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

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