特開 2024-46640 工業施設のセンサパッケージを使用した検査

(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】P2024046640

(43)【公開日】2024-04-03

(54)【発明の名称】工業施設のセンサパッケージを使用した検査

(51)【国際特許分類】

   H04W 4/38 20180101AFI20240327BHJP

   H04W 16/26 20090101ALI20240327BHJP

   H04W 28/18 20090101ALI20240327BHJP

   H04W 88/04 20090101ALI20240327BHJP

【ＦＩ】

H04W4/38

H04W16/26

H04W28/18 110

H04W88/04

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023155669

(22)【出願日】2023-09-21

(31)【優先権主張番号】17/950,791

(32)【優先日】2022-09-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100206081

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 央

(74)【代理人】

【識別番号】100167553

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 久典

(74)【代理人】

【識別番号】100181124

【弁理士】

【氏名又は名称】沖田 壮男

(72)【発明者】

【氏名】藤本 直之

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067EE02

5K067EE06

5K067EE10

5K067HH23

(57)【要約】

【課題】工業施設を、遠隔センサパッケージ、およびモバイルロボットによって搬送されるワイヤレスアクセスポイント(WAP)を使用して検査する。
【解決手段】さまざまな実装形態では、工業プロセス施設の態様を、センサパッケージを使用して監視することができる。センサパッケージは、1つまたは複数のセンサ信号を生成し、1つまたは複数のセンサ信号に基づいて、工業施設の監視された態様の異常を検出することができる。異常の検出に応答して、センサパッケージは、長距離低帯域幅(LR-LB)信号を、工業プロセス施設の監視された態様の異常の検出を示すように変調することができる。工業施設の別のコンポーネントが、センサパッケージによる異常の検出を表すLR-LB信号を識別し、モバイルロボットに、工業施設のエリアに向かい、そのエリアから発出する短距離高帯域幅(SR-HB)信号によって搬送されたセンサデータを受信するように命令することができる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

呼出しを受信し、前記呼出しの受信に応答して、ワイヤレスアクセスポイント(WAP)を移送するようにそれぞれが構成された、1つまたは複数のモバイルロボットと、
前記1つまたは複数のモバイルロボットから遠隔に位置する1つまたは複数のセンサパッケージであって、
前記1つまたは複数のセンサパッケージによって監視された工業プロセス施設の1つまたは複数の態様を表す1つまたは複数のセンサ信号を生成することと、
前記1つまたは複数のセンサ信号に基づいて、前記工業プロセス施設の監視された1つまたは複数の態様の1つまたは複数の異常を検出することと、
前記センサパッケージのうちの1つまたは複数による、前記工業プロセス施設の前記監視された1つまたは複数の態様の前記1つまたは複数の異常の検出に応答して、長距離低帯域幅(LR-LB)信号を変調することであって、前記LR-LB信号が、前記モバイルロボットのうちの1つまたは複数を前記センサパッケージのうちの1つまたは複数のセンサパッケージの短距離高帯域幅(SR-HB)範囲内のエリアに向かわせる前記呼出しで変調される、ことと、
SR-HB信号を、前記センサパッケージのうちの1つまたは複数によって生成された前記センサ信号のうちの1つまたは複数を示すデータで変調することと、
変調されたSR-HB信号を、前記モバイルロボットのうちの1つまたは複数によって移送された前記WAPに送信することと
を行うように構成された、1つまたは複数のセンサパッケージと
を備える、システム。

【請求項2】

前記1つまたは複数のモバイルロボットが、
前記センサのうちの1つまたは複数が配備されているエリアをパトロールすることと、
前記センサのうちの1つまたは複数によって放出された前記LR-LB信号を受信することと、
前記LR-LB信号を受信すると、前記センサのうちの1つまたは複数のセンサのSR-HB範囲内に移動することと
を行うようにさらに構成される、請求項1に記載のシステム。

【請求項3】

前記センサパッケージのうちの1つまたは複数によって放出された1つまたは複数のLR-LB信号を受信することと、
前記1つまたは複数のLR-LB信号の受信に応答して、前記モバイルロボットのうちの1つまたは複数に、前記1つまたは複数のセンサパッケージのSR-HB範囲内に移動するように指示することと
を行うように構成された、モバイルロボットコントローラをさらに備える、請求項1に記載のシステム。

【請求項4】

前記1つまたは複数のセンサパッケージが、第1のセンサパッケージおよび第2のセンサパッケージを含み、
前記第1のセンサパッケージが、
前記異常のうちの1つまたは複数を検出し、
前記LR-LB信号を、前記1つまたは複数のモバイルロボットのうちの所与のモバイルロボットを前記第2のセンサパッケージのSR-HB範囲内に向かわせるための前記呼出しで変調し、
前記第2のセンサパッケージが、前記SR-HB信号を変調して、前記所与のモバイルロボットによって搬送された前記WAPに送信する、
請求項1に記載のシステム。

【請求項5】

前記第1のセンサパッケージが振動センサを含む、請求項4に記載のシステム。

【請求項6】

前記第2のセンサパッケージがカメラを含む、請求項4に記載のシステム。

【請求項7】

前記センサパッケージのうちの1つまたは複数が、
前記センサ信号のうちの1つまたは複数に基づく未加工センサデータを記憶することと、
前記未加工センサデータのサブセットを解析して、前記異常のうちの1つまたは複数を検出することと、
前記SR-HB信号を、前記未加工センサデータ以上のもので変調することと
を行うように構成された、センサパッケージを含む、請求項1に記載のシステム。

【請求項8】

前記1つまたは複数のモバイルロボットが、1つまたは複数の無人航空機(UAV)を含む、請求項1に記載のシステム。

【請求項9】

工業プロセス施設内に配備するための長距離通信制約付き(LRCC)センサパッケージであって、
前記センサパッケージによって監視された前記工業プロセス施設の1つまたは複数の態様を表す1つまたは複数のセンサ信号を生成するように構成されたセンサと、
長距離低帯域幅(LR-LB)トランスミッタと、
前記1つまたは複数のセンサ信号に基づいて、前記工業プロセス施設の監視された1つまたは複数の態様の1つまたは複数の異常を検出することと、
前記工業プロセス施設の前記監視された1つまたは複数の態様の前記1つまたは複数の異常の検出に応答して、前記LR-LBトランスミッタによって送信される信号を、1つまたは複数のモバイルロボットを前記工業プロセス施設のエリアに向かわせ、前記異常のうちの1つまたは複数を表すセンサデータを収集させる呼出しで変調することと
を行うように構成された、オンボード異常検出ユニットと
を備える、LRCCセンサパッケージ。

【請求項10】

前記センサがカメラを含む、請求項9に記載のLRCCセンサパッケージ。

【請求項11】

前記オンボード異常検出ユニットが、
前記センサ信号のうちの1つまたは複数に基づく未加工センサデータを記憶することと、
前記未加工センサデータのサブセットを解析して、前記異常のうちの1つまたは複数を検出することと
を行うように構成される、請求項9に記載のLRCCセンサパッケージ。

