專利名稱：現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及利用網(wǎng)際協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，尤其涉及對(duì)多播通信的控制。
背景技術(shù)：
近些年來，已經(jīng)提出了通過網(wǎng)絡(luò)將包括組成反饋控制環(huán)路的控制器、致動(dòng)器或者諸如溫度計(jì)或流量計(jì)之類的傳感器的現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行連接，并且在工業(yè)自動(dòng)化的過程控制系統(tǒng)中這些現(xiàn)場設(shè)備建成為現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
這些現(xiàn)場設(shè)備利用預(yù)定控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)送和接收諸如測(cè)量信息或控制信息之類的各種信息，并且進(jìn)行控制處理，以便最優(yōu)地操作工廠中的受控對(duì)象等。
例如，日本專利申請(qǐng)公開JP-A-2003-242123描述了一種相關(guān)技術(shù)中的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
圖6是相關(guān)技術(shù)中的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)框圖?，F(xiàn)場設(shè)備1-12安裝在工廠中，并且具有發(fā)送數(shù)據(jù)的通信功能，或者具有執(zhí)行模擬信號(hào)輸入(AI)、模擬信號(hào)輸出(AO) 、 PID計(jì)算(比例、積分、微分計(jì)算)等的現(xiàn)場設(shè)備特有的功能模塊的功能。
路由器13-16具有選擇傳輸目的地并且傳輸接收到的包的傳輸功能。網(wǎng)絡(luò)NW100具有構(gòu)成骨干網(wǎng)絡(luò)的帶寬。另外，路由器13-16可以是第三層(L3)交換機(jī)。
配置器17具有設(shè)置現(xiàn)場設(shè)備1-12的各種操作或者操作進(jìn)度的設(shè)置功能以及發(fā)送設(shè)置信息的通信功能?？刂破?8具有發(fā)送數(shù)據(jù)的通信功能以及操作的操作控制功能，使得從傳感器接收的測(cè)量值集中在預(yù)定目標(biāo)值。
現(xiàn)場設(shè)備l-4通過路由器13連接到網(wǎng)絡(luò)NW100，現(xiàn)場設(shè)備5-8通過路由器14連接到網(wǎng)絡(luò)NW100，現(xiàn)場設(shè)備9-12通過路由器15連接到網(wǎng)絡(luò)NWIOO，另外，配置器17和控制器18通過路由器16連接到網(wǎng)絡(luò)NWIOO。
這種現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)被建成為例如現(xiàn)場總線FF-HSE (注冊(cè)商標(biāo))。
圖7和圖8是說明圖6所示的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的操作的示意圖?，F(xiàn)場設(shè)備1-12中的每一個(gè)都把針對(duì)有關(guān)自身的設(shè)備信息或者發(fā)現(xiàn)新設(shè)備等的通告告知配置器。
此時(shí)，現(xiàn)場設(shè)備1-12中的每一個(gè)都使用多播地址。多播地址是連接到現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)的所有單元都可以使用的公知目的地。另外，參與到現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)的所有單元都參與到該多播組中。
例如，如圖7所示，現(xiàn)場設(shè)備1將一個(gè)用于向配置器17告知諸
如與構(gòu)成現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備相關(guān)的設(shè)置信息或者識(shí)別信息之類的設(shè)備信息的"設(shè)備信息通告包"發(fā)送到預(yù)定多播地址目的地。
路由器13從現(xiàn)場設(shè)備1接收設(shè)備信息通告包，復(fù)制該設(shè)備信息通告包，并且隨后將該包分別傳輸?shù)浆F(xiàn)場設(shè)備2-4以及路由器14-16。
此時(shí)，路由器13是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行傳輸處理的，從而不能識(shí)別出存儲(chǔ)在包的有效載荷等中的控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的隱含目的地(例如，配置器)。
隨后，路由器14復(fù)制接收到的設(shè)備信息通告包并且將該包傳輸?shù)浆F(xiàn)場設(shè)備5-8，路由器15復(fù)制接收到的設(shè)備信息通告包并且將該包傳輸?shù)浆F(xiàn)場設(shè)備9-12，而路由器16復(fù)制接收到的設(shè)備信息通告包并且將該包傳輸?shù)脚渲闷?7和控制器18。
由此，現(xiàn)場設(shè)備1利用多播包來告知有關(guān)自身的設(shè)備信息或者發(fā)現(xiàn)新設(shè)備的通告等。
順便提及，在執(zhí)行IP的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)中，例如，使用了防爆區(qū)中所用的鏈路、節(jié)能無線鏈路等，或者還可以包括具有比100Mbps或lGbps窄的帶寬的鏈路。那么，在該現(xiàn)場設(shè)備中，由于限制了功耗，所以可以使用低吞吐量的單元。
