JPWO2013121572A1 - 分散システムにおける異種システムデータ提供方法 - Google Patents

Abstract

１つのシステム内で流通するデータを取得しデータベースに蓄積し、該データベースに対する自システム内のアプリケーションまたは他システムからのアクセスを提供する場合、データの大量発生、変換処理の高負荷等のためにデータが滞留してアプリケーションからの性能要求を達成できない、データが喪失する、等の不具合が生じ得る。 (1)「受信」「解析」「変換」「送信」の階層に分けて、各階層の処理モジュールはプラグイン化可能とする。(2)データの種別、重要度、頻度等及び該当データを使用するアプリケーションの処理タイミングに基づいて優先度を決定しデータを振り分ける。(3)変換定義との不一致により変換不能となったデータを別に蓄積・管理する。アプリケーションに対しては該当データの一覧を提示する。

Description

本発明は、スマートグリッドまたは電力等の分野において、ネットワークワークを介して相互接続した、複数の独立したノードにより構成される分散システムにおいて、１つのシステム内で流通するデータを取得しデータベースに蓄積し、該データベースに対する自システム内のアプリケーションまたは他システムからのアクセスを許可することで実施する、異種システム間でのデータ提供・流通及び連携の方法に関する。

所定の処理を行う設備機械に、管理装置からの指示に基づいて前記設備機械を制御するデバイスが設けられた設備装置と、前記設備装置を管理する管理アプリケーションプログラムを有する管理装置と、がネットワークを介して接続され、前記管理アプリケーションプログラムからの出力を、前記設備装置で処理可能な形式に変換して所定の処理を前記設備装置に実行させる製造システムで、
前記管理装置と前記設備装置との間で通信されるデータの変換を行う通信ドライバであって、前記製造システムに設けられる前記デバイスの種類ごとに設けられ、前記デバイスとの間の通信を司るデバイスドライバと、前記製造システムに設けられる前記設備機械の種類ごとに設けられ、前記管理アプリケーションプログラムからの指示にしたがって、前記デバイスドライバを使用して対象となる前記設備機械にアクセスする装置ドライバと、が階層化されて構成された通信ドライバが提案されている。（特許文献１参照）
上記の通信ドライバでは、前記デバイスドライバと前記装置ドライバは、それぞれのドライバに対応する前記デバイスと前記設備機械の有する機能ごとに、所定のパラメータと属性とオペレーションを有する様に作成した機能オブジェクトによって作成される。

また、上記の通信ドライバでは、前記デバイスドライバまたは前記装置ドライバの有する機能の内容を、前記機能オブジェクトのモデルにしたがって記述したクラス情報とし、個々の前記デバイスドライバまたは前記装置ドライバについての設定値を前記クラス情報に対応付けて分類したものをインスタンス情報とするデータモデルにしたがって、前記機能の内容または前記設定値がマークアップ言語で記述される。

さらに、上記の通信ドライバでは、前記デバイスドライバまたは前記装置ドライバの前記機能オブジェクトの通信インタフェースは、インタフェース記述言語で内容が記述されたものであって、前記デバイスドライバまたは前記装置ドライバは、前記通信インタフェースの前記記述内容をインタフェース記述言語の記述モデルに基づいて分類したクラス情報と前記データモデルのクラス情報とをマッピングし、このマッピング結果と前記データモデルから得られる前記機能オブジェクトに対応するインスタンスを含むコンフィグレーション情報を参照して、通信されるデータの処理を行う。

国際公開ＷＯ２００６／１１４８１０公報

本発明が対象とするのは、スマートグリッド等の分野における分散システムであり、準拠する標準規格・仕様の異なる、不特定多数の設備機器がシステムに頻繁に着脱し、また異なる業種、異なる主体、異なる範囲内のシステム間での連携も柔軟に行う必要がある。また、これらの異なる設備機器等からのデータをアプリケーションに提供する場合、データ構造・データモデルを共通の構造へと変換し、またアプリケーションの処理周期等の性能要求を達成する必要がある。

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術では、以下のような課題がある。

一点目に、連携する各システムにて準拠する規格（データモデル、インタフェース等を規定）及び通信プロトコル（使用するネットワーク等に依存）は多種類であり、1システムあたり複数ある、また頻繁に更新される。これらに個別に追従してシステムの連携箇所の処理を作りこむことは負荷が高い。

二点目にデータの大量発生、変換処理の高負荷（時間がかかる）等のためにデータが滞留してアプリケーションからの性能要求を達成できない、キューあふれを起こして受信データが喪失する、等の不具合が生じ得る。なおデータソースが不特定多数・可変のため、事前にキューの最大サイズ見積りが困難である。

三点目に 接続先の他システムとのデータ定義や変換定義のずれ、規格仕様の更新、等の理由で、変換定義に該当するものが無い場合、変換が成立せずアプリケーションにデータ提供できない。そもそも異なるシステム間での定義の完全一致は困難である。

