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大規模データ収集のための自律型エッジデバイス

研究課題

研究課題/領域番号 17K00146
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 情報ネットワーク
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

寺西 裕一  国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワークシステム研究所ネットワーク基盤研究室, 研究マネージャー (30403009)

研究分担者 義久 智樹  大阪大学, サイバーメディアセンター, 准教授 (00402743)
川上 朋也  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (30710470)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードオーバレイネットワーク / 大規模データ収集 / エッジコンピューティング / 情報システム / 高信頼性ネットワーク / ビッグデータ / IoT
研究成果の概要

本研究は,ネットワーク接続された多数のエッジデバイスが持つセンサーデータを収集する際,データの収集先において生じるネットワークの輻そう状態を軽減させる方式の確立を目指すものである. 本研究期間中に,エッジデバイスが協調動作して構造化オーバレイネットワークを構成し,データ収集で生じるネットワーク負荷をエッジ間のデータの蓄積転送によって分散させるアルゴリズム,ならびに,重要度が高いデータを優先して送信することで,データ送受信量を削減し,最低限必要となるデータを取りこぼさず収集可能とする方法を提案した.また,提案方式のプロトタイプをエッジデバイスにRaspberry Piを用いて実装した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,大規模データ収集を行うネットワーク基盤を実現するエッジデバイス技術を確立するものであり,ビッグデータアプリケーションの進展において不可欠な技術要素となるものである.提案方式は,自律分散的にデバイス同士が構造化オーバレイネットワークを構成し,ネットワークプロセスが過負荷状態とならないよう,負荷を平準化しながら,また,データ量を圧縮・削減する処理を実行しながら必要なデータを収集する.開発成果はオープンソースとして公開し広く利用可能とするものであり,大規模データ収集におけるコストを大幅に下げ得る手段として産業的にも新たな応用が期待できる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 11件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A fast stream transaction system for real-time IoT applications2020

    • 著者名/発表者名
      Yukonhiatou Chaxiong、Yoshihisa Tomoki、Kawakami Tomoya、Teranishi Yuuichi、Shimojo Shinji
    • 雑誌名

      Internet of Things

      巻: 11 ページ: 100182-100182

    • DOI

      10.1016/j.iot.2020.100182

    • NAID

      120006877690

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A P2P Sensor Data Stream Delivery System That Guarantees the Specified Reachability under Churn Situations2019

    • 著者名/発表者名
      KAWAKAMI Tomoya、YOSHIHISA Tomoki、TERANISHI Yuuichi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E102.D 号: 5 ページ: 932-941

    • DOI

      10.1587/transinf.2018NTP0014

    • NAID

      130007641129

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2019-05-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Method to Reduce Transaction Time for Real-time IoT Applications2019

    • 著者名/発表者名
      Yukonhiatou Chaxiong、Yoshihisa Tomoki、Kawakami Tomoya、Teranishi Yuuichi、Shimojo Shinji
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 27 号: 0 ページ: 701-710

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.27.701

    • NAID

      130007746121

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Distributed Internet Live Broadcasting System for Multi-Viewpoint Videos2019

    • 著者名/発表者名
      Satoru Matsumoto, Yoshimasa Ishi, Tomoki Yoshihisa, Tomoya Kawakami, Yuuichi Teranishi
    • 雑誌名

      Internatioinal Journal of Informatics Society (IJIS)

      巻: Vol. 11, No.2 ページ: 117-124

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Node Virtualization for Structured Overlay Networks Based on Multiple Different Time Intervals2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Kawakami
    • 学会等名
      World Congress on Information Technology Applications and Services (World IT Congress 2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Rule Design for Trust-Oriented Internet Live Video Distribution Systems2019

    • 著者名/発表者名
      Satoru Matsumoto, Tomoki Yoshihisa, Tomoya Kawakami, Yuuichi Teranishi
    • 学会等名
      International Workshop on Streaming Media Delivery and Management Systems (SMDMS'19)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of a Distributed Sensor Data Stream Collection Method Considering Phase Differences2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Kawakami, Tomoki Yoshihisa, Yuuichi Teranishi
    • 学会等名
      International Workshop on Streaming Media Delivery and Management Systems (SMDMS'19)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Mathematical Analysis of 2-Tiered Hybrid Broadcasting Environments2019

    • 著者名/発表者名
      Satoru Matsumoto, Kenji Ohira, Tomoki Yoshihisa
    • 学会等名
      International Workshop on Streaming Media Delivery and Management Systems (SMDMS'19)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Performance Evaluation of Object Detections by Progressive Quality Improvement Approach2019

    • 著者名/発表者名
      Chaxiong Yukonhiatou, Tomoki Yoshihisa, Tomoya Kawakami, Yuuichi Teranishi, Shinji Shimojo
    • 学会等名
      IEEE Global Conference on Consumer Electronics (GCCE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Dynamic Intervals Determination Method Based on Transaction Rates for Real-Time IoT Applications2019

