はじめてのWeb of Things

はじめてのWeb of Things

2015/07/04 HTML5 Conference in 鹿児島さっくる @NTT コミュニケーションズ

さっくる @sakkuru本名：本間　咲来 / Saki HOMMA

NTT コミュニケーションズ　技術開発部所属 Web を専門に新規サービス開発、コミュニティ活動、標準化活動などを担当 html5j スタッフ たまに gihyo や Codezine で記事を書いたり

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自己紹介

Web of Things とは WoT サービスの仕組み WoT デモ 今後の WoT の展望

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今日の内容

Web of Things とは

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… の前に

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“IoT”“Internet of Things”

の方がよく聞きますよね

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10 倍以上！

圧倒的！

まずはInternet of Thingsについて

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“ モノのインターネット” インターネットで”モノ”がつながること Wikipedia

The Internet of Things (IoT) is the interconnection of uniquely identifiable embedded computing devices within the existing Internet infrastructure.

IoT とは、既存のインターネット基盤内での、一意に識別可能な組み込みコンピューティングデバイスの相互接続である。 コンセプト自体は古く、 1980 年代初頭からあった 1990 年台末、 RFID の普及に伴って、認知されるようになった

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Internet of Thingsとは

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我々が日常的に使っているインフラ環境 IP = インターネット・プロトコル IP で通信しあう全世界的なネットワーク

インターネット

アプリケーション層トランスポート層

ネットワーク層リンク層

物理層

HTTP

TCP

IP

Ethernet

RJ45/CAT5

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IP アドレスを持つもの センサー・モバイルフォン・家電・組み込み機器等

IP アドレスを持った機器に格納されたコンテンツ IP アドレスを持つモノから検知可能なモノ　→ RFID タグを付けた商品等

RFID : 電波（電磁波）を用いて、内蔵したメモリのデータを非接触で読み書きする情報媒体。 SUICA などの非接触 IC カードも広義の RFID 。

モノ

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あらゆるモノ・データがインターネットにつながり、利用できる！という概念

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スマートメータメーター内に通信機能を持たせた次世代電力量計

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IoTの典型的なモデル

他のWebサーバーなど クラウド

無線 PAN

ゲートウェイ

Sensor,RFID 等

MQTT,CoAP 等

無線 PAN

ゲートウェイ

Sensor,RFID 等

BigData

Webサーバー

データの構造化意味付けグラフなど(HTML)

Web API(JSON, XML)

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Personal Area Network 個人の周辺のコンピュータデバイス間の通信のために使われるコンピュータネットワーク。範囲はせいぜい 2~3m くらいを指す。

有線 PAN USB, FireWire 等

無線 PAN Wifi Bluetooth BLE(Bluetooth Low Energy) Zigbee(IEEE 802.15.4) etc.

PAN

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RFID IPv6 ビッグデータ M2M ユビキタス スマートグリッド

IoTと一緒に語られる単語

改めてWeb of Things とは

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“ モノの Web” Wikipedia

Similarly to what the Web (Application Layer) is to the Internet (Network Layer), the Web of Things provides an Application Layer that that is claimed to simplify the creation of Internet of Things applications

インターネット（ネットワーク層）にとってのWeb （アプリケーション）のように、 WoT は IoTアプリケーションの作成を簡単にするアプリケーションレイヤを提供する。

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Web of Thingsとは

ブラウザ？

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Web

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モバイルを中心に、非ブラウザによる Web 利用が進展

Web = ブラウザで見るもの？

Web の主な構成要素と呼ばれるもの HTML, HTTP, URL, …

Web の必要条件は何だろうか HTML( で書かれていること )?

API 等、 HTML を使っていなくても Web と言えそう HTTP( で通信すること )?

WebSocket や WebRTC 、 HTTP 以外のプロトコルも出てきている URL( でアクセスできること )?

