特開 2024-76352 ネットワーク装置、タイムセンシティブ型ネットワークシステム及びその自動構成方法

(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】P2024076352

(43)【公開日】2024-06-05

(54)【発明の名称】ネットワーク装置、タイムセンシティブ型ネットワークシステム及びその自動構成方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 41/0806 20220101AFI20240529BHJP

   H04L 41/0853 20220101ALI20240529BHJP

【ＦＩ】

H04L41/0806

H04L41/0853

【審査請求】有

【請求項の数】30

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023187684

(22)【出願日】2023-11-01

(31)【優先権主張番号】63/427,840

(32)【優先日】2022-11-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】18/380,629

(32)【優先日】2023-10-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】506080739

【氏名又は名称】四零四科技股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｍｏｘａ Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】柯 岳明

(72)【発明者】

【氏名】林 俊余

(72)【発明者】

【氏名】▲黄▼ 子倫

(57)【要約】      （修正有）

【課題】タイムセンシティブネットワーキング（ＴＳＮ）における構成をオフラインで決定するネットワーク装置、タイムセンシティブネットワークシステム及びその自動構成方法を提供する。
【解決手段】方法は、第１のＯＰＣ ＵＡクライアントモジュールにより、ストリームのＴＳＮ構成を取得してＴＳＮシステム内の集中型ユーザ構成（ＣＵＣ）のＯＰＣ ＵＡサーバモジュールにＴＳＮ構成を送信し、ＣＵＣによって、ＴＳＮ構成及びネットワークトポロジに従ってストリームのルーティング情報及びスケジューリングを取得し、第１のＯＰＣ ＵＡクライアントモジュールによって、ストリームのルーティング情報及びスケジューリングを取得する要求をＯＰＣ ＵＡサーバに送信し、ＴＳＮシステム内の複数のエンドステーションに対してストリームのルーティング情報及びスケジューリングを構成し、構成をＴＳＮブリッジに展開する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイムセンシティブネットワーキング(TSN)システムで使用される自動構成方法であって、前記自動構成方法が、
第1のOPC UAクライアントモジュールが、ストリームのTSN構成を取得するステップと、
前記第1のOPC UAクライアントモジュールが、前記TSNシステム内の集中型ユーザ構成(CUC)のOPC UAサーバモジュールに前記TSN構成を送信するステップと、
前記CUCが、前記TSN構成およびネットワークトポロジに従って前記ストリームのルーティング情報およびスケジューリングを取得するステップと、
前記第1のOPC UAクライアントモジュールが、前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを取得するための要求を前記OPC UAサーバに送信するステップと、
前記TSNシステム内の複数のエンドステーションに対して前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを構成するステップと、を含む、自動構成方法。

【請求項2】

前記複数のエンドステーションがオンラインになった後、オフラインで前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを取得し、前記複数のエンドステーションに対して前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを構成するように実行される、請求項1に記載の自動構成方法。

【請求項3】

第2のOPC UAクライアントモジュールが、前記ネットワークトポロジを前記TSNシステム内の前記CUCの前記OPC UAサーバモジュールに送信するステップをさらに含む、請求項１に記載の自動構成方法。

【請求項4】

前記ネットワークトポロジが、トポロジ生成エンティティツールによって構築される、請求項3に記載の自動構成方法。

【請求項5】

前記第1のOPC UAクライアントモジュールが前記ストリームの前記TSN構成を取得する前記ステップが
エンジニアリングツールが、OPC UA構成記述子またはIEC/IEEE 60802デジタルデータシートを含む構成データをインポートするステップと
前記エンジニアリングツールが、前記構成データを前記第1のOPC UAクライアントに利用可能な前記TSN構成に変換するステップと、を含む、請求項１に記載の自動構成方法。

【請求項6】

前記TSNシステム内の前記複数のエンドステーションに対して前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを構成する前記ステップが、
前記エンジニアリングツールが、PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT、CC-Link IE、PowerLink、Sercos、またはOPC UAを含むそれぞれのプロトコルを介して、前記複数のエンドステーションへの前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを構成するステップを含む、請求項５に記載の自動構成方法。

【請求項7】

前記第1のOPC UAクライアントモジュールが前記ストリームの前記TSN構成を取得する前記ステップが
前記複数のエンドステーションに属するマスタコントローラが、OPC UA接続マネージャを通じて他のスレーブコントローラのQoS情報を取得するステップと
前記マスタコントローラが、前記QoS情報を前記第1のOPC UAクライアントに利用可能な前記TSN構成に変換するステップと、を含む、請求項１に記載の自動構成方法。

【請求項8】

前記TSNシステムにおける前記複数のエンドステーションへの前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを設定する前記ステップが、
前記マスタコントローラが、OPC UA接続マネージャを通じて前記複数のエンドステーションへの前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを構成するステップを含む、請求項７に記載の自動構成方法。

【請求項9】

前記CUCが前記TSN構成及び前記ネットワークトポロジに基づいて前記ストリームの前記ルーティング情報及びスケジューリングを取得するステップが、
前記CUCが、前記TSN構成および前記ネットワークトポロジを、IEEE 802.1Qdj、REST(representational state transfer)、またはベンダ固有APIに従って、前記TSNシステム内のCNC(centralized network configuration)に送信するステップと
前記CNCが、IEEE 802.1Qdj、REST(representational state transfer)、又は前記ベンダ固有のAPIに従って、前記ストリームの前記ルーティング情報及びスケジューリングを前記CUCに送信するステップと、を含む、請求項１に記載の自動構成方法。

【請求項10】

前記TSNシステム内の複数のTSNブリッジがオンラインになった後に、前記TSNブリッジに対して、前記CNCが、前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングに関する構成を展開するステップをさらに含む、請求項９に記載の自動構成方法。

【請求項11】

自動構成方法のためのタイムセンシティブネットワーキング(TSN)システムであって、前記TSNシステムが、
第1のOPC UAクライアントモジュールと、
OPC UAサーバモジュールを有する集中ユーザ構成(CUC)と、
複数のエンドステーションと、を含み、
前記自動構成方法が、
前記第1のOPC UAクライアントモジュールが、ストリームのTSN構成を取得するステップと、
前記第1のOPC UAクライアントモジュールが、前記CUCのOPC UAサーバモジュールに前記TSN構成を送信するステップと、
前記CUCが、前記TSN構成およびネットワークトポロジに従って前記ストリームのルーティング情報およびスケジューリングを取得するステップと、
前記第1のOPC UAクライアントモジュールが、前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを取得するための要求を前記OPC UAサーバに送信するステップと、
前記複数のエンドステーションに対して前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを構成するステップと、を含む、TSNシステム。

