iot系標準化の動き（メモ、2016年） (in japanese)
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IoT 標準化動向[email protected]
山上俊彦
IoT 事業本部, ACCESS
2016/05
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 1 / 50
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IoT 標準化団体
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 2 / 50
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IoT 関連標準化団体Thread Group Open Interconnect
Consortium (OIC)AllSeen Alliance Industrial Internet
Consorsium勢力 Google 配下の Nest
が参加Intel 他 50 社 Qualcomm, Mi-
crosoft 等GE 中心
標 準化 範囲
IoT 向け無線技術 業界標準技術をベースとした共通フレームワークを用いて、プロトコル仕様、オープンソースの実装などを定義した接続要件を示す。認定プログラムも提供。下位レイヤに依存しないフレームワーク。
IoT を相互に発見したり運用したりする標準技術。下位レイヤに依存しないフレームワーク。
オブジェクト指向技術の標準化団体OMG が事務局
技術 Thread は802.15.4(Zigbee系) や IPv6 通信規格「6LoWPAN」などをベースにしたネットワークプロトコル
RESTful IF によるIoTivity(OSS)。
Qualcomm が開発し Linux Foundationに贈与した IoT 向け の 共 通 言 語/フレ ー ム ワ ー ク の「AllJoyn」(OSS)。分散ソフトウェアのバスで AllJoyn Router,AllJoyn App が通信するモデル。
リファレンスアーキテクチャの技術報告を出版。産業分野毎に相互接続用テストベッドを運用。
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 3 / 50
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IoT 標準化団体の連携
Industrie 4.0ドイツ産業政策
- IndsutrialInternet
Consorsium
【リファレンスアーキテクチャの一致で合意 (2016 年 3 月)】
・補完的立場として今後テストベッドなどの連携
Open InternetConsorfium(OIC)
-Open
ConnectivityFoundation(OCF) へ
【IoT スマートホーム分野: OIC が拡大のための OCF への改組を発表 (2016 年 2 月)】
・AllSeen Alliance の QUALCOMM が賛意 (統合へ？）・2015 年 11 月に OIC が UPnP と合併: 業界団体結集へのさきがけ
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 4 / 50
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iOS+HomeKit+HealthKit+iBeacon I
Apple が提供HomeKit, HealthKit: OS8 で導入, iOS と機器をつなぐフレームワーク, 2014 年 9 月公開HealthKit でできること:
健康、運動データの保存、アクセスセキュリティ、プライバシー設定検索、統計クエリ単位変換新データの通知
アクセサリーの統合
HomeKit とは:各種アクセサリを独自のプロトコルで統一する (Apple の HomeAutomation Protocol)アクセサリ：鍵、照明、カメラ、ドア、サーモスタット etc...ユーザ別にデバイスを制御する方法や、デバイスを Group 化して制御する機構を提供する
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 5 / 50
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iOS+HomeKit+HealthKit+iBeacon II
HMHomeManager(共通のデータベースのエントリ), HMHome(家のオブジェクト),HMRoom(部屋のオブジェクト), HMZone(部屋の集合のオブジェクト)、HMAccessory(物理的デバイス), HMService(属性の集合), HMCharacteristics(外界との制御変数)JSON, GATT(General Attribute Profile) の上位に位置IP と Bluetooth に対応 (発表時点)
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 6 / 50
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Brillo+Weave+Eddystone
Google が提供Brillo:
Android OS をベースに、IoT 向けにダウンサイジング/最適化された OS。開発は、Google が 2014 年に買収したスマート家電メーカーの「Nest」のチームが中心。さまざまなハードウェア/CPU をサポートし、基本的なハードウェア制御やネットワーク、システムのアップデートといった機能を提供
Weave:IoT 開発フレームワーク。スマホ、デバイス、クラウドをつなぐAPI を提供
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 7 / 50
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IoTivity
アーキテクチャ REST 構造
Application(Controller)
SubscriptionNotification
Manager
SubscriptionDB
IoTivityClient
IoTivityServer
DeviceDiscovery
DevicesList
RESTful ResourceRequest/Response Handler
Smart HomeData Model
IoTivity Base
Controllee
IoTivity Base
Application
RESTRequestHandlerRequestParser
CMModuleInterfaceResponseGenerator
Web Cache
Web Filter
REST Framework
Control Manager
IoTivity Base
Controllee
IoTivity Base
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 8 / 50
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Windows10+AllJoyn
AllJoyn の AllSeenAlliance は OIC の拡大版 OCF に参加の可能性Microsoft は携帯電話事業を縮小 (初心者向け事業を売却)
Application Application
BusObjectTree
Bus AttachmentBus AttachmentMethod_Call
Method_Reply
Method_Call
Method_Reply
SignalSignal
BusEventHandler
ProxyObject
App Code
AllJoyn ServiceFrameworks
AllJoynCore Library
AllJoyn Router
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 9 / 50
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Thread
IoT の課題: 相互操作性の不備、IPv6 非対応、高い電力消費量、ハブ＆スポーク型モデル、など
Thread では、簡単かつ安全に 250 台以上のデバイスを低消費電力の無線メッシュネットワークに接続し、各デバイスからインターネットやクラウドにアクセス
クラウド
デバイス
- ボーダ・ルータ Thread HAN
アプリケーション層UDP+DTLS RFC 768, RFC 6347, RFC 4279, RFC
4492v, RFC 2215, RFC 5007Distance Vector Routing RFC 1058, RFC 20896LowPan (IPv6) IEEE 802.15.4(206)IEEE 802.15.4 MAC (MAC security 含む) IEEE 802.15.4(2006)IEEE 82.15.4 PHY IEEE 802.15.4(2006)
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 10 / 50
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Device Web API
Device Web API Consotium, 2015 年 4 月NTT ドコモ、ソフトバンクモバイルなど 27 社が参加。外部デバイス連携 Web API 「GotAPI」の普及促進。市場領域は情報端末。
備考：GotAPI は NTTDOCOMO と AT&T が開発し、標準化。
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 11 / 50
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WoT
W3C のモノのインターネットのためのアプリケーションのフレームワーク
アプリケーション層のプロトコルは既存のプロトコルを流用: プログラマブル・ウェブ (e.g., REST, HTTP, JSON), セマンティック・ウェブ (e.g., JSON-LD, Microdata, etc.), リアルタイム・ウェブ (e.g.,Websockets)4 レイヤ：アクセス、発見、共有、構成
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 12 / 50
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mbed+
mbed: ARM が開発したプロトタイピング用ボードおよびそのためのブラウザで動くオンライン IDEmbed OS: ARM が 2014 年に発表した IoT OS (IoT Device Platformの一部として提供)。IoT 用にさまざまな通信デバイス、通信プロトコル、通信暗号化などの機能をアプリケーションに提供
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 13 / 50
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oneM2M
各国/地域の標準化団体（7 団体）が 2012 年に結成した M2M に関するグローバル標準仕様策定プロジェクト。2015 年 2 月に初の仕様「リリース 1」を発行 (技術仕様書 10 件)欧州 (ETSI), 米国 (ATIS と TIA), 中国 (CCSA), 韓国 (TTA), 日本 (ARIB と TTC) が結成（Partner Type1)サービスレイヤのノード定義から始める。Infrastructure node,M2MDevice(Application-dedicated node, Application service node), Middle node(ゲートウェイ)機能要素は Application Entity(デバイス側), Common Service Entity, Network Entity2015 年 1 月に認証用テスト仕様の規定を行うワーキンググループである「Test」を設立標準化団体の集合体。ROA か SOA かでももめ、遅い。AllJoyn との連携で巻き返し図る。
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 14 / 50
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目的別 IoT 標準化団体目的 規格・技術・団体世界標準化 [既存規格]
6LoWPAN : IETF、省電力無線 NWZigbee : 無線センサー NWIP500 : 大規模省電力センサー NW3GPP : LTE による大規模無線 NW 規格化を目指す団体oneM2M : 世界主要 7 標準化団体、M2MThread Group : グーグル、スマートホームTSN : 産業・自動車向け Ethernet AVB[日本主導既存規格]Wi-SUN / ECHONET : スマートホームGotAPI : 無線通信
デファクト化 [デファクト化を目指す基本技術]MQTT : IBM、既にオープンソース化CSRmesh : 英 CSR、スマホ接続・制御[デファクト化を目指す団体／規格]AllSeen Alliance : クァルコム、スマートホームHomekit : Apple. スマートホーム
エコシステム化 [エコシステム化から標準化を目指す団体]Open Interconnect Consortium : インテル、スマートホーム・オフィスから産業分野へIndustrial Internet Consortium : GE、製造業など産業分野HyperCat : BT 等英国企業、オープンカタログSmart Objects Guideline : 欧州企業中心、ガイドラインや便利情報
※ ＩｏＴ政策の動向 2015 年 5 月 21 日 (株) インターフュージョン・コンサルティング）代表取締役会長奥井規晶氏 より）山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 15 / 50
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5 階層による有力な規格や標準化団体
アプリケーション層 (Vertical 中心) ※業界アライアンス活性化
IIC, Indstrie 4.0, DMDI, IoT World Forum,PHCA, NGM2M
プラットフォーム層 ※ 多種標準化策定中
OneM2M, IEEE2413, IEC/SG8, W3C
広域ネットワーク層 ※ 広域 NW 最適化
3GPP(MTC), IETF, ITU-T FG(M2M), NW グローバルアライアンス
狭域ネットワーク層 ※M2M-GW ※工場内 PLC
IEEE802.11.15, 1888, OMA, BBF, OSGi, HGI
IEC/TC65, ISO/TC 184, ISO/IEC/JTC1デバイス層 ※P2P スマデバアライアンス ※eSIM(広域と連携)
ASA, OIC, Thread, Hyper/CAT, HomeKit
GSMA/eSIM※ 日立製作所の木下泰三氏（情報・通信システム社 IT プラットフォーム事業本部
IoT ビジネス推進統括本部事業主管）の講演より
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 16 / 50
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IoT 標準化団体標準化＆規格化 oneM2M M2M(Machine-to-Machine) に関連したハードウェア、
ソフトウェア、サーバーの標準化を目指している。IBM,AT&T, Cisco をはじめとした 216 企業で構成されている。
Thread Group IoT 向け通信規格を策定、2015 年 7 月にはメッシュネットワーク規格 Thread の仕様を発表した。Nest Lab、Samsung など 97 社が参加。
プラットフォーム
Allseen Alliance 相互運用が可能な IoT プラットフォーム AllJoyn の普及促進を進める。Qualcomm, Panasonic など 133 社が参加。
Open In-terconnectConsortium
オープンソースプラットフォーム IoTivity による共通プラットフォームの促進。Intel を中心とした 62 社で構成される。
エコシステムの構築
Industrial Inter-net Consorsium
GE 社が推し進める Industrial Internet 構想の普及を進める。産業分野が対象となっており、GE を中心とした148 社が参加している。
HyperCAT 異なるデバイス館でのデータのやり取りを容易にするための、オープンカタログを構築している。BritishTelecom などイギリス企業を中心とした 40 社が参加。
FiWARE EU の主導により開発が進められている IoT 製品むけのミドルウェア。フリーの API が提供されている。
LoRA IoT 製品向けの工幾かつ低消費電力のネットワーク規格を推進。特に電池で動作する IoT 製品向けの規格となっている。
※（ニューヨークだより 2015 年 8 月「米国における IoT（モノのインターネット）に関する取り組みの現状」八山幸司氏 より）
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 17 / 50
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参考文献
IoT の標準化団体, http://iot-jp.com/iotsummary/iotstandard/iot%E3%81%AE%E6%A8%99%E6%BA%96%E5%8C%96%E5%9B%A3%E4%BD%93/.html(2015 年 9 月)IoT の標準化は次のフェーズに？—産業分野の欧米標準化団体が協力を表明http://it.impressbm.co.jp/articles/-/13370民間の IoT 標準化団体の動向 http://tech.at-iroha.jp/?p=335 （2015 年 6 月)IoT/M2M の技術標準化、業界アライアンス (2016 年 1 月)http://www.scat.or.jp/scatline/scatline99/pdf/scat99_seminar_01.pd 日立製作所 木下泰三氏
「製造業 IoT」で欧米の団体が結束。国際標準化の流れに日本は乗り遅れる！？(2016 年 1月) http://newswitch.jp/p/3853AllSeen Alliance と合併すべきだったとの声も：IoT 標準化団体の OIC と UPnP が合併へ(1/2) http://eetimes.jp/ee/articles/1511/26/news053.html (2015 年 11 月)海外で活発化する IoT の標準化活動、製造／家電に強い日本企業の参加は今ひとつhttp://it.impressbm.co.jp/articles/-/12319 (2015 年 4 月)民間の IoT 標準化団体の動向 （2015 年 6 月) http://tech.at-iroha.jp/?p=335出遅れた老舗「oneM2M」、Alljoyn 連携で巻き返しなるかhttp://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1511/19/news018.html
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 18 / 50
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oneM2M
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 19 / 50
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背景
IoT の老舗、2012 年 7 月開始、3GPP のように標準化団体の標準化団体を目指す。ETSI 主導、ETSI 関連企業が積極的に活動水平方向の相互接続を目指す (そもそも水平相互接続が必要かという疑問もあり)2015 年にリリース 1(ミニマムバージョン)、2016 年 9 月にリリース 2 を出す。船頭多くして遅い標準化、抽象度が高く実装進まない。AllJoyn と組んで挽回目指す
Underlying Network Element, Common Service Element, ApplicationElement の 3 つをモデル化Mcn, Mcc, Mca でそれぞれへのインターフェースを規定
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 20 / 50
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リリース 1 の内容
TS 0001 Functional Architecture, 機能アーキテクチャTS 0002 Requirements, 要求条件TS 0003 Security Solutions, セキュリティ・ソリューションTS 0004 Service Layer Core Protocol Specification, サービスレイヤ・コア・プロトコル仕様TS 0005 Management enablement (OMA), マネジメント・イネーブルメント (OMA)TS 0006 Management enablement (BBF), マネジメント・イネーブルメント (BBF)TS 0008 CoAP Protocol Binding, CoAP プロトコル・バインディングTS 0009 HTTP Protocol Binding, HTTP プロトコル・バインディングTS 0010 MQTT Protocol Binding, MQTT プロトコル・バインディングTS 0011 Common Terminology, 共通用語
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 21 / 50
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OneM2M アーキテクチャ
Application Entity(AE)Application Entity(AE)
Mca McaMcc Common Service Entity(CSE)Common Service Entity(CSE)
Mcn Mcn
Network Service Entity(NSE)Network Service Entity(NSE)
【oneM2M のアーキテクチャ】
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 22 / 50
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CSE の機能
Common Service Entity
Registration
Discovery
Application andService LayerManagement
Security
Group Management
CommunicationManagement/
Delivery/Handling
Service Charging& Accounting
Location
Data Management& Repository
Subscriptionand Notification
Network ServiceExposure/Service
Triggering
DeviceManagement
Underlying Network Entity
Application Entity
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 23 / 50
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補足: LwM2M と oneM2M はどう違うか
LwM2M は OMA DM(Devvce Manageent) から派生。デバイスを管理する軽量プロトコル
oneM2M は重量級、リッチで複雑なサービス層プロトコルIoT の 80 %（データ生産者とデータ消費者が同じ) は LwM2M で解決。
1) サーバ／クライアント間のリッチインタフェース (Mcc) 2) アプリケーション向けインタフェース (Mca)、3) ネットワークインタフェース (Mcn)、4) セマンティックモデル、5) 高度なセキュリティ、6) 相互接続、を提供LwM2M を単なるデバイス管理に使い、上位に oneM2M など、いくつかの両方を併用するモデルもある
LwM2M ではせマンティクスはオブジェクトの定義としてプロトコル外で扱われる
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 24 / 50
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参考文献
M2M プラットフォーム oneM2Mhttp://www.keyman.or.jp/at/30007961/ (2015 年)oneM2M 標準化動向 - NTTwww.ntt.co.jp/journal/1406/files/jn201406038.pdf (2014 年)oneM2M が最初の仕様書「リリース１標準」を発行 http://www.ttc.or.jp/maedablog/2015/20150212/ （2015 年 2 月)oneM2M 標準化: 初期リリースの概要と今後 http://www.scat.or.jp/scatline/scatline97/pdf/scat97_seminar_02.pdf(2015 年 5 月)出遅れた老舗「oneM2M」、Alljoyn 連携で巻き返しなるか (1/3)http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1511/19/news018.html(2015 年 11 月)
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 25 / 50
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ucode アーキテクチャ
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ucode アークテクチャとは何か
東大坂村教授が提唱
ITU-T H.642 として国際規格化
128 ビットの ucode ですべてを表す1 個 1 個すべて別。バーコードは同じ製品なら同じバーコード。ucode というコードとタグとは別。破棄されると欠番となり再利用されない。
ucode は単なるコード、コードの意味は別のところに格納ucode 検索サーバ（格納場所を検索）と ucode 格納サーバ（意味を格納）
128 ビットの内容バージョン（Version）4 bitトップレベルドメインコード（Top Level Domain Code: TLDc）16 bitクラスコード（Class Code: cc）4 bit (セカンドレベルと識別のビット分配を示す)セカンドレベルドメインコード（Second Level Domain Code: SLDc）複数種識別コード（Identification Code: ic）複数種
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ucode 実装上の問題
ucode の 128 ビットをどうアサインするか: 識別コードは何ビット？既存の ID 体系のマッピングucode 検索サーバと格納サーバをどう実装するか: ストレージ（DB 構成）とプロトコルオントロジー（関係性）をどう定義、処理するか
※ ucode ver 2.0 で変更があるので要ウォッチ (ucode アサイン方法、ucR 2.0)
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 28 / 50
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ucode アーキテクチャの実装方法 Q&A (2016.12)
Q1: 今回のプロジェクトでの各ユースケースで ucode の version, TDLcode, SLDcodeは各社何をお使いなのでしょうか？欧州側はどのようなコードをアサインされるのでしょうか？A1: 各社アサインしたコードを使っている。社間にまたがるような応用は今のところあまりない。Q2: 今回のプロジェクトで使う ucode 解決サーバはどこに置かれどのようなプロトコルで通信すればいいのでしょうか？A2: 社間にまたがるような応用はないので明示的な ucode 解決サーバはなさそう。Q3: 弊社の ucode 情報格納サーバは社外的にはどのようなプロトコルを提供すればいいのでしょうか？A3: 社間にまたがるような応用は過去にないので、社間の相互接続は今後の課題。Q4: 弊社から他社（海外を含む）ucode 情報格納サーバへ問い合わせるのはどのようなケースが考えられ、その場合の通信プロトコルはどのように実装すればいいのでしょうか？A4: 今後の課題。※ ucode 2.0 で ucR などが導入されているので最新状況要フォロー
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 29 / 50
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参考文献
ケータイ用語の基礎知識第 604 回：「ucode」とはhttp://k-tai.watch.impress.co.jp/docs/column/keyword/591326.htmlucode ユビキタスコードhttp://www.uidcenter.org/wp-content/themes/wp.vicuna/pdf/UID00010-1.A0.11.pdf2014 年Microsoft Azure が坂村健氏の「ucode」を標準サポート - 将来のオープン & ビックデータに活用 http://news.mynavi.jp/articles/2014/07/07/ucode/ucode とは http://www.uid4u.com/info/ucode.htmleTRON を搭載した携帯端末による電子価値・電子権利流通方式の研究http://www.ntt.co.jp/journal/0509/files/jn200509067.pdf
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 30 / 50
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NGSI
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NGSI (Next Generation Service Interface) の背景
NGSI の 2 つの源流: NGN と Parlay XParlay X は電話網用の API。呼制御やメディア制御、課金・決済、さらに携帯電話における位置情報やプレゼンス情報の取得、端末制御など多くの API が定義。Parlay X の API 化のアイディアは優れているが、電話網に付加価値を付けても仕方ないのでほとんど使われなかった。やがてこれが拡張されたのが NGSI。NGN (Next Generation Network) は 10 年ほど前に通信キャリアが網の高度化をするためにつくったネットワーク。実際にはインターネットサービスがメインになりほとんど使われていない。NTT も 2008 年に商用化。IPTV などを提供するはずだったが、Facebook やYouTube に完敗。NGSI は NGN 向け API。低コストで多様な機能の提供が可能になることで、キャリアの網機能開放を想定。サードパーティによるパーソナライズドサービスの展開を可能にするというふれこみ。
NGSI を NEC が 2009 年に OMA に働きかけて OMA で標準化。Parlay X の既存インターフェースのうち「呼制御」「共有データの管理」など 7 項目の拡張と「パーソナル新機能」として「コンテキスト管理」「サービスの検索」「ID 連携」の 3 つのインターフェースの追加が計画された。
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NGSI (NGSI-9, NGSI-10)
NGSI は多岐にわたるが IoT で使われているのはもっぱら NGSI-9, NGSI-10NGSI-9 は IoT Discovery, NGSI-10 は IoT Broker の APIIoT Broker はコンテキスト管理を提供するContext はなんでもありだが、例えば、Person, Group, Place, Event ,ThingNGSI-9: registerContext, discoverContextAvailability, subscribeContextAvailability,updateContextAvailabilitySubscription, UnsubscrieContextAailability,notifyContextAvailabilityNGSI-10: queryContext, subscribeContext, updateContextsubscription,unsubscribeContext, notifyContext, updateContextデータモデル: ContextElement, ContextAttribute, ContextMetadata, EntityId
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FIWARE
2011 年から 5 年計画の Future Internet Public-Private Partnership (FIPPP) を、3 億ユーロ（約 390 億円）の予算の下で実施。欧州の IT 競争力強化を目的とする。EU が補助金をだして NGSI のレファレンスプラットフォームを OSS 化したもの。FIWARE の開発費用は 6400 万ユーロ。EU 関連のスマートシティプロジェクトなどで使われれるNEC は自民党に欧州 IoT の標準プラットフォームとして説明しているらしいFIWARE の開発・検証を行うための組織 FIWARE Lab を設置企業が資金を出したプロジェクトに公共資金もマッチングファンドとしてつけ、プロジェクト推進する枠組みに使われる
FIWARE を使うための後継プロジェクトが H2020(Horizon 2020)
最近の展開NGSI は更新されていないFIWARE は FIWARE-API として進化：元は XML、最新版は REST 化
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EU での FIWARE のスマートシティプロジェクト利用例
6
?
FIWARE ビッグデータ解析
6?
オープンデータ連携
6
オープンデータ
データ管理
デバイス管理
6
デバイス群
-�
-�-�認証
App
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参考文献
NEC が推進する NGN 対応の共通 API「NGSI」| ビジネスネットワーク.jphttp://businessnetwork.jp/Detail/tabid/65/artid/245/Default.aspx (2010 年)NGSI-9/NGSI-10 information modelhttps://forge.fiware.org/plugins/mediawiki/wiki/fiware/index.php/NGSI-9/NGSI-10_information_modelNGSI Context Management Approved Version 1.0 – 29 May 2012 http://technical.openmobilealliance.org/Technical/release_program/docs/NGSI/V1_0-20120529-A/OMA-TS-NGSI_Context_Management-V1_0-20120529-A.pdf欧州スマートシティプラットフォーム (FIWARE) の概要・事例についてhttp://activeictjapan.com/pdf/20160304/jimin_it-toku_document_20160304.pdf (2016年 3 月)FIWARE https://www.fiware.org/
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LwM2M 検討
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第二回検討 2016 年 11 月
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LwM2M
ApplicationObjects
LwM2MRD
CoAPTLSDTLSTCPUDP SMS Non-IP
IPTransport
【LwM2M】
(e.g. LoRaWAN)
→ Data Model→ Messaging, Resource Model,
Device Management, Onboarding→ Discovery, Registration
→ CRUDN
→ Security, Authentication
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LwM2M と CoAP だけの場合はどう違うか
CoAP だけ: アプリケーションの機能 (デバイス管理、データモデル、ディスカバリー、メッセージング、資源モデル、オンボーディング、CRUD) が欠落CRUD (Create, Read, Update, Delete) はデータのもつ永続性
→ Registration, Discovery
→ CRUD→ Security, Authentication
Application
RDCoAP
TCPUDPIP
Transport
【CoAP only】
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LwM2M と MQTT はどう違うか
MQTT と LwM2M の場合の違いMQTT: アプリケーションの機能 (デバイス管理、データモデル、メッセージング、資源モデル、オンボーディング) が欠落
→ Registration, N→ Security, Authentication
Application
MQTT
TLSTCPIP
Transport
【MQTT】
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LwM2M と oneM2M はどう違うか
LwM2M は OMA DM(Devvce Manageent) から派生。デバイスを管理する軽量プロトコル
oneM2M は重量級、リッチで複雑なサービス層プロトコルIoT の 80 %（データ生産者とデータ消費者が同じ) は LwM2M で解決。
1) サーバ／クライアント間のリッチインタフェース (Mcc) 2) アプリケーション向けインタフェース (Mca)、3) ネットワークインタフェース (Mcn)、4) セマンティックモデル、5) 高度なセキュリティ、6) 相互接続、を提供LwM2M を単なるデバイス管理に使い、上位に oneM2M など、いくつかの両方を併用するモデルもある
LwM2M ではせマンティクスはオブジェクトの定義としてプロトコル外で扱われる
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OneM2M アーキテクチャ
Application Entity(AE)Application Entity(AE)
Mca McaMcc Common Service Entity(CSE)Common Service Entity(CSE)
Mcn Mcn
Network Service Entity(NSE)Network Service Entity(NSE)
【oneM2M のアーキテクチャ】
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参考文献
Nicolas Damour: Combining LightweightM2M and oneM2M forDevelopers http://www.slideshare.net/OpenMobileAlliance/iot-seminar-oct-2016-nicolas-damour-sierra-wirelessHatem Oueslati: Security, Interoperability and Remote DeviceManagement in IoT: How LWM2M can meet the Challenge ofTomorrow’s Industries and Smart Cities,http://www.slideshare.net/OpenMobileAlliance/iot-seminar-oct-2016-hatem-oueslati-ioterop
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初期検討 2016 年 9 月
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LwM2M とは何か？
OMA が提唱する軽量 M2M プロトコル：デバイス管理とデータ転送からなる
OMA はユースケースとして電灯、エアコン、車両、などを列挙具体的管理はオープンなので「イネーブラー」と呼んでいる
Gibhub に OMA LwM2M がある2014 年に version 1.0 発表oneM2M などの IoT 標準団体が規格としてサポートARM の embed OS でもサポート
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LwM2M の技術的内容
デバイス管理部はシンプルなオブジェクト・モデル。自由につくり、OMNA(Operational Naming Authority) に登録。
機器設定機能: Bootstrapping, Device Configuration, FirmawareUupdate, Diangnostics, Connection Management, Remote Control,Data Reporting, Lock and Wipe
データ転送は軽量 HTTP の CoAP (Constrained ApplicationProtocol) を採用
ヘッダは HTTP の 50 バイト以上に比べ 4 バイトUDP なので TCP のような 3way handshake や再送制御が無いためレスポンスが非常にシンプル。
データ保護は DTLS (SMS と CoAP を保護)論理 I/F: 起動、登録、管理・サービス確立、情報報告LwM2M クライアント (CoAP クライアントと CoAP サーバ),L2M2M サーバ (LwM2M クライアントを管理), ブートストラップサーバ、からなる
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LwM2M の課題への対応 (160913)
項目 解決IoT が平文でセキュリティが確保できない
SMS や DTLS など下位レイヤーで解決
IoT 同士の相互接続性が確保できない
IoTデバイス同士が通信するわけではないが、IoTデバイスを LwM2M Object Model で標準化することによって LwM2M Client（間接的に LwM2M Server)からコントロールしやすくする
デバイス管理、デプロイメントが面倒
Data Model で温度センサーなどカテゴリ毎に Re-cource Id をわりあて、Resource Id 毎に標準テンプレートを作ることで管理を容易にし、管理ソフトをSDK から簡単に作れるようにしている。
低速ネットに対応 CoAP 採用で対応
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実装イメージ
LwM2M コンパチデバイス
(センサー)-� LwM2M クライアント
(デバイスを制御)・エッジ、ハブ
-� LwM2M サーバ【LwM2M の実装イメージ (クライアント－サーバは SDK で実装容易) 】
(LwM2M クライアントを介してデバイス管理)
・デバイスが LwM2M対応 IF を用意（？）
・CoAP on DTLS(on UDP)・Data Model(Resource 毎に ID))
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参考文献
LWM2M (Wikipedia) https://en.wikipedia.org/wiki/OMA_LWM2MOMA LWM2M とは - goo Wikipedia (ウィキペディア) http://wpedia.goo.ne.jp/enwiki/OMA_LWM2M英 ARM の IoT 向け新 OS「mbed OS」とは何か? 本格的な IoT 時代の到来を促すいくつかのポイント http://news.mynavi.jp/articles/2014/10/29/mbedos/OMA LwM2M 概要 - Vodafone https://diary.sshida.com/20150128-3-diary.html (2015 年1 月)簡易 HTTP な CoAP(Constrained Application Protocol) プロトコル http://d.hatena.ne.jp/keroring/20120417/1334639673 (2012 年)デバイス管理ライブラリの概要 Microsoft Azure https://azure.microsoft.com/ja-jp/documentation/articles/iot-hub-device-management-library/Lightweight M2M http://www.win.tue.nl/ johanl/educ/2IMN15/IoT-09-LWM2M.pdf
山上俊彦 (ACCESS Confidential) IoT 標準化動向 2016/05 50 / 50