【請求項12】

前記未加工センサデータで変調された信号を送信するための短距離高帯域幅(SR-HB)トランスミッタをさらに備える、請求項11に記載のLRCCセンサパッケージ。

【請求項13】

前記LR-LBトランスミッタによって送信される前記信号内に変調された前記呼出しが、前記モバイルロボットのうちの1つまたは複数を、前記センサパッケージとは異なる、前記工業プロセス施設の別のエリア内の別のセンサに向かわせて、前記異常のうちの1つまたは複数を表すセンサデータを収集させる、請求項9に記載のLRCCセンサパッケージ。

【請求項14】

前記別のセンサがカメラである、請求項13に記載のLRCCセンサパッケージ。

【請求項15】

前記センサが振動センサを含む、請求項9に記載のLRCCセンサパッケージ。

【請求項16】

工業プロセス施設の1つまたは複数の態様を、1つまたは複数のセンサパッケージを通じて監視するステップであって、
1つまたは複数のセンサ信号を生成することと、
前記1つまたは複数のセンサ信号に基づいて、前記1つまたは複数のセンサパッケージにおいてローカルに、前記工業プロセス施設の監視された1つまたは複数の態様の1つまたは複数の異常を検出することと、
1つまたは複数の異常の検出に応答して、長距離低帯域幅(LR-LB)信号を、前記工業プロセス施設の前記監視された1つまたは複数の態様の前記1つまたは複数の異常の検出を信号伝達するように変調することと
を行うように、前記1つまたは複数のセンサパッケージを動作させるステップを含む、ステップと、
前記1つまたは複数のセンサパッケージによる1つまたは複数の異常の検出を表す1つまたは複数のLR-LB信号を識別するステップと、
1つまたは複数のLR-LB信号の識別に応答して、1つまたは複数のモバイルロボットに、前記工業プロセス施設のエリアに向かい、前記エリアから発出する短距離高帯域幅(SR-HB)信号によって搬送されたセンサデータを受信するように命令するステップと
を含む、方法。

【請求項17】

前記モバイルロボットのうちの1つまたは複数が前記SR-HB信号の範囲内へ移動したことに応答して、前記1つまたは複数のモバイルロボットによって搬送されたワイヤレスアクセスポイント(WAP)からの送信を受信するステップであって、前記送信が、前記エリアから発出する前記SR-HB信号から受信した前記センサデータを含む、ステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。

【請求項18】

前記SR-HB信号が、前記LR-LB信号を生成したセンサパッケージと同じセンサパッケージによって生成される、請求項16に記載の方法。

【請求項19】

前記SR-HB信号が、前記LR-LB信号を生成したセンサパッケージとは別のセンサパッケージによって生成される、請求項16に記載の方法。

【請求項20】

前記1つまたは複数のセンサパッケージが、振動センサおよびカメラのうちの一方または両方を含む、請求項16に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、工業施設のセンサパッケージを使用した検査に関する。

【背景技術】

【0002】

石油またはガス精製所、海上プラットフォームなどのプロセスオートメーション施設は、しばしば大規模であり、多数のセンサおよびゲージを含む。一部のセンサは、ロバストな帯域幅を有する高信頼の通信ネットワークに接続されることがあり、したがって、それらのセンサデータの全てまたは少なくともかなりの部分を他のノードに送信できることがある。しかし、他のセンサは、遠隔位置および/または隔離位置に配備されることがある。電力線および/または通信線をこれらの遠隔位置および/または隔離位置に通すことは、例えばそれらの位置が「防爆」エリアを含むので、コストがかかりかつ/または危険となり得る。したがって、これらの遠隔/隔離センサの多くは、バッテリ給電され、またワイヤレスで通信するように構成される。しかし、典型的なプロセスオートメーション施設の地理的占有面積が大きいこと、ならびに潜在的なワイヤレス干渉源(例えば金属配管および他の金属設備)が多数あることを考えると、多数のそのような遠隔/隔離センサなどが、かかる全てのセンサをサポートするのに十分な数の静的ワイヤレスアクセスポイント(WAP)を配備することも、非現実的かつ/または危険となり得る。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

工業施設を、長距離通信制約付きセンサパッケージ、およびモバイルロボットによって搬送されるワイヤレスアクセスポイント(WAP)を使用して検査するための実装形態について、本明細書において記載される。本明細書では、本明細書において「LRCCセンサパッケージ」、「オフグリッドセンサパッケージ」、「遠隔センサパッケージ」、または単に「センサパッケージ」とも呼ばれる、「長距離通信制約付き(long range communication-constrained)センサパッケージ」とは、大量のデータを、センサパッケージによって生成されたセンサデータを処理するためのものである、中央制御室(CCR)サーバなどのコンピューティングシステム(本明細書において「センサ-データ-処理-ノード」または「SDPN」と呼ばれる)と直接的および/または定期的に交換することの不可能なセンサパッケージを指す。例えば、LRCCセンサパッケージは、SDPNと有線(例えばイーサネット)ネットワーク通信することができず、施設の、大量のデータをSDPNに中継することの可能な任意のWAPの短距離高帯域幅(SR-HB)範囲外の遠隔エリア内に、配備されることがある。

【0004】

上述したLRCCセンサパッケージの属性を考えると、工業プロセス施設内でLRCCセンサパッケージからデータを取得することが、多様な技術的課題をもたらすことがある。一例として、LRCCセンサパッケージは、施設の、接近するのが困難または危険なことのあるエリア内にあることがある。別の例として、センサは、センサの人間による検査を非現実的または不可能にするほど接近しがたいまたは遠隔の位置にあることがある。さらに別の例として、センサが遠隔位置および/または到達が難しい位置に位置する結果として、センサを着実にチェックするための施設の要件に、必要以上の量の専用人的リソースが必要となることがある。

【0005】

それに加えて、LRCCセンサパッケージは、異常挙動に応答して迅速なアクションを必要とするプロセスの1つまたは複数の態様を監視するために配備されることがある。プロセスを管理する際に異常データが報告または考慮されない場合、プロセスは失敗するかまたは中断されることがある。プロセスが失敗するかまたは中断される場合、施設の残りの態様にも悪影響が及ぶことがある。したがって、LRCCセンサパッケージが十分に監視されない場合、施設全体の完全性が脅かされるおそれがある。

【0006】

したがって、WAPを移送するモバイルロボットを利用して、これらの問題をさまざまな形で阻止するための実装形態について、本明細書において記載される。より具体的には、それに限定されないが、1つもしくは複数のLRCCセンサパッケージおよび/または1つもしくは複数のSDPN間に、LRCCセンサパッケージが有することのある限定された通信範囲を(同期的または非同期に)拡張するWAPを介してアドホック通信チャネルを確立するための技法について、本明細書において記載される。

