特許 7590140 コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリを備えるエッジゲートウェイシステム

(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】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリを備えるエッジゲートウェイシステム

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/28 20060101AFI20241119BHJP

   G06Q 50/04 20120101ALI20241119BHJP

【ＦＩ】

H04L12/28 100F

H04L12/28 200Z

G06Q50/04

【請求項の数】 44

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020152664

(22)【出願日】2020-09-11

(65)【公開番号】P2021057893

(43)【公開日】2021-04-08

【審査請求日】2023-05-24

(31)【優先権主張番号】16/577,800

(32)【優先日】2019-09-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512132022

【氏名又は名称】フィッシャー－ローズマウント システムズ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】マーク・ジェイ・ニクソン

(72)【発明者】

【氏名】クラウディオ・ファヤド

(72)【発明者】

【氏名】ロバート・ジー・ザ・サード・ハルグレン

(72)【発明者】

【氏名】ギャリー・ケイ・ロウ

(72)【発明者】

【氏名】ジョン・エム・コールドウェル

(72)【発明者】

【氏名】アンソニー・ジュニア・アマーロ

(72)【発明者】

【氏名】ピーター・ハートマン

【審査官】長谷川 未貴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１０６６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７３４０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｑ ５０／００

Ｈ０４Ｌ １２／００－１０１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセスプラントからエッジゲートウェイシステムを介して、１つ以上の外部システムによる消費のために前記プロセスプラントに関連付けられた知識を安全に配信する方法であって、
産業プロセスを制御するように動作している間に、前記プロセスプラントによって生成されたコンテンツデータを、前記エッジゲートウェイシステムのエッジ向きコンポーネントにおいて、前記エッジゲートウェイシステムのフィールド向きコンポーネントから受信することと、
前記エッジ向きコンポーネントの１つ以上のメモリにおいて、コンテンツデータをデータレイクに記憶することと、
前記エッジ向きコンポーネントによって前記データレイクをマイニングし、それによって、前記コンテンツデータに含まれる異なるデータポイント間の１つ以上の関係を発見することと、
前記エッジ向きコンポーネントによって、前記コンテンツデータと、前記発見された関係の指標と、を、コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリに記憶することと、
前記エッジ向きコンポーネントによって、前記コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリにアクセスするための１つ以上のメカニズムを提供し、それによって、前記コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリに記憶された情報を、前記エッジ向きコンポーネントを介して、前記１つ以上の外部システムに利用可能にすることと、を含む、方法。

【請求項2】

前記フィールド向きコンポーネントから前記コンテンツデータを受信することは、前記フィールド向きコンポーネントおよび前記エッジ向きコンポーネントを相互接続するデータダイオードを介して前記コンテンツデータを受信することを含み、前記データダイオードは、前記エッジ向きコンポーネントから前記フィールド向きコンポーネントへのシグナリングおよびペイロードデータの両方のいかなるフローも防止するように構成された単方向データダイオードである、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記エッジ向きコンポーネントで、前記フィールド向きコンポーネントから前記コンテンツデータを受信することは、前記エッジ向きコンポーネントにおいて、前記フィールド向きコンポーネントによって提供されるデータストリームを受信することを含み、前記データストリームは、前記コンテンツデータを含む、請求項１～２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項4】

前記エッジ向きコンポーネントにおいて、前記フィールド向きコンポーネントから前記コンテンツデータを受信することは、前記エッジ向きコンポーネントにおいて、前記フィールド向きコンポーネントによって発行され、前記エッジ向きコンポーネントによってサブスクライブされる前記コンテンツデータの発行を受信することを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記エッジ向きコンポーネントによって、パブリックデータ交換形式で表されるデータ型の集合体を受信することをさらに含み、前記データ型の集合体は、前記プロセスプラントの１つ以上の構成に基づいて、前記フィールド向きコンポーネントによって決定され、
前記コンテンツデータを前記データレイクに記憶することは、前記データ型の集合体に従って、前記コンテンツデータを前記データレイクに記憶することを含み、
前記コンテンツデータおよび前記発見された関係の前記指標を前記コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリに記憶することは、前記コンテンツデータおよび前記発見された関係の前記指標を、前記データ型の集合体に従って、前記コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリに記憶することを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記データ型の集合体が、フロートデータ型、ステータスデータ型付きフロート、符号付き整数型、符号なし整数型、モードデータ型、列挙データ型、または機能ブロックデータ型のうちの少なくとも１つを含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記エッジ向きコンポーネントによって、１つ以上の計算エンジンを利用して、前記コンテンツデータの少なくとも一部を操作し、それぞれの出力を生成することと、
前記計算エンジンの前記それぞれの出力を追加データとして前記データレイクに記憶することと、をさらに含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記１つ以上の計算エンジンは、分析、関数、アルゴリズム、演算、ドライバ、または別のタイプの計算エンジンのうちの少なくとも１つを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記コンテンツデータを前記データレイクに記憶することは、前記コンテンツデータを、１秒あたり９０，０００パラメータの速度で、前記データレイクに記憶することを含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記コンテンツデータおよび前記発見された関係の前記指標を前記コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリに記憶することは、前記コンテンツデータおよび前記発見された関係の前記指標の少なくとも一部分を１つ以上のグラフデータベースに記憶することを含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

前記コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリにアクセスするための前記１つ以上のメカニズムを提供することは、
１つ以上のアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）、
１つ以上のキューイングサービス、
１つ以上のデータ転送サービス、
１つ以上のクエリエンジン、
１つ以上のコンテナ、
１つ以上のストリーミングサービス、
１つ以上のランタイムサービス、
１つ以上の要求／応答アクセスメカニズム、
１つ以上の発行／サブスクリプションアクセスメカニズム、
１つ以上のイベント駆動型アクセスメカニズム、
データレイク複製メカニズム、または
コンテキストプロセスプラント知識リポジトリ複製メカニズムのうちの、少なくとも１つを提供することを含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記１つ以上のＡＰＩは、ＲＥＳＴｆｕｌ（ＲＥｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｔｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）ＡＰＩ、別のタイプのシステム相互運用ＡＰＩ、ＧｒａｐｈＱＬ ＡＰＩ、または別のタイプのオープンソースＡＰＩのうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリにアクセスするための前記１つ以上のメカニズムを提供することは、ＪＳＯＮ（ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ Ｏｂｊｅｃｔ Ｎｏｔａｔｉｏｎ）、ＡＭＰＱ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｑｕｅｕｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＭＱＴＴ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｑｕｅｕｉｎｇ Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）、ＯＰＣ－ＵＡ（ＯＰＣ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）、別のタイプの標準化されたプロトコルまたはフォーマット、または別のタイプのオープンソースプロトコルまたはフォーマット、のうちの少なくとも１つを利用する、１つ以上のアクセスメカニズムを提供することを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

前記エッジ向きコンポーネントにおいて、前記１つ以上のアクセスメカニズムをサポートする１つ以上のプラットフォームを提供することをさらに含み、前記１つ以上のプラットフォームは、コンテナプラットフォームまたはＮｏｄｅ．ＪＳフレームワークのうちの少なくとも１つを含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】

前記コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリにアクセスするための前記１つ以上のメカニズムは、複数のバインディングタイプを介してアクセス可能である、請求項１～１４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項16】

前記複数のバインディングタイプは、Ｃ＃、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ、およびＰｙｔｈｏｎを含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記１つ以上のアクセスメカニズムを提供することは、１つ以上のアプリケーションに前記１つ以上のアクセスメカニズムを提供することを含み、前記１つ以上のアプリケーションは、クラウドアプリケーション、前記１つ以上の外部システムで実行されるアプリケーション、前記プロセスプラントのプロセス制御システムに組み込まれるアプリケーション、ウェブアプリケーション、ＩｏＴ（モノのインターネット）アプリケーション、ＩＩｏＴ（モノの産業インターネット）アプリケーション、前記コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリの検索を実行するように構成されたアプリケーション、または、前記コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリをクエリするように構成されたアプリケーションのうちの少なくとも１つを含む、請求項１～１６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項18】

前記１つ以上のアクセスメカニズムを提供することは、前記プロセスプラントに固有の１つ以上のアプリケーションに前記１つ以上のアクセスメカニズムを提供することを含み、前記１つ以上のプラントに固有のアプリケーションは、監視アプリケーション、分析アプリケーション、最適化アプリケーション、仮想化デバイスアプリケーション、プロセス制御アプリケーション、アラーム管理アプリケーション、デバイス管理アプリケーション、ディスパッチングアプリケーション、低コストセンサアプリケーション、シミュレーションアプリケーション、診断アプリケーション、オペレータトレーニングアプリケーション、冗長性またはバックアップアプリケーション、リカバリアプリケーション、安全計装システムアプリケーション、振動監視アプリケーション、エンジニアリングアプリケーション、資産管理アプリケーション、ユーザインターフェースアプリケーション、または個人の電子デバイスで実行中のアプリケーションのうちの、少なくとも１つを含む、請求項１～１７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項19】

前記１つ以上のアクセスメカニズムを提供することは、前記１つ以上のアクセスメカニズムを、前記プロセスプラントが一部をなす企業に固有の１つ以上のアプリケーションに提供することを含み、前記１つ以上の企業アプリケーションは、電子メールアプリケーション、イントラネットアプリケーション、サイト事業計画および物流アプリケーション、在庫管理アプリケーション、スケジューリングアプリケーション、サプライチェーンアプリケーション、財務または会計アプリケーション、ＩＴ（情報技法）アプリケーション、または別のタイプの企業アプリケーションのうちの少なくとも１つを含む、請求項１～１８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項20】

前記産業プロセスを制御するように動作している間に、前記プロセスプラントによって生成された前記コンテンツデータを受信することは、ランタイムプロセスデータ、連続プロセスデータ、バッチプロセスデータ、バッチ履歴データ、履歴化データ、イベントデータ、アラームデータ、分析データ、診断データ、環境データ、ユーザインターフェースデータ、構成データ、パフォーマンスデータ、または前記プロセスプラントの１つ以上のデバイスによって生成される別のタイプのデータのうちの少なくとも１つを受信することを含む、請求項１～１９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項21】

前記フィールド向きコンポーネントは、前記プロセスプラントの複数のフィールド向きコンポーネントに含まれ、前記複数のフィールド向きコンポーネントの各フィールド向きコンポーネントは、それぞれの単方向データダイオードを介して前記エッジ向きコンポーネントに通信可能に接続される、請求項１～２０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項22】

前記プロセスプラントが前記産業プロセスを制御するために動作している間、前記各フィールド向きコンポーネントは、それぞれのコンテンツデータを、前記それぞれの単方向データダイオードを介して、前記エッジ向きコンポーネントに送信し、
前記各フィールド向きコンポーネントによって前記エッジ向きコンポーネントに送信される前記それぞれのコンテンツデータは、前記１つ以上の外部システムに公開可能であるとして、前記各フィールド向きコンポーネントに固有の１つ以上のそれぞれのインタレストリストによって定義され、
前記方法はさらに、前記エッジ向きコンポーネントで、前記複数のフィールド向きコンポーネントの前記各フィールド向きコンポーネントによって送信される、前記それぞれのコンテンツデータを受信することと、前記複数のフィールド向きコンポーネントの前記各フィールド向きコンポーネントによって送信される前記受信されたそれぞれのコンテンツデータを前記データレイクに記憶することと、を含む、請求項２１に記載の方法。

【請求項23】

前記プロセスプラントによって生成された前記コンテンツデータを受信することは、
前記プロセスプラントの前記１つ以上のプロセスプラントネットワークに含まれ、前記コンテンツデータの少なくとも第１の部分のソースである第１のデバイス、モジュール、またはエンティティの識別および／もしくは説明、
前記１つ以上のプロセスプラントネットワークに含まれ、前記コンテンツデータの少なくとも第２の部分の受信側である第２のデバイス、モジュール、またはエンティティの識別および／もしくは説明、
前記１つ以上のプロセスプラントネットワークに含まれ、前記コンテンツデータの少なくとも第３の部分に関連付けられている第３のデバイス、モジュール、またはエンティティの識別および／もしくは説明、
前記第１のデバイス、前記第２のデバイス、または前記第３のデバイスが含まれるそれぞれのプロセスプラントネットワークの識別および／もしくは説明、
前記コンテンツデータの少なくとも第４の部分が生成および／もしくは受信されるプロセスプラントユニットの識別および／もしくは説明、
前記コンテンツデータの少なくとも第５の部分に対応する機器の識別および／もしくは説明、または、
前記コンテンツデータの少なくとも第６の部分に関連付けられた、前記プロセスプラントの別の物理コンポーネントまたはエリアの識別および／もしくは説明、のうちの少なくとも１つを受信することを含む、請求項１～２２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項24】

前記プロセスプラントによって生成された前記コンテンツデータを受信することは、
前記コンテンツデータに含まれるデータの少なくとも第１の部分のタイプ、
前記コンテンツデータに含まれるデータの少なくとも第２の部分の測定単位、
前記コンテンツデータに含まれるデータの少なくとも第３の部分の範囲、
前記コンテンツデータに含まれるデータの少なくとも第４の部分の目標値、
前記コンテンツデータに含まれるデータの少なくとも第５の部分を利用する制御ルーチン、
前記コンテンツデータに含まれるデータの少なくとも第６の部分の特性を示すパラメータ、
前記コンテンツデータに含まれるデータの少なくとも第７の部分の使用を示すパラメータ、または、
診断パラメータ、のうちの少なくとも１つを受信することを含む、請求項１～２３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項25】

前記１つ以上の外部システムが、クラウドコンピューティングシステム、パブリックコンピューティングシステム、またはプライベートコンピューティングシステムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１～２４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項26】

請求項１～２５のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成されたエッジ向きコンポーネント。

【請求項27】

請求項２６に記載の前記エッジ向きコンポーネント、前記フィールド向きコンポーネント、および前記フィールド向きコンポーネントと請求項２４に記載の前記エッジ向きコンポーネントを相互接続するデータダイオードを含む、エッジゲートウェイシステム。

【請求項28】

プロセスプラントから、１つ以上の外部アプリケーションおよび／もしくはシステムによる消費のために前記プロセスプラントに関連する知識を安全に配信するためのエッジゲートウェイシステムであって、前記エッジゲートウェイシステムは、
前記エッジゲートウェイシステムのフィールド向きコンポーネントに通信可能に接続されるエッジ向きコンポーネントを備え、前記フィールド向きコンポーネントは、前記プロセスプラントに通信可能に接続されており、前記エッジ向きコンポーネントは、１つ以上のプロセッサと、１つ以上の非一時的メモリと、を含み、前記１つ以上の非一時的メモリは、
前記プロセスプラントに対応する公開可能なデータ型のシステムであって、前記フィールド向きコンポーネントによって生成された、公開可能なデータ型のシステムと、
前記公開可能なデータ型のシステムに対応するコンテキスト知識リポジトリであって、前記プロセスプラントによって提供されたコンテンツデータおよび前記コンテンツデータ間の関係の指標を記憶する、コンテキスト知識リポジトリと、
前記コンテキスト知識リポジトリへの１つ以上のアクセスメカニズムであって、前記１つ以上のアクセスメカニズムのうちの少なくとも１つが、前記１つ以上の外部アプリケーションおよび／もしくはシステムに公開されている、１つ以上のアクセスメカニズムと、を含む、エッジゲートウェイシステム。

【請求項29】

前記エッジ向きコンポーネントの前記１つ以上の非一時的メモリは、
公開されたデータレシーバであって、前記エッジ向きコンポーネントが、前記フィールド向きコンポーネントから前記公開可能なデータ型のシステムおよび前記コンテンツデータを受信する際に経由する公開されたデータレシーバと、
前記公開可能なデータ型のシステムに従って、前記フィールド向きコンポーネントから受信した前記コンテンツデータを記憶するデータレイクと、
前記データレイクに記憶されたデータ間の前記関係を発見するように構成されたコンテキスト知識マイナと、をさらに記憶する、請求項２８に記載のエッジゲートウェイシステム。

【請求項30】

前記データレイクが、前記プロセスプラントのセキュリティレベルよりも高い数字のセキュリティレベルである１つ以上のシステムから受信したデータをさらに記憶する、請求項２９に記載のエッジゲートウェイシステム。

【請求項31】

前記エッジ向きコンポーネントは、前記フィールド向きコンポーネントから受信した前記コンテンツデータに対して動作する１つ以上の計算エンジンをさらに含み、前記１つ以上の計算エンジンのそれぞれの出力が、前記データレイクに記憶される、請求項２９～３０のいずれか一項に記載のエッジゲートウェイシステム。

【請求項32】

前記コンテキスト知識リポジトリは、１つ以上のグラフデータベースを使用して実装される、請求項２８～３１のいずれか一項に記載のエッジゲートウェイシステム。

【請求項33】

前記１つ以上のアクセスメカニズムが、前記コンテキスト知識リポジトリに直接アクセスする１つ以上のアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）を含み、前記１つ以上の外部アプリケーションおよび／もしくはシステムに公開される前記１つ以上のアクセスメカニズムの前記少なくとも１つは、前記コンテキスト知識リポジトリにアクセスするための前記１つ以上の直接アクセスＡＰＩを利用する、請求項２８～３２のいずれか一項に記載のエッジゲートウェイシステム。

