マルチメディア・ホームネットワーク機器の管理について
The Management for Multimedia Homenetwork Equipment
新 麗
Ray ATARASHI
株式会社 IIJ イノベーションインスティテュート
E-mail:IIJ Innovation Institute Inc.

ray@iijlab.net

1. は じ め に

アプリケーションはインターネットが接続されて日 本 の ブ ロ ー ド バ ン ド 整 備 状 況 は 2015 年 3 月 末 時

いることを前提に作成されているため，家庭内でも外

点 で ほ ぼ 100%と な り ， す べ て の 世 帯 が 利 用 可 能 と なで も 利 用 で き る よ う ， 端 末 に デ ー タ 通 信 カ ー ド (SIM)っ て い る [1]．イ ン タ ー ネ ッ ト 利 用 者 数 は 1 億 46 万 人 ，を装着して回線を契約する利用形態が増えている．家人 工 普 及 率 は 83.0%と な り ，さ ら に 年 々 増 加 し て い る ．

庭外ではデータ通信カードを使い，家庭内ではブロー

インターネットに接続するために利用する機器は，パ

ドバンド回線を利用すると快適に利用できるのだが，

ソ コ ン が 56.8%で あ り ，次 い で ス マ ー ト フ ォ ン が 54.3%

家庭内での設定をせずデータ通信のみを利用する形態

で あ る が ，イ ン タ ー ネ ッ ト 対 応 型 テ レ ビ 受 信 機 は 4.5%

も み ら れ る ．ア プ リ ケ ー シ ョ ン の 機 能 上 は 問 題 な い が ，にとどまっており，家電のネットワーク接続は進んで身近にブロードバンド環境があるにもかかわらず，低いない状況がうかがえる．しかし，家電の高機能化に速なデータ通信回線を利用することになり，品質が低はネットワークが欠かせないという認識のなか，対応下する．

機 器 は 増 え て き て い る ． ま た ， IoT 技 術 や 家 庭 内 の 電

ホ ー ム ネ ッ ト ワ ー ク は ，組 織 や 企 業 の ネ ッ ト ワ ー ク

力利用の効率化などの新しい利用形態のため，家庭内と異なる特徴と問題とがあり，それに合わせた運用管外でのデータ流通の需要が増えており，ネットワーク

理技術が必要である．スマートフォンやタブレット端の重要性はますます上がってきている．

末が普及し，これらで家電を操作するアプリケーショ

ブロードバンドサービスのインフラ整備に伴って，ンも登場しているが，動作するにはネットワーク接続

アプリケーションの形態も変化してきている．インタ

はあることが前提となっている．しかし，ネットワー

ーネット接続が困難だった時代には，外出時にはパソ

ク接続がなかった場合に修正する仕組みはまだ確立しコンやディスクにデータを入れて持ち歩いていた．どていない．本稿では，ホームネットワーク管理の問題

こでもインターネットにアクセスできるようになった点をまとめ，提案および標準化活動中のホームネット

今は，データはクラウドにアップロードしておいて，

ワーク機器管理のアーキテクチャを紹介する．

必要に応じて携帯端末からアクセスする方法へ変わってきている．利用者が利用するデータだけでなく，ア

2. ホ ー ム ネ ッ ト ワ ー ク の 問 題 点

プリケーションが動作するために必要なデータも，そネットワークがこれまでのインフラと異なるのは，の都度必要に応じてインターネットを介して取得する

インフラを整備すれば接続できるものではないことでのが一般的になった．端末は，インターネットに接続

あ る ．た と え ネ ッ ト ワ ー ク ケ ー ブ ル が 近 く に あ っ て も ，

できなければただの箱であり役に立たない．

適切なハードウェアとソフトウェアが提供され，さら家 庭 で 端 末 を 利 用 す る 場 合 は ，契 約 し て い る ブ ロ ーに認証などの設定情報を入力しなければ，適切に動作

ドバンド回線に有線または無線で接続することになる．

しない．ネットワークのケーブル事業者とサービス事

インターネット接続は，契約，サービスなどにさまざ業者，端末のベンダ，ネットワーク機器のベンダごと

まな選択肢があり，選択に応じて設定を変える必要がにそれぞれ方法が異なっている上に数も種類も多く，

あ る ．ま た ，い く つ か の 機 能 が 協 調 し て 動 作 す る た め ，すべての相互接続試験を行った上で出荷・販売されてうまくいけば簡単に接続できるが，どれかの条件が欠いるわけではない．このような環境のためにプロトコ

