特許 6043303 産業用フィールド機器を産業用無線ネットワークに結合するためのアダプタ装置、および関連するシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6043303

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】産業用フィールド機器を産業用無線ネットワークに結合するためのアダプタ装置、および関連するシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 13/00 20060101AFI20161206BHJP

【ＦＩ】

   G06F13/00 351B

【請求項の数】14

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-558166(P2013-558166)

(86)(22)【出願日】2012年3月15日

(65)【公表番号】特表2014-514635(P2014-514635A)

(43)【公表日】2014年6月19日

(86)【国際出願番号】US2012029199

(87)【国際公開番号】WO2012129043

(87)【国際公開日】20120927

【審査請求日】2015年3月4日

(31)【優先権主張番号】61/454,177

(32)【優先日】2011年3月18日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/331,638

(32)【優先日】2011年12月20日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500575824

【氏名又は名称】ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100075270

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100101373

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 茂雄

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100119781

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 彰吾

(72)【発明者】

【氏名】コラヴェンヌ，スーミトリ

(72)【発明者】

【氏名】チェルノグゾフ，アレキサンダー

(72)【発明者】

【氏名】パウエル，ロバート

【審査官】 佐々木 洋

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／１５４７４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−１７２４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１１１９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０５５１３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

産業用制御システム（１００）中のフィールド機器(field instrument)（１１２、１１２ａ〜１１２ｅ）と通信するように構成されている第１のインターフェース（３０２）と、
産業用無線ネットワークを通して少なくとも１つの他の装置と通信するように構成されている第２のインターフェース（３０４）と、
コントローラ（３０８）とを備え、
前記コントローラが、
前記第1のインターフェースを介して、前記フィールド機器にネイティブ(native)な第１のプロトコルで、前記フィールド機器からの情報を受信し、
前記情報を、前記第1のプロトコルから前記産業用無線ネットワークにネイティブな第２のプロトコルに情報を変換し、
前記第２のインターフェースを介して、前記情報を、前記第2のプロトコルで、前記産業用無線ネットワークを通して前記少なくとも１つの他の装置に伝送する、
ように構成されており、
前記コントローラが、前記フィールド機器への遠隔モデムインターフェースとして機能するように構成されたインターフェースオブジェクト（436）を実行するように構成され、当該インターフェースオブジェクトが、前記少なくとも1つの他の装置によって、前記第2のインターフェースを介してアクセス可能であり、当該インターフェースオブジェクトが、前記フィールド機器と、前記少なくとも1つの他の装置の間で、前記インターフェースオブジェクトによって顕示された機能と属性を介して、コマンド及び応答を輸送するように構成される、
装置（１２０）。

【請求項2】

前記コントローラは、前記第２のインターフェースを介して、ユーザ装置（１２２）から構成(configuration)データおよびプロビジョニングの(provisioning)データの少なくとも１つを受け取るように構成されている、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記構成データが、前記第1のプロトコルを用いて前記フィールド機器と通信するために、前記コントローラを構成するための情報を含む、
請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記プロビジョニングの(provisioning)データが、前記第2のプロトコルを用いて、前記産業用無線ネットワークと通信するために、前記コントローラを構成するための情報を含む、
請求項２に記載の装置。

【請求項5】

前記コントローラが、前記フィールド機器に対する特有の識別子を、前記少なくとも1つの他の装置に伝送するように構成される、
請求項１に記載の装置。

【請求項6】

前記インターフェースオブジェクトが、前記コントローラによって実装されたホストプロキシによって顕示された機能を呼び出すために、前記少なくとも1つの他の装置によってアクセスされ得るように構成される、
請求項１に記載の装置。

【請求項7】

産業用制御システム（１００）中のフィールド機器（１１２、１１２ａ〜１１２ｅ）と、
前記フィールド機器に結合され、無線通信性能(capability)を前記フィールド機器に付与する(provide)ように構成されているアダプタ装置（１２０）とを含み、前記アダプタ装置は、
前記フィールド機器と通信するように構成されている第１のインターフェース（３０２）、
産業用無線ネットワークを通して少なくとも１つの他の装置と通信するように構成されている第２のインターフェース（３０４）、および、
コントローラ（308）を含み、
前記コントローラが、
前記第1のインターフェースを介して、前記フィールド機器にネイティブ(native)な第１のプロトコルで、前記フィールド機器からの情報を受信し、
前記情報を、前記第1のプロトコルから前記産業用無線ネットワークにネイティブな第２のプロトコルに情報を変換し、
前記第２のインターフェースを介して、前記情報を、前記第2のプロトコルで、前記産業用無線ネットワークを通して前記少なくとも１つの他の装置に伝送する、
ように構成されており、
前記コントローラが、前記フィールド機器への遠隔モデムインターフェースとして機能するように構成されたインターフェースオブジェクト（436）を実行するように構成され、当該インターフェースオブジェクトが、前記少なくとも1つの他の装置によって、前記第2のインターフェースを介してアクセス可能であり、当該インターフェースオブジェクトが、前記フィールド機器と、前記少なくとも1つの他の装置の間で、前記インターフェースオブジェクトによって顕示された機能と属性を介して、コマンド及び応答を輸送するように構成される、
システム。

【請求項8】

前記コントローラは、前記第２のインターフェースを介して、ユーザ装置（１２２）から構成データおよびプロビジョニングのデータの少なくとも１つを受け取るように構成されている、請求項７に記載のシステム。

【請求項9】

前記構成データは、前記第１のプロトコルを用いて前記フィールド機器と通信するように、前記コントローラを構成するための情報を含み、
前記プロビジョニングデータは、前記第２のプロトコルを使用して前記産業用無線ネットワークと通信するように、前記コントローラを構成するための情報を含む、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記コントローラが、前記フィールド機器に対する特有の識別子を、前記少なくとも１つの他の装置に伝送するように構成される、
請求項７に記載のシステム。

【請求項11】

無線通信性能を産業用制御システム（１００）中のフィールド機器（１１２、１１２ａ〜１１２ｅ）に付与するために、前記フィールド機器にアダプタ装置（１２０）を結合する(coupling)ステップ（５０２）と、
前記フィールド機器から、当該フィールド機器にネイティブな第１のプロトコルで情報を受信するステップ（514）と、
前記アダプタ装置によって、第１のプロトコルから、産業用無線ネットワークにネイティブな第２のプロトコルに、情報を変換するステップ（５１４）と、
前記情報を、前記第２のプロトコルで、前記産業用無線ネットワークを通して少なくとも１つの他の装置に伝送するステップ（５１６）と、
を含み、
前記アダプタ装置が、前記フィールド機器への遠隔モデムインターフェースとして機能するように構成されたインターフェースオブジェクト（436）を実行し、当該インターフェースオブジェクトが、前記少なくとも1つの他の装置によって、前記第2のインターフェースを介してアクセス可能であり、当該インターフェースオブジェクトが、前記フィールド機器と、前記少なくとも1つの他の装置の間で、前記インターフェースオブジェクトによって顕示された機能と属性を介して、コマンド及び応答を輸送するように構成される、
方法。

