Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5898642B2 - 無線機器 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5898642B2 - 無線機器 - Google Patents

無線機器 Download PDF

Info

Publication number
JP5898642B2
JP5898642B2 JP2013106466A JP2013106466A JP5898642B2 JP 5898642 B2 JP5898642 B2 JP 5898642B2 JP 2013106466 A JP2013106466 A JP 2013106466A JP 2013106466 A JP2013106466 A JP 2013106466A JP 5898642 B2 JP5898642 B2 JP 5898642B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wireless
module
signal
interface
interface module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013106466A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014229994A (ja
Inventor
潔 高井
潔 高井
雅人 山路
雅人 山路
哲朗 稲垣
哲朗 稲垣
斎藤 等
等 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP2013106466A priority Critical patent/JP5898642B2/ja
Priority to EP14801525.8A priority patent/EP3001574B1/en
Priority to PCT/JP2014/057320 priority patent/WO2014188769A1/ja
Priority to CN201480028887.3A priority patent/CN105393551B/zh
Priority to US14/786,683 priority patent/US10218533B2/en
Publication of JP2014229994A publication Critical patent/JP2014229994A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5898642B2 publication Critical patent/JP5898642B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q9/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2803Home automation networks
    • H04L12/283Processing of data at an internetworking point of a home automation network
    • H04L12/2836Protocol conversion between an external network and a home network
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2803Home automation networks
    • H04L2012/284Home automation networks characterised by the type of medium used
    • H04L2012/2841Wireless
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2209/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • H04Q2209/43Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture using wireless personal area networks [WPAN], e.g. 802.15, 802.15.1, 802.15.4, Bluetooth® or Zigbee®
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2209/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/80Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device
    • H04Q2209/88Providing power supply at the sub-station
    • H04Q2209/883Providing power supply at the sub-station where the sensing device enters an active or inactive mode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Description