けると接続できない上にその原因をみつけて対処する

ルが国際標準化されており，各機器，サービスは必ずにはインターネットの知識が必要となる．インターネ

準拠している．相互接続のノウハウもかなり蓄積されットが一般に普及するにつれ知識を持たない利用者もており，ほとんどがつながる状況にはなっているが，増えて来たが，接続については特に技術の進歩はなくそ れ で も 100％ と い う こ と は 言 え な い ． 水 道 や 電 気 な

利用者に対応に任されている．

どのインフラの場合は，最終的には専門知識をもった

保守員が来て通電や蛇口までをチェックしてくれるが，るいは不具合の修正のため，ネットワークなどでのア

ネットワークの保守員はネットワークのチェックまで

ップデート機能を取り入れるものも増えている．

でアプリケーションの動作は保証しないし，家電やス
マートフォンの保守員はネットワークのチェックはで

3. 運 用 管 理 者 の 不 在

きない．つまり家庭内のネットワークとアプリケーシ

インターネットの普及初期は，ある程度の知識があョン両方の環境の整備はそこに住む人が対応せざるをり管理ができる利用者向けにしか商業サービスは提供

えないのである．

されていなかった．価格も高く，必要な機材も手に入エ ン タ ー プ ラ イ ズ の ネ ッ ト ワ ー ク に お い て も ，利 用

りにくく，情報もなかったので，一般利用者向けのサ者の増加に対応するために，自動設定や自動接続，自ポートは難しかったのである．この時代には，知識の動認証のプロトコルは必要とされ，技術開発や運用がある管理者が家庭内のネットワークも管理していたし，

進んできている．基本的には家庭においても同じプロ

そもそも家庭内でネットワークにつながる機器はパソトコルが使われており，特に問題がなければ接続できコンくらいであった．通信事業者がインターネットサ

る，という状況はできあがりつつある．しかし専門のー ビ ス を 開 始 し た 2000 年 頃 か ら ，少 し ず つ 一 般 家 庭 で担当者がネットワークを設備として管理し，配線や機もインターネットが利用されるようになってきた器の配置を把握し，アプリケーションの動作状況も記

し か し ， 前 述 の よ う に 2015 年 に は イ ン タ ー ネ ッ ト

録されているエンタープライズ環境に対し，家庭でそ普 及 率 は ， 人 口 の 83.0%ま で 上 昇 し て い る ． こ の 状 況の よ う な 管 理 が さ れ て い る こ と は ま ず な い ．そ の 結 果 ，においては，各家庭で利用されるインターネットは，動いている間は良いが，何か問題が起きたときに状況特定の管理者はいない状態で運用されていると考えるを把握したり，対処したりということが難しくなってほうが自然だろう．特に知識がなくても利用でき，特いる．

別な操作をしなくても接続が可能となる技術が開発さ

以 上 か ら ，ホ ー ム ネ ッ ト ワ ー ク に お け る 問 題 は 次 のようにまとめることができる．

れ普及した結果，普及が進んだことは事実であるが，どうやって動いているのかを把握している人がいない
ため，もし何か問題が起きたときに適切に対応するの

1. 多 種 の ネ ッ ト ワ ー ク メ デ ィ ア の 混 在は困難な状態にある．

家庭内では，電源のコンセントに比べて有線コネク
タの数は少なく，ネットワークケーブルの配線の取り

4. 運 用 管 理 ツ ー ル の 不 足

回 し が 簡 単 で な い こ と こ と も あ り ，無 線 LAN が 普 及 しイ ン タ ー ネ ッ ト と は 本 来 は IP ネ ッ ト ワ ー ク で あ る ．

ている．モバイル機器は単独で使えることが利便性にIP ネ ッ ト ワ ー ク の 運 用 管 理 に 関 し て は 専 門 家 向 け のつ な が っ て お り ， イ ン タ フ ェ ー ス が 無 線 LAN や

ツールが用意されていて，基礎知識がありネットワー

Bluetooth な ど の 無 線 し か な い も の も 多 い ．無 線 は 便 利ク構成を把握していれば有効である．しかし家庭でネであるが，目で見えないために管理は難しい．セキュッ ト ワ ー ク を 使 う 場 合 に は ，利 用 者 の 関 心 は IP ネ ッ ト

リティ上の問題から，最初に接続するときにはパスワ

ワークではなく機器で動作するアプリケーションが適ードが必要なことも多いが，その操作は簡単とは言い切に動作するかどうかにある．インターネットが動作がたい．自動化の規格も始まっているが，少し古い機

するには複数の機能が問題なく協調している必要があ

器は対応しておらず，すべてが使えるわけではない．

り，なにか問題がある場合には，特定のアプリケーシ
ョンだけではなく他の機能も確認しなければならない．

2. 多 種 多 用 な 機 器 と ア プ リ ケ ー シ ョ ン

しかし現状では，適切に他の動作を確認する手段はな

エンタープライズでの利用に比べ，ホームネットワ

い．パソコン以外の機器，とくにマルチメディア家電ークに接続する機器は格段に種類が多い．パソコンやで は ，単 体 で IP ネ ッ ト ワ ー ク の 接 続 性 を 確 認 す る の は

プ リ ン タ だ け で な く ，ス マ ー ト フ ォ ン ，タ ブ レ ッ ト PC，

現実的でないため，ツールが搭載されていない場合も携帯電話，ゲーム機，家電など多岐にわたる．さらにある．たとえ搭載されていても，この場合のツールとこれらの機器で動作するアプリケーションは，メール

は IP ネ ッ ト ワ ー ク の 運 用 管 理 の た め の ツ ー ル で あ り ，や Web 閲 覧 だ け で な く ，SNS や シ ョ ッ ピ ン グ ，オ ー ク

アプリケーションの動作を確認するには，広範な知識

ションなど利用者が主導で行うもの以外に，ファームをもった専門家が対応しなければ難しい．

ウェアのアップデートなどシステム管理の用途で利用者には見えないものもある．数年前まで家電は一度販以上の問題に対処するためには，ホームネットワー

売したらアップデートはないのが一般的だったが，最ク上で運用管理者の代わりになる機能を用意する必要

近は時代や他のサービスに合わせた新機能のため，あがある．本稿では，この管理者の役割を担う

Configurator を 定 義 し ，そ の 機 能 を 整 理 す る ．さ ら に ，また，安易なルータのフィルタ変更は，そこから攻撃

Configurator に よ っ て 実 現 さ れ る こ と を 説 明 し ， 最 後されたりするセキュリティホールになる可能性もある．

に標準化の取り組みを紹介する．

必要がないときは設定を戻したり，攻撃がないか監視したりという対応も必要となるが，人が行うのは負荷

3. ホ ー ム ネ ッ ト ワ ー ク 管 理 の 必 要 性が高い．

ホームネットワークとインターネットアクセスは，Configurator は ， ア プ リ ケ ー シ ョ ン か ら の 要 求 に 応

いくつかの機器や事業者が関わるため，管理範囲が複じて，ホームゲートウェイにフィルタ変更の要求を出

雑 で あ る ．ま た ，契 約 形 態 に も さ ま ざ ま な 種 類 が あ る ．

すことができる．難解なフィルタの設定を自動的に行数年前までの日本におけるサービスは，各家庭でホーうことができ，動作を監視しておき必要がないときにムルータを購入し，インターネットサービスプロバイ

は設定を元に戻すこともできる．また，フィルタの設

ダとサービスを契約するのが一般的だった．しかし最定情報すべてを確認することにより，設定の不整合を

近 で は ，サ ー ビ ス プ ロ バ イ ダ が ホ ー ム ル ー タ を 貸 与 し ，

発見することもできる．

管理する形態も増えており，この形態の場合は家庭内

現在はホームゲートウェイにフィルタ変更のインの利用者が管理する必要はない．しかし自分でホーム

タフェースがないのですぐに実現できるわけではない

ルータを購入する場合には，家庭内の利用者が管理しが ， フ ィ ル タ の 変 更 が 可 能 に な る と ， P2P 通 信 の 可 能

なくてはならない．また，家庭内の機器については利性も上がり，新しい安全なアプリケーションが出現す

用者が管理することは変わりがない．

る基盤にもなるだろう．

最近ではプロトコルやネットワーク機器がさまざまな方法で自動的に接続する技術が発達しており，特2. ト ラ ブ ル シ ュ ー テ ィ ン グに問題がなければ動作はするようになってきているた

現在のホームネットワークは，なにかトラブルが起

め，頻繁に監視やチェックを行うような管理は必要なきた時の対処が非常に難しい．システムのトラブル対い．アプリケーションからの要求で特定の設定変更が処には，切り分けをしながら問題点を特定するのが管必要であったり，なにかトラブルが起きたりしたとき

理者の常套手段であるが，そもそもどこにつながってに，構成などの情報を把握し，適切な対処をする場合

いるかもわからない状態では切り分けもできない．まの補助となったり，自動的に設定変更を行ったりする

して，一般の利用者にトラブル対処の知識があるわけのが管理者の主な役割である．

でもないので，アプリケーションからのエラーメッセ

Configurator は ， ホ ー ム ネ ッ ト ワ ー ク 上 に 常 駐 し ，ージを見ても対応方法がわからないのである．

アプリケーションの要求に応じて，接続性や設定情報

システムのトラブル対応の第一歩は情報収集と情の確認，情報収集，設定変更などを補助する機能とし報把握であるが，ホームネットワークにはこれらに対て定義する．また要求を受け付けるためのアプリケー

