JP2008199120A - 設備機器用ネットワークアダプタ - Google Patents

Abstract

【課題】処理能力の低い設備機器であってもネットワーク経由で遠隔から監視及び制御可能とする。
【解決手段】設備機器用ネットワークアダプタ１では、設備機器Ｘが保有し且つ当該設備機器Ｘの状態に応じて内容が変更される状態データ（プロパティ）を設備機器インタフェース部１１より受け取った制御部１０が記憶部１３に記憶し、状態データをネットワークインタフェース部１２よりインターネット経由でセンタ装置ＳＶに送信する。したがって、設備機器Ｘにはネットワーク通信機能を搭載する必要がなく、その結果、搭載するマイコンの処理能力が低い設備機器であってもネットワーク経由で遠隔から監視及び制御することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、設備機器をネットワーク経由で監視及び制御するための設備機器用ネットワークアダプタに関するものである。

従来、エアコンや照明器具あるいは種々のセキュリティ機器などの設備機器の制御並びに監視を行う設備機器監視制御システムとして、特許文献１に記載されているようなものが提供されている。かかる従来システムは、インターホン機能を有する親機を中心として、エアコンや照明器具あるいは種々のセキュリティ機器などの設備機器の制御並びに監視機能を統合したものであり、制御並びに監視の対象となる全ての設備機器が有線あるいは無線で親機に接続されている。

また、近年ではテレビ受像機や冷蔵庫などの設備機器にネットワーク通信機能を搭載し、設備機器単体でネットワーク経由による遠隔からの監視及び制御ができるものもある。
特開２００４−１３５１９７公報

しかしながら、上述のように設備機器にネットワーク通信機能を搭載した場合、設備機器の動作制御とネットワーク通信に関する処理とを並行して行うとともに、ネットワーク通信における応答時間を短くするためには高性能なマイコンを使用しなければならず、設備機器の製造コストが上昇するという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、処理能力の低い設備機器であってもネットワーク経由で遠隔から監視及び制御することができる設備機器用ネットワークアダプタを提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、ネットワークを介して通信するネットワーク通信手段と、設備機器との間でデータ伝送を行うデータ伝送手段と、設備機器が保有し且つ当該設備機器の状態に応じて内容が変更される状態データをデータ伝送手段によって設備機器から受け取るとともに当該状態データをネットワーク通信手段よりネットワーク経由で送信する制御手段と、状態データを記憶する記憶手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、制御手段は、ネットワーク通信手段によりネットワーク経由で設備機器に対する制御要求を受け取ったときに当該制御要求に対応する制御データをデータ伝送手段より設備機器に伝送することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、制御手段は、データ伝送手段によって設備機器から受け取った状態データが記憶手段に記憶している当該設備機器の状態データと異なる場合にネットワーク通信手段によりネットワーク経由で状態データの変化を通知することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２の発明において、制御手段は、制御要求が設備機器に対応する内容か否かを判定し当該設備機器に対応しない制御要求を破棄することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項３の発明において、制御手段は、記憶手段に記憶している状態データに対して設備機器から受け取った状態データが所定の条件を満たすように変更されている場合にだけネットワーク通信手段によりネットワーク経由で状態データの変化を通知することを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１〜５の何れか１項の発明において、制御手段は、状態データの種類を含む登録情報をデータ伝送手段によって設備機器から受け取って記憶手段に記憶することを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１〜６の何れか１項の発明において、制御手段は、データ伝送手段によって設備機器からネットワーク通信の開始要求を受け取った後にネットワーク通信手段によるネットワーク通信を開始することを特徴とする。

請求項８制御手段は、請求項１〜７の何れか１項の発明において、データ伝送手段により設備機器から状態データを受け取ってから所定時間が経過するまでに新たに状態データを受け取らなければ設備機器を初期化することを特徴する。

