり、ステップＳ１５１の判定の結果が“ＹＥＳ”である場合に、ステップＳ２５２から、設備停止情報を送信する処理を開始する。言い換えれば、データ処理部１２０は、現在の測定周期において、最後の測定タイミングでセンサ１１０から取得した設備１の物理量が、設備１が停止している状態のときに取得した物理量であると判断された場合に、設備停止情報を送信する処理を開始する。

設備停止情報を送信する処理を開始すると、データ処理部１２０は、設備１が停止している状態であると判断したことを表す設備停止情報を生成し、生成した設備停止情報を無線送受信部１３０に出力する（ステップＳ２５２）。なお、このとき、無線送受信部１３０は、スリープ状態になって動作を停止している。このため、データ処理部１２０は、ステップＳ２５２において、ステップＳ１４１の処理と同様に、無線送受信部１３０に起動を指示する。そして、データ処理部１２０は、無線送受信部１３０が起動した後、生成した設備停止情報を無線送受信部１３０に出力する。

続いて、データ処理部１２０は、ステップＳ２５２において出力した設備停止情報を、無線通信２０によってゲートウェイ装置３０に送信させる（ステップＳ２５３）。ステップＳ２５３では、データ処理部１２０は、ステップＳ１４２の処理と同様に、無線送受信部１３０に、出力した設備停止情報を無線通信２０によってゲートウェイ装置３０に送信するように指示する。これにより、無線送受信部１３０は、設備停止情報を無線通信２０によってゲートウェイ装置３０に送信する。そして、無線通信２０によって送信されてきた設備停止情報を受信したゲートウェイ装置３０は、受信した設備停止情報にタイムスタンプなどの情報を付与して、フィールドネットワーク４０によって上位システム５０に送信する。このようにしてデータ通信装置１０が送信した設備停止情報が、ゲートウェイ装置３０を介して上位システム５０に送信される。

以降、第２の動作でも、データ処理部１２０は、第１の動作と同様に、ステップＳ１６０以降の処理を行う。そして、第２の動作でも、データ処理部１２０は、ステップＳ１００～ステップＳ１６０までの処理（ステップＳ２５２およびステップＳ２５３の処理を含む）を繰り返す。

これにより、データ通信装置１０は、第１の動作と同様に、電池１４０の省電力化を図りつつ、現在の測定周期の期間のほとんどの期間、設備１が停止している状態が継続している場合には、設備１が停止している状態であると判断したことを表す設備停止情報を、ゲートウェイ装置３０を介して上位システム５０に送信することができる。しかも、第２の動作においても、データ通信装置１０は、第１の動作と同様に、測定周期内で設備１が停止している状態から稼働している状態に変化したタイミングに対してなるべく早い測定タイミングのときにセンサ１１０から取得した物理量を表す測定データを、ゲートウェイ装置３０を介して上位システム５０に送信することができる。このことにより、第２の動作を行うデータ通信装置１０を利用したプラントでは、上位システム５０が、従来の電池駆動型の現場機器を利用したプラントよりも詳細に設備１が稼働している状態を監視することができると共に、測定データが送信（中継）されてこない要因を容易に判断することができる。

ここで、データ通信装置１０における第２の動作の具体的な一例について説明する。図７は、本発明の実施形態のデータ通信装置１０がデータを送信（測定データまたは設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信）する第２の動作を模式的に示した図である。図７には、データ処理部１２０が、設備１が停止している状態であると判断ときに、測定周期Ｔｍを異なる時間間隔に分割した測定タイミングＴｒｍをタイマー部１２１に設定する第１の動作の変形例（図５参照）において、第２の動作を行う場合を示している。

図７においても、図５に示した第１の動作の変形例と同様に、設備１（モータ１１）の振動の大きさを縦軸とし、時間を横軸としたグラフによって、設備１の振動の大きさ（物理量）の時間的な変化の一例を、時間軸の方向に表している。また、図７においても、図５に示した第１の動作の変形例と同様に、設備１の振動の大きさの時間的な変化を、測定周期Ｔｍの４周期分（測定周期Ｔｍ１～測定周期Ｔｍ４）示している。なお、図７に示した設備１の振動の大きさの時間的な変化は、図４や図５において示した設備１の振動の大きさの時間的な変化と同様である。

また、図７においても、図５に示した第１の動作の変形例と同様に、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値の一例を示している。なお、図７においても、図５に示した第１の動作の変形例と同様に、「×印」によって、データ処理部１２０がセンサ１１０から取得した振動の大きさが、設備１が停止している状態であると判断されたことを表し、「○印」によって、データ処理部１２０がセンサ１１０から取得した振動の大きさが、設備１が稼働している状態であると判断されたことを表している。

なお、以下の説明においても、説明を容易にするため、データ処理部１２０が測定データを無線送受信部１３０に出力し、出力した測定データを送信するように指示することによって無線送受信部１３０がゲートウェイ装置３０に測定データを送信する動作を、データ処理部１２０がゲートウェイ装置３０に測定データを送信するものとして説明する。また、以下の説明においては、説明を容易にするため、データ処理部１２０が設備停止情報を無線送受信部１３０に出力し、出力した設備停止情報を送信するように指示することによって無線送受信部１３０がゲートウェイ装置３０に設備停止情報を送信する動作を、データ処理部１２０がゲートウェイ装置３０に設備停止情報を送信するものとして説明する。

