JP7423906B2 - 情報処理装置、情報処理システム、通知方法および情報処理プログラム - Google Patents
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Description
§1 適用例
本実施形態に係る情報処理装置は、例えば分散処理等を行うネットワークシステムにおいてスレーブ装置として機能する装置であって、例えば入出力装置やセンサコントローラ等の装置である。
〔ハードウェア構成〕
<情報処理システム>
次に、図1および図2を用いて、本実施形態に係る情報処理システムのハードウェア構成の一例について説明する。図1は、本実施形態に係る情報処理システム1のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。また、図2は、図1に示す情報処理システム1の機能ブロック図である。
〔情報処理システム〕
次に、図3を用いて、情報処理システム1の第1の動作例を説明する。図3は、スレーブ装置20における処理手順の一例を例示するフローチャートである。また、スレーブ装置20は、自身が処理すべき通常の制御動作と並行して、図3のフローチャートに基づく処理を繰り返し実行する。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
ステップS101では、制御部210は、統計情報取得部211が前回統計情報を取得してから所定の単位時間が経過したか否かを判定する。制御部210が、所定の単位時間が経過したと判定した場合、続いてステップS102の処理が実行され、経過していないと判定した場合、本ステップS101における判定処理が継続される。なお、例えばスレーブ装置20が起動してからまだ一度も統計情報取得部211が統計情報を取得していない場合、即ち本ステップS101における判定処理が初めて行われた場合には、続いてステップS102の処理が実行されてもよい。また、統計情報は、制御部210が通信の結果を反映して記憶部230に随時格納するものであってもよい。
次のステップS102では、統計情報取得部211は、統計情報として例えばスレーブ装置20が起動してからのリンクオフ回数の総数を取得する。ここで、リンクオフ回数とは、装置が受信するはずのフレームの受信がなされなかった回数を意味する。また、統計情報取得部211は、本ステップS102において今回取得したリンクオフ回数の総数から、前回取得したリンクオフ回数の総数を減算することによって、直近の単位時間におけるリンクオフ回数を算出する。
次のステップS103では、異常判定部212は、単位時間におけるリンクオフ回数に対する当該単位時間の直前の単位時間におけるリンクオフ回数の比が第1の閾値以下であるか否かを判定する。直近の単位時間をT、直前の単位時間をT-1とすると、上述した比の値は以下の式で表される。
また、第1の閾値は、特定の値に限定されないが、例えば1であってもよい。異常判定部212は、αの値が第1の閾値以下であればケーブルに異常が生じているものと判定し、異常通知部213が続いてステップS104の処理を実行する。異常判定部212は、αの値が第1の閾値よりも大きければケーブルに異常は生じていないものと判定し、制御部210は続いてステップS105の処理を実行する。
次のステップS104では、異常通知部213は、ケーブルの異常によって通信に異常が生じていることを示す情報を、他のスレーブ装置20を適宜介してマスタ装置10に対して送信する。また、マスタ装置10は、受信した当該情報を表示装置30に対して送信する。
次のステップS105では、制御部210は、記憶部230に格納された情報であって、リンクオフ回数の総数と最後の単位時間におけるリンクオフ回数と示す情報を更新する。具体的には制御部210は、前回のリンクオフ回数の総数を、統計情報取得部211が最後に取得したリンクオフ回数の総数に上書きする。また、制御部210は、前回の単位時間におけるリンクオフ回数を、最後の単位時間におけるリンクオフ回数に上書きする。
次に、図5を用いて、通信の異常を示す情報の表示例を説明する。図5は、表示装置30が表示する画面であって、通信についての情報を表示する画面の一例を示す図である。
