第１５回　エンジニアと生成ＡＩ№15（設計上の留意点№2）

　前回の生成ＡＩが回答した制御装置のトラブル原因の3番目に挙げた「通信障害」について更に掘り下げたいと思います。
　今回も、この回答結果からトラブルシューティングから逆算した設計ポイントについて考えています。

質問
「制御装置に想定されるトラブルのうち通信障害として何が考えられるか」

回答
「制御装置における通信障害はさまざまな要因によって引き起こされる可能性があります。以下は、通信障害の一般的な原因や考えられる要因のいくつかです。」

1.ネットワーク障害：ネットワークの切断や遅延が発生する可能性があります。これは、ハードウェアの故障、ネットワーク設定の誤り、または外部の影響（例: 自然災害）によるものです。
【考えられる設計ポイント】
対応：設計ミスであれば、通信不可となりデバック時に対応できます。詳細設計時の確認又は検討不足に起因します。問題は、装置稼働時のネットワーク切断で、これはキャリア信号の監視機能の具備が必要になりますがコストパフォーマンスを考慮することになります。遅延については、たまたまタイミングが合って動作している場合、他の設備更新時などにタイミングの変化に追随できず、顕在化することがあります。外部装置とのインタフェースでは、同期を取る設計にすればこのような不具合を防ぐことが出来ます。

2.通信プロトコルの不整合: 制御装置と他の機器やシステムとの通信で使用されるプロトコルが一致しない場合、通信障害が発生する可能性があります。バージョンの不一致やプロトコルの適切な構成の不足が原因となることがあります。
【考えられる設計ポイント】
原因：プロトコル設計ミス
対応：ソフトウェアによる制御対応になります。設計時の状態遷移の検討が重要になります。

3.電磁干渉：電磁波や電波の影響により、通信信号が妨害されることがあります。これは、他の電子機器や無線通信の影響を受ける可能性があります。
【考えられる設計ポイント】
EMI対策としてノイズフィルタの具備、電磁遮蔽板による対策が考えられる。更に踏み込んで、光通信の採用も検討課題となる。

4.ケーブルやコネクタの問題：通信に使用されるケーブルやコネクタが損傷、切断、または接触不良を起こすことがあります。これにより、データの正確な伝送が妨げられる可能性があります。
【考えられる設計ポイント】
対応：ネットワーク障害と同様な対策が考えられます。従って1項と同様にネットワーク監視機能の検討がポイントになります。

5.セキュリティ対策：セキュリティ対策により、通信が遮断されることがあります。これは認証の問題、アクセス権の不足、またはセキュリティポリシーに基づくものです。
【考えられる設計ポイント】
対応：設計ポイントではなく、運用管理の課題になります。

6.サーバーの障害：制御装置がリモートサーバーと通信している場合、サーバーの障害により通信が中断される可能性があります。サーバーのオーバーロード、メンテナンス、または故障が要因となります。
【考えられる設計ポイント】
対応：ネットワーク障害と同様な対策が考えられます。従って1項と同様にネットワーク監視機能の検討がポイントになります。

7.更新やパッチの不備：プログラムが定期的にアップデートされないか、アップデート時に不具合が生じた場合、新しいバージョンで問題が発生する可能性があります。
【考えられる設計ポイント】
対応：設計ポイントではなく、運用管理の課題になります。

　通信障害については、通信の監視がポイントになります。異常発生を前提としたノウハウの蓄積が望まれます。

　次回は、４番目のセンサの故障について考えていきます。