然而，在路由器13-16中或路由器(未示出)中，傳輸處理是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行的，從而不能識(shí)別出設(shè)備信息通告包中的控制網(wǎng)絡(luò)
協(xié)議的隱含目的地，并且如圖8所示，多播包被傳輸?shù)剿袉卧?br> 因此，在連接了窄帶鏈路、節(jié)能無線鏈路或者具有低吞吐量的現(xiàn)場設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)中，存在窄帶鏈路受到壓迫、現(xiàn)場設(shè)備的載荷增加以及包傳輸延遲的問題。
而且，在具有構(gòu)成現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)絡(luò)的帶寬的網(wǎng)絡(luò)中，要被發(fā)送的包基本上接近于廣播。因此，這導(dǎo)致了不必要的載荷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例實(shí)施例致力于上述的不足以及上面沒有說明的其他不足。然而，本發(fā)明并不需要克服上述不足，因此，本發(fā)明的示例實(shí)施例可能不會(huì)克服上述任何問題。
因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是減小窄帶鏈路、現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場設(shè)備的載荷。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面，提供了一種現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這種現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括多個(gè)現(xiàn)場設(shè)備和多個(gè)隧道單元?，F(xiàn)場設(shè)備通過IP網(wǎng)絡(luò)相互耦接。IP網(wǎng)絡(luò)被分成多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)。在每個(gè)子網(wǎng)絡(luò)中都提供了每個(gè)隧道單元來進(jìn)行隧道通信。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面，只有在多播包的控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的目的地出現(xiàn)在關(guān)于連接到其他隧道單元的現(xiàn)場設(shè)備的每個(gè)設(shè)備信息中時(shí)，才允許每個(gè)隧道單元與連接到目的地的所述其他隧道單元進(jìn)行隧道通信。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面，每個(gè)隧道單元都根據(jù)從每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備接收到的多播包進(jìn)行封包來生成隧道包，每個(gè)隧道單元根據(jù)隧道包進(jìn)行解包來再現(xiàn)多播包，隨后將多播包傳輸?shù)娇刂凭W(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的目的地。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面，每個(gè)隧道單元包括通信部分，用于進(jìn)行包通信；存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)下述信息中的至少一個(gè)關(guān)于連接到隧道單元的現(xiàn)場設(shè)備的第一設(shè)備信息、關(guān)于另一個(gè)隧道單元的 單元信息以及關(guān)于與所述另一個(gè)隧道單元相連接的另一個(gè)現(xiàn)場設(shè)備 的第二設(shè)備信息；以及計(jì)算控制部分，其可操作來i)分析多播包； ii )提取控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的目的地；iii)只有在目的地出現(xiàn)在第二設(shè)備 信息中時(shí)才允許傳輸；iv)生成隧道包；v)將隧道包發(fā)送到與網(wǎng)絡(luò)協(xié) 議的目的地相連接的所述另一個(gè)隧道單元。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面，計(jì)算控制部分還可操作來Vi)
對(duì)從另一個(gè)隧道單元接收到的隧道包進(jìn)行解包來再現(xiàn)多播包；以及vii) 將多播包傳輸?shù)娇刂凭W(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的目的地。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面，計(jì)算控制部分還可操作來Viii)
對(duì)從每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備接收的包進(jìn)行分析，以將第二設(shè)備信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ) 部分中。
從以下說明、附圖和權(quán)利要求，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變 得明顯。


從下文結(jié)合附圖的更詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述方面和其他方面、
特征和優(yōu)勢(shì)更加明顯，其中
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