図７に示した時間軸の方向に沿って、データ通信装置１０における第２の動作を説明する。まず、最初（１周期目）の測定周期Ｔｍ１の始まりのタイミングでタイマー部１２１が起動信号をデータ処理部１２０に出力すると、データ処理部１２０は、図６に示した第２の動作の処理のフローチャートに従って、１回目の第２の動作を行う。なお、図７においては、１回目から３回目までの第２の動作は、図５に示した第１の動作の変形例において、１周期目の測定周期Ｔｍ１に示した１回目から３回目までの変形例の動作と同様である。従って、１周期目の測定周期Ｔｍ１における１回目から３回目までの第２の動作に関する詳細な説明は省略する。

図７に示したように、１周期目の測定周期Ｔｍ１内で測定タイミングＴｒｍ３の時間が経過してデータ処理部１２０が４回目の第２の動作を行ったときにも、データ処理部１２０がセンサ１１０から取得した振動の大きさは、閾値よりも小さい。このため、データ処理部１２０は、４回目の第２の動作のステップＳ１３０において、設備１が停止している状態であると判断し、ステップＳ１５１において、ステップＳ１５０で設定した測定タイミングＴｒｍ４（不図示）が、現在の測定周期Ｔｍ１を超えているタイミングであると判定する。このため、データ処理部１２０は、ステップＳ２５２において、設備停止情報を生成し、ステップＳ２５３において、設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信する。その後、データ処理部１２０は、ステップＳ１６０において、タイマー部１２１に設定されている測定タイミングＴｒｍを初期化してから、スリープ状態に移行する。これにより、データ処理部１２０は、設備１が停止している状態であると判断したことを表す設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信した以降には、センサ１１０が出力したそれぞれの振動の大きさを取得しなくなる。つまり、データ処理部１２０は、１周期目の測定周期Ｔｍ１の期間における第２の動作を終了する。

続いて、次（２周期目）の測定周期Ｔｍ２の始まりのタイミングでタイマー部１２１が起動信号をデータ処理部１２０に出力すると、データ処理部１２０は、２周期目の測定周期Ｔｍ２における第２の動作を行う。なお、図７においては、２周期目の測定周期Ｔｍ２以降にデータ処理部１２０が行う第２の動作は、図５に示した第１の動作の変形例における２周期目の測定周期Ｔｍ２以降にデータ処理部１２０が行う変形例の動作同様である。従って、２周期目の測定周期Ｔｍ２以降にデータ処理部１２０が行う第２の動作に関する詳細な説明は省略する。

このように、データ処理部１２０は、第２の動作においても、第１の動作の変形例と同様に、測定周期Ｔｍの始まりのタイミングで設備１が停止している状態であると判断した場合には、測定データを送信せず、測定タイミングＴｒｍを設定して、同じ測定周期Ｔｍ内で第２の動作を繰り返す。そして、データ処理部１２０は、第２の動作においても、第１の動作の変形例と同様に、測定周期Ｔｍの始まりのタイミングまたはいずれかの測定タイミングＴｒｍの時間が経過したタイミングで設備１が稼働している状態であると判断した場合には、センサ１１０から取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信して、その測定周期Ｔｍの期間における第２の動作を終了する。これにより、データ通信装置１０では、第２の動作においても、第１の動作の変形例と同様に、測定データをゲートウェイ装置３０に送信する際に要する電池１４０の消費を抑えることができると共に、測定周期Ｔｍ内で設備１が停止している状態から稼働している状態に変化したタイミングに対してなるべく早い測定タイミングＴｒｍのときに、測定データをゲートウェイ装置３０に送信することができる。

さらに、データ処理部１２０は、第２の動作において、現在の測定周期Ｔｍのほとんどの期間で設備１が停止している状態が継続していると判断した場合には、設備１が停止している状態であると判断したことを表す設備停止情報を、ゲートウェイ装置３０に送信する。このことにより、第２の動作を行うデータ通信装置１０を利用したプラントでは、第１の動作の変形例と同様の効果を得ることができると共に、上位システム５０が、測定データが送信（中継）されてこない要因を含めて、設備１が稼働している状態をより詳細に監視することができる。

なお、第２の動作においてデータ通信装置１０がゲートウェイ装置３０に送信する設備停止情報は、上述したように、設備１が停止している状態であると判断したことを表す情報である。つまり、設備停止情報は、設備１が停止している状態が継続していることを上位システム５０に通知する情報である。そして、設備停止情報は、データ通信装置１０が正常に動作していることを上位システム５０に通知する情報であるということもできる。このため、データ通信装置１０は、上述した設備１が停止している状態であると判断したことを表す情報に加えて、データ通信装置１０に搭載した電池１４０の残量を表す情報など、データ通信装置１０の保守（メンテナンス）に関連する少ないデータ量の様々な情報を設備停止情報に含めてもよい。

また、第２の動作では、データ通信装置１０が、現在の測定周期のほとんどの期間で設備１が停止している状態が継続していると判断した場合に設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信する、つまり、それぞれの測定周期ごとに設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信する場合について説明した。しかし、データ通信装置１０が第２の動作において設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信するタイミングは、上述したように、それぞれの測定周期ごとである構成に限定されるものではない。例えば、データ通信装置１０は、第２の動作において、測定周期のほとんどの期間で設備１が停止している状態が継続しているとの判断が複数回行われた場合、つまり、設備１が停止していると判断した測定周期が、予め定めた回数連続した場合に、設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信する構成にしてもよい。この場合、データ通信装置１０は、設備停止情報を送信する処理において、測定周期の最後の測定タイミングでセンサ１１０から取得した設備１の振動の大きさ（物理量）が、設備１が停止している状態のときに取得した物理量であると判断された回数を計数する。そして、データ通信装置１０は、計数した回数が予め定めた回数を満足する場合に、設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信する。より具体的には、図６に示した第２の動作の処理のフローチャートにおいて、データ処理部１２０は、ステップＳ２５２に進んできた回数を計数する。そして、データ処理部１２０は、ステップＳ２５２に進んできた回数が予め定めた回数に満たない場合には、処理をステップＳ１６０に進める。一方、データ処理部１２０は、ステップＳ２５２に進んできた回数が予め定めた回数を満足する場合には、設備停止情報を生成し、ステップＳ２５３において、設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信させる。これにより、データ通信装置１０は、第２の動作よりも、設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信する際に要する電池１４０の消費を抑えることができる。なお、データ処理部１２０が設備停止情報を生成してゲートウェイ装置３０に送信させるか否かを判定する、ステップＳ２５２に進んできた回数は、少なくとも１回であればよい。