以上のように、本実施形態では、ステップS103において、異常判定部212が、リンクオフ回数に関する統計情報を参照して通信の異常を判定することで、通信の異常の有無を示す情報を都度取得するためのマスタ装置10に対するユーザ操作を要しない。また、ステップS104において、異常通知部213が、ケーブル異常によって通信に異常が生じたことを示す情報をマスタ装置10側に送信することによって、通信の異常を示す情報をマスタ装置10において集中的に管理することができる。ケーブルの不良による通信の異常の箇所が自動的に検知および通知されるので、ネットワークシステムの通信品質を監視する場合におけるユーザの負担を軽減することができる。
〔情報処理システム〕
次に図6および図7を用いて、情報処理システム1の第2の動作例を説明する。図6は、スレーブ装置20の処理手順の一例を例示するフローチャートである。また、スレーブ装置20は、自身が処理すべき通常の制御動作と並行して、図6のフローチャートに基づく処理を繰り返し実行する。
ステップS101では、制御部210は、動作例1と同様の処理を実行する。なお、制御部210が、統計情報取得部211が前回統計情報を取得してから所定の単位時間が経過したと判定した場合、又は例えばスレーブ装置20が起動してから本ステップS101における判定処理が初めて行われた場合には、続いてステップS202の処理が実行される。
次のステップS202では、統計情報取得部211は、統計情報として例えばスレーブ装置20が起動してからの不正なフレームの総数を取得する。ここで不正なフレームとは例えば以下の何れかに該当するフレーム、及び何れかの異常を有するフレームである。
・データリンク層に関する異常
・FCS Check Sumの不一致
・Start Frame Delimiterの誤り
・Preambleの有無
・物理層に関する異常
・マンチェスターコードの異常
・4B/5B符号の異常
・ショートフレーム
・最大長を超えるフレーム
また、統計情報取得部211は、本ステップS202において今回取得した不正なフレームの総数から、前回取得した不正なフレームの総数を減算することによって、直近の単位時間における不正なフレームの数を算出する。ここで、直近の単位時間における不正なフレームの数とは、前回取得した不正なフレームの数からの増加数であるとも言える。ただし、各単位時間において最初に生じた不正なフレームについては、信頼性が低いものとして上記増加数に計上されずともよい。
次のステップS203では、異常判定部212は、不正なフレームの増加数を確率変数値とし、不正なフレームの総数の時間平均を母数とするポアソン分布式の値が第2の閾値以下であるか否かを判定する。また、上記ポアソン分布式は以下の通りである。
ここで、母数λは不正なフレームの総数を累積稼働時間で割ることで算出される値である。即ちλは、不正なフレームの総数の時間平均である。確率変数Xに対応する値kは、不正なフレームの増加数である。eは自然対数の底である。また、第2の閾値は、特定の値に限定されないが、例えば0.25であってもよい。また、上記ポアソン分布式の値が0.25以下であるとは、25%以下の低い確率の事象が生じていることに対応する。
次のステップS204では、異常通知部213は、ノイズの影響によって通信に異常が生じていることを示す情報を、他のスレーブ装置20を適宜介してマスタ装置10に対して送信する。また、マスタ装置10は、受信した当該情報を表示装置30に対して送信する。
次のステップS205では、制御部210は、記憶部230に格納された情報であって、累積稼働時間を示す情報と不正フレームの総数を示す情報とを更新する。後者に関して、具体的には、制御部210は、前回の不正フレームの総数を、統計情報取得部211が最後に取得した不正フレームの総数に上書きする。
以上のように、本実施形態では、ステップS203において、異常判定部212が、不正なフレームに関する統計情報を参照して通信の異常を判定することで、通信の異常の有無を示す情報を都度取得するためのマスタ装置10に対するユーザ操作を要しない。また、ステップS204において、異常通知部213が、ノイズの影響によって通信に異常が生じたことを示す情報をマスタ装置10側に送信することによって、通信の異常を示す情報をマスタ装置10において集中的に管理することができる。ノイズの影響による通信の異常の箇所が自動的に検知および通知されるので、ネットワークシステムの通信品質を監視する場合におけるユーザの負担を軽減することができる。