本発明は、標準規格や仕様の異なるシステム間でのデータ交換を行なうデータ提供方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を備える。即ち、本発明の分散システムは、
ネットワークを介して相互接続され、それぞれにおいて制御系における１つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する、複数の独立した設備機器ノード及び制御系アプリケーションノードと、（制御系では、設備機器を利用する制御系アプリケーションが設備機器とデータの授受を行う）
１つ以上の設備機器ノードの間での通信メッセージを取得して転送する１つ以上のデータ転送サーバと、
前記データ転送サーバから転送されるメッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータの解析、システム内の標準データ形式への変換等の処理を行う１つ以上のデータ変換サーバ、
前記データ変換サーバにて変換されたデータをデータベースに蓄積、及び管理し、アプリケーションに対して前記データベースに蓄積するデータを提供する１つ以上のデータベース管理サーバ、
前記データベースに蓄積するデータにアクセス、使用するアプリケーションが稼働する１つ以上のアプリケーションノードとを含む。

分散システムのデータ提供方法において、
データ転送サーバにて、制御系における設備機器が稼働する設備機器ノードと制御系アプリケーションノードとの間での通信メッセージを取得し、データ変換サーバに転送するステップと、
データ変換サーバにて、前記データ転送サーバからの転送メッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータを解析するステップと、前記データ解析の結果に基づいて該データの優先度を決定し、該優先度に基づいて変換処理及び変換処理のためのキューへの振分けを行うステップと、前記キューからデータを取り出し変換処理を行うステップと、変換後のデータをデータベース管理サーバに送信するステップと、
データベース管理サーバにて、前記データ変換サーバから送信されたデータを受信してデータベースに格納するステップと、該データベースに格納されるデータを、自システム内の１つ以上のアプリケーションノードもしくは他システム内の１つ以上のアプリケーションノードにて稼働アプリケーションに提供するステップを含む。

本発明によれば、アプリケーション開発者は他システムから収集したデータを活用するためのデータ抽出または性能要件等を満たしてのデータアクセスに関連する煩雑な処理を作り込む必要がなく、アプリケーションロジックの開発に専念でき、開発工数の削減、エラー低減に寄与する。またシステムの範囲やシステム内のデータソースの種別、数、データ量・頻度等が固定でなく、運用時に可変となり得るシステムを構築する際のキューの容量計算等を必要としないため、システム運用者によるシステム構築の負荷軽減に寄与する。

本発明による分散システムにおける異種システムデータ提供方法の概要を示す図である。 本発明の適用先である分散システムの概要を示す図である。 本発明による異種システムデータ提供方法を実施する上での、分散システムを構成する複数のノード間での全体処理シーケンスを示す図である。 本発明における分散システムを構成し、システム内で収集するデータの解析、変換等を行う、データ変換サーバのモジュール構成を示す図である。 本発明における分散システムを構成し、システム内で収集するデータを蓄積、管理し、またアプリケーションに対してデータ提供を行う、データベース管理サーバのモジュール構成を示す図である。 本発明におけるデータ変換サーバにて管理されるデータ解析テーブルの構成を示す図である。 本発明におけるデータ変換サーバでの、受信データの解析及び変換処理への振分けのための処理の流れを示すフローチャートである。 本発明におけるデータ変換サーバでの、受信データに対する変換処理実施の優先度を決定するための、アプリケーション処理タイミング判定のための、処理の流れを示すフローチャートである。 本発明におけるデータ変換サーバにて使用するキューの構造を示す図である。 本発明におけるデータ変換サーバでの、データベース管理サーバに送信するデータを作成するための変換処理における処理の流れを示すフローチャートである。

図１は、本発明による分散システムにおける異種システムデータ提供方法の概要を示す図である。

後述の図２に示すように、分散システムの主な構成要素は、制御系における１つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する１つ以上の設備機器ノード０２０５ａと制御系アプリケーションノード０２０５ｂの間での通信メッセージを取得して転送するデータ転送サーバ０２０３と、前記転送されるメッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータの解析、システム内の標準データ形式への変換等の処理を行うデータ変換サーバ０２０１、前記変換されたデータをデータベースに蓄積、及び管理し、アプリケーションに対して前記データベースに蓄積するデータを提供するデータベース管理サーバ０２０２、前記データベースに蓄積するデータにアクセスして、使用するアプリケーションが稼働するアプリケーションノード０２０４である。

データ変換サーバ０２０１における処理は、受信０１１１、解析・振分け０１１２、変換０１１３、及び送信０１１４の４つの階層に分類されており、各階層にて受信及び変換するデータ及び該データのデータソースが準拠する標準規格等に基づいた処理（プログラム）をプラグインにて組込み可とする。これにより本発明により実現するシステムは複数の標準規格に対応できる。

