Live	  E!:	  環境情報を活用した研究・教育活動について	
東京大学 情報基盤センター	
中山 雅哉	
h*p://www.live-­‐e.org/	インターネットの変遷	
• 1990年代後半まで	
– WS・PCが有線LANに接続された複数の組織ネットワークを（対称）専用回線で接続した網	• 2000年代初等まで	
– 無線LANや有線LANに接続された（携帯）端末が非対称通信網などに接続された網	(主に)人と人とのコミュニケーションツール	

• 最近	
– 人が持ち歩く携帯端末に加え、各種センサからの情報が流通する網に	これまでのインターネットに関連する研究	
・移動可能な利用	・多彩な利用形態	
多様なアプリケーション	

TCP/IP	

多様な通信メディア	・無線メディアの利用	・デバイスの多様化	最近のインターネット	• 多様なもの（デバイス）が接続されている	
– オフィス、家庭内の電子機器	
– 自動車	
– 加速度センサ、デジタル百葉箱…	  • あふれる情報	– Web	  で公開されている情報は一部に過ぎない	• Google	  でさえ集められているのは、その一部	

– 生成された情報のほとんどは失われている	
• リアルタイムモニタリングなどが目的のため	

– インターネットは、情報の収集、加工、配布基盤	
環境センサの情報で実践してみよう	Live	  E!	  :	  設立の趣旨	
個人や組織により設置運営される「デジタル百葉箱」等が自律的に生成・取得する、気象情報や都市活動に関する情報など、広義の地球(Earth)に関する生きた(Live)
環境(Environment)情報が自由に流通し共有される電子(Electronics)情報基盤を形成発展させ、自律的で自由な環境情報の利用法、安心安全で効率性の高い活動空間（＝環境）の創造を目指す。	
地球温暖化対応のような環境保護対策での利用はもちろんのこと、教育、公共サービス、ビジネスアプリケーションなどの分野での自由で自律的な利用法について、積極的な働きかけを行う。	
2005年5月発足	

要するに	
• 個人や組織が設置運営する「デジタル百葉箱」を用いて、地球（Earth)の生きた(Live)環境(Environment)情報を、自由に流通・共有させる電子(Electronics)情報基盤を作る活動	

h*p://www.live-­‐e.org/ をご覧ください	環境情報共有の趣旨	
1. みんなが、いろいろな地球環境に関するディジタルデータを持ち寄って、自由に利用できるような情報基盤/情報環境を作り出そう。小さなデータを集めて大きな力にしよう。	
2. 地球環境情報の生成と利用に、各人が責任を感じ貢献をしよう。	
3. “生きた”デジタル情報を、公共サービス	  (Public	  Service)	  のために提供しよう。デジタル情報を自由に利用してもらおう。	
4. みんなで、若い世代の理科/科学への関心を高めよう。	

デジタル百葉箱とは	
ウェザートランスミッター WXT510
6つの基本要素を同時観測・風向	・風速	・降雨量	・気温	・湿度	・気圧	

これまでにない手軽さの複合気象センサが出来あがりました。ウェザートランスミッターWXT510は、気象測器に関する数十年の経験と最新技術が総合され、小型軽量の丈夫なパッケージ製品となっています。

これまでの百葉箱	

デジタル百葉箱	
ウェザートランスミッターWXT5l0は気象観測に不可欠な要素を測定する小型軽量の測定器です。風向、風速、降
水、気圧、気温、湿度の６つの要素を1台で測定できます。

す。ですからWXT510は、これまでコスト、スペース、メンテナンスなどの諸事情により観測が困難だった場合を始め、気象観測のネットワークをより細かくしたいというケースにも最適な構成機器となります。
WXT510は必要な情報を利用しやすい形で取るために出力様式をセッティングできます。
本体はボルト1本で簡単に取付けられます。小型軽量なうえ電力消費が少ないため、広い設置場所の確保や大量の電力供給が困難な場所でも余裕をもっ

