特許 7572249 ネットワーク設定システム及びネットワーク設定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-15

(45)【発行日】2024-10-23

(54)【発明の名称】ネットワーク設定システム及びネットワーク設定方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 45/42 20220101AFI20241016BHJP

   H04L 41/40 20220101ALI20241016BHJP

【ＦＩ】

H04L45/42

H04L41/40

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021003954

(22)【出願日】2021-01-14

(65)【公開番号】P2022108808

(43)【公開日】2022-07-27

【審査請求日】2023-06-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000233295

【氏名又は名称】株式会社日立情報通信エンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】110001678

【氏名又は名称】藤央弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】村中 延之

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 大輔

(72)【発明者】

【氏名】岡田 孝宣

(72)【発明者】

【氏名】大石 巧

【審査官】中川 幸洋

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１３５４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１７３５６４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ４５／４２

Ｈ０４Ｌ ４１／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

通信要件に従って複数の論理ネットワークを組み合わせて通信路を割り当てるネットワーク設定システムであって、
前記通信要件は、当該論理ネットワークを構築する場所、当該論理ネットワークに接続されるゲートウェイとサーバとデバイス、当該論理ネットワークで転送されるデータのタイプを含み、
前記ネットワーク設定システムは、
前記各論理ネットワークの通信特性及び接続可否情報を含む論理ネットワーク情報と、前記各論理ネットワークへの設定に対応するネットワーク機器への設定を含む適用先情報とを保持し、
新たに論理ネットワークを構築する新規通信要件を受けると、前記論理ネットワーク情報を参照して、
前記新規通信要件に割り当てられる通信路、及び前記論理ネットワークを、評価項目として、帯域、バースト特性、応答性、機密性の一つ又は複数において評価値を計算し、
前記計算された評価値を満たす通信路の候補の選択を受け、
前記選択された通信路のうち不適合な評価項目の重みを小さく更新し、
前記重み付けされた評価項目によって通信路を割り当て、
前記適用先情報を参照して、前記割り当てられた通信路の設定を前記ネットワーク機器の設定に変換し、
前記変換された設定を前記ネットワーク機器に適用するものであって、
前記帯域は、前記通信路に含まれる前記論理ネットワークの帯域スコアの和によって計算され、
前記バースト特性は、バースト性が高い通信が同一の前記論理ネットワークを共有するほど高い評価値が計算され、
前記応答性は、高応答が求められる通信と広帯域の通信が同一の前記論理ネットワークを共有するほど高い評価値が計算され、
前記機密性は、高い機密性が求められる通信が異なる通信と同一の前記論理ネットワークを共有するほど高い評価値が計算されることを特徴とするネットワーク設定システム。

【請求項2】

請求項１に記載のネットワーク設定システムであって、
既存の論理ネットワークを組み合わせた通信路の評価結果が新規通信要件の評価結果に合致しない場合、新規に論理ネットワークを作成することを特徴とするネットワーク設定システム。

【請求項3】

請求項２に記載のネットワーク設定システムであって、
新規に作成された論理ネットワークを構成するネットワーク機器の接続先の情報を用いて、前記新規に作成された論理ネットワークと既存の論理ネットワークとの接続可否を判定することを特徴とするネットワーク設定システム。

【請求項4】

請求項１に記載のネットワーク設定システムであって、
既存通信路の通信特性を所定のタイミングで繰り返し取得して、前記既存通信路の評価を動的に更新することを特徴とするネットワーク設定システム。

【請求項5】

請求項１に記載のネットワーク設定システムであって、
前記受領した新規通信要件においてゲートウェイが指定されていない場合、接続候補となるゲートウェイを選択して提示することを特徴とするネットワーク設定システム。

【請求項6】

通信要件に従って複数の論理ネットワークを組み合わせて通信路を割り当てるネットワーク設定システムが実行するネットワーク設定方法であって、
前記ネットワーク設定システムは、所定の処理を実行する演算装置と、前記演算装置に接続された記憶デバイスとを有する計算機によって構成され、
前記通信要件は、当該論理ネットワークを構築する場所、当該論理ネットワークに接続されるゲートウェイとサーバとデバイス、当該論理ネットワークで転送されるデータのタイプを含み、
前記記憶デバイスは、前記各論理ネットワークの通信特性及び接続可否情報を含む論理ネットワーク情報と、前記各論理ネットワークへの設定に対応するネットワーク機器への設定を含む適用先情報とを保持し、
前記ネットワーク設定方法は、
前記演算装置が、新たに論理ネットワークを構築する新規通信要件を受けると、前記論理ネットワーク情報を参照して、
前記演算装置が、前記新規通信要件に割り当てられる通信路、及び前記論理ネットワークを、評価項目として、帯域、バースト特性、応答性、機密性の一つ又は複数において評価値を計算し、
前記演算装置が、前記計算された評価値を満たす通信路の候補の選択を受け、
前記演算装置が、前記選択された通信路のうち不適合な評価項目の重みを小さく更新し、
前記演算装置が、前記重み付けされた評価項目によって通信路を割り当て、
前記演算装置が、前記適用先情報を参照して、前記割り当てられた通信路の設定を前記ネットワーク機器の設定に変換し、
前記演算装置が、前記変換された設定を前記ネットワーク機器に適用するものであって、
前記帯域は、前記通信路に含まれる前記論理ネットワークの帯域スコアの和によって計算され、
前記バースト特性は、バースト性が高い通信が同一の前記論理ネットワークを共有するほど高い評価値が計算され、
前記応答性は、高応答が求められる通信と広帯域の通信が同一の前記論理ネットワークを共有するほど高い評価値が計算され、
前記機密性は、高い機密性が求められる通信が異なる通信と同一の前記論理ネットワークを共有するほど高い評価値が計算されることを特徴とするネットワーク設定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、要件に応じて通信路を自動的に設定するネットワーク設定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）の発展に伴い、センサ等のデバイスから収集したデータを分析することによって、高い付加価値のソリューションを提供するサービスが登場している。従来はＯＴ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）領域で、現場で閉じていた産業分野においても、ＩｏＴを活用した効率化や付加価値の向上を目指すサービスが登場しており、産業現場に設置したデバイスからデータを取得するニーズが高まっている。産業現場に設置したデバイスからデータを吸い上げる場合、取り回しの良さを鑑みて有線のみでは無く、ＷｉＦｉ、ＬＴＥ、５Ｇ、Ｐｒｉｖａｔｅ ＬＴＥ、Ｌｏｃａｌ ５Ｇなどのローカル又はパブリックの無線ネットワークが利用される。