【0007】

例えば、一部のLRCCセンサパッケージには、SR-HBトランスミッタよりも長い距離にわたって比較的少量のデータを送信することのできる長距離低帯域幅(LR-LB)トランスミッタを装備することができる。これらのLR-LBトランスミッタは、モバイルロボットに、比較的大量のデータを搬送する短距離高帯域幅(SR-HB)信号のワイヤレス範囲内のエリアまでWAPを搬送させる「呼出し(summon)」で変調することができる。さまざまな実装形態では、呼出しは、モバイルロボットが指定のエリアに向かうためのコマンドを含むことができる。呼出しは、1つまたは複数のLRCCセンサパッケージとのSR-HB通信を確立するためのコマンド、とるべき軌道、(モバイルロボットにより遅くまたはより早く向かわせることのできる)優先レベルなど、他のコマンドまたはデータも含むことも、含まないこともある。通信範囲のこの拡張により、LRCCセンサパッケージが、より多量のデータをSDPNに通信することが可能になる。さまざまな実装形態では、モバイルロボットが、それを呼び出したのと同じLRCCセンサパッケージのSR-HB範囲内に、または異なるLRCCセンサパッケージまで、WAPを移送するように構成される。

【0008】

センサパッケージを、メモリストレージシステムを移送するモバイルロボットによって検査するための実装形態についても、本明細書において記載される。例として、いくつかの実装形態では、LRCCセンサパッケージが工業施設のネットワークの任意のネットワークアクセスポイントから非常に遠隔に位置するのでWAPがLRCCセンサパッケージとの通信範囲を維持しながら施設のネットワークに到達するのに十分なほど遠くにセンサデータを送信できないとき、センサからのデータを記録するように構成されたメモリストレージシステムを移送するためのモバイルロボットを配備することができる。いくつかの実装形態では、モバイルロボットは、記録されたデータを収容したメモリストレージシステムを、施設ネットワークインターフェースまで移送して、直接アップロードすることができる。いくつかの実装形態では、モバイルロボットが、記録されたデータを収容したメモリストレージシステムとWAPの両方を移送することができる。WAPが施設ネットワーク通信範囲に入った後で、WAPは、メモリストレージシステムとインターフェースし、データを施設ネットワークにワイヤレスで送信し始めることができる。

【0009】

モバイルロボットに関しては、WAPを移送することの可能な任意のモバイルロボットを使用することができる。いくつかの実装形態では、モバイルロボットは、無人航空機(UAV)とすることができる。他の実装形態では、モバイルロボットは、四足歩行ロボットとすることができる。他の実装形態では、モバイルロボットは、車輪付きロボットまたは無限軌道ロボットとすることができる。モバイルロボットの他の変形形態が企図される。モバイルロボットの制御および/または呼出しを担うエンティティ、例えばモバイルロボットコントロールセンタは、特定のモバイルロボットがセンサパッケージまで呼び出されるべきときを判定する際、モバイルロボットおよび/またはセンサの特徴を考慮することができる。例えば、モバイルロボットコントロールセンタは、モバイルロボットとセンサパッケージとの間の距離、特定のタイプのモバイルロボット(すなわち防爆、航空機、小型など)が必要とされているかつ/またはより良く適しているかどうか、また1つまたは複数のモバイルロボットによって搬送される機器、などの特徴を考慮することができる。

【0010】

いくつかの実装形態では、LRCCセンサパッケージの検出および検査に複数のモバイルロボットを使用することができる。例えば、1つまたは複数のモバイルロボットを、LRCCセンサパッケージによって異常が検出されたかどうかを監視するために、施設をLRCCセンサパッケージの範囲内で巡るように構成することができる。監視中のモバイルロボットによる異常の検出に応答して、1つまたは複数のWAPを装備した1つまたは複数の他のモバイルロボットを、異常を知覚する可能性のある1つまたは複数のLRCCセンサパッケージまで呼び出すことができる。複数のモバイルロボットが使用される別の例として、WAPをそれぞれが装備した2つ以上のモバイルロボットを、施設全体を通して配置して、それらのそれぞれに対応するWAP範囲を一緒にデイジーチェーン接続し、それによって、本質的に、複数のWAP通信チャネルをオーバーラップさせることによってアドホックメッシュネットワークを作り出すことができる。

【0011】

WAPに関しては、さまざまなタイプのWAPを使用することができる。WAPは、LR-LBおよび/もしくはSR-HBワイヤレス入力を受信し、かつ/または出力ワイヤレス信号を変調するように、構成することができる。いくつかの実装形態では、WAPは、有線接続を使用してデータを受信および/または送信するように構成することができる。いくつかの実施形態では、WAPによって出力されるワイヤレス信号が、WAPが受信したデータと同一のデータを含むことができる(例えばWAPはそれが受信するデータを中継することができる)。他の実施形態では、WAPによって出力されるワイヤレス信号が、WAPによって受信された後で修正されたデータを含むことができる。多くの実施形態では、WAPはセンサと、Bluetooth、IEEE802.11ファミリに含まれる任意のプロトコル(例えばWi-Fi)、または他の任意の適切なSR-HBワイヤレス通信標準など、完全ワイヤレスのSR-HB接続を介して、インターフェースすることができる。他の実施形態では、WAPはセンサと、ユニバーサルシリアルバス(USB)など、少なくとも部分的に有線の、またはより一般には電気的な(galvanic)接続を使用して、インターフェースすることができる。

【0012】

LRCCセンサパッケージは、さまざまなタイプおよび種類のものとすることができる。いくつかの実装形態では、LRCCセンサパッケージは、1つまたは複数のセンサおよび他のコンポーネントを含むことができる。これらの他のコンポーネントとしては、数例を挙げると、メモリ内の命令を実行するように構成された1つもしくは複数のプロセッサ、1つもしくは複数の特定用途向け集積回路(ASIC)、または1つもしくは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)などのロジックがあり得る。いくつかの実装形態では、ロジックは、センサデータに基づいて(例えば、未加工のアナログセンサ信号またはメモリ内に記憶されたデジタル化されたセンサデータに基づいて)異常を検出するように、また検出された異常に応答してモバイルロボットを呼び出すように構成されたオンボード異常検出ユニットを、実装するかまたはその他の方法で含むことができる。

【0013】

本明細書では、「センサ」は、(熱、光、音、圧力、磁気、または特定の運動などの)物理的刺激に応答し、(制御装置の動作の測定に関して)結果として得られるインパルスを送信する、任意のデバイスを含む。センサの一般的な1つの例は、環境の変化(例えば温度の変化)を感知し、その感知された変化の1つまたは複数の態様に関するデータを表す信号または測定値を出力するために使用されるデバイスとすることができる。センサは、入力と同じ形式で出力を与えることもでき、あるいは、トランスデューサを使用して、入力の1つまたは複数の態様に関連する測定値を電気信号に変換することもできる。センサは、プロセスまたは組成物におけるさまざまな特徴の中でもとりわけ、温度、湿度、圧力、近接度、レベル、加速度、組成物中の1つまたは複数の要素の存在、および配向を含む態様を感知することができる。場合によっては、センサは、適切な出力信号の判定に、利得、精度、および正確度を組み込むことができる。センサは一般に、多様な分野、例えば、化学物質(例えば化学処理)、触媒、機械などの製造、開発、および/または精製における、プロセスの検査および監視において使用することができる。

