情報処理学会 インタラクション 2020
IPSJ Interaction 2020

3B-19
2020/3/9

metaBox: 使い方を定義可能な exUI 設計の IoT Box
中里健也†1金子翔麻†1神山洋一†2渡邊恵太†2†3

概要：我々は，物理的なユーザインタフェースを一切プロダクトから無くし，すべての操作をスマートフォンから提供する手法，exUI を提案した．これはインターネットから制御可能なプロダクトに Web インタフェースで機能や体験を定義し，Web インタフェースを切り替えることでプロダクトの機能や体験を切り替えられる手法である．本研究では，ハードウェアとして抽象度が高く多用途に使える箱に，exUI の手法を適用した metaBox を提案する．インタフ
ェースとなるアプリを 4 つ開発して運用実験を行い，その観察から得た利用状況を記した．

1. はじめに
我々は物理的なユーザインタフェースを一切プロダク
トから無くし，すべての操作をスマートフォンから提供する手法，exUI を提案した[1]．これはインターネットから制御可能なプロダクトに Web インタフェースで機能や体験を定義し，Web インタフェースを切り替えることでプロダクトの機能や体験を切り替えられる手法である．
これまでに提案した exUI 設計のプロダクトは，自動販売機，扇風機，スピーカーである（図 1）．これらは既存の
図 2プロダクトを exUI 化して柔軟に変更できるインタフェー

metaBox と合言葉 Box アプリ

スがプロダクトを定義すること，スマートフォンのセンサを使い，新しいインタラクションを提供できること，プロする使い方次第で様々な用途に利用できる．
（以下，使い方ダクトの構造を単純にできることを示した．

を定義することを「アプリを設定する」という．）

本稿では，インタフェースがプロダクトを定義するとい筐体前面についている小さなディスプレイを用いて QR

う exUI の一番の特徴に着目し，新たに箱を exUI 設計にしコードを表示する． QR コードはアプリページの URL とた metaBox（図 2）を提案する．箱の集合体であるロッカー

metaBox を識別するための URL クエリパラメータ情報をには，コインロッカー，宅配ロッカー，無人販売用のロッ持つ．また，ディスプレイに，設定したアプリやアプリのカーなど様々な種類がある．このように，箱はハードウェ状態を併せて表示することで，外見だけではどのように利アとして抽象度が高く多用途に使える．そのため，metaBox用しているかわからない点を補う．

はこれまでの exUI 設計のプロダクト以上にインタフェースによるプロダクトの定義を多様にできる．

metaBox にアプリを設定する方法は次の通りである．まずユーザはスマートフォンで QR コードを読み取り，アプリ一覧ページを開く．次に利用したいアプリを選択し，ア

2. metaBox

プリページにて，必要な情報入力やモノの設置を行ったのmetaBox はインターネットから鍵の開閉ができ，モノのち，設定の適用を行う．設定済みの metaBox では，QR コやり取り全般に使える箱である．スマートフォンを使い，ードを読み取ると設定中のアプリページへリダイレクトし，Web 実装したアプリケーションで使い方を定義する．定義アプリの利用ができる．利用が終われば，設定をリセットし，また別のアプリへの設定が可能となる．
2.1 実装metaBox はマイコンモジュール，サーボモータ，3D プリンタやレーザーカッターで作成したパーツを箱に組み合わせて取り付けた IoT Box である．
マイコンモジュールは WiFi 接続機能を有し，小型の液晶カラーディスプレイを備え

図 1

exUI 設計のプロダクト†1 明治大学大学院 先端数理科学研究科 先端メディアサイエンス専攻†2 シードルインタラクションデザイン株式会社© 2020 Information Processing Society of Japan

る M5Stack Basic を用いた．前面の扉は，ユーザが箱の中身†3 明治大学 総合数理学部 先端メディアサイエンス学科

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IPSJ Interaction 2020を把握しやすいように透明にした．扉の開閉は，ユーザが3B-19
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合言葉 BOX

明示的に施錠することや扉を引く必要がなく，モノの出し設定した合言葉を知っている人のみが開けられるアプ入れがしやすい仕組みにした．ユーザが扉を閉じると自動リ．合言葉を共有するだけで人と直接会わずにモノのや的に物理的に固定して施錠する．アプリから開錠の命令をり取りができる．

