データ流通ワークショップ
発表要旨集

日時： 2021年3月31日（水）10時00分～13時40分
場所：オンライン

本ワークショップは以下の研究プログラムの一部として援助を受け開催されたものです。
・災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究計画(R1-5)研究課題「データ流通網の高度化」(課題番号ERI_19)

当日参加者名簿（順不同）
汐見 勝彦
植平 賢司
上杉 康貴
大竹 和生
高橋 賢二
皆様
溜渕 功史
関根 秀太郎
岩瀬 良一
前田 拓人
本多 亮
安部 祐希
吉田 一志
水谷 耕平
高橋 浩晃
一柳 昌義
高田 真秀
山口 照寛
岡田 和見
平原 聡
中山 貴史
岡田 知己
江本 賢太郎
山本 希
中川 潤
長岡 愛理
直井 誠
片尾 浩
山下 裕亮
馬渡 秀夫
山中 佳子
堀川 信一郎
前田 裕太
大久保 慎人
山品 匡史
松島 健
馬越 孝道
八木原 寛
仲谷 幸浩
平野 舟一郎

防災科研
防災科研気象庁
気象庁
気象庁札幌管区気象台
気象庁札幌管区気象台
気象研
地震予知総合研究振興会
JAMSTEC
JAMSTEC
温地研
温地研
情報通信研究機構
情報通信研究機構
北大
北大
北大
北大
北大
東北大
東北大
東北大
東北大
東北大
京大防災研
京大防災研
京大防災研
京大防災研
京大防災研
京大別府地熱名大名大名大高知大
高知大
九大
長崎大
鹿児島大
鹿児島大
鹿児島大

平田
小原
酒井
加納
鶴岡
中川
青木
及川
大園
渡邉
藤田宮川
増田
田中
安藤
佐伯
橋本
出川
工藤
藤田

直
一成
慎一
靖之
弘
茂樹
陽介
純
真子
篤志親亮
幸治
正孝
伸一
美和子
綾香
匡
昭子
佳菜子
園美

以上

60名

東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研
東大地震研

データ流通ワークショップ

2021年３月31日（水）10時00分～13時40分

オンラインプログラム

10:00-10:05 開会挨拶

10:05-10:25

小原一成教授（東大地震研）○

山口照寛（北海道大学）

北大のJDXnet利用状況その他

10:25-10:45○

平原聡・中山貴史・内田直希・岡田知己（東北大学）・堀内茂木（ホームサイスモメータ）

東北大学におけるJDXnet流通データの利用状況と地震波形データのモニタリング

10:45-11:05○

関根秀太郎（地震予知総合研究振興会）

地震予知総合研究振興会本部の観測点２０２０年度の状況について

11:05-11:10 休憩

11:10-11:30○

岩瀬良一（海洋研究開発機構）

JAMSTEC海底ケーブル型観測システムの運用状況

11:30-11:50○

加納靖之（東大地震研）

観測研究データへの永続的識別子付与

11:50-12:10○

吉田一志（情報通信研究機構）

地震研究との連携に関して（仮）12:10-13:00 昼食休憩

13:00-13:20○

中川茂樹（東大地震研）

次世代WINシステムのプロトタイプについて

13:20-13:40○鶴岡弘（東大地震研）

MQTTプロトコルを用いたWINシステム用リアルタイム表示システムの開発

13:40

閉会挨拶

鶴岡弘（東大地震研）

北⼤の JDXnet 利⽤状況その他
北海道⼤学⼤学院理学研究院附属 地震⽕⼭研究観測センター○⼭⼝照寛，⾼⽥真秀，⼀柳昌義，岡⽥和⾒，⾼橋浩晃，勝俣啓，⼤園真⼦「JDXnet 接続状況」，「⼤容量 UPS 運⽤状況」，「地殻変動データサーバ運⽤状況」の 3 点について報告する．
(1)JDXnet 接続状況
2020 年度現在，観測点から北⼤（または⻑野 DC）へのデータ送信回線は表 1 のとおりである． 北⼤-JDXnet 間は「SINET5」と「NTT 東⽇本，光ネクスト＋フレッツ VPN」を利⽤している．
表 1 のうち，ISDN 回線は 2024 年 1 ⽉にサービス停⽌が予定されているため ISDN 利⽤の 20 観測点について，光回線に変更できるかについて NTT 東⽇本に調査を依頼した．13点はサービス未提供エリア，７点は提供エリアであるが，提供エリア内であっても利⽤可能かどうかは回答待ちである．
（光スプリッターからの距離がある観測点は容易にサービスが提供されない可能性もある．
）
ISDN の代替回線ついてはモバイル・DA64 なども含めて検討中であるが，2024 年 1 ⽉以
降の IP 電話回線による当⾯の対策（補完策）を利⽤することも考えている．
参考：INS ネット（ディジタル通信モード）の切替について
https://web116.jp/2024ikou/business.html
表 1．2020 年度，データ送信回線
回線種別