【0014】

LRCCセンサパッケージに搭載された1つまたは複数のセンサは、振動センサ、(任意数のスペクトルバンドを捕捉することの可能な任意の画像捕捉デバイスを含むことができる)カメラ、赤外線センサ、光検出および測距(LIDAR)センサ、温度センサ、放射線検出器(例えばガイガーカウンタ)、圧力波センサ(例えばマイクロホン)、気圧計、湿度または水分センサ、嗅覚センサなどを含むことができる。他のセンサの変形形態が企図される。

【0015】

いくつかの実装形態では、LRCCセンサパッケージは、追加のコンポーネントとして、1つまたは複数のSR-HBトランスミッタ、SR-HBレシーバ、および/またはSR-HB変調器を含むことができる。いくつかの実装形態では、LRCCセンサパッケージは、追加のコンポーネントとして、1つまたは複数のLR-LBトランスミッタ、LR-LBレシーバ、および/またはLR-LB変調器を含むことができる。いくつかの実装形態では、LRCCセンサパッケージは、追加のコンポーネントとして、SR-HBトランスミッタ、SR-HBレシーバ、および/またはSR-HB変調器と、LR-LBトランスミッタ、LR-LBレシーバ、および/またはLR-LB変調器の両方を含むことができる。

【0016】

いくつかの実装形態では、例えば異常検出ユニットによって異常が検出された場合、異常検出ユニットはSR-HB信号を変調する(またはSR-HB信号を変調させる)ことができる。SR-HB信号は、高帯域幅データを短距離にわたって送信するには十分である。しかし、SR-HB信号の範囲は、モバイルロボットによって搬送されるWAPなどの中間ノードがSR-HB信号範囲を(非同期または同期的に)効果的に拡張しない限り、高帯域幅データを施設ネットワークポイントに送信するには十分ではないことがある。いくつかの実装形態では、SR-HB信号は、異常を示した未加工センサデータを搬送するように変調することができる。いくつかの実装形態では、SR-HB信号は、異常に関する未加工センサデータの1つのサブセットまたは複数のサブセットを搬送するように変調することができる。

【0017】

いくつかの実装形態では、異常検出ユニットによって異常が検出された場合、異常検出ユニットはLR-LB信号を変調する(またはLR-LB信号を変調させる)ことができる。LR-LB信号は、低帯域幅データを施設ネットワークポイントに送信するのに十分な範囲を有するが、大量のデータを施設ネットワークポイントに搬送するには不十分な帯域幅またはスループットを有する。いくつかの実装形態では、LR-LB信号は、未加工センサデータの、異常に関するサブセットを搬送するように変調することができる。未加工センサデータのサブセットは、LR-LB信号上で送信されたデータサブセットに関連する施設動作の特徴をさらに解析する目的でモバイルロボットを1つまたは複数のLRCCセンサパッケージ(または監視することのできる他のエリア)に送出すべきかどうかを判定するために、受信側の施設ネットワークポイント、または施設ネットワーク上に位置する他のポイントによって解析することができる。LR-LB信号は、例えば帯域幅またはスループットがあまりにも低く、かつ/またはそのような送信によりLRCCセンサパッケージのバッテリが急速に消耗することになるので、LRCCセンサパッケージからの大量のセンサデータを現実的にかつ/または効率的に搬送することが可能ではないことがある。

【0018】

さまざまな実装形態では、センサパッケージは、それらのセンサによって生成されたセンサ信号に基づいて、未加工センサデータを生成して、例えばメモリ内に記憶することができる。例えば、センサパッケージは、オンボードセンサによって生成されたアナログ信号を、例えばアナログ-デジタル(ADC)コンバータを使用してサンプリングかつ/またはデジタル化して、デジタル未加工センサデータにする。センサ信号のタイプ、実施されている監視のタイプなどの因子に応じて、さまざまなサンプリングレートまたは他のパラメータを有するさまざまなタイプのADCコンバータを使用することができる。これらのADCコンバータとしては、数例を挙げると、例として、直接変換、逐次比較、ランプ比較、ウィルキンソン、積分型、デルタ符号化(Delta-encoded)、パイプライン型、シグマデルタ、時間インターリーブ、中間FM段(intermediate FM stage)、およびタイムストレッチがあり得る。いくつかの実装形態では、オンボードセンサ自体を、生得的にデジタル形式であるセンサ信号を例えば組込みのADCコンバータを使用して生成するように、構成することができる。

【0019】

LRCCセンサパッケージのエネルギーを節約し、かつ/または制約付きコンピューティングリソースを補償すべく、オンボード異常検出ユニットは、異常を検出するために、未加工センサデータの全てに満たない部分、例えば未加工センサデータの1つまたは複数のサブセットを処理することができる。未加工センサデータのサブセットは、さまざまな修正の中でもとりわけ、例として、未加工センサデータの一部分を省くこと、未加工センサデータの異常データをレビューのために増幅すること、および/または類似データの以前の繰返しを異常データに重ね合わせることによって、取得することができる。いくつかの実装形態では、未加工センサデータのサブセットは、単に帯域幅ピークの低い異常データを含むことができ、これは長距離低帯域幅ネットワーク経由で送信することができる。いくつかの実装形態では、未加工センサデータは、送信に高帯域幅チャネルを必要とする、事前に記録されたデータおよび/またはリアルタイムデータを含むことができる。

【0020】

さまざまな実装形態では、モバイルロボットが、WAPおよびメモリストレージシステムを、工業プロセス施設を通って、SR-HB信号を変調するセンサの範囲内に移送する。WAP範囲がSR-HB信号範囲を施設ネットワークポイントに到達するのに十分なほど遠くまで拡張しないことを検出すると、モバイルロボットは、メモリストレージシステムとインターフェースし、センサからのデータを記録する。データがメモリストレージシステムから記録され、モバイルロボットがWAPを元の、施設ネットワークポイントの範囲内に移送した後で、WAPは、メモリストレージシステム内に記録されたデータをWAP通信チャネル経由で施設ネットワークポイントに送信する。

【0021】

いくつかの実装形態では、システムが、呼出しを受信し、呼出しの受信に応答して、ワイヤレスアクセスポイント(WAP)を移送するようにそれぞれが構成された、1つまたは複数のモバイルロボットを含むことができる。システムは、1つまたは複数のモバイルロボットから遠隔に位置する1つまたは複数のセンサパッケージも含むことができる。さまざまな実装形態では、1つまたは複数のセンサパッケージは、1つまたは複数のセンサパッケージによって監視された工業プロセス施設の1つまたは複数の態様を表す1つまたは複数のセンサ信号を生成し、1つまたは複数のセンサ信号に基づいて、工業プロセス施設の1つまたは複数の監視された態様の1つまたは複数の異常を検出し、センサパッケージのうちの1つまたは複数による、工業プロセス施設の監視された1つまたは複数の態様の1つまたは複数の異常の検出に応答して、長距離低帯域幅(LR-LB)信号を変調し、前記LR-LB信号が、モバイルロボットのうちの1つまたは複数をセンサパッケージのうちの1つまたは複数のセンサパッケージの短距離高帯域幅(SR-HB)範囲内のエリアに向かわせる呼出しで変調され、SR-HB信号を、センサパッケージのうちの1つまたは複数によって生成されたセンサ信号のうちの1つまたは複数を示すデータで変調し、変調されたSR-HB信号を、モバイルロボットのうちの1つまたは複数によって移送されたWAPに送信するように構成することができる。

