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地域情報化から小水力までの10年間
- 1. 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 1 地域情報化から小水力までの10年間 〜 あるいは菊池豊の創り方 〜 地域連携機構 活動総括連続セミナー
- 2. 本日の発表� • 内側（考え方）が見えるように工夫する – やったことを自体の紹介はこのためのツール である • プレゼンコンテンツとしては新しい試み – なのでまだ荒っぽいところがある – 特に見せ方は改革途上 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 2
- 3. 本日のお題� • 生い立ち（高知工科大学以前）�15min • 地域情報化 15min • 再生可能エネルギー 15min • 地域連携の考え方 15min • 質疑応答 15min • 余白�15min 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 3
- 4. 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 4 インターネットとはなにか�
- 5. 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 5 インターネットはロックだ！�
- 6. 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 6 ロックとはなにか�
- 7. 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 7 ロックとは自由だ！�
- 8. ロックとはなにか� • 自由であること – もしくは自由を追求することを維持すること • 自分でできることをやりたい – 独立性、非依存性、非分業性 • 自分の意志でやりたい – 他人に言われたくない – 権威を認めない • 何らかの公平性・平等性が必須 – フラットなコミュニティを形成 – この意味でも権威が大嫌い 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 8
- 9. 改めて インターネットはロックだ� • 自由の概念を技術として具現化 – 人類史上初めてではないだろうか • 技術だけならどうということもなかったが – その後、社会・経済に大きな影響を 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 9
- 10. 菊池の小中高� • 小学生の頃はラジオ少年 – 釧路では部品入手が思うようにいかず… • 理論家になったのはこの頃の影響か… • 中学生の頃はBCLとロジック回路製作 • 高校 – アナログ：アマチュア無線 – デジタル：PC設計製作� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 10
- 11. アマチュア無線� • 電子工学研究部 – アマチュア無線社団局 JA8YCC – メインイベント：JARLフィールドデーコンテスト • 8月第1土曜日21:00〜翌15:00 • 作戦 – 得点 ＝ 交信数 × 交信エリア数 – 作戦1: 全部の周波数帯で出る • 1.9〜430MHz – 作戦2: 札幌からエリアを移動 • みんなが競って交信しに来る 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 11
- 12. 移動先はここ（たぶん）� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 12 2014/06/18 8:19- Google 1/1https://www.google.co.jp/maps/place/ /@43.4312544,142.4530483,8z/data=!4m2!3m1!1s0x5f0ca25244d70dbb:0x7a9439f64f958212 地図データ ©2014 Google, ZENRIN 50 km 広告 歌志内かもい岳 · www.tripadvisor.jp/ このエリアで探す · 交通状況 · 地形 神威岳, 北海道歌志内市中村
- 13. 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 13 少年社団の部優勝！ （それも多分2回）�
- 14. 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 14 顧問からは疎んじられる 毎年顧問が変わる�
- 15. 飽きたらずに完全自作� • intel 8080A（現在の x86 の祖先） • 48kB RAM�(16kb DRAM 24個) – サイクルスチールリフレッシュ – 残りエリアは主にグラフィックス用 SVRAM • 1KB UVPROM • フルキーボードとカラーCRTディスプレイ • 外部記憶はカセットテープ – Sapporo City Standard (3200bps) • 高性能CPUも設計。製作に至らず。 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 15
- 16. マイコン続き� • モニタ（原始OS）も手製 – 北大青木由直研究室で開発させてもらう • 大学の知と設備に驚愕 • 横連携も面白い：FDDの箱は機械工学科製 • コミュニティ経験 – 北海道マイクロコンピュータ研究会 – 思い出せば人生最初の論文はここへの投稿だ！ • ハードウェア乗除算器の設計と製作 • ソフトウェア – 言語GAMEのコンパイラを移植 – 数値計算ソフト 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 16
