JP2018045411A - ファームウェア更新システム - Google Patents

Abstract

【課題】ファームウェアの更新対象なるＩｏＴ機器に更新ファイルを一斉送信できるシステムを提供する。【解決手段】本発明に係るファームウェア更新システム１において，更新ファイル配信サーバ２は，更新ファイルの配信開始日時になると，更新対象になるＩｏＴ機器５の機器識別子を付加した更新ファイルを広域放送システム３に送出させる。受信装置４は，広域放送システム３から更新ファイルを受信すると，自装置と接続しているＩｏＴ機器５の機器識別子の中から，更新ファイルに付加された機器識別子を検索し，機器識別子を検索できた場合のみ更新ファイルをダウンロードし，更新ファイルに付加された機器識別子に対応するＩｏＴ機器５へ更新ファイルを送信して，このＩｏＴ機器５のファームウェアを更新する。【選択図】図１

Description

本発明は，ＩｏＴに用いる機器に実装されたファームウェアを更新する技術に関する。

スマートメータや監視カメラなどの機器をインターネットに接続するＩｏＴ（Internet Of Things）が普及しているが，ＩｏＴに用いる機器（以下，「ＩｏＴ機器」）をインターネットに接続することにより発生する脅威が問題になっている。例えば，ＩｏＴ機器に実装されたファームウェアに脆弱性が有ると，インターネットを経由してＩｏＴ機器が不正に遠隔操作される危険性がある。

このため，ファームウェアに脆弱性が見つかったＩｏＴ機器に対して，脆弱性を解消する対策を施した更新ファイルを配布し，ＩｏＴ機器に実装されたファームウェアを更新できることがＩｏＴ機器に要求されている。

ＩｏＴ機器に実装されたファームウェアの更新に係る発明として，例えば，特許文献１において，ホームネットワーク以外のネットワークに接続しているゲートウェイ装置を利用して，ゲートウェイ装置にホームネットワークを介して接続された被制御機器のファームウェアを更新するシステムが開示されている。

特開２０１０−２４４１４１号公報

特許文献１で開示された発明のように，ネットワークを利用してＩｏＴ機器のファームウェアを更新するシステムでは，ファームウェアの更新に用いる更新ファイルを配布するサーバは，ファームウェアの更新対象となるＩｏＴ機器，または，ＩｏＴ機器が接続しているゲートウェイ装置それぞれとネットワーク通信を行わなければならず，ファームウェアの更新対象なるＩｏＴ機器に更新ファイルを一斉送信できなかった。

そこで，本発明は，ファームウェアの更新対象なるＩｏＴ機器に更新ファイルを一斉送信できるシステムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決する本発明は，ファームウェアが実装されたＩｏＴ機器と，少なくとも一つの前記ＩｏＴ機器と接続している受信装置と，前記ＩｏＴ機器のファームウェアの更新に用いる更新ファイルを配信する更新ファイル配信サーバとから少なくとも構成されるファームウェア更新システムである。本発明に係る前記更新ファイル配信サーバは，前記更新ファイルを前記広域放送システムに送出させる配信管理部を備える。また，本発明に係る前記受信装置は，放送波を復調・復号する広域放送受信処理部と，前記広域放送システムから前記広域放送受信処理部が受信した前記更新ファイルをストレージに記憶するダウンロード管理部と，前記ダウンロード管理部がストレージに記憶した前記更新ファイルを，前記更新ファイルに対応する前記ＩｏＴ機器に送信してこの前記ＩｏＴ機器のファームウェアを更新する更新管理部を備える。
なお，本発明において，前記更新ファイル配信サーバの配信管理部は，前記更新ファイルの対象になる前記ＩｏＴ機器の機器識別子を前記更新ファイルに付加し，前記受信装置の前記ダウンロード管理部は，自装置と接続している前記ＩｏＴ機器の機器識別子の中から，前記更新ファイルに付加された機器識別子を検索し，この機器識別子を検索できた場合のみ，前記広域放送受信処理部が受信した前記更新ファイルをストレージに記憶し，前記更新管理部は，前記更新ファイルに付加された機器識別子に対応する前記ＩｏＴ機器に前記更新ファイルを送信することが望ましい。
また，本発明において，前記更新ファイル配信サーバの前記配信管理部は，前記受信装置に予め登録されている復号鍵と対になる暗号鍵により前記更新ファイルを暗号化し，前記広域放送システムに前記更新ファイルの暗号文を送出させ，前記受信装置の前記更新管理部は，前記復号鍵により前記更新ファイルの暗号文を復号し，前記更新ファイルの暗号文を復号して得られた前記更新ファイルを用いて前記ＩｏＴ機器のファームウェアを更新することが望ましい。