【0003】

昨今の産業は多品種少量生産が進んでおり、製造ラインの段取りを適宜変更しながら産業する運用がなされている。ＩｏＴを適用する場合も、製造ラインの段取り変更に従ってデバイスを変更し、変更後のデバイスに適するネットワークを割り当てる継続的な運用が求められる。しかし、製造ラインの段取り変更の都度、ネットワークを割り当てる作業は、変更後の通信要件や現状の通信状況をリソースやセキュリティなど様々な面で検討する必要があり、多くの工数が必要である。そこで、現場からの通信要件の要望に従って適切な通信路を割り当てて設定することが望まれている。

【0004】

通信要件に従って通信路を選択する公知技術の一つに、特開２０２０－２８０４３号公報（特許文献１）がある。特開２０２０－２８０４３号公報には、サーバと端末との間の特定のサービスセッションに関して、当該特定のサービスセッションの要求体感品質に基づいて、前記サーバと前記端末との間で満たすべき通信品質要件を導出する通信品質要件導出部と、前記サーバと前記端末との間の前記特定のサービスセッションの通信品質を監視する監視部と、前記特定のサービスセッションの通信品質が前記特定のサービスセッションに関して導出した前記通信品質要件を満たすか否かを判定する判定部と、前記特定のサービスセッションの通信品質が前記特定のサービスセッションに関して導出した前記通信品質要件を満たさない場合、前記通信品質要件を満たすように、前記サーバと前記端末との間で前記特定のサービスセッションに利用される通信経路を制御する制御部とを有するネットワーク制御装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０２０－２８０４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１に記載された方法では、事前に現場設置デバイスとサーバまでのＥ２Ｅの経路とバイパス経路とを用意しておく必要がある。産業分野へのＩｏＴにおいて、製造ラインの段取り変更の都度、異なる通信要件のデバイスを接続し運用を継続するためには、事前にネットワークを複数用意して切り替えるのではなく、有線、ＷｉＦｉ、ＬＴＥ、５Ｇ、Ｐｒｉｖａｔｅ ＬＴＥ、Ｌｏｃａｌ ５Ｇなどの複数種類のネットワークを利用し、通信路を仮想的に分割する通信スライスなどの技術を組み合わせた上で、通信経路を柔軟に割り当てる必要がある。

【0007】

そこで、本発明では、現場からの通信割当要求に応じて、現場設置デバイスとサーバまでのＥ２Ｅ通信路を決定し、各装置に必要な設定を明らかにして、現場に設置されるデバイスとサーバとの間の通信路を、人手工数なく決定し設定できるようにする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、通信要件に従って複数の論理ネットワークを組み合わせて通信路を割り当てるネットワーク設定システムであって、前記通信要件は、当該論理ネットワークを構築する場所、当該論理ネットワークに接続されるゲートウェイとサーバとデバイス、当該論理ネットワークで転送されるデータのタイプを含み、前記ネットワーク設定システムは、前記各論理ネットワークの通信特性及び接続可否情報を含む論理ネットワーク情報と、前記各論理ネットワークへの設定に対応するネットワーク機器への設定を含む適用先情報とを保持し、新たに論理ネットワークを構築する新規通信要件を受けると、前記論理ネットワーク情報を参照して、前記新規通信要件に割り当てられる通信路、及び前記論理ネットワークを、評価項目として、帯域、バースト特性、応答性、機密性の一つ又は複数において評価値を計算し、前記計算された評価値を満たす通信路の候補の選択を受け、前記選択された通信路のうち不適合な評価項目の重みを小さく更新し、前記重み付けされた評価項目によって通信路を割り当て、前記適用先情報を参照して、前記割り当てられた通信路の設定を前記ネットワーク機器の設定に変換し、前記変換された設定を前記ネットワーク機器に適用するものであって、前記帯域は、前記通信路に含まれる前記論理ネットワークの帯域スコアの和によって計算され、前記バースト特性は、バースト性が高い通信が同一の前記論理ネットワークを共有するほど高い評価値が計算され、前記応答性は、高応答が求められる通信と広帯域の通信が同一の前記論理ネットワークを共有するほど高い評価値が計算され、前記機密性は、高い機密性が求められる通信が異なる通信と同一の前記論理ネットワークを共有するほど高い評価値が計算されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一態様によれば、現場に設置されるデバイスとサーバとの間の通信路を、人手工数なく決定し設定できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例１のネットワークシステムの構成例を示す図である。

