分散組込みシステム向きWebベース開発環境
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(2) ESS2015 2015/10/22. 組込みシステムシンポジウム2015 Embedded Systems Symposium 2015. に 用意する 必要がある こ と である . 環境そ のも のや API が. る . 通常, こ のよ う な モニタ リ ン グは , 別のツ ールを 用. 異な っ て いる こ と が多く , そ れら の違いを 吸収する た めの. いる こ と が多いが , こ れはシ ス テ ム イ ン ス ト ールを 伴. ラ イ ブラ リ 群を 用意する 必要があ る が , そ のた めのコ ス ト. う た めに , 利用コ ス ト が高く な る . こ れら のモ ニタ リ. は種類や台数に 比例し て 高く な っ て いく . ま た , 離れた 場. ン グお よ び , そ の結果の可視化ツ ールが開発シ ス テ ム. 所に 設置さ れたデバイ ス を 操作する こ と から ， デバイ ス の. と 同一の環境内で利用でき る 必要がある .. 状況やデータ のやり と り を 確認する こ と が難し く な っ て い る . こ れら のデバイ ス 群のモ ニタ リ ン グは, マ シ ン の種類 に よ っ て 個別のツ ールを 用意し な け ればな ら な いこ と が多. 3. シ ステムの特徴 前章の要求分析を 受け ， 次のよ う な 特徴を 持つ分散組込. く , 手間がかかる . さ ら に , 時間制約を 持つデバイ ス の場合. みシス テム 向き Web ベース 開発環境を 構築し た .. に は , ネ ッ ト ワ ーク 構成の違いやプロ ト コ ルに よ る 通信遅. ( 1 ) Web ベースのプロ グラ ミ ン グ環境の提供. 延を 意識する 必要がある が， そ のための監視シス テム が必. 開発環境を イ ン ス ト ールせずに CPS/IoT のプロ グラ. 要と な る .. ミ ン グが可能な よ う に , Web ベース の開発環境を 提供. 本研究は, 上記のよ う な CPS/IoT の要求を 考慮し 満た. する . こ れに よ っ て Web ブラ ウ ザだ け 用意でき れば ,. し た分散組込みシス テム の開発環境を 容易に 開発が可能に. ソ フ ト ウ ェ ア を イ ン ス ト ールせずに すぐ に プロ グラ ミ. する のが目的であ る .. ン グが可能に な る . 特に IoT の環境では通信や操作の. 2. 要求分析 本シス テ ム の要求分析は次のと おり であ る .. ( 1 ) 複数のデバイ スに対応し た環境を イ ン スト ールせずに. 基盤と し て Web を 用いる こ と が多く , 親和性が高いと いう 利点も ある .. ( 2 ) コ マン ド ラ イ ン と プロ グラ ミ ン グ言語の両方のサポー ト. 利用でき る こ と. シ ス テ ム の構成や動作を 確認する た めに , 簡易な コ マ. ネ ッ ト ワ ー ク 型の組込みシ ス テ ム で は, 複数, 多種の. ン ド ラ イ ン イ ン タ フ ェ ース を 提供する . こ れに よ っ て ,. デ バイ ス を 用いる . 近年で は , Raspberry Pi や Intel. 対話的に シ ス テ ム 状態を 変更する こ と が可能に な り ,. Edison な ど のデバイ ス を 安価に 入手する こ と が可能. シス テ ム 構成の変更に 追従する こ と が容易に な る . ま. であ る が , そ れら は同じ Linux が動作し て いる 環境で. た ， プ ロ グラ ミ ン グに つ いて は Web 環境と 親和性の. も , 入出力の構造や API が異な る ために ， 単一のプロ. 高い Javascript の API お よ びコ ーディ ン グ環境を 用. グラ ム でア ク セ ス する こ と ができ な い . こ れら のボー. 意し た . こ れに よ っ て , プロ ト タ イ ピ ン グや実験から ，. ド 類やセ ン サが混在し た環境を 用いる 場合に ， そ れぞ. 実際のシス テム ま でを シーム レ ス に 実装し て いく こ と. れに 適し た プ ロ グ ラ ミ ン グ 環境を 用意する のは非常. が可能に な る .. に 手間がかかる ． Scratch[6] や Python のよ う に ボー. ( 3 ) Web ベース のモ ニタ リ ン グ お よ び可視化シ ス テ ム の. ド 内に プ ロ グ ラ ミ ン グ 環境を 用意で き る 場合も あ る. 