JP2019016126A - 無線端末のソフトウェア更新方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基地局からの更新データ送信と、各端末からの更新処理完了の確認作業を簡易化して、全端末の更新処理を迅速且つ確実に実施することができる無線端末のソフトウェア更新方法を提供する。【解決手段】基地局１は、各端末２ａ〜２ｎに対して更新データをブロードキャスト送信する。更新データを受信した各端末２ａ〜２ｎは、更新データに基づいてソフトウェアの更新処理を行う。各端末２ａ〜２ｎの送信予約時間になった場合に、各端末２ａ〜２ｎから基地局１に対して更新処理の完了通知を送信する。基地局１は、各端末２ａ〜２ｎからの更新処理の完了通知の受信の有無を確認し、全ての更新データの送信後、更新処理の完了通知を受信できなかった端末２ａ〜２ｎに対して、ユニキャスト通信により個別に更新データを送信する。【選択図】図１

Description

本発明は、無線端末（以下、端末という）のソフトウェアを基地局から無線によって更新する方法に関する。

端末の機能変更や不具合により、端末に記憶されているソフトウェアの更新が必要となった場合、基地局と端末間において無線通信によりソフトウェアの更新を行うことが知られている。この種の技術は、例えば、特許文献１から特許文献３に記載されている。

特開２０１１−１３５２８１号公報 特開２００６−２３５８３８号公報 特開２００４−１１０６１０号公報

無線によるソフトウェアの更新は、基地局の通信エリア内にある複数の端末に対して、一度の送受信で更新ができることから、ＬＡＮなどの有線による更新と比較して、更新処理が簡単で、有線の配線や接続作業が不要な利点がある。その反面、基地局と各端末が一対一で対応しないため、各端末が更新データを受信したか、あるいは受信した更新データによりソフトウェアの更新処理が完了したかの確認を行うことが難しい。

例えば、従来技術では、基地局は各端末のそれぞれに対して、
(1) 更新データの受信可能
(2) 更新データの受信完了
(3) 更新処理の完了
などの確認作業を行っていた。その場合、(1) 〜(3) のいずれかの確認ができない場合には、その端末に対して確認作業を繰り返す必要があり、端末の数が多い場合や無線通信が不安定でエラーが生じやすい場合には、確認作業を繰り返して端末全てのソフトウェアを更新するために長時間掛かる問題があった。特に、各端末は更新処理の間はそれ自体の機能を停止する必要があることから、ソフトウェアの更新のために長時間機能停止が続くことは好ましくなかった。

また、個々の端末に対して前記(1) 〜(3)のような確認を全て行うことは、確認のための通信が煩雑になると共に、各端末から基地局に対する確認結果が基地局に同タイミングで返信されてしまい、基地局での更新データの送信タイミングが混乱するおそれもあった。

本発明の目的は、基地局からの更新データ送信と、各端末からの更新処理完了の確認作業を簡易化して、全端末の更新処理を迅速且つ確実に実施することができる無線端末のソフトウェア更新方法を提供することにある。

本発明の無線端末のソフトウェア更新方法は、次のようなステップを有することを特徴とする。
（１）基地局から全端末に対してモード移行要求をブロードキャスト送信する。
（２）モード移行要求を受信した各端末は、自身をソフトウェア更新モードに移行すると共に、各端末固有のＩＤと関連する独自の送信予約時間を決定する。
（３）各端末の送信予約時間になった場合に、各端末から基地局に対してソフトウェア更新モードに移行したことの完了通知を送信する。
（４）基地局は、前記のソフトウェア更新モードに移行した各端末を更新対象端末として記録する。
（５）基地局は、各端末に対して更新データをブロードキャスト送信する。
（６）更新データを受信した各端末は、更新データに基づいてソフトウェアの更新処理を行う。
（７）各端末の送信予約時間になった場合に、各端末から基地局に対して更新処理の完了通知を送信する。
（８）基地局は、各端末からの更新処理の完了通知の受信の有無を確認し、全ての更新データの送信後、更新処理の完了通知を受信できなかった端末に対して、個別にユニキャスト通信により、更新データを送信する。
（９）各端末は、全ての更新データを受信して、更新データに基づく更新処理が完了し、基地局に更新処理の完了通知を送信した後、更新モードを終了する。

本発明は、次のような態様も包含する。
（１０）前記更新データが複数のデータに分割され、基地局は分割された更新データに関する各端末からの更新処理の完了通知を受信した後、次の分割された更新データを各端末に対してブロードキャスト送信する。
（１１）基地局は、各端末固有のＩＤと関連する独自の送信予約時間のうち、最も長い送信予約時間が経過した場合、全ての端末からの完了通知を待つことなく、更新データの送信を開始する。