なお、第２の動作では、図７によって、図５に示した第１の動作の変形例においてデータ処理部１２０が設備停止情報を送信する処理を実行する場合について説明した。しかし、データ処理部１２０は、図４に示した第１の動作においても、設備停止情報を送信する処理を実行することができる。この場合における第２の動作の具体的な一例は、図７に示した第２の動作の具体的な一例から容易に考えることができる。従って、データ処理部１２０が、図４に示した第１の動作に加えて設備停止情報を送信する処理を行う場合の具体的な一例に関する詳細な説明は省略する。

なお、上述した第１の動作（第１の動作の変形例も含む）および第２の動作では、データ通信装置１０に備えた閾値情報記憶部１２２に、物理量の閾値が記憶されているものとして説明した。しかし、上述したように、閾値情報記憶部１２２には、種々のタイミングで物理量の閾値を予め設定することができる。上述したように、物理量の閾値は、例えば、データ通信装置１０の生産過程や、データ通信装置１０を出荷するときに、初期値として閾値情報記憶部１２２に記憶させることができる。また、上述したように、物理量の閾値は、例えば、データ通信装置１０を設備１に設置するときに、作業員が操作する不図示の端末装置や、クラウドコンピューティングシステムにおけるサーバ装置や記憶装置としての機能を備えている上位システム５０など、データ通信装置１０の外部から、初期値として閾値情報記憶部１２２に記憶させることもできる。しかし、閾値情報記憶部１２２に記憶された物理量の閾値は、実際の設備１に適合していない閾値である場合もある。ここで、閾値情報記憶部１２２に記憶させた物理量の閾値が実際の設備１に適合していない原因としては、例えば、初期値として余裕（マージン）を持たせすぎてしまった場合や、設備１の保守（メンテナンス）や部品の交換などによって状態が変化して振動が少なくなった場合など、様々な要因が考えられる。このため、データ通信装置１０は、予め定めたタイミングで、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値を更新する構成にすることが考えられる。これにより、データ通信装置１０において、閾値情報記憶部１２２に記憶された物理量の閾値を、実際の設備１に適合した閾値とすることができる。

＜第３の動作＞
続いて、データ通信装置１０の第３の動作について説明する。第３の動作では、データ通信装置１０が、上述した第１の動作の処理（物理量を取得する処理、物理量を判定する処理、測定データを生成する処理、測定データを送信する処理、および測定タイミングを設定する処理）に加えて、閾値を更新する処理を、物理量を判定する処理の判定結果に応じて実行する。また、第３の動作は、データ通信装置１０が、上述した第２の動作の処理（上述した第１の動作の処理および設備停止情報を送信する処理）に加えて、閾値を更新する処理を、物理量を判定する処理の判定結果に応じて実行することもできる。なお、第３の動作において加えられた閾値を更新する処理は、データ通信装置１０に備えたデータ処理部１２０が実行する。このため、第３の動作を行うデータ通信装置１０の概略構成は、図２に示したデータ通信装置１０と同様である。従って、第３の動作を行うデータ通信装置１０の概略構成に関する詳細な説明は省略する。

図８は、本発明の実施形態のデータ通信装置１０がデータを送信する第３の動作における処理手順の一例を示したフローチャートである。図８には、図６に示した第２の動作の処理のフローチャートに、閾値を更新する処理を加えた場合のフローチャートを示している。図８に示した第３の動作の処理のフローチャートは、図６に示した第２の動作の処理のフローチャートにおいて、ステップＳ２５３とステップＳ１６０との間に、閾値を更新する処理が加えられているのみである。従って、以下の説明においては、図８に示した第３の動作の処理のフローチャート内のそれぞれの処理において、図６に示した第２の動作の処理のフローチャート内の処理と同一の処理には、同一のステップ番号を付与し、異なる処理についてのみを説明する。従って、以下の説明においては、図８に示した第３の動作の処理のフローチャートにおいて加えられた、閾値を更新する処理についてのみを説明する。

第３の動作では、設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信した後、データ処理部１２０が閾値を更新する処理を実行する。つまり、データ処理部１２０は、ステップＳ２５３において、無線送受信部１３０に設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信させた後、ステップＳ３５４において、閾値を更新する処理を行う。

閾値を更新する処理において、データ処理部１２０は、新たな物理量の閾値を、閾値情報記憶部１２２に記憶させる（ステップＳ３５４）。これにより、閾値情報記憶部１２２に記憶された物理量の閾値は、新たな物理量の閾値に更新される。そして、第３の動作では、以降の測定周期において、更新された物理量の閾値が用いられる。

以降、第３の動作でも、データ処理部１２０は、第２の動作と同様に、ステップＳ１６０以降の処理を行う。そして、第３の動作でも、データ処理部１２０は、ステップＳ１００～ステップＳ１６０までの処理（ステップＳ３５４の処理を含む）を繰り返す。このとき、第３の動作では、データ処理部１２０が、更新された物理量の閾値を用いて、ステップＳ１３０の処理を行う。

