FDT ユースケース (デバイス・コンフィギュレーション だけではない)

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1 FDT ユースケース (デバイス・コンフィギュレーション だけではない)

2 FDTは以下の機能以外に、より多くの機能を持っている…
このプレゼンテーションの目的 FDTは以下の機能以外に、より多くの機能を持っている… … デバイス・パラメータをアップロードまたはダウンロードする ... Frame Applicationは … … ツリービューを持っていて、ネットワークのトポロジー情報を表している … DTMのユーザインターフェイスを開いて、オンラインとオフラインのパラメータ設定を行なう

3 シナリオ Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail 選択可能なコミュニケーション・パス Bus Master コンフィギュレーション Control System コンフィギュレーション Gateway機能を持たないBus Master プロセス・モニタリング ネットワーク管理 アップデートと取り替え

4 Frame Application間のデータ交換
シナリオ 違うFrame Application間のデータ交換 例： stand-aloneサービス・ツールと 　　　　　Control System間のデータ交換 FDT 定義 標準のトポロジー・データ交換用フォーマットの定義 FDT Topology Import Export Schemaに従ってFrame ApplicationはXMLファイルを生成するまたは読み込む FDT Topology Import Export Schemaは以下を定義する： トポロジー情報の交換 DTM/BTMとdevice/block間のtype informationの交換 DTM/BTMインスタンス・データ(Stream あるいは PropertyBag)の交換

5 Frame Application間のデータ交換 XML例
Communication DTM Gateway DTM Gateway DTM Device DTM Device DTM

6 Frame Application間のデータ交換 例: System Engineering Tool  Service Tool
3. データベースからデバイスのデータセットあるいはサブ・ネットワーク情報をcheck-outし、XMLファイルに export する 7. XMLファイルに含まれるデータを使ってデバイスのデータセットあるいはサブ・ネットワーク情報を同期し、データベースにcheck-inする Data Sharing XML File Vendor A: System Engineering Tool 4.XMLファイルからデータをImportする 6. XMLファイルにデータをExportする 両方のFrame Applicationが同じDTM typeを使う。さらに共通のデバイス・データを使ってそのDTMをloadする 2. デバイスのDTMを通じてパラメータの設定を行なう 1. データベースから データをロードする 5. デバイスのDTMを通じてメンテナンスを行なう

7 Frame Application間のデータ交換 例: System Engineering Tool  PDA
3. データベースからデバイスのデータセットあるいはサブ・ネットワーク情報をcheck-outし、XMLファイルに export する 7. XMLファイルに含まれるデータを使ってデバイスのデータセットあるいはサブ・ネットワーク情報を同期し、データベースにcheck-inする Data Sharing XML File Vendor A: System Engineering Tool 4.XMLファイルからデータをImportする 6. XMLファイルにデータをExportする 両方のFrame Applicationが異なった互換性のあるDTM typeを使う。さらに共通のデバイス・データを使ってそのDTMをloadする 2. デバイスのDTMを通じてパラメータの設定を行なう 1. データベースからデータをロードする Vendor C: Pocket Tool 5. デバイスのDTMを通じてメンテナンスを行なう

8 シナリオ Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail 選択可能なコミュニケーション・パス Bus Master コンフィギュレーション Control System コンフィギュレーション Gateway機能を持たないBus Master プロセス・モニタリング ネットワーク管理 アップデートと取り替え

9 Reporting と Documentation
Kapitel 2 - Technologieübersicht シナリオ デバイス設定情報とパラメータ設定情報のレポートの生成 レポートのプリントアウト FDT 定義 特定のデータ（例： デバイス設定情報, offlineまたはonline 設定情報など）に関するレポート情報を要求するためにDTMのinterface (IDtmDocumentation)が呼び出される Documentationのデータ・フォーマットの定義 - DTMDocumenationSchema.xml HTML型レポートへデータの変換

10 Reporting と Documentation 例: Device Settings (Frame Application Style) のプリントアウト
Kapitel 2 - Technologieübersicht IDtmDocumentation: GetDocumentation() DTM

