フィールド機器及び通信システム
【課題】保守・点検に係る作業を効率的且つ正確に行うことができるフィールド機器及び通信システムを提供する。
【解決手段】無線フィールド機器１ａは、無線通信ネットワークを介した通信を行う無線通信部１１と、外部機器と赤外線通信を行う赤外線通信部１２と、外部機器から送信されて赤外線通信部１２で受信されたメッセージを、無線通信ネットワークに送信可能なデータ（具体的には、無線通信ネットワークを介して異常を通知するためのデータであるアラートデータ）に変換するメッセージ変換部１７ａと、メッセージ変換部１７ａで変換されたデータを、無線通信部１１を制御して無線通信ネットワークに送信する無線送信制御部１７ｂとを備える。
【解決手段】無線フィールド機器１ａは、無線通信ネットワークを介した通信を行う無線通信部１１と、外部機器と赤外線通信を行う赤外線通信部１２と、外部機器から送信されて赤外線通信部１２で受信されたメッセージを、無線通信ネットワークに送信可能なデータ（具体的には、無線通信ネットワークを介して異常を通知するためのデータであるアラートデータ）に変換するメッセージ変換部１７ａと、メッセージ変換部１７ａで変換されたデータを、無線通信部１１を制御して無線通信ネットワークに送信する無線送信制御部１７ｂとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントや工場等に設置されるフィールド機器及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プラントや工場等においては、高度な自動操業を実現すべく、フィールド機器と呼ばれる現場機器(測定器、操作器)と、これらを制御する制御装置とが通信手段を介して接続された分散制御システム（ＤＣＳ：Distributed Control System）が構築されている。このような分散制御システムの基礎をなす通信システムは、有線によって通信を行うものが殆どであったが、近年においては、ＩＳＡ１００．１１ａ等の無線通信規格に準拠した無線によって通信を行うものも実現されている。
【０００３】
上記の無線通信規格ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した通信システムは、大別すると、無線通信が可能なフィールド機器（無線フィールド機器）、無線ゲートウェイ、及びホスト装置から構成される。無線ゲートウェイは、無線フィールド機器との間で無線通信ネットワークを形成し、無線通信ネットワークに参入している無線フィールド機器の動作を制御するとともに無線フィールド機器で得られる各種データの収集等を行う。また、ホスト装置は、通信線によって無線ゲートウェイに接続されて、無線ゲートウェイを介して無線フィールド機器の管理を行う。
【０００４】
ここで、上記の無線フィールド機器を無線通信ネットワークに参入させるには、参入する側の無線フィールド機器に対して「プロビジョニング（Provisioning）」と呼ばれる機器情報の設定作業を行うとともに、参入される側の無線ゲートウェイに対して「プロビジョニング」を行った無線フィールド機器を特定する機器情報の登録作業を行う必要がある。無線フィールド機器に対する「プロビジョニング」は、例えば無線フィールド機器との間で赤外線通信が可能なプロビジョニングデバイスと呼ばれる機器を用いて作業者により行われ、無線ゲートウェイに対する登録作業は、例えば上記のホスト装置を用いて管理者により行われる。
【０００５】
無線ゲートウェイに登録された機器情報と一致する機器情報が設定された無線フィールド機器は無線ゲートウェイによって無線通信ネットワークへの参入が許可され、それ以外の機器情報が設定された無線フィールド機器は無線ゲートウェイによって無線通信ネットワークへの参入が拒否される。尚、技術分野は異なるが、以下の特許文献１には、移動可能な通信端末間において、所定の処理の実行を要求する意味を持つテンポラリメッセージの送受信を通信端末の位置に応じて制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６６９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した通信システムの一部をなすホスト装置は、プラント等の一角に設けられた制御室に設置されることが殆どであり、フィールド機器が設置される現場の建物とは異なる建物に設置されることもある。このため、作業員がフィールド機器の保守・点検（例えば、定期点検）のための作業を行う場合には、携帯電話機等を用いて制御室の管理者と連絡を取りつつ作業をしているのが現状である。プラント等の規模が小さければプラントの全域の殆どに電波が届くため作業に支障は生じないが、プラント等の規模が大きくなると電波が届きにくくなって管理者と連絡を取るのが困難になり、作業に支障が生ずる可能性があるという問題がある。
【０００８】
また、フィールド機器の保守・点検は、作業漏れを防止するために、作業を行うべき項目の一覧が示されているチェックリストに従って作業が行われることが多い。このチェックリストに従って作業が行われる場合には、各々の項目の作業が終了した時点で作業結果がチェックリストに記入される。しかしながら、フィールド機器の保守・点検のための作業は単調な作業であり、プラント等の規模によっては点検すべきフィールド機器の数が膨大になり、しかもフィールド機器の外観は似通っているため、チェックリストに対する記入ミスや記入漏れが誘発しやすいという問題がある。
【０００９】
また、フィールド機器の保守・点検のための作業を終えると、その作業結果をまとめる必要があることから、作業者は、チェックリストの内容をコンピュータに入力し、表計算ソフト等を用いて作業結果を集計する作業を行う必要がある。しかしながら、かかる作業は、作業者の手作業によって行われるため、入力ミスや集計ミスが生じやすいという問題がある。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、保守・点検に係る作業を効率的且つ正確に行うことができるフィールド機器及び通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のフィールド機器は、通信ネットワーク（Ｎ１）を介した通信を行う第１通信部（１１）と、外部機器（２）と赤外線通信を行う第２通信部（１２）とを備えるフィールド機器（１ａ、１ｂ）において、前記外部機器から送信されて前記第２通信部で受信されたメッセージを、前記通信ネットワークに送信可能なデータに変換する変換部（１７ａ）と、前記変換部で変換されたデータを、前記第１通信部を制御して前記通信ネットワークに送信する第１制御部（１７ｂ）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、外部機器から送信されて第２通信部で受信されたメッセージが変換部によって通信ネットワークに送信可能なデータに変換され、第１制御部によって第１通信部が制御されることにより、変換部で変換されたデータが通信ネットワークに送信される。
また、本発明のフィールド機器は、前記変換部が、前記第２通信部で受信されたメッセージを、前記通信ネットワークを介して異常を通知するためのデータであるアラートデータに変換することを特徴としている。
また、本発明のフィールド機器は、前記通信ネットワークを介して送信されてきて前記第１通信部で受信されるメッセージのうち、前記外部機器に送信すべき旨を示すメッセージを、前記第２通信部を制御して前記外部機器に向けて送信する第２制御部（１７ｃ）を備えることを特徴としている。
また、本発明のフィールド機器は、前記通信ネットワークを介して送信されてきて前記第１通信部で受信されるメッセージのうち、表示部（１４）に表示すべき旨を示すメッセージを、前記表示部に表示する制御を行う表示制御部（１７ｄ）を備えることを特徴としている。
また、本発明のフィールド機器は、前記第１，第２通信部で受信されるメッセージを、該メッセージの種類に応じて、種類毎に互いに異なる識別子が割り当てられたパラメータとして記憶する記憶部（１６）を備えることを特徴としている。
