数据处理装置及数据处理系统

文档序号:91093 发布日期:2021-10-08 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 数据处理装置及数据处理系统 (Data processing apparatus and data processing system ) 是由 那须督 松下侑资 于 2019-02-14 设计创作,主要内容包括:边缘系统(100)将数据传输至云服务器(400)。流控制部(140)对从设备收集到的数据的在边缘系统(100)内的数据处理的流程即数据流进行控制。网关通信部(170)按照针对与云服务器(400)之间的数据的交换而定义且被公开的外部接口的规格,与云服务器(400)进行通信。网关连接部(180)为了能够进行网关通信部(170)与流控制部(140)之间的通信,将流控制部(140)与网关通信部(170)连接。网关通信部(170)与网关连接部(180)按照针对数据处理系统内的数据的交换而定义且被公开的内部接口的规格而进行通信。(The edge system (100) transmits the data to the cloud server (400). A flow control unit (140) controls a data flow, which is the flow of data processing in the edge system (100), of data collected from a device. The gateway communication unit (170) communicates with the cloud server (400) in accordance with the specification of an external interface defined and disclosed for data exchange with the cloud server (400). The gateway connection unit (180) connects the flow control unit (140) to the gateway communication unit (170) so that the gateway communication unit (170) can communicate with the flow control unit (140). The gateway communication unit (170) and the gateway connection unit (180) communicate in accordance with the specification of an internal interface defined and disclosed for the exchange of data within the data processing system.)

数据处理装置及数据处理系统

技术领域

本发明涉及数据处理装置及数据处理系统。

背景技术

在专利文献1所记载的监视系统中,PLC(Programmable Logic Controller)将经由通信网络收集到的数据发送至监视装置。PLC具有独有的通信规格和命令体系,因此,在PLC与用于使PLC与通信网络连接的连接装置之间配置有中继装置。该中继装置对PLC与连接装置进行中继。

中继装置需要针对通信网络的每个种类而支持不同的连接装置,因此具有对连接方法的参数进行定义、可改写的参数模块。在变更所使用的通信网络的情况下,中继装置的参数模块被改写为与新的通信网络对应的连接方法的参数。这样,中继装置能够支持与新连接的连接装置相应的连接方法。

专利文献1:日本特开2004-165868号公报

发明内容

在专利文献1中,公开了对网络的种类的不同进行吸收的技术,但在大于或等于2个系统经由网络而进行通信的情况下,不仅需要应对网络的种类的不同,还需要应对系统固有的接口的不同。例如,在FA(Factory Automation)的领域中,有时采用了边缘计算的数据处理系统与诸如云计算服务这样的外部服务进行协同。在这种情况下,数据处理系统不仅需要应对用于与云服务器连接的通信网络的不同,还需要应对成为协同的对象的云计算服务固有的接口。这是因为,云计算服务各自具有独有的接口。

在专利文献1所记载的中继装置中,由于只能应对网络的种类的不同,因此,数据处理系统的用户例如在提供云计算服务的服务器与数据处理系统之间设置中间服务器,应对云计算服务独有的接口。该中间服务器与云计算服务的接口、数据处理系统的接口对应地工作。通过由中间服务器对云计算服务、数据处理系统进行中继,从而数据处理系统与云计算服务能够实现协同。

这样,数据处理系统的用户需要考虑该数据处理系统所利用的云计算服务的接口而构建中间服务器。并且,在变更云计算服务的接口或者变更所利用的服务的情况下,数据处理系统的用户需要变更中间服务器的结构,开发负担增大。这样,对于数据处理系统的用户而言,需要考虑云侧的服务的接口而另行设置中间服务器或者其它中继单元,设置中间服务器或者其它中继单元的方法对用户而言不是好用的方法。

本发明就是鉴于上述实情而提出的,其目的在于数据处理系统的用户无需考虑外部服务的接口就能够实现数据处理系统与外部服务之间的无缝的协同。

为了达成上述目的,为了数据处理系统与外部服务进行协同,本发明涉及的数据处理装置将数据传输至外部服务。流控制单元对从设备收集到的数据的在数据处理系统内的数据处理的流程即数据流进行控制。网关通信单元按照针对与外部服务之间的数据的交换而定义且被公开的外部接口的规格,与外部服务进行通信。网关连接单元为了能够进行网关通信单元与流控制单元之间的通信,将流控制单元与网关通信单元连接。网关通信单元与网关连接单元按照针对数据处理系统内的数据的交换而定义且被公开的内部接口的规格进行通信。

