ID - 電子情報通信学会

ユビキタスネットワークにおける課題
-ID・アドレス管理技術-
2004年7月20日
富士通株式会社
加藤 正文
N
S
要 約
• 多様化・遍在化が極端に進むさなか、「単なる混沌の世界」
にするのではなく、「混沌に秩序を与え、新たな価値を生み
出すこと」がユビキタス関連技術の存在意義。
• 多種・多様な端末、情報、機能を連携させ、潜在的な知識を
トレーサビリティやコンテキストアウェアネスなどの価値に
変換するNWミドルウェアが特に重要。
• 多様なIDからNWアドレスを求めるアドレス解決とIDを付けた
オブジェクトの動きを追跡する追跡制御が、トレーサビリティ
やコンテキストアウェアネスの基盤技術である。
• 人間は、ターゲットのオブジェクトの存在やID知っていると
は限らないため、自然言語に近い形(セマンティックID)で通
信相手や検索したい情報を指定し、NWが自律的にそれらを特
定するセマンティックルーティングもやがては重要になる。
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ネットワークの価値の変遷
価値
コンテキスト
トレーサビリティ
ユビキタス
容易な情報取得手段
• 検索
• コンテンツ
物理的制約から解放
• 場所
• 時間
• 距離
P2P
Web
• ﾏﾙﾁﾒﾃﾞｨｱ
ｺﾝﾃﾝﾂ
移動電話
電話
• 音声
回線交換
ISDN
ｲﾝﾀｰﾈｯﾄ
• データ
Web ｻｰﾊﾞ
PC/ルータ 無線
TCP/IP
移動管理 HTTP
P2P
RFID
センサ
プラットフォーム技術
ユビキタス戦略シンポジウム資料より
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世の中で言われているトレーサビリティ
モノの位置
SCM
Supply
CRM
Production
Distribution
ユーザの振る舞いの履歴
PIZZA
情報参照
Retail
Order
Order history
history
Jan.4
tuna
Jan.4 tuna
Jan.9
Jan.9 shrimp
shrimp
Feb.15
Feb.15 ham
ham
xxx……
xxx……
モノに関する詳細情報
xxxxxxxx
xxxxxxxx
xxxxxx…
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encyclopedia
Sunflower:
4
コンテキストとは？
ユーザコンテキスト：サービス提供の際に、
状況（時間・場所、持ち物・周辺機器）
や過去の行動パターンから導くユーザの
意向に関する仮説。
ネットワークコンテキスト： NWを設計・制
御する際に、状況(トラヒックや性能)や、
運用経験から得た知識を基に導く、NW
のふるまいに関する仮説。
キーとなる問い
e
Sal
e
l
Sa
サーバやリンク
などのリソース
使用状況
Sale
Q. 人間 #0531は？
A. M.KATOH
季節やイベント
に対する需要
変化の傾向
Sale
Q. デバイス #551は？
A. FMV LOOX S73A
Sale
• このデバイス/人/場所は何か?
→ 属性
• どこにデバイス/人はあるか/いるか?
→ 位置
• そのデバイス/場所/人はどのような状態か? → 状態
ｻｰﾊﾞ負荷
Q. 場所 #2286は？
A.サンフラン行きJAL002
Q. 位置関係は？
A.
ﾘﾝｸ使用率
障害
M.KATOHはFMV LOOXを持って、
JAL002でサンフランへ向かっている。
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異常時の
ふるまい
ミスオペによる
ループ
負荷分散/
ﾎﾟﾘｼﾝｸﾞ
制御レベ
ルと効果
の関係
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情報参照の仕組み
- ユビキタスIDアーキテクチャ（参考） ユビキタスIDセンター
ユビキタスIDセンター
ucode解決
サーバ
eTRON CA
eTRON
2
ユビキタス情報
サービスプロバイダ
1
ucode
eTRON
ユビキタスコミュニケータ
3
製品情報
サーバ
ucodeﾀｸﾞ
製品
eTRON
eTRONを使った暗号認証
通信プロトコル
同定防止プロトコル
出展 ： 通信学会誌 平成16年5月号 越塚、坂村著
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ネットワークミドルウェア
ユーザコンテキストを基に利便性を追求するサービス制御、 NWコン
テキストを基に高可用性を追及するNW制御、及び両者連携が基本。
管理プレーン
認証・認可 プロファ
イル
サービス制御プレーン
ネットワーク
ミドルウェア
アクセス
要求 許可
NW制御プレーン
QoS/経路制御
アドレス
/ID解決
ID/意味
コンテキストアウェア
サービス制御
最適経路
NWアドレス
統計情報
追跡
追跡制御
位置
コンテンツ/
放送事業者
エッジノード
サービス事業者
MPLS/GMPLS
RFID
リーダ付
PDA
ホームゲートウェイ
ユーザプレーン
NWゲートウェイ
ユビキタス戦略シンポジウム資料より
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ID/アドレス管理技術
背景
• 多様なIDやアドレスが混在することが予想される。
• Auto IDセンタやユビキタスIDセンタが、電子タグ
IDのナンバリングや、そのIDの示す「オブジェク
ト」の詳細情報のURLへマッピングし参照できる
メカニズムを標準化中。
動機
• IDの数が膨大になる。
• 人間は数値化されたIDを覚えられない。
• IDのリーダが近くに存在しないことがありうる。
• 人間は、ターゲットの存在を把握しきれない。
