「IoT DEP」とは？　激増するIoT通信データをインターネットで効率的にさばく国際標準

　そこで、デバイスやサーバが欲しいデータを相手先に要求して送ってもらう手続きを簡略化し、ネットワークノードにキャッシュ（一時蓄積）されたデータを最も近いところからもらう仕組みが考案された。欲しいデータの名前（データID、コンテンツID）で問いかけることになるため、従来のIPネットワークとは別の仕組みが必要だ。これがICNだ（図2）。

図2　インターネットとICNの通信の違い（金沢工業大学）

　つまりICNは、DNSによる名前解決を必要とせず、そのためパケットヘッダも簡素化でき、ネットワーク経路にあるノードとの通信だけで目的が完遂できるケースが増えるという点で、合理的かつ効率的なネットワーク技術と言える。ただし、既存のネットワークサービスを使い続けながらICNを新たに別途構築するとなると無駄も多く、既存サービスとの連携、サービスの普及や展開にも問題が生じる可能性がある。

　現時点および近い将来において、どのようなネットワークが望ましいのか。横谷教授ら研究チームはISO/IECのJTC1/SC41という研究グループを設立し、IoTユースケースを分類した。その結果、「交通インフラ」「ホーム」「公共建物」「オフィス」「工場」「プロセスプラント」「農林水産業」「健康管理」「自動車」「スマートシティ」など23のシナリオが導かれた。さらに分析すると、ユースケースの86パーセントが広域ネットワークに関わり、42パーセントがパブリックな広域ネットワーク（インターネット）に関わっていることが明らかになった。

　つまり、IoTサービスの少なくとも42パーセントはインターネットと共存する必要があるということだ。だからこそIoT通信を効率化するICNと、既存のIPネットワークが共存できる仕組みが必要だと標準化機関に提案したところ、米国、中国、韓国、欧州各国の賛同と各国研究者の参画が実現し、標準化作業が加速した。

　IoT DEPはOSI参照モデルの中に位置付けられ、ミドルウェアとして実装可能なIoT向けサービスプラットフォームとして標準化されることになった（図3）。

図3　IoT DEPのネットワーク参照モデル（経済産業省）

どのようにIoT DEPを実装するのか、その機能は？

　IoT DEPはどのようには実装されるのか。そして何ができるのか。横谷教授は次のように話す。

　「サーバはもちろんだが、IoTデバイス側でもIETF（Internet Engineering Task Force）で定義しているIoTデバイスのクラス2に対応し、IPのような通信プロトコルに対応できる必要がある。例えばカメラと他のセンサーが一体化された複合デバイスのようにメモリ容量とCPU性能がある程度備わったデバイスが対象になる。

　通信機能においてもLoRaWANやsigfoxのように、IPが乗るネットワーク層ではなくデータリンク層で動くネットワークサービスではIoT DEPを直接使うことはできず、アダプターを作り込むことが必要になると思う。当初はIPを取り扱えるデバイスとネットワークサービスを利用することになる」

　図4の上に示すように、サーバ、インターワーキングユニット（網間接続装置）、ゲートウェイ、センサーなどのデバイスのそれぞれに、IoT DEPがミドルウェアとして組み込まれ、それぞれのデバイスがIoT DEPネットワークの（分散配置された）ノードとなる。これらはデータ変換／制御機能、通信アクセス制御機能、IoT管理・制御機能を持つ（図4下）。

図4　IoT DEPのネットワークでの分散配置と機能ブロック（出典：金沢工業大学）

IoT DEPでどんなソリューションが可能になるのか？

　IoT DEPを利用すると、IPネットワークとIoT通信が融合して一体化するわけだが、どんなソリューションが実現するのだろうか。

　横谷教授は次のような具体例を挙げる。

　「人物や野生動物などの監視カメラによる動画録画のケースでは、サーバに動画データをリアルタイムに記録しながら、IoT DEPネットワークの近いノードに動画のレファレンス情報（インデクスなど）をキャッシュしていくことも考えられる。監視担当者のデバイスでレファレンス情報を参照し、何かの動きがあった時点を特定して、実際の映像はサーバにアクセスして参照するようにすれば、監視デバイスとサーバ間の通信量は軽減できるだろう。また災害発生時や、洪水の恐れのある川の水位上昇などのデータは瞬時に通知を発信して、多数のノードに即座に情報が届くようにすることができる」

　他にも農産物のRFIDデータ（品種、サイズ、グレード、生産地など）および生産者データを集中管理するトラッキングシステム、工場での製造工程管理、産業施設のエネルギー管理、スマートシステムへの応用が期待され、ゆくゆくはスマートシティの要素技術としても適用可能になるだろう。

　典型的なユースケースでの実装とトライアルは今すぐにでも開始できるので、産業界からの協力パートナーを探しているところだ。「小規模でも良いので、産業応用が可能なことを示すプロトタイプを作り、実際に動きが分かるデモを実施して普及活動を進めたい」（横谷教授）。

　ただし、IoT DEPネットワーク内の中継点のルーティングについては、中継点の数も含めてさらに標準化が必要で、標準のパート2を作ることを計画している。横谷教授は「IoTには技術と標準と倫理観の3つが不可欠。このうち標準について最初の整備ができたところだ」と話す。

　これから検証、整備を繰り返しながら技術開発を進め、運用面でのデータ機密保持やガバナンスなどの課題をクリアしていくことになる。サイバー攻撃に対する耐性（ICNは運用形態によってはDDoS攻撃に弱い）の検討や拡張を要する点もあるが、早期に実システムにおいて基本的な機能と性能の実証がされることを期待したい。