本発明は、無線機器に関する。
従来から、プラントや工場等においては、高度な自動操業を実現すべく、フィールド機器と呼ばれる現場機器(測定器、操作器)と、これらの制御を行う制御装置とが通信手段を介して接続された分散制御システム(DCS:Distributed Control System)が構築されている。このような分散制御システムを構成するフィールド機器は、有線通信を行うものが殆どであったが、近年においてはISA100.11aやWirelessHART(登録商標)等の産業用無線通信規格に準拠した無線通信を行うもの(無線フィールド機器)も実現されている。
上記の無線フィールド機器は、概して工業プロセスにおける状態量(例えば、圧力、温度、流量等)の測定又は操作を行う入出力部と、上記の産業用無線通信規格に準拠した無線通信を行う無線通信部と、無線フィールド機器の動作を統括して制御する制御部とが筐体内に組み込まれており、単一の電源から供給される電力によって各部が動作する。ここで、無線フィールド機器は、従来のフィールド機器のように通信線又は通信バスに接続する必要がなく、基本的に単独でプラント等に設置されることから、上記の単一の電源として電池を内蔵するものが殆どである。
以下の特許文献1には、無線通信部を有しない従来のフィールド機器に取り付けられて、従来のフィールド機器を上記の無線フィールド機器として動作させることが可能な無線機器が開示されている。具体的に、以下の特許文献1に開示された無線機器は、従来のフィールド機器に接続されるインターフェイス部と、無線通信を行う無線通信部と、インターフェイス部を介して従来のフィールド機器に電力を供給する電源部とを備える。この無線機器は、フィールド機器からの信号がインターフェイス部を介して入力されてきた場合には、その信号を無線通信部から送信先(例えば、上位のコントローラ)に向けて送信し、フィールド機器宛ての信号を無線通信部で受信した場合には、インターフェイス部を介して受信した信号をフィールド機器に出力する。
米国特許出願公開第2008/0211664号明細書
ところで、上述した特許文献1に開示された無線機器は、フィールド機器に接続されてフィールド機器との間で通信を行うインターフェイス部と、外部の機器との間で無線通信を行う無線通信部とが一体化された構成である。このため、上述した特許文献1に開示された無線機器は、以下の(1)〜(3)に示す問題があった。
(1)フィールド機器で用いられる通信プロトコル毎に設計が必要
無線機器に設けられるインターフェイス部は、上述の通り、フィールド機器との間で通信を行うものであるため、無線機器のインターフェイス部で用いられる通信プロトコルがフィールド機器で用いられる通信プロトコル(例えば、HART(登録商標)やBRAIN等の2線式通信で用いられる通信プロトコル)に適合している必要がある。無線機器のインターフェイス部で用いられる通信プロトコルがフィールド機器で用いられる通信プロトコルに適合していない場合には、フィールド機器で用いられる通信プロトコルに合わせて、無線機器の全体を再設計する必要があるという問題がある。
(2)無線機器の種類毎に機器認証が必要
無線で通信を行う無線機器は、一般的に各国の法令に適合していることの認証(無線規格認証)を受ける必要がある。この無線規格認証は、基本的に無線機器の機種毎に受ける必要があるため、例えば無線通信部は同じであってもインターフェイス部の種類や形状が異なる無線機器は、それぞれ無線規格認証を受ける必要がある。この無線規格認証は、国や地域により個別に受ける必要があるため、無線機器のメーカーやベンダが世界規模で事業を展開しようとすると、膨大な時間、費用、人員が必要になるという問題がある。
(3)無線機器の設置の自由度が低く安定した通信が困難な場合が生ずる
無線機器は、フィールド機器の近くに設置されることが殆どである。これは、無線機器とフィールド機器とを接続する接続線を保護するための配管(コンジット)の設置工事を省略してコストの発生を抑える等の理由からである。しかしながら、フィールド機器は、パイプや生産設備等が多数設置されて電波の反射や遮蔽が生じやすい環境下に設置されることが多いため、インターフェイス部と無線通信部とが一体化された無線機器では、安定した無線通信が困難になる場合が生ずるという問題がある。
ここで、例えばアンテナケーブルを用いてアンテナを無線通信部から分離可能である場合には、アンテナの設置位置の自由度が高くなるため、安定した無線通信が可能になるとも考えられる。しかしながら、アンテナケーブルの損失やノイズの影響によって、延長可能なケーブル長さに限界があるため、安定した無線通信が必ずしも実現されるという訳ではないという問題がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、再設計や機器認証を極力少なくすることができ、フィールド機器の設置位置に拘わらず安定した無線通信を実現することも可能な無線機器を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の無線機器は、フィールド機器(30)からの第1信号を無線信号にして送信し、無線信号で送信されてくる前記フィールド機器への第2信号を受信する無線通信部(21)を備える無線機器(1)において、前記フィールド機器に接続されて前記フィールド機器と通信を行うインターフェイス部(11)と、局所的な通信を行って前記インターフェイス部から出力される前記第1信号及び前記インターフェイス部に入力される前記第2信号を授受する第1局所通信部(13)とを備えるインターフェイスモジュール(10)と、前記第1局所通信部との間で局所的な通信を行って前記第1信号及び前記第2信号を授受する第2局所通信部(23)と、該第2局所通信部で授受される前記第1信号の送信及び前記第2信号の受信を行う前記無線通信部とを備える無線モジュール(20)とを備えることを特徴としている。
この発明によると、フィールド機器とインターフェイスモジュールとの間の通信によって得られたフィールド機器からの第1信号は、第1,第2局所通信部を介して無線モジュールに出力されて、無線モジュールの無線通信部から無線信号にして送信される一方、無線信号として送信されてきたフィールド機器への第2信号は、無線モジュールの無線通信部で受信された後に、第2,第1局所通信部を介してインターフェイスモジュールに出力され、インターフェイスモジュールとフィールド機器との間の通信によってフィールド機器に出力される。
また、本発明の無線機器は、前記インターフェイスモジュール及び前記無線モジュールの少なくとも一方は、前記フィールド機器、前記インターフェイスモジュール、及び前記無線モジュールの少なくとも1つに電力を供給する電源(14)、或いは該電源又は外部電源から電力の供給を受ける電力供給端子を備えることを特徴としている。
また、本発明の無線機器は、前記電源又は前記外部電源からの電力が、前記インターフェイスモジュールと前記無線モジュールとを接続する第1接続部(PL)を介して供給されることを特徴としている。
或いは、本発明の無線機器は、前記第1,第2局所通信部が、前記インターフェイスモジュールと前記無線モジュールとを接続する第2接続部(CB)を介して前記局所的な通信を行うものであり、前記電源又は前記外部電源からの電力が、前記第2接続部を介して供給されることを特徴としている。
また、本発明の無線機器は、前記無線モジュールが、前記インターフェイスモジュールのスリープ状態を解除するコントローラ(22)を備えており、前記インターフェイスモジュールが、前記スリープ状態が解除された場合に、前記フィールド機器に対する電力の供給を行って、前記インターフェイス部により前記フィールド機器と通信を行うことを特徴としている。
また、本発明の無線機器は、前記インターフェイスモジュールが、前記無線モジュールのスリープ状態を解除するコントローラ(12)を備えており、前記無線モジュールが、前記スリープ状態が解除された場合に、前記インターフェイスモジュールから通知される情報を前記無線信号にして送信することを特徴としている。
また、本発明の無線機器は、前記インターフェイスモジュールが、外部機器(40)が無線信号を送信するタイミングを示すスケジュール情報を用いて、前記外部機器が前記無線信号を送信するのに先立って前記無線モジュールのスリープ状態を解除するコントローラ(12)を備えることを特徴としている。
また、本発明の無線機器は、前記インターフェイスモジュールが、少なくとも前記インターフェイス部及び前記第1局所通信部を収容する第1筐体(C1)を備えており、前記無線モジュールが、少なくとも前記第2局所通信部及び前記無線通信部を収容する第2筐体(C2)を備えていることを特徴としている。
また、本発明の無線機器は、前記インターフェイスモジュール及び前記無線モジュールの何れか一方が、前記フィールド機器、前記インターフェイスモジュール、及び前記無線モジュールの状態を表示する表示部(16)と、前記フィールド機器、前記インターフェイスモジュール、及び前記無線モジュールに対する設定を行う設定部(17)との少なくとも一方を備えることを特徴としている。
本発明のインターフェイスモジュールは、フィールド機器(30)に対するインターフェイスを司るインターフェイスモジュール(10)であって、前記フィールド機器に接続されて前記フィールド機器と通信を行うインターフェイス部(11)と、前記フィールド機器からの第1信号を無線信号にして送信し、無線信号で送信されてくる前記フィールド機器への第2信号を受信する無線モジュール(20)との間で局所的な通信を行って前記インターフェイス部から出力される前記第1信号及び前記インターフェイス部に入力される前記第2信号を授受する局所通信部(13)とを備えることを特徴としている。
