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特許7566202通信帯域設定装置、通信帯域設定方法及び通信帯域設定プログラム
(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】
(24)【登録日】2024-10-03
(45)【発行日】2024-10-11
(54)【発明の名称】通信帯域設定装置、通信帯域設定方法及び通信帯域設定プログラム
(51)【国際特許分類】
H04L 47/78 20220101AFI20241004BHJP
【ＦＩ】
H04L47/78
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2024507073
(86)(22)【出願日】2022-04-25
(86)【国際出願番号】 JP2022018678
(87)【国際公開番号】W WO2023209756
(87)【国際公開日】2023-11-02
【審査請求日】2024-02-05
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002491
【氏名又は名称】弁理士法人クロスボーダー特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高井 紗紀
(72)【発明者】
【氏名】飯島 昌平
【審査官】羽岡 さやか
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０６８３８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１０３７００（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１２／０５６５５１（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｌ １２／００－６９／４０
Ｈ０４Ｑ ９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象とする複数の通信経路のうちいずれかの通信経路を使用して通信を行う装置の各組の通信タイミングに基づき、前記いずれかの通信経路を使用して通信を行う全ての組で重複して通信を行う重複時間を特定する重複特定部と、前記重複特定部によって特定された前記重複時間と、前記重複時間ではない他時間とのそれぞれについて、前記複数の通信経路それぞれに割り当てる通信帯域を計算する帯域計算部と、
前記重複時間と前記他時間とのどちらの時刻であるかに応じて、前記帯域計算部によって前記重複時間について計算された通信帯域と前記帯域計算部によって前記他時間について計算された通信帯域とを切り替えて、前記複数の通信経路それぞれに対して通信帯域を設定する帯域設定部と
を備え、
前記帯域計算部は、
前記他時間については、通信経路毎にその通信経路を使用する組の通信速度の総和以上の通信帯域がその通信経路に割り当てられるように、前記複数の通信経路それぞれに割り当てる通信帯域を計算し、
前記重複時間については、装置毎に送信データの優先度を示す優先度情報を参照して、送信データの優先度が高い装置を含む組が使用する通信経路である高優先経路に対して、前記他時間に割り当てられる通信帯域よりも割り当てられる通信帯域を増加させる通信帯域設定装置。
【請求項2】
前記帯域計算部は、前記重複時間については、前記高優先経路に対して、固定された増加量だけ通信帯域を増加させる請求項１に記載の通信帯域設定装置。
【請求項3】
前記優先度情報は、優先度の段階を示し、前記帯域計算部は、前記重複時間については、前記高優先経路に対して、前記高優先経路を使用する組のうち基準以上の段階の優先度の装置を含む組の数と、他の通信経路を使用する組のうち基準以上の段階の優先度の装置を含む組の数との比率に応じた増加量だけ通信帯域を増加させる
請求項１に記載の通信帯域設定装置。
【請求項4】
前記優先度情報は、優先度の段階を示し、前記優先度の段階毎に、通信帯域の増加量を示す重みが設定されており、
前記帯域計算部は、前記重複時間については、前記高優先経路に対して、前記高優先経路を使用する組に含まれる装置についての優先度の段階に設定された重みの和が示す増加量だけ通信帯域を増加させる
請求項１に記載の通信帯域設定装置。
【請求項5】
前記通信帯域設定装置は、さらに、前記各組で使用される通信経路の接続構成と、前記各組で使用される通信経路に設定された通信帯域とを表示する表示部
を備える請求項１から４までのいずれか１項に記載の通信帯域設定装置。
【請求項6】
コンピュータが、対象とする複数の通信経路のうちいずれかの通信経路を使用して通信を行う装置の各組の通信タイミングに基づき、前記いずれかの通信経路を使用して通信を行う全ての組で重複して通信を行う重複時間を特定し、コンピュータが、前記重複時間と、前記重複時間ではない他時間とのそれぞれについて、前記複数の通信経路それぞれに割り当てる通信帯域を計算し、
コンピュータが、前記他時間については、通信経路毎にその通信経路を使用する組の通信速度の総和以上の通信帯域がその通信経路に割り当てられるように、前記複数の通信経路それぞれに割り当てる通信帯域を計算し、
コンピュータが、前記重複時間については、装置毎に送信データの優先度を示す優先度情報を参照して、送信データの優先度が高い装置を含む組が使用する通信経路である高優先経路に対して、前記他時間に割り当てられる通信帯域よりも割り当てられる通信帯域を増加させ、
コンピュータが、前記重複時間と前記他時間とのどちらの時刻であるかに応じて、前記重複時間について計算された通信帯域と前記他時間について計算された通信帯域とを切り替えて、前記複数の通信経路それぞれに対して通信帯域を設定する通信帯域設定方法。
【請求項7】
対象とする複数の通信経路のうちいずれかの通信経路を使用して通信を行う装置の各組の通信タイミングに基づき、前記いずれかの通信経路を使用して通信を行う全ての組で重複して通信を行う重複時間を特定する重複特定処理と、前記重複特定処理によって特定された前記重複時間と、前記重複時間ではない他時間とのそれぞれについて、前記複数の通信経路それぞれに割り当てる通信帯域を計算する帯域計算処理と、
前記重複時間と前記他時間とのどちらの時刻であるかに応じて、前記帯域計算処理によって前記重複時間について計算された通信帯域と前記帯域計算処理によって前記他時間について計算された通信帯域とを切り替えて、前記複数の通信経路それぞれに対して通信帯域を設定する帯域設定処理と
を行う通信帯域設定装置としてコンピュータを機能させ、
前記帯域計算処理では、
前記他時間については、通信経路毎にその通信経路を使用する組の通信速度の総和以上の通信帯域がその通信経路に割り当てられるように、前記複数の通信経路それぞれに割り当てる通信帯域を計算し、
前記重複時間については、装置毎に送信データの優先度を示す優先度情報を参照して、送信データの優先度が高い装置を含む組が使用する通信経路である高優先経路に対して、前記他時間に割り当てられる通信帯域よりも割り当てられる通信帯域を増加させる通信帯域設定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、通信帯域の設定技術に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、装置間の通信時におけるスループット及びレスポンス率といった通信状況と、ファイルダウンロードといったイベント発生状況とに応じて通信帯域を動的に変更することが記載されている。特許文献１では、これにより通信設定の最適化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１４－００３４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
工場の生産ラインで稼働するような工場装置では、周期的に複数の装置が通信する。そして、複数の装置の通信タイミングが重複する場合がある。通信タイミングが重複する場合に、カメラ映像等のデータ量が大きなデータが通信されると、通信帯域が圧迫される恐れがある。
【0005】
特許文献１に記載される技術では、通信状況及びイベント発生状況に応じて割り当てる通信帯域が変更される。しかし、通信帯域が圧迫される時間帯を予め把握しておくことはされていない。そのため、複数の装置の通信タイミングが重複し、割り当てた通信帯域では足りない状況が発生し得る。その結果、生産ラインの稼働に必要とされるデータを許容遅延時間内で送信できなくなるといったことが起こり得る。
【0006】
