[要約] 要約：RFC 7548は、制約のあるデバイスを持つネットワークの管理に関する使用例を提供しています。 目的：このRFCの目的は、制約のあるデバイスを効果的に管理するためのガイドラインを提供することです。
Internet Engineering Task Force (IETF) M. Ersue, Ed.
Request for Comments: 7548 Nokia Networks
Category: Informational D. Romascanu
ISSN: 2070-1721 Avaya
J. Schoenwaelder
A. Sehgal
Jacobs University Bremen
May 2015
Management of Networks with Constrained Devices: Use Cases
デバイスに制約があるネットワークの管理：ユースケース
Abstract
概要
This document discusses use cases concerning the management of networks in which constrained devices are involved. A problem statement, deployment options, and the requirements on the networks with constrained devices can be found in the companion document on "Management of Networks with Constrained Devices: Problem Statement and Requirements" (RFC 7547).
このドキュメントでは、制約のあるデバイスが関与するネットワークの管理に関する使用例について説明します。問題の説明、展開オプション、およびデバイスが制約されたネットワークの要件は、「制約されたデバイスのネットワークの管理：問題のステートメントと要件」（RFC 7547）の関連ドキュメントに記載されています。
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Table of Contents
目次
1. Introduction ....................................................3
2. Access Technologies .............................................4
2.1. Constrained Access Technologies ............................4
2.2. Cellular Access Technologies ...............................5
3. Device Life Cycle ...............................................6
3.1. Manufacturing and Initial Testing ..........................6
3.2. Installation and Configuration .............................6
3.3. Operation and Maintenance ..................................7
3.4. Recommissioning and Decommissioning ........................7
4. Use Cases .......................................................8
4.1. Environmental Monitoring ...................................8
4.2. Infrastructure Monitoring ..................................9
4.3. Industrial Applications ...................................10
4.4. Energy Management .........................................12
4.5. Medical Applications ......................................14
4.6. Building Automation .......................................15
4.7. Home Automation ...........................................17
4.8. Transport Applications ....................................18
4.9. Community Network Applications ............................20
4.10. Field Operations .........................................22
5. Security Considerations ........................................23
6. Informative References .........................................24
Acknowledgments ...................................................25
Contributors ......................................................26
Authors' Addresses ................................................26
Constrained devices (also known as sensors, smart objects, or smart devices) with limited CPU, memory, and power resources can be connected to a network. Such a network of constrained devices itself may be constrained or challenged, e.g., with unreliable or lossy channels, wireless technologies with limited bandwidth and a dynamic topology, needing the service of a gateway or proxy to connect to the Internet. In other scenarios, the constrained devices can be connected to a unconstrained network using off-the-shelf protocol stacks. Constrained devices might be in charge of gathering information in diverse settings including natural ecosystems, buildings, and factories and sending the information to one or more server stations.
CPU、メモリ、および電源リソースが制限された制約付きデバイス（センサー、スマートオブジェクト、スマートデバイスとも呼ばれます）をネットワークに接続できます。このような制約されたデバイスのネットワーク自体は、例えば、信頼できないチャネルや損失の多いチャネル、帯域幅が制限されたワイヤレステクノロジー、動的なトポロジなど、インターネットに接続するためにゲートウェイまたはプロキシのサービスを必要とするなど、制約または挑戦を受ける可能性があります。他のシナリオでは、制約のあるデバイスは、既製のプロトコルスタックを使用して制約のないネットワークに接続できます。制約されたデバイスは、自然の生態系、建物、工場などのさまざまな設定で情報を収集し、その情報を1つ以上のサーバーステーションに送信する役割を果たします。
Network management is characterized by monitoring network status, detecting faults (and inferring their causes), setting network parameters, and carrying out actions to remove faults, maintain normal operation, and improve network efficiency and application performance. The traditional network management application periodically collects information from a set of managed network elements, it processes the collected data, and it presents the results to the network management users. Constrained devices, however, often have limited power, have low transmission range, and might be unreliable. Such unreliability might arise from device itself (e.g., battery exhausted) or from the channel being constrained (i.e., low-capacity and high-latency). They might also need to work in hostile environments with advanced security requirements or need to be used in harsh environments for a long time without supervision. Due to such constraints, the management of a network with constrained devices offers different types of challenges compared to the management of a traditional IP network.
ネットワーク管理の特徴は、ネットワークステータスの監視、障害の検出（およびその原因の推定）、ネットワークパラメータの設定、および障害の削除、通常の運用の維持、ネットワーク効率とアプリケーションパフォーマンスの向上のためのアクションの実行です。従来のネットワーク管理アプリケーションは、一連の管理対象ネットワーク要素から定期的に情報を収集し、収集したデータを処理して、ネットワーク管理ユーザーに結果を提示します。ただし、制約のあるデバイスは、電力が限られていることが多く、伝送範囲が狭く、信頼性に欠ける場合があります。このような信頼性の低下は、デバイス自体（バッテリ切れなど）またはチャネルの制約（低容量、高遅延など）から発生する可能性があります。また、高度なセキュリティ要件が設定された厳しい環境で動作する必要がある場合や、監視なしで過酷な環境で長期間使用する必要がある場合もあります。このような制約があるため、デバイスが制約されたネットワークの管理には、従来のIPネットワークの管理と比較して、さまざまなタイプの課題があります。
This document aims to understand use cases for the management of a network in which constrained devices are involved. It lists and discusses diverse use cases for management from the network as well as from the application point of view. The list of discussed use cases is not an exhaustive one since other scenarios, currently unknown to the authors, are possible. The application scenarios discussed aim to show where networks of constrained devices are expected to be deployed. For each application scenario, we first briefly describe the characteristics followed by a discussion on how network management can be provided, who is likely going to be responsible for it, and on which time-scale management operations are likely to be carried out.
このドキュメントは、制約されたデバイスが関与するネットワークの管理のユースケースを理解することを目的としています。ネットワークおよびアプリケーションの観点からの管理のさまざまな使用例をリストして説明します。議論されているユースケースのリストは、現在著者に知られていない他のシナリオが考えられるため、完全なものではありません。ここで説明するアプリケーションシナリオは、制約されたデバイスのネットワークが展開されることが予想される場所を示すことを目的としています。それぞれのアプリケーションシナリオについて、最初に特性を簡単に説明し、次にネットワーク管理を提供する方法、その責任者、およびどの時間スケールの管理操作が実行される可能性があるかについて説明します。
A problem statement, deployment and management topology options as well as the requirements on the networks with constrained devices can be found in the companion document [RFC7547].
問題の説明、展開と管理のトポロジオプション、およびデバイスが制約されたネットワークの要件は、関連ドキュメント[RFC7547]に記載されています。
This documents builds on the terminology defined in [RFC7228] and [RFC7547]. [RFC7228] is a base document for the terminology concerning constrained devices and constrained networks. Some use cases specific to IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPANs) can be found in [RFC6568].
このドキュメントは、[RFC7228]と[RFC7547]で定義された用語に基づいています。 [RFC7228]は、制約付きデバイスと制約付きネットワークに関する用語のベースドキュメントです。低電力ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（6LoWPAN）上のIPv6に固有のいくつかの使用例は、[RFC6568]にあります。
Besides the management requirements imposed by the different use cases, the access technologies used by constrained devices can impose restrictions and requirements upon the Network Management System (NMS) and protocol of choice.
さまざまなユースケースによって課せられる管理要件に加えて、制約のあるデバイスによって使用されるアクセステクノロジーは、ネットワーク管理システム（NMS）と選択したプロトコルに制限と要件を課すことができます。
It is possible that some networks of constrained devices might utilize traditional unconstrained access technologies for network access, e.g., local area networks with plenty of capacity. In such scenarios, the constrainedness of the device presents special management restrictions and requirements rather than the access technology utilized.
制約のあるデバイスの一部のネットワークは、ネットワークアクセスに従来の制約のないアクセステクノロジーを利用する可能性があります。たとえば、十分な容量を持つローカルエリアネットワークなどです。このようなシナリオでは、デバイスの制約により、利用されるアクセステクノロジーではなく、特別な管理上の制限と要件が生じます。
However, in other situations, constrained or cellular access technologies might be used for network access, thereby causing management restrictions and requirements to arise as a result of the underlying access technologies.
ただし、他の状況では、ネットワークアクセスに制約付きまたはセルラーアクセステクノロジーが使用される可能性があり、それにより、基礎となるアクセステクノロジーの結果として管理上の制限と要件が発生します。
A discussion regarding the impact of cellular and constrained access technologies is provided in this section since they impose some special requirements on the management of constrained networks. On the other hand, fixed-line networks (e.g., power-line communications) are not discussed here since tend to be quite static and do not typically impose any special requirements on the management of the network.
このセクションでは、制約付きネットワークの管理にいくつかの特別な要件を課しているため、セルラーおよび制約付きアクセステクノロジーの影響に関する説明を提供します。一方、固定回線ネットワーク（電力線通信など）は、静的である傾向があり、通常、ネットワークの管理に特別な要件を課さないため、ここでは説明しません。
Due to resource restrictions, embedded devices deployed as sensors and actuators in the various use cases utilize low-power, low-data-rate wireless access technologies such as [IEEE802.15.4], Digital Enhanced Cordless Telecommunication (DECT) Ultra Low Energy (ULE), or Bluetooth Low-Energy (BT-LE) for network connectivity.
リソースの制限により、さまざまなユースケースでセンサーおよびアクチュエーターとして導入された組み込みデバイスは、[IEEE802.15.4]、Digital Enhanced Cordless Telecommunication（DECT）Ultra Low Energy（ULE）などの低電力、低データレートのワイヤレスアクセステクノロジーを利用します。 ）、またはネットワーク接続用のBluetooth Low-Energy（BT-LE）。
In such scenarios, it is important for the NMS to be aware of the restrictions imposed by these access technologies to efficiently manage these constrained devices. Specifically, such low-power, low- data-rate access technologies typically have small frame sizes. So it would be important for the NMS and management protocol of choice to craft packets in a way that avoids fragmentation and reassembly of packets since this can use valuable memory on constrained devices.
そのようなシナリオでは、これらの制約されたデバイスを効率的に管理するために、NMSがこれらのアクセステクノロジーによって課される制限を認識することが重要です。具体的には、このような低電力、低データレートのアクセステクノロジーは、通常、フレームサイズが小さくなっています。したがって、制約のあるデバイスで貴重なメモリを使用できるため、NMSおよび選択した管理プロトコルでは、パケットの断片化と再構成を回避する方法でパケットを作成することが重要です。
Devices using such access technologies might operate via a gateway that translates between these access technologies and more traditional Internet protocols. A hierarchical approach to device management in such a situation might be useful, wherein the gateway device is in-charge of devices connected to it, while the NMS conducts management operations only to the gateway.
このようなアクセステクノロジーを使用するデバイスは、これらのアクセステクノロジーと従来のインターネットプロトコルとの間を変換するゲートウェイを介して動作する可能性があります。このような状況でのデバイス管理への階層的なアプローチは、NMSがゲートウェイに対してのみ管理操作を実行する一方で、ゲートウェイデバイスがそれに接続されたデバイスを担当する場合に役立ちます。
Machine-to-machine (M2M) services are increasingly provided by mobile service providers as numerous devices, home appliances, utility meters, cars, video surveillance cameras, and health monitors are connected with mobile broadband technologies. Different applications, e.g., in a home appliance or in-car network, use Bluetooth, Wi-Fi, or ZigBee locally and connect to a cellular module acting as a gateway between the constrained environment and the mobile cellular network.
