JP4690055B2

JP4690055B2 - ファームウェア更新方法およびファームウェア更新システム

Info

Publication number: JP4690055B2
Application number: JP2005007131A
Authority: JP
Inventors: 健夫菊地
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2025-01-14
Also published as: JP2006195766A

Description

この発明は、電灯線／配電線をインタネット、アクセス回線として利用する高速データ通信や、電灯線による家電製品間ＬＡＮ等に用いられているＰＬＣ（ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）装置に関するものであり、特にマスタスレーブ方式のＰＬＣ装置のファームウェア更新方法およびその更新システムに係るものである。

複数の通信機器を遠隔から集約監視制御するオペレーションシステムにおいて、通信機器を構成する装置に関する設備情報、ファームウェアファイル、ファームウェアファイル付属情報を管理し、この管理情報に基づいて自動的にファームウェアファイル更新対象となる装置を選び出すと共に、新ファームウェアファイルを伝送した後、前記通信機器に対してシナリオ実行命令を伝送してファームウェアファイルの更新を指示し、通信機器には更新手順を表したシナリオを蓄積し、オペレーションシステムから新ファームウェアファイルとシナリオ実行命令を受信した後、前記シナリオを実行して更新対象となる装置のファームウェアを更新するファームウェア更新制御方法が示されている（特許文献１参照）。

特開平０７−２４８９１３号公報

前記特許文献１に示されたファームウェア更新技術は、ファームウェア更新対象の通信機器がデータ伝送回線に並列に設置された場合について記載されていて、この技術をマスタスレーブ方式のＰＬＣ装置のファームウェア更新に応用することは以下の観点から問題点がある。

電灯線を介したマスタースレーブ方式のＰＬＣ装置のネットワークは上位の高圧向け装置を根、家庭内に設置されるような末端のＰＬＣ装置を葉とするツリー状の接続トポロジとして表わされる。各装置はツリーの上下の装置と１対１で接続されることとなる為、ツリー途上のＰＬＣ装置の通信が停止した場合、その装置以下のＰＬＣ装置も通信ができなくなってしまうという特性がある。
現在適用されているファームウェアと通信の互換性がない新しいファームウェアを装置に対して適用する場合、管理装置を基点として、更新作業を行うべき該当装置を経由したネットワークの先にファームウェア未更新の装置が存在しないことを確認する必要がある。未更新の装置が該当装置以遠にあるまま、該当装置のファームウェアを更新してしまうと、管理装置から未更新装置へ接続できなくなり、遠隔でファームウェア更新ができなくなるという問題点を有している。

また、ネットワーク全体で行われるファームウェア更新作業にかかる時間を短縮する為、無作為に複数のＰＬＣ装置の更新作業が並行して行われると、直結される二つのＰＬＣ装置に対して同時に更新作業が行われる場合が発生する。このような場合において、下位装置が管理装置より送られるファームウェアプログラムを受信している最中に、上位装置が更新処理により通信停止してしまうと、下位装置のファームウェア更新が完全に行われないで終了してしまうという問題があった。

この発明は前記のような課題を解決するためになされたものであり、事前にネツトワークトポロジに基づく更新作業順番を計画することにより、複数の更新対象装置のファームウェア更新作業を確実に実行するとともに、作業を一括して実行することで全体の更新作業時間を短縮することを目的としている。

第１の発明に係わるマスタスレーブ方式のネットワークを形成するＰＬＣ装置のファームウェア更新方法は、
ネットワーク上位基幹部分に接続されている管理装置は、ファームウェア更新対象エリア内のＰＬＣ装置に関するアドレスと管理装置からの距離の情報から接続トポロジの作成を行い、管理装置から遠い距離にあるＰＬＣ装置から順にファームウェアの更新を行うものである。