本開示は、複数の装置の通信タイミングが重複する場合にも、通信帯域では足りない状況の発生を抑制可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示に係る通信帯域設定装置は、
通信を行う装置の各組の通信タイミングに基づき、複数の組で重複して通信を行う重複時間を特定する重複特定部と、
前記重複特定部によって特定された前記重複時間と、前記重複時間ではない他時間とのそれぞれについて、前記各組で使用される通信経路に割り当てる通信帯域を計算する帯域計算部と、
前記重複時間と前記他時間とのどちらの時刻であるかに応じて、前記帯域計算部によって前記重複時間について計算された通信帯域と前記帯域計算部によって前記他時間について計算された通信帯域とを切り替えて、前記各組で使用される通信経路に対して通信帯域を設定する帯域設定部と
を備える。
通信を行う装置の各組の通信タイミングに基づき、複数の組で重複して通信を行う重複時間を特定する重複特定部と、
前記重複特定部によって特定された前記重複時間と、前記重複時間ではない他時間とのそれぞれについて、前記各組で使用される通信経路に割り当てる通信帯域を計算する帯域計算部と、
前記重複時間と前記他時間とのどちらの時刻であるかに応じて、前記帯域計算部によって前記重複時間について計算された通信帯域と前記帯域計算部によって前記他時間について計算された通信帯域とを切り替えて、前記各組で使用される通信経路に対して通信帯域を設定する帯域設定部と
を備える。
【発明の効果】
【0008】
本開示では、重複して通信を行う重複時間が特定され、重複時間と他時間とのそれぞれについて通信帯域が計算される。これにより、複数の装置の通信タイミングが重複する場合にも、通信帯域では足りない状況の発生を抑制可能である。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施の形態１に係る通信システム１００の構成図。
【図2】実施の形態１に係る通信帯域設定装置１０の構成図。
【図3】実施の形態１に係る通信帯域設定装置１０の処理の流れを示すフローチャート。
【図4】実施の形態１に係る工場装置情報１３２の説明図。
【図5】実施の形態１に係る通信経路情報１３３の説明図。
【図6】実施の形態１に係る接続構成情報１３４の説明図。
【図7】実施の形態１に係る重複特定処理の説明図。
【図8】実施の形態１に係る通信帯域情報１３５の説明図。
【図9】実施の形態１に係る優先度情報１３１の説明図。
【図10】実施の形態１で設定される通信帯域の説明図。
【図11】変形例１に係る通信帯域設定装置１０の構成図。
【図12】実施の形態２に係る通信帯域設定装置１０の構成図。
【図13】実施の形態２に係る通信帯域設定装置１０の処理の流れを示すフローチャート。
【図14】実施の形態２に係る工場装置情報１３２の説明図。
【図15】実施の形態２に係る接続構成情報１３４の説明図。
【図16】実施の形態２に係る表示情報１３６の説明図。
【図17】実施の形態２に係る表示部１１５によって表示される画像データの説明図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を参照して、実施の形態１に係る通信システム１００の構成を説明する。
通信システム１００は、通信帯域設定装置１０と、工場装置２０と、外部装置３０と、基地局４０と、端末５０と、端末側工場装置６０とを備える。図１では、端末５０として、端末５０ａと、端末５０ｂとの２台が設けられている。また、端末側工場装置６０として、端末側工場装置６０ａから端末側工場装置６０ｅの５台が設けられている。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を参照して、実施の形態１に係る通信システム１００の構成を説明する。
通信システム１００は、通信帯域設定装置１０と、工場装置２０と、外部装置３０と、基地局４０と、端末５０と、端末側工場装置６０とを備える。図１では、端末５０として、端末５０ａと、端末５０ｂとの２台が設けられている。また、端末側工場装置６０として、端末側工場装置６０ａから端末側工場装置６０ｅの５台が設けられている。
【0011】
通信帯域設定装置１０は、工場装置２０及び外部装置３０とＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等で有線接続される。工場装置２０は、基地局４０を介して端末５０と無線接続される。なお、無線接続は、具体例としては、Ｗｉｆｉ及び５Ｇといった規定の技術を用いて実現される。Ｗｉｆｉは、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙの略である。５Ｇは、５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎの略である。端末５０は、端末側工場装置６０とＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等で有線接続される。図１では、有線接続が実線で表されている。また、無線接続が破線で表されている。
【0012】
通信帯域設定装置１０は、割り当てる通信帯域を設定するコンピュータである。ここでは、通信帯域設定装置１０は、基地局４０と端末５０との間の通信帯域を設定する。工場装置２０は、工場の生産ラインに設置され、生産ラインの制御を行う装置である。工場装置２０は、例えば、ＰＬＣ等である。ＰＬＣは、Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒの略である。外部装置３０は、通信システム１００の通信に関する情報を保持するコンピュータである。外部装置３０は、通信帯域設定装置１０によって設定された通信帯域により基地局４０を制御し、通信システム１００全体の通信を制御する。
基地局４０は、無線通信における基地局である。端末５０は、端末側工場装置６０を管理するコンピュータである。端末側工場装置６０は、工場装置２０と各種情報を送受信する。端末側工場装置６０は、例えば、生産ラインで稼働するロボットアームと、生産状況を監視するカメラと、生産状況を表示するディスプレイといった装置である。
基地局４０は、無線通信における基地局である。端末５０は、端末側工場装置６０を管理するコンピュータである。端末側工場装置６０は、工場装置２０と各種情報を送受信する。端末側工場装置６０は、例えば、生産ラインで稼働するロボットアームと、生産状況を監視するカメラと、生産状況を表示するディスプレイといった装置である。
【0013】
図１に示す通信システム１００の構成は一例である。例えば、１つの端末５０に対して接続される端末側工場装置６０の数は任意であり、１つであっても、図１に示された数より多くてもよい。１つの基地局４０に対して接続される端末５０の数は任意であり、１つであっても、図１に示された数より多くてもよい。
【0014】
実施の形態１では、工場装置２０と端末側工場装置６０とは、周期的に通信してデータをやり取りするものとする。
なお、実施の形態１では、基地局４０及び端末５０を利用した無線接続での構成を想定して説明を行う。しかし、通信システム１００は、工場装置２０と端末側工場装置６０とが有線にて接続されるようなシステムでもよい。
なお、実施の形態１では、基地局４０及び端末５０を利用した無線接続での構成を想定して説明を行う。しかし、通信システム１００は、工場装置２０と端末側工場装置６０とが有線にて接続されるようなシステムでもよい。
【0015】
図２を参照して、実施の形態１に係る通信帯域設定装置１０の構成を説明する。
通信帯域設定装置１０は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、ストレージ１３と、通信インタフェース１４とのハードウェアを備える。プロセッサ１１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
通信帯域設定装置１０は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、ストレージ１３と、通信インタフェース１４とのハードウェアを備える。プロセッサ１１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
【0016】
プロセッサ１１は、プロセッシングを行うＩＣである。プロセッサ１１は、具体例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＧＰＵである。ＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略である。ＤＳＰは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒの略である。ＧＰＵは、Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略である。