- 17. 大学の選び方� • 親の引力圏外に脱出できること – なので北海道の大学は全滅 • 国公立 – 親元を離れる以上は仕送りの関係があり • 入試に英語がないか配点が低いところ – 当時は東北大学、名古屋大学など • 無名 – 大人（親、教諭）にあれこれ言われるのが嫌 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 17
- 18. 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 18 無事 北海道脱出 ただし1年浪人 �
- 19. 東京工業大学 片山研で� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 19 • おもに計算の原理を追究 – 物理なら F = ma とかある – では計算にはどんな原理があるのか • 計算基礎論 – 離散数学、関数・集合、形式論理学… – 項書換系 • 独学
- 20. 研究の中身� • 卒研：検証器（言語AG、環境SAGE） – ひとつのプログラムを複数の言語で記述する • 両方の整合性を検査して正しさを検証 • D論：計算原理の追究 – 新たな計算体系 • 0型文法による属性文法型計算モデル – 項書換系での選択子の除去 – 独学だったこともあり審査委員会で審査できず • 当時JAISTの専門家、外山芳人教授のインタビューを 受けることに 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 20
- 21. インターネット黎明期 とその前のJUNET時代� • UNIXマシンとLANがある – 自律分散 • v.s. 大型計算機＆端末 • 夜な夜な活動 – ネットに流れるフリーソフト – ビル全体のネット構成変更 • 手作りのマスターキーがあった • 学外の遊び友達 – 慶応大、東大、KDD研究所、SRA、ASTEC 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 21
- 22. 意外な量のメンテナンス� • どんどん構造が変わる – 勝手に増える、勝手になくなる – 静的な設計はすぐに破綻する • どう管理・運用するかが問題 – 最初は研究の片手間で – そのうちメンテナンスがメインになる • 誰かが対応しないと使えなくなる – 対応したところでなんの業績にもならない 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 22
- 24. インターネットは研究対象か� • 菊池の学生時代は研究対象とみなされて いなかった • 今は研究対象と言っても不思議はない • どうして研究対象になったのか 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 24
- 26. 今いるところ� • 生い立ち（高知工科大学以前）� • 地域情報化 • 再生可能エネルギー • 地域連携の考え方 • 質疑応答 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 26
- 30. 自律・広域・分散の難しさ� • 動的な変化 – 機能と性能がバラバラのノード – 発生し消滅するリンク • 管理ポリシーの異なる組織の相互接続 • 費用の負担 • それでも全体として機能しなくてはいけな い 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 30
- 31. インターネットの動作原理� • 絵をバラバラに切り分ける • はがきにして送る • 途中経路では宛先だけ見て配送 • 受け取る • 絵に組み上げる� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 31
- 32. Stupid Network� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 32
- 33. インターネットの発展� • 1997 – 高知工科大学設立 – OCN （電話会社のやるインターネット事業）� • 商用インターネットの発達 – 地方でのISP事業者の発生 – その後の収斂 • 地方にはなかなか来ない… – 今でも高知市土佐山とか安芸市畑山は情報僻地 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 33
- 38. 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 38 結局それか! インターネット構造� 元売り 仲買 小売
- 41. 通信でも地方はつらいのか…� • 全部の道路が東京直通のようなもの – 隣の家に行くのにも一旦東京を経由する… • 東京が被災すると高知内通信も途絶 – 高知市が被災したらどうかという問題もあり • 通信品質が悪くなる – 気づかないけど使い勝手が悪い • とか言うのが分かっていても手が打てない – プロバイダ任せになってしまう… 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 41
- 42. 地方でもどうにかしたい� • 1997年頃から盛んに言われる様になった� – 商用インターネットの台頭� – 「地域の大学がHUB」構造の崩壊� • 研究アプローチ： – RIBBプロジェクト（代表：林英輔） – 分散IX研究会 • 商売アプローチ： – 地方にもインターネット交換所を作ろう！� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 42