VAISALA社	  WXT510など	
各センサの情報を人手で計測	⇒	  1時間毎にセンサ情報を読んで記録	

各センサの情報を小型ネットワークPCで計測	
気象情報をより身近に⇒ 1(5)分間隔で自動的に観測データを記録	
正確な気象情報の需要はいつも増え続けています。専門的な気象関連はもちろんのこと、環境測定が実際の中心作業ではない場合でも、気象に影響される事業が多数あります。
気象データをもっと簡単に取りたい、

特長

気象の最も基本と１つにまとめました- WINDCAP®風- RAINCAP®感雨- BAROCAP®気- THERMOCAP- HUMICAP®湿● 可動部品なし● 省電力● 小型軽量● 手軽な取付け方法● 簡単なメンテナン● 設定変更用ソフト実証されたヴァ

安定した精度の良いく影響を与えるのはサです。ヴァイサラ
サの開発、製造に数ち、その精度と信頼証さています。

デジタル百葉箱設置場所(東京地区)	

東京地区内の30カ所以上に設置。その他国内外にも設置	

(参考)	  アメダス観測地点	
全国で、降水量約1300カ所、風向・風速・気温・日照時間約840カ所、積雪約310カ所を観測	

h*p://www.jma.go.jp/jp/amedas_h/map30.html	  	  より抜粋	

デジタル百葉箱設置の様子	

墨田工業高等学校	 
柏の葉高等学校	 

東京大学

田無演習林	 

科学技術高等学校	 

上智大学

クルップホール	 
東京大学

本郷キャンパス	 

デジタル百葉箱を用いた計測と利用	
(2)	  サーバ内に蓄積された	データを利用	-23405

SOAP/XML	-./01!"#$%&'%($)#$)

@(?A?B

@(?A?B
(79CD2.!
9):;<"==>?05

*+,$)+$,

"6!78055


(1)	  デジタル百葉箱で観測されたデータを小型ネットワークPC	  が	Inetenet	  を通じて	  Live	  E!	  サーバに定期的に観測データを送信	センサ情報の収集/配布について	
• プロジェクト開始当初	
– SOAP/XML	  の仕組みを用いた記述形式を開発		
<sensorGroup	  address="東京都文京区弥生2-­‐11-­‐16	  "	  class="combinedSensor"	  id="live-­‐e.org/
WXT510/03000005c3a2/"	  la]tude="35.712194"	  loca]on="東大情報基盤センター"	  	longitude="139.76775"	  sensorModel="WXT510"	  sensorVendor="vaisala">	  	  <sensor	  id="live-­‐e.org/WXT510/03000005c3a2/Temperature"	  sensorType="Temperature">	  		  	  	  	  <value	  ]me="2006-­‐07-­‐25T19:37:33.0000000+09:00">25.8</value>	  温度	  25.8℃	  	  </sensor>	  		  <sensor	  id="live-­‐e.org/WXT510/03000005c3a2/Humidity"	  sensorType="Humidity">	  	  	  	  	  <value	  ]me="2006-­‐07-­‐25T19:37:33.0000000+09:00">73.3</value>	  湿度	  73.3%	  	  </sensor>	  	  	  <sensor	  id="live-­‐e.org/WXT510/03000005c3a2/Pressure"	  sensorType="Pressure">	  	  	  	  	  <value	  ]me="2006-­‐07-­‐25T19:37:33.0000000+09:00">1009.4</value>	  気圧	  1009.4hPa	  	  </sensor>	  </sensorGroup>	  • その後	– IEEE1888	  規格として汎用センサの情報流通基盤に	

センサの状態監視ツール	

センサ情報の可視化ツール	極端気象現象などの観測結果	
• 首都圏集中豪雨（ゲリラ豪雨）	
– 2010年7月5日の夕刻、関東地方の大気が不安定な状態となり、東京都内で局所的な大雨に	• 板橋区で、午後8時半までの1時間に107ミリの猛烈な雨が観測され、練馬区や北区などで床上・床下浸水する被害が出た時の様子	

• 首都圏における猛暑日	– 練馬工業高等学校に設置された	  Live	  E!	  センサ情報によると、2010年8月1日〜9月1日までに最高気温が35度を超える猛暑日が13日観測されていた	

