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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023124216
(43)【公開日】2023-09-06
(54)【発明の名称】情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
H04L 43/045 20220101AFI20230830BHJP
H04L 43/0852 20220101ALI20230830BHJP
【ＦＩ】
H04L43/045
H04L43/0852
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022027854
(22)【出願日】2022-02-25
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高橋 洋
(72)【発明者】
【氏名】白方 亨宗
(72)【発明者】
【氏名】坂本 剛憲
(72)【発明者】
【氏名】江上 晃弘
(72)【発明者】
【氏名】滝波 浩二
(57)【要約】
【課題】パラメータの調整を通じてネットワークの性能の充足性を可視化すること。
【解決手段】本開示の一実施例に係る情報処理装置は、第１通信装置の通信属性と、前記第１通信装置の送信優先度と、第２通信装置の受信優先度と、に基づいて、接続されている前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の第１の遅延特性をシミュレートするシミュレーション回路と、前記第１の遅延特性と、前記第１の遅延特性に対応する第１の遅延閾値と、を表示するディスプレイと、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本開示の一実施例に係る情報処理装置は、第１通信装置の通信属性と、前記第１通信装置の送信優先度と、第２通信装置の受信優先度と、に基づいて、接続されている前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の第１の遅延特性をシミュレートするシミュレーション回路と、前記第１の遅延特性と、前記第１の遅延特性に対応する第１の遅延閾値と、を表示するディスプレイと、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１通信装置の通信属性と、前記第１通信装置の送信優先度と、第２通信装置の受信優先度と、に基づいて、接続されている前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の第１の遅延特性をシミュレートするシミュレーション回路と、
前記第１の遅延特性と、前記第１の遅延特性に対応する第１の遅延閾値と、を表示するディスプレイと、
を備える情報処理装置。
前記第１の遅延特性と、前記第１の遅延特性に対応する第１の遅延閾値と、を表示するディスプレイと、
を備える情報処理装置。
【請求項2】
前記シミュレーション回路は、前記第１通信装置がパケットの送信を開始した時刻と前記第２通信装置が前記パケットの受信を開始した時刻との差をシミュレーションにより繰り返し決定することによって、前記差の分布を前記第１の遅延特性として決定する、
請求項１に記載の情報処理装置。
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項3】
前記通信属性、前記送信優先度及び前記受信優先度のうちの少なくとも１つが変更された場合、前記シミュレーション回路は、変更された前記通信属性、前記送信優先度及び前記受信優先度のうちの少なくとも１つに基づいて、接続されている前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の第２の遅延特性をシミュレートし、
前記ディスプレイは、前記第２の遅延特性と、前記第２の遅延特性に対応する第２の遅延閾値と、を表示する、
請求項１又は２に記載の情報処理装置。
前記ディスプレイは、前記第２の遅延特性と、前記第２の遅延特性に対応する第２の遅延閾値と、を表示する、
請求項１又は２に記載の情報処理装置。
【請求項4】
前記送信優先度は、初期条件として、前記第１通信装置が送信するパケットの発生確率が高いほど高く設定される、
請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の情報処理装置。
請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項5】
前記ディスプレイは、前記送信優先度を変更するための送信優先度設定回路と、前記受信優先度を変更するための受信優先度設定回路と、を含む、
請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の情報処理装置。
請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項6】
前記第１通信装置及び前記第２通信装置を制御するプログラムから、前記通信属性、及び、前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の接続関係を取得する取得回路
をさらに備える、請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の情報処理装置。
をさらに備える、請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項7】
第１通信装置の通信属性と、前記第１通信装置の送信優先度と、第２通信装置の受信優先度と、に基づいて、接続されている前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の遅延特性をシミュレートし、
前記遅延特性と、前記遅延特性に対応する遅延閾値と、を表示する、
情報処理方法。
前記遅延特性と、前記遅延特性に対応する遅延閾値と、を表示する、
情報処理方法。
【請求項8】
情報処理装置に、
第１通信装置の通信属性と、前記第１通信装置の送信優先度と、第２通信装置の受信優先度と、に基づいて、接続されている前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の遅延特性をシミュレートし、
前記遅延特性と、前記遅延特性に対応する遅延閾値と、を表示する、
手順を実行させるためのプログラム。
第１通信装置の通信属性と、前記第１通信装置の送信優先度と、第２通信装置の受信優先度と、に基づいて、接続されている前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の遅延特性をシミュレートし、
前記遅延特性と、前記遅延特性に対応する遅延閾値と、を表示する、
手順を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
製造装置、生産ライン等の複数のＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器間のリアルタイム通信を保証する技術として、イーサネット（登録商標；以降省略）ベースのＴＳＮ（Ｔｉｍｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）の導入が検討されている。
【0003】
特許文献１には、ＴＳＮの一方式であるＴＡＳ（Ｔｉｍｅ Ａｗａｒｅ Ｓｈａｐｅｒ）を採用したパケットスイッチを配置した通信システムにおいて、パケットスイッチの各ゲートの開閉タイミングを調整するために、パケット量をサンプリングし、パケット量の偏りを数値化することによって、パケットの到着周期を推定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－９６９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、例えば産業ネットワークにＴＳＮを導入する際、センサからデータを取得するタイミング、モータを動かすタイミング等、データ信号及び制御信号の周期は、システムの仕様（制御）上、固定されて変更されないか、頻繁には変更されない。そのため、パケットの周期を推定することにより得られる利点は限定的である。一方で、ＴＳＮが導入された産業ネットワークにおいて、ネットワーク構成（例えばネットワークトポロジ）が複雑化し、ネットワークに接続するＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、アクチュエータ、センサ等が増加すると、ネットワークにおける通信パラメータ又はＴＳＮのパラメータに応じてネットワークの性能が変わり得る。したがって、ネットワークの性能が、要求される水準を満足しているか否かの判断が困難となる。