処 す る た め の 手 段 が な い ．IP ネ ッ ト ワ ー ク の 接 続 性 チ

ションインタフェースを作成し，端末から操作できる

ェック，アプリケーションの動作チェックなど，個別ようにする必要がある．トランスポートプロトコルはには動作状況を把握する手段があるが，それらを収集

新 し く 設 計 す る の で は な く ，既 存 の HTTP 等 を 利 用 し ，

して統合的に判断するのは人に頼るのが現状である．

交換するデータのみを規定することを想定している．

人が対処するのであれば，方法や手順はほぼ決まって

ホームネットワーク内の状況を把握し，関連する機い る の で そ れ に 従 え ば 良 い ． そ こ で Configurator は ，

能 同 士 を 仲 介 す る 役 割 を も つ Configurator を 使 う と ，情報を収集して状況を把握し，統合的な判断ができる

以下のようなことが可能となる．

ようにすればよい．実際に対処できるかどうかは，ト
ラブルの原因が管理の範囲にあるかどうかによって変1. ホ ー ム ゲ ー ト ウ ェ イ の 設 定 変 更

わるが，原因がわかれば次のアクションが起こせるよ

特定のアプリケーションを動作させるために，ホーうになる．

ムゲートウェイの設定を書き換える必要があることが具体的に想定するユースケースは，ネットワークのある．例えば特定の双方向通信を実現するために，た

到達性のチェック，ネットワークの品質チェック，サ

いていのルータでは無効と設定されているポートを有ービス干渉による品質低下のチェック，機器の故障チ

効にするなどである．現状では，マニュアルなどに従ェックなどである。接続できないときの原因を調査しい，利用者が手動でルータの設定を変更して利用してたり，アプリケーションが期待通りに動作しない場合

いるが，変更のためにルータにアクセスすることも，のネットワークの原因を調査したりする．また、リコ設定を変更することも，一般にはあまり利用することールなどで機器の回収等が必要なときに，該当する機が 想 定 さ れ て い な い た め ，使 い や す い と は い い が た い ．

器を探し利用者に通知することも期待される．

3. ア ウ ト ソ ー ス

な設定が行われているかを確認する．設定されていな

ホームネットワークの運用管理は，各家庭では対応

ければ動作しないため，動作確認の役割も果たす．

し き れ な い ほ ど 複 雑 に な っ て き て い る ． TV な ど 家 電は，購入した店舗などが人を派遣し，配線をしたりセ

3. 設 定 変 更ットアップをしたりするサービスがあり，トラブルが

要 求 と 設 定 の 状 況 に 基 づ き ， 必 要 で あ れ ばあった場合には修理もしてくれる．最近ではパソコン

Configured Agent や ホ ー ム ゲ ー ト ウ ェ イ の 設 定 を 変 更や家電と組み合わせてネットワークに関してもコンサする．この動作は図 2 に示す．

ルティングするサービスも存在するが，一般には同時に購入した機器やサービスの動作しか保証しない．ネットワークサービスを新たに購入する場合であれば，最初は動作するだろうが，既存のホームゲートウェイを利用したい場合などは利用できない．また，トラブ
ル が あ っ た 場 合 に は ，初 期 の 状 態 に も ど す し か で き ず ，DVDRecorderもし他の機器が何らかの影響を及ぼしていたとしても，対処の範囲外となる．これはビジネス上の戦略もある

Configurator

Configured Agent

が，ホームネットワークの構成や設定情報すべてを把Home
Gateway

握するのが難しく，原因も特定しにくいため，トラブ

Configured
Agent

ルに対処しにくいからであろう．

TV

Configurator が ホ ー ム ネ ッ ト ワ ー ク に 接 続 し て い る
機器の構成情報を収集し，設定情報などを把握することができれば，サービス員がその情報を見て原因をつきとめる補助機能となることが期待できる．もし構成

図 1. ホ ー ム ネ ッ ト ワ ー ク 管 理 の シ ス テ ム モ デ ル

情報を遠隔から見ることができればネットワーク上の問題が把握できるため，家庭に訪問する必要もなく，原因となっている問題に遠隔から対応することも可能となるかもれない．

