時空間情報のサイバー・リアル連携を目指して~Synerex とHarmoware-VIS~
名古屋大学
未来社会創造機構

河口 信夫

本日のお題• 時空間情報分析・可視化
Harmoware-VIS• 変化に対応するサービス連携・基盤システム
Synerexキーワード：時空間情報とは？
• 空間情報＝位置情報• 世の中のすべてのモノには位置がある• 時間情報＝時系列情報• 時間的に変化する情報• 時空間情報 ＝ 時系列で変化する位置情報• 人、車、電車、荷物など• 位置が変化するため、分析はなかなか難しい

時空間ビッグデータの利活用• 時空間データから価値を生み出すためには、分析が必須• やみくもに分析しても無駄– 多数の分析軸• どうやって分析するか、のためには、まだまだ人の知見が必要– 将来的には、ある程度自動化も可能か4名古屋市内タクシープローブ情報
1ヶ月分のデータを重畳

空車
実車

時空間データの可視化・分析ノウハウ• 日付の異なるデータの分析• 時間情報を残しつつデータを重畳Day X

Day Y

Day Z

VirtualDay XYZ

渋滞（バスの遅延）をどう見るか？
異なる日のバスの運行状況を比較

7

バスデータ活用の実績(名古屋大)• 名古屋市交通局のバスロケデータ活用(2012~)– 動的な可視化ツール構築– 静的な可視化による分析– 遅延予測と情報提供• 名鉄バスのバスロケ・乗降情報活用(2016~)– 乗降情報・遅延情報を3次元的に可視化– 乗降数をバス上に• シミュレーションでダイヤ変更時の混雑予測

9

時空間データに加えて数値データ• 名鉄バス様からご提供のデータ– バスロケ運行実績データ 20160701～• 岡崎・豊田・知立・名古屋・津島・一宮・春日井・小牧– 停留所・施設情報– 乗降情報、車載器一件明細• 乗降情報や遅延情報を、位置と同時に可視化– 高さ方向に情報を重畳して情報量を増やす

11乗降人数の可視化 （高さ方向）

色による乗者数の表現

13デジタルツインとは？

• 現実世界（物理空間）の状況・情報に対し計算機上（サイバー空間）に双子（Twin）のように現実世界同様のモデルが構築できているシステム• これまでは、現実世界→センシング の一方通行• デジタルツインでは、双方向かつリアルタイム• 双方向といっても、現実は変更できないので、・シミュレーションによる未来予測・データ同化による精緻化

上り待ち人数

下り待ち人数停留所
15

可視化機能(Harmoware-VIS)

16

Deck.GL (3次元可視化ライブラリ)• UBER社では 20 以上の社内システムでDeck.GL を活用している

http://uber.github.io/deck.gl/

17

Harmoware-VIS
Harmoware-VIS
Deck.GL
MapBox.GL

React/Redux/SagaWebGLJavaScript Engine
WebBrowser

Deck.GL+Mapbox.GLを用い3次元地図上でインタラクティブな可視化を行うための仕組みを構築
Node.js でnpm パッケージとして公開中

使い方サポートしますので、ぜひGithub Starを！

https://github.com/Harmoware/Harmoware-VIS
可視化例： https://aknow2.com/harmovis_examples/build/18

npmで公開中！

時空間情報デジタルツイン基盤とは？
• 時空間情報を主なターゲットとして、デジタルツインを実現するための枠組み• 名古屋大学を中心に開発中• 「にぎわい創出」と「安全安心」→

中部おもてなしプラットフォーム

中部おもてなしプラットフォーム
背景：• 人流計測技術の広がり

中部圏にさまざまな施設が登場• スマートホンアプリによる位置情報• 携帯電話（基地局）の位置情報• WiFiパケットセンサによる広域人流計測• 人感センサによる人数カウント• カメラによる年齢・性別認識• 個別の組織では、広域の人流は計測できない• プライバシの問題• 「おもてなし」「安全安心」を中心課題に

「人の流れ」は収集可能に• しかし、社会では十分な活用には至っていない• ある程度の期間を通じて広域に実施し、以下を実現
WiFiパケット
人流カウンタアプリ
ビーコン

