学内研究ユニット

 

高信頼設計 エッジ・クラウド・ネットワーク研究ユニット

九州工業大学がニューヨーク市立大と締結した「学生及び教員の研究/教育面の交流に関する覚書(MOU)」を高度に活用し、高い信頼性を有する IoT/CPS を実現するためのエッジ・クラウド・ネットワーク基盤技術を確立します。

研究目的

多数・多様な IoT 端末を収容する無線アクセスと分散配置エッジノードとの連携技術、分散配置エッジノードおよび中央クラウドでの計算やネットワークの仮想化・高信頼化技術、IoT端末を考慮した分散型セキュリティ基盤技術、さらにエッジノード上に構築される高効率・高信頼な分散データベース技術を開発し、これらの技術が連携協調動作するResilient Edge Cloud Network(RECN)の基盤技術を確立します。また、日米大規模テストベッドを用いた実証実験を行い、安全・安心のためのスマートシティ及び分散電力グリッドの管理応用などの特定のユースケースに対する有用性を示します。

ユニット代表

代表: 塚本 和也 准教授(情報工学研究院)

研究のモチベーション

今後の需要増加が確実な IoT 時代の多種多様なサービスの効率的な提供のために、「エッジ・クラウド・ネットワークが協調動作する」独創的な研究を展開していきます。

研究体制

本研究グループでは、Resilient Edge Cloud Designed Network(RECN)を提案します。実施に当たっては、以下の4つのタスクに分割して取り組みます。

  • Task 1: Resilient Resource Access for Massive End Devices
  • Task 2: Virtualized Adaptable Computing and Networking
  • Task 3: Bio-Inspired Intrusion Detection System (BIOIDS) for Protecting Internet of Things Devices
  • Task 4: Distributed Database using Hypercube

これらの4つのタスクの理論解析、設計、及び性能解析/評価を行います。加えて、全てのタスクはスマートシティやスマートグリッド環境に関係するいくつかのアプリケーションを想定した上で、テストベッド上で実証実験を行う予定です。

Research Items

Task 1: Resilient Resource Access for Massive End Devices

  • 塚本 和也(情報工学研究院)
  • 池永 全志(工学研究院)
  • 野林 大起(工学研究院)

 

Task 2: Virtualized Adaptable Computing and Networking

  • 鶴 正人 (情報工学研究院)
  • 光来 健一(情報工学研究院)
  • 川原 憲治(情報工学研究院)
  • 柴田 将拡(情報工学研究院)

 

Task 3: Bio-Inspired Intrusion Detection System (BIOIDS) for Protecting Internet of Things Devices

  • 光来 健一(情報工学研究院)

 

Task 4: Distributed Database using Hypercube

  • 鶴 正人 (情報工学研究院)
  • 柴田 将拡(情報工学研究院)

 

研究ユニットプレミーティング

関連外部資金

平成 30 年度 ~ 平成 33 年度

日米(NICT-NSF) 連携プロジェクト獲得
ニューヨーク市立大学(CCNY)と共同で、NICT-NSF の連携プロジェクト(JUNO2)に申請し、採択されました。

平成 30 年度 ~ 平成 32 年度

科研費 基盤B 獲得
本研究ユニットの基礎的な概念である、時空間コンテンツを活用するためのジオセントリック情報プラットフォームの研究に関する研究費を獲得しました。

平成 30 年度 ~ 平成 31 年度

電気通信普及財団研究助成 獲得
次世代の無線NW のためのグローバルとローカルの連携(グローカル制御)に関する研究費を獲得しました。

今後の展望

地域の課題の解決手段の1つとして、エッジ・クラウド・ネットワーク基盤を活用するために、地域の人々とアイデアソンを実施します。また、継続的かつ強力な国際共同研究を基盤として、質の高い研究成果の実現を目指します。

 

研究業績

学術論文

  1. Masahiro Shibata, Daisuke Nakamura, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, and Toshimitsu Masuzawa, “Partial gathering of mobile agents in arbitrary networks, ” IEICE Transactions on Information and Systems, vol. E102-D, no. 3, pp. 444 – 453, 2019
  2. Daiki Nobayashi, Yutaka Fukuda, Kazuya Tsukamoto, and Takeshi Ikenaga, “A Dynamic Channel Switching for ROD-SAN, ” IEICE Transactions on Information and Systems, vol. E102-D, no. 5, pp. 920 – 931, 2019
  3. Makoto Imamura, Junji Tsuda, Daniel Nikovski, and Masato Tsuru, “A Fast Online Algorithm for Analyzing Magnitude Fluctuation of Time Series, ” International Journal of Informatics Society (IJIS), vol. 10 (2), pp. 85 – 96, 2018
  4. Masahiro Shibata, Toshiya Mega, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, and Toshimitsu Masuzawa, “Uniform deployment of mobile agents in asynchronous rings, ” Journal of Parallel and Distributed Computing, vol. 119, pp. 92 – 106, 2018