- 43. 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 43 研究アプローチ 分散IX(distix)研究会郁夫さんのスライドより� Carrier’s network User router EDGE LSR User router EDGE LSR Carrier’s router CORE LSR Carrier’s router CORE LSR • MPLS-IXアーキテクチャ – 広域分散型 – L2メディア非依存 – スケーラブル・柔軟�
- 44. 研究としてはかなりうまいこと行った� • 情報処理学会 2003年度 論文賞 – 中川、永見、江崎、菊池 • Softbank で商用化へ – 松嶋� – mpls ASSOCIO 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 44 2014/06/18 11:58mpls ASSOCIO SoftBank 1/2http://tm.softbank.jp/isp/associo/user/
- 45. 商売アプローチ� • 地域IXを設立運営する • 先行地域IXのでうまくいかない例は… – 自治体 – 大手ISPつきの三セク – 非営利（大学とか）� • ベンチャーでやったらどうなるか? 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 45
- 48. 有限会社ナインレイヤーズ� • 当初の企画は挫折 – 高知発祥の地域ISPが全部いなくなった • 暖簾だけ、そして暖簾も降ろした – 県庁が最初使ってくれていたが • ISP非依存の理念を捨てる • 生きていくための営業品目 – 普通のインターネット接続（トランジット） – 特殊な通信システム – 品質計測（国の委託事業の下請け） 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 48
- 50. 仕切り直し� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 50
- 52. 高知学術ネットワーク (KAIN)� • なにかと丈夫な冗長構成にしよう – 地域内の通信は外を回らない様にしよう – ネットワークを冗長化しよう – 大学のシステムを外に置ける様にしよう • 接続を速くしよう、費用を安くしよう – 過去の経緯で結構高い買い物をしている組織も – SINET4 高知DCが来る！ • 遊べる環境にしよう – JGN-X高知AP、高知県情報ハイウェイ（県内小中高） • 自前の予算でやろう 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 52
- 53. 53� 凡例 高知県 情報ハイウェイ 高知IX�高知PoP 高知市内の浸かりそうなところ 県内小中高 高知IX 松山PoP 松山市内 高知IX 南国PoP 南国市の高台 2011.12開通� 1Gbps�(1芯 BX) 1Gbps (1芯�CWDM) 10Gbps (2芯 SR/LR) 高知工科大学� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 L2: Ethernet レベル� 高知学術ネットワーク�
- 55. さて、作ってはみたけれど…� • 安くて速くて冗長になったのはよかった • けど – ホントになんかあっても大丈夫なんかな… • 実際に試して技術的に確認したい • ヒューマン層 (over L7) も確認したい – BCP って機能するのか – 機能すると思って BCP を作っているのか • これは実際に障害を起こしてみるのが良いな – ネットワーク防災訓練を 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 55
- 56. まず隗より始めよ� • 防災訓練には懐疑的な意見が多い – 実際にやってみて結果を見せたら変わるかも • 本気で切ってみることにした – 総務省�SCOPE • 災害時に事業継続性を発揮する情報通信インフラのた めの運用計画改善手法および冗長化技術の研究開発 • 受付番号：132309010 • 実施期間：2013〜2014年度� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 56
- 57. B グローバル 空間 C 被災地域 A 高知市内 被災 災害時に事業継続性を発揮する情報通信インフラのための 運用計画改善手法および冗長化技術の研究開発 岡村 健志 高知工科大学 平成25年度〜平成26年度 D E 高知IX 高知PoP 高知IX 南国PoP 高知県 情報HW NICT JGN-‐X NII SINET4 高知IX 松山PoP 国道33 国道32 から 県外へ DNS ルートサーバ com. サーバ sample.com. DNSサーバ 被災して孤立した地域 STEP1 STEP2 STEP3 仮想DNSサーバ経由で 地域内で到達可能 インターネット トランジット インターネット トランジット インターネット トランジット 低予算のバックアップ 回線にトラフィック集中 平時は低トラ フィックで 低維持コスト 被災時には、 コストを抑えた ままバースト・ トラフィックが 通過可能� h@p://www.sample.com/ 仮想ルートDNSサーバ 仮想 com. サーバ 災害時の シナリオを作成 被災 計画に従って、 人為的に障害を発生 記録 チェック1 チェック2 チェック3 … 記録し、機能や計画が 正しく動いているか確認 運用計画の 妥当性を 平時に確認 運用担当者 問題を ヒアリング ロジックモデル手法 問題構造を 可視化 課題の全体構造を共有 対策を検討し、反映を行う 1 研究開発の目的 災害発生時において、運用担当者が一体となって地域の通信環境を迅速に復旧できること 2 研究開発の概要 地域の関係機関が一体となって通信環境を復旧させるための技術を研究開発し、有効性を検証する 3 期待される研究成果および社会的意義 通信環境の災害対策を、実践的かつ実用的でコスト負担の低い解決手法で提供する 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 57