框圖2是圖l所示的隧道單元39的結(jié)構(gòu)框圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的流程圖； 圖4是描述了根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的操作 的示意圖5是對(duì)根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的操作進(jìn)行 說明的示意圖6是現(xiàn)有技術(shù)中的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖7是對(duì)圖6所示的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的操作進(jìn)行說明的示意以及
圖8是對(duì)圖6所示的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的操作進(jìn)行說明的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下文將參照附圖來對(duì)本發(fā)明的示例實(shí)施例進(jìn)行說明。 圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 框圖。現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本上類似于現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場設(shè)
備21-32被安裝在工廠中并且被構(gòu)造成例如現(xiàn)場總線FF-HSE (注冊(cè) 商標(biāo))，而通過利用路由器33-36的小網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成整個(gè)網(wǎng) 絡(luò)。在每個(gè)子網(wǎng)絡(luò)中提供了隧道單元39-42。網(wǎng)絡(luò)NW200具有構(gòu)成 骨干網(wǎng)絡(luò)的帶寬。另外，路由器33-36可以是第三層(L3)交換機(jī)。 現(xiàn)場設(shè)備21-24通過路由器33和隧道單元39連接到網(wǎng)絡(luò) NW200，現(xiàn)場設(shè)備25-28通過路由器34和隧道單元40連接到網(wǎng)絡(luò) NW200，現(xiàn)場設(shè)備29-32通過路由器35和隧道單元41連接到網(wǎng)絡(luò) NW200，配置器37和控制器38通過路由器36和隧道單元42連接 到網(wǎng)絡(luò)NW200。
所有的隧道單元39-42都具有類似的結(jié)構(gòu)，并且用圖2所示的 結(jié)構(gòu)框圖作為典型例子來說明隧道單元39。隧道單元39由計(jì)算控制 部分391、通信部分392和存儲(chǔ)部分393構(gòu)成，計(jì)算控制部分391由 隧道包發(fā)送和接收部分391A和傳輸判定部分391B構(gòu)成。通信部分 392連接至計(jì)算控制部分391，計(jì)算控制部分391連接至存儲(chǔ)部分 393。
通信部分392主要與現(xiàn)場設(shè)備21-24和路由器33通信。計(jì)算控 制部分391被配置來控制每部分的操作，并且例如使用了中央處理單 元(CPU)。存儲(chǔ)部分393中存儲(chǔ)了操作系統(tǒng)(一種運(yùn)行作為隧道單 元的程序)、諸如關(guān)于每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備的標(biāo)簽信息或識(shí)別信息之類的各 種信息。
隧道包發(fā)送和接收部分391A主要從現(xiàn)場設(shè)備21-24中接收包， 執(zhí)行向接收到的包添加各種擴(kuò)展包頭或IP包頭(包括另一個(gè)隧道單 元的網(wǎng)絡(luò)地址)的封包處理，隨后產(chǎn)生并發(fā)送隧道包。而且，隧道包 發(fā)送和接收部分391A還根據(jù)從另一隧道單元接收到的隧道包來執(zhí)行 解包處理，再現(xiàn)和分析封包之前的包，并且獲得諸如發(fā)送目的地和發(fā)送源之類的包信息。
傳輸判定部分391B判斷從現(xiàn)場設(shè)備21-24接收的多播包或者從 另一隧道單元接收的隧道包是否可以被傳輸?shù)矫總€(gè)連接到子網(wǎng)絡(luò)的 單元。
而且，計(jì)算控制部分391對(duì)從另一單元或者現(xiàn)場設(shè)備21-24接 收到的包括諸如設(shè)備ID之類的單元信息的通告包進(jìn)行分析，提取單 元信息并且將單元信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部分393中。
圖3是現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的流程圖，而圖4和圖5是說明現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)的操作的示例示意圖。下文將說明現(xiàn)場設(shè)備21將關(guān)于自身的設(shè) 備信息通告給配置器37的操作。
假定隧道單元39-42共同獲得每個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，并且在每個(gè)隧道 單元之間建立隧道通信(例如，參見圖4中的隧道TN100到TN104)。 另外，假定隧道單元39和42參與了 "多播組"，其中事先接收了相 同的多播地址(例如，多播地址224.0.0.33)。
隧道單元39-42預(yù)先存儲(chǔ)了諸如連接到每個(gè)鏈路的配置器或者 現(xiàn)場設(shè)備的標(biāo)簽名或網(wǎng)絡(luò)地址之類的"設(shè)備信息"、諸如其他隧道單 元的標(biāo)簽名或網(wǎng)絡(luò)地址之類的"單元信息"、以及關(guān)于連接到其他隧 道單元的設(shè)備的設(shè)備信息。