本発明の通信システムは、通信ネットワーク（Ｎ１、Ｎ２）を介した通信が行われる通信システム（ＣＳ）において、上記の何れかに記載のフィールド機器（１ａ，１ｂ）と、前記フィールド機器に対して赤外線通信により前記メッセージを送信する外部機器（２）と、前記通信ネットワークを介して前記フィールド機器から送信されてくる前記データを受信するホスト装置（４）とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、外部機器から送信されて第２通信部で受信されたメッセージを変換部で通信ネットワークに送信可能なデータに変換し、第１制御部によって第１通信部を制御することにより変換部で変換したデータを通信ネットワークに送信している。これにより、外部機器を操作する作業者の意図をメッセージとして通信ネットワークに送信することができるため、保守・点検に係る作業を効率的且つ正確に行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態によるフィールド機器の要部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態によるフィールド機器で用いられるパラメータを説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態による通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態による通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態による通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態によるフィールド機器及び通信システムについて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による通信システムの全体構成を示すブロック図である。図１に示す通り、通信システムＣＳは、無線フィールド機器１ａ，１ｂ（フィールド機器）、プロビジョニングデバイス２（外部機器）、無線ゲートウェイ３、及びホスト装置４を備えており、無線通信ネットワークＮ１及びバックボーンネットワークＮ２を介した通信が可能である。
【００１５】
尚、図１において、符号Ａ１を付した矩形の領域は、無線フィールド機器１ａ，１ｂ及び無線ゲートウェイ３が設置されるプラント等の現場を表しており、符号Ａ２を付した矩形の領域は、ホスト装置４が設置されるプラント等の一角に設けられた制御室を表している。図１に示す例では、制御室Ａ２が現場Ａ１から離間して設けられているため、現場Ａ１と制御室Ａ２とがバックボーンネットワークＮ２によって接続されている。また、図１では２つの無線フィールド機器１ａ，１ｂを示しているが、無線フィールド機器の数は任意である。
【００１６】
無線フィールド機器１ａ，１ｂは、例えば流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、その他のプラントや工場に設置される機器であり、インダストリアル・オートメーション用無線通信規格であるＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信を行う。これら無線フィールド機器１ａ，１ｂの動作は、ホスト装置４から無線ゲートウェイ３を介して送信されてくる制御データに基づいて制御される。また、無線フィールド機器１ａ，１ｂで得られた測定データは無線ゲートウェイ３に収集される。
【００１７】
また、無線フィールド機器１ａ，１ｂは、赤外線通信機能を有しており、外部の赤外線通信機器との間で各種情報の送受信が可能である。具体的に、無線フィールド機器１ａ，１ｂは、プロビジョニングデバイス２との間で赤外線通信を行って、各種の設定情報（例えば、無線ゲートウェイ３によって形成される無線通信ネットワークＮ１に参入するために必要な情報）を取得し、或いは、プロビジョニングデバイス２との間でメッセージの送受信を行う。これら無線フィールド機器１ａ，１ｂには、プロビジョニングを行う作業者に対する各種メッセージや機器の状態が表示される液晶表示装置等の表示装置Ｄが設けられている。尚、無線フィールド機器１ａ，１ｂの内部構成の詳細については後述する。
【００１８】
プロビジョニングデバイス２は、無線フィールド機器１ａ，１ｂとの間で赤外線通信が可能な端末装置であり、無線フィールド機器１ａ，１ｂの設置やメンテナンス（保守・管理）を行う作業者によって操作され、無線フィールド機器１ａ，１ｂに対する各種情報の設定や変更に加えてメッセージの送受信を行う。ここで、プロビジョニングデバイス２を用いて無線フィールド機器１ａ，１ｂに設定される設定情報としては、無線フィールド機器１ａ，１ｂを特定する機器情報（例えば、名称や型番を示す情報）、無線通信ネットワークＮ１を介した無線通信を実現するための通信設定情報（無線ゲートウェイ３のアドレス等を示す情報）等がある。
【００１９】
無線ゲートウェイ３は、無線フィールド機器１ａ，１ｂが接続される無線通信ネットワークＮ１と、ホスト装置４が接続されるバックボーンネットワークＮ２とを接続し、無線フィールド機器１ａ，１ｂとホスト装置４との間で送受信される各種データの中継を行う。この、無線ゲートウェイ３は、上記の無線通信規格ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信が可能であり、無線通信ネットワークＮ１を介して行われる無線通信の制御や、無線フィールド機器を無線通信ネットワークＮ１に参入させるか否かの参入処理等も行う。
【００２０】
ホスト装置４は、有線ネットワークであるバックボーンネットワークＮ２に接続されており、例えば通信システムＣＳの管理者に操作される装置である。このホスト装置４は、管理者の操作に応じて、例えば無線ゲートウェイ３との間で通信を行って、無線フィールド機器１ａ，１ｂに関する情報（測定データ、異常を示す情報（アラーム）等）を取得して無線フィールド機器１ａ，１ｂの管理に用いる。
【００２１】
次に、無線フィールド機器１ａ，１ｂの内部構成について詳細に説明する。図２は、本発明の一実施形態によるフィールド機器の要部構成を示すブロック図である。尚、無線フィールド機器１ａ，１ｂは同様の構成であるため、以下では無線フィールド機器１ａのみについて説明し、無線フィールド機器１ｂについての説明は省略する。また、図２では、無線フィールド機器１ａに設けられた構成のうち、本発明の説明を行う上で必要な構成のみを図示している。
【００２２】
図２に示す通り、無線フィールド機器１ａは、無線通信部１１（第１通信部）、赤外線通信部１２（第２通信部）、機器固有処理部１３、表示部１４、フラッシュメモリ１５、強誘電体メモリ１６（記憶部）、及び制御部１７を備える。無線通信部１１は、制御部１７の制御の下で、無線通信ネットワークＮ１を介した無線ゲートウェイ３との無線通信を行う。尚、無線通信部１１で行われる無線通信は、無線通信規格ＩＳＡ１００．１１ａに準拠したものである。赤外線通信部１２は、制御部１７の制御の下で、プロビジョニングデバイス２との間で赤外線通信を行って各種の設定情報の取得やメッセージの送受信を行う。
【００２３】
機器固有処理部１３は、制御部１７の制御の下で、無線フィールド機器１ａに固有の処理を行う。ここで、無線フィールド機器１ａに固有の処理とは、例えば温度の測定処理、バルブの開閉処理、アクチュエータの操作処理等である。本実施形態では、機器固有処理部１３には温度センサが設けられており、上記の固有の処理として温度の測定処理が行われるものとする。表示部１４は、図１に示した表示装置Ｄを備えており、制御部１７の制御の下で、プロビジョニングを行う作業者に対する各種メッセージや機器の状態等を表示装置Ｄに表示する。
【００２４】
フラッシュメモリ１５は、不揮発性の半導体メモリであって、無線フィールド機器１ａの動作を規定するプログラム（図示省略）を格納する。強誘電体メモリ１６は、強誘電体の履歴現象（ヒステリシス）を利用した不揮発性の半導体メモリであって、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）とも呼ばれる。この強誘電体メモリ１５は、無線フィールド機器１ａで用いられる各種のパラメータＰＭを格納する。
【００２５】
図３は、本発明の一実施形態によるフィールド機器で用いられるパラメータを説明するための図である。パラメータＰＭは、無線フィールド機器１ａの制御に係る情報、測定に係る情報、その他の無線フィールド機器１ａで用いられる各種情報が格納されるものである。このパラメータＰＭには、図３に示す通り、格納される情報の種類（内容）毎に互いに異なるパラメータ番号（識別子）が割り当てられている。
【００２６】