【0006】
本開示の非限定的な実施例は、例えば優先度といったパラメータの調整を通じてネットワークの性能の充足性を可視化することができる情報処理装置、情報処理方法及びプログラムの提供に資する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一実施例に係る情報処理装置は、第１通信装置の通信属性と、前記第１通信装置の送信優先度と、第２通信装置の受信優先度と、に基づいて、接続されている前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の第１の遅延特性をシミュレートするシミュレーション回路と、前記第１の遅延特性と、前記第１の遅延特性に対応する第１の遅延閾値と、を表示するディスプレイと、を備える。
【0008】
本開示の一実施例に係る情報処理方法は、第１通信装置の通信属性と、前記第１通信装置の送信優先度と、第２通信装置の受信優先度と、に基づいて、接続されている前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の遅延特性をシミュレートし、前記遅延特性と、前記遅延特性に対応する遅延閾値と、を表示する。
【0009】
本開示の一実施例に係るプログラムは、情報処理装置に、第１通信装置の通信属性と、前記第１通信装置の送信優先度と、第２通信装置の受信優先度と、に基づいて、接続されている前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の遅延特性をシミュレートし、前記遅延特性と、前記遅延特性に対応する遅延閾値と、を表示する、手順を実行させる。
【0010】
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム又は記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【0011】
本開示の一実施例によれば、第１通信装置の通信属性と、第１通信装置の送信優先度と、第２通信装置の受信優先度と、に基づいてシミュレートされた、接続されている第１通信装置と第２通信装置との間の遅延特性及び対応する遅延閾値が表示される。これにより、通信属性、送信優先度及び受信優先度といったパラメータに応じて遅延特性及び対応する遅延閾値を表示することができるので、パラメータの調整を通じてネットワークの性能の充足性を可視化することができる。
【0012】
本開示の一実施例における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本開示の実施の形態におけるパラメータ自動調整装置を含むパラメータ自動調整システムの一例を示すブロック図
【図2】本開示の実施の形態におけるパラメータ自動調整部の内部構成の一例を示すブロック図
【図3】本開示の実施の形態におけるパラメータ自動調整装置を含むパラメータ自動調整システムの動作の一例を示すシーケンス図
【図5】本開示の実施の形態におけるユーザインターフェース（ＵＩ：Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部の画面レイアウトの一例を示す図
【図6A】本開示の実施の形態における、ユーザ操作に応じたＵＩ部の画面遷移の一例を示す図
【図6B】本開示の実施の形態における、ユーザ操作に応じたＵＩ部の画面遷移の一例を示す図
【図6C】本開示の実施の形態における、ユーザ操作に応じたＵＩ部の画面遷移の一例を示す図
【図7】本開示の実施の形態におけるコンピュータのハードウェア構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【0015】
なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【0016】
（実施の形態）
［パラメータ自動調整システム］
図１において、パラメータ自動調整システム１は、パラメータ自動調整装置１０と、調整対象ネットワーク（ＮＷ：Ｎｅｔｗｏｒｋ）２０と、を含む。パラメータ自動調整システム１は、生産ライン等において、例えば産業用ネットワークに接続された各種ＦＡ機器を管理するために設けられてよい。調整対象ＮＷ２０内のＴＳＮスイッチとノードとは、イーサネットで接続されるのに対し、パラメータ自動調整装置１０と調整対象ＮＷ２０とは、有線（例えば、イーサネット等）で接続されてもよいし、無線（例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）、ＷｉＧｉｇ（登録商標）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）等）で接続されてもよい。
［パラメータ自動調整システム］
図１において、パラメータ自動調整システム１は、パラメータ自動調整装置１０と、調整対象ネットワーク（ＮＷ：Ｎｅｔｗｏｒｋ）２０と、を含む。パラメータ自動調整システム１は、生産ライン等において、例えば産業用ネットワークに接続された各種ＦＡ機器を管理するために設けられてよい。調整対象ＮＷ２０内のＴＳＮスイッチとノードとは、イーサネットで接続されるのに対し、パラメータ自動調整装置１０と調整対象ＮＷ２０とは、有線（例えば、イーサネット等）で接続されてもよいし、無線（例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）、ＷｉＧｉｇ（登録商標）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）等）で接続されてもよい。
【0017】
［パラメータ自動調整装置］
パラメータ自動調整装置１０は、調整対象ＮＷ２０から読み込んだＰＬＣプログラム等のプログラム（制御プログラム、制御コード等と呼ばれてもよい）を解析し、当該プログラムから通信属性を抽出（取得）する。そして、パラメータ自動調整装置１０は、生産設備及び生産ライン等によって要求される仕様を満足するように、抽出された通信属性に基づいて、調整対象ＮＷ２０内のＴＳＮスイッチ又はノードによって用いられるＴＳＮパラメータ（制御パラメータと呼ばれてもよい）を調整する。ここで、ＴＳＮパラメータには、例えば、トーカー（ｔａｌｋｅｒ）が送信するパケットの発生周期（パケット発生周期）、長さ（パケット長）及び発生確率（パケット発生確率）が含まれる。また、ＴＳＮパラメータには、例えば、トーカーの優先度（送信優先度とも呼ばれる）、リスナー（ｌｉｓｔｅｎｅｒ）の優先度（アプリケーション優先度又は受信優先度とも呼ばれる）及び要求されるシステム遅延が含まれる。パラメータ自動調整装置１０は、本開示に係る情報処理装置の一例である。
パラメータ自動調整装置１０は、調整対象ＮＷ２０から読み込んだＰＬＣプログラム等のプログラム（制御プログラム、制御コード等と呼ばれてもよい）を解析し、当該プログラムから通信属性を抽出（取得）する。そして、パラメータ自動調整装置１０は、生産設備及び生産ライン等によって要求される仕様を満足するように、抽出された通信属性に基づいて、調整対象ＮＷ２０内のＴＳＮスイッチ又はノードによって用いられるＴＳＮパラメータ（制御パラメータと呼ばれてもよい）を調整する。ここで、ＴＳＮパラメータには、例えば、トーカー（ｔａｌｋｅｒ）が送信するパケットの発生周期（パケット発生周期）、長さ（パケット長）及び発生確率（パケット発生確率）が含まれる。また、ＴＳＮパラメータには、例えば、トーカーの優先度（送信優先度とも呼ばれる）、リスナー（ｌｉｓｔｅｎｅｒ）の優先度（アプリケーション優先度又は受信優先度とも呼ばれる）及び要求されるシステム遅延が含まれる。パラメータ自動調整装置１０は、本開示に係る情報処理装置の一例である。
【0018】
パラメータ自動調整装置１０は、ユーザインターフェース（ＵＩ：Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部１１と、パラメータ自動調整部１２と、プログラム解析部１３と、を有する。
【0019】
ＵＩ部１１は、例えば、キーボード、マウス、ディスプレイ（例えば、タッチパネル等）（いずれも図示せず）等のうちの少なくとも１つと、ＵＩ制御部（図示せず）と、を含んでよい。ＵＩ制御部は、中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の汎用の処理装置（プロセッサ）若しくは制御装置（コントローラ）又は専用の処理装置若しくは制御装置によって実現されてよい。ＵＩ部１１は、ＵＩ制御部の制御の下で、ユーザによって操作されたキーボード等の入力情報を、パラメータ自動調整装置１０の他の構成要素に出力（送信）したり、ディスプレイに情報を表示させたりする。ユーザは、ＵＩ部１１を介して（例えば、ＵＩ部１１を操作することによって）、システムにおいて調整される調整項目（ノードの通信属性、ノード毎の優先度、アプリケーション毎の優先度、要求されるシステム遅延等）を設定する。ＵＩ部１１は、設定された調整項目をパラメータ自動調整部１２に出力する。また、ＵＩ部１１（例えば、ディスプレイ）は、プログラム解析部１３から入力された通信属性及びトーカーとリスナーとの間の論理接続関係、パラメータ自動調整部１２から入力された調整結果（調整状況と呼ばれてもよい）等を表示する。