在圖3的步驟S101中，現(xiàn)場設(shè)備21將用于通告設(shè)備信息的"設(shè) 備信息通告包"如圖5所示發(fā)送到預(yù)定多播地址(例如224.0.0.3) 的目的地。另外，如圖5所示，該設(shè)備信息通告包也被屬于同一子網(wǎng) 絡(luò)的隧道單元39和現(xiàn)場設(shè)備22-24所接收。
在步驟S102，隧道單元39的計(jì)算控制部分391啟動(dòng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 單元393中的任務(wù)，而傳輸判定部分391B根據(jù)從現(xiàn)場設(shè)備21接收 的設(shè)備信息通告包來判斷是否執(zhí)行傳輸。
具體地說，隧道單元39的隧道包發(fā)送和接收部分391A分析設(shè) 備信息通告包，并且提取存儲(chǔ)在有效載荷中的控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的目的地 (例如，配置器37)的網(wǎng)絡(luò)地址或標(biāo)簽名等。
隨后，傳輸判定部分391B根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部分393中的關(guān)于連 接到每個(gè)隧道單元的每個(gè)設(shè)備的設(shè)備信息，來確定當(dāng)從設(shè)備信息通告包中提取的控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的目的地出現(xiàn)在這些設(shè)備信息中時(shí)允許傳
輸，隨后處理進(jìn)行到步驟S103。當(dāng)控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的目的地不在這些
設(shè)備信息中時(shí)確定不允許傳輸，并且處理結(jié)束。
另外，隧道單元39的計(jì)算控制部分391讀出并執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 部分393中的程序并且對(duì)每個(gè)部分進(jìn)行控制的操作與其他隧道單元 的那些操作類似，因此下文省略對(duì)其的說明。
在步驟S103，隧道單元39的傳輸判定部分391B根據(jù)存儲(chǔ)在存 儲(chǔ)部分393中的設(shè)備信息獲得控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的目的地(例如，配置器 37)所連接的隧道單元(例如，隧道單元42)，并且將隧道單元確 定為隧道通信的通信目的地。換言之，隧道單元39確定了傳輸中所 用的隧道(例如，圖5的隧道TN100)。
在步驟S104，隧道單元39的隧道包發(fā)送和接收部分391A在設(shè) 備信息通告包中執(zhí)行封包處理并且生成隧道包。
具體地說，隧道包發(fā)送和接收部分391A根據(jù)與被確定為隧道通 信的通信目的地隧道單元(例如隧道單元42)相關(guān)的單元信息，通 過將包括隧道單元42的網(wǎng)絡(luò)地址的IP包頭添加到設(shè)備信息通告包來 生成隧道包。
在步驟S105，隧道單元39的隧道包發(fā)送和接收部分391A將隧 道單元42的隧道包發(fā)送到路由器33。另外，通過如圖5所示的路由 器33、網(wǎng)絡(luò)NW200和路由器36將該隧道包傳輸?shù)剿淼绬卧?2。
在步驟S106，隧道單元39的傳輸判定部分391B根據(jù)從現(xiàn)場設(shè) 備21接收到的設(shè)備信息通告包來確定是否進(jìn)行傳輸。
具體地說，隧道單元42的隧道包發(fā)送和接收部分對(duì)從路由器36 接收的隧道包執(zhí)行解包處理，再現(xiàn)封包之前的設(shè)備信息通告包，分析 該包并且獲得存儲(chǔ)在有效載荷中的控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的目的地(例如配置 器37)的網(wǎng)絡(luò)地址或標(biāo)簽名等。
隨后，隧道單元42的傳輸判定部分根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部分中的與 每個(gè)連接到隧道單元42的設(shè)備相關(guān)的設(shè)備信息，來確定當(dāng)從設(shè)備信 息通告包中提取的控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的目的地(配置器37)出現(xiàn)在這些 設(shè)備信息中時(shí)允許進(jìn)行傳輸，隨后處理進(jìn)行到步驟S107。當(dāng)控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的目的地(配置器37)不在這些設(shè)備信息中時(shí)確定不允許進(jìn) 行傳輸，并且處理結(jié)束。
在步驟S107，隧道單元42的隧道包發(fā)送和接收部分將設(shè)備信息 通告包發(fā)送到包括配置器37的鏈路。
即使當(dāng)任意現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送設(shè)備信息通告包時(shí)，由這些隧道單元 和現(xiàn)場設(shè)備所執(zhí)行的步驟S101到S107的操作也基本上是相同的操 作。當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備24發(fā)送設(shè)備信息通告包時(shí)，該包被傳輸?shù)綄儆谕?子網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場設(shè)備21-23、隧道單元39和42、配置器37或者控制器 38，如圖5所示。
因此，只有在事先獲得的另一隧道單元的每個(gè)設(shè)備信息中存在 從每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備中接收的多播包的控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的目的地時(shí)，每個(gè)