図３に示す例において、パラメータ番号「００１０」が割り当てられたパラメータは、機器固有処理部１３における温度の測定値が格納されるパラメータである。また、パラメータ番号「５００１」が割り当てられたパラメータは、赤外線通信部１２で受信されたメッセージが格納されるパラメータであり、パラメータ番号「５００２」が割り当てられたパラメータは、赤外線通信部１２から送信すべきメッセージが格納されるパラメータである。また、パラメータ番号「５０１０」が割り当てられたパラメータは、表示部１４に表示させるべきメッセージが格納されるパラメータである。
【００２７】
制御部１７は、メッセージ変換部１７ａ（変換部）、無線送信制御部１７ｂ（第１制御部）、赤外線送信制御部１７ｃ（第２制御部）、及び表示制御部１７ｄを備えており、無線フィールド機器１ａの動作を統括して制御する。メッセージ変換部１７ａは、プロビジョニングデバイス２から送信されて赤外線通信部１２で受信されたメッセージ（パラメータＰＭに格納されているメッセージのうち、図３に示すパラメータ番号「５００１」が割り当てられたパラメータに格納されたメッセージ）を、無線通信ネットワークＮ１に送信可能なデータに変換する。具体的には、赤外線通信部１２で受信されたメッセージを、無線通信ネットワークＮ１を介してホスト装置４に異常を通知するためのデータであるアラートデータに変換する。
【００２８】
かかる変換を行うのは、無線フィールド機器１ａからホスト装置４に対し、プロビジョニングデバイス２からのメッセージを送信可能にするためである。ここで、無線フィールド機器１ａは、ホスト装置４によって制御されているため、プロビジョニングデバイス２からのメッセージを自発的にホスト装置４に送信することは基本的にはできない。但し、無線フィールド機器１ａは、異常が生じた旨を示すアラートについては、ホスト装置４に対して自発的に送信することができるため、本実施形態では、プロビジョニングデバイス２からのメッセージをアラートデータに変換することでホスト装置４に対するメッセージの送信を可能にしている。
【００２９】
無線送信制御部１７ｂは、メッセージ変換部１７ａで変換されたアラートデータを、無線通信部１１を制御して無線通信ネットワークＮ１に送信する。赤外線送信制御部１７ｃは、ホスト装置４から無線通信ネットワークＮ１を介して送信されてきて無線通信部１１で受信されたメッセージのうち、プロビジョニングデバイス２に送信すべき旨を示すメッセージを、赤外線通信部１２を制御してプロビジョニングデバイス２に送信する。ここで、プロビジョニングデバイス２に送信すべき旨を示すメッセージとは、パラメータＰＭに格納されているメッセージのうち、図３に示すパラメータ番号「５００２」が割り当てられたパラメータに格納されたメッセージである。
【００３０】
表示制御部１７ｄは、ホスト装置４から無線通信ネットワークＮ１を介して送信されてきて無線通信部１１で受信されたメッセージのうち、表示部１４に表示すべき旨を示すメッセージを、表示部１４に表示する制御を行う。ここで、表示部１４に表示すべき旨を示すメッセージとは、パラメータＰＭに格納されているメッセージのうち、図３に示すパラメータ番号「５０１０」が割り当てられたパラメータに格納されたメッセージである。
【００３１】
ここで、上述した制御部１７の機能（メッセージ変換部１７ａ〜表示制御部１７ｄ）はハードウェアにより実現することもできるが、ソフトウェアにより実現することもできる。つまり、メッセージ変換部１７ａ〜表示制御部１７ｄの機能を実現するプログラムをコンピュータに実行させることにより実現しても良い。例えば、メッセージ変換部１７ａ〜表示制御部１７ｄの機能を実現するプログラムを記録媒体に記録しておき、記録媒体に記録されたデータの読み出しが可能なドライブ装置を用いて記録媒体に記録されたプログムをコンピュータにインストールすることにより、メッセージ変換部１７ａ〜表示制御部１７ｄの機能をソフトウェアにより実現することが可能である。
【００３２】
或いは、インターネット等のネットワークにコンピュータを接続し、記録媒体に記録されたプログラムと同様のプログラムをネットワークからコンピュータにダウンロード可能にしても良い。コンピュータにダウンロードされたプログラムは、上記のドライブ装置を用いてコンピュータ読み取り可能な記録媒体から読み取る場合と同様にコンピュータにインストールすることができる。
【００３３】
次に、上記構成における通信システムで行われる動作について説明する。図４〜図６は、本発明の一実施形態による通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。ここで、本実施形態における通信システムＣＳの動作は、プロビジョニングデバイス２からホスト装置４に対してメッセージが送信される動作（以下、「メッセージ送信動作」という）と、ホスト装置４が無線フィールド機器１ａ，１ｂ又はプロビジョニングデバイス２にメッセージを表示させる動作（以下、「メッセージ表示動作」という）とに大別される。
【００３４】
図４に示すフローチャートは、上記のメッセージ送信動作を説明するものである。これに対し、図５に示すフローチャートは、上記のメッセージ表示動作のうち、ホスト装置４がプロビジョニングデバイス２にメッセージを表示させる動作を説明するものである。また、図６に示すフローチャートは、上記のメッセージ表示動作のうち、ホスト装置４が無線フィールド機器１ａ，１ｂにメッセージを表示させる動作を説明するものである。以下、これら図４〜図６を参照して各々の動作について順に説明する。
【００３５】
〈メッセージ送信動作〉
図４に示すフローチャートの処理は、例えばチェックリストに従った無線フィールド機器１ａのメンテナンス作業が終了した時点で、作業者がプロビジョニングデバイス２を操作することにより開始される。尚、図４中のステップＳ１０，Ｓ２０，Ｓ３０は、メッセージ送信動作において、プロビジョニングデバイス２で行われる動作、無線フィールド機器１ａで行われる動作、及びホスト装置４で行われる動作をそれぞれ示している。
【００３６】
まず、作業者がプロビジョニングデバイス２を操作して、ホスト装置４に送信すべきメッセージを入力する処理が行われる（ステップＳ１１）。次に、入力されたメッセージの送信指示がなされたか否かがプロビジョニングデバイス２で判断される（ステップＳ１２）。送信指示がなされていないと判断された場合（ステップＳ１２の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、ステップＳ１１の処理が継続される。これに対し、入力されたメッセージの送信指示がなされたと判断された場合（ステップＳ１２の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、入力されたメッセージを赤外線通信により無線フィールド機器１ａに送信する処理が行われる（ステップＳ１３）。
【００３７】
プロビジョニングデバイス２からメッセージが送信されてくると、無線フィールド機器１ａの赤外線通信部１２でメッセージの受信処理が行われる（ステップＳ２１）。赤外線通信部１２で受信されたメッセージは、制御部１７の制御によって、強誘電体メモリ１６のパラメータＰＭ（具体的には、図３に示すパラメータ番号「５００１」が割り当てられたパラメータ）に格納される。
【００３８】
パラメータＰＭに格納されたメッセージは、制御部１７のメッセージ変換部１７ａによって読み出されて無線通信ネットワークＮ１に送信可能なデータ（具体的には、ホスト装置４に異常を通知するためのデータであるアラートデータ）に変換される（ステップＳ２２）。そして、制御部１７の無線送信制御部１７ｂによって無線通信部１１が制御され、メッセージ変換部１７ａで変換されたアラートデータがホスト装置４に向けて送信される（ステップＳ２３）。
【００３９】
無線フィールド機器１ａから送信されたアラートデータは、無線通信ネットワークＮ１、無線ゲートウェイ３、バックボーンネットワークＮ２を順に介してホスト装置４で受信される（ステップＳ３１）。無線フィールド機器１ａからのアラートデータを受信すると、ホスト装置４は受信したアラートデータを解析し（ステップＳ３２）、その解析結果に応じた処理を実行する（ステップＳ３３）。例えば、上記の解析によってアラートデータが単なるメッセージである場合には、そのメッセージをホスト装置４に設けられた表示装置に表示する。或いは、ホスト装置４がログ記録機能を備えている場合には、そのメッセージをログとして記録する。作業者が作業結果をメッセージとしてプロビジョニングデバイス２に入力すれば、作業結果がホスト装置４にログとして記録されることになる。
【００４０】
〈メッセージ表示動作〉