解析・振分け０１１２においては、説明図０１２１に示すようにデータを利用するアプリケーションの処理タイミングに応じてデータの優先度を決定し、前記優先度に基づいてデータの変換処理への振分けを実施する。例えば、周期的に処理が行われる場合、ある周期での処理の後に発生し、その次の周期での処理で使用するデータ（説明図０１２１の実線の矢印で示したデータ）のうち、先ほどのある周期での処理の直後に発生したデータと次の周期での処理の直前に発生したデータのように、データが発生するタイミングに応じてそれぞれの優先度を設定し、優先度に応じてデータの格納先（通常キュー／優先キュー）を決める。このようなアプリケーションの処理タイミングは、アプリケーション動作情報０４４５に格納され、後述するアプリケーション処理監視部０４１３が利用する。なお、ここでの振分けは優先度に応じて、優先キュー、通常キュー、または待機データベースのいずれかに振り分ける。待機ＤＢには、例えば履歴データのようにオフラインで使うデータ（緊急性を有しないデータ）を格納する。

変換０１１３において、変換成功したデータは変換済みデータベース０１３１に格納、又は直接アプリケーションノード０２０４に送信し、変換定義の不一致等により変換処理が実施できないデータは変換成功したデータとは区別して未変換データベース０１３２に格納する。アプリケーションに対しては前記未変換データの一覧をユーザに提示する。

図１に示したデータ変換サーバ０２０１、データベース管理サーバ０２０２、及びデータ転送サーバ０２０３を１つの処理装置（サーバ）で実現することもできる。その場合、少なくとも１つのアプリケーションノード０２０４、及び設備機器ノード０２０５ａあるいは制御系アプリケーションノード０２０５ｂである少なくとも１つのノードが、ネットワークを介して上記の処理装置に接続される。また、データ変換サーバ０２０１とデータベース管理サーバ０２０２とを１つの処理装置（サーバ）で実現することもでき、データ変換サーバ０２０１とデータ転送サーバ０２０３とを１つの処理装置（サーバ）で実現することもできる。

上記の各処理の詳細は以降の図にて述べる。

図２は、本発明の適用先である分散システムの概要を示す図である。

分散システムの主な構成要素は、制御系における１つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する１つ以上の設備機器ノード０２０５ａと制御系アプリケーションノード０２０５ｂとの間での通信メッセージを取得して転送する１つ以上のデータ転送サーバ０２０３と、通信定義０４４１に基づいて前記データ転送サーバ０２０３から転送されるメッセージを受信し、後述するデータ解析テーブル０４１８と解析定義０４４２を含む振分け定義に基づいて該メッセージに含まれるデータの解析し、変換定義０４４４に基づいてシステム内の標準データ形式への変換等の処理を行う１つ以上のデータ変換サーバ０２０１、前記データ変換サーバ０２０１にて変換されたデータをデータベースに蓄積、及び管理し、アプリケーションに対して前記データベースに蓄積するデータを提供する１つ以上のデータベース管理サーバ０２０２、前記データベースに蓄積するデータにアクセス、又は使用するアプリケーションが稼働する１つ以上のアプリケーションノード０２０４である。

設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する１つ以上の設備機器ノード０２０５ａと制御系アプリケーションノード０２０５ｂ、及びデータ転送サーバ０２０３は、制御系の専用ネットワーク０２０６を介して接続する。一方、データ転送サーバ０２０３及びデータ変換サーバ０２０１は、ネットワーク０２０７を介して接続し、データ変換サーバ０２０１、データベース管理サーバ０２０２、及びアプリケーションノード０２０４は、ネットワーク０２０８を介して接続しているが、これらは同一のネットワークを介して接続してもよい。

データ変換サーバ０２０１の主なハードウェア構成は、処理装置（ＣＰＵ）０２１１、記憶装置（メモリ、ハードディスク）０２１２、及び通信装置０２１３からなる。

データベース管理サーバ０２０２の主なハードウェア構成は、処理装置（ＣＰＵ）０２２１、記憶装置（メモリ、ハードディスク）０２２２、及び通信装置０２２３からなる。
データ転送サーバ０２０３の主なハードウェア構成は、処理装置（ＣＰＵ）０２３１、記憶装置（メモリ、ハードディスク）０２３２、及び通信装置０２３３からなる。
アプリケーションノード０２０４の主なハードウェア構成は、処理装置（ＣＰＵ）０２４１、記憶装置（メモリ、ハードディスク）０２４２、及び通信装置０２４３からなる。
設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する設備機器ノード０２０５ａ及び制御系アプリケーションノード０２０５ｂの主なハードウェア構成は、処理装置（ＣＰＵ）０２５１、記憶装置（メモリ、ハードディスク）０２５２、及び通信装置０２５３からなる。

