Copyright 2016 by Ken SAKAMURA オープン API 1 コントロール ビル INIAD HUB-1 全設備を API で制御できるビル 2

坂村 健

東京大学情報学環

ユビキタス情報社会基盤研究センター長、教授

YRPユビキタス・ネットワーキング研究所長

トロンフォーラム会長／uIDセンター代表

IoT

動

く

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オープン

A

PI

コントロール･ビル

INIAD HUB-1

全設備をAPIで制御できるビル

①

オープン

A

PI

コントロール

API (Application Program Interface)

システムが他のシステムを自動制御するためのコマンド

設備機器や環境制御機器等すべてAPIにより

動作情報読み取りや制御指示が

研究・教育での利用

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█

IoT研究で各種の実験的応用を検証

●

学内での自動ロボット車椅子やドローンの運用

●

エネルギー最適化や警備へのディープラーニングAIの導入

█

学生実習で自分たちの環境のプログラミングを学ばせる

参考) ダイワ

ユビキタス学術研究館

東京大学本郷キャンパスに2015年5月に完成

オープンIoTビルについての知見を得る実験を

行った

研究プラットフォーム

と

しての

ダイワユビキタス学術研究館

ユビキタス環境研究のための

プラットフォームとしてビルそのものを使う

ダイワユビキタス学術研究館のAPI

1.

警報 API

2.

屋上センサ API

3.

屋内センサ API

4.

照明 API

5.

空調 API

6.

電力スマートメータ API

7.

エレベータ API

8.