提供. が， 多く の場合, 開発環境と し て は非力な こ と が多い .. 組込みシス テム 間の通信やノ ード の状態を モニタ リ ン. Eclipse[7] のよ う な 本格的な IDE はイ ン ス ト ールに 時. グ し て ， 可視化する 環境を 提供する . こ れに よ っ て ,. 間がかかる こ と も あ り , 利用者がすぐ に 利用可能に す. ネ ッ ト ワ ーク 構造や状態に よ る シス テム の変化や問題. る に は , 開発環境を イ ン ス ト ールせずに 利用でき る こ. 点を 発見し やすく する . こ の環境は , Web ベース で提. と が望ま し い .. 供する こ と で , 上記のプロ グラ ミ ン グ環境と 統合し て. ( 2 ) プロ ト タ イ ピ ン グ が容易なこ と IoT のシステム では, Web を 利用し て いる こ と から , 動 的な デバイ ス やサービス の追加が容易である 必要があ る . そ れに はデバイ ス やシ ス テ ム 構成ま で含めて , プ ロ グラ ミ ン グを 行う 前に 容易に プロ ト タ イ ピ ン グを 行. 利用する こ と が可能である .. 4. 設計 本節は分散組込みシ ス テ ム 向き Web ベース 開発環境の 設計と 実装を 述べる .. い , 構成に ついて テ ス ト が容易に な っ て いる 必要があ る . ま た , 記述性がよ く Web と 親和性の高いプロ グラ ミ ン グ言語が利用でき る 必要があ る .. ( 3 ) シ ステムや通信の状態を プロ グラ ミ ン グ環境と 連動さ. 4.1 全体構成 本シス テ ム の階層を 図 1 に 示す . 本シス テ ム は三つのレ イ ヤ から 構成する .. せて モ ニタ リ ン グ でき る こ と. CPS な ど で時間制約のあ る シ ス テ ム 構築を 行う 場合, ネ ッ ト ワ ーク での通信遅延や構成を 見直す必要がでて く る ． こ れに は , 通信状態のモニタ リ ン グが必要と な ⓒ 2015 Information Processing Society of Japan. 35.
(3) ESS2015 2015/10/22. 組込みシステムシンポジウム2015 Embedded Systems Symposium 2015 Web-based coding environment (Browsers). Public Cloud. Gateways. Browsers. Public Cloud Storage Services (BigData). Embedded device nodes KZM-A9. シス テ ム の階層. Fig. 1 Layer of the system.. ( 1 ) 組込み機器ノ ード (Embedded device nodes). Gateways. ED virtual layer with secured access feature Blue-sky Connecting Protocol (Secured & Light Weight). 用意する . Raspberry Pi や Intel Edison, BeagleBone,. Interactive Web Applications (IWA). Integrated Wearable Devices (IWA). Embedded Devices Nodes GPIO,PWM,Gainer,etc. Sensors Sensors. Sensors. Actuators Actuators. Actuators. Private Cloud Storage. Integrated Mobility Applications (IMA). Private Cloud. セ ン サやア ク チ ュ エータ を 接続し て , ネ ッ ト ワ ーク を 介し て サー ビ ス を 受け る た め の組込み機器ノ ー ド を. IoT Applications. Blue-sky cloud servers. CPS Apps.. 図 1. BeagleBone. Physical layer. Intel Edison. Physical layer. Raspberry Pi. 図 2. シス テム の全体構成. Fig. 2 Overall structure of the system.. KZM-A9 な ど Linux が動作する シ ス テ ム を 想定し て いる . プロ グラ ム のデプロ イ やシス テ ム のモニタ リ ン. Blue-sky [8] は, プ ラ イ ベート ク ラ ウ ド 群と そ れら の間. グを 行っ て , サーバ群と 協調し て 動作する よ う に ， 組. でデータ の共有を 行う パブリ ッ ク ク ラ ウ ド から な る ハイ ブ. 