データに基づく様々な施策を共同で実施

施策

計測

各社が保有する様々なデータに加え、新たなセンシング機器を設置分析

企業を超えたエリアとしてのデータ分析を行い、施策の効果を確認

これまでの取り組み• NPO Lisra / 名古屋大学(2015-2017)「O2Oデジタルマーケティング研究会」• 名古屋・栄の地下街「セントラルパーク」において、人流解析• アプリを提供し、クーポンイベントと連携して、情報分析を実施

・名古屋大学として多数の時空間データ分析経験

中部圏の産学官連携が重要• 東京オリンピック(2020)／大阪万博(2025)などで、関東圏・関西圏のおもてなし環境は向上• 中部圏の立場が相対的に低下する懸念• 「中部おもてなしプラットフォーム」の立ち上げにより、データに基づくおもてなしの分析・評価を実現• 各組織内での分析ではなく、広域の分析の効果• 中部圏の「おもてなし力」向上「安全安心」実現

個人情報やプライバシには最大限の配慮を行う（目的は安全とおもてなし）

2018年から活動の結果、複数の予算を獲得
NPO法人 位置情報サービス研究機構が中心となり設立

NICT 委託研究 データ連携・利活用による地域課題解決のための実証型研究開発
提案課題：にぎわい創出と安心安全のための中部おもてなしプラットフォームの構築
提案者 ：名古屋大学、位置情報サービス研究機構（Lisra）
平時にも災害時にも利用できる、３種以上の人流データを連携するフラットフォームを構築し、データの利活用による、平時における中部地域のおもてなし力の向上と、南海トラフ地震等の災害時に迅速な避難誘導・支援者派遣のための情報提供を目指す。
官公庁
防災システム自治体
防災システム自治体

民間担当部署

事業者A
民間

公共交通システム

中部おもてなし
プラットフォーム

情報提示システム③情報提示手法

事業者B①異種システム連携
防災科研

SIP4D

公共交通運行・乗降データ

空港島
人流システム中部国際空港島における人流データ（内閣府 SIP2）

モデル
層

ホテル

FOD
ターミナル

WiFi通信
事業者

展示場

空港駅
駐車場

人流データ
連携システム②データ連携LCCターミナル

アプリ
事業者

携帯電話
事業者

WiFi で取得できる空間統計データ

データ層
実空間
センサ層

人流センサ

アプリ経由で取得できる人流データ

携帯電話から取得できる空間統計データ

「戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）第2期／ビッグデータ・AIを活用したサイバー空間基盤技術におけるアーキテクチャ構築及び実証研究」

研究開発項目：（aー2）スマートシティ分野：実証研究の実施

名古屋大学・慶應義塾大学

異種スマートシティ基盤のプログラマブル・フェデレーションによる広域人流把握・活用実証
シナジック・エクスチェンジ基盤

gRPC

FiWARE, etc …

SOXFire基盤

愛知県を中心に運用中

神奈川県を中心に運用中

XMPP

可視化

Webセンシング

シミュレーション

REST
参加型センシング

・1日最大3万5千人の人流データ
・名鉄グループや地域コミュニティバスの交通データ

・1日最大5万人の人流データ
・ 箱根登山鉄道グループの交通データ
・ 数万の仮想Webセンサからのデータ

26総務省 SCOPE： 名古屋大学 / 名城大学 / Lisra
IoTに基づく潜在的社会ニーズの推定と柔軟なサービス需給交換基盤の研究開発

おもてなしプラットフォームの機能
本基盤でのデータ利用

従来型のデータ利用
民間事業者

空間統計
データ

空間統計
データ

携帯電話から取得できる空間統計データ

交通事業者

公共交通
運行・乗降
データ

人流データ
連携システム民間

中部おもてなし
プラットフォーム
情報提示システム

交通事業者

民間

公共交通
運行・乗降
データ
公共交通運行・乗降データ

平時利用
災害時利用

地方自治体

災害情報
データ

災害情報データ

自治体

異なる人流データ・地理空間情報を重ねて確認可能

災害情報データ

必要に応じ（災害だけでなく）柔軟なデータ共有を可能に属性情報を伴うリアルタイムセンシングによる人流制御

SIP2国家レジリエンス(防災・減災)の強化◆人流観測の技術は発達したが、得られたデータを大規模施設の人流予測＆制御に用いた事例はまだ無い◆本技術は他施設への展開、都市・地域といったスケールの拡張が可能であり防災分野で幅広く応用可能■実証フィールド：愛知国際展示場
中部国際空港島内に2019年9月開業
国際展示場

