2015年11⽉19⽇

ホーム・ネットワークWG主査
⻑島 宏明／コアーズ株式会社
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TOPPERSカーネルの対象

 μITRONをベースにしたTOPPERSカーネルは、⾃動⾞のECUやロケットの姿勢制御などにも利⽤ TOPPERSカーネルを含むRTOSは家電も対象
 モーター制御や通信などを扱う場合、RTOSを利⽤することは利点がある
 今までの家電は、OSなしのソフトウェアでも⼗分だった これからの家電は、通信機能が必要になってくる OSなしだった家電にも、RTOS・TOPPERSカーネルが利⽤される機会が増える

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ECHONET Lite TOPPERSでは、ホーム・ネットワークを対象としたECHONET Lite通信ミドルウェアを開発、提供
 ECHONET Liteは、現在普及が進められているス
マートメータにも利⽤される通信プロトコル 家庭のエネルギー管理のための通信プロトコルとして注⽬されている
 ECHONET Liteはエアコンや冷蔵庫などの家電製品が通信するためのプロトコル IT企業がサービスの対象に含めている3

家にある機器にも通信機能 あらゆるものがインターネットに接続される
 センサーなど無線などで通信する機器
 センサー・データを収集しクラウドと通信する機器
Linux, Android

Web技術

無線技術

TOPPERS, RTOS
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TOPPERS成果物の活⽤
 OSを持たない制御ソフトにも通信機能が必要になり、RTOSを利⽤することに利点
 TOPPERSでは、TCP/IPプロトコルスタックのTINETを提供しているので、RTOS＋IPのプラットフォームとして基盤は出来ている

 IoTはWeb関連の技術を使⽤しているので、対応プロトコルを増やしたい5ホーム・ネットワークＷＧ
 ホーム・ネットワーク・プロトコルのECHONET Liteは提供できたが、IoTで利⽤されるWeb関連のプロトコルも必要になっている。

 必要なプロトコルについての調査し、有⽤なOSSの利⽤情報や、開発・提供を⾏う。
 TOPPERSの既存の取り組み、コントリビューテッド・ソフトウェアで、TOPPERSカーネル活⽤例として、提供していきます。
 IoT関連のプロトコルは多様化しているので、基本的な機能から。
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基本的な通信機能
 クラウドとの通信
 Webの標準プロトコルHTTP, WebSocket, SSL/TLS

 機器向けのWeb技術


MQTT, CoAP

 通信データフォーマット


JSON, XML, MessagePack 無線通信

Wi-Fi, BLE, Wi-SUN, Zigbee
 IPv6, 6loWPAN, RPL

7これまでの活動概要
 2014年10⽉ TOPPERS/ECNL⼀般公開 2014年11⽉ HEMS認証⽀援センターのSDKに登録 2014年11⽉ ET2014への動態デモ展⽰と講演

 2015年1⽉ アプリケーションの作成⼿順書を公開
 2015年2⽉ スケルトン⽣成ツールβ版公開

 2015年3⽉ ECHONET第２回フォーラムへの動態デモ展⽰と講演
 2015年5⽉ ESEC2015への動態デモ展⽰
 2015年6⽉ μKadecotの公開

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動態デモ展⽰ サンプル・アプリケーションで作成
電⽂のキャプチャ表⽰

エアコン

⼀般照明
⼈体検知センサ

温度センサ

9TOPPERS/ECNL継続開発

 ECHONET Lite機器定義のスケルトン⽣成ツール
 TOPPERS/SSP＋μIP版で省資源化
 DHCPクライアント対応
 BTStackを利⽤した、Bluetooth PAN版
 GR-SAKURA＋USB Bluetoothドングル
 コントローラ対応
 サンプル・アプリケーションとしてKadecot APIを実装、 Kadecotアプリを使⽤できる コントローラはWebアプリケーション
 WebSocketとWAMPを必要最低限の実装
10スケルトン⽣成ツール
 TOPPERS/ECNL使⽤時の⼿間を減らすツール まだ、いくつかのプロパティが未実装のβ版

機器オブジェクトやプロパティを選択して、H/C/CFG
ファイルのスケルトンコードを⽣成

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TOPPERS/SSP版ECNL
 タスク間でスタックメモリを共有するSSPを使⽤して、資源の少ない機器にも応⽤範囲を広げたい タスクに待ち状態を持たないSSPに、TINETを対応させるのは時間がかかるので、現在はμIPを使⽤ GR-SAKURA版のみ、 IPv4版のみ

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Bluetooth PAN版
 GR-SAKURA＋USB Bluetoothドングルで実現

 TOPPERS/SSP＋μIP版にオープンソースBluetooth

プロトコルスタックのBTStackを使⽤ USBホストはルネサスのサンプルを使⽤
 会員向けとしてリリース

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コントローラ対応
 現在のリリースは機器向けに開発

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Webアプリケーション

 UI実装のためにLCDを使うのは避けWebアプリとした
 Webブラウザーとコントローラとの間に通信が必要
 WebSocketを使⽤し、通信データはJSONとしたい WebAPIを設計する必要がある

 先⾏技術のソニーコンピュータサイエンス研究所（ソニーCSL)のKadecotを参考に

 WAMP（WebSocket＋JSON）のWebAPIでOSS WebAPIを共通とすることでKadecotアプリが使える ソニーCSLの⼤和⽥様に協⼒いただき実装

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Kadecotとは
 Webアプリとホーム・ネットワークを仲介

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Kadecotアプリ
 Kadecotを介して操作するWebアプリ
 HexflickやKadecklyなどが公開されている
 Webブラウザー上で実⾏され、Kadecot（Android）とWebSocketで通信する

出典： http://kadecot.net
17μKadecot
 Kadecotの機能をGR-SAKURAに実装
 PCやタブレットのWebブラウザーで操作
 Kadecotアプリはインターネットで閲覧 WebブラウザーからWebSocketでμKadecotに接続
 ECHONET Lite機器をWebブラウザーで操作

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μKadecotの中⾝
 HTTPやWebSocketなどのWeb関連技術を使⽤

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内蔵Webアプリ
 μKadecot単体でもWebアプリで操作できます ECHONET Lite機器の検索を⾏いプロパティを操作

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成果物の公開 ⼀般公開 スケルトン⽣成ツールを2015/02/23に公開
 TOPPERS/ECNL Ver.1.0.2を2015/10/23に公開
https://www.toppers.jp/ecnl-download.html

 コントリビューテッド・ソフトウェア
 μKadecotをTOPPERS関連ソフトウェアとしてTOPPERSの公開リポジトリで公開

https://dev.toppers.jp/trac_user/contrib/wiki/uKadecot

 会員向けリリース
 Bluetooth PAN版をＷＧのリポジトリで公開

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TOPPERS活⽤の提案のまとめ
 家電には通信機能が必要になってくる TOPPERSカーネルを使⽤することで、通信と制御のマルチタスク動作など利点がある
 TCP/IPに対応したTINETで、インターネットへ対応
 ECNLでECHONET Liteのホーム・ネットワークに対応
 今後IoTに対応するためWeb関連の技術を使⽤した
コントリビューテッド・ソフトウェアを提供し、活⽤に役⽴てたい

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協⼒のお願い
 IoT関連の動きは⾮常に速く、応⽤分野も広範囲

 IoTでは、組み込み機器を利⽤したサービスを提供するビジネスも注⽬ サービスを提供する企業の中には、GitHubなどにソフトウェアをオープンソースで提供し、利⽤者を増やそうとする企業もある
サービス志向の企業も、TOPPERSプロジェクトの活動にご協⼒ください。
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ありがとうございました

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