また、第２の発明に係わるマスタスレーブ方式のネットワークを形成する複数のＰＬＣ装置のファームウェア更新システムは、ＰＬＣ装置はネットワークを介して伝送される情報をファームウェアを基に中継するものであり、
ネットワークの上位基幹部に設けられた管理装置は、管理装置に接続されるファームウェア更新対象エリア内の複数のＰＬＣ装置の事前情報から、管理装置に最も近い距離にあるＰＬＣ装置を始点とし、このＰＬＣ装置に接続される親ノード以外のノードをリスト化し、このリストの現ノードにつながるノードの有無を確かめるＰＬＣ装置接続確認処理を再帰的に実行して、ファームウェア更新対象エリア内の全てのＰＬＣ装置のアドレス情報と、管理装置から各ＰＬＣ装置までの距離情報を収集することによって接続トポロジを作成するとともに、接続トポロジ上の遠いＰＬＣ装置からファームウェア更新処理を行うものである。

この第１の発明に係るマスタスレーブ方式のネットワークを形成するＰＬＣ装置のファームウェア更新方法は、ネットワーク上位基幹部分に接続されている管理装置が、ファームウェア更新対象エリア内ＰＬＣ装置に関するアドレスと管理装置からの距離の情報から、接続トポロジの作成を行い、遠い距離にあるＰＬＣ装置から順にファームウェアの更新を行うので、従来のような更新処理実施前に更新対象のＰＬＣ装置より以遠に未更新装置の有無を確認する作業を必要とせず、全てのＰＬＣ装置のファームウェア更新処理が確実に行えるという効果がある。

また、第２の発明に係るマスタスレーブ方式のネットワークを形成するＰＬＣ装置のファームウェア更新システムは、ネットワークの上位基幹部に設けられた管理装置が、ファームウェア更新対象エリア内のＰＬＣ装置の事前情報から、管理装置に最も近い距離にあるＰＬＣ装置を始点とし、このＰＬＣ装置に接続される親ノード以外のノードをリスト化し、このリストの現ノードにつながるノードの有無を確かめるＰＬＣ装置接続確認処理を再帰的に実行して、ファームウェア更新対象エリア内の全てのＰＬＣ装置のアドレス情報と、管理装置から各ＰＬＣ装置までの距離情報を収集することによって接続トポロジを作成するとともに、接続トポロジ上の距離の遠いＰＬＣ装置からファームウェア更新処理を行うものであるので、前記と同様にファームウェアの更新処理が確実に行えるという効果がある。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１はこの実施の形態１によるマスタスレーブ方式のネットワークを形成するＰＬＣ装置のファームウェア更新システム１００を示す図である。ＰＬＣ装置はネットワークを介して伝送される情報を内蔵するファームウェアに基づき中継するものである。
管理装置５０は後述するＰＬＣ装置１〜１４で構成されるネットワークの上位基幹部分に接続される。基幹部分に接続されることで、ネットワーク上にあるＰＬＣ装置１〜１４すべてに対して管理作業を可能としている。基幹部分に置かれるＰＬＣ装置１、２は高電圧線下での通信に対応した機器であり、高圧線を通して、各地の変電所経由で低圧対応ＰＬＣ装置３に接続される。ＰＬＣ装置５、６は柱上電線等を介して、一般家庭に配置される宅内ＰＬＣ装置７〜１１が接続される。オフィス、工場では施設内の電灯線を介してさらに複数のＰＬＣ装置４、１２〜１４が接続されている。尚、図１の点線枠内に示されてたエリア１１０にファームウェア更新対象のＰＬＣ装置が設置されている。