図３は、本発明による異種システムデータ提供方法を実施する上での、分散システムを構成する複数のノード間での全体処理シーケンスを示す図である。

主な構成要素は、データソースとなる制御系における設備機器ノード０２０５ａ又は制御系アプリケーションノード０２０５ｂ、制御系からメッセージを取得、及び転送するデータ転送サーバ０２０３、該メッセージに含まれるデータの解析、及び変換処理等を行うデータ変換サーバ０２０１、標準形式に変換後のデータをデータベースに格納して管理するデータベース管理サーバ０２０２、前記データベースに格納されるデータを使用するアプリケーションが稼働するアプリケーションノード０２０４である。

設備機器ノード０２０５ａ又は制御系アプリケーションノード０２０５ｂにて、ステップ０３０１において、制御系宛先に対してメッセージを送信する。データ転送サーバ０２０３にて、ステップ０３１１において、ステップ０３０１の送信メッセージを取得し、データ変換サーバ０２０１に対して転送する。

データ変換サーバ０２０１にて、ステップ０３２１において、ステップ０３１１のデータの転送サーバ０２０３からの転送メッセージを受信する。ステップ０３２２において、ステップ０３２１の受信メッセージから1つ以上のデータを抽出し、データ解析及び該データの変換処理への振分けを実施する。前記振分け処理の詳細は図７にて示す。ステップ０３２３において、ステップ０３２２の振分け結果に従って前記データに対する変換処理を実施する。変換処理は通常変換、差分変換のいずれかであり、詳細は図１０にて示す。ステップ０３２４において、ステップ０３２３の変換後のデータをデータベース管理サーバ０２０２に対して送信する。

データベース管理サーバ０２０２にて、ステップ０３３１において、ステップ０３２４のデータ変換サーバ０２０１からの送信データを受信する。ステップ０３３２において、ステップ０３３１の受信データをデータベースに格納する。アプリケーションノード０２０４にて、ステップ０３４１において、データベース管理サーバ０２０２に対してデータを要求する。データベース管理サーバ０２０２にて、ステップ０３３３において、ステップ０３４１のデータ要求を受け付けて、該当データをデータベースより抽出する。ステップ０３３４において、ステップ０３３３で抽出したデータを要求元のアプリケーションノード０２０４に送信する。アプリケーションノード０２０４にて、ステップ０３４２において、ステップ０３３４の送信データを取得する。

図４は、本発明における分散システムを構成し、システム内で収集するデータの解析、及び変換等を行う、データ変換サーバ０２０１のモジュール構成を示す図である。

データ変換サーバ０２０１には、データの受信、解析・振分け、変換及び送信を行うミドルウェア０４０１が導入される。

ミドルウェア０４０１の主な構成要素は、通信定義０４４１を参照し、ネットワーク２０７及びデータ通信部０４１７を介してデータ転送サーバ０２０３からの転送メッセージを受信するデータ受信部０４１２、データ受信部０４１２から受け取ったメッセージからデータを抽出し、データ解析テーブル０４１８、通信メッセージを解読するための情報である解析定義０４４２を参照して前記データの解析及び変換処理への振分けを行うデータ解析・振分け部０４１２、データ解析・振分け部０４１２の振分け結果に従って、優先キュー（０４２１、０４２３）、又は通常キュー（０４２２、０４２４）を介して受付けたデータに対して、変換定義（０４４３、０４４４）を参照して変換処理を行うデータ変換（通常）部０４１４またはデータ変換（差分）部０４１５、変換後のデータを通信処理部０４１７及びネットワーク２０８を介してデータベース管理サーバ０２０２へ送信するデータ送信部０４１６、アプリケーション動作情報０４４５に基づいて、データを使用するアプリケーションの処理タイミングを監視するアプリケーション処理監視部０４１３である。プラグイン０４３１〜０４３４は、それぞれ、データ受信部０４１１、データ解析・振分け部０４１２、データ変換（通常）部０４１４、及びデータ変換（差分）部０４１５の処理プログラムであり、それぞれのプラグインには、接続先の他システムとのデータ定義や変換定義のずれ、規格仕様の更新、等に対応した複数のプログラムが用意されている。