【請求項12】

前記複数のエンドステーションがオンラインになった後、オフラインで前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを取得し、前記複数のエンドステーションに対して前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを構成するように実行される、請求項1１に記載のTSNシステム。

【請求項13】

第2のOPC UAクライアントモジュールが、前記ネットワークトポロジを前記CUCの前記OPC UAサーバモジュールに送信するステップをさらに含む、請求項1１に記載のTSNシステム。

【請求項14】

前記ネットワークトポロジが、トポロジ生成エンティティツールによって構築される、請求項1３に記載のTSNシステム。

【請求項15】

エンジニアリングツールとして構成されたネットワーク装置をさらに含む、請求項11に記載のTSNシステム。

【請求項16】

前記第1のOPC UAクライアントモジュールが前記ストリームの前記TSN構成を取得する前記ステップが
エンジニアリングツールが、OPC UA構成記述子またはIEC/IEEE 60802デジタルデータシートを含む構成データをインポートするステップと
前記エンジニアリングツールが、前記構成データを前記第1のOPC UAクライアントに利用可能な前記TSN構成に変換するステップと、を含む、請求項１５に記載のTSNシステム。

【請求項17】

前記複数のエンドステーションに対して前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを構成する前記ステップが、
前記エンジニアリングツールが、PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT、CC-Link IE、PowerLink、Sercos、またはOPC UAを含むそれぞれのプロトコルを介して、前記複数のエンドステーションへの前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを構成するステップを含む、請求項１５に記載のTSNシステム。

【請求項18】

前記第1のOPC UAクライアントモジュールは、前記複数のエンドステーションに属するマスタコントローラ内に配置される、請求項11に記載のTSNシステム。

【請求項19】

前記第1のOPC UAクライアントモジュールが前記ストリームの前記TSN構成を取得する前記ステップが
前記複数のエンドステーションに属するマスタコントローラが、OPC UA接続マネージャを通じて他のスレーブコントローラのQoS情報を取得するステップと
前記マスタコントローラが、前記QoS情報を前記第1のOPC UAクライアントに利用可能な前記TSN構成に変換するステップと、を含む、請求項１８に記載のTSNシステム。

【請求項20】

前記TSNシステムにおける前記複数のエンドステーションへの前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを設定する前記ステップが、
前記マスタコントローラが、OPC UA接続マネージャを通じて前記複数のエンドステーションへの前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを構成するステップを含む、請求項１８に記載のTSNシステム。

【請求項21】

集中型ネットワーク構成(CNC)をさらに備え、
前記CUCが前記TSN構成及び前記ネットワークトポロジに基づいて前記ストリームの前記ルーティング情報及びスケジューリングを取得するステップが、
前記CUCが、前記TSN構成および前記ネットワークトポロジを、IEEE 802.1Qdj、REST(representational state transfer)、またはベンダ固有APIに従って、前記CNCに送信するステップと
前記CNCが、IEEE 802.1Qdj、REST(representational state transfer)、又は前記ベンダ固有のAPIに従って、前記ストリームの前記ルーティング情報及びスケジューリングを前記CUCに送信するステップと、を含む、請求項１１に記載のTSNシステム。

【請求項22】

複数のTSNブリッジをさらに備え、
前記自動構成方法は、前記複数のTSNブリッジがオンラインになった後に、前記TSNブリッジに対して、前記CNCが、前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングに関する構成を展開するステップをさらに含む、請求項２１に記載のTSNシステム。

【請求項23】

第1のOPC UAクライアントモジュールを有するように構成された、タイムセンシティブネットワーキング(TSN)システム内のネットワーク装置であって、前記ネットワーク装置が、プログラムコードを実行するように構成された処理ユニットと、前記処理ユニットに結合され、自動構成方法を実行するように前記処理ユニットに命令するためのプログラムコードを記憶するように構成され、
前記自動構成方法が、
前記第1のOPC UAクライアントモジュールが、ストリームのTSN構成を取得するステップと、
前記第1のOPC UAクライアントモジュールが、前記TSNシステム内の集中型ユーザ構成(CUC)のOPC UAサーバモジュールに前記TSN構成を送信するステップと、
前記第1のOPC UAクライアントモジュールが、前記ストリームのルーティング情報およびスケジューリングを取得するための要求を前記OPC UAサーバに送信するステップと、
前記TSNシステム内の複数のエンドステーションに対して前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを構成するステップと、を含む、ネットワーク装置。

【請求項24】

前記複数のエンドステーションがオンラインになった後、オフラインで前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを取得し、前記複数のエンドステーションに対して前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを構成するように前記自動構成方法が実行される、請求項２３に記載のネットワーク装置。

【請求項25】

前記ネットワーク装置が、エンジニアリングツールとして構成される、請求項23に記載のネットワーク装置。

【請求項26】

前記第1のOPC UAクライアントモジュールが前記ストリームの前記TSN構成を取得する前記ステップが
エンジニアリングツールが、OPC UA構成記述子またはIEC/IEEE 60802デジタルデータシートを含む構成データをインポートするステップと
前記エンジニアリングツールが、前記構成データを前記第1のOPC UAクライアントに利用可能な前記TSN構成に変換するステップと、を含む、請求項２５に記載のネットワーク装置。

【請求項27】

前記複数のエンドステーションに対して前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを構成する前記ステップが、
前記エンジニアリングツールが、PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT、CC-Link IE、PowerLink、Sercos、またはOPC UAを含むそれぞれのプロトコルを介して、前記複数のエンドステーションへの前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを構成するステップを含む、請求項２５に記載のネットワーク装置。

【請求項28】

前記ネットワーク装置は、前記TSNシステムにおける前記複数のエンドステーションに属するマスタコントローラとして構成される、請求項23に記載のネットワーク装置。

【請求項29】

前記第1のOPC UAクライアントモジュールが前記ストリームの前記TSN構成を取得する前記ステップが
前記複数のエンドステーションに属する前記マスタコントローラが、OPC UA接続マネージャを通じて他のスレーブコントローラのQoS情報を取得するステップと
前記マスタコントローラが、前記QoS情報を前記第1のOPC UAクライアントに利用可能な前記TSN構成に変換するステップと、を含む、請求項２８に記載のネットワーク装置。