WebRTC ってピアに URL ないよね。。23

Webの必要条件

何があれば Web と言えるか？

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Web のプロトコルでアクセスできること

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としよう（今は）

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ブラウザで API が提供されているプロトコル HTTP, WebSocket, WebRTC

そもそもこんな定義に行き着いたのは、 WebRTC なんて通信手段ができてしまったからとも言える WebRTC がなければ、「Web = URL でアクセスできる」、という定義にしてもよかった

Webプロトコル

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では Web of Things とは

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Web プロトコルで通信できるモノのつながり

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Webプロトコルの進化1989

2009

2014

HTTP データの相互利用可能 :=>モノのデータ利用が可能に

WebSocket双方向通信が可能 :=>モノの操作が可能に

WebRTC 映像ストリーミングが可能 :=>モノとリアルタイム連携が可能に

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Webプロトコルの進化とWoT

Web プロトコルが進化Web からモノを操作したり、映像ストリーミングなどリアルタイム連携が可能に

WoT という概念が生まれ、新たなユースケースが創造され、マーケットにイノベーションが引き起こされつつる

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WoTの例

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IoT の機器より比較的高機能・高性能が要求される システムのインタフェースと通信部分が Web 技術だけで実装可能　→開発が容易に　→マッシュアップによりサービスが多様化

IoTと比較したWoT

HTTP

TCP

IP

Ethernet

RJ45/CAT5

Internet of Things インターネットプロトコルで通信できるモノのつながり

Web of Things Web プロトコルで通信できるモノのつながり Webページとモノが連携する

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ここまでのまとめ

Internet of Things

Web of Things

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Web of Things の仕組み

一般的な Web ハイパーリンクをたどっていくもの 検索すれば出てくるので、アドレス（ URL ）を覚える必要がない

モノの Web アドレスは固定とは限らない 検索しても出てこない　→　　　モノのアドレスを知る手段が必要！

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一般的なWebとの違い

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モノのアドレスを知る手段

?

SSDP, mDNS 等 ローカルネットワーク内にブロードキャストでメッセージを送り、応答を待つ ローカルネットワーク内、身近なモノの検出に使用できる 家電の DLNA プロトコルなどで使われている

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手段 1: 検出プロトコルを使う

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SSDP, mDNS

• SSDP• mDNS• etc.

Local Network

応答願うSSDP server

Discovery message

Discovery message

Discovery message

SSDP server

SSDP server

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SSDP, mDNS

• SSDP• mDNS• etc.

Local Network

SSDP server

Response

Response

Response

SSDP server

SSDP server

私のアドレスは192.168.0.10 です

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ブローカサーバを介して、相手（モノ）のアドレスを教えてもらう身近なモノ、遠隔地のモノ両方の検出に使用できる WebRTC は主にこの手段

手段 2: 仲介してもらう

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ブローカサーバによる仲介

ブローカサーバ①登録私のアドレスは

192.168.0.10 です②問い合わせ

モノWeb アプリ

1. モノの検出 SSDP, mDNS 等の検出プロトコル ブローカサーバによる中継2. モノ固有の方法（ API 等）で通信

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WoTサービスのフロー

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デモ

デモ 1: カメラ連携

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検出 :SSDP 通信 : Camera Remote API / HTTP

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WoTデモ： Camera

SSDP サーバWeb サーバ

SSDP クライアントSSDP

Camera Remote API

HTTP

API を呼ぶコード

①検出

②通信

デモ 2: 遠隔ロボット連携

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WoTデモ：遠隔ロボット

ブローカサーバ

WebRTC

①登録②問い合わせ

検出 :ブローカサーバ 通信 : オリジナル / WebRTC

③直接通信

デモ 3: 電飾 (hue)

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WoTデモ：電飾デバイス (hue)

ブローカサーバZigBee Light Linkセンサーネットワーク用の無線プロトコル

Philips hue API

HTTP

ブリッジ

②ブリッジの検出

①ブリッジを登録

hue

hue

hue

検出 :SSDP/ ブローカサーバ (両方実装 ) 通信 : Philips hue API / HTTP

③通信

機器検出の仕組みが必要 SSDP, mDNS 等のプロトコルを使う

→ 　 Web プロトコルじゃない！　　　　 Web APIだけで実現できない！！！ ブローカサーバを使う　　→　サーバの用意が必要

機器固有のコード、設備が必要となり、適用範囲に広がりが生まれない51

WoTアプリを作るには ?

じゃあどうすればよいか

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標準化

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Web に関する様々な仕様を検討しているコンソーシアム HTML CSS API Security Model ete.