動作例2に関して、統計情報には、ステップS202において上述した種類全ての不正なフレームの総数が含まれていることは必須ではなく、少なくとも何れかの種類の不正なフレームの総数が含まれていればよい。例えば統計情報には、ショートフレーム数とフレーム最大長オーバー数、即ち最大長を超えるフレームの数とが含まれており、異常判定部212は、ショートフレーム数及びフレーム最大長オーバー数の増加数を確率変数値とし、ショートフレーム数及びフレーム最大長オーバー数の総数の時間平均を母数とするポアソン分布式の値が、第2の閾値以下である場合に、ノイズにより前記通信が異常であると判定する構成でもよい。
本発明の第2の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、既に説明した事項についての重複する説明を繰り返さない。本実施形態においては、ユーザが所望の第1の閾値を設定する第1の構成についてについて説明する。そののちに、ユーザが所望の第2の閾値を設定する第2の構成について説明する。
スレーブ装置20の制御ブロック(特に統計情報取得部211、異常判定部212、異常通知部213および通信処理部214)およびマスタ装置10の制御ブロック(特に通信制御部111)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
10 マスタ装置
20、20a、20b、20c スレーブ装置(情報処理装置)
30 表示装置
110、210 制御部
111 通信制御部
120、220 通信部
211 統計情報取得部
212 異常判定部
213 異常通知部
214 通信処理部
230 記憶部
Claims (13)
- ケーブルで接続された自装置と他機との間の通信に関する統計情報を取得する統計情報取得部と
前記統計情報取得部が取得した統計情報を参照して、前記通信の異常を判定する異常判定部と、
前記異常判定部による判定結果が前記通信が異常であることを示している場合に、当該判定結果をマスタ装置に通知する異常通知部と
を備え、
前記統計情報には、リンクオフ回数が含まれており、
前記異常判定部は、
単位時間におけるリンクオフの回数に対する当該単位時間の直前の単位時間におけるリンクオフの回数の比が、第1の閾値以下である場合に、自装置に接続されたケーブルの異常により前記通信が異常であると判定し、
前記異常通知部は、
前記ケーブルの異常によって通信に異常が生じていることを示す情報を前記マスタ装置に送信する
ことを特徴とする情報処理装置。 - 前記統計情報には、
正常なフレーム受信の数である正常フレーム数と、
異常なフレーム受信の数である異常フレーム数と
が含まれている
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記異常判定部は、所定単位時間内の前記異常フレーム数が、所定の閾値を超えると、前記通信が異常と判定することを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記第1の閾値の設定に関するユーザ入力を取得する第1のユーザ入力取得部と、
前記第1のユーザ入力取得部が取得したユーザ入力を参照して、前記第1の閾値を設定する第1の閾値設定部と
を備えていることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の情報処理装置。 - 複数の前記情報処理装置が、前記マスタ装置を起点としてディジーチェーン接続されており、
前記異常通知部は、
前記マスタ装置、又は自装置よりも前記マスタ装置側に接続されている前記情報処理装置に、前記判定結果を通知する
ことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の情報処理装置。 - ケーブルで接続された自装置と他機との間の通信に関する統計情報を取得する統計情報取得部と
前記統計情報取得部が取得した統計情報を参照して、前記通信の異常を判定する異常判定部と、
前記異常判定部による判定結果が前記通信が異常であることを示している場合に、当該判定結果をマスタ装置に通知する異常通知部と
を備え、
前記統計情報には、ショートフレーム数とフレーム最大長オーバー数とが含まれており、
前記異常判定部は、
ショートフレーム数及びフレーム最大長オーバー数の増加数を確率変数値とし、ショートフレーム数及びフレーム最大長オーバー数の総数の時間平均を母数とするポアソン分布式の値が、第2の閾値以下である場合に、ノイズにより前記通信が異常であると判定する
ことを特徴とする情報処理装置。 - 前記第2の閾値の設定に関するユーザ入力を取得する第2のユーザ入力取得部と、
前記第2のユーザ入力取得部が取得したユーザ入力を参照して、前記第2の閾値を設定する第2の閾値設定部と