【請求項12】

前記アダプタ装置を構成し、提供するために、ユーザ装置（122）を、前記アダプタ装置に通信可能に結合するステップ（504）と、
前記アダプタ装置を、前記第１のプロトコルを用いて前記フィールド機器と通信するように構成するステップ（506）と、
前記アダプタ装置を、前記第２のプロトコルを用いて前記無線ネットワークと通信するように構成するステップ（508）と、
を更に含む、
請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記産業用無線ネットワークを介した、前記少なくとも１つの他の装置との定期的通信を取り決めるステップを更に含む、
請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

前記アダプタ装置から、前記フィールド機器に対する特有の識別子、及び、前記フィールド機器によって使用される前記第１のプロトコルを特定するプロトコル属性、を送信するステップを更に含む、
請求項１１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
[0001]本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づき、２０１１年３月１８日出願の米国仮特許出願第６１／４５４，１７７号に対する優先権を主張するものであり、それを参照によって本明細書に援用する。

【0002】

[0002]本開示は、一般に産業用制御システムに関する。より詳細には、本開示は、産業用フィールド機器を産業用無線ネットワークに結合するためのアダプタ装置、および関連するシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0003】

[0003]産業用制御および自動化システムは、大規模で複雑な産業用プロセスを自動化するために、しばしば使用される。これらのタイプのシステムは、いつも同じように、広範囲の産業用フィールド装置との通信を支援する無線ネットワークを含む。フィールド装置は、無線センサ、無線アクチュエータおよび無線コントローラを含むことができる。複数の産業用無線ネットワークのプロトコルが開発されている。開発された１つの例示の無線ネットワークのプロトコルは、ＩＳＡ１００．１１ａプロトコルである。

【0004】

[0004]状況によっては、ユーザは、同じ用途について異なるプロトコルを使用してフィールド機器を動作させることが必要となる場合があり、これらの機器は、互いに通信することが必要となる場合がある。ユーザは、異なる無線プロトコルを使用するので、共通の有線制御システムと通信する複数の無線ネットワークを備えることをしばしば余儀なくされる。これには、通常、無線プロトコル毎に別々の無線インフラが必要になる。たとえば、ユーザが、ある用途のためにＩＳＡ１００．１１ａおよび無線通信規格ＨＡＲＴ（Ｗ−ＨＡＲＴ：Wireless Highway Addressable Remote Transducer）機器の組み合わせを使用したいと望んだ場合、ＩＳＡ１００．１１ａネットワークおよびＷ−ＨＡＲＴネットワーク（それぞれが、それ自体の通信および管理インフラを備える）が、両方、求められることがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

[0005]本開示は、産業用フィールド機器を産業用無線ネットワークに結合するためのアダプタ装置、および関連するシステムおよび方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

[0006]第１の実施形態では、方法は、産業用制御システム中のフィールド機器に無線通信性能を付与するために、フィールド機器にアダプタ装置を結合するステップを含む。また、本方法は、アダプタ装置によって、フィールド機器にネイティブな第１のプロトコルから無線ネットワークにネイティブな第２のプロトコルに情報を変換するステップを含む。方法は、無線ネットワークを通して少なくとも１つの他の装置に情報を伝送するステップをさらに含む。

【0007】

[0007]第２の実施形態では、装置は、産業用制御システム中のフィールド機器と通信するように構成されている第１のインターフェースを含む。また、装置は、無線ネットワークを通して少なくとも１つの装置と通信するように構成されている第２のインターフェースを含む。さらに、装置は、フィールド機器にネイティブな第１のプロトコルから無線ネットワークにネイティブな第２のプロトコルに情報を変換し、かつ第２のインターフェースを介して、その情報を、無線ネットワークを通して少なくとも１つの他の装置に伝送するように構成されているコントローラを含む。

【0008】

[0008]第３の実施形態では、システムは、産業用制御システム中のフィールド機器と、フィールド機器に無線通信性能を付与するように構成されているアダプタ装置とを含む。アダプタ装置は、フィールド機器と通信するように構成されている第１のインターフェースを含む。また、アダプタ装置は、無線ネットワークを通して少なくとも１つの装置と通信するように構成されている第２のインターフェースを含む。さらに、アダプタ装置は、フィールド機器にネイティブな第１のプロトコルから無線ネットワークにネイティブな第２のプロトコルに情報を変換し、かつ第２のインターフェースを介して、その情報を、無線ネットワークを通して少なくとも１つの他の装置に伝送するように構成されているコントローラを含む。

【0009】

[0009]他の技術的な特徴は、次の図、本明細書および請求項から、当業者に容易に明らかになり得る。
[0010]ここで、本開示をより完全に理解してもらうために、添付図面とともに次の明細書を参照する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】[0011]本開示による例示の産業用制御および自動化システムを例示する図である。

【図2】[0012]本開示による例示のフィールド機器を例示する図である。

【図3】[0013]本開示による例示のアダプタ装置を例示する図である。

【図4】[0014]本開示による、産業用制御および自動化システム中のアダプタ装置中の例示のプロトコルスタックを例示する図である。

【図5】[0015]本開示による、ユーザ装置を介してアダプタ装置を構成し、かつ設けるための例示の方法を例示する図である。

【図6】[0016]本開示による、ＨＡＲＴコマンドセットを使用してフィールド装置からデータを入手するための例示の技法を例示する図である。

【図7】本開示による、ＨＡＲＴコマンドセットを使用してフィールド装置からデータを入手するための例示の技法を例示する図である。

【図8】本開示による、ＨＡＲＴコマンドセットを使用してフィールド装置からデータを入手するための例示の技法を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

[0017]図１〜８、および以下で論ずる、本特許文書中の本発明の原理を述べるために使用する様々な実施形態は、例示するためだけのものであり、決して本発明の範囲を限定すると解釈すべきでない。当業者なら、本発明の原理が任意のタイプの適切に構成されている装置またはシステムで実施することができることを理解されたい。

【0012】

[0018]図１に、本開示による例示の産業用制御および自動化システム１００を例示する。図１に示すように、システム１００は、１つまたは複数のプロセス要素１０２を含む。プロセス要素１０２は、プロセスシステム中の、任意の幅広い様々な機能を果たす構成要素を表す。たとえば、プロセス要素１０２は、センサ、アクチュエータ、あるいは処理環境下における任意の他の、または追加の産業用機器類を表すことができる。各プロセス要素１０２は、プロセスシステム中で１つまたは複数の機能を果たすための任意の好適な構造を含む。また、プロセスシステムは、ある方法で１つまたは複数の材料を処理するように構成されている、任意のシステムまたはその一部分を表す。

【0013】

[0019]コントローラ１０４がプロセス要素１０２に結合される。コントローラ１０４は、１つまたは複数のプロセス要素１０２の動作を制御する。たとえば、コントローラ１０４は、プロセス要素１０２のいくつかからのセンサ測定値など、プロセスシステムと関連する情報を受信することができる。コントローラ１０４は、この情報を使用して、アクチュエータなど、他のプロセス要素１０２に関する制御信号を発生することができ、それによって、それらのプロセス要素１０２の動作が調節される。コントローラ１０４は、１つまたは複数のプロセス要素１０２を制御するための任意の好適な構造を含む。コントローラ１０４は、たとえば、マイクロソフト社のＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）または適切なリアルタイムオペレーティングシステムを実行する計算装置を表すことができる。

