2014
年
9
月
4
日
(
木
)
ISA100WCI
日本支部 支部長 長谷川 敏
ISA100Wireless
の
の
の
の最新動向
最新動向
最新動向
最新動向とその
とその
とその
とその実用
実用
実用
実用
目次
目次
目次
目次
• ISA100WCI
とは？
•
なぜ無線？
～国内生産現場での無線の価値～
•
工業無線技術の要件
• ISA100.11a
規格の特徴
•
最新標準化動向
•
実際の生産現場での実用例
•
なぜ
ISA100 Wireless
なのか？
• ISA100 Wireless Compliance Institute (
略
略
略
略して
して
して
して
ISA100WCI)
ISA100 Wireless
を
を
を導入
を
導入
導入するユーザーや
導入
するユーザーや製品開発
するユーザーや
するユーザーや
製品開発
製品開発
製品開発する
する
する
する
ベンダーを
ベンダーを
ベンダーを
ベンダーを支援
支援
支援
支援するための
するための
するための非営利組織
するための
非営利組織
非営利組織
非営利組織であり
であり、
であり
であり
、
、
、以下
以下
以下
以下の
の
の
の
サービスを
サービスを
サービスを
サービスを提供
提供
提供します
提供
します
します
します。
。
。
。
–
技術的支援とツールの提供
–
相互運用性確保のための規格適合試験の実施と認証作業
–
市場認知度向上を目的とした普及、教育活動を実施
• ISA100WCI
は
は、
は
は
、
、
、
ISA100
無線技術の
無線技術
無線技術
無線技術
の
の
の実装
実装
実装と
実装
と導入
と
と
導入
導入
導入に
に
に必要
に
必要
必要
必要な
な時間
な
な
時間
時間
時間、
、
、コス
、
コス
コス
コス
ト
ト
ト
ト、
、
、
、リスクの
リスクの
リスクの
リスクの低減
低減
低減
低減をミッションとして
をミッションとして
をミッションとして上記支援活動
をミッションとして
上記支援活動を
上記支援活動
上記支援活動
を
を行
を
行
行
行っています
っています
っています
っています。
。
。
。
ISA100WCI
とは
とは
とは
とは？
？
？
？
ISA
標準化組織
標準化組織
標準化組織
標準化組織と
と
と
と
ISA100WCI
の
の
の
の関係
関係
関係
関係
ISA : International Society of Automation
(国際計測制御学会）
ISA100 WCI
ISA100 Wireless Compliance Institute
(ASCI傘下のISA100無線技術認証団体)
ASCI
Automation Standards Compliance Institute
(ISAの非営利子会社)
SP 18
Alarm ManagementSP 50
Fieldbus
SP 84
SafetySP 99
Cyber SecuritySP 100
Wireless
Standard & Practice (標準化部門)
WG21
People & Asset trackWG14
Trust WorthlyWG15
Backbone BackhaulWG18
Power SourceWG16
Factory AutomationWG17
ZigbeeWG3
ISA100.11a ConvergenceSC12
SG19
NuclearWG8
Users標準化
標準化
標準化
標準化
実装技術開発
実装技術開発
実装技術開発
実装技術開発・・・・普及
普及
普及
普及・・・・認証
認証
認証
認証
ISA100 WCI（Wireless Compliance
Institute）はISA（国際計測制御学会）
傘下の非営利コンソーシアムです。
なぜ
なぜ
なぜ
なぜ
なぜ
なぜ
なぜ無線
無線
無線
無線
?
環境監視
環境監視
環境監視
環境監視の
の
の強化
の
強化
強化
強化
なぜ
なぜ
なぜ
なぜ無線
無線
無線
無線
?