【0020】
パラメータ自動調整部１２は、ＣＰＵ等の汎用の処理装置若しくは制御装置又は専用の処理装置若しくは制御装置によって実現されてよい。パラメータ自動調整部１２は、ＵＩ部１１から入力された調整項目に基づいてＴＳＮパラメータの探索を行う。そして、パラメータ自動調整部１２は、その探索結果である候補となるＴＳＮパラメータを調整対象ＮＷ２０（ＴＳＮスイッチ部２１及びノード部２２）に出力する。また、パラメータ自動調整部１２は、後述するモデル動作結果（例えば、後述する遅延分布）及び実機動作結果（例えば、後述する遅延分布）を考慮して、ＵＩ部１１から入力された調整項目に基づいてＴＳＮパラメータの探索及び最適化を行う（システム遅延を満足するＴＳＮパラメータの組み合わせを決定する）。そして、パラメータ自動調整部１２は、探索及び最適化を行った調整結果をＵＩ部１１（例えば、ディスプレイ）に出力する。パラメータ自動調整部１２は、本開示に係るシミュレーション部の一例である。パラメータ自動調整部１２は、シミュレータ、学習部等と称されてもよい。
【0021】
プログラム解析部１３は、ＣＰＵ等の汎用の処理装置若しくは制御装置又は専用の処理装置若しくは制御装置によって実現されてよい。プログラム解析部１３は、調整対象ＮＷ２０内のノード部２２に含まれるＰＬＣ、センサ、アクチュエータ、パーソナル・コンピューター（ＰＣ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を制御するプログラムを解析することによって当該プログラムから通信属性及びネットワークの接続情報等を抽出し、抽出した通信属性及びネットワークの接続情報等をＵＩ部１１に出力する。プログラム解析部１３は、本開示に係る取得部の一例である。
【0022】
プログラム解析部１３は、ＰＬＣプログラム等のプログラムを解析して、プログラムから、トーカー毎のパケットの発生周期、パケット長、パケットの発生確率等を通信属性として抽出する。さらに、プログラム解析部１３は、プログラムを解析して、プログラムから、トーカーとリスナーとの間の論理接続関係、ノード（トーカー又はリスナー）とＴＳＮスイッチとの間の論理接続関係及びネットワークトポロジを抽出する。
【0023】
ここで、トーカーは、ＴＳＮにおけるパケットの送信ノードを指し、リスナーは、ＴＳＮにおけるパケットの受信ノードを指す。例えば、センサは、測定したセンサ値を例えばＰＬＣに送信するのでトーカーとなり、アクチュエータは、例えばＰＬＣから制御信号を受信するのでリスナーとなる。ＰＬＣは、センサからセンサ値を受信し、制御信号をアクチュエータに送信したり、別のＰＬＣへの送信を行ったりするので、リスナーでもありトーカーでもある。トーカーは、本開示に係る送信側通信装置（第１通信装置）の一例であり、リスナーは、本開示に係る受信側通信装置（第２通信装置）の一例である。
【0024】
［調整対象ネットワーク］
調整対象ＮＷ２０は、パラメータ自動調整装置１０が調整するＴＳＮスイッチ及びノードの実機を含む。調整対象ＮＷ２０は、パラメータ自動調整装置１０によって調整（又は決定）されて提供されるＴＳＮパラメータに基づいて動作する。そして、調整対象ＮＷ２０は、そのように動作した（実機）動作結果をパラメータ自動調整装置１０のパラメータ自動調整部１２に出力する。
調整対象ＮＷ２０は、パラメータ自動調整装置１０が調整するＴＳＮスイッチ及びノードの実機を含む。調整対象ＮＷ２０は、パラメータ自動調整装置１０によって調整（又は決定）されて提供されるＴＳＮパラメータに基づいて動作する。そして、調整対象ＮＷ２０は、そのように動作した（実機）動作結果をパラメータ自動調整装置１０のパラメータ自動調整部１２に出力する。
【0025】
調整対象ＮＷ２０は、ＴＳＮスイッチ部２１と、ノード部２２と、を有する。
【0026】
ＴＳＮスイッチ部２１は、システム間でデータをイーサネット・ネットワーク経由で送信するためのプロトコルを規定するＴＳＮの機能を実装したネットワークスイッチである。ここで、ＴＳＮは、例えば、ネットワーク全体で時刻を同期化する時刻同期機能、リアルタイムデータ送信を可能とする（アクセス時間保証）機能、スケジューリング（時刻合わせ）機能、ゲート制御機能、割り込み機能等を備えてよい。ＴＳＮスイッチ部２１は、１つのＴＳＮスイッチから構成されてもよいし、複数のＴＳＮスイッチから構成されてもよい。ＴＳＮスイッチ部２１（に含まれるＴＳＮスイッチ）は、パラメータ自動調整装置１０によって調整（又は決定）されて提供されたＴＳＮパラメータに基づいて動作する。そして、ＴＳＮスイッチ部２１（に含まれるＴＳＮスイッチ）は、そのように動作した（実機）動作結果をパラメータ自動調整装置１０のパラメータ自動調整部１２に出力する。
【0027】
ノード部２２は、調整対象ＮＷ２０に含まれるＰＬＣ、センサ、アクチュエータ、ＰＣ等といったＦＡ機器を示す。ノード部２２には、例えば、１つ以上のＰＬＣ、センサ、アクチュエータ、ＰＣ等が含まれてよい。ノード部２２（に含まれるＦＡ機器）は、パラメータ自動調整装置１０によって調整（又は決定）されて提供されたＴＳＮパラメータに基づいて動作する。そして、ノード部２２（に含まれるＦＡ機器）は、そのように動作した（実機）動作結果をパラメータ自動調整装置１０のパラメータ自動調整部１２に出力する。
【0028】
ＴＳＮスイッチ部２１とノード部２２との間では、制御信号及びデータ信号が通信される。
【0029】
このようにして、パラメータ自動調整システム１に含まれるパラメータ自動調整装置１０は、所定性能（例えば、システム遅延）が得られたＴＳＮパラメータとその所定性能とをユーザに提示（例えば表示）することによってＴＳＮパラメータの調整を可視化しながら、調整されたＴＳＮパラメータが調整対象ＮＷ２０に設定されるようにＴＳＮパラメータを調整対象ＮＷ２０に出力する。なお、パラメータ自動調整装置１０が、ＴＳＮパラメータを調整対象ＮＷ２０に直接的に設定してもよい。
【0030】
なお、図示したパラメータ自動調整装置１０の複数の機能ブロックの全てが、１つの装置内に実装されてもよいし、複数の機能ブロックが、異なる装置内に分散されて実装されてもよい。
【0031】
［パラメータ自動調整部］
図２のパラメータ自動調整部１２は、ネットワーク（ＮＷ）モデル部２０１と、ＴＳＮパラメータ探索部２０２と、ＴＳＮパラメータ設定部２０３と、比較部２０４と、モデル更新部２０５と、を有する。
図２のパラメータ自動調整部１２は、ネットワーク（ＮＷ）モデル部２０１と、ＴＳＮパラメータ探索部２０２と、ＴＳＮパラメータ設定部２０３と、比較部２０４と、モデル更新部２０５と、を有する。
【0032】
ＮＷモデル部２０１は、例えばＵＩ部１１から読み込んだ調整対象ＮＷ２０のネットワーク接続、トポロジの情報、接続されるノードの情報等を用いて、ネットワークシミュレーションに用いるネットワークモデルを構築する。ＮＷモデル部２０１は、構築したネットワークモデルを、ＮＷモデル部２０１が有する記憶部（図示せず）又はパラメータ自動調整装置１０内の別の記憶部（図示せず）に記憶させる。ＮＷモデル部２０１は、構築したネットワークモデル又は後述するモデル更新部２０５によって更新されたネットワークモデルと、後述するＴＳＮパラメータ設定部２０３から入力されたＴＳＮパラメータと、に基づいて、ネットワークシミュレーションを実行する。そして、ＮＷモデル部２０１は、そのシミュレーション結果（モデル動作結果）をＴＳＮパラメータ探索部２０２及び比較部２０４に出力する。
【0033】
ネットワークシミュレーションに関して、ＮＷモデル部２０１は、トーカーがパケットの送信を開始した時刻と、リスナーがそのパケットの受信を開始した時刻との差を、遅延時間と定義し、この遅延時間のシミュレーションを繰り返すことによって遅延時間の分布（遅延分布と呼ばれてもよい）を決定する（求める）。遅延時間及び遅延分布は、本開示に係る遅延特性の一例である。
【0034】