隧道單元才選擇連接到該目的地的隧道單元并且進(jìn)行隧道通信，從而 可以減小窄帶鏈路、現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)和該現(xiàn)場設(shè)備的載荷。
而且，消除了多播包的不必要的通信，從而也可以減小具有構(gòu) 成控制網(wǎng)絡(luò)骨干網(wǎng)絡(luò)的帶寬的網(wǎng)絡(luò)上的載荷。
另外，路由器或者諸如路由器之類的中繼單元可以具有如上述 示例實(shí)施例所示的每個(gè)隧道單元的功能。
而且，在上述示例實(shí)施例中，通過建立多個(gè)隧道可以產(chǎn)生備用 路徑。提供了多個(gè)隧道，使得通過隧道單元之間的另一路徑發(fā)送多播 包。結(jié)果，即使在任何一個(gè)路徑由于通信故障等不能通信時(shí)，也可以 通過另一路徑進(jìn)行通信。
而且，根據(jù)上述示例實(shí)施例，隧道單元根據(jù)設(shè)備信息通告包確 定是否傳輸，但是隧道單元可以根據(jù)控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中所用的多播包來 確定是否傳輸。
而且，在上述示例實(shí)施例中，通過利用安全套接層(SSL)隧道 或者IPsec (用于網(wǎng)際協(xié)議的安全結(jié)構(gòu))的隧道模式來提供用于進(jìn)行 隧道通信的安全功能。
而且，在上述示例實(shí)施例中，隧道單元被依次安裝在每個(gè)子網(wǎng) 絡(luò)中，但是也可以被安裝在路由器和每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備之間的每個(gè)窄帶鏈 路中。結(jié)果，當(dāng)隧道單元被依次安裝在每個(gè)子網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，不能對(duì)子網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部發(fā)送和接收的多播包進(jìn)行控制。因此，通過將隧道單元安裝在 路由器和每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備之間的窄帶鏈路中，可以控制子網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的多 播包的發(fā)送和接收，從而可以消除不必要的多播包通信。
而且，在上述示例實(shí)施例中，隧道單元根據(jù)與連接到另一個(gè)隧 道單元的每個(gè)設(shè)備相關(guān)的設(shè)備信息來確定是否傳輸設(shè)備信息通告包，
但是也可以獲得在接收到的設(shè)備信息通告包的有效載荷中存儲(chǔ)的關(guān) 于控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的信息，并且可以存儲(chǔ)與安裝了隧道單元的子網(wǎng)絡(luò)的 配置器、控制器或現(xiàn)場設(shè)備相關(guān)的設(shè)備信息。即，隧道單元根據(jù)接收 到的設(shè)備信息通告包可以學(xué)習(xí)關(guān)于子網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)設(shè)備信息。
例如，隧道單元根據(jù)接收到的設(shè)備信息通告包學(xué)習(xí)關(guān)于子網(wǎng)絡(luò) 的每個(gè)單元信息。因此，可以獲得多播包的傳輸目的地。結(jié)果，在利 用通過學(xué)習(xí)得到的信息來在現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)中查找現(xiàn)場設(shè)備的情況下或者 搜索現(xiàn)場設(shè)備的情況下，隧道單元可以確定是否將多播包傳輸?shù)綄儆?隧道單元的子網(wǎng)絡(luò)。
而且，在上述示例實(shí)施例中，盡管已經(jīng)說明了現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支 持在工業(yè)自動(dòng)化的工廠的操作，但是這些示例實(shí)施例并不限于此。例 如，現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以支持樓宇的空調(diào)和照明系統(tǒng)的受控對(duì)象或者工 廠自動(dòng)化的水凈化工廠的控制系統(tǒng)的操作。
通過同樣將本發(fā)明應(yīng)用到這些系統(tǒng)，每個(gè)隧道單元對(duì)從每個(gè)現(xiàn) 場設(shè)備接收到的多播包進(jìn)行分析，獲得控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的目的地，并且 通過隧道通信將多播包僅傳輸?shù)脚c該目的地連接的子網(wǎng)絡(luò)。因此，可 以減小窄帶鏈路、現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場設(shè)備的載荷。
另外，在上述示例實(shí)施例中，隧道單元39的計(jì)算控制部分391 通過息動(dòng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部分393中的OS、讀出并執(zhí)行OS上存儲(chǔ)的程 序來控制整個(gè)隧道單元39。
