2020 Fiscal Year Research-status Report
A Quality-Driven Software Architecture Design Method for IoT Systems
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20K11759
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| Research Institution | Nanzan University |
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Principal Investigator |
沢田 篤史 南山大学, 理工学部, 教授 (40273841)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野呂 昌満 南山大学, 理工学部, 教授 (40189452)
張 漢明 南山大学, 理工学部, 准教授 (90329756)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ソフトウェアアーキテクチャ / 品質特性 / IoT / ソフトウェア開発支援 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は２０２０年度より３年間の研究期間を予定しており，２０２０年度は初年度であった．当初の研究計画に従い，IoTシステムの品質とそのソフトウェアアーキテクチャとの意味的な関係について，国内外の研究活動や標準化の動向を調査しながら研究を進めた．
研究重点課題として挙げた，品質特性とソフトウェアアーキテクチャの相互関係の明確化とIoTアプリケーション設計のための統合型支援環境の構築に関しては，研究代表者の沢田と，分担者の野呂が相互に連携しながら研究を遂行した．先行研究の成果を取りまとめ，関連研究の調査を行うとともに，IoTの主要な応用領域として，スマートホームを取り上げ，スマートホームにおける，相互運用性および柔軟性という品質を中心に検討し，それを保証するためのソフトウェアアーキテクチャについて提案した．コンテキスト指向およびアスペクト指向の概念を導入したソフトウェアの基本構造を提案することで，相互運用性と保守性を持つアプリケーション構築が可能であることを示した．この成果を取りまとめた論文は，情報処理学会論文誌（ジャーナル）への採録が決定している．
もう一つの研究重点課題である，品質特性とアーキテクチャ設計知識との間の整合性管理方式については，研究分担者の張が中心となり研究を遂行した．この課題では，IoTアーキテクチャに基づいて実現されるアプリケーションの振舞いの並行性に着目し，分散して実行される並行処理を，イベントの同時性を鍵に記述し，設計・実現するための枠組みについて検討した．この研究成果は，情報処理学会組込みシステム研究会にて発表を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
重点課題として挙げた，品質特性とソフトウェアアーキテクチャの相互関係の明確化，および，IoTアプリケーション設計のための統合型支援環境の構築については，対象とする品質特性を相互運用性と柔軟性に限定したものの，ソフトウェアアーキテクチャと品質特性との関係を一定程度明らかにすることができた．実際のIoTアプリケーションへの適用事例を示した成果を発表するなど，計画以上に順調に進展していると評価している．
一方で，品質特性とアーキテクチャ設計知識との間の整合性管理方式については，分散並行処理の形式的な記述法の提案にとどまっている．並行分散処理のためのアーキテクチャと品質特性についての検討が課題として残されている状況である．
これらを総合的に勘案すると，本研究課題全体としてはおおむね順調に進展していると評価している．
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| Strategy for Future Research Activity |
重点課題として挙げた，品質特性とソフトウェアアーキテクチャの相互関係の明確化，および，IoTアプリケーション設計のための統合型支援環境の構築について，今後の研究では，対象とする品質特性を拡張する必要がある．相互運用性，柔軟性だけでなく，ソフトウェアの保守性，効率性，セキュリティなどを対象にIoTアーキテクチャとの相互関係を分析し，開発支援環境の実現に向けた検討を行う．IoTアプリケーションを構築するための枠組みとして，コンテキスト指向やアスペクト指向アーキテクチャの適用だけでなく，機械学習機能を代表とするソフトコンピューティングモジュールの利用と品質特性との関係についても検討を進める．
品質特性とアーキテクチャ設計知識との間の整合性管理方式においては，並行分散処理のためのアーキテクチャと品質特性について検討を行う．特に信頼性を対象に，形式的な記述とアーキテクチャに基づく動的振舞いとの関係について検討を行う．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染症蔓延の影響で，学会・会議等の中止及びオンライン化がなされ，研究動向調査や成果発表のために計上していた旅費を執行できなかったことから，未執行分を次年度使用額とした．
次年度に繰り越した助成金については，２０２０年度の成果について取りまとめた論文が，情報処理学会論文誌（ジャーナル）２０２１年４月への掲載が決定したことから，その掲載料に充当することを予定している．
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Research Products
(3 results)