より具体的には、例えば、ＮＷモデル部２０１は、複数のトーカーのそれぞれのパケット送信周期（発生周期）とパケット発生確率と送信するパケット長とに基づいて、さらに、優先度が高いトーカーからのパケットの送信が優先され、優先度が高いリスナーでのパケットの受信が優先されるように、遅延時間のシミュレーションを実行する。例えば、ＮＷモデル部２０１は、複数のトーカーが送信するパケットが時間的に一部又は全部重複する場合には、パケットが衝突したとみなす。ＮＷモデル部２０１は、パケットが衝突した場合、所定のルール（例えばバックオフ）に従って、トーカー毎に一定時間送信を停止し、一定期間終了後に再度パケットを送信する（再送制御）。これにより、パケットの衝突が発生すると、遅延時間が長くなる。また、トーカーとリスナーとの間にネットワークスイッチが介在すると、ネットワークスイッチ内部でのパケットの中継処理等により遅延時間が発生する。ＮＷモデル部２０１は、トーカーパケットの衝突及び再送処理、ネットワークスイッチでの処理遅延等を考慮して、遅延時間及び遅延分布をシミュレーションにより決定する。
【0035】
ＴＳＮでは、ユーザが指定する優先度に応じた送信キューと送信キュー毎に設けられたゲートを制御することで、イーサネットでの周期送信を保証している。しかしながら、優先度には、例えば８個といった上限が設けられているため、制御対象となるノード数が増大した場合には全てのノードに個別の優先度を割り当てることが困難である。そのため、同一の優先度に割り当てられたノードは、送信タイミングが保証されず、その優先度に割り当てられた送信期間内で複数のノードがパケットを送信するため、システムで要求される遅延時間を満足することが困難である。
【0036】
また、ノード数やＴＳＮスイッチ数が増大すると、優先度に加え発生パケット長に基づいて決定されるゲートの開閉時間、パケット発生周期に基づいて決定されるゲートの開閉周期を、システムで要求される遅延時間に収めるように決定するのは困難である。
【0037】
ＴＳＮパラメータ探索部２０２は、ＵＩ部１１から入力された調整項目と、ＴＳＮスイッチ部２１及びノード部２２から入力された実機動作結果と、ＮＷモデル部２０１から入力されたモデル動作結果と、に基づいて、ＴＳＮパラメータの組み合わせを探索する。そして、ＴＳＮパラメータ探索部２０２は、その探索結果である候補となるＴＳＮパラメータの組み合わせをＴＳＮパラメータ設定部２０３に出力する。なお、ＴＳＮパラメータ探索部２０２は、入力されるパラメータに対して実機動作結果を予測して出力するような機械学習による学習モデルを探索に用いてもよく、これらを組み合わせたハイブリッドモデルを用いてもよい。機械学習には公知の種々の手法が適用でき、時系列パターンを生成するニューラルネットワークを用いたディープラーニング等を用いることができる。また、ＴＳＮパラメータ探索部２０２は、モデル動作結果及び実機動作結果を考慮して、ＵＩ部１１から入力された調整項目に基づいて、システム遅延を満足するＴＳＮパラメータの組み合わせを決定する。そして、パラメータ自動調整部１２は、探索及び最適化を行った調整結果をＵＩ部１１（例えば、ディスプレイ）に出力する。そして、ＴＳＮパラメータ探索部２０２は、その調整結果（例えば、遅延分布、要求されるシステム遅延（閾値）を満足するか否かを示す情報等）をＵＩ部１１（例えば、ディスプレイ）に出力する。
【0038】
より具体的には、例えば、ＴＳＮパラメータ探索部２０２は、優先度が高いトーカーからのパケットの送信が優先され、優先度が高いリスナーでのパケットの受信が優先されるように、トーカー毎の優先度に基づいて送信期間を探索する。ＴＳＮパラメータ探索部２０２は、トーカー毎にパケット長に基づく送信期間、パケット発生周期に基づく送信周期を満たすように、かつ、優先度が高いリスナーでのパケットの受信が優先されるように、全てのトーカーに対して優先度毎のゲートの開閉時間を探索する。
【0039】
ＴＳＮパラメータ設定部２０３は、ＴＳＮパラメータ探索部２０２から入力されたＴＳＮパラメータを、ＮＷモデル部２０１、ＴＳＮスイッチ部２１及びノード部２２に設定するように、ＴＳＮパラメータをＮＷモデル部２０１、ＴＳＮスイッチ部２１及びノード部２２に出力する。なお、ＴＳＮパラメータ設定部２０３が、ＴＳＮパラメータをＮＷモデル部２０１、ＴＳＮスイッチ部２１及びノード部２２に直接的に設定してもよい。
【0040】
比較部２０４は、ＴＳＮスイッチ部２１及びノード部２２から入力された実機動作結果とＮＷモデル部２０１から入力されたモデル動作結果とを比較し、その比較結果をＴＳＮパラメータ探索部２０２及びモデル更新部２０５に出力する。
【0041】
モデル更新部２０５は、比較部２０４から入力された比較結果（実機動作結果及びモデル動作結果）に基づいて、ＮＷモデル部２０１が保持するネットワークモデルを更新するか否かを判断する。そして、モデル更新部２０５は、その判断の結果（例えば、実機動作結果の遅延分布とモデル動作結果の遅延分布とが重なっていない場合に）、実機動作結果にあうようにネットワークモデルを更新した場合には、更新した内容をＮＷモデル部２０１に通知（出力）する。
【0042】
なお、モデル更新部２０５は、ネットワークモデルを更新するか否かを判断し、ネットワークモデルを更新する場合には、更新を行わずに、更新する内容をＮＷモデル部２０１に通知（出力）してもよい。その場合、ＮＷモデル部２０１が、モデル更新部２０５から通知された更新する内容に基づいて、ネットワークモデルを更新してもよい。
【0043】
なお、モデル更新部２０５は、遅延分布以外にも、調整対象ＮＷ２０で用いられているＴＳＮスイッチ部２１やノード部２２毎の処理時間が実機動作結果とモデル動作結果とで異なっていた場合に、実機動作結果にあうようにネットワークモデルを更新してもよい。また、モデル更新部２０５は、ＴＳＮスイッチ部２１やノード部２２に搭載されているＣＰＵの動作クロックやメモリ量を実機から読みだした値にネットワークモデルを更新してもよい。
【0044】
［パラメータ自動調整システムの動作］
図３に示していないが、パラメータ自動調整システム１の動作の開始（ステップＳ３０１）は、ユーザからの入力（例えば、図５を参照して後述するユーザによる読込ボタン５０４の押下）等のユーザからの契機であってもよい。あるいは、パラメータ自動調整システム１の動作の開始（ステップＳ３０１）は、調整対象ＮＷ２０が新規のネットワークとして導入されたこと又は調整対象ＮＷ２０が更新されたこと（ＴＳＮスイッチ又はノードが調整対象ＮＷ２０に対して追加又は削減されたこと等）を契機にしてもよい。
図３に示していないが、パラメータ自動調整システム１の動作の開始（ステップＳ３０１）は、ユーザからの入力（例えば、図５を参照して後述するユーザによる読込ボタン５０４の押下）等のユーザからの契機であってもよい。あるいは、パラメータ自動調整システム１の動作の開始（ステップＳ３０１）は、調整対象ＮＷ２０が新規のネットワークとして導入されたこと又は調整対象ＮＷ２０が更新されたこと（ＴＳＮスイッチ又はノードが調整対象ＮＷ２０に対して追加又は削減されたこと等）を契機にしてもよい。
【0045】
ステップＳ３０１において、プログラム解析部１３は、ＰＬＣプログラム等のプログラムを解析して、プログラムからノード（ＰＬＣ、センサ、アクチュエータ、ＰＣ等）の通信属性（パケット長、パケット発生周期、パケット発生確率等）を抽出する。あわせて、ステップＳ３０１において、プログラム解析部１３は、プログラムを解析して、調整対象ＮＷ２０に含まれるノード間の接続関係（トーカーとリスナーとの間の論理接続関係）等を抽出する。そして、ステップＳ３０１において、プログラム解析部１３は、抽出した通信属性及びノード間の接続関係をＵＩ部１１に出力する。ステップＳ３０１における処理については、図４を参照して後述する。
【0046】
ステップＳ３０２において、ＵＩ部１１は、ユーザが設定した、トーカーの通信属性と、トーカー及びリスナーの優先度設定と、調整対象ＮＷ２０によって要求されるシステム遅延と、を、ＴＳＮパラメータ探索部２０２に出力する。以下、通信属性、優先度設定及びシステム遅延をまとめてパラメータと呼ぶ。
【0047】
ステップＳ３０３において、ＴＳＮパラメータ探索部２０２は、ＵＩ部１１から入力されたパラメータに基づいてＴＳＮパラメータを探索し、探索したＴＳＮパラメータをＴＳＮパラメータ設定部２０３に出力する。
【0048】
ステップＳ３０４において、ＴＳＮパラメータ設定部２０３は、ＴＳＮパラメータ探索部２０２から入力されたＴＳＮパラメータを候補ＴＳＮパラメータとしてＮＷモデル部２０１に設定するように、ＴＳＮパラメータをＮＷモデル部２０１に出力する。なお、ＴＳＮパラメータ設定部２０３が、ＴＳＮパラメータをＮＷモデル部２０１に直接的に設定してもよい。
【0049】
ステップＳ３０５及びステップＳ３０６において、それぞれ、ＴＳＮパラメータ設定部２０３は、ＴＳＮパラメータ探索部２０２から入力されたＴＳＮパラメータを試行ＴＳＮパラメータとしてＴＳＮスイッチ部２１及びノード部２２に設定するように、ＴＳＮパラメータをＴＳＮスイッチ部２１及びノード部２２に出力する。なお、ＴＳＮパラメータ設定部２０３が、ＴＳＮパラメータをＴＳＮスイッチ部２１及びノード部２２に直接的に設定してもよい。
【0050】