W3C スタッフとメンバー企業から構成される テーマ毎にグループに別れ議論を行う

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W3C(World Wide Web Consortium)

Working Group(WG): 仕様を固める Interest Group(IG): 仕様のユースケース

の収集等、初期検討を行う Community Group(CG): 仕様のユース

ケースの収集等、初期検討を行う。 Interest Group より立ち上げるハードルが低い。

Business Group(BG): テクニカルではなく、ビジネスサイドから仕様を検討する

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W3Cのグループ

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HTML WG SVG WG Web Application WG Web Performance WG Digital Publishing IG Semantic Web IG Web Payments IG

45 個の WG, 15 個の IG 、 200 を超える CG がある(2015 年 7月 2 日現在 )

W3Cのグループ (一例 )

Web とデバイス、特にテレビを連携したい、というニーズは 2010 年頃からあった

Web and TV IG が 2010 年に設立 TV のディスカバリや DRM 等に関しての議論が開始

WebIntents, Network Service Discovery API などが検討されていた

→ プライバシー等の問題でお蔵入り57

Web とデバイス

Web of Things IG 2015/1/20 チャーターが制定 2015/5/20-22 最初の F2F会議開催

Second Screen Presentation CG 2013/11: CG が誕生。 Presentation API の検討を開始

Second Screen Presentation WG 2014/11: Presentation API の仕様を固めるため、 CGから独立し WG に

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現在のW3CにおけるWoT

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今最も具体的にWoTに関わるAPIを策定しているのが

Second Screen Presentation WGのPresentation API

Webページ ( ファーストスクリーン ) からセカンドスクリーンに Webページを表示させたり、操作を可能にする API セカンドスクリーン：テレビや、プロジェクタ

等のスクリーン系のデバイス

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Presentation API

wired (HDMI, DVI, …)

wireless (DLNA, AirPlay, MiraCast, Chromecast, …)

http://w3c.github.io/presentation-api/ Second Screen Presentation CG で初期

検討が行われ、現在は Second Screen Presentation WG で仕様策定中

Working Draft の段階 (2015/07/04時点 ) Working Draft: 仕様策定者の間で常に更新され

ている最新の仕様。 まだどのブラウザにも未実装

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Presentation API

はじめに UA はデバイスの検出を行う スクリーン間の接続方法は規定されていない

有線の場合：単一の UA 上の操作 無線の場合：デバイス検出後、セカンドスクリーン上で別の

UA を操作する

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Presentation APIの動作概要

Device Display device

Discovery

User Agent

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ファーストスクリーンとセカンドスクリーン上のWebページ間でメッセージをやりとりする

Presentation APIの動作概要

Device Display device

Web Appspecified by URL

Web App

Communication

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NSD APIとの比較

抜粋 : startSession(“Wot Devices”) by Tatsuya Igarashi (Sony Corporation)

プレゼンテーション ゲーム ビデオ・画像共有複数スクリーンへのメディア表示

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Presentation APIのユースケース

あれこれって・・・

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AirPlay?

AirPlay などのベンダーロックされた機能を、標準化してしまおう、というもの現実世界のモノとの相互接続を行うため、 IoT, WoT はプライバシーの問題の課題が大きい →過去に検討されたデバイス操作 API は、そのためスタックしている Presentaion API はその課題に対処している

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Presentation API

機器の検出機能がブラウザで実装されるということ

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Presentation APIが実装されると…

Device

Discovery

User Agent

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それを Presentation 機能だけにしておくのはもったいない

スクリーン以外のデバイスでも使いたい！

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Presentation API の仕様を大きく変えずに、non-screen デバイスにも適応できるのでは？

もし non-screen にも対象を拡張すると…

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拡張提案

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拡張した Presentation API

さまざまなデバイスが検出＆操作できるように！

Web browser

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2014 年 11月の W3C の会議にてPresentation API の拡張の提案

W3C会議での提案

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デモで使用したシステムnavigator.presentation .startSession('urn:schemas-sony-com:service:ScalarWebAPI:1') .then(function(session) {…});

session.onmessage = function(mesg) {showLiveView(mesg);

}session.postMessage("getLiveView");

SSDP, Camera Remote API

Camera

urn

device-specific method

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An introduction to the Presentation API by François Daoust, W3C

非スクリーンデバイスへの拡張

Second Screen Presentation WG の議長の2015 年 5月 19 日の資料

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Web browser

こうなるかも

WoT は、 Web とモノが連携すること Web から実世界のモノを動かせる現在のところ、 WoT をやるには、

SSDP 等のクライアント ブローカサーバ

のどちらかが必要 WoT に関わる API は W3C で検討中

将来的に Web とモノとの連携が Web APIだけでできるようになる！78

まとめ

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ご静聴ありがとうございました