慶應義塾大学徳田・高汐研究室 - 慶應義塾大学徳田研究室

慶應義塾大学徳田・高汐研究室
Hide Tokuda & Kaz Takashio Laboratory, Keio University
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徳田研は，1990 年，慶應大学湘南藤沢キャンパスにてスタートしました．大学のように数年で卒業される学
生たちと一緒に大きな R&D プロジェクトを遂行することは大変難しいものがあります．しかし，国際的レベ
ルの先進的なシステム，サービスやテクノロジーの研究開発を続けられてきたのは，一重に，未来社会のため
慶應義塾大学徳田・高汐研究室では , さまざまな場所にさまざまな形で埋め込まれたコン
のよりよい情報環境を作り出していこうという学生諸君たちの情熱の賜物です．このような素晴らしい伝統を
ピュータを , 人間の活動に簡単に利用できるよう，知的情報環境コンピューティングの実
作り出してきた OB/OG と現役の諸君に改めて心から感謝する次第です．
現を目指した研究開発を行っています．
The Tokuda Lab. started in 1990 at Shonan Fujisawa Campus, Keio University. It is difficult to
コンピュータはこれまで , 家庭やオフィスで一部の人が使う道具でした．ところが , ハー
keep up with advanced R&D projects with students who may stay with our laboratory for only a
and technologies for a future society. It is simply due to students passion towards creating better
information and communication environment for our society. I thank all of alumnae and alumni
[email protected]
が，家庭やオフィスだけでなく，自動車内や鉄道車両内，美術館や鉄道駅などの公共建物，
k
wor
form
Hideyuki Tokuda
Net
徳田英幸
の回りのさまざまな電子機器に組み込まれ始めています．当研究室では，このような機器
Plat
and current students for creating such wonderful traditions in our laboratory.
ドウエア技術の発展によってコンピュータは小型化され，情報家電機器やセンサ機器，身
Smart
Space
few years. However, it became our tradition to produce world-class innovative systems, services
研究領域
陰の存在に徹したコンピュータシステムとネットワークが，より自然な形での人と人，人とモノ，モノとモノ
services, interact with them by using all the senses of us, and feedback results to the real world.
That is the advent of information space completely fused with our body.
Se
object, and object-to-object communications in a natural way. We can feel presence of information
n
invisible computer systems and networks will support novel types of human-to-human, human-to-
io
on engineering, social science, and human study. In the ubiquitous computing environment,
r
ubiquitous computing is a highly cross-disciplinary research area that requires in-depth knowledge
ns
o
Our campus is an ideal place for discussing "what is the essence of ubiquitous computing?" The
ct
人文学系が交錯する領域であると思います．議論の土壌として理想的な SFC で一緒に未来を創りませんか !?
ra
情報空間の出現です．その中心にあるのは紛れもなく人間であって，その意味で，ユビキタスは工学系と社会
te
感 + α」で体感し，人の側で処理した情報を環境へフィードバックする．まさに身体 ( 能力 ) の一部となった
In
とのコミュニケーションを支援するユビキタス．情報サービスを気配として感じとり，環境が発する情報を「五
あるいは道路や公園をはじめとする公共空間にまで普及した，新しい情報環境を想定して
います．これを「知的情報環境」と呼び，同環境で人間が行うさまざまな活動を円滑に支
援するために，当研究室では左図の 5 分野における包括的な研究開発を行っています．
Tokuda/Takashio Lab is a research group within the Faculty of Environment
and Information Studies in Keio University. Our research aims to simplify the
use of micro-computers embedded in various environments, under the concept
of informative environmental computing.
Computer was once a device that had it use restrained to computer engineers
and limited personnel.
However, as hardware performance has evolved
drastically in the past few decades, computers have grown smaller in size,
and its use has wide spread from information appliances to various everyday
electronics. Our lab produces a new model of informative environment, where
computers would not only be used in offices and research fields, but embedded
in homes, inside vehicles, to public facilities including museums and libraries.
We define such an environment a“ Smart Space,” and aim to support human
activities under this environment. Under this concept, our Lab branches into 5
categories, for a comprehensive research and development.
高汐一紀
Kazunori Takashio
2
[email protected]
3
Smart Space
4
5
uPlatea は，総務省 ubila プロジェクトの実証実験スペースとして構築されました．uPlatea では，ユビキタスネッ
Smart Space Laboratory
トワーク技術の実利用を念頭に置いた空間デザインを行っており，目に見えるコンピュータ，センサ，ネットワー
(2000-)
クを極力軽減しています．また，ミーティング空間，公共空間，リビング空間の３種類の実空間を模した設計により，
uPlatea
(2006-)
各生活スペースにおけるユビキタスサービスの実験場として利用できます．ネットワーク構成も空間ごとに分離し
ており，
サービスローミング，
遠隔操作の実験等がなされています．更に JGN2 の高速ネットワークに接続しており，
他の実証実験拠点（東京大学 ( 秋葉原 )・九州工業大学 ( 北九州 )）との連携実験を行っています．
"uPlatea" is as a demonstration and experiment space for Ubila Project running under the Ministry of
Internal Affairs and Communications. uPlatea is designed to deploy ubiquitous network technology,
and most of the computers, sensors, and network devices are embedded invisibly. uPleatea can be
used as a smart meeting space, a smart public space, and a smart living space, thus can be used
for ubiquitous service experiment in various life scenes. A network deployed in uPleatea is splitted
into three area, which enable experiment on service roaming and remote appliance control. The
network is also connected with a JGN2 high-speed network that accelerates collaboration with other
demonstration and experiment spaces at University of Tokyo in Akihabara and Kyushu Institute of
Technology in Northern Kyushu.
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Smart-space とは，情報処理能力が，ユーザの各端末といった特定の機器だ
Smart-space is an environment that has an information processing
けではなく，ユーザのいる空間を含む環境全体に埋め込まれた形で存在して
ability embedded all over itself. This project aims to enable and
いる環境を指します．本プロジェクトでは，ユーザと Smart Space のイン
accelerate interaction between Smart-space and users. Experiment
タラクションによる次世代コンピューティングの実現を目標とし，実験装置，
equipment, network environment, middleware, and applications
ネットワーク環境，およびその上でのミドルウェア・アプリケーションシス
are under research and development.
テムを研究開発しています．
web: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/uplatea/
contact: [email protected]
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Senser Ceiling
Smart Living Room では , 環境に埋め込まれた計算機が利用者の活動
(2007-)
を支援します．計算機は利用者の目に触れることなく , 生活のなかから
利用者の行動やコンテクストを自動的に把握し , 利用者の要求に基づい
Sensor Ceiling Project は，環境に設置されたセンサのデータをアーティス
たサービスの提示や連携 , 挙動の変更を行います . これにより , 利用者
ティックに表現します．本システムにおいてセンサデータは，私たちが開発した
は自然な人間活動のなかで , スムーズに様々なサービスを利用できます .
天井と壁に“ 星” として表現されます．各々の星はセンサノードと対応しており，
センサが異常値を検知した場合には対応する星が瞬き始めます．本システムによっ
て，センサの管理ユーザは多数のセンサをコンピュータを用いて管理する必要が
なくなります．またエンドユーザは，コンピュータやシステムの存在に気づくこ
となく，アーティスティックな表現を通して環境情報を認識できます．私たちは
本システムによって，アートと計算機の融合である artelligent (art+intelligent)
Smart Living Room consists of smart appliances and
embedded computers to support your activity in it. The room
recognizes your activity and room's context automatically
and provides context-aware services using the application
and computers. All sensors and computers are embedded in a
shape that do not disturb your daily activity.