【図2】実施例１のＩｏＴ通信設定装置の構成例を示す図である。

【図3】実施例１の通信要件マップテーブルの構成例を示す図である。

【図4】実施例１の物理機器テーブルの構成例を示す図である。

【図5】実施例１の論理ネットワークテーブルの構成例を示す図である。

【図6】実施例１のＥ２Ｅ通信路テーブルの構成例を示す図である。

【図7】実施例１のＣｏｎｆｉｇ適用先テーブルの構成例を示す図である。

【図8】実施例１の通信要件が入力されるＧＵＩの例を示す図である。

【図9A】実施例１のＥ２Ｅ通信路決定部が実行するＥ２Ｅ通信路決定処理のフローチャートである。

【図9B】実施例１のＥ２Ｅ通信路決定部が実行するＥ２Ｅ通信路決定処理のフローチャートである。

【図10】実施例１の通信路の候補を提示しフィードバックが入力されるＧＵＩの例を示す図である。

【図11】実施例１の新規に割り当てられるＥ２Ｅ通信路を表す通知の例の情報を表形式で示す図である。

【図12】実施例１のＣｏｎｆｉｇ適用部が実行するＣｏｎｆｉｇ適用処理のフローチャートである。

【図13】実施例１の投入されるＣｏｎｆｉｇの例を表形式で示す図である。

【図14】実施例１のＮＷ情報更新部が実行するネットワーク情報更新処理のフローチャートである。

【図15】実施例２において、代替通信路候補を提示しフィードバックが入力されるＧＵＩの例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜実施例１＞
本実施例では、現場から指示される通信要件、既存通信路の通信、ネットワークのキャパシティを、広帯域性、バースト性、高応答性、機密性などの観点からスコア化して抽象化して比較し、適した通信路新規の割り当てを決定することによって、人手工数なく現場設置デバイスとサーバとの間のネットワークを決定し、設定を適用する。これによって、ＩｏＴなどにおける現場デバイスとサーバを接続する通信路を要件に応じて自動的に設定する。

【0012】

図１は、実施例１のネットワークシステムの構成例を示す図である。

【0013】

実施例１のネットワークシステムは、ＩｏＴ通信設定装置１０１とＩｏＴシステム１５０とが管理ネットワーク１７０で通信可能に接続されて構成される。

【0014】

ＩｏＴ通信設定装置１０１は、所定の処理を実行するＣＰＵなどの演算装置と、ＣＰＵに接続された記憶デバイスとを有する計算機によって構成される。ＩｏＴ通信設定装置１０１は、ＧＵＩ１０３、Ｅ２Ｅ通信路決定部１０４、ＮＷ情報更新部１０５、Ｃｏｎｆｉｇ適用部１０６、通信要件マップテーブル１１１、物理機器テーブル１１２、論理ネットワークテーブル１１３、Ｅ２Ｅ通信路テーブル１１４、及びＣｏｎｆｉｇ適用先テーブル１１５を有する。

【0015】

ＩｏＴシステム１５０は、一つ又は複数のＩｏＴサーバ１５１、統合スイッチ１５３、ＷｉＦｉ用スイッチ１５４、ＬＡＮスイッチ１５６、コア網スイッチ１５７、ＷｉＦｉ基地局１５５、モバイル基地局１５８、及びＩｏＴゲートウェイ１５９を有する。ＩｏＴゲートウェイ１５９は一つ又は複数のモバイル通信デバイス１６０と接続される。

【0016】

統合スイッチ１５３、ＷｉＦｉ用スイッチ１５４、ＬＡＮスイッチ１５６は、一つ又は複数の論理ネットワーク単位であるＶＬＡＮ１７１、１７２、１７３、１７４と接続される。コア網スイッチ１５７、モバイル基地局１５８は、一つ又は複数の通信スライスである論理ネットワーク１７５を保持する。ＷｉＦｉ基地局１５５は、一つ又は複数の論理ネットワークＳＳＩＤ１７８を保持する。

【0017】

ＩｏＴゲートウェイ１５９は、一つ又は複数のＷｉＦｉ通信デバイス又はモバイル通信デバイス１６０と接続される。

【0018】

ＩｏＴゲートウェイ１５９は、モバイル通信デバイス１６０からの通信を中継して、各論理ネットワーク１７１～１７５を組み合わせた通信路を通ってＩｏＴサーバ１５１と通信する。

【0019】

ＩｏＴシステム１５０に含まれる、ＩｏＴサーバ１５１やＩｏＴゲートウェイ１５９やモバイル通信デバイス１６０は現場の要件に応じて適宜変更され、変更時は現場運用者１０２がＩｏＴ通信設定装置１０１のＧＵＩ１０３（図２参照）に通信要件を入力し、ＩｏＴ通信設定装置１０１が入力された通信要件に応じた各論理ネットワーク１７１～１７５を介した通信路を割り当て、ＩｏＴゲートウェイ１５９とＩｏＴサーバ１５１とが接続される。以降、ＩｏＴゲートウェイ１５９とＩｏＴサーバ１５１間の前記通信路を「Ｅ２Ｅ（Ｅｎｄ ｔｏ Ｅｎｄ）通信路」と称する。

【0020】

図２は、実施例１のＩｏＴ通信設定装置１０１の構成例を示す図である。

【0021】

ＩｏＴ通信設定装置１０１は、ＧＵＩ１０３、Ｅ２Ｅ通信路決定部１０４、ＮＷ情報更新部１０５、Ｃｏｎｆｉｇ適用部１０６、通信要件マップテーブル１１１、物理機器テーブル１１２、論理ネットワークテーブル１１３、Ｅ２Ｅ通信路テーブル１１４及びＣｏｎｆｉｇ適用先テーブル１１５を有する。

【0022】

まず、現場運用者１０２が、ＧＵＩ１０３を介して新規通信割当要求２０１をＥ２Ｅ通信路決定部１０４に送る。

【0023】

Ｅ２Ｅ通信路決定部１０４は、通信要件マップテーブル１１１と物理機器テーブル１１２と論理ネットワークテーブル１１３とＥ２Ｅ通信路テーブル１１４とを参照して、新規通信割当要求２０１に対するＥ２Ｅ通信路の候補を決定し、決定されたＥ２Ｅ通信路候補２０２をＧＵＩ１０３を介して現場運用者１０２に送る。

