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2015 年度 実施状況報告書

Quality of Green (QoG), Quality of Experience (QoE) and Quality of Protection (QoP) for Mobile Cloud Networking

研究課題

研究課題/領域番号 15K15976
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

太田 香  室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50713971)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードモバイルクラウド / エネルギー効率
研究実績の概要

27年度は、モバイルクラウドにおけるQuality of Green(QoG)、つまり、モバイル端末とクラウド間通信のための様々な省エネなアルゴリズムの設計を行った。バッテリー駆動のモバイル端末にとってエネルギー消費は根幹的課題である。もし、クラウドからのデータやサービスの取得と引き換えにバッテリーがなくなってしまったら、モバイル端末とクラウドコンピューティングの融合の最大メリットである、モバイル端末のリソースのオフロードの意味はなくなってしまう。
以上の観点から、QoG保証なモバイルクラウド間通信のため、本研究ではまず、無線センサーネットワーク(WSN)のエネルギー効率化からヒントを得て、モバイルクラウド間の効率的なデータ送受信方法を考案した。特に提案手法では、ネットワーク上のモバイル端末のバッテリー寿命を延ばし、かつ端末の位置によってバッテリー消費に偏りがでないよう設計された。
また、本研究ではクラウドサーバのQoG保証も考慮し、省エネなサービス選択アルゴリズムを提案した。エネルギー消費を抑えつつ、モバイル端末からのリクエスト応答遅延が最小となるよう設計した。
以上の研究成果の一部は、国際会議および国際的な学術論文誌に論文として採録されている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度は、関連研究の調査、QoG保証なアルゴリズムの提案、シミュレーションによる性能評価を行うこととなっていたが、当初の予定通り27年度はこれらの計画を順調に実行できた。研究成果の一部は、世界最大規模の学会であるIEEE主催の国際会議などで発表された。特に、The 10th International Conference on Green, Pervasive and Cloud Computing (GPC 2015)で発表された論文は、最優秀論文賞を受賞している。また、インパクトファクターが高い学術論文誌、IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems (TPDS)において、本研究課題の成果の一部が論文として掲載されていることから、進捗状況はおおむね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

次年度以降にはモバイルクラウド固有の特徴(人々のソーシャル性)に着眼し、新たな評価基準を定義して、QoE保証なプロトコル、ユーザーの移動・電話の使用パターンからユーザのセキュリティの保護に応用できるアルゴリズム、そしてデータの正確性とプライバシーのトレードオフの関係について研究する。提案する研究の性能評価は、広く利用されている数値計算用ソフトウェア(MATLAB)を用いる。その次の段階で、実データ(スマートフォンユーザの位置、ソーシャル性を含む情報)を適用したシミュレーション検証を行う。最後に、提案アルゴリズムが実装されたスマートフォンで実験を行い、実用化にもっとも近い形の実機実験で成果を検証する。

次年度使用額が生じた理由

当該年度中に研究代表者が産休・育休を取得したため、当初予定していた物品購入、国内外の出張等を見合わせ、次年度への繰越となった。

次年度使用額の使用計画

当初27年度に購入予定であったものを適宜購入する。具体的には、シュミレーションに必要となる高速演算並列処理が可能な計算用コンピュータ、実験データを記録・保存するためのストレージ、データバック用記憶メディアなどである。その他、実験補助の学生への謝金、学会および学術論文誌への投稿料、会議への参加料および旅費等挙げられる。
平成28年度は、引き続きシュミレーションによる評価実験を行うと同時に、提案技術を実装した数台の携帯端末機をローカルで接続し、テストベッドによる検証を行うため、実験用ノートPC、消耗品として10台の携帯端末機および無線ルーター、実験協力者のための謝金を予定している。また他の研究機関の研究者に協力を依頼しているため、国内の打合わせと、海外より研究協力者の招聘も予定されている。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 15件、 査読あり 15件、 謝辞記載あり 15件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Service Pricing Decision in Cyber-Physical Systems: Insights from Game Theory2016

    • 著者名/発表者名
      Xiao Liu, Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Patrick Hung, Anfeng Liu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Services Computing

      巻: 9(2) ページ: 186-198

    • DOI

      10.1109/TSC.2015.2449314

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Joint Optimization of Lifetime and Transport Delay under Reliability Constraint Wireless Sensor Networks2016

    • 著者名/発表者名
      Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Anfeng Liu, Minyi Guo
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems

      巻: 27(1) ページ: 225-236

    • DOI

      10.1109/TPDS.2015.2388482

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Hierarchical Security Framework for Defending against Sophisticated Attacks on Wireless Sensor Networks in Smart Cities2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Wu, Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Chunxiao Li
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 4 ページ: 416-424