多数のデバイス、家電、ユーティリティメーター、車、ビデオ監視カメラ、ヘルスモニターがモバイルブロードバンドテクノロジーに接続されているため、M2M（Machine-to-Machine）サービスはモバイルサービスプロバイダーによってますます提供されています。家電や車載ネットワークなどのさまざまなアプリケーションは、Bluetooth、Wi-Fi、またはZigBeeをローカルで使用し、制約のある環境とモバイルセルラーネットワーク間のゲートウェイとして機能するセルラーモジュールに接続します。
Such a gateway might provide different options for the connectivity of mobile networks and constrained devices:
このようなゲートウェイは、モバイルネットワークと制約されたデバイスの接続にさまざまなオプションを提供する場合があります。
o a smartphone with 3G/4G and WLAN radio might use BT-LE to connect to the devices in a home area network,
o 3G / 4GとWLAN無線を備えたスマートフォンは、BT-LEを使用してホームエリアネットワーク内のデバイスに接続します。
o a femtocell might be combined with home gateway functionality acting as a low-power cellular base station connecting smart devices to the application server of a mobile service provider,
o フェムトセルは、スマートデバイスをモバイルサービスプロバイダーのアプリケーションサーバーに接続する低電力セルラー基地局として機能するホームゲートウェイ機能と組み合わせることができます。
o an embedded cellular module with LTE radio connecting the devices in the car network with the server running the telematics service,
o テレマティクスサービスを実行しているサーバーと車のネットワーク内のデバイスを接続するLTE無線を備えた組み込みセルラーモジュール
o an M2M gateway connected to the mobile operator network supporting diverse Internet of Things (IoT) connectivity technologies including ZigBee and Constrained Application Protocol (CoAP) over 6LoWPAN over IEEE 802.15.4.
o モバイルオペレーターネットワークに接続されたM2Mゲートウェイは、IEEE 802.15.4上の6LoWPANを介したZigBeeおよびConstrained Application Protocol（CoAP）を含む、多様なモノのインターネット（IoT）接続テクノロジーをサポートします。
Common to all scenarios above is that they are embedded in a service and connected to a network provided by a mobile service provider. Usually, there is a hierarchical deployment and management topology in place where different parts of the network are managed by different management entities and the count of devices to manage is high (e.g., many thousands). In general, the network is comprised of manifold types and sizes of devices matching to different device classes. As such, the managing entity needs to be prepared to manage devices with diverse capabilities using different communication or management protocols. In the case in which the devices are directly connected to a gateway, they most likely are managed by a management entity integrated with the gateway, which itself is part of the NMS run by the mobile operator. Smartphones or embedded modules connected to a gateway might themselves be in charge of managing the devices on their level. The initial and subsequent configuration of such a device is mainly based on self-configuration and is triggered by the device itself.
上記のすべてのシナリオに共通するのは、それらがサービスに埋め込まれ、モバイルサービスプロバイダーによって提供されるネットワークに接続されることです。通常、ネットワークのさまざまな部分がさまざまな管理エンティティによって管理されており、管理するデバイスの数が多い（たとえば、数千）階層型の展開および管理トポロジがあります。一般に、ネットワークは、さまざまなデバイスクラスに一致するデバイスの多様なタイプとサイズで構成されます。そのため、管理エンティティは、さまざまな通信または管理プロトコルを使用して、多様な機能を持つデバイスを管理できるように準備する必要があります。デバイスがゲートウェイに直接接続されている場合、デバイスは、ゲートウェイと統合された管理エンティティによって管理される可能性が高く、それ自体がモバイルオペレーターによって実行されるNMSの一部です。ゲートウェイに接続されたスマートフォンまたは組み込みモジュールが、それら自身のレベルでのデバイスの管理を担当する場合があります。このようなデバイスの初期および後続の構成は、主に自己構成に基づいており、デバイス自体によってトリガーされます。
The gateway might be in charge of filtering and aggregating the data received from the device as the information sent by the device might be mostly redundant.
デバイスによって送信される情報はほとんど冗長である可能性があるため、ゲートウェイは、デバイスから受信したデータのフィルタリングと集約を担当する場合があります。
Since constrained devices deployed in a network might go through multiple phases in their lifetime, it is possible for different managers of networks and/or devices to exist during different parts of the device lifetimes. An in-depth discussion regarding the possible device life cycles can be found in [IOT-SEC].
ネットワークに配置された制約付きデバイスは、ライフタイムの複数のフェーズを通過する可能性があるため、デバイスのライフタイムのさまざまな部分でネットワークやデバイスの異なるマネージャーが存在する可能性があります。可能なデバイスライフサイクルに関する詳細な説明は、[IOT-SEC]にあります。
Typically, the life cycle of a device begins at the manufacturing stage. During this phase, the manufacturer of the device is responsible for the management and configuration of the devices. It is also possible that a certain use case might utilize multiple types of constrained devices (e.g., temperature sensors, lighting controllers, etc.) and these could be manufactured by different entities. As such, during the manufacturing stage, different managers can exist for different devices. Similarly, during the initial testing phase, where device quality-assurance tasks might be performed, the manufacturer remains responsible for the management of devices and networks that might comprise them.
通常、デバイスのライフサイクルは製造段階から始まります。このフェーズでは、デバイスの製造元がデバイスの管理と構成を担当します。また、特定のユースケースで複数のタイプの制約されたデバイス（たとえば、温度センサー、照明コントローラーなど）を利用し、これらを異なるエンティティーで製造することもできます。そのため、製造段階では、デバイスごとに異なるマネージャーが存在する可能性があります。同様に、デバイスの品質保証タスクが実行される可能性のある最初のテスト段階では、製造元は、デバイスを構成する可能性のあるデバイスとネットワークの管理に責任を負います。
The responsibility of managing the devices must be transferred to the installer during the installation phase. There must exist procedures for transferring management responsibility between the manufacturer and installer. The installer may be the customer or an intermediary contracted to set up the devices and their networks. It is important that the NMS that is utilized allows devices originating at different vendors to be managed, ensuring interoperability between them and the configuration of trust relationships between them as well.
デバイスの管理の責任は、インストール段階でインストーラーに転送する必要があります。製造業者と設置業者の間で管理責任を移転するための手順が存在する必要があります。設置者は、顧客またはデバイスとそのネットワークのセットアップを契約した仲介者である場合があります。利用されるNMSは、異なるベンダーから発信されたデバイスの管理を可能にし、それらの間の相互運用性とそれらの間の信頼関係の設定も保証することが重要です。
It is possible that the installation and configuration responsibilities might lie with different entities. For example, the installer of a device might only be responsible for cabling a network, physically installing the devices, and ensuring initial network connectivity between them (e.g., configuring IP addresses). Following such an installation, the customer or a subcontractor might actually configure the operation of the device. As such, during installation and configuration multiple parties might be responsible for managing a device and appropriate methods must be available to ensure that this management responsibility is transferred suitably.
インストールと構成の責任は、異なるエンティティにある可能性があります。たとえば、デバイスのインストーラーは、ネットワークのケーブル接続、デバイスの物理的なインストール、およびデバイス間の初期ネットワーク接続の保証（IPアドレスの構成など）のみを担当する場合があります。このような設置に続いて、顧客または下請業者が実際にデバイスの動作を構成する場合があります。そのため、インストールと構成中に複数の関係者がデバイスの管理を担当する可能性があり、適切な方法を使用して、この管理責任が適切に移管されるようにする必要があります。
At the outset of the operation phase, the operational responsibility of a device and network should be passed on to the customer. It is possible that the customer, however, might contract the maintenance of the devices and network to a subcontractor. In this case, the NMS and management protocol should allow for configuring different levels of access to the devices. Since different maintenance vendors might be used for devices that perform different functions (e.g., HVAC, lighting, etc.), it should also be possible to restrict management access to devices based on the currently responsible manager.
運用フェーズの最初に、デバイスとネットワークの運用責任を顧客に伝える必要があります。ただし、お客様がデバイスおよびネットワークの保守を下請け業者に委託する可能性があります。この場合、NMSと管理プロトコルは、デバイスへのさまざまなレベルのアクセスを構成できるようにする必要があります。異なる機能（HVAC、照明など）を実行するデバイスには異なるメンテナンスベンダーが使用される可能性があるため、現在責任があるマネージャーに基づいてデバイスへの管理アクセスを制限することも可能です。
The owner of a device might choose to replace, repurpose, or even decommission it. In each of these cases, either the customer or the contracted maintenance agency must ensure that appropriate steps are taken to meet the end goal.
デバイスの所有者は、デバイスの交換、再利用、または廃止を選択する場合があります。これらのいずれの場合も、顧客または契約保守会社のいずれかが、最終目標を達成するために適切な手順が実行されていることを確認する必要があります。
In case the devices needs to be replaced, the manager of the network (customer or contractor responsible) must detach the device from the network, remove all appropriate configuration, and discard the device. A new device must then be configured to replace it. The NMS should allow for the transferring of the configuration and replacing an existing device. The management responsibility of the operation/ maintenance manager would end once the device is removed from the network. During the installation of the new replacement device, the same responsibilities would apply as those during the Installation and Configuration phases.
デバイスを交換する必要がある場合は、ネットワークの管理者（お客様または担当の請負業者）がデバイスをネットワークから切り離し、適切な構成をすべて削除して、デバイスを破棄する必要があります。新しいデバイスは、それを置き換えるように構成する必要があります。 NMSは、設定の転送と既存のデバイスの交換を可能にする必要があります。デバイスがネットワークから削除されると、運用/保守マネージャーの管理責任は終了します。新しい交換用デバイスのインストール中は、インストールおよび構成フェーズと同じ責任が適用されます。
The device being replaced may not have yet reached end-of-life, and as such, instead of being discarded, it may be installed in a new location. In this case, the management responsibilities are once again resting in the hands of the entities responsible for the Installation and Configuration phases at the new location.
交換するデバイスはまだ寿命に達していない可能性があるため、廃棄する代わりに、新しい場所に設置することができます。この場合、管理の責任は、新しい場所でのインストールと構成のフェーズを担当するエンティティの手に渡ります。
If a device is repurposed, then it is possible that the management responsibility for this device changes as well. For example, a device might be moved from one building to another. In this case, the managers responsible for devices and networks in each building could be different. As such, the NMS must not only allow for changing configuration but also the transferring of management responsibilities.
デバイスが転用された場合、このデバイスの管理責任も変更される可能性があります。たとえば、デバイスが1つの建物から別の建物に移動される場合があります。この場合、各建物のデバイスとネットワークを担当する管理者は異なる可能性があります。そのため、NMSは構成の変更だけでなく、管理責任の移譲も許可する必要があります。
In case a device is decommissioned, the management responsibility typically ends at that point.
デバイスが廃止された場合、管理責任は通常その時点で終了します。
Environmental monitoring applications are characterized by the deployment of a number of sensors to monitor emissions, water quality, or even the movements and habits of wildlife. Other applications in this category include earthquake or tsunami early-warning systems. The sensors often span a large geographic area; they can be mobile; and they are often difficult to replace. Furthermore, the sensors are usually not protected against tampering.
環境モニタリングアプリケーションの特徴は、排出量、水質、さらには野生生物の動きや習性をモニタリングするための多数のセンサーの配備です。このカテゴリの他のアプリケーションには、地震または津波の早期警告システムが含まれます。多くの場合、センサーは広い地理的領域にまたがっています。彼らは移動することができます。そして、それらはしばしば交換が困難です。さらに、センサーは通常、改ざんから保護されていません。
Management of environmental-monitoring applications is largely concerned with monitoring whether the system is still functional and the roll out of new constrained devices in case the system loses too much of its structure. The constrained devices themselves need to be able to establish connectivity (autoconfiguration), and they need to be able to deal with events such as losing neighbors or being moved to other locations.
環境監視アプリケーションの管理は、システムがまだ機能しているかどうかの監視と、システムがその構造の多くを失った場合の新しい制約付きデバイスのロールアウトに主に関係しています。制約されたデバイス自体が接続（自動構成）を確立できる必要があり、隣接デバイスの喪失や他の場所への移動などのイベントに対処できる必要があります。
Management responsibility typically rests with the organization running the environmental-monitoring application. Since these monitoring applications must be designed to tolerate a number of failures, the time scale for detecting and recording failures is, for some of these applications, likely measured in hours and repairs might easily take days. In fact, in some scenarios it might be more cost- and time-effective not to repair such devices at all. However, for certain environmental monitoring applications, much tighter time scales may exist and might be enforced by regulations (e.g., monitoring of nuclear radiation).
管理責任は通常、環境監視アプリケーションを実行している組織にあります。これらの監視アプリケーションは多くの障害を許容するように設計する必要があるため、障害を検出して記録する時間尺度は、これらのアプリケーションの一部では、数時間で測定されることが多く、修理には数日かかる場合があります。実際、一部のシナリオでは、そのようなデバイスをまったく修復しない方が、コストと時間の効果が高い場合があります。ただし、特定の環境モニタリングアプリケーションでは、非常に厳しい時間スケールが存在する可能性があり、規制（たとえば、核放射線のモニタリング）によって適用される場合があります。
Since many applications of environmental-monitoring sensors are likely to be in areas that are important to safety (flood monitoring, nuclear radiation monitoring, etc.), it is important for management protocols and NMSs to ensure appropriate security protections. These protections include not only access control, integrity, and availability of data, but also provide appropriate mechanisms that can deal with situations that might be categorized as emergencies or when tampering with sensors/data might be detected.