发明的效果

在本发明涉及的数据处理装置中,为了将数据传输至外部服务,网关通信单元按照针对与外部服务之间的数据的交换而定义且被公开的外部接口的规格,与外部服务进行通信。网关连接单元为了能够进行对数据处理系统内的数据流进行控制的流控制单元与网关通信单元之间的通信,将流控制单元与网关通信单元连接。网关通信单元与网关连接单元按照针对数据处理系统内的数据的交换而定义且被公开的内部接口的规格进行通信。通过具有这样的结构,从而数据处理系统的用户无需考虑外部服务的接口就能够实现数据处理系统与外部服务之间的无缝的协同。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式涉及的数据协同系统的功能结构的框图。

图2是针对构成实施方式涉及的边缘系统的各装置,示出各装置的硬件结构的图。

图3是用于对实施方式涉及的数据存储部的数据的交换进行说明的图。

图4是表示实施方式涉及的数据的流转的一个例子的图。

图5是表示实施方式涉及的数据的流转的其它例子的图。

图6是实施方式涉及的网关连接部的准备处理的流程图。

图7是实施方式涉及的网关通信部的准备处理的流程图。

图8是实施方式涉及的网关通信部的传输处理的流程图。

图9是实施方式涉及的网关连接部的协调处理的流程图。

图10是表示变形例1涉及的数据协同系统的功能结构的框图。

图11是表示变形例2涉及的数据协同系统的功能结构的框图。

具体实施方式

(实施方式)

以下,一边参照附图,一边对本发明的实施方式涉及的数据协同系统详细进行说明。

图1所示的数据协同系统1从工厂内的FA设备601及602收集数据,对收集到的数据进行分析。数据协同系统1包含提供云计算服务的云服务器401及402和在工厂内设置的边缘系统100。边缘系统100是在本地(on premises)运营的系统。云服务器401及402由与边缘系统100的运营管理者不同的提供企业来提供。云服务器401及402提供数据分析服务。边缘系统100从FA设备601及602收集数据,将收集到的数据发送至云服务器401及402。云服务器401及402对边缘系统100所收集的数据进行分析。以下,将云服务器401及402一并称为云服务器400。边缘系统100是本发明的数据处理系统的一个例子。

FA设备601及602例如是工厂内的致动器、传感器、对致动器以及传感器进行控制的控制装置。边缘系统100所收集的数据包含在FA设备601及602设置的振动传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器等所取得的数据。以下,将FA设备601及602一并称为FA设备600。

接下来,对边缘系统100所包含的装置的硬件结构进行说明。如图2所示,边缘系统100包含IPC(Industrial Personal Computer)10和维护工具20。在图示的例子中,IPC 10经由网络701从FA设备600收集数据。IPC 10经由网络702而与维护工具20进行通信。维护工具20是用于由用户对IPC 10进行操作的工具。这里,用户包含边缘系统100的运营管理者。IPC 10是本发明的数据处理装置的一个例子。

作为硬件结构,IPC 10具有对各种程序以及数据进行存储的存储器11、经由网络701而与其它装置进行通信的现场总线接口12、经由网络702而与其它装置进行通信的信息系统网络接口13和对IPC 10整体进行控制的CPU(Central Processing Unit)14。存储器11、现场总线接口12、信息系统网络接口13经由总线19而与CPU 14连接,分别与CPU 14进行通信。

存储器11包含易失性存储器和非易失性存储器。存储器11对用于实现IPC 10的各种功能的程序进行储存。具体地说,存储器11对收集程序111、流控制程序112、通信程序113、连接程序114和加工程序115进行存储。并且,存储器11被用作CPU 14的工作存储器。

收集程序111是用于使IPC 10实现从FA设备600收集数据的功能的程序。流控制程序112是用于使IPC 10实现对IPC 10内的数据流进行控制的功能的程序。由用户、或者按照用户的指示而由系统开发者创建收集程序111以及流控制程序112。以下,数据流是指在数据协同系统1中预先设定的数据处理的流程。

