| 研究課題/領域番号 |
18K11279
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| 研究機関 | 東京家政大学 |
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研究代表者 |
小池 新 東京家政大学, 人文学部, 教授 (40650445)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 間欠通信 / ロボティクス / オーバーレイノード / 制御情報配信 / 位置情報 / Quality of Control / サービスアーキテクチャ |
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| 研究実績の概要 |
従来の人間を対象とした通信ではないサービスを念頭に，今通信環境が間欠的に利用可能になる，間欠通信下にあるネットワーク環境の下で，アプリケーションのサービス性を意識した効率的なネットワークを利用した情報処理やコンテンツ配信を実現するシステムアーキテクチャの確立に向けて，以下の検討を実施した．(1)特にセンシティブな対象としてロボティクス機器の遠隔制御とネットワーク制御とのサービス品質としての関係の明確化，(2)間欠通信が発生する状況として考えられるシナリオの整理検討と，その状況に応じた対策をアーキテクチャと制御方式との両面で検討した．(1)通信環境が変化する状況を想定し，令和4年度までに移動しながら制御行うロボティクス機器についての，間欠性が生じうる環境でのユースケースシナリオを考察した．その結果，ロボティクス機器の動作の安定性や可動性を担保するための多様なQuality of Control(QoC)の尺度の存在を明らかにした．QoCとして考慮すべき尺度は，対象とするアプリケーションの特性と使用するネットワーク環境に大きく依存する．特にQoCの尺度として時間情報をもとにした間欠率という尺度を提案した．間欠率以外にもシナリオによっては多くの尺度が考えられる．そこで，可能な限り網羅的にユースケースを考察するために，画像制御を念頭に新たにパケット損率を元にした短時間変動で必要となるQoCの尺度を，間欠率の概念を適用して明確化を試み，その結果を研究会で報告した．(2)間欠性の評価には，ネットワークの性能以外にロボティクス機器の制御と，ネットワーク制御とのシームレスな連携が必要である点を明らかにし，分散型アーキテクチャを提案してきた．これらの検討総括として，間欠通信の形態の分類やそれぞれのシナリオのもとでの品質尺度の考え方をロボティクス機器制御との関連を含めて実施中である．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初予定と昨年の追加部分での4年間の研究計画全体は次の3つの観点としていた:
(1)ドローンをはじめとした遠隔操作を必要とする種々のロボティクス機器の，遠隔操作に与える性能要件の明確化や可能性を明らかにすることの検討，(2)ロボティクス機器の制御ソフトウェア構造の分析による，ロボティクス機器から機能として切り出すことが可能なネットワーク制御部分の抽出と，それに基づくアーキテクチャの検討，(3)様々な間欠的な通信となる環境を想定したネットワークの中で総合的に，連携させた評価を行い，アーキテクチャのさらなる明確化と必要な機能，そしてサービスの実現可能性について検討．
これらの現在までの成果は次の通りである: (2)については，ROSのPUB/SUB構造を利用した分散配置のアーキテクチャを提案した．その上で，(1)について遠隔制御を伴うロボティクスサービスとしてマニピュレータ型のロボットを想定し上述の分散配置に基づき検討し，実現するサービス自身の品質とネットワークの品質との関係を明らかにする必要性を示した．ロボティクスサービスでは，ロボティクス機器が動作すること自体が要件となり，その要件を満たすために必要な部品であるネットワーク品質をいかに実現するかが重要となる．この点でネットワーク品質の変化に柔軟に追従できた従来の人間向けサービスと比べ，サービス性への制約が生じていた．この要件を間欠通信が行われているネットワーク環境に適用した際の，ロボティクス機器のサービス形態に応じて特有の品質尺度を明らかにして，サービス形態における分類を行なった．さらに網羅性を高めるため想定環境を拡大した. しかしながら，複数のシナリオを検討しているため，それらの元でのユースケースの体系的な整理を行う必要があり，また品質尺度の数値的な明確化の効果を示す必要があるが，成果の論文化とあわせて未達成であった．
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度は，効率的に間欠通信が存在する環境での情報・コンテンツ配信や，ロボティクス機器制御についての，分散型システムアーキテクチャのもとでの事例研究の体系的な整理をまとめる．特に，現時点で未達成であった事項を推進すべく，現在までの研究のまとめと補完を行う．特に(1)さまざまなパターンの間欠通信のシナリオの元で，ロボティクス機器の遠隔制御が被る影響の評価方法，(2)間欠通信が発生する環境の体系的分類と，その状況に応じた対策の事例研究と効果の検証をまとめとして行う．
そしてそれらの成果様々な研究会などで発表することでQuality of Controlの概念の一般化とその重要性についての社会への展開を目指す．そして，現在までに実施してきた成果の論文化を行う．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
補助事業の目的をより精緻に達成するために，成果のまとめに必要な，評価実験と体系化のための調査実施を追加で行う必要が生じたため．今後は追加の実験や調査の実施を行うとともに，学会での発表を通じてフィードバックをいただき，論文として成果のまとめとを行う．
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