安心
安心
安心
安心・
・
・
・安全操業
安全操業
安全操業
安全操業
国内産業
国内産業
国内産業
これまでの
これまでの
これまでの
保全業務
保全業務
保全業務
無線計装
無線計装
無線計装
無線計装の
の
の
の導入効果
導入効果
導入効果
導入効果
•
初期導入
初期導入コストの
初期導入
初期導入
コストの
コストの
コストの削減
削減
削減
削減
–
ケーブル
ケーブル配線
ケーブル
ケーブル
配線
配線
配線コストの
コストの
コストの
コストの削減
削減
削減
削減
•
ケーブル配線経路設計
•
コンヂット配管
•
ケーブル引き込み
•
ジャンクションボックス
•
マーシャリングボード
–
工期工程
工期工程の
工期工程
工期工程
の
の
の短縮
短縮
短縮
短縮
•
運転
運転コストの
運転
運転
コストの
コストの
コストの削減
削減
削減
削減
–
監視範囲
監視範囲の
監視範囲
監視範囲
の
の
の拡大
拡大
拡大
拡大
•
移動体設備への設置
–
現場点検作業の削減
現場点検作業の削減
現場点検作業の削減
現場点検作業の削減
•
現場巡回点検、監視
•
安全
安全・
安全
安全
・
・
・安定操業
安定操業
安定操業
安定操業
–
監視の強化
監視の強化
監視の強化
監視の強化
•
設備の状態監視
•
環境監視
プラントライフサイクルコストの削減
無線計装
無線計装
無線計装
無線計装によるプロセス
によるプロセス
によるプロセス
によるプロセス監視
監視
監視
監視と
と
と
と設備健全性診断
設備健全性診断
設備健全性診断
設備健全性診断
Gateway
機器管理
制御・監視
タンク、塔
ポンプ、回転機、バルブ
配管、パイプライン
摩耗、腐食、固着、振動
腐食、減肉、破断
亀裂、漏洩、火災
タンク、熱交換器
プロセス：レベル、温度、圧力
診断解析
どんな
どんな
どんな
どんな無線
無線
無線ネットワーク
無線
ネットワーク
ネットワーク
ネットワーク
が
が
が
が求
求
求められているか
求
められているか
められているか
められているか？
？
？
？
無線センサネットワーク
計測展
計測展
計測展
ISA100.11a
規格策定時
規格策定時
規格策定時
規格策定時のユーザーの
のユーザーの
のユーザーの要求
のユーザーの
要求
要求
要求
2. 無線通信の信頼性
10.マルチプロトコル
9.QOS(通信品質管理）
8.グローバル
7.拡張性
6.多機能
5.マルチスピード
4.オープン
3.電力管理
11.コントロール対応
1.セキュリティ
工業用無線は、全ての要求を同時に満足する必要があります
出展： USA Department of Energy and ARC User survey無線センシングの技術要件
ユーザーの声
ISA100.11a
無線
無線
無線
無線ネットワーク
ネットワーク
ネットワーク
ネットワーク
セキュリティ マネージャ バックボーン ルータ ルータ システム マネージャ I/Oデバイス ゲートウェイISA100.11a
規格
規格
規格
規格の
の
の
の特徴
特徴
特徴
特徴
1. ISA100
は
は
は工業用
は
工業用
工業用の
工業用
の無線技術
の
の
無線技術
無線技術を
無線技術
を
を
を
体系的
体系的
体系的
体系的
に
に
に
に扱
扱
扱っているファミリー
扱
っているファミリー
っているファミリー
っているファミリー規格
規格
規格
規格
2.
モニタリングからコントロールまでの
モニタリングからコントロールまでの
モニタリングからコントロールまでの
モニタリングからコントロールまでの
幅広
幅広い
幅広
幅広
い用途
い
い
用途
用途に
用途
に
に
に適用可能
適用可能
適用可能
適用可能
3.
高い
高
高
高
い
い
い
セキュリティ
セキュリティ機能
セキュリティ
セキュリティ
機能
機能
機能
(
暗号化
暗号化
暗号化
暗号化、
、
、
、認証
認証
認証
認証による
による盗聴
による
による
盗聴
盗聴、
盗聴
、
、
、改
改
改
改ざん
ざん、
ざん
ざん
、
、
、成
成
成
成りすまし
りすまし
りすまし
りすまし防止
防止
防止））））
防止
4.
信頼性
信頼性
信頼性の
信頼性
の
の
の高
高い
高
高
い
い
い無線
無線
無線ネットワーク
無線
ネットワーク
ネットワーク
ネットワーク
(
メッシュ
メッシュ
メッシュ
メッシュ、
、
、
、経路二重化
経路二重化、
経路二重化
経路二重化
、
、
、
Ch
ホッピング
ホッピング
ホッピング
ホッピング））））
5. IP
アドレッシング
アドレッシング
アドレッシング
アドレッシング
(
将来性
将来性
将来性
将来性と
と
と
と拡張性
拡張性
拡張性
拡張性
のある
のある
のある
のある
IPv6
対応
対応
対応
対応
)
6.