国際学会

  1. Nguyen Viet Ha and Masato Tsuru, “TCP with network coding performance under packet reordering, ” Advances in Internet, Data and Web Technologies, vol. 29, pp. 552 – 563, February, 2019, UAE
  2. Nguyen Viet Ha and Masato Tsuru, “TCP/NC performance in bi-directional loss environments, ” 2019 International Conference on Electronics, Information, and Communication (ICEIC), January, 2019, Auckland, New Zealand
  3. Yuya Ishida, Daiki Nobayashi, and Takeshi Ikenaga, “Experimental Performance Evaluation of the Collisions in LoRa Communications, ” Proc. of the 5th Annual Conference on Computational Science & Computational Intelligence (CSCI 2018), December, 2018, Las Vegas, Nevada, USA
  4. Daiki Ishida, Daiki Nobayashi, and Takeshi Ikenaga, “Path-Selection Method Based on the Available Bandwidth of Interfaces, ” Proc. of the 5th Annual Conference on Computational Science and Computational Intelligence (CSCI 2018), December, 2018, Las Vegas, Nevada, USA
  5. Shimon Kase, Masato Tsuru, and Masato Uchida, “Accurate OD Traffic Matrix Estimation Based on Resampling of Observed Flow Data, ” Proc. the Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC) 2018, pp. 1574 – 1579, November, 2018, Honolulu, Hawaii, USA
  6. Daiki Nobayashi, Kazuya Tsukamoto, and Takeshi Ikenaga, “Autonomous Data Transmission Control Based on Node Density for Multiple Spatio-temporal Data Retention, ” 2018 IEEE 7th International Conference on Cloud Networking (CloudNet), October, 2018, Tokyo, Japan
  7. Yuzo Taenaka and Kazuya Tsukamoto, “Elastic channel utilization against external radio interference on SDN-enabled multi-radio wireless backhaul networks, ” Proc. of IEEE International Conference on Cloud Networking (CloudNet) 2018, October, 2018, Tokyo, Japan
  8. D. Nobayashi, K. Tsukamoto, T. Ikenaga, and M. Gerla, “Spatio-temporal Data Retention System with MEC for Local Production and Consumption, ” 2018 IEEE 42nd Annual Computer Software and Applications Conference (COMPSAC), July, 2018, Tokyo, Japan
  9. Nguyen Viet Ha and Masato Tsuru, “On the Characteristics of TCP/NC Tunneling in Heterogeneous Environments, ” Advances in Intelligent Networking and Collaborative Systems, pp. 340 – 349, June, 2018, Bratislava, Slovakia
  10. Masato Suetake, Takahiro Kashiwagi, Hazuki Kizu, and Kenichi Kourai, “S-memV: Split Migration of Large-memory Virtual Machines in IaaS Clouds, ” Proceedings of the 2018 IEEE International Conference on Cloud Computing, July, 2018, San Francisco, California, USA
  11. K.Heira, K.Ogawa, and M.Tsuru, “One-to-many file transfer using multipath multicast with gossiping, ” 2018 4th IEEE Conference on Network Softwarization and Workshops (NetSoft), pp. 188 – 191, June, 2018, Montreal, Canada
  12. Masahiro Shibata, Hirotsugu Kakugawa, and Toshimitsu Masuzawa, “Space-efficient uniform deployment of mobile agents in asynchronous unidirectional rings, ” Structural Information and Communication Complexity, pp. 149 – 164, June, 2018, Ma’ale HaHamisha, Israel

