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ネットワーク家電向け ASP サービス
ネットワーク家電向け ASP サービス ASP Service for Network Home Appliances 長谷部 晴美 大坂 尚久 ■ HASEBE Harumi ■ OOSAKA Naohisa （注 1） ユビキタス ネットワークの展開が期待されるなか，家庭内の情報環境も大きく変わりつつある。当社が発売し たネットワーク家電では，従来ネットワークとは無縁であった家電機器を情報家電として生まれ変わらせた。インタ ーネットを介して，これらのネットワーク家電にサービスを提供する ASP（Application Service Provider）の仕組 みを紹介する。また，家庭へ提供する機器制御用 ASP の実現方式として，その際に構築したシステム設計手法及びサ ービスアーキテクチャ“HARC” （Home Applications on Request Computing）を提案している。 Advancement of the ubiquitous network is expected around the world and the information technology environment of home appliances will be transformed step by step. Home appliances normally do not have a clearly defined relationship with the network, but with the development of network home appliances they will be renewed as digital home appliances. This paper introduces the technology for supply of services by an application service provider (ASP) to digital home appliances via the network. Toshiba is proposing an architecture for this technology called "HARC" (Home Applications on Request Computing) as well as a concept for designing such a system as a method to improve the control of home appliances. 1 まえがき アント／サーバ機能が必要となるなど，複雑に機器が依存し 合うため，細分化されたシステム構造の定義が求められる。 ユビキタス社会の到来とともに，従来はネットワークと無縁 そこで当社は，これらのシステム設計手法及びサービスア であった家電製品に対しても， 接続への期待が高まってきた。 ーキテクチャを“HARC” として定義し，家庭へ提供する機器 そのような背景の下，当社は，2002 年４月に“進化する家電” 制御用 ASP の実現方式の標準化を提案している。 としての期待に応え，新たな付加価値を提供する製品として を発売した。ホーム端末を用いて， “FEMINITYTM シリーズ” 2 システムの概要 ネットワーク家電サービスセンター ASP から家電向けサービ ス，家電と連携した付加価値サービス及び一般の情報サー 2.1 ビスを利用することができる （図１）。 2002 年４月から発売した東芝ネットワーク家電“FEMINITYTM ホーム端末では，Web サーバ及び Web ブラウザが提供さ システム構成 シリーズ”へのサービスを提供する，ASP のシステム構成に れており，サービスは Web コンテンツとして提供される。 ついて述べる。ASP サーバでは，ホーム端末・パソコン Web インタフェースを採用することにより，プラットフォーム依 （PC） ・携帯電話からのリクエストを受け付ける Web サーバ 存の少ない ASP サーバが構築できる。また，機器制御に関 は複数台構成とし，負荷状況に応じて処理を振り分けてい しても，家庭サイドの Web サーバとサーバサイドの Web サ る。アプリケーション層は会員用サービスと非会員用サービ ーバが協調分散処理を行うことにより，コンテンツサービス スとで構成され，会員用サービスではネットワーク家電向け に対応したフレキシブルな機器制御を可能にする。 