図５に示すフローチャートの処理は、例えば以上説明したメッセージ送信動作によってホスト装置４の表示装置に表示された内容を参照した管理者が、ホスト装置４を操作することにより開始される。尚、図５中のステップＳ４０，Ｓ５０，Ｓ６０は、メッセージ表示動作（ホスト装置４がプロビジョニングデバイス２にメッセージを表示させる動作）において、ホスト装置４で行われる動作、無線フィールド機器１ａで行われる動作、及びプロビジョニングデバイス２で行われる動作をそれぞれ示している。
【００４１】
まず、管理者がホスト装置４を操作して、プロビジョニングデバイス２に表示すべきメッセージを入力する処理が行われる（ステップＳ４１）。次に、入力されたメッセージの送信指示がなされたか否かがホスト装置４で判断される（ステップＳ４２）。送信指示がなされていないと判断された場合（ステップＳ４２の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、ステップＳ４１の処理が継続される。これに対し、入力されたメッセージの送信指示がなされたと判断された場合（ステップＳ４２の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、入力されたメッセージを無線フィールド機器１ａに送信する処理が行われる（ステップＳ４３）。
【００４２】
ホスト装置４からメッセージが送信されてくると、無線フィールド機器１ａの無線通信部１１でメッセージの受信処理が行われる（ステップＳ５１）。無線通信部１１で受信されたメッセージは、制御部１７の制御によって、強誘電体メモリ１６のパラメータＰＭ（具体的には、図３に示すパラメータ番号「５００２」が割り当てられたパラメータ）に格納される（ステップＳ５２）。
【００４３】
パラメータＰＭに格納されたメッセージは、制御部１７の赤外線送信制御部１７ｃによって読み出される。そして、制御部１７の赤外線送信制御部１７ｃによって赤外線通信部１２が制御され、読み出されたメッセージが赤外線通信によりプロビジョニングデバイス２に向けて送信される（ステップＳ５３）。無線フィールド機器１ａから赤外線通信により送信されたメッセージは、プロビジョニングデバイス２で受信され（ステップＳ６１）、プロビジョニングデバイス２の表示装置に表示される（ステップＳ６２）。
【００４４】
図６に示すフローチャートの処理は、例えば以上説明したメッセージ送信動作によってホスト装置４に送信されたメッセージの内容が、全ての無線フィールド機器１ａ，１ｂに警報を送信しなければならないものであると解析された場合に開始される。尚、図５中のステップＳ７０，Ｓ８０は、メッセージ表示動作（ホスト装置４が無線フィールド機器１ａ，１ｂにメッセージを表示させる動作）において、ホスト装置４で行われる動作及び無線フィールド機器１ａで行われる動作をそれぞれ示している。
【００４５】
処理が開始されると、まず全ての無線フィールド機器１ａ，１ｂに対して警報を送信する処理がホスト装置４で行われる（ステップＳ７１）。ホスト装置４から送信された警報は、バックボーンネットワークＮ２、無線ゲートウェイ３、及び無線通信ネットワークＮ１を順に介して無線フィールド機器１ａ，１ｂでそれぞれ受信される（ステップＳ８１）。
【００４６】
無線フィールド機器１ａ，１ｂで受信された警報は、無線フィールド機器１ａ，１ｂの各々が備える制御部１７の制御によって、強誘電体メモリ１６のパラメータＰＭ（具体的には、図３に示すパラメータ番号「５０１０」が割り当てられたパラメータ）にそれぞれ格納される（ステップＳ８２）。パラメータＰＭに格納されたメッセージは、無線フィールド機器１ａ，１ｂの各々が備える制御部１７の表示制御部１７ｄによって読み出されて表示部１４にそれぞれ表示される（ステップＳ８３）。このようにして、ホスト装置４から送信された警報は、無線フィールド機器１ａ，１ｂが備える表示部１４にそれぞれ表示され、表示部１４の表示を参照した作業員は表示内容に応じて避難等の然るべき対応を取ることができる。
【００４７】
以上の通り、本実施形態では、プロビジョニングデバイス２から赤外線通信によって無線フィールド機器１ａに送信されたメッセージを、無線フィールド機器１ａが無線通信ネットワークＮ１に送信可能なデータ（アラートデータ）に変換してホスト装置４に向けて無線通信ネットワークＮ１へ送信している。また、ホスト装置４から無線フィールド機器１ａに送信されたメッセージを赤外線通信によってプロビジョニングデバイス２に送信してプロビジョニングデバイス２に表示している。
【００４８】
これにより、無線フィールド機器１ａ，１ｂの保守・点検を行っている作業者と管理者とのプロビジョニングデバイス２を介した意思疎通が可能になり、携帯電話機等を用いて意思疎通を行っていた従来のような電波が届かずに意思疎通することができないという状況を解消することができる。また、作業者がプロビジョニングデバイス２に入力した内容を、例えばログとしてホスト装置４に記録することができるため、作業結果をチェックリストに記入していた従来よりも記入ミス、入力ミス、集計ミス等を低減することができる。このように、本実施形態では、保守・点検に係る作業を、従来よりも効率的且つ正確に行うことができる。
【００４９】
以上、本発明の一実施形態によるフィールド機器及び通信システムについて説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、現場Ａ１の作業者が、プロビジョニングデバイス２を用いてメッセージをホスト装置４に送信することにより、制御室Ａ２の管理者との間で意思疎通を図る例について説明した。しかしながら、メッセージの送信先を無線フィールド機器に指定することで、現場Ａ１の作業員同士がプロビジョニングデバイス２を介して意思疎通を図ることができる。
【００５０】
ここで、現場Ａ１の作業員同士のメッセージの授受は、必ず無線ゲートウェイ３を介して行われるため、管理者はホスト装置４を用いて作業員の間で授受されるメッセージをモニタすることができる。これにより、セキュリティを確保することができるとともに、作業員によって誤った作業が行われていないか等を管理者が監視することが可能である。
【００５１】
また、上記実施形態では、無線通信規格ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信が可能な無線フィールド機器１ａ，１ｂを例に挙げて説明したが、本発明は、有線ネットワーク介して通信を行うフィールド機器にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１ａ，１ｂ 無線フィールド機器
２ プロビジョニングデバイス
４ ホスト装置
１１ 無線通信部
１２ 赤外線通信部
１４ 表示部
１６ 強誘電体メモリ
１７ａ メッセージ変換部
１７ｂ 無線送信制御部
１７ｃ 赤外線送信制御部
１７ｄ 表示制御部
ＣＳ 通信システム
Ｎ１ 無線通信ネットワーク
Ｎ２ バックボーンネットワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントや工場等に設置されるフィールド機器及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プラントや工場等においては、高度な自動操業を実現すべく、フィールド機器と呼ばれる現場機器(測定器、操作器)と、これらを制御する制御装置とが通信手段を介して接続された分散制御システム（ＤＣＳ：Distributed Control System）が構築されている。このような分散制御システムの基礎をなす通信システムは、有線によって通信を行うものが殆どであったが、近年においては、ＩＳＡ１００．１１ａ等の無線通信規格に準拠した無線によって通信を行うものも実現されている。
【０００３】
上記の無線通信規格ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した通信システムは、大別すると、無線通信が可能なフィールド機器（無線フィールド機器）、無線ゲートウェイ、及びホスト装置から構成される。無線ゲートウェイは、無線フィールド機器との間で無線通信ネットワークを形成し、無線通信ネットワークに参入している無線フィールド機器の動作を制御するとともに無線フィールド機器で得られる各種データの収集等を行う。また、ホスト装置は、通信線によって無線ゲートウェイに接続されて、無線ゲートウェイを介して無線フィールド機器の管理を行う。
【０００４】
ここで、上記の無線フィールド機器を無線通信ネットワークに参入させるには、参入する側の無線フィールド機器に対して「プロビジョニング（Provisioning）」と呼ばれる機器情報の設定作業を行うとともに、参入される側の無線ゲートウェイに対して「プロビジョニング」を行った無線フィールド機器を特定する機器情報の登録作業を行う必要がある。無線フィールド機器に対する「プロビジョニング」は、例えば無線フィールド機器との間で赤外線通信が可能なプロビジョニングデバイスと呼ばれる機器を用いて作業者により行われ、無線ゲートウェイに対する登録作業は、例えば上記のホスト装置を用いて管理者により行われる。
