モノのウェブ

Web of Things（WoT）は、さまざまなIoTプラットフォームやアプリケーションドメイン間の相互運用性を確保するために、World Wide Web Consortium（W3C）によって開発された一連の標準規格を指します。^[1]

4 つの WoT ビルディング ブロックは、WoTアーキテクチャに準拠したシステムを実装する方法を提供します。

WoT 構成要素の主要コンポーネントはWoT モノの記述です。モノの記述は仮想または物理デバイス (モノ) を定義し、JSONでシリアル化されたセマンティック語彙に基づく情報モデルを提供します。モノの記述は、Web サイトのJSONページと同様に、モノの主なエントリ ポイントと考えることができます。モノの記述は、タイトル、ID、説明など、モノに関する人間と機械の両方が読み取り可能な (理解可能な) JSONを提供することで、 JSON を促進します。さらに、モノの記述は、モノの利用可能なすべてのアクション、イベント、プロパティ、およびそれらにアクセスするために必要なセキュリティ メカニズムの概要を示します。モノの記述は相互運用性を確保するために非常に柔軟であり、標準機能に加えて、コンテキスト拡張フレームワークを通じて機能を拡張するためのメカニズムを定義します。^[2]

IoTはモノとやりとりするために多種多様なプロトコルを使用しますが、普遍的に適した単一のプロトコルは存在しません。モノのウェブの主な課題の1つは、プロトコルとやりとりのメカニズムの多様性を管理することです。この課題は、バインディングテンプレートを通じて解決されます。WoTバインディングテンプレートは、さまざまなIoTソリューションをサポートする通信メタデータブループリントのコレクションを提供します。バインディングテンプレートは一度作成すれば、どのモノの説明でも再利用できます。^[2]

WoT スクリプトAPI は、Web of Things のオプションの構成要素です。Webブラウザが Web アプリケーション用の API を提供するのと同様に、ECMAScriptベースのアプリケーション API を提供することで、 IoTアプリケーションの開発を簡素化します。スクリプト API は、ユニバーサル アプリケーションランタイム システムを提供することで、IoT システムの異種性の問題に対処します 。また、デバイス ロジックを実装するための再利用可能なスクリプトの作成も可能になり、アプリケーション モジュールの移植性が大幅に向上します。^[2]

WoTスクリプトAPIの現在のリファレンス実装は、Eclipse Thingwebプロジェクトによって開発されたnode-wotと呼ばれるオープンソースプロジェクトです。^[3]

WoTアーキテクチャでは、セキュリティはシステムのあらゆる側面に関係しています。各WoTビルディングブロックの仕様には、その特定のブロックのセキュリティとプライバシーに関するいくつかの考慮事項が含まれています。セキュリティは、モノの説明のパブリックメタデータやスクリプトAPIの設計における懸念の分離など、特定の機能によってサポートされています。さらに、WoTセキュリティとプライバシーのガイドラインと呼ばれる仕様があり、セキュリティとプライバシーに関するさまざまな懸念に対処しています。^[2]

オブジェクトを Web に接続する取り組みは、2000 年頃に始まったと言えます。2002 年には、査読済みの論文で Cooltown プロジェクトが発表されました。^[4]このプロジェクトでは、公共のスクリーンやプリンターなどの物理的なオブジェクトをアドレス指定するために URL を使用し、HTTP を使用して対話する方法が検討されました。

この初期の研究に続いて、モノのインターネットへの関心と実装が高まるにつれて、IoTのアプリケーション層に関するいくつかの疑問が生じ始めました。^[5] IoT分野の研究のほとんどはネットワークプロトコルに焦点を当てていましたが、IoTデバイスからのデータの収束について考える必要がありました。研究者と実践者は、さまざまなデバイスからのデータをWebアプリケーションで使用して新しいユースケースを作成できるシステムとしてIoTを構想し始めました。

IoT のアプリケーション層としての Web というアイデアは、2007 年に登場し始めました。複数の研究者がこれらの概念について並行して取り組み始めました。その中の 1 つであるDominique GuinardとVlad Trifa は 、Web of Things オンライン コミュニティを立ち上げ、IoT のアプリケーション層の構築に Web 標準 (REST、軽量セマンティクスなど) の使用を提唱する最初の WoT マニフェストを公開しました。このマニフェストは、Sun SPOT プラットフォームでの実装とともに公開されました。同時に、W3CのDave Raggett は、さまざまな W3C および IoT イベントで Web of Things について議論し始めました。Erik Wilde は、REST を使用して物理的なオブジェクトを感知および制御することを検討する自費出版のコンセプト ペーパー「Putting Things to REST」を公開しました。^[6] Web of Things という用語が最初に言及されたのは、Vlad Stirbu らの論文でした。^[7]

