インターネット自動車プロジェクトにおけるインターネット移動体通信技術インターネット自動車プロジェクト 2004年3月8日インターネット自動車プロジェクトは、自動車をインターネットに接続し、情報交換をするためのシステムの研究を、1996年より行なってきました。自動車は人間と共に自由に移動し、バッテリを搭載しているため、インターネット移動体通信技術のテストベットとして適しています。また、当研究グループでは、自動車をインターネットにつなげることによって自動車の持つ情報を有効活用できると考え、移動体におけるデジタルコミュニケーション環境を実現していくことを目的としています。映画配給会社ゲーム会社コンテンツ製作会社音楽配信会社タクシー会社バス会社物流・宅配会社気象情報会社交通情報センター安全運転・省エネ・低燃費プローブからの天候・渋滞などガソリンスタンド駐車場空き状況確認予約車両診断広告配信・音楽配信・マーケティングホテル宿泊施設レストラン・CVS イベント会場・チケット業者旅行代理店・観光業界共通サービス基盤安全性輸送効率快適性路側インフラ環境通信ネットワーク車載端末官公庁・自治体道路管理者交通管理者交通調査環境調査 CO2 道路メンテナンス広告配信・マーケティングマイホームマイオフィスアクセスセキュリティ会社保険会社ロードサービス修理工場予約・代金照会ディーラー中古車販売会社リース会社レンタカー会社走行距離履歴・車両診断・運転診断走行履歴・事故履歴当研究グループでは、IPCarプロジェクトに携わり、プローブ情報サービスの研究開発を行ってきました。また、インターネットITSプロジェクトにも携わり、ITS（高度道路交通システム）のインフラとしてインターネットを活用するための研究を行ってきました。そしてこれらの活動を通して、研究成果の実証実験を行いその有効性を確かめてきました。研究成果を実際のサービスに組み込むことは新たな研究課題の発見につながります。関連URL http://www.sfc.wide.ad.jp/InternetCAR/ http://www.internetits.org/ インターネットを使った自動車情報化実験の推移年度特徴 Internet CAR(WIDE) 1996 1997 1998 初めての実 Mobile IPの導専用機の投入験入 IPCar(JSK) 1999 2000 プローブの可能性社会実験検証 2001 精度向上 Internet ITS 2001 2002 基盤技術の確立、ビジネスモデ IPv6 ル模索台数地域 1 藤沢 7 藤沢 10 港北 270 横浜 270 横浜 1640 川崎、名古屋 1490 名古屋車種 •実験車 •一般車 10 藤沢、奈良、石川 •一般車 •実験車 •タクシー •バス •タクシー •一般車 •タクシー •PC •Note PC •sic2000 •専用機 •タクシー •バス •営業者 •トラック •塵芥車 •専用機 •専用機 •専用機 •専用機取得情報 •位置 •車速 •ワイパー •ライト •位置 •車速 •ワイパー •位置 •車速 •ワイパー •位置 •車速 •ワイパー •位置 •車速 •ワイパー •位置 •車速 •ウインカー •サイド通信機器 •DoPa •DoPa •PHS •無線LAN •DoPa •無線LAN •DoPa •DoPa •DoPa 車載機 2003 ビジネスモデル確立、モバイルネットワーク 1490+30 名古屋、横浜 •バス •タクシー •専用機 •車載ルータ •センサーノード •位置 •位置 •位置 •車速 •車速 •車速 •ワイパー •車外カメラ •実車/空車 •温度 •加速度 •ウインカー •DoPa, CPA, •DoPa •DoPa PHS, AirH”, 無線 •SWIFTCOM •無線LAN LAN, DSRC •AirH” デモ概要自動車は移動するため無線通信メディアを利用しますが、無線通信メディアはセル範囲が限られているので、必要に応じて基地局を切り替える必要があります。基地局を切り替えることは、一般的に、インターネット接続ポイントの変更を意味します。インターネットの接続ポイントを変更するとインターネット上での計算機の識別子であるIPアドレスが変化するため、接続中のセッションが切断されたり、通信相手が特定できなくなる問題が起こります。これらの問題を解決するために、Network Mobility(NEMO)という技術が考えられており、当研究グループではこの技術のデモ展示を行っています。 1. Internet CarがどこにいてもwebカメラのIPアドレスは変わらない。よって、常に同じアドレスで webカメラにアクセスできる。(着信可能性) 2. Webカメラを見ているときにInternet Carが接続するネットワークが変わってもIPアドレスは変わらないので、通信は途切れない。(移動透過性) PC@home HA IPセンサのIPアドレスは変わらない。よって、IPセンサの情報を管理するcenter01 webサーバは容易にセンサのデータを収集できる。 Center01 Web サーバ router Network1 Network2 Network3 Network4 Mobile Network内にいる計算機のアドレスは変化しない。