ここで、データ通信装置１０における第３の動作において物理量の閾値を更新する処理の一例について説明する。図９および図１０は、本発明の実施形態のデータ通信装置１０がデータを送信（測定データまたは設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信）する第３の動作において閾値情報記憶部１２２に記憶された物理量の閾値を更新する処理の一例を模式的に示した図である。図９および図１０には、ほとんどの期間で設備１が停止している状態が継続していると判断した測定周期が３回連続した場合に、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値を更新する場合を示している。なお、図９は、閾値情報記憶部１２２に現在記憶されている物理量の閾値が大きいため、設備１が稼働している状態のときに取得した振動の大きさ（物理量）が、設備１が停止している状態のときに取得した物理量であると判断されてしまった場合に、物理量の閾値を更新する処理の一例を示している。また、図１０は、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値を更新したことによって、閾値が小さくなりすぎ、設備１が停止している状態のときに取得した振動の大きさ（物理量）が、設備１が稼働している状態のときに取得した物理量であると判断されてしまうことを防止するように、物理量の閾値を更新する処理において更新する物理量の閾値に制限を設けた場合の一例を示している。

図９および図１０においても、図４に示した第１の動作、図５に示した第１の動作の変形例、および図７に示した第２の動作と同様に、設備１（モータ１１）の振動の大きさを縦軸とし、時間を横軸としたグラフによって、設備１の振動の大きさ（物理量）の時間的な変化の一例を、時間軸の方向に表している。また、図９および図１０においても、図４に示した第１の動作、図５に示した第１の動作の変形例、および図７に示した第２の動作と同様に、設備１の振動の大きさの時間的な変化を、測定周期Ｔｍの４周期分（測定周期Ｔｍ１～測定周期Ｔｍ４）示している。なお、図９および図１０に示した設備１の振動の大きさの時間的な変化は、図４、図５、および図７において示した設備１の振動の大きさの時間的な変化と同様である。

また、図９および図１０においても、図４、図５、および図７と同様に、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値の一例を示している。なお、図４、図５、および図７と同様に、「×印」によって、データ処理部１２０がセンサ１１０から取得した振動の大きさが、設備１が停止している状態であると判断されたことを表し、「○印」によって、データ処理部１２０がセンサ１１０から取得した振動の大きさが、設備１が稼働している状態であると判断されたことを表している。

なお、以下の説明においても、説明を容易にするため、データ処理部１２０が測定データを無線送受信部１３０に出力し、出力した測定データを送信するように指示することによって無線送受信部１３０がゲートウェイ装置３０に測定データを送信する動作を、データ処理部１２０がゲートウェイ装置３０に測定データを送信するものとして説明する。また、以下の説明においても、説明を容易にするため、データ処理部１２０が設備停止情報を無線送受信部１３０に出力し、出力した設備停止情報を送信するように指示することによって無線送受信部１３０がゲートウェイ装置３０に設備停止情報を送信する動作を、データ処理部１２０がゲートウェイ装置３０に設備停止情報を送信するものとして説明する。

図９に示した時間軸の方向に沿って、データ通信装置１０における第３の動作において行う物理量の閾値を更新する処理の一例を説明する。まず、最初（１周期目）の測定周期Ｔｍ１の始まりのタイミングから、データ処理部１２０は、図８に示した第３の動作の処理のフローチャートに従って、１周期目の測定周期Ｔｍ１における第３の動作を行う。なお、図９においては、１周期目の測定周期Ｔｍ１におけるそれぞれの第３の動作は、図７に示した１周期目の測定周期Ｔｍ１におけるそれぞれの第２の動作と同様である。従って、１周期目の測定周期Ｔｍ１におけるそれぞれの第３の動作に関する詳細な説明は省略する。

図９に示したように、１周期目の測定周期Ｔｍ１では、それぞれの測定タイミングＴｒｍの時間が経過したときにセンサ１１０が出力したそれぞれの振動の大きさが、閾値情報記憶部１２２に記憶されている現在の閾値よりも全て小さい。このため、データ処理部１２０は、１周期目の測定周期Ｔｍ１において、１回目の設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信する。

続いて、次（２周期目）の測定周期Ｔｍ２の始まりのタイミングから、データ処理部１２０は、２周期目の測定周期Ｔｍ２における第３の動作を行う。図９に示したように、２周期目の測定周期Ｔｍ２では、４回目の測定タイミングＴｒｍ４の時間が経過したときにセンサ１１０が出力した振動の大きさは、設備１が停止している状態から稼働している状態に変化した振動の大きさである。このため、データ処理部１２０は、本来であれば、４回目の第３の動作のステップＳ１３０において、設備１が稼働している状態であると判断し、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信する。しかしながら、図９に示したように、閾値情報記憶部１２２に記憶されている現在の閾値は、４回目の第３の動作においてデータ処理部１２０がセンサ１１０から取得した振動の大きさよりも大きい。このため、データ処理部１２０は、４回目の第３の動作のステップＳ１３０において、設備１が停止している状態であると判断し、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信せずに、ステップＳ２５３において、再び次（２回目）の設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信してしまう。なお、図９においては、「△印」によって、データ処理部１２０がセンサ１１０から取得した振動の大きさが、本来であれば設備１が稼働している状態であると判断されるべきものが、設備１が停止している状態であると判断されてしまったことを表している。

続いて、次（３周期目）の測定周期Ｔｍ３の始まりのタイミングから、データ処理部１２０は、３周期目の測定周期Ｔｍ３における第３の動作を行う。図９に示したように、３周期目の測定周期Ｔｍ３でも、測定周期Ｔｍ３の始まりのタイミング、および以降の測定タイミングＴｒｍの時間が経過したタイミングでセンサ１１０から取得したそれぞれの振動の大きさは、設備１が稼働している状態の振動の大きさである。しかしながら、閾値情報記憶部１２２に記憶されている現在の閾値は、設備１が稼働している状態であると判断する振動の大きさよりも大きい。このため、データ処理部１２０は、それぞれの第３の動作のステップＳ１３０において、設備１が停止している状態であると判断し、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信せずに、ステップＳ２５３において、再び次（３回目）の設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信してしまう。

