RIXX-PIoT workshop 2023

開催概要

日時

2023 年 2 月 28 日 (火) 〜 3 月 1 日 (水)

会場

• 沖縄産業支援センター (沖縄県那覇市) アクセスマップ
• インターネットでの配信も提供します (一部現地限定の可能性あり) 。

費用

無料 (ただし情報交換会および見学会への移動費は有料です) 。

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共催

• 沖縄オープンラボラトリ
• B5G.ex 研究開発プロジェクト

プログラム

Day 1 (2023/2/28)

Session 1 (10:00〜10:50) B5G.ex showcase v0.3.0-rc

• B5G.ex Update FY2022: 高瀬英希 (東京大学), 菊池豊 (高知工科大学), 中川郁夫 (大阪大学), 西内一馬, 大崎充博 (シティネット), 菊地俊介 (さくらインターネット), 柏崎礼生 (近畿大学)
  [概要] 「関数型パラダイムで実現する B5G 時代の資源透過型広域分散コンピューティング環境」を標榜して，情報通信研究機構 Beyond 5G シーズ創出型プログラムにおける委託研究 (04001) を開始してもう１年半が経ちつつある．RICC/RIXXにてもう3回目のお付き合いとなる本showcaseでは，最新の研究開発成果を惜しみなく皆さまに共有する予定であるが，それらを深く理解するための足がかりとして，まずは本プロジェクトの狙いや全体像を紹介する．またかよとか言わずにお付き合いいただければありがたい．
• Nerves-on-FPGA 実現のためのプラットフォーム要素技術開発: 大川 猛 (東海大学), 菊池 豊 (高知工科大学), 菊地 俊介 (さくらインターネット), 高瀬 英希 (東京大学)
  [概要] Elixir の関数型データ駆動処理と FPGA (Field Programmable Gate Array) のアプリケーションに特化した最適処理の組み合わせによって，組込みシステムの高性能化・低消費電力化が期待される．この目的のため，我々は FPGA 上にプログラムした高性能処理を Elixir の組込みプラットフォームである Nerves と直結する Nerves-on-FPGA の実現を目指している．本発表では，Nerves-on-FPGA 実現に向けて，ARM プロセッサ搭載の FPGA プラットフォーム (Zynq) 上で Elixir と FPGA を動作させるための，プラットフォーム要素技術開発の現状を共有する．
• Zenoh によるヘテロ IoT プラットフォームの通信環境の構築: 細合晋太郎，高瀬英希(東京大学)，菊地俊介(さくらインターネット)
  [概要] 近年の IoT システムの多様化により，様々なデバイスやプラットフォームが入り混じり，構成も動的に変更するシステムが想定される．柔軟なコミュニケーション手段の一つとして PubSub 形式があり，Zenoh というライブラリに着目している．Zenoh は軽量な実装で高スループット，低レイテンシな通信を実現している．本発表では関数型言語 Elixir に Zenoh を移植し，Elixir の組込みプラットフォームのNerves，クラウド上の VM，組込みボード，などヘテロな環境での PubSub 通信を行った際の知見について共有する．

short break (10:50〜11:00)

Session 1.5 (11:00〜12:30) B5G.ex showcase v0.3.1-rc

• Giocci: A platform of resource permeating computation with public clouds and MECs on 5G networks : Mitsuhiro Osaki, Kazuma Nishiuchi (Citynet, inc.), Ikuo Nakagawa (Osaka University), Yutaka Kikuchi (Kochi University of Technology)
  [abstract] We were able to run a resource transparent platform (Giocci) on the Local 5G and Cloud environment (planned). Giocci is: a platform written in Elixir, a functional language, which consists of four layers (Client, Relay, Engine and Store) and can transparently handle Engine (computing resources on Cloud and MEC) from Client. The presentation will show how Giocci is connected to Local 5G at Kochi University of Technology and multiple Clouds (AWS, Sakura Cloud) via SINET6 (planned).
• 5G 通信網向け資源透過型プラットフォームにおける MEC サーバ間の資源配分アルゴリズム: 佐々木 大祐 (東京大学), 柏崎 礼生 (近畿大学), 大崎 充博 (シティネット), 西内 一馬 (シティネット), 中川 郁夫 (大阪大学), 菊地 俊介 (さくらインターネット), 菊池 豊 (高知工科大学), 細合 晋太郎 (東京大学), 高瀬 英希 (東京大学)
  [概要] IoT と 5G 関連技術の普及に伴い、エンドデバイスにも高度な処理が求められクラウド等へのオフローディングが求められている。5G ネットワークではエンドデバイスとクラウドの間に MEC サーバと呼ばれる中間サーバを置くネットワーク構成が提案されており、このような計算能力やネットワーク性能の異なるサーバからなる構成の特徴を考慮して資源配分問題を解く必要がある。本研究では、MEC サーバを含むネットワーク上の資源透過型プラットフォームとして開発中の「Giocci」について、解くべき資源配分問題のモデル化を行い、その問題を解くための複数のアルゴリズムを提案する。また、Giocci のうち資源配分問題を解く部分の初期実装を行い、その上で提案アルゴリズムを比較評価する。
• B5G with Distcloud: 柏崎礼生 (近畿大学)
  [概要] 上記資源配分のお話に関連して、あと 1 週間で Distcloud 上でなんか面白いことができないかなと考えているところ。そんなお話をまとめてご提供できればと思っております (成果が出たらば) 。

lunch break (12:30〜14:00)