図５は、本発明における分散システムを構成し、システム内で収集するデータを蓄積、管理し、またアプリケーションに対してデータ提供を行う、データベース管理サーバ０２０２のモジュール構成を示す図である。
データベース管理サーバ０２０２には、データベースへのアクセス処理、アプリケーションへのインタフェース提供等を行うミドルウェア０５０１、システム内のデータを収集、及び蓄積してアプリケーションに提供するためのデータベースとして、データ変換サーバ０２０１にて正規の変換処理が完了したデータを格納する変換済データベース０１３１、及びデータ変換サーバ０２０１にて変換処理ができなかったデータが格納される未変換データベース０１３２が導入される。
ミドルウェア０５０１の主な構成要素は、ネットワーク０２０８及びデータ通信部０５１８を介してデータ変換サーバ０２０１から変換済データを受け取りデータベース０５０２に格納する変換済ＤＢデータ格納部０５１１、及び同様に、未変換データを受け取りデータベース０５０３に格納する未変換ＤＢデータ格納部０５１３、変換済データベース０５０２へのアクセス処理を行う変換済ＤＢアクセス部０５１２、未変換データベース０５０３へのアクセス処理を行う未変換ＤＢアクセス部０５１４、アプリケーションにデータ提供する際のビュー、及びインタフェースを管理するアプリケーションインタフェース管理部０５１５、アプリケーションに提供するためのデータ作成を行なうアプリケーションデータ作成部０５１６、さらに作成したデータのデータモデル変換等を行うデータモデル変換部０５１７である。変換済ＤＢデータ格納部０５１１は、変換済ＤＢアクセス部０５１２を介して変換済データベース０１３１にデータを格納し、未変換ＤＢデータ格納部０５１３は、未変換ＤＢアクセス部０５１４を介して未変換データベース０１３２にデータを格納する。また、データモデル変換部０５１７は、必要に応じて、アプリケーションに固有なデータの加工等を行う。
図６は、本発明におけるデータ変換サーバ０２０１にて管理されるデータ解析テーブル０４１８の構成を示す図である。

データ解析テーブル０４１８は、予め用意されているテーブルであり、データ転送サーバ０２０３から転送されたメッセージに含まれるデータの解析及び変換処理への振分け（０４１２）を実施する際に参照される。主な構成要素は、データ識別情報０６１１、準拠規格０６１２、データ種別０６１３、使用側アプリケーション情報０６１４、変換区別０６１５、優先度０６１６、及び最新更新時刻０６１７である。

データ識別情報０６１１には、システム内で使用されるデータを識別する情報が格納される。準拠規格０６１２には、データ識別情報０６１１に該当するデータ及び該データのデータソースが準拠する規格に関する情報が格納される。データ種別０６１３には、データ識別情報０６１１に該当するデータの種別を示す情報が格納される。使用側アプリケーション情報０６１４には、データ識別情報０６１１に該当するデータを使用して処理を行うアプリケーションに関する情報が格納される。変換区別０６１５には、データ識別情報０６１１に該当するデータに対して実施される変換処理の区別として、“通常変換”、又は“差分変換”のいずれかが格納される。優先度０６１６には、データ識別情報０６１１に該当するデータの優先度を示す情報として、優先度の高い順に“アプリケーション優先”、“優先”、“通常”、又は“低”のいずれかが格納される。本項目は変換処理への振分けにおいて参照される。最新更新時刻０６１７には、項目０６１１〜０６１６のデータが最後に更新された時刻が格納される。これらの情報は、データ及びアプリケーションがシステム内に登録される度に追加され、特に、優先度０６１６はオンライン稼働中にデータの流れに連動して更新される。

図７は、本発明におけるデータ変換サーバ０２０１での、受信データの解析及び変換処理への振分け（０４１２）のための処理の流れを示すフローチャートである。

ステップ０７０１において、データ転送サーバ０２０３からの受信メッセージのメッセージヘッダを解析する。即ち、解析定義０４４２を参照しながら、受信メッセージの種類に応じて、受信メッセージのヘッダ部分から必要な情報を抽出する。
ステップ０７０２において、ステップ０７０１の結果、前記メッセージに含まれる１つ以上のデータに関する識別情報を抽出する。ステップ０７０３において、前記データの識別情報とデータ解析テーブル０４１８のデータ識別情報０６１１とを突き合わせて、テーブルより該当データ箇所を参照する。

ステップ０７０４において、キュー（０４２１〜０４２４）の現在状態を参照して、キューが満杯である場合、ステップ０７０５において、待機データベース０４２５に該データを格納して処理を終了する。

ステップ０７０４において、キュー（０４２１〜０４２４）の現在状態を参照して、空き有りである場合、ステップ０７０６において、該データの変換区別０６１５が“通常変換”である場合、ステップ０７０７において該データの優先度０６１６が“アプリケーション優先”または“優先”である場合、ステップ０７０９において、通常変換向けの優先キュー０４２１に該データの格納を行う。ステップ０７１０において、優先キュー０４２１においては、キュー内で格納済みの各データの優先度を比較して、優先度に応じた並び替えを実施し、処理を終了する。

ステップ０７０７において該データの優先度０６１６が“通常”である場合、ステップ０７１１において、通常変換向けの通常キュー０４２１に該データの格納を行い、処理を終了する。