【0017】
メモリ１２は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ１２は、具体例としては、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭである。ＳＲＡＭは、Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略である。ＤＲＡＭは、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略である。
【0018】
ストレージ１３は、データを保管する記憶装置である。ストレージ１３は、具体例としては、ＨＤＤである。ＨＤＤは、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅの略である。また、ストレージ１３は、ＳＤ（登録商標）メモリカード、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（登録商標）、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬記録媒体であってもよい。ＳＤは、Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌの略である。ＤＶＤは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋの略である。
【0019】
通信インタフェース１４は、外部の装置と通信するためのインタフェースである。通信インタフェース１４は、具体例としては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のポートである。
【0020】
通信帯域設定装置１０は、機能構成要素として、接続構成構築部１１１と、重複特定部１１２と、帯域計算部１１３と、帯域設定部１１４とを備える。通信帯域設定装置１０の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
ストレージ１３には、通信帯域設定装置１０の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ１１によりメモリ１２に読み込まれ、プロセッサ１１によって実行される。これにより、通信帯域設定装置１０の各機能構成要素の機能が実現される。
ストレージ１３には、通信帯域設定装置１０の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ１１によりメモリ１２に読み込まれ、プロセッサ１１によって実行される。これにより、通信帯域設定装置１０の各機能構成要素の機能が実現される。
【0021】
ストレージ１３には、優先度情報１３１が記憶される。優先度情報１３１は、端末側工場装置６０毎に送信データの優先度を示す。
【0022】
図１では、プロセッサ１１は、１つだけ示されていた。しかし、プロセッサ１１は、複数であってもよく、複数のプロセッサ１１が、各機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。
【0023】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図３から図９を参照して、実施の形態１に係る通信帯域設定装置１０の動作を説明する。
実施の形態１に係る通信帯域設定装置１０の動作手順は、実施の形態１に係る通信帯域設定方法に相当する。また、実施の形態１に係る通信帯域設定装置１０の動作を実現するプログラムは、実施の形態１に係る通信帯域設定プログラムに相当する。
図３から図９を参照して、実施の形態１に係る通信帯域設定装置１０の動作を説明する。
実施の形態１に係る通信帯域設定装置１０の動作手順は、実施の形態１に係る通信帯域設定方法に相当する。また、実施の形態１に係る通信帯域設定装置１０の動作を実現するプログラムは、実施の形態１に係る通信帯域設定プログラムに相当する。
【0024】
図３を参照して、実施の形態１に係る通信帯域設定装置１０の処理の流れを説明する。
（ステップＳ１１：情報受信処理）
接続構成構築部１１１は、通信帯域設定装置１０が起動すると、通信インタフェース１４を介して、工場装置２０及び外部装置３０から通信システム１００に関する情報を受信する。
具体的には、接続構成構築部１１１は、通信帯域設定装置１０が起動すると、工場装置２０及び外部装置３０に情報の送信を要求する。そして、接続構成構築部１１１は、工場装置２０から工場装置情報１３２を受信する。また、接続構成構築部１１１は、外部装置３０から通信経路情報１３３を受信する。
（ステップＳ１１：情報受信処理）
接続構成構築部１１１は、通信帯域設定装置１０が起動すると、通信インタフェース１４を介して、工場装置２０及び外部装置３０から通信システム１００に関する情報を受信する。
具体的には、接続構成構築部１１１は、通信帯域設定装置１０が起動すると、工場装置２０及び外部装置３０に情報の送信を要求する。そして、接続構成構築部１１１は、工場装置２０から工場装置情報１３２を受信する。また、接続構成構築部１１１は、外部装置３０から通信経路情報１３３を受信する。
【0025】
図４を参照して、実施の形態１に係る工場装置情報１３２を説明する。
工場装置情報１３２は、種別と、ＩＰアドレスと、通信速度［Ｍｂｐｓ］と、初回通信開始時間［ｍｓ］と、通信周期［ｍｓ］と、通信データサイズ［ｂｙｔｅ］とを含む。ＩＰは、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌの略である。Ｍｂｐｓは、Ｍｅｇａｂｉｔｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄの略である。ｍｓは、ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄの略である。
種別は、工場装置２０であるか又は端末側工場装置６０であるかを示す。ＩＰアドレスは、工場装置２０又は端末側工場装置６０のＩＰアドレスである。種別が工場装置２０の場合には、ＩＰアドレスだけが含まれる。通信速度は、端末側工場装置６０が工場装置２０にデータを送信するのに必要な通信の速度である。初回通信開始時間は、端末側工場装置６０が工場装置２０と通信処理を開始するまでの時間である。通信周期は、端末側工場装置６０が通信を行う周期である。通信データサイズは、端末側工場装置６０が工場装置２０に１周期で送信するデータのサイズである。
工場装置情報１３２は、種別と、ＩＰアドレスと、通信速度［Ｍｂｐｓ］と、初回通信開始時間［ｍｓ］と、通信周期［ｍｓ］と、通信データサイズ［ｂｙｔｅ］とを含む。ＩＰは、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌの略である。Ｍｂｐｓは、Ｍｅｇａｂｉｔｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄの略である。ｍｓは、ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄの略である。
種別は、工場装置２０であるか又は端末側工場装置６０であるかを示す。ＩＰアドレスは、工場装置２０又は端末側工場装置６０のＩＰアドレスである。種別が工場装置２０の場合には、ＩＰアドレスだけが含まれる。通信速度は、端末側工場装置６０が工場装置２０にデータを送信するのに必要な通信の速度である。初回通信開始時間は、端末側工場装置６０が工場装置２０と通信処理を開始するまでの時間である。通信周期は、端末側工場装置６０が通信を行う周期である。通信データサイズは、端末側工場装置６０が工場装置２０に１周期で送信するデータのサイズである。
【0026】
図５を参照して、実施の形態１に係る通信経路情報１３３を説明する。
通信経路情報１３３は、工場装置２０と端末側工場装置６０との通信経路をＩＰアドレスで示す。通信経路情報１３３は、工場装置２０側から端末側工場装置６０側に通信データが通る装置のＩＰアドレスが順に並べられる。実施の形態１では、通信経路１には工場装置２０のＩＰアドレスが設定される。通信経路２には基地局４００のＩＰアドレスが設定される。通信経路３には端末５０のＩＰアドレスが設定される。通信経路４には端末側工場装置６０のＩＰアドレスが設定される。