【0022】

さまざまな実装形態では、1つまたは複数のモバイルロボットは、センサのうちの1つまたは複数が配備されているエリアをパトロールし、センサのうちの1つまたは複数によって放出されたLR-LB信号を受信し、前記LR-LB信号を受信すると、センサのうちの1つまたは複数のセンサのSR-HB範囲内に移動するように、さらに構成することができる。

【0023】

さまざまな実装形態では、システムは、センサパッケージのうちの1つまたは複数によって放出された1つまたは複数のLR-LB信号を受信し、前記1つまたは複数のLR-LB信号の受信に応答して、モバイルロボットのうちの1つまたは複数に、その1つまたは複数のセンサのSR-HB範囲内に移動するように指示するように構成された、モバイルロボットコントローラを含むことができる。

【0024】

さまざまな実装形態では、1つまたは複数のセンサパッケージは、第1のセンサパッケージおよび第2のセンサパッケージを含むことができる。第1のセンサパッケージは、異常のうちの1つまたは複数を検出し、LR-LB信号を、1つまたは複数のモバイルロボットのうちの所与のモバイルロボットを第2のセンサパッケージのSR-HB範囲内に向かわせるための呼出しで変調するように構成することができる。第2のセンサパッケージは、SR-HB信号を変調して、所与のモバイルロボットによって搬送されたWAPに送信するように構成することができる。さまざまな実装形態では、第1のセンサは振動センサとすることができ、第2のセンサはカメラとすることができる。

【0025】

さまざまな実装形態では、センサパッケージのうちの1つまたは複数が、センサ信号のうちの1つまたは複数に基づく未加工センサデータを記憶し、未加工センサデータのサブセットを解析して、異常のうちの1つまたは複数を検出し、SR-HB信号を、未加工センサデータ以上のもので変調するように構成された、センサパッケージを含むことができる。さまざまな実装形態では、1つまたは複数のモバイルロボットは、1つまたは複数の無人航空機(UAV)を含むことができる。

【0026】

関連の態様では、方法を、1つまたは複数のプロセッサを使用して実装することができ、方法は、工業プロセス施設の1つまたは複数の態様を、1つまたは複数のセンサパッケージを通じて監視することを含むことができる。監視することは、前記1つまたは複数のセンサパッケージを、1つまたは複数のセンサ信号を生成し、1つまたは複数のセンサ信号に基づいて、1つまたは複数のセンサパッケージにおいてローカルに、工業プロセス施設の1つまたは複数の監視された態様の1つまたは複数の異常を検出し、1つまたは複数の異常の検出に応答して、LR-LB信号を、工業プロセス施設の監視された1つまたは複数の態様の1つまたは複数の異常の検出を信号伝達するように変調するように、動作させることを含むことができ、方法は、1つまたは複数のセンサパッケージによる1つまたは複数の異常の検出を表す1つまたは複数のLR-LB信号を識別することと、1つまたは複数のLR-LB信号の識別に応答して、1つまたは複数のモバイルロボットに、工業プロセス施設のエリアに向かい、そのエリアから発出するSR-HB信号によって搬送されたセンサデータを受信するように命令することとをさらに含むことができる。

【0027】

さまざまな実装形態では、方法は、モバイルロボットのうちの1つまたは複数のSR-HB信号の範囲内への移動に応答して、その1つまたは複数のモバイルロボットによって搬送されたWAPからの送信を受信することであって、前記送信が、そのエリアから発出するSR-HB信号から受信したセンサデータを含む、受信することを含むことができる。さまざまな実装形態では、SR-HB信号は、LR-LB信号を生成したセンサパッケージと同じセンサパッケージによって生成することができる。さまざまな実装形態では、SR-HB信号は、LR-LB信号を生成したセンサパッケージとは異なるセンサパッケージによって生成することができる。さまざまな実装形態では、1つまたは複数のセンサパッケージは、振動センサおよびカメラのうちの一方または両方を含むことができる。

【0028】

それに加えて、いくつかの実装形態は、1つまたは複数のコンピューティングデバイスの1つまたは複数のプロセッサを含み、その際、1つまたは複数のプロセッサは、関連するメモリ内に記憶された命令を実行するように動作可能であり、またその際、命令は、前述の方法のいずれかの実施を生じさせるように構成される。いくつかの実装形態は、1つまたは複数のプロセッサによって実行可能な、前述の方法のいずれかを実施するためのコンピュータ命令を記憶した、1つまたは複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体も含む。

【0029】

前述の概念、および本明細書においてより詳細に説明する追加の概念の、全ての組合せが、本明細書において開示する本主題の一部であるものとして企図されることを理解されたい。例えば、本開示の末尾に現れる、特許請求される主題の全ての組合せが、本明細書において開示する本主題の一部であるものとして企図される。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本開示の態様が実装されることの可能な例示的な環境を示す図である。

【図2】さまざまな実施形態による、本開示の選択された態様が実装されることの可能なさまざまなシナリオを示す図である。

【図3】さまざまな実施形態による、本開示の選択された態様が実装されることの可能なさまざまなシナリオを示す図である。

【図4】さまざまな実施形態による、本開示の選択された態様が実装されることの可能なさまざまなシナリオを示す図である。

【図5】本開示の選択された態様を実施するための例示的な方法を示す図である。

【図6】本開示の選択された態様を実行するように構成することのできる、例示的なコンピュータアーキテクチャを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

図1は、本開示の態様が実装されることの可能な例示的な環境を示す。センサパッケージ100は、1つまたは複数のセンサ102、1つまたは複数の異常検出ユニット104、1つまたは複数のSR-HB信号ユニット108、および1つまたは複数のLR-LB信号ユニット110を含むことができる。センサパッケージ100は、1つまたは複数のバッテリ111によって給電することができる。いくつかの実装形態では、バッテリ111は、太陽光発電などの技法を使用して、または商用電力を通じて、定期的に再充電することができる。いくつかの実装形態では、本開示の選択された態様を用いて構成されたモバイルロボットが、センサパッケージ100まで搬送してセンサパッケージ100を再充電するために使用することのできる、充電器を搬送することができる。これらのセンサパッケージ100は、例えばSDPN152、モバイルロボットコントロールセンタ154、および/または中央制御室サーバ156などの下流のコンポーネントに至る少なくとも1つまたは複数の施設ネットワーク130C経由で情報を送信、受信、および/または記憶するために、1つまたは複数のネットワークアクセスポイント114とワイヤレスで通信することができる。

【0032】

異常検出ユニット104は、1つまたは複数のセンサ102によって感知されたデータの異常を検出するように構成することができる。「異常」としての要件を満たすものに関する基準は、事前に判定されてよく、かつ/またはセンサデータが処理されているときに判定されてよい。異常としての要件を満たし得るもののいくつかの例は、圧力値、温度値、および/または振動値が定義された範囲(終点値を含めることも含めないこともある)を有し、その範囲より上または下の値が提示されるときなど、1つまたは複数のセンサ値が1つまたは複数のしきい値または範囲から少なくとも外れるときとすることができる。別の例では、1つまたは複数の範囲内に収まる1つまたは複数のセンサ値が、異常としての要件を満たすことができる。ストレージ106は、異常としての要件を満たすものに関するパラメータまたはルール、以前の異常検出、異常データの検出の結果として生じる放出/変調、センサデータに基づいて異常を示す出力を生成するようにトレーニングした機械学習モデル(例えば分類器)など、異常検出ユニット104に関連する情報を記憶することができる。