環境監視センサーの多くのアプリケーションは、安全にとって重要な領域（洪水監視、核放射線監視など）にある可能性が高いため、適切なセキュリティ保護を確保することは、管理プロトコルとNMSにとって重要です。これらの保護には、データのアクセス制御、整合性、可用性が含まれるだけでなく、緊急事態として分類される可能性のある状況やセンサー/データの改ざんが検出された場合に対処できる適切なメカニズムも提供されます。
Infrastructure monitoring is concerned with the monitoring of infrastructures such as bridges, railway tracks, or (offshore) windmills. The primary goal is usually to detect any events or changes of the structural conditions that can impact the risk and safety of the infrastructure being monitored. Another secondary goal is to schedule repair and maintenance activities in a cost-effective manner.
インフラストラクチャの監視は、橋、鉄道線路、または（オフショアの）風車などのインフラストラクチャの監視に関係しています。主な目的は通常、監視対象のインフラストラクチャのリスクと安全性に影響を与える可能性のある構造条件のイベントまたは変更を検出することです。もう1つの副次的な目標は、費用対効果の高い方法で修理および保守作業をスケジュールすることです。
The infrastructure to monitor might be in a factory or spread over a wider area (but difficult to access). As such, the network in use might be based on a combination of fixed and wireless technologies, which use robust networking equipment and support reliable communication via application-layer transactions. It is likely that constrained devices in such a network are mainly C2 devices [RFC7228] and have to be controlled centrally by an application running on a server. In case such a distributed network is widely spread, the wireless devices might use diverse long-distance wireless technologies such as Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) or 3G/LTE. In cases, where an in-building network is involved, the network can be based on Ethernet or wireless technologies suitable for in-building use.
監視するインフラストラクチャは、工場内にあるか、より広いエリアに分散している可能性があります（ただし、アクセスが難しい）。そのため、使用中のネットワークは、堅牢なネットワーキング機器を使用し、アプリケーション層トランザクションを介した信頼性の高い通信をサポートする固定テクノロジーと無線テクノロジーの組み合わせに基づいている場合があります。このようなネットワークで制約を受けるデバイスは主にC2デバイス[RFC7228]であり、サーバーで実行されているアプリケーションによって集中的に制御する必要がある可能性があります。このような分散ネットワークが広く普及している場合、ワイヤレスデバイスは、マイクロウェーブアクセスのワールドワイドインターオペラビリティ（WiMAX）や3G / LTEなど、さまざまな長距離ワイヤレステクノロジーを使用する可能性があります。建物内ネットワークが含まれる場合、ネットワークは建物内での使用に適したイーサネットまたはワイヤレステクノロジーに基づくことができます。
The management of infrastructure monitoring applications is primarily concerned with the monitoring of the functioning of the system. Infrastructure monitoring devices are typically rolled out and installed by dedicated experts, and updates are rare since the infrastructure itself does not change often. However, monitoring devices are often deployed in unsupervised environments; hence, special attention must be given to protecting the devices from being modified.
インフラストラクチャ監視アプリケーションの管理は、主にシステムの機能の監視に関係しています。インフラストラクチャ監視デバイスは、通常、専門のエキスパートがロールアウトしてインストールします。インフラストラクチャ自体は頻繁に変更されないため、更新はまれです。ただし、監視デバイスは監視されていない環境に配備されることがよくあります。したがって、デバイスが変更されないように保護するために特別な注意を払う必要があります。
Management responsibility typically rests with the organization owning the infrastructure or responsible for its operation. The time scale for detecting and recording failures is likely measured in hours and repairs might easily take days. However, certain events (e.g., natural disasters) may require that status information be obtained much more quickly and that replacements of failed sensors can be rolled out quickly (or redundant sensors are activated quickly). In case the devices are difficult to access, a self-healing feature on the device might become necessary. Since infrastructure monitoring is closely related to ensuring safety, management protocols and systems must provide appropriate security protections to ensure confidentiality, integrity, and availability of data.
管理責任は、通常、インフラストラクチャを所有するか、その運用に責任を持つ組織にあります。障害を検出して記録するための時間尺度は数時間で測定されることが多く、修理には数日かかることもあります。ただし、特定のイベント（自然災害など）では、ステータス情報をより迅速に取得し、故障したセンサーの交換を迅速に展開する（または冗長センサーをすばやくアクティブ化する）必要がある場合があります。デバイスへのアクセスが困難な場合は、デバイスの自己修復機能が必要になることがあります。インフラストラクチャの監視は安全性の確保に密接に関連しているため、管理プロトコルとシステムは、データの機密性、整合性、および可用性を確保するために適切なセキュリティ保護を提供する必要があります。
Industrial Applications and smart manufacturing refer to tasks such as networked control and monitoring of manufacturing equipment, asset and situation management, or manufacturing process control. For the management of a factory, it is becoming essential to implement smart capabilities. From an engineering standpoint, industrial applications are intelligent systems enabling rapid manufacturing of new products, dynamic response to product demands, and real-time optimization of manufacturing production and supply-chain networks. Potential industrial applications (e.g., for smart factories and smart manufacturing) are:
産業用アプリケーションとスマートマニュファクチャリングは、製造機器のネットワーク化された制御と監視、資産と状況の管理、または製造プロセス制御などのタスクを指します。工場の運営には、スマート機能の実装が不可欠になっています。エンジニアリングの観点から見ると、産業用アプリケーションは、新製品の迅速な製造、製品需要への動的応答、製造生産とサプライチェーンネットワークのリアルタイム最適化を可能にするインテリジェントシステムです。潜在的な産業用アプリケーション（スマートファクトリーやスマートマニュファクチャリングなど）は次のとおりです。
o Digital control systems with embedded, automated process controls; operator tools; and service information systems optimizing plant operations and safety.
o 自動化されたプロセス制御が組み込まれたデジタル制御システム。オペレーターツール;プラントの運用と安全を最適化するサービス情報システム。
o Asset management using predictive maintenance tools, statistical evaluation, and measurements maximizing plant reliability.
o 予測メンテナンスツール、統計評価、およびプラントの信頼性を最大化する測定を使用した資産管理。
o Smart sensors detecting anomalies to avoid abnormal or catastrophic events.
o 異常を検出するスマートセンサーが異常または壊滅的なイベントを回避します。
o Smart systems integrated within the industrial energy-management system and externally with the smart grid enabling real-time energy optimization.
o 産業用エネルギー管理システム内およびスマートグリッドと外部的に統合されたスマートシステムは、リアルタイムのエネルギー最適化を可能にします。
Management of Industrial Applications and smart manufacturing may, in some situations, involve Building Automation tasks such as control of energy, HVAC, lighting, or access control. Interacting with management systems from other application areas might be important in some cases (e.g., environmental monitoring for electric energy production, energy management for dynamically scaling manufacturing, vehicular networks for mobile asset tracking). Management of constrained devices and networks may not only refer to the management of their network connectivity. Since the capabilities of constrained devices are limited, it is quite possible that a management system would even be required to configure, monitor, and operate the primary functions for which a constrained device is utilized, besides managing its network connectivity.
産業用アプリケーションの管理とスマートマニュファクチャリングは、状況によっては、エネルギーの制御、HVAC、照明、アクセス制御などのビルディングオートメーションタスクを伴う場合があります。場合によっては、他のアプリケーション領域の管理システムとのやり取りが重要になることがあります（例：電気エネルギー生産の環境モニタリング、製造を動的にスケーリングするためのエネルギー管理、モバイル資産追跡用の車両ネットワーク）。制約のあるデバイスとネットワークの管理は、それらのネットワーク接続の管理を参照するだけではありません。制約されたデバイスの機能は限られているため、ネットワーク接続の管理に加えて、制約されたデバイスが利用される主要な機能を構成、監視、および操作するために、管理システムが必要になることも考えられます。
Sensor networks are an essential technology used for smart manufacturing. Measurements, automated controls, plant optimization, health and safety management, and other functions are provided by a large number of networked sectors. Data interoperability and seamless exchange of product, process, and project data are enabled through interoperable data systems used by collaborating divisions or business systems. Intelligent automation and learning systems are vital to smart manufacturing, but they must be effectively integrated with the decision environment. The NMS utilized must ensure timely delivery of sensor data to the control unit so it may take appropriate decisions. Similarly, the relaying of commands must also be monitored and managed to ensure optimal functioning. Wireless sensor networks (WSNs) have been developed for machinery Condition-based Maintenance (CBM) as they offer significant cost savings and enable new functionalities. Inaccessible locations, rotating machinery, hazardous areas, and mobile assets can be reached with wireless sensors. Today, WSNs can provide wireless link reliability, real-time capabilities, and quality-of-service and they can enable industrial and related wireless sense and control applications.
センサーネットワークは、スマート製造に使用される不可欠なテクノロジーです。測定、自動制御、プラントの最適化、安全衛生管理、およびその他の機能は、ネットワーク化された多数のセクターによって提供されます。データの相互運用性、および製品、プロセス、プロジェクトデータのシームレスな交換は、部門やビジネスシステムの共同作業で使用される相互運用可能なデータシステムを通じて実現されます。インテリジェントな自動化と学習システムは、スマートな製造に不可欠ですが、意思決定環境と効果的に統合する必要があります。使用されるNMSは、適切な決定を行うことができるように、コントロールユニットへのセンサーデータのタイムリーな配信を保証する必要があります。同様に、最適な機能を確保するには、コマンドのリレーも監視および管理する必要があります。ワイヤレスセンサーネットワーク（WSN）は、機械の状態ベースのメンテナンス（CBM）用に開発されました。これは、大幅なコスト削減と新しい機能の実現を可能にするためです。ワイヤレスセンサーを使用すると、アクセスできない場所、回転機械、危険区域、およびモバイル資産に到達できます。現在、WSNは、ワイヤレスリンクの信頼性、リアルタイム機能、およびサービス品質を提供でき、産業用および関連するワイヤレスセンスおよび制御アプリケーションを実現できます。
Management of industrial and factory applications is largely focused on monitoring whether the system is still functional, real-time continuous performance monitoring, and optimization as necessary. The factory network might be part of a campus network or connected to the Internet. The constrained devices in such a network need to be able to establish configuration themselves (autoconfiguration) and might need to deal with error conditions as much as possible locally. Access control has to be provided with multi-level administrative access and security. Support and diagnostics can be provided through remote monitoring access centralized outside of the factory.
産業用および工場用アプリケーションの管理は、システムがまだ機能しているかどうかの監視、リアルタイムの継続的なパフォーマンス監視、および必要に応じた最適化に主に焦点を当てています。工場ネットワークは、キャンパスネットワークの一部であるか、インターネットに接続されている可能性があります。そのようなネットワーク内の制約されたデバイスは、それ自体で構成（自動構成）を確立できる必要があり、ローカルで可能な限りエラー状態に対処する必要がある場合があります。アクセス制御には、マルチレベルの管理アクセスとセキュリティを提供する必要があります。工場の外に集中化されたリモート監視アクセスを通じて、サポートと診断を提供できます。
Factory-automation tasks require that continuous monitoring be used to optimize production. Groups of manufacturing and monitoring devices could be defined to establish relationships between them. To ensure timely optimization of processes, commands from the NMS must arrive at all destination within an appropriate duration. This duration could change based on the manufacturing task being performed. Installation and operation of factory networks have different requirements. During the installation phase, many networks, usually distributed along different parts of the factory/ assembly line, coexist without a connection to a common backbone. A specialized installation tool is typically used to configure the functions of different types of devices, in different factory locations, in a secure manner. At the end of the installation phase, interoperability between these stand-alone networks and devices must be enabled. During the operation phase, these stand-alone networks are connected to a common backbone so that they may retrieve control information from and send commands to appropriate devices.
工場自動化タスクでは、継続的な監視を使用して生産を最適化する必要があります。製造装置と監視装置のグループを定義して、それらの間の関係を確立できます。プロセスをタイムリーに最適化するには、NMSからのコマンドが適切な期間内にすべての宛先に到達する必要があります。この期間は、実行中の製造タスクに基づいて変化する可能性があります。工場ネットワークの設置と運用には異なる要件があります。インストール段階では、通常は工場/組立ラインのさまざまな部分に分散している多くのネットワークが、共通のバックボーンに接続せずに共存します。専用のインストールツールは、通常、さまざまなタイプのデバイスの機能をさまざまな工場の場所で安全に構成するために使用されます。インストールフェーズの最後に、これらのスタンドアロンネットワークとデバイス間の相互運用性を有効にする必要があります。運用フェーズでは、これらのスタンドアロンネットワークは共通のバックボーンに接続され、適切なデバイスから制御情報を取得したり、適切なデバイスにコマンドを送信したりできます。
Management responsibility is typically owned by the organization running the industrial application. Since the monitoring applications must handle a potentially large number of failures, the time scale for detecting and recording failures is, for some of these applications, likely measured in minutes. However, for certain industrial applications, much tighter time scales may exist, e.g., in real-time, which might be enforced by the manufacturing process or the use of critical material. Management protocols and NMSs must ensure appropriate access control since different users of industrial control systems will have varying levels of permissions. For example, while supervisors might be allowed to change production parameters, they should not be allowed to modify the functional configuration of devices like a technician should. It is also important to ensure integrity and availability of data since malfunctions can potentially become safety issues. This also implies that management systems must be able to react to situations that may pose dangers to worker safety.
