家庭向けICTサービスの動向 - TTC 一般社団法人情報通信技術委員会

- 家庭向けICTサービスの動向 -
M2M実システムの尖兵としてのHN
北陸先端科学技術大学院大学
丹 康雄
2010.06.10
フォーラム活動

現在約90
組織
次世代IPネットワーク推進フォーラム ホームネットワー
総務省
ク
ＨＮ関係者
標準化
ワーキンググループ
次世代ＩＰネットワーク推進フォーラム
（１） 情報家電メーカー
研究開発・標準化部会
ホームネットワークWG(HN-WG)
リーダ: 北陸先端大 丹康雄
研究開発
（２） 通信機器メーカー
（３）通信キャリア
HN基盤技術SWG 主査: NTT 伊藤
HN普及促進SWG 主査: パナソニック 池崎
調査アドホック 主査: NEC 新井
ITUアドホック 主査: NTT 後藤
実証実験アドホック 主査:
直轄研究
開発案件
（４）サービス提供者
活動
NICTの研究
研究開発の推進
参加
・
・
・
・
・
・
電力会社、ガス会社
セキュリティ、介護、コミュニティー系企業
ゲーム、アミューズメント
カーナビ
家電のサポート、インストーラ、販売
インディーズ系コンテンツプロダクション ・・・
国際標準化の推進
ＮＩＣＴ
（５）その他
普及・促進策の検討
研究開発
放送事業者、自動車メーカー、・・・
実証実験の検討
実証実験
依頼
けいはんな情報通信オープンラ
ボ研究推進協議会HN-WG
（研究開発・実験）
毎年実験
を開催
CEATEC等
に出展
標準化団体
TTC, ARIB, CIAJ, HATS, ・・・
ＨＮ推進団体
UOPF, ECHONET, OSGi, ・・・
有望なホームネットワーク分野の例

「ユビキタスな教養・娯楽」サービス

「高度な介護」サービス
3
©TAN Yasuo 2010
有望なホームネットワーク分野の例

「家電など故障対応コールセンター」サービス

「緊急地震速報との連携による地震初期対応」サービス
4
©TAN Yasuo 2010
毎度おなじみのu-Japan
総務省ホームページより
5
©TAN Yasuo 2010
ユビキタス よくある不思議な定義づけ
ウィキペディアより
6
©TAN Yasuo 2010
ヒューマン-マシンインタラクションとしてのユ
ビキタス
我々の住む実世界にネットワーク機能も含めた計算機
内の仮想世界を持ち出す

C
R
C
R
(a) GUI
R
(b) Virtual Reality
C
R
C
C
C
(c) Ubiquitous computing(d) Augmented/Mixed Reality/Virtuality
7
©TAN Yasuo 2010
人とコンピュータと通信
コンピュータはどこにいるべきか

仮想空間 か 実世界
→ サーバー間通信 か エンドデバイス間通信

コンピュータは何であるべきか

仲間 か 道具
→ ヒト-擬似ヒト-擬似ヒト通信 か ヒト-モノ-モノ通信

電子秘書機能
colleague
C3PO and
friends
HAL9000
virtual world
Outlook
8
real world
Smart Phone
tool
©TAN Yasuo 2010
いわゆる ユビキタス なシステム
従来型の計算機システムとも、組込み計算機システムと
も異なる
その二つの融合した形態に近い



実世界とのやりとりがあること


ネットワークを利用し、個々の要素が連携すること


センサ アンド アクチュエータ
M2M
インテリジェンスがネットワークのどこかにあること

クラウド
R
C
C
9
C
©TAN Yasuo 2010
C
Machine to Machine (M2M)の通信




ヒトとヒトではなく、モノとモノの通信
ヒトとヒトの通信でも両側に端末が存在するが、ヒトがイ
ンテリジェンスを持つ
M2Mの場合には端末の後ろにヒトがいない
異分野間の接続を想定
10
©TAN Yasuo 2010
宅内フォーラムアーキテクチャ
放送系GW
放送ネットワーク
固有プロトコルドメイン
ＩＰドメイン
通信アクセスネットワーク
Access Network
通信系GW
Gateway
PS
STB
BP
LC
PC
BP
LC
LC
電話／FAX
BP
コントローラ
BP
ＩＰプロトコル
Home Access Class
(HA)
Home Bridge Class
(HB)
TV EP
AV-HDD
STB
D-VHS
半導体ｵｰﾃﾞｨｵ
PC
ﾌﾟﾘﾝﾀ
ｺｰﾄﾞﾚｽ電話
ｺｰﾄﾞﾚｽFAX
EP
DSC
TV電話
EP
くらし情報端末
電子ﾚﾝｼﾞ
ｴｱｺﾝ
EP
冷蔵庫
無線ﾓﾆﾀｶﾒﾗ
電子健康ﾁｪｯｶｰ
デジタルAV
Plane
DVD
DVC
PC
Plane
電話・FAX
Plane
くらし環境
Plane
ドメイン毎の固有プロトコル
Home Client Class
(HC)
Home Device Class
(HD)