通信程序113是用于使IPC 10实现与云服务器400进行通信的功能的程序。具体地说,通信程序113是用于实现以下功能的程序,即,将按照针对边缘系统100内的数据的交换而定义的接口的规格从边缘系统100接收到的数据转换为遵从于针对与云之间的数据的交换而定义的接口的数据,将转换后的数据发送至云服务器400。以下,有时将针对边缘系统100内的数据的交换而定义的接口称为内部接口。有时将针对与云之间的数据的交换而定义的接口称为云侧接口。云侧接口是本发明的外部接口的一个例子。内部接口是本发明的内部接口的一个例子。

内部接口包含决定在边缘系统100内处理的数据格式的协议。边缘系统100的系统提供者将内部接口的规格公开。云侧接口包含决定用于利用云服务器400所提供的服务的方法、数据格式等的协议。云计算服务的提供企业将云侧接口的规格公开。在实施方式中,第三方供应商基于公开的内部接口以及云侧接口而开发出通信程序113。

连接程序114是用于使IPC 10实现将在边缘系统100内的数据流中流转的数据传送至通信程序113的功能的程序。如前所述,通信程序113是由第三方供应商另行开发的,不是边缘系统100的专用品。因此,连接程序114将流控制程序112处理后的数据传送至通信程序113,作为适配器而起作用。由用户、或者按照用户的指示而由系统开发者创建连接程序114。

加工程序115是用于使IPC 10实现对数据执行预先确定的加工处理的功能的程序。预先确定的加工处理是指缺失值处理、数据的截取处理、异常值处理等。由用户、或者按照用户的指示而由系统开发者创建加工程序115。

现场总线接口12包含网络接口电路,在CPU 14的控制之下经由网络701而与FA设备600进行通信。网络701是基于现场网络的规格的网络。

信息系统网络接口13包含网络接口电路,在CPU 14的控制之下经由网络702而与维护工具20进行通信。网络702例如是基于诸如10BASE-T、100BASE-T这样的规格的网络。

CPU 14执行在存储器11存储的各种程序,实现IPC 10的各种功能。具体地说,CPU14通过执行收集程序111而从FA设备600收集数据。CPU 14通过执行流控制程序112而对边缘系统100内的数据的数据流进行控制。

CPU 14通过执行通信程序113而按照内部接口的规格从边缘系统100接收数据,将接收到的数据按照云侧接口的规格而发送至云服务器400。

为了将从FA设备600收集到的数据发送至云服务器400,CPU 14通过执行连接程序114而将该数据传送至通信程序113。

CPU 14通过执行加工程序115而执行缺失值处理、异常值处理等,对数据进行加工。

维护工具20设置于与FA设备600相同的工厂内,是安装有专用的应用程序的个人计算机。作为硬件结构,维护工具20具有对各种程序以及数据进行存储的存储器21、经由网络702而与其它装置进行通信的通信接口22、对用户的输入操作进行检测的输入装置23、输出图像的显示装置24和对维护工具20整体进行控制的CPU 25。存储器21、通信接口22、输入装置23、显示装置24经由总线29而与CPU 25连接,分别与CPU 25进行通信。

存储器21包含易失性存储器和非易失性存储器。存储器21对用于实现维护工具20的各种功能的程序进行储存。具体地说,存储器21储存维护程序211。另外,存储器21被用作CPU 25的工作存储器。

维护程序211是用于使维护工具20实现按照用户的操作指示而将边缘系统100的动作所需的各种参数登记于IPC 10的功能的程序。

通信接口22包含网络接口电路,在CPU 25的控制之下经由网络702而与IPC 10进行通信。输入装置23包含鼠标、操作键等,接收来自用户的操作输入,将表示用户的输入操作的信号输出至CPU 25。显示装置24包含显示器,将基于从CPU 25供给的信号的图像显示于显示器。

CPU 25执行在存储器21存储的各种程序,实现维护工具20的各种功能。具体地说,CPU 25通过执行维护程序211而在显示装置24的显示器上显示对边缘系统100的动作所需的各种参数进行输入的输入画面。CPU 25将用户使用输入装置23输入的参数储存于IPC 10的存储器11。以上是边缘系统100所包含的IPC 10以及维护工具20的硬件结构。在实施方式中,关于通信程序113的动作所需的参数,由提供通信程序113的第三方供应商提供参数的输入画面。