- 58. 問題構造と対策一覧� DNSサーバ の不調� インターネットに接続できない� 上流回線の断線� 土砂崩れ� ドロップ線の断線� 火災� 中ビルの浸水� 停電� 系統の不具合� 上位サイト のトラブル� 耐災性が低い� UPSが故障� 迅速に復旧できない� 不正確な対応� 保守業者の 技術不足� 予防できてない� 他人任せ� 縦割り� 人不足� 人員整理� 復旧人員 が来ない� 道路の寸断� 出張� 夜間� アラートが ならない� 携帯が不通 実行・判断 できない 権限がない 責任を負いたくない 復旧経験 がない 外部・スタッフと 連絡できない� 電話がたくさん かかってくる� 電話網 が不調� 連絡先を 知らない� いつもメール で連絡� 復旧方法 がわからない� NT構成・設定 PWがわからない� NTが複雑 広範囲� 機器の落下 故障� 水漏れ 水没� 揺れ� 電圧変化� 空調トラブル� 火災� 構造物の倒壊� 線が抜ける 断線� 停電� 電源回路 を間違える� 図面がなくなる ラック・床の破損� 事務局が3年でかわる� 建物が古い� 設定ミス� 機器更新� 障害に 気づかない� 監視漏れ� 監視サーバの不具合� • 線の二重化� • 発電機・大型UPS� • 衛星データ通信� • configのバックアップ� • ラックの足の固定� • 全ポート監視ソフト� • 常駐管理者� • 外部サーバ・ルータ� • NT構成の可視化� • テスト� • 手軽環境� • 大学間の接続� • ルール作り� • 衛星携帯電話� • アナログ回線� • サーバ室の移設� • バックアップ機の用意 • ML管理者� • 耐災性の確認� • 連絡網の整備� 58� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊
- 59. ネットワーク防災訓練概要� • 障害を意図的に入れてどうなるかを検証 – ネットワークの振る舞い – 管理者（教員、職員）の振る舞い – 業務委託先の振る舞い • Xデー�2014.01.05 – 冬休み終了直前の日曜日 – 教員、職員、アルバイトの学生君たちを動員 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 59
- 60. 結果一覧� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 60 高知工科大学� 高知県立大学� 高知大学� 高知高専� 実験1／ �障害発見� 検出されず� 検出されず� 検出されず� 検出されず� 実験1／ �動作状況� 〇 � 〇� △ 無関係なVLANで 異常が 〇� 実験2／ �障害発見� 〇 エンドユーザ 〇 エンドユーザ・保守 〇 アラート� 〇 エンドユーザ 実験2／ �動作状況� 〇 30秒程度停止� × 切り替わらない？ 〇 約4分間停止� 〇? 約7分間停止� 実験3／ �障害発見� 〇 エンドユーザ 〇 エンドユーザ・保守 〇 アラート� △ エンドユーザ・保守 実験3／ �動作状況� ？ 繋がっちゃった!� 約30分間停止� 約30分間停止� 約30分間停止�
- 62. 今いるところ� • 生い立ち（高知工科大学以前）� • 地域情報化 • 再生可能エネルギー • 地域連携の考え方 • 質疑応答 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 62
- 63. 通信と電力のアナロジー� • 1896: 旧河川法 • 1911: 電気事業法 • 1942: 配電統制令 • 1964: 新河川法 – 新幹線、東京オリンピック • 1997: 新エネ法 • 2011: 再エネ法 • 1900: 祖父 菊池豊吉 誕生 • 1963: 菊池豊 人生スタート • 1984: 電気通信事業法 2014.03.12� 高知工科大学 菊池豊� 63�
- 65. 良くある定義� • 発電出力 1000kW 以下の水力発電 – とっても望ましくない説明 • ごく一面しか捉えていない – 他の側面を覆い隠してしまう – 簡単に実現しそうに聞こえる� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 65
- 67. 重力水車の例� 2014.06.18� 高知工科大学 菊池豊� 67� • 四万十町 林さんの発電所�
- 68. あるいはこんな…� 2014.06.18� 高知工科大学 菊池豊� 68� • 都留市元気くん 1号、2号、3号 産経ニュースwebページ 稼働を始めた山梨県都留市の 小水力発電所「元気くん3号」 2012.04.08 04:00 記事 全国小水力利用推進協議会 ホームページより