また、本発明のインターフェイスモジュールは、前記フィールド機器、前記インターフェイスモジュール、及び前記無線モジュールの少なくとも1つに電力を供給する電源(14)、或いは該電源又は外部電源から電力の供給を受ける電力供給端子を備えることを特徴としている。
本発明によれば、無線機器を、フィールド機器との間で通信を行うインターフェイスモジュールと、無線通信を行う無線モジュールとに分けて構成し、インターフェイスモジュールに設けられた第1局所通信部と無線モジュールに設けられた第2局所通信部との間で局所的な通信を行うことによって、インターフェイスモジュールと無線モジュールとの間で各種情報の授受を行うようにしている。これにより、無線機器の再設計や機器認証を極力少なくすることができるという効果がある。また、フィールド機器の設置位置に拘わらず安定した無線通信を実現することも可能であるという効果がある。
本発明の一実施形態による無線機器の要部構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による無線機器のコマンド応答動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の一実施形態による無線機器のセンシング動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の一実施形態による無線機器のイベント通知動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の一実施形態による無線機器の変形コマンド応答動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の一実施形態による無線機器の変形例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による無線機器が備える無線モジュールの利用方法を説明するためのブロック図である。
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による無線機器及びインターフェイスモジュールについて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態による無線機器の要部構成を示すブロック図である。図1に示す通り、本実施形態の無線機器1は、インターフェイスモジュール10と無線モジュール20とを備えており、フィールド機器30からの信号を無線信号にして送信し、無線信号で送信されてくるフィールド機器30への信号を受信する。
ここで、フィールド機器30は、例えば流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、プラント内の状況や対象物を撮影するカメラやビデオ等の撮像機器、プラント内の異音等を収集したり警報音等を発するマイクやスピーカ等の音響機器、各機器の位置情報を出力する位置検出機器、その他のプラントの現場に設置される機器である。尚、本実施形態では、理解を容易にするために、フィールド機器30は、流体の流量を測定するセンサ機器であるものとする。このため、フィールド機器30は流体の流量を測定する回路であるセンサ回路31を備えている。
このフィールド機器30は、プラントの現場に敷設されるネットワークや伝送線(例えば、「4〜20mA」信号の伝送に使用される伝送線)に接続されて、ネットワーク等からの電源供給を受けてネットワーク等を介した通信が可能である。具体的に、フィールド機器30は、HART(登録商標)、BRAIN、ファウンデーションフィールドバス(Foundation Fieldbus:登録商標)、プロフィバス(PROFIBUS:登録商標)、DeviceNet(登録商標)、CC−Link(登録商標)、EtherNet/IP(登録商標)等のプロセス工業用の汎用通信プロトコルを用いた通信が可能である。
インターフェイスモジュール10は、センサインターフェイス(センサI/F)11(インターフェイス部)、コントローラ12、ローカル通信部13(局所通信部、第1局所通信部)、電源14、及び電源制御ユニット15を備えており、フィールド機器30と無線モジュール20との間に介挿されて、フィールド機器30に対するインターフェイスを司る。このインターフェイスモジュール10は、上記のセンサインターフェイス11〜電源制御ユニット15が防爆規格を満たす箱形形状の筐体C1(第1筐体)に収容されたものである。
センサインターフェイス11は、接続線Lを介してフィールド機器30に接続されており、接続線Lを介して電源制御ユニット15からの電力をフィールド機器30に供給するとともに、接続線Lを介してフィールド機器30と通信(アナログ通信又はディジタル通信)を行う。このセンサインターフェイス11には、フィールド機器30に実装されている通信プロトコルと同じ通信プロトコルが実装されている。尚、上記の接続線Lとしては、例えば「4〜20mA」信号の伝送に使用される伝送線を用いることができる。
具体的に、センサインターフェイス11は、接続線Lを介した通信により得られるフィールド機器30からの信号(例えば、センサ回路31で測定された流量を示す信号:第1信号)をコントローラ12に出力する。また、コントローラ12から出力されるフィールド機器30への信号(例えば、センサ回路31の測定レンジを設定する信号:第2信号)を、接続線Lを介した通信によりフィールド機器30に送信する。
コントローラ12は、インターフェイスモジュール10の動作を統括して制御する。具体的に、コントローラ12は、センサインターフェイス11を制御して、フィールド機器30からの信号を得るとともに、ローカル通信部13から出力される信号(フィールド機器30への信号)をフィールド機器30に送信させる。また、コントローラ12は、ローカル通信部13を制御して、センサインターフェイス11を制御して得たフィールド機器30からの信号を無線モジュール20に送信させる。
また、コントローラ12は、電源14の消耗を少なくするために、インターフェイスモジュール10の各部を制御して省電力動作を行わせる。例えば、無線モジュール20からの起床割り込み信号が入力された場合に、センサインターフェイス11をアクティブ状態(動作状態)にし、予め規定された処理が終了した場合には、センサインターフェイス11をスリープ状態(非動作状態)にする制御を行う。
ここで、無線モジュール20からの起床割り込み信号が入力された場合に、コントローラ12及びローカル通信部13もアクティブ状態になり、予め規定された処理が終了した場合には、コントローラ12がセンサインターフェイス11をスリープ状態にする制御を行った後に、コントローラ12及びローカル通信部13を省電力状態(スタンバイ状態等)にするようにしても良い。尚、コントローラ12は、スリープ状態にある無線モジュール20に対して、起床割り込み信号を出力することも可能である。
ローカル通信部13は、コントローラ12の制御の下で、無線モジュール20に設けられたローカル通信部23と局所的な通信を行う。例えば、ローカル通信部13は、赤外線を用いて通信を行う赤外線通信回路、近距離無線通信(Near Field Communication)を行う無線通信回路等を備えており、ローカル通信部23との間の局所的な通信を非接触で行う。或いは、ローカル通信部13は、シリアルケーブル、イーサネット(登録商標)ケーブル、光ケーブル、USB(Universal Serial Bus)ケーブル、計装ケーブル等のケーブルCB(第2接続部)によってローカル通信部23と接続されており、ローカル通信部23との間の局所的な通信を、ケーブルCBを介した有線通信により行う。尚、本実施形態では、理解を容易にするために、ローカル通信部13は、ケーブルCBを介して局所的な通信を行うものであるとする。
電源14は、電池(例えば、塩化チオニルリチウム電池等の自己放電が極めて少ない一次電池や二次電池)、燃料電池、キャパシタ、或いは環境発電(所謂、太陽電池等のエナジーハーベスト)を行う発電回路等を備えており、フィールド機器30、インターフェイスモジュール10、及び無線モジュール20を動作させるための電力を供給する。尚、本実施形態では、電源14がインターフェイスモジュール10の筐体C1に収容されている場合を例に挙げて説明するが、電源14は筐体C1の外部に配置されていても良い。電源14が筐体C1の外部に配置される場合には、電源14は、インターフェイスモジュール10の筐体C1に設けられた電力供給端子(図示省略)に接続される。
電源制御ユニット15は、電源14からの電力を用いて、インターフェイスモジュール10の各部、及びフィールド機器30に電力を供給する。この電源制御ユニット15は、電源14の消耗を少なくするために、コントローラ12の制御の下で、インターフェイスモジュール10の各部に電力を供給するか否か、及びフィールド機器30に電力を供給するか否かをそれぞれ制御する。
無線モジュール20は、アンテナAT、無線通信部21、コントローラ22、ローカル通信部23(第2局所通信部)、及び電源制御ユニット25を備えており、インターフェイスモジュール10からの信号を無線信号にして送信し、無線信号で送信されてくる信号(フィールド機器30への信号)を受信してインターフェイスモジュール10に出力する。この無線モジュール20は、上記の構成(無線通信部21、コントローラ22、ローカル通信部23、及び電源制御ユニット25)が防爆規格を満たす箱形形状の筐体C2(第2筐体)に収容されたものである。