【請求項34】

前記１つ以上のアクセスメカニズムは、前記コンテキスト知識リポジトリにアクセスするための、１つ以上の他のアプリケーション、サービス、サーバ、または前記１つ以上の直接アクセスＡＰＩを利用するユーティリティを含む、請求項３３に記載のエッジゲートウェイシステム。

【請求項35】

前記１つ以上のアクセスメカニズムが、前記コンテキスト知識リポジトリのための検索アプリケーションまたはクエリアプリケーションの少なくとも１つを含み、前記１つ以上の外部システムに公開される前記１つ以上のアクセスメカニズムの前記少なくとも１つが、前記検索アプリケーションまたは前記クエリアプリケーションの前記少なくとも１つを含む、請求項２８～３４のいずれか一項に記載のエッジゲートウェイシステム。

【請求項36】

前記コンテキスト知識リポジトリへの前記１つ以上のアクセスメカニズムが、アプリケーション、サービス、サーバ、またはユーティリティのうちの少なくとも１つを含む、請求項２８～３５のいずれか一項に記載のエッジゲートウェイシステム。

【請求項37】

前記エッジ向きコンポーネントは、前記アプリケーション、前記サービス、前記サーバ、または前記ユーティリティのうちの前記少なくとも１つをサポートする１つ以上のプラットフォームをさらに含み、前記１つ以上のプラットフォームは、標準化されたプラットフォームまたはオープンソースのプラットフォームのうちの少なくとも１つを含む、請求項３６に記載のエッジゲートウェイシステム。

【請求項38】

前記１つ以上のプラットフォームが、コンテナプラットフォームまたはＮｏｄｅ．ＪＳプラットフォームのうちの少なくとも１つを含む、請求項３７に記載のエッジゲートウェイシステム。

【請求項39】

前記１つ以上のアクセスメカニズムは、
ＯＰＣ ＵＡサーバ、
ウェブサーバ、
ＡＭＱＰサービス、
発行および／もしくはサブスクリプションマネージャ、
ＭＱＴＴサービス、
１つ以上のＯＰＣランタイムサービス、
認証および／もしくは承認サービス、
モバイルデバイスに公開されるサービス、または
前記プロセスプラントの１つ以上のアプリケーションおよび／もしくはシステムに公開されるアプリケーション、サービス、もしくはサーバ、のうちの少なくとも１つを含む、請求項２８～３８のいずれか一項に記載のエッジゲートウェイシステム。

【請求項40】

前記１つ以上のアクセスメカニズムは、サードパーティによって生成され、前記エッジゲートウェイシステムの前記エッジ向きコンポーネントにインストールされる、アクセスメカニズムを含む、請求項２８～３９のいずれか一項に記載のエッジゲートウェイシステム。

【請求項41】

前記１つ以上の外部アプリケーションおよび／もしくはシステムのうちの少なくとも一部は、クラウドコンピューティングシステム、パブリックネットワークを介して前記エッジゲートウェイシステムに通信可能に接続するシステム、またはプライベートネットワークを介して前記エッジゲートウェイシステムに通信可能に接続するシステムにおいて実装される、請求項２８～４０のいずれか一項に記載のエッジゲートウェイシステム。

【請求項42】

前記プロセスプラントのアプリケーションおよび／もしくはシステムに公開され、かつ前記１つ以上の外部アプリケーションおよび／もしくはシステムに公開されない１つ以上の追加のアクセスメカニズムをさらに含む、請求項２８～４１のいずれか一項に記載のエッジゲートウェイシステム。

【請求項43】

前記フィールド向きコンポーネントと前記エッジ向きコンポーネントとを相互接続する単方向データダイオードをさらに備える、請求項２８～４２のいずれか一項に記載のエッジゲートウェイシステム。

【請求項44】

請求項１～２５のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された、請求項２８～４３のいずれか一項に記載のエッジゲートウェイシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、プロセスプラントおよびプロセス制御システムに関し、より具体的には、プロセスプラント関連データを利用するかまたは消費する外部システムへのプロセスプラント／プロセス制御システムからのプロセスプラント関連データの配信の確保に関する。

【背景技術】

【0002】

化学、石油、薬剤、紙製品処理、または他のプロセスプラントにおいて使用されるもの等の、分散型プロセス制御システムは、典型的には、アナログバス、デジタルバス、またはアナログ／デジタル連結バスを介して、あるいは無線通信リンクまたはネットワークを介して、１つ以上のフィールドデバイスと通信可能に連結される、１つ以上のプロセスコントローラを含む。例えば、バルブ、バルブポジショナ、スイッチ、およびトランスミッタ（例えば、温度、圧力、レベルおよび流量センサ）であり得るフィールドデバイスは、プロセス環境内に位置付けられ、一般に、バルブの開閉、圧力、温度、等のプロセスパラメータの測定等の物理的またはプロセス制御機能を行って、プロセスプラントまたはシステム内で実行中の１つ以上のプロセスを制御する。周知のＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコルに準拠するフィールドデバイス等のスマートフィールドデバイスはまた、制御計算、アラーム機能、およびコントローラ内で一般に実装される他の制御機能も実行し得る。典型的にはプラント環境内にも配置されるプロセスコントローラは、フィールドデバイスによって行われるプロセス測定を示す信号および／もしくはフィールドデバイスに関する他の情報を受信し、例えば、プロセス制御判断を行う、異なる制御モジュールを実行するコントローラアプリケーション実行し、受信した情報に基づき制御信号を生成し、ＨＡＲＴ（登録商標）、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）、およびＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイス等のフィールドデバイスで行われる制御モジュールまたはブロックと連携する。コントローラ内の制御モジュールは、通信ラインまたはリンクを経由して、フィールドデバイスに制御信号を送信し、それによって、プロセスプラントまたはシステムの少なくとも一部分の動作を制御する。

【0003】

フィールドデバイスおよびコントローラからの情報は、制御室もしくはより厳しいプラント環境から離れた他の場所に典型的に配置される、オペレータワークステーション、パーソナルコンピュータもしくはコンピューティングデバイス、データヒストリアン、レポートジェネレータ、集中データベース、または他の集中管理コンピューティングデバイス等の１つ以上の他のハードウェアデバイスに対して、通常、データハイウェイを通じて利用可能にされる。これらのハードウェアデバイスの各々は、典型的には、プロセスプラントにわたって、またはプロセスプラントの一部分にわたって集中化される。これらのハードウェアデバイスは、例えば、オペレータが、プロセス制御ルーチンの設定の変更、コントローラもしくはフィールドデバイス内の制御モジュールの動作の修正、プロセスの現在の状態の閲覧、フィールドデバイスおよびコントローラによって生成されたアラームの閲覧、担当者の訓練もしくはプロセス制御ソフトウェアの試験を目的としたプロセスの動作のシミュレーション、構成データベースの保守および更新等の、プロセスの制御および／またはプロセスプラントの動作に関する機能を行うことを可能にし得るアプリケーションを実行する。ハードウェアデバイス、コントローラ、およびフィールドデバイスにより利用されるデータハイウェイは、有線通信パス、無線通信パス、または有線および無線通信パスの組み合わせを含むことができる。

【0004】

例として、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓによって販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）制御システムは、プロセスプラント内の多様な場所に位置する異なるデバイス内に記憶され、それら異なるデバイスによって実行される多数のアプリケーションを含む。１つ以上のワークステーションまたはコンピューティングデバイス内に備わる構成アプリケーションは、ユーザによる、プロセス制御モジュールの作成または変更、およびデータハイウェイを経由した、これらのプロセス制御モジュールの、専用分散型コントローラへのダウンロードを可能にする。典型的には、これらの制御モジュールは、通信可能に相互接続された機能ブロックで構成され、これらの機能ブロックは、それに対する入力に基づき制御スキーム内で機能を実行し、出力を制御スキーム内の他の機能ブロックに提供するオブジェクト指向プログラミングプロトコル内のオブジェクトである。また、構成アプリケーションは、データをオペレータに対して表示するため、かつオペレータによるプロセス制御ルーチン内の設定点等の設定の変更を可能にするために閲覧アプリケーションが使用するオペレータインターフェースを、構成設計者が作成または変更することを可能にし得る。各専用コントローラ、および一部の場合においては、１つ以上のフィールドデバイスは、実際のプロセス制御機能を実装するために、それらに割り当てられてダウンロードされた制御モジュールを実行するそれぞれのコントローラアプリケーションを記憶および実行する。視認アプリケーションは、１つ以上のオペレータワークステーション（またはオペレータワークステーションおよびデータハイウェイと通信可能に接続された１つ以上のリモートコンピューティングデバイス）上で実行され得、この視認アプリケーションは、コントローラアプリケーションからデータハイウェイを経由してデータを受信し、ユーザインターフェースを使用してこのデータをプロセス制御システム設計者、オペレータ、またはユーザに表示して、オペレータのビュー、エンジニアのビュー、技師のビューなどのいくつかの異なるビューのうちのいずれかを提供し得る。データヒストリアンアプリケーションが、典型的には、データハイウェイにわたって提供されたデータの一部またはすべてを収集および記憶するデータヒストリアンデバイスに記憶され、それによって実行される一方で、構成データベースアプリケーションが、現在のプロセス制御ルーチン構成およびそれと関連付けられたデータを記憶するために、データハイウェイに取り付けられたなおさらに離れたコンピュータで作動され得る。代替的に、構成データベースは、構成アプリケーションと同じワークステーションに配置されてもよい。

【0005】

一般的に言って、プロセスプラントのプロセス制御システムは、フィールドデバイス、コントローラ、ワークステーション、および階層化されたネットワークとバスとのセットによって相互接続された他のデバイスを含む。同様に、プロセス制御システムは、例えば、製造および操作コストを低減し、生産性と効率を高め、プロセス制御および／もしくはプロセスプラント情報などをタイムリーに提供するために、様々なビジネスおよび外部ネットワークと接続されてもよい。一方、プロセスプラントおよび／もしくはプロセス制御システムの、企業および／もしくは外部ネットワークおよびシステムへの相互接続は、企業および／もしくは外部ネットワークで使用されるものなどのような商用システムおよびアプリケーションにおいて、予想される脆弱性から生じ得るサイバー侵入および／もしくは悪意のあるサイバー攻撃のリスクを増加させる。プロセスプラント、ネットワーク、および／または制御システムのサイバー侵入と悪意のあるサイバー攻撃とは、情報資産の機密性、完全性、および／または可用性に悪影響を与える可能性があり、これは一般的に言って、汎用コンピューティングネットワークのものと類似した脆弱性である。ただし、汎用コンピュータネットワークとは異なり、プロセスプラント、ネットワーク、および／または制御システムのサイバー侵入は、プラント機器、製品、および他の物理的資産の損害、破壊、および／または損失だけでなく、人命の損失をももたらし得る。例えば、サイバー侵入は、プロセスを制御不能にし、それによって、爆発、火災、洪水、危険物への暴露等を発生させる場合がある。したがって、プロセス制御プラントおよびシステムに関連する通信を保護することが、最も重要なことである。

【発明の概要】

【0006】

一実施形態では、プロセスプラントから、エッジゲートウェイシステムを介して、１つ以上の外部システムによる消費のための、プロセスプラントに関連付けられた知識を、安全に配信する方法が開示される。この方法は、エッジゲートウェイシステムのエッジ向きコンポーネントで、産業プロセスを制御するように動作している間に、エッジゲートウェイシステムのフィールド向きコンポーネントからプロセスプラントによって生成されたコンテンツデータを受信することと、エッジ向きコンポーネントの１つ以上のメモリにデータレイクの中のコンテンツデータを記憶することと、を含む。この方法はまた、エッジ向きコンポーネントによって、データレイクをマイニングし、それによって、コンテンツデータに含まれる異なるデータポイント間の、１つ以上の関係を発見することと、エッジ向きコンポーネントによって、コンテンツデータと、発見された関係の指標を、コンテキスト化されたプロセスプラントの知識リポジトリに記憶することと、エッジ向きコンポーネントによって、コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリにアクセスするための１つ以上のメカニズムを提供することと、それによって、コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリに記憶された情報を、エッジ向きコンポーネントを介して、１つ以上の外部システムが利用できるようにすることと、を含む。

【0007】

一実施形態では、プロセスプラントから、１つ以上の外部アプリケーションおよび／もしくはシステムによる消費のために、プロセスプラントに関連する知識を安全に配信するためのエッジゲートウェイシステムが開示される。エッジゲートウェイシステムは、エッジゲートウェイシステムのフィールド向きコンポーネントに通信可能に接続されているエッジ向きコンポーネントを含み、フィールド向きコンポーネントはプロセスプラントに通信可能に接続される。エッジ向きコンポーネントには、１つ以上のプロセッサと、１つ以上の非一時的メモリを含み、１つ以上の非一時的メモリは、プロセスプラントに対応し、フィールド向きコンポーネントによって生成される、公開可能なデータ型のシステムと、公開可能なデータ型のシステムに対応し、プロセスプラントによって提供されるコンテンツデータとコンテンツデータ間の関係の指標を記憶するコンテキスト知識リポジトリと、コンテキスト知識リポジトリへの１つ以上のアクセスメカニズムとを記憶する。１つ以上のアクセスメカニズムのうちの少なくとも１つは、１つ以上の外部アプリケーションおよび／もしくはシステムに公開されている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】産業プロセスプラントの例示的なエッジゲートウェイシステムのブロック図である。

【図2】例示的な産業プロセスプラントのブロック図であり、特に、プロセスプラントまたはプロセス制御システムの様々な例示的なコンポーネント間の相互接続、プロセス制御システム自体、および、プロセスプラントと同様のセキュリティレベルの、他の例示的な関連するシステムおよび／もしくはネットワークを示す。

【図3】プロセスプラントまたはプロセス制御システム用のエッジゲートウェイシステムの例示的なフィールド向きコンポーネントのブロック図である。

【図4A】プロセスプラントまたはプロセス制御システムのためのエッジゲートウェイシステムのフィールド向きコンポーネントによって生成された、例示的な公開可能なデータ型のシステムの例示的なデータ型を示す。

【図4B】プロセスプラントまたはプロセス制御システムのためのエッジゲートウェイシステムのフィールド向きコンポーネントによって生成された、例示的な公開可能なデータ型のシステムの例示的なデータ型を示す。

【図4C】プロセスプラントまたはプロセス制御システムのためのエッジゲートウェイシステムのフィールド向きコンポーネントによって生成された、例示的な公開可能なデータ型のシステムの例示的なデータ型を示す。

【図5A】プロセスプラントまたはプロセス制御システムのためのエッジゲートウェイシステムのエッジ向きコンポーネントの第１の部分のブロック図である。

【図5B】図５Ａのエッジ向きコンポーネントの第２の部分のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

サイバー侵入や悪意のあるサイバー攻撃からプロセスプラントやプロセス制御システムを保護するには、通常、少なくとも一部の層またはレベルが、ファイアウォールや他のセキュリティメカニズムを使用して保護された、階層化またはレベル化されたセキュリティヒエラルキーを使用する。国際計測制御学会（ＩＳＡ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）９５．０１－国際電気標準会議（ＩＥＣ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）６２２６４－１によって標準化された制御ヒエラルキーのためのパデューモデル（Ｐｕｒｄｕｅ Ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）論理フレームワークを例示的なフレームワークとして使用して、プロセス制御システムは一般にセキュリティレベル０～２（例えば、メッセージ、パケット、および他の通信の安全性と有効性にレベルの高い信頼性があるＯＴ（運用技法）レベル）に分類され、製造、会社、および企業システムは、通常、セキュリティレベル３～５（例えば、レベルの低い信頼性を有するＩＴ（情報技法）レベル）に分類される。例えば、セキュリティレベル０～３のプロセスプラントシステム、ネットワーク、およびデバイスは、例えば、非武装地帯（ＤＭＺ）および／もしくは１つ以上のファイアウォールを使用することによって、セキュリティレベル４～５の企業ネットワークから、および／もしくは、企業ネットワークを利用するセキュリティレベル５より高い任意の外部ネットワークからの脅威から保護されてもよい。ただし、プロセスプラントのデータを操作する、より多くのサービスやアプリケーションが遠隔で、例えば、（例えば、プロセスプラントが関連する、所有する、および／もしくは操作する、企業またはビジネス内のセキュリティレベル４および／もしくは５の）ネットワークおよびプロセスプラントの外、または外部のシステムで実行する方向に移行するにつれて、および／もしくは、（例えば、インターネットまたは他のパブリックネットワーク経由のセキュリティレベル５を上回る）企業またはビジネスの外部にあるネットワークおよびシステム上でも、プロセスプラントシステム、ネットワーク、およびデバイスが危険にさらされるのを防ぐためのより強力な技法が必要である。

【0010】

本明細書で説明する新規のシステム、コンポーネント、装置、方法、および技法は、プロセスプラントおよびそのネットワークに関連するこれらおよび他のセキュリティ問題に対処し、特に、プロセスプラント関連データのコンシューマである、１つ以上の外部システムにプロセスプラント関連データを安全に配信することを目的とする。