上述した本発明は，ファームウェアの更新対象なるＩｏＴ機器に更新ファイルを一斉送信できるために，広域放送の一斉同報性を利用して，ＩｏＴ機器の更新ファイルを送信するように構成されている。

ファームウェア更新システムを説明する図。 ファームウェア更新システムで実行される処理を説明する図。

ここから，本発明の好適な実施形態を記載する。なお，以下の記載は本発明の技術的範囲を束縛するものでなく，理解を助けるために記述するものである。

図１は，本実施形態に係るファームウェア更新システム１を説明する図である。本実施形態に係るファームウェア更新システム１は，図１に図示したように，ファームウェアが実装されたＩｏＴ機器５と，ＩｏＴ機器５と接続している受信装置４と，ＩｏＴ機器５のファームウェアの更新に用いる更新ファイルを配布する更新ファイル配信サーバ２と，広域放送の放送波を発信する電波塔３０を含む広域放送システム３を含む。図１において，ＩｏＴ機器５は，車６に搭載される車載ＩＣＴ（Information and Communication Technology）端末（例えば，カーナビゲーションシステム）で，受信装置４も車６に搭載されている。また，図１では，広域放送を地上波デジタルとし，広域放送の放送波を発信する電波塔３０としているが，広域放送を衛星放送とする場合，電波塔３０は通信衛星になる。

図１で図示した更新ファイル配信サーバ２は，ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，ネットワークインターフェースなどのハードウェア資源を備えたネットワーク対応サーバを利用して実現される装置である。本実施形態に係る更新ファイル配信サーバ２は，ＩｏＴ機器５に実装されたファームウェアの更新に用いる更新ファイルなどを記憶するデータベース２１と，広域放送システム３の電波塔３０を利用して，ＩｏＴ機器５に実装されたファームウェアの更新に用いる更新ファイルを一斉送信する配信管理部２０を備える。

更新ファイル配信サーバ２の管理者は，ＩｏＴ機器５のメーカなどから更新ファイルの配信要求を受けると，更新ファイルの対象となるＩｏＴ機器５の機器識別子を付加した更新ファイルを，更新ファイルの配信開始日時に対応付けた状態でデータベース２１に登録する。

ＩｏＴ機器５の機器識別子が付加された更新ファイルがデータベース２１に登録されると，更新ファイル配信サーバ２の配信管理部２０は，受信装置４が予め保持している復号鍵と対になる暗号鍵を用いて更新ファイルのみを暗号化し，更新ファイルの配信開始日時に対応付けた状態で，ＩｏＴ機器５の機器識別子が付加された更新ファイルの暗号文をデータベース２１に登録する。更新ファイル配信サーバ２の配信管理部２０は，データベース２１に登録されている配信開始日時で指定された日時になると，配信開始日時に対応する更新ファイルの暗号文を広域放送システム３に送信し，広域放送システム３の電波塔３０に更新ファイルの暗号文を送出させる。なお，時刻を計測する時計は，更新ファイル配信サーバ２が備えてもよいが，時刻を計測する外部のサーバから更新ファイル配信サーバ２に時刻が入力されるようにも構成できる。

受信装置４は，広域放送の受信機能を備えた装置で，広域放送用のアンテナ４０ａと接続している広域放送受信処理部４０，更新ファイルのダウンロードを管理するダウンロード管理部４１，更新ファイルを利用してＩｏＴ機器５のファームウェアを更新する更新管理部４２，更新ファイルの暗号文等を記憶するストレージ４３，ＩｏＴ機器５と通信するための第１通信処理部４４，インターネットを介して更新ファイル配信サーバ２と通信するための第２通信処理部４５を備える。

受信装置４の第１通信処理部４４は，有線通信に係る伝送プロトコルに必要な回路やソフトウェアにより実現される。なお，ＷｉｆｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信により受信装置４とＩｏＴ機器５が接続する場合，受信装置４の第１通信処理部４４は，無線通信に係る伝送プロトコルに必要な回路やソフトウェアにより実現されることになる。また，図１では，ＩｏＴ機器５を車載ＩＣＴ端末として図示しているので，受信装置４の第２通信処理部４５は，移動体通信に係る伝送プロトコルに必要な回路やソフトウェアにより実現される。