ここで、インターフェイスモジュール10と無線モジュール20とは、前述したケーブルCBによって接続されるとともに、電源供給線PL(第1接続部)によっても接続される。この電源供給線PLは、インターフェイスモジュール10に設けられた電源14の電力を、無線モジュール20に設けられた電源制御ユニット25に供給するためのものである。
アンテナATは、筐体C2の外部に設けられており、無線通信部21に接続されて無線信号の送受信を行う。尚、筐体C2が無線信号を遮蔽するものでない場合には、アンテナATは、筐体C2に内蔵されていても良い。無線通信部21は、コントローラ22の制御の下で、ISA100.11aに準拠した無線通信を行う。具体的に、無線通信部21は、コントローラ22から出力される信号(インターフェイスモジュール10からの信号)を無線信号にして送信し、無線信号で送信されてくる信号(フィールド機器30への信号)を受信してコントローラ22に出力する。
コントローラ22は、無線モジュール20の動作を統括して制御する。具体的に、コントローラ22は、無線通信部21から出力される信号(フィールド機器30への信号)を得るとともに、無線通信部21を制御してローカル通信部23から出力される信号(インターフェイスモジュール10からの信号)を無線信号にして送信させる。また、コントローラ22は、ローカル通信部23を制御して、無線通信部21から出力される信号をインターフェイスモジュール10に送信させる。
また、コントローラ22は、インターフェイスモジュール10に設けられた電源14の消耗を少なくするために、無線モジュール20の各部を制御して省電力動作を行わせる。例えば、インターフェイスモジュール10からの起床割り込み信号が入力された場合に、無線通信部21をアクティブ状態(動作状態)にし、予め規定された処理が終了した場合には、無線通信部21をスリープ状態(非動作状態)にする制御を行う。
ここで、インターフェイスモジュール10からの起床割り込み信号が入力された場合に、コントローラ22及びローカル通信部23もアクティブ状態になり、予め規定された処理が終了した場合には、コントローラ22が無線通信部21をスリープ状態にする制御を行った後に、コントローラ22及びローカル通信部23を省電力状態(スタンバイ状態等)にするようにしても良い。尚、コントローラ22は、スリープ状態にあるインターフェイスモジュール10に対して、起床割り込み信号を出力することも可能である。
ローカル通信部23は、コントローラ22の制御の下で、インターフェイスモジュール10に設けられたローカル通信部13と局所的な通信を行う。具体的に、ローカル通信部23は、ケーブルCBを介して局所的な通信を行う。尚、インターフェイスモジュール10に設けられたローカル通信部13が、赤外線通信や近距離無線通信等の非接触の通信により局所的な通信を行うものである場合には、ローカル通信部23も、赤外線通信や近距離無線通信等の非接触の通信により局所的な通信を行うものが用いられる。
電源制御ユニット25は、インターフェイスモジュール10の電源14から電源供給線PLを介して供給される電力を用いて、無線モジュール20の各部に電力を供給する。この電源制御ユニット25は、電源14の消耗を少なくするために、コントローラ22の制御の下で、無線モジュール20の各部に電力を供給するか否かを制御する。
次に、上記構成における無線機器1の動作について説明する。尚、以下では、フィールド機器30の制御を行う制御装置40(図2〜図5参照)から送信されてきたコマンドに応答する動作(コマンド応答動作)、無線機器1がフィールド機器30に対して定期的に測定を行わせて測定結果を制御装置40に送信する動作(センシング動作)、フィールド機器30で生じたイベントを制御装置40に通知する動作(イベント通知動作)、及び上記コマンド応答動作の変形例(変形コマンド応答動作)を順に説明する。
〈コマンド応答動作〉
図2は、本発明の一実施形態による無線機器のコマンド応答動作を説明するためのタイミングチャートである。尚、初期状態においては、無線機器1を構成するインターフェイスモジュール10がスリープ状態になっているものとする。具体的には、例えばインターフェイスモジュール10のセンサインターフェイス11がスリープ状態であり、コントローラ12及びローカル通信部13が省電力状態であるものとする。また、初期状態においては、インターフェイスモジュール10からフィールド機器30への電力供給は行われていないものとする。
図2に示す通り、フィールド機器30宛のコマンドが制御装置40から送信されると、このコマンドは無線機器1をなす無線モジュール20の無線通信部21で受信される(ステップS11)。尚、制御装置40から送信されたフィールド機器30宛のコマンドは、例えばフィールド機器30に対するデータ送信要求を示すコマンドである。無線モジュール20の無線通信部21で受信されたコマンドは、コントローラ22に出力される。すると、コントローラ22からは、インターフェイスモジュール10のスリープ状態を解除するための起床割り込み信号が出力される。
この起床割り込み信号は、ローカル通信部23及びケーブルCBを介してインターフェイスモジュール10に送信され(ステップS12)、ローカル通信部13を介してコントローラ12に入力される。すると、ローカル通信部13及びコントローラ12の省電力状態が解除されるとともに、コントローラ12の制御によりセンサインターフェイス11のスリープ状態が解除される。これにより、インターフェイスモジュール10は起床状態になる(ステップS13)。
インターフェイスモジュール10が起床状態になると、コントローラ12から起床通知が出力される。この起床通知は、ローカル通信部13及びケーブルCBを介して無線モジュール20に送信され(ステップS14)、ローカル通信部23を介してコントローラ22に入力される。すると、コントローラ22からは、ステップS11で受信したコマンドが出力される。
コントローラ22から出力されたコマンドは、ローカル通信部23及びケーブルCBを介してインターフェイスモジュール10に送信され(ステップS15)、ローカル通信部13を介してコントローラ12に入力される。すると、コントローラ12によって電源制御ユニット15が制御され、センサインターフェイス11及び接続線Lを介してフィールド機器30に電力が供給される(ステップS16)。これにより、フィールド機器30は動作状態になる。
フィールド機器30に対する電力供給が行われると、インターフェイスモジュール10のコントローラ12からは、ステップS15で送信されてきたコマンドが出力される。このコマンドは、センサインターフェイス11及び接続線Lを介してフィールド機器30に送信される(ステップS17)。すると、フィールド機器30では、送信されてきたコマンドに応じた処理が行われる(ステップS18)。例えば、コマンドによって送信要求がなされたデータを、フィールド機器30に設けられた不図示のメモリから読み出す処理が行われる。
ステップS18の処理が終了すると、フィールド機器30からは、ステップS18の処理によって得られたデータがコマンド応答として出力される。このコマンド応答は、接続線Lを介してインターフェイスモジュール10に送信され(ステップS19)、センサインターフェイス11を介してコントローラ12に入力される。すると、コントローラ12によって電源制御ユニット15が制御され、フィールド機器30に対する電力供給が停止される(ステップS20)。これにより、フィールド機器30は停止状態になる。
フィールド機器30に対する電力供給が停止されると、コントローラ12からはステップS19で入力されたコマンド応答が出力される。このコマンド応答は、ローカル通信部13及びケーブルCBを介して無線モジュール20に送信され(ステップS21)、ローカル通信部23を介してコントローラ22に入力される。すると、コントローラ22によって無線通信部21が制御され、コントローラ22に入力されたコマンド応答が制御装置40に送信される(ステップS22)。
尚、インターフェイスモジュール10から無線モジュール20へのコマンド応答の送信が行われると、インターフェイスモジュール10のコントローラ12によって、センサインターフェイス11をスリープ状態にするとともにローカル通信部13を省電力状態にする制御が行われる。この制御が終了すると、コントローラ12によって自身を省電力状態にする制御が行われる。これにより、インターフェイスモジュール10はスリープ状態になる(ステップS23)。
〈センシング動作〉
図3は、本発明の一実施形態による無線機器のセンシング動作を説明するためのタイミングチャートである。尚、初期状態においては、上記の「コマンド応答動作」と同様に、無線機器1を構成するインターフェイスモジュール10がスリープ状態になっているものとし、インターフェイスモジュール10からフィールド機器30への電力供給は行われていないものとする。
「センシング動作」においては、インターフェイスモジュール10のスリープ状態を解除するための起床割り込み信号が、無線モジュール20のコントローラ22から定期的に出力される。コントローラ22から出力された起床割り込み信号は、ローカル通信部23及びケーブルCBを介してインターフェイスモジュール10に送信され(ステップS31)、ローカル通信部13を介してコントローラ12に入力される。すると、インターフェイスモジュール10は起床状態になる(ステップS32)。
インターフェイスモジュール10が起床状態になると、コントローラ12によって電源制御ユニット15が制御され、センサインターフェイス11及び接続線Lを介してフィールド機器30に電力が供給される(ステップS33)。これにより、フィールド機器30は動作状態になり、フィールド機器30のセンサ回路31においてセンシング(流体の流量の測定)が行われる(ステップS34)。センシングが終了すると、その測定結果がセンシング結果としてセンサ回路31から出力される。