のサービスとし，家電機器への制御機能を提供している。非 大規模なクライアント／サーバシステムを構築する手法と 会員サービスでは，家電機器の制御を伴わないその他のサ してはデータ層，ファンクション層，プレゼンテーション層を ービスを提供している。また，会員情報や機器構成情報及び 定義する 3 層アーキテクチャがある。しかし，制御ロジック 各サービスで提供するデータは，すべてデータベース （DB） を含む家電制御システムでは，クライアント側にも更にクライ で一元的に管理している （図２）。 ホーム端末側には，ASP サービスを利用するうえで必要な （注 1） “いたるところにある，遍在する”などを意味するラテン語が語源 で，どのようなメディアやデバイスも，いつでもどこでもネットワ ークにつながっていることを象徴することばとして用いられている。 20 次のアプリケーションソフトウェアを搭載している。 音声認識・合成機能 東芝レビュー Vol.５ ７No.10（２００２） 特 集 設備コントロール PDA（＊） 携帯電話 （＊） 東芝Web サービス ADSL CATV など ネットワーク BluetoothTM アダプタ エアコン（＊） IT照明スイッチ（＊） BluetoothTM アダプタ モデム お客さまデータ 問合せ 電力モニタ（＊） BluetoothTM アクセスポイント ホーム端末 一般住宅設備 ネットワーク 家電 BluetoothTM アダプタ 機器ON/OFF（＊） BluetoothTM アダプタ 顧客 DB 人感センサ（＊） レンジ 東芝 ランドリー 冷蔵庫 ADSL : Asymmentric Digital Subscriber Line PDA : 携帯情報端末 CATV : 有線テレビ ＊設備・機器メーカーと連携して， Bluetooth TMアダプタの供給や 技術供与を行う。 図１．フェミニティ倶楽部 TM サービス概要−当社が提供するホームネットワークを利用するために必要な環境を示す。データ処理部を一体化したコンパクトな 設計となっている。 Architecture of FEMINITYTM Club service 表示し，かつ内容を音声として発することが可能である。 ・会員情報 ・機器構成情報 ・サービス情報（レシピなど） …… D B A S P サ ー バ 会員制フェミニティ倶楽部TM ア プ リ ケ ー シ ョ ン フェミニティ倶楽部TM（非会員） ホーム端末用サービス 携帯用サービス ・食事管理 ・在庫管理 ・お料理 その他サービス ・お洗濯 …… ・会員管理 ・機器構成管理 …… サW ーe バb 一般サービス ・生活センサ閲覧 ・家電メンテナンス …… メールサーバ Webサーバ 2.2 ネットワーク家電の制御 ASP サービスを利用してのネットワーク家電の制御は，以 下の方法により実現している。 ホーム端末よりASP サービスを利用し，画面上にあ る送信ボタンをタップ（指やペンで軽くたたく）する。 ASP 側では， 対象となるネットワーク家電のBluetoothTM（注3） アドレス及び送るべき制御コードを DB から取得し，ホ ーム端末に返す。 ホーム端末は受け取った制御コードを，アクセスポイ BluetoothTM ネットワーク家電 TM ント経由でネットワーク家電（受け取った Bluetooth ア ドレス） に送る。 BluetoothTM BluetoothTM 制御コードが送られた家電は，制御コードに基づき BluetoothTM BluetoothTM BluetoothTM 動作を行う。 この方法により，新規に BluetoothTM 機器が接続されても， DB に必要な制御情報などを付加しておくだけで，ホーム端末 TM 図２．フェミニティ倶楽部 TMASP システム構成−現在サービス提供中 のフェミニティ倶楽部 TM で採用しているシステム構成である。 ASP system of FEMINITYTM series からBluetooth 機器を制御することができる （図３） 。 3 機器制御向け ASP アーキテクチャ HARC 故障監視機能 3.1 家電機器センシング機能 今回の開発にあたり，各システム間の独立性を高めたアー ネットワーク家電制御用 CGI（ Common Gateway （注 2） Interface） 家電機器通信ミドルウェア これらのアプリケーションソフトウェアをホーム端末側に HARC の概要 キテクチャを定義し，サービス提供環境 HARC を構築した。 