[發明專利]緩存裝置、通信設備以及讀取緩存數據的方法

有效

• 申請號: 201310016129.7
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103218310B
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 和城光弘
• 申請（專利權）人: 橫河電機株式會社
• 主分類號: G06F12/08
• 分類號: G06F12/08
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;李銘

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年1月19日提交的日本專利申請No.2012-009137的優先權，其內容通過引用合并于此。

技術領域

本發明涉及緩存裝置、通信設備以及計算機程序產品。

背景技術

為了更全面地描述本發明所屬技術領域的狀態，在本申請的下文中將引用或確定的所有專利、專利申請、專利公開、科技論文等將以全文方式通過引用并入本文中。

通常，為了在廠房、工廠等中實現高水平自動操作，已實現了分布式控制系統(DCS)，在該分布式控制系統中，被稱為現場裝置的現場裝備(測量儀器和致動器)經由通信總線連接到管理和控制現場裝置的裝置管理設備。在這種分布式控制系統中，通常使用緩存裝置將數據傳輸的延遲緩解到最小可能，從而提高傳輸效率。

分布式控制系統中使用的緩存裝置將從現場裝置獲得的裝置特性信息和從使用DDS(數據描述規范)創建的DD(裝置描述)文件中獲得的參數特性信息作為緩存數據保存在例如RAM(隨機存取存儲器)等的存儲器中。在此情況下，上述裝置特性信息為指示現場裝置的ID(識別符)或名稱的標記、內部現場裝置計算時段、以及指示現場裝置的其他特征的信息。上述參數特性信息為現場裝置中使用的參數(例如，存儲測量結果的參數、或計算的參數)，例如數據長度、符號、別稱和指示其他特征的信息。

具體地說，在存在從主機裝置(例如，裝置管理設備)向現場裝置的參數讀取或寫入請求時，上述緩存裝置響應于來自現場裝置和DD文件的請求來獲得執行處理所需的裝置特性信息和參數特性信息并且作為緩存數據保存，并且響應于該請求執行處理。隨后，如果再次接收相同請求，通過使用保存為緩存數據的裝置特性信息和參數特性信息響應于該請求執行處理，消除了從現場裝置獲得裝置特性信息所需的時間以及分析DD文件來獲得參數特性信息所需的時間。

日本未審查專利申請、首次公開No.2003-333121披露了一種現場裝置通信設備，其設置在主機裝置和控制現場裝置的控制器之間，其與主機裝置的GUI裝置完全異步通信并且經由控制器與現場裝置通信。另外，日本未審查專利申請、首次公開No.2006-91961披露了一種通信接口，其具有其中登記了來自主機應用程序的請求的請求緩存和其中存儲了來自現場裝置的響應的響應緩存。

如所披露的，例如，在日本未審查專利申請、首次公開No.2006-91961中，來自主機裝置的請求和來自現場裝置的響應無一例外地按照慣例全都作為緩存數據保存在存儲器中。基于此，甚至不存在再次參考期望的信息也作為緩存數據保存在存儲器，這導致存儲容量的不必要的使用。近年來，可與上千種現場裝置連接的通信設備已經投入應用，對于這種通信設備，需要巨大的存儲器量以保存緩存數據。

另外，因為來自上述現場裝置的響應等通常全都作為緩存數據保存在存儲器中，所以根據存儲器的容量可連接的現場裝置的最大數量受到限制。盡管可以設想，如果用于緩存的存儲器擴展是可行的，則現場裝置的最大數量的增加是可行的，但是如果不能擴展存儲器，則現場裝置的最大數量不可能增加。

發明內容

一種緩存裝置，可以包括：第一存儲單元，其配置成存儲第一緩存數據；第二存儲單元，其配置成存儲緩存文件，該緩存文件將第一緩存數據的副本存儲成第二緩存數據；讀取單元，其配置成響應于來自外部的參考請求來選擇和讀出已存儲在第一存儲單元中的第一緩存數據和已存儲在第二存儲單元中所存儲的緩存文件中的第二緩存數據之一；以及指令單元，其配置成基于過去參考請求的頻率來確定未來參考請求的期望概率（probabilityofexpectingfuturereferencingrequest），所述指令單元配置成基于該概率來指令將選擇并讀出第一緩存數據還是第二緩存數據。

指令單元可以配置成計算每單位時間內的過去參考請求的平均值，并且基于將所述平均值作為參數的指數分布來確定未來參考請求的期望概率。

指令單元可以配置成計算直到多個時間點的未來參考請求的各個期望概率，并且基于已計算出的概率的增大/減小趨勢來指令所述讀取單元選擇和讀取第一緩存數據和第二緩存數據之一。

讀取單元可以配置成：如果所述讀取單元基于來自所述指令單元的指令從讀取存儲在第一存儲單元中的第一緩存數據切換到讀取存儲在第二存儲單元中的緩存文件中的第二緩存數據，則所述讀取單元刪除已存儲在第一存儲單元中的對應的第一緩存數據。

指令單元可以配置成基于下式（1）：

P(t)=1-exp(-λ×t)...(1)