【0024】

現場運用者１０２は、Ｅ２Ｅ通信路候補から所望の通信路を選択し、ＧＵＩ１０３を介してＥ２Ｅ通信路候補のフィードバック２０４をＥ２Ｅ通信路決定部１０４に送る。

【0025】

Ｅ２Ｅ通信路決定部１０４は、受信したＥ２Ｅ通信路候補のフィードバック２０４に従ってＥ２Ｅ通信路を決定できた場合、Ｅ２Ｅ通信路テーブル１１４を更新し、必要に応じて通信要件マップテーブル１１１を更新し、Ｃｏｎｆｉｇ適用部１０６にＥ２Ｅ通信路割当通知２０５を送信する。また、Ｅ２Ｅ通信路決定部１０４は、Ｅ２Ｅ通信路候補のフィードバック２０４に従ってＥ２Ｅ通信路を決定できない場合、通信要件マップテーブル１１１を更新し、再度Ｅ２Ｅ通信路の候補を決定し、決定されたＥ２Ｅ通信路候補２０２をＧＵＩ１０３を介して現場運用者１０２に送る。

【0026】

Ｃｏｎｆｉｇ適用部１０６は、Ｅ２Ｅ通信路決定部１０４からのＥ２Ｅ通信路割当通知２０５を受けて、Ｃｏｎｆｉｇ適用先テーブル１１５を参照し、Ｃｏｎｆｉｇ２０６を形成する。Ｃｏｎｆｉｇ２０６には、ＩｏＴシステム１５０の各機器を設定するための、設定を投入先やＡＰＩが含まれる。

【0027】

ＮＷ情報更新部１０５は、ＩｏＴシステム１５０から設定や現在ステータスを読み出して、物理機器テーブル１１２、論理ネットワークテーブル１１３、Ｅ２Ｅ通信路テーブル１１４及びＣｏｎｆｉｇ適用先テーブル１１５を必要に応じて更新して、各テーブルを最新の状態に維持する。

【0028】

図３は、通信要件マップテーブル１１１の構成例を示す図である。

【0029】

通信要件マップテーブル１１１は、例えば表形式で構成され、各行３２１～３２８は、それぞれ、ＧＵＩ入力３０１～３０３に対する通信要件スコア３１１を管理する。ＧＵＩ入力は、デバイスの属性として、接続デバイス種類３０１、データタイプ３０２、デバイス３０３等の列を含み、デバイスの他の属性を含んでもよい。通信要件スコア３１１は、本実装例では広帯域、バースト、高応答、機密性の四つの評価項目によって構成され、それぞれの通信要件が項目毎に求められる度合が予め定められている。なお、前述した四つの評価項目の一部を用いてもよいし、他の評価項目と追加してもよい。

【0030】

図４は、物理機器テーブル１１２の構成例を示す図である。

【0031】

物理機器テーブル１１２は、例えば表形式で構成され、物理機器ＩＤ４０１と接続先機器４０２の列を含む。各行４１１～４１６は、それぞれ物理機器の情報を表す。

【0032】

図５は、論理ネットワークテーブル１１３の構成例を示す図である。

【0033】

論理ネットワークテーブル１１３は、例えば表形式で構成され、ネットワークＩＤ５０１と、物理機器ＩＤ５０２と、接続可能Ｓｅｒｖｅｒ５０３と、接続可能ＧＷ５０４と、キャパシティスコア５０５の列を含む。各行５１１～５１７は、それぞれ論理ネットワークの情報を表す。

【0034】

キャパシティスコア５０５は、通信要件スコア３１１と同様に、本実装例では広帯域、バースト、高応答、機密性の４項目によって構成され、それぞれの論理ネットワークが収容できる項目ごとのキャパシティを示す。

【0035】

図６は、Ｅ２Ｅ通信路テーブル１１４の構成例を示す図である。

【0036】

Ｅ２Ｅ通信路テーブル１１４は、例えば表形式で構成され、ＧＷ６０１と、通信路６０２と、サーバ６０３と、既存通信一覧６０４と、既存通信スコア６０５の列を含む。各行６１１～６１４は、既存のＥ２Ｅ通信路の状況を示す。既存通信スコア６０５は、通信要件スコア３１１やキャパシティスコア５０５と同様に、本実装例では広帯域、バースト、高応答、機密性の四つの評価項目によって構成され、Ｅ２Ｅ通信路の既存通信による評価項目毎の要件の消費を示す。既存通信スコア６０５は、ＮＷ情報更新部１０５によって、所定のタイミングで繰り返し（例えば、所定の時間間隔で定期的に）取得され、動的に更新される。

【0037】

図７は、Ｅ２Ｅ通信路割当てが実際の設定へ変換されて記録されるＣｏｎｆｉｇ適用先テーブル１１５の構成例を示す図である。

【0038】

Ｃｏｎｆｉｇ適用先テーブル１１５は、例えば表形式で構成され、ネットワークＩＤ７０１と、物理機器ＩＤ７０２と、設定先情報７０３と、通信路設定用情報７０４と、オプション設定情報７０５の列を含む。各行７１１～７２５は、各ネットワークＩＤ７０１又は物理機器ＩＤ７０２における、Ｅ２Ｅ通信路の割り当てを実際の機器設定に変換するための情報を保持する。

【0039】

設定先情報７０３は、設定の投入先又は設定を適用するためのＡＰＩである。通信路設定用情報７０４は、Ｅ２Ｅ通信路の割り当てを実際のＮＷ機器のルーティングに変換するために必要な情報である。オプション設定情報７０５は、通信要件のスコアや制約に応じて選択できるオプションである。

【0040】

図８は、通信要件が入力されるＧＵＩ１０３の例を示す図である。

【0041】

現場運用者１０２は、ＧＵＩ１０３を介して新規通信割り当てを要求する。新規通信割当要求時のＧＵＩ１０３は、場所入力欄８０１、ゲートウェイＩＤ入力欄８０２、サーバＩＤ入力欄８０３、接続デバイス種類入力欄８０４、データタイプ入力欄８０５、デバイス入力欄８０６等の入力欄と、割当実行ボタン８１０を含む。接続デバイス種類入力欄８０４、データタイプ入力欄８０５、デバイス入力欄８０６へ入力されたデータは、それぞれ、通信要件マップテーブル１１１の接続デバイス種類３０１、データタイプ３０２、デバイス３０３に格納される。