11 Reporting と Documentation 例: Device Settings (DTM Style)のプリントアウト
Kapitel 2 - Technologieübersicht IDtmDocumentation: GetDocumentation() DTM

12 シナリオ Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail 選択可能なコミュニケーション・パス Bus Master コンフィギュレーション Control System コンフィギュレーション Gateway機能を持たないBus Master プロセス・モニタリング ネットワーク管理 アップデートと取り替え

13 Audit Trail シナリオ FDT 定義 データの変更を記録する (誰に何が変更されたか) 変更履歴ドキュメンテーション
Kapitel 2 - Technologieübersicht シナリオ データの変更を記録する (誰に何が変更されたか) 例:- ユーザOperator によってデバイス・パラメータXYZの値が0815 から4711に変更された 年02月04日10.30pmにおいてユーザOperator によってDevice Reset機能が実行された - … 変更履歴ドキュメンテーション FDT 定義 以下の状況においてFrame Applicationのinterface IDtmAuditTrailEventsが呼び出される： デバイス・パラメータが変更されたとき デバイス・ステータスが変更されたとき デバイス関連の操作が実行されたとき

14 Audit Trail 例: 変更履歴の記録 Frame Application 保存 DTMデータを取得 パラメータを変更
IDtmAuditTrailEvents:OnAuditTrailEvent()

15 シナリオ Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail 選択可能なコミュニケーション・パス Bus Master コンフィギュレーション Control System コンフィギュレーション Gateway機能を持たないBus Master プロセス・モニタリング ネットワーク管理 アップデートと取り替え

16 選択可能なコミュニケーション・パス シナリオ FDT 定義 デバイスには複数の物理コミュニケーション・インターフェイスを持っている
field bus network (例： Profibus, FF, Modbus など) vendor特定のservice interface (例： RS 232, IrDA, Bluetooth など) ユーザが使用するパスを選択したい FDT 定義 Device DTMが複数のプロトコルをサポートする DTM Information XMLには複数の“required”プロトコルを含む Device DTMが複数のCommunication またはGateway DTMに割り当てられる

17 選択可能なコミュニケーション・パス SetCommunication (null) SetCommunication (DTM 1)
ReleaseCommunication () DTM 4

18 シナリオ Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail 選択可能なコミュニケーション・パス Bus Master コンフィギュレーション Control System コンフィギュレーション Gateway機能を持たないBus Master プロセス・モニタリング ネットワーク管理 アップデートと取り替え

19 Bus Master コンフィギュレーション
Kapitel 2 - Technologieübersicht シナリオ communication masterのコンフィギュレーション cyclic communicationのセットアップ FDT 定義 DTM Parameterにあるslave device用Masterコンフィギュレーション・データ DTMParameterSchemaに従ったXML 例：Profibusの場合: BusMasterConfigurationPart + GSD 情報

20 Bus Master コンフィギュレーション 例: Profibus Master コンフィギュレーション
一般的にこの機能はPLCの特定のBus Master コンフィギュレーション・ツールによって実現される Bus Masterを設定する。 cyclic communicationをセットアップする PLC DTM DTM は PLCを代表する Bus Master (Module) DTM DTM はPLCにプラグインされた Bus Master Moduleを表す Parameter XMLから GSDとBusMasterConfigurationPartを読み込む IDtmParameter: GetParameter() Slave DTM 1 GSD + BusMaster ConfigPart Slave DTM 2 Slave DTM 3

21 シナリオ Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail 選択可能なコミュニケーション・パス Bus Master コンフィギュレーション Control System コンフィギュレーション Gateway機能を持たないBus Master プロセス・モニタリング ネットワーク管理 アップデートと取り替え

22 Control System コンフィギュレーション
Kapitel 2 - Technologieübersicht シナリオ フィールド・バスに接続されたデバイスはcontrol systemによって認識される必要がある。 デバイスの入力と出力シグナルは生成され、control systemの機能上のプランニングに統合されなければならない - 例： デバイスの入力・出力をPLC変数へマッピングする FDT 定義 DTM (Process) Channels IFdtChannel interface プロトコル特定のFDT Annex Schemaに従ったChannel Parameter XML

