平成１６年度 成果展開等研究開発事業 [委託型](情報家電のＩＰｖ６化委託研究開発事業)

工業系高等学校におけるＩＰｖ６を用いた
ユビキタス社会実験研究
研 究 開 発 成 果 報 告 書

平成１７年３月

研究代表者：近藤弘樹（佐賀大学 理工学部 教授）

相

原

玲

二

（広島大学 情報メディア教育研究センター 教授）

前

田

香

織

（広島市立大学 情報処理センター 助教授）

高

岸

邦

夫

（宮崎大学 総合情報処理センター 教授）目次
はじめに.............................................................................................................................................................. 6
研究者一覧.....................................................................................................................................................11
参加高等学校一覧.........................................................................................................................................1112

3

佐賀工業高等学校.................................................................................................................................... 12
1.1

研究内容(二足歩行ロボット) ..................................................................................................... 12

1.2

九州ＪＧＮⅡシンポジウムｉn 佐賀 ......................................................................................... 14

1.3

研究結果........................................................................................................................................ 15

1.4

考察................................................................................................................................................ 16

1.5

感想................................................................................................................................................ 17

1.6

参考文献........................................................................................................................................ 18

多久高等学校............................................................................................................................................ 19
2.1

研究の動機.................................................................................................................................... 19

2.2

研究の目的.................................................................................................................................... 192.3

年間計画........................................................................................................................................ 19

2.4

取り組んだ内容 ............................................................................................................................ 20

2.4.1

ユビキタス社会とＩＰｖ６ .................................................................................................... 20

2.4.2

情報家電コントローラ ............................................................................................................ 20

2.4.3

制御対象物の製作 .................................................................................................................... 21

2.4.4

ＩＰｖ６ネットワークの構成 ................................................................................................ 21

2.4.5

８チャネル出力回路の製作 .................................................................................................... 21

2.4.6

アームロボット用ＷＥＢ画面の作成 .................................................................................... 22

2.5

成果................................................................................................................................................ 22

2.6

課題................................................................................................................................................ 23

2.6.1

ユビキタス社会実現への課題 ................................................................................................ 23

2.6.2

ＩＰｖ６活用の課題 ................................................................................................................ 23

2.7

感想................................................................................................................................................ 23

2.8

課題研究発表会 プレゼンテーション資料 .............................................................................. 25

有田工業高等学校.................................................................................................................................... 36
3.1

電気科............................................................................................................................................ 36

3.1.1

作成手順.................................................................................................................................... 36

3.1.2

IPv6 について ........................................................................................................................... 36

3.1.3

情報家電について .................................................................................................................... 37

3.1.4

ビットチャージについて ........................................................................................................ 37

3.1.5

ビットチャージの改善点 ........................................................................................................ 38

3.1.6

まとめ........................................................................................................................................ 38

3.1.7

感想............................................................................................................................................ 38

2

3.2

デザイン科.................................................................................................................................... 39

3.2.1
4

5

6

唐津工業高等学校.................................................................................................................................... 52
4.1

はじめに........................................................................................................................................ 52

4.2

目標................................................................................................................................................ 52

4.3

研究内容........................................................................................................................................ 52

4.4

実施内容........................................................................................................................................ 53

4.5

感想・反省.................................................................................................................................... 56

4.6

課題研究発表会 プレゼンテーション資料 .............................................................................. 57

鳥栖工業高等学校.................................................................................................................................... 65
5.1

はじめに........................................................................................................................................ 65

5.2

研究内容........................................................................................................................................ 65

5.3

発表会資料.................................................................................................................................... 66

5.4

まとめ............................................................................................................................................ 69

塩田工業高等学校.................................................................................................................................... 70
6.1

7

8

9

デザイン科 発表資料 .............................................................................................................. 46

研究内容........................................................................................................................................ 70

6.1.1

ユビキタス社会について ........................................................................................................ 70

6.1.2

IPv6 について ........................................................................................................................... 70

6.1.3

具体的な提案について ............................................................................................................ 71

6.2

まとめ............................................................................................................................................ 72

6.3

生徒の感想.................................................................................................................................... 72

広島大学.................................................................................................................................................... 73
7.1

はじめに........................................................................................................................................ 73

7.2

MicroRAC の概要 ......................................................................................................................... 73

7.3

MicroRAC の制御画面 ................................................................................................................. 75

7.4

MicroRAC を利用した制御例 ..................................................................................................... 75

7.4.1

パラレルポート制御 ................................................................................................................ 75

7.4.2

ジョイスティックによる遠隔 MicroRAC のパラレルポート制御 .................................... 76

7.4.3

IPv6tov4 変換を利用した IPv4 制御用ネットワークへのアクセス ................................... 77

広島大学附属福山中・高等学校 ............................................................................................................ 79
8.1

当校における取り組み ................................................................................................................ 79

8.2

平成１６年度の研究の経過 ........................................................................................................ 79

8.3

成果と今後の課題 ........................................................................................................................ 81

広島市立大学............................................................................................................................................ 83
9.1

はじめに........................................................................................................................................ 83

9.2

LonWorks の概要 .......................................................................................................................... 83

9.2.1

ilon100........................................................................................................................................ 83

9.2.2

LonMaker ................................................................................................................................... 84

9.2.2.1

LonMaker for Windows レジストリの編集......................................................................... 84

3

9.3

VisualBasic による GUI の作成................................................................................................... 84

9.3.1

インタフェースの概要 ............................................................................................................ 84

9.3.2

WSDL ファイルの参照............................................................................................................ 84

9.3.2.1
9.3.3

WSDL ファイルの参照手順................................................................................................ 84
プログラミングサンプル ........................................................................................................ 85

9.3.3.1

ilon100 データ読み込み部................................................................................................... 85

9.3.3.2

ilon100 データ書き込み部................................................................................................... 85

9.3.4
9.4

インタフェースに ActiveX を使う場合................................................................................. 85
環境構築について ........................................................................................................................ 85

9.4.1

アプリケーションの IPv6 対応............................................................................................... 85

9.4.2

アプリケーションから IPv6 ホストの指定........................................................................... 85

9.4.3

スタックのインストール ........................................................................................................ 85

9.4.4

インタフェース情報の取得 .................................................................................................... 86

9.4.5

アドレスの追加／削除 ............................................................................................................ 86

9.4.6

IPv6 経路の設定 ....................................................................................................................... 86

9.4.7

IPv6 経路の確認 ....................................................................................................................... 86

9.5
10

実際の動作の様子 ........................................................................................................................ 86
広島市立広島工業高等学校 ................................................................................................................ 87

10.1

はじめに........................................................................................................................................ 8710.2

高大連携の取り組み（平成１６年度） .................................................................................... 87

10.3

研究の成果と課題 ........................................................................................................................ 92

10.4

まとめ............................................................................................................................................ 93

11

宮崎工業高校...................................................................................................................................... 102
11.1

研究題目...................................................................................................................................... 102

11.2

目的.............................................................................................................................................. 102

11.3

共同研究者.................................................................................................................................. 102

11.4

指導者.......................................................................................................................................... 102

11.5

作成手順...................................................................................................................................... 102

11.6

IPv6 について ............................................................................................................................. 103

11.7

制御対象物の発案例 .................................................................................................................. 103

11.8

モータドライバ IC、ＴＡ－８４２９Ｈについて ................................................................. 103

11.9

まとめ.......................................................................................................................................... 105

12

都城高等工業専門学校 ...................................................................................................................... 107

12.1

始めに.......................................................................................................................................... 107

12.2

目的.............................................................................................................................................. 107

12.3

製作及び成果.............................................................................................................................. 107

12.3.1

５年生.................................................................................................................................. 107

12.3.2

２.３年生............................................................................................................................. 109

12.3.3

おわりに...............................................................................................................................1134

13

研究会等発表原稿...............................................................................................................................114

13.1

日本教育工学学会 第 20 回全国大会 発表原稿 .....................................................................114

13.2

2004 PC カンファレンス九州 in 大分 発表原稿 ...................................................................11713.3

電子情報通信学会教育工学研究会 発表原稿 ........................................................................ 122

14

新聞報道.............................................................................................................................................. 130

14.1

2004 年 07 月 03 日 ネットコムさが、情報家電研究事業に採択 (佐賀新聞)................... 130

14.2

2004 年 07 月 07 日 佐賀・広島の次世代ネット実験
宮崎の学校も参加 (日本経済新聞).......................................................... 131

14.3

2004 年 07 月 07 日 「ユビキタス」を実験
11 高校・専門学校と佐賀大など 4 大学が来月 (日刊工業新聞) ......... 132

14.4

2004 年 10 月 29 日 ネット遠隔操作大会控え演習 (中國新聞)........................................... 133

14.5

2004 年 12 月 14 日 次世代通信技術学ぼう (佐賀新聞)....................................................... 134

14.6

2004 年 12 月 16 日 宮崎、広島 本社と結び ロボット遠隔操作 (佐賀新聞)................... 135

14.7

2004 年 12 月 16 日 ネットで「遠隔」参加 佐賀で情報技術シンポ(中國新聞)............... 136

14.82005 年 02 月 05 日 総合学科の成果発表(佐賀新聞)............................................................. 137

15

九州 JGN シンポジウムⅡ in さが................................................................................................... 138

5

はじめに
本報告書は、平成 16 年度情報通信研究機構の「情報家電の IPv6 化委託研究開発」事業の支援を受けて、テーマ名「工業系高等学校における IPv6 を用いたユビキタス社会実験研究」の下で行われた、研究開発の報告書である。
この「はじめに」では、平成 16 年度の取組と成果の概要、プロジェクトのこれまでの経緯、プロジェクトの今後、について述べる。
平成 16 年度の取組と成果
平成１６年度は、本事業の提案大学である、佐賀大学、広島大学、広島市立大学、宮崎大学の取組と支援の下で、佐賀県の６工業系高等学校、広島県の１中・高等学校と１工業高等学校、宮崎県の１
工業高等学校と１工業高等専門学校が取組を行った。
以下で各校での取組を記す。詳細は本報告書の各校の報告を参照されたい。
佐賀工業高等学校では、電子科３年生が二足歩行ロボットを使い、ロボットに二足歩行をさせると共に片足屈伸をさせるという制御の課題に取り組んだ。IPv6 を使ったロボットの遠隔操作コントロールソフトによりロボットを高度に制御する課題に取り組んだ。
多久高等学校では、「情報家電コントローラ」を用いて８チャンネル出力回路を製作すると共に、
遠隔操作用Ｗｅｂ画面を作成した。制御対象物としてモータ回路、電子オルゴール、ソーラーパネルを使った噴水、ロボット等の製作を行い、操作を実現した。遠隔操作用Ｗｅｂ画面としては、ロボッ
ト制御画面とアームロボット操作用 Web 画面を実現した。
有田工業高等学校電気科では、ビットチャージラジコンカーのカメラを遠隔操作に取組み、システ
ムを作成し、遠隔制御を実現した。
有田工業高等学校デザイン科では、ユビキタス社会についての学習、討論、考察を深めて、ユビキ
タス社会を「デザイン」するソフトウェア的提案を行った。人と人を結ぶ新たなコミュニケーションの方法として「I（アイ）コンタクト」を、地域と人をつなぐ新しいネットワークの形として「Ubiquitous
Agency」を提案した。
唐津工業高等学校では機械科と電気科の生徒が、情報家電コントローラを用いて８ch のインタフ
ェースの製作を製作し、模型自動車の遠隔方向制御や、ロボットの遠隔歩行制御を行った。
鳥栖工業高等学校では、インターネットや IPv6 の学習から始め、家電コントローラのインタフェース部分を設計、製作し、遠隔操作を行った。また、これからのネットワーク社会についても討論を深めた。
塩田工業高等学校情報技術科３年は、IPv4 と IPv6 技術の違いについて調べ、IPv6 技術の特徴や利点を活用したユビキタス社会の実現へ向けた提案を行った。人が名刺のようなセンサーを所持し安否情報などに役に立てるシステムや、人と車が共にセンサーを持ちそこから得られる情報を交通に役立てるシステムの考察などを行った。
広島大学附属福山中・高等学校では、理工物理部、天文地学クラブ等の中学生と高校生が、「IPv6」、「ユビキタス社会」について学習し、情報家電コントローラによるロボットアームの制御、リモコンカー「スパイボティックス」，ロボット犬「ＡＩＢＯ」などの制御を実演した。またプロジェクトの6広島県の他の組織メンバーと共同で、LonWorks ネットワークを経由して様々な家電を遠隔制御し、遠隔観測を行う実験をおこなった。ユーザインタフェースの改良を目指して、プログラミング学習を進めた。
広島市立広島工業高等学校情報電子科では、広島大学、広島市立大学の支援を受けて LonWorks ネットワークを構築した。このうち、主に制御盤の組み立てと LonWorks 機器の設定を行った。また、ラジコン型ロボットを製作し、IPv6 による遠隔ロボット対戦を実現した。これらの成果は平成 16
年 10 月に広島市を中心に開催された全国産業教育フェアにてデモを行った。
宮崎工業高等学校電子科では、ネットワークについての基礎知識の習得、構築作業、設定から始め、
バドミントンシャトル発射ロボットの遠隔制御を実現した。成果を、中山文部科学大臣来校時に研究発表した。
都城工業高等専門学校電気工学科では、最上級生と下級生の２つのグループに分かれて取組を行った。最上級生は、無線 LAN インタフェースとカメラを搭載している IT カー、HIWAKEN3 号、
HIWAKEN4 号を作成した。下級生グループは、ネットワーク等に関する講習の後に WEB 画面からと JAVA をつかって回路側からどちらからも ON/OFF が可能となるようにした LED の ON/OFF シ
ステムを作成し、実験を行った。更に、侵入者があるとメールを送る赤外線センサーを用いた侵入検知システムを作成した。また、WEB カメラを搭載した遠隔操作型戦車の作成を行った。
本プロジェクトの提案者である佐賀大学、広島大学、広島市立大学、宮崎大学は、プロジェクトのフィールド各校に IPv6 ネットワークを構築すると共に、IPv6 についての学習の支援、情報端末作成の支援を行った。
広島大学では、ユーザが自由に CGI(Perl, Ruby)を作成することができる汎用コンパクトノード
MicroRAC (Remote Appliance Controller)を開発し、情報家電機器の新たな制御方法を提供した。
この MicroRAC は IPv6→IPv4 トランスレート機能も持ち、IPv4 ネットワーク環境下での IPv6 の利用を可能にした。
広島大学と広島市立大学は、県下の学校での LonWorks ネットワーク導入に際して、Web インタ
フェースの開発、ゲートウェイ装置の開発などの支援を行った。
研究成果の発表
高等学校の多くでは、プロジェクトの事業は課題研究として取り組まれており、その研究成果は、
校内研究発表会で発表されている。クラブ活動として取り組まれた学校では、文化祭（学友祭）での発表を行っている。各校の校内発表については記述を省略するが、学習活動として取り組んだ研究の成果をまとめて発表するという教育スタイルが各校の取組の中で実現している。
本年度の、生徒による校外での研究発表には以下のようなものがある(「JGNⅡシンポジウム in さが」での発表については別にまとめる)。
有田工業高等学校デザイン科○第 11 回全国高等学校デザイン選手権大会（2004 年 10 月 24 日・山形市）、「Ｉコンタクト」について発表した。
○第 14 回全国産業教育フェア（さんフェア広島 2004）／高校生プレゼンテーションコンテスト（プレコン甲子園 04）（2004 年 10 月 31 日・広島市）、”Ubiquitous Agency”について発表した。
○工業技術研究発表大会・研究発表部門（2004 年 11 月 6 日・佐賀市）、「Ｉコンタクト」、

7

”Ubiquitous Agency”について発表した。
広島大学附属福山中・高等学校
広島市立広島工業高等学校情報電子科○平成 16 年 10 月 29 日～31 日に広島市を中心に開催された全国産業教育フェアにてデモンスト
レーション・展示を行った。LonWorks 機器接続した情報機器の操作やセンサーによる観測を行った。また相撲ロボットの遠隔制御を実現し、メイン会場から約 100km 離れた広島大学附属福山中・高等学校間で遠隔操作によるロボット相撲の対戦実演を行った。

○第６回 国際情報技術シンポジウム(The 6th Asia Pacific Next Generation Camp)平成 17 年２月 21～23 日京都で、広島市立広島工業高等学校情報電子科３年荒木雄二君が歴代最年
少で２年間のプロジェクトの成果発表を英語で行った。
「九州ＪＧＮⅡシンポジウムｉｎさが」への参加「九州ＪＧＮⅡシンポジウムｉｎさが」が平成 16 年 12 月佐賀市に於いて開催された。
本シンポジウムは、２１世紀におけるユビキタスネット社会の実現について、参加者の方々に考えていただくことを目的とし、総務省九州総合通信局、次世代高度ネットワーク九州地区推進協議会の主催でＪＧＮⅡの利活用推進事業の１つとして開催されたものである。本プロジェクトにとっては、
佐賀、広島、宮崎の各学校がネットワークを通じて一堂に会して、研究成果の発表を行う場となった。
シンポジウムでは佐賀をメイン会場とし、広島、宮崎の各会場を JGNII の IPv6 ネットワークで接続した。プロジェクトの紹介に続いて、ネットワークを通じて以下のような遠隔操作を行った。メ
イン会場に設置した佐賀工業高校のカンガルーロボット、多久高校のロボットアームを、それぞれの高校から生徒が遠隔操作を行った。次に、多久高校に設置した２足歩行ロボットを、メイン会場から遠隔操作を行った。この２足歩行ロボットには目線カメラ付いていた。次に、メイン会場に設置した有田工業高校のユビキタス住宅模型とラジコンカーを、有田工業高校から遠隔操作を行った。次に、宮崎会場に設置した宮崎工業高校のシャトルロボットを用いて、佐賀と広島の高校生が対戦を行った。
宮崎会場で都城工業高専の IT カーのデモ走行が行われた。次に、広島会場に設置した広島市立広島工業高校の相撲ロボットを用いて、佐賀と宮崎の高校生が対戦を行った。最後に、佐賀会場に設置した広島大学附属福山高校のくす玉とロボットアームを、広島会場から遠隔操作して、くす玉を割った。
また、シンポジウムの最後の企画「トークショー」の中で、有田工業高等学校の生徒が「ユビキタス社会のヒューマンインタフェースの研究」について発表した。
これまでのプロジェクトの経緯について
以下で、平成１５年度までのプロジェクトの経緯について記す。
佐賀県では“NetCom さが推進協議会”が中心となって、平成 13 年度に IPv6 普及・高度推進協議会が実施した通信・放送機構のプロジェクト「IPv6 アクセス網及び情報家電による実証実験」(情報家電実証実験)に参加し、CATV 網を利用した IPv6 アクセス網を提供するとともに、運用面および利用面での実験・検証を行った。
このプロジェクトの一環として、平成 13 年度に引継ぎ平成 14 年度にかけて「工業高校における IPv6を用いたロボット遠隔操作の実証実験」に、佐賀県内の 3 高等学校(有田工業高等学校、多久高等学校、佐賀工業高等学校)が“NetCom さが推進協議会”、佐賀大学の協力を得て取り組んだ。この実証

8実験では、高等学校生徒が主体的に、IPv6 を用いての(a)遠隔ロボット操作、と共に、(b)情報家電コントローラによる遠隔制御、(c)モータの遠隔駆動、(d)電子オルゴールの遠隔オン/オフ、(e)ソーラ カーの遠隔操作、(f)ロボットの遠隔操作に取り組み実施した。佐賀大学と“NetCom さが推進協議会”
は、IPv6 ネットワークの構築とその利用方法の面から協力した。平成 14 年 11 月 9 日(土)に行われた第三十八回佐賀県高等学校工業技術研究発表大会で、有田工業高等学校と多久高等学校が研究発表を行い、多久高等学校は最優秀賞を受賞した。多久高等学校は平成 15 年 7 月に行われた同九州大会にて優良賞を受賞した。この取り組みは NHK テレビ、佐賀テレビ、また佐賀新聞にも繰り返し取り上げられた。この実証実験の取り組みを平成 15 年 3 月に開催された情報処理学会第 65 回全国大会
特別トラック「IPv6 アプリケーション」のセッションにおいて研究発表した。平成 15 年 6 月佐賀市において開催された「学校インターネット活用セミナー」において、佐賀県立有田工業高等学校の生徒達が自分たちの研究成果を発表すると共に、佐賀市の会場に置かれたロボットや住宅模型を有田高校から遠隔操作デモを行った。ロボットを歩かせたり止めたり、住宅模型の照明、お風呂のスイッ
チのオンオフを成功裏に行った。
平成 15 年度は、通信・放送機構「情報家電の IPv6 化に関する総合的な研究開発」事業の支援を受けて、「工業高校における IPv6 を用いたロボット遠隔操作環境実現とロボット遠隔操作実験および総合的情報家電模型操作環境実現と遠隔操作実験に関する研究開発」のテーマ名の下で、佐賀大学、
広島大学、広島市立大学がそれぞれ佐賀県の７工業系高等学校、有田工業高等学校、唐津工業高等学校、佐賀工業高等学校、塩田工業高等学校、多久高等学校、鳥栖工業高等学校、北陵高等学校、広島大学附属福山中・高等学校、広島市立広島工業高等学校において新たな取り組みを行った。各校では情報家電コントローラを用いたロボットや各種機器との接続実験を進めると共に、IPv6 の勉強会を大学の協力を得て開いた。この取り組みの開始は、佐賀新聞、朝日新聞、日本経済新聞などで報道された。
平成 15 年 10 月に開催された文部科学省主催学校インターネット活用研究成果発表会（東京）にて有田工業高等学校は IPv6 対応住宅模型の研究発表を行った。この他にも各校の校内研究会での発表、卒業制作展での外部発表(H15.1 ロボットキットの操作デモ、H16.1 IPv6 対応住宅模型の展示
及びデモ、いずれも於佐賀県立九州陶磁文化館(有田工業高等学校))が行われている。
平成 16 年 2 月 17 日には、佐賀県立有田工業高校と広島市立工業高校の間で住宅模型家電の遠隔操作実験を行い、また 3 月 18 日には広島市立工業系高等学校と広島大学附属福山中・高等学校の間で、テレビ会議中継をしつつ、イルミネーションの遠隔点灯、ロボットアームの遠隔操作、遠隔写真撮影などを共に IPv6 を用いて行った。
平成 16 年 1 月に東京で開かれた国際会議 SAINT2004(“The 2004 Symposium on Applications &the Internet”)に於いて有田工業高等学校の生徒が自分たちの研究成果を発表した。
この様子は NHK
テレビによってセミドキュメンタリーとして九州エリアでニュース放映された。
本プロジェクトの今後について
本プロジェクトの目的は、次の時代を担う高校生が、次世代インターネット IPv6 を用いて、ユビ
キタス・ネットワークとユビキタス・コンピューティングに取り組み、ユビキタス社会をイメージし、システムを作成し、自ら具体的に試みることを通じてユビキタス社会の創造に参画することである。
生徒達は、自分たちで、操作対象を作成し、操作を試み、ネットワークを通じて語ることに、目を9

輝かせている。本報告にある生徒達の感想文に見られるように、プロジェクトを通じて、いずれの生徒達も、自分たちが自らの手で、最新技術を用いてユビキタス社会を垣間見、その創造に加わることの喜びを語っている。
本プロジェクトの活動は、各学校で課題研究やクラブ活動の一環として取り組んでいる。課題研究やクラブ活動として取り組むことで、生徒達が時間をかけて主体的に取り組むことが可能になっている。各校では、IPv6 とユビキタス社会について学習し、自分たちが考え、開発した情報端末の実証実験を行うと共に、自分たちの研究を発表するという教育の形が定着している。
本年度の取組は、九州ＪＧＮⅡシンポジウムｉｎさがでの取り組みに見られるように、高校生達が互いに自ら開発した情報端末を持ち寄りＪＧＮⅡを通じて遠隔操作し、ユビキタス社会について語り合うこと、LonWorks ネットワークを用いて情報家電を統合的に扱うことに踏み出したこと、ユビキ
タス社会のデザインという課題に高校生が取り組んだこと、に大きな意義があると考える。
プロジェクトは現在、佐賀県の６工業系高等学校と広島県の２学校、宮崎県の２学校、計１０校で取り組まれている。しかし、本プロジェクトの成果を見るとき、本プロジェクトは全国の工業系高等学校、工業高等専門学校で取り組まれるべき内容と価値があるように思われる。
平成１７年度は、全国８大学の取組・支援の下で、１６高等学校・工業高等専門学校にフィールドを拡げてプロジェクトを展開することを計画している。本プロジェクトのこれまでの成果の上に、更に多くの若者がユビキタス社会の創造に参加することができるようになることを望む。

平成 17 年 3 月
研究代表者：

近藤弘

樹

佐賀大学理工学部知能情報システム学科
相

原

玲

二

広島大学情報メディア教育研究センター
前

田

香

織

広島市立大学情報処理センター
高

岸

邦

夫

宮崎大学総合情報処理センター10研究者一覧
佐賀大学 (〒840-8502 佐賀市本庄町 1 番地)
近藤

弘樹 教授

(佐賀大学理工学部)

渡辺

健次 助教授(佐賀大学理工学部)

田中久治 技術専門職員 (佐賀大学理工学部)

大谷誠

講師 (佐賀大学学術情報処理センター)

広島大学 (〒739-8511 東広島市鏡山 1-4-2)
相原玲二 教授 (広島大学情報メディア教育研究センター)

西村

浩二 助手 (広島大学情報メディア教育研究センター)

広島市立大学 (〒731-3194 広島市安佐南区大塚東 3-4-1)
前田香織 助教授 (広島市立大学情報処理センター)

河野英太郎 助手

(広島市立大学情報処理センター)

宮崎大学 (〒889-2192 宮崎県宮崎市学園木花台西 1 丁目 1 番地)
高岸 邦夫 教授 (宮崎大学総合情報処理センター)
中國 真教 助手 (宮崎大学総合情報処理センター)

参加高等学校一覧
佐賀工業高等学校(〒840-0841 佐賀市緑小路 1 番 1 号)

多久高等学校(〒846-0002 多久市北多久町大字小侍 23 番地)

有田工業高等学校(〒844-0012 西松浦郡有田町中部乙 2902 番地)

鳥栖工業高等学校(〒841-0051 鳥栖市元町 1918 番地)

塩田工業高等学校(〒849-1141 藤津郡塩田町大字馬場下甲 1418 番地)

唐津工業高等学校(〒847-0832 唐津市石志字中ノ尾 3072 番地 1)

北陵高等学校(〒849-0921 佐賀市高木瀬西三丁目 7 番 1 号)

広島大学附属福山中学校・高等学校(〒721-8551 福山市春日町 5 丁目 14-1)

広島市立広島工業高等学校(〒734-0025 広島市南区東本浦町 1-18)

宮崎工業高等学校(〒880-8567 宮崎市天満町 9 番 1 号)

都城工業高等専門学校(〒885-8567 都城市吉尾町 473-1)

11

1 佐賀工業高等学校
研究テーマ

二足歩行ロボット
目標
二足歩行ロボットを使い、二足歩行をすると共に片足屈伸という課題に向けて、色々なポーズをさせて動きに近づけていく。

生徒氏名
電子科３年１組

14 号

高添

浩顕

17 号

永渕

嘉大

19 号

楢崎

史弥

22 号

野口

広紀

29 号

古川

剛志

指導者氏名
末次

1.1

孝文

研究内容(二足歩行ロボット)
二足歩行ロボット

12

コントロールソフト

IPv6 を使ったロボットの遠隔操作コントロールソ
フトです。円グラフのようなパネルを操作してサーボをダイレクトにコントロールすることができます。
各サーボの角度を調整し、のぞみのポーズを決定します。足先をそろえたりするためには１度きざみの微妙な角度調整が必要です。