【0042】

図８は、図６の行６１３に示す、現在産業機器ＣＮＣ＃１が接続しているＩｏＴゲートウェイ＃２に対して、新たに産業カメラ＃１を接続し画像送信を行う際のＥ２Ｅ通信路を決定する例を示す。

【0043】

ＧＵＩ１０３に入力された内容は、新規通信割当要求２０１としてＥ２Ｅ通信路決定部１０４に送信される。

【0044】

図９Ａ、図９Ｂは、Ｅ２Ｅ通信路決定部１０４が実行するＥ２Ｅ通信路決定処理のフローチャートである。

【0045】

まず、Ｅ２Ｅ通信路決定部１０４は、新規通信割当要求２０１を受信して、Ｅ２Ｅ通信路決定処理を開始する（９０１）。

【0046】

Ｅ２Ｅ通信路決定部１０４は、新規通信割当要求２０１の受信後、通信要件マップテーブル１１１を参照し、新規通信割当要求２０１の内容にマッチするエントリがあるかを検索する（９０２）。マッチしたエントリが有れば、当該エントリの通信要件スコア３１１を抽出する（９０３）。

【0047】

マッチしたエントリが無ければ、部分的に列が一致する行を通信要件マップテーブル１１１から参照して、平均値や中央値などの計算を行い通信要件スコアを仮置きする。例えば、未知の産業用カメラ＃２がストリーミングでデータを送信する場合、通信要件マップテーブル１１１（図３）には該当するエントリが無い。そこでまず、接続デバイス種類３０１がカメラであり、デバイス３０３が産業用カメラであるエントリ３２１を一つ目の参照候補として選択する。次に、接続デバイス種類３０１がカメラであるエントリ３２１～３２４を比較し、デバイス３０３が産業用カメラであるエントリ３２１の通信要件と通信要件が最も近いデバイス３０３を検索し、３２１と３２２の通信要件スコア３１１のノルム値が最も小さい。このため、エントリ３２２のデバイス３０３であるＩｏＴカメラが産業用カメラの通信要件と近しいといえる。そこで、接続デバイス種類３０１がカメラであり、かつデータタイプ３０２がストリーミングであり、かつデバイス３０３がＩｏＴカメラであるエントリ３２３を二つ目の参照候補として選択する。最後に、二つの参照候補のエントリ３２１及び３２３の通信要件スコアの広帯域、バースト、高応答、機密性スコアの中央値を仮置きスコアとする（９０４）。

【0048】

Ｅ２Ｅ通信路決定部１０４は、通信要件スコアを取得した後、既存Ｅ２Ｅ通信路の既存通信スコア６０５をＥ２Ｅ通信路テーブル１１４から取得し、論理ネットワークのキャパシティスコア５０５を論理ネットワークテーブル１１３から取得する（９０５）。

【0049】

Ｅ２Ｅ通信路決定部１０４は、スコアの取得後、各既存Ｅ２Ｅ通信路において、各論理ネットワーク毎に、新規通信の通信要件のスコアを鑑みて、既存通信の既存通信スコア６０５を評価し、論理ネットワークのキャパシティスコアに収まるかを判定する（９０６）。

【0050】

具体的には、本実施例ではＩｏＴ ＧＷ＃２とＡＰＮ＃１とＶＬＡＮ＃０２とＶＬＡＮ＃１とＩｏＴ Ｓｅｒｖｅｒ＃１を含む既存のＥ２Ｅ通信路がある。これらに新規通信要件を割り当てた場合、例えばＡＰＮ＃１ １７５－１とＶＬＡＮ＃０２ １７３－１には、以下の通信が流れることになる。
・産業機器／数値／ＣＮＣ＃１（通信要件マッピング＃６）；図６の６１３
・産業機器／数値／ＰＬＣ＃１（通信要件マッピング＃５）；図６の６１１
・センサ／数値／温湿度センサ＃１ （通信要件マッピング＃７）；図６の６１１
・カメラ／画像送信／産業用カメラ＃１（通信要件マッピング＃１）；図３の３２１

【0051】

これらの通信のスコアを、広帯域、バースト、高応答、機密性の各項目で計算し、論理ネットワークに求められる厳しさを表す評価値を得る。計算方法は項目によって異なり、本実施例では以下方法で計算できる。
・広帯域：同一の各通信のスコアの和が大きくなるほど評価値が上がる。例えば、現状でのＡＰＮ＃１の広帯域性を示す評価値は、Ｅ２Ｅ通信路テーブル１１４のうち通信路にＡＰＮ＃１が含まれる既存通信のエントリ６１１と６１３の広帯域スコアの和を計算し、１．２０＋１．００＝２．２０となる。
・バースト：バースト性が高い通信が同一の論理ネットワークを共有するほど評価値が上がる。例えば、現状でのＡＰＮ＃１のバースト性を示す評価値は、Ｅ２Ｅ通信路テーブル１１４のうち通信路にＡＰＮ＃１が含まれる既存通信のエントリ６１１と６１３のバーストスコアの３．１０と２．１０のノルムを計算し３．７４となる。
・高応答：高応答が求められる通信と広帯域の通信が同一の論理ネットワークを共有するほど評価値が上がる。例えば、現状でのＡＰＮ＃１の高応答性を示す評価値は、Ｅ２Ｅ通信路テーブル１１４のうち通信路にＡＰＮ＃１が含まれる既存通信のエントリ６１１と６１３の一番高い高応答スコア１３．００と広帯域スコア１．２のノルムを計算し、１３．０５となる。
・機密性：高い機密性が求められる通信が異なるＩｏＴゲートウェイやＩｏＴサーバを含む通信と同一の論理ネットワークを共有するほど評価値が上がる。現状でのＡＰＮ＃１の機密性を示す評価値は、Ｅ２Ｅ通信路テーブル１１４のうち通信路にＡＰＮ＃１が含まれる既存通信のエントリ６１１と６１３は異なるＧＷ６０１からの通信であるため、双方の機密性スコア１２．００と１３．００のノルムを計算し、１７．６９となる。

