[发明专利]网关装置及使用该装置的无线控制网络管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种网关装置及使用该装置的无线控制网络管理系 统，特别地，涉及系统可靠性的提高。

背景技术

近年来，人们提出了通过进行无线通信的无线控制网络系统来构 成例如工业自动化中的工艺控制系统的方案。其目的是为了消除现有 的控制系统由有线网络构成所引起的如下问题，即，用于测定温度或 流量等的传感器因通信距离的限制或配线布设的制约等而无法设置在 工厂设备内的最佳位置上、控制精度降低的问题。

另外，人们也提出了用于控制该无线控制网络系统的动作、使工 厂设备整体的动作达到最优化的无线控制网络管理系统。

作为与这种现有的无线控制网络管理系统相关的现有技术文献， 存在如下的文献。

专利文献1：日本特表2005-515695号公报

图7是表示使用了现有的网关装置而构成的无线控制网络管理系 统的一个例子的构成框图。在图7中，现有的无线控制网络管理系统 由以下部分构成：监视控制用主机1，其用于采集并存储来自无线节点 41～48的数据，对系统整体进行控制；网关装置2、3(以下称为GW 装置。另外，在图中表示为GW)，其用于与各无线节点进行通信；以 及无线节点41～48(图中表示为WN)，其具有现场设备所具备的用 于测定例如温度或流量等物理量的传感器功能、或者用于控制控制阀 的致动器功能等各种功能，及用于无线传输测定数据的无线通信功能。

即，无线节点41～48具有差压计、流量计、温度计、致动器、控 制器等各种现场设备(以下称为现场设备)的功能。

与各个无线节点进行数据通信的监视控制用主机1(以下称为主 机)经由按照IP协议进行数据通信的IP网络NW100与GW装置2、3 连接。

GW装置2经由无线网络线路(以下称为无线线路)与无线节点 41、42连接，GW装置3经由无线网络线路(以下称为无线线路)与 无线节点42、43连接。

无线节点41经由无线线路与无线节点44连接，无线节点42经由 无线线路与无线节点44、45连接，无线节点43经由无线线路与无线 节点45连接。

另外，无线节点44经由无线线路与无线节点46、47连接，无线 节点45经由无线线路与无线节点47、48连接。

此外，无线节点41～48形成网格(Mesh)型的多跳无线网络。 即，GW装置2、3和主机1形成有线网络，GW装置2、3和无线节点 41～48形成无线网络。

虽然没有特别地进行图示，但GW装置2及3由以下部分构成： 无线通信单元，其用于与无线节点之间进行无线通信；通信单元(有 线)，其用于经由IP网络NW100与主机1或其他GW装置2或3之 间进行基于IP协议的通信；运算控制部，其用于控制各单元的动作； 以及存储单元，其存储用于作为GW装置进行动作的程序及从本装置 到达主机1的路径信息等。

另外，无线节点41～48由以下部分构成：无线通信单元，其用于 与其他无线节点或GW装置2或3之间进行无线通信；运算控制部， 其用于控制各单元的动作；以及存储单元，其存储用于作为无线节点 进行动作的程序及从无线节点到达GW装置的路径信息等。

在这里，无线节点41～48通过进行地址/名称解析和路径探索， 或者由操作人员事先在各个无线节点中设定路径信息，由此预先掌握 用于向GW装置2或3传输数据的路径信息。

另外，GW装置2、3也通过进行地址/名称解析和路径探索，或 者由操作人员事先在各个GW装置中设定路径信息，由此预先掌握到 达各无线节点41～48或主机1的路径信息。

图8是针对现有的无线控制网络管理系统中的主机1与无线节点 47之间的数据通信的说明图，在图8中也记载了动作说明(各步骤的 说明)。

在步骤SP101中，主机1基于路径信息解析通向无线节点47的路 径，即，选择经由的GW装置(例如GW装置2)。对于该GW装置 的选择，存在由操作人员指定缺省网关的方法、以及利用IP网络中所 使用的ARP(Address Resolution Protocol)的方法等，可以采用任意一 种方法。

在步骤SP102中，主机1利用IP协议，经由IP网络NW100向 GW装置2发送数据。