接下来,参照图1,对边缘系统100的功能结构进行说明。

边缘系统100在功能上包含:收集部110,其从指定的收集对象收集数据;收集设定存储部120,其存储表示关于数据收集的设定的数据;数据流设定存储部130,其存储表示关于数据流的设定的数据;流控制部140,其对数据流进行控制;登记部150,其将边缘系统100的动作所需的各种参数登记于边缘系统100;数据处理部160,其进行预先确定的数据处理;网关通信部170,其与云服务器400进行通信;以及网关连接部180,其在流控制部140与网关通信部170之间对数据进行交换。

收集部110按照收集设定存储部120所存储的关于数据收集的设定,以指定的收集间隔从指定的对象收集指定的数据,将收集到的数据输出至流控制部140。以下,有时将收集部110所收集到的数据称为收集数据。在实施方式中,收集部110从FA设备600收集数据。收集部110的功能通过由图2所示的CPU 14执行收集程序111而实现。收集部110是本发明的数据收集单元的一个例子。

图1所示的收集设定存储部120对表示关于收集部110所执行的数据收集处理的设定内容的数据进行存储。有时将该数据称为收集设定数据。收集设定数据包含用户所指定的对收集的对象进行确定的信息、对收集的数据进行确定的信息、收集数据的收集间隔和对用于执行收集处理的收集程序111进行确定的信息。对收集的对象进行确定的信息例如包含IP(Internet Protocol)地址以及端口编号。对收集的数据进行确定的信息包含表示在FA设备600的存储器区域中储存成为收集对象的数据的区域和该数据的数据类型以及数据长度的信息。用于对收集程序111进行确定的信息包含执行文件名以及路径。后述的登记部150按照用户的指示将收集设定数据储存于收集设定存储部120。收集设定存储部120的功能由图2所示的存储器11实现。

数据流设定存储部130对关于数据流的设定内容进行存储,该数据流定义了应该对收集到的数据进行的数据处理的内容和数据处理的顺序。有时将该数据称为数据流设定数据。数据流设定数据包含表示用户所指定的收集对象和执行各工序的主体的信息。数据流设定数据包含用于对云服务器400进行确定的IP地址和端口编号、用于对云服务器400所提供的服务进行确定的服务信息、表示在数据流中流转的数据的种类的信息、用于对网关通信部170进行扩展的脚本信息。并且,数据流设定存储部130是储存有向云服务器400发送的数据的区域,存储用于对后述的数据存储部1400的位置进行确定的路径。登记部150按照用户的指示,将上述的数据储存于数据流设定存储部130。数据流设定存储部130是数据流设定存储单元的一个例子。数据流设定存储部130的功能由图2所示的存储器11实现。

图1所示的流控制部140对边缘系统100内的数据流进行控制。流控制部140的功能通过由图2所示的CPU 14执行流控制程序112而实现。流控制部140是本发明的流控制单元的一个例子。

具体地说,流控制部140包含流控制执行部141、实时数据管理部142和非实时数据管理部143。

如果边缘系统100启动,则流控制执行部141基于在数据流设定存储部130储存的数据,启动网关通信部170。流控制执行部141将与云服务器400对应的数量的网关通信部170启动。例如,当在储存于数据流设定存储部130的数据流设定数据中设定了边缘系统100与2个云服务器400连接的情况下,流控制执行部141为了与各个云服务器400连接而启动2个网关通信部170。

这是因为,由于对于每个云服务器400,云侧的接口不同,因此,需要启动用于作为与云服务器400对应的网关通信部170而起作用的图2所示的通信程序113。流控制执行部141为了对已启动的网关通信部170进行识别,对网关通信部170各自分配固有ID(Identifier)。这是为了在网关连接部180与网关通信部170交换数据时,网关连接部180能够对网关通信部170进行识别。

并且,如图3所示,流控制执行部141为了与网关通信部170之间的数据的交换,生成与网关通信部170各自对应的数据存储部1400。数据存储部1400是网关通信部170可读写的区域。各数据存储部1400能够通过分配给网关通信部170的固有ID而识别。在图3所示的例子中,启动了4个网关通信部170。对网关通信部170分配有固有ID101~104。并且,生成有与网关通信部170各自对应的4个数据存储部1400。此外,在图3中,仅图示了流控制部140、网关通信部170和网关连接部180。数据存储部1400是本发明的数据储存单元的一个例子。