観測点数

備考

光13

モバイル

23

うち 21 点が北⼤へ，2 点が⻑野 DC へ

3.4k 専⽤線

3

いずれも最寄りの観測点で中継して北⼤へ

ISDN

20

400MHz 無線

2

中継点を経由して北⼤へ(2)⼤容量 UPS 運⽤状況
数⽇間の停電でもデータロガーの電源を維持することを⽬的として，2011 年から 2013年にかけて 17 観測点に⾃作の UPS を整備した．2018 年胆振東部地震時の停電(場所によって数時間〜3 ⽇程度)の際も機能し，後⽇データ回収できた．運⽤期間が 10 年に近づいてきているため利⽤しているバッテリーの交換を検討する時期となってきている．そのためバッテリーの劣化状態を評価し，交換の必要性について調査した．
バッテリーの劣化は「満充電電圧の低下」と「内部抵抗値の増加」として現れることが知られている．今回は内部抵抗値によって評価した．在庫していた同じ型式のバッテリーの内部抵抗値を測定し，それに実負荷を接続し動作時間を測定した．在庫していたのは未使⽤品〜10 年程度の使⽤品である．これらで「内部抵抗値」-「動作時間」の関係をみることで内部抵抗値から容量低下を把握した．その上で観測点にあるバッテリーの内部抵抗値を測定し，劣化が⼤きく進んでいないことを確認した．また，1 観測点では充電器の電源を off して停電を模擬したところ，12.6 ⽇間データロガーの電源を維持できた．これらにより，バッテー交換の必要はまだないと判断した．
(3)地殻変動データサーバ運⽤状況
JDXnet 上で流通している，主にひずみ計・傾斜計または気象データなどの⻑周期データを受信・保存するサーバを運⽤している．2020 年度は新たに気象庁のひずみ計データが流通した．その観測点数は⽯井式多成分ひずみ計 9 点，体積ひずみ計 16 点，計 25 点である．
現在，収録している参加全機関の観測点配置を図 1 に⽰す．
このサーバに保存しているデータは WEB 上で公開され，ユーザはブラウザから波形閲覧・ダウンロードができる．フィルタ，潮汐成分除去，各種解析機能などの機能がある．

図 1-1 地殻変動サーバ収録観測点（全体）
データサーバ URL
https://crust-db.sci.hokudai.ac.jp/db/login.php

図 1-2 観測点（東海地域を拡⼤）

東北大学における JDXnet 流通データの利用状況と地震波形データのモニタリング
平原聡・中山貴史・内田直希・岡田知己（東北大学）
・堀内茂木（ホームサイスモメータ）
JDXnet 流通データの通信経路

東北大学 地震・噴火予知研究観測センターでは、JGN 回線と SINET 回線で JDXnet に接続している。センター内では、データ集約サーバで JDXnet 流通データを受信して、データ解析サーバで自動処理を行い、クライアント PC や公開サーバへ処理結果を提供している。
自動処理震源分布図
東北大学では、2013 年からホームサイスモメータで開発された自動処理システムを用いて、地震波の自動読み取りと震源決定を行なっている。このシステムでは、JDXnet で公開されている全国の観測点と、東北大学の臨時観測点のデータを利用しており、2020 年からは、日本海溝海底地震津波観測網 S-NET への対応を進めている。東北大学で開発された自動処理震源分布図表示ソフトウェア（図 1, 図 2）では、過去 24時間の震源情報・地震波形・メカニズム解をリアルタイムに表示することが可能である。また、震源リス
トで選択した日時に遡って、震源情報等を確認することも可能である。
2021 年 2 月から仙台市科学館との連携展示『地震はなぜ起こるのか？』において、JavaScript 版の自動処理震源分布図を大型ディスプレイに表示している。ブラウザの Kiosk モードを利用して、CSS でスクロールバーを非表示にすることで、フルスクリーンでの表示を可能としている。また、展示用パソコンで 24 時間連続して表示する運用のために、HTML で 3 分毎に自動的にページをリロードすることで、ブラウザが無応答になることを回避している。

