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身近なネットワークサービス('16)

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主任講師
葉田 善章 (放送大学准教授)
放送メディア
テレビ
放送時間(平成29年度)
第1学期:(日曜)17時30分~18時15分
第2学期:(日曜)12時00分~12時45分

講義概要

現代の社会において、コンピューターどうしを接続するネットワークはさまざまな場所で用いられるようになった。ネットワークのとらえ方や通信のしくみといった理解する上で基礎となる知識、ネットワークを中心としたコンピューターの利用形態、私たちの身近で実現されるようになったネットワークを使ったサービスについて解説する。ネットワークによるサービスを実現するために不可欠となったコンピューター技術についても学ぶ。
※詳しくはシラバス

開設年度
平成28年度
科目区分
コース科目(情報コース(専門科目))
〔2009年度~2015年度〕専門科目(情報コース)
〔2008年度以前〕専門科目(情報コース)
科目コード
1570226
単位数
2単位
単位認定試験
試験日・時限
平成29年度 第1学期:平成29年7月25日(火曜)8時限(17時55分~18時45分)
平成29年度 第2学期:平成30年1月24日(水曜)6時限(15時35分~16時25分)
単位認定試験
平均点
(平成28年度 第1学期)71.2点
(平成28年度 第2学期)73.3点
備考
 
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授業の目標

ネットワーク技術やコンピューター技術に関する理解を深め、昨今のネットワークにより提供されるようになったサービスの概略について見識を広めることが目標である。

履修上の留意点

必須ではないが、「情報学へのとびら('16)」「コンピュータのしくみ('14)」「コンピュータの動作と管理('17)」「情報ネットワーク('14)」「通信概論('14)」「Webのしくみと応用('15)」といった、コンピューターやネットワークに関連する科目を受講していることが望ましい。

シラバス

テーマ 内容 執筆担当講師名
(所属・職名)
放送担当講師名
(所属・職名)
1 ネットワークによるサービス 本科目の概要について述べる。これから学ぶコンピューターネットワークに関する基本について整理し、接続されるコンピューターやネットワークの分類、ネットワークにより提供されるサービスについて学ぶ。PCやモバイル端末、メディアプレーヤー、AV機器、生活家電、自動車で用いられるコンピューターやネットワークについて学ぶとともに、ネットワークが提供する仮想世界や実世界との関係、生活支援などについて考える。

【キーワード】
コンピューター、ネットワーク、サービス、実世界、仮想世界
葉田 善章
(放送大学准教授)
葉田 善章
(放送大学准教授)
2 ネットワークの規模と通信 ネットワークは単独で利用されることは少なく、他のネットワークと接続して利用されることが一般的である。ネットワークは規模によって分類されており、お互いに関連しあって通信が行われることや、それぞれの役割について、有線ネットワークと無線ネットワークに分けて考える。また、ネットワークを考えるための基礎知識について学ぶ。

【キーワード】
有線ネットワーク、無線ネットワーク、WAN、MAN、LAN、PAN
葉田 善章
(放送大学准教授)
葉田 善章
(放送大学准教授)
3 通信モデル 有線LANや無線LAN、WiMAXや携帯電話通信網など、異なる通信規格を用いたネットワークを用いてもインターネットへの接続や通信が可能である。これは、通信規格の持つ機能が階層で整理されており、層ごとに交換が可能になっているためである。通信の種類について学んだ後、異機種間のデータ通信を目的として作成されたOSI参照モデルについて紹介するとともに、インターネットで用いられているTCP/IPについて学ぶ。

【キーワード】
OSI参照モデル、TCP/IP、プロトコルスタック、パケット通信
葉田 善章
(放送大学准教授)
葉田 善章
(放送大学准教授)
4 ネットワークと端末 ネットワークにはPC、モバイル端末、デジタル家電といったさまざまなコンピューターが接続される。機器の構築で用いられるコンピューターのしくみや、頭脳となるプロセッサーの種類、これまで学んできたネットワーク機能のコンピューターへの実装について学ぶ。また、音楽や映像などのコンテンツや機器の制御、センサー情報といった、ネットワークの導入が利用形態の変化につながるサービスについて考える。