込み機器ノ ード の制御プロ グラ ム（ 以下， Blue-Sky モ. リ ッ ド ク ラ ウ ド 構成と な っ て いる . こ のよ う な 構造に する. ジュ ールと 呼ぶ） を 実行する . 制御プロ グラ ム に よ っ. こ と で , セ キ ュ リ テ ィ が必ずし も 強固ではな いノ ード 群を. て シス テ ム の差異を 吸収する こ と が可能に な る .. 保護し , デバイ ス の管理を 容易に し て いる . CPS/IoT では ,. ( 2 ) ゲート ウ ェ イ (Gateways). 複数のデバイ ス のデータ を 共有し て 利用でき る と こ ろ が大. 多種, 複数の組込み機器を 統合し て , プ ロ グ ラ ミ ン グ. き な 利点と な っ て いる . こ れら を 安全に 行う た めに , ゲー. 環境を 提供し , 外部のク ラ ウ ド サーバへのサービ ス 中. ト ウ ェ イ を 介し て パブリ ッ ク ク ラ ウ ド へ接続する . こ のよ. 継を 行う 部分であ る . コ ーディ ン グおよ び可視化の環. う な ハイ ブ リ ッ ド ク ラ ウ ド 上に Sensing Instrument as a. 境を 提供する Web サーバ機能と ， 組込み機器ノ ード. Service (SIaaS)[9] を 構築する こ と で , 安全かつ管理の容易. と 通信する ための API から 構成さ れて いる . API を 介. な シス テム の構築が可能に な る .. し た 通信はロ グと し て 保存する こ と で , やり と り を 可 視化する こ と が可能に な る . ま た , バッ ク エン ド のク ラ ウ ド サービ ス と し て は , 分散フ ァ イ ルシ ス テ ム であ る GlusterFS や Key-Value Store であ る redis を 用い たデータ ス ト ア を 用意し て ， セ ン サデータ の保存を 可. 4.2 Blue-Sky モ ジ ュ ール:組込み機器ノ ード 制御プロ グ ラ ムの設計 組込み機器のノ ード は， セ キ ュ ア に 実行する ために ゲー ト ウ ェ イ 内部のプラ イ ベート ネ ッ ト ワ ーク で動作する ．. 能に し て いる . ゲート ウ ェ イ 上では組込み機器ノ ード. 各ノ ード 上では Blue-Sky モジュ ールと 呼ぶ制御プロ グ. は仮想的な デバイ ス と し て 管理し て いる ので， ノ ード. ラ ムが動作し て いる . 制御プロ グラ ムの機能と し て は， ゲー. で不足し て いる 機能はゲート ウ ェ イ でソ フ ト ウ ェ ア に. ト ウ ェ イ か ら 来た デ バ イ ス ア ク セ ス の GPIO へ の中継，. よ り 補完する こ と も 可能であ る .. ゲート ウ ェ イ への接続， ノ ード 状態やロ グのゲート ウ ェ イ. ( 3 ) Web ベースコ ーディ ン グ環境 (Web-based coding en-. への送信機能を 持つ． ノ ード の発見と ゲート ウ ェ イ への接. vironment). 続は， プラ イ ベート ネ ッ ト ワ ーク 内のブロ ード キ ャ ス ト に. 開発者はブラ ウ ザにおける Web 上で提供し て いる プロ. よ っ て 行う .. グラ ミ ン グ環境を 用いて , セン サやアク チュ エータ のプ ロ グラ ミ ン グやテ ス ト を 行う こ と ができ る . 本環境が. 4.3 ゲート ウ ェ イ の設計. 対象と する 言語はコ マ ン ド ス ク リ プト と Javascript で. ゲー ト ウ ェ イ は， Web サー バと し て プ ロ グ ラ ミ ン グ 機. あ る . コ マ ン ド ス ク リ プト は本コ ーディ ン グ環境のプ. 能を 提供する と と も に , パブリ ッ ク ネ ッ ト ワ ーク から の組. ロ ト タ イ ピ ン グで用いる ス ク リ プト である . javascript. 込み機器へのア ク セ ス , 外部のク ラ ウ ド サービス への中継,. は開発言語と し て 利用でき る . ま た , データ 通信のシー. お よ び開発し た プ ロ グラ ム のデプ ロ イ のサポート を 行う .. ケ ン スやデバイ ス情報の可視化環境も 併せて 提供する .. ゲート ウ ェ イ に 接続さ れた ノ ード は , ゲート ウ ェ イ 内部で. こ の階層構成に 基づき , 図 2 の全体構成を 採用し た . ⓒ 2015 Information Processing Society of Japan. 仮想的な 組込みデバイ ス と し て 状態を 保持し て 管理する こ 36.