WIN
1秒パケット

読み取り値
Pickファイル

地震波
⾃動読み取りJavaScript

Raphaël V2.3.0 (2019/08/14)

震源リスト
Datファイル

⾃動処理
震源決定

jQuery V3.6.0 (2021/03/02)

地震波形
JPEGファイル

⾃動処理
震源分布図

開発開始： 2013年

メカニズム解JPEGファイル

PNGファイル
GMT V6.1.1 (2020/09/02)

開発者：堀内さん（ホームサイスモメータ）

KMZファイル
Google Earth Pro
V7.3.3 (2020/04/21)

図 1 自動処理震源分布図表示ソフトウェア

図 2 自動処理震源分布図(JavaScript 版)

WIN
1秒パケットrecvt

WINシステム

shmdump

リアルタイム
データ変換

テキスト形式1秒ファイル

リアルタイム地震波形表⽰• NumPy• PyQtGraph

GCC/G++

開発開始： 2020年

図3

地震波形データ表示ソフトウェア

図4

リアルタイム地震波形表示

リアルタイム地震波形表示
仙台市科学館での連携展示において、金華山観測点の地震波形データ（上下動成分）をリアルタイムにフルスケールで表示する地震波形表示ソフトウェア（図 3, 図 4）を開発した。3 分毎にグラフ全体を上方向へ移動するために、WIN 1 秒パケット（100Hz サンプリング）のデータを 1 秒あたり 10 個に間引くことで、データ配列の計算処理とグラフ表示にかかる時間を短縮した。また、データをテキスト形式ファイルに変換して、過去 25 時間分のファイルを常時保管することで、地震波形データ表示ソフトウェアを開始した直後から、過去 3 時間分の地震波形データを表示可能とした。
連続波形データモニタリング
東北大学の陸域地震観測網は、地震観測を実施している定常観測点および準定常・臨時観測点の総称である。
2021 年 3 月の時点でオンライン 109 箇所が稼働しており、連続波形データとして収録された WIN 1 分ファイルには、合計約 450 チャンネルの地震波形データが含まれている。当センターでは、データ監視装置で連続波形データの欠落を常時監視しており、メールによる通知機能を追加して、観測点の障害検知を行なっている。
データ収録サーバにおいて、障害復旧後に欠測したデータを FTP/SFTP で回収して、連続波形データにマージする自動データ回収・補完ソフトウェアを開発した。また、1 時間（1 トレース 1 分×60 本）と 24 時間（1 トレース 10 分×144 本）の連続波形画像ファイルを毎時または毎日自動作成して、ブラウザで指定したチャンネルおよび日時の波形を表示する連続波形画像作成ソフトウェア（図 5, 図 6）を開発した。1 チャンネルの画像フ
ァイルは、フィルタ（3 種類）の有無と、拡大率（最大 4 種類）の違いによって、並列処理で最大 16 枚作成する。画像ファイルは、波形が重なった時の見やすさを考慮して、1 トレース毎に黒・青の 2 色を交互に用いることにした。また、サーバのディスク使用量の節約と、表示の高速化のために、画像ファイルの解像度は、脈動が見える限界まで低く設定した。このソフトでは、過去に遡って波形を確認するために、1 時間の連続波形は 1 日分（24 枚）、24 時間の連続波形は 1 ヶ月分（最大 31 枚）を同時に表示することができる。また、複数の観測点の同時刻または同日の波形を確認するために、全チャンネルの 1 時間または 24 時間の連続波形を同時に表示することができる。
WIN1秒パケット