Session 2 (14:00〜15:30) チャンプルーセッション

• 顧客のアプリケーション単位で制御可能なSR-TEフレームワークの提案とコントローラAPIの設計ならびに顧客の識別方法の検討: 吉田 晴信, 斎藤 龍之介, 石原 真太郎, 秋山 豊和, 小林 和真 (京都産業大学), 三島 航 (NTTコミュニケーションズ)
  [概要] これまでに様々な TE フレームワークが提案されており，それらはアプリケーションから直接制御要求を送信するものと，ネットワーク側で制御要求を抽出するものに分類できる．しかし，ISP での顧客にサービスを提供するには，両方の要求をサポートする必要がある．本発表では，両手法を併用可能なコントローラ API を設計し，SR-TE フレームワークを提案する．また，該当フレームワークにおける顧客識別方法について述べる．
• ネットワーク運用の自動化の一検討: 大森幹之(鳥取大学)
  [概要] ネットワーク機器の設定や構成情報の取得は未だに手動であることがある．ベンダ非依存を目指した OpenConfig といった自動化も提唱されているが，結局機器毎に利用できる netconf や gRPC といったプロトコルに差異があるという課題がある．そこで，統一的なプロトコルに拘らず，各機器毎のコマンドの差異を吸収した，ネットワーク機器の設定，構成情報取得の自動化について検討する．自動化にあたっては，エージェントを必要としないこととする．また，ネットワーク機器から出力される情報の柔軟な処理を可能とするため，正規表現の処理に優れたものを目指す．
• ビザンチン障害耐性を有する構造化オーバレイネットワーク ByzSkip における冗長化パラメータkの動的制御の検討: 秋山 豊和 (京都産業大学)，寺西 裕一 (情報通信研究機構) ，安倍 広多 (大阪公立大学)
  [概要] これまでに提案している耐障害性をもつキー順序保存型構造化オーバレイネットワーク (KOPSON) である ByzSkip は冗長化パラメータkによりその冗長度を制御できるが，途中経由するネットワークの信頼性によらず一定の値を用いている．本研究では，データセンタやクラウドサービス事業者等でセキュリティ対策や冗長化が施されたセキュアノードの存在を考慮し，ByzSkip の冗長化パラメータ k を動的に制御することにより，より少ない総メッセージ数での同程度の検索成功確率の実現を目指す．

Coffee break (15:30〜16:00)

Session 3 (16:00〜17:00) 逸般セッション

• IoT エージェントモデルに基づく情報流通基盤の応用とデータエコノミーに関する考察: 中川郁夫(大阪大学)
  [概要] IoT エージェントモデルに基づく情報流通基盤の社会応用について考察する。デジタル時代のデータエコノミーではデータ流通・データ参照が鍵を握る。本発表では、提案するパーソナルデータストアがデータエコノミーにもたらすメリットとその課題について検討する。
• QUIC multipath 拡張における動的経路選択機構の設計: 小塚真啓 (岡山大学), 岡部寿男 (京都大学)
  [概要] NICT「Beyond 5G 研究開発促進事業 (Beyond 5G 国際共同研究型プログラム)」の 「次世代公衆無線 LAN ローミングを用いたオープンかつセキュアな Beyond 5G モバイルデータオフローディング」において開発している QUIC multipath 拡張における動的経路選択機構の設計について述べる。

Session 3.5 (17:00〜17:30) スポンサーセッション

• ワケーションスティ & プレジャー ～新たなビジネスと観光～ (カヌチャベイリゾートワーケーションステイを): 石原幹夫 (FXC株式会社), 白石亮博 (株式会社ホット沖縄総合研究所)
  [概要] 新しい利用方法として、観光地沖縄において、日常にはない五感への刺激に気持ちを動かしながらビジネス・プライベートを楽しむ「ワーケーションステイ」をカヌチャベイリゾートからお届けします。

Banquet (18:00〜20:00)

Day 2 (2023/3/1)