目標
• 人間が仕組みの複雑さを意識することなく、 IDを
キーに情報検索や追跡などのサービスを受けられる、
「使いやすいユビキタスネットワーク」を構築。一
例は、自然言語に近い形で相手や情報を指定。
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アドレス解決技術
ユーザは利用したい端末や情報の所在を予め把握できない。内部の複雑さを
隠蔽し、目的にリーチさせる各種IDとNWアドレスのマッピングが基本。
オブジェクトID
セマンティック
コンテンツID
（例: EPC, uID） （例: URL）
ID空間
NWアドレス空間
（例: IP, 電話番号）
IP/電番既知の場合
意味からEPCをｻｰﾁ URL既知の場合
情報交換・検索
例：Web検索
DNS
EPCからIPをｻｰﾁ
EPC既知の場合
EPCからURLをｻｰﾁ
EPC: Electronic Product Code, uID: Ubiquitous ID
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IP/電話番号を介さずルーティング
ユビキタス戦略シンポジウム資料より
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アドレス解決＋追跡制御技術
アドレス解決技術に加え、IDを付けた動き回るモノとの通信を行う為
の追跡制御技術がコンテキストアウェアネスの土台になる。
ユーザ位置管理
(1) ユーザ位置登録
(2) オブジェク
ト位置登録
HGW
オブジェクト位置管理 ID解決
⑤ (モーツ
アルト
DVDの） ④オブジェクト
所有者
の位置？
⑥所有者の
②オブジェクト
位置？
ID解決(モーツア
⑦所有者の
ルトDVDのID)
NWアドレス
③IDベースの
情報発信
①意味によ
る問い
（モーツア
ルトDVD購
入者）
⑧GMPLSシグナリング
RFID
リーダ付PDA
ワーグナー「リング」DVD、迫力
満点！限定販売、今なら40%OFF!
モーツアルトオペラのDVD購入者にワー
グナーオペラのDVD広告を送りたい
ユビキタス戦略シンポジウム資料より
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ID/アドレス管理技術の検討課題
• オブジェクトIDとNWアドレスのマッピングパター
ンの確認
- マッピングパターンの抽出
- 標準化されているパターンと、今後標準化すべきパターン
の確認
• オブジェクトIDとNWアドレスのマッピングのメカ
ニズム
- プロトコル
- 性能に関する要求条件
• セマンティックルーティング
- 必要性の確認
- セマンティクIDの標準化
- セマンティックIDを使ったルーティング技術確立
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NWミドルウェアの性能条件試算
ID解決
現状のインデクス作成・検索サーバの対象は33億ページ。
100億を対象にすると、量的に3倍。インデクス作成に要す
時間を1/30にするならば性能的に30倍。合わせて100倍。
(G社検索サーバ数を3,500とすると350,000システム必要。)
アドレス解決 現在約2億のIPホストに対し、 100億IDになると50倍。
(現在のDNSサーバ数が約10万ならば、500万サーバ必要)
リーダ位置
管理
現状の位置管理サーバの性能は100reg/s。 1億人が100秒毎に位
置登録すると1,000,000reg/sが必要となり、現状性能サーバが
10,000必要。
タグ位置管理 現状のサーバで10万IDを管理可能。例えば1日に500万消費す
る牛乳瓶を12日でリサイクルすると6000万IDの管理が必要。
これは現状サーバ600相当。全業種では、600×業種。
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12
ご清聴ありがとうございました。
N
S
ユビキタスNWモデル
IP
PC
MP
EN
IP
CN
TN
TN
CN
EN
Core NW#2
BS
Application
Core NW#1
Non IP
IP
PC
EN
HGW
HA
RFID
Non IP HGW/MP/PC
without
Reader
Reader
Non IP
HGW/MP/PC
with Reader
RFID
IP
EN
IP
EN
IP
RFID
Reader
EN
IP
HGW/MP/PC
Sensor NW
EN
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EN
CN
TN
HGW
MP
HA
: Edge Node
: Core Node
: Transit Node
: Home Gateway
: Mobile Phone
: Home Appliance 14
ユビキタスNWモデル
Management plane
Customer
management
Service
management
SC#1
SC#2
Service control plane
Customer
management
SC#1
NW
management
Service
management
SC#2
NW
management
NC#1
NC#1
HGW
NC#2
HGW
EN
NC#3
NC#2
NC#3
NW control plane
PC
HA
RFID
CN
TN
CN
EN
Application
server
Sensor
NW
User plane
TN
FUJITSU PROPRIETARY
NC : Network Controller, SC : Service Controller
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