(4) ESS2015 2015/10/22. 組込みシステムシンポジウム2015 Embedded Systems Symposium 2015. と ができ る . こ れに よ っ て , デバイ ス の変化の検知やデバ. 表 2 は , 本 API に応じ る javascript ベース API のリ スト. イ ス で不足する 機能のソ フ ト ウ ェ ア 的な 実装な ど を 可能に. に 示す . こ の API は , 上記で述べたハイ ブリ ッ ド API から. する . ま た , ノ ード デバイ ス の外部ク ラ ウ ド サービ ス への. 作成し た API であり , ユーザがこ れを 拡張拡張し たり 異な. ア ク セ ス を プロ キ シ と し て 中継する こ と で , ア ク セ ス 制御. る API 関数を 定義し た り する こ と が可能であ る . 例え ば ,. を 行いセ キ ュ リ テ ィ を 向上さ せる .. 表 2 の onLed の場合は, lsn を 実装する 関数を 拡張し た 関 数であり , onLed(’x.x.x.x’, ’21’); で実行する と き に. 4.4 コ マ ン ド およ び API の設計 表 1. は , GPIO pin 21 に 繋がる LED ノ ー ド IP:x.x.x.x が点灯. コ マ ン ド ス ク リ プト に おけ る 命令リ ス ト. Table 1 command list of the command script for sensing/ac-. する .. 5. 実現. tuating.. 本章では， こ れら の設計に 基づく シス テム の実現に つい. コ マンド 名. 機能. lsn. Local で接続する 各デバイ ス が提供する セ ン シン グ・ ア ク チュ エーテ ィ ン グ機能を. Local API と し て 呼び出すコ マ ン ド であ る ので , Local コ マ ン ド と 呼ぶ .. gsn. て 述べる ．. 5.1 Web ベース開発環境の実行例 図 3 は分散組込みシ ス テ ム 向き Web ベース 開発環境の. Public で接続する 各デバイ ス が提供する. ス ク リ ーン ショ ッ ト を 表す . 本環境の画面と 機能の実装に. セ ン シン グ・ ア ク チュ エーテ ィ ン グ機能を. 関する 詳細を 述べる .. Public API と し て 呼び出すので , Public コ マ ン ド と 呼ぶ . こ れは本環境が 二つ以上に 設置さ れた ゲート ウ ェ イ の. Public Domain があ る 場合に 扱われる . loop. コ マ ン ド を 繰り 返す .. sleep. ミ リ 秒の単位でス リ ープさ せる .. 本 API は , Rest API の概念を 基づく , 設計さ れた ハイ ブ リ ッ ド API で あ る . ハイ ブ リ ッ ド API は , Public API と Local API の二つに 分類さ れる . Public API は , Public. Cloud サービ ス から でも 本 API を 呼び出すこ と ができ る . 一方, Local API は , ア ク セ ス 制限を 設定可能な API であ り , 特に 物理世界に 影響を 与え る ア ク チ ュ エーシ ョ ン に 関 する API を 想定し て いる .. 図 3. 分散組込みシス テム 向き Web ベース 開発環境. Fig. 3 A web-based environment for networked embedded system.. 表 1 は , 本 API に 応じ る コ マ ン ド ス ク リ プト のリ ス ト に 示す . こ れら のコ マ ン ド は, セ ン シ ン グ・ ア ク チ ュ ーシ ョ. 本開発環境は , 画面上部から 次の 6 つのコ ン ポーネ ン ト. ン を テ ス ト する 時に 用いる . 例え ば , GPIO pin 21 に 繋が. から 構成し た .. る LED ノ ード IP: x.x.x.x に 点灯する テス ト コ マ ン ド を 実. (A) 汎用ツ ールバーのボタ ン . 行する 場合は, lsn x.x.x.x gpio set 21 1 と いう コ. 