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公開番号2025020767
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-13
出願番号2023124343
出願日2023-07-31
発明の名称ソフトウェア更新方法および分散システム
出願人アズビル株式会社
代理人個人
主分類G06F 8/65 20180101AFI20250205BHJP(計算;計数)
要約【課題】複数の装置がネットワーク上に分散して配置された分散システムの各装置のソフトウェアを更新するソフトウェア更新方法および分散システムを提供する。
【解決手段】ソフトウェア更新方法であって、配信マスタとして設定された装置1-1は、ネットワークを介して接続されている更新対象の装置1-2にソフトウェアを配信し(S105)、装置1-2は、自装置に設定されているソフトウェアの更新時刻を決定し(S106)、更新時刻に、自装置に設定されているソフトウェアを装置1-1から配信されたソフトウェアに更新する(S107)。装置1-2は、制御対象の運転状況と、ユーザによる制御対象に対する操作状況と、自装置が接続されているネットワークの負荷状況と、自装置の負荷状況と、自装置の制御対象エリアにいる人の数とに基づいて、最も安全と判定した時刻を更新時刻として決定する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
複数の装置がネットワーク上に分散して配置された分散システムにおけるソフトウェア更新方法において、
配信マスタとして設定された第１の装置が、更新対象の第２の装置にソフトウェアを配信する第１のステップと、
前記第２の装置が、自装置に設定されているソフトウェアの更新時刻を決定する第２のステップと、
前記第２の装置が、前記更新時刻に、自装置に設定されているソフトウェアを前記第１の装置から配信されたソフトウェアに更新する第３のステップとを含み、
前記第２のステップは、前記第２の装置が、制御対象の運転状況と、ユーザによる前記制御対象に対する操作状況と、自装置が接続されているネットワークの負荷状況と、自装置の負荷状況と、自装置の制御対象エリアにいる人の数とに基づいて、最も安全と判定した時刻を前記更新時刻として決定するステップを含むことを特徴とするソフトウェア更新方法。
続きを表示（約 3,200 文字）【請求項２】
請求項１記載のソフトウェア更新方法において、
前記第２のステップは、自装置が前記制御対象のスケジュール制御を実行しない時間帯と、ユーザによる前記制御対象に対する操作回数が規定の最小操作数以下の時間帯と、運転を停止している前記制御対象の台数が規定の台数以上の時間帯と、前記ネットワークからの受信メッセージ数が規定の最小メッセージ数以下の時間帯と、自装置のＣＰＵ使用率が規定の最小使用率以下の時間帯と、前記制御対象エリアにいる人の数が規定の最小人数以下の時間帯とをそれぞれ導出し、導出したこれらの時間帯が重複する数が最も多い時刻を最も安全な時刻として判定し、前記更新時刻とするステップを含むことを特徴とするソフトウェア更新方法。
【請求項３】
請求項２記載のソフトウェア更新方法において、
前記第１の装置からソフトウェアを受信完了した時点から、前記更新時刻の所定時間前に達するまで、前記第２のステップを周期的に実行することを特徴とするソフトウェア更新方法。
【請求項４】
請求項１記載のソフトウェア更新方法において、
前記第２の装置が、前記更新時刻の所定時間前に達したときに、前記制御対象の運転状況と、前記制御対象エリアにいる人の数の状況とに基づいて、自装置に設定されているソフトウェアの更新が可能かどうかを判定する第４のステップをさらに含み、
前記第３のステップは、前記第４のステップでソフトウェアの更新が可能と判定した場合に、前記更新時刻に、自装置に設定されているソフトウェアを前記第１の装置から配信されたソフトウェアに更新するステップを含むことを特徴とするソフトウェア更新方法。
【請求項５】
請求項４記載のソフトウェア更新方法において、
前記第４のステップは、前記制御対象の運転状況と前記制御対象エリアにいる人の数の状況のうち少なくとも一方の状況が、更新不可に該当する状況であっても、予め設定された許容条件で認められた状況の場合には、ソフトウェアの更新が可能と判定するステップを含むことを特徴とするソフトウェア更新方法。
【請求項６】
請求項１記載のソフトウェア更新方法において、
前記第３のステップは、前記第２の装置が、自装置の揮発性メモリに格納されている現行のソフトウェアの複製を自装置の不揮発性メモリの退避領域に保存すると共に、自装置の演算データの複製とパラメータ設定値の複製とを前記退避領域に保存し、前記不揮発性メモリに格納されている現行のソフトウェアを、前記第１の装置から配信されたソフトウェアに更新して自装置の再起動を行い、再起動後に前記不揮発性メモリの更新後のソフトウェアを読み出して前記揮発性メモリ上に展開すると共に、前記退避領域に保存した演算データの複製とパラメータ設定値の複製とを読み出して前記揮発性メモリ上に展開するステップを含むことを特徴とするソフトウェア更新方法。