国内研究会

  1. Nguyen Viet Ha,Masato Tsuru,“On Buffer Management for TCP/NC Tunneling,” 電子情報通信学会 総合大会,BS-4-396,2019 年 3 月,東京
  2. 木村 亮太,柴田 将拡,鶴 正人,“直列無線センサーネットワークにおける逆方向通信干渉を考慮した転送スケジュール,” 電子情報通信学会 総合大会,B-6-61,2019 年 3 月,東京
  3. 永島 薫,長尾健太郎,樋口伸伍,妙中雄三,塚本和也,“Geo-Centric情報プラットフォーム上におけるPublish/Subscribeを用いた 時空間コンテンツ流通に関する検討,” 電子情報通信学会 総合大会,B-6-65,2019 年 3 月,東京
  4. Nguyen Minh Tri,Syunya Nagata,Masato Tsuru,“Locating deteriorated links by optimal multicast proving on OpenFlow networks,” 電子情報通信学会 総合大会,BS-4-7,2019 年 3 月,東京
  5. 後藤 卓,柴田 将拡,鶴 正人,“Openflowネットワークでの全リンク監視のためのマルチキャスト計測経路の動的最適化,” 電子情報通信学会 総合大会,B-14-14,2019 年 3 月,東京
  6. 倉田 真之,平良 憲司,柴田 将拡,鶴 正人,“リード・ソロモン符号化複数経路マルチキャストによる一対多ファイル転送時間の最小化,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 503,pp. 129 – 134,2019 年 3 月,鹿児島
  7. 西牟田 裕之,野林 大起,池永 全志,“CDNにおける通信中の通信品質の劣化を改善するサーバ及びパス切替手法,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 465,pp. 243 – 248,2019 年 3 月,沖縄
  8. 下川駿平,金岡拓哉,妙中雄三,塚本和也,“OpenFlow制御メッセージを用いたQoE推定手法の提案と評価 ~ 無線メッシュネットワーク上の動画通信に対する有効性評価 ~,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 465,pp. 135 – 140,2019 年 3 月,沖縄
  9. 長尾健太郎,妙中雄三,山本寛,池永全志,塚本和也,“多種多様な時空間コンテンツ生成のための異分野データ収集処理手法の提案,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 465,pp. 93 – 98,2019 年 3 月,沖縄
  10. 藤井一樹,田村瞳,野林大起,塚本 和也,“IEEE802.11acチャネルボンディング機能の有効性に関する実験評価,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 465,pp. 81 – 86,2019 年 3 月,沖縄
  11. 清水 勇佑,野林 大起,田村 瞳,塚本 和也,“効果的なダイナミックチャネルボンディングにためのA-MPDUサイズ動的決定手法 ~手法の改良と多様な競合環境下に対する適用性検証 ~,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 465,pp. 75 – 80,2019 年 3 月,沖縄
  12. 後藤 一郎,野林大起,塚本和也,池永全志,“低車両密度環境における効率的データ滞留を実現する送信制御手法,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 465,pp. 27 – 32,2019 年 3 月,沖縄
  13. 山崎 駿平,野林大起,塚本和也,池永全志,“時空間データ滞留のための滞留データ特性を考慮した動的送信間隔決定手法の提案,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 465,pp. 21 – 26,2019 年 3 月,沖縄
  14. 尾崎雄一,山本裕明,光来健一,“GPUとLLVMを用いたOSレベルでの障害検知機構,” 研究報告システムソフトウェアとオペレーティング・システム(OS),vol. 2019-OS-145,no. 12,pp. 1 – 10,2019 年 2 月,北海道
  15. 樋口伸伍,長尾健太郎,妙中雄三,永田晃,田村瞳,塚本和也,“Geo-Centric情報プラットフォームにおける時空間コンテンツの重み付け検索手法の提案,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 392,pp. 7 – 12,2019 年 1 月,長崎
  16. 新垣勝平,塚本 和也,“異種AP混在環境においてAirtime Fairnessを実現する AP/STA協調型AP選択手法の提案,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 392,pp. 59 – 64,2019 年 1 月,長崎
  17. Nguyen Viet Ha,Masato Tsuru,“Tolerance of TCP with network coding to reverse-direction packet loss and packet reorderin,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 359,pp. 13 – 18,2018 年 12 月,広島
  18. 柏木崇広,末竹将人,光来健一,“分割メモリVMの高速かつ柔軟な部分マイグレーション,” コンピュータシステム・シンポジウム論文集,vol. 2018,pp. 18 – 28,2018 年 11 月,東京
