2013 年の TRON 調査ご協力ありがとうございました Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 2

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たかとしひろもり
7 years ago
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1 オープン組込みが導くユビキタス実用化坂村健東京大学情報学環ユビキタス情報社会基盤研究センター長教授 YRPユビキタスネットワーキング研究所長 T-Engineフォーラム /uidセンター代表

4 OS 調査結果の入手方法 TEF 会員 ( 幹事 /A/B/ 学術会員 ) 5 月 16 日から会員専用ページで無償公開会員の方は部署を限定せず誰でも閲覧可能非会員 ( 一般 ) および e 会員 5 月 16 日からパーソナルメディア社の web ショップ ( ) で電子書籍として以下の 2 種類を販売開始購入部署限定閲覧版 10 万円 + 税購入法人限定閲覧版 20 万円 + 税 Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 4

6 ダイワユビキタス学術研究館本郷キャンパスに位置する教育研究棟大和ハウス工業株式会社より東京大学大学院情報学環学際情報学府におけるユビキタスコンピューティングに関する教育研究の為に寄贈された最新のインテリジェントビル建物の総合プロデュースは坂村健建築デザイン設計は隈研吾施設機能総合分析情報学コースおよびユビキタス情報社会基盤研究センターにおける教育研究のための研究室や実験室教室講演や講義に利用できるダイワハウス石橋信夫記念ホールユビキタス空間物アーカイブ Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 6

16 16

19 研究会参加企業永楽電気株式会社サンウェーブ株式会社三共アルミニュウム工業株式会社株式会社西武百貨店第一園芸株式会社株式会社大氣社株式会社竹中工務店東京電力株式会社東陶機器株式会社日新製鋼株式会社日本ホームズ株式会社日本板硝子株式会社日本航空株式会社日本電信電話株式会社三菱電機株式会社元田電子工業株式会社ヤマギワ株式会社ヤマハ株式会社 Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 19

20 The First TRON House in 1989

25 Energy-Consciousness

26 Prius saves the day (and a half)

33 2011 年 : 組込み向け低消費電力無線 IPv6 ネットワークが標準化 6LoWPAN IPv6-based Low-power Wireless Personal Area Networks RFC4944(2007 年 9 月 ) に一応の標準化がされたが性能が出ず 2011 年の RFC6282 で実用的になり利用検討が本格化 Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 33

2009 年 : Amazon Elastic MapReduce サービス開始するなど

37 ユビキタス環境実現の基盤技術が揃うあまねく浸透した組込みシステムが眼耳や手足となり現実世界の状況を知りまた操作し進歩したビッグデータ処理技術と一般化したクラウドコンピューティング基盤により現実世界から上がる状況データを処理し普及したスマートフォンが人々と対話しそれらすべてがインターネットに接続され国や組織を越えたオープンな情報流通の可能な環境 Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 37

38 Web サービスのモデル Cloud Service 表示音声アドバイスサービス Output スマートフォン / 情報家電 Input 操作撮影音声コメントメッセージ Real World

39 ユビキタスのトータルモデル Cloud Service 制御データメンテナンスデータ Output 組込みシステムスマートフォン / 情報家電 Input 測定データ ID 読み取り運転データ Real World

レンジの組込み化食品を入れメニューを選びボタンが押されると重量センサーが重さを計り加熱して放射熱センサーで温度上昇を計りメニュープログラムの温度上昇曲線と比較し

46 今までの組込みシステムエフェクタセンサーコンピュータ UI センサーエフェクタ

環境の組込み化世界を読み取り世界を最適制御するために多数のコンピュータを世界に組み込む Ubiquitous (

48 超機能分散システムエフェクタ機能ごとに分割されセンサー無線ネットワークがすべてを結ぶ UI クラウドへ環境中に分散し

UI 高度化は組込み + スマフォでスマフォ経由で操作すれば高解像度ディスプレイタッチパネル

58 The Objectives of TRON Project, TRON Project 1987, pp. 7, Springer-Verlag

61 プログラムだけで多様な機能を実現例えばオープン API の電灯とオープン API の人感センサーがあれば特定の時間になると電灯を ON/OFF する制御プログラムスマートフォンやタブレットから電灯をリモコン人が入ってくると自動的に電灯が点くような制御プログラム特定の部屋に人が入ってくるとスマートフォンやタブレットに警告特定の部屋の電灯の ON/OFF を外から確認 Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 61

