立命館大学理工学部情報学科 ユビキタス環境研究室 通山 和裕,西尾
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Transcript 立命館大学理工学部情報学科 ユビキタス環境研究室 通山 和裕,西尾
Hawkeye:
街中ネットワークでのContext-aware Service提供を目指して
立命館大学理工学部情報学科
ユビキタス環境研究室
通山 和裕,西尾 信彦
街中ネットワーク基盤
街中でのネットワーキング
MANET, RFID, センサネットワーク, WPAN etc.
既存インフラストラクチャとの融合
─── 街中Heterogeneous Networkへ
様々なContext-aware Serviceの可能性
それぞれの技術が様々なContextを内包
新規サービスの創出
既存サービスのContext-awareness化
街中でのContext-aware Serviceを
総合的に支援する技術・システムの必要性
想定環境
数百~数万オーダーのユーザが無線端末を
持ち歩いている街中
適切な箇所に無線基
地局(AP)があり、無
線端末は適時APを利
用してインフラと通信
可能
センサなども設置さ
れている
今回の注目点
コンテキストを利用したデータ送受信
ネットワーク層のみでコンテキストに基づくネッ
トワークルーティングを行うことは困難
実現すれば(既存の)アプリケーションやサービス
から本機構を隠蔽・抽象化することが可能になる
→ 既存システムへの親和性の向上
サービス非依存の柔軟な実装につながる
アプリケーション層とネットワーク層の協調で
実現
Network Layer Collaboration
Network Layer Collaboration
アプリケーション層
がネットワーク層を
適応的に支援
ルーティングテー
ブルを書き換える
etc.
机上プロトタイプ
の実装と動作確認
机上プロトタイプ
無線移動端末
無線固定端末
PDA × 2
WiFi Ad-Hoc Mode
ノートPC × 5
有線LANで相互に
接続
WiFi Ad-Hoc Mode
Multi-Hop on Table-Topを全ノードに適用
無線通信範囲を数十cmに制限し,スケールダウン
プロトタイプ構成要素(1)
無線移動端末
ユーザが携帯し,移動性を持つと想定
MANETを形成している
自分自身の位置を推定している (GPS, Radio
Trianglation etc.)
今回は無線LAN電波強度による位置推定
無線固定端末
MANETと既存インフラの架け橋を担う
有線ネットワークで相互に接続されている
無線移動端末が形成するMANETに参加している
移動しない
プロトタイプ構成要素(2)
Multi-Hop on Table-Top (MHTT)
しきい値以下の電波
強度のノードからのパ
ケットを強制的に受信
しないようにする技術
マルチホップ通信を用
いたネットワークをス
ケールダウンできる
今回はMHTTで机上
にミニチュアの街を再
現した
プロトタイプ構成要素(3)
GUIモニタリングツール
各ノートPC上に実装
ノードの位置・状態をリア
ルタイムに監視
システム・サービスの動
作を一目で把握できる
プロトタイプの動作確認
想定シナリオ
Personal Navigation
Smart Advertising
ユーザの現在位置から見た目的地の方角を示す
ユーザの移動履歴に応じて異なる広告を配信する
Security System on street
特定範囲への確実なSOS
学童見守りシステムに基づくシナリオ
Personal Navigation
中継地点
初期位置
目的地
PDAはノートPCに
自分の現在位置と
目的地を伝える
ノートPCがPDAの
目的地がどの方角
かを計算し,PDAに
通知する
PDAの画面に目的
地の方角(矢印)が
リアルタイム表示さ
れる
Smart Advertising
異なる情報が配信される
PDAの移動履歴
に応じて,同じ場
所でも異なる広告
がノートPCから配
信される
コンテキストに基
づく効果の高い広
告を配信する
Security System on street
写真内の3台のノートPCが設定
半径内 = SOSを受信中
※設定半径はPDAから変更可能
学童からのSOSを受信した
近隣家庭の住民が現場に
駆けつける地域セキュリ
ティモデルに基づく
PDAが発したSOSが少なく
とも1台のノートPCに届い
ていれば,設定半径内の
全ノートPCが確実にSOSを
受け取ることができる
有線LANを経由してノートPC
間でのSOSを受け渡し
まとめ
Context-aware Serviceを街中で展開するために
はネットワーク基盤技術が必要
机上プロトタイプの動作を確認
コンテキストに基づくルーティングをNetwork Layer
Collaborationで実現
しかしサービスシナリオ依存な実装
今後の課題
様々なサービスシナリオに対応可能な方式の考案
アプリケーションから独立したプロトコルとして規定
スケーラビリティの確保
実装 -各プログラム-
実装 -配置とデータ集約
地域リーダに無
線移動端末から
のデータを集約
地域リーダが中
央集権的処理
地域リーダ
中央の一台の
ノートPCが中央
集権的にデータ
処理
Master BSス
レッドとSlave
BSスレッドが双
実装 –データ配信
リプライ
地域リーダが
無線移動端末
の近傍の無線
固定端末を選
定して返答パ
ケット転送を
依頼
状況によって
は全無線固定
端末にデータ
転送を依頼