23 Control System コンフィギュレーション Process Channels の役割
Kapitel 2 - Technologieübersicht Process Channel Parameterには普通以下のような process 変数情報を含む: - Name, Tag, ID - Data type Singnal type (input / output) - Information type (Semantic ID) - アドレス情報 (例： position / length) control systemによって使われているかどうかの状態を示すFlag (protectedByChannelAssignment) PLC DTM Bus Master (Module) DTM Cyclic　データ交換 IFdtChannel:GetParameters() IFdtChannel:GetParameters() Process Channelは　　デバイスとPLCの間に交換される変数を記述する Process Var 1 Process Var 2 Process Var 3 Device DTM Process Ch 3 Process Ch 2 Process Ch 1

24 Control System コンフィギュレーション Process Channel  変数マッピング
Kapitel 2 - Technologieübersicht 一般的にこの機能はControl System の特定のProgramming Suiteによって実現される 記号変数の名前はControl System programming用に使われる PLC DTM 記号の名前は変数に適用される Bus Master (Module) DTM Process Channel 情報はPLC Module変数にマッピングされる Device DTM Process Ch 3 Process Ch 2 Process Ch 1

25 コンフィギュレーション PLC プログラム・ダウンロード
Control System コンフィギュレーション PLC プログラム・ダウンロード PLC DTM プログラムはPLCにダウンロードされる Bus Master moduleはプロセス値をメモリ上にあるPLC変数にマッピングする PLC変数はPLCの中にある起動中のプログラムに使われて、システムを制御する Process Var 1 Process Var 2 Process Var 3 Cyclic　データ交換 PLC program

26 シナリオ Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail 選択可能なコミュニケーション・パス Bus Master コンフィギュレーション Control System コンフィギュレーション Gateway機能を持たないBus Master プロセス・モニタリング ネットワーク管理 アップデートと取り替え

27 Gateway機能を持たない Bus Master
Kapitel 2 - Technologieübersicht シナリオ PLCの中にあるGateway機能を持たないBus Master PLCを通じてデバイスに接続できないDevice DTM FDT 定義 特になし Master DTMはcyclicデータへのアクセス・サービスだけをサポートする　 (例： Profibus DPVO) Master DTM Device DTM コンフィギュレーションとパラメータ設定のために、Device DTMはacyclic サービスを必要とする (例： Profibus DPV1)

28 Gateway機能を持たない Bus Master 例: PLC with Profibus Master Module
Parallel Profibus Class 2 Master Bus Masterを設定する。 cyclic communicationをセットアップする GSD + BusMasterConfigurationPartを読み込む Cyclicサービスは　　　監視のために使われる Acyclicサービスはコンフィギュレーションとパラメータ設定のために使われる Communication DTM Master DTM Cyclic　データ交換 Device DTM

29 シナリオ Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail 選択可能なコミュニケーション・パス Bus Master コンフィギュレーション Control System コンフィギュレーション Gateway機能を持たないBus Master プロセス・モニタリング ネットワーク管理 アップデートと取り替え

30 プロセス・モニタリング シナリオ FDT 定義 プロセスの視覚化 状態のモニタリング - デバイス・ステータス
Kapitel 2 - Technologieübersicht シナリオ プロセスの視覚化 状態のモニタリング - デバイス・ステータス asset management関連情報の収集 稼動状態/予測メンテナンス情報 オペレーション・カウンタ etc. FDT 定義 DTM (Process) Channels IFdtChannel interfaceChannel Parameter FDT Annex Schemaに従ったプロトコル特定のXML Single Device Data Access IDtmSingleDeviceDataAccess interface DTM Item Schema (プロトコルに依存しない) に従ったData XML Semantic IDs