【0011】

例示すると、図１は、プロセスプラント５から、企業アプリケーションおよび／もしくはシステム（例えば、セキュリティレベル３～５などのＩＴレベルのセキュリティ）および／もしくはサードパーティのアプリケーションおよび／もしくはシステムを含んでいてもよい、１つ以上の外部のデータ消費アプリケーションおよび／もしくはシステムにプロセスプラント関連データ（例えば、フィールドデータ）を安全に配信する、例示的なエッジゲートウェイシステム１のブロック図である。エッジゲートウェイシステム１は、データダイオード１５を介してエッジ向きコンポーネント１２に通信可能に接続されるフィールド向きコンポーネント１０を含む。フィールド向きコンポーネント１０は、１つ以上のプロセッサ１８と、少なくとも１組のデータおよび少なくとも１組のコンピュータ実行可能命令を記憶する１つ以上の非一時的メモリまたはデータ記憶デバイス２０とを含み、少なくとも１組のコンピュータ実行可能命令は、１つ以上のプロセッサ１８によって実行可能である。例えば、図１に示すように、フィールド向きコンポーネント１０の１つ以上のメモリ２０は、１つ以上のインタレストリスト２２、公開可能なデータ型のシステム２４Ａ、および任意選択で他のデータセット（図示せず）などのそれぞれのデータセットを記憶する。フィールド向きコンポーネント１０の１つ以上のメモリ２０は、データタイパ２５のためのコンピュータ実行可能命令をさらに記憶し、また、コンピュータ実行可能命令の他のセット（図示せず）も記憶してもよい。フィールド向きコンポーネント１０は、例えば、プロセスプラント５が産業プロセスを制御する動作中に、任意の数の有線および／もしくは無線通信ネットワーク、データネットワーク、および／もしくは様々なデバイスを通信可能に接続するリンク、および／他の、プロセスプラント５に関連付けられると共にデータを生成する他のデータソース３０を含み得る１つ以上のプロセスプラント通信ネットワーク、データネットワーク、および／もしくはリンク２８に通信可能に接続される。エッジゲートウェイシステム１のフィールド向きコンポーネント１０およびそのサブコンポーネントの実施形態のより詳細な説明は、本開示内の他の場所で提供される。

【0012】

エッジゲートウェイシステム１のエッジ向きコンポーネント１２は、１つ以上のプロセッサ３５と、少なくとも１組のデータおよび少なくとも１組のコンピュータ実行可能命令を記憶する１つ以上の非一時的メモリまたはデータ記憶デバイス３８とを含み、少なくとも１組のコンピュータ実行可能命令を、１つ以上のプロセッサ３５によって実行可能である。例えば、図１に示すように、エッジ向きコンポーネント１２の１つ以上のメモリ３８は、フィールド向きコンポーネント１０の公開可能なデータ型のシステム２４Ａの少なくとも部分的なコピー２４Ｂを記憶し、それぞれのデータセットは、データレイク４０とコンテキスト知識リポジトリ４２に対応し、エッジ向きコンポーネント１２の１つ以上のメモリ３８は、コンテキスト知識マイナ４５に対するそれぞれのコンピュータ実行可能命令と、コンテキスト知識リポジトリ４２に対する１つ以上のアクセスメカニズム４８を記憶する。図１には示されていないが、当然ながら、エッジ向きコンポーネント１２の１つ以上のメモリ３８は、他のデータセットおよび／もしくは他のコンピュータ実行可能命令セットを記憶してもよい。図１にも示されているように、エッジゲートウェイシステム１のエッジ向きコンポーネント１２は、１つ以上の外部通信ネットワーク、データネットワーク、および／もしくはリンク５０を介して、１つ以上の外部データ消費システム８に通信可能に接続される。１つ以上の外部通信ネットワーク、データネットワーク、および／もしくはリンク５０は、任意の数の有線および／もしくは無線通信ネットワーク、データネットワーク、および／もしくはリンクを含んでもよく、任意の数のプライベートおよび／もしくはパブリックネットワークおよび／もしくはリンクを含んでもよい。１つ以上の外部システム８は、サーババンク、クラウドコンピューティングシステムなどの任意の好適な技法を使用してそれぞれ実装し得ると共に、様々なアプリケーション（サードパーティのアプリケーション、ウェブサイトなど）を実行してもよい、任意の数のパブリックコンピューティングシステムおよび／もしくはプライベートコンピューティングシステムを含んでもよい。エッジ向きコンポーネント１２およびそのサブコンポーネントの実施形態のより詳細な説明は、本開示内の他の場所で提供される。

【0013】

図１に示すように、フィールド対向コンポーネント１０およびエッジ対向コンポーネント１２は、データダイオード１５を介して相互接続される（ただし、エッジゲートウェイシステム１のいくつかの実装形態（図示せず）では、データダイオード１５は省略されてもよく、フィールド向きコンポーネント１０およびエッジ向きコンポーネント１２は、直接接続されるか、または一体型で単一の論理的および／もしくは物理コンポーネントである）。いずれにせよ、図１に示すように、データダイオード１５は、データ（例えば、電子データ）がフィールド向きコンポーネント１０からエッジ向きコンポーネント１２に伝送される際に経由する１つ以上の伝送媒体を含み、データダイオード１５は、フィールド向きコンポーネント１０とエッジ向きコンポーネント１２の間の唯一の通信接続である。好ましい実施形態では、データダイオード１５は単方向であるため、あらゆるタイプのデータ（例えば、シグナリングデータ、制御データ、管理データ、ペイロードデータなど）が、フィールド向きコンポーネント１０からエッジ向きコンポーネント１２にのみ流れ、エッジ向きコンポーネント１２からフィールド向きコンポーネント１０に流れない（そして、実際、いくつかの実施形態では、物理的に流れることができない）。すなわち、データダイオード１５は、ありとあらゆるタイプのデータ（例えば、シグナリングデータ、制御データ、管理データ、ペイロードデータなど）がエッジ向きコンポーネント１２からフィールド向きコンポーネント１０に流れてしまわないように物理的および／もしくは論理的に構成してもよい。一例では、単方向データダイオード１５は、光ファイバーリンクまたはケーブル、または例えばイーサネットリンク、無線データダイオード、ソフトウェア定義のデータダイオードなどのような、他の好適なタイプの高帯域幅ハードウェアおよび／もしくはソフトウェア伝送媒体を使用して実装される。別の例では、単方向データダイオード１５のハードウェアおよび／もしくはソフトウェアは、そうでなく、フィールド向きコンポーネント１０からエッジ向きコンポーネント１２へのデータの流れをサポートしながら、任意のタイプのデータ（例えば、シグナリングデータ、制御データ、管理データ、ペイロードデータなど）のエッジ向きコンポーネント１２フィールド向きコンポーネント１０からの流れを防ぐように構成してもよい。例えば、そうでない場合に、１つ以上の外部システム８からデータを受信してしまうであろうエッジ向きコンポーネント１２の物理ポートは、遮断、無効化、および／もしくは省略してもよい。

【0014】

さらなるセキュリティのために、データダイオード１５を通ってフィールド向きコンポーネント１０からエッジ向きコンポーネント１０に転送されるデータは、フィールド向きコンポーネント１０によって暗号化してもよく、エッジ向きコンポーネント１２によって復号化してもよい。さらに、効率のために、データダイオード１５は、毎秒１００Ｋ以上のパラメータのレートなどのような、高スループットのデータストリーミングをサポートするように構成される。実際に、いくつかの実施形態では、データダイオード１５は、１ギガビット毎秒以上の速度で動作してもよい。例えば、データダイオード１５は、高スループットのデータストリーミング機能をサポートするために、光ファイバーリンクまたはケーブル、あるいは例えばイーサネットリンク、無線データダイオード、ソフトウェア定義のデータダイオード等のような他の好適なタイプの高帯域幅ハードウェアおよび／もしくはソフトウェア伝送媒体を使用して実装されてもよい。そのような高帯域幅のハードウェアおよび／もしくはソフトウェアの伝送媒体は、フィールド向きコンポーネント１０に関して、単方向の送信機能付きで受信機能なしでも実装でき、それによって、フィールド向きコンポーネント１０からエッジ向きコンポーネント１２への一方向のみの、単方向データ伝送をさらに強化してもよい。さらに、データダイオード１５は、システムの成長に対応するように容易に拡張可能である。例えば、システムの成長、ならびにそれに対応する、フィールド向きコンポーネント１０からエッジ向きコンポーネント１２に転送されるデータの量および速度の増加をサポートするために、多数のコアおよび／もしくは多数のスレッドを追加および／もしくは利用してもよい。

【0015】

一般的に言って、エッジゲートウェイシステム１は、より低い数字のセキュリティレベルのプロセスプラント５および関連システムを、より高い数字のセキュリティレベルの１つ以上のデータ消費システム８と安全に接続および／もしくはブリッジする。例えば、パデューモデル（または他の同様のセキュリティヒエラルキー）を参照すると、エッジゲートウェイシステム１がプロセスプラント関連データを取得する際に経由するデータソース３０およびネットワーク／リンク２８は、より低い数字のセキュリティレベル（例えば、セキュリティレベル０からセキュリティレベル２）でもよく、例えば、プロセス制御システム、安全計装システム、構成システム、分析システム、通信／ネットワーキングシステム、資産管理システム、診断および／もしくはテストツールおよび／もしくはシステム、試運転ツールおよび／もしくはシステム、ユーザデバイスおよび／もしくはオペレータインターフェース、ヒストリアンシステム、バッチシステム、ソフトウェア定義ネットワーク、仮想プライベートネットワーク、仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）、仮想拡張可能ローカルエリアネットワーク（ＶＸＬＡＮ）などの仮想ネットワーク、および他のシステム、ネットワーク、アプリケーション、および／もしくはプロセスプラント５に関連付けられたデバイスを含んでいてもよい。したがって、本明細書での考察を容易にするために、また、限定目的ではなく、「プロセスプラント５」という用語は、物理的プロセスプラント、ならびに、より低い数字のセキュリティレベルのデータを生成および／もしくは通信する物理的プロセスプラントに関連付けられ、それと通信接続する他のシステムを集合的に指すために使用する。

【0016】

図１のエッジゲートウェイシステム１では、プロセスプラント５によって生成されたプロセスプラント関連データ（例えば、フィールドデータ）を取得して最初に処理するフィールド向きコンポーネント１０は、セキュリティレベル２からセキュリティレベル３でもよく、データダイオード１５およびエッジ向きコンポーネント１２は、セキュリティレベル３でもよい。１つ以上の外部のデータ消費システム８は、セキュリティレベル４以上でもよく、任意の数のパブリックおよび／もしくはプライベートシステム、およびその上で実行される、企業アプリケーションおよび／もしくはシステム、サードパーティのアプリケーションおよび／もしくはシステム、公的に入手可能なアプリケーションおよび／もしくはシステム、ウェブサイトなどのような、様々なアプリケーションを含んでいてもよい。このように、エッジゲートウェイシステム１は、プロセスプラントおよびその関連システム、ネットワーク、および／もしくはより低い数字のセキュリティレベルのアプリケーション５によって生成されたフィールドデータを、システム、ネットワーク、および／もしくはより高い数字のセキュリティレベルのアプリケーション８に安全に配信する。

【0017】

特に、図１に示すように、エッジゲートウェイシステム１のフィールド向きコンポーネント１０は、フィールド向きコンポーネント１０に記憶された１つ以上のインタレストリスト２２に従ってデータソース３０からフィールドデータを取得または収集する。インタレストリスト２２は、産業プロセスを制御するように動作するプラント５に関連してプロセスプラント５によって生成される特定のプロセスプラント関連またはフィールドデータを示し、フィールドデータの示されたプロセスプラント関連は、外部システム、ネットワーク、および／もしくはアプリケーション８に公開することが可能になる（例えば、公開可能である）。このように、エッジゲートウェイシステム１に含まれるインタレストリスト２２は、保護されたフィールドデータがプロセスプラント５から外部のデータ消費システム８に誤って解放されないように、初期レベルフィールド向きセキュリティを提供する。インタレストリスト２２は、特定のランタイムデータ、イベントデータ、履歴データ、構成データ、および／もしくはデバイス、コンポーネントおよび／もしくはより低い数字のセキュリティレベル（例えば、セキュリティレベル０～２）のプロセスプラント５のおよび／もしくはそれに関連するシステムによって生成される他のタイプのプロセスプラント関連データなど、特定のフィールドインタレストデータおよび／もしくはそれらの組み合わせを示してもよい。インタレストリスト２２は、本開示内の他の箇所でより詳細に説明しているインタレストマネージャ（図１には示されていない）を介して構成および／もしくは定義してもよい。

【0018】

さらに、フィールド向きコンポーネント１０において、データタイパ２５は、公開可能なデータ型のシステム２４Ａに従って、取得されたインタレストリストデータコンテンツをそれぞれタイプする。一般的に言って、公開可能なデータ型のシステム２４Ａは、外部のデータ消費システム８に公開されるか、あるいは、利用可能になるデータ型（データ定義、名称、値、フィールド、構造、クラス、オブジェクトなどを含む）のシステムを定義または構成する。さらに、公開可能なデータシステム２４Ａは、プロセスプラント関連データコンテンツを利用できるように、名称、マッピング、変換、グループ化、値の割り当て、および／もしくはプロセスプラント関連またはフィールドデータ型の他の配置を、公開可能なデータ型に定義するので、プロセスプラント関連データコンテンツは、外部のデータ消費システム８によって利用してもよく、かつ、理解されてもよい。本明細書で交換可能に利用される「プロセスプラント関連データ型」または「フィールドデータ型」という用語は、一般に、より低い数字のセキュリティレベルのプロセスプラント５とその関連システムのアプリケーション、デバイス、コンポーネント、システム、および／もしくはネットワークで使用するために定義および／もしくは構成されているデータ型（例えば、データ定義、名称、値、フィールド、構造、クラス、オブジェクトなど）を指す。一実施形態では、公開可能なデータ型のシステム２４Ａは、インタレストマネージャを介して（例えば、本開示内の他の場所で説明されるような様式で）定義または構成してもよい。いずれにせよ、公開可能なデータシステム２４Ａにより、外部システム８がプラント５のいかなる内部データ定義および／もしくは構成も認識する必要なく、また、プロセスプラント５を照会するおよび／もしくはそれ通信を開始する、および／もしくはそれに回答をプロセスプラント５に送る必要なく、関連する低セキュリティレベルシステムによって生成されたプロセスプラント関連／フィールドデータを外部システム８が解釈することを可能にする。このように、エッジゲートウェイシステム１の公開可能なデータ型のシステム２４Ａおよびデータタイパ２５は、外部システム８からの起こり得るセキュリティ侵害からプロセスプラント５をさらに保護する。公開可能なデータ型のシステム２４Ａおよびデータタイパ２５は、本開示の他の箇所でより詳細に説明する。

【0019】

少なくとも、公開可能なデータ型のシステム２４Ａおよびデータタイパ２５の使用により、データダイオード１５は、真に単方向データダイオードでもよい。現在知られているデータダイオードは、コンテンツデータの単方向フローを提供するが、このように肯定応答および／もしくはエラー状態をデータ受信端からデータ送信端に通信可能とすることにより、シグナリング、制御、および／もしくは管理資料の双方向フローも可能とする。しかしながら、エッジゲートウェイシステム１のデータダイオード１５は、そのデータ受信端からそのデータ送信端に、いかなるタイプのデータフローもないということから、真に単方向でもよい。実際に、実施形態では、データダイオード１５は、例えば、データダイオード１５が光伝送媒体を介して実装される実施形態でそうであるように、いかなるタイプのデータ（例えば、シグナリング、制御、管理、コンテンツなど）がエッジ向きコンポーネント１２からフィールド向きコンポーネント１０に配信されるのを防ぐように、物理的に構成される。このように、少なくともデータダイオード１５の真に単方向の性質により、エッジゲートウェイシステム１のデータダイオード１５は、外部システム８からの起こり得るセキュリティ侵害からプロセスプラント５をさらに保護する。

【0020】

エッジゲートウェイシステム１のエッジ向きコンポーネント１２において、データダイオード１５を介してフィールド向きコンポーネント１０から受信される、タイプ分けされたフィールドコンテンツデータは、データレイク４０に記憶される。コンテキスト知識マイナ４５は、データレイク４０をマイニングして、データレイク４０に記憶された様々なフィールドコンテンツデータ間の関係および関連を発見し、コンテキスト知識リポジトリ４８を生成／修正／更新して、コンテキスト知識リポジトリ４８が受信したフィールドコンテンツデータ、ならびに発見された関係および／もしくは関連付け（例えば、受信されたフィールドコンテンツデータのコンテキスト）の両方の表示を含むようにする。このように、コンテキスト知識リポジトリ４８は、プロセスプラント関連またはフィールドコンテンツデータ（例えば、ランタイムデータ、イベントデータ、履歴データ、および／もしくはプロセスプラント５によって提供される他のタイプのデータ、ならびに、提供されたプロセスプラント関連／フィールドコンテンツデータの間の関係を示すコンテキスト情報、プロセスプラント５内のプロセスプラント関連／フィールドコンテンツデータの生成、配信、および／もしくは受信に対応する条件、および／もしくは他のタイプのプロセスプラント関連／フィールドコンテンツデータのコンテキストの両方を記憶する。コンテキスト知識リポジトリ４８に記憶される知識（例えば、コンテンツデータおよび関連するコンテキスト情報、および任意選択で他のデータ）は、１つ以上の外部のデータ消費システム８に公開可能である（例えば、利用可能にされる）。