recvt
WINシステム

order

wck

wdisk

win2raw
WIN
1分ファイル• Net::FTP• Net::SFTP::Foreign• IPC::Open2
開発開始： 2014年 • Parallel::ForkManager• Statistics::Lite
⾃動データ
回収・補完

wch
wadd2

連続波形
データ収録

dewin

連続波形
画像作成

連続波形
JPEGファイル

開発開始： 2015年

図 5 連続波形画像作成ソフトウェア
表1

連続波形画像ファイル
画像ファイルのサイズ

データ量（全チャンネル）

処理時間（全チャンネル）

データ量
（1⽇分）

データ量
（1年分）

1チャンネル・1時間（フィルタ3種類・拡⼤率4種類）

10KB〜128KB

153MB〜346MB

23分〜27分

4.2GB〜
6.5GB

約2TB

1チャンネル・24時間（フィルタなし・拡⼤率3種類）

11KB〜178KB

45MB〜94MB

12時間

45MB〜94MB

約27GB

対象データ

図7

連続波形データモニタリング

地震予知総合研究振興会本部の観測点の 2020 年度の状況について
公益財団法人 地震予知総合研究振興会 関根秀太郎（公財）地震予知総合研究振興会の観測点でデータを外部に送っている観測点は長岡地域 40 点, 宮城 3 点，福島 5 点，下北地域（北海道側も含む）36 点，薩摩川内市付近 15点，九州北部地域の計 119 点の観測点である．データは各観測点から千代田区の振興会本部に送られた後，地震研究所経由で JDX-net に流れている．なお，2017 年 12 月 1 日
より長岡地域 4 点，宮城地域 3 点，福島地域 2 点，下北地域 20 点が，2018 年 11 月 1日より薩摩川内地域 5 観測点が，気象庁一元化震源の読み取り観測点として，使われている．

図１：振興会設置観測点
各観測網の詳細
福島 A 地点および三程地点は，帰宅困難地域の設定がまだ解除されていない．福島 A
地点に関しては，地震計等を引き上げ，休止観測点としている．また，三程地点は 2019年 6 月 5 日から光回線で復旧したが，2019 年 11 月の台風による被害で立ち入りが困難な場所において回線が切れた為，現在休止中である．また，宮城 A,B,C，福島 B 観測点に関しては，光回線で観測が継続されている．
長岡地域の観測点において，波形データに異常があった円上寺，常楽寺，菊尾，飯田の４観測点で，地震計の交換を行った．主原因としてはボアホール地震計に水が入った為である．また，海岸沿いの上野山，尾町，後谷の 3 観測点では，筐体が錆びた為，交換した．また，名古屋大に対して 20 観測点の GNSS 観測のデータを送っているが，名古屋大に設置してあるルータ（AR570s）が不調になり，データが途切れる期間があった．
データはルータを交換した後手動にて補完している．
下北地域の観測点においては，不具合が発生していた 9 観測点（野平，目名，猿ヶ森，鶏沢，豊栄平，日影林，古間木，外童子，東田沢）の地震計を交換し，波形異常が解消された．原因は長岡観測網のボアホール地震計と同様にゾンデ内に水が入り，波形に不具合が出ていた（図 2）．ゾンデへの水の侵入経路も調査により推定できたため，より強固な防水対策を行ったゾンデを作成し，入れ替えを行っている．

図 2：交換した地震計の様子
川内湾を囲む形で展開されている川内観測網（AK-net）15 観測点および九州北部地域に展開されている玄海観測網（AG-net）23 観測点は，振興会，地震研経由で速度計のデータのみが流通している．一部，広帯域計と加速度計のデータも公開し，JDX-net 経
由でもデータを配信されている．2019 年も AK-net の大里観測点および吹上観測点においては，波形異常があったために地震計を交換したが，それ以降は順調に稼働している．
その他，南西諸島および函館地域において計測技研のロガーで準リアルタイムシステムを運用し，計 10 観測点で稼動していたが，南西諸島は久米島観測点を 2020 年 3 月3 日に廃止し，残り 4 観測点は琉球大に移管した．また．函館地域の観測網は，来年度の 4 月に 2 点を残して撤収予定である．