通信経路情報１３３は、工場装置２０と端末側工場装置６０との通信経路をＩＰアドレスで示す。通信経路情報１３３は、工場装置２０側から端末側工場装置６０側に通信データが通る装置のＩＰアドレスが順に並べられる。実施の形態１では、通信経路１には工場装置２０のＩＰアドレスが設定される。通信経路２には基地局４００のＩＰアドレスが設定される。通信経路３には端末５０のＩＰアドレスが設定される。通信経路４には端末側工場装置６０のＩＰアドレスが設定される。
【0027】
（ステップＳ１２：接続構成構築処理）
接続構成構築部１１１は、ステップＳ１１で受信された情報に基づき、接続構成情報１３４を生成する。接続構成情報１３４は、通信を行う装置の各組の通信経路と通信タイミングと等を示す。
具体的には、接続構成構築部１１１は、工場装置情報１３２と通信経路情報１３３とを組み合わせることにより、接続構成情報１３４を生成する。
接続構成構築部１１１は、ステップＳ１１で受信された情報に基づき、接続構成情報１３４を生成する。接続構成情報１３４は、通信を行う装置の各組の通信経路と通信タイミングと等を示す。
具体的には、接続構成構築部１１１は、工場装置情報１３２と通信経路情報１３３とを組み合わせることにより、接続構成情報１３４を生成する。
【0028】
図６を参照して、実施の形態１に係る接続構成情報１３４を説明する。
接続構成情報１３４は、通信経路と、通信経路で送受信するデータについての、通信速度［Ｍｂｐｓ］と、初回通信開始時間［ｍｓ］と、通信周期［ｍｓ］と、通信データサイズ［ｂｙｔｅ］とを含む。接続構成構築部１１１は、通信経路情報１３３の通信経路におけるＩＰアドレスと工場装置情報１３２におけるＩＰアドレスとを紐づけることにより、図６に示す接続構成情報１３４を構築する。
接続構成情報１３４は、通信経路と、通信経路で送受信するデータについての、通信速度［Ｍｂｐｓ］と、初回通信開始時間［ｍｓ］と、通信周期［ｍｓ］と、通信データサイズ［ｂｙｔｅ］とを含む。接続構成構築部１１１は、通信経路情報１３３の通信経路におけるＩＰアドレスと工場装置情報１３２におけるＩＰアドレスとを紐づけることにより、図６に示す接続構成情報１３４を構築する。
【0029】
（ステップＳ１３：重複特定処理）
重複特定部１１２は、通信を行う装置の各組の通信タイミングに基づき、複数の組で重複して通信を行う重複時間ｄｔを特定する。
具体的には、重複特定部１１２は、接続構成情報１３４における初回通信開始時間と通信速度と通信データサイズとからデータ伝送時間が重複する重複時間ｄｔを特定する。また、重複特定部１１２は、接続構成情報１３４における通信周期から、重複時間ｄｔが発生する重複周期ｃｔを特定する。
重複特定部１１２は、通信を行う装置の各組の通信タイミングに基づき、複数の組で重複して通信を行う重複時間ｄｔを特定する。
具体的には、重複特定部１１２は、接続構成情報１３４における初回通信開始時間と通信速度と通信データサイズとからデータ伝送時間が重複する重複時間ｄｔを特定する。また、重複特定部１１２は、接続構成情報１３４における通信周期から、重複時間ｄｔが発生する重複周期ｃｔを特定する。
【0030】
図７を参照して、実施の形態１に係る重複特定処理を説明する。
図７は、図１に示す通信システム１００における端末側工場装置６０での通信周期と伝送時間との一例を示す。端末側工場装置６０ａから端末側工場装置６０ｅは、図１における端末５０ａ又は端末５０ｂに接続される。「ｃ１」から「ｃ５」は、通信周期（ｍｓ）である。「ｓｔ１」から「ｓｔ５」は、初回通信開始時間（ｍｓ）である。「ｔｔ１」から「ｔｔ５」は、データ伝送時間（ｍｓ）である。「ｄｔ」は、重複時間ｄｔである。「ｃｔ」は、重複周期ｃｔである。
重複特定部１１２は、データ伝送時間を計算する。具体的には、重複特定部１１２は、データ伝送時間を、「データ伝送時間＝通信データサイズ÷通信速度×伝送効率×１０００」により計算する。例えば、伝送効率を定数Ｅとした場合、接続構成情報１３４より、データ伝送時間は「ｔｔ１＝ｓ１÷ｓｐ１×Ｅ×１０００」になる。伝送効率は、実際の通信における伝送効率が計測され、設定される。伝送効率は、他の方法により設定されてもよい。
重複特定部１１２は、データ伝送時間に基づき重複時間ｄｔを特定する。具体的には、重複特定部１１２は、重複時間ｄｔを、「ｄｔ＝最小値（（ｓｔ１＋ｔｔ１），（ｓｔ２＋ｔｔ２），・・・，（ｓｔ５＋ｔｔ５））－最大値（ｓｔ１，ｓｔ２，・・・，ｓｔ５）」により特定する。なお、重複時間ｄｔが負の値となる場合には、データ伝送時間が重複する時間はないものとする。図７では、重複時間ｄｔは、端末側工場装置６０ａの（ｓｔ１＋ｔｔ１）－端末側工場装置６０ｃのｓｔ３である。
重複特定部１１２は、重複周期ｃｔを特定する。端末側工場装置６０ａから端末側工場装置６０ｅは周期的に通信を行う。そこで、重複特定部１１２は、重複周期ｃｔを、「ｃｔ＝最大値（ｓｔ１，ｓｔ２，・・・，ｓｔ５）となる端末側工場装置６０の通信周期」により特定する。図７では、重複周期ｃｔは、端末側工場装置６０ｃの通信周期ｃ３である。
図７は、図１に示す通信システム１００における端末側工場装置６０での通信周期と伝送時間との一例を示す。端末側工場装置６０ａから端末側工場装置６０ｅは、図１における端末５０ａ又は端末５０ｂに接続される。「ｃ１」から「ｃ５」は、通信周期（ｍｓ）である。「ｓｔ１」から「ｓｔ５」は、初回通信開始時間（ｍｓ）である。「ｔｔ１」から「ｔｔ５」は、データ伝送時間（ｍｓ）である。「ｄｔ」は、重複時間ｄｔである。「ｃｔ」は、重複周期ｃｔである。
重複特定部１１２は、データ伝送時間を計算する。具体的には、重複特定部１１２は、データ伝送時間を、「データ伝送時間＝通信データサイズ÷通信速度×伝送効率×１０００」により計算する。例えば、伝送効率を定数Ｅとした場合、接続構成情報１３４より、データ伝送時間は「ｔｔ１＝ｓ１÷ｓｐ１×Ｅ×１０００」になる。伝送効率は、実際の通信における伝送効率が計測され、設定される。伝送効率は、他の方法により設定されてもよい。
重複特定部１１２は、データ伝送時間に基づき重複時間ｄｔを特定する。具体的には、重複特定部１１２は、重複時間ｄｔを、「ｄｔ＝最小値（（ｓｔ１＋ｔｔ１），（ｓｔ２＋ｔｔ２），・・・，（ｓｔ５＋ｔｔ５））－最大値（ｓｔ１，ｓｔ２，・・・，ｓｔ５）」により特定する。なお、重複時間ｄｔが負の値となる場合には、データ伝送時間が重複する時間はないものとする。図７では、重複時間ｄｔは、端末側工場装置６０ａの（ｓｔ１＋ｔｔ１）－端末側工場装置６０ｃのｓｔ３である。
重複特定部１１２は、重複周期ｃｔを特定する。端末側工場装置６０ａから端末側工場装置６０ｅは周期的に通信を行う。そこで、重複特定部１１２は、重複周期ｃｔを、「ｃｔ＝最大値（ｓｔ１，ｓｔ２，・・・，ｓｔ５）となる端末側工場装置６０の通信周期」により特定する。図７では、重複周期ｃｔは、端末側工場装置６０ｃの通信周期ｃ３である。
【0031】
（ステップＳ１４：帯域計算処理）
帯域計算部１１３は、ステップＳ１３特定された重複時間ｄｔと、重複時間ｄｔではない他時間ｏｔとのそれぞれについて、各組で使用される通信経路に割り当てる通信帯域を計算する。ここでは、帯域計算部１１３は、重複時間ｄｔと他時間ｏｔとについて、基地局４０と端末５０ａとの間の通信帯域と、基地局４０と端末５０ｂとの間の通信帯域とを計算する。帯域計算部１１３は、計算された通信帯域を通信帯域情報１３５として記憶する。
帯域計算部１１３は、ステップＳ１３特定された重複時間ｄｔと、重複時間ｄｔではない他時間ｏｔとのそれぞれについて、各組で使用される通信経路に割り当てる通信帯域を計算する。ここでは、帯域計算部１１３は、重複時間ｄｔと他時間ｏｔとについて、基地局４０と端末５０ａとの間の通信帯域と、基地局４０と端末５０ｂとの間の通信帯域とを計算する。帯域計算部１１３は、計算された通信帯域を通信帯域情報１３５として記憶する。
【0032】
図８を参照して、実施の形態１に係る通信帯域情報１３５を説明する。
通信帯域情報１３５は、通信帯域を設定する伝送路と、重複時間ｄｔ及び他時間ｏｔについての通信帯域とを含む。
通信帯域を設定する伝送路は、複数の組で共通して使用される通信経路部分である。実施の形態１では、基地局４０と端末５０ａとの間と、基地局４０と端末５０ｂとの間とである。通信帯域情報１３５では、基地局４０と端末５０ａと端末５０ｂとがそれぞれＩＰアドレスで示されている。通信帯域を設定する通信経路は、接続構成情報１３４における通信経路２と通信経路３との組合せを探索することにより特定される。通信帯域を設定する通信経路の特定方法は、通信システム１００の構成に応じて決められる。
重複時間ｄｔ及び他時間ｏｔについての通信帯域は、接続構成情報１３４における通信速度と通信周期と通信データサイズとに基づき計算される。重複時間ｄｔにおける通信帯域については、ストレージ１３に記憶された優先度情報１３１を参照して計算される。