請求項９の発明は、請求項１〜８の何れか１項の発明において、データ伝送手段は、設備機器が具備する入出力用のポートを通じてデータを伝送することを特徴とする。

本発明によれば、設備機器が保有し且つ当該設備機器の状態に応じて内容が変更される状態データをデータ伝送手段によって設備機器から受け取って記憶手段に記憶し、制御手段が当該状態データをネットワーク通信手段よりネットワーク経由で送信するので、設備機器にはネットワーク通信機能を搭載する必要がなく、その結果、処理能力の低い設備機器であってもネットワーク経由で遠隔から監視及び制御することができる。

以下、住宅内に設置された設備機器を遠隔から監視及び制御する設備機器監視制御システムに本発明の技術思想を適用した実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態における設備機器監視制御システムは、図１に示すように住宅内に設置された設備機器Ｘと、伝送路を介して設備機器Ｘと接続された設備機器用ネットワークアダプタ１と、設備機器用ネットワークアダプタ１と通信路（エンハンスト・カテゴリ５若しくはカテゴリ６のＬＡＮケーブル）を介して接続されるインターネット接続装置ＭＤとを備えている。設備機器Ｘは、例えば、エアコンや照明器具あるいは各種防犯・防災センサの出力を監視して警報を発するセキュリティ装置などであって、内蔵するマイコンが常時動作して設備機器用ネットワークアダプタ１との間でデータ伝送を行うとともに、制御コマンドに応じた制御（例えば、エアコンの運転／停止や照明器具の点灯／消灯、セキュリティ装置の監視状態の設定／解除など）が何時でも行えるように待機している。また、インターネット接続装置ＭＤは従来周知のＡＤＳＬモデムやケーブルモデムあるいはＯＮＵ（Optical Network Unit）などであって、電話回線又はＣＡＴＶ回線又は光ファイバ回線を通じてインターネット（ネットワーク）経由の通信を行うものである。但し、このような設備機器Ｘやインターネット接続装置ＭＤについては従来周知であるから詳細についての図示並びに説明は省略する。

そして、住宅から離れた遠隔地に設置されたセンタ装置（センタサーバ）ＳＶがインターネットに接続されており、後述するようにインターネットに接続可能なノート型のパーソナルコンピュータ、携帯電話機ＭＰ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等からなる携帯型のネットワーク端末とセンタ装置ＳＶとの間でインターネット経由のデータ通信を行うことにより、例えば、携帯電話機ＭＰを使って外出先から住宅内の設備機器Ｘの制御や監視を行うことができる。センタ装置ＳＶは、ネットワーク通信機能を有する汎用のコンピュータ装置で構成されており、携帯電話機ＭＰ等のネットワーク端末と設備機器用ネットワークアダプタ１との間におけるインターネット経由のメッセージ交換を中継する機能を有している。但し、上述のようなインターネット経由のネットワーク通信機能を有する携帯型のネットワーク端末やセンタ装置ＳＶは従来周知であるから、詳細な構成についての図示並びに説明は省略する。

設備機器用ネットワークアダプタ１は、マイコンを主構成要素とする制御部１０と、制御部１０と設備機器Ｘとの間におけるデータ伝送をインタフェースする設備機器インタフェース部１１と、制御部１０とインターネット接続装置ＭＤとの間におけるネットワーク通信をインタフェースするネットワークインタフェース部１２と、不揮発性メモリからなるメモリ部１３とを備えている。なお、設備機器インタフェース部１１は、例えばＲＳ−４８５のような汎用のシリアル通信規格に準拠したハードウェア構成を有し、ネットワークインタフェース部１２は、例えば、100BASE-TX（IEEE 802.3u）のような汎用のＬＡＮ規格に準拠したハードウェア構成を有するものであって、何れも従来周知であるから詳細な説明は省略する。