流控制执行部141将表示生成的数据存储部1400与固有ID之间的对应关联的信息发送至实时数据管理部142和非实时数据管理部143。

实时数据管理部142将实时产生的数据,这里是指将从收集部110接收到的收集数据,供给至基于数据流设定数据而指定的目的地。在指定了数据处理部160作为数据的目的地的情况下,实时数据管理部142将该数据供给至数据处理部160。

实时数据管理部142为了将实时产生的数据传送至云服务器400,将该数据储存于数据存储部1400。具体地说,实时数据管理部142将从收集部110供给的收集数据储存于数据存储部1400。并且,实时数据管理部142为了将实时数据传送至云服务器400,将实时数据储存于数据存储部1400。在对由收集部110收集到的数据中缺失的数据进行了缺失值处理的情况下,实时数据包含与缺失值处理相关的信息。例如,在数据处理部160进行了以所设定的值来填补收集数据的缺失值的缺失值处理的情况下,实时数据管理部142将对缺失值进行确定的信息和被填补为缺失值的值作为实时数据而储存于数据存储部1400。

另外,例如,在收集数据为时序数据的情况下,有时数据处理部160以每个指定的期间为单位对收集数据进行截取,边缘系统100将截取出的数据分多次发送至云服务器400。在这种情况下,实时数据管理部142将表示该时序数据的开始位置和结束位置的信息作为实时数据而储存于数据存储部1400。并且,实时数据包含表示数据流的进展状况的信息和表示作为边缘系统100而起作用的IPC 10的处理负荷的信息。表示处理负荷的信息例如是IPC 10的处理器的使用率。实时数据管理部142是本发明的实时数据管理单元的一个例子。

非实时数据管理部143例如为了将非实时数据传送至云服务器400,将该数据储存于数据存储部1400。非实时数据被储存于数据流设定存储部130。非实时数据包含数据流设定数据、用于与云服务器400连接的连接信息即IP地址和端口编号、用于对云服务器400所提供的服务进行确定的服务信息、表示在数据流中流转的数据的种类的信息、用于对网关通信部170进行扩展的脚本信息。非实时数据管理部143在网关通信部170刚刚启动之后,将非实时数据储存于数据存储部1400。非实时数据管理部143是本发明的非实时数据管理单元的一个例子。

图1所示的登记部150将用户输入的收集设定数据储存于收集设定存储部120。并且,登记部150将用户输入的数据流设定数据等储存于数据流设定存储部130。登记部150的功能通过由图2所示的维护工具20的CPU 25执行维护程序211而实现。

图1所示的数据处理部160对从流控制部140供给的收集数据实施预先确定的加工处理,将加工后的收集数据供给至流控制部140。加工处理包含解析处理的在先处理即缺失值处理、截取处理、异常值处理等。数据处理部160的功能通过由图2所示的CPU 14执行加工程序115而实现。数据处理部160是本发明的数据处理单元的一个例子。

图1所示的网关通信部170将从边缘系统100发往云服务器400的数据发送至云服务器400。具体地说,网关通信部170以所设定的周期向网关连接部180询问是否存在发往云服务器400的数据,当存在数据的情况下,从数据存储部1400读取数据。网关通信部170询问数据的有无的周期例如是由云侧接口规定的周期。网关通信部170将从数据存储部1400读取到的数据转换为由云侧接口决定的数据格式。网关通信部170通过由云侧接口决定的方法而将转换后的数据发送至云服务器400。网关通信部170的功能通过由图2所示的CPU 14执行通信程序113而实现。网关通信部170是本发明的网关通信单元的一个例子。

图1所示的网关连接部180如果被从网关通信部170询问数据的有无,则对在与该网关通信部170对应的数据存储部1400中是否存在数据进行确认,将数据的有无通知给网关通信部170。如前所述,用于实现网关通信部170的功能的通信程序113是由第三方供应商开发的,不是边缘系统100的专用品。因此,网关连接部180需要对网关通信部170与流控制部140之间的数据的交换进行协调。

并且,网关连接部180如果被从网关通信部170通知数据存储部的已完成读取的数据废弃,则将数据存储部1400的数据废弃。网关连接部180的功能通过由图2所示的CPU 14执行连接程序114而实现。网关连接部180是本发明的网关连接单元的一个例子。

