JP6119572B2 - 無線端末装置、外部管理端末装置、及びネットワークシステム - Google Patents

Description

本発明は、無線端末間の通信を、他の無線端末によって１回以上中継して行うマルチホップ通信方式によるネットワークシステム（ここでは、マルチホップネットワークシステムという）を構成する無線端末装置、無線端末装置に更新プログラムを注入（転送）する外部管理端末装置、及び前記ネットワークシステムに関する。

複数の無線端末装置（以下、単に端末という）でネットワークシステムを構築して、例えばガス、水道などの流量や使用料金等を監視する遠隔監視システムが知られている。
この遠隔監視システムにおいては、システムの運用中に、端末において不具合や仕様変更が発生した場合には、新たなプログラムで対応したり、或いは各端末に搭載され適用しているプログラムのバージョン(以下、Ｖｅｒと略記する)を変更することなどが行われる。
ところで、遠隔監視システムにおいては、プログラムをダウンロード（配送）したり、或いはそのＶｅｒを変更したりする場合、対象端末の設定場所が個人宅等、作業者が自由に立ち入れないような場所にあることがあり、そのため、従来から、無線通信機能等の遠隔通信機能（シングルホップ通信）により、更新プログラムのダウンロード等が行われている。

ところで、更新プログラムは、一般に情報量が多く、その受け渡し（配送、或いはダウンロードとも云う）のための通信に比較的時間が掛かる。また、とくに、更新プログラムの配送対象となる端末が電池駆動である場合は、消費電力対策として、間欠動作にし、かつ通信時間にも制限を設けている。そのため、このような場合、通信時間を短縮しかつ確実に更新プログラムのダウンロードを行うために、端末を更新プログラムのダウンロード専用モードに一時的に切り替えて、その配送などを行っている。
ただ、端末が広範囲に渡って設置され、無線が届く範囲には少数の端末しか存在しない場合は、シングルホップ通信では、各端末の電波が届く位置まで作業者が移動して更新プログラムをダウンロードする必要がある。

これに対し、マルチホップ通信では、複数の端末を間に介して無線中継により遠隔地の端末まで通信が可能であるため、マルチホップ通信方式を使って更新プログラムを配送することも考えられる。しかし、従来のマルチホップ通信方式では、更新プログラムの配送時の中継通信毎に同期処理のための時間が必要なこと、中継回数（段数）が増える毎に通信エラーの確率が増えること、通信エラーによりダウンロードが失敗した場合、そのリカバリー処理に時間が掛かること、などの理由で、更新プログラムの配送、適用のため全体の処理時間が増大する。その結果、システム内で、異なるＶｅｒの更新プログラムが混在して運用される期間が長くなるという問題が生じる。
加えて、更新プログラムのダウンロード処理に時間が掛かり、端末の実運用動作にも影響が出ることなどの問題もあり、現在のところ、端末ネットワークシステムにおいて、マルチホップ通信を用いたプログラムの配送処理は実施されていない。

つまり、従来のシングルホップ通信方式では、作業者の移動時間などの要因で、また、マルチホップ通信方式では、ネットワーク同期や、リカバリー処理などの要因により、いずれの方式を利用しても、１台毎のプログラム更新時期（タイミング）に開き（ずれ）が出るため、異なるＶｅｒの更新ソフト（更新プログラム）がシステム全体に混在して運用される期間が長くなり、実運用に悪影響を与えやすいという問題は解決されない。

また、既に述べたように、シングルホップ通信方式では、電波の届く範囲まで作業者が移動しなければならないことから、更新プログラムのダウンロードの自動化は難しい。
なお、無作為に広範囲に設定された端末間通信において、マルチホップ通信方式を利用したネットワークとして、メッシュネットワークなどがあるが、メッシュネットワークでは、各端末通信経路が可変であり、しかも常時変化するために、更新プログラムのダウンロードを管理することが難しく、ダウンロードの自動化は難しい。
なお、複数のコンピュータをネットワークで接続し、更新情報に基づきこれら複数のコンピュータを一括して更新するシステム構成方式も知られている（特許文献１参照）。
しかし、この場合は、配布用コンピュータがネットワークを介して複数の更新対象コンピュータに一斉に配布するものであるから、上述のマルチホップネットワークシステムとはシステムが相違する。

特開２００２−１７５１８８号公報

本発明は、プログラムの更新における前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ネットワークシステムを構成する複数の無線端末装置のプログラムの更新を自動的に行うと共に、更新に当たって、システム内で更新プログラムを同時期に一斉に運用開始できるようにすることである。

本発明は、マルチホップ通信方式を用いて通信を行うネットワークシステムを構成する無線端末装置であって、前記無線端末装置は、自無線端末装置が保持するプログラムに関するプログラム管理情報を所定時間毎に互いに送受信する通信手段と、受信したプログラム管理情報に基づき、自無線端末装置のプログラム管理情報を所定の更新優先度に従って更新する更新手段と、プログラム管理情報に基づき、更新プログラムの配送の要否を判断し、更新プログラムの配送要の判断に基づき他無線端末装置から当該更新プログラムを受領し、又は更新プログラムの配送要求に基づき他無線端末装置に当該更新プログラムを配送するプログラム配送・管理手段と、全ての無線端末装置に対する更新プログラムの配送が完了したとき、当該更新プログラムの自無線端末装置における適用タイミングを調整する適用タイミング調整手段と、を有し、前記適用タイミング調整手段は、前記プログラム管理情報に含まれる他の無線端末装置の適用タイミング情報のうち、自無線端末装置の適用タイミング情報よりも早い適用タイミング情報に合わせて自無線端末装置の適用タイミング情報を調整し、前記ネットワークシステム内の各無線端末装置が同時期に更新プログラムの適用を行うようにすることを特徴とする無線端末装置である。

本発明によれば、ネットワークシステムを構成する複数の無線端末装置のプログラムの更新を自動的に行うことができると共に、更新に当たって、システム内で更新プログラムを同時期に一斉に運用開始することができる。

