Operation TechnologyとInformation Technologyを組み合わせた、IIoTのご提案です。EtherCATをはじめとした産業Ethernetの開発スキル。完結したIoTプラットフォームで、皆様のIIoT導入を加速させます。

1. IIoTと産業イーサネットの提案
Rev.100
（株）アドバネット
FAE 山田 耕太郎

2. 設立 1981年7月
代表取締役社長 ルドヴィコ・チフェッリ (Ludovico Ciferri)
従業員数 183名
本社 岡山県岡山市北区
工場 岡山県岡山市南区
支社 東京都千代田区神田
ISO 9001, 14001, 27001認証取得
事業内容 産業用装置向けハードウェア開発・製造・販売
本社
工場
グローバルにビジネスを展開するEurotechグループの一員
(2007年11月 Eurotechグループの傘下に入る)

3. 交通機関
生産設備物流
プロセス制御
医療
計装・検査
車内アナウンス, 対地上間通信,
乗客カウントシステム
高速通信デバイス,
画像処理機器向けCPUボード
ウェアラブルリストコンピュータ
IoT/M2Mデバイス
高性能FAPC,
タッチパネルコンピュータ
各種フィールドバス通信ボード,
デジタル/アナログ IOボード
小型組込CPUモジュール
データセンター
航空・防衛
耐環境性サーバ,
OpenVPX CPUボード
高速通信ボード
IoT/M2Mデバイス

4. 4
..
事業内容のご紹介
要 求 仕様書
ご提案
設計・回路図
アートワーク
製 造
(国内生産)
品質管理
サポート
納 品
設計開発本部 PCB 設計 製造ライン 解析
開発・設計から製造・品質管理まで国内一貫体制
概略仕様 仕様の明確化 装置システム全体を考慮したご提案
イメージ仕様、概要仕様からの装置仕様、ボード仕様の具現化
目標処理性能へのソリューション究明
問題解決へ向けた装置システム全体の精査・検討・提案
お客様はコアコンピタンスの開発に注力
プロフェショナル・サービス

5. 5
..
IT+OTSYNERGY
IIoTが求めるもの
・イノベーション
・生産拡大
(付加価値増大)
・収益拡大
求めるものは・・・

6. 6
次世代産業革命 – Cyber Physical Factory -
IEEE-P2413 e-F@ctory
Smart Buildings
Smart Product
Smart Grids
Smart Mobility
Smart Logistics
Industrie 4.0
1.設備稼働率 1.8倍
2.加工時間 60%短縮
3.工期を40%短縮
⇒段取時間 従来比 30%カット
⇒無人運転時間 従来比2倍
..

7. 7
Transportation & Logistics
Logistics
Medical &
Healthcare
Industrial &
Energy
Communication
Infrastructure
Security & Surveillance
もっとデータを……

8. 8
Data
5%
95%
もっとデータを……
未解析なデータ群
各センサーデータが関連つけられない
データ同期性が薄い
加速度センサー:1秒間に1万回センシング
温度センサー :1秒間に1回センシング

9. 9
鈍化する成長ギャップを解消出来ない現状
知覚価値の低さが、価格への懸念を高めている
62%47%
価格が高いプライバシーおよび
セキュリティ
40%
製品が分かりにくい
アーリーアダプター(新製品やサービスの初期段階からの購入者層)
..

10. 10
現場の声
ガートナー4月公表
従業員500名以上の企業を対象
この1年間でIoT専門部署などを組織した⇒515件の1割程度
どこから手を付けてよいか分からない企業⇒4割強
背景：
IoTを実現する様々なテクノロジーがまだ未熟
制度、ルールや習慣を変える必要がある
企業は具体的な行動に移すことが難しい、足踏みしている状況
⇒他社の成功事例を参考にして、それを追いかけようとする
先行者からの明確な成果が出るまで何も手を付けられなくなる
IoTは、今後数年にわたる技術革新によって効果が期待できるデジタル・ビジネスの中核
自ら行動を起こしチャレンジする
小さな仮説検証、概念実証を素早く行うこと
現場からのボトムアップを期待するだけでなく、
経営者自らがビジネス・インパクトを追及(究)する必要がある
ガートナージャパン株式会社
からの一部引用
ラピッドプロトタイピングを活用
..