接下来,对云服务器400的功能结构进行说明。如图1所示,云服务器400在功能上包含执行分析处理的数据处理部410。

数据处理部410对从边缘系统100供给的数据进行分析。数据处理部410例如根据边缘系统100的用户的请求而将分析结果提供给用户。

接着,一边参照图4、5,一边对网关通信部170取得流控制部140的数据存储部1400的数据的一系列流程进行说明。

如图4所示,网关通信部170向网关连接部180询问数据的有无(步骤S1001)。网关连接部180对在数据存储部1400中是否存在数据进行确认(步骤S1002)。在图示的例子中,设为在数据存储部1400中没有数据。在这种情况下,网关连接部180将没有数据这一内容通知给网关通信部170(步骤S1003)。

另外,如图5所示,当在数据存储部1400中存在数据的情况下,如果网关通信部170询问数据的有无(步骤S1001),则网关连接部180对在数据存储部1400中是否存在数据进行确认(步骤S1002)。将存在数据这一内容通知给网关通信部170(步骤S1004)。响应于此,网关通信部170将进行数据的取得这一内容通知给网关连接部180(步骤S1005)。

网关连接部180将用于对数据存储部1400的位置进行确定的路径通知给网关通信部170(步骤S1006)。响应于此,网关通信部170从数据存储部1400读取数据(步骤S1007)。网关通信部170将读取到的数据传输至云服务器400(步骤S1008)。然后,网关通信部170将数据的废弃这一内容指示给网关连接部180(步骤S1009)。响应于此,网关连接部180将数据存储部1400的数据废弃(步骤S1010)。

为了边缘系统100与云服务器400进行数据的交换,网关连接部180和网关通信部170需要进行以下所说明的准备处理。首先,对网关连接部180的准备处理进行说明。网关连接部180在边缘系统100启动之后,开始下述的准备处理。

如图6所示,网关连接部180将分别与边缘系统100所连接的云服务器400对应的网关通信部170启动(步骤S11)。网关连接部180分别对启动后的网关通信部170分配固有ID,将固有ID和与云服务器400进行通信所需的设定数据供给至网关通信部170(步骤S12)。然后,网关连接部180生成用于对分别向网关通信部170传送的数据进行储存的数据存储部1400(步骤S13)。以上是网关连接部180所执行的准备处理。

接着,对网关通信部170的准备处理进行说明。如图7所示,网关通信部170对从网关连接部180供给的固有ID进行保存(步骤S21)。网关通信部170对从网关连接部180供给的设定数据进行保存(步骤S22)。然后,网关通信部170与由从网关连接部180供给的设定数据确定的云服务器400连接(步骤S23)。如果与云服务器400连接,则网关通信部170将准备已完成这一情况通知给网关连接部180(步骤S24)。

接下来,对已完成准备处理的网关连接部180与网关通信部170协同地向云服务器400传输数据的处理进行说明。首先,说明网关通信部170所执行的传输处理。

如图8所示,网关通信部170对是否已与云服务器400连接进行判别(步骤S31)。在未与云服务器400连接的情况下(步骤S31;No),网关通信部170再次与云服务器400连接(步骤S32)。网关通信部170根据所设定的周期对是否为询问数据的有无的定时进行判别(步骤S33)。表示所指定的周期的值包含于在准备处理中从网关连接部180供给的设定数据。网关通信部170如果判别为是询问数据的有无的定时(步骤S33;Yes),则向网关连接部180询问数据的有无(步骤S34)。

根据是否从网关连接部180返回了数据存储部1400的路径,网关通信部170对是否存在数据存储部1400的数据进行判别(步骤S35)。如果判别为存在数据(步骤S35;Yes),则网关通信部170从数据存储部1400读取数据,将读取到的数据传输至云服务器400(步骤S36)。然后,网关通信部170如果判别为数据的传输已成功(步骤S37;Yes),则对网关连接部180指示数据的废弃(步骤S38)。然后,网关通信部170再次执行步骤S31的处理。

在步骤S37中,如果判别为数据的传输已失败(步骤S37;No),则网关通信部170不将数据的废弃指示给网关连接部180,而是再次执行步骤S31的处理。因为向云服务器400的数据的传输已失败,所以网关通信部170在下一个传输的定时将数据传输至云服务器400。因此,在这种情况下,不指示数据的废弃。