ステップＳ３０７において、ＮＷモデル部２０１は、設定された（候補）ＴＳＮパラメータを用いて、モデル動作をシミュレートし、シミュレートした結果であるモデル動作結果をＴＳＮパラメータ探索部２０２に出力する。また、ステップＳ３０８において、ＮＷモデル部２０１は、モデル動作結果を比較部２０４に出力する。
【0051】
ステップＳ３０９において、ＴＳＮスイッチ部２１及びノード部２２は、設定された（試行）ＴＳＮパラメータを用いて、実機動作を行い、実機動作を行った結果である実機動作結果をＴＳＮパラメータ探索部２０２に出力する。また、ステップＳ３１０において、ＴＳＮスイッチ部２１及びノード部２２は、実機動作結果を比較部２０４に出力する。
【0052】
ステップＳ３１１において、比較部２０４は、ＮＷモデル部２０１から入力されたモデル動作結果とＴＳＮスイッチ部２１及びノード部２２から入力された実機動作結果とを比較し、その比較結果をモデル更新部２０５及びＴＳＮパラメータ探索部２０２に出力する。
【0053】
ステップＳ３１２において、モデル更新部２０５は、比較部２０４から入力された比較結果に基づいて実機動作結果にあうようにネットワークモデルを更新し、その更新内容（更新結果と呼ばれてもよい）をＮＷモデル部２０１に出力する。
【0054】
ステップＳ３１３において、ＴＳＮパラメータ探索部２０２は、モデル動作結果及び実機動作結果に基づいて、システム遅延を満足するＴＳＮパラメータの組み合わせを決定し、決定したＴＳＮパラメータの組み合わせ及びシステム遅延（上述した調整結果）をＵＩ部１１に出力する。
【0055】
なお、ＴＳＮパラメータ探索部２０２は、システム遅延を満足するようにＴＳＮパラメータの探索を繰り返してもよい（例えば、ステップＳ３０３～Ｓ３１２が繰り返し実行されてもよい）。ＴＳＮパラメータ探索部２０２は、システム遅延を満足しない場合であってもその結果をＵＩ部１１に出力してもよい。ＴＳＮパラメータ探索部２０２による探索の回数及び時間のうちの少なくとも一方が、例えばユーザからＵＩ部１１を介して与えられてもよい。
【0056】
最後に、ステップＳ３１３の後、ＵＩ部１１は、探索、モデル動作結果及び実機動作結果等に基づいて得られたシステム遅延をユーザに提示（表示）する。
【0057】
なお、図３に示すステップの順番は、矛盾が生じない限り適宜変更されてもよい。例えば、ステップＳ３０７の前に、ステップＳ３０８において、ＮＷモデル部２０１は、設定された（候補）ＴＳＮパラメータを用いて、モデル動作をシミュレートし、シミュレートした結果であるモデル動作結果を比較部２０４に出力してもよく、その後、ステップＳ３０７において、ＮＷモデル部２０１は、モデル動作結果をＴＳＮパラメータ探索部２０２に出力してもよい。
【0058】
図４のステップＳ４０１において、プログラム解析部１３は、ＰＬＣ等から読み込んだＰＬＣプログラム等を解析して、プログラムから調整対象ＮＷ２０内のトーカーとリスナーとの間の接続関係を抽出する。なお、プログラム解析部１３は、例えばパラメータ自動調整装置１０の記憶部（図示せず）又はクラウド（図示せず）に記憶されている、機器（ノード）の接続図面（機器とネットワークスイッチとの間の接続関係を記した図面）及びプログラムで使用されているポートの情報に基づいて、トーカーとリスナーとの間の接続関係を抽出してもよい。
【0059】
ステップＳ４０２において、プログラム解析部１３は、ＰＬＣ等から読み込んだＰＬＣプログラムを解析して、プログラムから通信属性を抽出する。例えば、プログラム解析部１３は、プログラムからサイクルタイムを抽出し、抽出したサイクルタイムを、トーカーが送信するパケットの送信周期（パケット送信周期）に設定又は決定する。なお、プログラム解析部１３は、プログラムで定義されている通信属性が存在する場合、その定義されている情報を抽出して通信属性に設定又は決定してもよい。
【0060】
ステップＳ４０３において、プログラム解析部１３は、トーカーの通信属性を全て抽出したか否かを確認する。プログラム解析部１３は、トーカーの通信属性を全て抽出した場合（ステップＳ４０３においてＹｅｓ）、処理を終了する。一方、プログラム解析部１３は、トーカーの通信属性の一部を抽出していない場合（ステップＳ４０３においてＮｏ）、処理をステップＳ４０４に移行する。
【0061】
ステップＳ４０４において、プログラム解析部１３は、プログラム解析部１３が有する記憶部（図示せず）又はパラメータ自動調整装置１０内の別の記憶部（図示せず）において、実機動作結果（例えば、送信ログ等）を保持しているか否かを確認する。プログラム解析部１３は、実機動作結果を保持している場合（ステップＳ４０４においてＹｅｓ）、処理をステップＳ４０５に移行する。一方、プログラム解析部１３は、実機動作結果を保持していない場合（ステップＳ４０４においてＮｏ）、処理をステップＳ４０６に移行する。
【0062】
ステップＳ４０５において、プログラム解析部１３は、実機動作結果から得られた通信属性を設定し、処理を終了する。例えば、プログラム解析部１３は、トーカーの送信ログからパケット長、パケット送信周期及びパケット発生頻度の全部又は一部を通信属性に設定又は決定する。
【0063】
ステップＳ４０６において、プログラム解析部１３は、任意の値を通信属性として設定し、処理を終了する。任意の値は、例えばユーザによって予め入力されている値の範囲又は複数の値から、プログラム解析部１３によってランダムに選択されてもよい。
【0064】
［画面レイアウト］
図５の画面レイアウト５００は、トーカー属性設定画面５０１、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）接続設定画面５０２と、リスナー結果（調整結果）表示画面５０３と、読込（Ｒｅａｄ）ボタン５０４と、探索開始（Ｓｔａｒｔ）ボタン５０５と、送信優先度設定画面５０６と、アプリケーション優先度設定画面５０７と、を含む。なお、ここでは、調整対象ＮＷ２０内に、トーカーがＮ台存在し、リスナーがＭ台存在するとして説明する。
図５の画面レイアウト５００は、トーカー属性設定画面５０１、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）接続設定画面５０２と、リスナー結果（調整結果）表示画面５０３と、読込（Ｒｅａｄ）ボタン５０４と、探索開始（Ｓｔａｒｔ）ボタン５０５と、送信優先度設定画面５０６と、アプリケーション優先度設定画面５０７と、を含む。なお、ここでは、調整対象ＮＷ２０内に、トーカーがＮ台存在し、リスナーがＭ台存在するとして説明する。
【0065】
トーカー属性設定画面５０１は、トーカー（図５に示すＴ１～ＴＮ）毎にパケット長（ｐｋｔ＿ｌｅｎｇｔｈ）、パケット発生周期（ｉｎｔｅｒｖａｌ）及びパケット発生確率を表示する。例えば、図５に示すように、トーカー属性設定画面５０１は、横軸に時間をとり、横軸に沿ってトーカーのパケット長及び発生周期を表示し、縦軸において発生確率を棒グラフ状に表示する。
【0066】
なお、トーカー属性設定画面５０１は、プログラム解析部１３によるプログラム解析の結果を表示するだけでなく、ユーザがＵＩ部１１を介して直接入力した、パケット長、パケット発生周期及びパケット発生確率のうちの少なくとも１つを表示してもよい。また、ユーザは、トーカー属性設定画面５０１が表示した結果を、ＵＩ部１１を介して修正又は変更できてもよい。そして、ユーザがパケット長、パケット発生周期及びパケット発生確率のうちの少なくとも１つを変更して、探索開始ボタン５０５を押した場合、変更された値を用いて探索等が実行される。
【0067】
Ｉ／Ｏ接続設定画面５０２は、パラメータ自動調整装置１０が読み込んだ（プログラム解析部１３が抽出した）トーカーとリスナー（図５に示すＬ１～ＬＭ）との間の論理接続関係を表示する。ＵＩ部１１のＵＩ制御部は、初期条件として、トーカー毎のパケット発生確率でソートした順番に優先度を設定する（パケット発生確率が高いほど優先度が高くなるようにトーカーの優先度を設定する）が、優先度に関する初期条件は、これに限定されるものではない。なお、図示するＩ／Ｏ接続設定画面５０２においては、上に表示されているトーカーほど優先度が高いが、表示順序と優先度との関係は、これに限定されるものではない。また、リスナーの優先度は、初期条件として、例えば、リスナーの識別番号順であってもよいし、予め設定されているリスナーの種別順（例えば、ＰＬＣ、アクチュエータ等の順番であって、同じ種別内ではランダムな順番又は識別番号順等）であってもよい。
【0068】
Ｉ／Ｏ接続設定画面５０２は、送信優先度設定画面５０６と、アプリケーション優先度設定画面５０７と、を含む。Ｉ／Ｏ接続設定画面５０２において、トーカーとリスナーとの間の論理接続関係は、例えばプログラムから一意に決定されて表示されるが、送信優先度設定画面５０６及びアプリケーション優先度設定画面５０７にそれぞれ表示される送信優先度（トーカー優先度）及びアプリケーション優先度（リスナー優先度）は、ユーザによっても設定（変更）されてもよい。ユーザが、ドラッグ＆ドロップによって、送信優先度及びアプリケーション優先度のうちの少なくとも１つを設定（変更）した場合、Ｉ／Ｏ接続設定画面５０２は、当該設定（変更）に従って、Ｉ／Ｏ接続設定画面５０２における表示を変更する。
