ホームネットワークと デジタル簡易無線

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ICT

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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



ワーキンググループ

ＮＩＣＴ 総務省

次世代ＩＰネットワーク推進フォーラム 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

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:

研究開発

標準化 ＨＮ関係者

（１） 情報家電メーカー

標準化団体

TTC, ARIB, CIAJ, HATS, ・・・

（３）通信キャリア

ＨＮ推進団体

UOPF, ECHONET, OSGi, ・・・

研究開発

実証実験の検討 研究開発の推進

普及・促進策の検討 国際標準化の推進

活動

参加

（２） 通信機器メーカー

（４）サービス提供者

・ 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 ・・・

（５）その他

放送事業者、自動車メーカー、・・・

けいはんな情報通信オープンラ ボ研究推進協議会HN-WG

実証実験

依頼

（研究開発・実験） 毎年実験

を開催

CEATEC等

現在約90 組織

2

NICTの研究

開発案件

©TAN Yasuo 2010

有望なホームネットワーク分野の例

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

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有望なホームネットワーク分野の例





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毎度おなじみの u-Japan

総務省ホームページより

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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

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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

7



(a) GUI (b) Virtual Reality

(c) Ubiquitous computing(d) Augmented/Mixed Reality/Virtuality C

C

C R

C

R

R C

C R

©TAN Yasuo 2010

人とコンピュータと通信

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



→





→

HAL9000 C3PO and friends

Outlook Smart Phone 電子秘書機能

real world virtual world

colleague

tool

いわゆる ユビキタス なシステム







 センサ アンド アクチュエータ





M2M



 クラウド

C

C

C R

C

©TAN Yasuo 2010 9

Machine to Machine (M2M) の通信





 M2Mの場合には端末の後ろにヒトがいない



©TAN Yasuo 2010 10

EP

固有プロトコルドメイン ＩＰドメイン

Home Client Class (HC)

Home Device Class (HD) Home Access Class

(HA) Home Bridge Class

(HB) 通信アクセスネットワーク LC

放送ネットワーク

ＩＰプロトコル ドメイン毎の固有プロトコル

STB TVAV-HDD D-VHS

DVD デジタルAV

Plane

PC Plane

電話・FAX Plane

くらし環境 Plane PC ﾌﾟﾘﾝﾀ DSCDVC

半導体ｵｰﾃﾞｨｵ

ｺｰﾄﾞﾚｽ電話 ｺｰﾄﾞﾚｽFAX

TV電話

ｴｱｺﾝ 電子ﾚﾝｼﾞ くらし情報端末 無線ﾓﾆﾀｶﾒﾗ 冷蔵庫

電子健康ﾁｪｯｶｰ EP

EP EP LC

Access Network Gateway

PS LC

通信系GW BP

STB

PCBP

BP 電話／FAX

BP コントローラ

放送系GW 放送系GW

宅内フォーラムアーキテクチャ

 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 )

©TAN Yasuo 2010

 2002年に成立したJ.190を、IP接続の家電への対応、各

EP

EP PC plane

IC Audio DVC PC

DSC Printer

BP EP

EP TEL/FAX

plane Video

phone FAX MTA(VoIP)

Cordless phone

BP EP

EP Home

appliance plane Microwave

oven Air-con

Camera monitor

Refrigerator

Proprietary Protocol Home Access Class

(HA) Home Bridge Class

(HB) Home Client Class

(HC) Home Decoder Class (HD) PS

LC

LC Access

Network

EP EP

DVD TV

STB

AV-HDD

D-VHS AV plane

Internet Protocol (IP) Internet Protocol (IP)

LC

BP BP

Other planes RF

Modem ONTor

12

NGN-F HN-WG における

ホームネットワーク参照点モデル

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(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。

①Ａ点：ＩＰホームＮＷの接続点

②Ｂ点：非ＩＰ機器の接続点

③Ｎ点：ＩＰ広域網との接続点

アクセス網

広域NW

Ｎ点

IP機器 Ｂ点

非IP機器 非IP-GW

Ａ点

ｱｸｾｽ GW

ＩＰ ホームＮＷ

(Wired/Wireless) _非ＩＰ

ホームＮＷ (Wired/Wireless)

ＮＴ

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ユビキタス系システム実現の５要素

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

[コネクティビティの確保]





[センシング、コンテクスト抽出]





[制御ロジック]





[アクチュエーション]





[データベース化]

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つながる

















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つながる







 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）





200Mbpsくらいのもの



 日本ではあまり 使われていないが、100Mbps超の能力がある





Wi-Fi



Bluetooth



ZigBee

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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 機器

センサ関連機器クラスグループ

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, 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

空調関連機器クラスグループ

家庭用エアコン, 空調換気扇, 空気清浄器, 加湿器, 電気 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

住宅・設備関連機器クラスグループ

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 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

調理・家事関連機器クラスグループ 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, 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

ＡＶ関連機器クラスグループ ディスプレー, テレビ ©TAN Yasuo 2010 17

どうやって 空気を読んで判断する ?







ルータ

コントローラ 制御 情報収集

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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







ホームゲートウエイ

VOD

HVAC

制御

サービス

プラットフォーム

サービス _顧客情報

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次世代ホームネットワーク

= 家電を端末としたクラウド

Inte r net

NGN

．．．

．．． ．．．

．．．

．．．

ノンインテリ ジェント 機器群

特定領域プロトコル機器群 特定領域内

コントローラ群

宅内IP網 In-House network ホームゲートウエイ群

ISP群

通信事業者群 ポータル/

プラットフォーム群 サービス

提供者群

ブリッジ

ブリッジ 宅配・サービ

スマンなど 既存異業種

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顧客情報

家電版集合知

プラットフォーム事業者のインタフェース

．．． ^{ポータル/}

プラットフォーム群

．．．

．．．

．．．

．．．

．．．

．．．

中間サービス事業者

サービス提供事業者 家庭

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•サービスプラットフォーム提供

• API提供、機器の抽象化

•

 Web2.0、B2B

•サービス提供、家電制御

•

•



21

StarBED (NICT HRC)

Protocol-based HN Emulator

SuperComputers

(JAIST ISC)

TANS2

Environment Simulator

Inter net

NGN

．．．

．．． ．．．

．．．

．．．

Non- Intelligent

Devices

Proprietary Protocol Devices Domain Controllers

In-House network Home Gateways ISPs

Widearea Networks Portals /

Platforms Service

Providers

ブリッジ

ブリッジ Various

Industries like retail, repair, logistics, etc.

CASBEE House

CHADANS

(Cloud-computing empowered Home- network Architecture testbeD for Ambient Network Systems)

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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

©TAN Yasuo 2010 23

TTC では関連するグループも設置

今年度のNwMWAG 昨年の成果に基づく新SWG

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まとめ









 TTC

 TTC

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