【請求項30】

前記複数のエンドステーションへの前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを設定する前記ステップが、
前記マスタコントローラが、OPC UA接続マネージャを通じて前記複数のエンドステーションへの前記ストリームの前記ルーティング情報およびスケジューリングを構成するステップを含む、請求項２８に記載のネットワーク装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ネットワーク装置、タイムセンシティブネットワークシステム及びその自動構成方法に関し、特に、タイムセンシティブネットワークシステムの構成をオフラインで決定することができるネットワーク装置、タイムセンシティブネットワークシステム及びその自動構成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

産業分野では、いくつかのアプリケーションは、エンドツーエンドレイテンシで保証されなければならない厳密なタイミング要件を有する。タイムクリティカルなアプリケーションストリームは、ベストエフォートトラフィックと、異なるクオリティ・オブ・サービス(QoS)要件を有する他のトラフィックとを含み得るネットワークにおいてスケジューリングされ、ルーティングされる必要がある。今日、タイムセンシティブネットワーキング(TSN)技術は、この重要な要件を満たすための重要な解決策である。しかしながら、TSNネットワークにおける決定論的なレイテンシ要件を満たすようにエンドステーションおよびネットワーク装置をどのように構成するかは、複雑で時間のかかるタスクである。

【0003】

TSNネットワークの完全に集中化されたモデルでは、TSNデータ・ストリームの経路指定およびスケジューリングは、一般に、エンドステーションに格納されたTSN関連パラメータに基づく。しかしながら、TSN規格は、集中ユーザ構成(CUC)がこれらのTSN関連パラメータをどのように取得するかを具体的に定義していない。従来技術では、NETCONFなどのプロトコルの周知のクライアント/サーバアーキテクチャを使用して、CUCがエンドステーションから関連パラメータを取得する方法を実現する。PTCC(PubSub TSN Centralized Configuration)も、OPC UA Companion Specificationの提案において提案されており、これは、CUCとOPC UA PubSubエンドステーションとの間の構成インターフェースを定義する。しかしながら、従来技術の方法は、エンドステーションがオンライン状態にあるときにのみ適用可能であり、そのため、構成ワークフローの計画、設計、または委託段階などのオフライン状態の要件を満たすことができない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

したがって、本発明は、構成ワークフローの計画、設計、および委託段階中に、TSNにおける構成をオフラインで決定することができるネットワーク装置、タイムセンシティブネットワークシステム、およびその自動構成方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の実施形態は、タイムセンシティブネットワーキング(TSN)システムで使用される自動構成方法を開示する。自動構成方法は、第1のOPC UAクライアントモジュールによって、ストリームのTSN構成を取得するステップと、第1のOPC UAクライアントモジュールによって、TSNシステム内の集中型ユーザ構成(CUC)のOPC UAサーバモジュールにTSN構成を送信するステップと、CUCによって、TSN構成およびネットワークトポロジに従ってストリームのルーティング情報およびスケジューリングを取得するステップと、第1のOPC UAクライアントモジュールによって、ストリームのルーティング情報およびスケジューリングを取得するための要求をOPC UAサーバに送信するステップと、TSNシステム内の複数のエンドステーションに対してストリームのルーティング情報およびスケジューリングを構成するステップとを含む。

【0006】

本発明の実施形態は、自動構成方法のためのタイムセンシティブネットワーキング(TSN)システムを開示する。TSNシステムは 第1のOPC UAクライアントモジュールと、OPC UAサーバモジュールを有する集中ユーザ構成(CUC)と、複数のエンドステーションと自動構成方法は、第1のOPC UAクライアントモジュールによって、ストリームのTSN構成を取得するステップと、第1のOPC UAクライアントモジュールによって、TSN構成をCUCのOPC UAサーバモジュールに送信するステップと、CUCによって、TSN構成およびネットワークトポロジに従ってストリームのルーティング情報およびスケジューリングを取得するステップと、第1のOPC UAクライアントモジュールによって、ストリームのルーティング情報およびスケジューリングを取得するための要求をOPC UAサーバに送信するステップと、複数のエンドステーションに対してストリームのルーティング情報およびスケジューリングを構成するステップとを含む。

【0007】

本発明の実施形態は、第1のOPC UAクライアントモジュールを有するように構成された、タイムセンシティブネットワーキング(TSN)システム内のネットワーク装置をさらに開示する。ネットワーク装置は、処理ユニットと記憶ユニットとを備える。処理ユニットは、プログラムコードを実行するように構成される。記憶ユニットは、処理ユニットに結合され、自動構成方法を実行するように処理ユニットに命令するためのプログラムコードを記憶するように構成される。自動構成方法は、第1のOPC UAクライアントモジュールによって、ストリームのTSN構成を取得するステップと、第1のOPC UAクライアントモジュールによって、TSNシステム内の集中ユーザ構成(CUC)のOPC UAサーバモジュールにTSN構成を送信するステップと、第1のOPC UAクライアントモジュールによって、ストリームのルーティング情報およびスケジューリングを取得するための要求をOPC UAサーバに送信するステップと、TSNシステム内の複数のエンドステーションに対してストリームのルーティング情報およびスケジューリングを構成するステップとを含む。

【0008】

本発明のこれらの目的および他の目的は、種々の図および図面に示される好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読んだ後に、当業者に疑いなく明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】TSNシステムの概略図である。