70 なぜ名前でなく番号なのか? コンピュータにとっては番号の方が自然人間は大きな桁数の番号を扱うのが不得意なので名前使う名前では大量に同類があるモノの一つを特定できない同じ名前で別のモノはたくさんある大量生産された製品の同定には番号を使うしか無い製品モデル名 + 製品番号を IRI にすると製品モデル番とそのモデルで実際に生産された製品の関係を IRI 自体の中で記述することになるオントロジー問題を抱えるセマンティックネットワークを番号により補完 Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 70

71 ucode で現実世界と仮想世界をつなぐクラウド内で識別すべきモノ全てに ucode を振る [Real W orld] ucode [Definition of real w orld structure] [Multimedia information] Copy right 2014 by Ken SAK AMU RA 71

72 ucr モデル識別が必要な個々のモノや場所や概念に個体識別子 (ucode) を無制限に付与意味はネットワーク外部化しコードに含まない概念として必要な関係にも個体識別子 (ucode) を無制限に付与 {ucode1, ucode2, ucode3} のトリプル ( 三つ組 ) で ucode1 は ucode3 と ucode2 という関係にあるという関係を記述 Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 72

73 ucr の例 ( 物品 ) ucode 1 12 pieces of Bufferin Carton ucode 2 ucode 3 contains ucode 1 ucode 2 ucode 1 ucode 4 is named as Bufferin ucode 2 ucode 4 is named as 12 pieces of Bufferin Carton Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 73

ucr の例 : ユニットと部品 u 1 u 3 農機〇〇発動機 2007/07/19 出荷 u 4 u 2 入っている u B A 型エンジン生産地 u B 発動機 u 1 u A u

ストリーム型の状況情報の例 { 駅 102, 関係 uc 6, 35.627163, 139.

83 ストリーム型の状況情報の例 { 駅 102, 関係 uc 6, , } { 区間 F064, 関係 uc 7, 駅 102} { 区間 F064, 関係 uc 7, 駅 103} 静的状況と動的状況を重ねることで駅の位置 { 駅 uc 5, 関係 uc 6, 地理座標 } 路線と駅の関係 { 区間 uc 3, 関係 uc 7, 駅 uc 5 } { 区間 uc 3, 関係 uc 8, 駅 uc 9 } Copy right 2014 by Ken SAK AMU RA 83

86 ucode 解決プロトコル 2.0 ucode Resolution Protocol ver.2 は REST/CoAP, REST/HTTP, JSON を前提にする DB のドメインに相当する語彙グループに属する ucr クエリをサブクエリとして分解し処理する解決サーバが ucr クエリを受信するとそれを解釈し必要な語彙グループ単位に分割して対応するラッパー ucr アダプタに向けて分割したサブクエリを発行する分散データベース構成を実現する ucr 解決サーバフロントエンドは分散データベース構成で対応する DB のドメインが不明な語彙はより上位の解決サーバに送り解決結果を待つというカスケード動作を行うデータ秘匿等の要請もありローカルな ucode 解決フロントエンドサービスを社内に立てればクエリからレスポンスまでの一連の動作をローカルにすることができる Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 86

87 ucoderp2.0 の動作アプリケーション利用者 (1) ucoderp2.0 によるクエリ (4) サブクエリの結果を join しオリジナルのクエリの結果を返答ロードバランサ ucr 解決サーバフロントエンド群 (2) 分解したサブクエリ A (3) サブクエリの結果 (2) 分解したサブクエリ B ucr Adaptor RDBMS 会社 A のサーバ ucr Database (Triple-Based) uid Center (2) 分解したサブクエリ X Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 組織 B のサーバ 87