中部国際空港駅

3万人/日規模の来場者見込み

ホテル群・地域の経済発展の要・首都に並ぶ国際交流拠点として期待されている

新ターミナル■コア技術：属性付き人流データの全数計測（身長、移動速度など）
ステレオ画像センサ

空港島内主要箇所でのリアルタイムセンシング

空港島内全体の計測
・鉄道・バス駅
・中部国際空港
・国際展示場■オペレーションセンターとの連携により、平時・災害時両方の人流活用を実現
CentrairOperation
Center
平時

行動誘導
人流制御■平時における施設快適性・サービス向上- 顧客属性（外国人、性別、子連れ等）に応じた施設内の誘導、きめ細やかなサービス提供→ 商業収入の増大（年間288億円の事業規模）■大規模イベント開催時や欠航時の人流制御- 3万人規模のイベント来場者の動きをリアルタイムに観測・予測・制御するとともに、結節する交通機関（バス・鉄道）と連携し混雑を予防・早期解消→ 国際的ブランディングの向上（年間旅客1200万人）■大規模災害時の効率的な施設内安全確保- 避難誘導、滞留者管理にかかる人的リソース削減- 災害時要援護者（障碍者、高齢者、幼児等）を識別した迅速・適切な避難誘導による安全確保→ 安全安心技術の国際展開
2018年台風21号による関西空港閉じ込め■成果の展開人流予測・制御システム

・中部国際空港とのマッチングファンド実現の可能性（空港側：サービス向上のためのセンサー増設と継続運用）

災害時

避難誘導
滞留者管理

■本技術が社会にもたらす経済的効果

滞留を把握・予測

デジタルサイネージ
等で人流を制御・同様のオペレーションシステムを導入済みの国内5ヶ所の空港への技術移転（成田、関西、伊丹など）
・属性付き人流データ活用技術の国際標準化にぎわい創出に向けて• 人流の変化がわかる• 時間・曜日・月・季節変動• 気候との関係を詳細分析可能に → 予測モデル構築• 異常時の検出• 適切な人員計画や、仕入れなどの準備が可能• 広報戦略の評価が可能に（費用対効果測定）• 広域での人流計測により、ベンチマーク化が可能• インバウント対策などにも有効• WiFiパケットセンシングでは外国人推定も可能
35

おもてなしプラットフォームの将来• プラットフォーム上では、将来、様々なサービスが登場する可能性• 従来は高価であった、人流分析レポートの安価な自動生成などが実現可能に（プラットフォーム上でのビジネスも登場）• 成果連動型／成果報酬型の広告・キャンペーンといったビジネスもあり得る36想定する未来の超スマート社会• 社会を支えるサイバーフィジカルシステムは、多数のサブシステムで構成され、各サブシステムは、継続的に開発・運用・更新されていく• システム間の結合が強いと、システム全体としての改修が必要になり、以下の問題が生まれる• 改修のタイミングで多数の予算が必要となる• サブシステムの使いまわしが困難• 一部だけの入れ替え → パッチシステム化• これ課題を解決するアーキテクチャが必要• 疎結合のシステム間連携• 様々な変化に対応できるべき実社会を支えるシステム開発• 実運用を支えるシステムの構築には、大量の時間・費用が必要であり、さらに、ステークホルダー間の調整が必要• センサーやアクチュエータを設置してから、システム構築をしていては、運用までの時間がかかりすぎる• テスト用のシステムも必要• 様々なテストケース• ユーザモデルの構築• 特に現実のリソース（車・ロボット・商品）を対象とした場合、実装・テストの工数が大きい→Synerexは実社会と仮想社会を支えるサービスを共通的に開発できる点が特徴