【0069】
例えば、アプリケーション優先度設定画面５０７において、ユーザは、ＰＬＣからのパケットを優先させたい、カメラからのパケットを優先させたい、又は、センサからのパケットを優先させたい等の優先度に応じて、ドラッグ＆ドロップによって、アプリケーションから要求される優先度を入力して設定することができる。例えば、図５においては、Ｌ１、Ｌ２、．．．、ＬＭの順に表示されているが、ユーザは、Ｌ２を最も優先させたければ、Ｌ２、Ｌ１、．．．、ＬＭの順番に並べ替えることができる。
【0070】
リスナー結果表示画面５０３は、リスナー毎にトーカーが送信したパケットが、要求されるシステム遅延を満足するか否かを表示する。要求されるシステム遅延は、本開示に係る遅延閾値の一例である。
【0071】
リスナー結果表示画面５０３は、例えば、リスナーＬ１の場合、トーカーＴ１が送信するパケットの遅延時間（ｄｅｌａｙ）の分布を横軸に表示し、縦軸にヒストグラム（ｈｉｓｔ．）で表示する。この場合、システムによって要求される遅延時間（図５において点線で示されるｌｉｍｉｔ）を満足しているため、リスナー結果表示画面５０３は、ＯＫと表示する。また、リスナー結果表示画面５０３は、例えば、リスナーＬＭの場合、トーカーＴＮが送信するパケットの遅延分布が、システムによって要求される遅延時間を満足していないため、ＮＧと表示する。なお、リスナー結果表示画面５０３は、遅延分布をヒストグラムで表示するだけでなく、遅延時間の最小値、最大値等の統計値も表示してもよい。また、遅延時間の分布の代わりに、１回のシミュレーションによって得られた遅延時間が、システムによって要求される遅延時間を満足しているか否かを判断するために、当該システムによって要求される遅延時間と比較されてもよい。
【0072】
読込ボタン５０４は、押されると、ＰＬＣプログラム等のプログラムの読み込み（プログラム解析部１３によるプログラムの解析及び通信属性の抽出；図３に示すステップＳ３０１）を開始する。
【0073】
探索開始ボタン５０５は、押されると、設定された属性情報及び優先度を用いたＴＳＮパラメータの探索（ＴＳＮパラメータ探索部２０２による探索；図３に示すステップＳ３０３）を開始する。
【0074】
【0075】
初期状態では、図６Ａに示すように、読み込みボタン５０４が表示されている。
【0076】
ユーザが読込ボタン５０４を押すと、パラメータ自動調整装置１０は、上述したように、プログラムを解析して、プログラムから、トーカーの通信属性及びトーカーとリスナーとの間の論理接続関係を抽出する。そして、図６Ｂに示すように、パラメータ自動調整装置１０は、トーカー毎の通信属性をトーカー属性設定画面５０１に表示させ、トーカーとリスナーとの間の論理接続関係をＩ／Ｏ接続設定画面５０２に表示させる。また、図６Ｂに示すように、パラメータ自動調整装置１０は、探索開始ボタン５０５も表示させる。このように、この段階で、トーカー属性設定画面５０１、Ｉ／Ｏ接続設定画面５０２及び探索開始ボタン５０５が、さらに表示される。
【0077】
次に、ユーザは、必要に応じて、送信優先度設定画面５０６において、送信優先度（トーカーの優先度）を入力及び設定し、アプリケーションから要求される優先度に応じてアプリケーション優先度設定画面５０７においてリスナーの優先度を入力及び設定する。
【0078】
次に、ユーザが探索開始ボタン５０５を押すと、パラメータ自動調整装置１０は、上述したように、ＴＳＮパラメータの探索を行う。そして、図６Ｃに示すように、パラメータ自動調整装置１０は、調整結果をリスナー結果表示画面５０３に表示させる。このように、この段階で、リスナー結果表示画面５０３が、さらに表示される。
【0079】
次に、ユーザは、リスナー結果表示画面５０３に表示された結果を見て、再度アプリケーション優先度設定画面５０７において優先度を再設定（変更）したり、トーカー属性設定画面５０１においてトーカーの通信属性を変更したりして、再度パラメータの探索を行ってもよい。
【0080】
なお、ノードの台数が増えたり、要求されるシステム遅延時間が短くなったりすると、パラメータの探索方法によらず、全てのシステム遅延を満足することが困難になる。このような場合、ユーザは、システムの仕様上、問題がない（影響を及ぼさない）箇所を変更して（例えば、アプリケーションの優先度を下げたり、パケットの発生周期を変えたりする等して）、システム要求を満足する使用可能なＴＳＮパラメータを探索する。一般に、ノードの台数が増えるとＴＳＮパラメータの探索は難しくなり、どのＴＳＮパラメータを変更してよいかユーザからはわかりにくくなる。そこで、本開示の実施の形態におけるパラメータ自動調整装置１０を用いることで、調整するＴＳＮパラメータを可視化することができるので、ユーザは、ＴＳＮパラメータを容易に調整することができる。
【0081】
また、ＴＳＮにはフレームプリエンプションと呼ばれる割り込み機能がある。このフレームプリエンプションの機能を用いる場合、パケット長が短いトーカーに割り込ませるかパケット長が長いトーカーに割り込ませるかの判断が難しい。このような場合においても、トーカー送信設定画面４０１において、例えば、トーカーＴ１のパケット長を分割する等して短くし、そのときのシステム遅延を確認することが可能になるため、ユーザの調整作業を大幅に短くかつ容易にすることができる。
【0082】
＜変形例＞
ＮＷモデル部２０１は、モデル化する調整対象ＮＷ２０に接続される（調整対象ＮＷ２０に含める）ノードに関する情報（用いられているＣＰＵ、ＣＰＵ負荷率、メモリに関する情報、通信デバイスの特性等）及びＴＳＮスイッチに関する情報を、ウェブ又はクラウド（例えば、ノードの製造業者のウェブサイト等）から取得してもよい。これに加えて又は代えて、ユーザが、例えばＵＩ部１１を介して、ノード及びＴＳＮスイッチの評価結果を入力できてもよい。これにより、ノード及びＴＳＮスイッチの特性を考慮した、より精度の高いネットワークモデルを構築することができ、モデル動作結果の向上を図ることができる。
ＮＷモデル部２０１は、モデル化する調整対象ＮＷ２０に接続される（調整対象ＮＷ２０に含める）ノードに関する情報（用いられているＣＰＵ、ＣＰＵ負荷率、メモリに関する情報、通信デバイスの特性等）及びＴＳＮスイッチに関する情報を、ウェブ又はクラウド（例えば、ノードの製造業者のウェブサイト等）から取得してもよい。これに加えて又は代えて、ユーザが、例えばＵＩ部１１を介して、ノード及びＴＳＮスイッチの評価結果を入力できてもよい。これにより、ノード及びＴＳＮスイッチの特性を考慮した、より精度の高いネットワークモデルを構築することができ、モデル動作結果の向上を図ることができる。
【0083】
パラメータ自動調整部１２は、ＴＳＮパラメータ探索の結果、システム仕様を満足することが難しければ、ネットワークトポロジの変更を行った場合、ＴＳＮスイッチの追加（又は削減）を行った場合、これらの両方を行った場合等におけるシステム遅延をシミュレート及び評価し、変更したトポロジの情報等をＵＩ部１１（例えば、Ｉ／Ｏ接続設定画面５０２）に表示させてもよい。
【0084】
ＴＳＮパラメータ探索部２０２は、リスナーのシステム遅延を満足した場合、満足したリスナーのパケット発生周期等の上限値を提案してもよい。ＴＳＮパラメータ探索部２０２は、上限値をＵＩ部１１に出力し、例えば、トーカー属性設定画面５０１が上限値を表示してもよい。
【0085】
また、ＴＳＮパラメータ探索部２０２は、あるＰＬＣを別のＰＬＣに置き換えた場合のＴＳＮパラメータの探索を行い、そのときのシステム遅延を決定してもよい。そして、ＴＳＮパラメータ探索部２０２は、別のＰＬＣのパラメータ及び決定したシステム遅延をＵＩ部１１に出力し、例えば、トーカー属性設定画面５０１が、別のＰＬＣに関する通信属性を表示し、リスナー結果表示画面５０３が、システム遅延を表示してもよい。
【0086】
ＮＷモデル部２０１は、モデル動作結果を決定する際に、ノード及びＴＳＮスイッチのうちの少なくとも１つのＣＰＵ負荷率を設定し、例えばＣＰＵの負荷率毎にモデル動作結果を決定してもよい。ＣＰＵ負荷率等を加味してシミュレーションを行うことで、実際の動作（例えばユーザがセンサやアクチュエータを制御する場合）を模擬したＴＳＮパラメータの探索を行うことが可能となる。
【0087】
上記において、モデル動作結果及び実機動作結果に基づいてＴＳＮパラメータを探索し、そのときのシステム遅延を表示する例を説明したが、実機動作結果が得られない場合もある。例えば、生産ラインの設計段階において、ＴＳＮパラメータを決定する場合には、実機動作結果を得ることが困難である。その場合には、モデル動作結果に基づいてＴＳＮパラメータの探索を行ってもよい。その場合には、ノードに関する情報（品番、用いられているＣＰＵ、ＣＰＵの負荷率、メモリに関する情報等）に基づいて、又は、ノード単体で評価した結果に基づいて、ネットワークモデルを作成してシミュレーションを行うことで、実機に近い環境でＴＳＮパラメータの探索を行うことが可能となる。