89 Mobile Application ucr Query ucr Response Query Decomposition u2 ucr Response Reconstruction RDB KVS GIS RDF RDB RDB GIS KVS RDB RDF 89

90 u2 の技術開発の状況 RDB と KVS を u2 で繋ぎ約 4GB のデータに対し SPARQL で連携した統合検索を実現 KVS 32,256,000 件の A データ 12,250,000 件の B データ RDB B データの相互関係データ上記のデータに対し統合したデータの検索を行う実用的な結果を得た仮想サーバを利用仮想サーバ (OpenVZ) メモリ : 4GB CPU: 最低利用率 10% 最大は制限なし仮想サーバを動作させている物理サーバメモリ : 32GB CPU: Intel Xeon 3.16GHz (4 コア ) B データの追跡 : 約 0.2 秒 B データと関係する 7 日分の A データ取得 : 約 2 秒 Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 90

99 T2AS を開発 YRPユビキタスネットワーキング研究所が T-Kernel2.0をベースにT2AS 開発 T2AS 高信頼適用ハンドブックを作成 JAXA のリアルタイム OS 高信頼化ハンドブックを参考 2015 年度打上げ予定のジオスペース探査衛星に搭載 T2AS 仕様書と高信頼適用ハンドブックは会員向けに公開汎用 CPU への移植検証サービスは会員企業で実施日本電気通信システム株式会社ユーシーテクノロジ株式会社など Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 99

103 T2AS をルネサス車載用マイコンへ移植 ( 本日発表 ) UNLでT2ASをルネサスの車載用マイコン SH72544R(SH2A) へ移植ルネサスは車載用マイコンを航空宇宙分野へ展開車載用マイコンは高信頼高性能低消費電力宇宙航空分野の企業や大学向けにSH72544R T2AS 評価キットをユーシーテクノロジ株式会社から販売 Copyright 2014 by T-Engine Forum, All Rights Reserved.

5MB) EEPROM (Flash 128kB) RAM(128kB) 32 ビットインプットキャプチャ x 6ch 24 ビットインプットキャプチャ / アウトプットコンペア x 20ch 16 ビット PWM x 24ch DMAC A-DMAC PLL RSPI AUD-II SCI 5ch

104 SH72544R( ルネサス製 ) ~ 自動車エンジン制御向け世界中のメーカで採用 ~ 高信頼 : シリーズ累計 1200 万個の出荷メモリは ECC 保護高性能 : 動作周波数 200MHz ROM2.5MB/RAM128KB 広温度 : 動作温度 Ta=-40~125 低消費 : 動作電流 170mA(Typ.@200MHz) SH-2A コア 200 MHz 24 ビットワンショットパルス / アウトプットコンペア x 16ch 割り込みコントローラ ROM (Flash 2.5MB) EEPROM (Flash 128kB) RAM(128kB) 32 ビットインプットキャプチャ x 6ch 24 ビットインプットキャプチャ / アウトプットコンペア x 20ch 16 ビット PWM x 24ch DMAC A-DMAC PLL RSPI AUD-II SCI 5ch WDT 12 ビット A/D 変換器 x 37ch 24 ビットイベントカウンタ x 20ch H-UDI RCAN 3ch 外部バス I/F 宇宙航空分野向け車載用マイコン 6 製品 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved. ASS1-TR-13S-0029

et-kernel Platform 幅広い分野で多くの実績車載機器航空宇宙コンシューマ機器

セイコーエプソンカシオ計算機オリンパスシャープパイオニア任天堂ほか工業用機器音響機器

107 イーソルは μt-kernel から T-Kernel まで広範囲にカバー 107 単機能多機能多機能連携自立協調機能 S/W 規模小規模大規模 CPU マイコンシングルコアマルチコアメニーコア適合 OS OS 未使用 or 簡易スケジューラリアルタイム OS マルチコア対応 RTOS メニーコア対応 OS 次世代 RTOS T-Kernel/POSIX API Support Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 2014 esol Co.,Ltd. All rights reserved.

108 μt-kernel2.0 GCC 開発キットイーソル株式会社とユーシーテクノロジ株式会社がマイコン向けリアルタイムOSと開発環境の提供で協業ユーシーテクノロジが開発イーソルが販売 μ T-Kernel 2.0 Eclipse/GCCベースの開発環境と JTAG ICEで構成する開発キットを498,000 円で提供 ESEC 会場のイーソルブースでデモ展示を実施中 2014 esol Co.,Ltd. All rights reserved.

機能安全規格対応の T-Kernel が登場イーソル株式会社は機能安全規格に対応した et-kernel Platform を提供します車載機器向け機能安全規格 ISO26262 認証取得 (

Framework 実装での消費は ROM:20KB, RAM:12KB μt2 IoT Node Framework

112 μt2 による IoT Node 実装例 920MHz 無線通信モジュール Cortex M3 搭載のサブギガヘルツ通信モジュール ROM:512KB RAM:64KB 実装フットプリントは 20% 以下 Framework 実装での消費は ROM:20KB, RAM:12KB μt2 IoT Node Framework を実装しても制御アプリケーション側で 8 割以上領域を自由に使えることに Copyright 2014 by T-Engine Forum, All Rights Reserved.

113 μt-kernel2.0 6LowPan 対応マイコン各社の最新マイコンにμT-Kernel2.0と6LowPanのミドルウェアを移植スパンション社 :FM3 モジュール : Rohm BP35A1 FreeScale 社 KW0x モジュール :Freescale Tower Board ルネサス :RL78 モジュール ; テセラ RL7023 Copyright 2014 by T-Engine Forum, All Rights Reserved.

115 ucode BLE マーカー BLE を使ったオープンな ucode ビーコン ucode が入った Advertisement パケットを定期発信スマートフォンタブレットなど BLE 対応の端末で ucode を受信できる特定の OS に依存せずに ucode を使いオープンな API で情報取得可能受信電波強度から接近を検知複数のマーカーを使い屋内測位複数のマーカーを配置し GPS の使えない屋内地下高いビルや木の林立した場所で道案内が可能事前ルート踏査データライブラリと独自統計フィルタリングにより WiFi 測位より高い精度を実現 Copyright 2014 by T-Engine Forum, All Rights Reserved. 115

120 協賛と出展のご案内 2014 TRON Symposium 会期 :2014 年 12 月 10 日 ( 水 )~12 日 ( 金 ) 場所 : 東京ミッドタウンホール (Midtown East B1F) 主催 :T-Engine フォーラム技術協賛 :IEEE Consumer Electronics Society 併催 :TRON イネーブルウェアシンポジウム TEPS 27th 会期 :2014 年 12 月 13 日 ( 土 ) Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 120

121 2014 TRON Symposium 技術協賛 :IEEE Consumer Electronics Society (CES) IEEE CES の技術協賛で論文発表セッションを開催採択論文は IEEE Xplore オンライン論文データベースに掲載予定

122 是非論文を御投稿ください英語で投稿です詳細はフォーラムホームページの Call for Papers をご覧ください予定日程 7 月 21 日 : アブストラクト投稿 (300 語程度 ) 投稿締切 8 月 22 日 : 本論文 (9 頁以下 ) extended Abstract(2 頁以上 ) 投稿締切 10 月 1 日 : 採択受理通知 10 月 31 日 : 最終原稿締め切り 12 月日 : 会場で発表 Copyright 2014 by Ken SAKAMURA 122

TS2014Keynote

TS2014Keynote 見えてきた IoT 坂村健東京大学情報学環ユビキタス情報社会基盤研究センター長教授 YRP ユビキタスネットワーキング研究所長 T-Engine フォーラム /uid センター代表イプシロン打上げ成功! 2013 年 9 月 14 日イプシロンは μitron4.0/px 衛星分光観測衛星ひさきは T-Kernel (Open 版 ) 2 T2AS を発表! T-Kernel2.0 Aerospace