【図2】本発明の実施形態によるOPC UAサーバ/クライアントモデルを有するTSNシステムの概略図である。

【図3A】本発明の一実施形態による簡略化されたTSN QoS構成情報モデルの概略図である。

【図3B】本発明の一実施形態による簡略化されたTSN QoS構成情報モデルの概略図である。

【図4】本発明の一実施形態による自動構成プロセスの概略図である。

【図5】本発明の一実施形態によるエンジニアリングツールを介して構成されたTSNシステムの概略図である。

【図6】本発明の実施形態に係るマスタコントローラを介して構成されたTSNシステム10の概略図である。

【図7】本発明の一実施形態による複数のエンジニアリングツールを有するTSNシステムの概略図である。

【図8A】本発明の一実施形態による自動構成プロセスを実行するTSNシステムのフローチャートである。

【図8B】本発明の一実施形態による自動構成プロセスを実行するTSNシステムのフローチャートである。

【図9】本発明の一実施形態によるネットワーク装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

特定の用語は、特定の構成要素を指すために、本明細書および以下の特許請求の範囲を通して使用される。当業者が理解するように、ハードウェア製造業者は、異なる名前でコンポーネントを参照することがある。本明細書は、名称は異なるが機能は異ならない構成要素を区別することを意図していない。以下の説明および特許請求の範囲において、用語「含む(include)」および「備える(comprise)」は、オープンエンドの様式で利用され、したがって、「含むが、それに限定されない」を意味すると解釈されるべきである。また、「結合する」という用語は、間接的な電気接続または直接的な電気接続のいずれかを意味することが意図される。したがって、1つのデバイスが別のデバイスに結合される場合、その接続は、直接電気接続を通して、または他のデバイスおよび接続を介した間接電気接続を通してであり得る。

【0011】

図1は、TSNシステム10の概略図である。TSNシステム10は、TSNの完全集中型モデルの標準に準拠し、集中型ユーザ構成(CUC)110、集中型ネットワーク構成(CNC)120、2つのエンドステーション130、132、および2つのTSNブリッジ140、142から単純に構成することができる。エンドステーション130、132およびTSNブリッジ140、142は、物理リンクによって接続されてもよく、エンドステーション130、132は、決定論的通信を必要とする時間認識アプリケーションを実行してもよい。

【0012】

図1において、CUC110、CNC120、エンドステーション130、132、およびTSNブリッジ140、142は、TSNシステム10のアーキテクチャを示すために単に使用されている。実際には、エンドステーション130、132は、ロボット、センサ、またはプログラマブル論理コントローラなどであってもよく、これらに限定されず、他のエンドステーションとのエンドツーエンド通信を実行してもよい。言い換えると、エンドステーション130、132は、サイズ、期間、優先度、オフセット/タイプ、デッドラインなどの複数のTSNパラメータによって定義されるストリームのソースノード(トーカ)または宛先ノード(リスナ)であってもよい。エンドステーション130、132は、1つのストリームのリスナであり、別のストリームのトーカであり、TSNにおける異なるストリームの異なるQoS要件は、エンドツーエンド通信において満たされるべきであることに留意されたい。一般に、ストリームの様々なQoS要件は、ストリームのスケジューリングおよびルーティングのためのベースとして、エンドステーション130、132に記憶され得る。

【0013】

CUC110は、CNC120およびエンドステーション130、132と通信して、エンドステーション130、132からストリームのQoS要件を取得し、CNC120からそのスケジューリングおよびルーティング構成を取得することができる。一般に、CUC110は、エンドステーション130、132からQoS要件(TSN QoSパラメータ)を収集し、トポロジ発見を実行してTSNシステム10のネットワークトポロジを取得し、それによってCNC120にスケジューリングおよびルーティング構成を要求することができる。しかしながら、この手順は、TSNシステム10全体が現在の技術でオンラインで実行されているときにのみ利用可能である。

【0014】

CNC120は、ネットワークルーティングおよびスケジューリングを計算し、ネットワークリソースを構成する集中型コンポーネントである。CNC120は、CUC110およびTSNブリッジ140、142と通信して、CUC110からストリームのQoS要件を取得し、TSNブリッジ140、142を構成することができる。言い換えれば、CNC120は、CUCから取得されたQoS要件およびネットワークトポロジに従ってストリームスケジューリングおよびルーティング計算を実行し、次いで、計算結果をTSNブリッジ140、142に適用して、エンドツーエンド通信を構成する。

【0015】

TSNブリッジ140、142は、CNC120によって構成されたスケジューリングに従って、ある端末デバイスから別の端末デバイスにストリームを転送するネットワークスイッチであってもよい。すなわち、CNC120によって構成された構成によれば、TSNブリッジ140、142は、TSNシステム10における決定論的通信を実現する。

【0016】

TSN規格は、上述のように実行される完全に集中化されたモデルを定義するが、CUC110とエンドステーション130、132との間のQoS要件に関連するデータ交換は、具体的には定義されていない。現在、従来技術において提案されている関連する方法は、オンライン状態でQoS要件を取得することに焦点を当てており、すなわち、構成されるべきエンドステーションは、オンラインであるべきであり、そうでない場合、QoS要件は、CUCによって取得されることができない。この点に関して、本発明は、エンジニアリングツールを組み込み、オープンプラットフォーム通信統一アーキテクチャ(OPC UA)を採用して、必要なTSN QoS構成のための効果的で統一された構成モデルを提供する、集中型汎用TSN QoS構成モデルを提供する。

【0017】

図1を参照し続ける。図1に示すように、TSNシステム10は、さらに、構成ワークフローの計画、設計、または委託段階などのオフラインエンジニアリング段階中に、エンドステーション130および132、ならびにそれらの間の通信関係を構成するエンジニアツール100を含む。エンジニアツール100は、スタンドアロンネットワーク装置であってもよく、またはエンドステーション130、132のうちの1つで実行されてもよい。具体的には、TSN QoSパラメータを含む構成データをエンジニアリングツール100にインポートすることができる。構成データは、エンジニアリングツール100がエンドステーション130、132を構成することができるように、OPC UA構成記述子(OPC UAパート83:UAFXオフラインエンジニアリングで定義される)またはIEC/IEEE 60802デジタルデータシートファイルであってもよい。他の産業プロトコルインポート機構もまた、本出願の実施形態において採用され得ることに留意されたい。本発明では、エンジニアリングツール100は、エンドステーション130、132を構成するだけでなく、CUC110によるストリームのTSN QoSパラメータの取得を容易にする。