宅内情報通信・放送高度化フォーラム(1999-2004)の活動成果

アプリケーション領域ごとに異なるネットワーク技術を採用

全体を束ねるところでインターネットプロトコル(IP)を利用するが、それぞれの領域ではもと
もと使われているプロトコルを活用する

ITU-T J.190勧告 Architecture of MediaHomeNet that supports cable-based
servicesとして国際規格に(2002.07)
11
©TAN Yasuo 2010
ITU-T J.190アーキテクチャ
(2007年改訂版)

2002年に成立したJ.190を、IP接続の家電への対応、各
種の宅外接続への対応、応用分野の広がりなどの観点
からの改訂
RF
STB
Modem
or
ONT
Access
Network
D-VHS
BP
EP
DVD
TV
AV plane
EP
AV-HDD
LC
PC
PS
Printer
BP
LC
Cordless
phone
DVC
EP
FAX
Video
phone
EP
PC plane
DSC
EP
MTA(VoIP)
BP
EP
IC Audio
TEL/FAX
plane
LC
Camera
monitor
BP
Microwave
oven
EP
EP Refrigerator
Home
appliance
plane
Air-con
Other
planes
Internet Protocol (IP)
Internet Protocol (IP)
Home Access Class
(HA)
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Home Bridge Class
(HB)
Proprietary Protocol
Home Client Class
(HC)
Home Decoder Class
(HD)
©TAN Yasuo 2010
NGN-F HN-WGにおける
ホームネットワーク参照点モデル
(1)ホームＮＷを中心に据えた参照点モデルとする。
(2)ホームＮＷにおいては、ＩＰレイヤの上下レイヤは多様であることから、“ＩＰレイヤに着目したインタフェース参照点モデル”とする。
(3)広域網は、ＩＰインタフェース経由で、ホームＮＷに接続されるものに限定する。
(4)非ＩＰ機器については、本モデルが“ＩＰレイヤに着目したインタフェース参照モデル”であること、非ＩＰ機器には、多様なインタフェース種別
が存在することから、ＩＰとの接点における規定に留める。また、非ＩＰホームＮＷが多段で接続される場合も、“IPレイヤに着目した参照点
モデル”であることから、Ｂ点以下の非ＩＰホームＮＷの構成であると見做し特に規定しない。
(5)広域網とホームＮＷの責任分界点の規定は範囲外とする。
(6)本参照点モデルで規定しない上下レイヤについては、必用に応じてモデル化を検討する。
Ｎ点
Ａ点
IP機器
アクセス網
広域NW
ＮＴ
ｱｸｾｽ
GW
ＩＰ
ホームＮＷ
(Wired/Wireless)
非IP-GW
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①Ａ点：ＩＰホームＮＷの接続点
②Ｂ点：非ＩＰ機器の接続点
Ｂ点
非ＩＰ
ホームＮＷ
(Wired/Wireless)
③Ｎ点：ＩＰ広域網との接続点
非IP機器
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ユビキタス系システム実現の５要素

つながる


感じる


知識に基づいて何をするか決める [制御ロジック]
動く


様子をみる、空気を読む [センシング、コンテクスト抽出]
判断する


使える道具（情報）を確保する [コネクティビティの確保]
手を出す [アクチュエーション]
記憶する

14
覚える [データベース化]
©TAN Yasuo 2010
つながる


つなぐために、色々な手段が必要
ホームネットワークを考えてみても...






15
テレビとBlu-rayレコーダの間のような映像を扱うところ
エアコンや照明のような白物関係
電動カーテンや電動窓、電気錠といった住宅設備関係
パソコンやiPad、電子ブックリーダーなどの情報機器
門の鍵とか外灯、スプリンクラーといった家の外のもの
サイレンや警報放送のように地域に情報を伝えるしくみ
©TAN Yasuo 2010
つながる


実は、一番歴史が古い研究分野で、成果も多数
今、使えるものには...

電力線通信



同軸(アンテナ線)通信


日本ではあまり 使われていないが、100Mbps超の能力がある
無線



16
200Mbpsくらいのもの
電話線(内線電話の線)通信


低速の9600bpsどまりのもの （10k-450kHz帯域）
高速の200Mbpsくらいのもの （2M-30MHz帯域）
Wi-Fi 速い無線
Bluetooth しぶとくて安全な無線
ZigBee 電池で何年も動く無線
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感じる、動く