本発明の複数の端末で構成されたマルチホップネットワークシステムの一例を概略的に説明する図である。 更新プログラムを適用する端末及びダウンロード管理用外部管理端末の機能ブロック図である。 更新プログラム管理情報に基づく更新プログラム配送側端末のＣＰＵにおける処理の手順、つまり同期信号作成から更新プログラム配送までのＣＰＵによる手順を説明するフロー図である。 更新プログラム受領側端末のＣＰＵにおける、同期信号監視からダウンロード、及び同期補正、同期開始処理までの処理手順を示すシーケンス図である。 端末における更新プログラムの適用の手順を示すフロー図である。 外部管理端末から更新プログラムをシステム内の端末に転送を開始してから転送処理を完了するまでの処理の手順を示すフロー図である。 複数の端末で構成されるマルチホップネットワークシステムにおいて、プログラム更新処理を行う場合の処理手順を示すシーケンス図である。 複数の端末で構成されるマルチホップネットワークシステムにおいて、プログラム更新処理を行う場合の処理手順を示すシーケンス図である。 システム内に新規の端末を追加（増設）した場合の更新プログラムのダウンロード手順を示すシーケンス図である。 本発明のマルチホップ通信システムの他の実施形態を示す図である。

以下、本発明をその実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の複数の端末で構成されたマルチホップネットワークシステムの一例を概略的に説明する図である。
本マルチホップネットワークシステムの一例として、メータ類の遠隔監視システムでは、それぞれプログラムを備えた複数の端末１０からなり、広範囲に設置された複数の端末１０間で図示のように通信経路が設定されている。端末１０（１）・・・１０（４）は、それぞれ例えば料金メータ２０などに接続されており、一定時間ごと或いは管理センタ３０の指示により、料金情報などを料金メータ２０から読み出して管理センタ３０に送信する。なお、図示の例では、管理センタ３０と接続された端末１０（１）は、他の端末１０（２）〜１０（４）への中継器として機能している。また端末１０（２）は、端末１０（３）に対する中継器としての機能を有している。

ここで、各端末１０（１）〜１０（４）は、同じネットワーク内で更新プログラムのダウンロードのための情報（以下、プログラム管理情報という）を共有している。それによって、本実施形態では、後述のように、更新プログラムを、自動で効率よく各端末に配送すると共に、後述のように、各端末への更新プログラムの適用時期を一致させることができる。

即ち、マルチホップネットワークシステムにおいては、各端末は、通常、ビーコン等の同期信号を一定時間間隔毎に発信することで、同期端末の認識、端末間の通信同期をとっている。そこで、本実施形態に係るマルチホップネットワークシステムでは、このビーコン等の同期信号中に、プログラム管理情報を入れ込むことで、「更新プログラムの認識」、「更新プログラムダウンロード専用モードへの切り替え」、「システム全体の更新プログラム配送数の把握」、「更新プログラム適用時期の同期・調整」等を、同期信号の送受信によって行えるようにしている。
それによって、本実施形態では、プログラム管理情報を各端末間で事実上共有し、プログラムを更新する場合において、更新プログラムを各端末で一斉に適用して運用することができ、同一ネットワーク内でＶｅｒの異なるプログラムが混在して運用されることが実質的に起きないようにすることができる。

以下、本マルチホップネットワークシステムにおける各端末１０（１）〜１０（４）への更新プログラムの配送、及び配送された更新プログラムの各端末における適用（更新プログラムを実際に使用できる状態にすること）について説明する。
図１において、例えば、端末（ここでは端末１０（４））に対して、ＰＣ（Personal Computer）などの外部のダウンロード管理用端末（ここでは、外部管理端末という）４０から更新プログラムを転送（注入とも云う）する。更新プログラムを受領した端末１０（４）は、更新プログラムを、自端末の不揮発メモリに記録すると共に、近隣のつまり、直接通信可能な端末（ここでは端末１０（１））に対して更新プログラムを配送する。また、更新プログラムを受領した端末１０（１）からは、さらに他の端末（ここでは端末１０（２）と端末１０（３）に、或いは、端末１０（２）から端末１０（３））に更新プログラムを配送する。
本実施形態では、このように端末から端末へ、順に配送される更新プログラムの適用時期(タイミング)を揃えるため、端末間の同期信号の送受信を利用して端末間で適用時期の調整が行われる。即ち、全ての端末１０（１０（１）〜１０（４））に対する更新プログラムの配送が完了した段階で、例えば、最も早期に適用時期に到達する端末のタイミングに合わせて、全ての端末１０における更新プログラムの適用を一斉に行い、ほぼ同時に使用開始できるようにする。

以上が、本マルチホップネットワークシステムにおける更新プログラムの各端末への更新プログラムの配送、及び配送された更新プログラムの各端末における適用処理の概要である。
以下、これらの処理を行う端末、外部管理端末の構成を含め、処理全体について詳細に説明する。
ここでは、まず、以上で述べたプログラム管理情報について具体的に説明する。
同期信号に入れ込むプログラム管理情報として、ここでは、
（ａ）プログラムの「更新Ｎｏ.」情報、
（ｂ）適用済みプログラムの「Ｖｅｒ」情報、
（ｃ）保有プログラム「Ｖｅｒ」情報、
（ｄ）更新プログラム保有端末台数（保有端末台数／端末総数）情報、
（ｅ）更新適用調整カウント情報、の（ａ）〜（ｅ）の情報が備えられている。
次に、これらの情報について具体的に説明する。

（ａ）プログラム更新Ｎｏ.情報
この情報は、更新プログラムをダウンロード（配送）する際に、各端末１０がダウンロードを行うか否かを判断する場合の判断基準となる情報で、ダウンロードの優先度を示す情報である。
即ち、プログラム更新Ｎｏ.（ナンバー）は、そのＮｏ.で更新プログラムの優先度、ここでは新しさを表す。つまり、Ｎｏ.の高い（数値の大きい）もの程新しく、各端末１０における適用の優先度が高い。
各端末１０は、同期信号を受信したとき、それに付加されたプログラム管理情報中のプログラム更新Ｎｏ.と自端末で適用中のプログラム更新Ｎｏ.を比較して、同期信号中のプログラム更新Ｎｏ.が自端末のそれよりも大きい（優先度が高い）場合は、送信元端末１０に対して更新プログラムのダウンロードを要求する。