管理責任は通常、産業用アプリケーションを実行している組織が所有します。監視アプリケーションは潜在的に多数の障害を処理する必要があるため、障害を検出して記録するための時間尺度は、これらのアプリケーションの一部では、おそらく分単位で測定されます。ただし、特定の産業用アプリケーションでは、製造プロセスや重要な材料の使用によって適用される可能性のある非常に厳しい時間スケールが、たとえばリアルタイムで存在する場合があります。産業用制御システムのさまざまなユーザーがさまざまなレベルの権限を持っているため、管理プロトコルとNMSは適切なアクセス制御を保証する必要があります。たとえば、監督者は製造パラメータの変更を許可されている場合がありますが、技術者のようにデバイスの機能構成を変更することは許可されていません。誤動作は潜在的に安全上の問題になる可能性があるため、データの整合性と可用性を確保することも重要です。これは、管理システムが労働者の安全に危険をもたらす可能性がある状況に対応できなければならないことも意味します。
The EMAN working group developed an energy-management framework [RFC7326] for devices and device components within or connected to communication networks. This document observes that one of the challenges of energy management is that a power distribution network is responsible for the supply of energy to various devices and components, while a separate communication network is typically used to monitor and control the power distribution network. Devices in the context of energy management can be monitored for parameters like power, energy, demand and power quality. If a device contains batteries, they can be also monitored and managed.
EMANワーキンググループは、通信ネットワーク内または通信ネットワークに接続されたデバイスおよびデバイスコンポーネント用のエネルギー管理フレームワーク[RFC7326]を開発しました。このドキュメントでは、エネルギー管理の課題の1つは、配電ネットワークがさまざまなデバイスやコンポーネントへのエネルギー供給に責任を負うことであり、通常、別の通信ネットワークが配電ネットワークの監視と制御に使用されることを示しています。エネルギー管理のコンテキストにあるデバイスは、電力、エネルギー、需要、電力品質などのパラメータを監視できます。デバイスにバッテリーが含まれている場合は、それらも監視および管理できます。
Energy devices differ in complexity and may include basic sensors or switches, specialized electrical meters, or power distribution units (PDU), and subsystems inside the network devices (routers, network switches) or home or industrial appliances. The operators of an energy-management system are either the utility providers or customers that aim to control and reduce the energy consumption and the associated costs. The topology in use differs and the deployment can cover areas from small surfaces (individual homes) to large geographical areas. The EMAN requirements document [RFC6988] discusses the requirements for energy management concerning monitoring and control functions.
エネルギーデバイスは複雑さが異なり、基本的なセンサーまたはスイッチ、専用の電気メーター、または配電ユニット（PDU）、およびネットワークデバイス（ルーター、ネットワークスイッチ）または家庭用または産業用アプライアンス内のサブシステムが含まれる場合があります。エネルギー管理システムの運営者は、エネルギー消費とそれに関連するコストの管理と削減を目的とするユーティリティプロバイダーまたは顧客です。使用しているトポロジは異なり、配置は小さな表面（個人の家）から大きな地理的領域までカバーできます。 EMAN要件ドキュメント[RFC6988]は、監視および制御機能に関するエネルギー管理の要件について説明しています。
It is assumed that energy management will apply to a large range of devices of all classes and networks topologies. Specific resource monitoring, like battery utilization and availability, may be specific to devices with lower physical resources (device classes C0 or C1 [RFC7228]).
エネルギー管理は、すべてのクラスおよびネットワークトポロジの幅広いデバイスに適用されると想定されています。バッテリーの使用率や可用性などの特定のリソース監視は、物理リソースが少ないデバイスに固有である場合があります（デバイスクラスC0またはC1 [RFC7228]）。
Energy management is especially relevant to the Smart Grid. A Smart Grid is an electrical grid that uses data networks to gather and act on energy and power-related information in an automated fashion with the goal to improve the efficiency, reliability, economics, and sustainability of the production and distribution of electricity.
エネルギー管理は特にスマートグリッドに関連しています。スマートグリッドは、データネットワークを使用して、エネルギーの生産と配電の効率、信頼性、経済性、持続可能性を向上させることを目的として、エネルギーと電力関連の情報を自動化して収集および処理する電力網です。
Smart Metering is a good example of an energy-management application based on Smart Grid. Different types of possibly wireless small meters all together produce a large amount of data, which is collected by a central entity and processed by an application server, which may be located within the customer's residence or off site in a data center. The communication infrastructure can be provided by a mobile network operator as the meters in urban areas will most likely have a cellular or WiMAX radio. In case the application server is located within the residence, such meters are more likely to use Wi-Fi protocols to interconnect with an existing network.
スマートメータリングは、スマートグリッドに基づくエネルギー管理アプリケーションの良い例です。さまざまな種類のワイヤレス小型メーターがすべて一緒に大量のデータを生成します。これらのデータは中央エンティティによって収集され、アプリケーションサーバーによって処理されます。アプリケーションサーバーは、顧客の住居内またはデータセンターのオフサイトに配置されます。通信インフラストラクチャは、モバイルネットワークオペレーターが提供できます。これは、都市部のメーターがセルラーまたはWiMAX無線を備えている可能性が高いためです。アプリケーションサーバーが住宅内にある場合、このようなメーターはWi-Fiプロトコルを使用して既存のネットワークと相互接続する可能性が高くなります。
An Advanced Metering Infrastructure (AMI) network is another example of the Smart Grid that enables an electric utility to retrieve frequent electric usage data from each electric meter installed at a customer's home or business. Unlike Smart Metering, in which case the customer or their agents install appliance-level meters, an AMI is typically managed by the utility providers and could also include other distribution automation devices like transformers and reclosers. Meters in AMI networks typically contain constrained devices that connect to mesh networks with a low-bandwidth radio. Usage data and outage notifications can be sent by these meters to the utility's headend systems, via aggregation points of higher-end router devices that bridge the constrained network to a less constrained network via cellular, WiMAX, or Ethernet. Unlike meters, these higher-end devices might be installed on utility poles owned and operated by a separate entity.
Advanced Metering Infrastructure（AMI）ネットワークは、スマートグリッドのもう1つの例です。これにより、電力会社は、顧客の自宅または会社に設置された各電気メーターから頻繁な電気使用量データを取得できます。スマートメータリングとは異なり、その場合、顧客またはそのエージェントはアプライアンスレベルのメーターをインストールします。AMIは通常、ユーティリティプロバイダーによって管理され、変圧器やリクローザーなどの他の配電自動化デバイスを含めることもできます。 AMIネットワークのメーターには、通常、低帯域幅無線でメッシュネットワークに接続する制約されたデバイスが含まれています。使用状況データと停止通知は、これらのメーターからユーティリティのヘッドエンドシステムに送信できます。セルラー、WiMAX、またはイーサネットを介して、制約のあるネットワークを制約の少ないネットワークにブリッジするハイエンドルーターデバイスの集約ポイントを経由します。メーターとは異なり、これらのハイエンドデバイスは、別のエンティティが所有および運営する電柱に設置される場合があります。
It thereby becomes important for a management application not only to be able to work with diverse types of devices, but also to work over multiple links that might be operated and managed by separate entities, each having divergent policies for their own devices and network segments. During management operations, like firmware updates, it is important that the management systems perform robustly in order to avoid accidental outages of critical power systems that could be part of AMI networks. In fact, since AMI networks must also report on outages, the management system might have to manage the energy properties of battery-operated AMI devices themselves as well.
そのため、管理アプリケーションは、さまざまなタイプのデバイスを操作できるだけでなく、それぞれが独自のデバイスとネットワークセグメントに対して異なるポリシーを持つ別々のエンティティによって操作および管理される可能性のある複数のリンクを介して機能することが重要になります。ファームウェアの更新などの管理操作中に、AMIネットワークの一部である可能性のある重要な電源システムの偶発的な停止を回避するために、管理システムが堅牢に動作することが重要です。実際、AMIネットワークは停止についても報告する必要があるため、管理システムは、バッテリ駆動のAMIデバイス自体のエネルギー特性も管理する必要がある場合があります。
A management system for home-based Smart Metering solutions is likely to have devices laid out in a simple topology. However, AMI network installations could have thousands of nodes per router, i.e., higher-end device, which organize themselves in an ad hoc manner. As such, a management system for AMI networks will need to discover and operate over complex topologies as well. In some situations, it is possible that the management system might also have to set up and manage the topology of nodes, especially critical routers. Encryption-key management and sharing in both types of networks are also likely to be important for providing confidentiality for all data traffic. In AMI networks, the key may be obtained by a meter only after an end-to-end authentication process based on certificates. The Smart Metering solution could adopt a similar approach or the security may be implied due to the encrypted Wi-Fi networks they become part of.
家庭ベースのスマートメータリングソリューションの管理システムでは、デバイスが単純なトポロジで配置されている可能性があります。ただし、AMIネットワークインストールでは、ルーターごとに数千のノード、つまりアドホックな方法で組織化されるハイエンドデバイスが存在する可能性があります。そのため、AMIネットワークの管理システムは、複雑なトポロジーも検出して操作する必要があります。状況によっては、管理システムがノードのトポロジー、特に重要なルーターをセットアップして管理する必要がある場合もあります。両方のタイプのネットワークでの暗号化キーの管理と共有も、すべてのデータトラフィックに機密性を提供するために重要である可能性があります。 AMIネットワークでは、証明書に基づくエンドツーエンド認証プロセスの後でのみ、メーターがキーを取得できます。スマートメータリングソリューションは、同様のアプローチを採用するか、暗号化されたWi-Fiネットワークが含まれるためにセキュリティが暗示される場合があります。
The management of such a network requires end-to-end management of and information exchange through different types of networks. However, as of today, there is no integrated energy-management approach and no common information model available. Specific energy-management applications or network islands use their own management mechanisms.
このようなネットワークの管理には、さまざまなタイプのネットワークを介したエンドツーエンドの管理と情報交換が必要です。ただし、現在のところ、統合されたエネルギー管理アプローチはなく、利用可能な共通の情報モデルもありません。特定のエネルギー管理アプリケーションまたはネットワークアイランドは、独自の管理メカニズムを使用します。
Constrained devices can be seen as an enabling technology for advanced and possibly remote health-monitoring and emergency-notification systems, ranging from monitors for blood pressure and heart rate to advanced devices capable of monitoring implanted technologies, such as pacemakers or advanced hearing aids. Medical sensors may not only be attached to human bodies, they might also exist in the infrastructure used by humans such as bathrooms or kitchens. Medical applications will also be used to ensure treatments are being applied properly, and they might guide people losing orientation. Fitness and wellness applications, such as connected scales or wearable heart monitors, encourage consumers to exercise and empower self-monitoring of key fitness indicators. Different applications use Bluetooth, Wi-Fi, or ZigBee connections to access the patient's smartphone or home cellular connection to access the Internet.
制約付きデバイスは、血圧や心拍数のモニターから、ペースメーカーや高度な補聴器などの埋め込み型テクノロジーを監視できる高度なデバイスまで、高度な、場合によってはリモートのヘルスモニタリングや緊急通知システムを可能にするテクノロジーと見なすことができます。医療センサーは人体に取り付けられるだけでなく、バスルームやキッチンなど、人間が使用するインフラストラクチャにも存在する可能性があります。医療アプリケーションも、治療が適切に適用されていることを確認するために使用され、それらは方向性を失う人々を導くかもしれません。接続された体重計やウェアラブルハートモニターなどのフィットネスとウェルネスのアプリケーションは、主要なフィットネスインジケーターのセルフモニタリングを行使して強化することを消費者に奨励しています。さまざまなアプリケーションがBluetooth、Wi-Fi、またはZigBee接続を使用して、患者のスマートフォンにアクセスしたり、インターネットにアクセスしたりするためのホームセルラー接続を使用します。
Constrained devices that are part of medical applications are managed either by the users of those devices or by an organization providing medical (monitoring) services for physicians. In the first case, management must be automatic and/or easy to install and set up by laypeople. In the second case, it can be expected that devices will be controlled by specially trained people. In both cases, however, it is crucial to protect the safety and privacy of the people who use medical devices. Security precautions to protect access (authentication, encryption, integrity protections, etc.) to such devices may be critical to safeguarding the individual. The level of access granted to different users also may need to be regulated. For example, an authorized surgeon or doctor must be allowed to configure all necessary options on the devices; however, a nurse or technician may only be allowed to retrieve data that can assist in diagnosis. Even though the data collected by a heart monitor might be protected, the pure fact that someone carries such a device may need protection. As such, certain medical appliances may not want to participate in discovery and self-configuration protocols in order to remain invisible.