本発明によれば、更新データを各端末に対してブロードキャスト通信で送信することで、複数の端末に対して一挙に更新データを送信することができる。また、全ての端末のソフトウェア更新モードに移行したことの完了通知や、更新処理の完了通知を待つことなく、更新データの送信を行い、完了通知が得られなかった端末に対しては、個別にユニキャスト通信で更新データを送信して更新処理を行うようにしたので、正常にデータ通信を行った大部分の端末については迅速に更新処理が可能になる。一方、通信エラーなどで更新処理が行えなかった端末については個別に繰り返して更新処理を行うことができる。その結果、全ての端末に対する更新処理が確実に行える利点がある。

本発明のソフトウェア更新方法の第１実施形態を適用するシステムの一例を示すブロック図。 第１実施形態の更新モードへの移行ステップを示すシーケンス図。 第１実施形態の更新データの送信ステップを示すシーケンス図。

以下、本発明の実施形態を、図面に従って具体的に説明する。本実施形態においては、基地局や各端末が本来備えている機能に関する構成については省略し、ソフトウェアの更新に必要なシステムの構成および作用について説明する。

［１．第１実施形態］
（１）システムの構成
本実施形態のソフトウェア更新方法は、図１に示すような基地局１と端末２ａ〜２ｎの間で実行される。基地局１には、本実施形態の更新方法を実行するためのコンピュータの一部であるＣＰＵ１３と制御部１４が備えられる。制御部１４は、本実施形態の更新方法を実行するために必要な機能を備えるもので、基地局１に設けられたコンピュータを制御ソフトウェアにより制御部１４として機能させる。

基地局１には、各端末２ａ〜２ｎに対して配信する更新ソフトウェアの記憶部１５が設けられる。制御ソフトウェアや更新ソフトウェアの記憶部１５としては、基地局１のコンピュータに設けられたメモリやハードディスクなどの記憶装置が使用される。基地局１は、更新対象の端末のＩＤや、更新処理が完了あるいは未完了の端末のＩＤを記録する管理テーブル１６を備える。基地局１は各端末２ａ〜２ｎとの間で通信を実行するための無線モジュール１７を備える。

基地局１が備える制御部１４は、基地局１に設けられた記憶装置に記録された制御ソフトウェアを実行させることで、以下のような機能を発揮する。
（１）更新処理の開始タイミングの設定。
（２）更新モードに移行したことの完了通知の受信。
（３）更新対象の端末の記録。
（４）完了通知を受信するまでの待機時間の設定。
（５）更新ソフトウェアの分割。
（６）分割された更新データのブロードキャスト送信。
（７）更新処理の完了通知の受信。
（８）完了通知が未受信の端末の記録。
（９）未受信端末に対する更新データのユニキャスト送信。
（１０）更新処理の終了と通常モードへの復帰。

各端末２ａ〜２ｎは、基地局１と同様にＣＰＵ２３、制御部２４および無線モジュール２７を備える。制御部２４は各端末２ａ〜２ｎに設けられた記憶装置に記録された制御ソフトウェアを実行させることで、以下のような機能を発揮する。

（１）更新モードへの移行通知の受信。
（２）更新モードに移行したことの完了通知の送信。
（３）送信予約時間の決定。
（４）ブロードキャストされた更新データの受信。
（５）ユニキャストされた更新データの受信。
（６）更新処理の完了通知の送信。
（７）更新処理の終了と通常モードへの復帰。

（２）ソフトウェア更新処理
前記のような構成を有する本実施形態の作用を図２及び図３に示すシーケンス図に従って説明する。なお、基地局１と各端末２ａ〜２ｎとの間で通信に必要なハードウェアは、無線モジュール１７、２７として図１に示したが、これらについては通常の基地局と端末に設けられる通信装置を適宜使用することができるため、その作用については説明を省略する

Ａ．更新モードに移行…図２
各端末２ａ〜２ｎに組み込まれているソフトウェアを更新する場合には、基地局１の制御部１４は、予め定められた更新タイミングや更新準備が完了した時点で、全端末２ａ〜２ｎに対してモード移行要求をブロードキャスト送信する。このブロードキャスト送信は基地局１からの通信の受信範囲に存在する各端末２ａ〜２ｎによって受信される。

モード移行要求を受信した各端末２ａ〜２ｎは、その制御部２４の制御に従って、自身をソフトウェア更新モードに移行すると共に、各端末２ａ〜２ｎに固有のＩＤと関連する独自の送信予約時間を決定する。