なお、ここでは、プログラム更新Ｎｏ.を０〜Ｆ（但し、プログラム更新Ｎｏ.＝Ｆに対しては最初のＮｏ.１を優先する）とし、プログラム更新Ｎｏ.＝０は、更新プログラムを保有していない初期値を表すものとする。また、Ｆは任意の整数であり、自由に設定できる。
プログラム更新Ｎｏ.の更新方法は、後述するように、更新プログラム配送の大元である端末１０（外部のダウンロード管理用端末である外部管理端末４０からプログラムの転送を受けた端末、図１では端末１０（４））でプログラム更新Ｎｏ.を更新する。他の端末１０は、プログラム管理情報中のプログラム更新Ｎｏ.が自端末で管理しているプログラム更新Ｎｏ.よりも優先度（数値）が高く、かつ保有更新プログラムのＶｅｒが、自端末と異なる場合に、更新プログラムのダウンロードを要求する。

（ｂ）適用済みプログラムＶｅｒ情報
適用済みプログラムＶｅｒ情報は、現在端末に適用している、つまり端末において使用中のプログラムＶｅｒを示す。
（ｃ）保有プログラムＶｅｒ情報
保有プログラムＶｅｒ情報は、端末が現在保有している更新プログラムのＶｅｒを示す。ここで、ダウンロード済みの更新プログラムは、継続配送用として、自端末に適用した後（自端末で使用可能な状態にした後）も消去しないで保存しておく。これは、例えば、ネットワーク中の全ての端末について更新プログラムの適用が完了した状態で、このＶｅｒの更新プログラムを保持しない端末１０が、新たに当該ネットワークに接続された場合などを想定して、自動配送用として保存しておくためである。

（ｄ）更新プログラム保有端末台数（保有端末台数／端末総数）情報
更新プログラム保有端末台数情報は、保有端末台数／端末総数、即ちシステムを構成する全端末中で何台が更新プログラムを受領したかを示す情報である。例えば、システムを構成する全端末数を２５５台として、そのうち１００台が更新プログラムの配送を受けた場合は、更新プログラム保有端末台数情報は１００／２５５となる。また、全ての端末１０が更新プログラムを受け取ったときは、更新プログラム保有端末台数情報は２５５／２５５となり、その時点から、次に説明する「更新適用調整カウント」を開始する。
なお、受信した更新プログラム保有端末台数（保有端末台数／端末総数）情報と、自端末で管理している同情報に差異がある場合は、更新プログラム保有端末台数情報が大きい方を優先し、自端末の同情報を補正（更新）する。これにより、更新プログラム保有端末台数情報はシステム内の全ての端末において共有することができる。

（ｅ）更新適用調整カウント情報（カウント値）
更新適用調整カウント情報は、保有更新プログラムの適用時期決定用のカウンタ（後述の更新適用カウント手段）のカウント情報である。
ここでカウンタは、マルチホップネットワークシステムにおける情報伝達遅延の補正用カウンタであって、全ての端末の更新準備が完了した時点、つまり、更新プログラム保有端末台数情報が２５５／２５５になった段階で、カウンタのカウントを開始する。実際の更新プログラムの適用は、カウントが満了した時点で行う。

なお、同期信号（プログラム管理情報）に含まれる他の端末の更新時期調整カウント情報（カウント値）をチェックして、カウント値が初期値から変化していることが認識されたときは、相手端末のカウント値と自端末のカウント値を比較して、より更新プログラムの適用時期に近づいた方のカウント値（例えばカウントダウンであれば、よりカウントダウンが進んでいる方のカウント値）に変更する。これによって、適用時期の同期調整を行うことができる。

なお、後述するように、更新プログラムがシステム内の全ての端末に配送されない状態でも、強制的に適用時期決定用のカウンタを始動できるようにしてもよい。その場合は、既に更新プログラムを受領済みの端末については同時期に更新を適用する。
また、大元の更新プログラム転送端末（図１の端末１０（４））に接続された外部管理端末４０で、更新プログラム保有端末台数情報が２５５／２５５になるまでの時間をサンプリングして、これを更新適用調整カウント情報に適用することで、更新プログラムの適用時の同期精度を向上させることができる。

次に、図１に示すマルチホップネットワークシステムを構成する端末１０とダウンロードのための外部管理端末４０について図面を参照して説明する。
図２は、以下で説明する更新プログラムを適用する端末及びダウンロード管理用外部管理端末の機能ブロック図である。
ここで、端末１０は、通信を行うためのＣＰＵ１２と、本発明の通信手段に対応する無線モジュール１４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６と、不揮発メモリ１８と、とを備えている。
ここで、無線モジュール１４には、マルチホップ通信処理手段１４ａと、ダウンロードモード通信処理手段１４ｂが備えられ、ＲＡＭ１６はダウンロード管理情報保持領域１６ａを有し、不揮発メモリ１８には、更新プログラムを保存する領域１８ａと、ダウンロード管理情報のための退避領域１８ｂが設けられている。

ＣＰＵ１２には、同期信号参照及び送信手段１２２ａと、プログラム配送・管理手段１２２ｂと、更新適用カウント手段１２２ｃと、適用タイミング調整手段１２２ｄと、更新手段１２２ｅ、を備えるネットワーク同期・制御部１２２、動作モード切替制御手段１２４ａとから成るダウンロード通信制御部１２４、及び電池駆動による低消費電力動作時における間欠動作を制御する制御部１２６が備えられている。これらは全てプログラムを読み込むことにより構成される機能実現手段である。