  19. 佐藤寛文,光来健一,“OverlayFSを用いたコンテナに対するサービス妨害攻撃の防止,” コンピュータセキュリティシンポジウム2018論文集,vol. 2018,no. 2,pp. 38 – 45,2018 年 10 月,長野
  20. S. Arakaki,K. Tsukamoto,“Channel Bonding-Aware Access Point Selection,” 電子情報通信学会九州支部 学生会講演会,IS-02,2018 年 9 月,大分
  21. M. Mouri,K. Tsukamoto,“Accuracy improvement of Spatio-Temporal information with GPS scintillation,” 電子情報通信学会九州支部 学生会講演会,IS-01,2018 年 9 月,大分
  22. 金岡拓哉,妙中雄三,塚本 和也,“アプリケーション要求と空間的周波数利用率の違いを考慮した SDN 制御の提案,” 電子情報通信学会九州支部 学生会講演会,B-5,2018 年 9 月,大分
  23. 品川 順哉,川原 憲治,“OSPF ECMPとの協調によるMPTCP複数コネクション確立手法,” 電子情報通信学会 2018年 ソサイエティ大会,B-7-27,2018 年 9 月,金沢,石川
  24. 西牟田 裕之,野林 大起,池永 全志,“通信中の通信品質の劣化を改善するサーバおよびパス選択手法についての研究,” 電子情報通信学会 2018年 ソサイエティ大会,B-16-6,2018 年 9 月,金沢,石川
  25. 石田 大騎,野林 大起,池永 全志,“複数インタフェースを有する端末における通信負荷を考慮したパス選択手法,” 電子情報通信学会 2018年 ソサイエティ大会,B-16-5,2018 年 9 月,金沢,石川
  26. 石田 裕也,野林 大起,池永 全志,“LoRa 無線通信の競合時における通信性能の実証評価”,” 電子情報通信学会 2018年 ソサイエティ大会,B-16-4,2018 年 9 月,金沢,石川
  27. 長山 信一,カベンディッシュ ジルセウ, 野林 大起,池永 全志,“ビデオストリーミングのためのサブフロー切替を考慮した MPTCP パケットスケジューラに関する研究,” 電子情報通信学会 2018年 ソサイエティ大会,B-16-3,2018 年 9 月
  28. 市来 拓朗,野林 大起,福田 豊,池永 全志,“競合 WLAN が 11ac チャネルボンディングに与える影響調査,” 電子情報通信学会 2018年 ソサイエティ大会,B-16-1,2018 年 9 月,金沢,石川
  29. 永田晃,中村勝一,田村瞳,妙中雄三,塚本 和也,“近接空間内IoTデータスクラム連携を実現する通信技術に関する取り組み,” 平成30年度電気関係学会 東北支部連合大会,1B12,2018 年 9 月,岩手
  30. 村岡裕二,光来健一,“VM専用仮想メモリとの連携によるVMマイグレーションの高速化,” SWoPP熊本2018(研究報告システムソフトウェアとオペレーティング・システム誌),2018-OS-144(12),pp. 1 – 8,2018 年 7 月,熊本
  31. 金本颯将,光来健一,“GPUDirect RDMAを用いたリモートホストの異常検知手法,” SWoPP熊本2018(研究報告システムソフトウェアとオペレーティング・システム誌),2018-OS-144(14),pp. 1 – 7,2018 年 7 月,熊本
  32. 永田 隼也,鶴 正人,“OpenFlowにおけるリンク毎パケット遅延変動の監視と劣化リンク特定の効率化,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 118,pp. 47 – 52,2018 年 7 月,青森
  33. 木村 亮太,鶴 正人,“伝送速度が不均一な直列センサーネットワークにおける転送スケジュールの最適化,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 118,pp. 71 – 76,2018 年 7 月,青森
  34. 中野智晴,光来健一,“クラウドにおけるIntel SGXを用いたVMの安全な監視機構,” 研究報告システムソフトウェアとオペレーティング・システム(OS)2018-OS-143,pp. 1 – 8,2018 年 5 月,沖縄
  35. 藤井一樹,田村瞳,野林大起,塚本 和也,“競合発生時のスタティックチャネルボンディングの有効性に関する実験評価,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 6,pp. 1 – 6,2018 年 4 月,福岡

ポスター講演

  1. K. Fujii,H. Tamura,D. Nobayashi,K. Tsukamoto,“Experimental Investigation of Static Channel Bonding Performance in Competitive Environment — Impact of Different MAC Procedures in 802.11ac –,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 274,pp. 1 – 2,2018 年 10 月,バンコク,タイ
  2. 樋口伸伍,長尾健太郎,妙中雄三,永田 晃,田村瞳,塚本和也,“Geo-Centric情報プラットフォームの動的コンテンツ検索手法に関する検討,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 250,pp. 73 – 74,2018 年 10 月,京都
  3. 長尾健太郎,妙中雄三,永田晃,田村瞳,塚本 和也,“異種サービス連携のための実空間連動型データ管理アーキテクチャの提案,” 電子情報通信学会 技術研究報告,vol. 118,no. 124,pp. 85 – 90,2018 年 7 月,北海道