そして、図９に示した第３の動作では、ほとんどの期間で設備１が停止している状態が継続していると判断した測定周期が３回連続した場合に、データ処理部１２０が、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値を更新する処理を実行する。つまり、第３の動作では、設備停止情報を３回連続してゲートウェイ装置３０に送信した場合に、データ処理部１２０が、閾値を更新する処理を実行する。このため、第３の動作では、３回目の設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信した後、データ処理部１２０が、ステップＳ３５４において、閾値情報記憶部１２２に記憶された物理量の閾値を新たな物理量の閾値に更新する。このとき、データ処理部１２０は、現在の物理量の閾値に予め定めた割合を乗算して、新たな物理量の閾値とする。例えば、予め定めた割合が７０％であった場合、データ処理部１２０は、現在の物理量の閾値の７０％の値を、新たな物理量の閾値として閾値情報記憶部１２２に記憶させる。つまり、データ処理部１２０は、現在の物理量の閾値を３０％小さくする。これにより、以降の測定周期Ｔｍでは、データ処理部１２０が、３０％小さい値に更新された閾値を用いて、それぞれの第３の動作を行う。

図９では、次（４周期目）の測定周期Ｔｍ４の始まりのタイミングでデータ処理部１２０が行った、４周期目の測定周期Ｔｍ４における１回目の第３の動作で、センサ１１０から取得した振動の大きさが閾値よりも大きくなった場合を示している。これにより、データ処理部１２０は、４周期目の測定周期Ｔｍ４における１回目の第３の動作のステップＳ１３０において、設備１が稼働している状態であると判断し、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信する。

このように、データ処理部１２０は、第３の動作において、設備停止情報を３回連続してゲートウェイ装置３０に送信した後、閾値を更新する処理を実行する。これにより、第３の動作では、本来であれば設備１が稼働している状態であると判断されるべき振動の大きさが、設備１が停止している状態が継続しているものとして長い期間判断されてしまうのを防止することができる。つまり、第３の動作では、データ通信装置１０における誤判断（誤動作）を防止することができる。

なお、例えば、実際に設備１が停止している状態が長い期間続いた場合、第３の動作においてデータ処理部１２０が閾値を更新する処理を続けていくと、閾値を小さくし続け、物理量の閾値が小さくなりすぎてしまうことも考えられる。これにより、設備１が停止している状態の物理量が、小さくなりすぎた物理量の閾値より大きくなって、本来であれば設備１が停止している状態であると判断されるべき振動の大きさが、設備１が稼働している状態であると判断されてしまうことも考えられる。このため、第３の動作における閾値を更新する処理では、図１０に示したように、物理量の閾値を更新する際の制限（下限閾値）を設けて、更新した物理量の閾値が小さくなりすぎてしまうのを防止している。なお、第３の動作において設ける閾値の制限（下限閾値）は、センサ１１０が検出する物理量において、センサ１１０による検出誤差や外的要因の影響による変動（つまり、ノイズ成分）として一般的に考えることができる物理量に対して、予め定めた余裕（マージン）を持った値とする。

図１０に示した時間軸の方向に沿って、データ通信装置１０における第３の動作において更新した物理量の閾値が小さくなりすぎてしまうのを防止する処理の一例を説明する。図１０は、最初（１周期目）の測定周期Ｔｍ１の始まりのタイミング、および以降の測定タイミングＴｒｍの時間が経過したタイミングでセンサ１１０から取得したそれぞれの振動の大きさが、設備１が停止している状態の振動の大きさであり、連続した３回目の設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信した場合を示している。この場合、データ処理部１２０は、上述したように、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値を更新する処理を実行する。

ここで、データ処理部１２０が、仮に、上述したように、現在の物理量の閾値に予め定めた割合を乗算して新たな物理量の閾値とし、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値を更新した場合において、物理量の閾値が小さくなりすぎてしまい、更新された物理量の閾値が、センサ１１０が出力するノイズ成分の振動の大きさの範囲内になってしまった場合を考える。この場合、図１０に示したように、次（２周期目）の測定周期Ｔｍ２の始まりのタイミングで行った１回目の第３の動作において、データ処理部１２０は、更新された物理量の閾値よりも大きい値の振動の大きさをセンサ１１０から取得することになる。すると、データ処理部１２０は、本来であれば、２周期目の測定周期Ｔｍ２における１回目の第３の動作のステップＳ１３０において、設備１が停止している状態であると判断されるべき振動の大きさを、設備１が稼働している状態であると判断し、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信してしまう。つまり、データ処理部１２０は、２周期目の測定周期Ｔｍ２の始まりのタイミングで、設備１が停止している状態の測定データをゲートウェイ装置３０に誤って送信（誤送信）してしまう。なお、図１０においては、「□印」によって、データ処理部１２０がセンサ１１０から取得した振動の大きさが、本来であれば設備１が停止している状態であると判断されるべきものが、設備１が稼働している状態であると判断されてしまったことを表している。