JAMSTEC 海底ケーブル型観測システムの運用状況
岩瀬良一（海洋研究開発機構）

１．はじめに海洋研究開発機構(JAMSTEC)では、現在、北海道釧路・十勝沖に設置した海底ケーブル型観測システムの地震計及び水圧計（津波計）のデータを、防災科学技術研究所経由で JDXnet に配信している。
なお、高知県室戸岬沖の観測システムについては、運用停止の閣議決定に基づき 2019 年)2 月
28 日に JDXnet への配信を、同年 3 月 12 日に水中部への給電をそれぞれ停止している。
また、相模湾初島沖の観測システムについては、2019 年 12 月 11 日 午前 7 時過ぎに水中部電源の故障と推定される障害が発生し、水中部との通信が途絶している。
今年度は運用状況に関しては特に大きな変更は生じていない。なお、室戸岬沖及び初島沖観測システムについては、現在、海底ケーブルの光ファイバを利用した DAS(Distributed acousticsensing)の試験観測等に利用されている。
今回は、現在実施中の過去データの発掘・救出や、海底ケーブル型観測システムに特有の問題である陸揚げ部分のケーブル保守の話題を中心に報告する。
２．過去データの発掘・救出
JAMSTEC の海底ケーブル型観測システムは、まず 1993 年に初島沖に設置され、その後、1997 年に室戸岬沖、続いて 1999 年に釧路・十勝沖に設置された。現在の WIN フォーマットによる地震・津波観測データの配信が開始された 2002 年以前の過去データについては、異なる WIN チャネル番号が付与された WIN フォーマット、もしくは独自フォーマットの形式で保存されていた。保存メ
ディアは DVD-RAM や 8mm データカートリッジ(EXABYTE)となっている。現在これらのデータをハードディスクに読み込んでいるが、特に読み出すためのテープドライブが入手困難となっている。
上記の他、初島沖観測システムでは、1993 年から 1999 年までの間、ハイドロフォンのアナログ信号がアナログデータレコーダ（TEAC 製カセットデータレコーダ XR-5000WB）に連続記録されていた。再生手段は当該レコーダに限られるが、はるか以前に生産終了となっている。このため、収録に使用していたレコーダを用いてテープの再生を試みているが、故障により中断している状況である。使用可能な TEAC 製データレコーダ XR-5000WB についての情報があればお知らせ頂けると幸いである．

情報求む：TEAC 製データレコーダ XR-5000WB

観測研究データへの永続的識別子付与
東京大学地震研究所附属地震予知研究センター
東京大学地震火山史料連携研究機構
加納 靖之（ykano@eri.u-tokyo.ac.jp）「災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究計画（第２次）」の研究課題「観測研究データへの永続的識別子付与」では，観測研究データに永続的な識別子を付与し，観測研究計画で得られたデータの効率的な公開と利用の促進をはかることを目的としている．地震，火山観測研究の分野では，既に多くのデータが公開されており，自由にあるいは出典明記など一定の利用条件のもとで利用可能になっているものが多い．これらのデータに識別子を付与することで，データの利用状況の可視化や，データの生産者に対して正当な評価を行うことが容易になると考えられる．
近年，「オープンデータ」の一環として，研究データにも DOI（Digital Object Identifier：論文等の永続的識別子としてよく知られる）などの永続的な識別子をつけることが普及してきている．研究機
関が独自に DOI 等の識別子を付与できるよう体制をつくる場合や，データジャーナルへの掲載，識別子付与に対応したリポジトリへの登録など複数の手段が考えられる（表 1）．データ公開に関するアンケートを実施し，13 件の回答を得た．回答のなかで既に公開されているデータについても，上記のいずれかの方法で識別子を付与している例が多かった．
「第 6 期科学技術・イノベーション基本計画」1ではデータポリシーの策定やデータ管理プラン（DMP）やメタデータの付与について述べられており，今後，大学や研究期間でのデータ公開を含むデータの扱いに関するポリシーが策定されていくと考えられる．関係するさまざまな動きと協調しつつ，コミュニティとしてのデータの扱いについて議論を進めていく必要がある．
表．データへの識別子付与の具体的方法の例（網羅的に収集できているわけではない）
具体的方法

