JP4529085B2 - データ取得装置およびデータ取得方法 - Google Patents

Description

本発明は、共通のネットワークに接続されたデバイス同士が自律的に通信可能に構成されたシステムにおけるデータ取得を実行する、データ取得装置およびデータ取得方法に関する。

分散型制御のためのネットワークとして、ＬｏｎＷｏｒｋｓ（商標）ネットワークが知られており、ビルディング・オートメーション、産業オートメーション等の各種分野に適用されている。ネットワークに接続されるＬｏｎＷｏｒｋｓ機器のノードにはニューロンチップが組み込まれ、ゲートウェイや通信を集中処理するための装置等を経由することなく、各ノードは他のノードとの間で自律的に通信可能とされている。各ノードが保有するデータをネットワーク変数と呼び、ノード間の通信によりネットワーク変数を転送することができる。

従来の通信装置の構成を示したものとして、例えば特許文献１に記載されたものがあった。

特開２００３−２２４５７０号公報

ＬｏｎＷｏｒｋｓ機器を監視ノードおよび監視対象ノードとして使用する場合、監視対象ノードが保有するネットワーク変数を監視ノードが逐次取得し、データを更新することで監視対象ノードをリアルタイムで監視する。データを更新する方式としては、監視対象ノードが保有するネットワーク変数のポーリングを実行する方式、および、バインドにより監視対象ノードからの通知によってデータを更新する方式（非同期通信）の２通りが通信プロトコル（ＬｏｎＴａｌｋ）に従う方式として使用されている。しかし、いずれの方式も１ネットワーク変数ごとに通信を行う必要がある。従来の方法では、監視対象ノードが複数ある場合、あるいは同一の監視対象ノードが保有する複数のネットワーク変数の値を取得する場合にも、ネットワーク変数１個につき１回の要求／応答による通信、または、データ更新パケットの受信が必要である。

このため、監視すべきネットワーク変数が多数ある場合にはネットワーク変数の取得に時間がかかり、充分な監視機能が得られないという問題がある。

本発明の目的は、監視対象ノードで使用するデータを迅速に取得できるデータ取得装置およびデータ取得方法を提供することにある。

本発明のデータ取得装置は、ノード同士が自律的に通信可能に構成されたネットワークに接続された複数の監視対象ノードが保有するデータを、前記ネットワークに接続された監視ノードに取得させるデータ取得装置において、前記監視対象ノードに設けられ、前記監視対象ノードが保有するデータと当該データが格納された前記監視対象ノード内の物理アドレスとを対応付ける監視対象ノード側テーブルと、前記ネットワークを介して複数の前記監視対象ノード側テーブルの情報を収集し、前記監視ノードに設けられた監視ノード側テーブルの情報として保存する手段と、前記保存する手段により保存された前記監視ノード側テーブルに基づいて前記物理データを指定したアクセスを繰り返すことにより、対応する前記データを、前記ネットワークを介して前記監視ノードへ順次取得させる手段と、を備えることを特徴とする。
このデータ取得装置によれば、テーブルを参照して、対応する物理アドレス先のデータを監視ノードに取得させるので、データの取得に要する時間を短縮できる。複数のデータを一括して取得させてもよいし、データを個々に取得させてもよい。

前記ネットワークはＬｏｎＷｏｒｋｓネットワークであり、前記データはネットワーク変数であってもよい。

本発明のデータ取得方法は、ノード同士が自律的に通信可能に構成されたネットワークに接続された複数の監視対象ノードが保有するデータを、前記ネットワークに接続された監視ノードに取得させるデータ取得方法において、前記監視対象ノードに設けられ、前記監視対象ノードが保有するデータと当該データが格納された前記監視対象ノード内の物理アドレスとを対応付ける監視対象ノード側テーブルの情報を、前記ネットワークを介して収集し、前記監視ノードに設けられた監視ノード側テーブルの情報として保存するステップと、前記保存するステップにより保存された前記監視ノード側テーブルに基づいて前記物理データを指定したアクセスを繰り返すことにより、対応する前記データを、前記ネットワークを介して前記監視ノードへ順次取得させるステップと、を備えることを特徴とする。
このデータ取得方法によれば、テーブルを参照して、対応する物理アドレス先のデータを監視ノードに取得させるので、データの取得に要する時間を短縮できる。複数のデータを一括して取得させてもよいし、データを個々に取得させてもよい。