制御部１０は、目的に応じたプログラムをマイコンで実行することで種々の機能を実現しており、オブジェクト指向プログラミングの考え方に準拠して、設備機器Ｘの状態を表す状態データ（プロパティ）と、プロパティの値を変更させるための制御コマンド（メソッド）とを設備機器Ｘの固有ＩＤに対応付けた登録情報（登録テーブル）として記憶部１３に記憶させて管理している。状態データ（プロパティ）には設備機器Ｘの名称、動作状態（例えば、運転と停止、点灯と消灯など）、異常の発生状況（異常発生の有無）など、複数種類の内容があり、各内容毎に複数の値が設定可能である。例えば、「動作状態」のプロパティにおいては「運転」と「停止」に各々別の値（プロパティ値）が割り当てられ、「異常発生状況」のプロパティにおいては「異常発生有り」と「異常発生無し」に各々別の値（プロパティ値）が割り当てられて、プロパティ値に基づいて設備機器Ｘの動作状態や異常発生の有無を監視することができる。また、設備機器Ｘに対して制御コマンド（メソッド）を与えることによって「動作状態」を「運転」から「停止」又は「停止」から「運転」へ変更することができ、かかる変更（制御）に伴って「動作状態」のプロパティ値も変更されることになる。なお、プロパティ並びにメソッドは設備機器Ｘが保有しており、制御部１０では、設備機器インタフェース部１１を介して設備機器Ｘから各プロパティのプロパティ値を取得することでメモリ部１３に記憶している各プロパティのプロパティ値を変更し、設備機器Ｘに対して制御内容に対応したメソッド値のメソッドを与えることで設備機器Ｘを制御している。すなわち、本実施形態では制御部１０と設備機器インタフェース部１１がデータ伝送手段、制御部１０とネットワークインタフェース部１２がネットワーク通信手段、制御部１０が制御手段、メモリ部１３が記憶手段にそれぞれ相当する。

次に、携帯型のネットワーク端末（例えば、携帯電話機ＭＰ）を使って住宅の外から設備機器Ｘの制御並びに監視を行う場合の動作を、図２のシーケンス図を参照して説明する。ここで、インターネットに対して設備機器用ネットワークアダプタ１のネットワーク通信手段（制御部１０並びにネットワークインタフェース部１２）がポートを常時開放していると、例えば、悪意を持った侵入者によってシステムに異常を来す虞が高くなるので、本実施形態においては、設備機器用ネットワークアダプタ１のネットワーク通信手段が通常はポートを閉じつつセンタ装置ＳＶに対して定期的にポーリングを行い、携帯電話機ＭＰから受け取った監視要求や制御要求のメッセージがセンタ装置ＳＶに保持されていれば、設備機器用ネットワークアダプタ１によるポーリング時にセンタ装置ＳＶから当該メッセージを転送することでシステムを保護している。なお、設備機器用ネットワークアダプタ１からセンタ装置ＳＶに対してポーリングが行われた際、センタ装置ＳＶに携帯電話機ＭＰからのメッセージが保持されていなければ、センタ装置ＳＶからは単に肯定応答（ＡＣＫ）が設備機器用ネットワークアダプタ１に返信されるだけである。

設備機器Ｘは、自らが保持している各プロパティＰ１〜Ｐ３のプロパティ値を定期的且つ順次に設備機器用ネットワークアダプタ１に送信している。一方、設備機器用ネットワークアダプタ１では、設備機器Ｘから伝送されるデータ（プロパティ値）が設備機器インタフェース部１１で受け取られて制御部１０に渡され、制御部１０がメモリ部１３に記憶している登録テーブルにおける当該設備機器Ｘの固有ＩＤに対応した各プロパティＰ１〜Ｐ３のプロパティ値として毎回設定している。つまり、制御部１０では登録テーブルに既に登録されているプロパティのプロパティ値と新たに設備機器インタフェース部１１から受け取った最新のプロパティ値とが変更されているか否かにかかわらず常に最新のプロパティ値を登録テーブルに登録（設定）するのである。

ここで、家人が携帯電話機ＭＰを使って設備機器Ｘの監視要求をセンタ装置ＳＶに送信し、当該監視要求のメッセージがセンタ装置ＳＶで保持された後に設備機器用ネットワークアダプタ１からポーリングされると、センタ装置ＳＶは携帯電話機ＭＰから受け取って保持していた前記監視要求メッセージを設備機器用ネットワークアダプタ１に対して送信（転送）する。この監視要求メッセージを受け取った設備機器用ネットワークアダプタ１の制御部１０は、記憶部１３に記憶している登録テーブルから設備機器Ｘの状態を示す状態データ（各プロパティＰ１〜Ｐ３のプロパティ値）を読み出して監視応答メッセージとしてセンタ装置ＳＶに送信する。当該監視応答メッセージを受け取ったセンタ装置ＳＶは、各プロパティＰ１〜Ｐ３のプロパティ値に対応した設備機器Ｘの状態を視覚的に表した監視情報（画面データ）を作成して携帯電話機ＭＰに送信する。その結果、携帯電話機ＭＰの液晶パネルに監視情報が表示されることで家人が設備機器Ｘの状態を確認することができる。