【0018】

図2は、本発明の実施形態に係るOPC UAサーバ/クライアントモデルを有するTSNシステム10の概略図である。図2に示すように、CUC110は、OPC UAサーバモジュール210と、TSN QoS構成情報モデル212とを有する。TSN QoS構成情報モデル212は、TSN QoSオフライン構成を実現するために使用される詳細なTSN QoS構成情報モデル、ObjectTypes、DataTypes、Objects、およびMethodsを定義する別個のOPC UAコンパニオン仕様214で定義される。TSN QoS構成情報モデル212に従って、OPC UAサーバモジュール210は、構成データのためのアドレス空間をセットアップし、OPC UAクライアントがこれらのデータセットを作成し、取り出すための様々な方法を提供する。TSN QoSパラメータに加えて、CUC110は、OPC UAサーバモジュール210を介してTSNシステム10のネットワークトポロジを取得することもできる。図3A及び図3Bを参照すると、本発明の簡略化されたTSN QoS構成情報モデル30が示されている。TSN QoS構成情報モデル30は、OPC UAサーバモジュール210のアドレス空間内のTSN QoSおよびトポロジインスタンスを定義する。TSNストリームQoSデータセットおよびネットワークトポロジリソースは、TSN QoS構成情報モデル30で定義された方法を介してOPC UAクライアントによってOPC UAサーバモジュール210で作成される。

【0019】

さらに、図2に示すように、TSNシステム10内に少なくとも1つのOPC UAクライアント・モジュール200が存在することができる。OPC UAクライアントモジュール200は、エンジニアリングツール100内、またはエンドステーション130、132のうちの1つ内に配備され得る。OPC UAクライアントモジュール200は、TSNシステム10のネットワークトポロジまたはTSN QoSパラメータを取得し、次いで、TSN QoS構成情報モデル212によって定義されたAPIに従って、CUC110のOPC UAサーバモジュール210に送信することができる。したがって、OPC UAサーバ/クライアントモデルを通じて、CUC110は、エンジニアリングツール100またはエンドステーション130、132からストリームの関連情報を取得することができる。さらに、TSN QoS構成情報モデル212によって提供される統一インターフェースを通じて、オンライン構成であれオフライン構成であれ、ベンダー固有のまたは他の異なる産業オートメーションプロトコル構成方法による違いを克服することができる。

【0020】

本発明の自動構成方法は、図4の自動構成プロセス40に要約することができる。自動構成プロセス40は、以下のステップを含む。

【0021】

ステップ400:開始。

【0022】

ステップ402:第1のOPC UAクライアントモジュールが、ストリームのTSN構成を取得する。

【0023】

ステップ404:第1のOPC UAクライアントモジュールは、TSNシステム内のCUCのOPC UAサーバモジュールにTSN構成を送信する。

【0024】

ステップ406:CUCは、TSN構成およびネットワークトポロジをCNCに送信する。

【0025】

ステップ408:CNCは、ストリームのルーティング情報およびスケジューリングをCUCに返す。

【0026】

ステップ410:第1のOPC UAクライアントモジュールは、ストリームのルーティング情報およびスケジューリングを取得するために、OPC UAサーバに要求を送信する。

【0027】

ステップ412:エンドステーションへのストリームのルーティング情報およびスケジューリングを構成する。

【0028】

ステップ414:CNCは、ストリームのルーティング情報およびスケジューリングに関する構成をTSNブリッジに展開する。

【0029】

ステップ416:終了。

【0030】

自動構成プロセス40によれば、第1のOPC UAクライアントモジュールは、ストリームのTSN構成を取得し(ステップ402)、TSN構成は、ストリームの関連するTSN QoSパラメータを含む。次いで、第1のOPC UAクライアントモジュールは、CUC内のTSN QoS構成情報モデルによって提供されるAPIを介して、ストリームの取得されたTSN構成をCUCのOPC UAサーバモジュールに送信する(ステップ404)。OPC UAサーバモジュールを介してTSN構成を受信した後、CUCは、ルーティングおよびスケジューリング計算のために、TSN構成およびTSNシステムのネットワークトポロジをCNCに渡す(ステップ406)。CNCは、計算を終了した後、ルーティングおよびスケジューリングの計算結果をCUCに返し(ステップ408)、次いで、第1のOPC UAクライアントモジュールは、ストリームのルーティング情報およびスケジューリングを取得するために、CUCのOPC UAサーバに要求を送信してもよい(ステップ410)。最後に、取得したストリームのルーティング情報及びスケジューリングの計算結果に基づいて、エンドステーション及びTSNブリッジを配置する(ステップ412～414)。これにより、TSNシステムの自動設定が完了する。

【0031】

具体的には、ステップ402において、第1のOPC UAクライアントモジュールは、ストリームのTSN構成を取得する。TSN構成は、エンジニアリングツールを介して、または他のエンドステーションの情報を有するエンドステーションを介して取得することができる。TSN構成は、ストリームの決定論的通信を保証するためにTSNシステムによって必要とされるTSN QoSパラメータを含む。TSN構成は、このステップにおいて、第1のOPC UAクライアントモジュールに利用可能なTSN構成に変換されるべきである。変換は、ベンダー固有であり、異なる産業プロトコルに対して異なり得ることに留意されたい。

【0032】

ステップ404において、第1のOPC UAクライアントモジュールは、CUC内のTSN QoS構成情報モデルによって提供されるAPIを介して、ストリームの取得されたTSN構成をCUCのOPC UAサーバモジュールに送信する。このステップは、クライアント/サーバ接続が確立された後に実行されるべきである。第1のOPC UAクライアントモジュールは、TSN QoS構成情報モデルで定義されたaddTalkerStream、addListenerStreamなどのメソッドを呼び出して、タイムセンシティブストリームのTSN QoSおよび関連パラメータをOPC UAサーバモジュールに追加することができ、それによって、CUCは関連パラメータを取得することができる。

【0033】

ステップ406において、CUCは、ルーティング及びスケジューリング計算のために、TSNシステムのTSN構成及びネットワークトポロジをCNCに渡す。TSN構成およびネットワークトポロジは、IEEE 802.1Qdj、REST(representational state transfer)、またはベンダ固有APIに従って送信され得るが、それらに限定されない。