【請求項７】
請求項６記載のソフトウェア更新方法において、
前記第２の装置が、前記再起動後に、前記不揮発性メモリに格納した更新後のソフトウェアが破損していないかどうかを判定し、前記揮発性メモリ上に展開したソフトウェアと前記揮発性メモリ上に展開した演算データおよびパラメータ設定値とが整合しているかどうか判定する第５のステップと、
前記第２の装置が、前記不揮発性メモリに格納した更新後のソフトウェアが破損していると判定した場合、または前記揮発性メモリ上に展開したソフトウェアと前記揮発性メモリ上に展開した演算データおよびパラメータ設定値とが整合していないと判定した場合に、旧バージョンのソフトウェアを現行のソフトウェアとして復帰させる処理を行う第６のステップとを含み、
前記第６のステップは、前記更新後のソフトウェアが格納されている前記不揮発性メモリの領域を初期化して自装置の再起動を行い、再起動後に、前記退避領域に保存したソフトウェアを読み出して前記揮発性メモリ上に展開すると共に、前記退避領域に保存した演算データの複製とパラメータ設定値の複製とを読み出して前記揮発性メモリ上に展開するステップを含むことを特徴とするソフトウェア更新方法。
【請求項８】
請求項１記載のソフトウェア更新方法において、
前記第１～第３のステップの前に、前記第１の装置が、自装置が受信可能な第１のマルチキャストアドレスの範囲を設定すると共に、予め定義された更新対象の前記第２の装置にソフトウェアを配信するための第２のマルチキャストアドレスを生成する第７のステップと、
前記第２の装置が、自装置が受信可能な第１のマルチキャストアドレスの範囲を設定する第８のステップと、
前記第１の装置が、前記第２のマルチキャストアドレス宛に更新対象のソフトウェアのバージョン番号を通知するマルチキャストパケットを送信する第９のステップと、
前記第２の装置が、自装置が設定した前記第１のマルチキャストアドレスの範囲内のアドレスを宛先とするマルチキャストパケットを受信する第１０のステップと、
前記第２の装置が、前記第１０のステップで受信したマルチキャストパケットで通知されたバージョン番号と自装置に設定されているソフトウェアのバージョン番号とを比較し、ソフトウェアの更新が必要かどうかを判定する第１１のステップと、
前記第２の装置が、ソフトウェアの更新が必要と判定した場合に、前記第１の装置に対してソフトウェアの配信を依頼する第１２のステップとをさらに含み、
前記第１のステップは、前記第１の装置が、前記第２の装置からの配信依頼に応じてソフトウェア配信を行うステップを含むことを特徴とするソフトウェア更新方法。
【請求項９】
請求項８記載のソフトウェア更新方法において、
前記第７のステップは、自装置の機種種別ＩＤと、予め許可されている、自装置のソフトウェア更新の目的に基づく目的別番号とに基づいて、自装置が受信可能な前記第１のマルチキャストアドレスの範囲を設定し、更新対象の前記第２の装置の機種種別ＩＤと、更新対象のソフトウェアの更新目的を示す目的別番号とに基づいて、前記第２のマルチキャストアドレスを生成するステップを含み、
前記第８のステップは、自装置の機種種別ＩＤと、予め許可されている、自装置のソフトウェア更新の目的に基づく目的別番号とに基づいて、自装置が受信可能な前記第１のマルチキャストアドレスの範囲を設定するステップを含むことを特徴とするソフトウェア更新方法。
【請求項１０】
複数の装置がネットワーク上に分散して配置された分散システムにおいて、
各装置は、
自装置が配信マスタとして設定された第１の装置の場合に、更新対象の第２の装置にソフトウェアを配信するように構成された配信部と、
自装置が前記第２の装置の場合に、自装置に設定されているソフトウェアの更新時刻を決定し、前記更新時刻に、自装置に設定されているソフトウェアを前記第１の装置から配信されたソフトウェアに更新するように構成されたソフトウェア更新部とを備え、
前記ソフトウェア更新部は、自装置の制御対象の運転状況と、ユーザによる前記制御対象に対する操作状況と、自装置が接続されているネットワークの負荷状況と、自装置の負荷状況と、自装置の制御対象エリアにいる人の数とに基づいて、最も安全と判定した時刻を前記更新時刻として決定することを特徴とする分散システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の装置がネットワーク上に分散して配置された分散システムの各装置のソフトウェアを更新するソフトウェア更新方法および分散システムに関するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、技術の進歩と共に、顧客の求めている要求の変化が速くなり、それに準じた対応が求められる。例えばＩＰ（Internet Protocol）ネットワークシステムにおける脆弱性などのセキュリティリスクへの迅速な対応が求められている。世の中では、脆弱性を踏み台にした新たな攻撃手法が次々と生み出されている。顧客の求めている品質と安全性を確保するために、製品のソフトウェア更新が必要とされる。ソフトウェアの更新作業においては、人的エラーが起きないように明確な作業手順や十分な体制を構築して更新を行う必要がある。
