[論文レビュー] Sensing as a Service Model for Smart Cities Supported by Internet of Things

Charith Perera, Arkady Zaslavsky+2 more|arXiv (Cornell University)|Jul 31, 2013

IoT and Edge/Fog Computing参考文献 25被引用数 38

ひとこと要約

本論文は、スマートシティにおけるスケーラブルでコスト効率が良く、セキュアな都市データ収集を可能にする、インテอรnet・オブ・シングス（IoT）を活用したセンシング・アズ・ア・サービス（SensingaaS）モデルを提案する。センサーをオンデマンド・サービスとして扱うことで、動的リソース割り当てを可能にし、低参入障壁によってイノベーションを促進するとともに、統合、プライバシー保護技術、信頼メカニズムを通じてデータの有用性を向上させる。これは、スマート都市ガバナンスの持続可能性を実現するフレームワークを提供する。

ABSTRACT

The world population is growing at a rapid pace. Towns and cities are accommodating half of the world's population thereby creating tremendous pressure on every aspect of urban living. Cities are known to have large concentration of resources and facilities. Such environments attract people from rural areas. However, unprecedented attraction has now become an overwhelming issue for city governance and politics. The enormous pressure towards efficient city management has triggered various Smart City initiatives by both government and private sector businesses to invest in ICT to find sustainable solutions to the growing issues. The Internet of Things (IoT) has also gained significant attention over the past decade. IoT envisions to connect billions of sensors to the Internet and expects to use them for efficient and effective resource management in Smart Cities. Today infrastructure, platforms, and software applications are offered as services using cloud technologies. In this paper, we explore the concept of sensing as a service and how it fits with the Internet of Things. Our objective is to investigate the concept of sensing as a service model in technological, economical, and social perspectives and identify the major open challenges and issues.

研究の動機と目的

• スマートシティとIoTの文脈において、センシング・アズ・ア・サービス（SensingaaS）モデルの実現可能性と影響を検討すること。
• SensingaaSの技術的、経済的、社会的側面を分析し、主な課題と機会を特定すること。
• 都市用途における効率的でオンデマンドのセンサー・データアクセスを可能にする持続的でスケーラブルなモデルを提言すること。
• プライバシー、信頼、データ信頼性、使いやすさといった障壁を克服し、モデルの広範な採用を確保すること。
• サービス指向のデータ共有を通じて、IoTとスマートシティの取り組みを統合するフレームワークとしてSensingaaSを位置づけること。

提案手法

• クラウドベースのサービスモデル（IaaS、PaaS、SaaS）をセンサーネットワークに適応させ、センシングリソースへのオンデマンドアクセスを可能にする。
• データ統合と意味的推論を用いて、多様なソースからのセンサー・データを統合し、実行可能なインサイトを抽出する。
• 機密情報を保護しながらデータの有用性を確保するため、プライバシー保護型のデータ共有および匿名化技術を実装する。
• 技術的、政策的、法的分野をカバーするマルチレイヤーのセキュリティおよび信頼フレームワークを設計する。
• 非技術的なセンサー所有者も利用可能なように、自動センサー設定とユーザーフレンドリーなインターフェースを提案する。
• 環境モニタリングや都市移動の実世界のユースケースを含む、未来志向のシナリオと実世界の事例を用いて、モデルを評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 IoTエコシステム内において、センシングリソースをどのように抽象化し、オンデマンド・サービスとして公開できるか？
• RQ2 持続可能なセンシング・アズ・ア・サービスモデルを実現するにあたり、主な技術的、経済的、社会的課題は何か？
• RQ3 都市環境における複数のステークホルダー間でセンサー・データを共有する際、プライバシーとセキュリティをどのように確保できるか？
• RQ4 新規サービスプロバイダーの参入障壁を低減し、イノベーションを促進するためのビジネスモデルとインcentivesは何か？
• RQ5 大規模都市展開において、センサー所有者とデータ消費者の間で信頼と社会的受容をどのように醸成できるか？

主な発見

• センシング・アズ・ア・サービスモデルにより、効率的で利用料金ごとの支払い方式のセンサー・データアクセスが可能となり、スマートシティにおけるインfra構築コストの低減とリソース利用効率の向上が実現される。
• プライバシー保護型のデータ共有および匿名化技術は、機密情報を保護しながらも、データ統合と分析を可能にするために不可欠である。
• 信頼と社会的受容は、広範な採用に不可欠であり、長期的な変化管理、透明性、そして強固なセキュリティポリシーを要する。
• 本モデルは、参入障壁を低くすることでイノベーションを支援し、コンテキストに応じたセンサー発見やデータ分析といった付加価値サービスを提供する新興スタートアップの出現を可能にする。
• 経済的持続可能性は、センサー・データプロバイダーと消費者の両方をインcentivizeする公平で透明な財務モデルに依存しており、データの信頼性と正確性を保証する。
• 自動センサー設定と使いやすさの向上は、非技術的ユーザーがセンシングエコシステムに参加できるようにするために不可欠である。