• 金環日食時の環境変化	
– 2012年5月21日の金環日食時の環境変化の様子を首都圏に設置された	  Live	  E!	  センサで観測	首都圏集中豪雨の様子(2010/7/5)	
• 慶応義塾大学日吉キャンパスで、16:35〜16:55	  頃に	  20mm	  以上の雨が観測されていた	
• 多摩工業高等学校で、17:40〜17:50	  頃の	  40mm	  以上の雨が観測されていた	
• その後、田無工業高等学校で、18:30〜19:00	  頃にかけて	  20-­‐40mm	  以上の雨が観測されていた	• 最後に、練馬工業高等学校で、19:00〜20:15	  頃
までの長時間に渡り	  40mm	  以上の雨が降り続いていた	練馬工業高等学校の降水量推移	
（2010年7月5日)	

練馬工業高等学校における気温変化	

2010年8月1日	  〜	  9月1日 の気温変化	  金環日食時の環境変化	
2012年5月21日早朝に西日本から東日本にかけた	広い太平洋沿岸地域で金環日食を観測することができた。	

東京で観測さ	れた金環日食	

h*p://naojcamp.mtk.nao.ac.jp/phenomena/20120521/img/map-­‐japan-­‐l.jpg	

金環日食時の環境変化	
• 日食の進行と終了	
– 部分日食が徐々に進行し、金環日食を経て部分日食が徐々に解消して日食が終了する	
– 日食が進行する間、月に太陽が遮られる面積が増加するに従って地球上の日食帯での温度は徐々に下がりはじめ、金環日食の頃に最低となり、部分日食が解消されるに従って温度が徐々に上がっていく現象が観測される	

• Live	  E!	  センサによる環境変化を観測	– 東京近傍に設置されているLive	  E!	  気象センサを用いて中心食帯中の環境変化の様子を観測	金環食時間帯の温度変化	℃	 23	  秋留台	22	  八王子桑志	
多摩工業	

21	  町田工業	
多摩科学	
農工大	

20	  田無.東大	
E邸	

19	  

慶應大	
駒場2.東大	18	  東工大	
練馬工業	

17	  

北豊島工業	
krupp2.上智大	

16	  15	  6:00	  ano	  日食期間	

蔵前工業	
墨田工業	

6:30	  7:00	  7:30	  時刻	8:00	  8:30	  9:00	  9:30	  2012年5月21日	

Live	  E!	  研究領域	
Disaster	  Management	  Facility	  Management	  Educa?on	  /	  Agriculture	  Science	  Mul]-­‐A*ribute	  search	  Japan: 5 nodes

live-e-root      (.)

Sensor	  &	  Overlay	  live-e-wrapper       weather.twnic(wrapper.)(tw.)

live-e.coe.phuket(psu.)

live-e2.hongo      (jp.)
live-e.lru.ac.th(lru.)

Live	  E!	  on	  PIAX	  Delay	  Tolerant	  Network	  livee.niu.edu.tw
Hadyal(niu.tw.)(IPV6-CNR-HDY.psu.)

Taiwan: 2 nodes

Thai: 3 nodes

live-e.kmd(kmd.jp.)In-­‐Network	  Data	  Processing	  Mul]-­‐Domain
Sensor	  Networking	  live-e2.naist      (nara.jp.)

Embedded	  gateway	  Live	  E!	  における研究・教育活動	
• 海外での研究活動	
– インドでの都市気象観測網の開発	

• 国内での研究活動	
– 「ソラテナ」データの研究教育利用	
– 時空間を統合した見える化	• 教育活動	– 高大連携による環境教育	
– サイエンスコンテストの実施	海外での研究活動	

インドでの都市気象観測網の開発	

日印共同プロジェクト(DISANET)	

都市スケール	  気象観測網	  (Live	  E!)	IIITH	  インド工科大学	  東京大学	  インド気象局	  慶應大学	  インド工科大学	  慶應大学	  インド工科大学	  慶應大学	  Group	  3	緊急時通信	  ネットワーク	