を備えていることを特徴とする請求項6に記載の情報処理装置。 - マスタ装置と、前記マスタ装置とケーブルにより接続されたスレーブ装置とを含む情報処理システムにおいて、
前記スレーブ装置は、
前記ケーブルで接続された自装置と前記マスタ装置との間の通信に関する統計情報を取得する統計情報取得部と
前記統計情報取得部が取得した統計情報を参照して、前記通信の異常を判定する異常判定部と、
前記異常判定部による判定結果が前記通信が異常であることを示している場合に、当該判定結果を前記マスタ装置に通知する異常通知部と
を備え、
前記統計情報には、リンクオフ回数が含まれており、
前記異常判定部は、
単位時間におけるリンクオフの回数に対する当該単位時間の直前の単位時間におけるリンクオフの回数の比が、第1の閾値以下である場合に、自装置に接続されたケーブルの異常により前記通信が異常であると判定し、
前記異常通知部は、
前記ケーブルの異常によって通信に異常が生じていることを示す情報を前記マスタ装置に送信する
ことを特徴とする情報処理システム。 - マスタ装置と、前記マスタ装置とケーブルにより接続されたスレーブ装置とを含む情報処理システムにおいて、
前記スレーブ装置は、
前記ケーブルで接続された自装置と前記マスタ装置との間の通信に関する統計情報を取得する統計情報取得部と
前記統計情報取得部が取得した統計情報を参照して、前記通信の異常を判定する異常判定部と、
前記異常判定部による判定結果が前記通信が異常であることを示している場合に、当該判定結果を前記マスタ装置に通知する異常通知部と
を備え、
前記統計情報には、ショートフレーム数とフレーム最大長オーバー数とが含まれており、
前記異常判定部は、
ショートフレーム数及びフレーム最大長オーバー数の増加数を確率変数値とし、ショートフレーム数及びフレーム最大長オーバー数の総数の時間平均を母数とするポアソン分布式の値が、第2の閾値以下である場合に、ノイズにより前記通信が異常であると判定する
ことを特徴とする情報処理システム。 - 複数の前記スレーブ装置が、前記マスタ装置を起点としてディジーチェーン接続されており、
前記マスタ装置は、
何れの前記スレーブ装置に接続されているケーブルに異常が生じたかを視覚的に示す情報を出力する
ことを特徴とする請求項8に記載の情報処理システム。 - 情報処理装置において実行される通知方法であって、
ケーブルで接続された自装置と他機との間の通信に関する統計情報を取得する統計情報取得工程と、
前記統計情報取得工程において取得した統計情報を参照して、前記通信の異常を判定する異常判定工程と、
前記異常判定工程における判定結果が前記通信が異常であることを示している場合に、当該判定結果をマスタ装置に通知する異常通知工程と
を含み、
前記統計情報には、リンクオフ回数が含まれており、
前記異常判定工程においては、
単位時間におけるリンクオフの回数に対する当該単位時間の直前の単位時間におけるリンクオフの回数の比が、第1の閾値以下である場合に、自装置に接続されたケーブルの異常により前記通信が異常であると判定し、
前記異常通知工程においては、
前記ケーブルの異常によって通信に異常が生じていることを示す情報を前記マスタ装置に送信する
ことを特徴とする通知方法。 - 情報処理装置において実行される通知方法であって、
ケーブルで接続された自装置と他機との間の通信に関する統計情報を取得する統計情報取得工程と、
前記統計情報取得工程において取得した統計情報を参照して、前記通信の異常を判定する異常判定工程と、
前記異常判定工程における判定結果が前記通信が異常であることを示している場合に、当該判定結果をマスタ装置に通知する異常通知工程と
を含み、
前記統計情報には、ショートフレーム数とフレーム最大長オーバー数とが含まれており、
前記異常判定工程においては、
ショートフレーム数及びフレーム最大長オーバー数の増加数を確率変数値とし、ショートフレーム数及びフレーム最大長オーバー数の総数の時間平均を母数とするポアソン分布式の値が、第2の閾値以下である場合に、ノイズにより前記通信が異常であると判定する
ことを特徴とする通知方法。 - 請求項1から7の何れか1項に記載の情報処理装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記統計情報取得部、前記異常判定部、及び前記異常通知部としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラム。
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