次に、動作について説明する。
ファームウェア更新は基幹部分に配置される任意のＰＬＣ装置以下をファームウェア更新を行うべき装置群のまとまりとして扱う。この実施の形態１の場合、図１に示すファームウェア更新対象エリア１１０内のＰＬＣ装置２に接続されるＰＬＣ装置群３〜１４を更新対象エリアとしている。
図２にファームウェア更新の処理フローを示す。以下、フローに従って説明する。
ＳＴ１において管理装置５０はファームウェア更新作業を行うにあたって、ＳＴ２で対象エリア１１０内のＰＬＣ装置２〜１４から相互接続情報を収集し接続トポロジを作成する。その詳細は後述する。
情報の収集はグループ内すべてのＰＬＣ装置について行う。ＰＬＣ装置は通常の通信を中継する前に、電灯線を介して直接接続される装置を確認することで通信路を確保する仕様となっている。この為、あるＰＬＣ装置内の情報を取得すれば、そこに接続されるＰＬＣ装置についての情報がそのまま得られる。よって、ＰＬＣ装置２を始点として、接続情報を元に自身に接続されるＰＬＣ装置を辿っていくことでグループ内のＰＬＣ装置を網羅することができる。装置から別の装置へ辿る際に、ＰＬＣ装置から得られる情報とは別に、管理装置５０からその装置までに経由したＰＬＣ装置の数を併せて記録する。この経由数を管理装置５０からの「距離」と呼ぶ。例えば、図１中のＰＬＣ装置６は、ＰＬＣ装置１、２、３、５を経由するため、距離は４となる。
ＳＴ３で前記管理装置５０から遠いＰＬＣ装置からファームウェア更新処理順番を決定する。
ＳＴ４でファームウェアを更新し、ＳＴ５で更新終了となる。なおその後、接続確認がなされるが、その説明は省略する。

次に、接続トポロジ作成を図に基づいて説明する。
図３は管理装置５０がＰＬＣ装置２〜１４の接続トポロジを作成する際の処理フローを示す。処理フローは情報取得されるＰＬＣ装置から再帰的に適用されていき、その上位への接続以外の接続情報が無くなったら、そのＰＬＣ装置のアドレス、距離が記録される。その後、処理フローを再開するということを再帰的に繰り返す。
図１に示したような接続構成のとき、図３のフローに従うと以下のような処理となる。ＳＴ１で管理装置５０が接続トポロジ作成を行うためＰＬＣ装置接続確認を開始する。前記管理装置５０は、ファームウェアを更新する必要のあるエリア内の複数のＰＬＣ装置に関する事前情報から、管理装置５０に最も近い距離にあるＰＬＣ装置を接続トポロジ作成上の始点とする。ＳＴ２で始点はＰＬＣ装置２であるから、現ノードＣをＰＬＣ装置２と置く。そして現ノードＣに接続される親ノードＰ以外のノードＬをリスト化する。すなわちこの実施の形態１ではＰＬＣ装置２に接続される装置は、ＰＬＣ装置１とＰＬＣ装置３であるが、ＰＬＣ装置１はＰＬＣ装置２にとって上位装置（親ノード）となり、対象外になる為、現ノードＣに接続されるノードＬとしては、接続リストに残るのはＰＬＣ装置３のみとなる。

ＳＴ３で接続リストに現ノードＣに接続されるＬノードを確認するする。このとき接続リストにはＰＬＣ装置３が有りのため、ＳＴ４に進む。ここで、前記ＰＬＣ装置３には上位装置である前記ＰＬＣ装置２にプラス１した距離が設定される。管理装置５０は、今度はＰＬＣ装置３について本処理フローのＳＴ１〜ＳＴ３の処理を再度適用したＰＬＣ装置接続確認処理を再帰的に実行する。よって今度はＳＴ１にて現ノードＣをＰＬＣ装置３とし、前記ＳＴ２、ＳＴ３の処理を行う。そしてＰＬＣ装置３の接続リスト中のノードＬはＰＬＣ装置４とＰＬＣ装置５となり、ＳＴ４ではまずＰＬＣ装置４について再度現ノードＣが入れ替わり、今度はＰＬＣ装置４について本処理フローＳＴ１〜ＳＴ３の処理を再度適用したＰＬＣ装置接続確認処理を再帰的に実行する。引き続きＳＴ５では、接続リスト中にまだ残っているノードがあるか否かを確認し、有りのとき前記ＳＴ４に再帰し、無しのとき、ＳＴ８に進んで接続リストからノードＬを削除する。