ロケーション API

研究をすぐに

実際の環境

で

試せる

音声認識で制御したり、

室内カメラの画像認識でジェスチャーで

制御したり、さまざまな研究を

すぐに実際の環境制御に直結できる

ダイワユビキタス学術研究館から

INIAD HUB-1

へ

床面積での規模は7倍

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IoTからIoSへ

オープンAPIにより

住宅からビル、ビジネスから行政まで

全てのサービスのオープン連携へ

②

IoTの本質

は

｢物｣が

さらに｢物｣か｢人｣で区別なく

API

で

すべてが

自動連携できる世界に

さまざまなオープンAPI連携

█

APIの先にいるのが｢物｣＝狭い意味での｢IoT｣

█

APIの先にいるのが｢ビル｣

●

オープンIoTビルプラットフォーム

█

APIの先にいるのが｢人｣

●

マッチング・サービス

█

APIの先にいるのが｢組織｣

●

いわゆる｢APIエコノミー｣

●

オープンデータもこの一部

●

APIの先にいる組織が｢金融機関｣なら｢フィンテック｣のサービスイメージ

█

それらが提供する｢サービス｣の連携こそが本質

I

o

S

Internet

o

f Service

｢物｣,｢人｣,｢組織｣由来のサービスか意識せず

APIですべてをオープン連携できる世界へ

人

物

組織

IoS

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IoS

の

ための

オープンAPI

API

を

オープンに

IoT実現のためにはAPIのオープン化が必要

技術より必要なのはむしろ企業の姿勢の変革

機器間連携もクローズならメーカーの枠が障碍に

A社製

ネット対応加湿器

A社製

ネット対応エアコン

A社製

ネット対応サーキュレータ

✕

孤立

A社独自APIで

連携動作

B社製

ネット対応パネルヒータ

オープンAPIなら障碍者対応も容易に

█

肢体不自由の人が声だけ

で家電を制御するシステ

ムをボランティアプログ

ラマが開発できる

█

開発・配布のコストが小

さければ100人のユーザ

のためだけのアプリ

も作れる

●

障碍は十人十色で個々の特性に

合わせたチューニングが重要

IoT

が

ネットと現実を繋ぐ

｢オープンAPI｣が実現すればモノの世界もネット世界の

ようにオープンに連携・プログラミング可能に

組合せ爆発でチャレンジの可能性はさらに広がり

多くのイノベーションが生まれる期待を

IoT

の

ための

オープンデータ

オープンデータは

IoT

に

とって重要

判断して対応を決定するのには

自前センサーで集めたリアルタイム情報だけで足りない

広い範囲の状況情報・背景情報が必要

ビル内の間取り、設備構成・配置といったビル自体の静的データから、

周辺の天気予報や地震速報、交通状況、といった社会的データまで

オープンデータも

オープンAPI

の

一種

オープンAPIでネットワーク経由で読み出せる

AI

は

IoTの重要な要素

大量のリアルタイムセンサーデータとオープンデータからな

るビッグデータをもとに｢最適｣な判断を行うのは

人間はもちろん従来的な制御システムにも不可能

ディープニューラルネット型AIに期待

Open IoT Building Platform

入力

出力

参照情報

オープンデータ

Open API

IoT

AI

例えばIoTビル

で

…

天気予報や大規模な列車の遅延などの交通状況等

社会からのオープンデータを使い適切な制御を行う

オープンデータ化の

世界

の

動き

米国から世界へ

ロンドンからリオへ

そして2020…

④

1

米国オバマ政権

█

オバマ大統領は就任した2009年1月21日の当日に

｢透明性とオープン･ガバメント｣と題するメモランダムを発表

█

指針の内容

●

｢オープン性は民主主義を強め、政府における効率と効果を高める」

●

｢透明性｣｢国民参加｣｢協業｣の原則に基づき開かれた政府を作って行くとした

█

国家レベルの政府データ オープンデータ化

●

2009年に創設された米国のData.govや英国Data.gov.ukを皮切りにポータル

サイトを各国が競って導入

●

Data.govは、当初公開したのは、わずか47件のオープンデータであったが現在

は、今では連邦政府の機関だけで16万近く(2016年4月現在)に達している

█

欧州──特に英国、フランス、北欧各国でもすでに1～10万

項目の行政データをオープン化

2013年G8でオープンデータ憲章合意

█

コミュニケ内容

●

オープンな政府データは，情報時代の不可欠な資源である

●

データを公共に移すことは，市民の生活向上，これらデータへのアクセスを拡

大することは，技術革新，経済成長及び良い雇用の創出を促進し得る

●

政府のデータを原則として一般に入手可能とし，機械判読可能で，容易にアク

セス可能かつ開かれた形式にて無償で再利用可能とすること(中略)は，民間部

門の技術革新者，起業家，そして非政府組織による技術革新のための新たな原

動力となる

●

毎回のG8において進捗をレビューする

ロンドンでの

オープンデータ化

2012年のオリンピック･パラリンピックがきっかけ

ロンドン市交通局が交通関係の多くのデータを公開

ロンドン市交通局が公開したデータ例

█

ライブデータ

●

バス運行状況

●

地下鉄運行状況

●

道路混在状況

●

道路電光表示板の表示内容

●

貸自転車のドッキングステーション状況

●

交通状況カメラ画像

︙

█

基本情報

●

標準時刻表

●

EV充電ポイント情報

●

駅・桟橋・バス停の場所・KMLフィード

●

公共交通のアクセシビリティデータ

︙

█

統計データ

●

交通動態調査データ

●

ロンドン地下鉄の乗客数データ

●

貸自転車の利用統計

︙

█

オリンピック関連（オリン

ピック閉幕まで）

●

オリンピック中の駅での待ち時間

予測データ

●

オリンピック中のイベント関係の

交通変更データ

オープンデータがオリンピックの

レ ガ シ ー

貴重

な

遺産に

多くの交通系アプリやサービスが生まれた

最初の一年だけでも経済効果が25億円～98億円に

自前主義でアプリを作っていた欧州の他の公共交通機関もオ

ープンデータ化に方針転換

ロンドンの公共交通Live情報提供アプリは

どんどん増えている

2016リオでもdata.rio

█

リオデジャネイロのオープンデータカタログサイト

●

http://data.rio

█

対象としているデータ

●

歴史 (922)

●

行政 (2)

●

社会発展 (1)

●

教育 (8)

●

エンターテイメント (8)

●

スポーツ (7)

オリンピックやパラリンピックのカレンダーなどを含む

●

税金 (2)

●

環境 (5)

●

歳入 (2)

●

健康 (2)

●

交通 (23)

●

観光 (5)

●

都市計画 (7)