しかしながら、第３の動作では、図１０に示したように、データ処理部１２０が物理量の閾値を更新する際に制限（下限閾値）を設けている。このため、データ処理部１２０は、最初（１周期目）の測定周期Ｔｍ１において、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値を更新する処理を実行したときに、新たな物理量の閾値を下限閾値とする。これにより、第３の動作では、図１０に示したように、データ処理部１２０は、２周期目の測定周期Ｔｍ２の始まりのタイミングから、３回目の測定タイミングＴｒｍ３の時間が経過したタイミングまでに行う、１回目から３回目までの第３の動作のステップＳ１３０において、センサ１１０から取得した振動の大きさを、設備１が停止している状態であると判断し、図１０の「□印」における誤送信を防止することができる。その後、図１０に示したように、データ処理部１２０は、２周期目の測定周期Ｔｍ２の４回目の第３の動作において、４回目の測定タイミングＴｒｍ４の時間が経過したときにセンサ１１０が出力した振動の大きさを、設備１が稼働している状態であると判断し、取得した振動の大きさを表す測定データをゲートウェイ装置３０に送信する。つまり、データ処理部１２０は、２周期目の測定周期Ｔｍ２において、センサ１１０が出力した振動の大きさを正しく判断して、本来送信すべき測定データをゲートウェイ装置３０に送信する。

このように、第３の動作では、閾値を更新する処理においてデータ処理部１２０が更新する物理量の閾値に、制限（下限閾値）を設ける。これにより、第３の動作では、本来であれば設備１が停止している状態であると判断されるべき振動の大きさが、設備１が稼働している状態であると判断されてしまうのを防止することができる。つまり、第３の動作では、図９の動作で物理量の閾値を更新することによって招いてしまうことが考えられる、データ通信装置１０における誤った判断（誤動作）を防止することができる。

なお、第３の動作では、図９および図１０を用いて、閾値情報記憶部１２２に記憶されている物理量の閾値を小さくしていき、物理量の下限閾値で更新する物理量の閾値に制限を設ける方法を、データ処理部１２０が実行する閾値を更新する処理の一例として説明した。しかし、データ処理部１２０が実行する閾値を更新する処理は、図９および図１０を用いて説明した方法に限定されるものではなく、様々な方法が考えられる。例えば、データ処理部１２０は、複数の測定周期Ｔｍの始まりのタイミングやそれぞれの測定タイミングＴｒｍでセンサ１１０から取得したそれぞれの物理量を閾値情報記憶部１２２に一旦記憶しておき、予め定めた数の物理量の中で、最大値と最小値との差が予め定めた閾値以上の場合に、最大値と最小値との中間値の物理量を、新たな物理量の閾値として更新してもよい。なお、この場合も、データ処理部１２０は、更新する物理量の閾値に制限（下限閾値）を設けてもよい。また、データ処理部１２０は、最小値の代わりに物理量の閾値の制限（下限閾値）を用いてもよい。

また、第３の動作では、データ処理部１２０が、３回連続して設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信した後に、閾値を更新する処理を行う場合について説明した。しかし、データ処理部１２０が閾値を更新する処理を開始するタイミングは、上述したように、３回連続して設備停止情報を送信した後に限定されるものではない。例えば、データ処理部１２０は、設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信するごと、つまり、それぞれの測定周期ごとに閾値を更新する処理を行ってもよいし、２回または３回よりも多くの回数連続して設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信した後に閾値を更新する処理を行ってもよい。また、データ処理部１２０は、設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信せず、現在の測定周期のほとんどの期間で設備１が停止している状態が継続していると判断した回数を計数し、計数した回数が予め定めた回数を満足する場合に、閾値を更新する処理を行ってもよい。より具体的には、図３に示した第１の動作の処理のフローチャートにおいて、ステップＳ１５１とステップＳ１６０との間に、閾値を更新する処理（ステップＳ３５４）が加えられている処理手順とし、データ処理部１２０は、ステップＳ３５４に進んできた回数を計数する。そして、データ処理部１２０は、ステップＳ３５４に進んできた回数が予め定めた回数に満たない場合には、処理をステップＳ１６０に進める。一方、データ処理部１２０は、ステップＳ３５４に進んできた回数が予め定めた回数を満足する場合には、ステップＳ３５４において、閾値を更新する処理を実行する。これにより、データ通信装置１０は、設備停止情報をゲートウェイ装置３０に送信しない分、第３の動作よりも電池１４０の消費を抑えることができる。

なお、第３の動作では、図９および図１０によって、図７に示した第２の動作、つまり、図５に示した第１の動作の変形例の動作でセンサ１１０が出力した物理量を判定する場合において、データ処理部１２０が閾値を更新する処理を実行する場合について説明した。しかし、データ処理部１２０は、図４に示した第１の動作でセンサ１１０が出力した物理量を判定する場合においても、閾値を更新する処理を実行することができる。この場合において、データ処理部１２０が、図９および図１０に示した方法で閾値を更新する処理を実行する一例は、図９および図１０に示した閾値を更新する方法一例から容易に考えることができる。従って、データ処理部１２０が、図４に示した第１の動作でセンサ１１０が出力した物理量を判定する場合において、図９および図１０に示した方法と同様の方法で閾値を更新する処理を実行する一例に関する詳細な説明は省略する。

上記に述べたとおり、本発明を実施するための形態によれば、データ通信装置は、プラントの通常の操業において稼働している状態と停止している状態とがある設備（間欠的に動作する設備）において、設備が稼働している状態のときに、測定周期のタイミングごとに、センサが検出した物理量を表す測定データを無線通信によって（ゲートウェイ装置を介して）上位システムに送信する。一方、本発明を実施するための形態によれば、データ通信装置は、設備が停止している状態のときには、センサが検出した物理量を表す測定データを無線通信によって（ゲートウェイ装置を介して）上位システムに送信しない。これにより、本発明を実施するための形態では、データ通信装置が測定データを無線通信によって（ゲートウェイ装置を介して）上位システムに送信する際に要する、搭載した電池の消費を抑えることができる。