その概要を紹介する。 HARC は，インターネットを介して，Web コンテンツから家 電機器などのデバイスを制御する機器制御向け ASP を実現 配置することで，たとえ ASP サーバとホーム端末が何らかの 原因により接続できていなくても，重要度の非常に高いセキ ュリティ機器から発信されるエラー情報などをホーム端末に ネットワーク家電向け ASP サービス （注 2） WWW サーバの HTML プログラムから外部プログラムを呼び出す ためのプログラムインタフェース。 （注 3） Bluetooth は，Bluetooth SIG,Inc.の商標。 21 するためのサービスアーキテクチャである （図４）。 3.1.1 Web コンテンツ を行う家電メンテナンスサービスや，IT 冷蔵庫の開閉 サービスは下記の３種類に 回数を用いて遠方に暮らす家族の安否確認を支援する 分類される。 生活センサなどがある。 家電制御サービス ネットワーク家電の運転状況 一般情報サービス タッチパネル式のインタフェー の取得や設定情報の送信を行う。例としては，IT（情報 スを生かした生活情報サービスで， 目的別にワンクリック 技術）冷蔵庫のペットボトルの在庫数の取得や IT オーブ で閲覧できるよう，ボタン操作によりリンクさせている。 3.1.2 ンレンジ向けのレシピ配信などがある。 アクセス制御用 CGI データ部を処理から独 立させるため， アクセスインタフェースを CGIとして整備した。 家電連携付加価値サービス 家電の利用状況に基 づいての付加価値サービスへ応用するもの。 例としては， これによってデータの保守性を高めている。 3.1.3 IT 家電の故障状況を監視したり，エラー時に自己診断 データ 機器構成データ ユーザーと制御対象機器を識別 するための登録データである。家電制御リクエストがあ アプリケーション ソフトウェア った場合，これらのデータを用いて会員認証，機器認証 DB を行い，操作対象機器の情報を取得して，ホーム端末 に実装されたホームサーバ機能に対し，更にリクエスト “送信”ボタンをタップする。 ホーム端末が認識してい るレンジのBluetoothTMア ドレス及び“送信”に合っ た制御コードをDBに対し 検索する。 を送る。 サービス用データ サービスに必要なユーザー別 のデータ保存域である。 検索結果を返す。 マスタデータ 検索結果を返す。 サービスに必要となるマスタデータ である。例としては，料理レシピ用データ，家電メンテ 対象となるBluetoothTM アドレスに対し， 制御 コードをアクセスポイ ント経由で送信する。 ナンス用エラーメッセージなどがある。 機器の仕様によっては， 動作結果（終了情報） などを返す機器もある。 に対して関係づけられたデータがここから取得され，ホ 機器制御データ 家電用制御データで，リクエスト ームサーバ機能へ転送される。 3.1.4 機器制御フロー 制御フローの定義を行うもの 図３．家電制御フロー（例： IT オーブンレンジ）− IT オーブンレンジ を制御対象とした例で，その処理の流れを示す。 であり，機器ごと，かつサービスごとに制御フローが存在す Flow of home appliance control るため，その処理方式を整理してライブラリとして定義する。 機器構成データ 顧客DB 機器DB 機器制御 データ マスタデータ 設定情報 DB レシピDB 食材DB 洗濯DB 機器制御 データ サービス用データ 食材管理 生活 DB センサDB 家電メンテ ドア窓 ナンスDB モニタDB 機器制御フロー レンジ用 制御フロー ランドリー用 制御フロー 冷蔵庫用 制御フロー エアコン用 制御フロー アクセス制御用CGI 顧客DB 機器DB 設定情報DB アクセスCGI アクセスCGI アクセスCGI 家電メンテ 食材管理DB 生活センサDB 生活センサDB ドア窓モニタDB レシピDB 食材DB 洗濯DB ナンスDB アクセスCGI アクセスCGI アクセスCGI アクセスCGI アクセスCGI アクセスCGI アクセスCGI アクセスCGI レンジ 制御用CGI 冷蔵庫 制御用CGI ランドリー 制御用CGI エアコン 制御用CGI Webコンテンツ ホーム端末 図４．HARC によるコンテンツ階層−今回提案の HARC で定義するコンテンツの階層を示す。