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2016.2517321

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] NetSecCC: A scalable and fault-tolerant architecture for cloud computing security2016

    • 著者名/発表者名
      Jin He, Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Minyu Fan, Guangwei Wang
    • 雑誌名

      Peer-to-Peer Networking and Applications

      巻: 9(1) ページ: 67-81

    • DOI

      10.1007/s12083-014-0314-y

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Secure Data Deduplication with Reliable Key Management for Dynamic Updates in CPSS2015

    • 著者名/発表者名
      Mi Wen, Kaoru Ota, He Li, Jingsheng Lei, Chunhua Gu, Zhou Su
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Computer Social Systems

      巻: 2(4) ページ: 137-147

    • DOI

      10.1109/TCSS.2015.2514088

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cross-Domain Fine-Grained Data Usage Control Service for Industrial Wireless Sensor Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Wu, Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Muhammad Tariq, Longhua Guo
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 3 ページ: 2939-2949

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2015.2504541

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Event-Oriented Dynamic Security Service for Demand Response in Smart Grid employing Mobile Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Longhua Guo, Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Jun Wu, Jianhua Li
    • 雑誌名

      China Communications

      巻: 12(12) ページ: 63-75

    • DOI

      10.1109/CC.2015.7385529

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Security Assessment Mechanism for Software-Defined Networking based Mobile Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Shibo Luo, Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Jun Wu, Jianhua Li
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 15(12) ページ: 31843-31858

    • DOI

      10.3390/s151229887

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An Efficient Scheme for Selective Forwarding Attack Detecting in WSNs2015

    • 著者名/発表者名
      Anfeng Liu, Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Jun Long
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 15(12) ページ: 30942-30963

    • DOI

      10.3390/s151229835

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cloud Radio Access Network Virtualization for Social Internet of Things2015

    • 著者名/発表者名
      He Li, Mianxiong Dong, Kaoru Ota
    • 雑誌名

      IEEE Cloud Computing

      巻: 2(6) ページ: 42-50

    • DOI

      10.1109/MCC.2015.114

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Securing Distributed Storage for Social Internet of Things using Regenerating Code and Blom Key Agreement2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Wu, Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Lin Liang, Zhenyu Zhou
    • 雑誌名

      Peer-to-Peer Networking and Applications

      巻: 8(6) ページ: 1133-1142

    • DOI

      10.1007/s12083-014-0286-y

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Energy-Efficient Context-Aware Matching for Resource Allocation in Ultra-Dense Small Cells2015

    • 著者名/発表者名
      Zhengyu Zhou, Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Zheng Chang
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 3 ページ: 1849-1860

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2015.2478863

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] CAMF: Context-aware Message Forwarding in Selfish Mobile Social Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Kaimin Wei, Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Ke Xu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems

      巻: 26(8) ページ: 2178-2187

    • DOI

      10.1109/TPDS.2014.2346212

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rule Caching in SDN-Enabled Mobile Access Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Mianxiong Dong, He Li, Kaoru Ota, Jiang Xiao
    • 雑誌名

      IEEE Network

      巻: 29(4) ページ: 40-45

    • DOI

      10.1109/MNET.2015.7166189

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reliability Guaranteed Efficient Data Gathering in Wireless Sensor Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Long, Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Anfeng Liu
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 3 ページ: 430-444

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2015.2426794

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Chance Discovery based Security Service Selection for Social P2P based Sensor Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Wu, Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Longhua Guo, Gaolei Li
    • 学会等名
      IEEE Global Communications Conference
    • 発表場所
      サンディエゴ
    • 年月日
      2015-12-06 – 2015-12-10
    • 国際学会
  • [学会発表] PNSICC: A Novel Parallel Network Security Inspection Mechanism based on Cloud Computing2015

    • 著者名/発表者名
      He Jin, Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Minyu Fan, Guangwei Wang
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Algorithms and Architectures for Parallel Processing
    • 発表場所
      張家界
    • 年月日
      2015-11-18 – 2015-11-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Preserving Source-Location Privacy Through Redundant Fog Loop for Wireless Sensor Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Anfeng Liu
    • 学会等名
      13th IEEE International Conference on Dependable, Autonomic and Secure Computing
    • 発表場所
      リバプール
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-28
    • 国際学会
  • [学会発表] A Green TDMA Scheduling Algorithm for Prolonging Lifetime in Wireless Sensor Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Long, Mianxiong Dong, Kaoru Ota, Anfeng Liu
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Green, Pervasive and Cloud Computing
    • 発表場所
      プランテーション アイランド
    • 年月日
      2015-05-04 – 2015-05-06
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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