【0033】

さまざまな実装形態では、異常検出ユニット104による異常の検出により、SR-HB信号ユニット108および/またはLR-LB信号ユニット110による信号の変調を開始することができる。この変調により、次に、モバイルロボットが、異常検出ユニットが位置するセンサパッケージのSR-HBユニット範囲内、または別のセンサパッケージの同様に近い範囲内に、呼び出されることが可能である。

【0034】

SR-HB信号ユニット108は、例えば1つまたは複数のセンサ102による工業施設の監視された態様の1つまたは複数の特徴の感知に応答して、1つまたは複数の短距離高帯域幅信号を変調するように、構成することができる。変調信号内に符号化されるデータは、未加工センサデータとすることができ、かつ/または例として1つもしくは複数のセンサ102によって検出された1つもしくは複数の異常に関連することができる。例として、SR-HB信号ユニット108は、1つまたは複数の異常を異常検出ユニット104が検出したとの判定に応答して、SR-HB信号を、異常がそこから検出されたセンサデータの全てまたはかなりの部分を含むように変調することができる。別の例として、LR-LB信号ユニット110がLR-LB信号を変調しているとの判定に応答して、SR-HB信号ユニット108もSR-HB信号を変調することができる。SR-HB信号ユニット108は、1つまたは複数のWAP112とネットワーク130Bを通じてインターフェースすることができる。いくつかの実装形態では、バッテリ電力を節約するために、SR-HB信号ユニット108は、WAP112を搬送するモバイルロボット116の共存時にのみ、SR-HBワイヤレス信号を変調および送信し始めることができる。例えば、センサパッケージ100のSR-HB範囲内に入ると、モバイルロボット116はSR-HB接続を要求することができ、それにより共存を示すことができる。

【0035】

LR-LB信号ユニット110は、1つまたは複数のセンサ102による監視された態様の1つまたは複数の特徴の感知に応答して、1つまたは複数のLR-LB信号を変調することができる。変調信号内に符号化されるデータは、1つまたは複数のセンサ102によって検出された異常に関連することができる。例として、LR-LB信号ユニット110は、1つまたは複数の異常を異常検出ユニット104が検出したとの判定に応答して、LR-LB信号を変調することができる。LR-LB信号ユニット110は、SR-HB信号ユニット108の範囲外であることがある、130Aおよび/または130Cなど1つまたは複数のネットワークとインターフェースすることができる。

【0036】

ネットワーク130A～Cは、センサパッケージ100、ネットワークアクセスポイント114、SDPN152、モバイルロボットコントロールセンタ154、および/または中央制御室サーバ156間でデータを通信するために使用することができる。施設ネットワーク130Cは、例として、1つまたは複数のLANを含むことができ、イーサネットなどの有線技術、およびWi-Fiなどのワイヤレス技術を利用することができる。ネットワークアクセスポイント114は、1つまたは複数の施設ネットワーク130Cとインターフェースすることの可能な、工業施設内のポイントである。ネットワークアクセスポイント114の例としては、ルータ、モデム、ワイヤレスアクセスポイントなどがあり得る。ネットワークアクセスポイントは、施設内での他の機能に加えて、LR-LBネットワークチャネル130Aとプロセスオートメーションネットワーク130との間の中継点とすることができる。

【0037】

モバイルロボットコントロールセンタ154は、少なくとも1つまたは複数のモバイルロボット116を、自律的に、または中央制御室サーバ156から到来する別の入力など、別の入力の指示で、制御および/または指示することができる。例えば、モバイルロボットコントロールセンタ154は、LR-LB信号ユニット110によって送信されたLR-LB信号内で搬送された1つまたは複数の呼出しを受信することができる。モバイルロボットセンタ154は、それに応答して、1つまたは複数のモバイルロボット116を工業施設のターゲットエリアに、応答可能なように配備することができる。モバイルロボット116は、アドホックSR-HBネットワーク130Bを確立するために1つまたは複数のWAP112をSR-HB信号ユニット108の範囲内に移送するように構成することができる。中央制御室(CCR)サーバ156は、施設の態様を解析し、制御し、かつ/または施設の態様の制御を委譲する。例えば、CCRサーバ156は、SDPN152Bを動作させることができる。いくつかの場合には、SDPN152Aが別の場所で、例えばそれ自体のサーバ上、分散制御ノード(DCN)上などで、動作することができる。

【0038】

図1は、いくつかの実装形態を例示することを目的とした一例として意図されているにすぎない。図1に示した例示的な環境よりも多数の、それよりも少数の、かつ/またはそれとは異なるコンポーネントを有する、他の多くの構成が可能である。

【0039】

次に、図2～図4の概して共通の態様を参照すると、本開示のさまざまな態様が実装されることの可能な例示的な施設150が概略的に示されている。施設150は、多数の形態をとることができ、センサにより監視される任意数のプロセスを実装するように設計することができる。例えば、施設150は、化学処理プラント、石油または天然ガス精製所、触媒工場、製造施設などの全てまたは一部をなすことができる。施設150は、少なくとも1つまたは複数の施設ネットワーク130C、1つまたは複数のネットワークアクセスポイント114、配備された1つまたは複数のLRCCセンサパッケージ100、および1つまたは複数のモバイルロボットコントロールセンタ154を含むことができる。

【0040】

多様なLRCCセンサパッケージ100が施設150内に位置することができる。いくつかの実装形態では、1つまたは複数のセンサパッケージ100が、施設ネットワーク130C/ネットワークアクセスポイント114から遠隔に配備されることがあり、したがって、制約付き長距離通信に限定されることがある。各センサパッケージ100は、施設150内で果たすべき1つまたは複数の役割を有することができる。例として、センサパッケージ100は、データの監視および/または記録と、監視されたかつ/または記録されたデータの結果として(アクチュエータなどの)機器が関与または関与解消することを可能にする二次的な出力の生成の両方を行うことができる。

【0041】

少なくとも1つまたは複数のセンサ102および/またはセンサパッケージ100から得られたデータを監視、検査、記録、および/または送信するために、施設150内で1つまたは複数のモバイルロボット116を利用することができる。モバイルロボット116は、少なくとも1つまたは複数のセンサ102および/またはセンサパッケージ100に向かうことができる。モバイルロボット116には、さまざまなデバイスの中でもとりわけ、WAP112および/またはメモリストレージシステムを装備することができる。いくつかの実装形態では、モバイルロボット116は、WAP112およびメモリストレージシステムを移送するように構成することができる。メモリストレージシステムを使用して、センサパッケージ100から送信されたデータを記録し、次いで、WAP112が通信範囲に入ると、記録されたデータをWAP112経由でネットワークアクセスポイント114に送信することができる。