前記ネットワークはＬｏｎＷｏｒｋｓネットワークであり、前記データはネットワーク変数であってもよい。

本発明のデータ取得装置によれば、テーブルを参照して、対応する物理アドレス先のデータを取得するので、データの取得に要する時間を短縮できる。また、本発明のデータ取得方法によれば、テーブルを参照して、対応する物理アドレス先のデータを取得するので、データの取得に要する時間を短縮できる。

図１は本発明によるデータ取得装置を機能的に示すブロック図である。

図１において、格納手段１０１は、ネットワークに接続された監視対象ノードが保有するデータの格納先物理アドレスを示すテーブル１０３を格納する。取得手段１０２は、格納手段１０１のテーブル１０３を参照して、対応する物理アドレス先のデータを監視ノードに取得させる。テーブル作成手段１０５は、監視対象ノードからアドレス情報を取得することにより、格納手段１０１に格納されるテーブルを予め作成する。

以下、図２〜図５を参照して、本発明によるデータ取得装置の一実施形態について説明する。

図２は本実施形態のデータ取得装置が適用されるネットワークの構成を示すブロック図である。

図２に示すように、このネットワークは複数の監視対象ノード１，１，・・・と、監視対象ノード１，１，・・・のネットワーク変数を監視する監視ノード２と、監視対象ノード１，１，・・・および監視ノード２を互いに接続する通信バス３とを備える。監視ノード２には、後述するネットワーク変数メモリマップを格納するためのメモリ２１が設けられている。

図３は、監視ノード２の動作手順を示すフローチャート、図４は監視対象ノードに格納されたテーブル等を示す図である。

図３のステップＳ１〜ステップＳ３は、監視ノード２における変数メモリマップの作成、格納手順を示している。

図３のステップＳ１では、監視対象ノード１に格納された固定読み出し専用ストラクチャを読み込む。図４に示すように、固定読み出し専用ストラクチャには、ネットワーク変数（ＮＶ）を格納するネットワーク変数（ＮＶ）固定データテーブルのアドレスと、ネットワーク変数の数が定義されており、監視ノード２はこれらの情報を取得する。

次に、ステップＳ２では、固定読み出し専用ストラクチャから得られたアドレスに従ってネットワーク固定テーブルを読み込む。図４に示すように、ネットワーク固定データテーブルには、各ネットワーク変数の値が格納された物理アドレスと、各ネットワーク変数の長さが定義されており、監視ノード２はこれらのアドレス情報を取得する。

次に、ステップＳ３では、図５に示すネットワーク変数（ＮＶ）メモリマップを作成し、監視ノード２のメモリ２１（図２）に格納する。図５に示すように、ネットワーク変数メモリマップは、ネットワーク固定データテーブルから得られた各ネットワーク変数の格納先物理アドレスと、各ネットワーク変数の長さとを、各ネットワーク変数のインデックスに対応付けたテーブルである。このように、ネットワーク変数（ＮＶ）メモリマップは、アドレス情報に基づいて作成される。

以上のように、監視ノード２は、ステップＳ１〜ステップＳ３に示す手順でネットワーク変数メモリマップを作成し、メモリ２１に格納する。この手順は、例えば、システム立ち上げ時にすべての監視対象ノード１について一括して実行し、すべての監視対象ノード１についてネットワーク変数メモリマップを作成、格納することができる。

図３のステップＳ１１〜ステップＳ１３は、ネットワーク変数メモリマップを用いたデータの更新手順を示している。

図３のステップＳ１１では、メモリ２１に格納されたネットワーク変数メモリマップを参照し、必要なネットワーク変数の格納先物理アドレスおよび長さを取得する。

次に、ステップＳ１２では、ＲｅａｄＭｅｍｏｒｙメッセージを使って、ネットワーク変数メモリマップで得られた物理アドレスにアクセスすることで、対応するネットワーク変数の値を取得し、この値に従って監視ノード２のデータを更新する。

ここで、ＲｅａｄＭｅｍｏｒｙメッセージでは、複数のネットワーク変数を一括して読み出すことができる。ＲｅａｄＭｅｍｏｒｙで一括読み出し可能なサイズは、監視ノード２および監視対象ノード１のバッファの長さ（ルータが経路に含まれる場合にはルータのバッファ長も考慮する）によって決まるが、相互運用性標準ＬｏｎＭａｒｋに準拠したノードであれば１６バイトのデータの読み取りが可能である。したがって、アプリケーションで多く使用される１、２、４バイト長の複数のネットワーク変数を一括して読み出すことが可能となる。なお、ネットワーク変数メモリマップを参照して、対応する物理アドレスからネットワーク変数を個々に読み出すこともできる。