例

機関独自の識別子付与

MOWLAS 2，大学等の機関リポジトリ

データジャーナル

Scientific Data（Yokota et al., 2018）など

公開リポジトリ

ISC 3，zenodo 4（Nishida et al., 2020; Shito et al., 2020）など

1

https://www8.cao.go.jp/cstp/kihonkeikaku/index6.html

2

https://www.mowlas.bosai.go.jp/news/20190408/

3

http://www.isc.ac.uk/dataset_repository/

4

https://zenodo.org/

３．陸揚げ部分の海底ケーブル保守
海底ケーブル型観測システムに特有の問題として、海底ケーブルの保守がある。特に陸揚げ部分については、波の影響を常時受けるため、設置形態により状況が大きく異なる。初期投資の資金がふんだんにあれば、横堀の掘削を行い沖合いまで管路を通して地中深くに埋設することが可能だが、そうでない場合、砂浜の場合は重機等による埋設、岩場の場合は防護管等で保護した上での表面設置となる。
釧路・十勝沖観測システムは砂浜への埋設を行い、室戸岬沖及び初島沖の各観測システムについては、岩場への表面設置となっている。但し、室戸岬沖では汀線付近は鉄筋コンクリートでケーブルを覆っている。
釧路・十勝沖観測システムでは、海岸浸食により、砂浜に埋設したケーブルが沖合 100m 前後付近で一部が露出することがあり、地元の漁業活動にも影響を与えるため、ダイバー作業により毎年露出状況の調査を行い、漁業者との調整が必要となっている。
一方、室戸岬沖及び初島沖では、台風等により防護管が破損しケーブルが露出するため、ダイバー作業による定期的な補修が必要となっている。

破損した室戸岬沖ケーブルの防護管
この他、2006 年に KDDI から譲渡された豊橋沖ケーブル（水中部機器故障により現在水中部機器による観測は停止中）は、横堀の掘削による管路が砂浜に埋設されていたが、昨年 10 月に露出し、豊橋市からのクレームを受け対応に追われたが、その後自然埋没するというトラブルに見舞われている。

2020 年 10 月 28 日

2020 年 12 月 25 日
豊橋沖ケーブルの露出と埋没状況

2021 年 1 月 20 日

データ流通WS2020

マルチプラットフォーム次世代WINシステムの開発
概要
全国規模のデータ流通及びデータ処理で広く用いられているプログラムの機能向上

次世代WINシステムのプロトタイプについて

計画

我が国の観測研究環境に最適化されたシステムで事実上の国内標準
ü マルチプラットフォーム化
Ø 開発から25年が経過し保守困難ü 多項目データへの対応
Ø UNIX環境を前提とした作りü 対話処理機能の充実
Ø データ種別及び量の増加
ü 伝送安定性の向上
Ø 最近の回線事情への最適化

次世代化◯中川茂樹（東大地震研）

効果

システム構築・維持管理労力やデータ収集・処理労力の軽減
最先端の研究活動の活性化，防災に役立つ迅速な情報発信

次世代WIN（プログラム）
マルチプラットフォーム化
WINオフラインプログラム

WIN会話検測プログラム

令和２年度の成果の概要

表示の高度化
操作性の向上

カラー、マルチウィンドウ
入力デバイス
地図等レイヤー表示

基本機能の強化スペクトル表示
メカ解表示

地殻処理

**関係

• 対話験測処理画面のうち、以下の機能を有するものを試作した。共同研究者に試用してもらいフィードバックを得た。

機能のアドオン化
震源計算

メカ解計算

• Windows・Mac・Linuxで動作（マルチプラットフォーム）• 波形の読み込みと高速な表示• 基本的な検測（従来のP・S・F相に加え、X相を３つ）

***

***

• さらにPython言語で地震データ解析の際によく使用されるObsPyパッケージに親和性の高いWINフォーマット波形やチャネル表の読み込みモジュールの開発を進めた（中川・加藤、2020、震研技報）。

速度構造
tomo**FASTSIMUL2000

***

***

ETAS

AI

AR-AIC

試作中の画面例

CCSTA/LTAAI

地震活動MF

自動検測***

RTK**Bernese

BaytapG

CMT**

HASH

mecaGA

Hypo**

hypomhhypoDD

地震検出• 次世代システムの備えるべき機能等について、7月21日にオンライン会議を開催し、意見交換を行った。その結果、対話験測処理画面の試作から始めることとした。