この場合、各端末２ａ〜２ｎの送信予約時間は、例えば、固有のＩＤが連続する数字の場合には、その数字に対して一定の時間を乗じることにより設定される。また、本実施形態のシステムを運用するユーザーが各端末２ａ〜２ｎについてそれぞれ異なる送信予約時間を予め設定して基地局１および各端末２ａ〜２ｎに記憶させておいても良い。各端末２ａ〜２ｎに設定された送信予約時間は、基地局１においても記憶され、特に各端末２ａ〜２ｎの中で最も長い送信予約時間は、基地局１が更新モード移行の完了通知あるいは更新処理完了通知の待機時間を決定する際の基準となる。

各端末２ａ〜２ｎの送信予約時間になった場合に、制御部２４は、各端末２ａ〜２ｎから基地局１に対してソフトウェア更新モードに移行したことの完了通知を送信する。この完了通知を受信した基地局１の制御部１４は、ソフトウェア更新モードに移行した各端末２ａ〜２ｎを更新対象端末２ａ〜２ｎとして管理テーブル１６に記録する。

この場合、基地局１の通信エリア内にはすべての端末が存在するとは限らない。また、すべての端末が存在していたとしても、通信エラーなどの原因で基地局１がすべての端末からの完了通知を受信できない場合もある。その場合、基地局１の制御部１４は、全端末の中で最も大きな送信予約時間に必要な時間だけ完了通知の受信を待機する。そして、待機中に完了通知が得られた端末のみを、更新対象端末として管理テーブル１６に記録する。各端末２ａ〜２ｎからの完了通知は、それぞれの端末において決定された送信予約時間に従って送信され、複数の端末の完了通知が重複して送信されることがないため、基地局１は各端末２ａ〜２ｎの完了通知を確実に受信することができる。

Ｂ．ソフトウェア更新処理…図３
すべての更新対象端末２ａ〜２ｎの記録が完了した基地局１は、各端末２ａ〜２ｎに対して更新データをブロードキャスト送信する。この場合、更新ソフトウェアのデータ量が大きい場合には、更新ソフトウェアをいくつかに分割して送信する。すなわち、制御部１４は更新ソフトウェアのデータ量に応じて、更新ソフトウェアを幾つかの更新データに分割する処理を行う。その後、制御部１４は分割された最初の更新データ（図３の分割データ１）を管理テーブル１６に記録されている更新対象端末２ａ〜２ｎに対してブロードキャスト送信する。

最初の更新データを受信した各端末２ａ〜２ｎの制御部２４は、受信した更新データに基づいて各端末内のソフトウェアの更新処理を行う。更新処理が完了した各端末２ａ〜２ｎ内の制御部２４は、各端末２ａ〜２ｎの送信予約時間になった場合に、基地局１に対して更新処理の完了通知を送信する。この完了通知も、更新モードへの移行の完了通知と同様に、各端末２ａ〜２ｎから基地局１に対して所定の時間差を持って送信され重複することがないので、基地局１は完了通知を確実に受信することができる。

基地局１は、各端末２ａ〜２ｎからの更新処理の完了通知の受信の有無を確認し、最初の分割データについて更新処理の完了通知を受信できなかった端末を管理テーブル１６に記録する。すなわち、基地局１の制御部１４は、各端末２ａ〜２ｎの中で最も長い送信予約時間だけ待機し、その間に更新処理の完了通知を受信できなかった端末のＩＤを管理テーブル１６に記録する。

基地局１は、前記の待機時間が経過した後は、すべての端末からの更新処理の完了通知を待つことなく、次の分割された更新データ（図３の分割データ２）をすべての端末２ａ〜２ｎに対してブロードキャスト送信する。以降、最初の更新データのブロードキャスト送信と同様にして、基地局１と各端末２ａ〜２ｎとの間で更新データの送信と更新処理の完了通知が交信される。

基地局１の制御部１４は、最終の更新データの送信に当たり、その更新データが最終のものであるとのデータを同時に送信する。各端末２ａ〜２ｎの制御部２４は、最終の更新データを受信すると、送信された更新データに基づくソフトウェアの更新処理を完了し、基地局１に更新処理の完了通知を送信した後、更新モードを終了し通常モードに復帰する。