ステップ０７０６において、該データの変換区別０６１５が“差分変換”である場合、ステップ０７０８おいて、該データの優先度０６１６が“アプリケーション優先”または“優先”である場合、ステップ０７１２において、差分変換向けの優先キュー０４２３に該データの格納を行う。ステップ０７１３において、優先キュー０４２３においては、キュー内で格納済みの各データの優先度を比較して、優先度に応じた並び替えを実施し、処理を終了する。ステップ７０８おいて、該データの優先度０６１６が“通常”である場合、ステップ０７１４において、通常変換向けの通常キュー０４２２に該データの格納を行い、処理を終了する。

図８は、本発明におけるデータ変換サーバ０２０１での、受信データに対する変換処理実施の優先度を決定するための、アプリケーション処理監視部０４１３で実行されるアプリケーション処理タイミング判定のための、処理の流れを示すフローチャートである。

ステップ０８０１において、データ変換サーバ０２０１を介してデータベース管理サーバ０２０２におけるデータベース（０５０２、０５０３）に格納されるデータを使用するアプリケーションに関する情報（使用データ、処理周期、処理開始時刻、等）の登録を受け付けておく。ステップ０８０２において、前記デーベースに格納されるデータを使用するアプリケーションの稼動状態の監視を開始する。

ステップ０８０３おいて、前記アプリケーションの状態が終了または停止である場合、ステップ０８０４において、該アプリケーションの使用データの優先度を“通常”に設定して、データ変換サーバ０２０１にて管理するデータ解析テーブル０４１８の該当箇所（優先度０６１６）を更新し、ステップ０８０３の処理に戻る。

ステップ０８０３おいて、前記アプリケーションの状態が稼働中である場合、ステップ０８０５において、前記アプリケーションの次回周期実行までの間隔が小さい場合、ステップ０８０６において、該アプリケーションの使用データの優先度を“アプリケーション優先”に設定して、ステップ０８０７において、データ変換サーバ０２０１にて管理するデータ解析テーブル０４１８の該当箇所を更新し、ステップ０８０３の処理に戻る。ステップ０８０５において、前記アプリケーションの次回周期実行までの間隔が大きい場合、ステップ０８０８において、該アプリケーションの使用データの優先度を“通常”に設定して、ステップ０８０９において、データ変換サーバ０２０１にて管理するデータ解析テーブル０４１８の該当箇所（優先度０６１６）を更新し、ステップ０８０３の処理に戻る。

図９は、本発明におけるデータ変換サーバ０２０１にて使用するキュー（０４２１〜０４２４）の構造を示す図である。

データ変換サーバ０２０１にて使用するキューは優先キュー０９０１（０４２１、０４２３）と通常キュー０９０２（０４２２、０４２４）の２種類であり、変換処理の通常変換用（０４２１、０４２２）と差分変換用（０４２３、０４２４）にそれぞれ独立に前記２種類のキューを配置する。

優先キュー０９０１は、優先度の高いデータを格納するキューであり、前記キューに格納されるデータは優先的に変換処理が開始される。また、前記キューに格納されるいくつかのデータの間でも各々のデータの優先度に応じて処理順番の入替を実施する。
優先キュー０９０１の主な構成要素は、アドレス０９１１、格納時刻０９１２、状態０９１３、データ０９１４、及び次アドレス０９１５である。

アドレス０９１１には、キュー内のデータ格納領域のアドレスが格納される。格納時刻０９１２には、アドレス０９１１が示す領域にデータが最後に格納された時刻が格納される。状態０９１３には、アドレス０９１１が示す領域の状態として、“空き”、“処理待ち”、又は“処理中”のいずれかが格納される。データ０９１４には、変換処理の対象となるデータが格納される。次アドレス０９１５には、アドレス０９１１が示す領域に格納されるデータへの処理が完了して次に参照される領域のアドレスが格納される。

通常キュー０９０２は、優先度の高くない通常のデータを格納するキューであり、格納された順番に変換処理が開始される。通常キュー０９０２の主な構成要素は、アドレス０９２１、格納時刻０９２２、状態０９２３、及びデータ０９２４である。

アドレス０９２１には、キュー内のデータ格納領域のアドレスが格納される。格納時刻０９２２には、アドレス０９１１が示す領域にデータが最後に格納された時刻が格納される。状態０９２３には、アドレス０９１１が示す領域の状態として、“空き”、“処理待ち”、又は“処理中”のいずれかが格納される。データ０９２４には、変換処理の対象となるデータが格納される。

図１０は、本発明におけるデータ変換サーバ０２０１での、データベース管理サーバ０２０２に送信するデータを作成するための変換処理における処理の流れを示すフローチャートである。即ち、図１０は、データ変換（通常）部０４１４及びデータ変換（差分）部０４１５で行われる処理である。