【0014】

[0020]ネットワーク１０６によって、システム１００中で様々な構成要素の間の通信が容易になる。たとえば、ネットワーク１０６では、インターネットプロトコル（ＩＰ）パケット、フレームリレーフレーム（frame relay frame）、非同期転送モード（ＡＴＭ：Asynchronous Transfer Mode）セル（cell）、またはネットワークアドレスの間の他の適切な情報を伝達することができる。ネットワーク１０６は、１つまたは複数のローカルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワーク（metropolitan area network）、広域ネットワーク（wide area network）、グローバルネットワーク（global network）のすべてまたはその一部分、または任意の他の通信システム（複数可）を１つまたは複数の位置に含むことができる。具体的な実施例として、ネットワーク１０６は、ハネウエルインターナショナル社のフォールト・トレラント・イーサネット（登録商標）・ネットワーク（FAULT TOLERANT ETHERNET NETWORK）を含むことができる。

【0015】

[0021]また、システム１００は、無線センサまたは他の無線フィールド装置と通信するための１つまたは複数の産業用無線ネットワークを含む。図１に示す実施例では、産業用無線ネットワークは、フィールドルータ１０８ａ〜１０８ｃおよびバックボーンルータ１１０ａ〜１１０ｂを含む。フィールドルータ１０８ａ〜１０８ｃおよびバックボーンルータ１１０ａ〜１１０ｂは、網目状ネットワーク（mesh network）などの無線ネットワークを形成するために、互いに無線で通信する。たとえば、フィールドルータ１０８ａ〜１０８ｃは、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｅから無線で伝送されるデータを受信して、そのデータをバックボーンルータ１１０ａ〜１１０ｂに送ることができる。バックボーンルータ１１０ａ〜１１０ｂは、フィールドルータ１０８ａ〜１０８ｃから直接的または間接的に（他のフィールドルータを通してなど）データを受信し、かつフィールド機器１１２ａ〜１１２ｅから直接的または間接的に受信し、バックボーンネットワーク１１４を通して伝送することができる。また、フィールドルータ１０８ａ〜１０８ｃおよびバックボーンルータ１１０ａ〜１１０ｂは、バックボーンネットワーク１１４を通して受信したデータをフィールド機器１１２ａ〜１１２ｅに送ることができる。このようにして、フィールドルータ１０８ａ〜１０８ｃおよびバックボーンルータ１１０ａ〜１１０ｂは、大規模な産業複合体など、規定された領域中のフィールド機器および他の装置に対する無線カバレッジをもたらすことができるネットワークを構成する。この無線ネットワークは、ＩＳＡ１００．１１ａなど、任意の適切な産業用無線ネットワークプロトコル（複数可）をサポートすることができる。

【0016】

[0022]この実施例では、フィールドルータ１０８ａ〜１０８ｃおよびバックボーンルータ１１０ａ〜１１０ｂは、一般に、他の装置に関するメッセージを格納し転送する、かつ通常、ライン給電式、すなわち外部ソース（ＡＣ電源ラインなど）から動作電力を受け取ることを意味するルーティング装置を表す。しかし、フィールドまたはバックボーンのルータは、内部バッテリなど、ローカルの電源から給電される（ローカルに給電されると称する）装置を表すことができる。フィールド機器１１２ａ〜１１２ｅは、一般に、通常ローカルに給電される非ルーティング装置を表すが、しかし、フィールド機器は、ルーティング機能性を備えることができる、またはラインから給電することができる。

【0017】

[0023]各フィールドルータ１０８ａ〜１０８ｃおよびバックボーンルータ１１０ａ〜１１０ｂは、無線周波（ＲＦ）周波数ホッピングスペクトラム拡散方式（ＦＨＳＳ：frequency−hopping spread spectrum）または直接スペクトラム拡散方式（ＤＳＳＳ：direct sequence spread spectrum）トランシーバなど、無線通信を支援するための任意の好適な構造を含む。また、バックボーンルータ１１０ａ〜１１０ｂのそれぞれは、イーサネットトランシーバなど、バックボーンネットワーク１１４を介する通信を支援するための任意の好適な構造を含む。バックボーンネットワーク１１４は、フォールト・トレラント・イーサネット・ネットワーク、無線網目状ネットワーク、あるいは他の有線または無線のネットワークなど、データを移送するための任意の好適なネットワークを含む。

【0018】

[0024]ゲートウエイ１１６が、ネットワーク１０６とバックボーンネットワーク１１４を結合する。ゲートウエイ１１６は、許可されたトラフィックだけが、ネットワーク１０６とネットワーク１１４の間を流れることを可能にするセキュリティ機能を果たすことができる。また、ゲートウエイ１１６は、プロトコルの間を翻訳する翻訳機能を果たすことができる。ゲートウエイ１１６は、ネットワークにアクセスし、かつそれらのネットワークが使用するプロトコルの間を翻訳するための任意の好適な構造を含む。

【0019】

[0025]無線構成およびプロセス制御用ＯＬＥ（ＯＰＣ：OLE for Process Control）サーバ１１８によって、システム１００の様々な面を構成し制御することができる。たとえば、サーバ１１８によって、フィールドルータ１０８ａ〜１０８ｃ、バックボーンルータ１１０ａ〜１１０ｂおよびフィールド機器１１２ａ〜１１２ｅの動作を構成することができる。また、サーバ１１８は、暗号鍵または他のセキュリティ・データを様々な無線装置または他の構成要素に配布することによってなど、システム１００中のセキュリティをサポートすることができる。サーバ１１８は、無線ネットワークを構成し、セキュリティ情報を提供するための任意の好適な構造を含む。

【0020】

[0026]具体的な実施形態では、図１の無線ネットワーク中の様々な装置が、２．４ＧＨｚまたは５．８ＧＨｚで通信する網目状ネットワークを形成する。また、具体的な実施形態では、データは、ルータまたはフィールド機器を通して無線網目状ネットワーク中に送り込むことができ、それによって、無線検知、資産位置追跡、人員追跡、無線通信、ならびに任意の他の、または追加の機能性について、多用途で多機能の施設全体にわたるカバレッジが、要求通りに得られる。

【0021】

[0027]動作の一態様では、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｅの少なくとも１つは、適切な無線ネットワークプロトコルを使用して無線ネットワークを通して通信する能力に欠けていることがある。たとえば、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｅの少なくとも１つは、規定された通信性能を以前備えていなかったレガシフィールド装置とすることができる。あるいは、フィールド機器は、ＨＡＲＴ（Highway Addressable Remote Transducer）、無線ＨＡＲＴ（Ｗ−ＨＡＲＴ）または他のフィールド機器のプロトコルを使用して通信することができ、無線ネットワークは、ＩＳＡ１００．１１ａまたは他の産業用無線ネットワークのプロトコルをサポートすることができる。そのフィールド機器が無線ネットワークを通して通信することを可能にするために、アダプタ装置１２０を設けることができる。アダプタ装置１２０は、関連するフィールド機器１１２ａ〜１１２ｅと通信して、フィールド機器からの発信データを獲得する、またはそこへの着信データを提供する。また、アダプタ装置１２０は、適切な無線ネットワークプロトコルを使用して無線ネットワークを通して、発信データを無線で伝送する、または着信データを無線で受信する。さらに、アダプタ装置１２０は、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｅが使用するプロトコルを無線ネットワークが使用するプロトコルに変換する（すなわち、翻訳する）ように構成することができる。このように、アダプタ装置１２０によって、複数の無線プロトコルをサポートする通信およびネットワークの管理インフラを必要とせずに、ＨＡＲＴ、Ｗ−ＨＡＲＴまたは他のフィールドの機器が、ＩＳＡ１００．１１ａまたは他の無線ネットワーク内で通信することが可能になる。