汎用ツ ー ルバー は , ボッ ク ス (C), (D), (E) な ど の表. マ ン ド を 指定する .. 示/非表示を 指定する ボタ ン が配置さ れる . ブラ ウ ザの 狭い画面を 有効に 利用する ために 用いら れる .. 表 2. javascript に お け る セ ン シ ン グ・ ア ク チ ュ エーシ ョ ン の API リ スト. Table 2 list of the Javascript sensing/actuating API functions.. (B) コ ーディ ン グボッ ク ス コ ーディ ン グボッ ク ス はコ ード 入力を 実際に 行う ボッ ク ス であ る . 二つ の言語を 対応する た めに , タ ブ と し. 関数名. 引数. 機能. て 配置する . コ ーディ ン グボッ ク ス の下部に は実行ボ. onLed. 第 1： LED のノ ード IP. Local の LED を. 第 2： ノ ード に 指し た. 点灯さ せる .. タ ン や保存ボタ ン を 配置し て ， プロ グラ ム のデプロ イ. LED のピ ン 番号. offLed. 第 1： LED のノ ード IP. Local の LED を. 第 2： ノ ード に 指し た. 消灯さ せる .. ス リ ープ時間. (C) サーバのレ スポン スデータ の監視ボッ ク ス サー バから のレ ス ポン ス を 監視する ボッ ク ス で あ る . レ ス ポン ス データ は大き く な いので , ボッ ク ス の高さ. LED のピ ン 番号. Sleep. を 容易に する .. ミ リ 秒の単位に ス リ ープさ せる .. ⓒ 2015 Information Processing Society of Japan. は固定に な っ て いる .. (D) データ の通信を 監視する ボッ ク ス 37.
(5) ESS2015 2015/10/22. 組込みシステムシンポジウム2015 Embedded Systems Symposium 2015. データ の通信の監視結果を 表示する . 通信に よ っ て 大. は , 組込みノ ード に命令を 渡す前にスタ ン プさ れた時刻であ. き さ が異な る ので , ボッ ク ス の高さ は調整可能に 設計. り , ET-Server-Timestamp は組込みノ ード がそ の命令を 受. さ れる .. け 取っ て 反応し た と き に ス タ ン プさ れた 時刻であ る . ブラ. (E) 全デバイ ス の接続状態を 監視す る ボッ ク ス . ウ ザのタ イ ムスタ ン プは, ブラ ウ ザの時刻で Bluesky-server. 接続する 組込み機器全体の接続状態を 表示する . こ れ. に デー タ を 送受する 前後に ス タ ン プ さ れた デー タ で 実現. は数が多いた め , ス ク ロ ール可能であ る .. し た.. (F) 全デバイ ス の接続状態の可視化 接続する 多様な 組み込み機器が 50 個以上の場合に は ,. (E) では, 見づら く な る ため , そ の接続状態を グラ フ で. 6. 評価実験 本章は , 評価実験, 実験結果と 考察を 述べる .. 可視化する . プロ グラ ミ ン グし た 後実行ボタ ン を 押すと , オン ラ イ ン で対象と する セン サ・ アク チュ エータ のノ ード と 連携し て ， 物理エン テ ィ テ ィ の変化を 監視する こ と が可能に な る .. 6.1 実験 本実験は, 開発コ スト と システム の性能に関し て , 本環境 のと 従来の開発のを 比較する 開発実験の評価であ る . 開発. 実行中に は , ボッ ク ス (C) で 各命令や API を 提供する. 実験は , 開発コ ス ト が分かる よ う に 簡潔な ア プリ ケ ーシ ョ. サーバのレ ス ポン ス データ を オン ラ イ ン に 監視する こ と が. ン (以下, ア プ リ ) を 開発する . ア プ リ は, ブ ラ ウ ザ上のボ. でき る . 