受けるとサーボモータを回して固定を外し，バネの力で自タイマーBox

動的に扉が開く．マイコンモジュールは WebSocket 通信で設定したタイマーがタイムアップするまで開かないア

外部のサーバと連携し，扉の開錠やディスプレイへの描画

プリ．主に禁欲に使え，ゲーム機やお酒などの欲の対象などの処理を行う．
サーバサイドは，すべての metaBox とアプリを利用中のスマートフォンと通信を行い，アプリと metaBox の連携処理を行う．ユーザ管理やクレジットカードでの支払い機能は共通化し，アプリごとに実装する手間を省いた．
2.2 特徴を入れて，利用できなくすることで進捗の手助けとなる．
Pay Box
設定した金額をユーザが支払うと開くアプリ．モノの売買ができる．
管理 Box
指定ユーザのみが開けられるアプリ．開錠権限の付与やmetaBox は，スマートフォンに箱の機能や体験を決定していたインタフェースを移したことで，汎用的なハードウ
ェアでありながらソフトウェアで定義した使い方の専用機のように振る舞う．必要に応じて使い方を定義して使える
ため用途ごとのハードウェアを用意する必要がなく，コス剥奪が動的にできる．複数人でのモノの共有に適している．

3. 運用実験
ユーザがモノのやり取りにおいて，開発したアプリをどのように使うか調査するため，metaBox の運用実験を 2 ヶトも低い．
また，箱を使ったモノのやり取りにコンピュータやイン月以上前から継続的に行っている．metaBox は研究室の人ターネットの仕組みを適用できる．たとえば，誰がいつ箱目につく入口付近に 8 台設置し，研究室の学生 32 名及びを開けたかログを取れたり，開錠権限を移譲できたりする．

教員 1 名の 33 名を対象とした．本章では，metaBox の運用

さらに，これまではモノのやり取りの安全性を高めるため実験の観察によって得た利用状況を記す． なお，Pay Boxに物 理 的な 鍵 や パス コ ード な どの 鍵 を 用い て いた が ，

アプリでは，実際にお金のやり取りを行っており，プラッ

metaBox はそれだけでなく条件を満たしたかどうかで開錠

トフォーム手数料として売上の 10%を差し引いている．

するといった新たなインタラクションが可能である．たとアプリの設定数は Pay Box アプリが多く，次いで合言葉

えば，ユーザの年齢や性別，居住地などの細かな属性やユBox アプリを用いたモノの引き渡しが多かった．また，合ーザアクティビティ，時間や天気，気温などの環境状態な言葉 Box アプリや管理 Box アプリで数人で使うプライベ

どを開錠の条件にできる．また，モノをやり取りするサーートな物入れとしての利用があった．

ビスには，Web サービス（API）や外部アプリでのアクティ

特に Pay Box アプリでの販売は興味深い利用の仕方が多ビティが開錠の条件として相性が良いだろう．特に決済かった．あるユーザは販売されていた漫画を購入し，読んAPI を利用すると様々なサービスが可能になる．

だ後に同額で販売した．また他のユーザは購入後すぐに食2.3 アプリ

べられるようカップ麺に割り箸を添えて販売していた．他

metaBox に使い方を定義する Web アプリケーション（図にも賞味期限がよく見えるような配置でお菓子を販売した

3）を紹介する．研究室で利用することを前提に開発したたり，1 番目立つ場所で販売したいがために他のユーザがそめ，背景で記したコインロッカーや宅配ロッカーのようなの場所で販売していたモノを買い取り，それを他の使い方を提供するアプリは開発していない．

metaBox で販売したりするユーザもいた．
さらにあるユーザは就職活動で利用したエントリーシートを販売していた．そのエントリーシートは後輩が購入したが，一般的に親しい間柄でなければエントリーシートをもらうことは難しいが，今回はモノのやり取りのプラットフォームとして metaBox が仲介することで後輩が簡単に先輩のエントリーシートを入手できた．

参考文献
[1]

図 1

左から 合言葉 Box アプリ，タイマーBox アプリ，
Pay Box アプリ，管理 Box アプリ© 2020 Information Processing Society of Japan金子翔麻, 中里健也, 高田一真, 渡邊恵太. exUI: ユーザイン
タフェースを外在化する手法とプロダクトデザイン. 第 26
回インタラクティブシステムとソフトウェアに関するワークショップ(WISS2018), 2018.

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