【0042】

モバイルロボットコントロールセンタ154は、1つまたは複数のモバイルロボット116を1つまたは複数のセンサパッケージ100に配備するようにモバイルロボットコントロールセンタ154に指示する信号(例えば呼出し)を、1つまたは複数のセンサパッケージ100および/またはモバイルロボット116から直接的または間接的に受信することができる。

【0043】

図2では、第1のLRCCセンサパッケージ100Aが管上に配備されている。例えば、LRCCセンサパッケージ100Aは、管の振動を監視するように構成された振動センサを含むことができる。さまざまな実装形態では、第1のLRCCセンサパッケージ100Aは、LRCCセンサパッケージ100Aに搭載されたセンサ(図2は図示せず)によって生成された未加工センサデータの一部分またはサブセットを、オンボード異常検出ユニット(図2には図示せず)によって監視することができる。

【0044】

センサパッケージ100Aの異常検出ユニットによる、異常、例えば検出された振動が1つまたは複数のしきい値に比べてあまりにも頻繁に起こる、めったに起こらない、不規則である、深刻であるなどの検出に応答して、センサパッケージ100Aは、LR-LBネットワーク130A上のLR-LB信号を変調し、このLR-LB信号はネットワークアクセスポイント114によって受信することができる。1つまたは複数のモバイルロボット116がWAP112を範囲内に持って来なくても、ネットワークアクセスポイント114により、LR-LB信号内で搬送された情報が下流に、例えばモバイルロボットコントロールセンタ154に中継されることが可能である。LR-LB信号の、例えばモバイルロボットコントロールセンタ154による受信に応答して、図2に示すように、WAP112を移送するように構成されたモバイルロボット116がセンサパッケージ100Aまで呼び出される。

【0045】

図3では、モバイルロボット116が、センサパッケージ100AのSR-HB範囲内であるその目的地に到達しており、その時点で、アドホックSR-HBネットワーク130Bが確立されることが可能である。その目的地に到着し、アドホックSR-HBネットワーク130Bを確立すると、WAP112が、SR-HBネットワーク130B経由で搬送されるSR-HB信号を受信し始めることができる。いくつかの実装形態では、SR-HB信号は、モバイルロボット116によって、データをローカルにオンボードメモリ内に記憶するように処理することができる。いくつかの実装形態では、SR-HB信号は、全ての振動センサデータなど、センサパッケージ100Aによって生成された未加工センサデータを搬送することができる。この未加工センサデータは、LRCCセンサパッケージ100Aのオンボード異常検出ユニットによって処理されたセンサデータのサブセットと対照をなすことができる。データが受信されると、次いで、モバイルロボット116は、そのメモリを元の、ネットワークアクセスポイント114、したがって施設ネットワーク130Cの範囲内に搬送することができる。

【0046】

図4は、図3に示した動作に加えてまたはその代わりに起こることのある動作を示す。とりわけ、図4では、モバイルロボット116は、WAP112を、第1のLRCCセンサパッケージ100Aとは異なる第2のLRCCセンサパッケージ100B(または場合によってはスタンドアロンのセンサ102B)まで移送するように構成されている。換言すれば、第2のLRCCセンサパッケージ100Bは、モバイルロボット116を呼び出すようにLR-LB信号を変調したセンサパッケージ100Aではない。それにもかかわらず、WAP112を搬送するモバイルロボット116は、第2のLRCCセンサパッケージ100Bまで呼び出される。

【0047】

第2のセンサパッケージ100Bが通信能力を含む場合、モバイルロボット116は、図3の動作と同様に、WAP112をセンサパッケージ100BのSR-HB信号ユニット(図示せず)のSR-HB範囲内に持って来ることができる。図4では、第2のLRCCセンサパッケージ100Bは、そのオンボードセンサ102Bとして、ゲージ158に向けられ、それによりゲージ158を監視する、デジタルカメラを含む。ゲージ158は、ネットワーク通信の不可能なスタンドアロンのセンサとすることができ、したがって、LRCCセンサパッケージ100Bによって監視される。例として、ゲージ158は、工業構造物155内の圧力を測定することができる。他の実装形態では、デジタルカメラ102Bは、他のタイプのゲージ、または煙突から発する炎、煙、もしくは蒸気など、工業施設の他の態様さえも、監視することができる。

【0048】

他の場合には、第2のLRCCセンサパッケージ100Bを省くことができ、モバイルロボット116がその代わりに、ゲージ158を直接的に監視することができる。例えば、モバイルロボット116には、スタンドアロンのゲージ158からデータを抽出し、抽出したデータを1つまたは複数のネットワークアクセスポイント114および/または施設ネットワーク130Cに送信するように構成された、機器(例えばデジタルカメラ)を装備することができる。

【0049】

図5は、本明細書において開示する実装形態による、本開示の選択された態様を実践するための例示的な方法500を示すフローチャートである。便宜上、フローチャートの動作については、それらの動作を実施するシステムを参照して説明する。本システムは、WAP112など、さまざまなコンピュータシステムのさまざまなコンポーネントを含むことができる。さらに、方法500の動作は特定の順序で示されているが、これは限定することを意図するものではない。したがって、1つまたは複数の動作を、並べ替え、省略し、または追加することができる。

【0050】

ブロック502において、システムは、工業プロセス施設の1つまたは複数の態様を、1つまたは複数のLRCCセンサパッケージを通じて監視することができる。さまざまな実装形態では、ブロック502の監視することは、前記1つまたは複数のLRCCセンサパッケージを、ブロック504において、1つまたは複数のセンサ信号を生成するように動作させることを含む。ブロック502の監視することは、ブロック506において、1つまたは複数のセンサ信号(またはそのセンサ信号を示す、メモリ内に記憶されたデータ)を、1つまたは複数のLRCCセンサパッケージにおいてローカルに解析して、工業プロセス施設の1つまたは複数の監視された態様の1つまたは複数の異常を検出することをさらに含むことができる。

【0051】

ブロック502の監視することは、ブロック508において、異常が検出されたかどうかを判定することをさらに含むことができる。ブロック508における答えがnoである場合、方法500はブロック506に戻る。しかし、ブロック508において答えがyesである場合、方法500はブロック510に進むことができる。ブロック508において1つまたは複数の異常の検出に応答して、ブロック510において、LRCCセンサパッケージのうちの1つまたは複数によって、LR-LB信号を、工業プロセス施設の監視された1つまたは複数の態様の1つまたは複数の異常の検出を信号伝達するように変調することができる。

【0052】

ブロック512において、システムは、例えばモバイルロボットコントロールセンタ154によって、1つまたは複数のLRCCセンサパッケージによる1つまたは複数の異常の検出を表す1つまたは複数のLR-LB信号を識別することができる。ブロック512において1つまたは複数のLR-LB信号の識別に応答して、ブロック514において、システムは、例えばモバイルロボットコントロールセンタ154によって、1つまたは複数のモバイルロボットに、工業プロセス施設のエリアに向かい、そのエリアから発出するSR-HB信号によって搬送されたセンサデータを受信するように命令することができる。さまざまな実装形態では、SR-HB信号は、(例えば図3に示すように)LR-LB信号を生成したのと同じLRCCセンサパッケージによって生成することもでき、あるいは(例えば図4に示すように)LR-LB信号を生成したLRCCセンサパッケージとは異なるLRCCセンサパッケージによって生成することもできる。

