研究発表

近年、機器が自動的に協調動作するための技術が出現し始めている。機器の自動協調動作はユーザの作業を軽減するが、ユーザの好みに応じた設定を困難にする。本研究では自動化と設定双方の利点を取り入れるシステムを提案し、そのプロトタイプの構築について述べる。本システムは機器協調動作を決定付ける設定のデフォルト値を保持し、それをユーザが好みに応じて変更する機構を提供する。設定はデータベースに保持し、その変更はGUIを通して行なう。また本システムは、これらの設定を統合してスクリプトを生成し、このスクリプトを用いて複数機器の制御を行なう機構を提供する。データベースでの検索のためにデータスキーマを定義し、スクリプトの設計を行なった。

本稿では， ユーザが携帯する計算機の位置情報履歴を利用したサービス提供機構を提案し， プロトタイプシステムの構築について述べる．本システムにより， サービス提供のタイミングの制御やサービスの提供対象となるユーザの選択を行い， ユーザの直面している状況に適応したサービス提供を実現できる．

プリンタのようなデバイスがネットワークへ接続されるにつれて、それらが提供するサービスの物理的入出力形態が多様化している．本研究では，サービスの物理的入出力形態の分類を行ない，この分類を用いてユーザの嗜好を記述する．これにより，ユーザは自身の嗜好に基づいてサービスを検索し利用することが実現される．

災害などでIT情報基盤が麻痺した際、動的に一時的なネットワークを 構築する技術として、アドホックネットワークが研究されている。 しかし、このような通信環境において、有線などで広く用いられているTCPが うまく機能するかどうかの研究はまだシュミレーションの利用が多い。 そこで本稿では、実際にアドホックネットワーク環境を構築して、TCPの性能の 解析と考察をおこなった。

近年，移動携帯端末が普及し無線ネットワークを介したトランザクション・システムが出現しているが，有線に比べ通信が不安定でトランザクション処理中断の可能性が非常に高く非効率である。本研究では，端末の無線通信品質を前提にアプリケーション層でどの様に信頼性と効率を両立させるかを考察し、無線端末に適したシステムを設計・実装した．

IEEE1394による仮想ホームネットワークのトラフィック特性の解析近年提案されているホームネットワークでは，性質の異なる多数のフローが混在する．その為，重要なフローに欠損が生じたり，小さなパケットが遅延するというような問題が起こる事が予想される．本稿では音声・動画といった連続メディアデータと制御情報などの比較的小さなデータが混在するIEEE1394ネットワークを構築し，トラフィックを解析した．

無線ネットーワーク環境は，IEEE802.11の規格化や通信デバイスの進歩によりオフィスや家庭等で一般的に使用されるようになった．しかし無線特有の問題も多い．無線ネットワークの特徴として，無線端末の位置により回線品質は変動する．回線品質の変動により，無線端末における通信効率も変化する．回線品質が悪化するとパケットを受信する事ができない無線端末に対して無駄な帯域を使用し，無線ネットワーク全体の効率が低下する現象が生じる．こうした問題を解決するために本研究では，SN比を基に帯域を割り当てるスケジューリング方式である SNR based Packet Schduling (SPS)を提案する．SN比とは回線品質の指標であり，受信信号電力と雑音電力の比から計算する．SPSを用いる事で，無線ネットワークにおける利用可能な帯域の変動に適応した通信制御が可能である．帯域の変動に対応する事で，無駄なデータ送信を避け無線ネットワーク環境において効率的な帯域共有が可能となる．

Wearable 環境においては各種センサからユーザに密着した様々環境情報を取得しそれに適応した処理を行なうことが重要である。Wearable Computerが自動認識した特徴的なパタンはそれだけでは人間に利用できないが，人間にとって理解可能な実世界をWCに認識させることが可能となる。このように環境情報の特徴的なパターンを抽出することで実世界を識別する機構を構築する。

家電機器の機能全てを利用するためには、ユーザは機器の利用法について深く習熟する必要がある。本稿では、家電機器がセンサ等で外部環境の状況を察知し能動的な行動を行うための「プロアクティブに動作する家電機器制御機構（PASS）」について述べる。PASSは、センサで取得できる周辺情報の収集及び共有を行い、これらの情報を基に能動的に家電機器の機能をユーザに提供する。本研究では、ユーザだけでなく、家電機器でも情報収集を行うことで、ユーザの情報収集量、操作量を軽減した。また、PASSにより能動的に家電機器の機能を提供することで、家電機器利用時における習熟度の浅いユーザの機能選択を補助した。

ウェアラブルネットワーク環境では，サービスと分散アプリケーションの協調によりユーザ要求を実現する．その際，移動やユーザ要求，環境情報の変化などに応じて利用するサービスを変更する必要がある．本稿における環境情報の変化とは，ネットワークや利用可能なサービスの状態変化である．こうした環境情報の変化によって生じる利用サービスの変更にかかわらず，作業の継続を実現するためには，サービス変更に伴って関連する通信状態を持続させる必要がある．本稿では，通信状態の持続を実現するためのシステムを設計し実装を行った．

近年の急速な情報化にともない，パーソナルコンピュータなどの計算機に加えて，テレビや冷蔵庫といった家電機器までもがネットワークに接続する機能や高度な情報処理能力を持ち始めている．これらの家電機器は一般的に情報家電と呼ばれる．家電機器がネットワークに接続されることにより，家電機器相互の協調作業やネットワーク経由の家電制御などが可能となる．家電機器を相互に接続するための技術は，ネットワーク媒体やプロトコル，さらにミドルウェアなどが登場してきた．しかし，ネットワーク接続後の各家電の管理，制御方法などの議論は遅れている．さらに情報家電上で実際に動作するアプリケーションの開発や，多種類存在する情報家電を透過的に取り扱う研究も遅れている．このような問題点に対する解決方法として，本稿では，モバイルエージェントを用いたシステムによる情報家電機器管理・制御機構を提案する．