医療アプリケーションの一部である制約付きデバイスは、それらのデバイスのユーザーによって、または医師に医療（監視）サービスを提供する組織によって管理されます。最初のケースでは、管理は自動化されているか、インストールが簡単で、一般の人が簡単にセットアップできる必要があります。 2番目のケースでは、デバイスは特別に訓練された人々によって制御されることが期待できます。ただし、どちらの場合も、医療機器を使用する人々の安全とプライバシーを保護することが重要です。このようなデバイスへのアクセスを保護するためのセキュリティ対策（認証、暗号化、整合性保護など）は、個人を保護するために重要です。異なるユーザーに付与されるアクセスのレベルも規制する必要がある場合があります。たとえば、承認された外科医または医師は、デバイスに必要なすべてのオプションを構成することを許可されている必要があります。ただし、看護師または技術者は、診断に役立つデータの取得のみを許可される場合があります。心臓モニターによって収集されたデータは保護されているかもしれませんが、誰かがそのようなデバイスを携帯しているという純粋な事実は保護を必要とするかもしれません。そのため、特定の医療機器は、見えないようにするために、発見および自己構成プロトコルに参加したくない場合があります。
Many medical devices are likely to be used (and relied upon) to provide data to physicians in critical situations in which the patient might not be able to report such data themselves. Timely delivery of data can be quite important in certain applications like patient-mobility monitoring in nursing homes. Data must reach the physician and/or emergency services within specified limits of time in order to be useful. As such, fault detection of the communication network or the constrained devices becomes a crucial function of the management system that must be carried out with high reliability and, depending on the medical appliance and its application, within seconds.
多くの医療機器は、患者がそのようなデータを自分で報告できないような重大な状況で医師にデータを提供するために使用（および依存）される可能性があります。データのタイムリーな配信は、特別養護老人ホームでの患者の移動監視などの特定のアプリケーションで非常に重要になる場合があります。データが有用であるためには、指定された時間内に医師および/または緊急サービスに到達する必要があります。このように、通信ネットワークまたは制約されたデバイスの障害検出は、高い信頼性で、医療機器とそのアプリケーションによっては数秒で実行する必要がある管理システムの重要な機能になります。
Building automation comprises the distributed systems designed and deployed to monitor and control the mechanical, electrical, and electronic systems inside buildings with various destinations (e.g., public and private, industrial, institutions, or residential). Advanced Building Automation Systems (BASs) may be deployed concentrating the various functions of safety, environmental control, occupancy, and security. Increasingly, the deployment of the various functional systems is connected to the same communication infrastructure (possibly IP-based), which may involve wired or wireless communication networks inside the building.
ビルディングオートメーションは、さまざまな目的地（公共および民間、産業、施設、住宅など）の建物内の機械、電気、および電子システムを監視および制御するために設計および導入された分散システムで構成されます。高度なビルディングオートメーションシステム（BAS）は、安全、環境制御、占有、およびセキュリティのさまざまな機能を集中して展開できます。さまざまな機能システムの展開は、建物内の有線または無線の通信ネットワークを含む可能性がある同じ通信インフラストラクチャ（おそらくIPベース）にますます接続されています。
Building automation requires the deployment of a large number (10 to 100,000) of sensors that monitor the status of devices, parameters inside the building, and controllers with different specialized functionality for areas within the building or the totality of the building. Inter-node distances between neighboring nodes vary from 1 to 20 meters. The NMS must, as a result, be able to manage and monitor a large number of devices, which may be organized in multi-hop meshed networks. Distances between the nodes, and the use of constrained protocols, means that networks of nodes might be segmented. The management of such network segments and nodes in these segments should be possible. Contrary to home automation, in building management the devices are expected to be managed assets and known to a set of commissioning tools and a data storage, such that every connected device has a known origin. This requires the management system to be able to discover devices on the network and ensure that the expected list of devices is currently matched. Management here includes verifying the presence of the expected devices and detecting the presence of unwanted devices.
ビルディングオートメーションでは、デバイスのステータス、建物内のパラメータ、および建物内のエリアや建物全体のさまざまな特殊機能を備えたコントローラを監視する多数（10〜100,000）のセンサーの展開が必要です。隣接ノード間のノード間距離は、1〜20メートルです。その結果、NMSは、マルチホップメッシュネットワークに編成されている可能性がある多数のデバイスを管理および監視できる必要があります。ノード間の距離、および制約付きプロトコルの使用は、ノードのネットワークがセグメント化される可能性があることを意味します。このようなネットワークセグメントおよびこれらのセグメント内のノードの管理が可能である必要があります。ホームオートメーションとは対照的に、建物の管理では、デバイスは資産として管理され、コミッショニングツールとデータストレージのセットに認識されているため、接続されているすべてのデバイスが既知のオリジンを持っています。これには、管理システムがネットワーク上のデバイスを検出し、予想されるデバイスのリストが現在一致していることを確認できる必要があります。ここでの管理には、予期されるデバイスの存在の確認と、不要なデバイスの存在の検出が含まれます。
Examples of functions performed by controllers in building automation are regulating the quality, humidity, and temperature of the air inside the building as well as regulating the lighting. Other systems may report the status of the machinery inside the building like elevators or inside the rooms like projectors in meeting rooms. Security cameras and sensors may be deployed and operated on separate dedicated infrastructures connected to the common backbone. The deployment area of a BAS is typically inside one building (or part of it) or several buildings geographically grouped in a campus. A building network can be composed of network segments, where a network segment covers a floor, an area on the floor, or a given functionality (e.g., security cameras). It is possible that the management tasks of different types of some devices might be separated from others (e.g, security cameras might operate and be managed via a network separate from that of the HVAC in a building).
ビルディングオートメーションのコントローラーによって実行される機能の例としては、建物内の空気の品質、湿度、温度の調整、および照明の調整があります。他のシステムは、エレベーターのような建物の中や会議室のプロジェクターのような部屋の中の機械の状態を報告するかもしれません。防犯カメラとセンサーは、共通のバックボーンに接続された個別の専用インフラストラクチャに展開して操作できます。 BASの展開エリアは通常、キャンパス内で地理的にグループ化された1つの建物（またはその一部）または複数の建物の内部にあります。ビルディングネットワークは、ネットワークセグメントで構成できます。ネットワークセグメントは、フロア、フロアのエリア、または特定の機能（セキュリティカメラなど）をカバーします。一部のデバイスの異なるタイプの管理タスクが他のデバイスから分離されている可能性があります（たとえば、セキュリティカメラが動作し、建物内のHVACのネットワークとは別のネットワークを介して管理される場合があります）。
Some of the sensors in BASs (for example, fire alarms or security systems) register, record, and transfer critical alarm information; therefore, they must be resilient to events like loss of power or security attacks. A management system must be able to deal with unintentional segmentation of networks due to power loss or channel unavailability. It must also be able to detect security events. Due to specific operating conditions required from certain devices, there might be a need to certify components and subsystems operating in such constrained conditions based on specific requirements. Also, in some environments, the malfunctioning of a control system (like temperature control) needs to be reported in the shortest possible time. Complex control systems can misbehave, and their critical status reporting and safety algorithms need to be basic and robust and perform even in critical conditions. Providing this monitoring, configuration and notification service is an important task of the management system used in building automation.
BASの一部のセンサー（たとえば、火災警報器やセキュリティシステム）は、重要な警報情報を登録、記録、転送します。したがって、電源喪失やセキュリティ攻撃などのイベントに対する耐性がなければなりません。管理システムは、電力損失またはチャネルの利用不可によるネットワークの意図しないセグメンテーションに対処できなければなりません。また、セキュリティイベントを検出できる必要があります。特定のデバイスに必要な特定の動作条件のため、特定の要件に基づいて、このような制約された条件で動作するコンポーネントとサブシステムを認定する必要がある場合があります。また、環境によっては、制御システムの異常（温度制御など）をできるだけ短い時間で報告する必要があります。複雑な制御システムは誤動作する可能性があり、それらの重要なステータスレポートと安全アルゴリズムは、基本的で堅牢であり、重要な条件でも実行する必要があります。この監視、構成、および通知サービスの提供は、ビルディングオートメーションで使用される管理システムの重要なタスクです。
In some cases, building automation solutions are deployed in newly designed buildings; in other cases, it might be over existing infrastructures. In the first case, there is a broader range of possible solutions, which can be planned for the infrastructure of the building. In the second case, the solution needs to be deployed over an existing infrastructure taking into account factors like existing wiring, distance limitations, and the propagation of radio signals over walls and floors, thereby making deployment difficult. As a result, some of the existing WLAN solutions (e.g., [IEEE802.11] or [IEEE802.15]) may be deployed. In mission-critical or security-
場合によっては、ビルディングオートメーションソリューションが新しく設計されたビルディングに導入されます。他の場合では、既存のインフラストラクチャを超えている可能性があります。最初のケースでは、建物のインフラストラクチャに対して計画できる、より幅広いソリューションが可能です。 2番目のケースでは、既存の配線、距離制限、壁や床での無線信号の伝搬などの要因を考慮して、ソリューションを既存のインフラストラクチャに展開する必要があるため、展開が困難になります。その結果、既存のWLANソリューションの一部（[IEEE802.11]または[IEEE802.15]など）が導入される場合があります。ミッションクリティカルまたはセキュリティで
sensitive environments and in cases where link failures happen often, topologies that allow for reconfiguration of the network and connection continuity may be required. Some of the sensors deployed in building automation may be very simple constrained devices for which C0 or C1 [RFC7228] may be assumed.
機密性の高い環境、およびリンク障害が頻繁に発生する場合は、ネットワークの再構成と接続の継続を可能にするトポロジが必要になる場合があります。ビルディングオートメーションに導入されているセンサーの一部は、C0またはC1 [RFC7228]が想定される非常に単純な制約付きデバイスである場合があります。
For lighting applications, groups of lights must be defined and managed. Commands to a group of light must arrive within 200 ms at all destinations. The installation and operation of a building network has different requirements. During the installation, many stand-alone networks of a few to 100 nodes coexist without a connection to the backbone. During this phase, the nodes are identified with a network identifier related to their physical location. Devices are accessed from an installation tool to connect them to the network in a secure fashion. During installation, the setting of parameters of common values to enable interoperability may be required. During operation, the networks are connected to the backbone while maintaining the network identifier to physical location relation. Network parameters like address and name are stored in the DNS. The names can assist in determining the physical location of the device.
照明アプリケーションの場合、ライトのグループを定義して管理する必要があります。光のグループへのコマンドは、すべての宛先で200ミリ秒以内に到着する必要があります。建物ネットワークの設置と運用には、さまざまな要件があります。インストール時には、バックボーンに接続せずに、数ノードから100ノードの多くのスタンドアロンネットワークが共存します。このフェーズでは、ノードは物理的な場所に関連するネットワーク識別子で識別されます。インストールツールからデバイスにアクセスして、安全な方法でデバイスをネットワークに接続します。インストール時に、相互運用性を有効にするための一般的な値のパラメータの設定が必要になる場合があります。動作中、ネットワークはバックボーンに接続され、ネットワーク識別子と物理的な位置関係は維持されます。アドレスや名前などのネットワークパラメータはDNSに保存されます。名前は、デバイスの物理的な場所を特定するのに役立ちます。
It is also important for a building automation NMS to take safety and security into account. Ensuring privacy and confidentiality of data, such that unauthorized parties do not get access to it, is likely to be important since users' individual behaviors could be potentially understood via their settings. Appropriate security considerations for authorization and access control to the NMS is also important since different users are likely to have varied levels of operational permissions in the system. For example, while end users should be able to control lighting systems, HVAC systems, etc., only qualified technicians should be able to configure parameters that change the fundamental operation of a device. It is also important for devices and the NMS to be able to detect and report any tampering they might find, since these could lead to potential user safety concerns, e.g., if sensors controlling air quality are tampered with such that the levels of carbon monoxide become life threatening. This implies that an NMS should also be able to deal with and appropriately prioritize situations that might potentially lead to safety concerns.