【0021】

実際、エッジ向きコンポーネント１２は、外部のデータ消費システム８が、コンテキスト知識リポジトリ４８に記憶された知識の少なくとも一部にアクセスし得る１つ以上のアクセスメカニズム４８を提供する。各アクセスメカニズムには、外部システム８からのセキュリティ侵害の可能性に抗した、さらに別の保護レベルがそれぞれ含んでいてもよい。例えば、アクセスメカニズム４８は、外部システムが、コンテキスト知識リポジトリ４８および／もしくはプロセスプラント５へ不正アクセスを防止するのに役立つように、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）、コンテナなどを使用して実装してもよい。実施形態では、アクセスメカニズム４８の少なくとも１つは、サーバまたはプライベートアプリケーション（例えば、サーバ固有またはアプリケーション固有のＡＰＩなど）は、サーバまたはプライベートアプリケーションに対する固有のアクセスメカニズムが、それらの使用のために外部システム８に公開される、サーチエンジンなどのようなエッジ向きコンポーネント１２において実行するそれぞれのサーバまたは保護されたプリケーションを含んでもよい。エッジゲートウェイシステム１のエッジ向きコンポーネント１２およびそのサブコンポーネントは、本開示の他の箇所でより詳細に考察する。

【0022】

一般的に言って、エッジゲートウェイシステム１の機能、コンポーネント、およびアーキテクチャは、外部の、データ消費システム８から、非常に安全な様式で、また、プロセスプラント５のパフォーマンスに影響を与えずに、プロセスプラント関連データへのほぼ無制限のアクセスを提供する。さらに、エッジゲートウェイシステム１は、プロセスプラント関連データを状況に応じて外部システム８に提供すると、例えば、プロセスプラント５の構成のコンテキスト内でプロセスプラント関連のコンテンツデータを提供すると、外部システム８は、より迅速かつ簡単にプロセスプラント関連データを見つけて使用してもよい。さらに、エッジゲートウェイシステム１は、モバイル接続アプリケーション、高度な分析アプリケーション、オープンシステムテクノロジーアプリケーション（例えば、Ｎｏｄｅ．ＪＳ、Ｄｏｃｋｅｒ、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）など）、カスタムアプリケーション、ＩｏＴアプリケーション、ＩＩｏＴアプリケーション、ビジネスおよび／もしくは企業アプリケーションや企業アプリケーション（例えば、Ｅｘｃｅｌ、Ｐｏｗｅｒ ＢＩなど）、および／もしくは他のタイプのアプリケーションなど、プロセスプラント５に対応するコンテキスト知識で安全かつ容易に操作するように、様々な異なるタイプのデータ消費アプリケーションを可能にする。さらに、エッジゲートウェイシステム１は、多数のプロセスプラントからのプロセスプラント関連データを集約して、そこから関連する集約された知識を発見すると共に、より高い数字のセキュリティレベルの（天気予報システム、サプライチェーンシステム、金融システム、在庫管理システムなど）で外部システムからのデータを集約して、そこから関連する集約された知識を発見するように、容易に適応可能である。

【0023】

なお、図１は、単方向データダイオード１５を介してエッジ向きコンポーネント１２と通信可能に接続される単一のフィールド向きコンポーネント１０を含むものとしてエッジゲートウェイシステム１を示すが、これは多くの可能な配置の１つに過ぎない。例えば、いくつかの実施形態では、フィールド向きコンポーネント１０およびエッジ向きコンポーネント１２は、エッジゲートウェイシステム１内の一体型コンポーネントとして実装されてもよく、データダイオード１５は省略され得る。いくつかの実施形態では、フィールド向きコンポーネント１０およびデータダイオード１５を、エッジゲートウェイシステム１の一体型コンポーネントとして実装されてもよく、またはデータダイオード１５およびエッジ向きコンポーネント１２を、一体型コンポーネントとして実装されてもよい。いくつかの実施形態では、統合フィールド向きコンポーネント１０／データダイオードインスタンス１５が統合データダイオードインスタンス１５／エッジ向きコンポーネント１２に通信可能に接続される場合など、データダイオード１５の多数のインスタンスがエッジゲートウェイシステム１に含まれてもよい。他の実施形態では、エッジゲートウェイシステム１は、それぞれのデータダイオード１５を介して多数のフィールド向きコンポーネント１０に通信可能に接続される単一のエッジ向きコンポーネント１２を含んでもよい。これらの実施形態では、エッジゲートウェイシステム１は、プロセスプラントサイト全体にサービスを提供することができ、そのサイト全体のデータは、エッジ向きコンポーネント１２において集約されて、監視アプリケーション、分析アプリケーション、レポートアプリケーション、ディスプレイアプリケーションなどなどの様々なアプリケーションによって操作されてもよい。単一のエッジ向きコンポーネント１２および多数のフィールド向きコンポーネント１０構成は、企業全体の多数のプロセスプラントサイト、多数のプロセス制御システム、および／もしくは他の分散型構成にサービスを提供するのに等しく役立ち得る。

【0024】

プロセスプラントと関連データソース
図２は、オンラインまたはランタイム動作中に産業プロセスを制御するように構成され、そこからプロセスプラント関連がエッジゲートウェイシステム１の実施形態を介して安全に配信され得る例示的なプロセスプラント１００のブロック図である。例えば、図１のプロセスプラント５は、図２のプロセスプラント１００の少なくとも一部を含んでもよい。図２に示されるように、プロセスプラント１００は、例えば、図１のエッジゲートウェイシステム１の実施形態であり得るエッジゲートウェイシステム１０２に通信可能に接続される。

【0025】

プロセスプラント１００（本明細書においては、同義でプロセス制御システム１００またはプロセス制御環境１００とも称される）は、フィールドデバイスによって行われたプロセスおよび／もしくは他のタイプの測定値を示す信号を受信し、この情報を処理して制御ルーチンを実装し、有線または無線プロセス制御通信リンクまたはネットワークによって他のフィールドデバイスに送信される制御信号を生成して、プラント１００内の産業プロセスの動作を制御する１つ以上のプロセスコントローラを含む。典型的には、少なくとも１つのフィールドデバイスが物理的機能（例えば、バルブの開閉、温度の上昇または下降、測定、状況の検知など）を実行してプロセスの動作を制御する。フィールドデバイスのうちのいくつかのタイプは、Ｉ／Ｏデバイスおよび／もしくはＩ／Ｏ電子マーシャリングデバイス、ハブ、サービス、またはシステムを使用してコントローラと通信する。プロセスコントローラ、フィールドデバイス、およびＩ／Ｏデバイスは、有線または無線であってもよく、任意の数および組み合わせの有線および無線プロセスコントローラ、フィールドデバイス、およびＩ／Ｏデバイスが、プロセスプラント環境またはシステム１００内に含んでもよい。

【0026】

例えば、図２は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）カード１２６および１２８を介して、有線フィールドデバイス１１５～１２２と通信可能に接続され、無線ゲートウェイ１３５およびプロセス制御データハイウェイまたはバックボーン１１０を介して、無線フィールドデバイス１４０～１４６と通信可能に接続されるプロセスコントローラ１１１を示す。プロセス制御データハイウェイ１１０は、１つ以上の有線および／もしくは無線通信リンクを含んでもよく、例えば、イーサネットプロトコル、ＩＰまたは他のパケットプロトコル等のような、任意の所望の、または好適な、または通信プロトコルを使用して実装されてもよい。いくつかの構成（図示せず）では、コントローラ１１１は、１つ以上の通信プロトコル、データプロトコル、および／もしくは産業自動化プロトコル、例えば、Ｗｉ－Ｆｉまたは他のＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無線ローカルエリアネットワークプロトコル、モバイル通信プロトコル（例えば、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、または他のＩＴＵ－Ｒ互換プロトコル）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＨＡＲＴ（登録商標）、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）、ＨＡＲＴ－ＩＰ、他のパケットプロトコル、ストリーミングプロトコル、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓなどをサポートする任意の数の他の有線または無線通信リンクを使用することによってなど、バックボーン１１０以外、またはそれに加えて１つ以上の通信ネットワークを使用して、無線ゲートウェイ１３５に通信可能に接続されてもよい。

【0027】

コントローラ１１１は、例として、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓより販売されているＤｅｌｔａＶコントローラでもよく、フィールドデバイス１１５～１２２および１４０～１４６のうちの少なくともいくつかを使用して、バッチプロセスまたは連続的プロセスを実装するように動作してもよい。ある実施形態においては、プロセス制御データハイウェイ１１０に対して通信可能に接続されるのに加えて、コントローラ１１１はまた、例えば標準的な４～２０ｍＡデバイス、Ｉ／Ｏカード１２６、１２８、および／もしくはＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル、ＨＡＲＴ（登録商標）プロトコル、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルなどの任意のスマート通信プロトコルと関連付けられた、任意の所望のハードウェアおよびソフトウェアを使用して、フィールドデバイス１１５～１２２および１４０～１４６のうちの少なくともいくつかとも通信可能に接続される。図２において、コントローラ１１１、フィールドデバイス１１５～１２２およびＩ／Ｏカード１２６、１２８は、有線デバイスであり、フィールドデバイス１４０～１４６は、無線フィールドデバイスである。当然ながら、有線フィールドデバイス１１５～１２２および無線フィールドデバイス１４０～１４６は、任意の他の所望の規格（複数可）またはプロトコル、例えば今後開発される任意の規格またはプロトコルを含む任意の有線または無線プロトコルに適合することもできる。

【0028】

図２のプロセスコントローラ１１１は、１つ以上のプロセス制御ルーチン１３８（例えば、メモリ１３２内に記憶される）を実装または監視するプロセッサ１３０を含む。この目的のために、プロセッサ１３０は、フィールドデバイス１１５～１２２および１４０～１４６と、そしてコントローラ１１１と通信可能に接続された他のノードと通信するように構成される。本明細書に記載される任意の制御ルーチンまたはモジュールは、そのように所望される場合は、その一部を異なるコントローラまたは他のデバイスによって実装または実行させてもよいことに留意されたい。同様に、プロセス制御システム１００内で実装される本明細書に記載の制御ルーチンまたはモジュール１３８は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア等を含む任意の形態を取ってもよい。制御ルーチンは、オブジェクト指向プログラミング、ラダー論理、シーケンシャルファンクションチャート、機能ブロックダイアグラム、または任意の他のソフトウェアプログラミング言語もしくは設計パラダイムを使用したもの等の、任意の所望のソフトウェアフォーマットにおいて実装されてもよい。制御ルーチン１３８は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）などの任意の所望のタイプのメモリ１３２に記憶されてもよい。同様に、制御ルーチン１３８は、例えば、１つ以上のＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、集積回路（ＡＳＩＣ）固有のアプリケーション、または任意の他のハードウェアまたはファームウェア要素にハードコードされてもよい。したがって、コントローラ１１１は、任意の所望の様式で制御ストラテジまたは制御ルーチンを実装するように構成されてもよい。

【0029】

コントローラ１１１は、一般に機能ブロックと称されるものを使用して制御ストラテジを実装し、各機能ブロックは、全体の制御ルーチンのオブジェクトまたは他の部分（例えば、サブルーチン）であり、（リンクと呼ばれる通信を介して）他の機能ブロックと共に動作して、プロセス制御システム１００内にプロセス制御ループを実装する。制御ベースの機能ブロックは、典型的には、送信器、センサ、もしくは他のプロセスパラメータ測定デバイスと関連付けられるものなどの入力機能、ＰＩＤ、ファジー論理などの制御を実施する制御ルーチンと関連付けられるものなどの制御機能、またはバルブなどの何らかのデバイスの動作を制御して、プロセス制御システム１００内で何らかの物理的機能を実施する出力機能のうちの１つを実施する。当然のことながら、ハイブリッドおよび他のタイプの機能ブロックが存在する。機能ブロックは、典型的には、これらの機能ブロックが標準４～２０ｍＡデバイスおよびＨＡＲＴ（登録商標）デバイスなどのいくつかのタイプのスマートフィールドデバイス用に使用される、または、それと関連付けられた場合には、コントローラ１１１内に記憶されて、それによって実行されてもよく、また、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイスの場合には、フィールドデバイスそのものに記憶され、それによって実装されてもよい。コントローラ１１１は、機能ブロックのうちの１つ以上を実行することで実行される１つ以上の制御ループを実装し得る１つ以上の制御ルーチン１３８を含んでもよい。

【0030】

有線フィールドデバイス１１５～１２２は、センサ、バルブ、トランスミッタ、ポジショナ等の任意のタイプのデバイスであってもよく、一方、Ｉ／Ｏカード１２６および１２８は、任意の所望の通信またはコントローラプロトコルに適合する任意のタイプのＩ／Ｏデバイスであってもよい。図２では、フィールドデバイス１１５～１１８は、アナログラインまたは組み合わされたアナログおよびデジタルラインを経由してＩ／Ｏカード１２６へ通信する、標準的４～２０ｍＡデバイスまたはＨＡＲＴ（登録商標）デバイスであり、一方、フィールドデバイス１１９～１２２は、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイスのような、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ通信プロトコルを使用して、デジタルバスを経由してＩ／Ｏカード１２８へ通信するスマートデバイスである。しかし、いくつかの実施形態では、有線フィールドデバイス１１５、１１６および１１８～１２１のうちの少なくともいくつかおよび／もしくはＩ／Ｏカード１２６、１２８のうちの少なくともいくつかは、加えて、または代替的に、プロセス制御データハイウェイ１１０を使用して、および／もしくは他の好適な制御システムプロトコル（例えば、プロフィスバス、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＣｏｎｔｒｏｌＮｅｔ、Ｍｏｄｂｕｓ、ＨＡＲＴ等）を使用することによって、コントローラ１１１と通信する。

【0031】

図２では、無線フィールドデバイス１４０～１４６は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルなどの無線プロトコルを使用して、無線プロセス制御通信ネットワーク１７０を介して通信する。そのような無線フィールドデバイス１４０～１４６は、（例えば、無線プロトコルまたは別の無線プロトコルを使用して）無線通信するようにも構成される無線ネットワーク１７０の１つ以上の他のデバイスまたはノードと直接通信してもよい。無線通信するように構成されていない他のノードと通信するために、無線フィールドデバイス１４０～１４６は、プロセス制御データハイウェイ１１０に、または別のプロセス制御通信ネットワークに接続された無線ゲートウェイ１３５を利用してもよい。無線ゲートウェイ１３５は、無線通信ネットワーク１７０の様々な無線デバイス１４０～１５８へのアクセスを提供する。特に、無線ゲートウェイ１３５は、無線デバイス１４０～１５８、有線デバイス１１５～１２８、および／もしくはプロセス制御プラント１００の他のノードもしくはデバイスの間における通信可能な結合を提供する。例えば、無線ゲートウェイ１３５は、プロセス制御データハイウェイ１１０を使用することによって、および／もしくはプロセスプラント１００の１つ以上の他の通信ネットワークを使用することによって、通信可能な結合を提供してもよい。

【0032】

有線フィールドデバイス１１５～１２２と同様に、無線ネットワーク１７０の無線フィールドデバイス１４０～１４６は、プロセスプラント１００内で、物理的制御機能、例えば、バルブの開放もしくは閉鎖、またはプロセスパラメータの測定値の取得を実行する。しかしながら、無線フィールドデバイス１４０～１４６は、ネットワーク１７０の無線プロトコルを使用して通信するように構成される。このように、無線フィールドデバイス１４０～１４６、無線ゲートウェイ１３５、および無線ネットワーク１７０の他の無線ノード１５２～１５８は、無線通信パケットのプロデューサでありコンシューマである。

【0033】

プロセスプラント１００のいくつかの構成では、無線ネットワーク１７０は、非無線デバイスを含む。例えば、図２では、図２のフィールドデバイス１４８は、レガシ４－２０ｍＡデバイスであり、フィールドデバイス１５０は、有線ＨＡＲＴ（登録商標）デバイスである。ネットワーク１７０内で通信するために、フィールドデバイス１４８および１５０は、無線アダプタ１５２Ａ、１５２Ｂを介して無線通信ネットワーク１７０に接続される。無線アダプタ１５２Ａ、１５２Ｂは、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴなどの無線プロトコルをサポートし、かつＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔなどの１つ以上の他の通信プロトコルもサポートしてもよい。加えて、いくつかの構成では、無線ネットワーク１７０は、無線ゲートウェイ１３５と有線通信する独立した物理デバイスであり得る、または一体型デバイスとして無線ゲートウェイ１３５内に提供され得る、１つ以上のネットワークアクセスポイント１５５Ａ、１５５Ｂを含む。また、無線ネットワーク１７０はまた、無線通信ネットワーク１７０内の１つの無線デバイスから別の無線デバイスにパケットを転送するための１つ以上のルータ１５８を含んでもよい。図２では、無線デバイス１４０～１４６および１５２～１５８は、無線通信ネットワーク１７０の無線リンク１６０を経由して、および／もしくはプロセス制御データハイウェイ１１０を介して、互いに、および無線ゲートウェイ１３５と通信する。

【0034】

図２では、プロセス制御システム１００は、データハイウェイ１１０に通信可能に接続された１つ以上のオペレータワークステーション１７１を含む。オペレータワークステーション１７１を介して、オペレータは、プロセスプラント１００のランタイム動作を閲覧および監視することができ、ならびに、必要とされ得る任意の診断、是正、保守、および／もしくは他の処置を行ってもよい。オペレータワークステーション１７１のうちの少なくともいくつかは、例えば、プラント１００のバックエンド環境など、プラント１００の内部または近くの様々な保護されたエリアに位置してもよく、場合によっては、オペレータワークステーション１７１のうちの少なくともいくつかは、遠隔地に位置しているにも関わらずプラント１００と通信接続するようにしてもよい。オペレータワークステーション１７１は、有線または無線コンピューティングデバイスでもよい。