【0022】

[0028]具体的な実施形態では、アダプタ装置１２０は、ＩＳＡ１００．１１ａ通信プロトコルをサポートし、かつ２線の４〜２０ｍＡ有線通信モデムを介してＨＡＲＴまたはＷ−ＨＡＲＴのフィールド機器と結合する。アダプタ装置１２０は、この接続を介して、フィールド機器からＨＡＲＴアプリケーションデータを読み出すことができる。次いで、このデータは、ＩＳＡ１００．１１ａの通信層を通して移送することができる。すべてのＨＡＲＴおよびＷ−ＨＡＲＴの装置は、プロビジョニングおよびハンドヘルドリーダのサポートのために、このインターフェースを備えることが必要になる。この機能性は、フィールド機器に関するありふれたユーザ層のＨＡＲＴインターフェースオブジェクトを定義することよって、獲得することができる。ＨＡＲＴインターフェースオブジェクトは、ＩＳＡ１００．１１ａユーザアプリケーションプロセス（ＵＡＰ：user application process）内に含めることができる。

【0023】

[0029]具体的な実施形態では、アダプタ装置１２０は、それに関連するフィールド機器１１２ａ〜１１２ｅと関連する一意の識別子を受け取る。一意の識別子は、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｅを識別し、ネットワークが、ネットワーク上のどこにフィールド機器１１２ａ〜１１２ｅが位置決めされているのかを識別するために、その一意の識別子を使用することができる。また、アダプタ装置１２０は、一意の識別子をプロトコル属性とともに伝送することができる。プロトコル属性は、無線ネットワーク上の他の装置に対して、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｅが、どのプロトコルを使用しているのかを通知するように構成されている。たとえば、プロトコル属性は、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｅがＨＡＲＴ装置であることを言うことができる。その後、ＨＡＲＴ装置と通信することが必要な、ネットワーク上の任意の装置は、どの装置がＨＡＲＴ装置であり、そのＨＡＲＴ装置がネットワーク上のどこに位置決めされているのかを決定することができる。

【0024】

[0030]標準の有線ＨＡＲＴインターフェースによるフィールド機器１１２ａ〜１１２ｅは、（ｉ）ＨＡＲＴベースのコマンドを使用するクエリ／応答メカニズムに、および（ｉｉ）フィールド装置が、予め定められた更新レートでプロセスデータを周期的に送るＨＡＲＴバーストモードとして参照される非請求応答モード伝送に、しばしば限定される。これらの通信方法は、２線のマスタ／スレーブ通信インターフェースを介するデータ転送について設計され最適化された。ＨＡＲＴベースのプロトコルは、移送またはネットワークのサービスを考慮しておらず、多くの場合、物理層のアスペクトを制御するために、アプリケーション層のフィーチャを結合している。その結果、ＨＡＲＴプロトコルをＩＳＡ１００．１１ａプロトコルに単にカプセル化しても、分散無線ネットワークに求める所望のアドレス指定、効率および機能性が獲得されない。ＨＡＲＴフィールド機器１１２ａ〜１１２ｅを無線ネットワークに対してインターフェースで接続するために、インターフェースオブジェクトを使用することによって、ＨＡＲＴフィールド機器１１２ａ〜１１２ｅに、ネットワーク通信のために必要な標準のＩＳＡ１００．１１ａフィーチャおよびサービスを備えることができる。これらのフィーチャおよびサービスは、読み出し、書き込み、発行、署名および方法実行を含む標準のＩＳＡ１００．１１ａのアプリケーションサービスを備える、標準のＩＳＡ１００．１１ａのアドレス指定可能なオブジェクトとして識別されるインターフェースとなるための能力を含む。

【0025】

[0031]いくつかの実施形態では、外部装置は、インターフェースを介して接続し、ＩＳＡ１００．１１ａサービスを使用してインターフェースオブジェクトを入手し、それによって、アダプタ装置中で実行されるＨＡＲＴプロシキのホストアプリケーションによって顕示される特定の機能を呼び出すことができる。これらの機能は、オープン（open）、センド（end）、レシーブ（receive）およびクローズ（close）を含むことができる。

【0026】

[0032]オープン機能は、選択されたインターフェースと関連するＨＡＲＴアプリケーションに、通信するためのＨＡＲＴインターフェースを準備するように指示することができる。これは、ＨＡＲＴ装置が接続されていることをチェックするステップと、データ翻訳のための一意の識別子を決定するステップとを含むことができる。センド動作は、選択されたインターフェースと関連するアプリケーションに、接続されたＨＡＲＴ装置に特定のコマンドを送るように指示することができる。センド動作は、ブロックする（戻る前に応答を待つ）、またはブロックしないことができる（コマンドが成功裏に送られ、レシーブ動作を伴うポーリングによって、応答を返すことができるという肯定応答を伴って戻る）。クローズ動作は、選択されたインターフェースと関連するアプリケーションに、フィールド装置との通信を終了して、インターフェースを低電力状態に何とか置くように指示することができる。これらの顕示される機能を使用することによって、ハンドヘルドまたは他の装置中で走るアプリケーションは、遠隔のモデムインターフェースとしてインターフェースオブジェクトを利用して、プリアンブル、バスアービトレーション、装置検出など、ＨＡＲＴプロトコルのフィーチャ、ならびに他のデータおよび物理層のフィーチャに関係付ける必要がなく、センドおよびレシーブすることができる。このようにして、ＨＡＲＴプロトコルは、インターフェースを通して使用されないが、しかしその代わり、ＨＡＲＴコマンドおよびＨＡＲＴ応答データだけが、インターフェースオブジェクトによって顕示される機能および属性によるＩＳＡ１００．１１ａの標準サービスを使用することによって、転送される。

【0027】

[0033]また、アダプタ装置１２０は、ＩＳＡ１００．１１ａオブジェクト、または異なる無線ネットワークのプロトコルと関連するある他のオブジェクトをサポートすることができる。ＩＳＡ１００．１１ａオブジェクトは、無線ネットワークを介しＩＳＡ１００．１１ａオブジェクト中に実装される遠隔方法を使用して、遠隔のＨＡＲＴモデムまたは他のインターフェースにアクセスすることができる。また、アダプタ装置１２０によって、標準ＩＳＡ１００．１１ａのオブジェクトタイプ（ＡＩ、ＡＯ、ＤＩおよびＤＯなど）を標準のＨＡＲＴまたは他のフィールド機器のプロトコルのオブジェクトタイプ（ＰＶ、ＳＶ、ＴＶおよびＱＶなど）にマッピングすることが可能になる。これによって、オブジェクトタイプが、真のピアツーピアの発行者・契約者サービス（publisher-subscriber service）を使用して、ＩＳＡ１００．１１ａネットワーク上のＨＡＲＴデバイだけでなく、さらに他の装置の間で発行される、および共有されることが可能になる。