前記ＳＴ３において、現ノードＣに接続されるＬノードが無しのとき、ＳＴ６に進み、前記ＰＬＣ装置の接続確認処理が完了し管理装置５０は、前記ＰＬＣ装置のアドレスと距離を記録する。なお、前記ＳＴ３は、再帰的処理を行ったとき発生するＬノード無しの場合も含んでいる。ＳＴ７では、前記管理装置５０は前記処理完了したＰＬＣ装置との間で部分的な接続トポロジを作成する。その後再びＳＴ４に進み、再帰的実行が行われる。

このように順に下位装置へと繰り返し処理を適用することによって、末端のＰＬＣ装置に辿りつく。より理解し易くするため、先の例の続きで、ＰＬＣ装置１２が現ノードＣとなったときを説明する。ＰＬＣ装置１２には下位に接続されるＰＬＣ装置が無い為、ＳＴ３からＳＴ６に進み、ＰＬＣ装置１２のアドレスと距離を管理装置５０が記録する。ＳＴ７でＰＬＣ装置１２と管理装置５０との部分の接続トポロジ作成処理は終了し、ひとつ前の処理フローのＳＴ４に進むこととなる。この場合ひとつ前の処理とは、ＰＬＣ装置４が現ノードＣのときの処理フローとなる。ＳＴ５においてＰＬＣ装置４の接続リストには、ＰＬＣ装置１２、１３、１４の３つあるが、ＰＬＣ装置１２についての処理は終了したので、このリストからＰＬＣ装置１２は消される（ＳＴ８）。そして、前記ＳＴ５でＰＬＣ装置１３とＰＬＣ装置１４とが残っているのでＳＴ４に戻り、リストに残っているＰＬＣ装置１３を取り出して、ＳＴ４でＰＬＣ装置１３を現ノードとする処理フローが再帰的に行われることになる。
よって、管理装置５０が接続情報であるアドレスと距離を取得する（ＳＴ７が実施される）順番は、ＰＬＣ装置１２→ＰＬＣ装置１３→ＰＬＣ装置１４→ＰＬＣ装置１０→ＰＬＣ装置１１→ＰＬＣ装置６→・・・というようになる。

このように処理フローの繰り返しを実行することで、開始点であるＰＬＣ装置２の接続情報を取得した時点で、つまりＰＬＣ装置２につながるノードＬがすべて削除された時点で管理装置５０はＰＬＣ装置２以下に接続される全てのＰＬＣ装置の接続情報を収集できたことになる。
収集した情報から管理装置５０は、図４に示すようなツリー状の接続トポロジ図を内部で作成する。
図４に示すように管理装置５０を基点として、ＰＬＣ装置２以下に接続されるＰＬＣ装置の相互接続情報を元に作成されている。すべてのＰＬＣ装置は、上位に位置する装置と１対１で接続される。

ファームウェア更新対象装置の選択が確定した段階で、前記接続トポロジを参照して選択されたＰＬＣ装置の距離を比較し、距離が管理装置５０から遠いものから処理するように作業順番を決定する。決定された作業順番に基づきファームウェア更新作業を順次実行する。この際、旧ファームウェアに替わる新ファームウェアを更新対象のＰＬＣ装置毎に伝送後ファームウェア更新処理の手順であってもよく、また新ファームウェアを全ＰＬＣ装置に伝送後、更新処理を行ってもよい。前者の場合、各装置の実態稼働時間に合わせた更新が可能となり、後者の場合、管理の信頼性が向上する。
このように、この実施の形態１によるファームウェア更新は、管理装置から遠いＰＬＣ装置から処理を行うので、装置間の接続が損なわれることなく、ファームウェア更新が漏れなく行うことができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１で作成されたトポロジから同じ距離の更新対象装置間では、個々の更新作業中においても他の装置の更新による影響が無いことが保障される。図５は同距離のＰＬＣ装置、例えば距離３のＰＬＣ装置４とＰＬＣ装置５をグループ化した図である。このようにトポロジを作成することによって明確となった同一距離を有するＰＬＣ装置をグループ化して、図６の処理フローのように更新作業を同時並行に実行することで、更新作業にかかる時間を短縮できることを図８に示す。
図８は、前記実施の形態１とこの実施の形態２および後述の実施の形態３において、ＰＬＣ装置５〜ＰＬＣ装置１１を例として、ファームウェア転送、更新処理、接続確認に必要とする作業時間の比較を示している。図８に示すように、実施の形態１に比較し、この実施の形態２のファームウェア転送、更新処理に要する時間が短縮され、さらに接続確認とを合わせた作業時間が大幅に短縮可能となる。