また、家人が携帯電話機ＭＰを使って設備機器Ｘの制御要求、例えば、設備機器Ｘの動作状態（プロパティＰ１）を「停止」から「運転」に変更する制御要求をセンタ装置ＳＶに送信し、当該制御要求のメッセージがセンタ装置ＳＶで保持された後に設備機器コントローラＣ１からポーリングされると、センタ装置ＳＶは携帯電話機ＭＰから受け取って保持していた前記制御要求メッセージを設備機器用ネットワークアダプタ１に対して送信（転送）する。設備機器用ネットワークアダプタ１の制御部１０は、記憶部１３に記憶している登録テーブルを参照し、受け取った制御要求メッセージにおける設備機器Ｘの固有ＩＤ、制御の種類（「動作状態」のプロパティＰ１の変更）、制御の内容（停止から運転への切り換え）の各条件がそれぞれ当該設備機器Ｘで受付可能であるか否かを判断し、全ての条件が受付可能であれば、「動作状態」のプロパティＰ１のプロパティ値を「停止」から「運転」に変更する内容の制御コマンド（メソッド）Ｍ１を生成して設備機器インタフェース部１１より設備機器Ｘに対して送信し、何れか一つの条件でも受付不可であれば、当該制御要求メッセージを破棄する。そして、制御要求に対する受付可否の結果が設備機器用ネットワークアダプタ１からセンタ装置ＳＶに送信され、センタ装置ＳＶにおいて当該受付可否結果を視覚的に表した制御情報（画面データ）が作成されて携帯電話機ＭＰに送信される。したがって、携帯電話機ＭＰの液晶パネルに制御情報が表示されることで送信した制御要求の受付可否を確認することができる。

一方、設備機器Ｘでは、制御用のマイコン（図示せず）が設備機器用ネットワークアダプタ１から受け取った制御コマンド（メソッド）Ｍ１に基づいた制御、例えば、設備機器Ｘがエアコンであれば停止から運転への切り換え、あるいは設備機器Ｘが照明器具であれば消灯から点灯への切り換えを行った後、「動作状態」のプロパティＰ１のプロパティ値を「停止」から「運転」に変更するとともに、変更したプロパティＰ１のプロパティ値を設備機器用ネットワークアダプタ１に送信し、その後は各プロパティＰ１〜Ｐ３のプロパティ値を定期的且つ順番に送信する。

さらに、家人が携帯電話機ＭＰを使って設備機器Ｘの監視要求をセンタ装置ＳＶに送信し、当該監視要求のメッセージがセンタ装置ＳＶで保持された後に設備機器用ネットワークアダプタ１からポーリングされると、センタ装置ＳＶは携帯電話機ＭＰから受け取って保持していた前記監視要求メッセージを設備機器用ネットワークアダプタ１に対して送信（転送）する。この監視要求メッセージを受け取った設備機器用ネットワークアダプタ１の制御部１０は、記憶部１３に記憶している登録テーブルから設備機器Ｘの各プロパティＰ１〜Ｐ３のプロパティ値を読み出して監視応答メッセージとしてセンタ装置ＳＶに送信する。当該監視応答メッセージを受け取ったセンタ装置ＳＶは、各プロパティＰ１〜Ｐ３のプロパティ値に対応した設備機器Ｘの状態を視覚的に表した監視情報（画面データ）を作成して携帯電話機ＭＰに送信する。その結果、携帯電話機ＭＰの液晶パネルに監視情報が表示され、設備機器Ｘの動作状態が意図通りに変更されたことを確認することができる。