2007年以降、トリファ、ギナード、ワイルド、その他の研究者は、査読付き会議でアイデアやコンセプトを発表しようとしましたが、 ワイヤレスセンサーネットワークの研究コミュニティでは、インターネットやウェブのプロトコルは冗長すぎて、現実世界のデバイスのコンテキストでは制限されているという理由で、彼らの研究は拒否されました。 ^[8]メモリと計算使用量、ワイヤレス帯域幅、または非常に短いデューティサイクルの最適化に重点を置くことを優先しました。^[要出典]

しかし、WSNコミュニティの多くの研究者がこれらのアイデアをより真剣に検討し始めました。2009年の初めには、David Culler、Jonathan Hui、Adam Dunkels、Yazar Doganなどの著名なWSN研究者が、低電力センサーノードでのインターネットおよびWebプロトコルの使用を評価し、このアプローチの実現可能性を示しました。^{[9] [10]}

これに続いて、GuinardとTrifaは、その概念のエンドツーエンドの実装を発表し、2009年のWorld Wide Webカンファレンスで査読付きの出版物として発表しました。^[11]この実装と統合された取り組みを基に、2010年にGuinard、Trifa、Wildeによって、モノのためのRESTfulアーキテクチャが提案されました。^[12] Guinard、Trifa、Wildeは、2010年にWeb of Thingsに関する最初の国際ワークショップを開催し^[13]、それ以来毎年開催されています。これらのワークショップは、Web of Thingsに関する最新の研究結果やアイデアを議論できる研究者や実践者の成長するコミュニティへと変化しました^[要出典]。

2011年、Web of Thingsに関する最初の博士論文のうち2つがETHチューリッヒで発表されました。Vlad Trifaの「参加型Web of Thingsの構成要素：デバイス、インフラストラクチャ、プログラミングフレームワーク」^[14]とDominique Guinardの「Web of Thingsアプリケーションアーキテクチャ：現実世界をWebに統合する」^[15]です。この研究を基に、Simon Mayerは博士論文でRESTの統一インターフェース、特にHATEOAS原則の重要性を強調しました。^[16]

2014年、W3CはWeb of Thingsへの関心の高まりを示し、デイブ・ラゲットの指導の下、シーメンスおよびCOMPOSEヨーロッパプロジェクトと共同で、W3CのWeb of Thingsワークショップ[14]を開催しました。このワークショップは、 W3CでのWeb of Things Interest Groupの設立^[17]とWeb Thing Modelの提出につながりました。^[18]

同年、シーメンスはWeb of Thingsに特化した研究グループの設立を発表しました。^[19] 2014年10月には、GoogleもPhysical Web GitHubプロジェクトを立ち上げ、これらのアイデアに興味を持っていることを発表しました。^[20]

Web of Things Interest Groupは、2017年2月にWeb of Thingsに必要な標準セットを特定しました。^[21]ワーキンググループは、WoTアーキテクチャ、^[22] WoT Thing Description、^[23] WoTスクリプトAPI、^[24] WoTバインディングテンプレートと呼ばれる4つの成果物の作業を開始しました。^[25]

• モノのインターネット (IoT)
• スマートデバイス
• 接続されたデバイス
• ホームオートメーションデバイス
• スマートグリッド
• 案件

• ギナール、ドミニク、ヴラッド、トリファ (2015)。『モノのウェブの構築』マニング。ISBN 9781617292682。

• 「モノのウェブに関する国際ワークショップの議事録」。

• Guinard, Dominique、Vlad Trifa、Erik Wilde (2010)。「Web of Things のリソース指向アーキテクチャ」。IoT 2010 (IEEE International Conference on the Internet of Things) の議事録。東京、日本。

• Guinard, Dominique (2011)。Web of Things アプリケーション アーキテクチャ - 現実世界の Web への統合(PDF) (Ph.D.)。ETH チューリッヒ。

• Trifa, Vlad (2011)。参加型 Web of Things のビルディング ブロック: デバイス、インフラストラクチャ、プログラミング フレームワーク(PDF) (Ph.D.)。ETH チューリッヒ。

• Fielding, Roy Thomas (2000)。アーキテクチャ スタイルとネットワーク ベース ソフトウェア アーキテクチャの設計。博士論文。カリフォルニア大学アーバイン校。
• Richardson, Leonard; Ruby, Sam (2007). RESTful Web サービス. O'Reilly (2007 年 5 月 8 日発行). ISBN 978-0-596-52926-0。

• Fortuna, Carolina; Grobelnik, Marko (2011-03-09)。チュートリアル: The Web of Things。インドのハイデラバードで開催された World Wide Web Conference 2011 の議事録。Association for Computing Machinery。

• 「W3C における Web of Things」。

• 「IETF CoRE WG 憲章」。