階層化することにより移植性や汎用性を高めることができる。 Contents hierarchy on HARC 22 東芝レビュー Vol.５ ７No.10（２００２） ホームサーバ機能 ネットワーク家電ASP Webサーバ アプリケーションサーバ Webブラウザ ①サーバコンテンツに家 電 制 御をリクエストす る 機器制御通信用 ミドルウェア Webサーバ サービスコンテンツ 機器制御用CGI ③サーバからの取得デー タ②から， ホームサーバ 側のWebサーバに家電 制御をリクエストする 特 集 データアクセス用 サーバ側CGI ②リク エ スト に対 する機 器アドレス， 制御フロー， 制 御デ ータ を取得する ④ホームサーバ側の家電制御 CGIを介して，家電を制御し， レスポンスを返す DBサーバ ネットワーク家電 機器制御通信用 ミドルウェア 機器構成 管理DB 機器制御 データ 機器制御 フロー 機器制御マイコン ＊当社のFEMINITYTMシリー ズでは， ホーム端末がホー ムサーバ機能も実装して いる（2002年6月現在）。 図５．HARC におけるシステム構成−今回提案の HARC で定義するシステム構成を示す。プラットフォームや各種デバイス依存の低い構成となっている。 System architecture on HARC 3.2 HARC によるシステム構成 3.2.1 4 今後のサービスへの展開 サーバシステム アプリケーションサーバ コンテンツは機能及び このアーキテクチャを用いて設計・開発を進めることによ データと分離して配置し，更新を容易にする。アプリケ り，ASP サーバ資源を有効活用し，プラットフォームに依存 ーションサーバには，サーバ側に実装される機器構成 しない環境が構築できる。これにより，ホームサーバ機能や 管理情報，制御フロー，制御データへアクセスするため 適用される家電の範囲が拡大し，関連するデータやフロー の CGI が整備されている。DB へのアクセスやクライア が変化しても，最小コストで変更又は移行することができる。 ント側の機器制御リクエストは，定義された Web コンテ ンツを介して行う。 5 あとがき DB サーバ 制御対象機器に関するデータ，制御フ ロー，制御データを準備し，制御リクエストに対しては ネットワーク家電向け ASP として開発した FEMINITYTM サーバ側で認証後，必要なデータの発行を行ってから サービスシステムを紹介するとともに，開発過程で構築した クライアント側での制御処理を許可する。 これらの基礎となるアーキテクチャ HARC を提案している。 3.2.2 クライアントシステム ホームサーバ機能 サーバ側コンテンツからリク エストを受ける家電制御用の CGI を準備する。更に家 電制御 CGI は通信ミドルウェアを介して機器デバイスと 通信し，制御処理を実現する。 機器デバイス機能 機器デバイス機能は，ホームサ 今後は，より付加価値の高いサービスを効率的に実装し， かつ，プラットフォームの拡大と標準化の提案を進めていく。 文 献 ユビキタス・ネットワークに関するユーザニーズ調査レポート.（株）情報通 信総合研究所. 2002 − 02. インターネット白書 2001.（財） インターネット協会. 2001 − 06. ーバ機能のある機器との通信インタフェースを実装してい る。これによって，ASP サーバからホームサーバを介して 機器デバイスまでのアクセスパスが実現できる （図５）。 3.3 HARC による効果 当社の開発事例においても，このアーキテクチャの下，家 電機器，端末，ASP サーバ間でデータ及び入出力インタフェー 長谷部 晴美 HASEBE Harumi 家電機器社 LIFE NET クリエーション部 LIFE NET クリエー ション技術担当。ネットワーク家電 ASP の開発に従事。 Life Net Creation Div. スを共通定義することにより，それぞれの開発を効率的に進め ることができた。また制御フローを制御データと独立させるこ とにより，同一機種でサービスごとに異なる制御フローを必 要とする処理記述も同一のインタフェースにて記述すること 大坂 尚久 OOSAKA Naohisa 家電機器社 LIFE NET クリエーション部 LIFE NET クリエー ション技術担当。ネットワーク家電 ASP の開発に従事。 Life Net Creation Div. ができ，部品化が促進されて移植性及び保守性が向上した。 ネットワーク家電向け ASP サービス 23