同期信号参照及び送信手段１２２ａは、同期信号に付加する更新プログラムのプログラム管理情報を作成し、同期信号発信処理を行う。
プログラム配送・管理手段１２２ｂは、プログラム管理情報に基づき、プログラムの配送の要否を判断し、プログラムの配送要の判断に基づき他端末から当該プログラムの配送を受け付け、又はプログラムの配送要求に基づき他端末に当該プログラムを配送する処理を行う。
更新適用カウント手段１２２ｃは、プログラム配送・管理手段１２２ｂの更新プログラム情報のうち、（ｄ）更新プログラム保有端末台数（保有端末台数／端末総数）情報の更新プログラム保有端末台数から、全ての端末に更新プログラムが配送されたことを確認したとき更新適用のためのカウントを行うカウント手段である。
適用タイミング調整手段１２２ｄは、更新適用カウント手段１２２ｃがカウントを満了して配送された更新プログラムを適用するタイミングを、更新適用カウント手段１２２ｃのカウント満了までのカウント値を変更することにより調整する。
ダウンロード通信制御部１２４は、端末間におけるプログラムの送信又は受信制御を行う。
更新手段１２２ｅは、具体的には以下で説明するがプログラム管理情報を更新（又は補正）する処理を行う。

動作モード切替制御手段１２４ａは、端末１０がプログラムを送信または受信するときに間欠通信モードを連続通信モードに又はその逆に切り替えたり、規格上通信時間に制限がある場合は、一時的に制限のない通信チャネルに変更したり、通常モードにする時は、戻したりし、端末がプログラムを送信または受信するときに動作モードを通常モードからプログラムダウンロードモードに又はその逆に切り替えたり、規格上通信時間に制限がある場合は、一時的に制限のない通信チャネルに変更したり、通常モードにする時は、戻したりする制御を行う。
間欠動作制御部１２６は、電池駆動による低消費電力動作時における間欠動作を制御する。

ダウンロード管理用の外部管理端末４０は、ＣＰＵ４１と、通信ＩＦ（インタフェース）部４２と、ＲＡＭ４３と、ユーザＩＦ部４４と、表示部４５を備えている。
ＣＰＵ４１には、これもプログラムにより構成される機能実現手段として、更新プログラム配送状況監視手段４１１と、配送済み更新プログラムの強制適用開始判定手段４１２と、が備えられている。
ＲＡＭ４３には、更新プログラム（オリジナル版）が保持されている。
ユーザＩＦ部４４は、更新プログラムの転送開始や、強制適用開始操作のための操作部を構成する。
表示部４５は、更新プログラム配送状況の確認やユーザに対する警告などの表示を行う。

図３は、プログラム管理情報に基づく更新プログラム配送側端末１０のＣＰＵ１２における処理の手順、つまり同期信号作成から更新プログラム配送までのＣＰＵ１２による手順を説明するフロー図である。
即ち、まず、更新プログラム配送側端末（例えば図１の端末１０（４））が、同期信号発信タイミングになったとき（Ｓ１０１、ＹＥＳ）、自端末の更新プログラム管理情報（（ａ）プログラムの更新Ｎｏ.情報、（ｂ）適用済みプログラム更新Ｖｅｒ情報、（ｃ）保有プログラムＶｅｒ情報、（ｄ）更新プログラム保有端末台数情報、（ｅ）更新適用調整カウント情報）を記憶手段（ＲＡＭ１６；図２）から読み出す（Ｓ１０２）。

次に、同期信号参照及び送信手段１２２ａにより、同期信号に付加する更新プログラム管理情報を作成し（Ｓ１０３）、同期信号発信処理を実行する（Ｓ１０４）。
ここで、他の端末１０からプログラム受領要求（又は応答）が有れば（Ｓ１０５、ＹＥＳ）、動作モード切替制御手段１２４ａにより、間欠通信を連続通信に切替え、通信時間制限の解除や通信チャネルの一時的な変更などのダウンロード専用通信シーケンスを開始し、取得したプログラムは、これも記憶手段である不揮発メモリ１８の更新プログラム保持領域１８ａへ格納する（Ｓ１０７）。

次に、更新プログラム保持領域１８ａに格納した更新プログラムを、配送要求のあった端末へ配送（ダウンロード）し（Ｓ１０８）、配送が完了したときは（Ｓ１０８、ＹＥＳ）、更新手段１２２ｅにより、自端末の更新プログラム管理情報（ここでは、更新プログラム保有端末台数（保有端末台数／端末総数）情報）を更新する。
その後、例えば、動作モード切替制御手段１２４ａにより、連続動作を間欠動作に、また、通信時間制限の再設定や一時的に変更した通信チャネルを戻し、ダウンロード専用通信シーケンスから通常運用モードに復帰して（Ｓ１１０）、スタートに戻る。
なお、ステップＳ１０５で、他の端末１０からプログラム受領要求がなく（Ｓ１０５、ＮＯ）、所定の応答待ち時間が満了したときは（Ｓ１０６、ＹＥＳ）、スタートに戻る。

次に、更新プログラム受領側端末１０のＣＰＵ１２における、同期信号監視からダウンロード、及び同期補正、同期開始処理までの処理手順について、図４を参照して説明する。
まず、更新プログラム受領側端末（例えば図１の端末１０（１））は、同期信号を受信すると（Ｓ２０１）、プログラム配送・管理手段１２２ｂは、同期信号に入れ込まれた（又は付加された）送信元端末（図１の端末１０（４））の更新プログラム管理情報中の「更新Ｎｏ.」を確認する（Ｓ２０２）。ここで、更新プログラムがあり（つまり、更新Ｎｏ.＝０ではなく）、かつ自端末の更新Ｎｏ.が相手端末の更新Ｎｏ.以下であれば（Ｓ２０３、ＹＥＳ）、プログラム管理情報中の「更新プログラムＶｅｒ」を参照する（Ｓ２０４）。ここで、自端末で保有する更新プログラムのＶｅｒとプログラム管理情報中のＶｅｒが一致していなければ（Ｓ２０５、ＮＯ）、動作モード切替制御手段１２４ａにより、間欠通信を連続通信に切替え、通信時間制限を解除や通信チャネルの一時的な変更などのダウンロード専用通信シーケンスを開始する（Ｓ２０６）。