ステップ１００１において、変換定義０４４３、０４４４を参照する。変換定義０４４３、０４４４は、受信したデータとアプリケーション側との間のデータのマッピング及びデータ演算を定義したものである。特に、変換定義０４４４は、変換定義０４４３に加えて、差分がどのような情報であるかを示す定義も含む。
ステップ１００２において、１００１の変換定義の中に対象データに該当する定義がある場合、ステップ１００３において、該データに対する変換処理を実施する。ステップ１００４において、ステップ１００３の変換後のデータをデータベース管理サーバ０２０２における変換済みデータベース０５０２に格納するために送信する。ステップ１００２において、ステップ１００１の変換定義の中に対象データに該当する定義が無い場合、ステップ１００５において、データを未変換のまま、データベース管理サーバ０２０２における未変換データベース０５０３に格納するために送信する。ステップ１００６において、ステップ１００５の未変換データに関する情報を未変換データ一覧に追加する。

０２０１：データ変換サーバ、０２０２：ＤＢ管理サーバ、０２０３：データ転送サーバ、０２０４：アプリケーションノード、０２０５ａ：設備機器ノード、０２０５ｂ：制御系アプリケーションノード、
０２１１、０２２１、０２３１、０２４１、０２５１：処理装置、
０２１２、０２２２、０２３２、０２４２、０２５２：記憶装置、
０２１３、０２２３、０２３３、０２４３、０２５３：通信装置、
０２０６、０２０７、０２０８：ネットワーク

Claims (14)