【0028】

[0034]この機能性を使用して、既存のユーザ層のアプリケーション概念をサポートする、集中型、相互利用可能なユーザ層を含むリッチな情報モデルを使用して、共通の包括的な情報の視点をもたらすことができる。このアプローチは、フィールドにおける検知、駆動および制御など、広範囲の様々なプロセス制御アプリケーションをサポートするのに十分である。よりリッチでより良好なブロック指向のプロセス（block-oriented process）を使用して、エンタープライズセマンティックス（enterprise semantics）（ＩＳＡ１００．１１ａによって定義されているものなど）とコマンド指向のアプリケーションプロセス（command-oriented application process）（ＨＡＲＴによって定義されるものなど）の両方の視点をサポートし、それによって、単独の共通ユーザ層を介するより古い従来のシステム、アプリケーションプロトコルおよび通信スタックの要求を満たすことができる。また、アクセスが共通であるために、統合されたユーザ層によって、それほどプログラムすることも、それほど変換オーバーヘッドも必要としない、簡単化された端末間の解析アプリケーションの展開が促進される。

【0029】

[0035]本実施例では、２つだけのフィールド機器１１２および１１２ｅが、アダプタ装置１２０と関連付けられている。アダプタ装置１２０は、機器１１２ａおよび１１２ｅのために、単にプロセス変数（ＰＶ：process variable）データを読み出して、それを無線で伝送することから、完全に双方向の相互作用および制御まで、様々な機能を果たすことができる。残されたフィールド機器１１２ｂ〜１１２ｄは、無線ネットワークが使用する無線プロトコルを生来的にサポートすることができ、アダプタ装置１２０を必要としなくてもよい。なお、しかし、これは、例示するためだけである。

【0030】

[0036]各アダプタ装置１２０は、フィールド機器に結合し、かつ無線プロトコルを使用して通信をサポートするための任意の好適な構造を含む。各アダプタ装置１２０は、その使用に応じて複数の形状因子の１つを有することができる。たとえば、アダプタ装置１２０は、フィールド機器上に物理的に取り付けられる別個の装置、ケーブルまたは他の通信リンクによってフィールド機器に繋がれる別個の装置、またはフィールド機器内に統合される装置とすることができる。

【0031】

[0037]図１に、産業用制御および自動化システム１００の一実施例を例示しているが、図１に様々な変更を行うことができる。たとえば、システム１００は、任意の数の各構成要素を含むことができる。また、図１に示す機能分割は、例示するためだけである。図１の様々な構成要素は、組み合わせる、再分割する、または省略することができ、追加の構成要素を具体的な要求によって追加することができる。さらに、有線コントローラ１０４および有線プロセス要素１０２とともに使用するように、無線ネットワークを例示しているが、１つまたは複数の無線ネットワークを、有線の制御要素なしで、システム中に使用することができる。さらに、図１に、無線ネットワークを介するフィールド機器通信をサポートするアダプタ装置１２０を使用することができる、１つの例示の動作環境を示す。この機能性は、任意の他の適切なシステム中で使用することができる。

【0032】

[0038]図２に、本開示による例示のフィールド機器１１２を例示する。フィールド機器１１２は、図１のシステム１００中で、または任意の他の適切なシステム中で使用することができる。

【0033】

[0039]図２に示すように、フィールド機器１１２は、フィールド機器の回路構成２０２を含む。回路構成２０２は、全体的に、フィールド機器１１２の産業用制御／自動化機能（複数可）を果たす。たとえば、回路構成２０２は、産業用プロセスセンサ内で検知し信号処理する回路構成を含むことができる。また、回路構成２０２は、産業用アクチュエータ内で産業用プロセスを調節するための作動回路構成を含むことができる。回路構成２０２は、プロセスコントローラ内で産業用プロセスをどのようにして調節するのかを決定するための処理回路構成をさらに含むことができる。任意の他の、または追加の機能をサポートする、任意の他の、または追加の回路構成２０２をフィールド機器１１２中で使用することができる。

【0034】

[0040]また、フィールド機器１１２は、少なくとも１つのインターフェース２０４を含む。インターフェース２０４は、フィールド装置の回路構成２０２と、フィールド機器１１２に結合される別の装置との間の通信をサポートする。インターフェース２０４は、たとえば、回路構成２０２から伝送されて発信データを検索し、そのデータを結合された装置に提供することができる。また、インターフェース２０４は、結合された装置から受信して入って来るデータを回路構成２０２に提供することができる。インターフェース２０４は、構成要素の間のデータ通信をサポートするための任意の好適な構造を含む。具体的な実施形態では、インターフェース２０４は、ＨＡＲＴ（highway addressable remote transducer）または無線ＨＡＲＴ（Ｗ−ＨＡＲＴ）など、フィールド機器と相互に作用するための任意の好適なプロトコルをサポートすることができる。他の実施形態では、インターフェース２０４は、シリアル・インターフェースを含む。なお、フィールド機器１１２が使用する産業用フィールド装置のプロトコル（複数可）に応じて、任意の他の適切なインターフェース（複数可）を使用することができる。

【0035】

[0041]フィールド機器１１２は、コントローラ２１０をさらに含み、コントローラ２１０は、機器１１２の全体の動作を制御する。たとえば、コントローラ２１０は、結合された装置との間のデータ通信を制御することができる。また、コントローラ２１０は、フィールド機器１１２が果たすプロセス制御／自動化機能性を制御することができる。さらに、コントローラ２１０は、以下に述べるように、ＨＡＲＴインターフェースオブジェクト、または他のフィールド装置のプロトコルのためのインターフェースオブジェクトと関連する機能性を実行することができる。コントローラ２１０は、フィールド機器の動作を制御するための任意の好適な構造を含む。具体的な実施例として、コントローラ２１０は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、デジタル信号プロセッサ、あるいは他の処理または制御装置（複数可）を表すことができる。

【0036】

[0042]メモリ２１２が、コントローラ２１０に結合される。メモリ２１２は、フィールド機器１１２が使用し、収集し、または発生する広範囲な様々の情報のいずれをも格納する。たとえば、メモリ２１２は、無線ネットワークを通して伝送される、またはそこから受信される情報を格納することができる。メモリ２１２は、任意の適切な揮発性および／または不揮発性の記憶および検索装置（複数可）を含む。

【0037】

[0043]図２に、フィールド機器１１２の一実施例を例示するが、図２に対して様々な変更を行うことができる。たとえば、フィールド機器１１２は、任意の数の各構成要素を含むことができる。また、図２に示す機能分割は、例示するためだけである。図２の様々な構成要素は、組み合わせる、再分割する、または省略することができ、追加の構成要素を、具体的な要求によって、追加することができる。

【0038】

[0044]図３に、本開示による例示のアダプタ装置１２０を例示する。アダプタ装置１２０は、図１の産業用制御および自動化システム１００中で、または任意の他の適切なシステム中で使用することができる。