歩行
まず、どこから動きをつけていいのか解らなかったので、自分たちの動きを見ながら、動きをつけていきました。
片足を上げる時に、ただ足を上げるだけでは倒れてしまうので、反対の足に重心を移動させる必要がありました。

13

上半身のサーボも、人間と同じような動きにしていましたが、動きが大げさになり、なかなかうまくいきませんでした。
参考にしていたムービーを見なおすと、上半身はあまり動きがなく、バランスが崩れないように、少しだけしか動いていないことに気づきました。
片足屈伸
片足屈伸は、足を曲げ過ぎていたのが原因で支える足のヒザの部分に大きな負荷がかかり、その結果、サーボが壊れてしまいました。
参考にしていたロボットのムービーを見なおすと、あまりヒザを曲げず、負荷がかからないよ
うにしてある事に気づき、ロボットの動きを作り直しました。

1.2

九州ＪＧＮⅡシンポジウムｉn 佐賀
いつでも、どこでもコンピューターネットワークに接続できる「ユビキタス社会」をテーマに『九州ＪＧＮ（ジャパン・ギガビット・ネットワーク）シンポジウム』が１２月１５日に、佐賀市の佐賀新聞社で行われました。次世代の超高速ネットワークを利用し宮崎、広島県などのサテライト会場と結び講演のほか、ロボットの遠隔操作実験をしました。研究・実験発表では、スクリーンに写る各会場の様子を見ながら、県内の高校から佐賀新聞社会場にあるロボッ
トや小さな車を遠隔操作し、また、宮崎会場のロボットを佐賀や広島会場から操作して、バドミントンの羽根を的に当てるゲームなどを実演しました。メイン会場、佐賀県内の 4 つの工業
高校、宮崎会場、広島会場を JGNⅡ-IPv6 網接続し、デモを実施しました。本校は、家電コント
ローラーを利用し、ＩＰv６を通じて、メイン会場に置いてあるカンガルーロボットを遠隔操作しました。
【佐賀工業高等学校】
佐賀工業高等学校からメイン会場設置されたカンガルーロボットを遠隔操作
参加者名

永渕

楢崎

野口

古川

末次先生

14

1.3

研究結果
二足歩行
• 始めに直立の状態をホームポジションに登録し、二足歩行の動きをつくりました。まず、一歩目に右足を前に出すようにしたので、左に体重を移動させるために、左足首のサーボを傾けポーズを登録しました。次に、右足の膝、足首、太もものサーボを調節して、右膝を少し曲げた状態を作り、両腕をそれぞれ前後に少し動かしてポーズを登録しました。そして、左足首、左膝を調節して前に傾け、右ひざを伸ばし,足首を調節して、一歩目を作り登録しました。二歩目は、一歩目の状態から反対の足に、体重を移動しないといけないので、右の足首、足の付け根のサーボを調節して、右足に体重が乗った状態を作りポーズを登録しました。次に、左足の膝、足首、太ももを調節して、一歩目のような、左膝を少し曲げた状態を作りポーズを登録しました。その後も一歩目のように、右足首、左膝、右膝、右足首を調節して二歩目を作りポーズを登録しました。三歩目からは、一歩目、二歩目を交互に使えばいいので、二歩目から反対の足に、体重を移動させるところまでをつくり、二足歩行の動きをつくりました。しかし、この動きでは腕を動かしているので、ロボット全体のバランスが崩れ、倒れることがありました。また、体重移動がうまく出来ない部分や、動きが大げさになっている部分があったので、動きが不自然に見えるうえ、真直ぐに歩くことが出来ませんでした。
• 一度目は動きが大げさになってしまったので、膝を曲げる部分や、体重移動する部分の、サーボの角度を減らしました。また、バランスが崩れにくくなるように、両腕を前後に動かしていた部分をなくしました。その結果、倒れにくくなりましたが、ロボットとパソコンが、ケーブルでつながっていることもあり、真直ぐには歩かせることが出来ませんでした。
片足屈伸• 始めに直立の状態をホームポジションに登録し、片足屈伸の動きもつくりました。まず、左の足で屈伸をするので、左に体重を乗せるために、足首のサーボを傾け左に体重移動させました。次に、右足の膝を曲げて、片足立ちの状態を作り、両腕を広げた状態でポーズの登録をしました。そして、この状態から左の膝を右足が着く直前まで曲げてポーズの登録をしました。次の動きは、片足立ち状態なので前に作ったポーズを使い片足屈伸の動きはほぼ完成しました。しかし、この動きを繋げて、片足屈伸の動きをさせたところ、左の膝を曲げた状
態から、片足立ちの状態に戻すときに、前に倒れてしまい、左足首と左膝のサーボが壊れてしまいました。これは、左足の膝を曲げたときに左の足首に、左膝を曲げた状態から、片足立ちの状態に戻すときに、左膝にそれぞれ大きな負荷が掛かったことが原因でした。
• 一度目はサーボが壊れてしまったので、次は左膝のサーボと、右手のサーボを交換して、片足屈伸することにしました。動きは、膝を曲げるところを、前よりも半分ぐらいの曲げ具合に変更してつくり、片足屈伸の動きを完成させることができました。

15

1.4

考察
二足歩行
• 始めは、人間と同じ動きをロボットにさせるつもりでしたが、片方の足に体重移動をさせる
ところや、両腕を動かして歩くなど、以外に難しい動きが多々ありました。
• 二足歩行をするには、ロボットの前後左右のバランスが崩れないように、動きを付ける必要がありました。一番バランスが崩れるのは、足を地面に付けるときと、片足に体重移動をするときでした。また、これらの動きをするときが一番サーボに負荷が掛かり、動きを付けることが、難しい部分でした。
• 今回の課題研究では、無線通信をするものや、CPU に記憶させるものは使っていなかったので、有線での動作しか出来ず、移動距離や、動かす場所が決まっていたので、とてもやりにくかったです。また、このためロボットのバランスも崩れやすかったです。次にするときは、是
非無線で制御することを、お勧めします。
片足屈伸• 二足歩行よりは簡単でしたが、膝を曲げるときに掛かる負荷を考えずに、無理な動きをさせてしまったことが、今回一番の失敗でした。人が同じような動きをしても、なかなか出来な
いのに、何も考えず膝をぎりぎりまで曲げて、サーボを壊してしまいました。
• 片足屈伸は、二足歩行の後に作ったので、片足への体重移動も簡単に出来ました。一番難し
かったのは、膝を曲げるときです。膝だけを曲げると、もちろん倒れてしまうので、足首、膝、足の付け根を同時に動かす必要がありました。また、サーボは壊れてしまいましたが、膝を曲げるときに両腕を使い、バランスをとると、地面に着くぎりぎりまで、膝を曲げることが出来ました。
• 膝を曲げるときに速い動作になると、膝の部分が急に動いてしまい、膝に大きな負荷が掛かるので、動作させるときは、動作速度に気を付ける必要がありました。
進行• 電池が約２０分しかもたなかったので、予備の電池をもっと用意するべきだった。そうすれば、効率よく作業ができたと思います。
• サーボに掛かる負荷を、考えて動きをつけるべきでした。
• ロボットに動きをつけていくうちに、色々なところのネジが緩み外れてしまい、非常にやりにくい思いをしたので、ネジ固定剤などできちんと固定するべきだった。
• ロボットの重心移動が、とても難しく、ロボットに無理な動きをさせてしまい、サーボが壊れてしまったため、二足歩行をするプログラムを作ることができなくなってしまった。
• センサーなどは使っていないので、浅い知識でも製作することができました。
• 二足歩行ロボットを IPv6 で動かしたかったが、時間がたりなかった。

16

1.5

感想
• 永渕

初めは、どこから手をつけたらいいのか分からなかった。しかし、だんだんと研究

内容を理解していくにつれておもしろさが増し、ロボットの奥深さが少しずつ分かって来ました。特に、自分たちの手で製作したロボットが、立ち上がって初めて一歩踏み出したときが一番嬉しかったです。また、九州 JGNⅡシンポジウムに参加し、ユビキタス社会について
詳しく学びました。今回の課題研究は、様々な貴重な体験が出来、実に楽しいものになりま
した。
• 楢崎

片足屈伸の動きは完成しましたが、発表のときにうまくいきませんでした。今まで、時間をかけてやっていたので、とても残念でした。また、ＩＰv６については、情報家電コン
トローラーを使った、カンガルーロボットでしか使うことが出来なかったので、時間があれば二足歩行ロボットも動かしてみたかったです。一年を振り返ると、とても短かったです。
この課題研究は、とても興味がある分野だったので、毎週楽しみで、毎回班の人と、ロボットについての考えを、話しながらする作業は、とても有意義な時間でした。これからも、今回のようなロボットの製作を、続けていければと思っています。シンポジュウムでは、ユビ
キタス社会についての他校の考えや、第一線で働いる人の話を聞くことができ、とてもためになりました。また、このシンポジュウムに参加するまでは、ユビキタス社会はインターネットを使い、どこからでもどんなものでも遠隔操作できる、という考えをもっていましたが、ユビキタス社会のデモムービーを見て、こんなことまでできたらと、ユビキタス社会に対する期待が大きくなりました。
• 野口

最初は、電池が無くてロボットを動かすことも出来ず、ロボットのプログラムを作るソフトの使い方もよく解らなくなるなど、なかなか課題研究が進まなかったけど、少しずつ操作出来るようになり、最終的には片足屈伸のプログラムを完成できた。また、二足歩行にも何度も挑戦しましたが、時間も足りず、研究を通して、二足歩行の難しさを改めて実感した。ユビキタス社会と聞いて、最初は何のことかと思っていましたが、実際に情報家電コントローラーを使ってみて、携帯端末などでどこからでも利用できるようになれば、とても便利で、あと数年もすれば、これが当たり前になっているかもしれないと思いました。
• 古川

最初の内は、内容に理解するのに戸惑ったが、日にちが過ぎていく内に役割も自然と決まっていき発表を無事迎えられて良かったです。二足歩行ロボットは、発表前日まで調整をしましたが、ロボットにきつい姿勢をさせたことにより、サーボに負担を掛けたことにより、登録していた数値とずれてしまい、やり直しということもあり、発表前日には、きつい作業となりました。ユビキタス社会について、確かにネットワークで操作できるのは、便利ではありますが、ほぼ全てがネットワークに接続していれば、何らかの危険性が増えると思いますので、あまり利用しようという意欲が湧かないという考えです。

17

• 高添

製作中に、何度かデータを保存し忘れたり、サーボが故障したりとトラブルもありましたが、無事に発表にこぎつけられたのでよかったです。自分は、ユビキタス社会のシンポジウムには参加していませんが、インタ－ネットで調べたり、参加した人の話を聞き、ユ
ビキタス社会について知ることができ、とてもためになったので、よかったと思います。

1.6

参考文献
「IPv6」・・・IPｖ6 とは、（Internet Protocol Version Six）の略で、インターネット通信の基盤となるものです。現在一般にインターネットで使われているものは、「IPv4 と呼ばれるものですが、「IPv4」では、「IP アドレス」というインターネット上の住所が足りなくなってきているので、それを解消するためにほぼ無限の IP アドレス（10 の 38 乗個）を持った「IPｖ6」が利用されるようになってきています。IPv6 の利用が進むと、身の回りの電化製品のほとんどがネットに接続 され、私たちの暮らしが大きく変わります。例えば携帯電話や家電などに「IPv6」を装備しておくことで、携帯電話から家にある照明をつけたり、パソコンを立ち上げたりするなど身の回りのあらゆる家電製品を家の外から操作することができるようになります。
「情報家電コントローラー」
・・・情報家電コントローラーは IPv6 インターネットを利用した、
Web サーバーを内蔵した箱型の装置のことです。また、IPv6 のプラグ＆プレイ機能により IPv6
ネットワークに接続すれば自動的に世界固有の IP アドレスが設定されます。この装置には、入出力それぞれ 8 チャネルの汎用ディジタル・ポートが装備されていて、このポートに家電などを接続することで家庭内などの機器のスイッチの ON/OFF や状態の確認を行うことができます。
「ユビキタス（Ubiquitous）」・・・ユビキタスはラテン語で、「いつでも、どこでも」という意味です。つまり、「いつでも、どこでも、誰とでもコンピューターやインターネットを利用できる」ということが実現する社会をユビキタス社会と呼びます。

18

2

多久高等学校研究テーマ

ユビキタス社会の実現に向けたＩＰｖ６の研究
報告者
２組

池田詠勇

２組

小西僚二

２組

中島健太

２組

橋本光起

２組

福岡智史

２組

松尾匡洋

２組

森園友子

２組

山下太輝

指導者
山下

利秀

先生

研究の動機

2.1

この研究は、平成１４年度、佐賀大学と県内の高校との共同研究として始まりました。昨年
度の先輩達は、「ＩＰｖ６によるロボットの遠隔操作」を研究テーマに多くの成果をあげてきました。
私たちも、これからのユビキタス社会で、私たちの生活を支援する豊かな情報環境を実現したいと思い、ＩＰｖ６の研究に取り組むことにしました。

研究の目的

2.2

この研究の目的は、ユビキタス社会を実現するために、ＩＰｖ６用「情報家電コントローラ」を活用した新しいアイデアを提案することです。
本研究では、つぎの３つの目標を設定して研究に取り組みました。
①

ＩＰｖ６用「情報家電コントローラ」の使用方法を理解する。

②

ハードウェア面から「情報家電コントローラ用出力回路」を製作する。

③

ソフトウェア面から「遠隔操作用Ｗｅｂ画面」を作成する。

年間計画

2.3
月

予

定

実

績

４月

調査・研究

調査・研究

５月

情報家電コントローラの活用

情報家電コントローラの LED 点滅

６月

ＩＰｖ６による遠隔操作

身近な物の遠隔操作

７月

制御対象物の製作

キット類の製作

19

2.4

９月

中間発表会

中間発表会

10 月

自作回路の製作

８チャネル出力回路の製作

11 月

Ｗｅｂ画面の作成

ロボット用ＷＥＢ画面の作成

12 月

ＩＰｖ６シンポジウム発表

ＩＰｖ６シンポジウム発表

１月

校内研究発表・報告書作成

報告書作成・研究発表取り組んだ内容
2.4.1

ユビキタス社会とＩＰｖ６

ユビキタスの語源はラテン語で、いたるところに存在するという意味です。ユビキタス社会の概念は、マーク=ワイザーが提唱したもので、私たちの生活や社会のいたるところにコンピュータが存在し、情報ネットワークを介して、いつでも、どこからでも、自由にコンピュータにアクセスできる環境を指しています。アクセスに使う端末は、パソコンや携帯電話に限らず、冷蔵庫
や電子レンジといった家電製品、自動車、自動販売機等もインターネットに接続されるようになります。
しかし、現在のインターネットの接続規約ＩＰｖ４では約４３億個のアドレスしかなく、１人が複数の端末を使うようになると不足するので、ＩＰｖ４の４乗個で、ほぼ無限のアドレスを持
つＩＰｖ６の導入が予定されています。ＩＰｖ６を簡単に言うと「次の世代のインターネットア
ドレス規格」で、｢Ｉ｣はインターネット、｢Ｐ｣はプロトコル、｢ｖ｣はバージョン、｢６｣は数字の６の略です。
2.4.2

情報家電コントローラ

図１が「情報家電コントローラ」です。「情報家電コントローラ」は、ＩＰｖ６インターネットを利用して、家庭内の電気機器のスイッチのＯＮ／ＯＦ
Ｆやその状態を確認するための装置です。デジタル
入・出力８チャネルがあります。この出力チャネルに、外部機器を接続して制御することになります。

図１

20

情報家電コントローラ（正面）2.4.3

制御対象物の製作

私たちは、「情報家電コントローラ」に接続する制御対象物の製作を行いました。
下の図２のような、モーター回路、電子オルゴール、ソーラーパネルを使った噴水、ロボット等の製作を行いました。

図２ 制作した制御対象物の例

2.4.4

ＩＰｖ６ネットワークの構成

図３は、「ＩＰｖ６ネットワークの構成図」です。インターネット上で、ＩＰｖ６のアドレスを使って「パソコン」と「情報家電コントローラ」が通信できるようになります。
構成機器は、以下の通りです。
①

パソコン

②

ツイストペアケーブル③

スイッチングハブ④

ＩＰｖ６用サーバ⑤

情報家電コントローラ⑥

制御対象物（ロボットなど）

図３

2.4.5

ＩＰｖ６ネットワーク構成図

８チャネル出力回路の製作

この「情報家電コントローラ」に用意されている付属の回路では、１個のリレー出力回路しかありませんので、１つのスイッチのＯＮ／ＯＦＦしか出来ませんでした（図４）。
そこで、今回、自作の「８チャネル出力回路」を製作して、１台の「情報家電コントローラ」
で８つのスイッチのＯＮ／ＯＦＦができるようになりました（図５）。

21図４ １チャネル出力回路

2.4.6

図５

８チャネル出力回路

アームロボット用ＷＥＢ画面の作成

図６は、今回、アームロボット操作用に作成したＷｅｂ画面です。Ｗｅｂのフレーム機能を利用して、左側のページにマウスで操作しやすいように、アームロボットのリモコンをイメージした画面を作成しました。このアーム操作用画面で、ベースの旋回・肩の曲がり・肘の曲がり・手首の回転がビジュアル的になり分かりやすく操作できるようになりました。図７は、アームロボットと情報家電コントローラを自作の「８チャネル出力回路」で接続して、アームの関節を遠隔操作しているところです。

図６

2.5

アーム操作用のＷｅｂ画面

図７

アームロボットの遠隔操作成果本研究で、次のような成果をあげることができました。
①

ＩＰｖ６用「情報家電コントローラ」を利用してロボット等の遠隔操作ができた。

②

ハードウェア面から、自作の「８チャネル出力回路」が製作できた。

③

ソフトウェア面から、自作の「アームロボット用Ｗｅｂ画面」が作成できた。

22

課題

2.6

2.6.1
①

ユビキタス社会実現への課題

便利な技術も使い方を間違えると、多くの人々に損害を与えることになるので、セキュリ
ティなどの問題による、個人情報の流出を防ぐ必要がある。

②

便利な技術を、デジタルデバイド（情報格差）をなくし誰もがどこからでも利用できるような環境を整える必要がある。

③

ユビキタス社会になるにしたがって、何のためにどう普及させていくか、利用目的を考え
正しく安全にネットワークを利用できるようにしなければならない。

2.6.2

ＩＰｖ６活用の課題①

他の人にロボットを操作されないような、セキュリティ機能の強化をしたい。

②

まだ、情報家電コントローラの入力ポートを活用していないので、入力・出力ポートを組み合わせたフィードバック制御をしたい。

③

ユビキタス社会がもたらす、便利さと、解決しなければならない問題点などをよく理解して、少しでも早くユビキタス社会が実現するように、これから、私達若い世代の柔軟なアイデアを提案していきたい。

2.7

感想
この課題研究で、近い未来のコンピュータ社会のあり方を知ることができました。そして、これからは私たち若い世代が新しい情報社会を作りだし、誰もがユビキタス社会の中で安心して快適な生活環境で過ごせるようにしたいと思いました。
そのためにも、今回の研究を生かし、ユビキタス社会の実現に向けての課題を明らかにして、一つ一つの問題を解決していきたいと思います。
感想（池田）
課題研究の感想はこれからの時代必ず IPv6 が必須になる時代来てロボットの遠隔操作などが日常茶飯事に行われいずれ自分たちの研究が役に立つ。そんな研究をできてよかったと思います。また苦労して点はアームロボットの製作が思った以上に難しく部品が多く又、関節の調整が思ったようにいかなかったのが印象に残りました。
感想（小西）
今回私達が行った IPv6 は、最初は行うつもりは、なかったのであまりやる気は、おきませんでした。ですが色々と制作などを行っていくにつれてそれなりに面白くなってきました。特に制御対象物の制作については、とても面白かったです。また、８チャネルリレー回路の制作は
夜遅くまで、行いましたが結局最後までは、出来ませんでした。それが少し心残りとなってしまいました。

23

感想（中島）
私は IPv6 の研究に取り組んでこれからのユビキタス社会の中で何が重要になってくるのか学
びました。これから数年後にはユビキタス社会が実現されていくと思いますが、そのために今できることを精一杯取り組んでいきたいと思います。そして、全ての人にとって過ごしやすい
世の中になっていくことを望んでいます。
感想（橋本）
IPv6 の研究を始めるまでは、どこかで自分には縁のない世界だと思っていたけれど、自分でいろいろなことを調べたり実際に実験してみたり、シンポジウムとかで他の高校の発表を見たりしていく内にユビキタス社会は実はとっても身近にあるんだなと思いました。

そして、これからもユビキタス社会実現に貢献することができたらいいなと、思いました。
感想（福岡）
IPv6 の研究を通して、ユビキタス社会の利便性や問題点などさまざまなことを知ることができた。これからのユビキタス社会を実現するためにも、少しでも早く IPv6 が普及して実用化されるようにならなければならない。これからも、この研究で知り得たことをいかして、何らかの形でユビキタス社会の問題点の克服などに役に立てるようになりたいと思います。
感想（松尾）
この課題研究では、近い未来のコンピュータ社会のあり方を知ることができました。そして、これからは僕たち若い世代が新しい情報社会を作りだし、誰もがユビキタス社会の中で安心して快適な生活環境を過ごせるようにしたいと思いました。
そのためにも、今回の研究を生かし、ユビキタス社会の課題を解決していきたいと思います。
感想（森園）
初めの頃は、どんなことをするんだろう？と不安混じりでいましたが、いろいろな先生方を含めた共同研究者のおかげで、ここまでやって来ることが出来ました。
１２月に行われたシンポジウムの発表前などは、夜遅くまで残り成功できるようリハーサルなどを繰り返し行ったり、多久高旗を作ったりして、楽しく課題研究が出来たことをうれしく思います。陰で支えて下さった先生方等に感謝しています。
感想（山下）
１年間にわたって IPv6 の研究をしてきましたが、課題が課題なので、分からないことも、あまり理解できなかったことも多々ありました。しかし、これからの世の中で IPv6 がなくてはな
らないものになっていくということは分かり、これからの時代を先駆していく、我々若い世代
が重大な役割を担うべきなのだと痛感しました。

24

2.8

課題研究発表会 プレゼンテーション資料

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

3 有田工業高等学校
3.1

電気科
研究題目

IPv6 によるラジコンカーの制御目的
現在使用されているＩＰv4 に代わり、次世代ではＩＰv6 の使用が有力といわれています。
そこで、ＩＰv6 を用いた制御を行うことによりＩＰv4 と IPv6 の違いを理解し、ＩＰv6 がどのような利点をもつのかを調べることを目的としました。

報告者
1号

井手 銑二

4 号 笠原 勇人

6号

桑原 弘司

14 号 谷口孝平

22 号 成瀬哲実

23 号 原祐介

25 号 福島靖正

31 号 百﨑正剛

37 号 吉木

健二

指導者
山田
3.1.1

仙成

先生

作成手順
リレー回路の基板の作成↓
ビットチャージにリレー回路を付加↓
ビットチャージのコース作成↓
配線↓
スライド作成（発表用の資料）
↓
研究発表

3.1.2

IPv6 について

IPv6 とは、簡単に説明すると、現在使用されている IPv4 というものよりさらに IP アドレスが増えたものです。IPv4 では、43 億個しかアドレスがなく、コンピュータ社会になった現在では IP アドレスの数が足りないので、節約された使い方がされています。そのため、情報を取り出すのに必要な経路制御情報の数が多く、中継地点がたくさん存在します。しかし、ＩＰv6 では、340282366920938463463374607431768211456 個という膨大な数で、経路制御情報が少な36

くてすみます。セキュリティーも標準装備されていて、より性能がアップしています。ほかにも様々な点でバージョンアップがなされています。
☆ 利点
ＩＰv6 は多種多様な機器をインターネット上からの制御を可能としたものです。よって将来的には様々な可能性が期待できます。いくつか例をあげると、まず遠隔操作での車の運転が可能です。これなら小さい子供だけでも移動が容易になります。次に、家のセキュリティーの部分です。防犯でもとても役に立つと思いますし、研究が進めば鍵を必要としない家もでてくるかもしれません。このほかにも応用の範囲は広く、いたるところで使用されるようになってくると思います。
☆ 問題点
インターネットを使用するので、セキュリティーが今以上に厳重なものが必要となってきます。コンピュータ（IC）を様々なところに設置する必要があるので、IC の利用技術やコストなど普及し始めたころに費用がかなりかかることが予想されます。
3.1.3

情報家電について住宅模型にＩＰv6 を利用した家電製品を取り付け、インターネット上からすべての電気系統を操作できるようにした、次世代型の情報家電というものです。
3.1.4

ビットチャージについて

車‥‥‥‥TOMY 製の BIT CHAR－G を使用。４５秒で急速充電可能なラジオコントロールできる車です。
カメラ‥‥小型カラーC－MOS カメラを使用。ねじ止めすることで取り付けを可能とした小型カメラです。
受信機‥‥2 .4ＧHz ワイヤレス受信機とステレオ Audio / video ワイヤレス送受信システムを組み合わせることで、カメラの画像やリモコンの指示を遠距離からでも送・受信することができます。
パソコン‥Windows XP を使いました。車への方向指示、カメラ画像の表示など、なくてはならない存在です。
回路基盤‥最初から付属されているリモコンにリレー回路を接続することで、遠隔操作を可能に
しました。

37

3.1.5

ビットチャージの改善点① ラジコンのスピードが速すぎて、細かい動きができなかったので機体のスピードを調節する必要がある。
② パソコン上から web カメラの映像を見ながらの操作をしていたが、カメラでコースをすべて映すことが難しく、細かい位置の調節やカメラの台数を増やすなどの対策が必要。
3.1.6

まとめ

ビットチャージの製作にとりかかったのは、2 学期からと遅かったのですが、全員が協力し合い、また山田先生のアドバイスもあって短い期間で仕上げることができました。回路製作班は、
今までにやったことのないような事で、かなり苦労がありましたが微調整をしながら完成させました。研究内容を発表する機会もあり、有工と佐賀市の会場をつないで遠隔操作を行う実験でも無事に成功に終わり、課題研究の成果を出すことができたと思います。次世代に対する期待や「ユビキタス社会」に関する知識を得ることができ、新しい時代を知きっかけとなったとても有意義な時間であったとおもいます。
3.1.7

感想

IPv6 の製作に取り組み、最初は分からないことばかりでした。やっていくうちに、配線や基盤の仕組みがよく分かるようになりました。ビットチャージのコースを作ったり、はんだ付けをやったりと、普段の実習の応用だったり、逆に実習では一度もしたことなかったようなことを体験し、とてもいい勉強になりました。色々苦労もあったけれどちゃんと完成できたのでよかった
です。
井手

銑二

今回、自分達は課題研究で、IPv6 を用いるという点に注目し、ビットチャージをインターネッ
トにつないで遠隔操作をするということをしました。最初は IPv6 とは何だろうかととても不思
議でたまりませんでしたが、製作しているうちにだんだんわかってきました。今の時代、ユビキ
タス社会の実現が見えてきました。IPv6 利用することもそう遠くないと思うので、この課題研
究でいろいろ勉強できてよかったです。みんなと力をあわせて完成することができたのでよかっ
たです。
百﨑

正剛

自分は、IPv6 についてほとんど知識を持っていませんでしたが、今回の課題研究を通じて
IPv6 が、とても様々なところで活用できるということを知りました。カメラをパソコンと接続することがとても大変でしたが、その分やりがいのある作業でした。JGNⅡの会場に行ったときはとても緊張しましたが、発表を成功させることができたので今でも印象に残っています。
笠原