Group	  4	統合	  データベース	

JST	  (科学技術振興機構)	  Group	  2	NGRI	  東京大学	  JICA (国際協力機構)	  地震	

インド工科大学	  support	

Group	  1	気象観測網 開発プロジェクト の 全貌	Micro-­‐Scale	  Weather	  Phenomenon

データ・サーバ	i.e.,	  very	  local	  heavy	  rain

観測データの収集	  （インターネット）	

27	

インドでの観測機の設置要件と実現方法	
• 観測要件	 観測への障害物がない	  	  30m	  -­‐-­‐	  50	  m	– Open	  Space	2m	  		• 実現方法	
– Long	  Range	  WiFi	  – Solar	  Panel	

2m

Access	  PointTo	  internet	  (campus	  network)

Data	  Logger
Solar	  Panel
Client	  Bridge+Cement
Earth	  Pit-­‐

Battery気象センサの設置場所	
IITH,	  Kandi

CMRIT

TITS
GRIET

GITAM
IIITH
IITH,	  Yeddumailaram

IMD

Loyola	  Academy
Geethanjali Eng.	  Clg.

NRCM
NGRI

CBITANGRAU

CGWB
MVSR

Vardhaman Eng.	  Clg.

Shamshabad Airport

10km都市型局所降雨現象の解析	  2014年6月15日 18:00	  –	  20:00	

IMD	 Loyola	  Academy	

CBIT	
比較参照	

NGRI	
CGWB	
10km

Temperature	  [℃]	都市型局所降雨に伴う気温低下	
35	  34	  
CGWB	
33	  
3℃ down	  in	  4	  min	  6℃ down	  in	  15min	  32	  31	  CBIT	
IMD	
30	  29	  28	  NGRI	
27	  Loyola	  Academy	26	  25	  18:00	  18:30	  19:00	  19:30	  20:00	  Time	

2014/6/15	

国内での研究活動	
「ソラテナ」データの研究教育利用
時空間を統合した見える化	「ソラテナ」 とは？	
KDDI株式会社/株式会社ウェザーニュースが au	  基地局の一部(全国約3000カ所)に設置した気象観測装置から取得したデータを元に、擬人化したアンテナ「ソラテナ」が、周辺の天気情報を自分の体感情報として、コミュニケーション形式で au	  端末利用者向けと共有するサービス	
– 7種類の環境センサー	  	  • 気温、湿度、気圧、感雨、日照、UVA、UVB	  	  h*p://weathernews.jp/door/soratena/	  	  h*p://www.au.kddi.com/soratena/	

Live	  E!	  : 「ソラテナ」データ提供	
• h*p://soratena.live-­‐e.org/	
– Live	  E!	  のデジタル百葉箱と同様に	  IEEE1888	  API	  を用いて「ソラテナ」データを利用可能に	

2014/10/25	  の感雨マップ	

2014/10/25	  の温度・湿度マップ	

「ソラテナ」観測データの可視化(1)	

2013/8/9	  12:20	  の全国各地のソラテナデータと不快指数を表示	

「ソラテナ」データの可視化(2)	

2013/8/9	  12:20	  のソラテナデータを用いた不快指数の地図表示	

時空間を統合した見える化	
デジタル百葉箱	  電力使用量	  （気象データ）	  （ファシリティ）	  風力・太陽光発電	  KDDI・WNI	  ソラテナデータ	  （気象データ）	  IEEE1888	  • 全国約3千拠点	  x	  7点=	  約2万点（1分値）	  • 5-­‐10分毎更新	

PI	  System	  SQL	  IEEE1888	  ユビキタス	  （既設）	

PI	  System	  PI	  to	  PI	  リアルタイム	  連携	  +	  東大サーバ	  （今回構築）	

OSIsoS	  PI	  Coresight	  Esri	  Dashboard	  IEEE1888アーキテクチャでの位置付け	
OSIsoS	  PI	  Coresight	  Esri	  Dashboard	  +	  IEEE1888	  Storage	  デジタル百葉箱	   電力使用量	  （気象データ）	   （ファシリティ）	  教育活動	