11. 11
+ IoT/M2M
IT :情報データ
制御 :制御データ
生産管理
稼動監視
異常監視
FA機器制御
機器情報収集
Ethernet
Modbus
ReliaGATE
10-20
Adbc8039
：スレーブ
：マスター
クラウド :データ見える化
次世代
①
①
②
②
③
③
AdEXP1572
リアルタイム＆同期データ

12. 12
ラピッドプロトタイプ評価キット(ご提案)
＋
Microsoft Visual Studio開発プロジェクト含む
＋ ＋
お手元に届いた即日から
キット評価が可能
..
IARシステムズ社製
(市販品)

13. 13
産業イーサネット
OT(Operational Technology)

14. 14
Dollars(millions)
Year
750
950
1187
1384
1855
2819
3698
4513
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Industrial Ethernet Growth
Growth = 20%
..
産業イーサネット成長率

15. 15
http://anybus.jp/company/news_network_marketshare_2016.shtml
出典元:HMSインダストリアルネットワークス

16. 16
産業ネットワークの伸び率: フィールドバス 7%, 産業用Ethernet 20% (2桁伸び)
産業ネットワークのシェアー：フィールドバス=58%，産業用Ethernet 38%
地域別では、欧州・中東（ＥＭＥＡ地域）での
フィールドバスのPROFIBUSが多く使用されているが、
成長率では産業用EthernetのEtherNet/IP, PROFINETが高く、
これにEtherCATが続いている。
EtherCATは、韓国、台湾、シンガポール、日本でシェアーを伸ばしている。
理由としては、リアルタイム処理、時間同期処理はいうまでも無いが、
レガシーフィールドバスであるCAN, SERCOSであるプロトコルを
サポートしていること、機能安全にも対応している点があげられる。
トヨタ自動車は2016年4月26日、ハノーバーメッセにおいて、
EtherCATの推進団体であるEtherCAT Technology Group
の記者会見に登壇。
同社の工場内で使用する産業用ネットワークとして
EtherCATを全面的に採用することを発表

17. 17
従来仕様からEtherCAT化のメリット (導入メリット)
1. プロトコル仕様の標準化：各社オリジナル仕様から標準化プロトコルに
2. 工場内のスリム化：
多種多様なハーネスケーブル(複雑)がイーサネットケーブル1本化
ＨＵＢレス構成が可能
構成モジュールの小型化
3. 工場の生産性向上：
Ethernet通信帯域の使用率アップ、高速通信、同期制御、低ジッタ
マルチドロップ方針の省配線
..

18. 18
リアルタイム・同期処理は、もちろんのこと
レガシー・プロトコルをEtherCAT上のデータとして扱える
優位性
CoE (CAN application layer over EtherCAT)
FoE (File access over EtherCAT)
FSoE (Safety over EtherCAT)
SoE (Servo drive-Profile over EtherCAT)
AoE (Automation Device Specification over EtherCAT )
VoE (Vendor over EtherCAT)
..
CAN: Controller Area Network

19. 19
弊社EtherCAT Evaluation Kitのご紹介
モータはOption
Microsoft Visual Studio開発プロジェクト含む
お手元に届いた即日から
EtherCAT評価が可能

20. 20
弊社EtherCAT Evaluation Kitのご紹介
PDO-In
PDO-OutVisual Studio 2012にて、
アプリケーション開発
接続方法やインストール等々
の手順を記載した
スタートアップマニュアルも
Webから入手可能
サンプル・アプリケーション
ソフトウェアをCソース含めた
プロジェクトファイルで
バンドル無償ご提供

21. ENIファイルの作成
ESIファイル
(EtherCAT Slave Information)
ENIファイル を作成
(ENI=EtherCAT Network
Information)
ネットワークの情報が入っている。
AdEXP1572へENI
ファイルを
書き込む
AdEXP1572

22. プロセスデータ
プロセスデータをEC-engineerでマッ
ピングするCSVで出力が可能

23. APIについて
APIをテストするため、apitest.exe
を利用する
AdEXP1572取扱説明書
p.42

24. 24
APIを手動でテスト
Name Address Datatype Type BitOffset BitSize
Slave_1001 [R-IN32M3].Inputs.SlaveData 1001 UDINT IN 0 32
Slave_1001 [R-IN32M3].Inputs.DIPSW_IN 1001 USINT IN 32 8
Slave_1001 [R-IN32M3].Outputs.MasterData 1001 UDINT OUT 0 32
Slave_1001 [R-IN32M3].Outputs.LED_OUT 1001 USINT OUT 32 8
1.ECAT_Open
3.ECAT_Start
7.ECAT_SetPdoOutInfo
6.ECAT_GetPdoInInfo
2.ECAT_Close
#pragma pack(1)
typedef struct{
UINT32 MasterData;
UINT8 LedOut;
} OUT_PDO;
#pragma pack()
#pragma pack(1)
typedef struct{
UINT32 SlaveData;
UINT8 DipSwIn;
} IN_PDO;
#pragma pack()
プロセスデータを構造体で定義する。
4.ECAT_Stop