【0053】

図6は、例示的なコンピュータシステム610のブロック図である。コンピュータシステム610は、典型的には、いくつかの周辺デバイスとバスサブシステム612を介して通信する少なくとも1つのプロセッサ614を含む。これらの周辺デバイスは、例えばメモリサブシステム625およびファイルストレージサブシステム626を含むストレージサブシステム624、ユーザインターフェース出力デバイス620、ユーザインターフェース入力デバイス622、ならびにネットワークインターフェースサブシステム616を含むことができる。入力デバイスおよび出力デバイスは、コンピュータシステム610とのユーザインタラクションを可能にする。ネットワークインターフェースサブシステム616は、外部ネットワークへの1つまたは複数のネットワークインターフェースを提供し、他のコンピュータシステム内の対応するインターフェースデバイスに結合される。

【0054】

ユーザインターフェース入力デバイス622は、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、もしくはグラフィックタブレットなどのポインティングデバイス、スキャナ、ディスプレイに組み込まれたタッチスクリーン、音声認識システム、マイクロホンなどのオーディオ入力デバイス、および/または他のタイプの入力デバイスを含むことができる。一般に、「入力デバイス」という用語の使用は、情報をコンピュータシステム610内に、または通信ネットワーク上に入力するための、可能なあらゆるタイプのデバイスおよび方途を含むことが意図されている。

【0055】

ユーザインターフェース出力デバイス620は、ディスプレイサブシステム、プリンタ、ファクス装置、またはオーディオ出力デバイスなどの非視覚的ディスプレイを含むことができる。ディスプレイサブシステムは、陰極線管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)などのフラットパネルデバイス、投影デバイス、または可視画像を作り出すための他の何らかのメカニズムを含むことができる。ディスプレイサブシステムは、オーディオ出力デバイスを介するなどして、非視覚的ディスプレイを提供することもできる。一般に、「出力デバイス」という用語の使用は、情報をコンピュータシステム610からユーザに、または別のマシンもしくはコンピュータシステムに出力するための、可能なあらゆるタイプのデバイスおよび方途を含むことが意図されている。

【0056】

ストレージサブシステム624は、本明細書において説明したモジュールの一部または全てのモジュールの機能を提供するプログラミング構造およびデータ構造を記憶する。例えば、ストレージサブシステム624は、方法500の選択された態様を実施するための、かつ/または本明細書の別の場所で示した1つもしくは複数のコンポーネントを実装するための、ロジックを含むことができる。

【0057】

これらのソフトウェアモジュールは一般に、プロセッサ614単独で、またはプロセッサ614と他のプロセッサとの組合せによって、実行される。ストレージサブシステム624内で使用されるメモリは、プログラム実行中に命令およびデータを記憶するための主ランダムアクセスメモリ(RAM)630、ならびに固定の命令が中に記憶される読出し専用メモリ(ROM)632を含む、いくつかのメモリを含むことができる。ファイルストレージサブシステム626は、プログラムファイルおよびデータファイルのための永続ストレージを提供することができ、ハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブおよび関連するリムーバブルメディア、CD-ROMドライブ、光学式ドライブ、またはリムーバブルメディアカートリッジを含むことができる。いくつかの実装形態の機能を実装したモジュールは、ファイルストレージサブシステム626によって、ストレージサブシステム624内に、またはプロセッサ614からアクセス可能な他のマシン内に、記憶することができる。

【0058】

バスサブシステム612は、コンピュータシステム610のさまざまなコンポーネントおよびサブシステムを意図した通りに相互に通信させるためのメカニズムを提供する。バスサブシステム612は、単一のバスとして概略的に示されているが、バスサブシステムの代替実装形態では、複数のバスを使用することができる。

【0059】

コンピュータシステム610は、ワークステーション、サーバ、コンピューティングクラスタ、ブレードサーバ、サーバファーム、または他の任意のデータ処理システムもしくはコンピューティングデバイスを含む、さまざまなタイプのものとすることができる。コンピュータおよびネットワークの常に変化する性質のため、図6に示したコンピュータシステム610についての説明は、いくつかの実装形態を例示することを目的とした一特定例として意図されているにすぎない。図6に示したコンピュータシステムよりも多数または少数のコンポーネントを有する、コンピュータシステム610の他の多くの構成が可能である。

【0060】

以上、いくつかの実装形態について、本明細書において説明し、図示してきたが、機能を実施するための、かつ/あるいは結果および/または本明細書において説明した利点のうちの1つもしくは複数を取得するための、多様な他の手段および/または構造を利用することができ、そのような変形形態および/または修正形態はそれぞれ、本明細書において説明した実装形態の範囲内にあるものと見なされる。より一般には、本明細書において説明した全てのパラメータ、寸法、材料、および構成は、例示的であることが意図されており、実際のパラメータ、寸法、材料、および/または構成は、本教示が使用される1つまたは複数の特定の応用例に応じて決まる。当業者なら、本明細書において説明した特定の実装形態の多くの等価物を認識し、または通常の実験だけを使用してそれを確認することができよう。したがって、前述の実装形態は、ほんの一例として提示されたものであること、ならびに添付の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内で、具体的に説明し特許請求した以外の方法でも実装形態を実践できることを理解されたい。本開示の実装形態は、本明細書において説明した各個別の特徴、システム、物品、材料、キット、および/または方法を対象とする。それに加えて、2つ以上のそのような特徴、システム、物品、材料、キット、および/または方法のどんな組合せも、そのような特徴、システム、物品、材料、キット、および/または方法が相互に矛盾しない場合、本開示の範囲内に含まれる。

【符号の説明】

【0061】

100 長距離通信制約付き(LRCC)センサパッケージ
100A 第1のLRCCセンサパッケージ
100B 第2のLRCCセンサパッケージ
102 センサ
102B スタンドアロンのセンサ、オンボードセンサ、デジタルカメラ
104 異常検出ユニット
106 ストレージ
108 短距離高帯域幅(SR-HB)信号ユニット
110 長距離低帯域幅(LR-LB)信号ユニット
111 バッテリ
112 ワイヤレスアクセスポイント(WAP)
114 ネットワークアクセスポイント
116 モバイルロボット
130 プロセスオートメーションネットワーク
130A LR-LBネットワーク
130B アドホックSR-HBネットワーク
130C 施設ネットワーク
150 施設
152，152A，152B センサデータ処理ノード(SDPN)
154 モバイルロボットコントロールセンタ
155 工業構造物
156 中央制御室(CCR)サーバ
158 ゲージ
610 コンピュータシステム
612 バスサブシステム
614 プロセッサ
616 ネットワークインターフェースサブシステム
620 ユーザインターフェース出力デバイス
622 ユーザインターフェース入力デバイス
624 ストレージサブシステム
625 メモリサブシステム
626 ファイルストレージサブシステム
630 主ランダムアクセスメモリ(RAM)
632 読出し専用メモリ(ROM)

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【外国語明細書】