【0052】

前述した例では、Ｅ２Ｅ通信路テーブル１１４に記載されている既存の通信のみで評価値を計算しているが、フローでは新規通信を含めて評価値を計算する。

【0053】

計算された評価値をＡＰＮ＃１（行５１６）のキャパシティスコア５０５及びＶＬＡＮ＃０２（行５１３）のキャパシティスコア５０５と比較し、要件を満たすかを評価する。比較は、例えば、広帯域性、バースト性、高応答性、機密性の各項目それぞれ値の大小を比較する。他の論理ネットワーク（例えばＶＬＡＮ ＃１）についても同様の計算を実施し、該当するＥ２Ｅ通信路を評価する。新規通信割当要求２０１のＩｏＴ ＧＷが接続可能な他のＥ２Ｅ通信路についても同様の計算を実施し、各行５１１～５１７のキャパシティスコア５０５を満たすＥ２Ｅ通信路があるかを判定する（９０６）。

【0054】

ステップ９０６の判定結果がＹｅｓの場合、各行５１１～５１７のキャパシティスコア５０５を満たすＥ２Ｅ通信路を候補として選択する（９０７）。

【0055】

ステップ９０６の判定結果がＮｏの場合、又は判定結果がＹｅｓであっても、より適したＥ２Ｅ通信路を探索して割り当てる場合、各行５１１～５１７のキャパシティスコアに収まらなかった論理ネットワークを、既存の他の論理ネットワークを使用又は新規作成することによって、Ｅ２Ｅ通信路の候補を決定する。例えば、Ｅ２Ｅ通信路テーブル１１４の既存のＥ２Ｅ通信路が一つも条件を満たさない場合、論理ネットワークテーブル１１３の未使用のＮＷ（例えばＶＬＡＮ＃０４ ５１５、ＡＰＮ＃３ ５１８）を使用して、新規通信を含めた評価値を収納できるキャパシティスコアを持つＥ２Ｅが構築できれば、当該通信路を候補として選択する。また、全てのＥ２Ｅ通信路において新規通信を含めた評価値を収納できるキャパシティスコアがない場合、新規に論理ネットワーク（例えば既存に無いＶＬＡＮ＃０５、ＡＰＮ＃４など）を作成する。新規論理ネットワークを作成した場合、物理機器テーブル１１２を参照して、接続先機器４０２の情報を論理ネットワークテーブル１１３の接続可能情報５０３、５０４に格納する。接続可能情報５０３、５０４によって既存の論理ネットワークとの接続可否を判定できる。適切な論理ネットワークが新規に作成できない場合、既存のＥ２Ｅ通信路で評価値の差が小さい順、例えば広帯域性、バースト性、高応答性、機密性の各項目の評価値を下回ったキャパシティスコアが少ない順に選択する（９０８）。

【0056】

次に、Ｅ２Ｅ通信路候補２０２をＧＵＩ１０３を介して現場運用者１０２に提示し（９０９）、Ｅ２Ｅ通信路候補のフィードバック２０４をＧＵＩ１０３を介して受け取る（９１０）。提示内容、フィードバックの詳細は後述する。

【0057】

次に、フィードバック２０４で承認されたＥ２Ｅ通信路があるかを判定する（９１１）。承認されたＥ２Ｅ通信路がある場合、Ｅ２Ｅ通信路を確定する。承認されたＥ２Ｅ通信路がない場合、フィードバックに従って通信要件マップテーブル１１１を更新し、ステップ９０３～９０４で割当てた通信要件スコアをフィードバックに従って更新し、再度Ｅ２Ｅ通信路の決定を試行する（９１２）。

【0058】

次に、ステップ９０２で通信要件マップテーブル１１１に該当エントリが無いため、ステップ９０４で通信要件スコアを仮置きした場合、又はステップ９１２で通信要件スコアを更新している場合（９１３）、通信要件マップテーブル１１１に仮置きしていたスコアを更新する（９１４）。

【0059】

最後に、Ｅ２Ｅ通信路テーブル１１４とＣｏｎｆｉｇ適用先テーブル１１５を更新し、Ｃｏｎｆｉｇ適用部１０６にＥ２Ｅ通信路割当通知２０５を送信する（９１５）。

【0060】

図１０は、通信路の候補を提示しフィードバックが入力されるＧＵＩ１０３の例を示す図である。

【0061】

実施例１において、ステップ９０９でＥ２Ｅ通信路候補２０２を提示しフィードバック入力するためのＧＵＩ１０３では表形式で情報が提示される。表は選択欄１００１と、通信路１００２と、通信路情報１００３と、共有通信一覧１００４と、ＮＧ理由１００５の列を含む。各行１０１１～１０１２では、Ｅ２Ｅ通信路候補の情報を表示する。表に表示される既存通信スコアが高い順に表示すると、現場運用者１０２が適切なＥ２Ｅ通信路を容易に選択できる、表示順序を決めるスコアは、既存通信スコアの評価項目に所定の重み係数を乗じた値の和によって計算するとよい。所定の重みは、例えば図３の通信要件マップテーブルのうち、３０１～３０３のＧＵＩ入力に対応した行３１１の通信要件スコアに比例した値を用いるとよい。

【0062】

現場運用者１０２は、Ｅ２Ｅ通信路の候補の情報を確認し、承認する通信路を選択欄１００１において選択し、選択しない通信路にはＮＧ理由１００５を選択し、送信ボタン１０２１を操作し、Ｅ２Ｅ通信路候補のフィードバック２０４を送信する。実施例１において、ＮＧ理由１００５は、各スコアの評価項目（広帯域、バースト、高応答、機密性）の一つ又は複数に対する理由が選択可能となっている。Ｅ２Ｅ通信路決定部１０４は、ＮＧ理由として選択された評価項目の重み係数が小さくなるように更新するとよい。評価項目の重み係数の更新は、例えば図３の通信要件マップテーブルの行３１１の通信要件スコアを更新してもよいし、重み係数として別行を設けてもよい。