受信装置４の広域放送受信処理部４０は，広域放送用のアンテナ４０ａが受信した広域放送波用の復調回路，復号回路を利用して実現される機能で，広域放送用のアンテナ４０ａが受信した広域放送波を復調・復号し，広域放送波をデジタルデータに変換する処理を行う。

受信装置４のダウンロード管理部４１は，受信装置４に実装されたプロセッサを動作させるコンピュータプログラムにより実現される機能である。受信装置４には，受信装置４に接続しているＩｏＴ機器５から読み出した機器識別子が予め登録されており，受信装置４のダウンロード管理部４１は，受信装置４に登録されているＩｏＴ機器５の機器識別子の中から，広域放送受信処理部４０が受信した更新ファイルの暗号文に付加されているＩｏＴ機器５の機器識別子を検索し，このＩｏＴ機器５の機器識別子を検索できた場合のみ，更新ファイルの暗号文をストレージ４３に記憶する。なお，図１では図示していないが，時刻を計測する時計は，受信装置４自身に備えさせるのが好適である。

受信装置４の更新管理部４２は，ダウンロード管理部４１と同様に，受信装置４に実装されたプロセッサを動作させるコンピュータプログラムにより実現される機能である。受信装置４の更新管理部４２は，ダウンロード管理部４１が更新ファイルの暗号文をストレージ４３に記憶すると，受信装置４が記憶している復号鍵を用いて，ストレージ４３に記憶された更新ファイルの暗号文を復号した後，第１通信処理部４４を利用して，復号した更新ファイルの対象となるＩｏＴ機器５に，すなわち，復号した更新ファイルの暗号文に付加された機器識別子で示されるＩｏＴ機器５へ，復号後の更新ファイルを送信してこのＩｏＴ機器５のファームウェアを更新する。なお，受信装置４の更新管理部４２は，復号後の更新ファイルを利用してＩｏＴ機器５のファームウェアを更新すると，第２通信処理部４５を利用して，ＩｏＴ機器５のファームウェアを更新したことを更新ファイル配信サーバ２に通知するように構成できる。

ＩｏＴ機器５は，ＩｏＴ機器５で必要となるハードウェアやソフトウェアを備える。本実施形態に係るＩｏＴ機器５は，ＩｏＴ機器５のファームウェアを格納しているＮＶＭ（Non-Volatile Memory）であるブートメモリ５０を備え，受信装置４から受信した更新ファイルをブートメモリ５０に書き込んだ後，自機器をリブートすることで自機器のファームウェアを更新する。

図２は，本実施形態に係るファームウェア更新システム１で実行される処理を説明する図である。

更新ファイル配信サーバ２の管理者が，更新ファイルの対象となるＩｏＴ機器５の機器識別子を付加した更新ファイルを，更新ファイルの配信開始日時に対応付けた状態で更新ファイル配信サーバ２のデータベース２１に登録すると（Ｓ１），更新ファイル配信サーバ２の配信管理部２０は，受信装置４が予め保持している復号鍵と対になる暗号鍵を用いて更新ファイルのみを暗号化し（Ｓ２），更新ファイルの配信開始日時に対応付けた状態で，ＩｏＴ機器５の機器識別子を付加した更新ファイルの暗号文をデータベース２１に登録する（Ｓ３）。なお，受信装置４が予め保持している復号鍵と対になる暗号鍵を用いて更新ファイルを暗号化するのは，正当な受信装置４のみが更新ファイルの暗号文を復号できるようにするためである。

データベース２１に登録されている配信開始日時で指定された日時になると（Ｓ４），更新ファイル配信サーバ２の配信管理部２０は，配信開始日時に対応する更新ファイルの暗号文を広域放送システム３の広域放送システム３に送信し（Ｓ５），広域放送システム３の電波塔３０に更新ファイルの暗号文を送出させる（Ｓ６）。

広域放送システム３が送出した更新ファイルの暗号文を広域放送受信処理部４０が受信すると，受信装置４のダウンロード管理部４１は，受信装置４に登録されているＩｏＴ機器５の機器識別子の中から，広域放送受信処理部４０が受信した更新ファイルの暗号文に付加されているＩｏＴ機器５の機器識別子を検索し（Ｓ７），ＩｏＴ機器５の機器識別子の検索結果に応じて処理を分岐する（Ｓ８）。