ネットワークを移動しても、音楽ストリーミングが途切れることがない。 MR IP センサ Web カメラ CN MRが作り出すネットワークは、Internet Carが移動しても、ネットワークアドレスが変化しない。そのため、車内ネットワークに接続する計算機はつねに同じIPアドレスを使って通信できる。当研究グループではInternet Carにたくさんの計算機、センサを搭載する研究を行っており、この技術はInternet Carにとって必須の技術である。 MNN Internet Car トポロジ図ルータ Network1 2001:1::/64 音楽 streaming server Network2 Network3 2001:2::/64 2001:3::/64 Network4 2001:4::/64 2001:1::2 家のパソコン HA MRはどのネットワークに接続しても、HAの移動体支援によって下流のネットワークプレフィクスを変更する必要はない。 CoA（上流のネットワークからもらうアドレス。） MR Mobile Router Address 2001:1:0:1::1 2001:2::2 CN１ Center01 webサーバ音楽ストリーミングサーバ Internet Carはどのネットワークに接続してもMRが作り出すネットワークプレフィクスは変わらない。 IPセンサ Webカメラ 2001:1:0:1::/64 Mobile Network （Internet Car） MNN Network Mobilityの概要 Binding Cache 1. 自動車に搭載されたMRは移動先の Binding Update MRがHAに現在の CoAを知らせること。 BC MRのHoAとCoAとの対応付けを管理するデータベースネットワークからCoAを取得する。MRはそのCoAを自らのMobile Router Addressと一緒にHAへ教える。（Binding Update) 2. HAはMRから教えてもらったCoAをMR Home Agent Binding Cacheを管理し、Mobile Network宛のパケットの転送を行うルータ Interne t HA MNN ネットワークカメラ CN 3. MRとCNとの通信はいったんHAが受け Correspondent Node 取り、HAはそのパケットをBinding Cache 通信相手の計算機に入っているデータをもとにMRに転送する。 Network1 Mobile Router ネットワークを移動するルータ MNN のMobile Router Addressと対応付けて Binding Cacheに格納する。ワイパーセンサ 4. MRのCoAが変化してもCNにはその変 Care of Address CoA MNが実際に接続しているアドレス MR MNN MNN 加速度センサ気温センサ … 自動車はたくさんのノードの集合体化を意識することはない。CNはつねにMR のMobile Router Addressと通信することができる。 Mobile Network Node 移動ネットワーク上の計算機たち MRは常に同じprefixを広告することができるので、MRからRouter Advertisementを受け取るノードは全て、自らのアドレスが変わらないという利点を享受できる。 Network Mobilityがなかったら IPv6のIPアドレス Interne t 通信相手 Network prefix 2001:1::ABCD?? 2001:2::ABCD?? ネットワークを移動すると変化する 2001:1:1:: Network1 Network2 2001:1::/64 2001:2::/64 ルータ 2001:1::A:B:C:D ルータ 2001:2::A:B:C:D Interface ID Interface固有のID A:B:C:D IPv6のアドレスは「Network prefix + Interface ID」からなっているため、接続するネットワークが変わると自動車に搭載しているルータのIPアドレスは変化してしまう。 1. そのため、通信相手は変化したIPアドレスと、もとのIPアドレスを同一の計算機のIPアドレスであることを認識できない。 2. また、通信相手は自動車に搭載したルータのIPアドレスが次々変わるため、そのアドレスを特定できない。 IPセンサの概要 IPセンサはネットワーク機能(TCP/IPv6)を備えた超小型センサです。センサデータはSNMPによって取得することができます。 IPセンサ ■特徴 •OSにμITRON（NORTi）を使用サーバに情報収集 internet MR •組み込み機器に良く使われるH8マイコン (H8/3069F)を使用 Network(TCP/IP) •ROMは、マイコンに内蔵 •IPv6通信機能 •イーサネット経由での電源供給 Power on Ethernet(IEEE802.3af)に対応 •基板サイズが名刺サイズと小型であるため、取り付けが容易・・・・・ SNMP proxy ブレーキ温度ワイパシートベルト IPv6 SNMP IP Sensor