実世界プラットフォーム• どのように実現すべきか？
• 単なる、データ取得 → 可視化ではなく、実サービスへもつなげたい• 一度作ったシステムを継続的に更新していくべき既存の情報システムの課題• 既存の情報システム間連携手法は設計時に想定された機能やデータ構造を前提としている• 新しい機能やデータ構造の導入といった「変化」には、システム全体の改修が必要（REST APIが変化したら、APIを呼びだす側を修正しなければ、新サービスが不可能）
重要な観点：• 社会基盤として利用されるシステムは、全体を入れ替えることなく継続的に稼働し、部分的な更新による機能向上（「継続的イノベーション」）が図られるべき• 継続的イノベーションを実現する枠組みが必要

MaaSにおける変化への対応
MaaS以前

地域バス
サービス

タクシー
サービス

シェア自転車
サービス

バス
Web

タクシー
アプリ

シェア自転車アプリ

ユーザ
端末

MaaS以後エンドユーザ

サービス連携が進むと変化への対応が必要

MaaS
アプリ新しいサービスへの対応が必要

MaaS
サービス

地域バス
サービス

タクシー
サービス

シェア自転車サービス

従来型のサービスの枠組み• 基本はサーバ・クライアント間で完結• 事業者間の連携は、個別に行われてきた• 連携を増やすための努力が必要（数が増えると困難に）
事業者

事業者間
連携

ユーザ

既存の情報システムの課題（再掲）• 既存の情報システム間連携手法は設計時に想定された機能やデータ構造を前提としている• 新しい機能やデータ構造の導入といった「変化」には、システム全体の改修が必要（REST APIが変化したら、APIを呼びだす側を修正しなければ、新サービスが不可能）
重要な観点：• 社会基盤として利用されるシステムは、全体を入れ替えることなく継続的に稼働し、部分的な更新による機能向上（「継続的イノベーション」）が図られるべき• 継続的イノベーションを実現する枠組みが必要

ではどう考えたら良いか？
• 登場人物は• ユーザ（利用者）• サービス提供者（複数）• 何が変化するのか？

• サービス提供者が増加・機能が追加 ← こっちを対象• 利用者側の要求が変化

こっちは対象にしない（逆に、要求は変化しない、と考える）

サービスの需要と供給に整理• サービスの提供者と利用者の間での情報は・需要XXがしたい、XXに行きたい、XXが欲しい・供給
XXサービス提供、移動サービス提供商品の提供に整理できる。

変化への対応という観点では• 需要は変化しなくて、供給は変化する（という前提）• 従来の枠組みは、どんな供給があるか、を事前に需要側が知っている必要があった• サーバクライアント型の場合• 供給を探す（サービスディスカバリ）の考え方が必要では？

機器間連携プロトコル• Request-Response：ex. REST• Publish-Subscribe: ex. MQTT, DDS, RTPS

• Message Queueing: ex. AMQP

• Service Discovery: ex. UPnP, SSDP, UDDI

• ちょっと複雑な形として CORBA• スマートシティ基盤の実装として FIWARE
いろいろ検討してみたけど、単純にはいかない３層クライアント/サーバいろいろ「変化」に対応する、という観点では、どれもダメ
https://www.embarcadero.com/images/jp/event/devcamp/session_docs/02/2nd_devcamp_06.pdf

新しい連携システムの要件• 需要に対して供給を提供できること• スケールすること• サービス追加が容易にできる• 構成に柔軟性を有すること• エンド・エンドでの判断で自律的な動作を実現する
こと• 可能な限り、コア部分はシンプルにすること