ここで、更新プログラムのダウンロード(配送)が完了すれば（Ｓ２０７、ＹＥＳ）、再び動作モード切替制御手段１２４ａにより、連続動作を間欠動作に、また、通信時間制限の再設定や一時的に変更した通信チャネルを戻し、ダウンロード専用通信シーケンスから通常運用モードに復帰する（Ｓ２０８）。また、それと共に、更新手段１２２ｅにより、配送元端末の更新プログラム管理情報により自己の更新プログラム管理情報を更新する。即ち、更新Ｎｏ.の複写、保有更新プログラムＶｅｒの複写、更新プログラム保有端末台数（保有端末台数／端末総数）の複写後に、更新プログラム保有端末台数を加算、後述の更新適用調整カウンタのカウント値の複写を行う（Ｓ２０９）。

次に、プログラム管理情報中の「更新適用調整カウント」を参照して（Ｓ２１０）、補正用カウンタによるカウント動作が開始済みでなければ（Ｓ２１１、ＮＯ）、更新プログラム管理情報中の「更新プログラム保有端末台数（保有端末台数／端末総数）」を参照し（Ｓ２１２）、全端末への更新プログラムがダウンロード済みであれば（Ｓ２１３、ＹＥＳ）、更新適用カウント手段１２２ｃは、予め定めた設定値に基づき更新カウントを開始する（Ｓ２１４）。なお、この場合、カウント値を初期値から変更（例えば１００から９９に変更）する。設定値であるカウント値の更新は、適用タイミング調整手段１２２ｄにより、一定周期ごとに行う。カウント値は初期値以外であれば更新する。その後、スタートに戻る。

ステップＳ２０３において、自端末の更新Ｎｏが相手端末の更新Ｎｏ.以下でなければ（Ｓ２０３、ＮＯ）、通常運用の処理を継続して（Ｓ２１５）、スタートに戻る。また、ステップＳ２０５において、自端末が保有する更新プログラムＶｅｒと一致するときは（Ｓ２０５、ＹＥＳ）、相手端末と自端末のプログラム管理情報を比較し、優先度に従いプログラム管理情報を更新する。この場合、（ｄ）更新プログラム保有端末台数（保有端末台数／端末総数）情報を比較し、更新プログラム保有端末台数の値が大きい方を、また、適用タイミング調整手段１２２ｄは、更新適用調整カウンタのカウント値同士を比較してカウントがより進んでいる方を、それぞれ選択して補正つまり更新する。なお、配送元端末でもその適用タイミング調整手段１２２ｄが同様の補正を行う（Ｓ２１６）。ステップＳ２１６における更新後は、ステップＳ２１０に進む。
ステップＳ２１３で、全端末へのダウンロード済みでなくとも（Ｓ２１３、ＮＯ）、外部管理端末４０の配送済み更新プログラムの強制適用開始判定手段４１２の判定結果に基づく更新カウント開始要求が有れば（Ｓ２１７、ＹＥＳ）、ステップＳ２１４に進み、開始要求がなければ（Ｓ２１７、ＮＯ）、スタートに戻り最初から処理をやり直す。

図５は、端末１０における更新プログラムの適用の手順を示すフロー図である。
端末１０における同期監視周期が到来したときは（Ｓ３０１、ＹＥＳ）、更新適用カウント手段１２２ｃのカウント値をチェックし、カウント値が初期値でなければ（Ｓ３０２、ＮＯ）、プログラム管理情報中の「更新適用調整カウント値」を更新する（Ｓ３０３）。カウント値が満了であれば（Ｓ３０４、ＹＥＳ）、プログラム管理情報を変更し、それを不揮発メモリ１８のダウンロード管理情報退避領域１８ｂに退避する処理を行う（Ｓ３０５）。なお、ここで、変更対象となる情報は、「適用済みプログラムＶｅｒ」であるが、変更していない他のプログラム管理情報も同様に退避する。その後、保有更新プログラムを自端末に適用する処理を行い（Ｓ３０６）、この処理が終了した後、不揮発メモリからプログラム管理情報及び保有更新プログラムを復帰する処理を行い（Ｓ３０７）、スタートに戻る。
なお、ステップＳ３０２でカウント値が初期値である場合（Ｓ３０２、ＹＥＳ）、ステップＳ３０４でカウント値が満了していないとき（Ｓ３０４、ＮＯ）は、そのままスタートに戻り、最初から処理をやり直す。

図６は、図１に示すように、外部管理端末４０から更新プログラムをシステム内の端末１０（４）に転送を開始してから転送処理を完了するまでの処理の手順を示すフロー図である。
まず、外部管理端末４０に接続された端末１０（４）に更新プログラムを転送する（Ｓ４０１）。次に、外部管理端末４０の更新プログラム配送状況監視手段４１１は、外部管理端末４０に接続された端末１０（４）の更新プログラム管理情報を取得して、その「更新プログラム保有端末台数／端末総数」を監視する。この監視は周期的に継続して行う（Ｓ４０２）。次に、マルチホップネットワークシステム内の全ての端末１０（１）〜１０（４）に対する更新プログラムの書き換えが完了したか否か判別し（Ｓ４０３）、完了していなければ（Ｓ４０３、ＮＯ）、配送済み更新プログラムの強制適用開始判定手段４１２は、予め定めた更新完了予測時間をオーバーしたか否かを判別する（Ｓ４０４）。ここで、オーバーしていれば（Ｓ４０４、ＹＥＳ）、外部管理端末４０に接続された端末１０（４）に更新カウント開始を自動実行させるか、または、ユーザへのアラーム表示で操作をさせる処理、つまり、外部管理端末４０に接続された端末１０（４）において「更新カウント開始要求」をユーザに実施させる処理を行い（Ｓ４０５）、この処理を終了する。なお、ステップＳ４０３で全数書き換え完了していれば（Ｓ４０３、ＹＥＳ）、処理を終了する。また、ステップＳ４０４で更新完了予測時間をオーバーしていなければステップＳ４０２に戻る。