通信帯域情報１３５は、通信帯域を設定する伝送路と、重複時間ｄｔ及び他時間ｏｔについての通信帯域とを含む。
通信帯域を設定する伝送路は、複数の組で共通して使用される通信経路部分である。実施の形態１では、基地局４０と端末５０ａとの間と、基地局４０と端末５０ｂとの間とである。通信帯域情報１３５では、基地局４０と端末５０ａと端末５０ｂとがそれぞれＩＰアドレスで示されている。通信帯域を設定する通信経路は、接続構成情報１３４における通信経路２と通信経路３との組合せを探索することにより特定される。通信帯域を設定する通信経路の特定方法は、通信システム１００の構成に応じて決められる。
重複時間ｄｔ及び他時間ｏｔについての通信帯域は、接続構成情報１３４における通信速度と通信周期と通信データサイズとに基づき計算される。重複時間ｄｔにおける通信帯域については、ストレージ１３に記憶された優先度情報１３１を参照して計算される。
【0033】
図９を参照して、実施の形態１に係る優先度情報１３１を説明する。
優先度情報１３１は、工場装置２０と端末側工場装置６０とで通信するデータに応じて優先度がｎ段階で定義される。実施の形態１では、優先度は３段階「Ａ＞Ｂ＞Ｃ」（Ａが高優先度を示す）として定義される。
優先度情報１３１は、通信されるデータの必要性の高さ等に応じて事前に設定される。例えば、工場装置２０と端末側工場装置６０とで通信するデータが、工場の生産ラインの稼働に必要となるデータであれば高優先度とする。具体例としては、センサーデータ及びカメラ映像データにより装置を制御する場合、センサーデータ及びカメラ映像データは高優先度として優先度情報１３１が設定される。
優先度情報１３１は、工場装置２０と端末側工場装置６０とで通信するデータに応じて優先度がｎ段階で定義される。実施の形態１では、優先度は３段階「Ａ＞Ｂ＞Ｃ」（Ａが高優先度を示す）として定義される。
優先度情報１３１は、通信されるデータの必要性の高さ等に応じて事前に設定される。例えば、工場装置２０と端末側工場装置６０とで通信するデータが、工場の生産ラインの稼働に必要となるデータであれば高優先度とする。具体例としては、センサーデータ及びカメラ映像データにより装置を制御する場合、センサーデータ及びカメラ映像データは高優先度として優先度情報１３１が設定される。
【0034】
通信帯域の計算方法を説明する。
他時間ｏｔの通信帯域の計算方法を説明する。帯域計算部１１３は、他時間ｏｔについては、通信経路毎にその通信経路を使用する組の通信速度の総和以上の通信帯域がその通信経路に割り当てられるように、各組で使用される通信経路に割り当てる通信帯域を計算する。実施の形態１では、帯域計算部１１３は、通信経路を使用する組の通信速度の総和を、その通信経路の通信帯域として計算するものとする。
基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ａ「ｉｐ５０１」との通信経路の場合を説明する。この通信経路は、端末側工場装置６０ａから端末側工場装置６０ｃが使用する。そのため、この通信経路の通信帯域ｂｗ１１は、端末側工場装置６０ａの通信速度と端末側工場装置６０ｂの通信速度と端末側工場装置６０ｃの通信速度との総和になる。つまり、ｂｗ１１＝ｓｐ１＋ｓｐ２＋ｓｐ３である。ｓｐ１＝ｓｐ２＝ｓｐ３＝１００の場合、ｂｗ１１＝３００（Ｍｂｐｓ）である。
基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ｂ「ｉｐ５０２」との通信経路の場合を説明する。この通信経路は、端末側工場装置６０ｄと端末側工場装置６０ｅとが使用する。そのため、この通信経路の通信帯域ｂｗ１２は、端末側工場装置６０ｄの通信速度と端末側工場装置６０ｅの通信速度との総和になる。つまり、ｂｗ１２＝ｓｐ４＋ｓｐ５である。ｓｐ４＝ｓｐ５＝１００の場合、ｂｗ１２＝２００（Ｍｂｐｓ）である。
他時間ｏｔの通信帯域の計算方法を説明する。帯域計算部１１３は、他時間ｏｔについては、通信経路毎にその通信経路を使用する組の通信速度の総和以上の通信帯域がその通信経路に割り当てられるように、各組で使用される通信経路に割り当てる通信帯域を計算する。実施の形態１では、帯域計算部１１３は、通信経路を使用する組の通信速度の総和を、その通信経路の通信帯域として計算するものとする。
基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ａ「ｉｐ５０１」との通信経路の場合を説明する。この通信経路は、端末側工場装置６０ａから端末側工場装置６０ｃが使用する。そのため、この通信経路の通信帯域ｂｗ１１は、端末側工場装置６０ａの通信速度と端末側工場装置６０ｂの通信速度と端末側工場装置６０ｃの通信速度との総和になる。つまり、ｂｗ１１＝ｓｐ１＋ｓｐ２＋ｓｐ３である。ｓｐ１＝ｓｐ２＝ｓｐ３＝１００の場合、ｂｗ１１＝３００（Ｍｂｐｓ）である。
基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ｂ「ｉｐ５０２」との通信経路の場合を説明する。この通信経路は、端末側工場装置６０ｄと端末側工場装置６０ｅとが使用する。そのため、この通信経路の通信帯域ｂｗ１２は、端末側工場装置６０ｄの通信速度と端末側工場装置６０ｅの通信速度との総和になる。つまり、ｂｗ１２＝ｓｐ４＋ｓｐ５である。ｓｐ４＝ｓｐ５＝１００の場合、ｂｗ１２＝２００（Ｍｂｐｓ）である。
【0035】
重複時間ｄｔの通信帯域の計算方法を説明する。帯域計算部１１３は、重複時間ｄｔについては、優先度情報１３１を参照して、送信データの優先度が高い装置を含む組が使用する通信経路である高優先経路に対して、他の通信経路よりも優先的に通信帯域が割り当てられるように、通信帯域を計算する。つまり、帯域計算部１１３は、優先度が高いデータをやり取りする高優先経路に対して、優先的に通信帯域を割り当てる。
ここでは、帯域計算部１１３は、高優先経路の通信帯域を他時間ｏｔの通信帯域よりも増加させる。一方、帯域計算部１１３は、高優先経路以外の通信経路の通信帯域を他時間ｏｔの通信帯域よりも減少させる。例えば、図９では、優先度「Ａ」となる端末側工場装置６０が基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ａ「ｉｐ５０１」との通信経路は２台である。基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ｂ「ｉｐ５０２」との通信経路は１台である。この場合には、帯域計算部１１３は、前者の通信帯域を増加させ、後者の通信帯域を減少させる。
ここでは、帯域計算部１１３は、高優先経路の通信帯域を他時間ｏｔの通信帯域よりも増加させる。一方、帯域計算部１１３は、高優先経路以外の通信経路の通信帯域を他時間ｏｔの通信帯域よりも減少させる。例えば、図９では、優先度「Ａ」となる端末側工場装置６０が基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ａ「ｉｐ５０１」との通信経路は２台である。基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ｂ「ｉｐ５０２」との通信経路は１台である。この場合には、帯域計算部１１３は、前者の通信帯域を増加させ、後者の通信帯域を減少させる。
【0036】
高優先経路の通信帯域を増加させる増加量の決定方法としては、次の３つの方法がある。（１）固定された増加量を用いる方法。（２）高い優先度の通信の比率により決定する方法。（３）優先度の段階毎に設定された、通信帯域の増加量を示す重みを用いて決定する方法。
【0037】
（１）固定された増加量も用いる方法を説明する。
帯域計算部１１３は、事前に増加量を定数「２００（Ｍｂｐｓ）」等と定めておく。帯域計算部１１３は、高優先経路の通信帯域を、他時間ｏｔの通信帯域＋定数「２００（Ｍｂｐｓ）」として計算する。また、帯域計算部１１３は、高優先経路以外の通信経路の通信帯域を、他時間ｏｔの通信帯域－定数「２００（Ｍｂｐｓ）」として計算する。
例えば、他時間ｏｔで通信帯域がｂｗ１１＝３００（Ｍｂｐｓ）、ｂｗ１２＝３００（Ｍｂｐｓ）であったとする。すると、重複時間ｄｔの通信帯域は、ｂｗ２１＝３００＋２００＝５００（Ｍｂｐｓ）、ｂｗ２２＝３００－２００＝１００（Ｍｂｐｓ）となる。
帯域計算部１１３は、事前に増加量を定数「２００（Ｍｂｐｓ）」等と定めておく。帯域計算部１１３は、高優先経路の通信帯域を、他時間ｏｔの通信帯域＋定数「２００（Ｍｂｐｓ）」として計算する。また、帯域計算部１１３は、高優先経路以外の通信経路の通信帯域を、他時間ｏｔの通信帯域－定数「２００（Ｍｂｐｓ）」として計算する。
