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

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

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

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

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)

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)

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 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

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

目的地 初期位置

中継地点

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

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

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 スレッドが双方とも起動している

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