Windows 10

令和３年度の計画• 対話験測処理系について前年度に引き続き試作を継続する．
• 伝送系システムについて仕様の検討を開始する．
• グループチャットツールやオンライン会議などを使って，課題参加者と意見交換を進めて，検討を加速する．

現在
２０１９年度

２０２０

２０２１

現行課題と次世代要望の集約
対話系アプリの作成

２０２２

２０２３

改良点の集約
対話系アプリの改良
伝送系アプリの試作

Linux
FreeBSD

MacOS

2020 年度データ流通ワークショップ(2021/3/31)

MQTT プロトコルを⽤いた WIN システム⽤リアルタイム表⽰システムの開発
鶴岡 弘（東⼤地震研）
はじめにWIN システムは，多チャンネルの地震波形データを取り扱うための処理システムで，UNIX 上で動作する多くのプログラム群から構成されている．地震観測テレメータシステム
においては，その波形フォーマットを含め，リアルタイムデータ交換のためのシステムとして広く利⽤されている． プログラム群の中には，データ交換の際に利⽤される共有メモリ上のデータをテキストで表⽰するプログラム shmdump があり、これと連携した Tcl/Tk で作成された波形表⽰プログラム群 (shmx, shmz, shmck) がある（図１）。波形表⽰プログラ
ムは、Tcl/Tk で記述されているためマルチプラットフォーム対応となっている。Web によるリアルタイム表⽰システムは存在しているものの、１秒ごとに波形表⽰⽤のファイルを作成して、それらを JavaScript のプロットライブラリによって表⽰するシステムなどは開発されている。今回 M2M や IoT においてよく利⽤されている MQTT プロトコルを⽤いたWIN システム⽤リアルタイム表⽰システムを開発したので報告する。

図 1. shmdump + shmx によるリアルタイム波形表⽰。

MQTT とはMessage Queueing Telemetry Transport (MQTT) は、機械同⼠が通信を介して情報をやり取りする M2M (Machine-to-Machine) や家電や⾃動⾞など多種多様なモノがインターネットにつながりお互いに情報をやりとりする IoT (Internt of Things) においてよく利⽤されているプロトコルであり、シンプル、軽量、省電⼒という特徴を持っている。今回はその実装アプリであり mosquitto を⽤いたが、MQTT では、パブリッシュ/サブスクライブ型モデル（図２）を採⽤しており、１対１はもとより多対多のやり取りが可能なプロトコルである。

図２. MQTT のモデル
リアルタイム波形モニタリングシステム
地震データのやり取りは、MQTT プロトコルを採⽤し、リアルタイムの波形表⽰については、http://smoothiecharts.org にある JavaScript ライブラリの smoothie.js を採⽤した。
さらに、mosquitto broker への配信データフォーマットとしては、WIN テキストフォーマットを json 形式に変換して送信することとした。WIN アスキーフォーマットおよび WIN
json 形式の例は表１に⽰した。json 形式への変換は、smoothie.js でのプロットがシンプルになるからです。
表１. WIN アスキーフォーマット＆WIN json フォーマット
WIN アスキーフォーマット
21 03 17 13 04 22 10252 5 267 308 249 169 7
WIN json フォーマット
{"t":[21,3,17,13,4,58],"n":1,"ch0252":{"f":5,"d":[54,229,393,545,510]},"chs":["0252"]}

実際例
実際に開発されたシステムのスナップショットを図３にしめした。ブラウザの負荷は⾮常に軽く、スマートフォンなどのブラウザでも表⽰できることを確認している。

図３. 実際の表⽰例 (http://wwweic.eri.u-tokyo.ac.jp/wms/select.html)
今後の展望
今回は、mosquitto を利⽤したために、データ伝送はアスキー形式のみの対応となっているが、WIN パケット（バイナリ）を送信できることがデータ転送サイズ等の⾯からも効率的である。また、MQTT プロトコルを採⽤することによりデータ送受信にアクセス制限をかけるなどが可能であり、より柔軟なデータ送受信を実現できる。また、MQTT プロトコ
ルは recvt/send_raw に変わって利⽤できる可能性がありその性能評価なども実施していく予定である。