高大連携による環境教育
サイエンスコンテストの実施	

高大連携による環境教育	
• 高等学校と大学間で覚書を締結	
– 高校側	• 気象観測ユニットの運営、環境データのサーバからのデータ取得
および環境学習での活用	

– 大学側	• 気象観測ユニットの設置および運営への助言、環境データサーバの運営と環境データの送信、高校で実施する環境学習での活用方法等の検討	

• 環境教育の実施	
– SPP	  (サイエンス・パートナーシップ・プログラム） を活用したプログラミング教育	
– SSH	  (スーパーサイエンスハイスクール） における課題研
究の取り組み	– 産学連携による大槌イノベーション事業における	  ICT教育の取り組み	サイエンスコンテストの実施	• 若手育成のために	  2012	  年から実施	
– センサ部門:	  Live	  E!	  プロトコルに対応した	  I/F	  を持ち、データをインターネットを通じてアップロードできるセンサを開発	
– データ解析部門：Live	  E!	  で収集している環境情報、または独自で観測したデータを解析し、得られた知見を発表	
– プログラミング部門：Live	  E!	  で提供している	  API	  を用いたアプリケーションを開発	

• Live	  E!	  シンポジウム内でポスターまたはデモ発表し、当日審査で優秀作品を表彰	
h*p://www.live-­‐e.org/contest/	

企業会員	  Live	  E!	  参加関係団体	

OSIsop	  ジャパン株式会社、ダイダン株式会社、株式会社ユビキタス、株式会社三菱総合研究所	

団体、大学、高等専門学校	
WIDEプロジェクト	  (東京大学、奈良先端科学技術大学院大学、広島大学、広島市立大学、佐賀大学、東京電機大学、倉敷芸術科学大学、慶応義塾大学、NICT、国立天文台）、技術士eラーニングセンタ、NII、
U18IPv6ユビキタス社会創造推進協議会、JAXA、東京都環境科学研究所、岡山IPv6コンソーシアム、広島市
こども文化科学館、会津大学、大阪大学、大阪電気通信大学、小樽商科大学、九州産業大学、近畿大学、芝浦工業大学、首都大学東京、上智大学、千歳科学技術大学、千葉商科大学、筑波大学、東京女子大学、東京農工大学、東邦大学、鳥取環境大学、日本大学、兵庫医療大学、福島大学、北海道大学、北陸先端科
学技術大学院大学、琉球大学、早稲田大学、Kasetsart	  University、Kasetsart	  University	  Labolatory	  School、Kasetsart	  Technological	  University、八戸工業高等専門学校、沖縄工業高等専門学校、熊本工業高等専門学校（八代キャンパス）、岩崎学園情報科学専門学校、明石工業高等専門学校	高校、中学、小学校	
広島市立広島工業高等学校、塩田工業高等学校、臼田高等学校、鳥栖工業高等学校、島原農業高等学校、
広島大学付属福山中・高等学校、広島大学付属東雲小・中学校、印西中学校、大森小学校、木下小学校、港南小学校、南山小学校、青山小学校、神応小学校、千葉県立柏の葉高等学校、武蔵高等学校・中学校、
都立八王子桑志高等学校	

協賛会員	
アイ・システム株式会社、アイテック阪急阪神株式会社、アラクサラネットワークス株式会社、株式会社イン
ターネットイニシアティブ、株式会社インテック、株式会社インテックシステム研究所、株式会社ウェザー
ニューズ、株式会社内田洋行、株式会社WILCOM、エシェロン・ジャパン株式会社、エス・アンド・アイ株式会
社、株式会社NTTネオメイト中国、KDDI株式会社、シスコシステムズ合同会社、NPO法人創造支援工房フェイス、株式会社創夢、T&Yマツモト・コーポレーション、株式会社ディー・エス・アイ、ネットワンシステムズ株式会社、日本電信電話株式会社、日本ユニシス株式会社、パナソニック株式会社、パナソニック電工株式会
社、株式会社パワープレイ、北海道総合通信網株式会社、三菱地所株式会社、株式会社ユビテック、BBI	  自治体	
東京都、港区、倉敷市、三鷹市、広島市、岡山県、岡山市	

まとめ	• インターネット上での情報流通の変化	
– 人のコミュニケーション→各種情報の流通基盤に	• Live	  E!:	  環境センサを用いた実証基盤	
– IEEE1888	  規格を用いたデータ収集/配送方式	
– 首都圏の観測網による極端気象現象の観測	
– インドでの都市型気象現象の検証	
– 「ソラテナ」データの研究教育利用	
– 高大連携による環境教育の実践