実施の形態３．
ファームウェア更新処理は、新ファームウェア転送、更新処理、接続確認の３ステップで行われる。このステップのうち、この実施の形態３では前述した実施の形態２の同距離の装置を同一グループすることに加えてファームウェア転送のみを各ＰＬＣ装置に対して先に行うようにする。ファームウェア転送だけでは、ＰＬＣ装置間の接続には影響しない為、作業順番に関わらず可能な限り並行して実行する。すべての転送が完了したら、ファームウェアを更新する処理命令を更新順番に基づいて連続して発行する。処理フローを図７に示す。これにより前述した図８に示す如くこの実施の形態３は、前記実施の形態１、２に比較して通信に影響を与える時間を最低限にして更新を実行できる。ここで、図８の実施の形態３の接続確認作業がＰＬＣ装置５〜ＰＬＣ装置１１へと、実施の形態１、２のそれとは逆になっているのは、この接続確認は上位ＰＬＣ装置が仮に未接続の場合は、下位ＰＬＣ装置は通信できない。従って、上位ＰＬＣ装置→下位ＰＬＣ装置の順となっている。尚、このファームウェア転送は、前記グループ化の有無にかかわらず実施してもよい。

実施の形態４．
この実施の形態４では、前述した実施の形態３に追加して、ファームウェア伝送完了後に発行されるファームウェア更新処理命令を、図９に示すように、任意に設定された時刻に発令する。このようにこの実施の形態４によると、ファームウェア更新作業が、例えば深夜等の利用者の少ない時間に実行できるという効果がある。

実施の形態５．
前記実施の形態１〜４では、ファームウェアを更新する場合を例として説明したが、これに限定されることなく、ＰＬＣ装置のアドレスの変更や課金の変更等についてもこの発明は適用できることは言うまでもない。

この発明は、電灯線／配電線をインタネット、アクセス回線として利用する高速データ通信や、電灯線による家電製品間ＬＡＮ等に用いられているＰＬＣ装置に適用可能である。

この発明の実施の形態１によるファームウェア更新システムを示すブロック図である。この発明の実施の形態１によるファームウェア更新を示すフロー図である。この発明の実施の形態１によるＰＬＣ装置接続トポロジ作成を示すフロー図である。この発明の実施の形態１によって作成された接続トポロジを示す図である。この発明の実施の形態２によるＰＬＣ装置のグループ化を示す図である。この発明の実施の形態２によるファームウェア更新を示すフロー図である。この発明の実施の形態３によるファームウェア更新を示すフロー図である。この発明の実施の形態１〜３によるファームウェア更新にかかる作業時間の１例を示す図である。この発明の実施の形態４によるファームウェア更新を示すフロー図である。

