センサネットワークにおける グルーピング機構 move! B3 hiko
Ubiquitous Computing 身の回りのモノがネットワークにつながる モノが置かれた状態を提供する 計算能力を持たないモノにもタグやセンサノードをつけてスマート化する モノが置かれた状態を提供する 位置情報、温度、照度など 背景として、ユビキタス環境が実現しつつあり、 身の回りのモノ、計算能力を持たないモノでもタグやセンサノードをつけることで、ネットワークにつながり、 位置情報などの、モノの置かれた環境状態を提供してくれるようになります。
モノのまとまりを必要とするサービス 忘れ物を知らせてくれる 箱の中に入っている物のリストを作りたい ・・・etc このような環境ではこういうサービスがある。 たとえば、忘れ物を知らせてくれるサービスでは、 普段持ち歩いているモノ、という纏まりがあり、 リストを作るサービスでは、 箱の中に入っているモノ、というまとまりがある。
忘れ物検知アプリケーション 普段持ち歩いているモノで忘れたモノ ユーザと同じ動きをしているモノから外れたモノ センサやタグから得られた状態が同じだったモノから外れたモノ このようなアプリケーションの開発者が知りたい情報としては、 以下のような情報である。
アプリケーション開発者の負担 センサからの値を解析する必要がある 外れ値を取り除く 閾値を決定する →アプリケーション開発者の負担が大きい
目的 アプリケーション開発者の負担を減らす アプリケーションの要求に応じたグルーピング情報を自動的に作成し提供する Rawデータをアプリケーションには渡さない。抽象化したデータをアプリケーションに渡す。 ミドルウェアを使う。
対象アプリケーション グループ生成型 グループ変更型 グループが生成されたイベントの検知 グループから何かが外れたイベントの検知 例）梱包リスト生成、ドアノブで個人認証 グループ変更型 グループから何かが外れたイベントの検知 例）忘れ物検知 目的を達成するために必要な機能要件を分析する前に、アプリケーションからどのような要求があるかを分析します。
アプリケーションの要求 グループ 生成 変更 期間 特定のモノとのグループ コンテキスト 梱包リスト作成 ○ × 継続的 箱 加速度・温度・照度… ドアノブ 個人認証 瞬間的 加速度 忘れ物検知 所有者
機能要件 グルーピング情報の提供 グルーピング条件の指定 グルーピング情報の蓄積 グループの生成・変更イベントの検知 瞬間的グループ・継続的グループ コンテキスト 加速度・温度・照度・音量… グルーピング情報の蓄積 継続的なグルーピング グループ検索要求に応答する必要性 上記の目的に沿う機能要件はこのとおりである
システム構成図 アプリケーション ＡＰＩ グループ管理部 通信管理部 センサノード 条件 グループ生成部 条件 予備グループ生成部 イベント通知 検索結果 検索要求 条件指定 ＡＰＩ 検索結果 検索要求 グループ管理部 通信管理部 期間 センサノード グループ情報 条件 グループ生成部 グループ度 予備グループ 条件 予備グループ生成部 処理済センサ情報 センサ情報処理部 センサ情報
センサ情報処理部 センサから情報を取得し、値を加工処理する 外れ値の除去 比較しやすいデータへの加工 ＡＰＩ グループ管理部 通信管理部 条件 グループ生成部 条件 予備グループ生成部 センサ情報処理部
予備グループ生成部 予備グループを生成する 予備グループ生成率を変更可能 グループ内の結びつきを示すグループ度を指定する ＡＰＩ グループ管理部 通信管理部 条件 グループ生成部 条件 予備グループ生成部 センサ情報処理部
グループ生成部 予備グループから実際のグループを生成する 条件に生成までの時間を指定できる ＡＰＩ グループ管理部 通信管理部 条件 時間を短くすることで 条件 グループ生成部 条件 予備グループ生成部 センサ情報処理部
グループ管理部 グループ情報を蓄積・管理する アプリケーションからの検索要求に応える ＡＰＩ グループ管理部 通信管理部 条件 グループ生成部 条件 予備グループ生成部 センサ情報処理部
通信管理部 他のセンサノードとの送信・受信をする ＡＰＩ グループ管理部 通信管理部 条件 グループ生成部 条件 予備グループ生成部 センサ情報処理部
実装 プロトタイプ実装として照度によるグルーピングシステムを作成した。
関連研究 Smart-Its Friends ２つのセンサノードを持って一緒に振るとグループ化される Grouping Mechanisms for Smart Objects Based On Implicit Interaction and Context Proximity モノの動きのみによるグルーピング機構
今後の予定 ８、９月 実装 １０月 評価 １１、１２月 執筆
まとめ グルーピング機構の提案 まとまりを必要とするアプリケーションの存在 アプリケーション開発者の負担を減らす