【0035】

例示的なプロセス制御システム１００は、構成アプリケーション１７２Ａおよび構成データベース１７２Ｂを含むものとしてさらに示され、それらの各々は、データハイウェイ１１０にも通信可能に接続される。上で考察されたように、構成アプリケーション１７２Ａの種々のインスタンスは、ユーザによるプロセス制御モジュールおよび／もしくは他のタイプのモジュールの作成または変更、およびデータハイウェイ１１０を介した、コントローラ１１１および／もしくはプロセス制御システムの他のデバイスへのダウンロードを可能にすると共に、ユーザによる、オペレータがプロセス制御ルーチン内でデータを閲覧し、データ設定を変更する際に経由するオペレータインターフェースの作成または変更を可能にするために、１つ以上のコンピューティングデバイス（図示せず）を実行してもよい。構成データベース１７２Ｂは、作成された（例えば、構成された）モジュールおよび／もしくはオペレータインターフェースを記憶する。概して、構成アプリケーション１７２Ａおよび構成データベース１７２Ｂは、集中化され、プロセス制御システム１００に対して単一の論理的外観を有しているが、構成アプリケーション１７２Ａのうちの多数のインスタンスが、プロセス制御システム１００内で同時に実行されてもよく、構成データベース１７２Ｂは、多数の物理的データ記憶デバイスにまたがって実装されてもよい。したがって、構成アプリケーション１７２Ａ、構成データベース１７２Ｂ、およびそれに対するユーザインターフェース（図示せず）は、制御および／もしくは表示モジュール用の構成または開発システム１７２を含む。典型的には、ただし、必ずしもそうではないが、構成システム１７２用のユーザインターフェースは、プラント１００がリアルタイムで動作しているかどうかに関わらず、構成および開発エンジニアによって利用されるので、構成システム１７２用のユーザインターフェースは、オペレータワークステーション１７１とは異なるが、オペレータワークステーション１７１は、プロセスプラント１００のリアルタイム動作（ここでは互換的にプロセスプラント１００の「ランタイム」動作とも呼ばれる）中にオペレータによって利用される。

【0036】

また、例示的なプロセス制御システム１００は、データヒストリアンアプリケーション１７３Ａおよびデータヒストリアンデータベース１７３Ｂを含み、それらの各々がまた、データハイウェイ１１０に通信可能に接続される。データヒストリアンアプリケーション１７３Ａは、データハイウェイ１１０をわたって提供されたデータのいくつかまたはすべてを収集し、長期にわたる記憶のために、データを履歴化するか、またはヒストリアンデータベース１７３Ｂ内に記憶するように動作する。構成アプリケーション１７２Ａおよび構成データベース１７２Ｂと同様に、データヒストリアンアプリケーション１７３Ａおよびヒストリアンデータベース１７３Ｂは、データヒストリアンアプリケーション１７３Ａのうちの多数のインスタンスが、プロセス制御システム１００内で同時に実行されてもよいが、集中化され、プロセス制御システム１００に対して単一の論理的外観を有し、データヒストリアン１７３Ｂは、多数の物理的データ記憶デバイスにまたがって実装されてもよい。

【0037】

いくつかの構成では、プロセス制御システム１００は、他のワイヤレスプロトコルを使った、他のデバイスと通信する１つ以上の他の無線アクセスポイント１７４、例えば、Ｗｉ－Ｆｉまたは他のＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無線ローカルエリアネットワークプロトコル、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）または他のＩＴＵ－Ｒ（国際電気通信連合無線通信部門（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ Ｒａｄｉｏ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ））互換性プロトコルなどのようなモバイル通信プロトコル、近距離無線通信通信（ＮＦＣ）およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈのような短波無線通信、または他の無線通信プロトコルなどを含む。典型的には、そのような無線アクセスポイント１７４は、無線ネットワーク１７０とは異なり、かつ無線ネットワーク１７０とは異なる無線プロトコルをサポートするそれぞれの無線プロセス制御通信ネットワークを経由して、手持ち式または他の携帯用コンピューティングデバイス（例えば、ユーザインターフェースデバイス１７５）による通信を可能にする。例えば、無線またはポータブルユーザインターフェースデバイス１７５は、プロセスプラント１００内のオペレータ（例えば、オペレータワークステーション１７１のうちの１つのインスタンス）によって利用される、モバイルワークステーションまたは診断試験機器であってもよい。いくつかのシナリオでは、携帯用コンピューティングデバイスに加えて、１つ以上のプロセス制御デバイス（例えば、コントローラ１１１、フィールドデバイス１１５～１２２、または無線デバイス１３５、１４０～１５８）もまた、アクセスポイント１７４によってサポートされる無線プロトコルを使用して通信する。

【0038】

いくつかの構成では、プロセス制御システム１００は、即時プロセス制御システム１００の外側にあるシステムへの１つ以上のゲートウェイ１７６、１７８を含む。典型的には、そのようなシステムは、プロセス制御システム１００によって生成または操作される情報の顧客またはコンシューマである。例えば、プロセス制御プラント１００は、即時プロセスプラント１００を別のプロセスプラントに通信可能に接続するためのゲートウェイノード１７６を含んでもよい。追加的に、または代替的に、プロセス制御プラント１００は、近接したプロセスプラント１００を、研究所システム（例えば、研究所情報管理システムまたはＬＩＭＳ）、オペレータラウンドデータベース、荷役システム、保守管理システム、製品在庫管理システム、製造スケジュール管理システム、天気データシステム、出荷および運搬システム、包装システム、インターネット、別のプロバイダのプロセス制御システム、または他の外部システムなどのような、外部のパブリックまたはプライベートシステムと通信可能に接続するためのゲートウェイノード１７８を含んでもよい。

【0039】

なお、図２は有限数のフィールドデバイス１１５～１２２および１４０～１４６、無線ゲートウェイ３５、無線アダプタ１５２、アクセスポイント１５５、ルータ１１５８、ならびに例示的なプロセスプラント１００内に含まれるプロセス制御通信ネットワーク１７０と共に単一の無線コントローラ１１１を示すのみであるが、これは例示的かつ非限定的実施形態であるに過ぎない。任意の数のコントローラ１１１がプロセス制御プラントまたはシステム１００内に含まれてもよく、コントローラ１１１のうちのいずれが、任意の数の有線または無線デバイスおよびネットワーク１１５～１２２、１４０～１４６、１３５、１５２、１５５、１５８、および１７０と通信して、プラント１００内でのプロセスを制御してもよい。

【0040】

図２に示されるように、かつ説明を明確にするためにかつ限定目的ではなく図１を同時に参照すると、プロセスプラント１００は、エッジゲートウェイシステム１の実施形態であり得るエッジゲートウェイシステム１０２に通信可能に接続される。例えば、プロセスプラント１００は、１つ以上のプロセスプラント通信ネットワーク、データネットワーク、および／もしくはリンクを介して、直接および／もしくはプロセスプラント１００それぞれのゲートウェイを介して、エッジゲートウェイシステム１のフィールド向きコンポーネント１０に通信可能に接続されてもよい。例えば、エッジゲートウェイシステム１のフィールド向きコンポーネント１０は、ネットワーク１１０、１７０を介して、ゲートウェイ１３５、１７６、１７８を介して、および／もしくは他のネットワーク、リンク、および／もしくはフィールド向きコンポーネント１０は、プロセスプラント１００に関連付けられた様々なデータソース３０によって生成されたデータを受信または取得する際に経由するプロセスプラントに関連付けられたゲートウェイを介してプロセスプラント１００に通信可能に接続されてもよい。

【0041】

一般的に言って、エッジゲートウェイシステム１がプロセスプラント関連データを取得する際に経由するデータソース３０およびネットワーク／リンク２８は、低い番号のレベルのパデューモデルまたは同様のセキュリティヒエラルキー（例えば、レベル０～レベル２）にあってもよく、コントローラ、フィールドデバイス、Ｉ／Ｏカード、および他のタイプのプロセス制御デバイスを含んでもよい。さらに、プロセスプラントに関連付けられるデータソース３０のセットは、一次プロセスデータを直接生成するプロセス制御デバイスのみに限定されず、追加または代替として、プロセスデータおよび／もしくは他のタイプのデータをプロセスプラント１００がオンラインプロセスを制御する結果として生成する、プロセスプラント１００内の、および／もしくはそれに関連付けられた任意のデバイスまたはコンポーネントも含んでもよいことが理解できよう。例えば、データソース３０のセットは、モジュール、アラーム、イベントヒストリアン、バッチシステムおよび／もしくはヒストリアン、診断データを生成する診断デバイスまたはコンポーネント、プロセスプラント１００の様々なコンポーネントおよび／もしくはデバイス間で情報を送信するネットワークルーティングデバイスまたはコンポーネント、資産管理システム、構成システム、分析システム、モバイルデバイス、ソフトウェア定義ネットワーク、仮想プライベートネットワーク、ＶＬＡＮ、および／もしくはＶＸＬＡＮなどの仮想ネットワークなどを含んでもよい。実際、図２に示されているコンポーネントのいずれか１つ以上（例えば、コンポーネント１１１、１１５～１２２、１２６、１２８、１３５、１４０～１４６、１５２、１５５、１５８、１６０、１７０、１７１～１７６、１７８）および図２に示されていない他のコンポーネントは、エッジゲートウェイシステム１、１０２を介して１つ以上の外部システム８による消費のために提供され得るプロセスプラント関連データを生成するデータソース３０であってもよい。

【0042】

フィールド向きコンポーネント
図３は、エッジゲートウェイシステム１またはエッジゲートウェイシステム１０２などのエッジゲートウェイシステムに含めることができるフィールド向きコンポーネント３００のブロック図である。例えば、フィールド向きコンポーネント３００は、図１に示されるフィールド向きコンポーネント１０であってもよく、および／もしくは図２のプロセスプラント１００と通信接続されてもよい。説明を簡単にするために、そして限定目的ではなく、図３は、図１および２を同時に参照して説明されるが、フィールド向きコンポーネント３００は、エッジゲートウェイシステム以外のエッジゲートウェイシステム１または１０２に含まれてもよく、プロセスプラント５またはプロセスプラント１００以外のプロセスプラントと通信接続してもよいことが理解される。

【0043】

図３に示されるように、フィールド向きコンポーネント３００のフィールドデータレシーバ３０２は、プロセスプラント５または１０２などのプロセスプラントとの、また、任意選択で、ランタイム操作でプロセスプラントをサポートするおよび／もしくはそれに関連付けられている他のシステム、デバイス、および／もしくはアプリケーション、例えば、プロセス制御システム、安全計装システム、構成システム、分析システム、通信／ネットワーキングシステム、資産管理システム、診断および／もしくはテストツールおよび／もしくはシステム、試運転ツールおよび／もしくはシステム、ユーザデバイスおよび／もしくはオペレータインターフェース、ヒストリアンシステム、バッチシステム、ソフトウェア定義ネットワーク、仮想プライベートネットワーク、ＶＬＡＮおよび／もしくはＶＸＬＡＮなどの仮想ネットワーク、プロセスプラントに関連する他のシステム、ネットワーク、アプリケーション、および／もしくはデバイスなどと通信接続されてもよい。一般的に言って、フィールド向きコンポーネント３００が通信可能に接続されるプロセスプラントおよびそのサポートシステムは、セキュリティレベル０～２のパデューモデル（または類似のセキュリティヒエラルキー）で動作する。本明細書での考察を容易にするために、限定目的ではなく、「プロセスプラント５」という用語は、フィールド向きコンポーネント３００が通信可能に物理的プロセスプラント、ならびにより低い数字のセキュリティレベルでデータを生成および／もしくは通信する物理的プロセスプラントと関連付けられ、通信接続される他のシステムを集合的に指すために使用される。

【0044】

フィールドデータレシーバ３０２は、本明細書ではまとめて「プロセスプラントネットワーク３０５」と呼ばれる、プロセスプラント５の１つ以上のリンク、通信ネットワーク、および／もしくはデータネットワーク３０５を介してプロセスプラント５に通信可能に接続される。プロセスプラントネットワーク３０５は、１つ以上の通信プロトコル、データプロトコル、および／もしくは産業オートメーションプロトコル、例えばイーサネット、ＩＰまたは他のタイプのパケットプロトコル、Ｗｉ－Ｆｉまたは他のＩＥＥＥ ８０２．１１準拠の無線ローカルエリアネットワークプロトコル、モバイル通信プロトコル（例えば、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、または他のＩＴＵ－Ｒ互換プロトコル）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、他の標準化された通信および／もしくはデータプロトコル（ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ（ＩＥＴＦ）、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＩＥＥＥ）、またはＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ（ＩＳＯ））、ＨＡＲＴ（登録商標）、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）、ＨＡＲＴ－ＩＰ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、Ｆｉｅｌｄ Ｄｅｖｉｃｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （ＦＤＩ）、ＯＰＣ（オブジェクトのリンクとプロセス制御のための埋め込み）ＵＡ（統合アーキテクチャ）、他のタイプの産業オートメーションプロトコルなどをサポートする任意の数の有線および／もしくは無線リンクおよび／もしくはネットワークを含んでもよい。例えば、プロセスプラントネットワーク３０５には、プロセスプラント５およびその関連システムで利用可能なプロセスプラントネットワーク２８、無線ネットワーク１７０、バックボーン１１０、および他の有線および／もしくは無線ネットワークおよび／もしくはリンク、例えば、資産管理ネットワーク、ヒストリアンネットワーク、データ分析ネットワーク、ソフトウェア定義ネットワーク、仮想プライベートネットワーク、ＶＬＡＮ、および／もしくはＶＸＬＡＮなどの仮想ネットワーク、診断および／もしくはテストネットワーク、構成ネットワーク、および／もしくは操作、保守および／もしくはプロセスプラント５の構成に対応する別のタイプのネットワークを含んでもよい。

【0045】

フィールドデータレシーバ３０２は、プロセスプラント５から、プロセスプラントネットワーク３０５を介してプロセスプラント５の１つ以上のフィールド構成を取得する。例えば、プロセスプラント５にＥｍｅｒｓｏｎ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓによって提供されるＤｅｌｔａＶプロセス制御システムが含まれる場合、フィールドデータレシーバ３０２は、プロセス制御システムとそのコンポーネント（例えば、物理的、論理的、およびデータコンポーネント）が、例えば、構成アプリケーション１７２Ａを介して定義される、１つ以上の．ＦＨＸファイルを取得する。インタレストマネージャ３０８は、プロセスプラント５の取得されたフィールド構成に基づいて、公開可能なデータ型の集合体またはシステム３１０を定義、作成、生成、および更新する。本開示内の他の箇所でより詳細に説明しするように、フィールド向きコンポーネント３００は、公開可能なデータ型のシステムまたは集合体３１０を、それぞれのエッジ向きコンポーネント（例えば、エッジ向きコンポーネント１２）に転送する。例示的な実施形態では、公開可能なデータ型のシステムまたは集合体３１０は、図１の公開可能なデータ型のシステム２４Ａである。

【0046】

一般的に言って、公開可能なデータ型のシステム３１０を定義、作成、生成、および更新するために、インタレストマネージャ３０８は、取得したフィールドデータ構成から情報を抽出し、その取得した情報は、外部の、データ消費システム８に公開することが可能になる（例えば、公開可能である）。取得されたフィールド構成に含まれる特定の情報が外部システム８に公開されることが可能になるかどうかは、事前に定義することができる。例えば、先験的に、エッジゲートウェイシステム、フィールド向きコンポーネント３００によって、および／もしくは１つ以上のインタレストリスト３１５を介したユーザによって、予め定義してもよく、さらに／もしくは、例えば、エッジゲートウェイシステム、フィールド向きコンポーネント３００、および／もしくはユーザによって、抽出プロセス中にインラインで示されてもよい。いずれにせよ、インタレストマネージャ３０８は、例えば、一般的に理解される標準構文やオープンソース構文などの構文を使用して、抽出した情報に名称を付け、マッピングし、変換し、グループ分けし、値を割り振り、および／もしくは、そうでない場合には、アレンジして、対応するデータ型および、公開可能なデータ型のシステム３１０の構成にする。したがって、公開可能なデータ型のシステム３１０は、外部のデータ消費システム８で自然に理解される構文を使用して、フィールドコンテンツデータ（例えば、プロセスプラント関連データ型、パラメータ型、ブロック型、モジュール型、イベント型、履歴データ型、機器および機器コンポーネント型、表示および表示コンポーネント型、およびプロセスプラントによって生成される他のプロセスプラント関連データを含んでもよい）に含まれる公開可能プロセスプラント関連データの他のタイプの共通の理解を提供する。