以上では、各端末の処理を個別に説明したが、次に、マルチホップネットワークシステムにおいて連携して行われる各端末のプログラム更新処理について説明する。
図７（図７Ａ、Ｂ）は複数の端末で構成されるマルチホップネットワークシステムにおいて、プログラム更新処理を行う場合の処理手順を説明するシーケンス図である。なお、ここでは、便宜上無線端末は３台（端末１０（１）〜１０（３））であるとして説明する。
即ち、図７（図７Ａ、Ｂ）に示すネットワークシステムは、マルチホップネットワークで端末１０（１）〜１０（３）で構成されており、更新プログラムはＶｅｒ１.０をＶｅｒ０.０にダウングレードするものとする。また、更新適用調整カウント値は、仮に１００（監視周期）とする。また、通常通信時のチャネルは５とし、ダウンロードに適した専用チャネルは１３とする。

図７（図７Ａ、Ｂ）においては、まず、端末１０（１）〜１０（３）の更新プログラム管理情報はすべて一致している、つまり、（ａ）プログラムの更新Ｎｏ.情報；１、（ｂ）適用済みプログラムＶｅｒ情報はＶｅｒ１.０、（ｃ）保有プログラムＶｅｒ情報もＶｅｒ１.０、（ｄ）更新プログラム保有端末台数（保有端末台数／端末総数）情報はいずれも３／３、（ｅ）更新適用調整カウント情報は、いずれも初期値（１００）である。
この状態において、端末１０（３）に更新プログラム（Ｖｅｒ０.０）が転送されると（Ｓ５０１）、端末１０（３）の更新プログラム管理情報のうち、プログラムの更新Ｎｏ.情報；２に、保有プログラムＶｅｒ情報はＶｅｒ０.０に、更新プログラム保有端末台数（保有端末台数／端末総数）情報は、３台中１台だけに更新プログラムが転送されたため、１／３に変更される（Ｓ５０２）。なお、適用済みプログラムＶｅｒ情報（Ｖｅｒ１.０）は変更されない。

次に、端末１０（１）が同期信号を発信するタイミングになると、端末１０（１）から同期信号がブロードキャストされる。この同期信号を受信した端末１０（３）は、端末１０（１）のプログラム更新Ｎｏ.情報；１をチェックし、それが自端末のもの（プログラム更新Ｎｏ.情報；２）よりも少ないつまり自端末のプログラムよりも前のもの（古いもの）であるので無視する（Ｓ５０３）。他方、端末１０（２）も同様に端末１０（１）の同期信号を受信するが、更新プログラムはないので、通常動作をそのまま継続する（Ｓ５０４）。

次に、端末１０（３）が同期信号発信タイミングになると、同期信号をブロードキャストする（Ｓ５０５）。この同期信号を受信した端末１０（１）及び端末１０（２）は端末１０（３）のプログラム更新Ｎｏ.情報；２をチェックし、いずれも、自端末のもの（プログラム更新Ｎｏ.情報；１）よりも大、つまり後のもの（新しいもの）であるので、プログラムの更新が必要であることを認識し、端末１０（３）に対してプログラム受領要求を返信する（Ｓ５０６）。
端末１０（３）は、プログラム受領要求を受信すると、最初に受信した端末、ここでは端末１０（１）に対して確認信号を送信し、それと共に自端末をダウンロードモードに切り替える（Ｓ５０７）。他方、端末１０（１）は、端末１０（３）からの確認信号を受信すると自端末をダウンロードモードに切り替える（Ｓ５０８）。

続いて、端末１０（３）から端末１０（１）に対して更新プログラムを受け渡す（Ｓ５０９）。端末１０（１）は更新プログラムを受領してダウンロードが完了すると、完了確認信号を端末１０（３）へ送信し、更新プログラム管理情報を更新し、さらに、通常モードへ復帰する（Ｓ５１０）。
端末１０（３）は、端末１０（１）からの完了確認信号を受信すると自端末の更新プログラム管理情報を変更する（つまり、保有端末台数情報を１／３から２／３に変更する）（Ｓ５１１）。

（以下は図７Ｂ）
続いて、端末１０（１）の同期信号発信タイミングになると同期信号をブロードキャストする（Ｓ５１２）。
同期信号を受信した端末１０（３）は、プログラム更新Ｎｏ.情報；２が自身のプログラム更新Ｎｏ. 情報；２と同じであるのでダウンロードは要求しないが、保有端末台数情報及び更新適用調整カウント情報を参照して、自端末のそれと差異があれば補正する（なお、この場合、保有端末台数情報は２／２、更新適用調整カウント情報は初期値で一致している）。
他方、同期信号を受信した端末１０（２）は、同期信号に含まれる更新プログラム管理情報のプログラム更新Ｎｏ.情報；２をチェックし、自端末のプログラム更新Ｎｏ.情報；１よりも後のもの（新しいもの）であることから、プログラムの更新が必要であることを認識し、端末１０（１）に対してプログラム受領要求を送信する（Ｓ５１３）。
端末１０（１）は、プログラム受領要求を受信すると、端末１０（２）に対して確認信号を送信して、自端末をダウンロードモードに切り替える（Ｓ５１４）。
端末１０（２）は、端末１０（１）からの確認信号を受信すると自端末をダウンロードモードに切り替える（Ｓ５１５）。

続いて、端末１０（１）から端末１０（２）に更新プログラムを受け渡す（Ｓ５１６）。
端末１０（２）は、更新プログラムを受領してダウンロードが完了すると、完了確認信号を端末１０（１）へ送信し、更新プログラム管理情報を更新し、さらに、通常モードへ復帰する（Ｓ５１７）。
端末１０（１）は、端末１０（２）の完了確認信号を受信すると、次に自端末の更新プログラム管理情報を変更する。つまり、保有端末台数情報を２／３から３／３に変更する。また、それと共に、通常モードへ復帰し、保有端末台数情報が満了なので、調整カウントを開始する（Ｓ５１８）。