需給交換モデル:Synerex• 需要や供給を提供する「プロバイダ」• ユーザはプロバイダの下でサービスを受ける
ユーザ
プロバイダ

地域バス
プロバイダ

Synerexユーザ
端末

サービス・機能が追加されても他のプロバイダには変更の必要がない

タクシー
プロバイダ

エンドユーザ

経路プロバイダの追加（複数プロバイダ組合せ）
シェア自転車
プロバイダ

ユーザ
プロバイダ

地域バス
プロバイダ

Synerex
ユーザ
端末

タクシー
プロバイダ

エンドユーザ

経路提案
プロバイダ

ユーザ
プロバイダ

シェア自転車追加
ユーザ
端末

エンドユーザ

Synerex

地域バス
プロバイダ

タクシー
プロバイダ

経路提案
プロバイダ

Synerexのアーキテクチャ
Synerex層

Synerex は3階層のコミュニケーションモデル

Synerex

需給情報を交換
プロバイダ層

プロバイダ層では、様々なプロバイダがサービスを提供

エンド層

タクシー
ユーザ

スマート
モビリティ

バス

エンド層では、ユーザ向けのアプリや車両向けのクライアント端末が利用されるプロバイダやサービスが増えても、変更が容易

サービス需給交換の特徴
従来システム例• 従来システムでは、APIAPIやRPCを通じてサーバクライアントがサーバにサービスを要求する。
新しい機能が必要な場合、両方の変更が必要
APIやRPCなど

クライアントA変化に対応するシステム例
サービス
需給交換

DB

新たなサービス供給
供給
プロバイダC

需給交換
プロトコル
需要
プロバイダA

DB
供給
プロバイダBDB• サービス需給交換では「変化」に対応が可能。
プロバイダAが「需要」を登録すると、新しい供給を提供できるプロバイダCを追加するだ
けで、新しいサービスを受けることができる。
（Aは、未知のサービスを受けることが可能）

「変化」への対応可能性• 現在の Synerex では、変化への対応は、事前にある程度決められた枠の中のみ（移動需要、という前提の中で提供する、など）• どの程度「変化」に対応が可能かについては、今後の拡張を検討中• 事前に呼び出し先を決めずにシステムを構築できる、という枠組が新たなシステム構築パラダイムとして利用できる可能性もどのような「変化」があり得るのか• 事前に想定されていないデータ型• 時間粒度の変化• サービス種別の追加• 実装手段の追加・削除

他には？

Synerexのコンセプト
最も重要なコンセプトは２つ・サービスの依頼先を発注者が事前に決めない・需要側からだけでなく、供給側からも情報登録ができる（双方向性）
これを実装するための技術は別としても、上記を考慮しているシステムはこれまで存在しない

Synerex Protocolの基本
Provider A

Synerex

Provider B,C,D

NotifyDemand（需要の通知）SelectSupply（供給の選択）ProposeSupply（供給の提案）Confirm（供給の確定）Mbus による相互通信

Synerex Protocolの基本
Provider A

Synerex

Provider B,C,D

NotifySupply（供給の通知）SelectDemand（需要の選択）ProposeDemand（需要の提案）Confirm（需要の確定）Mbus による相互通信

モビリティ：サービスシナリオの例• 地方の高齢者が、電車で近くの都市に買い物に行きたい• アプリに行き先と時間を登録• アプリからの提案：
乗車すべき電車を提案、加えて• タクシーで駅に往復 （2000円）• ワンマイル＋コミュニティバスで駅まで往復(600円)• 行きはワンマイル＋バス、帰りはタクシー(1300円)• 買い物荷物だけ別便で送る(＋300円)
複数の事業者が、需要を満たす供給を提案

サービスシナリオ例の実装
地域バス
プロバイダ
ワンマイル
プロバイダ

タクシー
プロバイダ
ユーザ
クライアント

地域
プロバイダ

鉄道情報
プロバイダ

経路サービス
プロバイダ

Synerex
実世界データプロバイダ

エンドユーザ各プロバイダが、Synerex を通じてサービスの需要と供給を交換・契約

シーケンス図の例(簡易版)
Synerex

地域
プロバイダ

駅に行きたい(Notify Demand A)

ND A

PS A

駅まで送ります（Propose Supply A)
ND C
バス停まで送ります（Propose Supply C)

PS A2
タクシー＋バス選択（Select Supply A2 )ND A

バス停まで行きたい（Notify Demand C)PS C

タクシー＋バスはいかがでしょう？
（Propose Supply A2)
SS A2
SS Cバス停まで送る了解（Confirm C)

C A2

経路サービス
プロバイダ

タクシー
プロバイダ

バス停まで選択（Select Supply C)
CC
タクシー＋バス了解（Confirm A2)