ビルディングオートメーションNMSが安全性とセキュリティを考慮することも重要です。権限のない者がデータにアクセスできないようにデータのプライバシーと機密性を確保することは、ユーザーの個々の行動が設定を通じて理解される可能性があるため、重要になる可能性があります。異なるユーザーはシステムでさまざまなレベルの操作権限を持っている可能性が高いため、NMSへの承認とアクセス制御に関する適切なセキュリティの考慮事項も重要です。たとえば、エンドユーザーは照明システム、HVACシステムなどを制御できる必要がありますが、デバイスの基本的な動作を変更するパラメーターを構成できるのは資格のある技術者のみです。また、デバイスやNMSが検出した改ざんを検出して報告できることも重要です。これは、ユーザーの安全上の懸念につながる可能性があるためです。たとえば、一酸化炭素のレベルが低下するように空気の質を制御するセンサーが改ざんされている場合などです。生命を脅かす。これは、NMSが安全上の懸念につながる可能性のある状況にも対処し、適切に優先順位を付けることができる必要があることを意味します。
Home automation includes the control of lighting, heating, ventilation, air conditioning, appliances, entertainment and home security devices to improve convenience, comfort, energy efficiency, and safety. It can be seen as a residential extension of building automation. However, unlike a BAS, the infrastructure in a home is operated in a considerably more ad hoc manner. While in some installations it is likely that there is no centralized management system akin to a BAS available, in other situations outsourced and cloud-based systems responsible for managing devices in the home might be used.
ホームオートメーションには、照明、暖房、換気、エアコン、電化製品、エンターテイメント、ホームセキュリティデバイスの制御が含まれ、利便性、快適性、エネルギー効率、安全性を向上させます。これは、ビルディングオートメーションの住宅用拡張と見なすことができます。ただし、BASとは異なり、家庭内のインフラストラクチャはかなり特別な方法で運用されます。一部のインストールでは、利用可能なBASに類似した集中管理システムがない可能性がありますが、他の状況では、家庭内のデバイスを管理するアウトソーシングされたクラウドベースのシステムが使用される場合があります。
Home-automation networks need a certain amount of configuration (associating switches or sensors to actuators) that is either provided by electricians deploying home-automation solutions, by third-party home-automation service providers (e.g., small specialized companies or home-automation device manufacturers) or by residents by using the application user interface provided by home-automation devices to configure (parts of) the home-automation solution. Similarly, failures may be reported via suitable interfaces to residents or they might be recorded and made available to services providers in charge of the maintenance of the home-automation infrastructure.
ホームオートメーションネットワークは、一定の量の構成（スイッチまたはセンサーをアクチュエーターに関連付ける）を必要とします。これは、ホームオートメーションソリューションを展開する電気技師、サードパーティのホームオートメーションサービスプロバイダー（小規模な専門会社、ホームオートメーションデバイスなど）によって提供されます。製造者）または居住者が、ホームオートメーションソリューション（の一部）を構成するホームオートメーションデバイスによって提供されるアプリケーションユーザーインターフェイスを使用して。同様に、障害は適切なインターフェースを介して居住者に報告されるか、ホームオートメーションインフラの保守を担当するサービスプロバイダーが記録して利用できるようにすることができます。
The management responsibility either lies with the residents or is outsourced to electricians and/or third parties providing management of home-automation solutions as a service. A varying combination of electricians, service providers, or the residents may be responsible for different aspects of managing the infrastructure. The time scale for failure detection and resolution is, in many cases, likely counted in hours to days.
管理の責任は居住者にあるか、サービスとしてのホームオートメーションソリューションの管理を提供する電気技師や第三者に委託されます。電気技師、サービスプロバイダー、または居住者のさまざまな組み合わせが、インフラストラクチャの管理のさまざまな側面に責任を負う場合があります。障害の検出と解決の時間尺度は、多くの場合、数時間から数日で数えられます。
"Transport application" is a generic term for the integrated application of communications, control, and information processing in a transportation system. "Transport telematics" and "vehicle telematics" are both used as terms for the group of technologies that support transportation systems. Transport applications running on such a transportation system cover all modes of the transport and consider all elements of the transportation system, i.e. the vehicle, the infrastructure, and the driver or user, interacting together dynamically. Examples for transport applications are inter- and intra-vehicular communication, smart traffic control, smart parking, electronic toll-collection systems, logistic and fleet management, vehicle control, and safety and roadside assistance.
「輸送アプリケーション」とは、輸送システムにおける通信、制御、情報処理の統合アプリケーションの総称です。 「トランスポートテレマティクス」と「車両テレマティクス」はどちらも、輸送システムをサポートする技術グループの用語として使用されます。このような輸送システムで実行される輸送アプリケーションは、輸送のすべてのモードをカバーし、動的に相互作用する輸送システムのすべての要素、つまり車両、インフラストラクチャ、およびドライバーまたはユーザーを考慮します。輸送アプリケーションの例としては、車車間および車内通信、スマート交通制御、スマートパーキング、電子料金収受システム、ロジスティックおよびフリート管理、車両制御、安全および路側支援などがあります。
As a distributed system, transport applications require an end-to-end management of different types of networks. It is likely that constrained devices in a network (e.g., a moving in-car network) have to be controlled by an application running on an application server in the network of a service provider. Such a highly distributed network including cellular devices on vehicles is assumed to include a wireless access network using diverse long-distance wireless technologies such as WiMAX, 3G/LTE, or satellite communication, e.g., based on an embedded hardware module. As a result, the management of constrained devices in the transport system might be necessary to plan top-down and might need to use data models obliged from and defined on the application layer. The assumed device classes in use are mainly C2 [RFC7228] devices. In cases, where an in-vehicle network is involved, C1 devices [RFC7228] with limited capabilities and a short-distance constrained radio network, e.g., IEEE 802.15.4 might be used additionally.
分散システムとして、トランスポートアプリケーションは、さまざまなタイプのネットワークのエンドツーエンド管理を必要とします。ネットワーク内の制約されたデバイス（移動中の車載ネットワークなど）は、サービスプロバイダーのネットワーク内のアプリケーションサーバーで実行されているアプリケーションによって制御される必要がある可能性があります。車両のセルラーデバイスを含むこのような高度に分散されたネットワークには、WiMAX、3G / LTE、または組み込みハードウェアモジュールなどに基づく衛星通信などのさまざまな長距離無線技術を使用する無線アクセスネットワークが含まれると想定されます。その結果、トランスポートシステム内の制約されたデバイスの管理は、トップダウンで計画を立てる必要があり、アプリケーションレイヤーで義務付けられ、定義されたデータモデルを使用する必要がある場合があります。使用されていると想定されるデバイスクラスは、主にC2 [RFC7228]デバイスです。車載ネットワークが関係する場合は、機能が制限されていて、IEEE 802.15.4などの短距離制約のある無線ネットワークを備えたC1デバイス[RFC7228]が追加で使用される場合があります。
All Transport Applications will require an IT infrastructure to run on top of, e.g., in public-transport scenarios like trains, buses, or metro networks infrastructure might be provided, maintained, and operated by third parties like mobile-network or satellite-network operators. However, the management responsibility of the transport application typically rests within the organization running the transport application (in the public-transport scenario, this would typically be the public-transport operator). Different aspects of the infrastructure might also be managed by different entities. For example, the in-car devices are likely to be installed and managed by the manufacturer, while the local government or transportation authority might be responsible for the on-road vehicular communication infrastructure used by these devices. The backend infrastructure is also likely to be maintained by third-party operators. As such, the NMS must be able to deal with different network segments (each being operated and controlled by separate entities) and enable appropriate access control and security.
すべてのトランスポートアプリケーションは、ITインフラストラクチャを上で実行する必要があります。たとえば、電車、バス、メトロネットワークなどの公共交通機関のシナリオでは、モバイルネットワークや衛星ネットワークオペレーターなどのサードパーティがインフラストラクチャを提供、維持、運用する場合があります。 。ただし、トランスポートアプリケーションの管理責任は、通常、トランスポートアプリケーションを実行している組織内にあります（パブリックトランスポートシナリオでは、これは通常、パブリックトランスポートオペレーターです）。インフラストラクチャのさまざまな側面は、さまざまなエンティティによって管理される場合もあります。たとえば、車載デバイスは製造元によってインストールおよび管理される可能性が高く、地方自治体または交通機関がこれらのデバイスによって使用される路上車両通信インフラストラクチャを担当する場合があります。バックエンドインフラストラクチャは、サードパーティのオペレーターによっても維持される可能性があります。そのため、NMSはさまざまなネットワークセグメント（それぞれが別個のエンティティによって操作および制御されている）を処理でき、適切なアクセス制御とセキュリティを有効にする必要があります。
Depending on the type of application domain (vehicular or stationary) and service being provided, it is important for the NMS to be able to function with different architectures, since different manufacturers might have their own proprietary systems relying on a specific management topology option, as described in [RFC7547]. Moreover, constituents of the network can either be private, belong to individuals or private companies, or be owned by public institutions leading to different legal and organization requirements. Across the entire infrastructure, a variety of constrained devices is likely to be used, and they must be individually managed. The NMS must be able to either work directly with different types of devices or have the ability to interoperate with multiple different systems.
アプリケーションドメインのタイプ（車両または固定）と提供されるサービスに応じて、NMSが異なるアーキテクチャで機能できることが重要です。これは、メーカーによっては、特定の管理トポロジオプションに依存する独自の独自システムを使用する場合があるためです。 [RFC7547]で説明されています。さらに、ネットワークの構成要素は、非公開にすることも、個人または民間企業に所属させることも、公的機関が所有することもでき、さまざまな法的要件や組織要件につながります。インフラストラクチャ全体で、さまざまな制約のあるデバイスが使用される可能性が高く、個別に管理する必要があります。 NMSは、さまざまなタイプのデバイスと直接連携できるか、複数の異なるシステムと相互運用できる必要があります。
The challenges in the management of vehicles in a mobile-transport application are manifold. The up-to-date position of each node in the network should be reported to the corresponding management entities, since the nodes could be moving within or roaming between different networks. Secondly, a variety of troubleshooting information, including sensitive location information, needs to be reported to the management system in order to provide accurate service to the customer. Management systems dealing with mobile nodes could possibly exploit specific patterns in the mobility of the nodes. These patterns emerge due to repetitive vehicular usage in scenarios like people commuting to work and supply vehicles transporting shipments between warehouses, etc. The NMS must also be able to handle partitioned networks, which would arise due to the dynamic nature of traffic resulting in large inter-vehicle gaps in sparsely populated scenarios. Since mobile nodes might roam in remote networks, the NMS should be able to provide operating configuration updates regardless of node location.
モバイル輸送アプリケーションでの車両管理の課題は多種多様です。ノードは異なるネットワーク内で移動したり、異なるネットワーク間を移動したりする可能性があるため、ネットワーク内の各ノードの最新の位置を対応する管理エンティティに報告する必要があります。次に、顧客に正確なサービスを提供するために、機密の位置情報を含むさまざまなトラブルシューティング情報を管理システムに報告する必要があります。モバイルノードを扱う管理システムは、ノードのモビリティの特定のパターンを悪用する可能性があります。これらのパターンは、通勤や倉庫間で貨物を輸送する車両への通勤などのシナリオで繰り返し車両が使用されるために発生します。NMSは、トラフィックの動的な性質が原因で発生する分割されたネットワークも処理できる必要があります。人口が少ないシナリオでの車両のギャップ。モバイルノードはリモートネットワークでローミングする可能性があるため、NMSはノードの場所に関係なく、動作構成の更新を提供できる必要があります。
The constrained devices in a moving transport network might be initially configured in a factory, and a reconfiguration might be needed only rarely. New devices might be integrated in an ad hoc manner based on self-management and self-configuration capabilities. Monitoring and data exchange might be necessary via a gateway entity connected to the backend transport infrastructure. The devices and entities in the transport infrastructure need to be monitored more frequently and may be able to communicate with a higher data rate. The connectivity of such entities does not necessarily need to be wireless. The time scale for detecting and recording failures in a moving transport network is likely measured in hours, and repairs might easily take days. It is likely that a self-healing feature would be used locally. On the other hand, failures in fixed transport-application infrastructure (e.g., traffic lights, digital-signage displays) are likely to be measured in minutes so as to avoid untoward traffic incidents. As such, the NMS must be able to deal with differing timeliness requirements based on the type of devices.
移動中のトランスポートネットワーク内の制約されたデバイスは、工場で最初に構成されている場合があり、再構成が必要になることはまれです。新しいデバイスは、自己管理および自己構成機能に基づいてアドホックな方法で統合される場合があります。バックエンドトランスポートインフラストラクチャに接続されたゲートウェイエンティティを介した監視とデータ交換が必要になる場合があります。トランスポートインフラストラクチャのデバイスとエンティティは、より頻繁に監視する必要があり、より高いデータレートで通信できる場合があります。このようなエンティティの接続は、必ずしもワイヤレスである必要はありません。移動中のトランスポートネットワークで障害を検出して記録する時間スケールは、おそらく数時間で測定され、修理には数日かかることもあります。自己修復機能がローカルで使用される可能性があります。一方、固定されたトランスポートアプリケーションインフラストラクチャ（信号機、デジタルサイネージディスプレイなど）の障害は、望ましくない交通事故を回避するために、数分で測定される可能性があります。そのため、NMSは、デバイスのタイプに基づいてさまざまな適時性要件に対応できなければなりません。
Since transport applications of the constrained devices and networks deal with automotive vehicles, malfunctions and misuse can potentially lead to safety concerns as well. As such, besides access control, privacy of user data, and timeliness, management systems should also be able to detect situations that are potentially hazardous to safety. Some of these situations could be automatically mitigated, e.g., traffic lights with incorrect timing, but others might require human intervention, e.g., failed traffic lights. The management system should take appropriate actions in these situations. Maintaining data confidentiality and integrity is also an important security aspect of a management system since tampering (or malfunction) can also lead to potentially dangerous situations.
制約のあるデバイスとネットワークの輸送アプリケーションは自動車を扱うため、誤動作と誤用は安全性の懸念にもつながる可能性があります。そのため、アクセス制御、ユーザーデータのプライバシー、適時性に加えて、管理システムは安全に危険を及ぼす可能性のある状況を検出できる必要があります。これらの状況の中には、タイミングが正しくない信号機など、自動的に軽減されるものもありますが、信号機の故障など、人間の介入が必要なものもあります。管理システムは、これらの状況で適切なアクションを実行する必要があります。データの機密性と整合性を維持することも、改ざん（または誤動作）が潜在的に危険な状況につながる可能性があるため、管理システムの重要なセキュリティ側面です。
Community networks are comprised of constrained routers in a multi-hop mesh topology, communicating over lossy, and often wireless, channels. While the routers are mostly non-mobile, the topology may be very dynamic because of fluctuations in link quality of the (wireless) channel caused by, e.g., obstacles, or other nearby radio transmissions. Depending on the routers that are used in the community network, the resources of the routers (memory, CPU) may be more or less constrained -- available resources may range from only a few kilobytes of RAM to several megabytes or more, and CPUs may be small and embedded, or more powerful general-purpose processors. Examples of such community networks are the FunkFeuer network (Vienna, Austria), FreiFunk (Berlin, Germany), Seattle Wireless (Seattle, USA), and AWMN (Athens, Greece). These community networks are public and non-regulated, allowing their users to connect to each other and -- through an uplink to an ISP -- to the Internet. No fee, other than the initial purchase of a wireless router, is charged for these services. Applications of these community networks can be diverse, e.g., location-based services, free Internet access, file sharing between users, distributed chat services, social networking, video sharing, etc.
コミュニティネットワークは、マルチホップメッシュトポロジの制約されたルーターで構成され、損失の多い、多くの場合はワイヤレスのチャネルを介して通信します。ルーターはほとんどがモバイルではありませんが、障害物や他の近くの無線通信などによって（ワイヤレス）チャネルのリンク品質が変動するため、トポロジは非常に動的になる可能性があります。コミュニティネットワークで使用されているルーターに応じて、ルーターのリソース（メモリ、CPU）は多少制約を受ける可能性があります-利用可能なリソースは数キロバイトのRAMから数メガバイト以上の範囲であり、CPUは小型で組み込み、またはより強力な汎用プロセッサ。このようなコミュニティネットワークの例には、FunkFeuerネットワーク（オーストリア、ウィーン）、FreiFunk（ドイツ、ベルリン）、Seattle Wireless（米国、シアトル）、およびAWMN（ギリシャ、アテネ）があります。これらのコミュニティネットワークはパブリックで規制されていないため、ユーザーは相互に、またISPへのアップリンクを介してインターネットに接続できます。これらのサービスには、ワイヤレスルーターの初期購入以外の料金はかかりません。これらのコミュニティネットワークのアプリケーションは、ロケーションベースのサービス、無料のインターネットアクセス、ユーザー間のファイル共有、分散型チャットサービス、ソーシャルネットワーキング、ビデオ共有など、多様なものにすることができます。
As an example of a community network, the FunkFeuer network comprises several hundred routers, many of which have several radio interfaces (with omnidirectional and some directed antennas). The routers of the network are small-sized wireless routers, such as the Linksys WRT54GL, available in 2011 for less than 50 euros. Each router, with 16 MB of RAM and 264 MHz of CPU power, is mounted on the rooftop of a user. When a new user wants to connect to the network, they acquire a wireless router, install the appropriate firmware and routing protocol, and mount the router on the rooftop. IP addresses for the router are assigned manually from a list of addresses (because of the lack of autoconfiguration standards for mesh networks in the IETF).
コミュニティネットワークの例として、FunkFeuerネットワークは数百のルーターで構成され、その多くは複数の無線インターフェイス（全方向性アンテナといくつかの有向アンテナを備えています）を備えています。ネットワークのルーターは、Linksys WRT54GLなどの小型のワイヤレスルーターで、2011年に50ユーロ未満で利用できます。 16 MBのRAMと264 MHzのCPUパワーを備えた各ルーターは、ユーザーの屋上に取り付けられています。新しいユーザーがネットワークに接続する場合は、ワイヤレスルーターを取得し、適切なファームウェアとルーティングプロトコルをインストールして、ルーターを屋上に取り付けます。ルーターのIPアドレスは、アドレスのリストから手動で割り当てられます（IETFにはメッシュネットワークの自動構成標準がないため）。
While the routers are non-mobile, fluctuations in link quality require an ad hoc routing protocol that allows for quick convergence to reflect the effective topology of the network (such as Neighborhood Discovery Protocol (NHDP) [RFC6130] and Optimized Link State Routing version 2 (OLSRv2) [RFC7181] developed in the MANET WG). Usually, no human interaction is required for these protocols, as all variable parameters required by the routing protocol are either negotiated in the control traffic exchange or are only of local importance to each router (i.e. do not influence interoperability). However, external management and monitoring of an ad hoc routing protocol may be desirable to optimize parameters of the routing protocol. Such an optimization may lead to a topology that is perceived to be more stable and to a lower control traffic overhead (and therefore to a higher delivery success ratio of data packets, a lower end-to-end delay, and less unnecessary bandwidth and energy use).
ルーターは非モバイルですが、リンク品質の変動には、ネットワークの効果的なトポロジーを反映するための迅速な収束を可能にするアドホックルーティングプロトコルが必要です（Neighborhood Discovery Protocol（NHDP）[RFC6130]およびOptimized Link State Routingバージョン2など） （OLSRv2）[RFC7181]はMANET WGで開発されました）。ルーティングプロトコルで必要なすべての可変パラメータは、制御トラフィック交換でネゴシエートされるか、各ルーターにとってローカルで重要なだけなので（つまり、相互運用性に影響を与えないため）、通常、これらのプロトコルでは人間の操作は必要ありません。ただし、アドホックルーティングプロトコルの外部管理と監視は、ルーティングプロトコルのパラメータを最適化するために望ましい場合があります。このような最適化により、トポロジがより安定し、制御トラフィックのオーバーヘッドが低くなる（したがって、データパケットの配信成功率が高くなり、エンドツーエンドの遅延が少なくなり、不要な帯域幅とエネルギーが少なくなる）使用する）。
Different use cases for the management of community networks are possible:
コミュニティネットワークの管理には、さまざまな使用例が考えられます。
o A single NMS, e.g., a border gateway providing connectivity to the Internet, requires managing or monitoring routers in the community network, in order to investigate problems (monitoring) or to improve performance by changing parameters (managing). As the topology of the network is dynamic, constant connectivity of each router towards the management station cannot be guaranteed. Current network management protocols, such as SNMP and Network Configuration Protocol (NETCONF), may be used (e.g., use of interfaces such as the NHDP-MIB [RFC6779]). However, when routers in the community network are constrained, existing protocols may require too many resources in terms of memory and CPU; and more importantly, the bandwidth requirements may exceed the available channel capacity in wireless mesh networks. Moreover, management and monitoring may be unfeasible if the connection between the NMS and the routers is frequently interrupted.
o インターネットへの接続を提供するボーダーゲートウェイなどの単一のNMSでは、問題を調査（監視）したり、パラメーターを変更してパフォーマンスを改善（管理）したりするために、コミュニティネットワークのルーターを管理または監視する必要があります。ネットワークのトポロジーは動的であるため、管理ステーションへの各ルーターの一定の接続性は保証できません。 SNMPやネットワーク構成プロトコル（NETCONF）などの現在のネットワーク管理プロトコルを使用できます（NHDP-MIB [RFC6779]などのインターフェイスの使用）。ただし、コミュニティネットワーク内のルーターが制約されている場合、既存のプロトコルはメモリとCPUの面で非常に多くのリソースを必要とする場合があります。さらに重要なことに、帯域幅の要件は、ワイヤレスメッシュネットワークで利用可能なチャネル容量を超える場合があります。さらに、NMSとルーター間の接続が頻繁に中断されると、管理と監視が実行できなくなる可能性があります。
o Distributed network monitoring, in which more than one management station monitors or manages other routers. Because connectivity to a server cannot be guaranteed at all times, a distributed approach may provide a higher reliability, at the cost of increased complexity. Currently, no IETF standard exists for distributed monitoring and management.
o 分散ネットワーク監視。複数の管理ステーションが他のルーターを監視または管理します。サーバーへの接続は常に保証できるわけではないため、分散型のアプローチでは、複雑さが増す代わりに、より高い信頼性が提供される可能性があります。現在、分散型の監視と管理のためのIETF標準はありません。
o Monitoring and management of a whole network or a group of routers. Monitoring the performance of a community network may require more information than what can be acquired from a single router using a network management protocol. Statistics, such as topology changes over time, data throughput along certain routing paths, congestion, etc., are of interest for a group of routers (or the routing domain) as a whole. As of 2014, no IETF standard allows for monitoring or managing whole networks instead of single routers.
o ネットワーク全体またはルーターのグループの監視と管理。コミュニティネットワークのパフォーマンスを監視するには、ネットワーク管理プロトコルを使用して単一のルーターから取得できる情報よりも多くの情報が必要になる場合があります。経時的なトポロジーの変化、特定のルーティングパスに沿ったデータスループット、輻輳などの統計は、ルーターのグループ（またはルーティングドメイン）全体にとって重要です。 2014年現在、IETF標準では、単一のルーターの代わりにネットワーク全体を監視または管理することはできません。
The challenges of configuring and monitoring networks operated in the field by rescue and security agencies can be different from the other use cases since the requirements and operating conditions of such networks are quite different.
そのようなネットワークの要件と動作条件はまったく異なるため、レスキューおよびセキュリティ機関が現場で運用するネットワークの構成と監視の課題は、他のユースケースとは異なる場合があります。
With technology advancements, field networks operated nowadays are becoming large and can consist of a variety of different types of equipment that run different protocols and tools that obviously increase complexity of these mission-critical networks. In many scenarios, configurations are, most likely, manually performed.
テクノロジーの進歩により、今日運用されているフィールドネットワークは大きくなり、これらのミッションクリティカルなネットワークの複雑さを明らかに増大させるさまざまなプロトコルとツールを実行するさまざまな種類の機器で構成できます。多くのシナリオでは、構成は手動で実行されることがほとんどです。
Furthermore, some legacy and even modern devices do not even support IP networking. A majority of protocols and tools developed by vendors that are being used are proprietary, which makes integration more difficult.
さらに、一部のレガシーデバイスや最新のデバイスでさえ、IPネットワークをサポートしていません。使用されているベンダーによって開発されたプロトコルとツールの大部分は独自のものであるため、統合はより困難になります。
The main reason for this disjoint operation scenario is that most equipment is developed with specific task requirements in mind, rather than interoperability of the varied equipment types. For example, the operating conditions experienced by high altitude security equipment is significantly different from that used in desert conditions. Similarly, equipment used in fire rescue has different requirements than flood-relief equipment. Furthermore, interoperation of equipment with telecommunication equipment was not an expected outcome or (in some scenarios) may not even be desirable.