続いて、端末１０（２）の同期信号発信タイミングになると同期信号をブロードキャストする（Ｓ５１９）。
同期信号を受信した端末１０（１）は、プログラム更新Ｎｏ. 情報；２が自身のプログラム更新Ｎｏ. 情報；２と同じであるのでダウンロードは要求しないが、保有端末台数情報及び更新適用調整カウント情報を参照して、自端末のそれと差異があれば補正する（Ｓ５２０）（なお、この場合、保有端末台数情報は３／３、更新適用調整カウント情報は初期値で一致している）。

他方、同期信号を受信した端末１０（３）は、プログラム更新Ｎｏ.情報が自端末のそれと同じであるのでダウンロードは要求しないが、端末１０（２）の保有端末台数情報３／３と、調整カウント９９は自端末の保有端末台数情報２／３と、調整カウント１００と相違し、しかもいずれも自端末よりも進んでいるので、自端末の保有端末台数情報と調整カウントを受信した端末１０（２）に合わせて変更する。つまり、保有端末台数情報を２／３から３／３に変更し、かつ調整カウントは初期値（１００）から９９に変更（カウントダウン）する（Ｓ５２１）。

このように、各端末は他端末からの同期信号を受信する度に、それに含まれるプログラム更新Ｎｏ.情報から更新プログラム受領の要否を判断し、かつ保有端末台数情報、調整カウント値を最も進んだものに書き換える。
したがって、更新プログラムをダウンロードした後、その更新プログラムへの切り替えを全端末でほぼ同時に行うことができる。そのため、同じシステム内において、新旧プログラムが混在する可能性を事実上なくすことができる。

次に、システム内に新規の端末を追加（増設）した場合の更新プログラムのダウンロード手順を、図８を参照して説明する。
ここでは、端末１０（３）と端末１０（１）で構成されるシステムに新規端末１０（２）を追加する場合を例に採って説明する。
端末１０（２）をシステムに増設した後、端末１０（２）の同期信号発信タイミングになると、同期信号をブロードキャストする（Ｓ６０１）。これを受信した端末１０（１）、１０（３）は、いずれも端末１０（２）のプログラム更新Ｎｏ.情報が０であるので、更新プログラムを保持しないと認識し、この同期信号に対しては反応しない（無視する）。次に、端末１０（１）が同期信号発信タイミングになると、同期信号をブロードキャストする（Ｓ６０２）。

これを受信した端末１０（３）は、同期信号に付加された更新プログラム管理情報が自端末のそれと同じであるので無視する。しかし、端末１０（２）は、プログラム更新Ｎｏ情報.；Ｆからプログラム更新が必要であることを認識して、端末１０（１）に対してプログラム受領要求を送信する（Ｓ６０３）。端末１０（１）は、端末１０（２）のプログラム受領要求に対して要求確認を返信すると共に、端末１０（２）は、自端末をダウンロードモードに切り替える（Ｓ６０４）。端末１０（１）は、端末１０（２）からの要求確認を受信すると、保有端末台数情報を２／２から２／３に変更し、自端末をダウンロードモードに切り替える（Ｓ６０５）。続いて、端末１０（１）は、更新プログラムを端末１０（２）に受け渡す（Ｓ６０６）。端末１０（２）は、更新プログラムを受け取ると、更新手段１２２ｅにより、同時に送信される端末１０（１）の更新プログラム管理情報に基づき、自端末の更新プログラム管理情報を変更する。この場合、保有端末台数情報は３／３で満了であるので、直ちに更新プログラムの適用処理を行う。また、同時に、受領確認を端末１０（１）に送信し、モードを通常モードに戻す（Ｓ６０７）。

端末１０（１）は、端末１０（２）から送信される受領確認信号に含まれる端末１０（２）のプログラム管理情報にしたがって、更新手段１２２ｅにより保有端末台数情報を２／３から３／３に変更し、モードを通常モードに戻す（Ｓ６０８）。続いて、端末１０（１）の同期信号発信タイミングにおいて、同期信号をブロードキャストする（Ｓ６０９）。端末１０（３）は、端末１０（１）の更新プログラム管理情報中のプログラム更新Ｎｏ.情報が自端末のものと同じであるので、ダウンロード要求は行わないが、保有端末台数情報に差異があるので、その保有端末台数情報を２／２から３／３に変更する（Ｓ６０９）。
なお、端末１０（２）は、いまやプログラム更新Ｎｏ.情報は自端末と同様であるので、ダウンロード要求は行わないが、保有端末台数情報や調整カウント値については自身のものに対して変更があれば変更する。
システム内に新規の端末を追加（増設）した場合は以上の手順で更新プログラムのダウンロード等が行われる。

以上、本実施形態について説明したが、次に、外部管理端末４０を用いて、更新適用時期を調整することもできる。
次にその点について説明する。
再び図１において、外部管理端末４０は、端末のダウンロード管理情報をそれに接続した端末１０（４）から、例えば定期的に取得する。その更新プログラム管理情報から更新プログラムが全体の端末に行き渡る想定時間（その想定時間は、例えば、システム内の無線端末数や同期信号発信間隔などを基にシミュレーションにより算出する）を超えても更新プログラムが行き渡らないと判定したときは、自動で或いはユーザへのアラーム通知による手動操作を促す。これにより、端末１０（４）の更新プログラム管理情報中の「更新カウンタ」を強制的にカウント開始させることができる。

また、システム内の全ての端末に更新プログラムが行き渡る（配送が完了する）までの時間をサンプリングすることで、ネットワーク内での更新プログラムの配送完了までの時間を認識することができ、更新プログラムが行き渡るまでの想定時間の予測精度を上げることができるなど、効果的な管理ができる。

次に、以上で本発明のネットワークシステムの他の適用例について説明する。
無線による遠隔監視システムでは、無線によるネットワーク機能を既に有しており、ビーコン等の同期手段も有しているため、上述の更新プログラムの適用手段及び方法を容易に実施することができるが、この場合は、図１に示した外部管理端末４０の機能を管理センタ３０に持たせたものである。

