コンテキストに基づくサービス連携を支援するイベントルーチングサービスの検討（中田）

背景

情報通信技術（ICT）により人々の生活は便利になり，昨今では特にスマートシステムの発展が著しい． スマートシステムは，物理世界におけるモノ・コトとクラウド上の計算資源をネットワークを介して連携し，付加価値サービス（スマートサービス）を実現するシステムである． スマートシステムには様々な適用分野があり，その例としてスマートホーム，スマートシティ，スマートヘルスケアなどが存在する． スマートホーム分野では，IoT を活用して冷蔵庫や空調といった家電を動かしたり，電気料金を考慮したサービス提供などが行われている． スマートシティ分野では，既存の行政サービスに情報技術を組み合わせることで，行政の効率化や市民サービスの向上への取り組みが行われている． スマートヘルスケア分野では，高齢者の見守りや日々の生活のログなどを通じて，健康に生活を送るためのサービスが提供されている．

これらのスマートシステムに共通する特徴は，複数のサービスを連携・組み合わせることによって提供できるサービスの質や量が改善することである． 特に，物理世界やサイバー空間における様々な状況（コンテキスト）に応じて，異種分散サービスを動的に連携させることで， その場，その時，その人に最適なサービス（コンテキスト・アウェア・サービス）を提供できる． しかしながら，一般的に異種分散サービスの複雑な連携は容易ではなく，コンテキスト・アウェアサービスの効率的な実現には様々な課題がある．

関連研究

異種分散サービスを連携するための基盤技術として，マイクロサービスアーキテクチャ， Publish/Subscribe メッセージング基盤 （Pub/Sub） が挙げられる． マイクロサービスアーキテクチャは，システムの機能を小さなサービスの単位で公開し， それらを疎結合して新たなサービスを実現するというアーキテクチャ・パラダイムである． Pub/Sub は仲介者（ブローカー）によってサービスの呼び出しを非同期に行うメッセージング基盤である． コンテキスト・アウェアサービスを実現するには，これらの基盤の上に何らかのサービス連携ロジックを実装し，状況に応じたサービス連携を実現する必要がある．

コンテキスト・アウェアな連携ロジックを実現するための最も直感的なアプローチは，ルールベースシステムである．これは，システムにおいて「ある状況が成立した時には，このサービスを呼び出す」というルールを決め，そのルールに従ってサービス連携を行う方法である．多くの場合，このようなルールベースシステムは，それぞれのスマートシステムやアプリケーションで個別に実装・管理される．ルールのセマンティクスやサービス呼び出しの方法はシステム毎にまちまちであり，その表現能力や複雑度に応じて，アプリケーションの複雑度や開発工数が増大する．

目的

そこで我々は，このようなルールベースシステムをアプリケーションに中立なサービスとして切り出すことで，コンテキスト・アウェア・サービスを迅速に実現できないかという考えに至った．類似するサービスに，IFTTTや RuCASが存在するが，連携可能なサービスやアプリケーションが決まっていたり，扱えるコンテキストの汎用性に欠ける等の限界がある．

本研究では，コンテキスト・アウェアなサービス連携を支援する新たなサービス，Uni-messe （Unified Rule-based MessageDelivery Service）を提案する．Uni-messe は，イベント （Event），条件 （Condition）， ルーチング （Routing） で定義されるECR ルールに基づき，アプリケーションに中立なルールベースサービスを提供する．Pub/Sub 基盤と連動し，様々なアプリケーションやサービスで生起されたイベント・メッセージを，指定された条件に応じて，適切なアプリケーションへと配信する．

アプローチ

提案手法では，まず Pub/Sub メッセージ基盤を用いた Uni-messe のアーキテクチャを考察する．
サービス間の連携を全てPub/Sub で経由で行うことで，サービスの疎結合性を高め，サービスの連携・組み換えを容易にする．
また，Uni-messe の責務をサービス実行の指示 (ルーチング) にとどめ，実際のサービス実行は個別のアプリケーションに委譲することで，
アプリケーション中立性を維持する．
次に，Uni-messe の ECR ルールのデータモデルを提案する．
システムで生起するイベントを6W1H（Who/Whom/When/Where/What/Why/How）の形式でモデリングし，アプリケーションに中立なコンテキストの定義を可能にする．
また，条件部では，6W1H のそれぞれについて汎用的な条件を指定できるようにし，ルーチングには任意のPub/Sub のトピックを指定する．
最後に，ECR ルールの振る舞いを定義する．
具体的には，Uni-messe にイベントが到着した際，各ルールの条件部を評価し成立したらルールを発火，ルーチングに指定された Pub/Sub のトピックへイベントを転送する．
この時，発火条件をイベントの Why に追記することで，サービス実行の根拠をアプリケーションに伝える．

本稿では，提案した Uni-messe のプロトタイプを実装し，スマートホーム向けの 2 種類のコンテキスト・アウェアサービスを実現した．
1 つは，照度センサと電動カーテンを連携し，外部の照度に応じて自動的にカーテンを開閉するサービスである．
もう 1 つは，人感センサを用いて，時刻に応じた宅内のデイリールーチンを自動化するサービスである．
Uni-messe によって，ルールに基づくサービス連携をスマートホーム本体から分離できるため，スマートホームの開発者や利用者は，コンテキスト・アウェアサービスをより効率的に実現・運用できるようになる．