【0088】
上記において、送信優先度設定画面５０６及びアプリケーション優先度設定画面５０７にそれぞれ表示される送信優先度（トーカー優先度）及びアプリケーション優先度（リスナー優先度）は、ドラッグ＆ドロップによって変更される例を説明したが、本開示はこの例に限定されるものではない。例えば、トーカー及びリスナーのそれぞれを示す表示の横に、優先度を表示又は入力するためのボックスを設け、ユーザが、優先度を示す数値等をボックス内に入力して例えば決定ボタンを押すことによって、送信優先度及びアプリケーション優先度が変更されてもよい。
【0089】
上記において、ユーザが探索開始ボタン５０５を押した後に、図６Ｃに示すようにリスナー結果表示画面５０３が表示される例を説明したが、本開示はこの例に限定されるものではない。例えば、ユーザが、図６Ａにおける読込ボタン５０４を押した後、例えばトーカー毎のパケット発生確率でソートした順番に送信優先度が設定されている初期条件を用いて探索が実行されて、図６Ｂに示すような画面が表示されることなく、図６Ｃに示すような画面が表示されてもよい。その後、ユーザが、通信属性及び優先度のうちの少なくとも１つを変更して、探索開始ボタン５０５を押すことにより、図６Ｃに示すような別の画面が表示されてもよい。
【0090】
また、上述した実施の形態における「・・・部」という表記は、「・・・回路（circuitry）」、「・・・アッセンブリ」、「・・・デバイス」、「・・・ユニット」、又は、「・・・モジュール」といった他の表記に置換されてもよい。
【0091】
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、上述したパラメータ自動調整装置１０の機能は、コンピュータプログラムにより実現されてもよい。
【0092】
図７は、パラメータ自動調整装置１０の機能をプログラムにより実現するコンピュータ１０００のハードウェア構成を示す図である。このコンピュータ１０００は、キーボード、マウス、タッチパッド等の入力装置１００１と、ディスプレイ、スピーカ等の出力装置１００２と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１００３と、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１００４と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１００５と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１００６と、ハードディスク装置、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置１００７と、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ等の記録媒体から情報を読み取る読取装置１００８と、ネットワークを介して通信を行う送受信装置１００９と、を備え、これらの装置１００１～１００９は、バス１０１０により接続される。
【0093】
そして、読取装置１００８は、パラメータ自動調整装置１０の機能を実現するためのプログラムを記録した記録媒体からそのプログラムを読み取り、記憶装置１００７に記憶させる。あるいは、送受信装置１００９が、ネットワークに接続されたサーバ装置と通信を行い、サーバ装置からダウンロードしたパラメータ自動調整装置１０の機能を実現するためのプログラムを記憶装置１００７に記憶させる。
【0094】
そして、ＣＰＵ１００３が、記憶装置１００７に記憶されたプログラムをＲＡＭ１００６にコピーし、そのプログラムに含まれる命令をＲＡＭ１００６から順次読み出して実行することにより、パラメータ自動調整装置１０の機能が実現される。
【0095】
＜実施の形態の効果＞
パラメータ自動調整装置１０のパラメータ自動調整部１２は、トーカーの通信属性（パケット発生周期、パケット長、パケット発生確率）、トーカー優先度及びリスナー優先度に基づいて、接続されているトーカーとリスナーとの間の遅延時間又は遅延分布をシミュレートする。パラメータ自動調整装置１０のＵＩ部１１は、シミュレートされた遅延時間又は遅延分布と、対応する要求されるシステム遅延と、を表示する。
パラメータ自動調整装置１０のパラメータ自動調整部１２は、トーカーの通信属性（パケット発生周期、パケット長、パケット発生確率）、トーカー優先度及びリスナー優先度に基づいて、接続されているトーカーとリスナーとの間の遅延時間又は遅延分布をシミュレートする。パラメータ自動調整装置１０のＵＩ部１１は、シミュレートされた遅延時間又は遅延分布と、対応する要求されるシステム遅延と、を表示する。
【0096】
上記の構成により、トーカーの通信属性、トーカー優先度及びリスナー優先度に基づいてシミュレートされた、トーカーとリスナーとの間の遅延時間又は遅延分布と、対応する要求されるシステム遅延と、が表示される。これにより、通信属性、トーカー優先度及びリスナー優先度といったパラメータに応じて、遅延時間又は遅延分布と、対応する要求されるシステム遅延と、を表示することができるので、パラメータの調整を通じてネットワークの性能の充足性を可視化することができる。
【0097】
（実施の形態のまとめ）
本開示の実施の形態に係る情報処理装置（パラメータ自動調整装置１０）は、第１通信装置（ノード部２２に含まれるトーカー）の通信属性（パケット発生周期、パケット長、パケット発生確率）と、前記第１通信装置の送信優先度（トーカー優先度）と、第２通信装置（ノード部２２に含まれるリスナー）の受信優先度（リスナー優先度、アプリケーション優先度）と、に基づいて、接続されている前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の第１の遅延特性（遅延時間、遅延分布）をシミュレートするシミュレーション回路（パラメータ自動調整部１２）と、前記第１の遅延特性と、前記第１の遅延特性に対応する第１の遅延閾値（要求されるシステム遅延）と、を表示するディスプレイ（ＵＩ部１１）と、を備える。
本開示の実施の形態に係る情報処理装置（パラメータ自動調整装置１０）は、第１通信装置（ノード部２２に含まれるトーカー）の通信属性（パケット発生周期、パケット長、パケット発生確率）と、前記第１通信装置の送信優先度（トーカー優先度）と、第２通信装置（ノード部２２に含まれるリスナー）の受信優先度（リスナー優先度、アプリケーション優先度）と、に基づいて、接続されている前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の第１の遅延特性（遅延時間、遅延分布）をシミュレートするシミュレーション回路（パラメータ自動調整部１２）と、前記第１の遅延特性と、前記第１の遅延特性に対応する第１の遅延閾値（要求されるシステム遅延）と、を表示するディスプレイ（ＵＩ部１１）と、を備える。
【0098】
上記の構成により、第１通信装置の通信属性と、第１通信装置の送信優先度と、第２通信装置の受信優先度と、に基づいてシミュレートされた、接続されている第１通信装置と第２通信装置との間の第１の遅延特性及び対応する第１の遅延閾値が表示される。これにより、通信属性、送信優先度及び受信優先度といったパラメータに応じて第１の遅延特性及び対応する第１の遅延閾値を表示することができるので、パラメータの調整を通じてネットワークの性能の充足性を可視化することができる。
【0099】
本情報処理装置において、前記シミュレーション回路は、前記第１通信装置がパケットの送信を開始した時刻と前記第２通信装置が前記パケットの受信を開始した時刻との差をシミュレーションにより繰り返し決定することによって、前記差の分布（遅延分布）を前記第１の遅延特性として決定する。
【0100】
上記の構成により、シミュレーションにより決定される第１の遅延特性の精度を向上させることができる。
【0101】
本情報処理装置において、前記通信属性、前記送信優先度及び前記受信優先度のうちの少なくとも１つが変更された場合、前記シミュレーション回路は、変更された前記通信属性、前記送信優先度及び前記受信優先度のうちの少なくとも１つに基づいて、接続されている前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の第２の遅延特性（遅延時間、遅延分布）をシミュレートし、前記ディスプレイは、前記第２の遅延特性と、前記第２の遅延特性に対応する第２の遅延閾値（要求されるシステム遅延）と、を表示する。
【0102】