25. 25
ENIファイルの作成
ESIファイル
(EtherCAT Slave Information)
ENIファイル を作成
(ENI=EtherCAT Network
Information)
ネットワークの情報が入っている。
AdEXP1572へENIファイルを
書き込む

26. 26
断線
Slave
#1
Slave
#2
Slave
#3Master
Slave
#1
Slave
#2
Slave
#3Master
●ケーブル二重化 - 弊社のマスタボードの特長-

27. 27
製品紹介 –EtherCAT Master-
CompactPCI, PCI Express, XMCの3つのEtherCATマスターをラインナップしています。
製品は全て、産業向けのインテリジェントEtherCATマスターボードで、各種フィールドバスの開発実績を活かし
た特徴をもっています。バスマスタ(ホストCPU)への負荷を考慮し、ARM Cortex-A9を内蔵したXilinx製Zynqを
ボードに搭載することで、リアルタイム性を最大限に発揮できます。
ホストCPUに負荷をかけないインテリジェントEtherCAT通信
ケーブルの冗長性を確保
ホットコネクトに対応

28. 28
・マザーボードのCPU使用率(AdEXP1570使用時)
CPU使用率が殆どゼロです。
拡張ボード(AdEXP1572)が
殆どEtherCATの制御を行っ
ています。
メインCPUを使用するアプリ
ケーションプログラムに余裕
ができます。

29. 29
SiPC (EtherCAT HW処理)
Compact-PCI
PCI-Express
XMC
EtherCATマスター処理
全てボードにバンドル
(ライセンス発生等は無)ARM Cortex-A9
Ethernet MAC
DDR3 SDRAM
EtherCAT Master STACK
(ECMaster Acontis社製)
お客様にて開発設計
Windows7
(32/64bit)
I N t i m e
(RT Kernel)
Driver
Motion Lib
Adbc8039
Intel
Atom Baytrail
ハイエンド:
大規模アプリケーション
多EtherCATスレーブ制御
高EtherCATサイクル通信周期
..
INplc

30. 30
Demo in Advanet booth
WindowsPCでリアルタイムモータ多軸同期制御
Windows BoxPC
ACサーボモータ(X/Y/Z 3軸)
協賛出展:
INtime+ソフトPLC(INplc)+EtherCATで実現
Windows Box ComputerからPanasonic AIS製サーボ3軸制御
モータ制御周期：最速250us

31. 31
R-IN32M3-EC
..
EtherCAT対応産業イーサネット通信用LSI
スレーブカスタマイズへの対応
ルネサスエレクトロニクス社製
レガシーIF
RZ/T1
参考例
LSI
ACサーボ向け推奨LSI
ルネサスエレクトロニクス社のカタログから一部抜粋 (https://www.renesas.com/ja-jp/doc/application/r30ca0162jj0100_industry.pdf)

32. 32
シールディスペンサー (液晶封印装置) モータ 多軸 / 1セット
弊社EtherCATマスターボード導入事例
＋
ドライブシミュレータ モータ 2-3軸 / 1セット
リモートIO案件：数十社
(評価中・検討中も含む)
モータ案件：数社
半導体製造装置
マスフローベンダー
機器の電源制御
工場ラインのセンサー制御
理化学研究所(SACLA/Spring8)

33. IIoT: Industrial Internet of Things
IT(Information Technology)
ESF: Everyware Software Framework

34. 34
Cellular
課題１：デバイスの追加への対応
シンプルなM2Mにデバイスを追加
ビジネス
アプリケーション
センサ
アクチュエータ
ディスプレイ ...
ただ一つのアプリケーション
ピープルカウント
スマートカード
リーダー
発券機 車内テレビ
音声案内
停留所表示
バスの運行管理
GPS位置情報
マルチサービス
ゲートウェイ
新しいセンサ/デバイスを追加
豊富なインタフェースを
もったゲートウェイが必要
センサ
バス