また、本発明を実施するための形態によれば、データ通信装置は、設備が停止している状態のときに、予め定めた測定タイミングごとにセンサが検出した物理量を再度取得する（言い換えれば、設備の物理量を再測定する）。これにより、本発明を実施するための形態では、データ通信装置が、同じ測定周期内で設備が停止している状態から稼働している状態に変化したタイミングに対してなるべく早い測定タイミングのときに、センサから取得した物理量を表す測定データを無線通信によって（ゲートウェイ装置を介して）上位システムに送信することができる。

これらのことにより、本発明を実施するための形態では、データ通信装置を利用したプラントにおいて、データ通信装置に搭載した電池の省電力化を図り、電池が切れるまでの時間（電池寿命）を長くして、データ通信装置の保守（メンテナンス）を行う周期を長くすることができると共に、上位システムが、従来の電池駆動型の現場機器を利用したプラントよりも詳細に、設備が稼働している状態を監視することができる。

また、本発明を実施するための形態によれば、データ通信装置は、現在の測定周期の期間のほとんどの期間、設備が停止している状態が継続している場合には、設備が停止している状態であると判断したことを表す設備停止情報を無線通信によって（ゲートウェイ装置を介して）上位システムに送信する。これにより、本発明を実施するための形態では、データ通信装置を利用したプラントにおいて、上位システムが、データ通信装置から測定データが無線通信によって送信（ゲートウェイ装置によって中継）されてこない要因が、設備が停止している状態が長く続いていることによるものであるのか、データ通信装置の搭載した電池の電池切れやデータ通信装置の故障などの他の要因が発生しているのかを、容易に判断することができる。

また、本発明を実施するための形態によれば、データ通信装置は、設備が稼働している状態であるのか停止している状態であるのかを判断するための物理量の閾値を外部から設定することができる。そして、本発明を実施するための形態によれば、データ通信装置は、設定した物理量の閾値を、予め定めた値ずつ、設備に適合した閾値に更新する。これにより、本発明を実施するための形態では、データ通信装置は、仮に、最初に設定した物理量の閾値が実際の設備に適合していない閾値である場合であっても、プラントの操業を続けていく過程で、実際の設備に適合した閾値にすることができる。このことにより、本発明を実施するための形態では、データ通信装置を利用したプラントにおいて、上位システムは、無線通信によって本来送信されてくるべき設備の測定データを（ゲートウェイ装置を介して）得ることができる。

なお、例えば、物理量を取得する処理、物理量を判定する処理、測定データを生成する処理、測定データを送信する処理、測定タイミングを設定する処理、設備停止情報を送信する処理、および閾値を更新する処理など、図２において示したデータ通信装置１０に備えたデータ処理部１２０が実行するそれぞれの処理を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、本実施形態のデータ通信装置に係る上述した種々の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においての種々の変更も含まれる。

１・・・設備
１１・・・モータ（設備）
１０・・・データ通信装置
１１０・・・センサ
１２０・・・データ処理部（データ通信装置）
１２１・・・タイマー部（データ通信装置）
１２２・・・閾値情報記憶部（データ通信装置，データ処理部）
１３０・・・無線送受信部（データ通信装置，データ処理部）
１４０・・・電池
１５０・・・電源回路（データ通信装置）
２０・・・無線通信
３０・・・ゲートウェイ装置（上位システム）
４０・・・フィールドネットワーク
５０・・・上位システム

Claims (19)