Olympic City Transportation

Challenges

リオで実施された、オリンピックのための

交通に関するアプリコンテスト

公共交通

オープンデータ協議会

ODPT:

association for Open Data of Public Transportation

2020の東京の公共交通オープンデータ化を

可能にするために2015年9月設立

█

活動目的

●

公共交通オープンデータを核に、先進的な次世代公共交通情報サービスを実現

するための標準プラットフォームの構築を目指

█

主な実施内容

●

公共交通オープンデータセンターの構築

●

利用コンテスト開催等の公共交通オープンデータ普及・啓蒙

●

障碍者や外国人など、多様な利用者への情報提供方式の研究開発

●

駅など交通ターミナルにおける測位インフラの標準化

●

自動翻訳のための公共交通関連多言語辞書整備

●

2020オリンピック・パラリンピックに向けた公共交通整備への政策提言

█

ウイングアーク１ｓｔ株式会社

█

株式会社ヴァル研究所

█

宇野自動車株式会社

█

株式会社LCL

█

小田急電鉄株式会社

█

小田急バス株式会社

█

関東バス株式会社

█

グーグル株式会社

█

京王電鉄株式会社

█

京王電鉄バス株式会社

█

京成電鉄株式会社

█

京浜急行電鉄株式会社

█

国際興業株式会社

█

サトーホールディングス株式会社

█

ジョルダン株式会社

█

西武鉄道株式会社

█

西武バス株式会社

█

セコムトラストシステムズ株式会社

█

全日本空輸株式会社

█

ソニー株式会社

█

大日本印刷株式会社

█

東急バス株式会社

█

東京急行電鉄株式会社

█

東京工業大学 環境･社会理工学院 福田

研究室

█

東京工業大学 屋井研究室

█

東京国際空港ターミナル株式会社

█

東京大学大学院情報学環ユビキタス情

報社会基盤研究センター

█

東京都交通局

█

東京メトロポリタンテレビジョン株式

会社

█

東京臨海高速鉄道株式会社

█

東武鉄道株式会社

█

東武バス株式会社

█

成田国際空港株式会社

█

西東京バス株式会社

█

日本空港ビルデング株式会社

█

日本航空株式会社

█

日本マイクロソフト株式会社

█

株式会社パスコ

█

パナソニックシステムネットワークス

株式会社

█

株式会社日立製作所

█

防衛大学校

█

三菱電機株式会社

█

株式会社ゆりかもめ

█

YRPユビキタス・ネットワーキング研

究所

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オープンデータ化の民

間分野

へ

の広がり

パブリックセクターだけでなく

プライベートセクターでも…

オープンデータでイノベーションを

④

2

オープン

･

プラットフォーム

プロジェクト

IoS実現のためにTRONプロジェクトが

ドライブしている

オープンプラットフォーム構築プロジェクト

⑤

CPaaS.io

City Platform as a Service – Integrated Open

都市の課題を解決するオープンな

ソフトウェアプラットフォーム確立を目指す

EU-Japan共同プロジェクト

█

公共ビッグデータ・プラットフォームの研究

●

センサー等によるリアルタイムデータ、公共セクター等がもつ静的なオープンデータ、

情報通信ネットワーク上のデータを、統合するビッグデータ、オープンデータプラッ

トフォームの研究"

●

RDF + ucode + RESTといった、セマンティックWeb系のオープンデータ技術と、

IoT技術を融合させた統合プラットフォームの研究（具体的には、"u2アーキテクチャ"