【キーワード】
PC、モバイル端末、プロセッサー、SoC、DSP
葉田 善章
(放送大学准教授)
葉田 善章
(放送大学准教授)
5 通信プロトコル インターネットでの通信は、インターネットプロトコル(IP)が基本となっているが、通信品質を保証するためにTCPやUDPと呼ばれるプロトコルが用いられている。インターネットプロトコルについて学んだ後、TCPやUDPの働きについて理解するとともに、TCPやUDPにもとづいて構築されたデータ通信や制御、マルチメディア配信などで用いられるプロトルについて学ぶ。

【キーワード】
IP、TCP、UDP、制御システム、コンテンツ配信
葉田 善章
(放送大学准教授)
葉田 善章
(放送大学准教授)
6 コンピューターの利用形態 コンピューターをネットワークに接続し、利用する形態について学ぶ。集中処理や分散処理、分散処理から集中処理への回帰としてクラウドコンピューティングについて理解する。そして、ネットワーク上で用いられるコンピューターの活用形態として、グリッドコンピューティングやユビキタスコンピューティングについて学ぶ。

【キーワード】
集中処理、分散処理、グリッドコンピューティング、ユビキタスコンピューティング、クラウドコンピューティング
葉田 善章
(放送大学准教授)
葉田 善章
(放送大学准教授)
7 有線ネットワーク 有線ネットワークの構築と運用に関する基本となる知識について学ぶ。パケットを中継するネットワーク機器であるリピーターやブリッジ、ルーターについて学んだ後、構築されたネットワークの通信で作成される通信路について、端末間の通信や、端末のネットワークへの接続、WANとの通信の場合について考える。そして、通信路と伝送路や、コンピューターの利用と通信速度、LANケーブルや有線LANの規格について考える。

【キーワード】
有線LAN、ネットワーク機器、通信路、伝送路、通信速度
葉田 善章
(放送大学准教授)
葉田 善章
(放送大学准教授)
8 無線ネットワーク 無線ネットワーク構築と運用の基本となる知識について学ぶ。電波と周波数や変調、電波の特性を説明し、無線LANで用いられる周波数帯やチャネルについて理解する。そして、インフラストラクチャーやアドホックといった無線通信の形態、構築のための機器などについて学ぶ。また、無線ルーターを構成する技術であるソフトウェア無線や、無線LANの規格、高速化のための技術について考える。

【キーワード】
電波、周波数、チャネル、無線LAN、ソフトウェア無線
葉田 善章
(放送大学准教授)
葉田 善章
(放送大学准教授)
9 ホームネットワーク 家庭でのコンピューターを活用したネットワークとして、ホームネットワークについて紹介する。ネットワークにPC、モバイル端末、家電などの機器を接続し、統合的なサービスを実現するしくみについて学ぶ。プロトコルが異なるネットワークどうしを接続するゲートウェイ(GW)や、使いやすいネットワーク環境を実現するために必要となるプラグアンドプレイ、用途に応じた通信規格の選定などについて考え、応用例としてDLNAやECHONET Liteについて見る。

【キーワード】
ホームネットワーク、UPnP、DLNA、ECHONET Lite、VoIP
葉田 善章
(放送大学准教授)
葉田 善章
(放送大学准教授)
10 近距離無線通信 LANよりも狭い範囲でネットワークを構築する近距離無線通信について学ぶ。コンピューターと周辺機器を接続する方法として、マスタースレーブ型の通信や、近距離通信の規格や種類について見る。その後、コンピューターと周辺機器を接続する無線PANとしてBluetoothについて学ぶ。クラシックBluetoothとBluetooth Low Energyの2種類について見る。また、非接触通信と呼ばれる短距離通信技術であるNFCやTransferJetについて学ぶ。

【キーワード】
PAN、Bluetooth、NFC、TransferJet、O2O
葉田 善章
(放送大学准教授)
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(放送大学准教授)
11 モノをつなぐネットワーク モノとモノをつなぐネットワークとして、M2Mについて学ぶ。ネットワークの利用主体について整理し、IoTとの関連を考えた後、M2Mアーキテクチャーについて学ぶ。その後、M2M型の通信の特徴を考えた後、HEMSで用いられるスマートメーターの通信を例に、M2Mによる通信について学ぶ。そして、IoTやユビキタスコンピューティングを実現するために、実世界の情報を反映するために用いられるセンサーについて紹介し、センサーの利用やセンサーをつなