日本ソフトウェア科学会第 32 回大会 (2015 年度) 講演論文集

Bluetooth ビーコンを用いた近接情報伝搬によるアドホックなデバイス識別手法について
渡邊 正人，大囿 忠親，新谷 虎松
本研究では，Bluetooth ビーコンを用いた近接情報伝搬によるアドホックなデバイス識別手法を提案する．スマートフォンやタブレットデバイス（以下，まとめてデバイスと呼ぶ）を用いた協調作業において，アドホックにデバイスを識別することが重要である．ここでは，アドホックなデバイス識別における運用性を高めるために，デバイス間の近接情報を，近接したデバイスに伝搬させる．本稿では，近接情報伝搬によるアドホックなデバイス識別手法について述べ，さらに，本手法を応用したシステムとして，スマートフォンおよびタブレットデバイス向けの，クリップボード共有システムを説明する．クリップボードは様々なアプリケーションからアクセス可能である．クリップボードの共有基盤を作成することで，既存のアプリケーションを用いた協調作業を可能にする．

るが，既存手法では一度に同時に複数のデバイスを識1 はじめに別することを考慮していない．複数のデバイスを逐次5 名〜10 名程度のグループを組んで行う協調作業的に識別するための操作時間がかかるため，アドホッでは，グループメンバーの入れ替わりとともに，グクな協調作業のためのグループメンバーが用いるデループメンバーが利用するデバイスが入れ替わる協バイスの識別に適用することは困難である．

調作業（アドホックな協調作業と呼ぶ）を支援するこ本研究では，Bluetooth ビーコンに基づく同時デバとは重要である．アドホックな協調作業支援のためにイス識別手法を実現した．Bluetooth ビーコン（以下は，特に，グループメンバーが用いるデバイスを識別ビーコン）は，定期的に発信される Bluetooth Lowする必要がある．本稿では，以下の 3 点について述

Energy に基づく信号である．ビーコンによって，互べる．グループメンバーの入れ替わりを想定したアドいに近接しているデバイスの情報を交換し，同一グホックなデバイス識別手法，アドホックなデバイス識ループとして識別する．本手法の応用として，アド別のために考慮すべき項目およびアドホックなデバイホックな協調作業支援システムの運用のための，環境ス識別手法の応用の 3 点である．

設定情報共有モジュールを開発する．本モジュールでアドホックな協調作業のためのデバイスの識別では，本手法によって同一グループであると識別されたは，考慮すべき三つの項目がある．識別のための操作デバイス間で，アプリケーションの環境設定情報を共時間，識別の精度，および同時識別台数である．協調有することができる．例えば，サーバへのアクセスが作業支援のためのデバイス識別手法が提案されてい必要となるアプリケーションを動作させるにおいて，On an Identification Method Based on Immediate Information Propagation Using Bluetooth Beacon
Masato Watanabe, 名古屋工業大学大学院創成シミュ
レーション工学専攻, Department of Information andComputer Science, Waseda University.
Tadachika Ozono, Toramatsu Shintani, 名古屋工業大学大学院情報工学専攻, Department of Computer Science and Engineering, Graduate School of Engineering, Nagoya Institute of Technology.

ホスト名，ポート番号，アクセストークンを共有することができる．本モジュールによって，アドホックな協調作業支援システムの運用性を高めることができる．さらに，本手法を応用し，アドホックな協調作業のためのクリップボード共有システムを実装する．本
システムは，既存のアプリケーションを併用して情報を収集することを想定している．一つの目的のもとにWeb 上から検索し収集した情報にくわえ，デバイス発生のためにユーザの操作が必要ない．に保存された画像や，アプリケーション上から取得で本手法の応用として，アドホックな協調作業のためきる情報を収集する．また，グループメンバーを入れのクリップボード共有システムを実装する．本システ

替えながら情報を収集することで，メンバーが固定さムは，一つの目的のもとに協調的に Web 上の情報をれたグループに比べ，多様な収集結果が得られること検索する協調検索 [1] を拡張し，協調検索に用いるスが期待できる．

マートフォンやタブレットデバイスに導入されたアプ
リケーション上の情報およびデバイスに保存された情2 関連研究報を収集可能にする．グループのメンバーを入れ替え

小木ら [3] は，Bluetooth を用いてデバイスを識別すながら情報を収集することが可能なため，固定されたる際の問題点について言及している．Personal Area
Network(PAN)†1 における Bluetooth ベースのデバ

グループメンバーでは収集し得なかった情報を収集可

イス識別では，識別する対象のデバイスをネットワー既存のアプリケーションを共有可能にする研究がさク上から検索し選択する必要があり手間である．小木

れている．佐藤ら [2] は，既存のアプリケーションをらの提案手法では，可視光レーザを用いて，レーザポ共有可能にする際の，アプリケーションのバージョンインタのように識別する対象のデバイスを選択するの違いによる操作性の異なりについて言及し，その操ことができる．識別する対象のデバイスを簡便に選択作性の異なりを保管するための操作互換を提案した．

