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Hawkeye: 街中ネットワークでの Context-aware Service 提供を目指して

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

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Hawkeye: 街中ネットワークでの Context-aware Service 提供を目指して

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Presentation Transcript

  1. 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

  2. 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

  3. 想定環境 • 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 • 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

  4. 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

  5. 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

  6. 机上プロトタイプ • 無線移動端末 • PDA × 2 • WiFi Ad-Hoc Mode • 無線固定端末 • 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

  7. 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

  8. プロトタイプ構成要素(2) • 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 • Multi-Hop on Table-Top (MHTT)

  9. 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

  10. プロトタイプの動作確認 • 想定シナリオ • Personal Navigation • ユーザの現在位置から見た目的地の方角を示す • Smart Advertising • 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

  11. Personal Navigation • 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 中継地点 目的地 初期位置

  12. Smart Advertising • 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 異なる情報が配信される

  13. Security System on street • 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 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

  14. 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

  15. 実装 -各プログラム-

  16. 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スレッドが双方とも起動している

  17. 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

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