バスの運行状況（Notify Supply B)

地域バス
プロバイダ

Synerex の効果• 多くの需給が Synerex に集まる
→ 中間業者が不要（ユーザ、宿泊業者は幸せに）• プロバイダ毎の工夫の余地がある→ サービスの特徴づけ
各プロバイダ毎に可能

需給情報の集約効果• 複数の需要を短時間で上手に満たすような適切なルーティングを提供する、というサービスも実現可能に（これまでは、単独の企業に閉じていた）• 後からサービス事業者が参入する場合も、過去の需要データを活用して、予測が可能（参入障壁が下がり、寡占化をふせげる）• 複数のサービスをまとめて、バルクで販売するような多様なサービスの登場も可能• 会員には定額制、乗り放題サービス• 割引サービス

スケーラビリティへの対応• Synerex に情報が集中するので、スケーラビリティに問題は？
• 複数の Synerex でクラスタ構成を作れればOK• 現時点では柔軟性を重視してGateway でクラスタ化

Gateway によるSynerex間接続
地域バス
プロバイダ
ワンマイル
プロバイダ

タクシー
プロバイダ

地域や、サービスの対象が異なる場合にも、Synerexを増やして対応

鉄道情報
プロバイダ

経路サービス
プロバイダ

Synerex
A

異種 Synerex 間も、Federation 的に接続させることも可能
複数のSynerex に接続するプロバイダで冗長性も確保可能

実世界データ
プロバイダ

地域
プロバイダ

Synerex間
Gateway

Synerex間
Gateway

地域バス
プロバイダ

鉄道情報
プロバイダ

Synerex間通信
ワンマイル
プロバイダ

Synerex
B
新地域
プロバイダ

タクシー
プロバイダ

経路サービス
プロバイダ

Synerex
C

実世界データ
プロバイダ
地域
プロバイダ

Gateway によるSynerex間接続
地域バス
プロバイダ
ワンマイルプロバイダ

タクシー
プロバイダ

インターネット
エクスチェンジ
異種 Synerex 間も、Federation 的に接続させることも可能のコンセプト
地域や、サービスの対象が異なる場合にも、Synerexを増やして対応

鉄道情報
プロバイダ

経路サービス
プロバイダ

SynerexA

複数のSynerex に接続するプロバイダで冗長性も確保可能

実世界データ
プロバイダ

地域
プロバイダ

Synerex間
Gateway

Synerex間
Gateway

地域バス
プロバイダ

鉄道情報
プロバイダ

Synerex間通信
ワンマイル
プロバイダ

Synerex
B
新地域
プロバイダ

タクシー
プロバイダ

経路サービス
プロバイダ

Synerex
C

実世界データ
プロバイダ
地域
プロバイダ

Synerexの応用
有用性/必要機能を洗い出すためには、実装をしてみるのがベスト• 会議室予約への応用（コンセプトデモ）• MaaS実装(幸田町2018 , Synerex-alpha )• 可視化基盤（Harmoware-VISと連携）• 人流データ集約• デジタルツイン応用（大規模シミュレータ）• サイバーフィジカル（ロボット連携）

会議室予約のデモ大学などの会議室予約がバラバラな環境では？

会議室サービス
プロバイダA

Synerexユーザ
クライアントユーザ
プロバイダ

会議室サービス
プロバイダB

エンドユーザ

レガシーなWebサービスの会議室予約システムを Synerexに接続する
会議サービスプロバイダにより、ユーザは後ろの予約システムを意識せずに利用可能将来的には？
• 複数の会議室を同じ日に取りたい、という要求でも、複数の会議室サービスプロバイダに接続して、空きを確認可能に• Slack でつぶやくだけで、会議室予約• RPA + Synerex でレガシーシステムが変化に対応可能に！

幸田町でのサービス実証実験(2018/12に実施）• コミュニティバス – TAXIのマルチモーダル連携実験• 利用者は1回の予約で、時刻表に連動してTAXI予約＋コミュニティバスへの乗車が可能• 図書館向けサービスモジュールの実験も実施