【0047】

例えば、公開可能なデータ型のシステム３１０は、フロート、ステータス付きフロート、符号付き整数、符号なし整数などの基本データ型、および外部のデータ消費システム８によって自然に理解される他の基本データ型を含んでもよい。さらに、公開可能なデータ型のシステム３１０は、図４Ａ～４Ｃに示される基本データ型に基づいて、少なくとも部分的に定義および構造化される、より複雑なデータ構成型定義を含んでもよい。公開可能なデータ型のシステム３１０のいくつかのデータ型は、タイプＥＮＵＭの４つのフィールドを含むように定義された例示的なモードタイプ３１２ａによって図４Ａに示されるような、多数のフィールドを含んでもよい。実際、公開可能なデータ型のシステム３１０は、ユーザ定義またはシステム定義であり得る多数の列挙に基づくタイプを含んでもよい。例えば、図４Ｃに示されるように、公開可能なデータ型のシステム３１０に含まれる例示的な列挙セットの部分３１２ｂは、プロセスプラント５で利用される個別のＨＡＲＴ状態を示すために命名され、定義される。図４Ｂは、さらに複雑な例の部分３１２ｃを示しており、プロセスプラント５の因果行列（ＣＥＭ）機能ブロックが、ブロックタイプを使用することにより、公開可能なデータ型のシステム３１０内で定義される。もちろん、公開可能なデータ型のシステム３１０は、図４Ａ～図４Ｃに示される例以外の、より多くの公開可能なデータ型定義および／もしくは構成を含んでもよい。

【0048】

一般に、インタレストマネージャ３０８によって生成または定義された公開可能なデータ型３１０のシステムまたは集合体は、プロセスプラント５内で定義されているデータ型、構成、ヒエラルキー、およびアーキテクチャに適合する必要はない（ただし、必要に応じて、いくつかの公開可能なデータ型３１０は、定義されたプロセスプラントデータアーキテクチャおよび構成に少なくとも部分的に適合するように定義されてもよい）。さらに、公開可能なデータ型３１０のシステムまたは集合体の生成または定義は、通常、定義されたプロセスプラントデータ型のそれぞれの公開可能なデータ型への１対１の変換またはマッピングではないことが理解される。むしろ、外部のデータ消費システム８へ公開されることを可能にするプロセスプラントデータ型のみが収集／システム３１０に含まれており、そのような公開可能なプロセスプラントデータ型は、再構成、再配置、再グループ化、統合、分散、抽象化、定義されており、また／もしくは、そうでなければ、構文だけでなく、コンテンツの構造と配置においても、外部システム８により有用および／もしくはより簡単に利用される包括的なデータ型のシステム３１０で表現される。

【0049】

特に、上記のように、いくつかの実施形態では、インタレストマネージャ３０８は、少なくとも部分的に１つ以上のインタレストリスト３１５に基づいて、プロセスプラント５の取得されたフィールド構成から公開可能なデータ型のシステム３１０を抽出する。インタレストリスト３１５は、どの型のプロセスプラント関連データのタイプが、フィールド向きコンポーネント３００によって外部のデータ消費システム８に公開され得るかを示し、インタレストリスト３１５は、ユーザ、フィールド向きコンポーネント３００、エッジゲートウェイシステム１、および／もしくは他のいくつかのコンピューティングシステムによって、例えば、フィールド向きコンポーネント３００によって提供されるインタレストリスト構成アプリケーションを介して、定義してもよい。例えば、フィールド向きコンポーネント３００は、例えばＪＳＯＮ（ＪａｖａＳｃｒｉｐｔオブジェクト表記）または他のタイプのスクリプトまたは表記を使用することによって、ユーザが１つ以上のインタレストリスト３１５を手動で定義する際に経由し得るＷｅｂベースのユーザインターフェースを提供してもよい。追加または代替として、フィールド向きコンポーネント３００、エッジゲートウェイシステム１、および／もしくは他のいくつかのコンピューティングシステムは、例えば、テンプレートおよびベストプラクティスを使用することによって、一般的に書かれたおよび／もしくは読み込んだデータポイントを含めることによって（例えば、オペレータインターフェースデータおよび／もしくは分析、ヒストリアンデータの処理、イベントヒストリアンデータなどのマイニングを介して）、および／もしくは他の好適な自動化技法を使用することによって、１つ以上のインタレストリスト３１５を自動的に判定または定義してもよい。一実施形態では、インタレストリストのセット３１５は、フィールド向きコンポーネント３００において、フィールド向きコンポーネントによって消費のために上の外部システムに公開することが可能になるプロセスプラントからフィールド向きコンポーネントによって取得されたデータ全体のうちの唯一のデータを定義する。プロセスプラント５の異なるフィールド向きコンポーネント３００は、必要に応じて、インタレストリスト３１５の異なるセットを記憶することができ、よって、ホスティングフィールド向きコンポーネントがそれぞれ、データ消費システム８に公開することを可能にする特定のタイプのプロセスプラント関連データを示す。

【0050】

インタレストリストは、プロセスプラント５内では、多数の、そして、場合によっては異種の構成で構成可能な、例えば、関連するモジュール、ノード、診断、アラーム、イベント、および／もしくは他のフィールドデータ情報の名称とそれぞれのグループ分けまたは配置を示してもよい。実際に、インタレストリスト３１５は、プロセスプラント５内で定義された構成ヒエラルキーおよび／もしくは構成コンテンツに適合する必要はない（ただし、必要に応じて、インタレストリスト３１５は、定義されたプロセスプラント構成ヒエラルキーおよび／もしくは構成コンテンツに少なくとも部分的に適合するように定義されてもよい）。一般的に言って、インタレストリスト３１５は、公開されたプロセスプラント関連データのコンシューマである外部システム８によって有用かつ／または容易に利用される任意の様式（例えば、組織的、階層的、および／もしくはコンテンツ的）で定義されてもよい。例えば、少なくともいくつかのインタレストリスト３１５は、特定のプラント機器および／もしくはデバイス（例えば、「ディーゼルハイドロトリータ１」、「アルキル化ユニット３」など）を反映するように命名されてもよく、プロセスプラント５内で定義され、特定のプラント機器／デバイスに関連する多数の異なる構成から取得されるいくつかの異なるモジュール、ノード、診断、アラームなどからのパラメータを使用して定義されてもよい。例えば、フィールドデータコンテンツインジェスタ３２０は、特定の名称のエンティティ（例えば、「ディーゼルハイドロトリータ１」、「アルキル化ユニット３」など）を表すものとして特定のインタレストリスト３１５によって集約的に識別された特定の名称付きエンティティを表すものとして特定のインタレストリスト３１５によって集合的に識別される特定のフィールドコンテンツデータ（例えば、制御データ、Ｉ／Ｏデータ、診断データ、デバイスデータなど）を抽出するために、特定のインタレストリスト３１５を利用してもよく、キャッシュ３２２内の特定の名称がついたエンティティに対応する抽出されたデータを、例えば、そのまま、および／もしくは、例えば、公開可能なデータ型のシステム３１０Ａを使用することによるなどの再編成された様式で、記憶してもよいので、特定のインタレスト３１５リストの特定の名称付きエンティティに対応する抽出されたデータが、エッジ向きコンポーネント１２を介して外部システム８に公開される。

【0051】

例えば、「スプレータワー２」関係リストは、プロセスプラント５内の特定のスプレータワーを参照するように定義されてもよく、資産管理システム、プロセス制御システム、安全計装システム、診断ツール、ヒストリアンシステム、ソフトウェア定義ネットワーク、仮想プライベートネットワーク、ＶＬＡＮ、ＶＸＬＡＮなどの仮想ネットワークなどのフィールド構成に含まれる「スプレータワー２」に関連するすべてのパラメータを含んでもよい。例えば、「スプレータワー２」インタレストリストには、スプレータワー２が配置されるエリアを示すパラメータ、（例えば、フィールド構成内で、デバイスタグおよび他のタイプの物理コンポーネントタグまたは識別子によって参照されてもよい）スプレータワー２に含まれるパイプ、ポンプ、他の容器、ライン、および他の物理コンポーネントデバイスを示すパラメータ、制御ループやモジュールなどの論理プロセス要素、制御パラメータおよび／もしくは変数（例えば、設定値、測定値、制御信号、他の信号など）、アラーム、イベント、動作状態またはステータス、機器またはデバイスの状態または状況、タイムスタンプ、および他の論理および／もしくはデスプレータワー２に含まれおよび／もしくは利用されるータコンポーネントを含んでもよい。（例えば、制御タグ、デバイス信号タグ、または他のタイプの論理コンポーネントタグまたは識別子等によってフィールド構成内で参照されてもよい）。さらに、「スプレータワー－２」インタレストリストは、例えば、それぞれの測定単位、それぞれの範囲、それぞれの目標値または設定値など、パラメータを利用するそれぞれの制御ルーチンまたは他のアプリケーション、それぞれの使用法、それぞれの診断パラメータ、および／もしくは他のそれぞれの特性および／もしくは関連情報などのようなパラメータの他の特性および／もしくは側面を示してもよい。

【0052】

いくつかの実施形態では、インタレストリスト３１５の生成に基づいて、インタレストマネージャ３０８は、プロセスプラント５に記憶されている１つ以上のフィールド構成に対する１つ以上の変更を決定し、参照番号３１８で示されるように、決定された変更をプロセスプラントネットワーク３０５介して構成アプリケーション１７２Ａまたは他のプロセスプラント関連の構成アプリケーションに通信することができる。

【0053】

フィールドデータレシーバ３０２に戻ると、フィールド構成に加えて、フィールドデータレシーバ３０２は、プロセスプラント５から、プロセスプラントネットワーク３０５を介して、産業プロセスを制御するように動作している間に、プロセスプラント５によって生成されるデータを含むフィールドコンテンツデータ、ならびに、産業プロセスに対して制御動作をするプロセスプラント５に関する他のデータも取得する。一般的に言って、フィールドコンテンツデータには、プロセスプラント５によって生成された、例えば、プロセス制御システム、構成システム、分析システム、通信／ネットワーキングシステム、資産管理システム、診断および／もしくはテストツールおよび／もしくはシステム、試運転ツールおよび／もしくはシステム、ユーザデバイスおよび／もしくはオペレータインターフェース、ヒストリアンシステム、バッチシステム、ソフトウェア定義ネットワーク、仮想プライベートネットワーク、ＶＬＡＮ、および／もしくはＶＸＬＡＮなどの仮想ネットワーク、および他のシステム、ネットワーク、アプリケーション、および／もしくはプロセスプラントに関連付けられたデバイスによって生成された、任意のタイプのデータが含まれる。例えば、フィールドコンテンツデータは、ランタイムプロセスデータ、連続プロセスデータ、バッチプロセスデータ、バッチ履歴データ、履歴化データ、イベントデータ、アラームデータ、分析データ、診断データ、環境データ、ユーザインターフェースデータ、パフォーマンスデータ、および／もしくはデータソース３０によって生成された他のタイプのペイロードデータを含んでもよい。フィールドデータレシーバ３０２は、プロセスプラントネットワーク３０５、例えば、イーサネット、無線ＨＡＲＴ、ＨＡＲＴ－ＩＰ、および／もしくは他のパケットプロトコル、ストリーミングプロトコルなどによって利用される任意のプロトコルにおいて、プロセスプラントネットワーク３０５を介してフィールドコンテンツデータを受信してもよい。

【0054】

フィールドコンテンツデータインジェスタ３２０は、インタレストリスト３１５に基づいて取得されたフィールドデータコンテンツを取り込み、取り込まれたフィールドデータコンテンツの少なくとも一部分に対して処理を実行し、取り込んだフィールドデータコンテンツをフィールド向きコンポーネント３００キャッシュまたは他のタイプのメモリ３２２に記憶し、そのそれぞれのエッジ向きコンポーネント（例えば、エッジ向きコンポーネント１２）へ最終的に送達することができる。フィールドコンテンツデータインジェスタ３２０は、フィールドデータレシーバ３０２と連携して、１つ以上の異なる方法で取り込むためのフィールドコンテンツデータを取得してもよい。例えば、それぞれのソース３０によって発行され、インタレストリスト３１５に含まれるフィールドコンテンツデータの場合、フィールドコンテンツデータインジェスタ３２０は、例えば、フィールド向きコンポーネント３００に代わって、フィールドデータレシーバ３０２に、そのようなフィールドコンテンツデータの発行をサブスクライブさせることができる。別の例では、インタレストリスト３１５に含まれるいくつかのフィールドコンテンツデータについて、フィールドコンテンツデータインジェスタ３２０は、例えば、ポーリングを介して、および／もしくは要求／応答メカニズムを介して、例えば、構成または定義されたインタレストリスト３１２のうちの少なくともいくつかに従って、フィールドコンテンツデータのそれぞれのデータソース３０のクエリを開始してもよい。さらに別の例では、インタレストリスト３１５に含まれるいくつかのフィールドコンテンツデータについて、フィールドコンテンツデータインジェスタ３２０は、フィールドデータレシーバ３０２を介してフィールド向きコンポーネント３００で取得された、そしてインタレストリスト３０２には示されていない任意のフィールドコンテンツデータを停止またはフィルタリングすることができる。さらに別の実施形態では、外部ソース８に公開されるフィールドコンテンツデータを定義または示す代わりに、いくつかのインタレストリスト３１５は、どのタイプのフィールドコンテンツデータが外部ソース８に公開されないように除外されるべきかを定義または示すことができる。そのような非公開のフィールドコンテンツデータがフィールド向きコンポーネント３００で受信された場合、フィールドコンテンツデータインジェスタ３２０は、除外されたフィールドコンテンツデータがキャッシュ３２２に記憶されないように、また、およびエッジ向きコンポーネントに配信されないように、そのようなフィールドコンポーネントデータを停止、またはフィルタにかけてもよい。

【0055】

いくつかの実施形態では、インタレストリスト３１５は、プロセスプラント関連データソース３０によって生成されないが、プロセスプラント関連データソース３０によって生成されたフィールドコンテンツデータから導出または生成された、公開可能なフィールドコンテンツインタレストデータを示してもよい。そのような二次フィールドコンテンツデータは、フィールドコンテンツデータインジェスタ３２０によって呼び出される１つ以上の計算エンジン３２５によって決定または生成されてもよい。一般的に言って、計算エンジン３２５は、プロセスプラントネットワーク３０８を介して取得した一次フィールドコンテンツデータに作用して、１つ以上の出力を生成し、計算エンジン３２５の出力は、１つ以上のインタレストリスト３１５上で公開可能なフィールドコンテンツデータとして定義される。計算エンジン３２５の出力は、エッジ向きコンポーネントへ最終的に配信されるために、他の１次フィールドコンテンツデータと共にキャッシュ３２２に記憶されてもよい。計算エンジン３２５は、インストリームデータ集約および／もしくは操作（例えば、平均、最大、最小など）などの演算機能を実行してもよい。計算エンジン３２５は、主成分分析（ＰＣＡ）、部分最小二乗（ＰＬＳ）予測、および／もしくは他のタイプの統計計算または分析など、より複雑な計算またはアルゴリズムを実行してもよい。計算エンジン３２５は、機能ブロック、シャドーブロック、および／もしくは制御モジュール動作などのプロセス制御固有の計算を実行してもよい。少なくともいくつかの計算エンジン３２５は、スクリプトによって、および／もしくはウェブベースのユーザインターフェースまたはフィールド向きコンポーネント３００によって提供される他のタイプの計算エンジン構成アプリケーションを介して定義および／もしくは構成されてもよく、少なくともいくつかの計算エンジン３２５は、フィールド向きコンポーネント３００からアクセスおよび／もしくはインストールされるコンテナ（Ｄｏｃｋｅｒコンテナおよび／もしくは他の好適なタイプのコンテナなど）を使用して定義および／もしくは構成されてもよい。

【0056】

計算エンジン３２５に加えて、フィールドコンテンツデータインジェスタ３２０は、データタイパ３２８を呼び出して、取得した、公開可能なフィールドコンテンツデータの少なくとも一部分を、公開可能なデータ型のシステム３１０に従ってそれぞれの公開可能なデータ型に変換してもよい。すなわち、データタイパ３２８は、公開可能なデータ型のシステム３１０によって定義された名称、構造、グループ化、値、配置などを使用して、公開可能なフィールドコンテンツデータを表す。フィールドコンテンツデータインジェスタ３２０は、タイプ分けされたフィールドコンテンツデータを、エッジ向きコンポーネントへの配信のためにプロセスプラント５に関連する公開フィールドコンテンツデータとしてデータキャッシュ３２２に記憶する。

【0057】

フィールド向きコンポーネント３００の公開されたデータプロバイダ３３０は、例えば、データダイオード１５を介して、または何らかの他の好適なデータ転送メカニズムを介して、フィールド向きコンポーネント３００に対応するエッジ向きコンポーネントに公開可能なデータ構成および公開されたデータコンテンツを提供する。例えば、公開されたデータプロバイダ３３０は、例えば、フィールド向きコンポーネント３００に代わって、公開可能なデータ型のシステム３１０の公開可能なデータ構成をエッジ向きコンポーネントに送信して、エッジ向きコンポーネントがフィールド向きコンポーネント３００によって送信される公開されたデータコンテンツを解釈できるようにしてもよい。その後、公開されたデータプロバイダ３３０は、キャッシュ３２２に記憶され、記憶された公開フィールドデータコンテンツを検索し、検索されたデータをエッジ向きコンポーネントに送信してもよい。公開されたデータプロバイダ３３０は、ＪＳＯＮや他の標準化されたおよび／もしくはオープンソースのデータフォーマットなど、ストリーミングプロトコルおよび／もしくは、パブリックまたは一般的に使用されるデータ交換フォーマットを使用して、公開可能なデータ構成と公開されたデータコンテンツを送信してもよい。例えば、フィールド向きコンポーネント３００は、公開されたデータプロバイダ３３０が、例えばそれぞれの単方向データダイオード１５を介して、対応するエッジ向きコンポーネントにデータをストリーミングするために利用するストリーミングサービスを提供してもよい。一実施形態では、公開されたデータプロバイダ３３０は、公開可能なデータ構成および公開されたデータコンテンツを、パブリックまたは一般的に使用されるデータ交換フォーマットを使用して実装されるストリーミングプロトコルにラップする。いくつかの実施形態では、公開されたデータプロバイダ３３０は、専用またはプライベートストリーミングプロトコルであり得る専用、またはプライベートプロトコルを使用して、公開可能なデータ構成および公開されたデータコンテンツをエッジ向きコンポーネントに送信する。いくつかの実施形態では、公開されたデータプロバイダ３３０は、エッジ向きコンポーネントに配信する前に、公開されたデータ構成および公開されたデータコンテンツを暗号化する。

【0058】

一実施形態では、公開されたデータプロバイダ３３０は、例えば、データダイオード１５を介して、公開可能なデータ構成および公開されたデータコンテンツを発行する。エッジ向きコンポーネントは、フィールド向きコンポーネント３００の公開されたデータプロバイダ３３０によって発行された情報にサブスクライブし、それによって、本開示内の他の箇所でより詳細に説明するように、エッジ向きコンポーネントで外部のデータ消費システム８が利用できる、公開可能なデータ構成と公開されたデータコンテンツを取得する。

【0059】

なお、図３では、フィールドデータレシーバ３０２、インタレストマネージャ３０８、フィールドコンテンツデータインジェスタ３２０、データタイパ３２８、および公開されたデータプロバイダ３３０は、フィールド向きコンポーネント３００の別個の異なるコンポーネントとして示されているが、これは考察の目的を明確にするためだけであり、限定目的ではない。実際、コンポーネント３０２、３０８、３２０、３２８、および３３０のうちの任意の２つ以上は、必要に応じて、フィールド向きコンポーネント３００の一体型コンポーネントとして実装されてもよい。

【0060】

エッジ向きコンポーネント
図５Ａ～図５Ｂは、図１のエッジゲートウェイシステム１または図２のエッジゲートウェイシステム１０２などのエッジゲートウェイシステムに含めることができるエッジ向きコンポーネント４００のブロック図を示している。例えば、エッジ向きコンポーネント４００は、図１に示されるエッジ向きコンポーネント１２であってもよく、および／もしくは、例えば、データダイオード１５または別の接続リンク、ネットワーク、または媒体を介して、フィールド向きコンポーネント１０または３００と通信接続されてもよい。限定目的ではなく、説明を簡単にするために、図５Ａおよび５Ｂを、図１～３を同時に参照して説明するが、エッジ向きコンポーネント４００は、エッジゲートウェイシステム１または１０２以外のエッジゲートウェイシステムに含まれてもよく、フィールド向きコンポーネント１０または３００以外のフィールド向きコンポーネントと通信接続することができることが理解できよう。

【0061】

図５Ａに示すように、エッジ向きコンポーネント４００の公開したデータレシーバ４０２は、同様に、プロセスプラント５または１０２など、および、任意選択で、プロセス制御システム、安全計装システム、構成システム、分析システム、通信／ネットワーキングシステム資産管理システム、診断および／もしくはテストツールおよび／もしくはシステム、試運転ツールおよび／もしくはシステム、ユーザデバイスおよび／もしくはオペレータインターフェース、ヒストリアンシステム、バッチシステム、ソフトウェア定義ネットワーク、仮想プライベートネットワーク、ＶＬＡＮ、および／もしくはＶＸＬＡＮ、などの仮想ネットワーク、およびプロセスプラントに関連付けられた他のシステム、ネットワーク、アプリケーション、および／もしくはデバイスなど、ランタイム操作でプロセスプラントをサポートおよび／もしくはそれに関連付けられた他のシステム、デバイス、および／もしくはアプリケーション、のプロセスプラントと通信接続することができるフィールド向きコンポーネントと通信接続することができる。一般的に言って、エッジ向きコンポーネント４００に対応するフィールド向きコンポーネントが通信可能に接続されるプロセスプラントおよびそのサポートシステムは、パデューモデル（または同様のセキュリティヒエラルキー）のセキュリティレベル０～２で動作する。

【0062】

エッジ向きコンポーネント４００の公開されたデータレシーバ４０２は、１つ以上のリンク、通信ネットワーク、および／もしくはデータネットワークを介して、エッジ向きコンポーネント４００および対応するフィールド向きコンポーネントを通信可能に接続する。好ましい実施形態では、公開されたデータレシーバ４０２は、図１に示される単方向データダイオード１５などのデータダイオードを介して、エッジ向きコンポーネント４００を対応するフィールド向きコンポーネントに通信可能に接続する。限定目的ではなく、考察を容易にするために、エッジ向きコンポーネント４００は、データダイオード１５を介したフィールド向きコンポーネントに通信可能に接続されているように説明しているが、データダイオード１５以外の他の通信接続は、エッジ向きコンポーネント４００とフィールド向きコンポーネントとを相互接続することができることが理解できよう。例えば、いくつかの実施形態では、エッジ向きコンポーネント４００およびフィールド向きコンポーネントは、一体型のシステムまたはデバイスに含んでもよい。

【0063】

公開されたデータレシーバ４０２は、フィールド向きコンポーネントから公開されたデータ構成および公開されたデータコンテンツを受信してもよい。公開可能なデータ構成と公開されたデータコンテンツは、ストリーミングプロトコルを介して、および／もしくはＪＳＯＮまたは他の標準化された、および／もしくはオープンソースのデータ交換フォーマットなどの、パブリックまたは一般的に使用されるデータ交換フォーマットを介して受信されてもよい。いくつかの実施形態では、公開されたデータ構成および公開されたデータコンテンツは、フィールド向きコンポーネントの端で、ストリーミングプロトコルでラップされている場合があり、公開されたデータレシーバ４０２は、公開データ構成および公開されたデータコンテンツをデータストリームからアンラップまたは抽出する。いくつかの実施形態では、公開されたデータ構成および公開されたデータコンテンツは、フィールド向きコンポーネントの端で暗号化されている場合があり、公開されたデータレシーバ４０２は、データストリームを介して受信した情報を解読する。いくつかの実施形態では、フィールド向きコンポーネントは、例えば、データダイオード１５にわたって、公開可能なデータ構成および公開されたデータコンテンツを発行する。エッジ向きコンポーネント４００は、フィールド向きコンポーネントによって発行された情報をサブスクライブし、それによってフィールド向きコンポーネントから公開可能なデータ構成および公開されたデータコンテンツを取得する。

【0064】

公開されたデータレシーバ４０２で受信された公開可能なデータ構成は、上記の様式などのようにして、プロセスプラント関連の構成に基づいてフィールド向きコンポーネントによって生成された公開可能なデータ型のシステム（例えば、公開可能なデータ型のシステム２４Ａまたは３１０）を集合的に定義する。公開されたデータレシーバ４０２は、フィールド向きコンポーネントの公開可能なデータ型のシステム２４Ａの少なくとも一部分のローカルコピー２４Ｂとして、受信した公開可能なデータ構成を１つ以上のメモリにローカルに記憶する。

【0065】

公開されたデータレシーバ４０２で受信された公開されたデータコンテンツは、公開可能なデータ型のシステム２４Ｂに含まれるそれぞれのデータ型を使用して表される。受信した公開されたデータコンテンツは、プロセスプラント５によって生成されたフィールドコンテンツデータ、例えば、プロセス制御システム、構成システム、分析システム、通信／ネットワーキングシステム、資産管理システム、診断および／もしくはテストツールおよび／もしくはシステム、試運転ツールおよび／もしくはシステム、ユーザデバイスおよび／もしくはオペレータインターフェース、ヒストリアンシステム、バッチシステム、ソフトウェア定義ネットワーク、仮想ネットワーク（例えば仮想プライベートネットワーク、ＶＬＡＮ、ＶＸＬＡＮなど）、およびプロセスプラントに関連付けられた他のシステム、ネットワーク、アプリケーション、および／もしくはデバイスによって生成されたデータを含んでもよい。例えば、フィールドコンテンツデータは、ランタイムプロセスデータ、連続プロセスデータ、バッチプロセスデータ、バッチ履歴データ、履歴化データ、イベントデータ、アラームデータ、分析データ、診断データ、環境データ、ユーザインターフェースデータ、パフォーマンスデータ、および／もしくはデータソース３０によって生成された他のタイプのペイロードデータが含んでもよい。さらに、受信された公開されたデータコンテンツは、エッジ向きコンポーネント４００に対応するフィールド向きコンポーネントによってフィールドコンテンツデータから、例えば、フィールド向きコンポーネントの１つ以上の計算エンジン３２５によって、導出または生成されたデータを含んでもよい。公開されたデータレシーバ４０２は、受信した、公開されたデータコンテンツをエッジ向きコンポーネント４００の公開データインジェスタ４０５に提供し、解釈、可能な追加処理、およびでの記憶を行って、公開されたデータコンテンツ（および可能な追加コンテンツ）を、図５Ｂにブロック４２２によって表される、データ消費アプリケーションおよび／もしくはシステムによる利用のために利用可能とする。

【0066】

特に、公開されたデータインジェスタ４０５は、公開可能なデータ型のシステム２４Ｂのローカルコピーを利用して、フィールド向きコンポーネントから受け取った公開されたデータコンテンツを解釈する。このように、公開されたデータインジェスタ４０５とエッジ向きコンポーネント４００は、プロセスプラント５の内部またはネイティブのデータ定義および／もしくは構成を認識する必要はない（実際、認識していない）。すなわち、エッジ向きコンポーネント４００は、フィールド向きコンポーネントに対応する公開可能なデータ型のシステム２４Ａに記憶されている受信した、公開可能なデータ構成に基づいて、受信した、公開されたデータコンテンツを解釈し、エッジ向きコンポーネント４００は、データ構成を取得および／もしくは調整するために、フィールド向きコンポーネントに通信を送信する必要はない。この技法は、エッジ向きコンポーネントからプロセスプラント５に通信可能に接続されているフィールド向きコンポーネントに管理および／もしくは制御メッセージを送信する必要がなく、それによって、悪質な動作主体の侵入が起こりそうなポイントを排除するので、プロセスプラント５を起こり得るセキュリティ侵害から保護する。さらに、この技法により、プロセスプラント５での構成変更を、必要に応じて、インラインでリアルタイムに、かつ増分的に、エッジ向きコンポーネント４００に伝達することが可能になる。さらに、この技法により、単一のエッジ向きコンポーネント４００が、異なる公開可能なデータ型のシステムを利用する多数の異なるフィールド向きコンポーネントにサービスを提供することが可能になる。

【0067】

いくつかの実施形態では、エッジ向きコンポーネント４００の公開されたデータインジェスタ４０５は、受信された公開されたデータコンテンツからさらに追加のデータを導出および／もしくは生成してもよい。例えば、公開されたデータレシーバ４０２は、１つ以上の計算エンジン４０８を呼び出して、受信した、公開されたデータコンテンツの少なくとも一部を操作し、それによって、データ消費アプリケーションおよび／もしくはシステム４２２が利用可能となる追加のデータコンテンツを生成することができる。計算エンジン４０８は、エッジ向きコンポーネント４００に記憶されてもよく、データのペイロード値に対してインストリームデータ集約および／もしくは操作（例えば、平均、最大、最小など）などのような演算機能を実行してもよい。一部の計算エンジン４０８は、主成分分析（ＰＣＡ）、部分最小二乗（ＰＬＳ）予測、および／もしくは他のタイプの統計計算または分析、主要業績評価指標（ＫＰＩ）の計算など、より複雑な計算またはアルゴリズムを実行するように構成することができ、いくつかの計算エンジン４０８は、イベントを駆動するように構成してもよい。少なくともいくつかの計算エンジン４０８は、スクリプトによって、および／もしくはウェブベースのユーザインターフェースまたはエッジ向きコンポーネント４００によって提供される他のタイプの計算エンジン構成アプリケーション、および／もしくは少なくともいくつかの計算エンジンを介して定義および／もしくは構成されてもよく、少なくともいくつかの計算エンジン４００は、エッジ向きコンポーネント４００においてアクセス可能および／もしくはそこにインストールされるコンテナを使用することによって定義および／もしくは構成されてもよい。実際、いくつかの計算エンジン４０８は、本開示内の他の場所で説明されるような様式などで、データ消費アプリケーションおよび／もしくはシステム４２２による使用のために利用可能にされてもよい。

【0068】

公開されたデータインジェスタ４０５は、受信され、公開されたデータコンテンツと、例えば、図１のデータレイク４０であり得る、データレイク４１０内の計算エンジン４０８によって生成された出力とを記憶する。データレイク４０は、フィールド向きコンポーネントから受信されるフィールドコンテンツデータを記憶するので、データレイク４０は、プロセスプラント５に関連するデータ全体の少なくとも一部をミラーリングし（例えば、ランタイムデータ、構成データ、イベントデータ、履歴データ、およびプロセスプラント５によって生成され、それに関連付けられた他のタイプのデータ）、データレイク４０に記憶されたプロセスプラント関連データは、外部のデータ消費システム８に公開可能である（例えば、それによって使用するために利用可能とする）。一部のプロセスプラントでは、プロセスプラント５によって生成されたすべてのデータが、エッジ向きコンポーネント４００でミラーリングされ、外部システム８に公開され、他のプロセスプラントでは、プロセスプラント５によって生成されたすべてのデータのサブセットのみが、エッジ向きコンポーネント４００でミラーリングされ、データ消費アプリケーションおよび／もしくはシステム８に公開され、サブセットは、プロセスプラント５のフィールド向きコンポーネントのセット全体に存在する一連のインタレストリスト２２、３１５の集合によって定義される。

【0069】

前に考察されたように、いくつかの実装では、ミラーリングされたプロセスプラント関連データに加えて、データレイク４０は、プロセスプラント５から受信した公開コンテンツデータに基づいて、エッジ向きコンポーネント４００の計算エンジン４０８によって生成された関連する計算データを記憶する。さらに、いくつかの実施形態では、データレイク４１０は、典型的には、プロセスプラント５よりもより高い数字のセキュリティレベルにある、他の外部データ提供システム（例えば、プロセスプラント５の外部にあり、図５Ａに示されていないプロセスプラント関連データと併せて解釈および／もしくは分析することができるデータを生成するシステム）から１つ以上の外部データインジェスタ４１２を介して受信されたコンテンツデータも記憶する。このような外部のデータ提供システムには、例えば、電子メールシステム、イントラネットシステム、サイト事業計画および物流システム、スケジュール管理システム、サプライチェーン管理システム、金融システム、会計システム、在庫管理システム、などの企業レベルのシステム、他の企業システム、他のＩＴシステム等かつ／もしくは天気予報システム、株式市場のフィード、サードパーティが提供するＯＰＣサーバなどの、サードパーティが提供するシステムを含んでもよい。外部データインジェスタ４１２は、外部データ提供システムから受信した外部データを、公開可能なデータ型のシステム２４Ｂに準拠するように変換、修正、翻訳、および／もしくは他の方法で変換してもよい。さらに、いくつかの実施形態では、外部データインジェスタ４１２は、１つ以上の計算エンジン４０８を呼び出して、取得された外部データを操作し、それによって、データレイク４１０に記憶されるさらに追加のデータを生成することができる。いくつかの実施形態では、外部データインジェスタ４１２は、企業および／もしくはサードパーティシステムと通信して、それによってそれぞれのデータ構成を取得および／もしくは調整することができ、また、いくつかの実施形態では、外部データインジェスタ４１２は、公開可能なデータ型のシステム２４Ｂを更新して、企業および／もしくはサードパーティのシステムで利用されるそれらに対応するデータ型を含んでもよい。しかしながら、エッジ向きコンポーネント４００が、外部のデータ提供システムとの双方向通信に参加することができるとしても、エッジ向きコンポーネント４００は依然として、プロセスプラント５に通信可能に接続されているフィールド向きコンポーネントに通信を送信しない（実際には、物理的に送信が妨げられる場合もある）ため、外部システムを介して入る可能性のあるセキュリティ侵害からプロセスプラント５が保護される。

【0070】

いずれにせよ、データレイク４１０は、フィールド向きコンポーネントを介してプロセスプラント５によって生成および受信されたコンテンツデータを記憶し、一部の実装では、１つ以上の外部のデータ提供システムによって生成および受信されたコンテンツデータを記憶する。いくつかの実施形態では、データレイク４１０は、１つ以上の計算エンジン４０８によって受信したコンテンツデータから計算および／もしくは導出された追加のデータ（プロセスプラント関連および／もしくは外部で生成されたか）を記憶してもよい。データレイク４１０に記憶されたデータは、公開可能なデータ型のシステム２４Ｂに従って記憶されてもよいため、データコンテンツは、アプリケーションおよび／もしくはシステム４２２によって消費されやすくなる。