【０００５】
無線ゲートウェイに登録された機器情報と一致する機器情報が設定された無線フィールド機器は無線ゲートウェイによって無線通信ネットワークへの参入が許可され、それ以外の機器情報が設定された無線フィールド機器は無線ゲートウェイによって無線通信ネットワークへの参入が拒否される。尚、技術分野は異なるが、以下の特許文献１には、移動可能な通信端末間において、所定の処理の実行を要求する意味を持つテンポラリメッセージの送受信を通信端末の位置に応じて制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６６９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した通信システムの一部をなすホスト装置は、プラント等の一角に設けられた制御室に設置されることが殆どであり、フィールド機器が設置される現場の建物とは異なる建物に設置されることもある。このため、作業員がフィールド機器の保守・点検（例えば、定期点検）のための作業を行う場合には、携帯電話機等を用いて制御室の管理者と連絡を取りつつ作業をしているのが現状である。プラント等の規模が小さければプラントの全域の殆どに電波が届くため作業に支障は生じないが、プラント等の規模が大きくなると電波が届きにくくなって管理者と連絡を取るのが困難になり、作業に支障が生ずる可能性があるという問題がある。
【０００８】
また、フィールド機器の保守・点検は、作業漏れを防止するために、作業を行うべき項目の一覧が示されているチェックリストに従って作業が行われることが多い。このチェックリストに従って作業が行われる場合には、各々の項目の作業が終了した時点で作業結果がチェックリストに記入される。しかしながら、フィールド機器の保守・点検のための作業は単調な作業であり、プラント等の規模によっては点検すべきフィールド機器の数が膨大になり、しかもフィールド機器の外観は似通っているため、チェックリストに対する記入ミスや記入漏れが誘発しやすいという問題がある。
【０００９】
また、フィールド機器の保守・点検のための作業を終えると、その作業結果をまとめる必要があることから、作業者は、チェックリストの内容をコンピュータに入力し、表計算ソフト等を用いて作業結果を集計する作業を行う必要がある。しかしながら、かかる作業は、作業者の手作業によって行われるため、入力ミスや集計ミスが生じやすいという問題がある。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、保守・点検に係る作業を効率的且つ正確に行うことができるフィールド機器及び通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のフィールド機器は、通信ネットワーク（Ｎ１）を介した通信を行う第１通信部（１１）と、外部機器（２）と赤外線通信を行う第２通信部（１２）とを備えるフィールド機器（１ａ、１ｂ）において、前記外部機器から送信されて前記第２通信部で受信されたメッセージを、前記通信ネットワークに送信可能なデータに変換する変換部（１７ａ）と、前記変換部で変換されたデータを、前記第１通信部を制御して前記通信ネットワークに送信する第１制御部（１７ｂ）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、外部機器から送信されて第２通信部で受信されたメッセージが変換部によって通信ネットワークに送信可能なデータに変換され、第１制御部によって第１通信部が制御されることにより、変換部で変換されたデータが通信ネットワークに送信される。
また、本発明のフィールド機器は、前記変換部が、前記第２通信部で受信されたメッセージを、前記通信ネットワークを介して異常を通知するためのデータであるアラートデータに変換することを特徴としている。
また、本発明のフィールド機器は、前記通信ネットワークを介して送信されてきて前記第１通信部で受信されるメッセージのうち、前記外部機器に送信すべき旨を示すメッセージを、前記第２通信部を制御して前記外部機器に向けて送信する第２制御部（１７ｃ）を備えることを特徴としている。
また、本発明のフィールド機器は、前記通信ネットワークを介して送信されてきて前記第１通信部で受信されるメッセージのうち、表示部（１４）に表示すべき旨を示すメッセージを、前記表示部に表示する制御を行う表示制御部（１７ｄ）を備えることを特徴としている。
また、本発明のフィールド機器は、前記第１，第２通信部で受信されるメッセージを、該メッセージの種類に応じて、種類毎に互いに異なる識別子が割り当てられたパラメータとして記憶する記憶部（１６）を備えることを特徴としている。
本発明の通信システムは、通信ネットワーク（Ｎ１、Ｎ２）を介した通信が行われる通信システム（ＣＳ）において、上記の何れかに記載のフィールド機器（１ａ，１ｂ）と、前記フィールド機器に対して赤外線通信により前記メッセージを送信する外部機器（２）と、前記通信ネットワークを介して前記フィールド機器から送信されてくる前記データを受信するホスト装置（４）とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、外部機器から送信されて第２通信部で受信されたメッセージを変換部で通信ネットワークに送信可能なデータに変換し、第１制御部によって第１通信部を制御することにより変換部で変換したデータを通信ネットワークに送信している。これにより、外部機器を操作する作業者の意図をメッセージとして通信ネットワークに送信することができるため、保守・点検に係る作業を効率的且つ正確に行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態によるフィールド機器の要部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態によるフィールド機器で用いられるパラメータを説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態による通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態による通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態による通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態によるフィールド機器及び通信システムについて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による通信システムの全体構成を示すブロック図である。図１に示す通り、通信システムＣＳは、無線フィールド機器１ａ，１ｂ（フィールド機器）、プロビジョニングデバイス２（外部機器）、無線ゲートウェイ３、及びホスト装置４を備えており、無線通信ネットワークＮ１及びバックボーンネットワークＮ２を介した通信が可能である。
【００１５】
尚、図１において、符号Ａ１を付した矩形の領域は、無線フィールド機器１ａ，１ｂ及び無線ゲートウェイ３が設置されるプラント等の現場を表しており、符号Ａ２を付した矩形の領域は、ホスト装置４が設置されるプラント等の一角に設けられた制御室を表している。図１に示す例では、制御室Ａ２が現場Ａ１から離間して設けられているため、現場Ａ１と制御室Ａ２とがバックボーンネットワークＮ２によって接続されている。また、図１では２つの無線フィールド機器１ａ，１ｂを示しているが、無線フィールド機器の数は任意である。
【００１６】
無線フィールド機器１ａ，１ｂは、例えば流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、その他のプラントや工場に設置される機器であり、インダストリアル・オートメーション用無線通信規格であるＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信を行う。これら無線フィールド機器１ａ，１ｂの動作は、ホスト装置４から無線ゲートウェイ３を介して送信されてくる制御データに基づいて制御される。また、無線フィールド機器１ａ，１ｂで得られた測定データは無線ゲートウェイ３に収集される。
【００１７】