図９は、本発明のマルチホップネットワークシステムの他の実施形態を示す図である。
即ち、本実施形態においては、一般家庭における電気、ガス、水道などの使用量（使用料金）の遠隔検針システムにおいて、端末の１台（例えば親機がある場合は親機）１０（１）に対して、管理センタ３０から更新プログラムを配送する。
更新プログラムが配送された端末１０（１）は、端末同士の無線ネットワークにおける既に説明した手順にしたがって、他の端末１０（２）、１０（３）、１０（４）に更新プログラムを配送する。ここで、更新プログラムを受領した端末１０（４）はさらに端末１０（５）に、次に、端末１０（５）は端末１０（６）に更新プログラムを配送する。
例えば、管理センタ３０から各端末のプログラムのバージョン（Ｖｅｒ）アップを同時期に行う。或いは、端末１０（１０（１）〜１０（６））が、料金メータから料金情報を収集する時刻設定を同時期に一斉に変更することなどが可能になる。

以上、本実施形態について説明したが、本実施形態によれば以下のような作用効果が得られる。即ち、
（１）マルチホップ通信方式によるダウンロード時間が従来の更新プログラムのダウンロード時間よりも短縮できる。また、ダウンロードを自動で行うことができる。
（２）プログラムの更新対象となる複数の端末に対して、同時期に更新可能であるため新旧のプログラムが同一システム内で混在することによる悪影響の虞がない。
（３）無線状況の悪化等で、一時的にプログラムの更新できない端末が存在する場合であっても、端末が発信する同期信号を利用するため、無線通信が可能になった段階で、プログラムの更新を行うことができる。
（４）全ての端末の更新の進捗状況を更新元（外部管理端末、管理センタ）で確認できるため、例えば一定時間経過した段階で、システムを構成する全端末に更新プログラムが行き渡らない場合でも、強制的に更新プログラムの適用を開始することができる。そのため、一部の端末の不具合などで他の端末の更新プログラムの適用が遅延することが防止できる。

１０・・・端末、１２・・・ＣＰＵ、１２２ａ・・・同期信号参照及び送信手段、１２２ｂ・・・プログラム配送・管理手段、１２２ｃ・・・更新適用カウント手段、１２２ｄ・・・適用タイミング調整手段、１４・・無線モジュール、１６・・・ＲＡＭ、１８・・・不揮発メモリ、２０・・・料金メータ、３０・・・管理センタ、４０・・・外部管理端末、４１・・・ＣＰＵ、４２・・・通信ＩＦ部、４３・・・ＲＡＭ、４４・・・ユーザＩＦ部。

Claims (7)

1. マルチホップ通信方式を用いて通信を行うネットワークシステムを構成する無線端末装置であって、
   前記無線端末装置は、自無線端末装置が保持するプログラムに関するプログラム管理情報を所定時間毎に互いに送受信する通信手段と、
   受信したプログラム管理情報に基づき、自無線端末装置のプログラム管理情報を所定の更新優先度に従って更新する更新手段と、
   プログラム管理情報に基づき、更新プログラムの配送の要否を判断し、更新プログラムの配送要の判断に基づき他無線端末装置から当該更新プログラムを受領し、又は更新プログラムの配送要求に基づき他無線端末装置に当該更新プログラムを配送するプログラム配送・管理手段と、
   全ての無線端末装置に対する更新プログラムの配送が完了したとき、当該更新プログラムの自無線端末装置における適用タイミングを調整する適用タイミング調整手段と、を有し、
   前記適用タイミング調整手段は、前記プログラム管理情報に含まれる他の無線端末装置の適用タイミング情報のうち、自無線端末装置の適用タイミング情報よりも早い適用タイミング情報に合わせて自無線端末装置の適用タイミング情報を調整し、前記ネットワークシステム内の各無線端末装置が同時期に更新プログラムの適用を行うようにすることを特徴とする無線端末装置。
2. 請求項１に記載された無線端末装置において、
   前記プログラム管理情報は、前記各端末が発信する同期信号に付加して発信されることを特徴とする無線端末装置。
3. 請求項１に記載された無線端末装置において、
   前記プログラム管理情報は、プログラム同士の優先度を示す保有プログラム情報を含み、前記プログラム配送・管理手段は、前記保有プログラム情報の優先度に基づき更新プログラムの配送の要否を判断することを特徴とする無線端末装置。
4. 請求項１に記載された無線端末装置において、
   前記プログラム管理情報は、更新プログラムの配送済み端末数を表す更新プログラム保有無線端末装置台数情報を含み、
   前記適用タイミング調整手段は、更新プログラム保有無線端末装置台数情報に基づき、更新プログラム保有無線端末装置台数が前記ネットワークシステムを構成する無線端末装置台数の総数に達したとき始動するカウント手段の更新プログラム適用までのカウント数を調整することを特徴とする無線端末装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載された無線端末装置において、
   前記プログラム配送・管理手段が、更新プログラムの配送要の判断に基づき他無線端末装置から当該更新プログラムを受領し、又は更新プログラムの配送要求に基づき他無線端末装置に当該更新プログラムの配送を行うとき、前記無線端末装置の通信モードを間欠通信モードから連続通信モードに切り替え、かつ、前記無線端末装置の通信時間制限の解除や通信チャネルを一時的に変更する動作モード切替制御手段を有することを特徴とする無線端末装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載された無線端末装置に、更新プログラムを転送する外部管理端末装置であって、
   前記無線端末装置の更新プログラム保有無線端末装置台数情報を監視する更新プログラム配送状況監視手段と、
   予め定めた更新完了予定時間を超えて更新プログラムの各無線端末装置に対する配送が完了していないときに、前記無線端末装置に前記適用タイミングを強制設定するか又はユーザに対するアラーム表示を行う、更新プログラム強制適用開始判定手段と、を有することを特徴とする外部管理端末装置。
7. 請求項１ないし５のいずれかに記載された無線端末装置で構成され、前記無線端末装置間でマルチホップ通信方式を用いて通信を行うことを特徴とするネットワークシステム。

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