幸田町民会館での説明会開発したクライアントアプリ

ドライバ向けのアプリ

ユーザ向けのアプリ

幸田町立図書館での検証
図書の貸し出し・返却機能を有する
サービスモジュールプロトタイプを開発

AGVはモジュールを保持して移動可能コミュニティバスに搭載可能

コミュニティバスへの搭載
福祉車両の車いす用リフトでAGVごと搭載が可能

バスの車内でモジュールを利用可能
コミュニティバス内で、図書館サービスを実現

超スマート社会に向けてモビリティサービス
（人・モノの移動）

当初はモビリティに関係したシステムがわかりやすいが、徐々に拡大可能

モビリティによるサービス（サービスの移動・広告）
モビリティを使うサービス（実世界データサービス・サービス事業者（医師・美容師）の移動）

モビリティに関係しないが、予約・利用がオンラインで可能なサービス（駐車場予約、飲食店予約、充電ステーション予約、公共ロッカーの予約、EC、他）

Synerexにおける可視化
地域バス
プロバイダ

ユーザ
プロバイダ

Synerex
ユーザ
端末

HarmoVIS
プロバイダ

エンドユーザタクシー
プロバイダ• Harmoware-VISを入れて、何を可視化するか、を自分で決めるのはそれなりに大変• 簡単に時空間の可視化を実現するために、
Harmoware-VIS プロバイダを構築中• データを出す プロバイダを作るだけで、3次元可視化が可能にSynerexを用いたデータの連携（構想）
可視化
プロバイダ

WiFiセンサ
データ

人流
シミュレータ幸田町
えこたんバス

Synerex
セントレア

Synerex
幸田町

Synerex
東山公園

可視化
プロバイダ

マップ
プロバイダ

人流センサ
データ

乗降センサ
データ

時間粒度変換プロハイダ
SX-WiFi
Gateway
アプリ位置
データ

可視化
プロバイダ

SX-kouta
Gateway

SX-HS
Gateway
天候情報

Synerex
アプリ
GPS

公共交通
運行情報

SX-GPS
Gateway

人流分析
プロバイダ

時間粒度変換
プロハイダ
XBAND
プロハイダ

SynerexShare

空間粒度変換
プロハイダ

可視化
プロバイダ

社会状況のセンシング• Webから社会状況を取得して、ゲートウェイのポリシーを定める手法について検討

データ集約の枠組み構築（現状）
v
東山
WiFi
センサ群

さくら
サーバ

fluentd

grpc
SX

AWS
exp1

AWS
KinesisAWS
Firehose
v

NICT

河口研

AMPDatastore

Ch Forward
Provider
NICTGW
Ch Forward
Provider
MQTT・Synerex

svm01
PTDatastore
svm02

人流センサ

幸田町
えこたん
バス

AWS
Elastic
SearchSXTimeDomain
XX provdier
AWS
Lightrail
Serv

NotePC
SXｖ
KKE
Serv

jh.uclｖ
Docor
MQTT
サーバ

SX AWS
Map.synergic

PTDatastore

デジタルツイン機能• 超大規模社会シミュレーション機能構築• モデリングではなく、大規模シミュレーション基盤として、需給交換プラットフォームが有効であることを検証• シミュレータそのものは、多様なものを活用可能としたい• 中部おもてなしプラットフォームとして社会実装を予定

超大規模社会・交通シミュレータ• 大都市レベルの大規模シミュレーションを実現• マルチエージェントの大規模シミュレーションをスケーラブルに動作できる枠組み（デジタルツインの実現）• 様々なアルゴリズム・ツールを容易に組み入れられるように• 天気予報（雨雲レーダー）と同じレベルの混雑・渋滞予報 → 混雑対策

デジタルツイン Synerex
地域バス
プロバイダワンマイルプロバイダ

タクシー
プロバイダ
ユーザ
クライアント

実世界のデータを取得し、分析・可視化するだけでなく、異常検知やシミュレーションによる未来予測も可能に

鉄道情報
プロバイダ
経路サービスプロバイダ

実世界
Synerex

地域
プロバイダ
実世界データプロバイダ

人流センシング
プロバイダ

地域バス
シミュレー
ション
プロバイダ

Synerex間
Gateway

サイバー世界クロック
プロバイダ

スピード制御

人流
シミュレー
ション
プロバイダ

鉄道
シミュレー
ション
プロバイダ

経路サービスプロバイダ

サイバー世界
Synerex
データ
ストレージ
プロバイダ

Synerex を用いたシミュレータ
サイバー世界
Synerex

Area
Provider(Map)