分野を切り開きたいと考えています．
Sensor Ceiling represents environmental sensor information in an
artistic form. Too many sensors prevent users from managing all of them
in a PC. We create a ceiling and walls which display environmental
sensors in an easy-to-see form. The “ Star” is the metaphor of a sensor
node. When some sensor nodes detect unusual value, corresponding
stars starts blinking. You can know the environmental information
through this without being conscious of a PC or a backend system. This
system is the pioneer of artelligent field (art+intelligent).
Smart Living Room
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(2004-)
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Platform
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Smart Furniture for House Residential Environment
(2002-)
Smart Furniture は，自らが置かれた空間を即興的に知的化する
"Smart Furniture" is a novel device that changes ordinary space, where it is placed, into
機器です．光やセンサ，タッチパネルディスプレイなどの多様な入
intelligente space instantly. It gives a variety of services using rich input devices such
出力機能によって，様々なサービスをユーザに提供します．また， as photonic sensors and a touch panel display. For easy deployment in a wide variety of
SmartFurniture は多様な環境に適用するため，複数の形態を有し
environments, Smart Furniture also has many versions of shapes. We have developped
ています．現在までに構築した形態には，ポール型，ライト型，鏡型， pole, light, mirror and display shaped ones. Those shapes fit into a range of existing
ディスプレイ型があります．これら複数の形態は，既存の空間に違
unintelligent spaces without giving the users sense of discomfort. By this, we try to give
和感なく適用でき，ユーザに計算機の利用を意識させずにサービス
services while users are uncontious of the existence of computers.
を提供することを目的としています．
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Smart Furniture 3 (SF3) は，店舗用として開発されました．設
Smart Furniture 3 (SF3) is a new shopping facility to display shopping items information
置された店舗の商品情報を発信する新しい陳列台です．既存の陳
proactively. Former furniture and fixtures for shopping used to be just providing "space"
列台の用途は，商品を並べることのみでしたが，SF3 は，商品を
to put items and product on them. SF3 can detect user's actions towards the items on
手に取る動作や商品を選ぶ動作といった買い物客の行動を検知し
it, for example picking them up and shaking them. It then provides users with rich
し，ユーザの行動に応じて商品情報を表示します．
multimedia information corresponding to the detected actions.
Smart Furniture for Commercial Facilities
(2007-)
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Live! Commerce Project
(2007-)
Live commerce Project は，店舗が買い物客の行動を調査，支援することを目的として
います．本プロジェクトでは，ユーザが触れる全ての商品に小型のセンサノードを装着し，
光と振動の値を用いてユーザの行動を検知します．Live Commerse システムは既存の
Mo@i
(2005-)
http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/moai/
mo@[email protected]
POS システムと違い，購入した商品のみでなく，ユーザが “興味をもった” という情報を
リアルタイムに取得可能です．また，買い物客に対して商品の興味ランキングを巨大ディ
スプレイと Web サイトに表示することで，買い物客に最新の流行商品を提示します．
Live commerce Project aims to investigate and support customers’ activities at
business environment. In this project we attach tiny sensors to product items
on sale and gather light and movement information from these sensors. Unlike
the legacy POS systems that can only know purchased items, Live Commerce
System can gather customers’ “ attention volume” in real-time. On the other
hand, Live Commerce shows ranking information to other customers via large
RFID Reader
Light
Actuation
Face Tracking
displays and website. This system is helpful to choose trend items.
Mo@i は公共空間を対象としたサービスプラットフォームです．多様な
センシング機能とアクチュエーション機能を備えているため，様々な状
況下のユーザに対してサービスを提供できます．
Mo@i is a service platform for public space.
It has various sensors and actuators embedded to support users
in variety of situation.
contact: [email protected]
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u-Texture は利用者によって組み立て可能であり , 組み立てられた形状に対応して自己組織
Music Shelf
化できるユニバーサルパネルです . 利用者からの入力なしに , 組み立てられた全体形状 , その
CD を置くだけで再生，ポータブルプレーヤを置くだけで転送．それぞれの
u-Texture の位置と傾き , 組み立てられた他の u-Texture に関する情報を認識できます . そし
棚の段が異なるサービスを提供します．
て , それらの情報から自己の動作を変化させ , 組み立てられた他の u-Texture と協調動作しま
The Music Shelf lets you to enjoy music life. Once you put a CD
す . 本研究はコンピュータに関する特別な知識を持っていない利用者であっても様々な知的情
on the shelf, Music Shelf plays the music in it automatically.
報環境を容易に構築可能な技術の実現をめざしています .
Additionally, it transfer the music in u-Texture to portable music
device only by putting the device on the shelf.
Collaborative Painter
お絵描きを共有，お絵描きスペースの拡大を u-Texture をくっつけること
で可能です．
u-Texture
The Collaborative Painter is a system that supports cooperative
work among several participants by connecting u-Textures
(2004-)
horizontally.
Blend Board
利用者の意見やアイデアを集約．それを基にしたデータ検索や議論を支援
します．
The Blend Board supports to argue in meeting or search data by
aggregating users' idea on each u-Texture.
This research proposes a novel way to allow non-expert users to create smart surroundings.
Non-smart everyday objects such as furniture and appliances found in homes and offices
can be converted to smart ones by attaching computers, sensors, and devices. In this way,
non-smart components that form non-smart objects are made smart in advance. For our
first prototype, we have developed u-Texture, a self-organizable universal panel that works
web: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/u-texture/
contact: [email protected]
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as a building block. The u-Texture can change its own behavior autonomously through
recognition of its location, its inclination, and surrounding environment by assembling
these factors physically.
Publication:
Naohiko Kohtake, Ryo Ohsawa, Takuro, Yonezawa, Masayuki Iwai, Kazunori Takashio, Hideyuki Tokuda,“ Self-organizable panel for assembling DIY ubiquitous
computing” Personal and Ubiquitous Computing Journal, Springer London, DOI 10.1007/s00779-006-0118-z, October 2006.
他多数
その他特許，意匠登録等
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Smart Furoshiki
web: http://smart-furoshiki.net/
contact: [email protected]
(2006-)
カーペット型のスマートふろしきは，互いに接続することで利用目的に応
じた形に拡大できます．例えばオフィスの床や商品棚に合わせて設置でき
ます．最大で１６枚まで接続でき，4m × 2m の大きさになります．また，
PoE(Power over Ether) に対応し，ふろしきの接続数が増えてもデバイス
を柔軟に構成できます．
Smart Furoshiki can expand it's detection area up to 4m x 2m by
connecting them together and become a "Smart Carpet." It can
be adjusted to a shape according to a purpose such as deploying
on an office floor or a display stand. It's expandability is also via
supported by power supplied PoE (Power over Ethernet).
スマートふろしきは電導性の布が通常の布に織り込まれており，ふろしき上のどの位置に RFID
タグ (13.56MHz) が置かれたかを識別できます．また，自身の折られ方も認識でき，ユーザが
布を「かぶせた」「包んだ」等の動作を取得できます．
Smart Furoshiki is sensorized cloth that recognizes objects by wrapping them or lying
underneath them. It can also recognize it's current state such as wrapping something,
covering something, and being bent. Object detection is done by an antenna made of
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conductive fabrics embedded to Smart Furoshiki and RFID tags on objects.
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Dependable OS for micro ubiquitous nodes
contact: [email protected]
(2007-) (2006-)(2006-)
Next-Generation Ubiquitous Tolerant Sensor
web: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/nuts/
contact: [email protected]
We are developing a testbed platform, called a NUTS node, to have a generic
Gumstix
Main Board
Sensor Board
network, and sensors and enough hardware support for power management.
無線センサノードや小型携帯端末のようなマイクロレンジ組込み機器で共通に動作可能な，実時間性，高信頼性，高安全性，高可用性を持つオペレーティ
ングシステムの基盤を，オープンソース OS である Linux を拡張して実現します．同基盤を提供することにより，それらの機器を相互接続したアプリケー
ション開発の容易化と，それらのアプリケーションにおけるディペンダビリティを提供します．本プロジェクトでは，ユーザが指定した時間動作可能と
なるように電源管理を行う「電池容量予約」，最低品質を満たすように記録データの圧縮を行う「記憶容量予約」，品質の悪い無線ネットワークにおいて
NUTS は，ストレージ，ネットワーク，センサなどのデバイスが接続され，電源管理の
ためのハードウェアが内蔵された，マイクロユビキタスノードを実現するテストベッド
Main Board
micro ubiquitous node with a series of peripheral devices including storage,
プラットフォームです．NUTS では，Linux にディペンダブル機能を追加した環境が動
作しているため，さまざまな障害に対応できます．
GPS Furuno GH-82B2M-C-N
1575.42MHz, 16ch
Power Supply
DC 5V, 2A
Power Switch
as a set of reliability, safety, and availability. We are developing a framework atop Linux operating system to achieve overarching
resource management mechanism. Challenges in this project are the following three-fold: "battery capacity reservation," which
いままでのセンサデータベース
Traditional Sensor Database
お店で買い物
センサがたくさんあるので、
すこしづつ記録します。
Shopping
Shrink sensor data because of
lots of sensors.
CPU Marvell PXA270
400MHz
ROM
16MB Flash
RAM
64MB SD-RAM
Audio Codec IC NXP UCB1400
20-bits streo I/O, AC’97
Power Management IC TI TPS65810
7LDOs, 2DDCs, Bat. Charger, I2C
Micro ubiquitous nodes, such as wireless sensor nodes, are required to have a certain level of dependability, which can be represented
user-specified worst-case data quality, and "network resource reservation," which supports communications on low-quality networks.
USB mini-AB connector
Host & Client
LCD Hitachi TX09D55VM1CDA
3.6” QVGA, 18bits-RGB
送受信制御を行う「ネットワーク資源予約」の 3 つの手法でディペンダビリティを実現します．
guarantees a node to run for worst-case execution time, "storage capacity reservation," which facilitates to store sensor data satisfing
Li-ion Battery EDAN EC-C1B063751A
1000mAh, 3.7V
Gumstix
web: http://www.dependable-os.net/
backside
Bluetooth Module
Sensor Board
マイクロユビキタスノード用ディペンダブル OS
RFID Reader SkyeTek M1-Mini
13.56MHz, Passive-RFID
Thermal Sensor Murata NCP18XH103F03RB
Light Sensor Hamamatsu Photonics S7184
backside
Wireless Sensor Node Crossbow MPR2600
MICAz OEM version
Zigbee Antenna
Rotary Encoder ALPS EC12D1524401
屋内外に無線センサノードが敷設されたユビキタス情報社会では，少数のサーバにデータを
集中させる方式よりも，ユーザの携帯するノードが自律分散的にセンサデータを収集・分析
する「モバイルセンサデータベース」方式が適しています．本研究ではモバイルセンサデー
タベースにおいて，記録データの最低品質および最低記録時間の保証を行いながら記録する
モバイルセンサデータベース
Mobile Sensor Database
公園でひとやすみ
1 つのセンサだけなので、詳
細に記録します。
手法を実現します．
Rest in a park
Stores detailed data from a
sensor.
To ubiquitous computing environment, traditional sensor database regaring a
家に帰宅
容量が残り少なくなったの
で、すこしづつ記録します。
最低記録時間動作の保証
Guarantee execution time
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最低記録品質の保証
Guarantee data quality
最低通信品質の保証
Guarantee communication quality
Go back to home
Shrink data because of rest
size of storage size.
centralized server is not suitable due to its scalable nation. Instead, autonomous
and distributed sensor database, which will built in a user's mobile node, will be
practical. This research proposes a new scheme to guarantee worst-case scenarios
on storing the sensor data, and evaluates it in a practical environment.
Mobile Sensor Database
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web: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/uMiddle/
uMiddle
contact: [email protected]
(2005-)
ユニバーサル・インタオペラビリティの世界
Towards Universal Device Interoperability
携帯電話に Bluetooth 通信機能がつき，テレビに DLNA 機通信能がつき，プリンタに UPnP 通信機能がついて，パソコンに Jini 通信機能がつ
いても，通信機能が違うこれらの機器同士はつながりません．uMiddle は，通信機能の違う機器同士を簡単につなげる，ユニバーサル・インタ
オペラビリティ通信機能を提供します．uMiddle があれば，通信機能の違いを気にする必要はありません．Bluetooth 携帯電話から UPnP プリ
ンタに直接印刷するなど，これまでとは違った幅広い使い方ができるようになります．
Devices built atop different communication platforms cannot form a seamless network. Cellular phones with Bluetooth, DLNAenabled TVs, printers with UPnP communication capability, etc. are those open up huge range of ubiquitous computing
applications with uMiddle. uMiddle is a middleware framework that gives you universal interoperability among those devices
forming a seamless ubiquitous network.
Interaction
Publication:
Jin Nakazawa, W. Keith Edwards, Umakishore Ramachandran, and
Hideyuki Tokuda "A Bridging Framework for Universal Interoperability
in Pervasive Systems," In Proceedings of The 26th International
Conference on Distributed Computing Systems (IEEE ICDCS 2006),
Lisboa, Portugal, Jul, 2006, p3
61O1
22
+*/*
#MVFUPPUI
%-/"
23
@reader
ClickCatalog
web: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/atreader/
contact: [email protected]
(2005-)
1
(2006-)
2
@reader には，小型無線センサノード，RFID リーダライタ，コントロール用デバイスなどが内蔵さ
れています．ユーザは，@reader を持ち歩くことで，ユーザの情報を明示的に，または自動的に取得
できます．@reader を使うことで，街で出会ったモノやヒトを記録して後で見返せる「ライフログ」や，
ユーザの身の周りにある機器をコントロールできる「ユニバーサルコントローラ」など，さまざまな
アプリケーションを実現できます．
An @reader is a handy device for automatic or manual information capturing from the real
world. It contains a wireless sensor node, an RFID reader/writer, and a rotary encoder as a
commanding device. The RFID reader enables users to record their interests to those with
1. 心に残った品々を触り，思い出として記録する．Recording interests to objects
2. 過去に心魅かれた思い出を，色々なかたちで振り返る．Recalling the past interests to objects
an RFID tag. The wireless sensor node is for recording environmental information around
the users. Applications like life logging can leverage these capability of an @reader. The
commanding device and the RFID reader, used as the same time, enable users to control
devices and appliances with an RFID tag.
@reader ver.2
@reader ver.1
A tool to recall your memories using paper media
3. たとえばカレンダーの日付から，その日，その時の思い出を．Calendars with RFID tags behind lets you browse the past memory.
無線センサノード
Smart-Its Particle 2/29
無線センサノード
XBow MICA2dot
プロセッサ
PIC18F6720 / 20MHz
プロセッサ
Atmel ATmega128
無線
315MHz ISM Band
無線
315MHz ISM Band
インタフェース
I2C, SPI, UART, A/D
インタフェース
I2C, SPI, UART, A/D
RFID リーダライタ
SkyeTek SkyeRead M1-Mini
RFID リーダライタ
SkyeTek SkyeRead M1-Mini
周波数帯
13.56MHz
ロータリーエンコーダ
ALPS EC12E24244A3
インタフェース
TTL, SPI, I2C
LED
2 色 LED × 1
2 軸加速度センサ
Analog Devices ADXL311
バッテリ
PD2450 × 1
LED
フルカラー LED × 2
大きさ
35 × 35 × 70 (mm)
バッテリ
PD2450 × 1
重量
34 g
大きさ
42 × 42 × 77 (mm)
重量
63 g
4. 地図に触れば，その場所での記憶がよみがえる．Maps with RFID tags lets you browse the memory there.
@reader for ClickCatalog
実空間オブジェクト
かざす
24 パルス / スイッチ付き
2005.11.4
24
紙メディアを利用した思い出回想ツール
ID
ID
物
人
ID
@reader
かざす
3
4
uCore
デジタル
情報
蓄積
キー
ID
名前
場所
URI
値
0123
イス
藤沢
http:...
情報DB
ClickCatalog
Scope操作
ID
カレンダー地図
2006.3.24
デジタル情報
ID
ID
回す
押す
デジタル情報
情報サーバ
かざす
Dish
情報テーブル
ID
記憶
整理
情報DB
再生
ClickCatalog
25
InfoRod
Burari-Navi
(2007-)
web: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/~toshi/navi/
contact: [email protected]
(2005-)
渋谷で友達との待ち合わせを突然キャンセルされてしまって空き
時間でぶらぶらしたい．ぶらりナビは「なにか面白いものはない
か」
「ぶらぶらしてみるか」といった明確な目的を持たない散策
行動において，時間以外の制約条件の入力を必要とせず，カテゴ
リに捉われない周辺スポット情報を一覧性と把握性に優れた形で
提示することにより，利用者の潜在的な欲求を引き出し魅力的な
時間の創造を支援するモバイルサービスです．
Burari-Navi is an encounter-oriented navigation system
that supports a stroll on entertainment districts.
To
increase a chance of encounter with new sites, this
system proposes a set of sites that has no bias except
distance restriction. And to encourage users to pick a
site that really stimulates his/her curiosity, this system
presents interesting sites to a user in Photo-card format
that is easy to grasp an impression and able to retrieve a
description in single card instance.
InfoRod は携帯端末を振る事で公共空間での情報アクセスを可能にします．混雑した駅構内で
も，わざわざ移動する事なく，その場でポスターに記載されたコードを振るだけで情報にアク
セス出来ます．携帯端末上のジャイロセンサを利用して振る方向を解析し，その組み合わせで
遠方にあるポスター情報を特定し，詳細情報を取得します．
InfoRod enables an easy information access via tact-like action of a mobile device.
Information access is granted only when a path created by the action matches to a
registered code consisted of a path and a location. Since the code only consists of a
path and easy to recognize for user, it could be deployed to a public place including
web: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/kmsf/
26
contact: [email protected]
crowded station where it is difficult for people to extract out of camera-based codes
like QR codes. The path and location are detected by a giro sensor and a GPS
embedded in the mobile device.
ぶらり VIEWER：
フォトカードで表現された候補地を整列した平面を画面上に再現
し，その空間をトラックポイントを用いる事で自由に移動できる
インタフェースにより一覧性と把握性を両立させている．
Burari VIEWER: an Interface that enables thumb-throughing like interaction on screen by using photo-card grid on
surface which is able to change scale and position freely
using track point.
27
u-Photo
u-Photo の利用により , サービスを再現することも可能です．例えば , 鑑賞途中のビデオ情報を取得し ,
離れた場所で続きから再生することができます．
(2004-)
By Using u-Photo, you can reproduce the services snapshot in it. For instance, you can
obtain the state of the video program appearing in a u-Photo, and restart it at visiting place.
写真を用いたユビキタスサービスとのインタラクション
u-Photo はユビキタスコンピューティング環境の情報を，写真に「撮る」
ことにより記録する新しいメディアです．ユーザは，u-Photo カメラを
用いて環境を撮影することで，機器の操作情報や環境の状態などが埋め
込まれた写真画像である u-Photo を作成します．これにより，ユーザは
写真画像上から直感的に，機器の操作や環境情報の確認を行うことが可
能となります．また，u-Photo は jpeg ファイルを拡張したものである
ため，共有と配布を行えます．
Interaction with ubiquitous services using photograph
u-Photo is innovative media that embedds information in a ubiquitous
computing environment on a photograph by "shooting". It contains not
only picture-data but also extra information such as environmental
states and service information of devices appearing in the photograph.
We have developed a u-Photo camera to take u-Photos as if users take
a photograph. Users can viscerally operate The devices and obtain
service information through u-Photo. Since u-photo data is formed by
extending jpeg format, users can share and distribute it easily.
Publication:
web: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/horn/
contact: [email protected]
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u-Photo: Interacting with Pervasive Services using Digital Still Images: Genta Suzuki, Shun Aoki, Takeshi Iwamoto, Daisuke Maruyama,
Takuya Koda, Naohiko Kohtake, Kazunori Takashio, Hideyuki Tokuda The 3rd International Conference on Pervasive Computing (Pervasive
2005), Munich, Germany 他
29
exPhoto
We propose a digital photo media "exPhoto" that records and
Markit! は，紙メディアとデジタルメディア，両者の長所を融合しユーザの情報取得を
(2007-)
recreates photographer's emotional condition and surrounding
支援するシステムです．ユーザは，新聞や雑誌などの紙媒体に付箋を張ることで，注目
environment. When taking a picture, exPhoto system records
記事をデジタルデータに変換し，デジタルなスクラップブックを作成します．このスク
exPhoto は，撮影者の心理状態と周辺の環境に関する情報を記録・再
the environmental information such as the user's heart rate,
ラップブックでは，関連情報の自動的な取得や注目記事の共有を行うことが出来ます．
現するデジタルフォトメディアです．exPhoto システムは，写真撮影
surrounding image, sound, and temperature. When the user
時にユーザの心拍数と周囲の画像，音，温度などの環境情報が記録さ
recalls the photograph, exPhotoViewer recreates the image and
れたデジタルフォトメディア exPhoto を作成します．ユーザが写真を
the environmental sound. Also exPhotoDevice expresses the
振り返る際には，exPhotoViewer によって画像と環境音が再生され，
temperature change and the pulse of photographer's heart by
exPhotoDevice によって撮影時の温度変化と撮影者の心臓の鼓動が振動
motor vibration.
Markit!
(2006-)
Markit! let you archive information of paper media and digital media easily.
You post a sticky on the preferred newspaper and magazine article. Markit!
extracts information from the paper media, and creates a digital scrapbook.
This digital scrapbook allows you to obtain related information and share its
contents automatically.
で伝えられます．
web: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/horn/
contact: [email protected]
exPhoto Viewer
exPhoto Device
30
web: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/horn/
contact: [email protected]
31
web: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/ace/
contact: [email protected]
uMegane
(2007-)
momo!
(2007-)
momo! システムでは，
目に見えない雰囲気を気分の集合であると定義し，
web: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/horn/
雰囲気を表現します．可視化された雰囲気によって，場所に対する評価
contact: [email protected]
ユーザが装着したバイタルセンサから気分を解析し，可視化することで
を動的に行い，環境の改善や雰囲気に応じた移動を示唆します．
uMegane は , 実世界にあるモノや環境に取り付けられたセンサから得られ
るコンテキストを可視化するシステムです . ヘッドマウントディスプレイを
用いることで , 実空間に関連付けられたコンテキストを空間的に把握するこ
センサノード
sensor node
ビジュアルマーカ
visual marker
コンテキストを光や色，アイコンで示します
uMegane shows context by using
illumination icon, colors and icons.
32
とを容易にします．また，複雑なコンテキストを可視化し , ユーザの要求に
よって表示するコンテキストを変えるために , フィルタ機能を提供します．
"momo!" visualizes the atmosphere in a room with
uMegane is a visualization system using augmented reality which
colorful circles. Each circle represents how people in
obtains and visualizes contexts from sensor networks. You can
understand the context related to a real space easily with a head
mounted display. Moreover, to make complex contexts visible, and
to customize the context to display for each users needs, it supports
the context filtering function.
the room "feel" the room. The feeling is detected from
vital sensors worn by the people. By visualizing the
atmosphere, the system dynamically evaluates the
place. Also it suggests improvement on environment
and travel according to atmosphere.
33
Sensor Network & Application
34
35
サービス利用モデル / Service Model
関連情報
インターネット
モノが
盗まれました！
アプリケーション
センサ
ノード
ユビキタス・センサ技術を実社会に適用するための基盤技術
生活をしている中で，日用品に関する問題には誰しも遭遇したことがあると思います．例えば，鍵がなくなった / 盗まれた，などが挙げられま
(1) アプリの入手
ユーザの
持ち物
(2) センサの取り付け
(3) 関連付け
(4) 利用
システム構成図 / System Architecture
す．これらの問題を解決するため，本研究ではセンサを日用品に取り付けることで，容易に生活支援サービスを実現する uPackage を提案します．
+ Store sensor data and send the data to
applications or uAssociator.
+ Store Association Info and send the data
to applications.
uPackage は，日用品に貼り付けるセンサノード，センサと日用品をマッピングする uAssociator，基本サービス群の uApplication，独自サー
ビス構築ツールである uServiceMaker から構成されます．これらのツールにより，ユーザは簡単に忘れ物検知サービスや盗難検知サービスの利
uGateway
Sensor Node
用，また，ユーザの環境に特化した独自サービスの構築が可能となります．
+ Capture real world information
(Movement, Light,etc.)
This research explores a suitable service model for realizing domestic smart object applications and proposes a software and
Daily Object
hardware package called uPackage to support this model. By attaching a tiny wireless sensor node to your belongings, you can
augment the object digitally and take the object into various services such as status monitoring or preventing lost property. The
Sensor Data
LAN
Association Info
Sensor Network
system provided by uPackage supports you to install and manage such smart object services; it enables you to digitally associate
Sensor Data
Association Info
User Computer
+ Run applications
WiFi
Sensor Data
sensor nodes with daily objects, manage the associated information and sensor data, and create various smart object applications
without professional skills.
uAssociator
+ Digitally Association between
Sensor Node and Daily Object
uPackage
(2006-)
36
web: http://www.upackage.org/
contact: [email protected]
[email protected]
Publication:
Takuro Yonezawa, Hiroshi Sakakibara, Kengo Koizumi, Shingo Miyajima, Kazunori Takashio and Hideyuki Tokuda,“ uPackage: A Package to Realize Ubiquitous
Services with Daily Objects” , 4th International Symposium on Ubiquitous Computing Systems (UCS 2007), Nov. 2007. 他
第 13 回ユビキタスコンピューティングシステム研究会優秀論文賞
2006 年度・2007 年度情報処理推進機構未踏ソフトウェア (David Farber 教授 PM) 採択
37
Spinning Sensors
Middleware & Modeling for Robotic Sensor Network
(2006-)
Rotation Angle: a
Sensing Frequency: δ
Sensor Actuator Speed: v or ω
Sensor
r1
Translatory Distance: l
θ
R
θ
r2
r
Coverage Area: S
Spatial Modeling
Spinning Sensors はユビキタスコンピューティング空間内のセンサやロボティックアクチュエータを協調
させるためのミドルウェアです．本ミドルウェアにより，ユーザはセンサやアクチュエータを使用したア
プリケーションソフトウェアを簡単に構築できるようになります．また，静的なセンサと動的なアクチュ
エータの合体制御により，センサが物理的に移動可能な，ロボティックセンサネットワーク環境を構築で
きます．本研究を通して，環境とのインタラクションを持ったデバイスの高度な協調を目指しています．
Object Speed: V
Temporal Modeling
指向性 / 無指向性のセンサと，回転型 / 直動型アクチュエータを組み合わせてロボティッ
クセンサノードを構成する．本研究では，ロボティックセンサノードの動きと検知対象
であるオブジェクトの動きに応じた，センシング空間・時間のモデリングを行っています．
We are modeling the spatial and temporal coverage of a robotic sensor node
which is composed of a sensor and a robotic actuator.
Spinning Sensors is a middleware system for creating robotic sensor network applications. This
middleware enables application programmers to easily write an application software which
utilizes both sensors and actuators. In the Spinning Sensors model, a sensor node is attached
to a robotic actuator to change its position and/or direction. The continuous position change
Supported Devices:
TECO uPart Sensors, Phidgets Sensors & Motors, LEGO Mindstorm NXT Sensors & Robots, etc.
enables the single robotic sensor node to cover greater sensing area and sensing time.
2006 年度情報処理推進機構未踏ソフトウェア創造事業
38
web: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/~soko/
contact: [email protected]
Publication:
Soko Aoki, Yukihiko Kirihara, Jin Nakazawa, Hideyuki Tokuda,“ Spinning Sensors: Middleware for Robotic Sensor Network”
The 1st International Conference on Robot Communication and Coordination (Robocomm 2007) Poster Session, Oct. 2007 Athens, Greece 他
39
℃
Airy Notes
web: http://foliage.ht.sfc.keio.ac.jp/AiryNotes/
contact: [email protected]
(2006-)
35
A
℃
35
30
新宿区役所
Shinjuku Ward Office
11 Sensors
25
20
15
0
6
12
18
24(Hr)
℃
35
A インフォメーションセンター
Information Center
7 Sensors
D
25
20
35
0
6
12
18
24(Hr)
35
30
30
25
25
20
20
15
0
6
12
18
24(Hr)
15
携帯電話 / Mobile Phone
℃
C
0
6
12
18
24(Hr)
B 散策路（西）
Promenade (West)
32 Sensors
C 散策路（中央）
Promenade (Center)
33 Sensors
管理事務所
Management Office
9 Sensors
散策路（東）
Promenade (East)
43 Sensors
30
15
B
D エコハウス
Eco House
17 Sensors
℃
慶應義塾大学 SFC
Keio University
E
30
Sensor Database
25
20
15
0
Airy Notes は，ユビキタスコンピューティング技術を活用した環境モニタリングシステムです．センサを備えた最新の超小型コンピュー
タを自然環境の中に多数設置することで，温度や湿度，風向などを測定し環境の様相を詳細に把握できます．本研究では，誰もが手軽に
扱えるようセンサの設置手法を研究し，センサの効率的な設置を支援するシステムや，携帯電話などを用いたリアルタイムでの環境視覚
化システムを開発しています．こうしたシステムの普及によって，環境に関わる情報を活用した生活を実現することを目指しています．
Airy Notes system is an environmental monitoring system which uses densely placed wireless sensor nodes. With this
ubiquitous computing technology, even non-expert can observe his/her immediate natural environment. The system
supports easy installation of sensors and shows the characteristics of places intuitively on a map and on a cell phone. Our
goal is to show people the roles of natural environment such as green and water in our life.
40
6
12
18
24(Hr)
Internet
E 日本庭園
Japanese Garden
13 Sensors
100 周年パビリオン / Pavilion
実証実験 / Experiment
2006 年 6 月に，慶應義塾大学
石川幹子研究室と合同で，新宿御苑
において実証実験を行いました．165
個のセンサを用い，御苑内の気温分布を
0 25 50 100
観測しました．
150 200 250 m
In June 2006, we conducted the experiment of
the AiryNotes in Shinjuku Gyoen Garden with prof.
Isikawa and her researh group. We observed distribution
of tempereture in the garden using 165 sesensors.
41
OSOITE Project
web: http://www.osoite.jp
conntact: [email protected]
(2006-)
Overray sensor network
tomuDB
real-world search engine
東京電機大学・慶應義塾大学・中央大学・東京大学・（株）フィックスターズ
ベイジアンネットと呼ばれる確率統計モデルは，原因の推定・未来の予測などの「知能」を計算機に与えるための有効な手段だと考えられており，
We aim at providing users with information about secure and safe actions in a
ロボット工学をはじめとする多種多様な分野への応用が活発に研究されています．しかし，従来の研究ではセンサデータを単一のサーバ機器まで
DB
OSOITE では，
オーバーレイ・センサ・ネットワーク技術による異種データベース上での「実
提供することを狙った，ネットワーク・センシング・ソフトウェア基盤を構築します．
(2004-)
センサネットワークにおける分散並列な確率推論機構
JST CREST 先進的統合センシング
世界検索」を実現し，日常・非日常の両面で，都市生活における安全・安心な行動支援を
D-JENGA
contact: [email protected]
DB
DB
DB
DB
real-world informarion
伝播し，集中的に計算処理を実行する必要がありました．本研究では，超小型センサノードにベイジアンネットの処理エンジンを搭載し，複数の
センサノード上で並列分散に計算処理を実行することで，小型センサノード自身が環境情報を収集し，解析する仕組みを実現します．
Parallel Distributed Inference Mechanism in Sensor Network
Probability statistics model called Bayesian Network is considered as an effective method to give computers "intelligence" such as
usual urban life as well as in an emergency by utilizing the real-world overlay
an ability to infer a cause of an event or predicting future event. Now Bayesian Network is widely researched in variety of fields.
sensor networks. Specifically, we provide the users with alarms in a background
Robotics is one of the big research fields of it. In traditional research, a system sends sensor data to a central server and executes
and safe navigation based on the extracted high level information obtained with
inference process on the server. We have implemented Parallel Distributed Bayesian Network Process Engine on tiny sensor nodes
search in different types of database including real-time sensed data.
and enabled tiny sensors to collect sensor data and analyze them by themselves.
1. 周辺のセンサノードに対して計算要求を発行
laser scanner
3D camera sensor
2. 計算結果を返答
stranger
sensor node
3. 計算結果の正規化 -> 確率分布
■ 住宅街・街路地での行動不審者の識別
■ 人のオーラから推定されるエリア・コンテクスト
■ 体調や街角の雰囲気を考慮したルート・ナビゲーション
vital sensor
42
■ suspicious activity detection
■ context inference based opn personal aura
■ context aware quidance
１）照度・温度・音量・加速度・地磁気をセンシング
１） Sense illuminance, volume, acceleration, magnetism
２）センサノード上でセンサデータを並列分散に解析
２） Parallel distributed Bayesian inference on sensor nodes
43
Zoograph
(2006-)
contact: [email protected]
小型センサを使用したペットの行動推測システム
PhySense
(2007-)
カメラを利用しない , プライバシー空間での異常検知手法
―いつでも，どこでも自分のペットの行動が確認できたら―
トイレや浴室といった急激な血圧の変動がおきる空間では , 心筋梗塞や脳梗塞などの身体異常が起こりやすと言われています．これらの場所は
本研究ではユビキタスセンサ技術で，このペット好きの夢を実現します．
ペットの飼い主はオフィスでも，スーパーでも，いつでも，どこでもペットの行動を確認できるよ
うになりました．行動の確認だけではなく，ある特定の行動をとった場合に飼い主に自動的に知ら
せるなど，行動コンテクストを応用した実用アプリケーションの実現も研究課題の１つです．
Behavior Context Extraction System for Dogs with a Small Sensor
"Being close to your pet, any where and any time."
Using Ubiquitous Sensor Technology, we meet this needs of the pet lovers. Now, pet
owners can know what their pet is doing from an office, a school, or a shopping mall.
We are working on not only context extraction but also context aware service, for
一人になることが多く ,　当事者は助けを呼ぶことが困難な場所でもありますが，プライバシーの問題によりカメラを用いた監視は行えません . 本
研究では , カメラを利用せず , 環境情報センサとコンテクスト解析技術を用いて , プライバシー空間内の利用者の身体異常の検知を実現します .
Physical Disorder Detection without using Cameras
Physical disorders which patients need others' help, such as apoplexia cerebri or cardiac infarct, frequently occur in privacy rooms, where
people are usually alone, such as restrooms and bathrooms. In those places, people, especially elderly, tend to have a rapid blood pressure
change. Also, when a person has some kind of physical disorder such as apoplexia cerebri, he or she can hardly call for help. In order to detect
physical disorders in privacy spaces where cameras can not be used, we propose a sensor network system to detect those physical disorders.
example calling the pet owner when his/her pet takes a certain behavior.
本システムでは , 姿勢や行動だけでなく，その姿勢・行動のコンテクストの抽出を行うことで , より精度の高い異常状態の判断を行います．
To detect phisical disorder more accurately, we use not only user's behavior but also user's context.
movement 0
sensor data
センサー <sensor>
無線センサが組み込まれた首輪をペットに装着し，
環境情報を取得します．
Taking environmental information
using a collar with sensor implemented.
44
-continuance 15sec
sensor data
コンテクスト解析 <context>
コンピュータでセンサデータを受信し，データを
解析します．
Analyzing the sensor data and extract a
behavior context of the pet.
behavior sitting
-continuance 40sec
表示・通知 <visualize>
携帯電話上で動くアプリを利用し，リアル
stance stooping
-continuance 20sec
タイムにペットの行動がわかります．
Using cell-phone, the viewer application
shows the behavior of the pet.
Disorder 80%
contact: [email protected]
45
ACAS
PRA
(2007-)
ユビキタス環境におけるコンテキスト解析の多くは If-Then 文を用いたルールベースによって構成されています．しかし一般的な If-Then
文によるコンテキスト解析では，あらかじめ決められたルールの範囲でしか状態を判断できないという問題があります．本研究ではルール
に対して幅と重みを持たせることで，条件に曖昧さを含んだ解析手法を提案します．このシステムを利用すると詳細な条件でコンテキスト
近年，ミーティングサポートシステムやオフィス省電力システム構築を目的とし
解析ができるので，競合するコンテキストが複数ある場合でも正確な判別が可能になります．
た，ユビキタスセンサ環境の構築が盛んです．環境内には，内部の使用状況やユー
Most of the context analysis methods in ubiquitous environment are performed under a simple If-Then rule-base. However,
they carry a problem that it distinguishes context based on a rule set strictly pre-defined. We propose a new context
analysis method, which can leverage ambiguous rule sets. This achieves correct analysis when several contexts conflict
each other thanks to the rule sets that are not pre-defined strictly.
ubiquitous Environment
1
SM
MD
BG
よる度合いで表現
Sensors data are expressed by
the degree by a fuzzy set.
・対象となるセンサデータの比重を重くする
・環境に依存する値の比重を変える
Weighting of assumptions which characterize
the contexts.
・wheight the target sensor data
web: http://foliage.ht.sfc.keio.ac.jp/ecn/
contact: [email protected]
46
・change the wheight of sensosr data which
depends on environment
Web Camera
are active. Various sensors such as cameras and movement sensors
Setting up necessary assumptions in analizing
コンテキストを特徴付ける条件の重み付け
Sensor
Data
In a few years, construction efforts of Ubiquitous Sensor Environment
・センサ全体で値が変化した
are installed in the environment. Leakage of these sensor data cause s
privacy threats. To prevent the threats, we propose Privacy Protected
・when the value is higher than a certain value
センサデータをファジィ集合に
Sensor
Data
Request
減し，本環境の普及を促進することができます．
・データの変化率が大きい
・when all the sensor data changed
シを考慮したセンサデータインフラである PRA (Privacy Protected Area) を提
ンフラに組み込むことにより，ユビキタスセンサ環境に対する潜在的な不安を軽
・データの値が一定数以上
・when the variation of the data is drastic
?
出につながります．そこで本研究では，ユビキタスセンサ環境においてプライバ
に対してセンサデータを公開する機能を有します．本システムがセンサデータイ
context.
0
Sensor Data
Request
れた様々なセンサから得られるデータの流出は，環境内のユーザのプライバシ流
を，環境を利用するユーザの同意のもと決定された公開ポリシに従い，サービス
コンテキスト解析に必要な条件の羅列
PRA Server
ザの活動状況を取得するため，カメラや振動センサなどが設置されます．設置さ
案します．PRA は環境内にいるユーザの活動情報を含むセンサデータの公開範囲
[ ユーザ定義 user definition ]
(2006-)
Area (PRA). PRA is a sensor data infrastructure for context-aware
ベン図で円が重ならないような条
applications constraining sensor data exposure according to a privacy
件においても，ファジィ集合によ
policy decided by users. Embedding PRA to sensor data infrastructure
る重心の位置からコンテキストを
makes fears for Ubiquitous Sensor Environment alleviate, and encourages
判断することができる
broader use of the environment.
In an assumption which Venn
diagram does not override
Movement Sensor
Ubiquitous Sensor Environment
each other, a median point of
fuzzy set can show the context.
Light Sensor
contact: [email protected]
47
NSFS
(2007-)
近年 , 位置情報取得や健康管理といった様々なセンサネットワークシステムの研究開発・実用化が進んでいますが , こうしたシステムはそ
れぞれが独自に動作しているため , 運用管理のための手間が増大してしまいます． NSFS は様々な種類のセンサネットワークシステムの情
報を統一的に利用可能にすることで , 運用管理の手間を軽減します．また，アプリケーション開発において，複数のセンサネットワークシ
ステムを容易に構築することのできる環境を提供します．
NSFS supports your heterogeneous sensor networking environment. Most sensor networking systems have their own data
access methods. System administrators and application engineers have to know details of each sensor networking system.
NSFS works as an adapter. You don't need to know details of each sensor network system. You can access all information
through file system APIs.
システム管理者ユーザ
システム管理者ユーザ
各システム毎に情報を管理するため設定が面倒
48
A 社製
管理サーバ
management server
B 社製
管理サーバ
management server
C 社製
管理サーバ
management server
A 社製
行動履歴取得システム
recording action
system
B 社製
健康管理システム
health care system
C 社製
環境情報取得システム
recording information
of environment
system
NSFS が情報を一括管理してスッキリ！
Network
NSFS
A 社製
行動履歴取得システム
recording action
system
B 社製
健康管理システム
health care system
C 社製
環境情報取得システム
recording information
of environment
system
contact: [email protected]
49
RADV
SBAM
(2004-)
(2003-)
無線端末の普及により様々な無線デバイスが出現していますが，異種の無線ネットワーク間における即興的な相互接続は考慮されていま
せん．RAVD (Routing-centric Approach for construction of Virtual Device) は異種無線ネットワークを相互に接続する機構です．
上位層へ仮想デバイスを提供することでユーザから実デバイスを隠蔽します．また複数の無線デバイスを所持する端末へ経路を生成，デー
タを転送し他の無線ネットワークへの通信を可能とします．
Although new systems of wireless networks have appeared, the ad-hoc interconnection for different types of wireless
devices has not been investigated. We propose Routing-centric Approach for construction of Virtual Device (RAVD)
which offers virtual wireless devices to hide difference of actual devices as a system of connecting different wireless
networks. RAVD allows users to access any wireless networks with a dynamic construction of route to an intermediate
node equipped with some devices and forwarding data to its node.
Device A
+ RAVD
近年の通信技術の発達により，さまざまな通信規格が利用可能す．しかし，無線通信は有線
通信と比べて帯域が狭く，有線通信を前提として作成されたサービスを利用するには十分で
はありません．そこで，われわれはソケット層における帯域統合機構 (SBAM) を提案します．
SBAM はネットワーク層ではなく OS の機能であるソケット層において帯域統合機能を実現す
ることにより，多くのコンピュータへ設置がしやすく，さまざまなトランスポート層プロトコ
ルの利用が可能であり，さらに既存のアプリケーションを変更する必要がないといった特徴を
備えます．同一無線メディアを 2 枚用いた実験では，1 枚のメディアを用いた場合と比べて，
Device A
Device B
+ RAVD
Device A
+ RAVD
利用可能帯域が 1.6 倍増加するという結果を得ました．本研究により，既存の環境に対する変
Device B
更を最小限に抑えつつ，複数のネットワークインタフェースを最大限活用することができます．
communication compared with wired one is insufficient to obtain services which are
developed based on the existence of wired network. To overcome the situation, we
propose Socket-level Bandwidth Aggregation Mechanism (SBAM). SBAM aggregates
the bandwidth of multiple network interfaces on a computer. The aggregation
Application
mechanism is implemented in a part of operating system functions, socket layer,
Application
RAVD
RAVD
Device A
Device A
RAVD
Device A
Device B
SBAM socket
Various wireless communication technologies are available in recent years
due to the active development. However, the narrower bandwidth of wireless
Stack B Stack A
Application
not in network protocol stacks. This feature enables SBAM to be deployed to
existing computers easily, leveraging various existing transport protocols, and
without modifications to the existing applications. SBAM achieves 1.6 times broader
Stack B
TCP
TCP
IP
IP
bluetooth
802.11g
bandwidth, when using two identical wireless interfaces.
Device B
contact: [email protected]
web: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/ecn/
50
contact: [email protected]
51
Enhanced Mobile SCTP
(2006-)
web: http://www.micchie.net
contact: [email protected]
Wasshoi
web: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/move/
(2007-)
contact: [email protected]
多くのコンピュータが無線によってインターネットに接続されるユビキタスネットワークでは，端末の移動によって接続するネットワークが様々に変化します．例え
ば IP アドレスの変化，遅延や帯域の変化などが挙げられます．このような環境下ではトランスポート層においてデータ転送に大きな遅延が発生する問題があります．
無線通信環境は，有線に比べて帯域が少ないことや，パケットロス率が高いことから，通信速度を確保しづらい問題が発生し
本研究ではこれらの問題を解決し，端末が異なるネットワークに移動した際も安定した通信を継続可能にします．
ます．本研究では次世代トランスポートプロトコル SCTP のマルチホーム機能において，１つの Association 内に複数の宛
先を登録することと，利用可能な全ての無線ネットワークを利用することで通信帯域を確保し，効率的な通信環境を実現します．
Mobile terminals frequently reconfigure their IP addresses because of attachment to different access networks. With change of IP addresses,
connectivity disruption comes caused by bad wireless coverage and overhead to switch the connected wireless networks. This causes significant
Ensuring wide-bandwidth is a key issue to wireless communication due to narrow bandwidth and high loss-rate
performance degradation due to the retransmission behavior in reliable transport protocols. We address this issue with new retransmission
of wireless datalinks. We address this issue by using multiple communication paths simultaneously. We leverage
behavior in Stream Control Transmission Protocol (SCTP).
SCTP that is one of the next generation transport protocols to achieve multi-path end-to-end communication.