ここで、設備機器Ｘにおいて状態データ（プロパティ）が変更された場合、例えば、設備機器Ｘがセキュリティ装置であって防犯センサによって不審者の侵入を検出した場合や防災センサによって火災の発生を検出した場合、設備機器用ネットワークアダプタ１では、制御部１０が登録テーブルに登録されている何れかのプロパティＰ１〜Ｐ３のプロパティ値が変更されたこと（イベント）をセンタ装置ＳＶに対して通知（送信）する。センタ装置ＳＶでは、受け取ったイベント通知の内容（設備機器Ｘの固有ＩＤ、プロパティの種類並びに変更後のプロパティ値など）に応じたイベント発生通知用の電子メールを作成し、予め登録されているメールアドレス（例えば、携帯電話機ＭＰのメールアドレス）宛てに送信することで家人にイベント発生（不審者の侵入や火災の発生など）を通知する。

ところで、設備機器用ネットワークアダプタ１の記憶部１３に記憶している登録テーブルには、上述のようにイベント発生をネットワーク経由でセンタ装置ＳＶに通知する条件（イベント通知条件）が各プロパティＰ１〜Ｐ３毎に設定されている。かかるイベント通知条件は、例えば、プロパティ値が変更されたときにのみイベント発生の通知を行うか、プロパティ値に変更がなくても設備機器Ｘから新しいプロパティ値を受け取って登録テーブルに設定する度にイベント発生の通知を行うか、あるいは全くイベント発生の通知を行わないかの３つの条件があり、各プロパティＰ１〜Ｐ３の性質に合わせて適当な条件が設定される。そして、制御部１０は設備機器Ｘから状態データ（プロパティＰ１〜Ｐ３のプロパティ値）を受け取る度に登録テーブルのイベント通知条件を参照し、各プロパティＰ１〜Ｐ３毎にイベント通知条件に対応した処理を実行する。

既に説明したように状態データ（プロパティ）や制御コマンド（メソッド）の種類や内容は設備機器Ｘによって異なっているので、設備機器Ｘ毎の登録テーブルを予め設備機器用ネットワークアダプタ１の記憶部１３に全て記憶しておくことは記憶容量の観点からも現実的ではない。そこで、設備機器用ネットワークアダプタ１で使用する登録テーブルを設備機器Ｘで保持しておき、設備機器用ネットワークアダプタ１の起動時に設備機器Ｘから設備機器用ネットワークアダプタ１へ登録テーブルのデータを伝送すれば、設備機器用ネットワークアダプタ１の記憶部１３に多数の登録テーブルを予め記憶しておく必要がないから記憶部１３の記憶容量が無駄に消費されることもなく、また新たな設備機器にも容易に対応することができる。

具体的には、設備機器用ネットワークアダプタ１から設備機器Ｘに対して設備機器インタフェース部１１より起動通知が伝送されると、設備機器Ｘが自ら保持している登録テーブルを設備機器用ネットワークアダプタ１に送信するとともに全ての状態データ（プロパティ）を設備機器用ネットワークアダプタ１に送信し、状態データの送信が完了した後にネットワーク通信の開始要求を送信する。そして、設備機器用ネットワークアダプタ１の制御部１０では、設備機器インタフェース部１１より受け取った登録テーブル、状態データを記憶部１３に記憶し、ネットワーク通信の開始要求を受け取った後にセンタ装置ＳＶに対するポーリングを開始する。このように全ての状態データが記憶部１３の登録テーブルに設定されて完全に初期化されてから、設備機器用ネットワークアダプタ１がネットワーク通信を開始することができる。

また、設備機器用ネットワークアダプタ１の制御部１０では、設備機器Ｘが送信した状態データ（プロパティ）を受け取ってから所定時間（例えば、３分間）が経過するまでに新たに状態データを受け取らなければ設備機器Ｘを初期化するとともに自らのマイコンもリセットするようになっている。つまり、記憶部１３に記憶している登録テーブルのプロパティ値は設備機器Ｘから定期的に送信されてくる状態データ（プロパティ値）によって常に最新のものに更新されているはずであるが、設備機器Ｘと設備機器用ネットワークアダプタ１のデータ伝送路の不具合等によってプロパティ値が所定時間以上更新されなければ、古い状態データがセンタ装置ＳＶに送信されるのを防ぐために設備機器Ｘを初期化するのである。