在步骤S35中如果判别为在数据存储部1400中没有数据(步骤S35;No),则再次执行步骤S31的处理。

接着,对网关连接部180所执行的协调处理进行说明。如图9所示,网关连接部180如果从网关通信部170接收关于数据的有无的询问(步骤S41;Yes),则将数据的有无通知给网关通信部170(步骤S42)。具体地说,网关连接部180对在向发送了询问的网关通信部170分配的数据存储部1400中是否存在数据进行确认。当在数据存储部1400中存在数据的情况下,网关连接部180将数据存储部1400的路径通知给网关通信部170,当在数据存储部1400中没有数据的情况下,将没有数据这一内容通知给网关通信部170。

网关连接部180如果从网关通信部170接收到数据的取得请求(步骤S43;Yes),则对向该网关通信部170分配的数据存储部1400的路径进行通知(步骤S44)。然后,网关连接部180如果从网关通信部170接收到数据的废弃的指示(步骤S45;Yes),则将数据存储部1400的数据废弃(步骤S46)。

当在步骤S44中通知了数据存储部1400的路径之后,未从网关通信部170接收到数据的废弃的指示而就这样经过了一定期间的情况下(步骤S45;No),网关连接部180再次执行步骤S41的处理。

如以上所说明的这样,在实施方式中,取代设置中间服务器,而由包含于边缘系统100、第三方供应商所创建的网关通信部170按照云侧接口的规格而与云服务器400进行通信。并且,网关连接部180将网关通信部170与对从设备收集到的数据的在数据处理系统内的数据流进行控制的流控制部140连接。这样,边缘系统100利用由第三方供应商提供的网关通信部170作为与云服务器400进行通信的单元,具有网关连接部180作为与网关通信部170进行连接的单元。因此,数据处理系统的用户无需考虑外部服务的接口就能够实现数据处理系统与外部服务之间的无缝的协同。

另外,通过利用由第三方供应商创建的网关通信部170,能够减少边缘系统100的开发工时。并且,在云侧接口被变更的情况下,由第三方供应商对网关通信部170进行修改,因而对于边缘系统100的用户而言,能够减少开发工时。

(变形例1)

接着,说明边缘系统100具有对通信负荷进行调整的结构的例子。以下,以与实施方式涉及的结构不同的结构为中心进行说明。

图10示出变形例1涉及的数据协同系统2的结构。变形例1涉及的边缘系统100的流控制部140包含流控制执行部141、实时数据管理部142、非实时数据管理部143和负荷监视部144。流控制执行部141、实时数据管理部142、非实时数据管理部143具有与实施方式相同的结构。

负荷监视部144每隔一定期间,经由网关连接部180而从网关通信执行部171取得边缘系统100与云服务器400之间的通信状态的负荷的监视结果。负荷监视部144根据通信负荷而使流控制执行部141调整流过网关连接部180的数据的量。负荷监视部144例如向流控制执行部141发出减少流过网关连接部180的数据的量的指示。流控制执行部141向实时数据管理部142发出增加使得从收集部110接收到的收集数据在数据存储部1400储存的时间间隔的指示。实时数据管理部142通过使收集数据在数据存储部1400储存的间隔变长,从而能够抑制边缘系统100与云服务器400之间的通信量。

并且,当负荷监视部144在使流控制执行部141调整了流过网关连接部180的数据的量之后所取得的监视结果表示通信负荷已降低的情况下,使流控制执行部141再次调整流过网关连接部180的数据的量。在这种情况下,负荷监视部144向流控制执行部141发出增加流过网关连接部180的数据的量的指示。流控制执行部141对实时数据管理部142发出缩短使得从收集部110接收到的收集数据在数据存储部1400储存的时间间隔的指示。

通过具有这样的结构,从而当在云服务器400与边缘系统100之间通信负荷升高的情况下,能够降低通信负荷。另外,就变形例1涉及的结构而言,也能够期待与实施方式1相同的效果。

(变形例2)

接下来,说明边缘系统100和云服务器400具有对负荷进行调整的结构的例子。以下,以与实施方式、变形例1涉及的结构不同的结构为中心进行说明。

图11示出变形例2涉及的数据协同系统3的结构。变形例2涉及的边缘系统100的网关通信部170包含网关通信执行部171和执行状况监视部172。云服务器400包含数据处理部410、数据处理执行控制部420和执行状况监视部430。