センサ回路31から出力されたセンシング結果は、接続線Lを介してインターフェイスモジュール10に送信され(ステップS35)、センサインターフェイス11を介してコントローラ12に入力される。すると、コントローラ12によって電源制御ユニット15が制御され、フィールド機器30に対する電力供給が停止される(ステップS36)。これにより、フィールド機器30は停止状態になる。
フィールド機器30に対する電力供給が停止されると、コントローラ12からはステップS35で入力されたセンシング結果が出力される。このセンシング結果は、ローカル通信部13及びケーブルCBを介して無線モジュール20に送信され(ステップS37)、ローカル通信部23を介してコントローラ22に入力される。すると、コントローラ22によって無線通信部21が制御され、コントローラ22に入力されたセンシング結果が制御装置40に送信される(ステップS38)。尚、インターフェイスモジュール10から無線モジュール20へのセンシング結果の送信が行われると、インターフェイスモジュール10のコントローラ12の制御によって、インターフェイスモジュール10はスリープ状態にされる(ステップS39)。
以上の処理が終了して一定時間が経過すると、インターフェイスモジュール10のスリープ状態を解除するための起床割り込み信号が、無線モジュール20のコントローラ22から再び出力されて、インターフェイスモジュール10に送信される(ステップS31)。このようにして、図3に示すステップS31〜S39の処理が定期的に繰り返され、フィールド機器30の測定結果(センシング結果)が定期的に制御装置40に送信される。
〈イベント通知動作〉
図4は、本発明の一実施形態による無線機器のイベント通知動作を説明するためのタイミングチャートである。尚、初期状態においては、無線機器1を構成する無線モジュール20がスリープ状態になっているものとする。具体的には、例えば無線モジュール20の無線通信部21がスリープ状態であり、コントローラ22及びローカル通信部23が省電力状態であるものとする。
図4に示す通り、フィールド機器30で何らかのイベント(事象)が検知されると(ステップS41)、検知されたイベントを示す情報がイベント通知としてフィールド機器30から出力される。フィールド機器30から出力されたイベント通知は、接続線Lを介してインターフェイスモジュール10に送信され(ステップS42)、センサインターフェイス11を介してコントローラ12に入力される。すると、コントローラ12からは、無線モジュール20のスリープ状態を解除するための起床割り込み信号が出力される。
この起床割り込み信号は、ローカル通信部13及びケーブルCBを介して無線モジュール20に送信され(ステップS43)、ローカル通信部23を介してコントローラ22に入力される。すると、ローカル通信部23及びコントローラ22の省電力状態が解除されるとともに、コントローラ22の制御により無線通信部21のスリープ状態が解除される。これにより、無線モジュール20は起床状態になる(ステップS44)。
無線モジュール20が起床状態になると、コントローラ22から起床通知が出力される。この起床通知は、ローカル通信部23及びケーブルCBを介してインターフェイスモジュール10に送信され(ステップS45)、ローカル通信部13を介してコントローラ12に入力される。すると、コントローラ12からは、ステップS42で入力されたイベント通知が出力される。
コントローラ12から出力されたイベント通知は、ローカル通信部13及びケーブルCBを介して無線モジュール20に送信され(ステップS46)、ローカル通信部23を介してコントローラ22に入力される。すると、コントローラ22によって無線通信部21が制御され、コントローラ22に入力されたイベント通知が制御装置40に送信される(ステップS47)。
尚、無線モジュール20から制御装置40へのイベント通知の送信が行われると、無線モジュール20のコントローラ22によって、無線通信部21をスリープ状態にするとともにローカル通信部23を省電力状態にする制御が行われる。この制御が終了すると、コントローラ22によって自身を省電力状態にする制御が行われる。これにより、無線モジュール20はスリープ状態になる(ステップS48)。
〈変形コマンド応答動作〉
図5は、本発明の一実施形態による無線機器の変形コマンド応答動作を説明するためのタイミングチャートである。図2を用いて説明した「コマンド応答動作」は、制御装置40からコマンドが送信されてきてから、無線モジュール20がインターフェースモジュール10を起床させてコマンドをフィールド機器30に送信するものであった。これに対し、「変形コマンド応答動作」は、インターフェイスモジュール10にスケジュール情報(制御装置40(外部機器)がコマンドを送信するタイミングを示す情報)が格納されており、制御装置40からのコマンド送信に先立ってインターフェイスモジュール10が予め無線モジュール20を起床させておいて、制御装置40からのコマンドをフィールド機器30に送信するものである。
尚、初期状態においては、図4を用いて説明した「イベント通知動作」と同様に、無線機器1を構成する無線モジュール20がスリープ状態になっているものとする。具体的には、例えば無線モジュール20の無線通信部21がスリープ状態であり、コントローラ22及びローカル通信部23が省電力状態であるものとする。
「変形コマンド応答動作」においては、上述したスケジュール情報に応じたタイミングで、インターフェイスモジュール10のコントローラ12から、無線モジュール20のスリープ状態を解除するための起床割り込み信号が出力される。具体的には、制御装置40からコマンドが送信されるタイミングから、少なくとも無線モジュール20がスリープ状態から起床状態に移行するのに要する時間だけ前のタイミングで起床割り込み信号が出力される。
この起床割り込み信号は、ローカル通信部13及びケーブルCBを介して無線モジュール20に送信され(ステップS51)、ローカル通信部23を介してコントローラ22に入力される。すると、ローカル通信部23及びコントローラ22の省電力状態が解除されるとともに、コントローラ22の制御により無線通信部21のスリープ状態が解除される。これにより、無線モジュール20は起床状態になる(ステップS52)。その後、無線モジュール20からインターフェイスモジュール10に起床通知が送信される(ステップS53)。
制御装置40からは、上述したスケジュール情報に規定されたタイミングでフィールド機器30宛のコマンドが送信される。このコマンドは無線機器1をなす無線モジュール20で受信される(ステップS54)。制御装置40からのコマンドを受信した時点で無線モジュール20は既に起床状態である。このため、受信されたコマンドは、無線モジュール20からケーブルCBを介してインターフェイスモジュール10に送信される(ステップS55)。
無線モジュール20からのコマンドがインターフェイスモジュール10で受信されると、前述した「コマンド応答動作」と同様に、接続線Lを介したフィールド機器30への電力供給(ステップS56)、及び接続線Lを介したフィールド機器30へのコマンド送信(ステップS57)が順に行われる。その後、フィールド機器30では、ステップS57で送信されてきたコマンドに応じた処理が行われる(ステップS58)。
ステップS58の処理が終了すると、フィールド機器30からは、ステップS58の処理によって得られたデータがコマンド応答として出力されて、接続線Lを介してインターフェイスモジュール10に送信される(ステップS59)。そして、前述した「コマンド応答動作」と同様に、フィールド機器30に対する電力供給が停止され、フィールド機器30は停止状態になる(ステップS60)。
フィールド機器30に対する電力供給が停止されると、ステップS59の処理で得られたコマンド応答が、インターフェイスモジュール10からケーブルCBを介して無線モジュール20に送信される(ステップS61)。続いて、無線モジュール20に送信されたコマンド応答は、制御装置40に送信される(ステップS62)。
無線モジュール20から制御装置40へのコマンド応答の送信が行われると、インターフェイスモジュール10から無線モジュール20に対して無線モジュール20をスリープ状態にするためのスリープ要求が送信される(ステップS63)。このスリープ要求を受信すると、無線モジュール20では、コントローラ22によって、無線通信部21をスリープ状態にするとともにローカル通信部23を省電力状態にする制御が行われ、続いてコントローラ22によって自身を省電力状態にする制御が行われる。これにより、無線モジュール20はスリープ状態になる(ステップS64)。
以上の通り、「変形コマンド応答動作」では、制御装置40からのコマンド送信に先立ってインターフェイスモジュール10が予め無線モジュール20を起床させているため、省電力を実現しつつ制御装置40から送信されたコマンドを直ちに無線モジュール20で受信することができる。この「変形コマンド応答動作」は、例えば制御装置40から定期的にコマンドが送信される場合には、インターフェイスモジュール10にコマンドの送信周期を記憶しておけば実現可能である。
以上説明した「コマンド応答動作」、「センシング動作」、「イベント通知動作」、「変形コマンド応答動作」においては、図2〜図5中に破線で示した処理を省略することも可能である。例えば、フィールド機器30がバルブ機器等であって制御装置40の制御によって操作されるものである場合には、センシングが行われないため、図3中のセンシング結果を送信する処理(ステップS35,S37,S38)は省略される。
