IoTの柔軟な相互運用性を実現するソフトウェアアーキテクチャの提案

DOI 情報処理学会 オープンアクセス

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抄録

IoTの利便性を向上させるためには，多様な環境においてアプリケーションを稼働させることのできる相互運用性が重要である．また，利用状況や嗜好に応じたサービスを提供する柔軟性も重要である．スマートホームなどIoT環境にとっての相互運用性とは，利用者の所持する機器を最大限に活用してサービスを提供できることである．柔軟性とは，刻々と変化する利用者の状況（時間や位置など）と意思（目的や嗜好など）に合わせ，当初アプリケーションが想定していない方法によってサービスを提供できることである．IoT製品や標準の乱立によって，相互運用性の確保は特定の製品群の中だけにとどまっているのが現状である．柔軟性に関しては，センシングや機械学習などの要素技術の利用がアプリケーションごとに行われている．これら相互運用性や柔軟性の確保が場あたり的に行われると，IoTアプリケーションソフトウェア開発の効率やできあがったソフトウェアの保守性に悪い影響が及ぶことが懸念される．本研究では，IoTにおける柔軟性と相互運用性の確保をソフトウェア構造の問題ととらえ，スマートホームでの動的適応を可能とするソフトウェアアーキテクチャを定義する．柔軟で相互運用可能なアプリケーションを保守しやすく構築する基盤としてこのアーキテクチャを提案することで，上述した問題の解決を図る．

Assuring interoperability among various devices is vital for realizing useful IoT environment in smart homes. Providing flexible services which can adapt users' preference is also important. Due to different standards or products emerging out of different organizations, interoperability in a smart home is limited to the case when we use the specific set of products that conform to one specific standard. For flexibility concern, each product adopts different approach to sensing and learning its user's preference. Without any systematic approaches applied to IoT application development to ensure interoperability and flexibility, we are not able to speed-up application production and resulting products may have poor maintainability. In this study, we propose a software architecture enabling flexible IoT interoperability in smart homes. Based on our architecture, we can easily realize maintainable and flexible IoT applications which can utilize home appliances which conform to different standards.

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