网关通信执行部171具有在实施方式中说明过的网关通信部170的功能,网关通信执行部171将从边缘系统100发往云服务器400的数据发送至云服务器400。

执行状况监视部172对网关通信执行部171的处理的负荷进行监视。并且,执行状况监视部172从云服务器400的执行状况监视部430接收数据处理执行控制部420的处理的负荷的监视结果。

例如,在网关通信执行部171的处理的负荷高的情况下,执行状况监视部172对网关通信执行部171的处理的负荷进行调整。另外,在数据处理执行控制部420的处理的负荷高的情况下,执行状况监视部172对网关通信执行部171进行控制,以降低数据处理执行控制部420的处理的负荷。

数据处理执行控制部420将从网关通信部170接收到的数据供给至数据处理部410。在图示的例子中,云服务器400具有1个数据处理部410,但有时云服务器400具有多个数据处理部410。在这种情况下,数据处理执行控制部420也可以根据接收到的数据的特性,将数据供给至不同的数据处理部410。此外。数据处理部410具有与实施方式相同的结构。

执行状况监视部430对数据处理执行控制部420的处理的负荷进行监视,将监视结果发送至边缘系统100的执行状况监视部172。

通过具有这样的结构,从而在云服务器400或者边缘系统100的处理的负荷升高的情况下,能够降低处理负荷。另外,就变形例2涉及的结构而言,也能够期待与实施方式1相同的效果。

在实施方式中,对边缘系统100向云服务器400发送数据的例子进行了说明,但边缘系统100也可以从云服务器400接收数据。在这种情况下,图2所示的通信程序113还使边缘系统100实现以下功能,即,将从云服务器400按照云侧接口的规格接收到的数据转换为遵从于内部接口的数据,将转换后的数据供给至边缘系统100。CPU 14通过执行通信程序113,从而将按照云侧接口的规格从云服务器400接收到的数据转换为遵从于内部接口的数据,将转换后的数据供给至边缘系统100。

在实施方式中,对IPC 10具有执行数据收集的收集部110的例子进行了说明,但收集部110也可以设置于与IPC 10独立的其它装置。

在实施方式中,说明了边缘系统100的数据处理部160对收集部110所收集到的数据实施在先处理的例子,但数据处理部160也可以不对收集数据实施在先处理。在这种情况下,边缘系统100也可以不具有数据处理部160。

在实施方式中,说明了使用IP地址以及端口编号作为对收集对象设备进行确定的信息的例子,但不限于此。作为对收集对象设备进行确定的信息,也可以使用网络上的站号作为对收集对象设备进行确定的信息。

在实施方式中,说明了云服务器400进行分析处理的例子,但云服务器400所提供的服务不限于此。云服务器400也可以基于分析结果而对FA设备600进行诊断。另外,云服务器400也可以提供对接收到的数据进行储存的储存服务。另外,也可以由1个云服务器400提供多个服务。在这种情况下,IPC 10需要分别具有与服务各自的接口对应的网关通信部170。

在实施方式中,说明了边缘系统100与云计算服务进行协同的例子,但不限于此。边缘系统100也可以与云计算服务以外的外部应用程序进行协同。

作为对上述程序进行记录的记录介质,可以使用包含磁盘、光盘、光磁盘、闪存、半导体存储器、磁带在内的计算机可读取记录介质。

本发明能够在不脱离广义的精神和范围的情况下,实现各种实施方式以及变形。另外,上述实施方式用于对本发明进行说明,并不限定本发明的范围。即,本发明的范围不是由实施方式而是由权利要求书示出。并且,在权利要求的范围内及与其等同的发明的意义的范围内实施的各种变形被视为处于本发明的范围内。

标号的说明

1、2、3数据协同系统,10IPC,11、21存储器,12现场总线接口,13信息系统网络接口,14、25CPU,19、29总线,20维护工具,22通信接口,23输入装置,24显示装置,100边缘系统,101-104固有ID,110收集部,111收集程序,112流控制程序,113通信程序,114连接程序,115加工程序,120收集设定存储部,130数据流设定存储部,140流控制部,141流控制执行部,142实时数据管理部,143非实时数据管理部,144负荷监视部,150登记部,160、410数据处理部,170网关通信部,171网关通信执行部,172、430执行状况监视部,180网关连接部,211维护程序,401、402(400)云服务器,420数据处理执行控制部,601、602(600)FA设备,701、702网络,1400数据存储部。

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