以上の通り、本実施形態では、無線機器1を、フィールド機器30との間で通信を行うインターフェイスモジュール10と、無線通信を行う無線モジュール20とに分けて構成している。そして、インターフェイスモジュール10に設けられたローカル通信部13と無線モジュール20に設けられたローカル通信部23との間で局所的な通信を行うことによって、インターフェイスモジュール10と無線モジュール20との間で各種情報の授受を行うようにしている。
これにより、無線機器1を設計する場合には、インターフェイスモジュール10のみを設計し、或いは無線モジュール20のみを設計すれば良く、フィールド機器30毎に無線機器1の全体を再設計する必要が無いため、開発コストの低減や開発期間を短縮することができる。また、無線機器1の無線規格認証を受ける場合には、無線モジュール20の無線規格認証のみを受ければ良いため、無線規格認証を極力少なくすることができる。
また、インターフェイスモジュール10を交換すれば通信プロトコルが異なる種々のフィールド機器30に対応することができ、逆に、無線モジュール20を交換すれば種々の無線通信規格に適合した無線通信が可能になる。このため、例えばISA100.11a、WirelessHART(登録商標)、Wi−Fi(登録商標)に対応する無線モジュール20をそれぞれ用意し、フィールド機器30に適合したインターフェイスモジュール10を1つ用意すれば、上記の3つの無線通信規格の各々に適合した無線通信が可能なフィールド機器30を実現することが可能となる。
また、インターフェイスモジュール10をフィールド機器30の近傍に配置し、無線モジュール20を電波状態の良い場所に配置すれば、フィールド機器30の設置位置に拘わらず安定した無線通信を実現することも可能になる。或いは、安定した無線通信を実現するために無線モジュール20を高所(例えば、屋上や煙突等)に設置する一方で、インターフェイスモジュール10を作業者のアクセスが容易な場所に設置すれば、バッテリ交換等のメンテナンスが容易になる。
図6は、本発明の一実施形態による無線機器の変形例を示すブロック図である。図6に示す無線機器1は、インターフェイスモジュール10と無線モジュール20とから構成されている点においては図1に示す無線機器1と同様であるが、インターフェイスモジュール10に表示部16及び設定部17が設けられている点において図1に示す無線機器1と相違する。
表示部16は、フィールド機器30、インターフェイスモジュール10、及び無線モジュール20の状態を表示するものであり、例えば液晶表示装置(LCD)や発光ダイオード(LED)で実現される。尚、フィールド機器30の状態を示す情報は、フィールド機器30とインターフェイスモジュール10との間で行われる通信によって得られ、無線モジュール20の状態を示す情報は、無線モジュール20とインターフェイスモジュール10との間で行われる通信によって得られる。
設定部17は、フィールド機器30、インターフェイスモジュール10、及び無線モジュール20に対する各種設定を行うものである。この設定部17は、例えば作業者によって操作されてフィールド機器30等に設定すべき情報が入力されるスイッチや、赤外線通信や近距離無線通信等の非接触通信を行ってフィールド機器30等に設定すべき情報を得る通信装置を備える。尚、設定部17の設定情報は、フィールド機器30とインターフェイスモジュール10との間で行われる通信によってフィールド機器30に送信され、或いは、無線モジュール20とインターフェイスモジュール10との間で行われる通信によって無線モジュール20に送信される。
尚、上記の表示部16及び設定部17は、インターフェイスモジュール10に代えて無線モジュール20に設けられていても良い。また、インターフェイスモジュール10に設けられる場合であっても、無線モジュール20に設けられる場合であっても、表示部16及び設定部17の双方が設けられている必要は必ずしも無く、表示部16及び設定部17の何れか一方のみが設けられていても良い。
図7は、本発明の一実施形態による無線機器が備える無線モジュールの利用方法を説明するためのブロック図である。以上説明した実施形態では、説明を簡単にするために、無線モジュール20は、フィールド機器30から出力されてインターフェイスモジュール10を介した信号を無線信号にして送信し、無線信号として送信されてくるフィールド機器30への信号を受信するものとして説明した。
しかしながら、無線モジュール20は、単体で無線中継器(受信した無線信号をインターフェイスモジュール10に出力することなく無線信号にして送信する機器)として動作することも可能である。無線モジュール20を単体で動作させるためには、電源が必要になる。このため、図7(a)に示す通り無線モジュール20に電源14を内蔵し、図7(b)に示す通り電源14を無線モジュール20の外部に設けて電源制御ユニット25に接続し、或いは図7(c)に示す通り電源14を無線モジュール20の外部に設けてローカル通信部23に接続すれば、無線モジュール20を単体で無線中継器として動作させることができる。
以上、本発明の一実施形態による無線機器及びインターフェイスモジュールについて説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、インターフェイスモジュール20からフィールド機器30への電力供給が接続線Lを介して行われる場合を例に挙げて説明したが、フィールド機器30への電力供給が接続線Lとは異なる経路を介して行われるようにしても良い。
また、上記実施形態では、ケーブルCBを介してインターフェイスモジュール10と無線モジュール20との間の局所的な通信を行い、電源供給線PLを介してインターフェイスモジュール10から通信モジュール20への電力供給を行う例について説明したが、ケーブルCBを介して上記の局所的な通信と上記の電力供給との双方を行っても良い。ケーブルCBを介して電力供給を行う場合には、電源供給線PLを省略することができる。尚、ローカル通信部13,23間での局所的な通信が非接触で行われる場合には、上述した実施形態と同様に、電源供給線PLを介してインターフェイスモジュール10から通信モジュール20への電力供給が行われる。
また、上記実施形態では、電源14がインターフェイスモジュール10に設けられている例について説明したが、電源14は、無線モジュール20に設けられていても、インターフェイスモジュール10と無線モジュール20との双方に設けられていても良い。電源14を無線モジュール20に設ける場合には、電源14を筐体C2の内部に収納しても、筐体C2の外部に配置しても良い。電源14が筐体C2の外部に配置される場合には、電源14は、無線モジュール20の筐体C2に設けられた電力供給端子(図示省略)に接続される。
また、インターフェイスモジュール10に設けられる構成(センサI/F11〜電源制御ユニット15)、及び無線モジュール20に設けられる構成(無線通信部21〜電源制御ユニット25)は、図1に示す通りに区分されている必要は必ずしもなく、複数の構成が一体化されていても良い。例えば、無線モジュール20の無線通信部21とコントローラ22とが一体化されているといった具合である。
また、インターフェイスモジュール10及び無線モジュール20には、本質安全防爆規格を満たす絶縁回路を設けるのが望ましい。例えば、インターフェイスモジュール10については、ケーブルCBとローカル通信部13との間、及び電源14と電源供給線PLとの接続点に絶縁回路を設けるといった具合である。
また、上記実施形態では、インターフェイスモジュール10と無線モジュール20とが、ケーブルCB及び電源供給線PLで接続される場合を例に挙げて説明したが、例えばコネクタ等の接点(第1接続部,第2接続部)を介して電気的に接続されるようにしても良い。例えば、インターフェイスモジュール10の筐体C1及び無線モジュール20の筐体C2の予め規定された位置にコネクタをそれぞれ形成しておき、筐体C1,C2が嵌合又は螺合されたときに筐体C1に形成されたコネクタと筐体C2に形成されたコネクタとが電気的に接続されるようにする。尚、インターフェイスモジュール10のローカル通信部13及び電源14と、無線モジュール20のローカル通信部23及び電源制御ユニット25とは、コネクタを介してそれぞれ接続されることになる。
また、上記実施形態では、無線モジュール20の電源制御ユニット25が、電源供給線PLを介してインターフェイスモジュール10の電源14に接続される例について説明した。しかしながら、電源制御ユニット25は、電源14に接続される代わりに、他の電源供給線(図示省略)を介して電源制御ユニット15に接続されていても良い。このようにすることで、例えば電源制御ユニット25の構成を簡略化することができ、或いは無線モジュール20の各部に対する電力供給の安定化を図ることができる。
また、上記実施形態では、無線機器1が、工業プロセスにおける状態量として流体の流量を測定するものであるとして説明したが、本発明は、他の状態量(例えば、圧力、温度等)を測定する無線機器にも適用することができる。また、上記実施形態では、ISA100.11aに準拠した無線通信を行う無線機器を例に挙げて説明したが、本発明はWirelessHART(登録商標)に準拠した無線通信を行う無線機器、Wi−Fi(登録商標)に準拠した無線通信を行う無線機器、或いはZigBee(登録商標)に準拠した無線通信を行う無線機器にも適用することができる。
1 無線機器
10 インターフェイスモジュール
11 センサインターフェイス
12 コントローラ
13 ローカル通信部
14 電源
16 表示部
17 設定部
20 無線モジュール
21 無線通信部
22 コントローラ
23 ローカル通信部
30 フィールド機器
C1,C2 筐体
CB ケーブル
PL 電源供給線