例えば、他時間ｏｔで通信帯域がｂｗ１１＝３００（Ｍｂｐｓ）、ｂｗ１２＝３００（Ｍｂｐｓ）であったとする。すると、重複時間ｄｔの通信帯域は、ｂｗ２１＝３００＋２００＝５００（Ｍｂｐｓ）、ｂｗ２２＝３００－２００＝１００（Ｍｂｐｓ）となる。
【0038】
（２）高い優先度の通信の比率により決定する方法を説明する。
帯域計算部１１３は、高優先経路を使用する組のうち基準以上の段階の優先度の装置を含む組の数と、他の通信経路を使用する組のうち基準以上の段階の優先度の装置を含む組の数との比率に応じて増加量を決定する。そして、帯域計算部１１３は、高優先経路の通信帯域を、他時間ｏｔの通信帯域＋増加量として計算する。また、帯域計算部１１３は、高優先経路以外の通信経路の通信帯域を、他時間ｏｔの通信帯域－増加量として計算する。
例えば、優先度が「Ａ」の比率を用いるとする。図９では、優先度「Ａ」となる端末側工場装置６０は、基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ａ「ｉｐ５０１」との通信経路は２台である。優先度「Ａ」となる端末側工場装置６０は、基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ｂ「ｉｐ５０２」との通信経路は１台である。比率は、「２：１」となる。
例えば、他時間ｏｔで通信帯域がｂｗ１１＝３００（Ｍｂｐｓ）、ｂｗ１２＝３００（Ｍｂｐｓ）であったとする。この場合には、例えば、ｂｗ１１とｂｗ１２との合計の通信帯域が比率に応じて分配されるように増加量が計算される。つまり、ｂｗ２１には、（３００＋３００）×２／３＝４００が分配されるように、４００－３００＝１００が増加量として計算される。そして、そこで、重複時間ｄｔの通信帯域はｂｗ２１＝（３００＋１００）＝４００（Ｍｂｐｓ）、ｂｗ２２＝（３００－１００）＝２００（Ｍｂｐｓ）となる。
帯域計算部１１３は、高優先経路を使用する組のうち基準以上の段階の優先度の装置を含む組の数と、他の通信経路を使用する組のうち基準以上の段階の優先度の装置を含む組の数との比率に応じて増加量を決定する。そして、帯域計算部１１３は、高優先経路の通信帯域を、他時間ｏｔの通信帯域＋増加量として計算する。また、帯域計算部１１３は、高優先経路以外の通信経路の通信帯域を、他時間ｏｔの通信帯域－増加量として計算する。
例えば、優先度が「Ａ」の比率を用いるとする。図９では、優先度「Ａ」となる端末側工場装置６０は、基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ａ「ｉｐ５０１」との通信経路は２台である。優先度「Ａ」となる端末側工場装置６０は、基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ｂ「ｉｐ５０２」との通信経路は１台である。比率は、「２：１」となる。
例えば、他時間ｏｔで通信帯域がｂｗ１１＝３００（Ｍｂｐｓ）、ｂｗ１２＝３００（Ｍｂｐｓ）であったとする。この場合には、例えば、ｂｗ１１とｂｗ１２との合計の通信帯域が比率に応じて分配されるように増加量が計算される。つまり、ｂｗ２１には、（３００＋３００）×２／３＝４００が分配されるように、４００－３００＝１００が増加量として計算される。そして、そこで、重複時間ｄｔの通信帯域はｂｗ２１＝（３００＋１００）＝４００（Ｍｂｐｓ）、ｂｗ２２＝（３００－１００）＝２００（Ｍｂｐｓ）となる。
【0039】
なお、優先度が「Ａ」の端末側工場装置６０の比率が同等（例えば、「１：１」）となる場合もある。この場合には、帯域計算部１１３は、優先度が「Ｂ」の端末側工場装置６０の比率も踏まえて通信帯域の値を計算してもよい。
例えば、図９に示す優先度情報１３１でＩＰアドレス「ｉｐ２」の優先度が「Ｃ」であるとする。すると、優先度「Ａ」となる端末側工場装置６０は、基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ａ「ｉｐ５０１」との通信経路は１台である。優先度「Ａ」となる端末側工場装置６０は、基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ｂ「ｉｐ５０２」との通信経路は１台である。つまり、優先度が「Ａ」の端末側工場装置６０の比率が同等である。この場合には、優先度が「Ｂ」の端末側工場装置６０が考慮される。そして、優先度が「Ａ」又は「Ｂ」となる端末側工場装置６０の比率が特定される。すると、比率は、「２：１」となる。
例えば、図９に示す優先度情報１３１でＩＰアドレス「ｉｐ２」の優先度が「Ｃ」であるとする。すると、優先度「Ａ」となる端末側工場装置６０は、基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ａ「ｉｐ５０１」との通信経路は１台である。優先度「Ａ」となる端末側工場装置６０は、基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ｂ「ｉｐ５０２」との通信経路は１台である。つまり、優先度が「Ａ」の端末側工場装置６０の比率が同等である。この場合には、優先度が「Ｂ」の端末側工場装置６０が考慮される。そして、優先度が「Ａ」又は「Ｂ」となる端末側工場装置６０の比率が特定される。すると、比率は、「２：１」となる。
【0040】
（３）優先度の段階毎に設定された、通信帯域の増加量を示す重みを用いて決定する方法を説明する。
事前に、優先度の段階毎に、通信帯域の増加量を示す重みを設定しておく。帯域計算部１１３は、高優先経路に対して、高優先経路を使用する組に含まれる装置についての優先度の段階に設定された重みの和を計算する。帯域計算部１１３は、重みの和に対応する増加量を計算する。そして、帯域計算部１１３は、高優先経路の通信帯域を、他時間ｏｔの通信帯域＋増加量として計算する。
例えば、優先度「Ａ」には「＋５０（Ｍｂｐｓ）」、優先度「Ｂ」には「０（Ｍｂｐｓ）」、優先度「Ｃ」には「―５０（Ｍｂｐｓ）」との重みが設定されているとする。他時間ｏｔで通信帯域がｂｗ１１＝３００（Ｍｂｐｓ）、ｂｗ１２＝３００（Ｍｂｐｓ）であったとする。図９に示す優先度情報１３１では、基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ａ「ｉｐ５０１」との通信経路は、優先度「Ａ」が２台、優先度「Ｂ」が１台、優先度「Ｃ」が０台である。また、基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ｂ「ｉｐ５０２」との通信経路は、優先度「Ａ」が１台、優先度「Ｂ」が０台、優先度「Ｃ」が１台である。そのため、重複時間ｄｔの通信帯域は、ｂｗ２１＝３００＋１００＝４００（Ｍｂｐｓ）、ｂｗ２２＝３００－０＝３００（Ｍｂｐｓ）となる。
事前に、優先度の段階毎に、通信帯域の増加量を示す重みを設定しておく。帯域計算部１１３は、高優先経路に対して、高優先経路を使用する組に含まれる装置についての優先度の段階に設定された重みの和を計算する。帯域計算部１１３は、重みの和に対応する増加量を計算する。そして、帯域計算部１１３は、高優先経路の通信帯域を、他時間ｏｔの通信帯域＋増加量として計算する。
例えば、優先度「Ａ」には「＋５０（Ｍｂｐｓ）」、優先度「Ｂ」には「０（Ｍｂｐｓ）」、優先度「Ｃ」には「―５０（Ｍｂｐｓ）」との重みが設定されているとする。他時間ｏｔで通信帯域がｂｗ１１＝３００（Ｍｂｐｓ）、ｂｗ１２＝３００（Ｍｂｐｓ）であったとする。図９に示す優先度情報１３１では、基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ａ「ｉｐ５０１」との通信経路は、優先度「Ａ」が２台、優先度「Ｂ」が１台、優先度「Ｃ」が０台である。また、基地局４０「ｉｐ４００」と端末５０ｂ「ｉｐ５０２」との通信経路は、優先度「Ａ」が１台、優先度「Ｂ」が０台、優先度「Ｃ」が１台である。そのため、重複時間ｄｔの通信帯域は、ｂｗ２１＝３００＋１００＝４００（Ｍｂｐｓ）、ｂｗ２２＝３００－０＝３００（Ｍｂｐｓ）となる。
【0041】
なお、帯域計算部１１３は、高優先経路以外の通信経路の通信帯域を、他時間ｏｔの通信帯域－増加量として計算してもよい。この場合には、ｂｗ２２＝３００－１００＝２００（Ｍｂｐｓ）となる。
【0042】
（ステップＳ１５：時刻判定処理）
帯域設定部１１４は、工場装置２０から工場装置２０が保持する時刻データ「ＹＹＹＹ／ＭＭ／ＤＤ ｈｈ：ｍｍ：ｓｓ．ＳＳＳ」を受信したか否かを判定する。時刻データは、工場装置２０から制御処理を開始するタイミングで送信される。制御処理を開始するタイミングは、端末側工場装置６０と通信し、生産ラインの処理を開始するタイミングである。
帯域設定部１１４は、時刻データを受信した場合には、処理をステップＳ１６に進める。一方、帯域設定部１１４は、時刻データを受信していない場合には、時刻データを受信するまで待機することとし、処理をステップＳ１５に戻す。