而且，在上述示例實(shí)施例中，隧道單元從現(xiàn)場設(shè)備接收設(shè)備信 息通告包。因此，識(shí)別出安裝了隧道單元的子網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)場設(shè)備，隨 后隧道單元利用控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與現(xiàn)場設(shè)備通信。隨后，獲得并存儲(chǔ)現(xiàn) 場設(shè)備所采用的多播通信(未知的多播通信包含在隧道單元中)的相 關(guān)信息，并且由此完成了學(xué)習(xí)。在此情況下，隧道單元可以獲得現(xiàn)場設(shè)備之間的最初未知的多 播通信并且還進(jìn)行控制，使得隧道單元可以接收在路由器或交換機(jī)等 中獲得的多播通信。因此，可以控制在進(jìn)行最初未知的多播通信并且 連接到現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的現(xiàn)場設(shè)備之間的發(fā)送和接收，并且消除了不必 要的多播包通信。
盡管參考本發(fā)明的某些示例實(shí)施例展示和說明了本發(fā)明，但是 其他實(shí)施方式也落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的 是，可以在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況 下作出形式上和具體情況上的各種變化。
權(quán)利要求
1. 一種現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括多個(gè)現(xiàn)場設(shè)備，通過IP網(wǎng)絡(luò)彼此耦接，其中，所述IP網(wǎng)絡(luò)被分成多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)；以及多個(gè)隧道單元，每個(gè)隧道單元被提供在每個(gè)子網(wǎng)絡(luò)中來進(jìn)行隧道通信。
2. 如權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中，只有在多播包的 控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的目的地出現(xiàn)在與連接到另一個(gè)隧道單元的現(xiàn)場設(shè) 備相關(guān)的每個(gè)設(shè)備信息中時(shí)，每個(gè)隧道單元才允許與連接到目的地的 所述另一個(gè)隧道單元進(jìn)行隧道通信。
3. 如權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中每個(gè)隧道單元都根 據(jù)從每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備接收到的多播包進(jìn)行封包來生成隧道包，以及其中，每個(gè)隧道單元根據(jù)隧道包進(jìn)行解包來再現(xiàn)多播包，隨后 將多播包傳輸?shù)娇刂凭W(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的目的地。
4.如權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中每個(gè)隧道單元包括通信部分，用于進(jìn)行包通信；存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)下列信息中的至少一個(gè)關(guān)于連接到隧道單元的現(xiàn)場設(shè)備的第一設(shè)備信息、關(guān)于另一個(gè)隧道單元的單元信息以及關(guān)于連接到另一個(gè)隧道單元的另一個(gè)現(xiàn)場設(shè)備的第二設(shè)備信息；以 及計(jì)算控制部分，其可操作來i )分析多播包；ii) 提取控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的目的地；iii) 只有在目的地出現(xiàn)在第二設(shè)備信息中時(shí)才允許傳輸； iii)生成隧道包；以及v)將隧道包發(fā)送到與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的目的地相連接的所述另一個(gè)隧道單元。
5. 如權(quán)利要求4所述的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中計(jì)算控制部分還可操作來Vi)對(duì)從所述另一個(gè)隧道單元接收到的隧道包進(jìn)行解包來再現(xiàn)多播包；以及vii) 將多播包傳輸?shù)娇刂凭W(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的目的地。
6. 如權(quán)利要求5所述的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中計(jì)算控制部分還可 操作來viii) 對(duì)從每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備接收的包進(jìn)行分析來將第二設(shè)備信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部分中。
全文摘要
提供了一種現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?，F(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括多個(gè)現(xiàn)場設(shè)備和多個(gè)隧道單元?，F(xiàn)場設(shè)備通過IP網(wǎng)絡(luò)彼此耦接。IP網(wǎng)絡(luò)被分成多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)。在每個(gè)子網(wǎng)絡(luò)中提供了每個(gè)隧道單元來進(jìn)行隧道通信。
文檔編號(hào)H04L12/46GK101459568SQ200810179400
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月10日
發(fā)明者宮澤和紀(jì) 申請(qǐng)人:橫河電機(jī)株式會(huì)社