NGN, IMS, sensor networkを道具につかったコンテキストアウェアサービス

1. NGN とセンサネットが挑戦するコン
テキストアウェアサービス
森川研究室
博士課程
荒木靖宏

2. NGN とセンサネットが挑戦するコンテキス
トアウェアサービス
• センサ使用アプリケーション
• コンテキストアウェアサービス
• NGN/IMS のサービスモデル
• センサネットワークと NGN
• 森川研究室における取り組み
Mlab ネットワークリサーチフォ 2
ーラム 2008

3. センサ使用アプリケーションの
分類
• モニタリング型サービス
– センサデータは記録された後で利用される
– 記録技術が重要
– ほぼ完成している
• イベントドリブン型サービス
– センサデータはトリガとして使われる
– イベント検知および通知技術が必要不可欠
• 異種センサネットを接続する場合はそれらの透過性が
重要
– これから期待されるサービス
• 広範囲かつ柔軟なセンサ連携
Mlab ネットワークリサーチフォ
ーラム 2008 3

4. コンテキストアウェアサービス
とは？
• 環境が自分の行動を支援する
• 動作概念
– センサから情報を取得
– 人や環境のコンテキストを推定
– 情報をネットワークから取得、加工
– 人や環境に情報を提示したり、アク
チュエータを動作
• 現状では限定的な利用にとどまる
– 特別なデバイス、特別な通信環境が
前提となっている
– 既に使用しているデバイスやサービ
ス以上のサービスが期待される
Mlab ネットワークリサーチフォ 4
ーラム 2008

5. NGN/IMS でのサービスモデル
Services Services Services Services Content and Services
Servers ..
.
PSTN / ISDN
Data / IP
CATV
PLMN
IP Core
Access Access
Access
Broadcast
UMTS
GSM/EDGE PSTN /
xDSL ISDN
WiFi/WiMax
Mlab ネットワークリサーチフォ 5
Dedicated technologies – duplicated functions ーラム 2008

6. NGN によるユビキタスコンテキ
ストアウェアサービスの可能性
• NGN/IMS コンポーネントはコンテキストの
元になる情報を持っている
– In HSS, XDMS, AS, AAA 基盤
• サービスデリバリに必要な要素を持つ セ
– 複数レイヤでのモビリティサポート ン
サ
• By Radio link, SGSN, GGSN, SIP ネ
ッ
– 広大なカバーエリアとアクセス ト
の
• Fix line, GSM, Wi-Fi 領
分
• しかし不十分
– きめの細かい情報が決定的に足りない
– 通信サービスの形でしかサービスを実現できない
Mlab ネットワークリサーチフォ
ーラム 2008 6

7. センサネットワークデザインと
NGN
コンテキストに基づいた • NGN/IMS は水平統合
サービスの提供
モデル
AS SCIM • センサーネットワー
クは垂直統合モデル
コンテキスト
セ
ン 作成、保持、推測
– センサシングデー
サ タの共有をしない
ー
ネ
ッ HSS XDMS
– アドホックなアプ
ト リケーション構築
ワ
ー ができない
ク コンテキストソースの獲得
– サービスエリアが
限定されている
センサーネットワーク
wireless Fix line
モビリティ
ユーザ
Mlab ネットワークリサーチフォ 7
ーラム 2008

8. センサネットの課題
• 構築が大変
– 全て作りこむのはハイコスト
– IP を利用してもコストは高い
• 双方向通信の保証が困難
• NAT やファイヤーウォール越えの問題
• 安全に運用するのが大変
– サービス提供者がデータを収集しなければならない
– 規模拡大に伴うセキュリティ保護コストの増加
– 双方向認証，及びデータの暗号・復号のためのデジ
タル証明書・デジタル鍵を発行・配布するコスト
• 相互接続が大変
Mlab ネットワークリサーチフォ
ーラム 2008 8

9. IMS によるセンサネットワーク
拡張
• 利点
– IMS のサービスによって構築コストが軽減
• シングルサインオン，セキュリティ，ユーザ情報
– IMS による異種センサネットワークの相互接続
– これらによるカバーエリアの拡大
• 接続方法
– IMS の UE としてセンサノード接続
• センサネット – IMS ゲートウェイの使用も可能
– センサに十分なリソースがない，既存のセンサ活用，デー
タアグリゲーション等様々なメリットがある
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ーラム 2008 9

10. IMS におけるセンサノード
• IMS の UE としてセンサノードは接続される
• センサネット – IMS ゲートウェイ
– センサに十分なリソースがない，既存のセンサ活用
，データアグリゲーション等様々なメリットがある
• データの送信先は XDMS が適当
– 現状で XML が広範に適用されている
– XDMS 以外でもいいが XDMS のみ標準化されている
• データ形式は XML で，離散的に扱う
– XDMS には XCAP もしくは SIP PUBLISH で送信
• SIP Event package によるイベント制御が可能
Mlab ネットワークリサーチフォ
ーラム 2008 10

11. センサネット ,IP と NGN/IMS の
比較
Sensor Network IP IMS
プロトコル 様々 ← SIP によるセッション管
モビリティ 物理レイヤ IP 理
統合して提供
カバーエリア 限定的 Internet 広範囲
サービス連携 UPnP, Jini, EchoNet 様々 SCIM, SDP
識別子 アプリケーション依存 URI SIP URI
基本情報と管 多様なセンシング結果 ← HSS によって接続情報と
理者 が分散 AAA 管理
認証 アプリケーション依存 ← 統一サービス
付加情報 アプリケーション依存 ← XDMS 内の XML
サービス アプリケーション依存 ← XDMS
11

12. NGN/IMS + Sensor network
• チャレンジ
非技術者でも – センサーネットワークを
サービスを構 使ったアプリケーション
築できる を IMS 基盤で簡単につく
SCIM
れるようにする
– サービスやコンポーネン
ト、デバイスを再利用し
HSS XDMS 、コンテキストアウェア
化するフレームワークを
sensor
作る
sensor
sensor
sensor
sensor
sensor
既存デバイス＆
人間の行動範囲すべてをカバー サービスの
Mlab ネットワークリサーチフォ 再利用と連携 12
ーラム 2008

13. 森川研における取り組み
• サービス合成・連携プラットフォーム
• DLNA による連携
• ヘルスケア
• 電力制御
Mlab ネットワークリサーチフォ 13
ーラム 2008

14. Thanks!
Mlab ネットワークリサーチフォ 14
ーラム 2008

15. IMS でのイベントドリブンサー
ビス
• IMS での SIP Event Package は任意のノード
で処理可能
– 対応ノードであれば処理可能
• 特定イベント手続について XDMS に SIP SUBSCRIBE を
送信して， XDMS からの SIP NOTIFY を受信する
– 多くは XDMS で処理される
• XCAP と SIP インタフェースを持つ
AS XDMS Sensor XDMS Sensor
AS は XDMS SIP SUBSCRIBE SIP SUBSCRIBE
上の XML 情 イベント XDMS は Sensor
200 OK 200 OK
報の変化通 XCAP にイベント発生時
知を要求 に通知を要求 イベント
200 OK
SIP NOTIFY SIP NOTIFY
200 OK 200 OK
15 Mlab ネットワークリサーチフォ
ーラム 2008