31 プロセス・モニタリング Process Channelの役割
Kapitel 2 - Technologieübersicht Process Channel Parameterにはどのように直接的にデバイスからプロセス変数を要求するかについての情報が含まれている。例：Profibus DPV1を通じて。 Comm DTM Device DTM Process Ch 6 Process Ch 5 Process Ch 4 Process Channel Parameterには警告（alarm）や範囲（range）などの情報が含まれることもある Process Var 4 Process Var 5 Process Var 6 Process Channelはパラレル（ acyclic）コミュニケーション・パスを通じて交換される変数を記述する IFdtChannel:GetParameters()

32 プロセス・モニタリング プロセス値の読み込み
Kapitel 2 - Technologieübersicht プロセス・モニタリング Frame ApplicationはCommunicationあるいはGateway DTMの通信　インターフェイスを使って直接的にデバイスに接続し、プロセス変数を読み込む。 Comm DTM IFdtCommunication: TransactionRequest() Process Var 4 Process Channel Parameterから　　　プロセス変数のアドレス情報を取得 デバイスからプロセス変数の値を読み込む。帰されるバイト・ストリームはProcess Channel Parameterに記述されているデータ型に変換されなければならない。

33 プロセス・モニタリング OPC Serverを通じてプロセス値を読み込む(1/2)
Kapitel 2 - Technologieübersicht Comm DTM もしOPC ServerがFDT Frame Applicationのように動作すれば Communication またはGateway DTMを使うことができる。これによって使われるハードウェアに依存しなくなる。 Device DTM Process Ch 6 Process Ch 5 Process Ch 4 Frame Applicationは　 Process Channel Parametersを読み込んで OPC Server に情報を与える IFdtChannel:GetParameters() OPC Server Configuration interface OPC Server プロセス・モニタリング・アプリケーションはプロトコルに依存しないOPCインターフェイスを使ってプロセス変数を読み込む Process Var 4 Process Var 5 Process Var 6

34 プロセス・モニタリング Process Channelの欠点
Kapitel 2 - Technologieübersicht 情報はプロトコル依存である XML SchemasはFDT Protocol Annexによって定義される Frame Applicationは全てのプロトコルに対応しなければならない  新しいプロトコルあるいはベンダー独自のプロトコルの場合 　　　　動作しなくなる! 解決法: Single Device Data Access interface プロトコルに依存しないプロセス変数のアクセス方法を提供する

35 プロセス・モニタリング Single Device Data Access interfaceの役割
Comm DTM IDtmSingleDeviceData::GetItemLisl IDtmSingleDeviceDataAccess:Read() Process Var 4 Process Var 5 Process Var 6 GetItemList() と DTM Process Channelsには冗長な情報が含まれていることがある。両方ともプロセス変数を記述している。 Device DTM Process Ch 6 Process Ch 5 Process Ch 4

36 プロセス・モニタリング OPC Serverを通じてプロセス値を読み込む(2/2)
Kapitel 2 - Technologieübersicht OPC Server Comm DTM Device DTM Process Var 4 Process Var 5 Process Var 6 OPC ServerはDevice DTMを起動してもしプロトコルが既知でない場合、またはプロセス変数のための Process Channelが提供されていない場合、Single Device Data Access interfaceを使用する。

37 プロセス・モニタリング Single Device Data Access Interfaceの欠点
Kapitel 2 - Technologieübersicht すべてのDevice DTMは起動・停止されなければならない DTMの起動・停止は時間を消費する DTMは多くのメモリを使用する  Process Channelメカニズムよりパフォーマンスが低い

38 シナリオ Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail 選択可能なコミュニケーション・パス Bus Master コンフィギュレーション Control System コンフィギュレーション Gateway機能を持たないBus Master プロセス・モニタリング ネットワーク管理 アップデートと取り替え