    • 著者名/発表者名
      Chaxiong Yukonhiatou, Tomoki Yoshihisa, Tomoya Kawakami,Yuuichi Teranishi, and Shinji Shimojo
    • 学会等名
      IEEE International Workshop on Architecture, Design, Deployment and Management of Networks and Applications (ADMNET 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trust-oriented Live Video Distribution Architecture2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Yoshihisa, Satoru Matsumoto, Tomoya Kawakami, Yuuichi Teranishi
    • 学会等名
      IEEE Computer Software and Applications Conference (COMPSAC'19)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Implementation of Video Surveillance Systems with Progressive Quality Improvement Approach2019

    • 著者名/発表者名
      Chaxiong Yukonhiatou, Tomoya Kawakami, Tomoki Yoshihisa, Yuuichi Teranishi, and Shinji Shimojo
    • 学会等名
      情報処理学会 マルチメディア,分散,協調とモバイル (DICOMO2019) シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 自律映像処理を伴うトラスト指向インターネットライブ配信システムの検討2019

    • 著者名/発表者名
      松本哲,義久智樹,川上朋也,寺西裕一
    • 学会等名
      情報処理学会 マルチメディア,分散,協調とモバイル (DICOMO2019) シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] An Implementation of Surveillance Systems with Dynamic Transaction Intervals under PQI Approach2019

    • 著者名/発表者名
      Chaxiong Yukonhiatou, Tomoki Yoshihisa, Tomoya Kawakami, Yuuichi Teranishi, Shinji Shimojo
    • 学会等名
      情報処理学会 第181回 マルチメディア通信と分散処理研究会(DPS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大規模エッジデータ収集・配信のための構造化オーバレイネットワーク2019

    • 著者名/発表者名
      寺西裕一
    • 学会等名
      情報処理学会 第180回 マルチメディア通信と分散処理研究会(DPS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 複数の異なる時間間隔に基づく構造化オーバレイネットワー ク構築手法の評価2019

    • 著者名/発表者名
      川上朋也
    • 学会等名
      2019年度情報処理学会関西支部 支部大会, C-06
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A Scheme to Improve Stream Transaction Rates for Real-time IoT Applications2019

    • 著者名/発表者名
      Chaxiong Yukonhiatou, Tomoki Yoshihisa, Tomoya Kawakami, Yuuichi Teranishi, Shinji Shimojo
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA'19)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Load Distribution Method for Sensor Data Stream Collection Considering Phase Differences2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Kawakami, Tomoki Yoshihisa, Yuuichi Teranishi
    • 学会等名
      International Workshop on Streaming Media Delivery and Management Systems (SMDMS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大規模センサデータストリーム収集のための位相調整を用いた負荷均等化手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      川上朋也, 石 芳正, 義久智樹, 寺西裕一
    • 学会等名
      マルチメディア,分散,協調とモバイル (DICOMO 2018) シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A Scheme to Improve Stream Data Analysis Frequency for Real-time IoT Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Chaxiong Yukonhiatou, Tomoki Yoshihisa, Tomoya Kawakami, Yoshimasa Ishi, Yuuichi Teranishi, Shinji Shimoj
    • 学会等名
      マルチメディア,分散,協調とモバイル (DICOMO 2018) シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 構造化オーバレイネットワークSuzakuの性能について2018

    • 著者名/発表者名
      寺西裕一, 安倍広多
    • 学会等名
      第10回広域センサーネットワークとオーバレイネットワークに関するワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Models for Stream Data Distribution with Progressive Quality Improvement2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Yoshihisa, Yoshimasa Ishi, Tomoya Kawakami, Satoru Matsumoto, Yuuichi Teranishi
    • 学会等名
      The 8th International Workshop on Streaming Media Delivery and Management Systems (SMDMS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Skip Graph-Based Collection System for Sensor Data Streams Considering Phase Differences2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Kawakami, Yoshimasa Ishi, Tomoki Yoshihisa, Yuuichi Teranishi
    • 学会等名
      The 8th International Workshop on Streaming Media Delivery and Management Systems (SMDMS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分散センサデータストリーム配信における位相調整を用いた負荷均等化手法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      川上朋也, 石 芳正, 義久智樹, 寺西裕一
    • 学会等名
      電子情報通信学会インターネットアーキテクチャ研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] Data Science: Theory, Analysis, and Applications (Book Chapter, pp. 95-123)2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Kawakami, Tomoki Yoshihisa, Yuuichi Teranishi
    • 総ページ数
      325
    • 出版者
      CRC Press
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] PIAX - A Distributed Computing Framework

    • URL

      https://github.com/piax/piax

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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