【0034】

ストリームのスケジューリングおよびルーティングを計算する前に、TSN制御層(CUC、CNCなど)は、エンドステーションのQoS能力を有するTSNシステムのネットワークトポロジを得る必要があることに留意されたい。ネットワークトポロジを取得するプロセスは、トポロジ記述ファイルをインポートすることによって、またはトポロジ生成エンティティ(TGE)もしくはツールによって手動で作成することによって達成され得る。TGEは、オンラインネットワークディスカバリのためにトポロジディスカバリエンティティ(TDE)によって作成されるトポロジデータセットと同じ静的トポロジデータセット(例えば、ステーション名、ポート名、リンク名など)を作成するために使用されてもよい。さらに、TGEは、OPC UAネットワークトポロジオブジェクトをトポロジデータセットに変換することもできる。CUCは、トポロジデータセットを使用して、ストリームのルーティングおよびスケジューリングを構成することができる。本発明では、ネットワークトポロジは、TGEによって取得され、次いで、第2のOPC UAクライアントモジュールを介してCUCのOPC UAサーバモジュールに送信されてもよく、それに限定されない。例えば、第2のOPC UAクライアントモジュールは、TSNブリッジオブジェクトを作成するためにTSN QoS構成情報モデルで定義されたaddTsnBridgeなどのメソッド、エンドステーションオブジェクトを作成するためのaddTsnEndStationなどのメソッド、または2つのTSNブリッジ間、2つのエンドステーション間、もしくはTSNブリッジとエンドステーションとの間のリンクを作成するためのaddTsnLinkなどのメソッドを呼び出すことができる。第2のOPC UAクライアントモジュールは、第1のOPC UAクライアントモジュールと同じであってもよく、または第1のOPC UAクライアントモジュールとは異なるネットワーク装置(エンジニアリングツールまたはエンドステーションなど)に配備されてもよいことに留意されたい。

【0035】

ステップ408では、CNCは、ストリームのルーティング情報およびスケジューリングをCUCに返す。ストリームのルーティング情報及びスケジューリングは、IEEE 802.1Qdj、REST(representational state transfer)、又はベンダ特定APIによって伝送されるが、これに限定されるものではない。ストリームのルーティング情報およびスケジューリングをCUCに返すことに加えて、CNCは、CUCのOPC UAサーバモジュールへのリターンステータスをさらに更新する。

【0036】

ステップ410では、第1のOPC UAクライアントモジュールは、ストリームのルーティング情報およびスケジューリングを取得するために、OPC UAサーバに要求を送信する。第1のOPC UAクライアントモジュールは、ステップ408で更新され得る「プログラム制御方法」の「プログラムステータス」をチェックし、次いで、TSN QoS構成情報モデルで定義されたgetComputedResultなどの方法を呼び出して、TimeAwareOffsetまたはAccumulatedLatencyなどの改訂されたストリームパラメータを取り出すことができる。したがって、第1のOPC UAクライアントモジュールは、ストリームのルーティング情報およびスケジューリングを取得する。

【0037】

ステップ412において、取得したストリームのルーティング情報及びスケジューリングの計算結果に基づいて、エンドステーションを配置する。第1のOPC UAクライアントモジュールは、最初に、計算または構成のリターンステータスをチェックすることができる。リターンステータスが成功状態である場合、エンドステーションは、エンドステーションがオンラインであるときのストリームのルーティング情報およびスケジューリングに従って構成され得る。

【0038】

ステップ414において、TSNブリッジがオンラインである場合、CNCは、TSNブリッジへのストリームのルーティング情報およびスケジューリングに関連する構成を展開する。したがって、TSNシステムの構成は、オフラインエンジニアリング段階で決定され、デバイスがオンラインになった直後にデバイスに展開され得る。

【0039】

図5は、本発明の一実施形態に係るエンジニアリングツールを介して構成されたTSNシステム10の概略図である。図5に示すように、エンジニアリングツール100は、その中で動作するOPC UAクライアントモジュールを有する。自動構成プロセス40によれば、ステップ402において、エンジニアリングツール100のOPC UAクライアントモジュール200は、ストリームのTSN構成を取得する。具体的には、このステップでは、構成データ520が、まずエンジニアリングツール101にインポートされ得る。構成データ520は、TSN QoSパラメータを含み、OPC UA構成記述子またはIEC/IEEE 60802デジタルデータシートであってもよいが、これらに限定されない。本実施形態において、エンジニアリングツール100は、他のインポートメカニズムを採用して構成データ520をインポートしてもよく、例えば、PROFINET、EtherNet/産業オートメーション、EtherCAT、CC-Link IE TSN、PowerLink等のベンダー固有の方法又はプロトコルも適用できる。TSN QoSパラメータを含む構成データ520をインポートした後、エンジニアリングツール100は、TSN QoSパラメータをOPC UAクライアントモジュール200に利用可能なTSN構成に変換することができる。さらに、TSNシステム10は、OPC UAクライアント・モジュール510を有するTGE500を含む。TGE500は、ネットワークトポロジを作成し、次いで、OPC UAクライアントモジュール510を介してCUC110に送信する。その後、TSN QoSパラメータおよびネットワークトポロジは、上述のように、ステップ404からステップ410において、ルーティング情報を取得し、ストリームをスケジューリングするために使用される。CNC120がストリームのためのリソースを正常に配置した後、エンジニアリングツール100は、ステップ412において、取得されたルーティング情報およびストリームのスケジューリングに基づいて、エンドステーション130、132を構成する。エンジニアリングツール100は、エンドステーション130、132を、それらの間のOPC UAサーバ/クライアント機構を通じて、ならびにPROFINET、EtherNet(登録商標)/Ip、EtherCAT、CC-Link IE TSN、PowerLink、Sercosなどのベンダ固有のまたは他の産業オートメーションプロトコルを通じて構成することができる。したがって、TSNシステム10は、エンジニアリングツール100を介してオフラインで自動構成することができる。さらに、エンジニアリングツール100は、エンドステーション130および132がオンラインになる前にストリームのTSN構成を知ることができ、したがって、CNC120は、エンドステーション130および132がオフラインになっている間にルーティングパスおよびストリームのスケジューリングを決定することが可能である。

【0040】

TGE500は、図5ではスタンドアロンネットワーク装置として示されているが、TGE500は、CUC110上で実行される組み込みソフトウェアモジュールとして実装されてもよく、またはエンジニアリングツール100もしくはエンドステーション130、132上で実行され、OPC UAクライアントモジュール510を介してCUC110と通信されてもよいことに留意されたい。