38

勇人

僕は、この課題研究により IPv6 の便利さや大切さがわかりました。リレー回路の製作は初めてだったので大変でした。しかし、作っているうちにだんだん慣れてきて、ラジコンのコントローラーにリレー回路をくっつける時は、簡単にできるようになりました。この課題研究で電子回路の知識と、それを作る技術が身につきました。この経験を生かして、今後もがんばりたいと思
います。
谷口

孝平

私は最初の頃は、「IPv6 ってなんだろう？」という気持ちで課題研究に取り組みました。コー
ス作りを担当しており、最初は板が曲がって使えないというアクシデントもありましたが、山田
先生やみんなのおかげでコースが完成しました。私は課題研究で、実習や授業で学べないことを体験できたのでよかったです。
成瀬

哲実

私はこの課題研究で初めて、「IPv6」という物を知りました。この IPv6 はこれからのネットとワーク社会に役に立つもので、それを高校の時に簡単だったけど勉強することができました。
それに私はリレー回路という電子回路の製作を担当し、失敗ばかりだったけど、いろいろ考え工
夫してやっと作り上げ時はとてもうれしく、これらのことは今後に生かしていきたいと思います。
吉木健二

この課題研究を通じて、IPv6 という名前を知り、その仕組みも知ることができました。九州
シンポジウムでの遠隔操作による発表はとてもいい経験になりました。他の課題研究のグループに比べ、小学生を指導するために休日に出てきたり、派遣で佐賀や中学校に出かけたりと、非常に忙しかったと思います。今となっては、いい思い出で、山田先生とも多く接することができ、よかったと思います。
福島

靖正

今回の課題研究では、IPv6 を利用した次世代の構想や、「ユビキタス社会」というものを知ることができ、今までになかった知識をたくさん得ることができました。発表する機会もたくさんあり、プレゼンテーションの難しさがよくわかりました。研究内容もみんなで協力して無事完成
でき、よかったと思います。今回の経験を今後の生活に生かしていける様にしたいと思います。
原

3.2

デザイン科

Ubiquitous Agency と I コンタクト〜研究の経緯〜39

祐介

ユビキタスコンピューティング社会とコミュニケーションデザイン（２）課題発見

1 はじめに・人間の利便追求ばかりに目を向けている

課題研究を通して、近未来の「ユビキタス社会」について研究する事になりました。昨年までは、本校の電気科のみの・セキュリティの徹底がなされていない参加でしたが、今年からはデザイン科も参画することになり、・大学や企業ばかりが研究していて、そのよさがIPv６の技術でユビキタス社会を「造る」技術系に対して、私

民間に伝わらない（意識のずれがある）

達デザイン科はユビキタス社会を「デザイン」するソフトウェア（３）解決・改善点の抽出的提案を行います。

・全てがネットワークでつながる環境下で個人のプライ
バシーを守るシステム

2 共同プロジェクトについて→「ユビキタポリス」

佐賀大学が中核となり、NetCom さがなどのサポートにより行われる佐賀県内工業系高校の共同研究プロジェクトです。

・身近な事からユビキタスを実感してもらうシステム（高校生の立場から）ネットワークの最新技術「IPv６」の実証実験をテーマにして→「ユビキタスクール」

います。平成 13 年度に開始、平成 15 年度に広島から２校の新規参加で、広島大学と広島市立大学の支援を、平成 16

しかし、この２つのシステムは、すでに実現しているもの

年度には宮崎からも２校の新規参加で、宮崎大学の支援もの焼き直しという部分が色濃かったため、新たな視点で再提得て、さらに充実した取り組みがなされています。

案を行い、それぞれの細部を詰めていきました。
3 ユビキタスについて
ユビキタス（Ubiquitous）の語源はラテン語で、 「遍く」「い・人と人を結ぶ新たなコミュニケーション

たるところに存在する」という意味です。 携帯電話や情報家→「I（アイ）コンタクト」

電など、生活や社会の至る所に存在する機器から、 インタ
ーネットに代表される情報ネットワークに、いつでもどこから・地域と人をつなぐ新しいネットワーク

でもアクセス できる情報環境を「ユビキタスコンピューティン

→「Ubiquitous Agency」

グ社会」と言います。
（４）発表の場
・研究の成果をプレゼンテーションという形で数多く発表する機会を得ることができました。
○第 11 回全国高等学校デザイン選手権大会（2004 年 10 月 24 日・山形市）

例 1：携帯電話で家の中のエアコ ンのスイッチを入れる

4 コンセプト
近々、訪れるであろうユビキタス社会。ユビキタスの技術ばかりが先走り、人間の便利や利潤の追求に使用されるのではなく、もっと身近に感じる事ができるユビキタス社会の実現にむけて高校生の視点から「明るいユビキタス社会を迎えるための提案」を行いました。
5 研究経緯（１）ユビキタスについて知る【Ｉコンタクト】
最初の大きな発表。全国代表になったが、7 分という時間枠におさめるにはテーマが大きすぎる印象で消化不良の感が強かった。

・インターネット（語句検索を含む）
・担当の先生からのレクチャー○第 14 回全国産業教育フェア（さんフェア広島 2004）

・本（ビジネス雑誌など）／高校生プレゼンテーションコンテスト（プレコン甲子園 04）

・映画（未来を否定的に描いたもの）（2004 年 10 月 31 日・広島市）

・システム実用例（企業や大学の取組み）…お財布携帯・家電遠隔操作、etc

40

（６）研究結果
・どんなに社会が便利になっても「モノとモノ」「モノとヒト」「ヒトとヒト」の 3 つのつながりが、壊れてはいけない。

【Ubiquitous Agency】
代表 10 チームの中で IT 系の内容は唯一で、規定の５分枠でシステムの構造やコンセプトまでをうまく伝えきれなかった。

○工業技術研究発表大会・研究発表部門（2004 年 11 月 6 日・佐賀市）

・人は、コミュニケーションをとることを求め続けています。
そのために、コミュニケーションの形は時代によって姿を変え進歩し続けてきました。技術の進歩は、それに追従しているのだと思います。
・最初に否定していたユビキタス社会を受け入れることができました。
【混合チーム】
プレゼンとしてはうまく整理されたものであったが、ユビキタス
自体の認知度が低く評価を得るまでは至らなかった。

6 まとめ
プレゼンテーションを何回も経験することで、研究内容を深化させていくことに加えて、人に話をする難しさを知りました。それは、自分に表現力・知識・語彙力が足りなかったこと（５）提案内容の再構築
実現味を持たせるための方策を自認させてくれました。第三者に対して、的確にものを伝・言葉を選び直す

える事がどれだけ難しいのかを知る事ができました。

（誰にでも分かるように）・図説を増やす・提案の長所、短所、重要点をまとめ直す
・裏付け部分の詳細設定
以上の点を煮詰め直し、最後の対外的なプレゼンテー
ションに臨みました。
○JGN2 シンポジウム in さが（2004 年 12 月 15 日・佐賀市）

41

I コンタクト

そのくらいの情報量でいいのか？と思うかもしれませんが、そのくらい曖昧でいいのです。

〜私は私、だれかはあなたへ〜

はっきりとわからないから、話す「きっかけ」になり、ここから本来のコミュニケーションが生まれると考えました。

佐賀県立有田工業高等学校デザイン科
佐藤はる南 （佐賀・鬼塚中出身）
梅崎 友里 （佐賀・塩田中出身）◆データのやりとり

増尾 香美 （長崎・広田中出身）

コンタクトが反応した時、相手の「MY サーバ」からデータを取得し、共通な情報を表示。ギガビットネットワークにより高速通信が可能。

１ コンセプト
デジタル技術の発達によって、面と向かってコミュニケーシ
ョンをとる必要が薄れています。その事が現代社会の様々な犯罪を生む温床になっていると考えました。そこでコミュニケーションをとるのが苦手な現代の私達のために、人と人との繋がりをデジタルで支援することを提案したのです。
２ I コンタクトとは？
I コンタクトはコンタクトレンズ型のデバイスです。コンタクトには曲面表示可能な液晶ディスプレイが搭載されています。
①「受信した情報の表示」◎MY サーバ

自分と相手の個人情報の中で、共通な物があった場合にの個人の情報を自分専用のサーバにデータベースとして保み反応。相手と共通項を光の点として表示。

管②「自分の個人情報を、記録し保存する機能」◎I ポケット

この個人のデータが I コンタクトでのコミュニケーションの基I コンタクトの収納／洗浄ケースとなるもの。

本となります。

・情報の更新、転送機能を持つ「I コンタクト」は、個人情報の公開を基本としたコミュニケー

れた情報を消去。ワイヤレスで MY サーバへその日の情報をション支援システムです。プライバシーに関しても個別の ID

転送する事が可能。

が与えられた IC タグを I コンタクトに埋め込み、個人の特定・個人の情報の設定・更新

電解質洗浄液で洗浄する事により、コンタクトにバンクさI ポケットから公開度設定（※詳細は５ 問題点にて）の変ができる環境を必要とします。きたるユビキタスネットワーク

更を行い、「MY サーバ」と同期。

社会ではこれが可能となるのです。

３ 問題点
I コンタクトを実現する上での、大きな問題点◆反応時の表示方法「プライバシー」

目が合うことにより、コンタクトが反応。自分の視線の先には相手の顔があり、そこには、相手との共通項を光の点とし個人の情報をあえて公開するという形でコミュニケーションをて表示します。

はかる I コンタクト。

光の点の色相や明度、彩度によって、共通項目のジャンル

この事に関して、アンケートを行いました。

や共通度合いを知る事が可能です。はっきりと何が共通なのか詳しい情報は相手にわからないシステムとなっていま『あなたは、今初めて会った「だれか」に、自分の情報をどこす。

までなら、公開することができますか？』というアンケートを本校の全生徒、職員を対象に行いました。
この結果から、自分の個人情報に対して「公開できる」もしくは「どちらでもいい」との声が多数上がりました。
◎重要なプライバシー・財産・（特に女性の）身体的情報
個人情報はただ誰にでも公開するものではなく、共通の情報を持った相手にのみぼんやりと表示・公開されます。

42

◎個人のプライバシーを守るために
面と向かって本来のコミュニケーションがとれていない。コミ・情報の公開度設定

ュニケーションの輪を広げる事ができず、内へ内へと、小さくこれにより、自分で自由にプライバシー公開レベルの調なっていく。それこそ、デジタルなコミュニケーションに頼り、整が可能。

それでしかコミュニケーションがはかれない原因となるのです。コミュニケーションをとるのが苦手な現代人にも、自分で■アンケート集計結果

コミュニケーションをとろうとする「きっかけ」になれば。この事を克服し、本来のコミュニケーションを取り戻すために、I コン
タクトは、人らしいアナログな繋がりをデジタルで支援することを提案したのです。
５ まとめ
技術の発達でどんどん生活が便利になっていく。その中で私達が考えなければならないのは、人間のあるべき姿、人と人とのつながりを大切にし、残していくという事なのです。I コ
ンタクトは失われていくコミュニケーションを新しい形で提供するツールとなるのです。そして将来的には、自分の言葉でコンタクトをとれるような人間社会の育成を目指すものとして、位置づけています。

４ コミュニケーションの「きっかけ」
このシステムの重要なポイントは・ヒューマンインターフェイス
・コミュニケーションを支援するもの「ヒューマンインターフェイス」つまり、人と人とをつなぐ・仲介をする。パソコン・携帯電話などの画面を通した素っ気ない文字だけで人と人とをつなぐものではなく、私達の考えるヒューマンインターフェイスは、自分対相手をつなぐものであり、対人である事が、最も優先される事柄なのです。対人というのを重要視した理由は、現代の社会問題の克服が掲げ
られます。

43

Ubiquitous Agency

２）商業情報三つの情報 を照らし合わせ、各個人に適した情報を〜あなたの街は見えていますか？〜

選び出し配信される。

佐賀県立有田工業高等学校デザイン科※広告を依頼する企業が提示するターゲットの情報。

山村亜由美 （長崎・三川内中出身）

行政サイドから提供される年齢や性別などの個人情

井上 寛友 （佐賀・武雄中出身）

報。

永尾まどか （佐賀・城北中出身）

配信サーバに登録されているユーザーの購買情報や広告取得回数などからはじき出された好みなどの情報。

１ コンセプト
現在は田舎にいても都会の情報をすぐに手に入れることができる時代です。街を彩る看板にも同じことが言えます。
どこに行っても同じ看板が溢れている。それは、それぞれの街の特色が、失われつつあるということです。それを防ぐた
めに、改めて街の中の情報を見直し、上手に収納してしま
おう、ということでこのシステムを提案します。
２ 必要なもの・無線 LAN
切れ目のないネットワークを構築し、情報を絶え間なく流すため。
・IC タグ
個人を特定するため。
・GPS（人工衛星）機能
個人の位置、方向の情報を特定するため。
・配信サーバターゲットごとに適した情報を選び、配信するため。
・デバイス（情報を送受信する装置）

・情報の見え方

メガネやコンタクトレンズなど、視覚に関係しており、視野を透過して表示できる機能を持つ。

■デバイス装着前（上）と装着後（下）３ システム説明
看板や交通情報など視覚情報を、デジタル化しそれぞれのデバイスに配信します。
・配信される情報
１）交通情報GPS で各個人の位置、方向の情報を認識し、行政サイドから提供される交通情報と照らし合わせる。
その情報が配信サーバに転送され、各個人に最も適した情報を選び出し、各ユーザのもとに配信される。
※交通情報は安全を守るものなので、全国民に強制的に配信される44

５ 利点

デバイス装着時は、今の風景とさほど変わらない。デジタル化された情報は二次元画像になり、宙に浮いたよ

・街の過剰なデコレーションを防止。街のありのままの姿をうに見える。

見つめることができる。

デバイスを外すと情報は見えなくなる。

・広告配信のターゲットの絞り込みを、配信サーバーが行う※命を守る交通情報さえも見えなくなるためデバイスをので、企業の広告活動の効率化が図れる。

外しているときはその場に立ち止まらなければならなく・ユーザ−の情報から配信する情報を選び出すので、ユーなる。

ザーが不要な情報を受信することは、ほぼなくなる。
・街がどのように移り変わり成長してきたかを知ることができる。

４ サブシステム・過去の映像資料の提供

６ まとめ

高解像度 web カメラや、過去にビデオカメラ、スチルなどで撮影されたものを収集、アーカイブ化して映像保

今まで街を彩っていた看板が姿を消してしまうと、街は殺管用高速サーバに蓄積する。

風景なものになってしまうでしょう。そうなったときは、自分たちの力でそれぞれの街の個性を作り上げてください。そうす

ユーザーの要求に応じて、位置、年代の情報に適しることでそれぞれの街の本当のよさを見いだしていけること

たものを検索、配信。

でしょう。

情報を受信したデバイスは、昔の景色を遮る建築物
を、建築物内に設置されている IC タグと反応し、マスクしてしまう。
目の前のデバイスに昔の街の姿が映し出されるという仕組みです。

※サブシステム（プレイバックビューアーカイブ）を使うと、特定の地点から見る光景が、過去の同座標から撮影した映像データとオーバーラップして投影される。地域活性化、総合学習など、その用途は多岐にわたる。

45

3.2.1

デザイン科 発表資料

46

47

48

49

50

51

4 唐津工業高等学校
研究テーマ

ＩＰｖ６を用いた情報家電の遠隔操作に関する実証実験
報告者
機械科

電気科

１組２４号

氏名

眞木

光

２組１３号

氏名

北村

真一

２組１４号

氏名

熊川

和樹

２組３６号

氏名

松本

貴明

１組

６号

氏名

梶原辰一郎

１組２５号

氏名

樋口

修平

１組２９号

氏名

松本

健太

２組１２号

氏名

前田

洋平

指導者

4.1

機械科

辻

雅也

電気科

山口

和幸

はじめに
平成１５年度に「ＩＰｖ６アクセス網及び情報家電による実証実験」に参加の話が佐賀大学よりあったそうです。すでに県内の３工業系高校（有田工業高校、佐賀工業高校、多久高校）
が参加・研究を行っていて、その内容を担当の先生方から聞きました。私たちも、この実証実
験に興味・関心が湧いてきて、これに取り組むことにしました。

4.2

目標
ＩＰｖ６を利用した「情報家電コントローラ」を用いた、ロボット等の遠隔操作を行う。

4.3

研究内容
• 次世代のインターネットプロトコルであるＩＰｖ６について調査・研究する。
• 「情報家電コントローラ（RealSpace６）」と外部機器（家電など制御の対象となる機器）をつなぐ、インターフェースの製作する。
• ロボット等を製作し、その遠隔操作を行う。

52

実施内容

4.4

• ＩＰｖ６についてIP（Internet Protocol）とは、ネット上で通信を行うための約束事（プロトコル）のことで、
インターネットに接続されたすべての端末には、「IP アドレス」というインターネット上の住所が割り当てられています。学校で使っているパソコンや、自宅からインターネットに接続したパソコンにも、当然のことながらこの IP アドレスが割り当てられています。このパソコンなどの機器（ネット端末）に割り当てられた IP アドレスは、世界中で同じものが 2 つとな
い唯一無二の住所です。
現在のインターネットは、1983 年に米国防総省により標準化された「IPv4」により運用されていますが、その後、ネットが普及したことに伴い、IP アドレスの数が足りなくなってきているそうです。IPv4 のアドレスをコンピュータで利用するために使われる 2 進法に変換す
ると、「0」か「1」が 32 個並ぶ数字（32 ビット）で表記されます。32 ビットで区別できる
IP アドレスの数は 2 の 32 乗倍、すなわち約 43 億個分ということになります。つまり約 60
億人いる世界中の人が IP アドレスを 1 個ずつ使ったら、そこでもう足りなくなるということです。ましてや、身の回りのあらゆる機器をネットに接続させたいとなると、1 人でたくさんの IP アドレスが必要になり、ますます IP アドレスは不足することになります。
対して、IPv6 は 128 ビットの“長さ”があり、2 の 128 乗倍、すなわち 3.4 億×1000 兆×1000 兆個分の IP アドレスを確保できます。現在約 60 億人いる世界中の人々に IP アドレスを均等に割り当てた場合、1 人当たり 5.6 乗（じょう）個（5600 兆の 100 兆倍）の割当が可能となり、IPv6 が導入されると、無限と考えてもいいくらいの IP アドレスが使えることになるわけです。また、その他の特徴として、「IPsec」（アイピーセック）という暗号・認証の仕組みを標準で装備しており、現在の IPv4 のネットワークと比べて格段に高度な安全性を保つことができるといわれているそうです。
※

参考資料『 bp SPECIAL IPv6 未来型ネットワーク社会への布石 』（日経ＢＰ社）より●

ネットワークの構成
本研究のためのネットワーク構成は、下記のとおりである。
（機器）
・パソコン

・スイッチングハブ

・ＩＰｖ６用サーバ

・情報家電コントローラ（RealSpace６）

・ＬＡＮケーブル

・外部機器（ロボット、模型自動車）

53

（ネットワーク構成図）
ＩＰｖ４網（IPv4→IPv6）
サーバ

スイッチングハブ

ＰＣ●

インターフェースの製作

８ch の ON/OFF が出来るインターフェースを製作しました。写真は赤外線リモコンを接続した様子です。
●

実験例〔模型自動車の走行〕

Spybotics（LEGO）
模型自動車を使った実証実験では、赤外線リモコンを使って、車の動く方向をコントロー
ルすることが出来た。

54

〔ロボットの歩行〕

Bionic Robots(ﾌｨｯｼｬｰﾃｸﾆｯｸ)

CP-18 二足歩行ロボット(ﾌｨｯｼｬｰﾃｸﾆｯｸ)

ロボットを使った実証実験では、動作はロボット本体に入力しておき、動作スイッチの「ＯＮ」「ＯＦＦ」を行った。
●

九州ＪＧＮ Ⅱ シンポジウムｉｎさが への参加
総務省では、世界最先端のＩＴ国家を目指した「ｅ－Ｊａｐａｎ Ⅱ 戦略」に基づき、その基盤となる高度情報通信ネットワークの形成、電子自治体構築をはじめとして地域情報化の推進に取り組んであり、その一環として、12 月 15 日(水)、佐賀市内にてユビキタス・ネットワーク社会をテーマとした『九州ＪＧＮ Ⅱ シンポジウムｉｎさが』が開催されました。
私たちもそのシンポジウムにテレビ会議システムを利用して、これに参加しました。
〔本校

ＣＡＩ教室にて〕

本会場

本会場とテレビ会議システムを利用して参加した工業系高校

55

感想・反省4.5

本年度の実証実験では、ＰＣからロボットのスイッチの「ＯＮ」「ＯＦＦ」を行ったり、模型
自動車の動く方向を制御することが出来た。これは家電でいうと、外出先から自宅に帰り着く前にエアコンのスイッチをＯＮにした上で、風向きや強さまでも制御する。というようなことに例えられるのでは？と思いました。なお、本年度は、ＰＣ側から外部機器に対し一方的に情報を送る形となったが、今後は外部機器側からＷｅｂカメラ等を利用して、情報をＰＣ側にも取得出来るようにしたい。
将来、インターネットの世界がＩＰｖ４からＩＰｖ６に変わって、（たとえば）遠くの物があたかも近くにあるように制御出来るようになったとき、「私たちの生活は今よりもっと便利になるのだろう。
」と想像しながらこの研究が出来たことは、大変良かった。
平成 15 年度に実証実験の外部機器の候補としていた歩行ロボット（赤外線パルスの数によって、様々な動作を行うもの―電気科の実習で製作する―）については、他のロボットや模型自動車、インターフェースの製作に時間が掛かり、赤外線パルスを連続して出すための回路（またはＨＴＭＬ）を考え製作するところまでいかなかったのが残念です。しかし、今回の実証実験の内容が、来年度に繋がれば嬉しいです。
眞木

光

…

前半は、IPv6のインターフェース以外の物を作って、IPv6と接続するまでの時間を潰していました。その後、IPv6が利用されるようになりましたが、IPv6が接続されたのがよりにもよって忙しい時だったので、かなり焦りました。
北村

真一

…

全てが初めてだったので大変でしたが、この課題研究でIPv6の事を少しでも知る事が出来て良かった。これからもインターネットを使うので課題研究でした
こと思い出したいと思う。
熊川

IPv6 は、今までどんなものか分からなかったけど、課題研究で少しはわかっ

和樹 …

たような気がした。これからはもっとこれらの知識を身につけ将来にいかせるよ
うにしたい。松本貴明 …

インターネットはやったことがあったので知っていたけれども、IPv6というのは知りませんでした。でも、IPv6が今までのイン
ターネットではできないようなことができるとわかり、IPv6をもっと体験した
いと思った。
梶原辰一郎…

IPv6の研究は今年からだったので、分からない事が多く苦労しました。インターフェースの作成が楽しかった。
樋口

修平

…

IPv6の研究は今年からで、とても難しかったけれど、とてもやりがいのある研究だったので楽しかったです。
松本

健太

…

私ははじめ、IPv6 の事が良く分かりませんでしたが、研究を進める内に次第に理解出来る様になりました。これからの社会は情報社会なので、この IPv6 の課題研究が出来て、本当に良かったです。 前田洋平… 私は最初まだ IPv6というもの自体をよく分からなかったけど、インターネットなどで調べていくう
ちに、少しずつ理解することが出来るようになり、興味を持って研究することができ、楽しかったです

56

4.6

課題研究発表会 プレゼンテーション資料

57

58

59

60

61

62

63

64

5 鳥栖工業高等学校

IPｖ6 時代のユビキタス環境の研究
佐賀県立鳥栖工業高等学校
5.1

電子機械科

坂井欣吾

はじめに

インターネットやネットワークはたまたブロードバンドと言った言葉が、テレビ等のマスコミにより多用され、一般の人々にも広く認知され、ネットワーク社会が、益々重要性を増し、無くてはならない存在となっている。
このような時代の中、昨年は、「ネットワークによる工作機械の遠隔操作を利用したものづくり教
育への応用」という形で研究を開始したが、指導者側の手探り状態での研究であり、生徒達の研究までは、至らなかった。今年度は、生徒を中心とした IPv6 の理解と研究及び各種ネットワークの接続実験や、家電コントロールの回路製作と言った実験を行い、ネットワーク接続の体験を重点に研究を
行った。
5.2

研究内容

インターネットを使用したことはあるが、その設定や仕組みについては、ほとんど知らない生徒が多く、ネットワークの基礎的な知識取得や研究から取り組み、接続実験や制御回路を製作することにより、IPv6 に関する理解と知識を習得する研究を行った。
１）課題研究の IPv6 研究班を設置し生徒自身による IPv6 に関するネットワーク技術を自主的に研究する。
２）各種の接続実験を行い、パソコンによる IPv6 の設定やコマンドの使用方法等、ネットワーク操
作の方法を研究する。
３）「九州 JGN シンポジウム」に参加し、ネットワークによるテレビ電話会議を通して、ユビキタス
環境への理解を深め、多幸の研究事例等を参考にネットワーク社会の問題点などについて研究する。
４）「家電コントロールによるロボット操作」を目標に、家電コントローラの IPv6 ネットワークによる操作や、リモコン操作用の制御回路製作を行う。
５）これまでの研究内容を課題研究発表会で発表する。

65

発表会資料

5.3

研究計画○インターネットで（ユビキタス･IPv６）ついて調べる。
○IP ロボットフォンを使ってネット回線での通話。
○「九州 JGNⅡ シンポジウム in さが」のシンポジウムに参加する。
○情報家電コントローラを使っての遠隔操作。
ユビキタスについて
ユビキタスとは、ラテン語で「遍在」「いつでも、どこにでも存在する」という意味です。
ユビキタス社会とは、あらゆるコンピューターがネットワークに接続された状態で、誰もが、いつでも、どこでも情報にアクセスできる状態のことを言います。
IPv6 とは、
第 1 の特徴は IP アドレスの数が大幅に増えたこと。IPv4 のア
ドレスは 32 ビット分なのに対し，IPv6 は 128 ビット分の空間。
IPv4 は約 40 億のアドレスしかないので，世界中のすべての人には割り当てられない。これが 128 ビットになると一人が使える
アドレス数は 5600 兆の 100 兆倍という天文学的な数となります。
次に IPｖ6 は、IPsec （IP security protocol ）と呼ばれる暗号・認証プロトコルを標準仕様に盛り込んだことにより。コンピュータが送信する段階で暗号化や認証機能を組み込めるので，容易にデータの秘匿性を高くすることができ，通信相手の正当性もチェックできます。
IPv4 では、NAT により接続管理されています。NAT とは、簡単に言うと「アドレス変換方式」のことです。本来 IP アドレス（グローバルアドレス）が付与されているのは、インターネットに常時接続されている一部のパソコンです。実は、個人用のパソコンにはプライベートアドレス（仮の IP アドレス）というアドレスがつけられているのです。プライベートアドレスではインターネット上の装置と直接通信することができません。通信をしたいときだけ NAT を使って、プライベートアドレスをグローバルアドレスに変換して使っています。つまり、個人用のパソコンは、少ないグローバルアドレスをみん
なで共同で使っているイメージとなります。IPv6 では、インターネットにつながるすべてのものに、グローバ
ルアドレスを与えることができるので、NAT のような不便さはありません。
IPv6 では、インターネットにつながっているどのような端末も、End to End でいつでもどこでも直接つながることができるのです。つまりシンプルでわかりやすく、使いやすいネットワークになるといえるでしょう。

66

IPv6 が普及するとIPv6 が普及すると使える IP アドレスが飛躍的に増えるとともに、アドレスを端末に自動構成させることのできるメリットです。
現在のコンピュータ中心のネットワークでは、プレイステーション
や携帯電話のような非コンピュータ端末が次々と数百万、数千万の規模で IP インフラ上に載ってくると、現在の IPv4 の世界では支え切れなくなってくる。IPv6 ではモバイル化を大きく支援する枠組みが提供されており、この分野の標準化がさらに進め
ば、携帯電話をはじめとする人に付帯して位置を変える機器や、自動車などの交通機関のようにコンスタ
ントに移動するものであっても、一貫した途切れることのないネットワークサービスを受けられるようになります。また遠く離れた場所から自分の家のテレビやエアコンを操作することができるようになります。
接続実験
このカメは、IPv6 で kame Project というホームページにアクセスすると、動くようになります。これにより IPv4 で接続しているのか、IPv6 で接続しているのかがわかります。
このページのアドレスは http//www.kame.net/です。興味のある
人はぜひのぞいてみて下さい。
このサイトは、ほかの IPｖ6 に関連したサイトへ、リンクを張っているので色々試してみてください
IP RobotPhone
IPv6 の他にも挑戦した課題研究があります。その一つとして挙げられるのが IP 電話です。
IP RobotPhone とは、PC とロボットフォンを接続してインターネ
ットを経由し、リアルタイムで通話する IP 電話の種類のひとつです。ロボットフォンには名前があり図の左がルルで右がリリです。
この IP 電話は、普通の IP 電話とは違い、ロボット型の受話器を使って通話し、動きと音声を相手にリアルタイムで送ることができます。
今回、私たちの実験では片方のマイクが故障していて、音声を伝えることができませんでしたが、動作は伝えることができました。
また、同一のサーバを使っていた時は IP アドレスを使用しなければならないのにも関わらず使用していなかったので通話することができず、それに気がつくまでに時間がかかってしまい、
通話すのが遅れてしまいました。

67

九州 JGNⅡシンポジウム in さが
私たちは去年の 12 月 15 日に「九州 JGNⅡシンポジウム inさが」に参加しました。このシンポジウムは、総務省が世界最先端のＩＴ国家を目指した「ｅ－ＪａｐａｎⅡ戦略」に基づき、その基盤となる高度情報通信ネットワークの形成、電子自治体構築をはじめとして地域情報化の推進に積極的に取り組んでいます。
その一環として、12 月 15 日(水)、佐賀市内にてユビキタスネ
ットワーク社会をテーマとした『九州ＪＧＮⅡシンポジウムｉｎさが』を開催されました。IPv6 でネットワークを結び、佐賀大学とＮｅｔ
Ｃｏｍさが推進協議会が中心となり、佐賀県、宮崎県、広島県の4 国立大学および 11 高校と合同で、行われました。
シンポジウムの内容は、「みんなで作るユビキタス社会」・「ユビキタスネットワークが切り開く未来」のテーマについて佐賀大学の先生・ＫＤＤＩ研究所主任研究員の方の講演。「ユビキタスと IPv6 の未来」についてトークショー。「工業系高等学校における IPv6 を用いたユビキタス社会実感研究」の事例紹介として
有田工業高校の発表がありました。
情報家電コントローラを使用した遠隔操作
情報家電コントローラとは小型の IPv6 ノードです。ノードというのは通信ネットワーク・物流の中継点や拠点のことです。独自の回路を追加することにより外部機能(たとえば家などにあるテレビ) を IPv6 インターネットとつなぎネットワークからの要求に答えて様々な処理を行うことができます。下の図は接続前の情報家電コントローラと接続後の情報家電コントローラです。
この家電コントローラは、超小型サーバです。いわゆるサー
バの機能を備えながら極めて取り扱いおよび開発が容易です。
IPv4 でも扱うことができ、あらゆるネットワークアプリケーションの開発ツールとして、また実際の現場情報収集マシンとして使用することができます。
まとめ

・まとめ

○IPv4 と IPv6 の違いについて知ることができた。
○IPv6 の利用性を知ることができた。
○少しだけ PC ついての知識が身についた。
○情報家電コントローラの使い道について知ることができた。

• IPv4とIPv4とIPv6の違いについて知ることができた。
IPv6の違いについて知ることができた。
• IPv6の利用性を知ることができた。
IPv6の利用性を知ることができた。
• IP電話について学ぶことができた。
IP電話について学ぶことができた。
• 情報家電コントローラの使い道について知ることができた。

4/5/2005

68

18

5.4

まとめ

今年度は、３年生の課題研究班を中心に研究実験を行った。生徒たちは、パソコやインターネットの利用は出来ても、ネットワークの設定や配線などの経験がなく、あれやこれやと失敗しながらの研究であった。特に IPv6 による接続は、２台のパソコンで行ったが、同じように設定してもあるサイトには v6 で、あるサイトには、接続できないなどの現象があり、我々指導者も首をひねったような次第であった。
今回の研究では、課題研究と言うこともあり、生徒中心の研究であったが、家電コントロールのインターフェ
イス部分などは、自分たちで参考の回路図から設計し、製作するなど、目を見張る部分もあった。また、「九州ＪＧＮⅡシンポジウムｉｎさが」に参加し、これからのネットワーク社会について、経済活動からの観点や、犯罪を想定した強者と弱者との関係や、お年寄りや何らかの障害を持った人との問題など、それぞれの生徒がユニークな考えを持ち、互いに議論を交わしたことは、今回の研究の中で一番の収穫であった。
最後にこの研究を支えて頂いた佐賀大学の近藤先生を始め多くの先生方にお礼を述べさせて頂くとともに、今後、更にこの研究を行い、当初の目的である「ものづくり教育への応用」を考え、研究段階から、利用段階へと進め、本校のネットワーク環境の向上を図っていくことを願って、今年度の研究の報告とさせて頂きます。

69

6 塩田工業高等学校
研究テーマ

IPv6 を用いたユビキタス社会の実現に向けての研究目的
現在利用されている IPv4 と次世代の技術である IPv6 技術の違いについて調べ、IPv6 技術の特徴や利点を活用したユビキタス社会の実現へ向けた提案を行う。

研究者
情報技術科３年の７名
松本弘法、前田桂典、満石悟、松本哲也、光武徹也、松本将司、福田太

指導教師
教諭

6.1

平川

秀樹

研究内容
6.1.1

ユビキタス社会について

ユビキタス（ubiquitous）の語源はラテン語で「いたるところに存在する」という意味である。
ユビキタス社会とは、現状のＩＴ社会がさらに成熟し、場所や時間に制限なく情報を自由自在にやりとりできる社会を意味し、理想的な近未来社会像として盛んに取り上げられているテーマで
ある。
6.1.2
①

IPv6 について
IPv6 とは

IPv6 は Internet Protocol Version 6 の略称。インターネットプロトコルとは、インター
ネットで共通に使われている通信手順（プロトコル）の名前である。
現在一般に使われているものは、バージョン 4 であるが、これの次のバージョンが IP バ
ージョン 6 であり、現在、その普及促進のために活動が活発化している。
②

IPv6 の概要

IPv6 の大きな利点は、NAT が不要になることである。IPv4 では、IP アドレスの不足を解決するために NAT が広く使われているが、NAT には以下の問題がある。

a) NAT を介する通信では、通信を開始できる端末が限定される。
b) 実装や運用が難しい。
c) 使用できるアプリケーションが制限される。
d) 企業合併などでネットワークを併合すると、プライベートアドレスが重なることが懸念され、アドレスの再配布が必要となることがある。

IPv6 では、アドレスを潤沢に利用できるので NAT は不必要であり、以上の問題は解消

70

されることになる。NAT がなくなることによって、端末間で双方向の通信を実現できるようになる。たとえ ば、ファイルを送信したいときに、IPv4 ではメールサーバやWWW サーバを介してファイルを送信するが、IPv6 では直接ファイルを送信できるようになる。
③

IPv6 と IPv4 の違いa) アドレス空間の拡大
IPv4 では 32bit のアドレス空間であった。これに対し IPv6 は 128bit のアドレス空間を持つ。
・IPv4 では … 4,294,967,296 個
・IPv6 では … 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 個b) IPv6 の利点
・パケットを暗号化
・送信者の認証による安全な通信・通信目的に応じて、それぞれ優先度をつけて通信することができる
・ネットワークの自動設定により機器などを簡単に繋いで使うことができる

c) IPv6 の問題点
ISP による IPv6 のサービスが開始され、IPv6 に対応した OS やルータなどの製品が発売されているとはいえ、IPv6 の普及のためには解決しなければならない課題がある。
それらの問題点が克服されないかぎりユーザーに受け入れられる環境とはいえないと考えています。
6.1.3

具体的な提案について

a) 具体的な提案例• 大人や子供が名詞の様な役割をするセンサーを持ち歩く。それによって家に来るお客が誰なのか分かるとともに、迷子になったとき見つけやすくなる。また、大きな災害があったとき、自分の家族の所在が判明できる。さらに、安否確認の電話も IPv6を利用すると一斉に多くの人が通信できる。
• 車や携帯電話にもこのセンサーを装備する。横断歩道で、人センサーと車センサーを比較し、車が多いか人が多いかを調べる機能を信号機と連動させ、その状況に応じて信号機を切り替える。車には、運転することができる人を登録できるようにし、未登録者は運転できないシステムとする。
• 人通りの少ないところで事故が起きたとき、自動的に近くの病院、警察等に連絡が行なわれるシステムを車に搭載する。

b) 本校として取り組む内容上記ａ）で示す内容は、技術的に高度で、また、大きな実験施設を必要とするので、高校生の取り組める内容ではない。そこで、工業高校生として研究開発が可能な取り組み
として、次のようなことを考えた。

71

• 家電製品にパソコンの通信機能を付加し(外付けで研究)、直接インターネットを通じて制御するシステムを開発する。
• インターネットを利用するため、その制御が誰でも簡単に行えるソフトを開発する。

6.2

まとめ
研究に取りかかったのが１０月に入ってからであったため、成果物の完成がなされなかった。
しかし、引き続き来年度も研究を継続することで、大きな成果が期待できると考えている。高校
生にとって未来を想像した学習は、想像力の育成と発想の転換らよる固定概念からの脱却に大いに役立ち、将来のスペシャリストとしての育成に繫がったと考えられる。

6.3

生徒の感想
IPv6について調べることになり、IPv6技術を使って何ができるか考えた。しかし、考えたもの
は、既に何処かの高校や大学が実験に取り組んでいるありきたりの事や的はずれな意見が多かった。それでも、自分達の率直な意見を出し合い研究を進めてきた。これから自分も体験する近未
来の事について話し会う事は、とても楽しく、この研究に加わって良かったと思います。
また、研究で今後の「ユビキタス社会」について考えたり、ユビキタス社会についてのセミナーにも参加できたりしました。そのことが、とても嬉しく、また、沢山の事を学べて良かったと
思います。

72

7 広島大学

汎用コンパクトノード MicroRAC による家電情報機器制御
近堂 徹†，藤田貴大†，西村浩二‡†広島大学大学院工学研究科，‡広島大学情報メディア教育研究センター{tkondo, takfjt, kouji}@hiroshima-u.ac.jp
7.1

はじめに

汎用コンパクトノード MicroRAC (Remote Appliance Controller)（以下、本コントローラ）は、IPv4・IPv6 に対応した情報家電コントローラである。両プロトコルによる WEB アクセスにより 8 ビット オン/オフ制御機能や、
IPv6 ネットワークから IPv4 を利用した制御用ネットワークへの変換機能など、様々な機能を備えており、本コントローラを用いて様々な家電情報機器への操作を展開することが可能となる。ここでは、MicroRAC の概
要と活用例について示す。
7.2

MicroRAC の概要

MicroRAC は図 1 に示すような装置であり、LinuxOS を搭載している。CF(Compact Flash)ブートにより OS が起動し、その後はメモリ上で動作するため、シャットダウン手続きが不要な構造になっている。なお、ハード
ウェアの仕様は表１の通りである。
本コントローラの特長を以下に挙げる。
■ 多彩なインタフェースに対応し、汎用的な機器制御の実現¾

図 2 に示すように、本コントローラには、100Base-TX のネットワークインタフェースが 2 つ、USB1.1
ポートが 2 つ、パラレルポート、シリアルポートなど多くのインタフェースを用意しており、多くの家
電情報機器を制御することができる。 例えば、USB カメラを設置し監視カメラとして利用や、USB
ジョイスティックを利用して遠隔地の MicroRAC のパラレルポートの制御、赤外線リモコン1を利用した機器制御も可能である。

■ ユーザ作成 CGI による情報家電機器制御¾

本コントローラは、ユーザが自由に CGI(Perl, Ruby)を作成することができ、自作プログラムを利用
し機器制御を行うことを可能にしている。また、作成したプログラムのダウンロード/アップロード機
能を利用することで、他のユーザが作成した CGI を自分のコントローラに載せて、家電制御を行うこともできる。コントローラ自体にも WEB から編集できるエディタを用意しており、 ブラウザ上でプ

1Redrat3 に対応

73

ログラミングを行うことも可能となっている。作成した CGI は、CF のユーザ領域に保存することができ、保存領域はユーザ毎に変更することができるため、柔軟で実用的な制御を実現している（最大 5 ユーザまで可能）。
■ IPv6→IPv4 トランスレート機能¾

本コントローラは、2 つ用意された 100Base-TX イーサネットポートを利用して、IPv6 から IPv4 へのトランスレート機能を付加している。IPv6 ネットワークと IPv4 ネットワークの境界に本コントローラを設置することで、IPv6 のみしか接続性がないネットワークに IPv4 ネットワークへの接続を提供することができるため、IPv4 ネットワークをターゲットとした家電制御機器に対して IPv6 ネットワークから制御することが可能になる。

■ Web によるシステム管理¾

コントローラの制御、管理は WEB により行うため、各クライアント PC や管理用 PC にソフトウェアをインストールする必要がなく、簡単に導入することが可能である。

図 1. MicroRAC の外観

図 2. MicroRAC の背面図
表 1. ハードウェア仕様
製品名

microRAC

型番

RAC10

利用可能プロトコル

IPv4, IPv6

システム管理Web ブラウザで設定・管理

74

CPU

VIA Eden 667MHz

メモリ

128MB

記憶装置

コンパクトフラッシュ 512MB

ネットワーク

10/100Base-TX (2)

インタフェース

パラレルポート、シリアルポート(2)、USB1.1(2)、キーボード、ディ
スプレイ

7.3

Operating System

Linux

外形寸法

220 × 147 × 65 mm

重量

1.7kg

電源

100V, 80W

動作環境

温度 0～40℃、湿度 0～90％

MicroRAC の制御画面

本コントローラは Web を利用してシステム管理、および家電機器の制御を行うことが可能になっている。制御画面（トップページ）を図 4 に示す。左側のメニューから希望する項目を選択するようになっており、ユーザが作成した CGI へのアクセス、および MicroRAC のシステム設定もこの画面から行うことができる。

図 4. MicroRAC 制御画面
7.4

MicroRAC を利用した制御例

本章では、MicroRAC を利用した制御例について示す。
7.4.1 パラレルポート制御
http アクセスによる 8 ビットパラレルポート制御を行う。パラレルポートは図 5 に示す構造になっており、D1

75

から D8 の ON/FF を Web ブラウザから操作することができる。本コントローラには、以下に示す 2 つの Web
インタフェースをあらかじめ用意している他、ユーザが自作 CGI を用意し、それを利用して制御することが可能になっている。

図 5. MicroRAC 側のパラレルポートの形状■ 1 回の設定で複数ポートのオン/オフ制御が可能なインタフェース¾

画面には該当ポート 1-8 の出力状態が表示されており、オンの状態の場合には、チェックボックスにチェックが入った状態で表示される。オンにしたいポートのチェックボタンをチェックし、設定ボタ
ンを押すことで、複数ポートの出力状態を制御することが可能になる。

図 6 パラレルポート制御１■ 1 回の設定で 1 ポートずつのオン/オフ制御が可能なインタフェース¾

画面には該当ポート 1-8 の出力状態が表示されており、各ポートの状態に応じて、下のボタンは「オン/オフ」の 2 通りが表示される。反転させたいポートのボタンを押すことで、1 ポートの出力状態を制御することが可能になる。

図 7 パラレルポート制御 27.4.2 ジョイスティックによる遠隔 MicroRAC のパラレルポート制御
ジョイスティックによる遠隔 MicroRAC のパラレルポート制御は、ジョイスティックの 8 方向をパラレルインタフ

76ェースのそれぞれのポートに対応付け、遠隔からのジョイスティックコントロールに応じてポートの ON/OFFを行うプログラムである。概要を図 8 に示す。ジョイスティックは USB により接続し、制御情報は、IPv4 または IPv6 プロトコル（任意で指定可能）によって相手の MicroRAC に伝送され、パラレルポートに送られる。パラレルポートを制御される側の MicroRAC は、予め外部からの制御許可プログラムを起動しておく必要がある。

図 8 ジョイスティックによる遠隔 MicroRAC のパラレルポート制御

7.4.3 IPv6tov4 変換を利用した IPv4 制御用ネットワークへのアクセス
IPv6tov4 変換(トランスレータ) は IPv6 のみを提供するネットワーク上のホストに対して、 IPv4 ネットワーク
上のホストとの通信を提供するための機能である。トランスレータ機能は IPv6 から IPv4 へのアクセスのみ可能になっており、TCP および UDP が利用できる。概要を図 9 に示す。
IPv6 から IPv4 への変換を行うために、予め、ネットワークプレフィックスと独立したトランスレータ用の IPv6
プレフィックスを決めておく (図における、fec0:1234::)。IPv4 ノードと通信する IPv6 クライアント PC は、 128
ビットの IPv6 アドレスを、変換用プレフィックスに加え IPv4 ノードの v4 アドレスを下位 32 ビットに組み合わせ
ることで生成し、宛先アドレスとする。こうすることで、送信されたパケットがコントローラに到達した時点で、コントローラ上で IPv6 から下位 32 ビットを抜き出した IPv4 アドレスに変換され、IPv4 ノードとの通信が実現される。なお、これを実現するためには、トランスレータ用プレフィックス宛てのパケットはコントローラに転送されるようにルーティングを変更する必要があり、クライアント PC がコントローラと同一サブネットに存している場合、この転送するルーティング情報を PC に追加する必要がある。

77

図 9 IPv6tov4 変換を利用した IPv4 ネットワークへのアクセス

参考文献
MicroRAC のホームページ
http://net.ipc.hiroshima-u.ac.jp/microrac/
MicroRAC オンラインマニュアル
http://net.ipc.hiroshima-u.ac.jp/microrac/man/index.html

78

8 広島大学附属福山中・高等学校「工業系高等学校におけるＩＰｖ６を用いたユビキタス社会実験研究」

実施報告書
広島大学附属福山中・高等学校
8.1

当校における取り組み
参加生徒

指導

理工物理部，天文地学クラブ等を中心に構成
中学校 １年生 ５名
３年生 ４名
計１８名
高等学校１年生 ６名
２年生 ３名理工物理部，天文地学クラブ顧問を中心に理科の教員が担当

当校では，実施内容に該当する授業がないため，昨年度同様，クラブ活動を中心に参加することにした。参加生徒は，理科系の文化クラブ（理工物理部，天文地学クラブ）の生徒に呼びかけ，希望者を募り，この事業のためのプロジェクトチームを編成した。指導は，２つのクラブの顧問を中心に，当校の理科の教員が担当した。
当校は工業高校のような製作技術がないので，今年度の活動は IPv6 を利用する際の，ユーザーイ
ンターフェースの開発・改良を進めるというテーマを設定した。
8.2

平成１６年度の研究の経過（１）ＩＰｖ６について理解する（ＩＰｖ６学習会）
７月２７日ほか
昨年度もインターネットのしくみやＩＰｖ６についての理解のために，広島大学情報メディア教育
研究センター教授 相原玲二先生，広島大学大学院工学研究科情報工学専攻（大学院生）近堂徹先生
を講師に，「ＩＰｖ６セミナー」を開催したが，この学習会を今年度も継続して実施した。内容は次の通りである。
１ インターネットとは…？
インターネットの仕組みと通信方式について
２ 次世代インターネット方式 IPv6 の登場
IPv6 で何が変わる？
３ 未来のインターネットの姿とは…
インターネットのある生活，「ユビキタス」とは４ 今年度の活動について

今年度の参加生徒は，昨年度から継続して参加している生徒に加え，新入生など今年度から新たに参加した生徒もいたため，一部は昨年度の内容を繰り返していただいて進めた。また，昨年度活動した生徒を中心に校内での学習会も実施し，昨年度どのような活動をしたかを全員で共有し，今年度の79

活動を全員で進めていく下地作りをおこなった。
（２）文化祭（学友祭）での，昨年からの研究成果の発表
９月５日
平成 16 年９月５日におこなわれた当校の文化祭で，天文地学クラブと理工物理部の共同展示とし「ユビキタス社会とは」等を紹介するパネて，IPv6 の取り組みの展示を行った。「IPv6 とは何か」，
ル展示にあわせて，実際に IPv6 に触れてもらうために，昨年度作成した情報家電コントローラによるロボットアームの制御や，リモコンカー「スパイボティックス」，ロボット犬「ＡＩＢＯ」，などの制御を実演した。また，来場者に実際に操作（ただし IPv4）を体験してもらうコーナーも設け，イ
ンターネットを介して電子オルゴールや電子イルミネーションのスイッチをＯＮ・ＯＦＦしてもらった。
会場はたいへんな盛況で，展示見学者は当校の生徒だけでなく，小学生から年配の方まで，延べ300 名を数えた。
（３）IPv6 を利用した LonWorks ネットワーク機器の制御
今年度は広島県で全国の専門高校などの生徒による学習
成果発表の祭典「全国産業教育フェア広島大会」（10 月 29
～31 日）が開催されたが，広島県からのもう一校の参加校である広島市立広島工業高校（広島市工）がこの大会のメイン
会場に展示するのにあわせ，当校もこれに協力して活動していくために，共通の内容の実験を実施することになった。
広島大学、広島市立大学の支援を受けて、様々な家電を遠隔制御し、遠隔観測を行う実験をおこなった。LonWorks ネットワーク機器は，ビルディング内の照明や空調など様々な機器の遠隔制御に利用されており，その制御盤を利用した学習を進めた。
この制御盤には，LonWorks ネットワーク制御センター（イーサネットアダプタ）である iLON100，iLON600 のほかに，スイッチやＬＥＤ，ボリューム，メーターなどが接続されている。また，人感センサーや照度センサーなどが接続されている。制御盤の製作は広島市工の生徒のみなさんにお願い
し，当校ではこれらをイーサネットで接続されたパソコン上のソフト LONMAKER から制御をするための学習をおこなった。

産業教育フェアでのデモンストレーション展示は広島県立総合体育館大アリーナの広島市工展示80

ブースで実施された。ここでは展示ブースと広島市工を IPv6 で結び、会場から広島市工の照明のON/OFF 制御や、ビデオカメラの遠隔制御などを行うとともに、市工の温度・湿度・現在の使用電力などをリアルタイムに表示した。これらの内容を当校でも共有するための学習や実習をおこなった。
（４）IPv6 を利用したロボット相撲
10 月 30 日
産業教育フェア当日の 10 月 30 日には，デモンストレーション展示として，展示ブースと附属福山を IPv6 で結び、遠隔制御によるロボット相撲の対戦を行った。ロボットは広島市工で作成されたものを，当校の microRAC に接続されたジョイスティックから操作した。

（５）「九州ＪＧＮⅡシンポジウムｉｎさが」でのデモンストレーション 12 月 15 日
九州ＪＧＮⅡシンポジウムｉｎさがでのデモンストレーションとして，当校からは昨年度の研究で作成した，ロボットアームによるくす玉割りをおこなった。くす玉は当校で作成したものを会場に送付して設置してもらい，こちらの遠隔会場から IPv6 で結ばれた情報家電コントローラ RS6 を通してロボ
ットアームを操作し，くす玉を割るという内容であった。
事前にくす玉を作成し，当校で繰り返しテストを行った後に梱包し発送したが，本番では残念ながらロボットアームの力だけではくす玉を割ることができず，会場の人の手を借りてくす玉を割っていただ
くことになった。
（６）当校独自の活動
今年度実施してきた内容は，産業教育フェアやＪＧＮⅡシンポジウムなど，イベントへ向けての家電の制御を進めていく活動を中心におこなってきたが，残念ながら，当校独自のテーマとして設定したユーザーインターフェースの開発・改良は，思っていたほどの成果をあげることができなかった。
当校の生徒は中学校の技術の授業等の中で Visual BASIC を学習しており，簡単なプログラムの作成をおこなっている。こうした経験を生かして，だれでも容易に使うことのできるインターフェースを開発していきたいと考えていた。生徒からも，「いろいろな障害を持った人のためにどのようなインターフェースが必要か考えてみよう」などの問題提起がなされたり，たくさんの意見が出てきたが，実際には簡単なプログラミングの学習程度の内容しか実施できなかった。
来年度はぜひこうした活動ができるように考えていきたい。
8.3

成果と今後の課題

生徒からのアイデアの中に，「外出中に家の外から，留守中の家のようすを監視したり，帰る前にエアコンのスイッチを入れたりするなどを，携帯電話を使ってできるようにしたい。」というのがあ81

った。このアイデアには他の生徒からも多くの賛同が得られ，ｉモードや ez-web などの携帯電話の画面から，LonWorks ネットワークの機器や家電製品などを制御することを，今後のテーマの一つにしたいと考えている。
また，文化祭（学友祭）の展示の中で，来場者に実際に操作を体験してもらうコーナーを設けたが，パソコンを使い慣れていないお年寄りは，キーボードやマウスを使って操作する方法にとまどわれる方もおられた。ロボット相撲の操作はジョイスティックを使っておこなったが，その他いろいろな場
面でも，パソコンを使うという感覚ではなく，画面や操作方法を工夫して，誰でも使えるもっと使いやすい道具になるように，工夫していきたいという意見が出された。
生徒たちは，ロボットや家電製品などいろいろな制御を学ぶ中から，使う人の立場に立ったインタ
ーフェースの必要性を感じ，自分たちにできる工夫として，ソフトウェアの開発をおこなおうという意欲が出てきていると感じている。視力に障害がある人や身体に障害がある人などが使われることも考えながら，ソフトウェアを作ろうという意見も出ている。今後はこうした生徒の考えを生かしながら，Visual BASIC などの学習をさらに進め，アイデアを実現できるようにしていきたいと考えている。

82

9 広島市立大学

LonMaker による制御板の論理設計とVisualBasic を用いたユーザインタフェースの作成
岸田

崇志

上浦

大智

広島市立大学大学院情報科学研究科 〒731-3194 広島県広島市安佐南区大塚東 3-4-1

E-mail:9.1{takashi,daichi}@v6.ipc.hiroshima-cu.ac.jp
クチュエータに通信ポートを持たせることにより各デはじめにバイスの遠隔制御を可能とするものである．LonWorks

広島市立工業高校で開発された情報家電コントロー
ル用の制御板(図 1)では，LonWorks 技術を用いており，

ネットワークは最大 32,000 個のデバイス接続までをサ

LonMaker と呼ばれる論理設計ツールを用いて，各種セ

ポートしている．LonWorks の技術資料に関しては[1]ンサの状態を取得する動作や，スイッチの制御などの実などで公開されている．
表１．ネットワーク変数の例

際の動作を設計しなければならない．図中の情報家電コントロール用の制御板内の ilon100 までは，IPv6 によネットワーク変数

説明る通信を行い，iLon100 配下のデバイス間は LonWorks

NVL_nviFeedback1_199

照明 1 からのフィードバック

独自のプロトコルで通信を行う．開発の目的とするもの

NVL_nviFeedback2_199

照明 2 からのフィードバック

は操作用 PC(Windows XP)から IPv6 ネットワークを経

NVL_nviFeedback3_199

照明 3 からのフィードバック

由し ilon100 配下の機器を制御することである．操作用

NVL_nviFeedback4_199

照明 4 からのフィードバック

PC から ilon100 を制御するためには，視覚的に操作でNVL_nviOcc1_199

人感センサ

NVL_nviOcc2_199

照度センサ

NVL_nviTemperatu_199

温度センサ

NVL_nviHumidity_199

湿度センサ

NVL_nviAmp_199

電流量

NVL_nviPowerW_199

使用電力

NVL_nviEleckWh_199

使用電力量

NVL_nvoLamp1_199

スイッチ入力 1

NVL_nvoLamp2_199

スイッチ入力 2

NVL_nvoLamp3_199

スイッチ入力 3

NVL_nvoLamp4_199

スイッチ入力 4

きる方が望ましい．そのため，今回 VisualBasic を用いた GUI を開発した．また，LonWorks で用意されている ilon100 のようなインターネットサーバの機器はIPv4 での通信は行えるが IPv6 での通信は行えない．そのため，操作用 PC と ilon100 などのインターネットサ
ーバまでの間は，IPv6/IPv4 変換を行うゲートウェイである microRAC を使用している．
LonWorks制御盤
ﾌｨﾙﾀ
IPv6 ・ IPv4変換
ゲートウェイ

ＡＣ100

ﾌﾞﾚｰｶ

ｽｲｯﾁﾝｸﾞ電源(DC24Ｖ)

IPv6
NetworkiLon600

microRAC

HUB

iLon100

LonWorks Network
ＤＩ

SW

ＤＯ

ＡＩ

LED ﾎﾞﾘｭｰﾑ

ＡＯ

Ｔ
温湿度
センサ

ﾒｰﾀ

操作用PC

P
人感
センサ

LX

9.2.1

照度
センサ

リモコンＳＷ（既存）

インターネットサーバ機能を持ち，Web によるイン

1Φ3Ｗ210-105Ｖ
ＬＯＮ

ＣＴ

タフェースを持つことにより，家電製品，メーター，負ＬＯＮ

LonWorks
電力モジュール

荷制御，照明，セキュリティシステムなどあらゆるデバ

実習室

イスを IP ネットワークを経由して接続できることを可

照明盤（既存）能とする．

図 1．実験構成図9.2

ilon100

Web から，ilon100 を介して各デバイスの状態の参照

LonWorks の概要

や制御を行うためには，ネットワーク変数という変数をEchelon 社[1]で開発された LonWorks は，LonWorks

参照及び，制御することで可能となる．

に対応したデバイス同士が LonTalk と呼ばれる通信プ

Ilon100 サーバは，iLon100 サーバの全てのネットワ

ロトコルで通信を行う．デバイスには，各種センサ、スーク変数に対し，NVL_の文字で始まるネットワーク変イッチやアクチュエータ（ボイラー、ファン、バルブ、数を後述する LonMaker を用いることにより作成する．

モーターなど）などが用意されており，各種センサやア83

今回使用したネットワーク変数を表 1 に示す．

9.2.2に設計を行っている．
スイッチの情報を制御する

LonMaker

スイッチの情報をモニタする

LonMaker を使用することで，図 2 に示すような図面

温度，湿度を表示する

上にデバイスのアイコンをドラッグアンドドロップして接続するチャネルを選択することにより，簡単にネッ
トワークの論理設計が行える．デバイスのアプリケーシ
ョンで使用する機能ブロックを図面上にドラッグし，入力と出力を接続し，どの機能ブロックでどのネットワー
照度，消費電力を表示する

ク変数を使用するのかということを決めていくことに
より設計を進めていくことができる．

赤の場合：人を検知

蛍光灯がついていればランプ点灯

緑の場合：人はいない

このランプはそれぞれ上のスイッチと対応している

図 3．VisualBasic を用いて作成した GUI
9.3.2

WSDL ファイルの参照

各 iLON100 には，WSDL(Web Service Description
Language)ファイルが含まれている．このファイルはア
プリケーションが iLon100 の SOAP インタフェースにアクセスするための，SOAP インタフェースを定義している．

9.3.2.1 WSDL ファイルの参照手順
図 2．LonMaker での設計の様子(1) Microsoft Visual Basic .NET 開発環境を開く(2) [ファイル]メニューから[新規作成]を選択する

9.2.2.1 LonMaker for Windows レジストリの編集(3) 名前を入力し，プロジェクトの場所を選択し，[OK]LonMaker を日本語 Windows 環境で使用する場合をクリックする．
(4) [プロジェクト]メニューの[Web 参照の追加]を選択

Windows の regedit を用いてレジストリを編集する必し，iLON100WSDL ファイルへの Web 参照をプロ

要がある．
(1) 編集箇所

ジェクトに追加する．これによって，[Web 参照の

マ イ コ ン ピ ュ ー タ ¥HKEY_LOCAL_MACHINE¥SOFT

追加]ウインドウが開く．次のアドレスをウインド

WARE¥LONWORKS¥LonMaker for Windows

ウ上部の[アドレス]テキストボックスに入力する．

(2) 編集内容
ツールバーの[編集[E]]→[新規作成(N)]→[文字列(S)]を

http://[ilon100 の IP アドレス]/WSDL/iLON100.WSDL

使用し，(1)に示したディレクトリに以下の内容を追加す
る
LonMakerFont:

MS P ゴシック (※1)

LonMakerFontSize:

9[ilon100 の IP アドレス]には，iLon100 に割り当てられている IP アドレスを指定する．
(5) Enter キーを押して Web 参照をダウンロードし，※1: 全て全角，MS と P ゴシックの間には，全角スペ

次に[参照の追加]をクリックする．新しい Web 参照

ースを入力

9.3

VisualBasic による GUI の作成

9.3.1

インタフェースの概要

がソリューションエクスプローラの参照一覧に表示される．
(6) プロジェクトのフォームに Web サービスのインスタンスを作成する．これは次のコードをプロジェク

VisualBasic による GUI と ilon100 の Web サーバ間トに追加することで作成できる．

は SOAP による通信を行う．その際，表 1 で示したネ

Dim [iLonWebService] As New [name].iLON100()

ットワーク変数の値を定期的にポーリングすることでやり取りする．開発したインタフェースを図 3 に示す．
開発したインタフェースでは，スイッチの制御及び状態[iLonWebService]は，Web サービスに割り当てられての取得，温湿度，照度や消費電力などが反映されるよういるインスタンス名を表し，[name]はソリューションエ84クスプローラ内の Web 参照に割り当てられている名前等をつかって登録する必要がある．

を表す．

9.4

環境構築について

9.4.1

アプリケーションの IPv6 対応(7) 以上で[iLonWebService]インスタンスを使用して，SOAP インタフェースに用意されている関数を扱

GUI は VisualBasic .NET 2003 および Microsoft .NETえる．

Framework 1.1 を用いて開発した．.NET Framework 1.1 はIPv6 に対応しており，GUI は IPv6 対応となっている．

9.3.3

プログラミングサンプル

しかし，.NET Framework を使用して開発されたアプリケーションは，実行するコンピュータに予め.NET Framework を

9.3.3.1 ilon100 データ読み込み部
ilon100 では，データの読み込みを DataPointRead

インストールしておく必要があるが，そのままでは IPv6 を使

関数を用いて行う．下記例は，[iLonWebService]を ilon

用することは出来ない．.NET Framework の設定ファイルをとして定義してある場合である．

変更する必要がある．
(1) 編集箇所

ret = ilon.DataPointRead(name, "")%SystemRoot%¥Microsoft.NET¥Framework¥v1.1.4322¥CO

Name には表 1 のような，ネットワーク変数を指定す
る．

NFIG¥machine.config

以下に，温度モニタ部のサンプルコードを示す．

(%SystemRoot%はシステムがインストールされているドライ
ブおよびディレクトリを指す．たいてい C:¥WINDOWS である)

name = "NVL_nviTemperatu_199"
ret = ilon.DataPointRead(name, "")Try
AxLed.Value = ret.UCPTvalue
Catch e As System.NullReferenceException
End Try(2) 編集内容<ipv6 enabled="false"/>の false を true に変更し，システムを再起動する．

9.4.2

アプリケーションから IPv6 ホストの指定

アプリケーション内部から IPv6 ホストを指定する場
合，直接 IPv6 アドレスを記述することが出来ない．そここでは，温度を表す NVL_nviTemperatu_199 のネッのため，hosts ファイルと呼ばれるホスト名と IPv4/IPv6

トワーク変数を読み込み，その戻り値 ret の UCPTvalueを参照することにより，インタフェースに反映している．

アドレスの対応を定義するファイルを用い，アプリケー
ションにはホスト名を記述する．
(1) 編集箇所

9.3.3.2 ilon100 データ書き込み部%SystemRoot%¥system32¥drivers¥etc¥hosts

ilon100 では，データの書き込みを DataPointWrite(2) 編集内容

関数を用いて行う．Name には，3.3.1 項と同様にネッ

例えば，IPv6 アドレス「3ffe:516:5112::c0a8:02d3」をトワーク変数を指定する．

「shiko」というホスト名に対応させる場合は，以下に，スイッチの ON/OFF の制御のサンプルコー

3ffe:516:5112::c0a8:02d3

ドを示す．
スイッチ ON の場合

ilon.DataPointWrite(name, "", "100.0 1", 1, 1)

9.4.3

スイッチ OFF の場合

スタックのインストール

Windows XP は IPv6 スタックを搭載しているが，初

ilon.DataPointWrite(name, "", "0.0 0", 1, 1)

期状態では無効となっており IPv6 を使用することは出スイッチ ON の場合は，データポイントにスイッチ ON

来ない．また，Advanced Networking Pack for Windowsという状態を表す”100.0 1”を書き込む，また，スイッチ

XP と呼ばれる最新の IPv6 スタックが公開されている

OFF の場合は，同様にスイッチ OFF を表す”0.0 0”を書(2005 年 3 月現在)．

き込む．

9.3.4

shiko

と記述する．

まず，Advanced Networking Pack for Windows XP

インタフェースに ActiveX を使う場合のインストールだが，Windows XP SP1 が事前に適用さ今回のインタフェースの作成には，スイッチやメータ

れている必要がある．Windows Update のサイトから類に ActiveX を用いた．ActiveX のパーツは SCL ソフ

Windows XP SP1 用推奨修正プログラム(817778)をイ

トウェアライブラリ[2]で公開されているものを使用しンストールすることで最新の IPv6 スタックに更新された． ActiveX を使う場合の注意点として，ActiveX コン

る．

ポーネントは、レジストリに登録しておかないと動作しそして，IPv6 スタックを有効にするために，次のコない．あらかじめ ActiveX Controls 登録解除ツール[3]

マンドをコマンドプロンプトから実行する．

85

展示ブースと広島市工を IPv6 で結び，会場から広島市

ipv6 install

工の教室の照明など ON/OFF 制御や，教室の温度，湿最後にシステムの再起動を行う．

9.4.4

度や現在の使用電力などを展示ブースでリアルタイム

インタフェース情報の取得に表示した．

IPv6 のインタフェースごとの詳細な情報は，次のコ

図 4 はその際の，展示ブースでの制御の様子である．

マンドをコマンドプロンプトから実行することで得ら

また，図 5 は，広島市工に設置された制御板と各種センれる．

サの様子である．

ipv6 if
IPv6 経路などの設定時に必要なインタフェースインデックス(番号)は，このコマンドから知ることが出来る．

9.4.5

アドレスの追加／削除

IPv6 ア ド レ ス は ル ー タ から 定 期 的 に 広告 さ れ る
Router Advertisement により自動的に付与されるが，次のコマンドをコマンドプロンプトから実行すること
で，手動で IPv6 アドレスの追加／削除を行うことが出来る．
ipv6 adu インタフェース番号/アドレス lifetime 有効生存時間
有効生存時間は秒で指定し，infinite と記述することで

図 4．デモ会場からの制御の様子

無制限時間で追加することが出来る．また，アドレスを削除する場合には，有効生存時間を"0"と指定する．

9.4.6

IPv6 経路の設定

GUI は図 1 に示す操作用 PC 上で動作し，GUI からの制御パケットは IPv6 ネットワークを経て，IPv6-IPv4
トランスレート機能を持つ MicroRAC へ到達することとなる．
実験環境にもよるが，MicroRAC への IPv6 経路を設定する必要がある．経路の設定は以下のコマンドをコマ
ンドプロンプトから実行する．
ipv6 rtu 宛先プレフィックス インタフェース番号/送
信先アドレス lifetime 有効生存時間
有効生存時間については，IPv6 アドレスの追加／削除と同様の設定である．以下にコマンドのサンプルを示す．
ipv6 rtu 3ffe:516:5112::/64 4/3ffe:516:5111::100 pub
life infinite

9.4.7

文

IPv6 経路の確認

献[1] “microRAC,” http://net.ipc.hiroshima-u.ac.jp/microrac/

以下のコマンドをコマンドプロンプトで実行するこ[2] “ エ シ ェ ロ ン 技 術 資 料
http://www.echelon.co.jp/support/downloads.htmlとにより，IPv6 経路(ルーティングテーブル)を確認する,”[3] “SCL ソ フ ト ウ ェ ア ラ イ ブ ラ リ ,”http://www.scl-inc.co.jp/soft/

ことが出来る．
ipv6 rt9.5

図 5．広島市工に設置された制御板と各種センサ[4] “ActiveX Controls 登 録 解 除 ツ ー ル ,”http://www.vector.co.jp/soft/win95/prog/se068388.html

実際の動作の様子

今回開発した成果物は，第 14 回産業教育フェア広島
大会でデモンストレーション展示として広島県立総合体育館大アリーナの広島市工展示ブースで展示された．

86

10 広島市立広島工業高等学校

高大連携による次世代インターネットの研究
広島市立広島工業高等学校
情報電子科

谷口

和久

10.1 はじめに
本校では，平成１１年度から１２年度にかけて，本校の将来構想を描き，それに基づいた学校改革を進め，現在に至っている。本校が描いた魅力ある高校づくり，特色ある学校づくりの基本理念の１つである，「社会の変化に対応しつつ，工業（ものづくり）に関する基礎・基本を身に付け，応用力のある実践的な技術者を育成する。
」についての取り組みとして，通信・放送機構の研究プロジェク
トを，広島大学付属福山中・高校や佐賀県立の工業高校とともに，次世代インターネット IPv6(IPバージョン６)を用いた実験・研究を進めた。広島県内の高校では初めて，この２校（広島市立広島工業高校と広島大学付属福山中・高校）が全世界に広がる IPv6 ネットワークに接続し，生徒が作成した IPv6 制御システムを用いて，遠隔地の家電やロボットの操作を行っている。最先端技術である

IPv6 技術を広島市立大学と新しい学習形態を含めた実証実験に取り組んでいる。
10.2 高大連携の取り組み（平成１６年度）（１）LonWorks キットの製作（平成１６年度情「工業系高等学校における IPv6 を用いたユビキタス社会実験研究」
研究機構

報・通信

情報家電の IPv6 化委託研究開発事業）では，佐賀県，広島県および宮崎県の工業系高等学校の生徒(中・高等学校普通科，高等専門学校の生徒を含む)が IPv6 を用いて，ユビキタス社会で実現するであろう情報家電を含む情報端末が，社会の中で具体的にどのように実現可能であるかを，実際に自ら情報端末を作成し検証し実証的に開発研究を行っている。
この研究に参加している広島市立広島工業高等学校，広島大学附属福山中・高等学校では，広島大学，広島市立大学の支援を受けて，様々な家電を遠隔制御し，遠隔観測を行う実験を開始しました。
両校は，ビルディング内の照明や空調など様々な機器の遠隔制御に利用されている LonWorks ネットワークに注目し，IPv6 を利用して LonWorks 機器を制御する実験に取り組んでいる。
９月１７日事前打ち合わせを行った後，実験のための機器構成を決定し，9 月 25 日および 10 月

2 日に，制御盤の組み立てと LonWorks 機器の設定などの実習を行った。

87

図１ LonWorks 機器構成

図２

研究討ち合わせ（９月１７日）

図３

LonWorks キットの製作（９月２５日）

図４

LonWorks キットの製作（１０月２日）

88

（２）全国産業教育フェア
研究事例紹介で，平成 16 年 10 月 29 日～31 日に広島市を中心に開催された全国産業教育フェアにてデモンストレーション・展示を行った。10 月 30 日（土）11:00 からと 14:

15 からの２回，

全国産業教育フェアメイン会場の広島グリーンアリーナと本校を IPv6 回 線で結び，本校の実習室（１号棟３階制御実習室）に備えた LonWorks 機器接続した電灯の明減や気温や湿度のセンサー観測を行った。
メイン会場から約 100km 離れた広島大学附属福山中・高等学校間で遠隔操作によるロボット相撲の対戦実演を行った。

図５ 全国産業教育フェアでのネットワーク構成
相撲ロボット制御
日本ロボット相撲大会３ｋｇ級の試合規則として定めるラジコン型相撲ロボットを使用した。
相撲ロボットは，ゲートウェイに USB ポートで接続したジョイスティックにより遠隔のゲートウ
ェイと IPv6 により通信した，パラレルポートからの信号を赤外線による制御を行った。赤外線受信機は市販されている 4 チャンネル赤外線リモコンセット PU2706 イーケイジャパンを使用した。

図６ 相撲ロボット受信側回路図（赤外線）

図７ デモンストレーションの様子

89

図８ デモンストレーションの様子

図９ 相撲ロボット対戦の様子（３）JGNⅡシンポジウム in さが
平成 16 年 12 月 15 日 JGNⅡシンポジウム in さがにサテライト会場として参加した。
研究事例紹介で，平成 16 年 10 月 29 日～31 日に広島市を中心に開催された全国産業教育フェア
にてデモンストレーション・展示を行った，遠隔制御によるロボット相撲の対戦デモンストレーショ
ンを，メイン会場（佐賀会場）と宮崎サテライト会場から遠隔操作を行った。
全国産業教育フェアで使用した相撲ロボットは，ゲートウェイに USB ポートで接続したジョイス
ティックにより遠隔のゲートウェイと IPv6 により通信を行った。そのパラレルポートからの信号を赤外線に変換して，制御を行っていたが，会場の照明に影響を受けることと同時に複数台制御するためのチャンネル数が増やせないことから，本研究事例紹介ではラジコン制御で行った。
パラレルポートからの信号（DC５〔Ｖ〕）をＡＭ波に変換する回路の製作。

Digital propotional R/C system(プロポ)側

図１０

Futaba ATTACK 2DR を使用した。

５〔Ｖ〕からＡＭ波に変換する送信側回路図90図１１ 相撲ロボット受信側回路図（AM 波）

図１２ 遠隔映像（宮崎サテライト会場）

図１３ 遠隔映像（佐賀会場）

図１４ 遠隔で制御されるロボット（広島会場）

図１５ 宮崎への遠隔制御（広島会場）（４）第６回 国際情報技術シンポジウム(The 6th Asia Pacific Next Generation Camp)平成 17 年２月 21～23 日 ，京都（国際会議場）にて第 6 回 Asia Pacific Next Generation Campを開催された。シンポジウムはアジア太平洋地域のボランティア団体が，若い人材を発掘しようと始められた。国内での開催は始めてで，アジアやオセアニア，米国など約２０カ国の学生，研究者約６０人が合宿形式で互いに学ぶ。初日の 21 日に本校の情報電子科３年荒木雄二君が歴代最年少で２年間のプロジェクトの成果発表を英語で行った。

91

図１６

第６回 国際情報技術シンポジウム（京都国際会議場）

感想
この度 APNG Camp に参加させて頂いて、一番にこのキャンプのすごさを感じた。周りを見渡せ
ば、博士、教授、現役 SE などの肩書きを持っていらっしゃる方々ばかりだった。また、ゲストスピーチにいらっしゃった方々は、政府や重要な組織に関わっていて、なかなか会えないような方々ばかりだった。
参加者の方々は、個々の意見をはっきり主張され、質問も積極的にされていた。それぞれの国や世界という次元で、いかに状況を良くするのかということに対して非常に貪欲だった。
その中で私のプレゼンテーションは一応成功であったと思う。たくさんの方々に興味を持っていただき、質問や意見をたくさん頂いた。しかし、私はあらかじめ作っておいた原稿を暗記して言っただけだ。英語はほとんどのアジア圏の方々にとっても第二言語にあたるはずなのに、参加者の方々は原稿なしで意見を交えつつ、流ちょうな英語でプレゼンテーションをされていた。また、ネットワー
ク技術の細かい分野について深く質問なさっていた。近い将来には私も周りの方々のようにできるよ
うになりたいと強く感じた。参加者の方々は、私の学習意欲を膨らましてくれた。
多くの方々のプレゼンテーションをきいて、インターネットに関する課題はまだまだ山積みだということがわかった。APNG Camp のような集まりで各国の状況などを情報交換することで、お互いの問題解決をしていくきっかけができるはずだ。今後、私もこのような国家間の交流に関わっていきたいと考えている。もし機会があれば、次回台湾で行われる APNG Camp にも参加したいと思っている。
10.3 研究の成果と課題
本研究開発への取組み状況や途中成果を広く公表することを，目的に全国産業教育フェアにてデモ
ンストレーション・展示を行った。
展示は広島県立総合体育館大アリーナの広島市立広島工業高等学校（広島市工）ブースで実施した。
主会場と広島市工を IPv6 で結び，会場から広島市工の照明の ON/OFF 制御，ビデオカメラの制御などを行うとともに，広島市工の温度・湿度・現在の使用電力などを表示する。また，会場と広島大学附属福山中・高等学校（附属福山）を IPv6 で結び，遠隔制御によるロボット相撲の対戦デモン
ストレーションは 10 月 30 日（土）に実施し，本研究開発の途中成果が検証ができた。
相撲ロボットを赤外線による制御を行っていたが，会場の照明に影響を受けることと同時に複数台92制御するためのチャンネル数が増やせないことが課題となったが，パラレルポートからの信号（DC５〔Ｖ〕）をＡＭ波に変換して制御することで，会場の照明に影響を受けず，チャンネル数が増やせたことと，赤外線に変換して制御した相撲ロボットより，制御反応がはやく遠隔制御に適していることが分かった。
10.4 まとめ高校生による IPv6 を用いた遠隔操作の実証実験は，手探りの状態だったが動作させる段階まで行うことができた。最新技術を体験し，高大連携と佐賀県の工業高校との交流から生徒たちは，各校の技術や取り組みを知り，IPv6 の将来性に興味・関心が深まり積極的に取り組んでいた。
広島大学と広島市立大学と連携を深め，より具体的で実環境に近い家電制御へ取り組みたい。

93

10.1

国際情報技術シンポジウム(APNG Camp) 発表資料

94

95

96

97

98

99

100

101

11 宮崎工業高校
宮崎県立宮崎工業高等学校

電子科

11.1 研究題目
ＩＰv6 によるバドミントンシャトル発射ロボットの制御
11.2 目的
以下の各項目について課題研究の一環として取り組みました。
 ネットワークについての基礎知識の習得
 ネットワークの構築作業の習得（ケーブル作成、LAN 構築、ネットワーク設定まで）
 光ケーブルを利用したネットワーク接続の接続形態についての簡単な理解
 制御対象物の発案とその製作
11.3 共同研究者
電子科 3 年

光来出

尚樹

村上

雅彦

浩司先生

毛上

卓也先生

11.4 指導者
電子科教諭

東11.5 作成手順①バドミントンシャトル発射ロボットの製作を機械科に依頼
バドミントンシャトル制御用のインタフェースの試作（リレー、ＳＳＲ、専用 IC）②インタフェース回路の決定（モータドライバ専用 IC である TA-8429H を使用）
③CGI 部分を宮崎大学に依頼④配線（③と並行に作業）⑤シャトル発射ロボットの遠隔制御実験と動作面・操作面の改良作業⑥スライド作成（発表用の資料）→

文部科学省来校時の研究発表、校内課題研究発表会

10211.6 IPv6 について
従来のＩＰｖ４ネットワークでは、家庭用パソコンの普及等によりそれぞれのパソコンに割り振る
ためのアドレスが足りなくなる恐れが出てきた。しかし、ＩＰｖ６になることによりＩＰｖ４に比べアドレス数が爆発的に増え家電製品や自動車などさまざまなものをインターネットにより制御できるようになる。（下図、発表スライドの一部）

11.7 制御対象物の発案例
私たちが発案した制御対象です。
実現可能・不可能、向き・不向きを考えずに気ままに発案しました。
 ビデオ録画、ラジオの録音
 自宅の照明の制御
 炊飯器、ポットの制御
 ペットの餌やり 家や車などの鍵の制御
 ロボットの制御
11.8 モータドライバ IC、ＴＡ－８４２９Ｈについて
今回、製作したシャトル発射ロボットは、１２V のラジコン用バッテリパックを電源として使用し、１２V 駆動の DC モータを制御する。試行錯誤するなかで、SSR は高価、リレーは基板面積を必要とすることから、基板試作段階であきらめ、モータドライバ IC である

TA-8429H を使用することになった。このドライバ IC は１個のモータを２ビットで制御し、正転・逆転が可能である。電源端子、制御用端子、モータ接続端子の３種類が用意されており、基板構成もすっきりすることから、この素子を使用することに決めたようです。
入出力端子は、千鳥配列で１２ピンあります。
端子番号 端子名 機能
１

IN1

２

IN2

３

NC

出力を制御する入力端子です。
未使用端子です。

103この IC の出力端子その１です。

４

OUT1

５

NC

未使用端子です。

６

GND

GND です。

７

NC

未使用端子です。

８

OUT2

９

NC

未使用端子です。

１０

Vc

出力部へ電源を供給する端子です。最大 30V まで使えます。

１１

Vcc

制御回路へ電源を供給する端子です。最大 30V まで使えます。

１２

ST

出力を ON/OFF する制御入力端子です。

負荷となるモーターor ペルチェの片方の端子を接続します。

この IC の出力端子その２です。
負荷となるモーターor ペルチェの片方の端子を接続します。

IN1、IN2、ST の３ッの制御入力端子で、OUT1 と OUT2 の間に繋げた負荷を制御します。
制御入力端子は、Vcc や Vs の電圧に関わらず、0.8V 以下で'L'、2.0V 以上で'H'と認識します。
5V や 3V で動作するマイコンと、直接インタフェースできます。
制御入力と出力との関係は、下表のようになります。

入力

出力

IN1 IN2 ST OUT1

出力

OUT2

つまり・・・

モード

OUT1 と OUT2 の両方が GND へ接続されるの
Ｈ

Ｈ

Ｈ

GND

GND

ブレーキ

で、負荷の両端子がショートされた状態になりま
す。

Ｌ

Ｈ

Ｈ

GND

Vs

逆転

Ｈ

Ｌ

Ｈ

Vs

GND

正転

Ｌ

Ｌ

Ｈ

OFF

OFF

停止

Ｘ

Ｘ

Ｌ

OFF

OFF

スタンバイ

OUT2 端子から OUT1 端子へ、電流が流れます。
OUT1 端子から OUT2 端子へ、電流が流れます。
OUT1 と OUT2 の両方が OFF（Vs にも GND にも繋がってない）になります。
停止と同様ですが、IC 内の制御回路の動作が停止します。

基板へのはんだ付けでは、未使用端子をニッパで切断しておけば、ユニバーサル基板の穴に斜めに差し込むことができることが分かりました。また、入力側と出力側というように、基板の機能を左右に分けることができ、すっきりとした基板配線ができました。

104

●基板・MicroRAC・シャトル発射ロボットの接続の様子●ロボット制御画面（ＣＧＩ；協力宮崎大学）©宮崎県立宮崎工業高校

シャトルロボット操作解説図

仰角
調整

前進
左旋回
後退

発射準備
（ローター回転）右旋回発射！

11.9 まとめこの研究の話が具体的に動き出したのが７月に入ってからで、３年生ということで進路に向けて忙しい時期でした。このころから制御対象物を発案しつつ、 MicroRAC の制御実験も LED 基板のON/OFF で行っていました。シャトル発射ロボットの製作が始まったのは１０月にはいってからでしたので、シンポジウム発表までに間に合わせるために、作業を分担して並行しておこないました。
全員で協力し合い、また宮崎大学の高岸先生、中國先生、都城高専の小森先生、本校の東先生のアドバイスもあって短い期間で仕上げることができました。回路製作は実習でもした事がありましたが、用意してある指導書を見ながらするのと、自力で考えるのにはかなりギャップがありましたが、なん

105

とかシャトル発射までできました。１２月１５日のカリーノ宮崎での研究発表から始まり、電子科でのクラス課題研究発表会、文部科学省来校で中山大臣の前での研究発表、校内課題研究発表会と、計４回の発表をしました。カリーノ宮崎での遠隔操作を行う実験が無事に成功に終わり、課題研究の成果を出すことができてよかったと思います。次世代に対する期待や「ユビキタス社会」に関する知識を得ることができ、新しい時代を知きっかけとなったとても有意義な時間であったとおもいます。
感想村上 雅彦 （電子科３年）
１．これまでの取り組み
ユビキタスとはラテン語が語源で「いたるところに存在する」という意味だと知りました。近年の急速な IT 社会の発展においてユビキタスネットワークなどのユビキタスを使った言葉がたくさん生まれました。宮崎工業高校ではそのユビキタスをキーワードに人と人とのコミュニケーションはもちろんのこと、それを福祉や医療、日常生活にも応用させていき楽しく便利な生活を送れるような「ユビキタス・ライフ」を目指しています。
今回、私たちは課題研究の一環で microRAC を使ってのシャトルロボットの遠隔操作に挑戦しました。作成過程においてたくさんの問題も発生しましたが周りの方たちの心強いサポートも有りなんとか完成させることができました。
２．今後の課題
今回は制御対象物がロボットでしたがいずれはこの技術を日常生活に取り込み、IPv6を使った遠隔操作でくらしを楽しく豊かにするものを作っていきたいと考えています。
光来出

尚樹（電子科３年）

１．これまでの取り組みについて
マイクロラックを使い、シャトルロボットをネット上から遠隔操作する課題に取り組みました。私たちはインターフェイスボード製作に取り組み、先生方の協力のもと、見事期間内に完成させることができました。私にとってはとても中身のあるものでした。回路の設計からはんだ付け、ロボットへの取り付けとネットワークからの制御、どれをとっても今後の自分の進む分野に生かせる内容でした。
２．今後の課題
今後は、宮崎大学へ進学し、情報システム工学科で情報分野全般について勉強していき、家庭内における電気製品などを遠隔操作することを考えています。
情報技術がさらに身近に感じられるよう、私たちの豊かな発想力を生かし、より良いものを作っていきたいと考えています。

106

12 都城高等工業専門学校
12.1 始めに本校では、今回の実験プロジェクトに参加する学生を電気工学科で募集することになった。修業年限が５年制であるということもあり、参加学生は２年生２名、３年生４名と５年生６名という多様な構成になった。学年がまたがっていたり授業や実験等で、全員が共有できる時間を取るのがなかなか難しい状況であるので、５年生は卒業研究の時間の一部、２,３年生は週２～３回放課後に行うという形で２つのグループに分かれて行うこととなった。
５年生はある程度ネットワークについての知識があったが、２,３年生についてはよ
うやく本格的な専門科目が入ってくる時期ということもあり、ネットワークなどに関する知識はほとんどない状態であるといえたので、まず、ごく簡単なネットワークについての知識、本実験で使うであろう JAVA 関連、家電コントローラの仕組みについての講習をおこなった。その後、簡単な実験を行い、具体的に何を行うかを決定し製作、実験を行った。
12.2 目的
５年生・ IT カーHIWAKEN3 号、HIWAKEN4 号の作成
２.３年生
・ 赤外線センサを用いた侵入検知システムの作成
・ WEB カメラを搭載した遠隔操作型戦車の作成
12.3 製作及び成果
12.3.1 ５年生
IT カーHIWAKEN3 号
IT カーHIWAKEN3 号、4 号は 2 つとも無線 LAN インターフェースとカメラを搭載しており、IT カーのカメラからの映像とジョイパッドによって遠隔操作が可能となっている。
また、2 つの IT カーはそれぞれ違った特徴を持っている。HIWAKEN3 号（図 1）はラジコ
ンに無線 LAN インターフェース回路と小型カメラを搭載したもので、乾電池 4 個で動かすことができるものであり、電波の届くところであればどこへでも動かしていけるという特徴を持っている。製作費も 3 万円をきっており、非常に安価に作ることができた。
HIWAKEN3 号は、図１に示すようにラジコンの上部にカメラを搭載しており、映像は無線
LAN インターフェースを通して Web ブラウザに送られる。操縦者は Web 画面上に表示されたカメラからの映像を見ながらジョイパッドで IT カーを操縦する。（図 2）

107

図１：

HIWAKEN3 号

図２：HIWAKEN３号の仕組み
IT カーHIWAKEN4 号
HIWAKEN4 号は、HIWAKEN3 号と異なり小型のマザーボードである ITX ボードを搭載したもので IT カー上で LINUX が動いており（図３）、カメラからの映像を画像処理を行い、無線 LAN を通して操縦者のパソコンに送る。操縦者はパソコンの画面を見てジョイパッ
ドで IT カーを操作する。

108

図３：

HIWAKEN4 号

図４：HIWAKEN４号の仕組み
12.3.2 ２.３年生
LED の ON/OFF 実験
２,３年生には、ネットワーク等に関する講習の次に、この実験ではどのようなことをするのかを考えてもらうため、実際に家電コントローラを使って制御対象を作成する前に、実験の感覚をつかんでもらうという意味で、ブレッドボードを用い簡単な電子回路を組んで LED の ON/OFF を行う予備実験を行った。
その際に、ただ家電コントローラの WEB 画面からの操作だけではなく JAVA との連動、家電コントローラへの入出力を意識してもらう意味も込めて、WEB 画面からと JAVAをつかって回路側からどちらからも LED の ON/OFF が可能となるように作成し実験を行った。最終的には２年生では、現在授業・実験等で電気回路論を始めたばかりであり、

109

図５：

図６：

LED の ON/OFF 実験

赤外線センサを用いた侵入検知システム

論理回路、ディジタル電子回路などは習っていないので回路的知識が不足しているため、２年生はプログラム作成、３年生は回路作成を中心に行うこととなった。
赤外線センサを用いた侵入検知システム
市販の赤外線センサを用い、それに電源回路と AC アダプターを組み合わせて図６のような侵入検知システムを作成した。システムの動作としては図 7 に示すとおりである。
まず、赤外線センサが侵入者を検知し、情報家電コントローラに信号を出力する。情報家電コントローラ上で動いている JAVA プログラムは常に入力ポートを監視しており、入力信号が来た時にプログラムはメールを送信するようになっている。送られたメール
はメールサーバを経由して利用者にメールを送信することにより、自宅などに侵入者があった場合にそれを検知することができるようになっている。また、情報家電コントローラに図８のようなメール送信に関する設定ができるような HTML も用意した。テストを行った結果、センサが検知してからメールを送ることができた。

110

情報家電コ③メール送信メールサーバ

ントローラ
④メール
②信号出力
侵入者

①検知
赤外線センサ

図７：

図 8：

利用者

侵入検知の仕組み

侵入検知システムのメール設定

WEB カメラを搭載した遠隔操作型戦車の作成
図９に作成した WEB カメラ付戦車、図 10 にその製作風景を示す。完成した戦車は、カメラの上下左右、戦車の前後左右をネットワークを介してジョイスティックを使ってカメラからの映像を見ながら操作できるようになっている。製作に当たっては、モータを 4 つコントロールしなければいけないのでモータ駆動回路、情報家電コントローラとのインタフェースを行うディジタル回路が必要であり、まずそれらの回路設計から始まった。これらの設計・製作は、回路知識などの関係より３年生が担当することとなった。
２年生は情報家電コントローラ側のプログラム、操作側の通信及び操作インタフェース
プログラムを担当することとなった。
図 11 に WEB カメラ付戦車の仕組みの概略を示す。戦車は、WEB カメラ、モータ 4 個を搭載しており、WEB カメラからの映像は PC へ入力されネットワークを介して操縦者が見ている PC へ送信される。操縦者はその映像を見ながらジョイ

111

(a)全体(b)WEB カメラ付戦車
図９： WEB カメラ付戦車

図１０：(c)駆動回路

製作風景
制御信号

情報家電コ
制御信号

WEB カメラ
付戦車

制御信号

ントローラ

映像

ネットワーク

PC
映像

PC

図１１：

映像

操作
操縦者

WEB カメラ付戦車の仕組み

スティックを操作して戦車を動かす。制御信号は操縦者の PC からネットワークを介して情報家電コントローラ、駆動回路を経て戦車に送られる。駆動回路は家電コントロー
ラからの 6 本の制御信号によりモータの制御を行っている。
図 12 に WEB カメラ付戦車の操作画面を示す。操縦者は図 12(a)に示すような操作画面を見ながらジョイスティックにより操作することとなる。操作画面は映像だけではなく、PC 及びコントローラのアドレス指定などのインタフェースも含んでいる。また、図 12(b)に示すようなジョイスティックがなくても WEB の画面からでも戦車を操作できるようなインタフェースも作成した。この場合は、情報家電コントローラ側に用意した HTML にアクセスすることにより WEB 画面から戦車を操縦することとなる。WEB の場合は操作内
容とその動作時間を指定する

112

(a)操作インタフェース
図１２：(b)WEB 版操作インタフェース
操作画面ことになるというデメリットあるが手元にジョイスティックや通信プログラムがなくても操作が可能となるメリットがある。
12.3.3 おわりに今年度初めてこのプロジェクトに参加することになったが、高専は寮の関係により長期の休みには活動できないことや、学生実験の関係上放課後といえどなかなか時間が取れない状況の中、また活動期間が半年もない状況で学生は大変よく頑張ってくれた。製
作だけで時間が終わってしまい、もっと現在のネットワーク社会やこれからのネットワ
ーク社会について議論するということも必要かと思ったがそれを行うことができなかった。しかし、苦労しながら作り上げたこともあり、完成したときには学生も大変嬉しそうであった。また、学年ごとに作業分担をすることとなったが、お互いの連携を取るという縦のつながりも出来、普段高専では出来ない学年を横断した教育をすることが出来たのは学生にとっても教職員にとっても代えがたい経験となった。
本実験では、ネットワークを使ったものづくりという通常のものづくりとは少し違ったことを経験でき学生も良い経験になったのではないかと思われる。
謝辞
本実験を行うにあたり大変お世話になった宮崎大学総合情報処理センター及び本校
職員に心より感謝いたします。

113

13 研究会等発表原稿
13.1

日本教育工学学会 第 20 回全国大会 発表原稿
(次ページ)

114

IPv6 とユビキタスを題材にした高大連携による教育実践
中村隆敏*

山田成仙*

山下利秀**

末次孝文***

Takatoshi Nakamura

Shigenori Yamada

Toshihide Yamashita

Takafumi Suetsugu

緒方俊彦****
Toshihiko Ogata

江頭広幸*****
Hiroyuki Egashira

溝口正昭****

西村龍一郎****

Masaaki Mizoguchi Ryuichiro Nishimura

大谷誠*****

Makoto Otani

田中久治*****

渡辺健次***** 近藤弘樹*****

Hisaharu Tanaka

Kenzi Watanabe

Hiroki Kondo

佐賀県立有田工業高等学校*

佐賀県立多久高等学校**

佐賀県立佐賀工業高等学校***

Saga Prefectural Arita Technical High School

Saga Prefectural Taku High School

Saga Technical High School

NetCom さが推進協議会****佐賀大学*****

NetCom SAGA Development Project Committee

Saga University

要旨 ユビキタス社会を実現するためには，社会の必要な場所に，ハードとソフトを組み合わせた情報機器を創り出す，社会の情報化のコアとなる人材の養成が必要である．本実践研究では，佐賀県
内工業系高校生が IPv6 を用いてロボット，電子モータ，住宅模型内情報家電モデルの遠隔操作実験に取り組んだ．ネットワークの新しい分野や先端技術を体験することで，生徒たちは IPv6 に非常に興味を持った．この取り組みで，ハードウエアとソフトウエアの学習環境を有する工業系高校が，先端技術を研究テーマに据え，学習できる場として適していることが分かった．グループ ウェアを利用して研究を推進してきた中で，この高大連携の教育実践は，ユビキタス社会を構成する人材育成の一例として示されよう．
遠隔操作することを目的とした．

１．はじめに
ユビキタス社会を実現するためには，社会のまた，もう一つの課題として，IPv6 対応住宅

中の必要な場所に，ハードとソフトを組み合わ模型を製作し，その中に多様な情報家電模型をせた情報機器を創り出す，社会の情報化のコア配置して，情報家電コントローラを繋ぎ，IPv6となる人材の養成が必要である．

ネットワークを介して，センシングおよび遠隔

従来の情報教育や教育の情報化は，情報化社

操作を試みた．

会に住むことになる市民の育成を念頭に進めら2.2

れており，社会の情報化を担う人材育成として

IPv6 ネットワーク

IPv6 ネットワークの整備，構築は地域インタ

も，情報系学科がそれをはたしてきた．

ーネット推進団体が行い，ネットワークの設定，

我々は，平成 13 年度から 15 年度にかけて，

運用，高校側への知識提供は佐賀大学が担当し佐賀県内工業系高校 3 校で，IPv6 を用いたロボ

た． 各工業系高校は，従来から学校インターネ

ット等の遠隔操作実験に取り組んだ．

ットによって IPv4 ネットワークに接続されている．今回、この IPv4 ネットワークを利用し，IPv6

２．実践目的と概要

over IPv4 トンネルによって，各工業系高校を

2.1

グローバルな IPv6 ネットワークに接続した．

目的

本実践は，IPv6 普及・高度化推進協議会による「IPv6 アクセス網及び情報家電による実証実3．実践内容験」(IPv6 普及・高度化推進協議会 2002)の一

生徒はもちろん，工業系高校職員も IPv6 技術

環として行ったものである．

は未知の分野であり，参考書籍や Web 上で情報

参加高校は，佐賀県内の有田工業高等学校，多を収集していくことから始まった．

久高等学校，佐賀工業高等学校の３校で，各校3.1

生徒によるテーマの設定に市販ロボットキットを用意し，ロボットのリ

生徒達は，最初に，IPv6 情報家電コントロー

モコンユニットを，情報家電コントローラを通ラを使ってどんなことができるのかを調査し，じて IPv6 ネットワーク上で制御し，ロボットを自分たちの研究テーマを設定した．IPv6 を使っ115

て身近なものを動かすことで，IPv6 の役立つ利させる教育的効果があることがわかった．

用方法や課題を明らかにすることとした．

4.2 高大連携の意義

3.2

ネットワークの構築・運用はそれ自体で一つ生徒による研究の成果の専門分野を構成する．工業系高校単独ではこ

生徒は情報家電コントローラおよび IPv6 を利用して，次の成果が得られたと述べている．

のような大規模な実験フイールドは構築でき得（1）校内 LAN 上から情報家電コントローラを制なかった．ネットワーク構築，運用支援があっ御できた．

たので，工業系高校側は研究推進に没頭できた（2）情報家電コントローラに，ソーラ カーやと言えるだろう．研究を進める際の TV 会議シス

ロボットを接続して遠隔操作できた．

テムも地域インターネット推進団体の協力があ（3）情報家電コントローラの処理速度の関係で，り，有効活用することができた．大学側は直接，情報家電機器へのアクセスにかなりの遅延が出高校へ出向いてのネットワーク構築，予算面でることが分かった．

のフォロー，研究推進のアドバイス，学会発表のサポート等，高校生が研究活動を行う上で大ロボットをリモコン操作することで，プロジきな支えとなった．

ェクトのモチベーションを喚起したかったが，ロボットの操作そのものが研究対象とならない

おわりによう配慮した．
3.3

今回の研究は，佐賀県内の工業系高校が佐賀

IPv6 対応住宅模型の製作

ユビキタス・コンピューティングの分野では大学と高大連携教育のなかで行った．先端技術

住宅内のあらゆる生活家電品へのネットワーク

を研究テーマに据え，学習できる環境は，教科化が現実になろうとしており，そのモデルを作や部活動において，工業系高校であれば効果的成することで IPv6 の適用例を一般の人へわかりに行えることが分かった．ネットワークの新しやすく説明しようとした．内部の家電品もミニ

い分野を体験することで，生徒たちは IPv6 に非チュア化し，実際に IPv6 上で遠隔作動させるこ

常に興味を持った．将来，社会の中枢として働とで，良いプレゼンテーションとなることを目き，また，ユビキタス社会のなかで，開発，応指した(図 1)．

用，発展に努める人材となるであろう．

つまり、高校生にとって，IPv6 の要素技術開平成 15 年度から，佐賀大学，広島大学，広島発を研究テーマにすることは難しい．それより市立大学の連携支援により，新しいプロジェク

も新技術のシステム化，応用への考察が良きテトが進行中である．新規参加校を増やし，佐賀ーマになると考えた．

県内７校、広島県内２校が参加している．また
16 年度は宮崎大学の連携支援と宮崎県内高校２

４．考察

校が新規参加した。今後は対象校の生徒交流も

4.1

含め，更に幅広い研究を進めたい．

「先端技術」に取り組む意義

ユビキタス社会で求められる情報端末を支える技術は，それ自体，学科横断的なものである．
情報科の生徒と職員が情報家電コントローラのWWW 画面を他の学科の生徒と職員にも分かるよ
うに変更することで，情報ネットワークの必要性を電気科や機械科の生徒と職員も痛感したという．生徒は初めて触れる先端技術を理解でき
たことももちろんだが，先端技術をテーマにした驚き，自信，喜び，達成感がみてとれる．このように，先端技術や未来技術を研究テーマに据えることで，高校生にとって学習意欲を喚起

図1

116

IPv6 ネットワーク対応住宅模型製作

13.2

2004 PC カンファレンス九州 in 大分 発表原稿
(次ページ)

117

工業系高校での IPv6 を用いた教育実践 ～ユビキタス社会への人材育成～
An educational practice which used IPv6 in technical high schools, Training engineer for the Ubiquitous world

中村隆敏*

山田成仙*

山下利秀**

Takatoshi Nakamura

Shigenori Yamada

Toshihide Yamashita

緒方俊彦****
Toshihiko Ogata

江頭広幸*****
Hiroyuki Egashira

溝口正昭****

末次孝文***
Takafumi Suetsugu

西村龍一郎****

Masaaki Mizoguchi Ryuichiro Nishimura

誠*****

大谷

Makoto Otani

佐賀県立有田工業高等学校*
Saga Prefectural Arita Technical High School

田中久治*****
Hisaharu Tanaka

渡辺健次***** 近藤弘樹*****
Kenzi Watanabe

Hiroki Kondo

佐賀県立多久高等学校** 佐賀県立佐賀工業高等学校***
Saga Prefectural Taku High School Saga Prefectural Saga Technical High School

NetCom さが推進協議会****
NetCom SAGA Development Project Committee

佐賀大学*****
Saga University<あらまし> ユビキタス社会を実現するためには，社会の必要な場所に，ハードとソフトを組み合わせた情報機器を創り出す，社会の情報化のコアとなる人材の養成が必要である．本実践研
究では，佐賀県内工業系高校生が IPv6 を用いてロボット，電子モータ，住宅模型内情報家電モ
デルの遠隔操作実験に取り組んだ．ネットワークの新しい分野や先端技術を体験することで，生徒たちは IPv6 に非常に興味を持った．この取り組みで，ハードウエアとソフトウエアの学習環境を有する工業系高校が，先端技術を研究テーマに据え，学習できる場として適していることが分かった．グループ ウェアを利用して研究を推進してきた中で，この高大連携の教育実践は，ユビ
キタス社会を構成する人材育成の一例として示されよう．

<キーワード>IPv6 ネットワーク，ユビキタス社会，授業実践，人材開発，工業高校教育
１．はじめにて，佐賀県内工業系高校 3 校で，IPv6 を用いたロボット等の遠隔操作実験に取り組んだ．その過程

現在，IT 革命の第２段階として，ユビキタス・で，ユビキタス社会を担う人材育成の場として，

コンピューティング，ユビキタス・ネットワーク

工業系高校が非常に重要な位置を示すという認識を主とするユビキタス社会が展望されている．しを持つに至った．

かし，ブラックボックス化は一層進み，トラブル

２．実践目的と概要

時の対処は非常に複雑，かつ専門化していくだろう．従来の情報教育や教育の情報化は，情報化社

2.1

会に住むことになる市民の育成を念頭に進められ

本実践は，IPv6 普及・高度化推進協議会による「IPv6 アクセス網及び情報家電による実証実験」の一環として行ったものである．
参加高校は，佐賀県内の有田工業高等学校，多久高等学校，佐賀工業高等学校の３校で，各校に市販ロボットキットを用意し，ロボットのリモコ
ンユニットを，情報家電コントローラを通じて
IPv6 ネットワーク上で制御し，ロボットを遠隔操作することを目的とした．
また，もう一つの課題として，IPv6 対応住宅模型を製作し，その中に多様な情報家電模型を配置
して，情報家電コントローラを繋ぎ，IPv6 ネットており，社会の情報化を担う人材育成としても，情報系学科がそれをはたしてきた．
しかし，現状ではユビキタス社会に必要となる，無数の情報機器を創り出すために，ハードとソフト，ネットワークに精通し，システム開発を行い，社会に提言できる人材の育成は，ほとんど手をつけられていない．一方，現在，日本の工業高校教
育は，ものづくりという命題と情報化社会の急速な変化の中で，再編を余儀なくされている．ユビ
キタス社会になると，さらにその領域は拡張するだろう．我々は，平成 13 年度から 15 年度にかけ

118

目的

ワークを介して，センシングおよび遠隔操作を試たちの研究テーマを設定した．IPv6 を使って身近みた．

なものを動かすことで，IPv6 の役立つ利用方法や課題を明らかにすることとした（図 1）．

2.2

IPv6 ネットワーク
3.3

各工業系高校は，従来から学校インターネット

生徒による研究の成果

生徒は情報家電コントローラおよび IPv6 を利用

によって IPv4 ネットワークに接続されている．この IPv4 ネットワークを利用し，IPv6 over IPv4 ト

して，次の成果が得られたと述べている．

ンネルによって，各工業系高校をグローバルな（1）校内 LAN 上から情報家電コントローラを制御

IPv6 ネットワークに接続した．またこのネットワ

できた．

ークを構築するにあたり，新たにルータを佐賀大（2）情報家電コントローラに，ソーラ カーやロ学に 2 台，各工業系高校に 1 台ずつ配置した．

ボットを接続して遠隔操作できた．
（3）情報家電コントローラの処理速度の関係で，

3．実践内容情報家電機器へのアクセスにかなりの遅延が出る
ことが分かった．

平成 13 年度は準備期間，平成 14 年 4 月より正式に始動した．プロジェクトといっても，まず，動機付けが必要であり，各校の担当職員から必要なロボットキットや参考書籍等の情報交換をメールで行い，いくらかの市販ロボットキットを購入
し，生徒にロボットの操作に慣れさせることを第一の目標にした．
3.1

グループ ウェアとテレビ会議

情報不足解消とプロジェクトを継続化するため，
メーリングリストを中心にした，グループ ウェア
によるワーキング グループを作った．このグルー
図1

プは高校職員，大学職員，学生，企業等の人員か

情報家電コントローラ

ら成り，参加スタッフ，技術支援スタッフ，学生，
3.4

教師間の情報交換，プロジェクト計画の要としてロボット遠隔操作開設した．また，プロジェクトの推移記録や PR，

有田工業高校で 14 年度プロジェクトを中心とな

研究資源のアーカイブ，問題点解決の場としてもって進めた生徒は，電気研究部の３年生であった．

利用でき，この後のプロジェクト進行に大いに役

部活動時間帯の放課後を利用しながらロボットの立った．

リモコン操作を習得し，参考書籍を元に IPv6 の概また，適宜，テレビ会議も行い，普段，顔を合念を勉強した．ロボットをリモコン操作することわすことのない高校生同士や，大学生との情報交で，プロジェクトのモチベーションを喚起したか

換などで実験の励みになった．さらに，BBS，チャ

ったが，ロボットの操作そのものが研究対象となット等も準備し，各高校単独ではなく，協同学習

らないよう配慮した．
生徒は指導の先生とともに，情報家電コントロとして今後進めていける目処もたってきた．
このように，グループ ウェアを利用して研究をーラとロボットのリモコンユニットをどのように推進してきた中で，今回の取り組みを核として，接続するか試行錯誤した．実験の結果，1 台の情報

高大連携という新しい学習形態も生まれている．

家電コントローラで，8ch の ON/OFF 制御が可能なインタフェース回路を自作することができた．

3.2

その結果，前進，後退，目を光らせる，音を出生徒によるテーマの設定

す，といった制御を IPv6 ネットワーク上で行える

生徒達は，最初に，IPv6 情報家電コントローラ

ことが確認できた．

を使ってどんなことができるのかを調査し，自分

119

3.4

科横断的なものとなった．この方法論によって，IPv6 対応住宅模型の製作

有田工業高校では， 15 年度の 4 月から新たな 3

生徒は分からないながら，一つ一つ積み上げて自年生 6 人が，教科「課題研究」の主テーマとして身のものにして行くことができた．しかし一方，

IPv6 に取り組むことになった．ユビキタス・コン

課題研究はあくまでも教科としての授業であり，

ピューティングの分野では住宅内のあらゆる生活

週 1 回の授業では時間的に足らない部分もある．

家電品へのネットワーク化が現実になろうとして効率的なテーマ掘り下げの方法論や，放課後の補おり，そのモデルを作成することで IPv6 の適用例

習などで，時間を充足させる手立てが必要である．

を一般の人へわかりやすく説明しようとした(図
4.2

２)．

部活動としての取り組み

内部の家電品もミニチュア化し，実際に IPv6 上有田工業高校では，電気研究部の生徒が担当しで遠隔作動させることで，良いデモンストレーシた．部活動の中では何らかの活動指針や目標が必ョンになった．また，その制作に携わることで，要になってくるが，今回，4 月の年度始めから取り

IPv6 アプリケーションを開発する方法論，工学的組みが始まったが，授業へ導入するのに比べ，研設計論，部品を組み立てる技術習得，そして，プ究する内容の吟味に時間をかける余裕がなかった．

レゼンテーション能力の習得を目指した．その集

顧問も研究内容の理解から始まり，しばらくは大成として、平成 16 年 1 月に東京で開かれた国

何から始めたら良いか分からない状態が続いた．

際会議 SAINT2004 に於いて生徒が自分たちの研究成果を発表した。
高校生にとって，IPv6 の要素技術開発を研究テーマにすることは難しい．それよりも新技術のシステム化，応用への考察が良きテーマになると考すでにロボットを遠隔で操作するという目的は決まっていたため，赤外線リモコンから情報家電コントローラに接続する際の，AD 変換回路と多チャンネル対応回路を顧問が設計，生徒がそれらを製作した．
部活動では，毎日，放課後取り組める利点があり，顧問と生徒が一緒になり，共通の目的を持って一つのことに臨むゴール・オリエンテッドな行
為は，多分にプロジェクト的な性格を持つ．的確な目的意識が持てたからこそ，手探りながらもロボットを遠隔操作することができた．部活動では時間を掛けることができる点が，取り組みを進めるのに有効であった．
4.3「先端技術」に取り組む意義

有田工業高校では，平成 15 年度は 6 名の生徒が，課題研究の授業内の１グループとして参加

えた．
図2

している．一般に，教科の教育法は，基礎的な部

IPv6 ネットワーク対応住宅模型製作

分から積み上げていくのが通常であるが，今回の取り組みは，その枠にはあてはまらない．課題研

４．考察

究の教科特性を活かしながらも，テーマとしては
4.1

未知の最先端技術を取り入れることになったため，「課題研究」としての取り組み

今回，多久高等学校の取り組みは，機械科 6 名，

不安もあった．一方，生徒の側からは，最先端技電気科 2 名，情報科 4 名の生徒から成る，学科を術に取り組むことについて大きな期待と意欲が寄横断したプロジェクトチームで行なわれた．
「課題

せられた．

研究」としては学科をまたがる新たな組織形態で課題研究における最初のテーマ決定とグループある．ユビキタス社会で求められる情報端末を支

編成は大事な部分である．その際，未来社会を想える技術は，それ自体，学科横断的なものである．

定させる「IPv6 でロボットを遠隔操作させる」と今回の取り組みを行う組織は，その反映として学いうテーマは非常に人気があり，クラスの 38 人中120

27 人が申し出るほどであった．これはテーマへのおわりに期待感であり，先端技術を身につけたいという高

今回の研究は，佐賀県内の工業系高校が佐賀大学と高大連携教育のなかで行った．先端技術を研校生の意欲の現れであろう．
生徒は初めて触れる先端技術を理解できたこと

究テーマに据え，学習できる環境は，教科や部活

ももちろんだが，先端技術をテーマにした驚き，動において，工業系高校であれば効果的に行える

自信，喜び，達成感がみてとれる．このように，ことが分かった．ネットワークの新しい分野を体先端技術や未来技術を研究テーマに据えることで，験することで，生徒たちは IPv6 に非常に興味を持

高校生にとって学習意欲を喚起させる教育的効果った．ユビキタス社会が現実化した際の担い手とがあることがわかった．

して，現在の中高校生の役割はとても重要である。
将来，社会の中枢として働き，また，ユビキタス

4.4

社会のなかで，開発，応用，発展に努める人材と工業系高校指導者側の変容なプロジェクト制をとった．職員同士も他の学科なるであろう．
平成15年度より，佐賀大学，広島大学，広島市と協同作業をしていく必要があった．情報科の生

立大学の連携支援により，新しいプロジェクトが徒と職員が情報家電コントローラの WWW 画面を他進行中である．また、16年度からは新たに宮崎大の学科の生徒と職員にも分かるように変更するこ学も参画し、新規工業系参加校を増やし，佐賀県とで，情報ネットワークの必要性を電気科や機械内７校と広島県内２校、宮崎県2校が参加している．

科の生徒と職員も痛感したという．ユビキタス社

今後は対象校の生徒交流も含め，更に幅広い研究会でのハードとソフト両面の必要性が，この取りを進めたい．

多久高校では今回の研究に関して，学科横断的組みで実体験として理解できた指導者側の変容は大きい．
指導者もプロジェクト制や新技術への関わりを
謝 辞
本研究は平成13年度通信・放送機構の支援によ持ったことで，今後の教育活動に大きな影響を及ぼすと考える．

りIPv6普及・高度化推進協議会によって行われた
4.5「IPv6アクセス網及び情報家電による実証実験」

情報家電コントローラの導入

今回のプロジェクトでは情報家電コントローラの一環として出発した．また，平成15年度に通信・(RS6)を教材として使用している．情報家電コント

放送機構の「情報家電のIPv6化に関する総合的なローラは平成 13 年度に行なわれた「IPv6 アクセス

研究開発」事業の支援、平成16年度に独立行政法

網および情報家電による実証実験」において参加

人情報通信研究機構の「情報家電のIPv6化委託研者に配布された．各校では，情報家電コントロー

究開発」事業の支援を受けている．ここに謝意をラを，ロボットコントローラや，家電模型のイン表します．

タフェースとしてカスタマイズして利用した．この情報家電コントローラは，高校生がネットワー
クを介して，ロボットや情報家電を操作すること

参考文献を容易にした．
ユビキタス社会で使われる情報端末の要素素子は，

江崎

一般に，超微細加工技術を用いて最先端の工場で生産される物であり，高校生が作成できるもので坂村はない．しかし，情報素子を組み合わせて社会の中で役に立つ物を作り，その情報端末が働くシステムを考えることは，生徒は自身の生活体験を基に行うことができる．

121

浩(2002)

IPv6 エキスパートガイド．秀和システム
健(2002) ユビキタス・コンピュータ革命．角川書店

13.3

電子情報通信学会教育工学研究会 発表原稿
(次ページ)

122

工業系高等学校における IPv6 を用いた
ユビキタス社会実験研究プロジェクト－プロジェクトの意義と取組－
渡辺健次
佐賀大学理工学部知能情報システム学科 〒840-8502 佐賀市本庄町 1

E-mail: watanabe@is.saga-u.ac.jp
あらまし 平成 13 年度から行っている本プロジェクトでは、工業系高等学校の生徒が IPv6 を用いて、ユビキタス社会で実現するであろう情報家電を含む情報端末が、社会の中で具体的にどのように実現可能であるかを、実際に自ら情報端末を作成し、検証し、実証的に開発研究を行っている。本研究開発に参加する若者にとっては、自分たちが生きる社会の姿を自分たちで創り出すことに参画することになる。
キーワード ユビキタス人材育成，工業系高校，IPv6，情報家電

Research Project for Ubiquitous Society with IPv6 at Technical High Schools－Objects and Activities of the Project－
Kenzi Watanabe†
Faculty of Information Science, Department of Science and Engineering, Saga University.
1, Honjyo, Saga, 840-8502 Japan
E-mail: watanabe@is.saga-u.ac.jp
Abstract In this project, technical high schools students try to create future ubiquitous society.
They have been developed a couple of ubiquitous systems such as remote operate-able systems, small
model of ubiquitous house, sensor systems and so on. During the developments, the students get
experiences to create their future society by themselves.
Keyword Education for Ubiquitous Society, Technical High School, IPv6, Ubiquitous ElectricHousehold Appliances

1.

はじめに

アの活用を念頭においた情報系学科がその役割をはた†

現在、IT 革命の第 2 段階として、ユビキタス・コン

してきた。

ピューティング、ユビキタスネットワークを主とする、しかし、ユビキタス社会に必要となる無数の情報機器

ユビキタス社会が展望されている。この社会では、パソを創り出すためには、ハードウェアとソフトウェア、そコンだけでなく、あらゆる生活家電品や、情報機器がネしてネットワークに精通し、システム開発を行い、社会ットワークで結ばれ、その統合化されたシステムが人々に提言できる人材の育成が重要となるが、残念ながら、の生活に寄与することが期待されている[5]。

現状では、ほとんど手をつけられていない。
我々は、平成 13 年度から、佐賀、広島、宮崎の工業

そのようなユビキタス社会を実現するためには、社会系高校を舞台にして、ロボット等の遠隔操作実験、ユビの情報化のコアとなる人材の養成が必要である。
従来の情報教育や教育の情報化は、情報化社会に住む

キタス住宅模型の製作といった、IPv6 を用いたユビキことになる一般市民の育成を念頭に進められてきた。まタス社会実験研究について、高校生と共に実証的に行った、社会の情報化を担う人材育成としても、ソフトウェてきた[6][7][8][9]。
このプロジェクトは、現在の高校生が、彼・彼女ら自†本稿はプロジェクト全員を代表して渡辺が執筆したも身が主役となる未来のユビキタス社会を、自らの手で創

のである。

123

り出す活動を行うという点に、大きな意義がある。すな

隔操作、(f)ロボットの遠隔操作に取り組み実施した。佐わち、本プロジェクトはユビキタス社会を創り出す人材

賀大学と NetCom さが推進協議会は、IPv6 ネットワーの養成という意義を持っており、その意味で、これまでクの構築とその利用方法の面から協力した。
平成 15 年度は、通信・放送機構「情報家電の IPv6にない新しい重要なチャレンジである。
また、本プロジェクトを通して、ユビキタス社会を担化に関する総合的な研究開発」事業の支援を受けて、「工う人材育成の場として、工業系高校が非常に重要な位置

業高校における IPv6 を用いたロボット遠隔操作環境実を示すという認識を持つに至った。すなわち、ユビキタ

現とロボット遠隔操作実験および総合的情報家電模型

ス社会を創り出すために必要なハードウェアとソフト

操作環境実現と遠隔操作実験に関する研究開発」のテー

ウェア両方についての課程を備えた工業系高校は、ユビ

マ名の下で、佐賀大学、広島大学、広島市立大学がそれキタス時代の人材育成の舞台として非常に適している

ぞれ佐賀県の 7 工業系高等学校(これまでの 3 校に加えことがわかった。

て唐津工業高校、塩田工業学校、鳥栖工業高校、北陵高

本稿では、我々が取り組んでいる「工業系高等学校に校の 4 校)、広島県内の広島大学附属福山中・高校、広

おける IPv6 を用いたユビキタス社会実験研究プロジェ

島市立広島工業高校(以降では「市立広島工業高校」とクト」について、プロジェクトの意義と取組を紹介する。

記す)において、新たな取り組みを行った。各校では情まず第 2 章で、プロジェクトの概要と経緯を紹介する。

報家電コントローラを用いたロボットや各種機器との次に第 3 章で、プロジェクトのネットワーク構成を、第接続実験を進めると共に、IPv6 の勉強会を大学の協力

4 で活動の一部を紹介する。第 5 章で考察を行い、第 6を得て開いた。
平成 16 年度は、情報通信研究機構「情報家電の IPv6

章でまとめと今後の展望について述べる。
本稿は、プロジェクト全員の活動を元に記しているた化委託研究開発」の支援を受けて、「工業系高等学校にめ、本来はメンバー全員を共著者に記すべき内容となっおける IPv6 を用いたユビキタス社会実験研究プロジェている。そこで、稿末に本プロジェクトのメンバー一覧

クト」のテーマの下で、これまでの佐賀県内の 7 校、広を記すことで、本稿が全員の成果であることを示すこと

島県内の 2 校に加えて、新たに宮崎大学と宮崎工業高校、とする。

都城工業高等専門学校においても取り組んだ。

2.

これまで本プロジェクトで行ってきた取組は、「第三プロジェクトの概要と経緯
佐賀県では“NetCom さが推進協議会”が中心となっ十八回佐賀県高等学校工業技術研究発表大会」、「文部科て、平成 13 年度に IPv6 普及・高度推進協議会が実施し学省主催学校インターネット活用研究成果発表会」、「全

た通信・放送機構のプロジェクト「IPv6 アクセス網及国産業教育フェア」、「九州 JGN II シンポジウム in さが」び情報家電による実証実験」(情報家電実証実験) に参加[11]などで高い評価を得ると共に、「情報処理学会第 65

し、CATV 網を利用した IPv6 アクセス網を提供すると回全国大会特別トラック(IPv6 アプリケーション)」[6]、

ともに、運用面および利用面での実験・検証を行った。

「日本教育工学会第 20 回全国大会」[9]などの学会や、

このプロジェクトの一環として、平成 13 年度から平国際会議「SAINT2004 (“The 2004 Symposium on

成 14 年度にかけて「工業高校における IPv6 を用いたロApplications & the Internet”)」[8]で講演を行った。

ボット遠隔操作の実証実験」に、佐賀県内の 3 つの工業

また、平成 15 年の活動については、報告書[10]を作成

系の高等学校(有田工業高校、多久高校、佐賀工業高校)している 1。

が、NetCom さが推進協議会、佐賀大学の協力を得て取3.

り組んだ。この実証実験では、高等学校生徒が主体的に、
IPv6 を用いての(a)遠隔ロボット操作、と共に、(b)情報

ネットワーク構成
本プロジェクトの大まかなネットワーク構成を、図 1に示す。

家電コントローラによる遠隔制御、(c)モータの遠隔駆動、(d)電子オルゴールの遠隔オン/オフ、(e)ソーラ カーの遠1 報告書は、希望者に配布出来ますので、お知らせく

ださい。

124

本プロジェクトでは、IPv6 による研究開発を広域で御する回路を自作する必要がある。

行うため、情報通信研究機構が運営する JGN2 上の IPv6

図 2 に示す多久高校(佐賀)のロボットは、8ch リレー

網“JGNv6”を、バックボーンネットワークとして利用

出力回路を作成して情報家電コントローラに組み込み、している。佐賀、広島、宮崎の各地域には、JGN2 のア

ロボットの遠隔制御を行った。遠隔地からロボットの前

クセスポイントが整備されており、最低でも 100Mbps

進、後進、サウンドの制御を行うことができる。
「九州 JGN II シンポジウム in さが」[11]では、ロボの回線を利用することができる。
各地域内は、地域ネットワーク、県の教育ネットワーットの頭部に小型のワイヤレスマイクロカメラを装着

ク、B フレッツおよびフレッツグループなどを利用して、し、ロボットの視線の映像を見ながら、遠隔操作を行っ各地域の JGN2 アクセスポイント、およびそれた。

Japan Gigabit Network 2
IPv6 Network

NetComJGN2 AP
九州-4
JGN2 AP中国-5

JGN2 AP
九州-8

SuperCSI(地域イーサVLAN)
高校内
IPv6 network

高校内
IPv6 network

高校内
IPv6 network

フレッツ網

高校内
IPv6 network

高校内
IPv6 network

高校内
IPv6 network

高校内
IPv6 network

高校内
IPv6 network

高校内
IPv6 network

高校内
IPv6 network

高校内
IPv6 network

図 1 ネットワーク構成

図 2 2 足歩行ロボット(多久高校)

ぞれの大学と接続している。
なお、IPv6 プレフィックスは、JGNv6 のアドレス(グローバルユニキャストアドレス)を用いている。
なお、本プロジェクトでは、IPv6 ネットワークの整備、構築は、大学を中心としたスタッフが担当した。

4.

プロジェクトでの活動
本章では、本プロジェクトの成果の一部を、簡単に紹介する。
本プロジェクトでは、多くの学校で様々な活動を行っ

図 3 ユビキタス住宅模型(有田工業高校)ているため、限られた紙面では、全てを紹介することができない。活動の詳細については、報告書[10]やプロジ
ェクトのホームページ[6]などを参照されたい。
4.1.

2 足歩行ロボットの遠隔操作

赤外線コントローラで制御することができる 2 足歩行ロボットと、IPv6 機能を内蔵した情報家電コントローラ(マイクロノード)[12]を接続し、IPv6 ネットワーク
越しに制御を可能にする、というものである。
ただし、情報家電コントローラと赤外線コントローラ

図 4 相撲ロボットの遠隔対戦(市立広島工業高校)を接続するためには、情報家電コントローラの 8 チャン
ネルパラレル出力を利用して赤外線コントローラを制125

この 2 足歩行ロボットは、平成 13 年度のプロジェク

4.4.

シャトルロボット遠隔操作

ト開始時に、参加校で共通して取り組んだものである。

宮崎工業高校の製作したシャトルロボット(図 5)は、2

しかし、情報家電コントローラに組み込む回路は、各校つの高速で回転するローターの間にシャトルを送り込それぞれで作成して用いている。各校では、まず豆電灯

むことで、シャトルを発射する機能を持っている。

やミニ扇風機などの ON/OFF を通じて情報家電コント

シャトルを発射する際に、発射仰角を調整することがローラの動作を学んだ後、ロボットの制御に取り組んだ。

できる。また、ロボットには、モータで駆動するタイヤ4.2.

が装備されており、ロボット全体が前後左右、自由自在

ユビキタス住宅模型

有田工業高校(佐賀)の製作したユビキタス住宅模型は、住宅模型の中に設置した電灯、TV、扇風機、お風呂なに移動ができ、これらの制御がネットワーク経由で可能である。
ロボットは MicroRAC を搭載しており、回路を製作

どを、IPv6 ネットワークを介して遠隔で操作できるもして MicroRAC のパラレル出力と接続している。

のである(エラー! 参照元が見つかりません。)。
実際の制御は、情報家電コントローラを介して、Web「九州 JGN II シンポジウム in さが」[11]では、宮インタフェースで行う。情報家電コントローラに組み込

崎会場に設置したシャトルロボットを、佐賀と広島からむ回路が、住宅模型に設置した機器を制御する。

制御を行い、対戦した。

国際会議 SAINT2004 では、この住宅模型を開発した

4.5.

都城高専が製作した IT カー(図 6)は、Linux が動作す

高校生が英語で発表を行った[8]。
4.3.

IT カーの遠隔操作

る小型 ITX マザーボードを搭載し、無線 LAN に対応し相撲ロボットの遠隔対戦

市立広島工業高校が製作した相撲ロボットは、ジョイている。

スティックを用いて、遠隔地から操作ができるロボットである (図 4)。
ロボット相撲とは、縦横 20x20cm、高さ無制限、重量 3kg で作成されたロボットが、約 1.5m の円形の土俵
上で、ラジコンで操作して相撲を行うもので、毎年、全国大会が行われている。
市立広島工業高校情報電子部では、この大会で用いるラジコンタイプの相撲ロボットを、汎用コンパクトノー
ド MicroRAC (RemotAppliance Controller)を用いて
IPv6 からの制御を可能にした。MicroRAC は、Linux
図 5 シャトルロボット(宮崎工業高校)

が 動 作 す る 小 型 の マ イ ク ロ ノ ー ド で あ る [13] 。
MicroRAC のパラレル出力を AM 波に変換する回路を作成し、ラジコンのプロポを介してロボットの制御を行う。
ロボットを操作する遠隔地側では、MicroRAC に接続したジョイスティックを用いて、ロボットの前後左右へ動きを制御することができる。
「九州 JGN II シンポジウム in さが」[11]では、市立広島工業高校に設置した相撲ロボットを、佐賀と宮崎から制御を行い、対戦した。

図 6 IT カー(都城高専)

126

み、ネットワークを通じて語ることに、目を輝かせてい

ＬＯＮＷＯＲＫＳ制御盤
ﾌｨﾙﾀｰ

ﾌﾞﾚｰｶ

ＡＣ100

る。平成 15 年度の報告書[10]にある生徒達の感想文にｽｲｯﾁﾝｸﾞ電源(DC24Ｖ)

ゲートウェイｉＬＯN600

ＩＰv6
ネットワーク

microRAC
IPv6 ・ IPv4変換

IPv6

ｉＬＯＮ100

見られるように、プロジェクトを通じて、いずれの生徒

ＬＯＮＷＯＲＫＳネットワーク
ＤＩ

ハブ

ＤＯ

ＡＩ

ＡＯ
Ｔ

ＰＣ
ＳＷ

LED

ﾎﾞﾘｭｰﾑＰ

ＬＸ

ＬＯＮＷＯＲＫＳ ＬＯＮＷＯＲＫＳ
人感ｾﾝｻ
温湿度ｾﾝｻﾒｰﾀ

操作用PC

達も、自分たちが自らの手で、最新技術を用いてユビキ

ＬＯＮＷＯＲＫＳ
照度センサ

タス社会を垣間見、その創造に加わることの喜びを語っ

リモコンＳＷ（既存）1Φ3Ｗ210-105Ｖ

ＣＴ

ＬＯＮ

モータ制御
↓
ブラインド開閉ている。

ＬＯＮ

LONWORKS
電力モジュール

すなわち、本プロジェクトでは、次の時代を担う高校

実習室

生が、次世代インターネット IPv6 を用いて、ユビキタ

照明盤（既存）図 7 LonWorks による情報家電制御デバイス

スネットワークとユビキタス・コンピューティングに取(市立広島工業高校)

り組み、ユビキタス社会をイメージし、システムを作成し、自ら具体的に試みることができている。最先端の技

IT カーは小型カメラを搭載しており、カメラの映像術に触れることで、 生徒に学ぶ意欲が生まれ、自信とを見ながら、遠隔から IT カーを操縦(前進、後進、右折、なっている。

左折、左回転、右回転、速度制御)することができる。
4.6.

このことは、本プロジェクトがユビキタス社会を創り

情報家電制御デバイスの作成出す人材の養成という意義を果たしていることを示し

市立広島工業高校では、LonWorks プロトコル[14]を

ている。
5.2.

用いて、教室の様々な情報を収集し、制御を行う“情報工業系高校の役割

家電制御デバイス”の開発を行った。LonWorks プロト

現在の日本の工業高校教育は、ものづくりという命題

コルは、ファシリティ・ネットワーキングの分野で、標と情報化社会の急速な変化の中で、再編を余儀なくされ準化に向けて議論が進められているプロトコルである。

ている。また、細分化、複雑化された業種のために、進LonWorks キットを用いて照明の制御、温度、湿度、

路保障の問題もからみ、電気系や機械系、情報系、化学

人感センサーの監視ができる制御盤を作成し、実験環境

系等それぞれの専門分野の中で、再編し、あるいは隣接構築を構築した(図 7)。

領域と統合することで、時代に応じた教科内容を構築しまた、IPv6 ネットワークを経由して遠隔地からパソてきた。

コン等で使用するユーザインタフェースを開発し、作成

本プロジェクトで扱っているテーマは、情報、電気・した制御盤の制御を行った。

電子のみならず、機械、建設など、極めて多彩である。
そのため、プロジェクトを行う多くの工業系高校では、

5.

「課題研究」などの学科横断的プロジェクトを立ち上げ

考察

5.1.

たり、クラブ活動を通して、研究を行うことができた。

ユビキタス時代の人材育成

社会の何処にも情報端末があり、それらがネットワー

また、ユビキタス時代を創り出す試みは、ある程度のクで結ばれて人々の役に立ち、生活を豊かににしている

研究機関的な工房的設備と、それを備えた部屋を必要と社会、ユビキタスネット社会の実現は展望されているが、する。その点でも、工業系高校では、学科を横断すれば、具体的な社会は自分たち自身で創り上げて行かねばな

ハードウェアとソフトウェアの両面から、必要な設備、らない。

機材、知識を用意することができる。

本プロジェクトでは、佐賀県、広島県、宮崎県の工業

これらは、工業系高校がユビキタス社会に求められる系高等学校と工業高等専門学校の生徒達が、「自分たち領域に対応できることを示していると言える。ユビキタが創る」として名乗りを上げ、大学の支援を得て、ス社会に対応する学科や教育内容を、現行の学科編成を

IPv6 を用いて情報端末の研究開発を行っている。

ベースにして再構築することで、より発展することも期待される。

生徒達は、自分たちで、操作対象を作成し、操作を試

127すなわち、本プロジェクトは、ユビキタス社会を見据は確信している。

えた、新たな工業系高校の形態を示しているとも言える。
5.3.

IPv6 の意義

平成 17 年度については、いくつかの地域を加えて、プロジェクトを発展的に行うことを計画している。また

一般に教科の教育法は、基礎的な部分から積み上げて我々は、本プロジェクトは全国規模で取り組むべきプロ

いくのが通常であるが、本プロジェクトでは IPv6 といジェクトでもあると考えている。そのため、平成 18 年

う未知の最先端技術をテーマとして取り入れた。

度以降を見据えた活動を行う予定である。

これに対して、生徒の側からは、最先端技術に取り組
むことについて大きな期待と意欲が寄せられた。ネット

謝辞

ワークの新しい分野を体験することで、生徒たちは IPv6

本研究は平成 13 年度通信・放送機構の支援によりに非常に興味を持った。最新技術に触れたことと、ロボIPv6 普及・高度化推進協議会によって行われた「IPv6ット等の遠隔操作を行ったことから実験を成功させた

アクセス網及び情報家電による実証実験」、平成 15 年度

満足感がみられた。

通信・放送機構「情報家電の IPv6 化に関する総合的な

このように、先端技術や未来技術を研究テーマに据え研究開発」事業、および平成 16 年度情報通信研究機構ることで、高校生にとって学習意欲を喚起させる教育的「情報家電の IPv6 化委託研究開発」の支援を受けてい効果があることがわかった。

る。ここに記して謝意を表します。

一方 IPv6 は、ユビキタスネットワークを実現する技
プロジェクトのメンバー一覧

術として、現在、多くの研究開発が進められている。IPv6では、豊富なグローバルアドレスを利用することができ、(佐賀大学)近藤弘樹、渡辺健次、大谷誠、田中久治、江頭広幸、(広島大学)相原玲二、西村浩二、近堂徹、藤田世界の情報機器が直接通信することを可能にする。

貴大、(広島市立大学)前田香織、河野英太郎、岸田崇志、

NAT やファイヤウォールに多くの制約を受ける現在

上浦大智、(宮崎大学)高岸邦夫、中國真教、園田誠、松の学校のネットワークでは、テレビ会議システムの利用

澤英之、(有田工業高校)中村隆敏、山田成仙、吉永伸裕、が困難など、多くの問題点が指摘されている[15]。IPv6

山口史倫、杉谷直樹、下野常男、(佐賀工業高校)剣菱裕、は次世代の学校ネットワークを考える上で、鍵となる技

末次孝文、(多久高校)山下利秀、見浦浩徳、井手三男、術であるとも言える。

野崎良二、小川高明、(鳥栖工業高校)坂井欣吾、徳永智

6.

康、(塩田工業高校)平川秀樹、(唐津工業高校) 辻雅也、

まとめと今後の展望(北陵高校)増田典光、(広島市立広島工業高校)谷口和久、

本稿では、我々が取り組んでいる「工業系高等学校に

金田龍之、(広島大学附属福山中・高校)平賀博之、(都城おける IPv6 を用いたユビキタス社会実験研究プロジェ
クト」について、プロジェクトの意義と取組を紹介した。

工業高等専門学校)上野純包、小森雅和、樋渡幸次、中村義和、(宮崎工業高等学校)東浩司、毛上卓也、富山隆

ユビキタスネット社会は到来するものではなく、人が志、(ネットコムさが推進協議会)西村龍一郎、緒方俊彦、

創り出すものである。本プロジェクトでは、工業系高等(古賀製作所)古賀正男、古川豊、(アボック)長友信裕、学校の生徒が IPv6 を用いて、ユビキタス社会で実現す岩崎護、藤野省一郎、(宮崎情報ハイウェイ 21NOC)井るであろう情報家電を含む情報端末が、具体的にどのように実現可能であるかを、実際に自ら情報端末を作成し、

上英之、富岡猛、近藤博則

実証的に開発研究を行ってきた。

文

工業系高校において、次世代ネットワークに直接取り

献[5] 総務省: “ユビキタスネットワーク技術の将来展望に関する調査研究会”,

組み、自分たちが生きる社会の姿を自分たちで創り出す
ことに参画している次世代を担う現在の若者が、これか

http://www.soumu.go.jp/joho_tsusin/policyreports/chousa/yubikitasu/index.html, (2002).

らのユビキタス社会を創造する人材になることを、我々[6] “工業系高等学校における IPv6 を用いたユビキタ

128

ス社会実験研究”,
http://www.ai.is.saga-u.ac.jp/ipv6-robocon/[7] 中村隆敏, 山田成仙, 山下利秀, 緒方俊彦, 溝口正昭, 西村龍一郎, 大谷誠, 江頭広幸, 田中久治, 渡
辺健次, 近藤弘樹: “工業高校における IPv6 を用いたロボット遠隔操作の実証実験”, 情報処理学会
第 65 回 情 報 処 理 学 会 全 国 大 会 講 演 論 文 集(2003.3).
[8] Yusuke Takamori, Kouta Tsukamoto, Takatoshi
Nakamura, Shigenori Yamada, Toshihide Yamashita,
Takafumi Suetsugu, Toshihiko Ogata, Masaaki
Mizoguchi, Ryuichiro Nishimura, Makoto Otani,
Hiroyuki Egashira, Hisaharu Tanaka, Kenzi Watanabeand Hiroki Kondo:“A tele-control project over IPv6 intechnical high schools ” , Proceedings of 2004
International Symposiun on Applications and theInternet Workshops, the IEEE Computer Society,pp.128-130 (2004.1).
[9] 中村隆敏, 山田成仙, 山下利秀, 末次孝文, 緒方俊彦, 溝口正昭, 西村龍一郎, 江頭広幸, 大谷誠, 田中久治, 渡辺健次, 近藤弘樹:“工業系高校でのIPv6 を用いた教育実践 ～ユビキタス社会への人材育成～”, 日本教育工学会 第 20 回全国大会講演論文集, 225 - 228 (2004.9).
[10] “工業高校における IPv6 を用いたロボット遠隔
操作環境実現とロボット遠隔操作実験および総合的情報家電模型操作環境実現と遠隔操作実験に関する研究”, 平成 15 年度研究開発成果報告書(2003.3)[11] 次世代高度ネットワーク九州地区推進協議会:“九州 JGNII シンポジウム in さが～これらかのユビ
キタスネットワーク社会を目指して～”
http://www.kitaq-it.nict.go.jp/%7Ejgn2kyu/saga_d1215.htm[12] イ ン タ ー ネ ッ ト ノ ー ド 株 式 会 社 : “ IPv6/v4
DualStack 汎用マイクロノード RS6”,
http://www.i-node.co.jp/product/rs6index.html[13] 広島大学情報メディア教育研究センター: “汎用コン パ ク ト ノ ー ド MicroRAC (Remote ApplianceController)”,http://net.ipc.hiroshima-u.ac.jp/microrac/[14] エシュロンジャパン:“LonWorks ネットワークテクノロジ”,http://www.echelon.co.jp/[15] 前田香織, 相原玲二, 染岡慎一, 前原俊信, 渡辺健
次, 西村浩二, 河野英太郎: “高品質動画像通信に対応した学校ネットワークの構築と利活用”, 情報処理学会「分散システム / インターネット運用技
術シンポジウム 2003」講演論文集, pp. 87 - 92
(2003.1).