することができ，一つのデバイスを識別するための操本手法の応用である，アドホックな協調作業のための作時間に優れている．しかし，同時に複数のデバイスクリップボード共有システムは，既存のアプリケーを識別することを考慮しておらず，アドホックな協調ションと併用することで，既存のアプリケーションを作業のためのデバイス識別に応用することは困難で共有可能にする．そのため，既存のアプリケーションある．本手法では，ビーコンの信号強度 (RSSI) に基の操作性をそのままに，運用することができる．

能にする効果が期待できる．

づくデバイス間の距離を元に，識別するデバイスを選択することができる．デバイス間の距離を，識別するデバイスの選択方法とすることで，識別対象のデバイスを，識別対象の候補一覧から選択する手間を削減することができる．

3 近接情報伝搬によるアドホックなデバイス
識別手法
操作時間，識別精度，および同時識別台数のすべてに優れる識別手法として，識別情報の伝搬に基づく新鈴木ら [4] は，タブレットデバイスを画面をまたぐたな識別手法を開発した．本手法では，ビーコンを用ようにスワイプすることで，デバイスを識別するペいてデバイス同士が 近接か判定することで，デバイアスワイプを提案している．ペアスワイプでは，デバス識別を行う．ビーコンを用いた識別手法は，識別をイスの識別を直感的な操作で行うことができる点と，自動で行うため操作時間に優れる．ビーコンの受信を一つのデバイスを識別するための操作時間に優れる

契機にして識別を行うため，ユーザが識別のためにデ点が指摘できる．しかし，ペアスワイプにおいても同バイスに情報を入力する必要がない．識別範囲を狭時に複数のデバイスを識別することを考慮しておらくすることで，識別精度を向上させることができる．

ず，一度に複数台のデバイスを識別する際，識別対象ビーコンの RSSI は，発信機と受信機の距離に応じての全てのデバイス上でスワイプイベントを発生させ減衰する．さらに，発信機と受信機の間に障害物がある必要がある．本手法においても識別対象のデバイスる場合，ビーコンの RSSI は減衰する．これら 2 つのにイベントを発生させる必要があるが，ビーコンの受原因によってビーコンの RSSI の減衰すると，識別精信を契機としてイベントが発生するため，イベントの度が低下する．本手法では，識別範囲を半径 10cm 程度の球とした．ビーコン発信機およびビーコン受信†1 IEEE 802.15. http://www.ieee.org

機の距離が 10cm 程度より短い場合，同じグループのデバイスであると識別する．また，半径は厳密に定めることができないため，10cm 程度とした．ビーコンの RSSI の減衰具合が，湿度に応じてゆらぐからである．一方で，識別範囲を狭くすると，同時識別台数が減少する．ビーコン発信機が発信したビーコン当たりの，識別可能なビーコン受信機の数が減少する．そのため，複数のデバイスを識別する場合の手間が増え，操作時間が増加する．識別範囲を広くすると，識別精度が低下する．識別範囲はユーザにとって可視化され

図1

環境設定情報共有モジュール利用時の様子ていないため，識別範囲が広いと，ユーザが予期しないデバイスが識別される可能性がある．そのため，識メンバーの入れ替わりが起こる度に環境設定情報を別範囲を広くすると，識別精度が低下する．

入力し直す必要がある．本モジュールでは，使用する本手法では，ビーコンを受信したデバイスが発信元デバイスを互いの距離が 10cm 以内になるようにまとのデバイスと同一のグループであると識別した場合，め，専用のビーコン発信機を近づけることで，環境設受信したビーコンと同じ識別子を持つビーコンを発定情報を共有することができる．このとき，共有され信する．このようにして複数のデバイス間でビーコンる環境設定情報はビーコン発信機の識別子に紐づけの受信と発信を繰り返すことをビーコンの伝搬と呼られた情報である．ビーコン発信機の識別子に紐づけぶ，ビーコンを伝搬させることで，同時識別台数を減る情報は，あらかじめ，本モジュールを導入したアプらすことなく識別精度を向上させることができる．

リケーションから登録することができる．
本モジュールは，iOS デバイス上で動作するアプリ

4 近接情報伝搬によるアドホックなデバイス識別手法の応用
近接情報伝搬によるアドホックなデバイス識別手法を応用したモジュールおよびシステムについて記述

ケーションの環境設定を，複数のデバイス間で共有することを可能にする．図 2 に，本モジュール利用時の様子を示した．環境設定情報の共有を開始するためには，専用のビーコン発信機を用いる．