【0063】

図１１は、新規に割り当てられるＥ２Ｅ通信路を表すＥ２Ｅ通信路割当通知２０５の例の情報を表形式で示す図である。

【0064】

Ｅ２Ｅ通信路決定部１０４からＣｏｎｆｉｇ適用部１０６に送信されるＥ２Ｅ通信路割当通知２０５は、分類１１０１と、詳細１１０２と、スコア１１０３を含む。行１１１１はＥ２Ｅ通信路割当てにおける処理内容を示す。

【0065】

本実施例では、ＩｏＧ ＧＷ ＃２からＩｏＴ Ｓｅｒｖｅｒ ＃１を繋ぐためのＥ２Ｅ通信路として、ＡＰＮ ＃３とＶＬＡＮ ＃０４を新規に生成して、ＩｏＴ ＧＷ ＃２、ＡＰＮ ＃３、ＶＬＡＮ ＃０４、ＶＬＡＮ ＃１、ＩｏＴ Ｓｅｒｖｅｒ ＃１までの通信路を形成する。

【0066】

図１２は、Ｃｏｎｆｉｇ適用部１０６が実行するＣｏｎｆｉｇ適用処理のフローチャートである。

【0067】

Ｃｏｎｆｉｇ適用部１０６は、Ｅ２Ｅ通信路割当通知２０５を受信して、Ｃｏｎｆｉｇ適用処理を開始する（１２０１）。

【0068】

次に、設定先情報７０３、通信路設定用情報７０４及びオプション設定情報７０５を、Ｃｏｎｆｉｇ適用先テーブル１１５から取得する（１２０２）。

【0069】

Ｅ２Ｅ通信路割当通知２０５に新規論理ネットワークの生成が含まれる場合（１２０３でＹＥＳ）、通信路設定用情報７０４に応じて、新規論理ネットワークを生成するためのＣｏｎｆｉｇを生成し（１２０４）、Ｅ２Ｅ通信路割当通知２０５の論理ネットワークのスコア１１０３に応じて、ＱｏＳやバッファサイズや帯域等のオプション設定情報７０５を設定するためのＣｏｎｆｉｇを生成する。例えば、広帯域性のスコアが高いほど最大帯域設定を高く、バースト性のスコアが高いほど通信バッファサイズを大きく、高応答性のスコアが高い場合はＱｏＳが高い最低保証帯域を適用し、機密性が高い場合はＳＩＥＭ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｖｅｎｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）等のセキュリティ監視ソフトの設定レベルを高くする（１２０５）。

【0070】

次に、通信路設定用情報７０４を参照して、Ｅ２Ｅ通信路割当通知２０５のＥ２Ｅ通信路の通りに論理ネットワークを接続するためのルーティングＣｏｎｆｉｇを生成する（１２０６）。

【0071】

最後に、生成したＣｏｎｆｉｇ２０６を、取得したＩｏＴシステム１５０の各設定先情報７０３に適用する（１２０７）。

【0072】

図１３は、投入されるＣｏｎｆｉｇ２０６の例を表形式で示す図である。

【0073】

Ｃｏｎｆｉｇ適用部１０６が生成するＣｏｎｆｉｇ２０６は、分類１３０１と、設定先１３０２と、通信路設定内容１３０３と、オプション設定情報１３０４を含む。各行１３１１－１３１５は設定先１３０２に投入される内容を示す。

【0074】

図１４は、ＮＷ情報更新部１０５が実行するネットワーク情報更新処理のフローチャートである。

【0075】

実施例１では、ＮＷ情報更新部１０５は、ポーリング等のタイミングをトリガとして所定のタイミングで繰り返し（例えば、所定の時間間隔で定期的に）処理を開始する（１４０１）。

【0076】

まず、ＮＷ情報更新部１０５は、ＩｏＴシステム１５０の各物理機器のＣｏｎｆｉｇ変更を検出する（１４０２）。例えば、ネットワークリソース増強のために物理機器としてスイッチ１５３、１５４、１５６、１５７を増設した場合、本処理によってスイッチの追加が検出されて各テーブルが更新され、新規Ｅ２Ｅ通信経路の割り当てに使用できる。

【0077】

確認の結果、物理機器テーブル１１２、論理ネットワークテーブル１１３、Ｃｏｎｆｉｇ適用先テーブル１１５の情報の変更要否を判定し（１４０３）、Ｃｏｎｆｉｇの変更がネットワーク構成に関係する場合は、物理機器テーブル１１２、論理ネットワークテーブル１１３、Ｃｏｎｆｉｇ適用先テーブル１１５の情報を更新する（１４０４）。

【0078】

また、各論理ネットワークのトラフィックの平均帯域、ピーク状況、ＱｏＳ保証率などの情報を取得し、Ｅ２Ｅ通信路テーブル１１４の既存通信路の広帯域性、バースト性、高応答性のスコアを更新し、既存通信スコア６０５に格納する。例えば、時間あたりの平均帯域やピークを除いた最大帯域（ピーク時間１０％を除いた時間の最大帯域）が前回測定値から変化した場合に、その割合に従って広帯域性スコアを更新する。他に、例えば、ピーク時間１％の使用帯域が前回測定値から変化した場合に、その割合に従ってバースト性のスコアを更新する。他に、例えば、ＱｏＳや最低帯域割当が保証できない時間がある場合に、時間の長さに従って高応答性のスコアを更新する（１４０５）。

【0079】

＜実施例２＞
本実施例では、現場運用者１０２が指定したＩｏＴゲートウェイ１５９では適したＥ２Ｅ通信路が割り当てられない場合に、他のＩｏＴゲートウェイ１５９からの接続をＧＵＩ１０３から提示する。実施例２において、前述した実施例１との相違点のみを説明し、実施例１と同じ構成及び機能の説明は省略する。