1. ネットワークを介して相互接続され、それぞれにおいて制御系における１つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する、複数の独立した設備機器ノード及び制御系アプリケーションノード、
   制御系における１つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する１つ以上の前記設備機器ノードと前記制御系アプリケーションノードの間での通信メッセージを取得して転送する１つ以上のデータ転送サーバ、
   前記データ転送サーバから転送されるメッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータの解析、システム内の標準データ形式への変換を含む処理を行う１つ以上のデータ変換サーバ、
   前記データ変換サーバにて変換されたデータをデータベースに蓄積、管理し、アプリケーションに対して前記データベースに蓄積するデータを提供する１つ以上のデータベース管理サーバ、
   前記データベースに蓄積するデータにアクセスして、使用するアプリケーションが稼働する１つ以上のアプリケーションノードと含む分散システムにおいて、
   前記データ転送サーバにて、制御系における設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する設備機器ノードと前記制御系アプリケーションノードとの間での通信メッセージを取得し、前記データ変換サーバに転送するステップと、
   前記データ変換サーバにて、前記データ転送サーバからの転送メッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータを解析するステップと、前記データ解析の結果に基づいて該データの優先度を決定し、該優先度に基づいて変換処理及び変換処理のためのキューへの振分けを行うステップと、前記キューからデータを取り出し変換処理を行うステップと、変換後のデータを前記データベース管理サーバに送信するステップと、
   前記データベース管理サーバにて、前記データ変換サーバから送信されたデータを受信しデータベースへと格納するステップと、該データベースに格納されるデータを、自システム内の１つ以上のノードもしくは他システム内の１つ以上のノードにて稼働する前記アプリケーションノードに提供するステップを含むことを特徴とする、分散システムにおける異種システムデータ提供方法。
2. 請求項１において、前記データ変換サーバにて、処理を受信、解析、変換、及び送信の階層に分けて、各階層における処理モジュールは対応する標準規格等毎に作成し、プラグインにより組込むことを特徴とする、分散システムにおける異種システムデータ提供方法。
3. 請求項１または請求項２において、前記データ変換サーバにて、前記データ転送サーバから受信したメッセージに含まれるデータの解析結果に基づく該データの優先度決定及び該優先度に基づき変換処理への振分けを実施することを特徴とする、分散システムにおける異種システムデータ提供方法。
4. 請求項３において、前記データ変換サーバにて、前記データ転送サーバから受信したメッセージに含まれるデータの解析結果に基づく該データの優先度決定を行う際に、該データを使用するアプリケーションの処理タイミングを参照し、該アプリケーションの次回実行までの間隔が短い場合は該データの優先度を高くすることを特徴とする、分散システムにおける異種システムデータ提供方法。
5. 請求項３において、前記データ変換サーバにて、前記データ転送サーバから受信したメッセージに含まれるデータの解析結果に基づく該データの優先度決定を行う際に、該データの種別、重要度、頻度等を参照し、前記項目に対する優先度の事前定義に従って優先度を決定することを特徴とする、分散システムにおける異種システムデータ提供方法。
6. 請求項１または請求項３において、前記データ変換サーバにて、データに対して振分けられる変換処理は、データの種別、頻度に基づく定義により、変換定義に従い前記データ転送サーバからの受信データ全体に対して変換処理を実施する通常変換、もしくは前記データ転送サーバからの受信データの中で前回受信時から更新された部分のみを抽出し変換し、更新されていない部分は前回の変換済みデータを用い、これらを組み合わせることによる差分変換、となることを特徴とする、分散システムにおける異種システムデータ提供方法。
7. 請求項３または請求項６において、前記データ変換サーバにて、通常変換、及び差分変換のそれぞれに対して優先キュー及び通常キューを配置し、データの解析結果に基づく優先度に従って前記優先キューまたは通常キューへの振分けが実施されること、また優先キュー内部ではさらに該データの優先度に基づいて処理順序の入替を実施することを特徴とする、分散システムにおける異種システムデータ提供方法。
8. 請求項３において、前記データ変換サーバにて、データの解析結果に基づく優先度が低い場合は、待機データベースに格納し、変換処理実行を保留することを特徴とする、分散システムにおける異種システムデータ提供方法。
9. 請求項１または請求項２において、前記データ変換サーバにて、データの変換処理を実施する際に、前記データ転送サーバからの受信データに対応する変換定義が存在しない場合、該データへの変換処理は実施せずに、前記データベース管理サーバに送信し、前記未変換データを未変換データベースに格納することを特徴とする、分散システムにおける異種システムデータ提供方法。
10. 請求項９において、前記データベース管理サーバにて、前記未変換データベースに格納される前記未変換データの一覧を作成しアプリケーションに提供することを特徴とする、分散システムにおける異種システムデータ提供方法。
11. ネットワークを介して相互接続され、それぞれにおいて制御系における１つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する、複数の独立した設備機器ノード及び制御系アプリケーションノード、
    制御系における１つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する１つ以上の前記設備機器ノードと前記制御系アプリケーションノードの間での通信メッセージを取得して転送するデータ転送手段と、前記データ転送手段から転送されるメッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータの解析、システム内の標準データ形式への変換を含む処理を行うデータ変換手段と、前記データ変換手段にて変換されたデータをデータベースに蓄積、管理し、アプリケーションに対して前記データベースに蓄積するデータを提供するデータベース管理手段と、を有するサーバ、及び
    前記データベースに蓄積するデータにアクセスして、使用するアプリケーションが稼働する１つ以上のアプリケーションノードと含むことを特徴とする、分散システム。
12. ネットワークを介して相互接続され、それぞれにおいて制御系における１つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する、複数の独立した設備機器ノード及び制御系アプリケーションノード、
    制御系における１つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する１つ以上の前記設備機器ノードと前記制御系アプリケーションノードの間での通信メッセージを取得して転送するデータ転送サーバ、
    前記データ転送サーバから転送されるメッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータの解析、システム内の標準データ形式への変換を含む処理を行うデータ変換手段と、前記データ変換手段にて変換されたデータをデータベースに蓄積、管理し、アプリケーションに対して前記データベースに蓄積するデータを提供するデータベース管理手段と、を有するサーバ、及び
    前記データベースに蓄積するデータにアクセスして、使用するアプリケーションが稼働する１つ以上のアプリケーションノードと含むことを特徴とする、分散システム。
13. ネットワークを介して相互接続され、それぞれにおいて制御系における１つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する、複数の独立した設備機器ノード及び制御系アプリケーションノード、
    制御系における１つ以上の設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する１つ以上の前記設備機器ノードと前記制御系アプリケーションノードの間での通信メッセージを取得して転送するデータ転送手段と、前記データ転送手段から転送されるメッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータの解析、システム内の標準データ形式への変換を含む処理を行うデータ変換手段と、を有するサーバ、
    前記データ変換手段にて変換されたデータをデータベースに蓄積、管理し、アプリケーションに対して前記データベースに蓄積するデータを提供するデータベース管理サーバ、及び
    前記データベースに蓄積するデータにアクセスして、使用するアプリケーションが稼働する１つ以上のアプリケーションノードと含むことを特徴とする、分散システム。
14. 前記データ転送手段、又は前記データ転送サーバは、制御系における設備機器及び制御系アプリケーションが稼働する設備機器ノードと前記制御系アプリケーションノードとの間での通信メッセージを取得し、前記データ変換手段に転送する手段を有し、
    前記データ変換手段は、前記データ転送手段からの転送メッセージを受信し、該メッセージに含まれるデータを解析し、前記データ解析の結果に基づいて該データの優先度を決定し、該優先度に基づいて変換処理及び変換処理のためのキューへの振分けを行い、前記キューからデータを取り出し変換処理を行い、変換後のデータを前記データベース管理サーバに送信する手段を有し、
    前記データベース管理サーバ、又は前記データベース管理手段は、前記データ変換手段から送信されたデータを受信しデータベースへと格納し、該データベースに格納されるデータを、自システム内の１つ以上のノードもしくは他システム内の１つ以上のノードにて稼働する前記アプリケーションノードに提供する手段を含むことを特徴とする、請求項１１、１２及び１３のいずれかに記載の分散システム。

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