バックボーンルーティングによる
バックボーンルーティングによる
バックボーンルーティングによる
バックボーンルーティングによる
拡張性
拡張性と
拡張性
拡張性
と
と
と柔軟性
柔軟性
柔軟性
柔軟性
を備
を
を
を
備
備えた
備
えた
えた無線
えた
無線
無線
無線ネットワーク
ネットワーク
ネットワーク
ネットワーク
7.
非中継機能
非中継機能
非中継機能による
非中継機能
による
による
による
低
低
低
低コスト
コスト
コスト機器
コスト
機器
機器
機器
の
の
の
の提供
提供
提供
提供（（（（バッテリー
バッテリー
バッテリー
バッテリー長寿命化
長寿命化
長寿命化
長寿命化））））
8.
マルチプロトコル
マルチプロトコル
マルチプロトコル
マルチプロトコル対応
対応
対応
対応
(FF, HART, Profibus, Modbus, OPC, etc)
9. WCI
による
による
による
による
相互運用性
相互運用性
相互運用性
相互運用性の
の
の保証
の
保証
保証
保証
：：：：マルチベンダー
マルチベンダー
マルチベンダー環境
マルチベンダー
環境
環境の
環境
の
の実現
の
実現
実現
実現
様々
様々
様々
2014年
年
年 IEC規格承認
年
規格承認
規格承認の
規格承認
の
の見込
の
見込
見込
見込
工業用無線関連
工業用無線関連
工業用無線関連
工業用無線関連の
の
の標準化動向
の
標準化動向
標準化動向
標準化動向
•
IEC/TC65/SC65C
（（（（工業用
工業用
工業用
工業用ネットワークシステム
ネットワークシステム
ネットワークシステム
ネットワークシステム））））
– IEC 62591: WG16
（
WirelessHART
）
Ed2.
審議中
– IEC 62601: WG16
（
WIA-PA: China
）
Ed2.
審議中
– IEC 62734: WG16
（（（（
ISA100.11a
））））
FDIS
投票中
投票中
投票中
投票中
– WG17: Wireless Coexistence
（共存管理）
•
ISA100
委員会
委員会
委員会
委員会
– ISA100.11a
：
Wireless systems for industrial automation
：完了→
IEC
審議中
– ISA100.15
：
Wireless Backhaul Backbone Network :
技術レポート発行完
– ISA100.18: Power Source
– ISA100.20
：
Common Network Management
– ISA100.1: ISA100 Road Map Study Group
•
ETSI (
欧州電気通信標準化機構
欧州電気通信標準化機構
欧州電気通信標準化機構
欧州電気通信標準化機構
)
– ERM/TG11: EN 300 328 V.1.7.1
⇒
V1.8.1 (2015
年
1
月施行開始
)
Data transmission equipment operating in the 2,4 GHz ISM band and using wide band
どんな
どんな
どんな
どんな無線技術
無線技術
無線技術
無線技術？
？
？
？
IEEE 802.15.4
・2.4GHz ISM帯(免許不要)
・電池駆動：3～10年動作
・伝送距離：100～600m（LOS)
・低伝送レート：250kbps
工業用無線
工業用無線
工業用無線
工業用無線の
の
の
の信頼性技術
信頼性技術
信頼性技術
信頼性技術：
：
：
：メッシュ・ネットワーク
メッシュ・ネットワーク
メッシュ・ネットワーク
メッシュ・ネットワーク
工業用無線
工業用無線
工業用無線
工業用無線の
の
の
の信頼性技術
信頼性技術
信頼性技術
信頼性技術：
：
：
：チャネル・ホッピング
チャネル・ホッピング
チャネル・ホッピング
チャネル・ホッピング
時間
時間
時間
時間
: 10msec/Div
送信電力
送信電力
送信電力
送信電力
mW
干渉の回避：通信周波数(Ch)変更技術
ISA100.11a
の
の
の
の特徴的
特徴的
特徴的な
特徴的
な
な
な信頼性技術
信頼性技術
信頼性技術
信頼性技術
二重化
二重化
二重化
ISA100.11a
の
の大規模
の
の
大規模
大規模
大規模ネットワーク
ネットワーク
ネットワーク
ネットワーク
Process Overview Graphics Field Control Station Field Wireless Management StationField Wireless Access Point