【0080】

図１５は、代替通信路候補を提示しフィードバックが入力されるＧＵＩ１０３の例を示す図である。

【0081】

実施例２において、ステップ９０９でＥ２Ｅ通信路候補２０２を提示しフィードバック入力するためのＧＵＩ１０３では代替通信路候補の情報が表形式で提示される。表は選択欄１５０１と、代替接続候補１５０２と、通信路列１５０３と、通信路情報１５０４と、共有通信一覧１５０５と、ＮＧ理由１５０６の列を含む。各行１５１１では、代替通信路候補の情報を表示する。また、通信要件が入力されるＧＵＩ１０３（図８）において、ＧＷ ＩＤ８０２が入力されていない場合も、代替通信路候補を提示するために、図１５に示すＧＵＩ１０３を提示するとよい。

【0082】

接続を変更するＩｏＴゲートウェイ１５９の候補は代替接続候補１５０２に表示される。現場運用者１０２は、選択する代替接続候補を選択欄１５０１において選択し、送信ボタン１５２１を操作し、代替通信路候補のフィードバック２０４を送信する。その後、ＩｏＴ通信設定装置１０１が、現場運用者１０２の選択に従って、ＩｏＴゲートウェイ１５９の接続を変更する。それ以外は図１０と同じである。

【0083】

実施例２によると、ゲートウェイを固定することなく、制約条件を緩和してＥ２Ｅ通信路を設定できる。例えば、デバイスの近傍に設置されたゲートウェイが能力的に逼迫している場合でも、他のゲートウェイを選択できる。このため、場所の制約を排除して、ネットワーク観点から良好な通信を提供できるゲートウェイを用いて通信できる。

【0084】

以上に説明したように、本実施例のネットワーク設定システム（ＩｏＴ通信設定装置１０１）は、新規通信要件を受けると、論理ネットワーク情報（論理ネットワークテーブル１１３）を参照して、新規通信要件に従った通信路を割り当て、適用先情報（Ｃｏｎｆｉｇ適用先テーブル１１５）を参照して、割り当てられた通信路の設定を各ネットワーク機器の設定に変換し、変換された設定をネットワーク機器に適用するので、現場に設置されるデバイスとサーバ間のネットワークを、人手工数なく決定し設定できる。すなわち、工場ＩｏＴシステム導入完了後の運用において、接続機器や通信要件の変化に対応するための工数を低減できる。

【0085】

また、通信特性を評価するための一つ又は複数の評価項目によって、前記新規通信要件の通信特性、既存の通信の通信特性、及び前記論理ネットワークの通信特性を評価し、評価が所定の条件を満たす通信路を割り当てるので、適切な通信路を手間無く割り当てられる。

【0086】

また、前記新規通信要件、前記既存の通信、及び前記論理ネットワークを、前記評価項目として、帯域、バースト特性、応答性、機密性の一つ又は複数において定量的に評価し、評価の結果に応じて、通信路を割り当てるので、現場から受け取る曖昧な通信要件に基づいて、既存の通信と各論理ネットワークの通信特性を抽象化した複数の軸で評価でき、要求に応じた適切な通信路を手間無く割り当てられる。

【0087】

また、割り当てる通信路の候補の選択を受け、前記選択によって評価項目の重みを更新するので、通信路の候補について現場運用者からのフィードバックを受け取り評価方法を更新できる。

【0088】

また、既存の論理ネットワークを組み合わせた通信路の評価結果が新規通信要件の評価結果に合致しない場合、新規に論理ネットワークを作成するので、要求に適する通信路を容易に構築できる。

【0089】

また、新規に作成された論理ネットワークを構成するネットワーク機器の接続先の情報を用いて、前記新規に作成された論理ネットワークと既存の論理ネットワークとの接続可否を判定するので、ネットワークに関する知識が十分でなくても、論理ネットワークの組合せ可否を決定でき、既存ネットワークとの接続を考慮した通信路を構築できる。

【0090】

また、新規通信要件の一部が指定されていない場合、類似している既存の通信要件を抽出し、仮の通信要件の評価結果を定めるので、曖昧な新規通信要件でも、適切な通信路を選択できる。

【0091】

また、既存通信路の通信特性を所定のタイミングで繰り返し取得して、前記既存通信路の評価を動的に更新するので、ネットワークのリアルタイムの状況に即して、通信路を選択できる。

【0092】

また、前記受領した新規通信要件においてゲートウェイが指定されていない場合、接続候補となるゲートウェイを選択して提示するので、ネットワークに関する知識が十分でなくても、また曖昧な新規通信要件でも、適切な通信路を選択できる。また、ゲートウェイを柔軟に設定でき、制約条件を緩和して通信路を設定できる。

【0093】

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。

【0094】

また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。

【0095】

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。

【0096】

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。

【符号の説明】

【0097】

１０１ ＩｏＴ通信設定装置
１０２ 現場運用者
１０４ Ｅ２Ｅ通信路決定部
１０５ ＮＷ情報更新部
１０６ 適用部
１１１ 通信要件マップテーブル
１１２ 物理機器テーブル
１１３ 論理ネットワークテーブル
１１４ Ｅ２Ｅ通信路テーブル
１１５ 適用先テーブル
１５０ ＩｏＴシステム
１５１ ＩｏＴサーバ
１５３ 統合スイッチ
１５４ ＷｉＦｉ用スイッチ
１５５ ＷｉＦｉ基地局
１５６ ＬＡＮスイッチ
１５７ コア網スイッチ
１５８ モバイル基地局
１５９ ＩｏＴゲートウェイ
１６０ モバイル通信デバイス
１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５ 論理ネットワーク
２０１ 新規通信割当要求
２０２ Ｅ２Ｅ通信路候補
２０４ Ｅ２Ｅ通信路候補のフィードバック
２０５ Ｅ２Ｅ通信路割当通知

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】