Claims (10)

  1. フィールド機器からの第1信号を無線信号にして送信し、無線信号で送信されてくる前記フィールド機器への第2信号を受信する無線通信部を備える無線機器において、
    前記フィールド機器に接続されて前記フィールド機器と通信を行うインターフェイス部と、局所的な通信を行って前記インターフェイス部から出力される前記第1信号及び前記インターフェイス部に入力される前記第2信号を授受する第1局所通信部とを備えるインターフェイスモジュールと、
    前記第1局所通信部との間で局所的な通信を行って前記第1信号及び前記第2信号を授受する第2局所通信部と、該第2局所通信部で授受される前記第1信号の送信及び前記第2信号の受信を行う前記無線通信部とを備える無線モジュールと
    を備え、
    前記インターフェイスモジュール及び前記無線モジュールは、前記無線モジュール及び前記インターフェイスモジュールのスリープ状態をそれぞれ解除することが可能であり、前記インターフェイスモジュール及び前記無線モジュールの何れか一方が何れか他方のスリープ状態を解除して、少なくとも前記第1信号の授受を行い、
    前記インターフェイスモジュールとして、前記フィールド機器により互いに異なる通信プロトコルのそれぞれに対応する前記インターフェイス部を具備する複数種類のインターフェイスモジュールが用意され、
    前記複数のインターフェイスモジュールのうちの一のモジュールと、前記無線モジュールとが、任意の組み合わせで使用可能とされている
    ことを特徴とする無線機器。
  2. フィールド機器からの第1信号を無線信号にして送信し、無線信号で送信されてくる前記フィールド機器への第2信号を受信する無線通信部を備える無線機器において、
    前記フィールド機器に接続されて前記フィールド機器と通信を行うインターフェイス部と、局所的な通信を行って前記インターフェイス部から出力される前記第1信号及び前記インターフェイス部に入力される前記第2信号を授受する第1局所通信部とを備えるインターフェイスモジュールと、
    前記第1局所通信部との間で局所的な通信を行って前記第1信号及び前記第2信号を授受する第2局所通信部と、該第2局所通信部で授受される前記第1信号の送信及び前記第2信号の受信を行う前記無線通信部とを備える無線モジュールと
    を備え、
    前記インターフェイスモジュール及び前記無線モジュールは、前記無線モジュール及び前記インターフェイスモジュールのスリープ状態をそれぞれ解除することが可能であり、前記インターフェイスモジュール及び前記無線モジュールの何れか一方が何れか他方のスリープ状態を解除して、少なくとも前記第1信号の授受を行い、
    前記無線モジュールとして、互いに異なる無線通信規格のそれぞれに適合する前記無線通信部を具備する複数種類の無線モジュールが用意され、
    前記インターフェイスモジュールと、前記複数の無線モジュールのうちの一のモジュールとが、任意の組み合わせで使用可能とされている
    ことを特徴とする無線機器。
  3. 前記インターフェイスモジュール及び前記無線モジュールの少なくとも一方は、前記フィールド機器、前記インターフェイスモジュール、及び前記無線モジュールの少なくとも1つに電力を供給する電源、或いは該電源又は外部電源から電力の供給を受ける電力供給端子を備えることを特徴とする請求項1または2記載の無線機器。
  4. 前記電源又は前記外部電源からの電力は、前記インターフェイスモジュールと前記無線モジュールとを接続する第1接続部を介して供給されることを特徴とする請求項記載の無線機器。
  5. 前記第1,第2局所通信部は、前記インターフェイスモジュールと前記無線モジュールとを接続する第2接続部を介して前記局所的な通信を行うものであり、
    前記電源又は前記外部電源からの電力は、前記第2接続部を介して供給される
    ことを特徴とする請求項記載の無線機器。
  6. 前記無線モジュールは、前記インターフェイスモジュールのスリープ状態を解除するコントローラを備えており、
    前記インターフェイスモジュールは、前記スリープ状態が解除された場合に、前記フィールド機器に対する電力の供給を行って、前記インターフェイス部により前記フィールド機器と通信を行う
    ことを特徴とする請求項1から請求項の何れか一項に記載の無線機器。
  7. 前記インターフェイスモジュールは、前記無線モジュールのスリープ状態を解除するコントローラを備えており、
    前記無線モジュールは、前記スリープ状態が解除された場合に、前記インターフェイスモジュールから通知される情報を前記無線信号にして送信する
    ことを特徴とする請求項1から請求項の何れか一項に記載の無線機器。
  8. 前記インターフェイスモジュールは、外部機器が無線信号を送信するタイミングを示すスケジュール情報を用いて、前記外部機器が前記無線信号を送信するのに先立って前記無線モジュールのスリープ状態を解除するコントローラを備えることを特徴とする請求項1から請求項の何れか一項に記載の無線機器。
  9. 前記インターフェイスモジュールは、少なくとも前記インターフェイス部及び前記第1局所通信部を収容する第1筐体を備えており、
    前記無線モジュールは、少なくとも前記第2局所通信部及び前記無線通信部を収容する第2筐体を備えている
    ことを特徴とする請求項1から請求項の何れか一項に記載の無線機器。
  10. 前記インターフェイスモジュール及び前記無線モジュールの何れか一方は、
    前記フィールド機器、前記インターフェイスモジュール、及び前記無線モジュールの状態を表示する表示部と、
    前記フィールド機器、前記インターフェイスモジュール、及び前記無線モジュールに対する設定を行う設定部と
    の少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項1から請求項の何れか一項に記載の無線機器。
JP2013106466A 2013-05-20 2013-05-20 無線機器 Active JP5898642B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013106466A JP5898642B2 (ja) 2013-05-20 2013-05-20 無線機器
EP14801525.8A EP3001574B1 (en) 2013-05-20 2014-03-18 Radio devices and interface module
PCT/JP2014/057320 WO2014188769A1 (ja) 2013-05-20 2014-03-18 無線機器及びインターフェイスモジュール
CN201480028887.3A CN105393551B (zh) 2013-05-20 2014-03-18 无线装置和接口模块
US14/786,683 US10218533B2 (en) 2013-05-20 2014-03-18 Wireless device and interface module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013106466A JP5898642B2 (ja) 2013-05-20 2013-05-20 無線機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014229994A JP2014229994A (ja) 2014-12-08
JP5898642B2 true JP5898642B2 (ja) 2016-04-06