- 70. 小水力発電の目的� • 教育・啓発用 • 電気が来ないところで電気を使いたい – 家屋や個々の装置で – 自家消費、災害時の自立電源 • 電気は来ているけど電気代を節約したい – 家屋や施設で – 電力会社からの電気と自家発電の電気を混ぜて使いたい • 逆潮流なしの系統連系 • 地域の資源をお金に変えたい – ここで言う地域の資源とは河川の水のエネルギー – 売電目的（「うりでん」と読むとちょっとプロっぽい） • 逆潮流ありの系統連系 2014.06.18� 高知工科大学 菊池豊� 70�
- 73. 取水口� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 73
- 76. なぜ企業が必要か� 2014.06.18� 高知工科大学 菊池豊� 76� • 地域で発電事業と言っても急には難しい – 適地の判断は？ – やるかやめるかの判断は？ – 初期調査のコストは？ – 許認可手続きは？ – 信頼のおけるコンサル・設計・施工会社は？ – 金融機関との相談は？ 初期投資の集め方は？ – 管理・運用は？
- 77. 地域小水力発電株式会社 Communal Hydro Energy Co., Ltd. 2014.06.18� 高知工科大学 菊池豊� 77� • 地域コミュニティ • 地方自治体 • 地域小水力発電自営 事業ドメイン� • スマート売電サイズ 100〜200kW • 落差100m × 流量 0.2m3/s のパッケージ化 • 高収益売電サイズ 200kW〜 • 自家消費・コンパクト売電サイズ 〜50kW 事業エリア� • 四国 • 関西・中国地方 • 西日本全域� 対象発電規模� • 新規地点開発 • コンサルティング • 流況／事業性調査 • 概略／基本設計 • 運営・管理・教育 • 地域振興・観光支援 サービス内容�
- 78. 地域主体の発電事業会社の 設立支援・運用サポート� 2014.06.18� 高知工科大学 菊池豊� 78� 発電事業会社� 市民ファンド� 住民� 自治会等� 出資� 配当� 電力会社� 売電� 売上� 銀行、JA メザニン� 住民� 山の涵養 河川環境改善 地域還元� 利潤の活用� 地域再生� CHE 地域小水力発電� 支援 出資� 委託費 配当�
- 79. 各地域ごとに実施して横つながりを作る� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 792013.11.09 SPV * × SPV * * SPV * * SPV ×× * SPV * * SPV * NPO * * * * ・各地のＳＰＣ、ＳＰＶ安定化の為の出資 ・プロジェクトコーディネイト、事業運営管理 ・技術支援、合意形成支援 ・ファイナンス組成支援 ・ツアー企画 等々 * *
- 80. CHEの現状� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 80 • 主な売上 – 受託事業：適地選定・可能性調査 • お客さん – 資源エネルギー庁、環境省 – 地方公共団体、地方議会 – 各地の住民グループ • 最も進んでいるのは… – 某地方公共団体での発電事業案件�
- 81. 地域が主体でCHEはお手伝い� • 多彩なステークホルダー • 様々な角度からの許認可・規制 • 得るものはなにか、失うものはなにか • 営利活動とリスク回避 • 利潤の利活用 • 地域への責任� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 81
- 83. 今いるところ� • 生い立ち（高知工科大学以前）� • 地域情報化 • 再生可能エネルギー • 地域連携の考え方 • 質疑応答 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 83
- 84. ロックは何を目指すのか� • 個人のイノベーション • 歴史上のタラレバ有名人 – 織田信長 – 坂本龍馬 • V.S. – 豊臣秀吉� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 84
- 85. しあわせとは成長すること� • 現状でもゴールでもない • イノベーションし続けること • 企業だけではなく個人も • 個人だけでなく地域も • 伝統も（e.g. 歌舞伎）� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 85
- 86. 地域をイノベーションさせる� • 目標が設定できる • 目標に向かう動機ができる • 到達するための資源がある • 地域の意志がステアリングを握る • 活動から別の事象が派生する 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 86
- 89. 今いるところ� • 生い立ち（高知工科大学以前）� • 地域情報化 • 再生可能エネルギー • 地域連携の考え方 • 質疑応答 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 89
- 92. 見えないものを考えてみる� 2014.06.18� 高知工科大学 菊池豊� 92� • 分業…�サービスの向こう側見えない� モノ・サービス� 対価�
- 93. 見えないものを考えてみる� • 世の中は分業で出来ている� 2014.06.18� 高知工科大学 菊池豊� 93�
- 96. 例えばこんな尺度はどうか� • 出来ることの総和を求める – 何か出来ることに対して • 自分で出来るなら 1 • 他人が出来るなら 0 から 1 までのどこか – 直接の知り合いは例えば 0.5 – 間接的になる場合は積を求める » 遠くなるほど 0 に近づく� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 96
- 98. Regions ! Be Ambitious !� 2014.06.18 高知工科大学 菊池豊 98