受信装置４のダウンロード管理部４１は，更新ファイルの暗号文に付加されているＩｏＴ機器５の機器識別子を検索できなかった場合（Ｓ９ｂ），更新ファイルの暗号文をストレージ４３に記憶することなく，この手順を終了し，更新ファイルの暗号文に付加されているＩｏＴ機器５の機器識別子を検索できた場合（Ｓ９ａ），広域放送受信処理部４０が受信した更新ファイルの暗号文をストレージ４３に記憶する（Ｓ１０）。このように，受信装置４に登録されているＩｏＴ機器５の機器識別子が付加された更新ファイル（ここでは，更新ファイルの暗号文になる）のみをストレージ４３に記憶することで，受信装置４と接続しているＩｏＴ機器５の更新ファイルのみがストレージ４３に記憶されることになる。

受信装置４の更新管理部４２は，ダウンロード管理部４１が更新ファイルの暗号文をストレージ４３に記憶すると，受信装置４が記憶している復号鍵を用いて，ストレージ４３に記憶された更新ファイルの暗号文を復号した後（Ｓ１１），第１通信処理部４４を利用して，更新対象となるＩｏＴ機器５に、更新ファイルの暗号文を復号して得られた更新ファイルを送信し（Ｓ１２），ＩｏＴ機器５は，受信装置４から受信した更新ファイルを用いて自装置のファームウェアを更新する（Ｓ１３）。

このように，本実施形態に係るファームウェア更新システム１は，ファームウェアの更新対象なるＩｏＴ機器５に更新ファイルを一斉送信できるために，広域放送の一斉同報性を利用して，ＩｏＴ機器５の更新ファイルを送信するように構成されている。

１ ファームウェア更新システム
２ 更新ファイル配信サーバ
２０ 配信管理部
２１ データベース
３ 広域放送システム
３０ 電波塔
４ 受信装置
４０ 広域放送受信処理部
４１ ダウンロード管理部
４２ 更新管理部
４３ ストレージ
５ ＩｏＴ機器

Claims (3)

1. ファームウェアが実装されたＩｏＴ機器と，少なくとも一つの前記ＩｏＴ機器と接続している受信装置と，前記ＩｏＴ機器のファームウェアの更新に用いる更新ファイルを配信する更新ファイル配信サーバとから少なくとも構成され，
   前記更新ファイル配信サーバは，前記更新ファイルを前記広域放送システムに送出させる配信管理部を備え，
   前記受信装置は，放送波を復調・復号する広域放送受信処理部と，前記広域放送システムから前記広域放送受信処理部が受信した前記更新ファイルをストレージに記憶するダウンロード管理部と，前記ダウンロード管理部がストレージに記憶した前記更新ファイルを，前記更新ファイルに対応する前記ＩｏＴ機器に送信してこの前記ＩｏＴ機器のファームウェアを更新する更新管理部を備え，
   ていることを特徴とするファームウェア更新システム。
2. 前記更新ファイル配信サーバの配信管理部は，前記更新ファイルの対象になる前記ＩｏＴ機器の機器識別子を前記更新ファイルに付加し，前記受信装置の前記ダウンロード管理部は，自装置と接続している前記ＩｏＴ機器の機器識別子の中から，前記更新ファイルに付加された機器識別子を検索し，この機器識別子を検索できた場合のみ，前記広域放送受信処理部が受信した前記更新ファイルをストレージに記憶し，前記更新管理部は，前記更新ファイルに付加された機器識別子に対応する前記ＩｏＴ機器に前記更新ファイルを送信する，
   ことを特徴とする，請求項１に記載したファームウェア更新システム
3. 前記更新ファイル配信サーバの前記配信管理部は，前記受信装置に予め登録されている復号鍵と対になる暗号鍵により前記更新ファイルを暗号化し，前記広域放送システムに前記更新ファイルの暗号文を送出させ，
   前記受信装置の前記更新管理部は，前記復号鍵により前記更新ファイルの暗号文を復号し，前記更新ファイルの暗号文を復号して得られた前記更新ファイルを用いて前記ＩｏＴ機器のファームウェアを更新する，
   ことを特徴とする，請求項１または請求項２に記載したファームウェア更新システム。
   

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