の実現）

█

ビッグデータ分析、Deep Learning、Edge Heavy Computing

等のIoT研究

█

オープンデータを用いた社会課題解決手法の研究

●

Transportation

●

Tourism

OPaaS.io

Omotenashi Platform as a Service – Integrated Open

2020に向けた社会全体のICT化推進を目指す

官民共同プロジェクト

NIPPON おもてなし CARD

2020に向けた社会全体のICT化推進に

関する懇談会

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█

総務省主催で、東京都、オリンピックパラリンピック組織委

員会、国交省、観光庁やITベンダー、小売、観光、旅行等の

サービスベンダーが参加

█

2020のオリンピックパラリンピック時の外国人観光客の｢お

もてなし｣から、更にはレガシーとしてサービス情報流通の基

盤の確立を目指すプロジェクト

おもてなしプラットフォームとは

█

ユーザー属性情報を蓄積し…

●

例えば、名前、使用言語、服のサイズ、宗教禁忌、食の好み等が、ユーザー属性情報

だが、どこまで登録するかはユーザーの自由

█

エンドユーザーの管理の下…

●

エンドユーザはサービスの利用者で2020では多くの外国人観光客を想定

█

サービスベンダーに適切に渡せるように…

●

例えば、ホテル、ショップ、レストラン、博物館・美術館、交通機関など、ネットで

なく実世界のサービスを主眼にする

█

｢仲介｣を行うオープンなプラットフォーム

●

プラットフォームの定める規約に従うとして登録すれば、誰でも、いつでも、何にで

も使えるオープン性を持つ

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OPaaS.ioが｢仲介｣

エンドユーザー

エンドユーザー

……

エンドユーザー

エンドユーザー

サービス

サービス

サービス

ユーザー属性情報の利用を申請

ユーザー属性情報を委託

目指すの

は

CRMで

なくVRMシステム

ベンダー主語のCustomer Relationship Managementでなく

ユーザが主語のVendor Relationship Managementへ

ユーザの属性ではなく要求をサービスベンダーに適切に流通するシステム

｢下肢に障害がある｣が身体属性で、｢段差のない経路で誘導してくれ｣が要望

国の個人同定システムとも連携し

個人情報の取扱をクラウドによりリスク少なく簡単に活用できるインフラを

個人情報取扱にコストをかけられない中小企業から行政サービスの効率化にまで利用可能

IoT

を

支える技術

IoTのTRONへ

Aggregate

Computing Model

TRONの考えるIoT実現のためのモデル

オープンIoTのために

ガバナンス管理

が

必要

｢適切に使う｣ための高度な管理が必要

ガバナンスを反映できる

アクセスコントロールのフレームワークを

ガバナンス管理

は

重い機能

高度な管理には高度な判断が必要

そのために大量のリソースが必要

ポリシーベースの権限のグループ管理やデータ部分的露出、

IoTのために巨大な環境負荷なら本末転倒

少ない｢組込み機器｣で制御の処理も軽く

低環境負荷だったのに…

大量の｢IoT機器｣で制御の処理も重ければ

巨大な環境負荷

重いエッジノードは

｢エコ｣

で

ない

IoTが進展すれば大量のエッジノードが環境中に分散

個々が重いと巨大な環境負荷

エッジノードは軽く安くという

TRON

の

ポリシーとも矛盾

その矛盾を解消するために

TRONの提唱する"Aggregate Computing Model”

それにより｢オープン｣と｢クローズ、ギャランティー｣のハイブリッドを

Aggregate Computing Model

連携

H Corp.

M Corp.

S Corp.

N Corp.

P Corp.

M Corp.

N Corp.

P Corp.

P Corp.

重い機能

は

クラウドに

リアルタイム性不要な機能はクラウドに送り

エッジノード＝組込みはより軽く安く

Aggregate Computing Model のコンセプト

█

組込み製品はメーカーのクラウドにトンネリングで直結

●

特定クラウドとの常時直結しか考えなければ少ない計算資源で単純かつ強固な

セキュリティが実現できる

█

そのクラウドがAPIをオープン化

█

それらが他のクラウドと連携して動作する

●

情報処理系OSを搭載して直接APIを公開する製品とも連携可能

█

高度なアクセスコントロール機能でメーカークラウド間の連

携をサポートするプラットフォームを提供

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Aggregate Computing

Model実現

の

ために

IoT-Aggregator と IoT-Engine

｢TRONのIoT｣が提供する2つの機能

█

固定トンネリング機能

●

LAN接続するだけでそのデバイスを作った

メーカーサーバーとトンネリング開始の簡

単接続

█

IPv6およびIPv4NAT超えサポート

●

オーナー認証機能により消費者とのマッチ

ングサポート

█

サービス間連携機能

●

メーカーサーバーAPIに対するロールモデル

による高度なガバナンス管理

●

ダッシュボードによるエンドユーザによる標

準管理アプリの提供

●

連携用標準APIの提供

●

連携すべきサービスの発見機構

●

メーカー固有APIの標準APIとの通訳機構

●

複数のエッジにまたがる制御アプリをサポー

トする合成デバイス

IoT-AggregatorとIoT-EngineによるオープンIoT

IoT-Aggregat

Dashboard

IoT-Aggregator

H Corp.

M Corp.

S Corp.

N Corp.

P Corp.

H Corp.

M Corp.

S Corp.

N Corp.

P Corp.

P Corp.