このばらばらの運用シナリオの主な理由は、ほとんどの機器が、さまざまな機器タイプの相互運用性ではなく、特定のタスク要件を念頭に置いて開発されていることです。たとえば、標高の高いセキュリティ機器が経験する操作条件は、砂漠の条件で使用される操作条件とは大きく異なります。同様に、消防救急に使用される機器には、洪水救助機器とは異なる要件があります。さらに、機器と通信機器との相互運用は予期された結果ではなかった、または（シナリオによっては）望ましくない場合さえありました。
Currently, field networks operate with a fixed Network Operations Center (NOC) that physically manages the configuration and evaluation of all field devices. Once configured, the devices might be deployed in fixed or mobile scenarios. Any configuration changes required would need to be appropriately encrypted and authenticated to prevent unauthorized access.
現在、フィールドネットワークは、すべてのフィールドデバイスの構成と評価を物理的に管理する固定ネットワークオペレーションセンター（NOC）で動作しています。構成が完了すると、デバイスは固定シナリオまたはモバイルシナリオで展開されます。必要な構成変更は、不正なアクセスを防ぐために適切に暗号化および認証する必要があります。
Hierarchical management of devices is a common requirement in such scenarios since local managers or operators may need to respond to changing conditions within their purview. The level of configuration management available at each hierarchy must also be closely governed.
デバイスの階層的な管理は、そのようなシナリオでは一般的な要件です。ローカルのマネージャーまたはオペレーターは、その範囲内で状況の変化に対応する必要がある場合があるためです。各階層で使用可能な構成管理のレベルも厳密に管理する必要があります。
Since many field operation devices are used in hostile environments, a high failure and disconnection rate should be tolerated by the NMS, which must also be able to deal with multiple gateways and disjoint management protocols.
多くのフィールド操作デバイスが悪意のある環境で使用されるため、NMSは高い障害と切断率を許容する必要があり、NMSは複数のゲートウェイと切り離された管理プロトコルにも対応できる必要があります。
Multi-national field operations involving search, rescue, and security are becoming increasingly common, requiring interoperation of a diverse set of equipment designed with different operating conditions in mind. Furthermore, different intra- and inter-governmental agencies are likely to have a different set of standards, best practices, rules and regulations, and implementation approaches that may contradict or conflict with each other. The NMS should be able to detect these and handle them in an acceptable manner, which may require human intervention.
捜索、救助、およびセキュリティを含む多国籍フィールド操作はますます一般的になり、異なる動作条件を考慮して設計されたさまざまな機器セットの相互運用が必要になっています。さらに、政府間および政府間機関が異なれば、標準、ベストプラクティス、ルール、規制、および実装アプローチが異なるセットになる可能性があります。 NMSはこれらを検出し、許容可能な方法で処理できる必要があります。これには、人間の介入が必要になる場合があります。
This document discusses use cases for management of networks with constrained devices. The security considerations described throughout the companion document [RFC7547] apply here as well.
このドキュメントでは、デバイスが制約されたネットワークの管理の使用例について説明します。関連ドキュメント[RFC7547]全体で説明されているセキュリティの考慮事項は、ここでも適用されます。
[RFC6130] Clausen, T., Dearlove, C., and J. Dean, "Mobile Ad Hoc Network (MANET) Neighborhood Discovery Protocol (NHDP)", RFC 6130, DOI 10.17487/RFC6130, April 2011, <http://www.rfc-editor.org/info/rfc6130>.
[RFC6130] Clausen、T.、Dearlove、C。、およびJ. Dean、「Mobile Ad Hoc Network（MANET）Neighborhood Discovery Protocol（NHDP）」、RFC 6130、DOI 10.17487 / RFC6130、2011年4月、<http：// www.rfc-editor.org/info/rfc6130>。
[RFC6568] Kim, E., Kaspar, D., and JP. Vasseur, "Design and Application Spaces for IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPANs)", RFC 6568, DOI 10.17487/RFC6568, April 2012, <http://www.rfc-editor.org/info/rfc6568>.
[RFC6568] Kim、E.、Kaspar、D.、JP。 Vasseur、「IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks（6LoWPANs）の設計およびアプリケーションスペース」、RFC 6568、DOI 10.17487 / RFC6568、2012年4月、<http://www.rfc-editor.org/info/rfc6568> 。
[RFC6779] Herberg, U., Cole, R., and I. Chakeres, "Definition of Managed Objects for the Neighborhood Discovery Protocol", RFC 6779, DOI 10.17487/RFC6779, October 2012, <http://www.rfc-editor.org/info/rfc6779>.
[RFC6779] Herberg、U.、Cole、R。、およびI. Chakeres、「Definition of Managed Objects for the Neighborhood Discovery Protocol」、RFC 6779、DOI 10.17487 / RFC6779、2012年10月、<http：//www.rfc- editor.org/info/rfc6779>。
[RFC6988] Quittek, J., Ed., Chandramouli, M., Winter, R., Dietz, T., and B. Claise, "Requirements for Energy Management", RFC 6988, DOI 10.17487/RFC6988, September 2013, <http://www.rfc-editor.org/info/rfc6988>.
[RFC6988] Quittek、J.、Ed。、Chandramouli、M.、Winter、R.、Dietz、T.、and B. Claise、 "Requirements for Energy Management"、RFC 6988、DOI 10.17487 / RFC6988、September 2013、< http://www.rfc-editor.org/info/rfc6988>。
[RFC7181] Clausen, T., Dearlove, C., Jacquet, P., and U. Herberg, "The Optimized Link State Routing Protocol Version 2", RFC 7181, DOI 10.17487/RFC7181, April 2014, <http://www.rfc-editor.org/info/rfc7181>.
[RFC7181] Clausen、T.、Dearlove、C.、Jacquet、P。、およびU. Herberg、「The Optimized Link State Routing Protocol Version 2」、RFC 7181、DOI 10.17487 / RFC7181、2014年4月、<http：// www.rfc-editor.org/info/rfc7181>。
[RFC7228] Bormann, C., Ersue, M., and A. Keranen, "Terminology for Constrained-Node Networks", RFC 7228, DOI 10.17487/RFC7228, May 2014, <http://www.rfc-editor.org/info/rfc7228>.
[RFC7228] Bormann、C.、Ersue、M.、and A. Keranen、 "Terminology for Constrained-Node Networks"、RFC 7228、DOI 10.17487 / RFC7228、May 2014、<http://www.rfc-editor.org / info / rfc7228>。
[RFC7326] Parello, J., Claise, B., Schoening, B., and J. Quittek, "Energy Management Framework", RFC 7326, DOI 10.17487/RFC7326, September 2014, <http://www.rfc-editor.org/info/rfc7326>.
[RFC7326] Parello、J.、Claise、B.、Schoening、B。、およびJ. Quittek、「エネルギー管理フレームワーク」、RFC 7326、DOI 10.17487 / RFC7326、2014年9月、<http：//www.rfc-editor .org / info / rfc7326>。
[RFC7547] Ersue, M., Ed., Romascanu, D., Schoenwaelder, J., and U. Herberg, "Management of Networks with Constrained Devices: Problem Statement and Requirements", RFC 7547, DOI 10.17487/RFC7547, May 2015, <http://www.rfc-editor.org/info/rfc7547>.
[RFC7547] Ersue、M.、Ed。、Romascanu、D.、Schoenwaelder、J。、およびU. Herberg、「制約付きデバイスによるネットワークの管理：問題のステートメントと要件」、RFC 7547、DOI 10.17487 / RFC7547、2015年5月、<http://www.rfc-editor.org/info/rfc7547>。
[IOT-SEC] Garcia-Morchon, O., Kumar, S., Keoh, S., Hummen, R., and R. Struik, "Security Considerations in the IP-based Internet of Things", Work in Progress, draft-garcia-core-security-06, September 2013.
[IOT-SEC] Garcia-Morchon、O.、Kumar、S.、Keoh、S.、Hummen、R。、およびR. Struik、「IPベースのモノのインターネットにおけるセキュリティの考慮事項」、進行中の作業、ドラフト-garcia-core-security-06、2013年9月。
[IEEE802.11] IEEE, "Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications", IEEE Standard 802.11, March 2012, <http://standards.ieee.org/about/get/802/802.11.html>.
[IEEE802.11] IEEE、「Part 11：Wireless LAN Medium Access Control（MAC）and Physical Layer（PHY）Specifications」、IEEE Standard 802.11、March 2012、<http://standards.ieee.org/about/get/ 802 / 802.11.html>。
[IEEE802.15] IEEE, "WIRELESS PERSONAL AREA NETWORKS (PANs)", IEEE Standard 802.15, 2003-2014, <https://standards.ieee.org/about/get/802/802.15.html>.
[IEEE802.15] IEEE、「ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（PAN）」、IEEE標準802.15、2003-2014、<https://standards.ieee.org/about/get/802/802.15.html>。
[IEEE802.15.4] IEEE, "Part 15.4: Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs)", IEEE Standard 802.15.4, September 2011, <https://standards.ieee.org/about/get/802/802.15.html>.
[IEEE802.15.4] IEEE、「Part 15.4：Low-Rate Wireless Personal Area Networks（LR-WPANs）」、IEEE Standard 802.15.4、2011年9月、<https://standards.ieee.org/about/get/802 /802.15.html>。
Acknowledgments
謝辞
The following persons reviewed and provided valuable comments during the creation of this document:
次の担当者は、このドキュメントの作成中に貴重なコメントを確認して提供しました。
Dominique Barthel, Carsten Bormann, Zhen Cao, Benoit Claise, Bert Greevenbosch, Ulrich Herberg, Ted Lemon, Kathleen Moriarty, James Nguyen, Zach Shelby, Peter van der Stok, and Martin Thomson.
ドミニク・バーテル、カーステン・ボーマン、ジェン・カオ、ブノワ・クレイズ、バート・グリーベンボッシュ、ウルリッヒ・ヘルバーグ、テッド・レモン、キャスリーン・モリアーティ、ジェームズ・グエン、ザック・シェルビー、ピーター・ファン・デル・ストック、マーティン・トムソン。
The authors would like to thank the reviewers and the participants on the Coman mailing list for their valuable contributions and comments.
著者は、コマンメーリングリストのレビュー担当者と参加者の貴重な貢献とコメントに感謝します。
Juergen Schoenwaelder and Anuj Sehgal were partly funded by Flamingo, a Network of Excellence project (ICT-318488) supported by the European Commission under its Seventh Framework Programme.
Juergen SchoenwaelderとAnuj Sehgalは、第7回フレームワークプログラムの下で欧州委員会が支援するネットワークオブエクセレンスプロジェクト（ICT-318488）であるフラミンゴから一部資金提供を受けました。
Contributors
貢献者
The following persons made significant contributions to and reviewed this document:
次の人物がこの文書に多大な貢献をしてレビューしました。
o Ulrich Herberg contributed Section 4.9, "Community Network Applications".
o Ulrich Herbergは、4.9項「コミュニティネットワークアプリケーション」に貢献しました。
o Peter van der Stok contributed to Section 4.6, "Building Automation".
o Peter van der Stokは、セクション4.6「Building Automation」に貢献しました。
o Zhen Cao contributed to Section 2.2, "Cellular Access Technologies".
o Zhen Caoは、セクション2.2「Cellular Access Technologies」に貢献しました。
o Gilman Tolle contributed Section 4.4 "Energy Management".
o Gilman Tolleは、4.4節「エネルギー管理」に貢献しました。
o James Nguyen and Ulrich Herberg contributed to Section 4.10 "Field Operations".
o James NguyenとUlrich Herbergは、セクション4.10「フィールドオペレーション」に貢献しました。
Authors' Addresses
著者のアドレス
Mehmet Ersue (editor) Nokia Networks
Mehmet Ersue（編集者）Nokia Networks
EMail: mehmet.ersue@nokia.com
Dan Romascanu Avaya
ダンローマスカヌアバイア
EMail: dromasca@avaya.com
Juergen Schoenwaelder Jacobs University Bremen
ユルゲンシェーンヴェルダージェイコブス大学ブレーメン
EMail: j.schoenwaelder@jacobs-university.de
Anuj Sehgal Jacobs University Bremen
アヌジセーガルジェイコブス大学ブレーメン
EMail: s.anuj@jacobs-university.de