本論文では，移動しうるアプリケーションモジュール(AM)が提供するサービスの位置および移動透過的な通信を実現する機構AMRB(Application-Module Request Broker)のアーキテクチャと評価について論じる．AMから提供されるサービスの移動には，計算機の移動に伴うサービスの移動と移動コードによるサービスの移動の2種類がある．したがってAMから利用するサービスの名前とネットワーク上の位置の組み合わせは動的に変化しうるため，静的な組合わせを前提とするシステムでは2種類の移動に対する統一的な枠組みを提供できない．AMRBでは，サービスの位置透過性と移動透過性を実現することで2種類の移動に対する統一的な枠組みを提供する．まず，移動するAMごとにネットワーク上の位置を含まない識別子を用いて通信することで，AMの提供するサービスをネットワーク上の位置透過的に利用できる(サービスの移動透過性)．また，移動によるAMのネットワーク上の位置変化をマルチキャストで各計算機上のAMRBに通知し，送信元のローカルキャッシュをもとに転送することによって，AMの提供するサービスを移動透過的に利用できる(サービスの移動透過性)．

本論文では，下流の中継端末からの情報を基に上流の中継端末が無駄な帯域確保を避け，さらに適応型フローと非適応型フロー間の公平性を実現する Soft Fair Flow Control (SF-FC)を提案する．SF-FCは，非適応型フローのみを制御する単純なシステムで，既存の公平性を実現するキューイング方式よりも複雑なネットワーク環境下で高い性能をユーザアプリケーションに提供することが可能となる．

近年，計算機の小型化・軽量化が進み，可搬性の高い携帯型端末が普及している．ユーザがこれら携帯型端末を常に装着するウェアラブルコンピューティング環境では，それ自身が小型なため，ネットワーク上のデバイスや資源などのサービスを利用してユーザの要求を処理しなければならない．本稿ではウェアラブルコンピュータがサービスを利用するための新たなサービスフレームワークである Wapplet フレームワークを提案する．Wapplet フレームワークは従来のサービスフレームワークを包含し，統一的なインタフェース提供によるサービスの代替利用，オブジェクト移送による動的な処理分担を実現し，利用できる資源やサービスが少ないウェアラブルコンピューティング環境の利便性を向上することが可能になった．

近年人々は携帯電話に見られるような様々な小型デバイスを身につけるようになった．本稿では，これらのデバイスとウェアラブルコンピュータを無線ネットワークで接続した，ウェアラブルネットワークと呼ばれる計算機環境を前提とする．ウェアラブルネットワーク環境では，ユーザ要求が環境の変化や利用できるサービス，デバイスの変化に対して適応的に実行される必要がある．本稿では，Wappletフレームワークを提案し，ウェアラブルコンピュータを用いてユーザの状況を認識し，環境の変化や利用可能なサービスの変化に対して適応的に動作するアプリケーションを容易に作成し，利用するための枠組みを設計した．

無線ネットワーク環境においては，位置によって回線品質が変化する．回線品質の変化により，無線端末における通信効率も変化する．回線品質が悪くなると，パケットを受信することができない無線端末に対して無駄な帯域を使用してしまい，無線ネットワーク全体の効率が低下する．本論文ではこの問題を解決するために，回線品質の指標であるSignal to Noise Ratio(SNR)を利用したパケットスケジューリング機構を提案する．またSNRと通信効率にどのような関係があるかを示すとともに，実際に無線基地局において帯域制御を行うことで，無線ネットワーク全体の転送速度が20％以上向上したことを示す．

本研究では，情報家電機器間のイベントを動的に組み合わせることを可能にする イベントバインディング機構を構築した． 近年家庭内へのネットワークの導入により，独立で動作する家電機器に代わり， ネットワーク接続機能を持った情報家電機器が登場し始めた． 本イベントバインディング機構では，それらの情報家電機器を相互に利用する 枠組みを提供する。機器ネットワーク障害への対処， 未知の情報家電機器の検索と発見，情報家電機器間の組み合わせを動的に変更できる動的変更機能がJiniを用いて実現されている． これにより，情報家電機器間同士での状態の通知や相互利用が可能になる．

本研究では，端末およびサービス透過的な情報閲覧支援システムである，tranService システムを提案し，その設計と実装について述べる．本研究で提案する情報閲覧支援システムは，端末およびサービスの特性を考慮したメディア変換を行う．クライアントからの情報取得要求は，サービスに適するように変換される．これに対して，サービスからの情報は，ユーザ要求および端末の環境情報に適するように変換される．これにより，ユーザは新たなアプリケーションの導入を行うことなく情報を閲覧でき，サービス提供者はユーザや端末を考慮することなくさまざまな情報を提供できる．

本論文では，ウェアラブルコンピュータのような可搬性が高く，計算機資源に乏しい端末に適したアプリケーションフレームワークを提案する．本システムは，従来のアプリケーションフレームワークと異なり，アプリケーションの一部または全部がウェアラブルコンピュータとプリンタやディスプレイなどサービスを提供するホストに移動し，連携動作することが可能である．また，WCが移動すると，それに合わせてより近くにあるサービスを提供するホストにアプリケーションの一部を移動させ，負荷分散を実現することができる．ネットワークにさえ接続できれば，計算能力が非力であるウェアラブルコンピュータでも高度なアプリケーションを実行することができる．本稿では，以上のアプリケーションフレームワークのプロトタイプを設計，実装し，その性能評価を行った．