また、無線フィールド機器１ａ，１ｂは、赤外線通信機能を有しており、外部の赤外線通信機器との間で各種情報の送受信が可能である。具体的に、無線フィールド機器１ａ，１ｂは、プロビジョニングデバイス２との間で赤外線通信を行って、各種の設定情報（例えば、無線ゲートウェイ３によって形成される無線通信ネットワークＮ１に参入するために必要な情報）を取得し、或いは、プロビジョニングデバイス２との間でメッセージの送受信を行う。これら無線フィールド機器１ａ，１ｂには、プロビジョニングを行う作業者に対する各種メッセージや機器の状態が表示される液晶表示装置等の表示装置Ｄが設けられている。尚、無線フィールド機器１ａ，１ｂの内部構成の詳細については後述する。
【００１８】
プロビジョニングデバイス２は、無線フィールド機器１ａ，１ｂとの間で赤外線通信が可能な端末装置であり、無線フィールド機器１ａ，１ｂの設置やメンテナンス（保守・管理）を行う作業者によって操作され、無線フィールド機器１ａ，１ｂに対する各種情報の設定や変更に加えてメッセージの送受信を行う。ここで、プロビジョニングデバイス２を用いて無線フィールド機器１ａ，１ｂに設定される設定情報としては、無線フィールド機器１ａ，１ｂを特定する機器情報（例えば、名称や型番を示す情報）、無線通信ネットワークＮ１を介した無線通信を実現するための通信設定情報（無線ゲートウェイ３のアドレス等を示す情報）等がある。
【００１９】
無線ゲートウェイ３は、無線フィールド機器１ａ，１ｂが接続される無線通信ネットワークＮ１と、ホスト装置４が接続されるバックボーンネットワークＮ２とを接続し、無線フィールド機器１ａ，１ｂとホスト装置４との間で送受信される各種データの中継を行う。この、無線ゲートウェイ３は、上記の無線通信規格ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信が可能であり、無線通信ネットワークＮ１を介して行われる無線通信の制御や、無線フィールド機器を無線通信ネットワークＮ１に参入させるか否かの参入処理等も行う。
【００２０】
ホスト装置４は、有線ネットワークであるバックボーンネットワークＮ２に接続されており、例えば通信システムＣＳの管理者に操作される装置である。このホスト装置４は、管理者の操作に応じて、例えば無線ゲートウェイ３との間で通信を行って、無線フィールド機器１ａ，１ｂに関する情報（測定データ、異常を示す情報（アラーム）等）を取得して無線フィールド機器１ａ，１ｂの管理に用いる。
【００２１】
次に、無線フィールド機器１ａ，１ｂの内部構成について詳細に説明する。図２は、本発明の一実施形態によるフィールド機器の要部構成を示すブロック図である。尚、無線フィールド機器１ａ，１ｂは同様の構成であるため、以下では無線フィールド機器１ａのみについて説明し、無線フィールド機器１ｂについての説明は省略する。また、図２では、無線フィールド機器１ａに設けられた構成のうち、本発明の説明を行う上で必要な構成のみを図示している。
【００２２】
図２に示す通り、無線フィールド機器１ａは、無線通信部１１（第１通信部）、赤外線通信部１２（第２通信部）、機器固有処理部１３、表示部１４、フラッシュメモリ１５、強誘電体メモリ１６（記憶部）、及び制御部１７を備える。無線通信部１１は、制御部１７の制御の下で、無線通信ネットワークＮ１を介した無線ゲートウェイ３との無線通信を行う。尚、無線通信部１１で行われる無線通信は、無線通信規格ＩＳＡ１００．１１ａに準拠したものである。赤外線通信部１２は、制御部１７の制御の下で、プロビジョニングデバイス２との間で赤外線通信を行って各種の設定情報の取得やメッセージの送受信を行う。
【００２３】
機器固有処理部１３は、制御部１７の制御の下で、無線フィールド機器１ａに固有の処理を行う。ここで、無線フィールド機器１ａに固有の処理とは、例えば温度の測定処理、バルブの開閉処理、アクチュエータの操作処理等である。本実施形態では、機器固有処理部１３には温度センサが設けられており、上記の固有の処理として温度の測定処理が行われるものとする。表示部１４は、図１に示した表示装置Ｄを備えており、制御部１７の制御の下で、プロビジョニングを行う作業者に対する各種メッセージや機器の状態等を表示装置Ｄに表示する。
【００２４】
フラッシュメモリ１５は、不揮発性の半導体メモリであって、無線フィールド機器１ａの動作を規定するプログラム（図示省略）を格納する。強誘電体メモリ１６は、強誘電体の履歴現象（ヒステリシス）を利用した不揮発性の半導体メモリであって、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）とも呼ばれる。この強誘電体メモリ１５は、無線フィールド機器１ａで用いられる各種のパラメータＰＭを格納する。
【００２５】
図３は、本発明の一実施形態によるフィールド機器で用いられるパラメータを説明するための図である。パラメータＰＭは、無線フィールド機器１ａの制御に係る情報、測定に係る情報、その他の無線フィールド機器１ａで用いられる各種情報が格納されるものである。このパラメータＰＭには、図３に示す通り、格納される情報の種類（内容）毎に互いに異なるパラメータ番号（識別子）が割り当てられている。
【００２６】
図３に示す例において、パラメータ番号「００１０」が割り当てられたパラメータは、機器固有処理部１３における温度の測定値が格納されるパラメータである。また、パラメータ番号「５００１」が割り当てられたパラメータは、赤外線通信部１２で受信されたメッセージが格納されるパラメータであり、パラメータ番号「５００２」が割り当てられたパラメータは、赤外線通信部１２から送信すべきメッセージが格納されるパラメータである。また、パラメータ番号「５０１０」が割り当てられたパラメータは、表示部１４に表示させるべきメッセージが格納されるパラメータである。
【００２７】
制御部１７は、メッセージ変換部１７ａ（変換部）、無線送信制御部１７ｂ（第１制御部）、赤外線送信制御部１７ｃ（第２制御部）、及び表示制御部１７ｄを備えており、無線フィールド機器１ａの動作を統括して制御する。メッセージ変換部１７ａは、プロビジョニングデバイス２から送信されて赤外線通信部１２で受信されたメッセージ（パラメータＰＭに格納されているメッセージのうち、図３に示すパラメータ番号「５００１」が割り当てられたパラメータに格納されたメッセージ）を、無線通信ネットワークＮ１に送信可能なデータに変換する。具体的には、赤外線通信部１２で受信されたメッセージを、無線通信ネットワークＮ１を介してホスト装置４に異常を通知するためのデータであるアラートデータに変換する。
【００２８】
かかる変換を行うのは、無線フィールド機器１ａからホスト装置４に対し、プロビジョニングデバイス２からのメッセージを送信可能にするためである。ここで、無線フィールド機器１ａは、ホスト装置４によって制御されているため、プロビジョニングデバイス２からのメッセージを自発的にホスト装置４に送信することは基本的にはできない。但し、無線フィールド機器１ａは、異常が生じた旨を示すアラートについては、ホスト装置４に対して自発的に送信することができるため、本実施形態では、プロビジョニングデバイス２からのメッセージをアラートデータに変換することでホスト装置４に対するメッセージの送信を可能にしている。
【００２９】
無線送信制御部１７ｂは、メッセージ変換部１７ａで変換されたアラートデータを、無線通信部１１を制御して無線通信ネットワークＮ１に送信する。赤外線送信制御部１７ｃは、ホスト装置４から無線通信ネットワークＮ１を介して送信されてきて無線通信部１１で受信されたメッセージのうち、プロビジョニングデバイス２に送信すべき旨を示すメッセージを、赤外線通信部１２を制御してプロビジョニングデバイス２に送信する。ここで、プロビジョニングデバイス２に送信すべき旨を示すメッセージとは、パラメータＰＭに格納されているメッセージのうち、図３に示すパラメータ番号「５００２」が割り当てられたパラメータに格納されたメッセージである。
【００３０】
表示制御部１７ｄは、ホスト装置４から無線通信ネットワークＮ１を介して送信されてきて無線通信部１１で受信されたメッセージのうち、表示部１４に表示すべき旨を示すメッセージを、表示部１４に表示する制御を行う。ここで、表示部１４に表示すべき旨を示すメッセージとは、パラメータＰＭに格納されているメッセージのうち、図３に示すパラメータ番号「５０１０」が割り当てられたパラメータに格納されたメッセージである。
【００３１】