39 ネットワーク管理 シナリオ FDT 定義 ネットワーク・トポロジーの自動生成
Kapitel 2 - Technologieübersicht シナリオ ネットワーク・トポロジーの自動生成 手動で構築されたネットワーク・トポロジーがフィールド・バス・ネットワークと一致するかどうかの検証 FDT 定義 サポートされるハードウェアのDTM情報 FDT<プロトコル>DeviceTypeIdentSchemaに従ったXML IDtmInformation2 interfaceを使って情報をリクエストする フィールド・バスのスキャン、接続されたデバイスに関する情報 FDT<プロトコル>ScanIdentSchemaに従ったXML IFdtChannelScan:ScanRequestを使ってスキャン処理を行なう アドレス設定メカニズム - IFdtChannelSubTopology2がアドレス設定機能を起動する

40 ネットワーク管理 DTM / Device Catalog
Kapitel 2 - Technologieübersicht 見つけた全てのDTMを起動し、DTMとハードウェアの情報を要求する (IDtmInformation / IDtmInformation2) Windowsレジストリを走査し、インストールされているDTMを検索する FDT-Category DTM FDT_DTM DTMに関する情報を保存する DTM Device Typeによってサポートされるハードウェア（物理デバイス）に関する情報を保存する。 DTM Device Typeに関する情報を保存する  ドライバはソフトウェアの中でハードウェアを代表する。 プロトコル情報を保存する MMDTM.ExampleDevices … … … XYDTM.XYZDevices Windows-Registry

41 ネットワーク管理 フィールド・バスをスキャンし、ネットワーク・ トポロジーを生成する (1/2)
Kapitel 2 - Technologieübersicht IFdtChannelScan:: ScanRequest(protocolId); フィールド・バスをスキャン Comm DTM IDtmScanEvents:: OnScanResponse() Bus Address 1 Manufacturer ID = 1234 Device ID = 1 Hardware Vers = Software Vers = Bus Address 3 Manufacturer ID = 1234 Device ID = 2 Hardware Vers = Software Vers = ハードウェア情報の一覧表から対応するエントリを検索する Bus Address = 1 Bus Address = 3 Manufacturer ID = 1234 Device ID = 1 Hardware Vers = Software Vers = Manufacturer ID = 1234 Device ID = 2 Hardware Vers = Software Vers =

42 ネットワーク管理 フィールド・バスをスキャンし、ネットワーク・ トポロジーを生成する(2/2)
Kapitel 2 - Technologieübersicht IFdtChannelSubTopology2: SetChildrenAddresses() Communication DTMにおいて新たに加えられたDevice DTMのためにバス・アドレス　　　の設定処理を行なう Comm DTM IDtmScanEvents:: OnScanResponse() Bus Address 1 Manufacturer ID = 1234 Device ID = 1 Hardware Vers = Software Vers = Bus Address 3 Manufacturer ID = 1234 Device ID = 2 Hardware Vers = Software Vers = DTM Parameter XMLの中にバス・アドレスを設定する Bus Address = 1 Bus Adress = 3 Device DTM Device DTM Manufacturer ID = 1234 Device ID = 1 Hardware Vers = Software Vers = Manufacturer ID = 1234 Device ID = 2 Hardware Vers = Software Vers =

43 ネットワーク管理 ユーザインターフェイスを使って バス・アドレスの管理を行なう
Kapitel 2 - Technologieübersicht IFdtChannelSubTopology2: SetBusAddresses(withGUI) アドレスを変更するためにComm DTM ActiveX controlの中でバス・アドレス設定処理を起動する。 Comm DTM ActiveX controlを開く DTM Parameter XMLの中にバス・アドレスを設定する Bus Address = 1 Bus Address = 3 Device DTM Device DTM Manufacturer ID = 1234 Device ID = 1 Hardware Vers = Software Vers = Manufacturer ID = 1234 Device ID = 2 Hardware Vers = Software Vers =

44 シナリオ Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Frame Application間のデータ交換 Reporting / Documentation Audit Trail 選択可能なコミュニケーション・パス Bus Master コンフィギュレーション Control System コンフィギュレーション Gateway機能を持たないBus Master プロセス・モニタリング ネットワーク管理 アップデートと取り替え