【0039】

[0045]この実施例で示すように、アダプタ装置１２０は、フィールド機器インターフェース（Ｉ／Ｆ）３０２を含む。インターフェース３０２は、少なくとも１つのフィールド機器１１２との通信をサポートする。インターフェース３０２は、たとえば、フィールド機器１１２から無線で伝送されて発信データを検索することができる。また、インターフェース３０２は、無線で受信される、入って来るデータをフィールド機器１１２に提供することができる。インターフェース３０２は、フィールド機器１１２と通信するための任意の好適な構造を含む。具体的な実施形態では、インターフェース３０２は、ＨＡＲＴまたはＷ−ＨＡＲＴのフィールド機器に結合するための２線４〜２０ｍＡの有線通信モデムを含む。他の実施形態では、インターフェース３０２は、シリアル・インターフェースを含む。なお、プロセッサ間のシリアル通信インターフェース（ＳＣＩ：Serial Communication Interface）など、任意の他の適切なインターフェース（複数可）を使用することができる。これによって、フィールド機器のベンダーが、ＨＡＲＴコマンドセットに適合し、かつＩＳＡ１００．１１ａネットワークを通してアクセス可能であるフィールド機器を、有線ＨＡＲＴインターフェースを必要とすることなく、生成するための方法を提供することができる。そうすることによって、アプリケーションデータをアクセスするための基礎としてＨＡＲＴコマンドをサポートする、バッテリ給電の無線フィールド機器を設計することができる。

【0040】

[0046]無線電信機３０４が、アンテナ３０６に結合される。無線電信機３０４およびアンテナ３０６は、無線ネットワーク中で１つまたは複数のフィールドまたはバックボーンのルータと無線で通信するために使用することができる。無線電信機３０４は、産業用無線ネットワークを通して通信するために必要なプロトコル（複数可）をサポートする。無線電信機３０４は、無線で伝送するための信号を提供するのに、および／または無線で受信される信号を得るための任意の好適な構造を含む。アンテナ３０６は、ワイヤレス信号を伝送するのに、および／または受信するための任意の好適な構造を表す。いくつかの実施形態では、無線電信機３０４は、ＲＦ ＦＨＳＳまたはＤＳＳＳトランシーバなど、ＲＦトランシーバを表す。具体的な実施例として、無線電信機３０４は、ＦＲＥＥＳＣＡＬＥまたはＭＳＰ４３０プロセッサを使用して実現することができる。また、アンテナ３０６は、ＲＦアンテナを表すことができる。なお、任意の他の適切なワイヤレス信号は、通信するために使用することができ、無線電信機は、送信機および別個の受信機を含むことができる。

【0041】

[0047]アダプタ装置１２０は、コントローラ３０８をさらに含み、コントローラ３０８は、アダプタ装置１２０の全体の動作を制御する。たとえば、コントローラ３０８は、フィールド機器１１２との間のデータ通信を制御することができる。また、コントローラ３０８は、無線電信機３０４との間のデータ通信を制御することができる。さらに、コントローラ３０８は、アダプタまたは翻訳の機能性をサポートするために、ＨＡＲＴインターフェースオブジェクト（または他のフィールド機器のプロトコルと関連するインターフェースオブジェクト）と関連する機能性を実行することができる。コントローラ３０８は、アダプタ装置１２０の動作を制御するための任意の好適な構造を含む。具体的な実施例として、コントローラ３０８は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、デジタル信号プロセッサ、または他の処理または制御装置（複数可）を表すことができる。

【0042】

[0048]メモリ３１０が、コントローラ３０８に結合される。メモリ３１０は、アダプタ装置１２０が使用する、収集する、または発生する、広範囲の様々な情報のいずれをも格納する。たとえば、メモリ３１０は、無線ネットワークを通して受信され、フィールド機器に伝送されることになる情報を、またはその逆も同様に、格納することができる。メモリ３１０は、任意の適切な揮発性および／または不揮発性の記憶および検索装置（複数可）を含む。

【0043】

[0049]示していないが、アダプタ装置１２０は、動作電力の任意の適切なソース（複数可）を含むことができる。たとえば、アダプタ装置１２０は、バッテリ、燃料電池または太陽電池など、内部電源によって給電することができる。アダプタ装置１２０は、内部電源の代わりに、またはそれに追加して、インターフェース３０２を介して電力を取り出すように設計することができる。

【0044】

[0050]いくつかの実施形態では、アダプタ装置１２０は、フィールド機器１１２中に統合することができる。これらの実施形態では、図３のアダプタ装置１２０の構成要素は、フィールド機器１１２のインターフェース２０４中になど、フィールド機器１１２中に既に存在する構成要素を表すことができる。その場合、フィールド機器１１２中の構成要素は、適切なインターフェースオブジェクトおよび無線ネットワークのプロトコルの使用をサポートするために、性能を高める、または交換することができる。

【0045】

[0051]動作の一態様では、少なくとも１つのフィールド機器は、アダプタ装置１２０を含む、またはそれに結合され、そのアダプタ装置は、（ｉ）フィールド装置のローカルな構成およびモニタリング、（ｉｉ）フィールド装置を無線ネットワークに対してセットアップすること、および（ｉｉｉ）無線ネットワークを通したフィールド機器と他の装置との間のデータ通信をサポートする。アダプタ装置１２０は、帯域外（ＯＯＢ：out-of-band）通信をサポートすることができる、つまり、通信は、無線ネットワークの外側で行われることを意味する。また、アダプタ装置１２０は、フィールド機器１１２がレガシプロトコルの装置であるときなど、フィールド機器１１２のために、ローカルなアップデートまたは性質の異なるプロトコル（foreign protocol）の翻訳をサポートすることができる。アダプタ装置１２０によって、携帯端末（ＰＤＡ）または他のハンドヘルド／携帯型装置などのユーザ装置が、フィールド機器１１２と相互に作用する、かつアダプタ装置１２０をフィールド機器１１２と通信するように構成する、さらにまた無線ネットワークに対してフィールド機器１１２を構成しセットアップすることが可能になる。

【0046】

[0052]いくつかの実施形態では、アダプタ装置１２０は、規定の通信性能を以前備えていなかったレガシフィールド機器１１２と結合し、かつそれに無線通信性能などの通信性能を付与するように構成されている、内蔵型アダプタとすることができる。たとえば、アダプタ装置１２０は、無線通信性能をフィールド機器１１２に付与することができる一体無線アダプタ（ＯＷＡ：one-wireless-adapter）とすることができる。また、アダプタ装置１２０は、外部装置と通信するための任意の好適な技術を使用することができる。たとえば、アダプタ装置１２０は、赤外線インターフェース、無線電波（radio）インターフェース、あるいは他の無線インターフェースまたは有線インターフェースを含むことができる。

【0047】

[0053]図３に、アダプタ装置１２０の一実施例を例示するが、様々な変更を図３に実施することができる。たとえば、アダプタ装置１２０は、任意の数の各構成要素を含むことができる。また、図３に示す機能分割は、例示するためだけである。図３の様々な構成要素は、組み合わせる、再分割する、または省略することができ、また追加の構成要素を、具体的な必要性に応じて、追加することができる。

【0048】

[0054]図４に、本開示による、産業用制御および自動化システム中におけるアダプタ装置１２０中の例示のプロトコルスタック４００を例示する。具体的には、図４に、ＨＡＲＴフィールド装置のデータアクセスのために、ＩＳＡ１００．１１ａプロトコルの使用をサポートするプロトコルスタック４００を例示する。もちろん、ＩＳＡ１００．１１ａスタックに対するインターフェースオブジェクトの拡張は、他のフィールド装置のコマンドプロセッサを使用して実現することができる。プロトコルスタックは、使用する無線通信メカニズムに応じて変わることができる。