【０００３】
このような背景から、現状では、製品のソフトウェアを更新するために、製品の出荷元の調整作業員が現地に出向いて、手動操作でのソフトウェア更新が行われている。製品が設置されているビルの管理者の空き時間などに配慮してソフトウェア更新を行うため、例えば深夜に調整作業員が専用のエンジニアリングツールを使ってソフトウェア更新を行うといった対応をしている。また、ＩＰネットワークシステムに接続されるコントローラの数が多くなる一方で、ネットワーク負荷の影響を及ぼさない範囲（時間帯、稼働状態）で、ソフトウェア配信や更新などを行うことが要求されている。したがって、保守工数が増大し、調整作業員の労働状況が悪化するという問題がある。
【０００４】
上記のように、手動操作で製品１台ずつのソフトウェア更新を行う場合、現地に複数の調整作業員を出動させる必要がある。顧客に迷惑がかからない時間帯をソフトウェア更新対象の全てのコントローラについて把握できないため、空調が動作している確率が低い深夜に調整作業員が現地に出向いて、ソフトウェア更新を行う状況となっている。しかしながら、人的リソースの問題により、全ての顧客に対して手動操作でのソフトウェア更新サービスを提供するのは難しくなる可能性があり、今後、脆弱性対応などのサイバーセキュリティ対策の遅れによって顧客に迷惑をかける可能性がある。
【０００５】
そこで、ネットワークを介して製品のソフトウェアを更新する技術が提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
しかしながら、コントローラなどの製品では、ソフトウェアをダウンロードし、新しいソフトウェアへ移行するには、コントローラを再起動することが求められる。コントローラを再起動した後、通常の制御動作が開始されるまでの間、一時的に無監視状態になるためスケジュールソフトウェアなどが実行されない時間帯をあらかじめ調整作業員が事前調査で把握しながら、手動でコントローラを再起動する計画を立てなければならない。
【０００６】
また、ソフトウェアの更新後に影響がないことを確認するために、積算値やコマンド値などの実行時データの目視確認を行うため、多くの作業時間を計上しなければならず、ソフトウェア更新の頻度に比例して保守コストが上がる。
このようにソフトウェアの更新には、安全のために手間と時間がかかるが、従来の技術では、制御等に影響を及ぼさないように安全にソフトウェアを更新する技術は実現できていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００６－１７８８９２号公報
特許第７００８８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ネットワーク上に分散して配置された装置のソフトウェアを安全に更新することができるソフトウェア更新方法および分散システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、複数の装置がネットワーク上に分散して配置された分散システムにおけるソフトウェア更新方法において、配信マスタとして設定された第１の装置が、更新対象の第２の装置にソフトウェアを配信する第１のステップと、前記第２の装置が、自装置に設定されているソフトウェアの更新時刻を決定する第２のステップと、前記第２の装置が、前記更新時刻に、自装置に設定されているソフトウェアを前記第１の装置から配信されたソフトウェアに更新する第３のステップとを含み、前記第２のステップは、前記第２の装置が、制御対象の運転状況と、ユーザによる前記制御対象に対する操作状況と、自装置が接続されているネットワークの負荷状況と、自装置の負荷状況と、自装置の制御対象エリアにいる人の数とに基づいて、最も安全と判定した時刻を前記更新時刻として決定するステップを含むことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のソフトウェア更新方法の１構成例において、前記第２のステップは、自装置が前記制御対象のスケジュール制御を実行しない時間帯と、ユーザによる前記制御対象に対する操作回数が規定の最小操作数以下の時間帯と、運転を停止している前記制御対象の台数が規定の台数以上の時間帯と、前記ネットワークからの受信メッセージ数が規定の最小メッセージ数以下の時間帯と、自装置のＣＰＵ使用率が規定の最小使用率以下の時間帯と、前記制御対象エリアにいる人の数が規定の最小人数以下の時間帯とをそれぞれ導出し、導出したこれらの時間帯が重複する数が最も多い時刻を最も安全な時刻として判定し、前記更新時刻とするステップを含むことを特徴とするものである。
また、本発明のソフトウェア更新方法の１構成例は、前記第１の装置からソフトウェアを受信完了した時点から、前記更新時刻の所定時間前に達するまで、前記第２のステップを周期的に実行することを特徴とするものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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