【0041】

図6は、本発明の実施形態に係るマスタコントローラを介して構成されたTSNシステム10の概略図である。図6に示すように、OPC UAクライアントモジュール200は、エンドステーション132に配置される。本実施形態では、エンドステーション132は、他のスレーブデバイスの情報を取得し、スレーブデバイスを構成することが可能なOPC UAFX接続マネージャ600を有するマスタコントローラであり、エンドステーション130は、OPC UAFX接続マネージャ600によって構成されるスレーブデバイスである。自動構成プロセス40によれば、ステップ402において、エンドステーション132のOPC UAクライアントモジュール200は、ストリームのTSN構成を取得する。具体的には、このステップでは、構成データ520は、エンドステーション133にインポートされてもよい。本実施形態では、エンドステーション132は、PROFINET、EtherNet/産業オートメーション、EtherCAT、CC-Link IE TSN、PowerLinkなどのベンダ固有の方法またはプロトコルを介して構成データ520をインポートすることができる。構成データ520をインポートした後、エンドステーション132は、OPC UAFX接続マネージャ600からTSN QoSパラメータを抽出することができる。加えて、TSN QoSパラメータは、OPC UAFX接続マネージャ600を介してエンドステーション130(すなわち、マスタコントローラに対応するスレーブデバイス)のQoS情報からエンドデバイス132によって収集されることも可能である。したがって、エンドステーション132は、TSN QoSパラメータを、OPC UAクライアントモジュール200に利用可能なTSN構成に変換することができる。その後、TSN QoSパラメータおよびネットワークトポロジは、上述のように、ステップ404からステップ410において、ルーティング情報を取得し、ストリームをスケジューリングするために使用される。CNC120がストリームのためのリソースを正常に配置した後、マスタコントローラ(すなわち、エンドステーション132)は、ステップ412において、OPC UAFX接続マネージャ600を通してOPC UAクライアントモジュール200から取得されたルーティング情報およびストリームのスケジューリングに基づいて、スレーブデバイス(すなわち、エンドステーション130)を構成する。したがって、TSNシステム10は、(マスタコントローラとしての)エンドステーション132を介して自動構成することができる。

【0042】

スレーブデバイスがオンラインである間にスレーブデバイス(エンドステーション130)からストリームのTSN構成を取得することに加えて、マスタコントローラ(エンドステーション132)は、スレーブデバイスがオフラインである間に構成データ520をインポートすることによってTSN構成を取得し得ることに留意されたい。したがって、CNC120は、すべてのエンドステーションがオンラインになる前に、ルーティングパスおよびストリームのスケジューリングを決定することが可能である。したがって、スレーブデバイスがオンラインになった後、ストリームのルーティング情報およびスケジューリングは、直ちにそこに展開され得る。

【0043】

実際のアプリケーションでは、図5および図6に示されるシナリオの両方が、通常、同時に存在することに留意されたい。言い換えれば、TSNシステムでは、いくつかのエンドステーションは、エンジニアリングツールを介して構成されてもよく、一方、他のエンドステーションは、マスタコントローラ(すなわち、接続マネージャ)を介して構成されてもよい。さらに、それぞれ異なる産業オートメーションプロトコルに従って動作する2つ以上のエンジニアリングツールが存在してもよく、スレーブデバイスの異なるグループを構成するために同時に動作する2つ以上のマスタコントローラが存在してもよい。本発明において、TSNシステム10は、上記の状況と同時に互換性があり、TSN QoS構成情報モデル212は、構成のための様々な方法に適した統一インターフェース(API)を提供する。

【0044】

図7は、本発明の一実施形態に係る複数のエンジニアリングツールを有するTSNシステム70の概略図である。実際の適用において、異なるフィールドデバイスまたはコントローラは、図7に示されるように、異なるエンジニアリングツールによって構成される必要があり得る。TSNシステム70は、CUC700、CNC710、複数のTNSブリッジ720、複数のエンジニアリングツール730_1～730_3、および複数のエンドステーションからなる複数のエリア740_1～740_3を含む。エンジニアリングツール730_1は、エリア740_1内のエンドステーションを構成することを担当し、エンジニアリングツール730_2は、エリア740_2内のエンドステーション用であり、エンジニアリングツール730_3は、エリア740_3内のエンドステーション用である。エンジニアリングツール730_1～730_3のOPC UAクライアントモジュールのそれぞれは、エンドステーションに対して異なるストリームの情報を提供するべきである。例えば、エンジニアリングツール730_1のOPC UAクライアントモジュールは、ストリーム1～10のTSN QoSパラメータを提供しなければならず、エンジニアリングツール730_2は、ストリーム11～20のTSN QoSパラメータを提供しなければならず、エンジニアリングツール730_3は、ストリーム21～30のTSN QoSパラメータを提供しなければならない。

【0045】

図7に示すように、CUC700は、OPC UAサーバモジュール210と同じであってもよいOPC UAサーバモジュールを有する。さらに、エンジニアリングツール730_1～730_3のそれぞれは、OPC UAクライアントモジュールおよびPLC構成モジュールを有する。OPC UAクライアントモジュールは、OPC UAクライアントモジュール200または510と同じであってもよく、TSN QoSパラメータ、ルーティング情報、およびストリームのスケジューリングを交換するために、CUC700のOPC UAサーバモジュールと通信してもよい。PLC構成モジュールは、TSN QoSパラメータを含む構成データをインポートし、OPC UA、またはPROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT、CC-Link IE TSN、PowerLinkなどの他の産業プロトコルを介してエンドステーションを構成するために使用され得る。本発明では、CUC700のOPC UAサーバモジュールとエンジニアリングツール730_1～730_3のOPC UAクライアントモジュールとの間の通信は、上述のTSN QoS構成情報モデル(図7には図示せず)によって定義されたAPIを介して実現される。

【0046】

自動構成プロセス40によれば、エンジニアリングツール730_1～730_3のOPC UAクライアントモジュールは、ステップ402において、それぞれPLC構成モジュールを介してストリームのTSN構成を取得し、次いで、ステップ404において、それぞれCUC700のOPC UAサーバモジュールにTSN構成を送信する。CUC700は、ステップ406でストリームのルーティング情報およびスケジューリングを計算するために、ステップ406でTSN構成およびネットワークトポロジをCNC710に送信し、次いで、CNC710は、ステップ408で、計算されたルーティング情報およびスケジューリングをCUC700に返す。エンジニアリングツール730_1～730_3のOPC UAクライアントモジュールは、ステップ410において、CUC710のOPC UAサーバに要求を送信して、ストリームのルーティング情報およびスケジューリングを取得することができ、次いで、エンジニアリングツール730_1～730_3は、ステップ412において、PLC構成モジュールを介してエリア740_1～740_3内のエンドステーションをそれぞれ構成することができる。最後に、CNC710は、複数のTNSブリッジ720へのストリームのルーティング情報およびスケジューリングに関する構成を展開する。