実行終了後に , ボッ ク ス (D) に よ っ て , データ 通信. タ ン に ク リ ッ ク し た こ と に よ っ て , Raspberry Pi に 付け 加. の時系列データ を 確認する こ と ができ る . こ れは， ブラ ウ. え た LED ノ ード を , 点灯し た り , 消灯し た り する も のであ. ザ， ゲート ウ ェ イ と 組込みシステム それぞれで 通信プロ ト. る . 本ア プ リ では, データ の通信のタ イ ム ス タ ン プ が確認. コ ルに 組み込ま れた タ イ ム ス タ ン プを 用いて 表示する .. でき る よ う に する . ア プ リ の開発は, 本環境に お け る ア プ. こ れに よ っ て , シ ス テ ム を 開発する 際に , 各ア プ リ ケ ー. リ 開発と 従来の開発方法の両方で開発する . 本環境に よ る. シ ョ ン に 応じ る 各命令の実行の待ち 時間を 確認する こ と. 開発は図 3 で示し た ブラ ウ ザだけ で開発する . 従来の開発. が可能に な る . こ れに よ っ て , ア プ リ ケ ーシ ョ ン 開発時に. は , RaspberryPi 上に 起動する node.js に おけ る Web サー. チュ ーニン グや最適化を 行う こ と ができ る . 例え ば , 待ち 時. バと LED の点灯・ 消灯の機能を 開発し た 後に ブラ ウ ザ上. 間が長い場合に , サーバの負荷やネ ッ ト ワ ーク のト ラ フ ィ ッ. 起動する ア プ リ を 開発する も のであ る . そ し て , 開発コ ス. ク 量に 応じ て , セ ン シ ン グの頻度を 減ら し た り ， 他のノ ー. ト と シス テ ム の性能を そ れぞれに 把握する . 開発コ ス ト は. ド に 切り 替え る こ と も 可能に な る .. コ ーディ ン グと 開発時間であ る . シ ス テ ム の性能は, デー タ 通信シ ーケ ン ス に お いて LED を 点灯・ 消灯する のに ど. 5.2 タ イ ム ス タ ン プ付属データ の通信シ ーケ ン ス の監視. の程度遅延する かに ついて , ラ ウ ン ド ト リ ッ プディ レ イ タ イ ム (RTT) を 測定する .. 6.2 結果と 考察 表 3 は , 開発コ ス ト の比較を 示す . 本開発環境に よ る ア プリ の開発は, サーバを 開発し な く て よ いため , サーバの開 発に かかる コ ス ト が 0 に な り , 6 行の少な いコ ード で 5 分 だけ で本ア プリ を 簡易に 開発する こ と が可能である . 表 3. 開発コ ス ト. Table 3 Cost of Development. 図 4. タ イ ム ス タ ン プ付属データ の通信シーケ ン ス の監視. Fig. 4 Monitoring the Sequence of Data Communication with Timestamps.. 従来の開 発. 図 4 は (D) の実現に 示す . タ イ ム ス タ ン プ は, Bluesky-. server[8] が提供する Server-ET-Timestamp と ET-Server-. 本環境で の開発. ア プリ. サーバ. 合計. コ ーディ ン グ行数 (行). 155. 90. 245. 開発時間 (分). 100. 90. 180. コ ーディ ン グ行数 (行). 6. 0. 6. 開発時間 (分). 5. 0. 5. Timestamp であ る HTTP のレ ス ポン ス ヘッ ダに ス タ ン プ さ れた データ を , コ ールバッ ク で DOM のエレ メ ン ト に 書. 表 4 は , Local Network の デ ー タ の 通信経路に お い て. き 加え る 方法で実現する . Bluesky-server のタ イ ム ス タ ン. LED を 一回に 点灯する のに かかる RTT を 計測し て シス テ. プのデータ は, システム 時刻の生データ である ので , ブラ ウ. ム のオーバヘッ ド を 示す . 本環境では, 従来の開発方法よ. ザで GTM に 変換する 必要であ る . Server-ET-Timestamp. り 2m 秒実行時間が少な いこ と が明ら かに な っ た .. ⓒ 2015 Information Processing Society of Japan. 38.