Family

ID=51933335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013106466A Active JP5898642B2 (ja) 2013-05-20 2013-05-20 無線機器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10218533B2 (ja)
EP (1) EP3001574B1 (ja)
JP (1) JP5898642B2 (ja)
CN (1) CN105393551B (ja)
WO (1) WO2014188769A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6260634B2 (ja) * 2016-03-11 2018-01-17 横河電機株式会社 バルブ開閉システム、バルブ制御装置
GB2568167B (en) * 2016-05-16 2022-10-12 Fisher Rosemount Systems Inc Multi-protocol field device in process control systems
DE102017122038A1 (de) 2017-09-22 2019-03-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Sensor und Betriebsverfahren
CN108566634B (zh) * 2018-03-30 2021-06-25 深圳市冠旭电子股份有限公司 降低蓝牙音箱连续唤醒延时的方法、装置及蓝牙音箱
US11047842B2 (en) * 2019-03-29 2021-06-29 Rosemount Inc. Remote wireless sensing apparatus
JP7611494B2 (ja) * 2020-11-27 2025-01-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 中継装置、通信方法、第1装置、第2装置

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09134492A (ja) * 1995-11-09 1997-05-20 Yokogawa Electric Corp 無線検針装置
JP3647672B2 (ja) 1999-04-02 2005-05-18 東光電気株式会社 洞道内監視システム
JP3896237B2 (ja) 2000-02-21 2007-03-22 株式会社日立製作所 制御システム
JP3845258B2 (ja) 2000-12-19 2006-11-15 株式会社リコー モデム装置及び通信端末装置
JP4152595B2 (ja) 2001-01-11 2008-09-17 横浜ゴム株式会社 トランスポンダ及びそのシステム
JP2002209023A (ja) * 2001-01-12 2002-07-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動検針システム
JP2003078939A (ja) 2001-09-04 2003-03-14 Toshiba Tec Corp 無線端末装置
US20030129944A1 (en) 2001-12-21 2003-07-10 Chang Matthew C. T. System and method of monitoring and controlling a remote device
US20040260405A1 (en) 2003-06-18 2004-12-23 Ron Eddie Modular monitoring, control and device management for use with process control systems
JP4095501B2 (ja) * 2003-06-25 2008-06-04 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション コンピュータ装置、無線アクセスポイント、無線ネットワークを介した電源投入方法、フレーム聴取方法、フレーム送信方法、およびプログラム
DE10344262A1 (de) 2003-09-23 2005-04-14 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Steckmodul für einen Flüssigkeits- oder Gassensor
JP4574338B2 (ja) 2003-12-04 2010-11-04 キヤノン株式会社 無線通信のための設定方法、無線通信を行なう周辺装置および情報処理装置
JP4347121B2 (ja) 2004-04-15 2009-10-21 横浜ゴム株式会社 インホイールモーターシステムに用いるトランスポンダ及びそのトランスポンダを備えた車輪
DE102004020393A1 (de) 2004-04-23 2005-11-10 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Funkmodul für Feldgeräte der Automatisierungstechnik
US8538560B2 (en) * 2004-04-29 2013-09-17 Rosemount Inc. Wireless power and communication unit for process field devices
US20050262272A1 (en) 2004-05-24 2005-11-24 Eaton Corporation Wirelessly and passively programmable sensor
DE102004051130A1 (de) * 2004-10-18 2006-05-04 Siemens Ag Verfahren und Automatisierungssystem zum Bedienen und/oder Beobachten mindestens eines Feldgerätes
US8112565B2 (en) * 2005-06-08 2012-02-07 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Multi-protocol field device interface with automatic bus detection
JP4769512B2 (ja) 2005-08-12 2011-09-07 東光東芝メーターシステムズ株式会社 自動通報用無線システム
JP2007174145A (ja) 2005-12-21 2007-07-05 Yaskawa Electric Corp ネットワークシステム
DE102006017243B4 (de) * 2006-04-12 2011-09-15 Vega Grieshaber Kg Sende-Empfangsgerät zur drahtlosen Übertragung von Feldgerätesignalen
EP2005651B1 (de) 2006-04-12 2010-09-08 VEGA Grieshaber KG Sende-empfangsgerät zur drahtlosen übertragung von feldgerätesignalen
US8099616B2 (en) * 2006-06-12 2012-01-17 Cisco Technology Inc. Power over ethernet port enabling and disabling responsive to access control system
US20070283590A1 (en) 2006-06-13 2007-12-13 White Stewart B Systems and methods for wireless collection and transmission of measurements
JP4930004B2 (ja) 2006-11-20 2012-05-09 日立電線株式会社 無電源ワイヤレスモニタリングシステムと該システムに使用される子局
JP4843526B2 (ja) 2007-03-05 2011-12-21 株式会社東芝 無線型制御システム
US8132035B2 (en) * 2007-05-25 2012-03-06 Raven Technology Group, LLC Ethernet interface
KR100792545B1 (ko) 2007-06-13 2008-01-09 한국유지관리 주식회사 센서 인터페이스모듈이 분리된 다중 채널 무선 계측 시스템
US20090054366A1 (en) 2007-06-15 2009-02-26 Reliance Life Sciences Pvt. Ltd. RNAi MEDIATED KNOCKDOWN OF NUMA FOR CANCER THERAPY
DE102007046694A1 (de) 2007-09-28 2009-04-09 Raumedic Ag Sensorsystem zur Messung, Übertragung, Verarbeitung und Darstellung eines Hirnparameters
US8413227B2 (en) 2007-09-28 2013-04-02 Honeywell International Inc. Apparatus and method supporting wireless access to multiple security layers in an industrial control and automation system or other system
US20090171163A1 (en) * 2007-12-31 2009-07-02 Mates John W Modular medical devices
US8264373B2 (en) * 2008-01-04 2012-09-11 Rosemount Tank Radar Ab Gauging system having wireless capability
EP2244414A1 (en) 2008-03-25 2010-10-27 Panasonic Corporation Data encryption device
ITPI20080032A1 (it) 2008-04-18 2009-10-19 Antonio Mazzeo Dispositivo di supporto di sensori e/o attuatori facenti parte di una rete di nodi di misura e/o attuazione
JP2009290718A (ja) 2008-05-30 2009-12-10 Sharp Corp 無線データ通信システム
CN102187179B (zh) 2008-10-22 2014-05-14 罗斯蒙特公司 用于过程设备的传感器/变送器即插即用
EP2199881B1 (de) * 2008-12-18 2013-04-24 Endress + Hauser Process Solutions AG Feldgerät der Automatisierungstechnik
US20100298957A1 (en) 2009-05-15 2010-11-25 Synergy Elements, Inc. Multi-function sensor for home automation
JP2010277503A (ja) 2009-06-01 2010-12-09 Ricoh Elemex Corp 無線システム
DE102009055247A1 (de) 2009-12-23 2011-06-30 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG, 70839 Anordnung mit einer übergeordneten Steuereinheit und zumindest einem mit der Steuereinheit verbindbaren intelligenten Feldgerät
EP2537004A4 (en) 2010-02-19 2017-04-05 Vaisala, OYJ Wireless sensor unit and a maintenance method for a wireless sensor
WO2011116362A1 (en) * 2010-03-18 2011-09-22 Kenneth Burns Frequency shift keying modulation and demodulation
WO2011119892A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Mark Sinreich Power management circuit for a wireless communication device and process control system using same
JP5229592B2 (ja) 2010-06-30 2013-07-03 横河電機株式会社 無線フィールド機器
US8498201B2 (en) * 2010-08-26 2013-07-30 Honeywell International Inc. Apparatus and method for improving the reliability of industrial wireless networks that experience outages in backbone connectivity
JP2012109944A (ja) 2010-10-29 2012-06-07 Buffalo Inc 無線lanシステム、通信装置、設定情報の共有方法
US9065813B2 (en) * 2011-03-18 2015-06-23 Honeywell International Inc. Adapter device for coupling an industrial field instrument to an industrial wireless network and related system and method
US9405285B2 (en) * 2011-03-18 2016-08-02 Honeywell International Inc. Interface for local configuration and monitoring of an industrial field device with support for provisioning onto an industrial wireless network and related system and method
TWI454116B (zh) 2011-03-25 2014-09-21 Pegatron Corp 網路資料傳輸方法及應用之行動裝置
US8937987B2 (en) 2011-07-29 2015-01-20 Google Technology Holdings LLC Pulse frequency modulation (PFM) mode lock out for regulators when receive signal quality is low
DE102012102918A1 (de) 2012-04-03 2013-10-10 Eppendorf Ag Laborgerätesystem und Laborgerät zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen sowie Verfahren zum Betreiben eines Laborgerätes
WO2013192310A1 (en) 2012-06-19 2013-12-27 Massachusetts Institute Of Technology Mass production and size control of nanoparticles through controlled microvortices
EP2709231A1 (de) 2012-09-12 2014-03-19 VEGA Grieshaber KG Energieversorgungssystem für ein Feldgerät mit einem Funkmodul
US9191891B2 (en) * 2012-11-02 2015-11-17 Qualcomm Incorporated Systems and methods for low power wake-up signal implementation and operations for WLAN
US9247495B2 (en) * 2012-11-06 2016-01-26 Microsoft Technology Licensing, Llc Power saving Wi-Fi tethering
US9471049B2 (en) * 2012-12-19 2016-10-18 General Equipment And Manufacturing Company, Inc. System and method for configuring a field device of a control system
US9544081B2 (en) * 2013-04-26 2017-01-10 Honeywell International Inc. Slot segregation for supporting multiple communication protocols in an industrial wireless network

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014229994A (ja) 2014-12-08
CN105393551A (zh) 2016-03-09
US10218533B2 (en) 2019-02-26
CN105393551B (zh) 2019-07-05
EP3001574B1 (en) 2020-12-09
US20160087813A1 (en) 2016-03-24
EP3001574A4 (en) 2016-12-28
WO2014188769A1 (ja) 2014-11-27
EP3001574A1 (en) 2016-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5898642B2 (ja) 無線機器
JP4651670B2 (ja) 無線電源および通信ユニット
KR102231915B1 (ko) 통합 IoT 모듈 및 이를 이용한 IoT 기반의 설비 환경 통합 관리 시스템
CN106164790B (zh) 具有环路供电的无线收发机的过程变量变送器
JP5971225B2 (ja) 無線機器、無線モジュール、インターフェイスモジュール、及び通信方法
US9094536B2 (en) Power supply system for a field device with a radio module
JP2008504790A (ja) 無線周波通信を備えるプロセスフィールド装置
JP2006318148A (ja) フィールド機器制御システム
CN108027598A (zh) 模块化的现场设备
JP6477662B2 (ja) アンテナモジュール
JP6016267B2 (ja) 信号変換アダプタ
CN217183482U (zh) 一种设备状态无线监测装置及系统
CN202471125U (zh) 温度湿度无线监控系统
CN117112293A (zh) 附加模块对现场设备的一般数据的备份和恢复
JP2009087131A (ja) 携帯ないし可搬可能な電池駆動式の小型プログラマブルコントローラ

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150219

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150401

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150619

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20150630

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20150904

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160304

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5898642

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150