帯域設定部１１４は、工場装置２０から工場装置２０が保持する時刻データ「ＹＹＹＹ／ＭＭ／ＤＤ ｈｈ：ｍｍ：ｓｓ．ＳＳＳ」を受信したか否かを判定する。時刻データは、工場装置２０から制御処理を開始するタイミングで送信される。制御処理を開始するタイミングは、端末側工場装置６０と通信し、生産ラインの処理を開始するタイミングである。
帯域設定部１１４は、時刻データを受信した場合には、処理をステップＳ１６に進める。一方、帯域設定部１１４は、時刻データを受信していない場合には、時刻データを受信するまで待機することとし、処理をステップＳ１５に戻す。
【0043】
（ステップＳ１６：時刻同期処理）
帯域設定部１１４は、ステップＳ１５で受信した時刻データが示す時刻に通信帯域設定装置１０の時刻を同期させる。
帯域設定部１１４は、ステップＳ１５で受信した時刻データが示す時刻に通信帯域設定装置１０の時刻を同期させる。
【0044】
（ステップＳ１７：時間帯判定処理）
帯域設定部１１４は、通信帯域設定装置１０の現在時刻が、他時間ｏｔであるか、重複時間ｄｔであるかを判定する。
帯域設定部１１４は、現在時刻が他時間ｏｔである場合には、処理をステップＳ１８に進める。一方、帯域設定部１１４は、現在時刻が重複時間ｄｔである場合には、処理をステップＳ１９に進める。
帯域設定部１１４は、通信帯域設定装置１０の現在時刻が、他時間ｏｔであるか、重複時間ｄｔであるかを判定する。
帯域設定部１１４は、現在時刻が他時間ｏｔである場合には、処理をステップＳ１８に進める。一方、帯域設定部１１４は、現在時刻が重複時間ｄｔである場合には、処理をステップＳ１９に進める。
【0045】
（ステップＳ１８：他時間制御処理）
帯域設定部１１４は、通信帯域情報１３５から他時間ｏｔについて各通信経路に設定された通信帯域を読み出す。そして、帯域設定部１１４は、各通信経路に読み出された通信帯域を設定するように外部装置３０に指示する。
帯域設定部１１４は、通信帯域情報１３５から他時間ｏｔについて各通信経路に設定された通信帯域を読み出す。そして、帯域設定部１１４は、各通信経路に読み出された通信帯域を設定するように外部装置３０に指示する。
【0046】
（ステップＳ１９：重複時間制御処理）
帯域設定部１１４は、通信帯域情報１３５から重複時間ｄｔについて各通信経路に設定された通信帯域を読み出す。そして、帯域設定部１１４は、各通信経路に読み出された通信帯域を設定するように外部装置３０に指示する。
帯域設定部１１４は、通信帯域情報１３５から重複時間ｄｔについて各通信経路に設定された通信帯域を読み出す。そして、帯域設定部１１４は、各通信経路に読み出された通信帯域を設定するように外部装置３０に指示する。
【0047】
図１０を参照して、実施の形態１で設定される通信帯域を説明する。
工場装置２０の時刻データに基づき通信システム１００の時刻が「ｔ１」に同期される。重複時間ｄｔと重複周期ｃｔとに基づき、時刻「ｔ１」については他時間ｏｔにおける通信帯域「ｂｗ１１」、「ｂｗ１２」が設定される。その後、時刻「ｔ１＋ｃｔ－ｄｔ」になると、重複時間ｄｔにおける通信帯域「ｂｗ２１」、「ｂｗ２２」が設定される。そして、時刻「ｔ１＋ｃｔ」になると、他時間ｏｔにおける通信帯域「ｂｗ１１」、「ｂｗ１２」が設定される。この後も周期的に通信帯域の設定が切り替えられる。
工場装置２０の時刻データに基づき通信システム１００の時刻が「ｔ１」に同期される。重複時間ｄｔと重複周期ｃｔとに基づき、時刻「ｔ１」については他時間ｏｔにおける通信帯域「ｂｗ１１」、「ｂｗ１２」が設定される。その後、時刻「ｔ１＋ｃｔ－ｄｔ」になると、重複時間ｄｔにおける通信帯域「ｂｗ２１」、「ｂｗ２２」が設定される。そして、時刻「ｔ１＋ｃｔ」になると、他時間ｏｔにおける通信帯域「ｂｗ１１」、「ｂｗ１２」が設定される。この後も周期的に通信帯域の設定が切り替えられる。
【0048】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態１に係る通信帯域設定装置１０は、重複して通信を行う重複時間ｄｔが特定され、重複時間ｄｔと他時間おｔとのそれぞれについて通信帯域が計算される。これにより、複数の装置の通信タイミングが重複する場合にも、通信帯域では足りない状況の発生を抑制可能である。
以上のように、実施の形態１に係る通信帯域設定装置１０は、重複して通信を行う重複時間ｄｔが特定され、重複時間ｄｔと他時間おｔとのそれぞれについて通信帯域が計算される。これにより、複数の装置の通信タイミングが重複する場合にも、通信帯域では足りない状況の発生を抑制可能である。
【0049】
また、実施の形態１に係る通信帯域設定装置１０は、重複時間ｄｔについて、優先度に応じて通信帯域の割り当てを変更する。これにより、優先度の高い工場の生産ラインの稼働に必要なデータを許容遅延時間内に送信するといったことが可能になる。
【0050】
また、実施の形態１に係る通信帯域設定装置１０は、工場装置２０及び外部装置３０で予め保持している情報を利用して通信帯域の設定を行う。これにより、通信帯域の設定に必要な情報を通信帯域設定装置１０側で入力するようなユーザ操作を省略することができる。
【0051】
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１＞
実施の形態１では、各機能構成要素がソフトウェアで実現された。しかし、変形例１として、各機能構成要素はハードウェアで実現されてもよい。この変形例１について、実施の形態１と異なる点を説明する。
＜変形例１＞
実施の形態１では、各機能構成要素がソフトウェアで実現された。しかし、変形例１として、各機能構成要素はハードウェアで実現されてもよい。この変形例１について、実施の形態１と異なる点を説明する。
【0052】
図１１を参照して、変形例１に係る通信帯域設定装置１０の構成を説明する。
各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、通信帯域設定装置１０は、プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３とに代えて、電子回路１５を備える。電子回路１５は、各機能構成要素と、メモリ１２と、ストレージ１３との機能とを実現する専用の回路である。
各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、通信帯域設定装置１０は、プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３とに代えて、電子回路１５を備える。電子回路１５は、各機能構成要素と、メモリ１２と、ストレージ１３との機能とを実現する専用の回路である。
【0053】
電子回路１５としては、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡが想定される。ＧＡは、Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略である。ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略である。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略である。
各機能構成要素を１つの電子回路１５で実現してもよいし、各機能構成要素を複数の電子回路１５に分散させて実現してもよい。
各機能構成要素を１つの電子回路１５で実現してもよいし、各機能構成要素を複数の電子回路１５に分散させて実現してもよい。
【0054】
＜変形例２＞
変形例２として、一部の各機能構成要素がハードウェアで実現され、他の各機能構成要素がソフトウェアで実現されてもよい。
変形例２として、一部の各機能構成要素がハードウェアで実現され、他の各機能構成要素がソフトウェアで実現されてもよい。
【0055】
プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３と電子回路１５とを処理回路という。つまり、各機能構成要素の機能は、処理回路により実現される。
【0056】
実施の形態２．
実施の形態２は、接続構成と通信経路に割り当てられた通信帯域とを表示する点が実施の形態１と異なる。実施の形態２では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
実施の形態２は、接続構成と通信経路に割り当てられた通信帯域とを表示する点が実施の形態１と異なる。実施の形態２では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