【0049】

[0055]図４に示すように、プロトコルスタック４００は、フィールド機器１１２に取り付けられたアダプタ装置１２０と関連付けられる。いくつかの実施形態では、アダプタ装置１２０が、フィールド機器１１２の内部構成要素であるとき、プロトコルスタック４００は、フィールド機器１１２と関連付けられる。

【0050】

[0056]この実施例では、プロトコルスタック４００は、ＩＳＡ１００．１１ａプロトコルをサポートする様々な層４０４を含む。層４０４は、物理層４０６、データ層４０８、ネットワーク層４１０およびトランスポート層４１２を含む（これは、標準ＯＳＩモデル機能をサポートすることができる）。また、層４０４は、アプリケーション副層を含むことができるアプリケーション層４１４と、ユーザプロセス層４１６とを含む。アプリケーション層４１４のおかげで、より高い層には、トランスポートレベルでどのタイプのサービスが利用できるのか、およびそのレベルで利用できるサービスの範囲を認識することを不要にすることによって、あるレベルの抽象性が提供される。また、アプリケーション層４１４は、互いに、およびより低い層と通信する、様々なアプリケーションを実行する。ユーザプロセス層４１６が、より高いレベルのアプリケーションのために、追加の層を形成する。

【0051】

[0057]プロトコルスタック４００は、フィールド機器１１２の異なるアスペクトを管理するための様々なオブジェクトをさらに含む。たとえば、オブジェクトは、フィールド機器１１２、フィールド機器１１２に関するセキュリティおよびフィールド機器１１２によって実行されるユーザアプリケーション、それぞれを管理するために使用される。また、インターフェースオブジェクト４３６によって、フィールド機器１１２中で性質の異なるプロトコルの機器のアプリケーションの使用を支援する。ここで、アプリケーション層４１４に対する通信インターフェースによって、外部装置のインターフェースオブジェクト４３６を使用してネイティブなオブジェクトおよび非ＩＳＡ１００．１１ａプロトコルのアプリケーションの両方に対するローカルなアクセスが可能になる。

【0052】

[0058]いくつかの実施形態では、アダプタ装置１２０は、別のアダプタ装置１２０中のプロキシまたは外部装置上のプロキシのアプリケーションなど、別のプロキシと通信するように構成されているホストプロキシを含む。ホストプロキシは、ＰＶ情報の伝送などの通信を周期的に取り決めることができる。また、ホストプロキシは、クエリに対して定期に応答することに関する契約を取り決めることができる。たとえば、アダプタ装置１２０は、情報のパケット全体を送らないが、しかしむしろ、パケットの省略版を送るように、最適モードで定期的に応答を送ることができる。

【0053】

[0059]また、いくつかの実施形態では、プロビジョニングツールによって、フィールド機器１１２に関する無線通信を管理するように、アダプタ装置１２０を構成する。したがって、フィールド機器１１２は、アダプタ装置１２０をレガシインターフェース（有線インターフェースなど）と見なして通常に通信し、一方アダプタ装置１２０は、無線で情報を伝達する。アダプタ装置１２０は、レガシフィールド機器１１２からの情報（たとえば、プロトコル）を、そのとき無線ネットワーク上で伝送するのに最善に最適化されるプロトコルに翻訳することができる。したがって、アダプタ装置１２０によって、任意のレガシフィールド機器１１２を無線ネットワーク上に組み込むことができるように、ネットワークに対する通信を顕示させるための方法を提供することができる。そのように、レガシフィールド機器１１２は、無線ネットワーク上でネイティブな装置としてトークする。レガシフィールド装置１１２は、アダプタ装置１２０を通して、標準のフォームでＰＶ情報を任意の他の機器１１２に送ることができる。アダプタ装置１２０は、レガシフィールド装置１２０のプロトコルを、ＭＯＤＢＵＳに対するＨＡＲＴなど、標準のフォームに変換する。一度アダプタ装置１２０が、レガシフィールド機器１１２からの情報をネイティブな無線プロトコルに変換すると、その情報は、他のアダプタ装置１２０、フィールド機器１１２等々によって、任意の他のプロトコルに翻訳することができる。

【0054】

[0060]さらに、いくつかの実施形態では、プロビジョニングツールによって、運用者が、レガシプロトコルを使用してフィールド機器を構成することを可能にする、他のアプリケーションを提供することができる。つまり、プロビジョニングツールは、情報をアダプタ装置１２０に伝送することができ、それは、その情報をむき出しにして、ありのままのアプリケーション情報にし、そのありのままのアプリケーション情報をレガシフィールド機器１１２に伝達する。したがって、プロビジョニングツールは、レガシフィールド機器１１２を構成するために、フィールド機器１１２によって利用されるレガシプロトコルにかかわらず、アダプタ装置１２０を通して通信することができる。それゆえ、アダプタ装置１２０は、レガシフィールド機器１１２と通信するようにアダプタ装置をセットアップするために、さらにアダプタ装置１２０および関連するレガシフィールド機器１１２を無線ネットワークにセットアップするために、プロビジョニングツールからコマンドを受理する。

【0055】

[0061]さらに、いくつかの実施形態では、アダプタ装置１２０は、レガシフィールド機器１１２の一意のＩＤを、インターフェースオブジェクト４３６に対する属性として送ることができる。これによって、ゲートウエイ１１６が、フィールド機器１１２、さらにまたフィールド機器１１２のプロトコルを識別することが可能になる。ゲートウエイ１１６は、さらに、フィールド機器１１２の位置を、フィールド機器１１２の一意のＩＤおよびプロトコルタイプに基づき、ネットワーク上にマッピングすることができる。すなわち、ゲートウエイ１１６は、フィールド機器１１２のアドレスおよびフィールド機器１１２がＨＡＲＴ装置であることを示すことができる。したがって、システム１００上の任意の他の装置は、ＨＡＲＴ装置を探すときなど、フィールド機器１１２を見出すことができる。

【0056】

[0062]図４に、産業用制御および自動化システムにおけるアダプタ装置１２０中のプロトコルスタック４００の一実施例を例示するが、様々な変更を図４に実施することができる。たとえば、上記に述べたように、ＩＳＡ１００．１１ａの使用は、例示するためだけである。また、任意の他の、または追加の層は、アダプタ装置１２０の様々な機能をサポートするために、アダプタ装置１２０中で使用することができる。

【0057】

[0063]図５に、本開示による、ユーザ装置を介してアダプタ装置１２０を構成しセットアップするための例示の方法５００を例示する。図５に示すように、アダプタ装置１２０は、ステップ５０２でフィールド機器１１２に結合される。これは、インターフェース２０４を使用してアダプタ装置１２０とフィールド機器１１２の間に有線通信リンクを起動するステップを含むことができる。

【0058】

[0064]ステップ５０４で、アダプタ装置１２０は、ユーザ装置と通信可能に結合される。これは、たとえば、有線インターフェースを使用してプロビジョニング装置をアダプタ装置１２０と物理的に結合するステップを含むことができる。また、これは、無線電信機３０４を使用してプロビジョニング装置とアダプタ装置１２０の間に赤外線または他の無線通信セッションを起動するステップを含むことができる。

【0059】

[0065]アダプタ装置１２０は、ステップ５０６で構成されている。これは、たとえば、運用者が、構成モードなど、プロビジョニング装置の動作モードを選択するステップを含むことができる。この構成モードでは、プロビジョニング装置は、フィールド機器１１２と通信するように、アダプタ装置１２０を構成する。たとえば、プロビジョニング装置は、フィールド機器１１２にネイティブなプロトコルを使用してフィールド機器１１２と通信するように、アダプタ１１２を構成することができる。