図３のステップＳ１１〜ステップＳ１２を繰り返すことにより、逐次、ネットワーク変数を取得し、監視ノード２のデータを更新する。ステップＳ１１〜ステップＳ１２を繰り返す間、予め作成、格納されたネットワーク変数メモリマップを利用すればよいため、ネットワーク変数メモリマップの作成、格納の手順（ステップＳ１〜ステップＳ３）を繰り返す必要はない。

このように、本実施形態では、ネットワーク変数メモリマップを利用して複数のネットワーク変数を一括して読み出すことができるので、ネットワーク変数の取得およびデータ更新に必要な時間を大幅に短縮できる。

なお、ネットワーク変数を一括で読み出す上記の方法と、バインドによる方法、すなわち監視対象ノード１からの通知によりネットワーク変数を取得する方法とを併用してもよい。また、ネットワーク変数メモリマップの作成手順は、ＬｏｎＷｏｒｋｓネットワーク管理ツールに実装し、作成結果を監視ノード２にダウンロードしても良い。

以上のように、本実施例によれば、ＬｏｎＴａｌｋのプロトコルの体系のもとで、相互運用性を確保しながら、高速でのネットワーク変数の収集を可能としている。

本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、ノード同士が自律的に通信可能に構成されたネットワークにおいてデータ取得を実行する場合に、広く適用することができる。

本発明によるデータ取得装置を機能的に示すブロック図。 本実施形態のデータ取得装置が適用されるネットワークの構成を示すブロック図。 監視ノードの動作手順を示すフローチャート。 監視対象ノードに格納されたテーブルおよびネットワーク変数メモリマップの構成を示す図。 ネットワーク変数（ＮＶ）メモリマップの構成を示す図。

符号の説明

２ 監視ノード（取得手段１０２、テーブル作成手段１０５）
２１ メモリ（格納手段１０１）
１０１ 格納手段
１０２ 取得手段
１０３ テーブル（ネットワーク変数メモリマップ）
１０５ テーブル作成手段

Claims (4)

1. ノード同士が自律的に通信可能に構成されたネットワークに接続された複数の監視対象ノードが保有するデータを、前記ネットワークに接続された監視ノードに取得させるデータ取得装置において、
   前記監視対象ノードに設けられ、前記監視対象ノードが保有するデータと当該データが格納された前記監視対象ノード内の物理アドレスとを対応付ける監視対象ノード側テーブルと、
   前記ネットワークを介して複数の前記監視対象ノード側テーブルの情報を収集し、前記監視ノードに設けられた監視ノード側テーブルの情報として保存する手段と、
   前記保存する手段により保存された前記監視ノード側テーブルに基づいて前記物理データを指定したアクセスを繰り返すことにより、対応する前記データを、前記ネットワークを介して前記監視ノードへ順次取得させる手段と、
   を備えることを特徴とするデータ取得装置。
2. 前記ネットワークはＬｏｎＷｏｒｋｓネットワークであり、前記データはネットワーク変数であることを特徴とする請求項１に記載のデータ取得装置。
3. ノード同士が自律的に通信可能に構成されたネットワークに接続された複数の監視対象ノードが保有するデータを、前記ネットワークに接続された監視ノードに取得させるデータ取得方法において、
   前記監視対象ノードに設けられ、前記監視対象ノードが保有するデータと当該データが格納された前記監視対象ノード内の物理アドレスとを対応付ける監視対象ノード側テーブルの情報を、前記ネットワークを介して収集し、前記監視ノードに設けられた監視ノード側テーブルの情報として保存するステップと、
   前記保存するステップにより保存された前記監視ノード側テーブルに基づいて前記物理データを指定したアクセスを繰り返すことにより、対応する前記データを、前記ネットワークを介して前記監視ノードへ順次取得させるステップと、
   を備えることを特徴とするデータ取得方法。
4. 前記ネットワークはＬｏｎＷｏｒｋｓネットワークであり、前記データはネットワーク変数であることを特徴とする請求項３に記載のデータ取得方法。

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