クラウドを活用した家電リモコンサービスの検討

背景

学習リモコンシステムは宅内の様々な家電機器のリモコンを統合できる便利なツールであり,最新のホームネットワークシステムでも利用されている.しかしながら,機器の信号は各家庭の住人自らが登録・管理しなければならず,機器や操作数が増えた場合に住人の負担が大きくなる.そこで本論文では,クラウドを活用した家電リモコンサービス(Remocon as a Service,RaaS) を提案する.RaaS のキーアイデアは,機器の信号をクラウド上で管理して複数のユーザで共有し,様々なアプリケーションからサービスとして利用することである.クラウドを活用することで,RaaS は従来の課題であった信号登録の負担や,制御機能と操作インターフェースとの密結合の課題を解決できる.本稿では,赤外線通信に対象を絞り,RaaS のアーキテクチャ,主要なDB の設計,操作インターフェースの考察を行う.また,Raspberry Pi とLIRC を用いた赤外線信号モジュールの試作を行い,RaaS の実現可能性を確認する.

課題

クラウドコンピューティング

クラウドコンピューティングが持つ様々な特徴のうち,特に次のものに着目している.

  • オフローディング:ユーザの手元の煩雑な処理をクラウドに任せるという性質.
  • プログラマビリティ:人手を介さずプログラムからAPI で直接サービスを利用できる性質.
  • マルチテナンシ:1 つのサービスや計算資源を複数人で共用できる性質.

本研究は,クラウドを活用して,従来の学習リモコンシステムにおける以下の3 つの課題を解決することを目的とする.

課題P1: 住人による信号登録作業の問題

  • 宅内で使用する機器の数や機能の数が増えると,学習リモコンシステムへの信号登録の作業が負担になる.また,信号の登録ミスや,リモコンの故障による信号消失のリスクがある.提案手法ではこうした住人の手間やリスクを削減し,より簡単で便利なリモコンシステムを実現したい.

課題P2: 機能とインタフェースの密結合の問題

  • 従来の学習リモコンシステムでは,システムの機能とユーザインタフェースが密結合しており,ユーザはシステムが提供する専用リモコンで操作する必要があった.このことは必ずしも全てのユーザにとって使いやすいシステムにはならない.信号を学習・送信するというシステムの機能をユーザインタフェースから分離し,住人一人ひとりに個人適応したユーザインターフェースを実現したい.また,人手を介さずに,様々なアプリケーションやプログラムから直接機器を制御するホームネットワークシステムにも利用したい.

課題P3: 機器信号の管理効率の問題

  • 従来のシステムでは各家庭で住人が信号を管理する.したがって,同じ機種の機器が複数の家庭にある場合でも,同じ信号をそれぞれの家で重複して登録・管理する必要があり,非効率的である.また,新たな家電機器が開発された場合にも,信号の登録は購入した住人によって手動で行われるため,全家庭のリモコンシステムに新たな信号が行きわたるまでには時間がかかる.また信号の変更が必要な場合にも,各家庭での更新が手間である.

目的とアプローチ

Remocon as a Service

クラウド上には,全ての機器の信号を管理する信号DB と,各家庭の家電機器の構成情報を管理する構成DB が置かれる.これらのデータへのアクセスはサービスAPI (RaaS API) を介して行われる.各家庭には,宅内の機器に信号を送信するための最小限のネットワークデバイス(信号送信モジュール) が置かれ,RaaSと接続される. 提案アーキテクチャでは,各家電メーカーは自社の全ての製品の機器信号を信号DB に登録する.家電機器の信号は機種ごとに共通であるから,メーカーが正確な信号を一度登録しておくと,同じ機種の機器を所有する複数のユーザで共用することができる.したがってRaaS では,住人自らが信号登録および動作確認を行う必要がなくなる.次にユーザである住人は,RaaS に登録されている機種(機器クラス) から,自分の宅内に設置されている家電機器の機種を選択する.こうして得られた宅内機器と機種のひも付けは,RaaS 内の構成DB に保存され,宅内の機器それぞれの信号を信号DB から検索できるようになる.住人が操作するインタフェースは,RaaS APIを利用した任意のアプリとして実現される.住人は自分が使いやすいリモコンアプリをダウンロード,または,自分で作成し,利用する.住人がインタフェースを操作すると,RaaS API に機器操作要求が発行され,構成DB から機種を検索し,信号DB から対応する機種の信号が検索される.最後に信号データが信号送信モジュールに送られ,機器が制御される.

RaaS.png

本研究では,機器の制御信号を従来の赤外線通信(IrDA) に対象を限定し,信号送信モジュール,RaaS の2 種類のDB,および,ユーザインターフェースについて更なる考察を行う.


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Last-modified: 2014-02-28 (金) 19:26:13