ところで、設備機器の中にはＲＳ−４８５のような汎用のシリアル通信規格に準拠したハードウェア構成を有しないものもある。そこで、このような設備機器との間でデータ伝送を行う場合を想定し、設備機器用ネットワークアダプタ１の設備機器インタフェース部１１には設備機器に搭載されているマイコンの入出力ポートの状態を定期的に監視する機能が設けられている。すなわち、設備機器が搭載するマイコンの複数の出力ポートの状態に基づいて登録テーブルの各プロパティＰ１〜Ｐ３のプロパティ値を設定するとともに、当該マイコンの複数の入力ポートの状態を制御することで制御コマンド（メソッド）に対応した制御を設備機器に対して実行することができる。

上述のように本実施形態の設備機器用ネットワークアダプタ１を用いれば、設備機器Ｘにネットワーク通信機能を搭載する必要がなく、その結果、搭載するマイコンの処理能力が低い設備機器であってもネットワーク経由で遠隔から監視及び制御することができる。

本発明の実施形態を示し、設備機器用ネットワークアダプタを含む設備機器監視制御システムのシステム構成図である。 同上の動作説明用のシーケンスである。

符号の説明

１ 設備機器用ネットワークアダプタ
１０ 制御部
１１ 設備機器インタフェース部
１２ ネットワークインタフェース部
１３ 記憶部
Ｘ 設備機器
ＳＶ センタ装置
ＭＰ 携帯電話機

Claims (9)

1. ネットワークを介して通信するネットワーク通信手段と、設備機器との間でデータ伝送を行うデータ伝送手段と、設備機器が保有し且つ当該設備機器の状態に応じて内容が変更される状態データをデータ伝送手段によって設備機器から受け取るとともに当該状態データをネットワーク通信手段よりネットワーク経由で送信する制御手段と、状態データを記憶する記憶手段とを備えたことを特徴とする設備機器用ネットワークアダプタ。
2. 制御手段は、ネットワーク通信手段によりネットワーク経由で設備機器に対する制御要求を受け取ったときに当該制御要求に対応する制御データをデータ伝送手段より設備機器に伝送することを特徴とする請求項１記載の設備機器用ネットワークアダプタ。
3. 制御手段は、データ伝送手段によって設備機器から受け取った状態データが記憶手段に記憶している当該設備機器の状態データと異なる場合にネットワーク通信手段によりネットワーク経由で状態データの変化を通知することを特徴とする請求項１又は２記載の設備機器用ネットワークアダプタ。
4. 制御手段は、制御要求が設備機器に対応する内容か否かを判定し当該設備機器に対応しない制御要求を破棄することを特徴とする請求項２記載の設備機器用ネットワークアダプタ。
5. 制御手段は、記憶手段に記憶している状態データに対して設備機器から受け取った状態データが所定の条件を満たすように変更されている場合にだけネットワーク通信手段によりネットワーク経由で状態データの変化を通知することを特徴とする請求項３記載の設備機器用ネットワークアダプタ。
6. 制御手段は、状態データの種類を含む登録情報をデータ伝送手段によって設備機器から受け取って記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の設備機器用ネットワークアダプタ。
7. 制御手段は、データ伝送手段によって設備機器からネットワーク通信の開始要求を受け取った後にネットワーク通信手段によるネットワーク通信を開始することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の設備機器用ネットワークアダプタ。
8. 制御手段は、データ伝送手段により設備機器から状態データを受け取ってから所定時間が経過するまでに新たに状態データを受け取らなければ設備機器を初期化することを特徴する請求項１〜７の何れか１項に記載の設備機器用ネットワークアダプタ。
9. データ伝送手段は、設備機器が具備する入出力用のポートを通じてデータを伝送することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の設備機器用ネットワークアダプタ。

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