129

14 新聞報道
14.1 2004 年 07 月 03 日 ネットコムさが、情報家電研究事業に採択 (佐賀新聞)

13014.2 2004 年 07 月 07 日 佐賀・広島の次世代ネット実験 宮崎の学校も参加 (日本経済新聞)13114.3 2004 年 07 月 07 日 「ユビキタス」を実験 11 高校・専門学校と佐賀大など 4 大学が来月(日刊工業新聞)132

14.4 2004 年 10 月 29 日 ネット遠隔操作大会控え演習 (中國新聞)

13314.5 2004 年 12 月 14 日 次世代通信技術学ぼう (佐賀新聞)

13414.6 2004 年 12 月 16 日 宮崎、広島 本社と結び ロボット遠隔操作 (佐賀新聞)

13514.7 2004 年 12 月 16 日 ネットで「遠隔」参加 佐賀で情報技術シンポ(中國新聞)

13614.8 2005 年 02 月 05 日 総合学科の成果発表(佐賀新聞)

137

15 九州 JGN シンポジウムⅡ in さが報告書より抜粋(次ページ)

138

九州ＪＧＮⅡシンポジウムｉｎさが～これからのユビキタスネットワーク社会を目指して～

報

告

書

開催日時

平成１６年１２月１５日（水）１３：００～１７：００

会場

佐賀新聞社大会議室（５Ｆ）
佐賀市天神３丁目２－２３

主催

総務省九州総合通信局、次世代高度ネットワーク九州地区推進協議会

共催

独立行政法人情報通信研究機構北九州ＩＴ研究開発支援センター
独立行政法人情報通信研究機構北九州ＪＧＮⅡリサーチセンター

後援

佐賀県、佐賀県教育委員会、佐賀大学、ＮｅｔＣｏｍさが推進協議会、佐賀新聞
社、ＮＨＫ佐賀放送局、株式会社サガテレビ、九州インターネットプロジェクト、
宮崎地域インターネット協議会、社団法人テレコム振興センター139

○ 開催趣旨
世界最先端のＩＴ国家を目指して、２００１年に「ｅ－ｊａｐａｎ戦
略」がスタートし、当初、出遅れが心配されたブロードバンド化、インフラの整備が予想を上回る速さで進展し、実際の利用においても世界有
数の利用帯域と価格水準を有するものとなり、まさに世界最先端というべき水準に達しようとしています。
このような順調なブロードバンド化の進展を背景にして、２００３年にはＩＴ戦略本部においてｅ－ｊａｐａｎ戦略の見直しが行われ、新たに「ｅ－ｊａｐａｎ戦略Ⅱ」が策定されました。
これを受けて総務省では、２００４年３月、本格的なユビキタス社会の実現に向けて、幅広い見地からの意見交換を行う「ユビキタスネット
社会の実現に向けた政策懇談会」を設置しました。
このような状況の中、独立行政法人 情報通信研究機構では、２１世紀における超高速ネットワーク社会の実現を目的として、平成１６年４月より研究開発用テストベッド・ネットワーク（ＪＧＮⅡ）をＪＧＮに引き続き整備し、大学、研究機関、行政機関、地方自治体、企業等に開放してきています。
本シンポジウムは、２１世紀におけるユビキタスネット社会の実現について、参加者の方々に考えていただくことを目的とし、ＪＧＮⅡの利活用推進事業の１つとして開催するものです。
プログラムとして、独立行政法人 情報通信研究機構の委託研究に採択された研究プロジェクトで、佐賀大学とＮｅｔＣｏｍさが推進協議会
が中心となり、佐賀県、宮崎県、広島県の４国公立大学及び１１高校（高専を含む）と合同で取り組んでいる「工業系高等学校におけるＩＰｖ６を用いたユビキタス社会実験研究」を紹介するとともに、ＩＣＴの各分
野で活躍されている方々に、ユビキタスネット社会をテーマとした、講演、トークをしていただき、九州地区におけるＩＣＴ高度化に向けての幅広い情報交換の場となることを期待するものです。

140

○プログラム
12：00 ～ 13：00 受 付
13：00 ～ 13：20 開会挨拶 尾家 祐二 氏（次世代高度ネットワーク九州地区推進協議会会長）
来賓挨拶 古川 康 氏 （佐賀県知事）
指山 弘養 氏（佐賀県商工会議所連合会会長）
加藤 邦紘 氏（独立行政法人情報通信研究機構理事）
13：20 ～ 13：50 基調講演１
テーマ「みんなでつくるユビキタス社会」
講 師 近藤 弘樹 氏（佐賀大学教授）
13：50 ～ 14：20 基調講演２
テーマ「ユビキタスネットワークが切り開く未来」
講 師 山口 明 氏 （㈱ＫＤＤＩ研究所主任研究員）
14：20 ～ 14：30 休 憩
14：30 ～ 15：40 研究事例紹介「工業系高等学校におけるＩＰｖ６を用いたユビキタス社会実験研究」
プレゼンテーター 渡辺 健次氏（佐賀大学助教授）（参加団体） 佐賀大学理工学部知能情報システム学科
広島大学情報メディア教育研究センター
広島市立大学情報処理センター
宮崎大学総合情報処理センター
佐賀県立佐賀工業高等学校
佐賀県立有田工業高等学校
佐賀県立多久高等学校
佐賀県立唐津工業高等学校
佐賀県立塩田工業高等学校
佐賀県立鳥栖工業高等学校
宮崎県立宮崎工業高等学校
独立行政法人都城工業高等専門学校
広島大学附属福山中・高等学校
広島市立広島工業高等学校
15：40 ～ 15：50 休 憩
15：50 ～ 17：00 トークショー
テーマ「ユビキタスとＩＰｖ６の未来」
コーディネーター 西村 龍一郎 氏（㈱デシタルコミュニケーションズ佐賀代表取締役）
出演者（佐賀会場）近藤 弘樹 氏（佐賀大学教授）
福田 伸裕 氏（佐賀新聞社インターネット事業グループ長）
中村 勝一 氏（㈱ネットワーク応用技術研究所）
研究事例紹介に参加した先生・高校生の皆さん（宮崎会場）研究事例紹介に参加した先生・高校生の皆さん（広島会場）研究事例紹介に参加した先生・高校生の皆さん（東京会場）山口 明 氏（㈱ＫＤＤＩ研究所主任研究員）
17：00

閉会挨拶

松井 房樹 氏（総務省九州総合通信局長）

141

/

○ 研究事例紹介「工業系高等学校におけるＩＰｖ６を用いたユビキタス
社会実験研究」
独立行政法人情報通信研究機構が公募した「情報家電のＩＰｖ６化委託研究開発」に採択された研究プロジェクトで、佐賀大学とＮｅｔＣｏｍさが推進協議会
が中心となり、佐賀県、宮崎県、広島県の４国公立大学及び１１高校（高専を含む）と合同で取り組んでいる「工業系高等学校におけるＩＰｖ６を用いたユビキ
タス社会実験研究」を研究事例として紹介しました。
この研究プロジェクトは、高等学校の生徒が、ユビキタス・コンピューティン
グ、ユビキタス・ネットワークが実現されたユビキタス社会を展望し、ＩＰｖ６
ネットワークを用いる情報端末とその操作環境を創造・実現し、遠隔操作実験を行うというものです。

【研究プロジェクト参加団体】
佐賀大学理工学部知能情報システム学科
広島大学情報メディア教育研究センター
広島市立大学情報処理センター
宮崎大学総合情報処理センター
佐賀県立佐賀工業高等学校
佐賀県立有田工業高等学校
佐賀県立多久高等学校
佐賀県立唐津工業高等学校
佐賀県立塩田工業高等学校
佐賀県立鳥栖工業高等学校
宮崎県立宮崎工業高等学校
独立行政法人都城工業高等専門学校
広島大学附属福山中・高等学校
広島市立広島工業高等学校【プレゼンテーション参加校】
佐賀県立佐賀工業高等学校（カンガルーロボットの遠隔操作）
佐賀県立多久高等学校（駅伝応援ロボットの遠隔操作）
佐賀県立多久高等学校（カメラ付ロボットの遠隔操作）
佐賀県立有田工業高等学校（ビットチャージカー、住宅模型の遠隔操作）
宮崎県立宮崎工業高等学校（シャトルロボットの遠隔操作）
独立行政法人都城工業高等専門学校（ＩＴカーの遠隔操作）
広島市立広島工業高等学校（相撲ロボットの遠隔操作）
広島大学附属福山中・高等学校（くす玉割の遠隔操作）142

研究概要説明資料
工業系高等学校におけるIPv6を用いたユビキタス社会実験研究

佐賀大学 広島大学
広島市立大学 宮崎大学

本研究開発では、工業系高等学校の生徒がIPv6を用いて、ユビキタス社会で実現するであろう情報家電を含
む情報端末が、社会の中で具体的にどのように実現可能であるかを、実際に自ら情報端末を作成し検証し、実証的に開発研究を行う。 次世代を担う現在の若者が次世代ネットワークに直接取り組み、自分たちが生きる社会の姿を自分たちで創り出すこと、に参画することになる。

プロジェクトの経緯• IPv6普及・高度推進協議会「IPv6アクセ
ス網及び情報家電による実証実験」（２００１年）• NetComさが推進協議会– CATV網を利用したIPv6アクセス網の提供– 運用面および利用面での実験・検証

143

144

145

工業高校側の背景• 「ものづくり教育」– 工業高校教育の新しい流れ• カリキュラムつくり– 教材の設定– 実験実習を増やす• プロジェクト的な学習– 生徒が立案して進める

146

工業高校におけるIPv6を用いたロボット遠隔操作の実証実験• IPv6をポピュラーなテーマと組み合わせる• IPv6ネットワークによるロボットの遠隔操作• ２００１年、２００２年と実施

147

プ ロ ジ ェクトの 参 加 校• ２００１～ ２００２年 度– 有 田 工 業 高 校 、佐 賀 工 業 高 校 、多 久 高 校– （佐 賀 大 学 、 N etCom さ が ）• ２００３年 度– 唐 津 工 業 高 校 、塩 田 工 業 高 校 、鳥 栖 工 業 高 校 、北 陵 高 校– 広 島 市 立 工 業 高 校 、広 大 附 属 福 山 高 校– （広 島 市 立 大 学 、 広 島 大 学 ）• ２００４年 度– 宮 崎 工 業 高 校 、都 城 高 等 専 門 学 校– （宮 崎 大 学 ）148

プ ロ ジ ェ ク トの 意 義• 高 校 生 が 取 り組 む 意 義– 自 ら が 生 き る 未 来 社 会 を 、自 ら 創 り だ す• 工業高校– ソ フ トと ハ ー ドが 揃 っ て い る• ユビキタス時 代 の人材育成研究事例紹介• 佐賀工業高校• 宮崎工業高校– カンガルーロボット
遠隔操作• 多久高校– ロボットアーム旗振り– ロボットの遠隔操作• 有田工業高校– ユビキタス住宅模型
遠隔操作– ラジコンカーレース– シャトルロボット
遠隔操作• 都城工業高専– ITカーの遠隔操作• 広島市立工業高校– 3 地点相撲ロボット対決• 広島大学附属福山高校– 遠隔くす玉割り149

謝辞• 通信・放送機構「IPv6アクセス網及び情報家電による実証実験」（２００１年）• 通信・放送機構「工業高校におけるIPv6を用いたロボッ
ト遠隔操作環境実現とロボット遠隔操作実験および総合的情報家電模型操作環境実現と遠隔操作実験に関する研究開発」（２００３年度）• 情報通信研究機構「工業系高等学校におけるIPv6を用いたユビキタス社会実験研究」（２００４年度）

研究事例紹介• 佐賀工業高校• 宮崎工業高校– カンガルーロボット
遠隔操作• 多久高校– ロボットアーム旗振り– ロボットの遠隔操作• 有田工業高校– シャトルロボット
遠隔操作• 広島市立工業高校– 3 地点相撲対決• 広島大学附属福山高校– ユビキタス住宅模型
遠隔操作– ラジコンカーレース– 遠隔くす玉割り150

プレゼンター渡辺

健次 氏

プロフィール
渡辺 健次（わたなべ けんじ）氏
1987 年 佐賀大学理工学部物理学科卒業
1989 年 同大大学院理工学研究科物理学専攻修士課程修了
同年
同大情報処理センター助手
1993 年 和歌山大学経済学部産業工学科講師
1996 年 同大システム工学部情報通信システム学科講師
1998 年 同助教授
1999 年 佐賀大学理工学部知能情報システム学科助教授 現在に至る
教育システム、インターネット応用、分散システム運用技術の研究に従事
博士（工学）

アシスタント法村

瑠美 氏【研究プロジェクト参加校の紹介】（佐賀県立佐賀工業高等学校）

151

（佐賀県立多久高等学校）（佐賀県立鳥栖工業高等学校）（佐賀県立塩田工業高等学校）

152

（佐賀県立塩田工業高等学校）（佐賀県立唐津工業高等学校）（宮崎県立宮崎工業高等学校）

153

（独立行政法人都城工業高等専門学校）（広島市立広島工業高等学校）（広島大学附属福山中・高等学校）

154

○ カンガルーロボットの遠隔操作
佐賀県立佐賀工業高等学校から佐賀新聞社５Ｆ大会議室（メイン会場）にあるカンガルーロボットを遠隔操作しています。写真ではわかりませんが、カンガ
ルーロボットが上下運動をしながら前進しています。

○ 駅伝応援ロボットの遠隔操作
佐賀県多久高等学校から佐賀新聞社５Ｆ大会議室（メイン会場）にある駅伝応援
ロボットを遠隔操作しています。写真ではわかりませんが、旗が上下左右運動ををしながら応援しています。

155

○ カメラ付ロボットの遠隔操作
佐賀新聞社５Ｆ大会議室（メイン会場）から佐賀県立多久高等学校にあるカメラ付ロボットを遠隔操作しています。なお、遠隔操作は来賓としておいでいただいた独立行政法人情報通信研究機構理事 加藤邦紘氏に行っていただきました。

○ ビットチャージカーの遠隔操作
佐賀県有田工業高等学校から佐賀新聞社５Ｆ大会議室（メイン会場）にあるビット
カーを遠隔操作しています。激しい動きをするビットカーの遠隔操作は難しそうで
した。

156

○ 住宅模型の遠隔操作
佐賀県立有田工業高等学校から佐賀新聞社５Ｆ大会議室（メイン会場）にある住宅
模型を遠隔操作しています。電灯、エアコン、お風呂のスイッチのＯＮ・ＯＦＦを遠隔操作で行い、近未来の生活を擬似体験していただきました。

○ シャトルロボットの遠隔操作
宮崎会場のシャトルロボットを佐賀会場と広島会場から遠隔操作し的当て競技を行いました。
結果は、佐賀会場の勝ちでした。きっと広島会場がメイン会場に花を持たせてくれたのでしょう。

157

○ ＩＴカーの遠隔操作
カメラを搭載したＩＴカーが動き回り、その映像をパソコンに送り様子をみせるというものを開発中です。

○ 相撲ロボットの遠隔操作
広島会場におかれた相撲ロボットを佐賀会場と宮崎会場から遠隔操作で対戦させました。
この相撲対戦には、総合司会の法村さんも飛び入りで参加してくれました。

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○ くす玉割の遠隔操作研究事例紹介のフィナーレに佐賀会場（メイン会場）のくす玉を広島会場から遠隔操作で割りました。

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○ トークショー

テーマ「ユビキタスとＩＰｖ６の未来」

出演者プロフィール
コーデイネーター
西村 龍一郎（にしむら りゅういちろう）氏
1978 年 中央大学卒業
1978 年 佐賀銀行入行
1997 年 佐賀銀行総合企画部にて通信系の新会社設立に着手
1997 年 株式会社デジタルコミュニケーションズ佐賀を創設し出向
1998 年 ＮｅｔＣｏｍさが推進協議会事務局長に就任
2002 年 ㈱デジタルコミュニケーションズ佐賀専務取締役に就任
2003 年 ㈱デジタルコミュニケーションズ佐賀代表取締役に就任
現在に至る

パネリスト
福田 伸裕（ふくだ のぶひろ）氏
1974 年 立命館大学法学部法律学科卒業
1974 年 佐賀新聞社入社、編集局校閲部を経て報道部記者等を担当
1986 年 社長室
1989年 総合企画室 パソコン通信ホスト局や佐賀市のＣＡＴＶ局（ぶんぶんＴＶ）開局に携わり、社屋建設など担当
1993 年 同室次長
1994 年 編集局整理部次長
1999 年 同局報道部次長
2000 年 ネットワークコミュニケーション局インターネット事業部長兼システム開発部長
2004 年 インターネット事業グループ長、現在に至る。
中村 勝一（なかむら しょういち）氏
1991 年 富士通九州通信システム（現在の富士通ネットワークテクノロジーズ）に入社
1991 年 中小容量ＰＢＸのソフトウェア開発
1993 年 富士通研究所にてオブジェクト指向ソフトウェアアーキテクチャの研究
1995 年 九州大学と共同で分散エージェントソフトウェアの研究
1998 年 Arizona State University にてリアルタイム分散コンピューティングの研究
2000 年 インターネットサービス及びトラヒックエンジニアの研究開発
北九州 IT 研究開発支援センターにて、ポリシーライフサイクル手法確立に必要なポリシー適用効果に関する研究開発に従事
2003 年 ネットワーク応用技術研究所入社
2003 年 ネットワーク応用技術研究所Ｒ＆Ｄ部 マネージャー
ネットワーク技術の研究
NAREGI において、High Performance Grid Networking の研究開発に従事近藤

弘樹（こんどう ひろき）氏
1964 年 名古屋大学工学部電子工学科卒業
1969 年 名古屋大学大学院博士課程修了（物理学専攻）理学博士
現在、佐賀大学理工学部知能情報システム学科教授
知的教育システム、インターネットの教育への応用について研究
情報通信研究機構「工業系高等学校におけるＩＰｖ６を用いたユビキタス社会実験研究」研究
代表者
ユビキタス社会への発展について興味を持つ

山口 明（やまぐち あきら）氏
1991 年 早稲田大学理工学部研究科修士課程修了
1991 年
国際電信電話㈱（現ＫＤＤＩ㈱）入社
以来、研究所にて移動衛星通信システム、ＩＭＴ－2000 関連技術の研究開発に従事
現在、㈱ＫＤＤＩ研究所ユビキタスプラットフォームグループならびにＫＤＤＩ㈱技術開発本部
開発推進部所属
佐賀県立有田工業高等学校の生徒の皆さん

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JGNⅡトークショーシナリオ■参加者：計14人(校)が10カ所から参加
・会 場(生出演)
近藤弘樹氏(佐賀大学 理工学部 知能情報システム科学科教授）
中村勝一氏(㈱ネットワーク応用技術研究所)
福田伸裕氏(佐賀新聞社インターネットワーク事業グループ長)
佐賀県立有田工業高等学校-①(佐賀会場)
西村龍一郎(司会,（株）デジタルコミュニケーションズ佐賀 代表取締役)
・

大手町(JGNⅡ経由)

・佐賀県(Internet) ６校├(NiCT貸与TV会議システム利用)─┬佐賀県立佐賀工業高等学校│├佐賀県立多久高等学校│└佐賀県立有田工業高等学校-②(有田会場)│└(FlashTV会議会議システム利用) ┬佐賀県立唐津工業高等学校├佐賀県立塩田工業高等学校└佐賀県立鳥栖工業高等学校

・広島県(JGNⅡ経由)
・宮崎県(JGNⅡ経由)

山口明氏(KDDI研究所ユビキタスプラットフォームグループ)

１カ所に集合(広島大学付属福山中・高校、広島市立広島工業高等学校)
１カ所に集合(宮崎県立宮崎工業高等学校、独立行政法人都城工業高等専門学校)■参加者の配置イメージ

宮 崎会場
宮崎工業
都城高専

有田工業 ②
佐賀工業
多久高校
Internet-1(NiCT貸与TV会議専用機器)

広島会場
福山高校
広島工業

JGNⅡ

JGNⅡ

大 手町
KDDI
山口さん

塩田工業
唐津工業
鳥栖工業

スクリーン

Internet-2(FlashTV会議システム)

JGNⅡ

福田

中村

西村

近藤

PowerPoint

有田工業①

プロジェクター

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PowerPoint■テーマ：ユビキタスとIPv6の未来<論点>
１．ユビキタスで実現できる新たなサービス(1)ユビキタス社会におけるヒューマンインターフェイスデザインの研究(有田工業高校プレゼン)(2)ユビキタスサービスのイメージ(3)実現しつつあるユビキタスサービス
２．ユビキタス社会実現のための検討課題(1)ユビキタスとIPv6技術の関係(2)u-Japan政策の方向性(3)ユビキタス実現による社会・経済へのインパクト
３．ユビキタス実現のためのそれぞれの役割(1)研究者・専門技術者ができること(2)社会(一般人)ができること(3)若い世代ができること■参加者の役割・近藤弘樹氏(会場出演)→ u-Japan政策懇談会の代弁者
・福田伸裕氏(会場出演)→ マスコミの視点、一般人の視点でのユビキタス論評
・中村勝一氏(会場出演)→ 技術者として、ユビキタスサービスの現状および将来を補足説明
・山口明 氏(JGNⅡ経由出演) → 技術者として、ユビキタスサービスの現状および将来を補足説明
・高校10校(ネット経由)→ ユビキタスの利用者となる世代として、ユビキタスサービスや社会のイメージを“数多く”披露(注)佐賀会場の有田工業も同様の役割にてコメント-------------------------------------------------------------------------------------------------------■トークショー○コーディネータ(西村)の自己紹介○トークショー参加者の紹介
１．高校側の紹介
・佐賀県、宮崎県、広島県の順で紹介。
・佐賀県、宮崎県、広島県の高校/高専 10校からの参加者は、情報通信研究機構『情報家電のIPv6化
委託研究開発』共同プロジェクト実施関係者。
・有田工業は、会場チームと有田チームをそれぞれに紹介する。
２．山口明氏(大手町からJGNⅡ経由出演)の紹介

３．演台上の参加者紹介
・近藤弘樹氏(佐賀大学 理工学部 知能情報システム科学科教授)
・中村勝一氏(㈱ネットワーク応用技術研究所)
・福田伸裕氏(佐賀新聞社インターネットワーク事業グループ長)○トークショーの論点
１．ユビキタスで実現できる新たなサービス
２．ユビキタス社会実現のための検討課題
３．ユビキタス実現のためのそれぞれの役割

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○トークショー本編
１．ユビキタスで実現できる新たなサービス(1)「ユビキタス社会におけるヒューマンインターフェイスデザインの研究」プレゼンテーション
・佐賀県立有田工業高等学校がIcontactとUbiquitousAgencyという二つのユビキタス活用モデルについてのプレゼンテーションを行う。
・ここに至るまで(当初)のユビキタス活用のイメージは？
→有田工業コメント
・IcontactとUbiquitousAgencyの二つに絞り込んだ理由は？
→有田工業コメント(2)ユビキタスサービスのイメージ
・ユビキタスという概念が大きすぎて、具体的なイメージが持ちにくい状態。(司会者補足)→ユビキタスコンピューティングはインターネットの後に出てきた言葉に思えるが、実は閲覧ソフ
トと同じ1993年には世に出ている。命名したのは、ゼロックス研究所の研究員。
ネットでつながれた事務機器の商品概念として使われた。
→日本はどちらかと言えば、端末に着目したユビキタス。携帯電話、薄型テレビ、ICタグなどハード面で健闘している。一方、米国はネットワークに着目したユビキタス。
IBMは「パーベイシブ・コンピューティング」という概念を打ち出している。
・マスメディア情報からイメージするユビキタスとは？
→福田氏コメント(3)実現しつつあるユビキタスサービス
・隠れていた情報が露わになり、その情報が新たな価値を生む。経済効果は大きい！(司会者補足)
ex.固定電話時代には個人が電話を持つなんて考えられなかった。電話端末の販売が飛躍的にのびた。
・現在または数年で実現するユビキタス商品/サービスの代表的なものは？
→山口氏コメント
２．ユビキタス社会実現のための検討課題(1)ユビキタスとIPv6技術の関係
・ICタグなどに代表される“小さなコンピュータ”が無数にネット接続されれば(それぞれから情報を入手しようとすれば)、個体を認識するためのID(=IP)が必要となる。そのためにIPv6が必要という訳。(司会者補足)
・IPv6ネットワーク(技術)について補足説明してください。
→中村氏コメント(2)u-Japan政策の方向性
・総務省のu-Japan構想(司会者補足)→「いつでも、どこでも、何でも、誰でも」ネットワークに簡単につながる社会を2010年
までに実現する。
→ICT(InfomationCommunicationTechnology)政策大綱の４つの柱①いつでもどこでも快適なネット利用ができる社会の実現②新ビジネスや新サービスが次々に生まれる社会の実現③誰もが安心・安全に暮らせる社会の実現④個の活力が湧き上がる社会の実現
・u-Japan構想で提唱している「理念」について少々補足を？
→近藤氏コメント

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(3)ユビキタス実現による社会/経済へのインパクト
・どの様な分野に利用可能だと思いますか？
→宮崎会場、佐賀工業、塩田工業がコメント
・経済的なインパクトについての見解を？
→福田氏コメント(高校生のコメントを受けて)
３．ユビキタス実現のためのそれぞれの役割(1)研究者・専門技術者ができること。社会(一般人)ができること
・ユビキタス実現に向け、どんな役割を果たしたいと考えているのか？
→中村氏コメント・社会(一般人)はどの様に「受け入れ」「サポート」していくべきか？
→近藤氏コメント(3)若い世代ができること
・抱負も込めて、自分たちが果たしていきたいことを聞かせてください。
→広島会場の高校生がコメント
・佐賀の高校生はいかがですか？
→有田工業、多久高校、唐津工業、鳥栖工業の各高校生がコメント
・若い世代に“担ってもらいたいこと”は何ですか？
→近藤氏コメント

４．最後の〆
・司会者がトークショーを総括164

【トークショー風景】
トークの冒頭でコーディネータの西村氏が各パネリストを紹介している風景

コーディネータの西村氏が東京会場から出演するパネリストを紹介している風景

165【トークショー風景】
トークショーの前段で、有田工業高等学校の皆さんにトークの導入としてプレゼン
テーションを行っていただきました。

トーク中の福田氏

166トーク中の山口氏

トーク中の中村氏

167トーク中の近藤氏

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