35. 35
課題：アプリケーションの追加への対応
多くのアプリケーション（サービス）を追加
ビジネス
アプリケーション
センサ
アクチュエータ
ディスプレイ ...
マルチサービス
ゲートウェイ
アプリケーションとデバイスを
デカップリングする、M2M向け
Enterprise Service Bus (ESB)
の必要性
アプリケーションの追加
停留所

36. 36
アプリケーションの追加への対応
M2M インテグレーションプラットフォーム
ビジネス
アプリケーション
センサ
アクチュエータ
ディスプレイ ...
マルチサービ
ス
ゲートウェイ
M2M
インテグレー
ション
プラットフォー
ム
センサーとアプリケーショ
ンのデカップリング（分
離）
Everyware Cloud
機器に対する ESB(Enterprise Service Bus)

37. 37
データのビジュアライゼーション
（見える化）
インテグレーション
プラットフォーム
iPaaS
M2Mマルチサービス
ゲートウェイ
データ収集：センサ
機器制御：アクチュエータ
データ管理
デバイス管
理
データ収集
機器制御
標準のインターフェース：HTTP + REST API Internet Ethernet / Wi-Fi /
3G
標準のインターフェース：TCP/IP + Internet Ethernet / Wi-Fi / 3G
IoT / M2M アプリケーション
ESF + Everyware Cloud = Everyware Device Cloud (EDC)

38. 38
Everyware Cloud Console

39. Everyware Cloud の主な機能
• デバイスの管理
• データの管理
• セキュリティ
• ユーザーの管理

40. 40
ESFのオープンソース： Kuraプロジェクト
Java VM
OSGi アプリケーション コンテナ
デバイス アブストラクション
ゲートウェイ
ベーシックサービス
Network Configurationネットワーク
コンフィグレーション フィールド
プロトコル
コネクティビティ＆デリバリ
(MQTT)
アドミニストレーションGUI
アプリケーション
オペレーション＆マネージメン
ト
・VPN
・Provisionig
‘kura’
＋

41. 41
OSGiの概要
• OSGi（Open Services Gateway initiative ）とは
– アプリケーションのJavaモジュールをリモートで動的に管理するためのしくみ
– OSGi Alliance (www.osgi.org) において標準化が行われている
• OSGiの特徴
– OSGiのアプリケーションはバンドルと呼ばれ、ネットワーク経由でインストール、起動、停止、アンインストールをリブート
せずにおこなうことが可能で、新しいサービスの追加や機能変更、また不具合の改修などを容易に実現する事ができる
（ライフサイクル管理）
• OSGiバンドルの開発
– オープンソースの開発環境「Eclipse」で開発可能
– Javaの知識があれば開発可能
– OSGiアライアンスのサイトで仕様入手可能
– 実際は単体のjarファイル
OS （Linuxなど）
Java VM
OSGiフレームワーク
バンドル1
バンドル2
バンドル3
バンドル4
バンドルN

42. ESF Developer’s Experience
Designed from ground-up for developers
Emulate on PC Deploy on Target Cloud Managed
Start developing your M2M
application in the comfort of
your PC.
• Full Eclipse Integration
• Target Platform Definition
• Emulated Services
• Run/Debug from Eclipse
• Support Mac/Linux Hosts
When you are ready, deploy
your application on the
gateway.
• One-click Deployment
• Eclipse Plugin
• Remote Debugging
Provision your application to
field devices from the Cloud.
Manage your application
configuration and lifecycle
from a Cloud infrastructure.
No more field visits!
• Web-based Console
• REST API Integration
• Smart Alerts

43. 43
Demo in Advanet booth
Adbc8039
AdEXP1572
A/D変換
センサーデータ蓄積、
クラウド転送
電流センサー
FA-PC (IPC)
RT/Sync制御、モータ駆動、
モータ位置情報
アナログセンサーデータ表示
赤外線センサー センサーデータ蓄積、
クラウド転送
発報(パトランプ点滅<エッヂ処理>)
Demo-1
予兆保全
機能安全
Demo-2
Demo-3
Raspberry Piボード
..

44. 本 社 〒700-0951 岡山県岡山市北区田中 616-4 TEL 086-245-2861
東京支社 〒101-0045 東京都千代田区神田鍛冶町3丁目5-2 KDX鍛冶町ビル4F TEL 03-5294-1731
Emailアドレス sales@advanet.jp
ご静聴 ありがとうございました