ここで、上述した制御部１７の機能（メッセージ変換部１７ａ〜表示制御部１７ｄ）はハードウェアにより実現することもできるが、ソフトウェアにより実現することもできる。つまり、メッセージ変換部１７ａ〜表示制御部１７ｄの機能を実現するプログラムをコンピュータに実行させることにより実現しても良い。例えば、メッセージ変換部１７ａ〜表示制御部１７ｄの機能を実現するプログラムを記録媒体に記録しておき、記録媒体に記録されたデータの読み出しが可能なドライブ装置を用いて記録媒体に記録されたプログムをコンピュータにインストールすることにより、メッセージ変換部１７ａ〜表示制御部１７ｄの機能をソフトウェアにより実現することが可能である。
【００３２】
或いは、インターネット等のネットワークにコンピュータを接続し、記録媒体に記録されたプログラムと同様のプログラムをネットワークからコンピュータにダウンロード可能にしても良い。コンピュータにダウンロードされたプログラムは、上記のドライブ装置を用いてコンピュータ読み取り可能な記録媒体から読み取る場合と同様にコンピュータにインストールすることができる。
【００３３】
次に、上記構成における通信システムで行われる動作について説明する。図４〜図６は、本発明の一実施形態による通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。ここで、本実施形態における通信システムＣＳの動作は、プロビジョニングデバイス２からホスト装置４に対してメッセージが送信される動作（以下、「メッセージ送信動作」という）と、ホスト装置４が無線フィールド機器１ａ，１ｂ又はプロビジョニングデバイス２にメッセージを表示させる動作（以下、「メッセージ表示動作」という）とに大別される。
【００３４】
図４に示すフローチャートは、上記のメッセージ送信動作を説明するものである。これに対し、図５に示すフローチャートは、上記のメッセージ表示動作のうち、ホスト装置４がプロビジョニングデバイス２にメッセージを表示させる動作を説明するものである。また、図６に示すフローチャートは、上記のメッセージ表示動作のうち、ホスト装置４が無線フィールド機器１ａ，１ｂにメッセージを表示させる動作を説明するものである。以下、これら図４〜図６を参照して各々の動作について順に説明する。
【００３５】
〈メッセージ送信動作〉
図４に示すフローチャートの処理は、例えばチェックリストに従った無線フィールド機器１ａのメンテナンス作業が終了した時点で、作業者がプロビジョニングデバイス２を操作することにより開始される。尚、図４中のステップＳ１０，Ｓ２０，Ｓ３０は、メッセージ送信動作において、プロビジョニングデバイス２で行われる動作、無線フィールド機器１ａで行われる動作、及びホスト装置４で行われる動作をそれぞれ示している。
【００３６】
まず、作業者がプロビジョニングデバイス２を操作して、ホスト装置４に送信すべきメッセージを入力する処理が行われる（ステップＳ１１）。次に、入力されたメッセージの送信指示がなされたか否かがプロビジョニングデバイス２で判断される（ステップＳ１２）。送信指示がなされていないと判断された場合（ステップＳ１２の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、ステップＳ１１の処理が継続される。これに対し、入力されたメッセージの送信指示がなされたと判断された場合（ステップＳ１２の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、入力されたメッセージを赤外線通信により無線フィールド機器１ａに送信する処理が行われる（ステップＳ１３）。
【００３７】
プロビジョニングデバイス２からメッセージが送信されてくると、無線フィールド機器１ａの赤外線通信部１２でメッセージの受信処理が行われる（ステップＳ２１）。赤外線通信部１２で受信されたメッセージは、制御部１７の制御によって、強誘電体メモリ１６のパラメータＰＭ（具体的には、図３に示すパラメータ番号「５００１」が割り当てられたパラメータ）に格納される。
【００３８】
パラメータＰＭに格納されたメッセージは、制御部１７のメッセージ変換部１７ａによって読み出されて無線通信ネットワークＮ１に送信可能なデータ（具体的には、ホスト装置４に異常を通知するためのデータであるアラートデータ）に変換される（ステップＳ２２）。そして、制御部１７の無線送信制御部１７ｂによって無線通信部１１が制御され、メッセージ変換部１７ａで変換されたアラートデータがホスト装置４に向けて送信される（ステップＳ２３）。
【００３９】
無線フィールド機器１ａから送信されたアラートデータは、無線通信ネットワークＮ１、無線ゲートウェイ３、バックボーンネットワークＮ２を順に介してホスト装置４で受信される（ステップＳ３１）。無線フィールド機器１ａからのアラートデータを受信すると、ホスト装置４は受信したアラートデータを解析し（ステップＳ３２）、その解析結果に応じた処理を実行する（ステップＳ３３）。例えば、上記の解析によってアラートデータが単なるメッセージである場合には、そのメッセージをホスト装置４に設けられた表示装置に表示する。或いは、ホスト装置４がログ記録機能を備えている場合には、そのメッセージをログとして記録する。作業者が作業結果をメッセージとしてプロビジョニングデバイス２に入力すれば、作業結果がホスト装置４にログとして記録されることになる。
【００４０】
〈メッセージ表示動作〉
図５に示すフローチャートの処理は、例えば以上説明したメッセージ送信動作によってホスト装置４の表示装置に表示された内容を参照した管理者が、ホスト装置４を操作することにより開始される。尚、図５中のステップＳ４０，Ｓ５０，Ｓ６０は、メッセージ表示動作（ホスト装置４がプロビジョニングデバイス２にメッセージを表示させる動作）において、ホスト装置４で行われる動作、無線フィールド機器１ａで行われる動作、及びプロビジョニングデバイス２で行われる動作をそれぞれ示している。
【００４１】
まず、管理者がホスト装置４を操作して、プロビジョニングデバイス２に表示すべきメッセージを入力する処理が行われる（ステップＳ４１）。次に、入力されたメッセージの送信指示がなされたか否かがホスト装置４で判断される（ステップＳ４２）。送信指示がなされていないと判断された場合（ステップＳ４２の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、ステップＳ４１の処理が継続される。これに対し、入力されたメッセージの送信指示がなされたと判断された場合（ステップＳ４２の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、入力されたメッセージを無線フィールド機器１ａに送信する処理が行われる（ステップＳ４３）。
【００４２】
ホスト装置４からメッセージが送信されてくると、無線フィールド機器１ａの無線通信部１１でメッセージの受信処理が行われる（ステップＳ５１）。無線通信部１１で受信されたメッセージは、制御部１７の制御によって、強誘電体メモリ１６のパラメータＰＭ（具体的には、図３に示すパラメータ番号「５００２」が割り当てられたパラメータ）に格納される（ステップＳ５２）。
【００４３】
パラメータＰＭに格納されたメッセージは、制御部１７の赤外線送信制御部１７ｃによって読み出される。そして、制御部１７の赤外線送信制御部１７ｃによって赤外線通信部１２が制御され、読み出されたメッセージが赤外線通信によりプロビジョニングデバイス２に向けて送信される（ステップＳ５３）。無線フィールド機器１ａから赤外線通信により送信されたメッセージは、プロビジョニングデバイス２で受信され（ステップＳ６１）、プロビジョニングデバイス２の表示装置に表示される（ステップＳ６２）。
【００４４】
図６に示すフローチャートの処理は、例えば以上説明したメッセージ送信動作によってホスト装置４に送信されたメッセージの内容が、全ての無線フィールド機器１ａ，１ｂに警報を送信しなければならないものであると解析された場合に開始される。尚、図５中のステップＳ７０，Ｓ８０は、メッセージ表示動作（ホスト装置４が無線フィールド機器１ａ，１ｂにメッセージを表示させる動作）において、ホスト装置４で行われる動作及び無線フィールド機器１ａで行われる動作をそれぞれ示している。
【００４５】
処理が開始されると、まず全ての無線フィールド機器１ａ，１ｂに対して警報を送信する処理がホスト装置４で行われる（ステップＳ７１）。ホスト装置４から送信された警報は、バックボーンネットワークＮ２、無線ゲートウェイ３、及び無線通信ネットワークＮ１を順に介して無線フィールド機器１ａ，１ｂでそれぞれ受信される（ステップＳ８１）。
【００４６】