45 アップデートと取り替え シナリオ FDT 定義 デバイスは同じタイプの新しいデバイスに置き換えれた。
Kapitel 2 - Technologieübersicht シナリオ デバイスは同じタイプの新しいデバイスに置き換えれた。 デバイスは同じ種類の新しいデバイスに取り替えられたが、それは別のメーカーのデバイスである。 FDT 定義 Dataset Format IDs DTM Parameter access DTM Parameter XML (IDtmParameter interface) DTM Item XML (IDtmSingleInstanceDataAccess interface) Semantic IDs

46 アップデートと取り替え シナリオ: アップデート(1/4)
Kapitel 2 - Technologieübersicht デバイスは同じタイプの新しいデバイスに置き換えれた 新しいデバイスが必要としているファームウェアのバージョンはインストールされているDTMによってサポートされていない DTMをアップデートする必要がある 新しいDTMは異なったdata set formatを使用するが, 古いdata set formatをロードすることもできる

47 アップデートと取り替え シナリオ: アップデート(2/4)
Kapitel 2 - Technologieübersicht 1. 保存 Old DTM 2. DTMはFrame Applicationのデータベースにバイナリデータとバイナリデータのフォーマット情報（使用中とサポート済み）を保存する VendorはDTM data setを指定する識別子を指定する

48 アップデートと取り替え シナリオ: アップデート(3/4)
Kapitel 2 - Technologieübersicht 4. 新しいDTMをインストールし、Windowsレジストリに登録する。 5. DTM / Device Catalogをアップデートし、新しいインストールされたDTMに関する情報を保存する。 (IDtmInformation / IDtmInformation2) 3. 新しいデバイスで古いデバイスを置き換える DTM サポートされているdataset formatを保存する Windows-Registry FDT-Category FDT_DTM MMDTM.ExampleDevices XYDTM.XYZDevices … Windowsレジストリを走査し、　　　　　　　　　インストールされているDTMを　　　　　　　　　検索する

49 アップデートと取り替え シナリオ: アップデート(4/4)
Kapitel 2 - Technologieübersicht New installed DTM Frame ApplicationはDTMバイナリデータと一緒に保存されたdataset formatを使って該当のフォーマットをサポートするDTMを探す。 7. 新しいインストールされたDTMは“古い” datasetをロードし、新しいフォーマットに変換する

50 アップデートと取り替え シナリオ: 取り替え(1/2)
Kapitel 2 - Technologieübersicht デバイスは同じ種類の新しいデバイスに取り替えられたが、それは別のメーカーのデバイスである。 DTMは別のDTMに交換される必要がある Data set は互換性を持たない 別々のメーカーによって提供される完全に異なるDTM間でのデータ交換

51 アップデートと取り替え シナリオ: 取り替え(2/2)
Kapitel 2 - Technologieübersicht 新しいデバイスのDTM Old DTM デバイスのDTMを交換する必要がある New DTM IDtmParameter:GetParameter() または IDtmSingleInstanceDataAcess:Read() IDtmParameter:SetParameter() または IDtmSingleInstanceDataAcess:Write() Frame Applicationは“古い”DTMからパラメータ値を読み込み、“新しい”DTMに設定する。 DTM間におけるパラメータのマッピングはSemantic IDを使って行なわれる。 定義された共通のパラメータ（例：プロフィールあるいはフィールド・バス仕様によって定義されたパラメータ）だけが交換される。

52 Discussion / Questions

53 insert title last slide
Thank you for your attention

54 Version: 1.1 Author: Andreas Börngen, Wei Sheng Description of the Version: general revision Date: 18 September 2007 Responsible person for this presentation: Andreas Börngen / Wei Sheng

55 M&M Software GmbH reserves all rights for its documents and printed information. These documents and information material may be used internally for the designated purpose. But this material, either completely or in parts, may not be passed on to third parties, especially to competitors of the M&M Software GmbH, and it may not be duplicated. These documents and information material contain confidential information and you are therefore requested to keep it strictly confidential. You are also requested to commit your staff that is using these documents and information, to the confidentiality obligation. Thank you.