符号の説明

１〜１４ＰＬＣ装置、５０管理装置、１００ファームウェア更新システム、
１１０ファームウェア更新対象エリア。

Claims

マスタスレーブ方式のネットワークを形成する複数のＰＬＣ装置のファームウェア更新方法であって、
前記ネットワーク上位基幹部分に接続されている管理装置は、ファームウェア更新対象エリア内の前記複数のＰＬＣ装置に関するアドレスと前記管理装置からの距離の情報から接続トポロジの作成を行い、前記管理装置から遠い距離にあるＰＬＣ装置から順にファームウェアの更新を行うことを特徴とするファームウェア更新方法。
前記管理装置は接続トポロジを作成した後、前記管理装置から遠い距離にあるＰＬＣ装置にファームウェアの伝送処理、およびファームウェア更新処理を実行後、次の遠い距離にあるＰＬＣ装置へのファームウェア伝送処理およびファームウェア更新処理を遂次行うことを特徴とする請求項１に記載のファームウェア更新方法。
前記管理装置は接続トポロジを作成した後、ファームウェア更新を行うエリア内の全てのＰＬＣ装置にファームウェアの伝送処理を行い、前記管理装置から遠い距離にあるＰＬＣ装置から遂次ファームウェア更新処理を実行することを特徴とする請求項１に記載のファームウェア更新方法。
前記接続トポロジは、前記管理装置からの距離が等しいＰＬＣ装置を同一のグループとなるよう作成され、前記同一グループ内のＰＬＣ装置のファームウェア更新処理が同時並行に実行されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のファームウェア更新方法。
前記ファームウェア更新処理は、任意に設定された時刻に実行されることを特徴とする請求項３に記載のファームウェア更新方法。
前記接続トポロジは、前記管理装置が次のステップによって前記複数のＰＬＣ装置のアドレスと前記管理装置からの距離の情報を取得して作成することを特徴とする請求項１に記載のファームウェア更新方法。
ステップ１．前記管理装置はファームウェア更新対象エリア内の前記ＰＬＣ装置の事前情報から、前記管理装置に最も近い距離にあるＰＬＣ装置を接続トポロジの始点のＰＬＣ装置とすると共に、距離１のＰＬＣ装置として定め、該ＰＬＣ装置に接続されるＰＬＣ装置の接続確認を行うステップ。
ステップ２．前記ＰＬＣ装置の現ノードに接続される親ノード以外のノードをリスト化するステップ。
ステップ３．前記リストから、前記現ノードに接続ノードの有無を確かめるステップ。
ステップ４．前記ステップ３において、接続ノードが有りのとき、前記始点のＰＬＣ装置に相当する上位ＰＬＣ装置に定められた距離にプラス１を設定するとともに、前記接続ノード有りのＰＬＣ装置のノードを現ノードとし、前記リスト中の残る接続ノードについて前記ステップ１〜ステップ３を再度適用したＰＬＣ装置接続確認の再帰的処理を実行するステップ。
ステップ５．ステップ４におけるリスト中にまだ残る接続ノードの有無を確かめ、前記現ノードに接続される接続ノードが有りのとき、前記ステップ４に進み、無しのときステップ８に進むステップ。
ステップ６．前記ステップ３において、接続ノード無しのとき、前記管理装置は前記現ノードを有するＰＬＣ装置のアドレスと距離を記録するステップ。
ステップ７．前記管理装置は、前記ステップ６で記録したＰＬＣ装置との間で部分的な接続トポロジを作成後、再び前記ステップ４に進むステップ。
ステップ８．前記ステップ５において、前記現ノードに接続される接続ノードが無しのときに、前記リストからノードを削除するステップ。
マスタスレーブ方式のネットワークを形成する複数のＰＬＣ装置のファームウェア更新システムであって、前記ＰＬＣ装置はネットワークを介して伝送される情報を前記ファームウェアを基に中継するものであり、
前記ネットワークの上位基幹部に設けられた管理装置は、該管理装置に接続されるファームウェア更新対象エリア内の前記複数のＰＬＣ装置の事前情報から、前記管理装置に最も近い距離にあるＰＬＣ装置を始点とし、該ＰＬＣ装置に接続される親ノード以外のノードをリスト化し、このリストの現ノードにつながるノードの有無を確かめるＰＬＣ装置接続確認処理を再帰的に実行して、前記ファームウェア更新対象エリア内の全ての前記複数のＰＬＣ装置のアドレス情報と、前記管理装置から前記各ＰＬＣ装置までの距離情報を収集することによって接続トポロジを作成するとともに、前記接続トポロジ上の前記管理装置からの距離の遠いＰＬＣ装置からファームウェア更新処理を行うことを特徴とするファームウェア更新システム。