Powered by uID Architecture 2.0

Copyright © 2016 by Ken SAKAMURA

ucode 2.0

█

ID領域を従来よりも長く

●

従来は最長でも104bit、ucode2.0のID領域は124bit

█

管理用の情報などは全てIDに紐付けた情報として保管

●

従来のucodeのようにID自身には構造を持たせない

█

ucode割り当て対象を表すクラスを規定し、クラス毎に属性情報を定義

●

ucode基本クラスとしていくつか定義し、クラス毎に定義した「基本属性」をuIDセンターで管理する

█

ucodeの譲渡を標準サポート

●

物の譲渡やリースなど、ucode付与対象物の管理者変更などもucodeマネージャの機能として標準サポート

●

ucodeの発行権限の譲渡もサポート

█

APIを提供

●

ucode発行・委譲など、基本的な機能を実現するためのREST APIも標準提供する

ucode 2.0 データ構造

IoT-Aggregatorの内部構成

Device

Profile

Repository

Standard API

Proprietary API

Coordination via Standard API

Device Manager

H Corp.

M Corp.

S Corp.

エッジ

と

クラウド間は

仮想的な常時直結状態

機器のオーナー

ucode X

デバイス実身

（ucode A）

デバイス仮身

（ucode A’）

実世界

許可を受けた

他のデバイス仮身

(ucode Y’)

クラウド

デバイス仮身モデルに基づくアクセス制御機能

アクセス・ポリシー

Source

ucode X

ucode Y'

Any

service

Any

Read

Any

action

Allow

Allow

Deny

アクセス権のない第三者

ucode Z

IoT-Aggregator

B社製

ネット対応パネルヒータ

A社製

ネット対応加湿器

A社製

ネット対応エアコン

A社製

ネット対応サーキュレータ

A社のクラウド

A社のプロトコ

ルで直結

B社のクラウド

B社のプロト

コルで直結

連携動作

を実現

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Powered by μT-Kernel 2.0

Copyright © 2016 by Ken SAKAMURA

世界6か国7社の半導体メーカがIoT-Engine製品化

█

参加半導体メーカー

●

東芝マイクロエレクトロニクス

●

ルネサス エレクトロニクス

●

Cypress

●

Imagination Technologies

●

Nuvoton Technology

●

NXP Semiconductors

●

STMicroelectronics

█

IoT-Engnine、開発キット発売

●

パーソナルメディア

●

ユーシーテクノロジ

IoT-Engineの特長

Copyright © 2016 by Ken SAKAMURA

█

小型・低消費電力を目指したWPAN(IEEE802.15.4) 無線搭

載

●

周波数は、国により異なるが780MHz(中国)、868MHz(欧州、インド)、

915MHz(北米、豪州)、920MHz(日本)、2.4GHz(世界共通)など

█

WPAN : Wireless Personal Area Network 近距離無線通信

●

電池やエネルギーハーベストで動作させるような機器にも対応できる低消費電

力向け

█

CoAP、6LoWPANプロトコルを搭載

●

6LoWPANボーダールータ経由でクラウドに接続する

●

クラウドのWeb APIに親和性の高いCoAPを搭載する

█

IoT-Aggregator 接続機能

IoT-Engineの特長

█

低消費電力対応μT-Kernel2.0 RTOS搭載

●

マルチタスクプログラミングによる高度な制御ロジックが容易に実装可能

●

IEEE802.15.4ビーコンモードで、マイコンをDeep Sleepモードに落とせる超

低消費電力対応

█

IoT-Engineの寸法規格･コネクタの標準化

●

0.4mmピッチ100ピンコネクタとコネクタ横の固定ネジ位置

●

マイコンの違いを吸収できる自由度を持たせた信号ピン割り当て

●

低コスト・短期開発に有効なArduino互換I/O信号ピン割り当てを持つ

2016

年

を振り返って

多くのオープンプラットフォームプロジェクトを

立ち上げた1年だった

今年

の

キーワードは

プラットフォーム

INIAD HUB-1のためのオープンIoTビルプラットフォーム

都市とオープンデータのためのCPaaS.io

人とサービスをつなぐOPaaS.io

IoT開発のプラットフォームIoT-Engine

それら全てを支えるIoT-Aggregatorとucode

目指すのはオープンIoT

そして…その先

の

IoSへ

オープンAPIによりすべての｢サービス｣が

連携される世界へ

多く

の

｢連携｣で…

動きはじめたIoT