Wireless WAN
Wireless LAN
WirelessWAN
SCTP
(3G / 4G)
Fast Handover
Feature
X
X
Publication:
Link State
Change
ASCONF
-ACK
X
X
Layer 2 and 3
Configuration
X
Association
Reconfiguration
Wireless Interface
Implementation:
52
This implementation is already imported to FreeBSD 7.0 (http://www.freebsd.org/)
Co
Stream
Use single
inter face
ransmis
ol T
sio
nt r
SCTP
12:3
12:3
4
4
Movement
Use multiple
inter faces
Primary
Secondary
http://www.sctp.org
o
M
draft-micchie-tsvwg-fastmsctp-00.txt
Sender Socket
SCTP association
ol
rotoc
M. Honda, Y. Nishida, M. Kozuka "Fast Handover with Stream Control Transmission Protocol (SCTP) on Single-home nodes" Internet-Draft,
sctp_sendmsg()
sctp_sendmsg()
Receiver Socket
nP
Standardization:
Sender Application
IPv4 / IPv6
Michio Honda, Yoshifumi Nishida, Jin Nakazawa, Hideyuki Tokuda
IEICE Transactions on Communications, Special Issue on New Challenge for Internet Technology and its Architecture Oct. 2007 pp.2683-2692
Receiver Application
sctp_recvmsg()
Fast Transmission
Recovery
"Performance Enhancement of Transport Layer Handover on Single-homed Mobile Nodes"
(802.11.X)
lit
y
ASCONF
WirelessLAN
bil
i
ity
ab
and Reli
53
Ubiquitous Network Browser (ex. 3D-tcpdump)
(2003-)
2004, 2007 年度 IPA 未踏ソフトウェア
web: http://www.3d-tcpdump.org/
contact: [email protected]
UNB Endhost-centric Communication Visualizer
パソコン上のネットワーク通信情報を分かりやすく楽しく表示するソフトウェアです．自分
のパソコンがインターネットを通じて，誰と，どのような情報を，どのようにやり取りして
いるのかを 3D グラフィック表現を使って視覚化します．マウス操作によって自由自在にネ
ットワーク情報とインタラクションできます．セキュリティ対策，コンピュータネットワー
ク教育，ネットワーク監査・管理などでの使用を目的としています．
54
Ubiquitous Network Browser is traffic visualization software that provides flow-level visualization,
protocol breakdown graphs, and interactive operations with various network parameters, using 3D
graphics animation and our proposing traffic visualization model. UNB exploits a close relationship
with tcpdump, which can collect detailed network traffic information from network device drivers.
55
詳細なリストは
研究室 WEB: http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/
内の論文リストに掲載しています．
All papers are listed on the web at http://www.ht.sfc.keio.ac.jp/
2002
2003
2004
2005
2006
2007（11 月現在）
2
3
5
4
5
4
1
3
5
1
0
0
International Conference
5
3
7
11
6
7
国際ワークショップ
International Workshop
5
5
9
11
2
5
21
22
21
12
11
7
6
2
16
12
14
12
論文誌（含海外ジャーナル）
Domestic and International Journals
国内・国際学会誌
Domestic and international magazines
研究室データ
The Lab. Data
国際学会会議
国内学会会議
Domestic Conference
ポスター / デモ / ビデオセッション（国内外）
poster / demonstration / video session
（domestic and international）
発表会議（国際 / フルペーパー )・論文誌名
Selected Conferences ( International / Full Papers ) ・ Journals
ACM Multimedia, IEEE ICDCS, IEEE ICPADS, IEEE LCN, INSS, IEEE SAINT, IEEE WoWMoM, IEEE MDM, Pervasive, AINA, DOA,
RTCSA, Ubicomp, MobiQuitous, IEICE Trans. on Communications, IEICE Trans. on Information and Systems, Springer-Verlag
Personal and Ubiquitous Computing Journal, 情報処理学会論文誌，電子情報通信学会論文誌，ヒューマンインタフェース学会論文 , 人工知能学
会誌等
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研究室メンバ
Members
外部共同研究・協力機関
Joint Research
Collaborative Organization
Technische Universität - Braunschweig
Fuculty: 4 名
徳田英幸
Hideyuki Tokuda
Universität Karlsruhe TecO Laboratory
高汐一紀
Kazuki Takashio
株式会社内田洋行
中澤仁
Jin Nakazawa
株式会社 KDDI 研究所
岩井将行
Masayuki Iwai
株式会社 NTT DoCoMo
新田美智子 Michiko Nitta
九州工業大学
修士課程 (master's students) : 11
東京電機大学ユビキタスネットワーキング研究室
学部生 (undergraduate students) : 35
日本電気株式会社
学士 (bachelor) : 37
電話番号：0466-47-0836
Outside call: +81-466-47-0836
FAX番号：0466-47-0835
FAX: +81-466-47-0835
コンタクトメールアドレス: [email protected]
e-mail address: [email protected]
・湘南台駅へのアクセス：以下の３つの路線が利用可能です．
相鉄いずみ野線，小田急江ノ島線，横浜市市営地下鉄線
・湘南台駅∼ SFC のアクセス
・SFC キャンパス内の案内
to Bus stop
デルタ棟正面向かって左側の建物の 2 階，階段を上って左方向に進んだΔ S213
が徳田研究室になります．なお，午後 9:00 ∼午前 8:00 の間は建物入り口に錠
ださい．
三菱電機株式会社
早稲田大学中島研究室
Address: Delta S213 Tokuda & Takashio Laboratory
Endou 5322, Fujisawa, Kanagawa 252-8520
が下りているため，建物の扉横にある内線電話より内線番号 :54280 におかけく
富士通株式会社
立命館大学西尾研究室
住所：〒252-8520 神奈川県藤沢市遠藤5322デルタ棟S213
慶應大学徳田・高汐研究室
デルタ棟までは右地図をご覧下さい．
東京大学石川研究室 , 森川研究室
修士 (master's) : 34
Access to Lab.
あります．そこから慶応義塾大学行きのバスにお乗りください．
東京工業大学 MOMA 研究室
博士 (Ph.D.) : 10
研究室へのアクセス
駅構内 B 出口より湘南台駅構内から出てまっすぐ歩くと 1 番線のバス乗り場が
KDDI 株式会社
博士課程 (Ph.D. students) : 10
卒業生 (graduated students) : 81
・総務省委託研究「ユビキタスネットワーク制御・
管理技術」
・独立行政法人科学技術振興機構 CREST「先進的
統合センシング技術」
筑波大学追川研究室 , 佐藤研究室 , 朴研究室
現役生 (students) : 52
Joined Project
・独立行政法人科学技術振興機構 CREST「マイク
ロユビキタスノード用ディペンダブルOS」
株式会社 NTT
秘書 (secretary) : 1 名
参加プロジェクト
・To Shonandai station： You can get to Shonandai station by the three lines below.
Soutetsu Izumino line，Odakyu Enoshima line，Yokohama subway line
（50 音順）
Delta S213
Tokuda & Takashio Lab.
・From Shonandai Station to SFC
Exit from EXIT B in Shonandai station, go straight, and take a bus at bus stop No.1
・Campus information
Tokuda & Takashio Laboratory is in Delta S213, the second floor of the building on the left side.
From 21:00 to 8:00, the building entrance is locked.
Please call extension number 54280 from the extension telephone beside the entrance.
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発行人 : 徳田英幸／高汐一紀
編集人 : 川添瑞木
編集協力 : 中澤仁／由良淳一／徳田英隼／本多倫夫／生天目直哉／橋爪克弥
制作協力 : 岩井将行／伊藤昌穀／斉藤匡人／高橋ひとみ／青木崇行／榊原寛／米澤拓郎
鈴木慧／森雅智／伊藤友隆／河田恭兵／藤本俊祐／山本純平／金澤貴俊／野沢高弘／井村和博
印刷：　株式会社トーカイ
スペシャルサンクス : 徳田・高汐研 OBOG 一同
編集・著作
慶應義塾大学徳田・高汐研究室
HT&KT LAB Vol.2, Nov 2007
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