無線フィールド機器１ａ，１ｂで受信された警報は、無線フィールド機器１ａ，１ｂの各々が備える制御部１７の制御によって、強誘電体メモリ１６のパラメータＰＭ（具体的には、図３に示すパラメータ番号「５０１０」が割り当てられたパラメータ）にそれぞれ格納される（ステップＳ８２）。パラメータＰＭに格納されたメッセージは、無線フィールド機器１ａ，１ｂの各々が備える制御部１７の表示制御部１７ｄによって読み出されて表示部１４にそれぞれ表示される（ステップＳ８３）。このようにして、ホスト装置４から送信された警報は、無線フィールド機器１ａ，１ｂが備える表示部１４にそれぞれ表示され、表示部１４の表示を参照した作業員は表示内容に応じて避難等の然るべき対応を取ることができる。
【００４７】
以上の通り、本実施形態では、プロビジョニングデバイス２から赤外線通信によって無線フィールド機器１ａに送信されたメッセージを、無線フィールド機器１ａが無線通信ネットワークＮ１に送信可能なデータ（アラートデータ）に変換してホスト装置４に向けて無線通信ネットワークＮ１へ送信している。また、ホスト装置４から無線フィールド機器１ａに送信されたメッセージを赤外線通信によってプロビジョニングデバイス２に送信してプロビジョニングデバイス２に表示している。
【００４８】
これにより、無線フィールド機器１ａ，１ｂの保守・点検を行っている作業者と管理者とのプロビジョニングデバイス２を介した意思疎通が可能になり、携帯電話機等を用いて意思疎通を行っていた従来のような電波が届かずに意思疎通することができないという状況を解消することができる。また、作業者がプロビジョニングデバイス２に入力した内容を、例えばログとしてホスト装置４に記録することができるため、作業結果をチェックリストに記入していた従来よりも記入ミス、入力ミス、集計ミス等を低減することができる。このように、本実施形態では、保守・点検に係る作業を、従来よりも効率的且つ正確に行うことができる。
【００４９】
以上、本発明の一実施形態によるフィールド機器及び通信システムについて説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、現場Ａ１の作業者が、プロビジョニングデバイス２を用いてメッセージをホスト装置４に送信することにより、制御室Ａ２の管理者との間で意思疎通を図る例について説明した。しかしながら、メッセージの送信先を無線フィールド機器に指定することで、現場Ａ１の作業員同士がプロビジョニングデバイス２を介して意思疎通を図ることができる。
【００５０】
ここで、現場Ａ１の作業員同士のメッセージの授受は、必ず無線ゲートウェイ３を介して行われるため、管理者はホスト装置４を用いて作業員の間で授受されるメッセージをモニタすることができる。これにより、セキュリティを確保することができるとともに、作業員によって誤った作業が行われていないか等を管理者が監視することが可能である。
【００５１】
また、上記実施形態では、無線通信規格ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した無線通信が可能な無線フィールド機器１ａ，１ｂを例に挙げて説明したが、本発明は、有線ネットワーク介して通信を行うフィールド機器にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１ａ，１ｂ 無線フィールド機器
２ プロビジョニングデバイス
４ ホスト装置
１１ 無線通信部
１２ 赤外線通信部
１４ 表示部
１６ 強誘電体メモリ
１７ａ メッセージ変換部
１７ｂ 無線送信制御部
１７ｃ 赤外線送信制御部
１７ｄ 表示制御部
ＣＳ 通信システム
Ｎ１ 無線通信ネットワーク
Ｎ２ バックボーンネットワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークを介した通信を行う第１通信部と、外部機器と赤外線通信を行う第２通信部とを備えるフィールド機器において、
前記外部機器から送信されて前記第２通信部で受信されたメッセージを、前記通信ネットワークに送信可能なデータに変換する変換部と、
前記変換部で変換されたデータを、前記第１通信部を制御して前記通信ネットワークに送信する第１制御部と
を備えることを特徴とするフィールド機器。
【請求項２】
前記変換部は、前記第２通信部で受信されたメッセージを、前記通信ネットワークを介して異常を通知するためのデータであるアラートデータに変換することを特徴とする請求項１記載のフィールド機器。
【請求項３】
前記通信ネットワークを介して送信されてきて前記第１通信部で受信されるメッセージのうち、前記外部機器に送信すべき旨を示すメッセージを、前記第２通信部を制御して前記外部機器に向けて送信する第２制御部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のフィールド機器。
【請求項４】
前記通信ネットワークを介して送信されてきて前記第１通信部で受信されるメッセージのうち、表示部に表示すべき旨を示すメッセージを、前記表示部に表示する制御を行う表示制御部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のフィールド機器。
【請求項５】
前記第１，第２通信部で受信されるメッセージを、該メッセージの種類に応じて、種類毎に互いに異なる識別子が割り当てられたパラメータとして記憶する記憶部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のフィールド機器。
【請求項６】
通信ネットワークを介した通信が行われる通信システムにおいて、
請求項１から請求項５の何れか一項に記載のフィールド機器と、
前記フィールド機器に対して赤外線通信により前記メッセージを送信する外部機器と、
前記通信ネットワークを介して前記フィールド機器から送信されてくる前記データを受信するホスト装置と
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１】
通信ネットワークを介した通信を行う第１通信部と、外部機器と赤外線通信を行う第２通信部とを備えるフィールド機器において、
前記外部機器から送信されて前記第２通信部で受信されたメッセージを、前記通信ネットワークに送信可能なデータに変換する変換部と、
前記変換部で変換されたデータを、前記第１通信部を制御して前記通信ネットワークに送信する第１制御部と
を備えることを特徴とするフィールド機器。
【請求項２】
前記変換部は、前記第２通信部で受信されたメッセージを、前記通信ネットワークを介して異常を通知するためのデータであるアラートデータに変換することを特徴とする請求項１記載のフィールド機器。
【請求項３】
前記通信ネットワークを介して送信されてきて前記第１通信部で受信されるメッセージのうち、前記外部機器に送信すべき旨を示すメッセージを、前記第２通信部を制御して前記外部機器に向けて送信する第２制御部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のフィールド機器。
【請求項４】
前記通信ネットワークを介して送信されてきて前記第１通信部で受信されるメッセージのうち、表示部に表示すべき旨を示すメッセージを、前記表示部に表示する制御を行う表示制御部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のフィールド機器。
【請求項５】
前記第１，第２通信部で受信されるメッセージを、該メッセージの種類に応じて、種類毎に互いに異なる識別子が割り当てられたパラメータとして記憶する記憶部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のフィールド機器。
【請求項６】
通信ネットワークを介した通信が行われる通信システムにおいて、
請求項１から請求項５の何れか一項に記載のフィールド機器と、
前記フィールド機器に対して赤外線通信により前記メッセージを送信する外部機器と、
前記通信ネットワークを介して前記フィールド機器から送信されてくる前記データを受信するホスト装置と
を備えることを特徴とする通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−６２５９０（Ｐ２０１３−６２５９０Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９８３１７（Ｐ２０１１−１９８３１７）
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
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