ECHONETにみるセンサ、アクチュエータオブジェクト
クラスグループ
17
機器
ガス漏れセンサ, 防犯センサ, 非常ボタン, 救急用センサ,
地震センサ, 漏電センサ, 人体検知センサ, 来客センサ, 呼
び出しセンサ, 結露センサ, 空気汚染センサ, 酸素センサ,
照度センサ, 音センサ, 投函センサ, 重荷センサ, 温度セン
サ, 湿度センサ, 雨センサ, 水位センサ, 風呂水位センサ,
センサ関連機器クラスグループ
風呂沸き上がりセンサ, 水漏れセンサ, 水あふれセンサ, 火
災センサ, タバコ煙センサ, CO2センサ, ガスセンサ, VOCセン
サ, 差圧センサ, 風速センサ, 臭いセンサ, 炎センサ, 電力
量センサ, 電流値センサ, 水流量センサ, 微動センサ, 通過
センサ, 在床センサ, 開閉センサ, 活動量センサ, 人体位置
センサ, 雪センサ
家庭用エアコン, 空調換気扇, 空気清浄器, 加湿器, 電気
空調関連機器クラスグループ
暖房機, ファンヒータ, 業務用パッケージエアコン室内機, 業
務用パッケージエアコン室外機
電動ブラインド, 電動シャッター, 電動雨戸, 散水器（庭用）,
深夜電力用電気温水器, 電気便座（温水洗浄便座・暖房便座
住宅・設備関連機器クラスグループ など）, 電気錠, 瞬間式給湯機, 浴室暖房乾燥機, 住宅用太
陽光発電, 冷温水熱源機, 床暖房, 電力量メータ, ガスメー
タ, ＬＰガスメータ, 一般照明, ブザー
電気ポット, 冷凍冷蔵庫, オーブンレンジ, クッキングヒータ,
調理・家事関連機器クラスグループ
炊飯器, 洗濯機, 洗濯乾燥機
健康関連機器クラスグループ
体重計
管理・操作関連機器クラスグループ 現在、詳細規定機器なし
©TAN Yasuo 2010
ＡＶ関連機器クラスグループ
ディスプレー, テレビ
どうやって 空気を読んで判断する?



センサからの数字から適切な状況(コンテキスト)をよみ
とって動きにつなげるためには かしこい 判断が必要
天気予報なんかも必要なら、インターネットで調べる必要
もある
高性能なコンピュータが家の中に必要に...
情報収集
制御
ルータ
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コントローラ
©TAN Yasuo 2010
でも、高性能なコンピュータは管理が...



Windows Updateとか、アンチVirusソフトとか
というわけで、そこを誰かにお願いしちゃいます
家の中には ホームゲートウエイ というお弁当箱サイズ
のものだけ
VOD
サービス
HVAC

制御
顧客情報
ホームゲートウエイ
サービス
プラットフォーム
この形だと「感じる、動く」だけでなく、「覚える」も容易に
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©TAN Yasuo 2010
次世代ホームネットワーク
= 家電を端末としたクラウド
サービス
提供者群
宅配・サービ
スマンなど
既存異業種
ホームゲートウエイ群
特定領域内
コントローラ群
ISP群
ブリッジ
Inte
r
net
．．．
．．．
．．．
．．．
ノンインテリ
ジェント
機器群
NGN
ブリッジ
．．．
ポータル/
プラットフォーム群
通信事業者群
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特定領域プロトコル機器群
宅内IP網
In-House network
©TAN Yasuo 2010
プラットフォーム事業者のインタフェース
•サービスプラットフォーム提供
•API提供、機器の抽象化
•料金分配
Web2.0、B2B
•サービス提供、家電制御
•顧客窓口、リモート管理
•料金回収
ユビキタスネットワーク、B2C
．．．
．．．
顧客情報
．．．
．．．
．．．
．．．
家電版集合知
．．．
サービス提供事業者
21
ポータル/
プラットフォーム群
中間サービス事業者
家庭
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CHADANS
Service
Providers
(Cloud-computing empowered Homenetwork Architecture testbeD for
Ambient Network Systems)
Various
Industries like
retail, repair,
logistics, etc.
Home Gateways
Domain Controllers
ISPs
ブリッジ
Inter
net
StarBED
(NICT HRC)
．．．
．．．
．．．
．．．
NonIntelligent
Devices
NGN
ブリッジ
．．．
Portals /
Platforms
Proprietary Protocol Devices
Widearea Networks
In-House network
CASBEE House
Protocol-based HN Emulator
SuperComputers
(JAIST ISC)
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Environment Simulator
TANS2
©TAN Yasuo 2010
どの応用分野でも同様の問題が...
ということで今日のセミナ
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©TAN Yasuo 2010
TTCでは関連するグループも設置
今年度のNwMWAG
24
昨年の成果に基づく新SWG
©TAN Yasuo 2010
まとめ

ユビキタス系のシステムでは つなぐ 技術が重要であ
るとともに、インテリジェンスをどのように実装するかが
ポイント



ネットのどこかに置くアプローチに注目が集まる
ホーム分野ではホームゲートウエイをクライアントとするサー
ビスプラットフォーム型に
ホームネットワーク以外の分野での標準化議論も


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TTC ネットワークミドルウエアアドバイザリグループ
TTC 次世代ホームネットワークシステム専門委員会 サブ
ワーキングSWG3603
©TAN Yasuo 2010