テストベッド推進WG (2010/12/03)[テーマ1] 新世代NWサービス
プラットフォーム基盤技術の研究活動
⽵内 亨, 武本 充治, 寺⻄ 裕⼀(独)情報通信研究機構 連携研究部⾨テストベッド研究推進G 専攻研究員

PIAX: P2P Interactive Agent eXtensions• ユビキタスアプリケーション基盤– 様々なデバイス、ユーザー、コンテンツを相互につなぎ、連携したサービスを実現するミドルウェア
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Recommendation

Various ubiquitous applications
Agents

PIAX‐ Java‐based agent platform ‐Flexible Computing
by Mobile Agents
Scalable Messaging
by P2P Overlay NetworkSensors

Peer

Contents

Devices

Users

Concealing Heterogeneity
by Multiple Transports
ProfilesReputations

2

PIAXの構造と特徴
Multi‐key Skip Graph

Mobile AgentSecurity Support(AAA, Encryption, …)

範囲探索

3. PIAX Agent(Agents, Web Services, …)Range‐key Skip Graphplug‐in

2. PIAX Overlay(Multi‐overlay Handling)

LL‐Net地理的探索

1. PIAX Transport(ID/Locator Separation)

DOLR

物理ネットワーク

Application‐layer multicast

Flooding + DTN

plug‐in
UDP

NAT

ZigBeeEmulation…

その他、多様な探索…

TCP

範囲対範囲探索

Multi‐overlay

様々なアプリケーションの要求に対応し、膨⼤なデータやノードを取り扱える拡張性

異種サービスの柔軟かつ疎な連携

Multi‐transport

ネットワーク異種性と複雑性の隠蔽
3

仮想化オーバーレイネットワーク••

DTN環境も想定した、⾮構造化/構造化オーバーレイネットワークにおけるピアのグループ化により、メンバーピア間のみでの情報共有
IMS(IP Multimedia Subsystem)との連携を図ることにより、AAA(認証・許可・アカウンティング)への対応、および他のIMSサービスとの連携
User

IMS承認サーバー

VON 有効期限

U1

V2

Oct 30 00:00 JST
2010

U3

V2

Oct 30 00:00 JST
2010

U4

V2

Nov 01 00:00 JST
2010

AAA

アプリケーションA

V1
U5
U2

U1

U4
U3

V2

アプリケーションB4

1) サーバーレスなタグによる⾒守りサービス•••

監視対象者にアクティブタグを持たせ、監視者が持つ携帯端末または固定端末によるタグのセンシング
DTN floodingを実装したPIAX搭載のユビキタス端末(アクティブタグ内蔵)によって、他のタグのセンシング情報をサーバーレスで共有・検索
アクセス制御のため、仮想化オーバーレイネットワークによるピアのグループ分け
タグ情報の検索アクティブタグ(R/W)

ユビキタス端末(アクティブタグ内蔵)

PIAXによるピアの連携
固定端末
PIAX peer

PIAX peer

アクティブタグ(R/W)

タグ情報の収集

タグによる場所の探索
本技術の応用
低コストでの居場所・状況管理、
位置依存のメッセージ通知・警告、
ライフログ etc.

52) ⼤規模かつ広域な分散データ管理
CEATEC2009(於:幕張メッセ)においてデモ• 100万ピア・10億データエントリを実現• 単⼀障害点のない分散データ管理としては、世界最⼤規模の実証例

閲覧範囲のピア探索

⼤規模キーバリュー型データストア(各ノードが特定の地理的範囲を担当)

ピアの探索(Range-key Skip Graph)
該当ピアからの位置依存
コンテンツの取得

ユーザーの端末

気象センサーの観測値

ユーザーの移動履歴

63) 広域センサーネットワーク連携• 広域・⼤規模なセンサーネットワークを実現するには、⼤量のデータ収集が必要
WSN4
data accessdata access

WSN5
data access
Sink4

Sink1

WSN1

Sink5
Sink2
Sink6

WSN2

WSN3

WSN6

Sink3
73) 広域センサーネットワーク連携
構造化オーバーレイネットワークとモバイルエージェント機能による基盤
 センサーネットワーク間のオーバーレイネットワークによる接続
 モバイルエージェントを⽣成し、センサーネットワーク間を移動することでセンサーデータの取得・処理・返答

WSN4
WSN5Sink4

Sink1

WSN1

Sink5
Sink2
Sink6

WSN2

WSN3

Sink3

WSN683) 広域センサーネットワーク連携
構造化オーバーレイネットワークとモバイルエージェント機能による基盤
 センサーネットワーク間のオーバーレイネットワークによる接続
 モバイルエージェントを⽣成し、センサーネットワーク間を移動することでセンサーデータの取得・処理・返答

Results

Agent

WSN4

data access

WSN5
Sink4

Sink1

WSN1

Sink5
Sink2
Sink6

WSN2

WSN3

Sink3

WSN694) 広域な映像ストリーミング配信•••

移動端末を含む広域P2Pネットワークにおけるストリーミング映像配信技術の確⽴
移動端末の位置情報等の条件に応じてストリーム映像をP2Pネットワーク経由で検索・配信する技術の開発
PIAXをベースとした分散プロセス実⾏基盤P2P-OS上での⾼信頼分散プロセス技術の確⽴
B地点

キレイな景⾊!

P2P Network：PIAX+P2POS
移動端末管理A地点

P2P上での⾼信頼分散プロセス機構何! A地点で事故!?

事件発⽣!
いいもの発⾒!

C地点
10JGN-Xに向けて: Internet of Things
アプライアンス

有無線を含んだ
不安定なネットワーク

実世界のサービス

サービスロジック
による⾃律構成

⾞⾞間通信, モバイル端末

在庫管理

ストリームデータセンサー

膨⼤なThingsの発⾒さまざまなThings
各種端末

兆単位のモノ(Things)

Internet of Things
プラットフォーム

ネットワーク・デバイス
Heterogeneity
異種性の隠蔽

⾒守りサービス

状況にあわせたガイダンス

競合調停
組み込み系デバイス

11

まとめ• PIAX: P2P Interactive Agent eXtentions– 構造化オーバーレイネットワーク、モバイルエージェントを統合した基盤ミドルウェア• ネットワーク異種性を隠蔽することで、ドメインをまたいだ柔軟かつ拡張性のあるユビキタスアプリケーションの実現• 活⽤例) ⾒守りサービス、広域・⼤規模データ共有、センサーネットワーク連携など• JGN‐Xに向けて– ⼤量のモノがつながる
新世代ネットワーク基盤への昇華
12