【0057】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１２を参照して、実施の形態２に係る通信帯域設定装置１０の構成を説明する。
通信帯域設定装置１０は、通信インタフェース１４を介して表示装置１４１と接続されている点が図２に示す通信帯域設定装置１０と異なる。表示装置１４１は、ＬＣＤ等である。ＬＣＤは、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙの略である。
通信帯域設定装置１０は、機能構成要素として、表示部１１５を備える点が図２に示す通信帯域設定装置１０と異なる。表示部１１５の機能は、他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアによって実現される。
また、通信帯域設定装置１０は、ストレージ１３に、表示情報１３６が記憶される点が図２に示す通信帯域設定装置１０と異なる。表示情報１３６は、接続構成を表すためのコンテンツである。
図１２を参照して、実施の形態２に係る通信帯域設定装置１０の構成を説明する。
通信帯域設定装置１０は、通信インタフェース１４を介して表示装置１４１と接続されている点が図２に示す通信帯域設定装置１０と異なる。表示装置１４１は、ＬＣＤ等である。ＬＣＤは、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙの略である。
通信帯域設定装置１０は、機能構成要素として、表示部１１５を備える点が図２に示す通信帯域設定装置１０と異なる。表示部１１５の機能は、他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアによって実現される。
また、通信帯域設定装置１０は、ストレージ１３に、表示情報１３６が記憶される点が図２に示す通信帯域設定装置１０と異なる。表示情報１３６は、接続構成を表すためのコンテンツである。
【0058】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１３から図１７を参照して、実施の形態２に係る通信帯域設定装置１０の動作を説明する。
実施の形態２に係る通信帯域設定装置１０の動作手順は、実施の形態２に係る通信帯域設定方法に相当する。また、実施の形態２に係る通信帯域設定装置１０の動作を実現するプログラムは、実施の形態２に係る通信帯域設定プログラムに相当する。
図１３から図１７を参照して、実施の形態２に係る通信帯域設定装置１０の動作を説明する。
実施の形態２に係る通信帯域設定装置１０の動作手順は、実施の形態２に係る通信帯域設定方法に相当する。また、実施の形態２に係る通信帯域設定装置１０の動作を実現するプログラムは、実施の形態２に係る通信帯域設定プログラムに相当する。
【0059】
【0060】
（ステップＳ３０：表示処理）
表示部１１５は、通信経路の接続構成と、通信経路に設定された通信帯域とを表示装置１４１に表示する。
具体的には、表示部１１５は、接続構成情報１３４を参照して、通信経路の接続構成を特定する。表示部１１５は、表示情報１３６を参照して、接続構成を表す画像データを生成する。表示部１１５は、ステップＳ２８又はステップＳ２９で読み出された通信帯域を、画像データにおける対応する伝送路付近に示して表示する。
表示部１１５は、通信経路の接続構成と、通信経路に設定された通信帯域とを表示装置１４１に表示する。
具体的には、表示部１１５は、接続構成情報１３４を参照して、通信経路の接続構成を特定する。表示部１１５は、表示情報１３６を参照して、接続構成を表す画像データを生成する。表示部１１５は、ステップＳ２８又はステップＳ２９で読み出された通信帯域を、画像データにおける対応する伝送路付近に示して表示する。
【0061】
【0062】
図１５を参照して、実施の形態２に係る接続構成情報１３４を説明する。
接続構成情報１３４は、図６に示す情報に加えて、通信経路上の装置毎に名称を含む。工場装置２０及び端末側工場装置６０については、工場装置情報１３２に含まれる名称が設定される。基地局４０及び端末５０については、接続構成構築部１１１によって接続構成情報１３４における位置に応じて名称が設定される。具体的には、通信経路２には名称として基地局が設定され、通信経路３には名称として端末が設定される。なお、基地局４０及び端末５０については、ＩＰアドレスに基づき名称が設定されてもよい。
接続構成情報１３４は、図６に示す情報に加えて、通信経路上の装置毎に名称を含む。工場装置２０及び端末側工場装置６０については、工場装置情報１３２に含まれる名称が設定される。基地局４０及び端末５０については、接続構成構築部１１１によって接続構成情報１３４における位置に応じて名称が設定される。具体的には、通信経路２には名称として基地局が設定され、通信経路３には名称として端末が設定される。なお、基地局４０及び端末５０については、ＩＰアドレスに基づき名称が設定されてもよい。
【0063】
図１６を参照して、実施の形態２に係る表示情報１３６を説明する。
表示情報１３６は、工場装置２０と、基地局４０と、端末５０と、端末側工場装置６０とについて、名称と表示用のコンテンツとを含む。コンテンツは、例えば、アイコン画像等といった各装置を識別可能な画像である。
表示情報１３６は、工場装置２０と、基地局４０と、端末５０と、端末側工場装置６０とについて、名称と表示用のコンテンツとを含む。コンテンツは、例えば、アイコン画像等といった各装置を識別可能な画像である。
【0064】
図１７を参照して、実施の形態２に係る表示部１１５によって表示される画像データを説明する。
表示部１１５は、接続構成情報１３４が示す接続構成上の各装置に対応するコンテンツを表示情報１３６から取得する。表示部１１５は、接続構成の各装置をコンテンツで表し、接続構成が表す接続関係を線で表して、接続構成を表す画像データを生成する。図１７では、表示部１１５は、有線で接続される装置同士は実線で接続し、無線で接続される装置同士は破線で接続している。表示部１１５は、ステップＳ２８又はステップＳ２９で読み出された通信帯域を、画像データにおける対応する伝送路付近に示す。図１７では、表示部１１５は、通信帯域の値が大きい伝送路の線を太く、通信帯域の値が小さい伝送路の線を細くしている。これにより、視覚的に通信帯域の大きさが認識し易くされている。
表示部１１５は、接続構成情報１３４が示す接続構成上の各装置に対応するコンテンツを表示情報１３６から取得する。表示部１１５は、接続構成の各装置をコンテンツで表し、接続構成が表す接続関係を線で表して、接続構成を表す画像データを生成する。図１７では、表示部１１５は、有線で接続される装置同士は実線で接続し、無線で接続される装置同士は破線で接続している。表示部１１５は、ステップＳ２８又はステップＳ２９で読み出された通信帯域を、画像データにおける対応する伝送路付近に示す。図１７では、表示部１１５は、通信帯域の値が大きい伝送路の線を太く、通信帯域の値が小さい伝送路の線を細くしている。これにより、視覚的に通信帯域の大きさが認識し易くされている。
【0065】
＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態２に係る通信帯域設定装置１０は、接続構成と通信経路に割り当てられた通信帯域とを視覚的に表示する。これにより、通信帯域設定装置１０のユーザが設定状況を容易に認識可能になる。
以上のように、実施の形態２に係る通信帯域設定装置１０は、接続構成と通信経路に割り当てられた通信帯域とを視覚的に表示する。これにより、通信帯域設定装置１０のユーザが設定状況を容易に認識可能になる。
【0066】
なお、以上の説明における「部」を、「回路」、「工程」、「手順」、「処理」又は「処理回路」に読み替えてもよい。
【0067】
以上、本開示の実施の形態及び変形例について説明した。これらの実施の形態及び変形例のうち、いくつかを組み合わせて実施してもよい。また、いずれか１つ又はいくつかを部分的に実施してもよい。なお、本開示は、以上の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【0068】
１００ 通信システム、１０ 通信帯域設定装置、１１ プロセッサ、１２ メモリ、１３ ストレージ、１４ 通信インタフェース、１５ 電子回路、１１１ 接続構成構築部、１１２ 重複特定部、１１３ 帯域計算部、１１４ 帯域設定部、１１５ 表示部、１３１ 優先度情報、１３２ 工場装置情報、１３３ 通信経路情報、１３４ 接続構成情報、１３５ 通信帯域情報、１３６ 表示情報、２０ 工場装置、３０ 外部装置、４０ 基地局、５０ 端末、６０ 端末側工場装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】