上記の構成により、通信属性、送信優先度及び受信優先度といったパラメータの変更に応じて第２の遅延特性及び対応する第２の遅延閾値を表示することができるので、パラメータの調整を通じてネットワークの性能の充足性を可視化することができる。
【0103】
本情報処理装置において、前記送信優先度は、初期条件として、前記第１通信装置が送信するパケットの発生確率が高いほど高く設定される。
【0104】
上記の構成により、頻繁に発生する確率が高いパケットを送信する第１通信装置の優先度が高いと想定して、遅延特性及び対応する遅延閾値を表示することができる。
【0105】
本情報処理装置において、前記ディスプレイは、前記送信優先度を変更するための送信優先度設定回路と、前記受信優先度を変更するための受信優先度設定回路と、を含む。
【0106】
上記の構成により、例えばユーザは、送信優先度設定回路及び受信優先度設定回路をそれぞれ介して、送信優先度及び受信優先度を変更して設定することができる。
【0107】
本情報処理装置は、前記第１通信装置及び前記第２通信装置を制御するプログラムから、前記通信属性、及び、前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の接続関係を取得する取得回路（プログラム解析部１３）をさらに備える。
【0108】
上記の構成により、ネットワークにおける現状の通信の状況を把握することができる。
【0109】
本開示の実施の形態に係る情報処理方法は、第１通信装置（ノード部２２に含まれるトーカー）の通信属性（パケット発生周期、パケット長、パケット発生確率）と、前記第１通信装置の送信優先度（トーカー優先度）と、第２通信装置（ノード部２２に含まれるリスナー）の受信優先度（リスナー優先度、アプリケーション優先度）と、に基づいて、接続されている前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の遅延特性（遅延時間、遅延分布）をシミュレートし、前記遅延特性と、前記遅延特性に対応する遅延閾値（要求されるシステム遅延）と、を表示する。
【0110】
上記の構成により、第１通信装置の通信属性と、第１通信装置の送信優先度と、第２通信装置の受信優先度と、に基づいてシミュレートされた、接続されている第１通信装置と第２通信装置との間の遅延特性及び対応する遅延閾値が表示される。これにより、通信属性、送信優先度及び受信優先度といったパラメータに応じて遅延特性及び対応する遅延閾値を表示することができるので、パラメータの調整を通じてネットワークの性能の充足性を可視化することができる。
【0111】
本開示の実施の形態に係るプログラムは、情報処理装置（パラメータ自動調整装置１０）に、第１通信装置（ノード部２２に含まれるトーカー）の通信属性（パケット発生周期、パケット長、パケット発生確率）と、前記第１通信装置の送信優先度（トーカー優先度）と、第２通信装置（ノード部２２に含まれるリスナー）の受信優先度（リスナー優先度、アプリケーション優先度）と、に基づいて、接続されている前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の遅延特性（遅延時間、遅延分布）をシミュレートし、前記遅延特性と、前記遅延特性に対応する遅延閾値（要求されるシステム遅延）と、を表示する、手順を実行させる。
【0112】
上記の構成により、第１通信装置の通信属性と、第１通信装置の送信優先度と、第２通信装置の受信優先度と、に基づいてシミュレートされた、接続されている第１通信装置と第２通信装置との間の遅延特性及び対応する遅延閾値が表示される。これにより、通信属性、送信優先度及び受信優先度といったパラメータに応じて遅延特性及び対応する遅延閾値を表示することができるので、パラメータの調整を通じてネットワークの性能の充足性を可視化することができる。
【0113】
本開示はソフトウェア、ハードウェア、又は、ハードウェアと連携したソフトウェアで実現することが可能である。
【0114】
上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、部分的に又は全体的に、集積回路であるＬＳＩとして実現され、上記実施の形態で説明した各プロセスは、部分的に又は全体的に、一つのＬＳＩ又はＬＳＩの組み合わせによって制御されてもよい。ＬＳＩは個々のチップから構成されてもよいし、機能ブロックの一部又は全てを含むように一つのチップから構成されてもよい。ＬＳＩはデータの入力と出力を備えてもよい。ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【0115】
集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路、汎用プロセッサ又は専用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。本開示は、デジタル処理又はアナログ処理として実現されてもよい。
【0116】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【0117】
本開示は、通信機能を持つあらゆる種類の装置、デバイス、システム（通信装置と総称）において実施可能である。通信装置は無線送受信機（トランシーバー）と処理／制御回路を含んでもよい。無線送受信機は受信部と送信部、またはそれらを機能として、含んでもよい。無線送受信機（送信部、受信部）は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュールと１または複数のアンテナを含んでもよい。ＲＦモジュールは、増幅器、ＲＦ変調器／復調器、またはそれらに類するものを含んでもよい。通信装置の、非限定的な例としては、電話機（携帯電話、スマートフォン等）、タブレット、パーソナル・コンピューター（ＰＣ）（ラップトップ、デスクトップ、ノートブック等）、カメラ（デジタル・スチル／ビデオ・カメラ等）、デジタル・プレーヤー（デジタル・オーディオ／ビデオ・プレーヤー等）、着用可能なデバイス（ウェアラブル・カメラ、スマートウオッチ、トラッキングデバイス等）、ゲーム・コンソール、デジタル・ブック・リーダー、テレヘルス・テレメディシン（遠隔ヘルスケア・メディシン処方）デバイス、通信機能付きの乗り物又は移動輸送機関（自動車、飛行機、船等）、及び上述の各種装置の組み合わせがあげられる。
【0118】
通信装置は、持ち運び可能又は移動可能なものに限定されず、持ち運び困難又は固定されている、あらゆる種類の装置、デバイス、システム、例えば、スマート・ホーム・デバイス（家電機器、照明機器、スマートメーター又は計測機器、コントロール・パネル等）、自動販売機、その他ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）ネットワーク上に存在し得るあらゆる「モノ（Things）」をも含む。
【0119】
通信には、セルラーシステム、無線ＬＡＮシステム、通信衛星システム等によるデータ通信に加え、これらの組み合わせによるデータ通信も含まれる。
【0120】
また、通信装置には、本開示に記載される通信機能を実行する通信デバイスに接続又は連結される、コントローラやセンサ等のデバイスも含まれる。例えば、通信装置の通信機能を実行する通信デバイスが使用する制御信号やデータ信号を生成するような、コントローラやセンサが含まれる。
【0121】
また、通信装置には、上記の非限定的な各種装置と通信を行う、あるいはこれら各種装置を制御する、インフラストラクチャ設備、例えば、基地局、アクセスポイント、その他あらゆる装置、デバイス、システムが含まれる。
【0122】
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【0123】
以上、本開示の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0124】
本開示の一実施例は、ＴＳＮが導入されたネットワークを調整する技術に有用である。
【符号の説明】
【0125】
１ パラメータ自動調整システム
１０ パラメータ自動調整装置
１１ ＵＩ部
１２ パラメータ自動調整部
１３ プログラム解析部
２０ 調整対象ＮＷ
２１ ＴＳＮスイッチ部
２２ ノード部
２０１ ＮＷモデル部
２０２ ＴＳＮパラメータ探索部
２０３ ＴＳＮパラメータ設定部
２０４ 比較部
２０５ モデル更新部
１０ パラメータ自動調整装置
１１ ＵＩ部
１２ パラメータ自動調整部
１３ プログラム解析部
２０ 調整対象ＮＷ
２１ ＴＳＮスイッチ部
２２ ノード部
２０１ ＮＷモデル部
２０２ ＴＳＮパラメータ探索部
２０３ ＴＳＮパラメータ設定部
２０４ 比較部
２０５ モデル更新部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】