ホームネットワークの管理機能

Recorderホームネットワークの機能は，ホームネットワーク

Configurator

Configuration
requestConfigured agent

上 で 動 作 す る Configurator と ， 管 理 さ れ る 機 器 上 で 動
作 す る Configured Agent と で 実 現 さ れ る ．Configurator

Configuredagentは 管 理 者 に あ た り ， Configured Agent は Configurator

Configuration
informationHome
gateway

TVの要求に従って情報を提供したり，設定変更したりといった動作をする．図 1 に管理モデルを示す．
Configurator の 具 体 的 な 機 能 は 以 下 の 通 り で あ る ．
1. ネ ッ ト ワ ー ク 情 報 の デ ー タ ベ ー ス 作 成

図 2. ホ ー ム ネ ッ ト ワ ー ク の 動 作 モ デ ル

Configured Agent か ら IP ア ド レ ス 等 の ネ ッ ト ワ ー ク
情 報 を 収 集 し ， デ ー タ ベ ー ス と し て 記 録 し て お く ． IP
アドレスを付与するのはホームゲートウェイ等に搭載

4. ホ ー ム ネ ッ ト ワ ー ク の サ ー ビ ス 実 現 モ デ

さ れ て い る サ ー バ だ が ， 一 般 に は Mac ア ド レ ス と IPル

アドレスの対でしか管理されておらず，どの機器かを

ホームネットワークの管理をモデル化する目的の 1

調 べ る の は 難 し い た め ， Configurator が 独 自 に 持 つ 必

つは，管理のアウトソースを可能にすることにある．

要がある．

図 3 のように管理に必要な情報や機能がアプリケーションインタフェースを通して操作できるようになれば，

2. 機 器 の ネ ッ ト ワ ー ク 設 定 の 確 認

情報を宅外のクラウド等に送信し，専門家が判断した

Configured Agent が 動 作 す る 機 器 に ， IP 接 続 に 必 要

り自動化プログラムを使ったりするなどして，より適切な対応が行えるようになる．

理機能を実現するには，管理モデル，プロトコル，デ

このようなサービスが実現すれば，家庭内の利用者

ータモデルを標準化し，どの機器でも相互接続可能なはネットワークの基盤機能に関わる煩雑な設定やトラ

環 境 を 作 る 必 要 が あ る ． 我 々 は 現 在 ， 本 モ デ ル を IEC

ブルに煩わされることなく，アプリケーションが利用

TC100 TA8 に て 提 案 し ， 標 準 化 活 動 を 進 め て い る と こできる．

ろ で あ る ． 全 体 ア ー キ テ ク チ ャ は 、 2014 年 に IEC
62608-1:2014 Multimedia home network configuration –Basic reference model – Part1:System model と し て 標 準
化 が 完 了 し て い る ． 現 在 、 Part2: Operational Model の
標 準 化 作 業 を 推 進 中 で あ る ． 今 後 は ， Part3: Metadata,
DVD
RecorderConfigurator

Configuration
RequestConfigurator
Server

Part4: Security と 標 準 化 を 進 め ， 使 い や す い ホ ー ム ネットワークの提供に貢献していく．

Configured Agent
Home
Gateway
Configured
Agent

Configuration
InformationTV

図 3. ホ ー ム ネ ッ ト ワ ー ク 管 理 の サ ー ビ ス モ デ ル

5. 運 用 モ デ ル
Configurator と Configured Agent は ，連 携 に よ っ て 動
作するため，ユースケースに応じた運用モデルの定義が必要である．すでに実現しているプロトコルや実装も存在するが，モデルが共有されていないため実装依存 に な り ，各 ア プ リ ケ ー シ ョ ン に よ っ て 動 作 が 異 な る ．
家庭内のさまざまな機器を接続するには，同じモデルに基づいたプロトコルと実装が必要である．
Configurator の 運 用 モ デ ル と し て 定 義 し た ， ユ ー ス
ケースの例は以下のとおりである．
・家 電 を 新 規 に 接 続 し た と き に Configurator に登録

・

家 電 を 移 動 し た と き に Configurator に 再 登 録

・モバイルでバイスから家庭内の機器を操作

・

Configurator を 介 し た ホ ー ム ネ ッ ト ワ ー ク 間
でのアクセス

・

機器の設定

・

機器の状態確認・

ネットワークの到達性確認

・

ネットワークの品質確認

・サービス干渉確認

・

家電や端末の故障確認

6. 今 後 の 課 題 と 標 準 化
ネットワークは新しい社会インフラとなりつつあるが，今後信頼性のあるインフラとして定着するためには，管理機能を強化する必要がある．このような管文

献[1] 総 務 省 情 報 通 信 白 書 平 成 28 年 度 版