Ｃ．完了通知の未達
基地局１は待機時間の経過後において、更新処理の完了通知を受信できなかった端末を管理テーブル１６から読み出し、その端末に対して、個別にユニキャスト通信により、更新データを送信する。更新ソフトウェアを複数の更新データに分割して送信した場合、分割された更新データが別個に端末の更新を行えるものであれば、基地局１は更新処理の完了通知を受信できなかった端末に対してその分割された更新データのみをユニキャスト通信により送信する。一方、分割された更新データに順序がある場合には、更新処理の完了通知を受信できなかった以降の更新データすべてについて、ユニキャスト通信により送信する。この場合の手順は、送信対象が特定の端末であるか否かを除き、ブロードキャスト通信による更新処理の場合と同様である。

（３）本実施形態の効果
本実施形態によれば、次のような作用効果が発揮される。

（１）複数の端末に対して、ブロードキャスト通信により更新データを配信するので、個々の端末について更新データを順番に配信している方法と比較して、すべての端末に対する更新データの配信を短時間で完了できる。

（２）基地局１は、各端末２ａ〜２ｎ固有のＩＤと関連する独自の送信予約時間のうち、最も長い送信予約時間が経過した場合、全ての端末２ａ〜２ｎからの完了通知を待つことなく、更新データの送信を開始する。そのため、少数の端末と基地局との間の通信不良などがあっても、そのことがすべての端末のソフトウェアの更新を妨げる原因とならず、多くの端末についての更新を迅速に行うことができる。

（３）更新処理にエラーが生じた少数の端末については、それらの端末を対象としたユニキャスト通信により個別にデータの送信を繰り返し行うことが可能になるので、エラーの生じた端末に対してもソフトウェアの更新処理が確実に行われる利点がある。

（４）更新モードへの移行や更新処理の完了通知は、それぞれの端末において決定された送信予約時間に従って送信され、複数の端末の完了通知が重複して送信されることがないため、基地局１は各端末２ａ〜２ｎの完了通知を確実に受信することができる。

［２．他の実施形態］
本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、例えば、次のような他の実施形態も包含する。
（１）本件発明の対象となる基地局と端末は、無線通信によってデータの授受を行うシステム全般に適用可能なものであって、例えば、携帯電話やスマートフォン、インターカム、サーバーとノートパソコンやタブレット、工場に設けられた中央制御盤と個々の被制御機器、家庭内における主制御装置と家電などの個々の機器などに使用できる。
（２）前記実施形態では、基地局の待機時間は、各端末固有のＩＤと関連する独自の送信予約時間のうち、最も長い送信予約時間としたが、各端末の更新モードへの移行時間と更新処理の完了時間が判明している場合には、これらの時間を考慮して各端末の送信時間とは無関係に待機時間を決定することもできる。

１…基地局
２ａ〜２ｎ…端末
１３…ＣＰＵ
１４，２４…制御部
１５…更新ソフトウェアの記憶部
１６…管理テーブル
１７，２７…無線モジュール

Claims (3)

1. 次のステップを有する無線端末のソフトウェア更新方法。
   （１）基地局から全端末に対してモード移行要求をブロードキャスト送信する。
   （２）モード移行要求を受信した各端末は、自身をソフトウェア更新モードに移行すると共に、各端末固有のＩＤと関連する独自の送信予約時間を決定する。
   （３）各端末の送信予約時間になった場合に、各端末から基地局に対してソフトウェア更新モードに移行したことの完了通知を送信する。
   （４）基地局は、前記のソフトウェア更新モードに移行した各端末を更新対象端末として記録する。
   （５）基地局は、各端末に対して更新データをブロードキャスト送信する。
   （６）更新データを受信した各端末は、更新データに基づいてソフトウェアの更新処理を行う。
   （７）各端末の送信予約時間になった場合に、各端末から基地局に対して更新処理の完了通知を送信する。
   （８）基地局は、各端末からの更新処理の完了通知の受信の有無を確認し、全ての更新データの送信後、更新処理の完了通知を受信できなかった端末に対して、個別にユニキャスト通信により、更新データを送信する。
   （９）各端末は、全ての更新データを受信して、更新データに基づく更新処理が完了し、基地局に更新処理の完了通知を送信した後、更新モードを終了する。
2. 前記更新データが複数のデータに分割され、基地局は分割された更新データに関する各端末からの更新処理の完了通知を受信した後、次の分割された更新データを各端末に対してブロードキャスト送信する請求項１に記載の無線端末のソフトウェア更新方法。
3. 基地局は、各端末固有のＩＤと関連する独自の送信予約時間のうち、最も長い送信予約時間が経過した場合、全ての端末からの完了通知を待つことなく、更新データの送信を開始する請求項１または請求項２に記載の無線端末のソフトウェア更新方法。
   
   

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