する．本手法を応用することで，アドホックな協調作

本モジュールによる副次的な効果について述べる．

業のためのアプリケーションに必要不可欠な操作を，アドホックな協調作業支援システムの結合テストの簡便に行うことが可能になる．そのため，アドホック際，複数のデバイスを用いるフェーズがある．このな協調作業のためのアプリケーションの運用性の向上

フェーズの際，テストに用いるすべてのデバイスにが期待できる．

環境設定情報を入力し直す手間を省くことができる．
この手間を省くことで，本モジュールを組み込んだア

4. 1 環境設定情報共有モジュール

プリケーションの開発のための作業効率を向上させ，本手法を応用した，環境設定情報共有モジュールにアプリケーションの実運用までにかかる時間を短縮すついて記述する．環境設定情報とは，アプリケーショることができる．この時間を短縮することは，アプリンの動作や表示を調整する設定情報のことである．例

ケーションの実運用を繰り返し行い，アプリケーショ

えば，サーバへのアクセスが必要となるアプリケーンを改善していくことにおいて重要である．あらかションでは，ホスト名，ポート番号およびアクセスじめ同じ環境設定情報をデフォルトで入力しておくトークンが環境設定情報である場合がある．アドホッことは可能である．しかし，環境設定を変更する度にクな協調作業のためのアプリケーションでは，使用すすべてのデバイスにアプリケーションを導入し直するデバイスに環境設定情報を入力することは必須でことは手間であり，開発のための作業効率を下げる．

ある．しかし，アドホックな協調作業では，グループ本モジュールをアプリケーションに組み込むことで，たコンテンツは div 要素となり，一つの html ファイ
ルに保存される．コンテンツが保存された html ファ
イルは，本システムを用いたアドホックな協調作業の成果物として，保存することができる．

5 おわりに近接情報伝搬によるデバイス識別手法を提案した．
アドホックな協調作業のためのデバイスの識別では，識別のための操作時間，識別の精度，および同時識別台数の 3 つの項目を考慮する必要がある．本手法は，上記の 3 つの項目すべてに優れている．
本手法の応用として，環境設定情報共有モジュール
図2

コンテンツ共有の流れを開発した．本モジュールによって，アドホックな協調作業のためのアプリケーションにおいて必要とな一つのデバイスの環境設定を，他の複数のデバイスにる，環境設定情報の入力の手間を削減することがで共有させることが可能になる．

きる．
さらに，本手法の応用として，アドホックな協調作

4. 2 アドホックな協調作業のためのクリップボード共有システム

業のためのクリップボード共有システムを実装した．
本システムは，一つの目的のもとに協調的に Web 上

本手法を応用したシステムとして，アドホックな協の情報を検索する協調検索を拡張し，さまざまなコン調作業のためのクリップボード共有システムを実装テンツを収集することができる．グループのメンバーした．本システムは，アドホックな協調作業のためのを入れ替えながら情報を収集することが可能なため，コンテンツの共有を支援することが目的である．コ

固定されたグループメンバーでは収集し得なかった情ンテンツは，Web ブラウザから閲覧可能な Web 上の報を収集可能にする効果が期待できる．

情報や，デバイスに保存された写真およびデバイスにインストールされたアプリケーションから取得可参 考 文 献

能な情報を指す．図 3 に，本システムによるグループ[1] Morris, M. R.: A survey of collaborative web
search practices, Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems,
ACM, 2008, pp. 1657–1660.
[2] 佐藤慶三, 村上峻吾, 谷口智明, 中島誠: アプリケー
ションの共有による協調作業を促進する異なるバージョン間での操作互換, 電子情報通信学会論文誌 D, Vol. 97,No. 8(2014), pp. 1307–1317.
[3] 小 木 真 人, 大 木 裕 太, 吉 永 努, 入 江 英 嗣: UDU-L:
レーザポインティングによる柔軟なデバイス接続手法, 電子情報通信学会論文誌 D, Vol. 97, No. 1(2014),
pp. 155–164.
[4] 鈴木亮詞, 村瀬隆拓, 白松俊, 大囿忠親, 新谷虎松: タ
ブレット端末のためのスマートサイネージシステムの実装について, コンピュータ ソフトウェア, Vol. 30,
No. 2(2013), pp. 2 176–2 190.

A のデバイス間でのコンテンツ共有の例を示す．図 3
では専用のビーコン発信機を用いてグループ A であるデバイスを識別しているが，本システムでは，任意のデバイスを用いて，任意のグループを識別することができる．同じグループのデバイス間で共有するコンテンツは，クリップボードから取得する．クリップボードは，多くのアプリからコンテンツを保存可能な記憶媒体である．本システムはクリップボードへのコンテンツの保存を監視し，クリップボードに保存されたコンテンツを，コンテンツ中継サーバを介して，同一グループのデバイスにプッシュ配信する．共有し