【0047】

TSNシステム70では、エンジニアリングツール730_1～730_3のOPC UAクライアントモジュールの相互運用を実現するために、ロールベース管理区域への出入管理(RBAC)セキュリティポリシーを採用することができる。エンジニアリングツール730_1～730_3のOPC UAクライアントモジュールのうちの1つは、TSN QoS構成情報モデル212によって定義されたすべてのメソッドにアクセスし、実行することができる管理者として決定されることが可能である。図8A及び図8Bは、本発明の実施例による自動構成プロセス40を実行するTSNシステムのフローチャートである。

【0048】

図8Aおよび図8Bに示されるように、エンジニアリングツール730_1のOPC UAクライアントモジュールは、自動構成プロセスのための手順を管理するアドミニストレータである。ステップ404において、エンジニアリングツール730_1のOPC UAクライアントモジュールは、まず、CUC700のOPC UAサーバモジュールに接続し、TSN QoS構成のためのプロジェクトを作成し、TSNシステム70のネットワークトポロジを作成することを担う。アドミニストレータの任務を完了した後、エンジニアリングツール730_1のOPC UAクライアントモジュールは、ストリーム1～10のTSN QoSパラメータを追加することができる。次いで、エンジニアリングツール730_2および730_3のOPC UAクライアントモジュールは、OPC UAサーバモジュールに接続し、アドレス空間をブラウズして、ストリーム11～20および21～30のTSN QoSパラメータをそれぞれCUC700のOPC UAサーバに追加する。ステップ406～408において、アドミニストレータ(すなわち、エンジニアリングツール730_1のOPC UAクライアントモジュール)は、メソッド「compute」を呼び出して、ストリームのルーティング情報およびスケジュールを計算するためのTSN制御レイヤに対する要求を送信する。ステップ410において、エンジニアリングツール730_1～730_3のOPC UAクライアントモジュールは、ストリームのルーティング情報およびスケジュールを取得するための要求を送信するために、メソッド「GetComputedResult」を呼び出す。最後に、ステップ414において、管理者は、方法「Deploy」を呼び出して、TSN制御層がストリームのルーティング情報およびスケジューリングに関する構成を複数のTSNブリッジ720に展開する要求を送信し、エンジニアリングツール730_1～730_3は、それぞれ、そのPLC構成モジュールを介して、取得したルーティング情報およびスケジューリングをエリア740_1～740_3内のエンドステーションに展開する。

【0049】

したがって、OPC UAクライアントモジュールのうちの1つは、複数のOPC UAクライアントモジュールを有するシナリオのための、すなわち、複数のエンジニアリングツールのための自動構成プロセスを管理するためのアドミニストレータであり得る。本発明におけるエンジニアリングツールは、同じ手順を実行するために、TSNシステムにおけるマスタコントローラによって置き換えられてもよいことに留意されたい。さらに、ステップ402～410は、構成ワークフローの計画、設計、または委託段階などのオフライン状態中に実行されてもよいが、ストリームのルーティング情報およびスケジューリングを展開するステップ412～414は、TSNブリッジおよびエンドステーションがオンラインであるときにのみ実行されるべきである。

【0050】

さらに、本発明の一実施形態によるネットワーク装置90の概略図である図9を参照されたい。ネットワーク装置90は、エンジニアリングツール(エンジニアリングツール100及びエンジニアリングツール730_1～730_3など)又はマスタコントローラ(エンドステーション130など)を実装するために使用されてもよい。図9に示すように、ネットワーク装置90は、処理ユニット900と記憶ユニット910とを備えてもよい。処理ユニット900は、マイクロプロセッサまたは特定用途向け集積回路(ASIC)であってもよい。記憶ユニット910は、プログラムコード912を記憶するための任意のタイプのデータ記憶デバイスであってもよく、プログラムコード912は、処理ユニット900によって読み取られ、実行される。例えば、記憶ユニット910は、読み出し専用メモリ(ROM)、フラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ(RAM)、ハードディスク、光データ記憶装置、不揮発性記憶ユニットなどであってもよいが、これらに限定されない。

【0051】

ネットワーク装置90は、本発明の実施形態を実装するために必要とされる必要なコンポーネントを表すために使用され、当業者は、それに応じて様々な修正および調整を行うことができ、これに限定されない。例えば、ネットワーク装置90がエンジニアリングツール100を実装するために適用されるとき、エンジニアリングツールのための自動構成プロセス40は、プログラムコード912にコンパイルされ、記憶ユニット910に記憶され、処理ユニット900によって実行され得る。また、記憶ユニット910は、TSNシステムの自動構成方法を実行するために必要なデータを記憶するためにも使用され、これに限定されない。

【0052】

従来技術では、オンライン状態のためにTSNシステムの異なる構成方法が提案されており、OPC UAサーバ/クライアントモデルも従来技術で採用され得る。しかしながら、従来技術は、一般に、CUC内にOPC UAクライアントを配備し、エンドステーション内にOPC UAサーバを配備する。この状況では、TSN制御層は、エンドステーションが準備完了であり、オンライン状態にある間にTSNシステムを構成するだけでよい。この点に関して、本発明は、代わりに、OPC UAサーバをCUC内に配備し、OPC UAクライアントをエンドステーションまたはエンジニアリングツール内に配備する。したがって、関連するTSN QoSパラメータは、収集され、情報を有するデバイスを介してCUCに送信されてもよく、これは、すべてのデバイスがオンラインでない自動構成のための方法である。

【0053】

要約すると、本発明は、自動構成のための方法、デバイス、およびアーキテクチャ/システムを提供し、TSN QoS構成情報モデルは、情報交換のための統一されたインターフェースを提供する。したがって、様々な構成方法または産業オートメーションプロトコルが同じTSNシステムにおいて互換性があり、TSNシステムの開発および統合を容易にすることができる。さらに、TSNストリームのルーティング経路およびスケジューリングは、構成ワークフローの計画、設計、および委託段階中に、TSN構成に従ってオフラインで決定されてもよく、従来技術を改善する。

【0054】

当業者は、本発明の教示を保持しながら、装置および方法の多数の修正および変更がなされ得ることを容易に認識するであろう。したがって、上記の開示は、添付の特許請求の範囲の境界によってのみ限定されるものと解釈されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】