SignalAgent

Pedestrian
Pedestrian
ProviderProviderPedestrian
Pedestrian
AgentsPedestrian
AgentsAgentsScenario
ProviderVehicleProvider

Car
Agent

Sensor
Provider

Bus
Agent

Train
Agent

基本は、マルチエージェント
シミュレータ各プロバイダの下に、複数のエージェントを配置
エージェントは、場所に応じてプロバイダ間を移動していくマルチエージェントの大規模シミュレーションをスケーラブルに動作できる枠組み（デジタルツインの実現）

プロバイダの担当エリア
各プロバイダ毎に担当エリアを割り当て

可視化
Provider
エリアA

エリアB
可視化

エリアA

エリアB
Area
ProviderPedestrian
ProviderVehicleProviderエリア分割による分散連携• スケーラビリティ向上や処理計算の分散のため、エリアを分割して連携できるようにする
エリア境界近くの相互作用を考慮するため、重複エリアを考える• エージェントの計算・更新例

エリアA

エリアB

計算（時刻t）

時刻t+1での重複エリア内のエージェントを計算する
取得

A

他エリアの時刻t+1でのエージェント情報を取得
更新

時刻tに管理エリアにいなかったエージェントであれば追加する

D

B

C

エリアの大きさ、形などの構成は柔軟に変更可能
計算処理の負荷分散が可能に

重複エリア
管理エリア

人流シミュレーション機能
混雑時の人流シミュレーション例
エージェント数30, 半径20cm、（プロバイダ数：２）

ドアの大きさ160cm

人らしい行動を行いながら、複数のプロバイダが連携できている

人流シミュレーション機能
交差する場合の人流シミュレーション例
エージェント数30, 半径20cm、（プロバイダ数：２）

ドアの大きさ160cm

異なる方向の人流が混じる様子がシミュレーションできているSynerex コア機能・応用機能• デジタル東山ビューアに向けて• 同じ機能をセントレア向けにも• マルチエージェント
シミュレーションを別プロバイダで実装し、Synerex で結合ヒートマップ表示もスマート社会基盤機能• 異種スマートシティ間での、データ連携の基盤として活用• 異なる都市の間でも、データ連携やサービス連携が必要• ポリシーが異なるため、常に連携する、ということはできない• トラストGateway(Synerex間Gateway)の枠組みを用いて高度なセマンティクス解釈を可能に

社会実装：
スマートシティ間連携基盤構築• NEDO-SIP事業として採択(2018年度補正予算)

スマートシティ基盤をつなぐメタ・プラットフォーム

フェデレーション実装設計中Synerexのコンセプト（再掲）
重要なコンセプト
・サービスの依頼先を発注者が事前に決めない・需要側からだけでなく、供給側からも情報登録ができる（双方向性）
この特徴が社会実装先の・デジタルツイン（柔軟なシミュレータ）・サイバーフィジカル（ロボット・人連携）
・スマート社会基盤 （メタ連携）に活用されている

Synerex 開発状況(オープンソース）
https://github.com/synerex
開発言語： golang
プロトコル： ProtocolBufffers / gRPC
（プロトコルの安定性・高速性・柔軟性で選定）
現在、コアエンジン＋サンプルプロバイダを開発

Synerex の本格研究に向けて• Synerexを通じた需給交換ネットワークの標準化• 新しいシステム連携の枠組みを構築 → 国際的認知向上へ• デジタルツイン・サイバーフィジカル機能によって、社会の様々なサービス場面で活用される• RPAなども活用• スマートシティ間連携を実現するスマート社会基盤
は、これまで存在していない新たな領域• 都市間競争のために重要なパーツとして活用される研究者・大学・企業群・NPOが総力をぜひご協力を