【0060】

[0066]プロビジョニングデータは、ステップ５０８でアダプタ装置１２０に提供される。これは、たとえば、運用者が、プロビジョニングモードなど、プロビジョニング装置の動作モードを選択するステップを含むことができる。プロビジョニング装置は、プロビジョニングモードで動作しているとき、無線ネットワーク識別子および無線セキュリティ証明書など、プロビジョニングデータをアダプタ装置１２０に伝達する。プロビジョニング装置は、セットアップの一部分として、識別された位置をアダプタ装置１２０に伝達してもよく、またはそうしなくてもよい。

【0061】

[0067]ステップ５１０で、アダプタ装置１２０は、無線ネットワークから通信を受け取る。これは、無線ネットワークについて構成されたプロトコルで情報を受け取るステップを含むことができる。アダプタ装置１２０は、ステップ５１２で、フィールド機器１１２にネイティブなフィールド機器のプロトコルに情報を変換する。ステップ５１４で、アダプタ装置１２０は、フィールド機器１１２からフィールド機器のプロトコルで情報を受け取る。アダプタ装置１２０は、ステップ５１６で、情報を無線ネットワークのプロトコルに変換する。

【0062】

[0068]図５に、ユーザ装置を介してアダプタ装置１２０を構成しセットアップするための方法５００の一実施例を例示するが、様々な変更を図５に対して実施することができる。たとえば、図５の様々なステップは、一連のステップとして示しているが、重ね合わす、並行して行う、複数の回数行う、または異なる順序で行うことができる。

【0063】

[0069]図６〜８に、本開示による、ＨＡＲＴコマンドセットを使用してフィールド機器１１２からデータを入手するための例示の技法を例示する。なお、他のフィールド機器１１２のプロトコルは、アダプタ装置１２０およびフィールド機器１１２によってサポートすることができる。

【0064】

[0070]図６に例示する実施例では、インターフェースオブジェクトが、ＨＡＲＴプロトコルのアダプタ１２０を使用して、フィールド装置のデータベース６０２にアクセスする。アダプタ１２０は、無線通信性能をフィールド機器１１２に付与するように構成されている。この実施例では、フィールド機器１１２は、ＨＡＲＴモデム６０６を含み、アダプタ１２０は、電信機３０４およびＨＡＲＴモデム６１０を含む。アダプタ１２０は、ＨＡＲＴモデム６０６とＨＡＲＴモデム６１０の間に確立されたＨＡＲＴフィールドネットワーク６１２を介してフィールド機器１１２に結合することができる。

【0065】

[0071]図７に例示する実施例では、インターフェースオブジェクトが、プロセッサ間の通信を使用してフィールド装置のデータベース７１０にアクセスする。通信は、ＨＡＲＴベースのプロトコル、または任意の他の適切なプロトコルに基づくことができる。図７では、フィールド機器１１２は、アダプタ装置１２０によってもたらされる無線電信性能を含む。アダプタ装置１２０は、フィールド機器の製造の後に、またはフィールド機器１１２の製造と同時にインストールすることができる。ＩＳＡ１００．１１ａの通信７０４は、プロセッサ間の通信に基づく。さらに、ＨＡＲＴのインターフェースオブジェクト７０８とフィールド装置のデータベース７１０の間の通信リンクは、プロセッサ間の通信７０６に基づくことができる。

【0066】

[0072]図８に例示する実施例では、インターフェースオブジェクトが、ＨＡＲＴコマンドを使用してフィールド装置のデータベース８１０にアクセスする。図８では、フィールド機器１１２は、アダプタ装置１２０によってもたらされる無線電信性能を含む。ＩＳＡ１００．１１ａの通信８０４は、プロセッサ間の通信に基づく。しかし、ＨＡＲＴのインターフェースオブジェクト８０８は、図６の実施例に示すような物理的接続を必要とせずに、かつ図７の実施例に示すようなプロセッサ間の通信なしに、ＨＡＲＴベースのコマンドを介してフィールド装置のデータベース８１０にアクセスすることができる。

【0067】

[0073]これらの技法を使用すると、既存のＨＡＲＴベースの、または他のフィールド装置は、ＩＳＡ１００．１１ａの、または他の無線装置に効率よく発展させることができる。これによって、既存の産業用施設において、かつフィールド装置が、無線性能を備えずに製造されている場合、ＩＳＡ１００．１１ａまたは他の無線スタンダードの使用が促進される。

【0068】

[0074]図６〜８に、ＨＡＲＴのコマンドセットを使用してフィールド装置からデータを入手するための技法の実施例を例示するが、様々な変更を図５〜７に対して実施することができる。たとえば、インターフェース１２０は、任意の他の適切な方法で、フィールド装置の構成／モニタリングと無線ネットワークに対するフィールド装置のセットアップの両方をサポートするために、使用することができる。

【0069】

[0075]いくつかの実施形態では、上記に述べた様々な機能は、コンピュータプログラムによって実施される、またはサポートされ、それは、コンピュータ可読プログラムコードから形成され、コンピュータ可読媒体中に実装される。語句「コンピュータ可読プログラムコード」は、ソースコード、オブジェクトコードおよび実行可能なコードを含む、任意のタイプのコンピュータコードを含む。語句「コンピュータ可読媒体」は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハード・ディスク・ドライブ、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、デジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）または任意の他のタイプのメモリなど、コンピュータがアクセスすることが可能である、任意のタイプの媒体を含む。

【0070】

[0076]この特許文書の全体にわたって使用した、いくつかの言葉および語句の定義を述べることは、都合がよいことがある。用語「結合する（couple）」およびその派生語は、２つ以上の要素が、互いに物理的に接触している状態であろうとなかろうと、それら要素の間の任意の直接的または間接的な通信を言う。用語「含む（include）」および「含む（comprise）」、さらにその派生語は、限定せずに含むことを意味する。用語「または（or）」は包含的であり、「および／または」を意味する。語句「少なくとも１つの（at least one of）」は、アイテムの列挙とともに使用するとき、１つまたは複数の列挙したアイテムの異なる組み合わせを使用することができ、列挙中の１つのアイテムだけが必要になる場合があることを意味する。たとえば、「Ａ、ＢおよびＣの少なくとも１つ」は、Ａ、Ｂ、Ｃ、ＡとＢ、ＡとＣ、ＢとＣおよびＡとＢとＣの組み合わせのいずれをも含む。語句「と関連する（associated with）」およびその派生語は、を含む、内に含まれる、と相互に接続される、含む（contain）、内に含まれる（be contained within）、に接続される、に結合される、と連通可能である、と協力する、交互に配置される、並置される、に隣接する、に結び付けられる、有する、の性質を有する、と関係を有する、等々を意味する場合がある。

【0071】

[0077]本開示で、いくつかの実施形態および全体的に関連する方法を述べてきたが、これら実施形態および方法の変更および置換は、当業者に明らかになろう。したがって、例示の実施形態に関する上記の明細書は、本開示を定義する、または制約するものではない。また、他の変更、置き換えおよび修正は、次の請求項で定義する、本開示の趣旨および範囲を逸脱せずに可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】