【0071】

エッジ向きコンポーネント４００は、データレイク４１０のコンテンツを操作して、データレイク４１０の様々な異なるデータポイント間の関係および関連付けを発見するコンテキスト知識マイナ４１５を含む。すなわち、コンテキスト知識マイナ４１５は、データレイク４１０のデータポイントのそれぞれのコンテキストを発見する。例えば、コンテキスト知識マイナ４１５は、プロセスプラントの同じ領域にある、特定の時期の様々な異なるベンダのフィールドデバイス全体で同様の動作状態セットに対して特定のタイプのアラームが生成されたことを発見する場合があり、または、コンテキスト知識マイナ４１５は、プラント内の特定のラインの主要性能指標が、別の特定のバルブの変化率に対する特定のバルブの変化率に対応することを発見する場合がある。いずれにせよ、コンテキスト知識マイナ４１５は、発見されたコンテキストおよび関係を、データレイク４１５のコンテンツ（本明細書ではまとめて「知識」と呼ぶ）と共に、コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリ４２０、例えば接続されたドメインに記憶する。例えば、コンテキスト化されたプロセスプラント知識リポジトリ４２０は、コンテンツデータおよびそれらのそれぞれの相互接続が記憶されるグラフデータベースまたは他の好適なモデルを使用して実装されてもよい。例えば、グラフデータベースノードは、データレイク４１０に含まれる名称またはラベルに対応してもよく、ノードに記憶されたプロパティは、それぞれのパラメータ、値、状態などを含んでもよく、ノードと他のノードとの間のコネクタは、コンテキスト知識マイナ４１５によって発見された相互関係を示してもよい。一般的に言って、コンテキストプロセスプラント知識リポジトリ４２０に記憶された情報は、データコンシューマアプリケーションおよび／もしくはシステム４２２に公開可能である（例えば、消費するために利用可能である）。

【0072】

なお、図５Ａでは、公開されたデータレシーバ４０２、公開されたデータ取り込み照会ファイブ、およびコンテキスト知識マイナ４１５は、エッジ向きコンポーネント４００の別個の異なるコンポーネントとして示されているが、これは考察を明確にする目的のみのためであり、限定目的ではない。実際、必要に応じて、コンポーネント４０２、４０５、および４１５のうちの任意の２つ以上が、エッジ向きコンポーネント４００の一体型コンポーネントとして実装されてもよい。

【0073】

図５Ｂに描かれたエッジ向きコンポーネント４００の一部分を続けると、エッジ向きコンポーネント４００は、様々なタイプのデータ消費アプリケーションおよび／もしくはシステム４２２が、直接、または他のアプリケーションとアクセスメカニズムを介して、コンテキスト知識リポジトリ４２０に記憶された情報にアクセスする際に経由する１つ以上のアクセスメカニズム４２５のセットを提供する。エッジ向きコンポーネント４００によって提供されるアクセスメカニズム４２５を利用することができるデータ消費アプリケーションおよび／もしくはシステム４２２は、例えば、プロセスプラント５を所有、運営、および／もしくは他の方法で関連付けられると共に、プロセスプラント５よりもより高い数字のセキュリティレベルにある企業アプリケーションおよび／もしくはシステム４２２ａ（電子メール、インターネット、サイト事業計画および物流、スケジュール管理、サプライチェーン管理、金融、会計、在庫管理、会社および／もしくは他のＩＴアプリケーション、および／もしくはシステム）などのような、および、プロセスプラント関連の知識を消費するサードパーティのアプリケーションおよび／もしくはシステム４２２ｂなど（例えば、クラウドコンピューティングアプリケーション／システム、外部ＯＰＣサーバ、ＩｏＴアプリケーション／システム、ＩＩｏＴアプリケーション／システムなど）のような外部アプリケーションおよび／もしくはシステム８を含んでもよい。いくつかの構成では、データ消費アプリケーションおよび／もしくはシステム４２２は、プラント関連のアプリケーションおよび／もしくはシステム４２２ｃを含んでもよく、これらは、プロセスプラント５と同様の数字のセキュリティレベルでもよく、またはプロセス制御システム、分析システムなどのような、プロセスプラント５内のシステムであってもよい。例えば、１つ以上のアクセスメカニズム４２５の少なくともいくつかは、監視アプリケーション、分析アプリケーション、最適化アプリケーション、仮想化デバイスアプリケーション、プロセス制御アプリケーション、アラーム管理アプリケーション、デバイス管理アプリケーション、ディスパッチングアプリケーション、低コストセンサアプリケーション、シミュレーションアプリケーション、オペレータトレーニングアプリケーション、冗長性またはバックアップアプリケーション、リカバリアプリケーション、安全計装システムアプリケーション、振動監視アプリケーション、エンジニアリングアプリケーション、資産管理アプリケーション、ユーザインターフェースアプリケーション、またはパーソナル電子デバイスで実行されるアプリケーションなどのような、プロセスプラント５に固有の１つ以上のアプリケーションによって利用されてもよい。図５Ｂに示されるように、データ消費アプリケーションおよび／もしくはシステム４２２は、パブリックネットワーク、プライベートネットワーク、有線ネットワーク、および／もしくは無線ネットワークであり得る１つ以上のネットワーク４２３を介してエッジ向きコンポーネント４００に通信可能に接続されてもよい。追加的に、または代替的に、以下でより詳細に説明するように、プラント、企業、またはサードパーティがインストールされているかどうかに関わらず、データ消費アプリケーション４２２の少なくともいくつかは、エッジ向きコンポーネント４００にインストールされてもよい。

【0074】

図５Ｂに示すように、エッジ向きコンポーネント４００によって提供されるアクセスメカニズム４２５は、コンテキスト知識リポジトリ４２０に記憶された情報への直接アクセスメカニズムとして機能する１つ以上のＡＰＩ４２８を含む。１つ以上の直接アクセスＡＰＩ４２８は、例えば、ＲＥＳＴ（ＲＥｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｔｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）アーキテクチャ、ＧｒａｐｈＱＬまたは他の好適なクエリ言語、および／もしくは他の標準化されたオープンソースの相互運用可能なデータ構文、フォーマット、および／もしくはＡＰＩに利用されるアーキテクチャに従って実装されてもよい。例えば、ＡＰＩ４２８は、Ｃ、Ｃ＋＋、および／もしくはＣ＃アプリケーション、Ｐｙｔｈｏｎアプリケーション、Ｎｏｄｅ．ＪＳアプリケーション、および／もしくはその言語、プロトコル、プラットフォーム、フレームワークがエッジ向きコンポーネント４００でサポートされている、またはそれによって提供されている他のタイプのアプリケーションとインターフェースをとることができ、そしてこのように、ＡＰＩ４２８は、それぞれのバインディングを使用してアクセスされてもよい。他のより高いレベルまたはより多くの除去されたアクセスメカニズムは、コンテキスト知識リポジトリ４２０に記憶された知識および情報にアクセスするために、１つ以上の直接アクセスＡＰＩ４２８を利用してもよい。

【0075】

エッジ向きコンポーネント４００によって提供される他のアクセスメカニズム４２５は、例えば、いくつかを挙げると、ユーティリティ４３０、サーバ４３２、サービス４３５、およびアプリケーション４３８を含む。一般に、アクセスメカニズム４２５は、要求／応答、公開／サブスクリプション、イベント駆動型アクセスなどのような、コンテキスト知識リポジトリ４２０に記憶されたプロセスプラント関連知識への様々なタイプのアクセスを集合的にサポートする。アクセスメカニズム４２５の各々は、コンテキスト知識リポジトリ４２０に記憶された情報にアクセスするために１つ以上の直接アクセスＡＰＩ４２２を利用してもよい。一部のアクセスメカニズム４２５は外部アプリケーションおよび／もしくはサーバ４２２に公開されてもよく、一部のアクセスメカニズムはプロセスプラント５および関連する、より低い数字のセキュリティレベル（例えば、ＯＴレベル）の関連する他のシステムにのみ公開されてもよく、かつ／もしくはアクセスメカニズムのいくつかは、エッジ向きコンポーネント４００自体に公開されてもよい。例えば、少なくとも１つのアクセスメカニズム４２５は、例えばフォールトトレランス、バックアップ、および／もしくは冗長性の目的で、データレイク４１０および／もしくはコンテキスト知識リポジトリ４２０が複製される際に経由される１つ以上の複製メカニズムを含んでもよい。

【0076】

エッジ向きコンポーネント４００によって提供され得るユーティリティ４３０は、例えば、クエリおよび／もしくはサーチエンジン、自然言語プロセッサ、および／もしくは他のタイプのコンテキストユーティリティを含む。追加または代替として、ユーティリティ４３０は、計算、分析、分析、スクリプトなどの計算ユーティリティを含んでもよい。ユーティリティ４３０は、例えば、機能、アルゴリズム、アプリケーションなどを使用して、エッジ向きコンポーネント４００で実装することができる。

【0077】

エッジ向きコンポーネント４００によって提供され得るサーバ４３２は、例えば、プロセスプラント関連の知識を、ＯＰＣ ＵＡデータモデルを通して、例えば、それぞれのサブスクリプションを介して、データ消費アプリケーション／システム４２２に公開するＯＰＣ ＵＡサーバ、データ消費アプリケーションおよび／もしくはシステム４２２がエッジ向きコンポーネント４００とインターフェースして、コンテキスト知識リポジトリ４２０に記憶されたプロセスプラント関連知識にアクセスすることができる１つ以上のウェブサイトおよび／もしくはウェブアプリケーションをホストするウェブサーバ、および他のタイプのサーバを含む。いくつかの実施形態では、１つ以上のサーバ４３２は、外部アプリケーションおよびシステム４２２に公開されず、代わりに、プロセスプラント５および／もしくはプロセスプラント５に関連付けられた、より低い数字のセキュリティレベルのシステムによる使用のために提供される。例えば、エッジ向きコンポーネント４００は、プロセスプラント５の様々なコンポーネント間でデータをルーティングするＩ／Ｏサーバを提供してもよい。

【0078】

エッジ向きコンポーネント４００によって提供され得るサービス４３５は、例えば、ＡＭＱＰ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｑｕｅｕｅｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）キューイングサービス（例えば、ＪＳＯＮフォーマットで知識を公開する）、ＭＱＴＴ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｑｕｅｕｉｎｇ Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）の発行およびサブスクリプションサービス、および／もしくは、プロセスプラント関連情報のクラウドコンピューティングアプリケーションおよび／もしくはシステムへの転送をサポートする他の同様の目的のサービス、システム、および／もしくはプロトコル、ＩｏＴおよび／もしくはＩＩｏＴアプリケーションおよび／もしくはシステム、イベントハブ、および／もしくは（例えば、発行／サブスクリプションメカニズムおよび／もしくはポイントツーポイントメカニズムを介した）他のデータ消費アプリケーションおよび／もしくはシステム４２２を含む。例えば、サービス４３５は、プロセスプラント関連の知識のコンシューマである、各外部ＯＰＣサーバ（プラント、企業、またはサードパーティＯＰＣサーバであり得る）にそれぞれのデータソースを提供し得る、ＯＰＣランタイムサービスを含んでもよい。さらに、サービス４３５は、（例えば、ＯＡｕｔｈ２または他の好適な標準を利用することによる）も認証および／もしくはデータ消費アプリケーションおよび／もしくはシステム４２２への認証および／もしくは認証サービス、モバイルデバイス、ウェブサービス、知識または情報サブスクリプションマネージャと相互作用するサービス、および／もしくは少なくともいくつかのデータ消費アプリケーションおよび／もしくはシステム４２２に公開され、および／もしくはそれらによって利用され得る他の任意のタイプのサービスを含んでもよい。

【0079】

さらに、エッジ向きコンポーネント４００は、コンテキスト知識リポジトリ４２０に記憶された情報にアクセスし、アクセスされた情報を操作する１つ以上のアプリケーション４３８を提供してもよい。例えば、ユーティリティ４３０のいくつかは、アプリケーション４３８を使用して実装されてもよく、いくつかのウェブサービスは、アプリケーション４３８を使用して実装されてもよい。アプリケーション４３８のうちの少なくともいくつかは、クエリエンジンおよびサーチエンジンなどの企業によって提供されてもよい。アプリケーション４３８のいくつかは、サードパーティによって提供されてもよく、データ消費アプリケーションおよび／もしくはシステム４２２の少なくともいくつかによって公開および／もしくは利用されてもよい。

【0080】

実際に、エッジ向きコンポーネント４００は、いくつかのアーキテクチャ構成、プラットフォーム、およびフレームワークをサポートまたは提供することができ、それによって、エッジ向きコンポーネント４００が、プロセスプラント５に関連付けられた企業よって生成され、サードパーティによって生成されるユーティリティ４３０、サーバ４３２、サービス４３５および／もしくはアプリケーション４３８をサポートまたは提供することを可能にする。いくつかの構成では、企業が提供する、およびサードパーティが提供するユーティリティ４３０、サービス４３２、および／もしくはアプリケーション４３８の両方を、エッジ向きコンポーネント４００にインストールしてもよい。例えば、エッジ向きコンポーネントは、ＯＰＣ ＵＡサーバ、ＡＭＱＰゲートウェイ、および企業が提供する様々なアクセスメカニズム４２５がエッジ向きコンポーネント４００において実装されてもよい、また、サードパーティ提供のアプリケーションが、エッジ向きコンポーネント４００において実装する際に経由し得る、Ｄｏｃｋｅｒ、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）、または、他のタイプのコンテナをサポートしてもよい。ドッカーおよび／もしくは他のタイプのコンテナは、例えば、コンテキスト知識リポジトリ４２０に記憶された情報にアクセスするために、直接アクセスＡＰＩ４２８を利用してもよい。

【0081】

追加的に、または代替的に、エッジ向きコンポーネント４００は、企業によって、および／もしくはサードパーティによって提供され、エッジ向きコンポーネント４００にインストールされるウェブアプリケーションおよびサービスをサポートするＮｏｄｅ．ＪＳフレームワークを提供してもよい。Ｎｏｄｅ．ＪＳフレームワークは、コンテキスト知識リポジトリ４２０に記憶された情報にアクセスするために直接アクセスＡＰＩ４２８を利用してもよく、かつ／もしくは、Ｎｏｄｅ．ＪＳフレームワークは、コンテキスト知識リポジトリ４２０に記憶された情報にアクセスし、それを取得および／もしくは操作するために、様々なユーティリティ４３０（例えば、クエリ、検索、言語処理等）を呼び出してもよい。

【0082】

したがって、上記の考察を考慮して、エッジゲートウェイシステム１の実施形態は、プロセスプラント５および関連するネットワークを、クラウドおよび／もしくはリモートネットワークでホストされているものなど、プラントの敷地内で実行されるアプリケーション、ならびに遠隔で実行されているアプリケーションなどに安全に接続する。プロセスプラント５によって生成されたデータおよびそこに含まれる発見された関係および／もしくは知識を消費するアプリケーションおよび／もしくはシステムは、プロセスプラント５自体へのリスクを最小限から全くなしに、公開されたコンテキストプロセスプラント知識に安全にアクセスし、取得することができる。さらに、エッジゲートウェイシステム１は、恒久的なイントラネット接続を有する環境（例えば、セキュリティレベル３および４）、およびパブリックインターネット接続を有する環境で継続的に動作してもよい。エッジゲートウェイシステム５の様々なセキュリティメカニズムと機能（例えば、ＯＴおよびＩＴネットワークの物理的な分離、プロセスプラント５へのデータフローの物理的な防止、安全な起動と更新、署名済みファームウェアとパケットの実行、暗号化、カスタマイズ公開可能なデータ型のシステムなど）は、プロセスプラント５とそのデータを保護し、データの盗難やセキュリティ違反に対する保護を提供する。さらに、実施形態では、エッジゲートウェイシステム１および／もしくはそのコンポーネントは、共同所有の米国特許出願第１５／３３２，６２２号、共同所有の米国特許出願第１５／３３２，６９０号、共同所有の米国特許出願第１５／３３２，７５１号に記載されているセキュリティ技法の１つ以上を利用または組み込んでおり、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれ、それによって、プロセスプラント５およびそのデータをさらに保護し、データ盗難およびセキュリティ侵害に対するさらなる保護を提供する。

【0083】

ソフトウェアに実装される場合、本明細書に記載されるアプリケーション、サービス、およびエンジンはいずれも、コンピュータもしくはプロセッサのＲＡＭもしくはＲＯＭ等における磁気ディスク、レーザディスク、固体メモリデバイス、分子メモリ記憶デバイス、または他の記憶媒体等の、任意の有形の非一時的コンピュータ可読メモリに記憶され得る。本明細書に開示される例示的システムは、他のコンポーネントの中でも、ハードウェア上で実行されるソフトウェアおよび／またはファームウェアを含むように開示されているが、そのようなシステムは単に例示的であるに過ぎず、限定的であると見なされるべきではないことに留意されたい。例えば、これらのハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェアコンポーネントのうちのいずれかまたはすべてが、ハードウェアにのみ、ソフトウェアにのみ、あるいはハードウェアおよびソフトウェアの任意の組み合わせで、埋め込まれ得ることが企図される。したがって、本明細書に記載される例示的なシステムは、１つ以上のコンピュータデバイスのプロセッサで実行されるソフトウェアで実装されるものとして記載されているが、提供される例がかかるシステムを実装する唯一の方法ではないことを当業者は容易に理解するであろう。

【0084】

したがって、本発明は具体的な例に関して記載されてきたが、これらの例は例解的であるに過ぎず、本発明の限定であることを意図せず、変更、追加、または削除が、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、開示される実施形態に対して行われ得ることが当業者には明らかであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】