(6) ESS2015 2015/10/22. 組込みシステムシンポジウム2015 Embedded Systems Symposium 2015 表 4. 本シス テム を 用いる こ と で容易に プロ グラ ミ ン グ可能であ. シス テ ム の性能. Table 4 Performance of System.. る こ と を 示し た．. RTT (msec). 今後の課題は， 現在ブラ ウ ザで作成し たプロ グラ ム の別. 従来の開発方法で開発し たア プリ. 31. マ シ ン へのデプ ロ イ 機能を 実装する こ と であ る . ま た , 現. 本環境で開発し たア プリ. 29. 在の Javascript API は低レ ベルのも のが用意さ れて いる だ け な ので， こ れを ク ラ ス 化, 階層化する こ と で , マ シン や環. 7. 関連研究 電力設備専用である 遠隔制御・ 監視可能な ネ ッ ト ワ ーク. 境の変更に 対し て , よ り 適合し やすいも のと する . さ ら に ， こ のシステム を CPS/IoT の題材に対し て 適用し , 本システ ム の有効性に ついて 検証を 行う 予定である .. 組み込みシス テ ム の統合 [10] が存在する . こ のシス テ ム は. Telnet ベース と Web server ベース のシ ス テ ム と し て 開発. 参考文献. さ れた . 両者と も 組込みシス テ ム 上で起動する プロ グラ ム. [1]. であ る . メ モリ の資源の制限やプロ セ ッ サの処理能力に 制 限があ る 組込みシス テ ム に 対し て は , Telnet イ ン タ フ ェ ー. [2]. ス を 提供する . Web server ベース は小さ いサーバと し て 動 作する こ と から , 計算機資源があ る 程度豊富な シ ス テ ム を 対象と し て いる . し かし , Telnet ベース のも のはデバイ ス. [3]. に 直接の外部コ マ ン ド でア ク セ ス でき る こ と から , セ キ ュ リ テ ィ 面で問題があ る . 特に , タ ーゲッ ト と な る 電力設備 は , 外部から 自由に ア ク セ ス かつ制御が可能と な っ て いる と 問題を 引き 起こ す可能性があ る .. Xively[11] は, プ ロ ダ ク ト と ユーザと の間を セ キ ュ ア に. [4]. [5]. 接続する ク ラ ウ ド サービ ス であ り , IoT のデータ が備え る スケ ーラ ビリ ティ への対応や , データ ベース , 可視化機構を. [6]. 提供し て いる . Xively では , 通信自体の時間情報は取得す る こ と ができ な い . そ のた めに , 分散型の組込みシ ス テ ム. [7]. では , 通信オーバヘッ ド への対応が難し い . 本シ ス テ ム で は , セン サデータ そのも のの時間情報に加え て , 通信自体の. [8]. 時間情報を 取得し , 可視化する こ と ができ る . こ れに よ っ て , 通信ま で含めた チュ ーニン グを 可能に な る .. Orion[12] は, 2011 年に Eclipse Public License (EPL) の. [9]. 基に 開始さ れたプロ ジェ ク ト である . こ のプロ ジェ ク ト は, ブ ラ ウ ザに お け る ク ラ ウ ド 上で HTML, JavaScript, CSS な ど を 含む Web ページが開発でき る 統合ツ ールを 提供す る のが目標であ る . 本シ ス テ ム では CPS/IoT の要求であ る セ ン サデータ や通信シ ーケ ン ス を 監視可能であ り , そ れ. [10]. ら のデータ を 統合環境内で同時に 表示する こ と ができ る 点 が異な る .. 8. おわり に 本報告では , CPS や IoT な ど の分散組込みシス テム 向き. Web ベー ス 開発環境を 開発に つ いて 述べ た . 本開発環境 はブラ ウ ザに お いて , プロ ト タ イ ピ ン グ向き のコ マ ン ド ラ イ ン イ ン タ フ ェ ース と ， プロ グラ ミ ン グ向き の Javascript. [11]. [12]. Lee, E. A.: Cyber-Physical Systems: Design Challenges, 11th IEEE Symposium on Object Oriented Real-Time Distributed Computing (ISORC), pp. 364–369 (2008). Rajkumar, R. R. et al.: Cyber-Physical Systems: The Next Computing Revolution, Proceedings of the 47th Design Automation Conference, pp. 731–736 (2010). steering Group, T. C.: Cyber-Physical Systems Executive Summary, The CPS steering Group (online), available from hhttp://iccps2012.cse.wustl.edu/ doc /CPS-Executive-Summary.pdfi (accessed 2015-07-01). Gubbi, J. et al.: Internet of Things (IoT) A vision architectural elements and future directions, Future Generation Computer Systems 29, pp. 1645–1660 (2013). 