Session 4 (10:00〜11:30) PIoT セッション

• ROS2 を用いたロボットアーム制御におけるサイバー攻撃リスクに関する一考察: 田中里咲 (京都産業大学)，石原真太郎 (京都産業大学/CSSC)，秋山豊和 (京都産業大学)，小林和真 (京都産業大学/CSSC)
  [概要] ROS を用いたロボット制御が着目されているが，そのセキュリティ対策は見過ごされがちである．ロボットへのサイバー攻撃リスクと対策コストを考慮してセキュリティを確保する上で，攻撃シナリオに基づくリスク分析が重要となるが，ROS を用いたロボット制御での攻撃シナリオは十分に検討されていない．本研究では，セキュリティ機能を向上させた ROS2 におけるロボット制御モデルに対し，攻撃シナリオとリスク分析について検討する．本発表では，ロボットアームの制御における攻撃シナリオのひとつとして，TCP replay 攻撃について，リスク分析を行い，攻撃の可能性について調査した結果を報告する．
• 仮想環境を防壁とするロボットセキュリティの検討: 服部圭一郎，小島匠太郎，Ranulfo Bezerra，岡田佳都，大野和則，田所諭 (東北大学)
  [概要] 近年，ロボットの実用化拡大に伴い，セキュリティ対策への意識拡大が必要とされている．しかしながら，ロボットセキュリティではサイバー空間と物理空間が相互に影響し合っており，セキュリティ脅威のもたらす影響範囲が多岐に及ぶため，すべての脅威に対し適切な対策を行うことは困難である．そこで本研究では，根本的にサイバーアタックへの耐性を高める方法として，ロボットの動作システムと通信の間に仮想環境を防壁として導入する方法を提案する．
• マイクロバーストの検知に向けた eBPF による In-band Network Telemetry の実装とその適用方法の検討: 斎藤龍之介, 吉田晴信, 石原真太郎, 秋山豊和, 小林和真 (京都産業大学)
  [概要] eSport では，競技者とサーバ間の通信においてネットワーク遅延やパケットロスの低減が重要となるが，その原因の一つであるマイクロバーストの検知は，現段階では必ずしも実現できていない．マイクロバーストを検知できれば，TE の指標に活用できる可能性がある．本発表では，マイクロバーストの検知に向けて，eBPF で In-band Network Telemetry を実装し，SR-TE 環境での計測とパス制御への適用に向けた検討を行う．
• EtherCAT を用いた模擬システムにおけるセキュリティ演習に関する一考察: 宋塵, 李子麒，石原真太郎, 秋山豊和, 小林和真 (京都産業大学)
  [概要] 産業制御システム (ICS) に対するサイバー攻撃が増加している．このような状況を踏まえ，京都産業大学では情報セキュリティコースの授業で，Modbus/TCP プロトコルを用いたサイバー攻撃に対処するための演習を実施している．しかし，ICS では，Modbus/TCP 以外にも，EtherCAT，CC-Link など様々なプロトコルが使用され，その分析にそれぞれ異なる知識を必要とする．本発表では EtherCAT プロトコルを対象に，サイバー攻撃ならびに防御演習に関する演習カリキュラムを検討する．EtherCAT プロトコルを用いた模擬システムを構築し，講義カリキュラムとしての要件を確認する．

Invited Talk (11:30〜12:30)

• [招待講演] 地域創生を駆動するローカル5Gの普及推進: 中尾 彰宏 (東京大学)
  [概要] ローカル5Gは一般事業者が免許制の5G電波利用が可能になったことに大きな意義がある。このような「情報通信の民主化」が進むと、通信の提供を一般事業者が主体となって実施可能となり、消費者の需要になった通信の在り方が浮き彫りになったり、次世代の通信の仕様策定や新たな法制度が導かれる可能性が高まる。本講演では、我々が進めている地域創生を駆動するローカル5Gの研究開発や実証事業の実際とその普及推進活動について紹介し、今後の通信の在り方について議論をする。

lunch break (12:30〜14:00)

Session 4 (14:00〜15:30) Local 5G show case

• 大学研究室レベルで Local 5G を導入するための手法の考察: 菊池 豊(高知工科大学)
  [概要] 従来デバイスとクラウドとの網の両端にだけあった計算資源が 5G の導入により網内にも存在できるようになった。われわれは、網内の多様な計算資源も含めた様態でもシステムを効率的に構築することが可能なプラットフォームを提案しており、このプラットフォームの実証実験用にろ〜かる 5G 設備の導入を進めている。このろ〜かる 5G の設備はプロジェクト全体の内容に対して大きな予算を必要としていた。このためできるだけ低価格での導入を行う必要があった。その対策を第18 回地域間インタークラウドワークショップで述べた。本発表では、どのようにして予算を抑えようとしたのかのアイディアおよび調達の結果と、現状での運用について述べる。
• 苫東厚真発電所でのローカル5G PoC実施について: 池野桂司 (北海道総合通信網株式会社)
  [概要] 2021 年 11 月～2022 年 3 月まで、北海道電力苫東厚真発電所において、4.8 GHz を用いたローカル 5G システムの PoC を、屋内外で実施いたしました。特に屋内については自営等 BWA の基地局と同じ個所に基地局を設置しカバーエリアの比較を行いました。PoC の状況と結果について説明いたします。
• キャンパスネットワークとシームレスにつながるLocal 5G実験環境 (をこれから構築する話): 近堂徹 (広島大学)
  [概要] 広島大学では，Local 5G 実験環境を 2023 年 8 月末に導入する予定で設置準備を進めています。『利用者にとって使いやすい環境』を意識し，研究室内の環境をそのまま L5G 実験環境に延伸できるように，キャンパスネットワークとの連携を検討しています。本発表では，これからスタートする本プロジェクトの概要をご説明し，先人の皆様方からのさまざまなアドバイスをいただけることを期待しつつお話いたします。

closing

• wrap-up talk: 柏崎礼生 (近畿大学)
  [概要] また来年!