1. 間欠的に動作する設備に設置されたセンサが検出した物理量を表す測定データを上位システムに無線通信する電池駆動型のデータ通信装置であって、
   予め定めた前記物理量の閾値と、前記センサから取得した前記物理量とに基づいて、前記設備が稼働している状態であるのか停止している状態であるのかを判定し、前記設備が停止している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信せずに、予め定めた測定周期内で測定タイミングを設定し、前記設備が稼働している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信するデータ処理部、
   を備え、
   前記データ処理部は、
   前記測定周期の時間間隔の始まり、または前記測定タイミングの時間が経過したときに前記センサから前記物理量を取得し、取得した前記物理量を判定した結果に応じた処理を実行する、
   ことを特徴とするデータ通信装置。
2. 前記データ処理部は、
   前記測定周期の時間間隔の始まり、または前記測定タイミングの時間が経過したときにスリープ状態から復帰して起動し、取得した前記物理量を判定した結果に応じた処理を実行した後、再び前記スリープ状態に移行する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のデータ通信装置。
3. 前記データ処理部は、起動した後、
   前記センサから前記物理量を取得する第１の処理と、
   前記閾値と前記第１の処理によって取得した前記物理量とに基づいて、前記物理量を表す前記測定データを送信するか否かを判定する第２の処理と、
   を実行し、
   前記第２の処理の結果、前記測定データを送信すると判定した場合には、前記測定データを生成する第３の処理、および生成した前記測定データを送信する第４の処理を実行して再び前記スリープ状態に移行し、
   前記第２の処理の結果、前記測定データを送信しないと判定した場合には、同じ前記測定周期内で前記データ処理部が再び起動する時間を表す前記測定タイミングを設定する第５の処理を実行して再び前記スリープ状態に移行する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のデータ通信装置。
4. 前記データ処理部は、
   前記第５の処理において設定した前記測定タイミングの時間が経過したときが前記測定周期以上の時間となるときには、前記測定タイミングの設定を初期化してから、再び前記スリープ状態に移行する、
   ことを特徴とする請求項３に記載のデータ通信装置。
5. 前記データ処理部は、
   前記第２の処理において、
   前記第１の処理によって取得した前記物理量が前記閾値以上である場合に、前記設備が稼働している状態であると判断して、前記測定データを送信すると判定し、
   前記第１の処理によって取得した前記物理量が前記閾値よりも小さい場合に、前記設備が停止している状態であると判断して、前記測定データを送信しないと判定する、
   ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のデータ通信装置。
6. 前記データ処理部は、
   取得した前記物理量が前記閾値以上である場合に、前記設備が稼働している状態であると判断して、前記測定データを送信すると判定し、
   取得した前記物理量が前記閾値よりも小さい場合に、前記設備が停止している状態であると判断して、前記測定データを送信しないと判定する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のデータ通信装置。
7. 前記測定周期の時間間隔を周期的に計時すると共に、前記測定周期の始まり、および前記第５の処理によって設定された前記測定タイミングの時間が経過したときに前記データ処理部を起動させるタイマー部、
   をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項５、または請求項３を引用する請求項６に記載のデータ通信装置。
8. 前記データ処理部は、
   前記測定周期を複数の時間間隔に分割した時間間隔を、前記測定タイミングとして設定する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のデータ通信装置。
9. 前記データ処理部は、
   前記測定周期を複数の同じ時間間隔に分割した前記測定タイミングを設定する、
   ことを特徴とする請求項８に記載のデータ通信装置。
10. 前記データ処理部は、
    前記測定周期を複数の異なる時間間隔に分割した前記測定タイミングを設定する、
    ことを特徴とする請求項８に記載のデータ通信装置。
11. 前記異なる時間間隔は、
    時間間隔が順次長くなる、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のデータ通信装置。
12. 前記データ処理部は、
    前記第５の処理において設定した前記測定タイミングの時間が経過したときが前記測定周期以上の時間となるときには、前記測定周期の期間で前記設備が停止している状態であることを表す設備停止情報を送信する第６の処理をさらに実行してから、前記測定タイミングの設定を初期化し、再び前記スリープ状態に移行する、
    ことを特徴とする請求項３、請求項５、請求項３を引用する請求項６、請求項７、請求項３を引用する請求項８、請求項３を引用する請求項８を引用する請求項９または請求項１０、請求項３を引用する請求項８を引用する請求項１０を引用する請求項１１のいずれか１項に記載のデータ通信装置。
13. 前記データ処理部は、
    前記設備が停止している状態であると少なくとも１回判定した場合、前記設備が停止している状態であることを示す設備停止情報を送信する、
    ことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のデータ通信装置。
14. 前記データ処理部は、
    前記第５の処理において設定した前記測定タイミングの時間が経過したときが前記測定周期以上の時間となる前記測定周期が予め定めた回数連続したときには、前記閾値を更新する第７の処理をさらに実行してから、前記測定タイミングの設定を初期化し、再び前記スリープ状態に移行する、
    ことを特徴とする請求項３、請求項５、請求項３を引用する請求項６、請求項７、請求項３を引用する請求項８、請求項３を引用する請求項８を引用する請求項９または請求項１０、請求項３を引用する請求項８を引用する請求項１０を引用する請求項１１、請求項１２、請求項３を引用する請求項１３のいずれか１項に記載のデータ通信装置。
15. 前記データ処理部は、
    前記設備が停止している状態であると少なくとも予め定めた回数連続して判定した場合、前記閾値を更新する、
    ことを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のデータ通信装置。
16. 前記閾値は、
    外部から設定される、
    ことを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載のデータ通信装置。
17. 間欠的に動作する設備に設置されたセンサが検出した物理量を表す測定データを上位システムに無線通信する電池駆動型のデータ通信装置におけるデータ通信方法であって、
    データ処理部が、予め定めた前記物理量の閾値と、前記センサから取得した前記物理量とに基づいて、前記設備が稼働している状態であるのか停止している状態であるのかを判定し、前記設備が停止している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信せずに、予め定めた測定周期内で測定タイミングを設定し、前記設備が稼働している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信するデータ処理ステップ、
    を含み、
    前記データ処理部は、
    前記測定周期の時間間隔の始まり、または前記測定タイミングの時間が経過したときに前記センサから前記物理量を取得し、取得した前記物理量を判定した結果に応じた処理を実行する、
    ことを特徴とするデータ通信方法。
18. 間欠的に動作する設備に設置されたセンサが検出した物理量を表す測定データを上位システムに無線通信する電池駆動型のデータ通信装置のプログラムであって、
    データ処理部のコンピュータに、予め定めた前記物理量の閾値と、前記センサから取得した前記物理量とに基づいて、前記設備が稼働している状態であるのか停止している状態であるのかを判定し、前記設備が停止している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信せずに、予め定めた測定周期内で測定タイミングを設定し、前記設備が稼働している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信するデータ処理、
    を実行させ、
    前記データ処理部のコンピュータは、
    前記測定周期の時間間隔の始まり、または前記測定タイミングの時間が経過したときに前記センサから前記物理量を取得し、取得した前記物理量を判定した結果に応じた処理を実行する、
    ことを特徴とするプログラム。
19. 間欠的に動作する設備に設置されたセンサが検出した物理量を表す測定データを上位システムに無線通信する電池駆動型のデータ通信装置のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
    データ処理部のコンピュータに、予め定めた前記物理量の閾値と、前記センサから取得した前記物理量とに基づいて、前記設備が稼働している状態であるのか停止している状態であるのかを判定し、前記設備が停止している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信せずに、予め定めた測定周期内で測定タイミングを設定し、前記設備が稼働している状態である場合には、取得した前記物理量を表す前記測定データを送信するデータ処理、
    を実行させ、
    前記データ処理部のコンピュータは、
    前記測定周期の時間間隔の始まり、または前記測定タイミングの時間が経過したときに前記センサから前記物理量を取得し、取得した前記物理量を判定した結果に応じた処理を実行する、
    ためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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