岩野和夫， 高島洋典： サ イ バ ー フ ィ ジ カ ル シ ス テ ム と IoT(モノ のイ ン タ ネ ッ ト )， 情報処理， Vol. 57, No. 11, pp. 826–834 (2015). Imai, T.: —Scratch と Raspberry Pi の遊び方—， （ オン ラ イ ン ）， 入手先 hhttp://pushl.net/teach/i （ 参照 201507-01）. Foundation, E.: What is Eclipse and the Eclipse Foundation?, The Eclipse Foundation (online), available from hhttps://eclipse.org/org/i (accessed 2015-06-20). AMONTAMAVUT, P.: Bluesky-CPS, bluesky and Hayakawa Laboratory (online), available from hhttps://github.com/Bluesky-CPSi (accessed 201509-15). Di Lauro, R., Lucarelli, F. and Montella, R.: SIaaS Sensing Instrument as a Service Using Cloud Computing to Turn Physical Instrument into Ubiquitous Service, Parallel and Distributed Processing with Applications (ISPA), 2012 IEEE 10th International Symposium on, pp. 861–862 (online), DOI: 10.1109/ISPA.2012.135 (2012). JenHao Teng, C.-Y. T. and Chen, Y.-H.: Integration of Networked Embedded Systems into Power Equipment Remote Control and Monitoring, TENCON 2004, pp. 566–569 (2004). xively Logmeln: Solutions by Department, xively (online), available from hhttps://xively.com/solutionsdepartment/i (accessed 2015-07-06). developerWorks: Eclipse Orion の 紹 介: ク ラ ウ ド の 中 で ク ラ ウ ド に 対 応 ， developerWorks of IBM（ オ ン ラ イ ン ） ， 入 手 先 hhttp://www.ibm.com/developerworks/jp/cloud/library/clorionsummary/i （ 参照 2015-09-15）.. ベース の両方の環境を 提供し た . ま た ， 通信シーケ ン ス に ついて タ イ ム ス タ ン プ付き のデータ を 取得し ， ブラ ウ ザで 表示さ せる こ と に よ り ， 接続状態やデータ 通信の確認を 可 能に し た ． 実際に ， 簡単な ア プ リ ケ ーシ ョ ン を 開発し て ， ⓒ 2015 Information Processing Society of Japan. 39.
(7)
図
![図 4 は (D) の実現に 示す . タ イ ム ス タ ン プは , Bluesky- Bluesky-server[8] が提供する Server-ET-Timestamp と ET-Server-Timestamp である HTTP のレ スポン スヘッ ダにスタ ン プ さ れたデータ を , コ ールバッ ク で DOM のエレ メ ン ト に 書 き 加え る 方法で実現する](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123deta/7996199.1737079/5.918.160.347.716.897/実現示すイムスタンスポンスヘッデータールバッ.webp)
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都市 の 構築 多様性 の 保全︶ 一 層 の 改善 資源循環型 ︵緑施策 ・ 生物 区 市 町 村 ・ 都 民 ・ 大気環境 ・水環境 の 3 R に よ る 自然環境保全 国内外 の 都市 と の 交流︑. N P
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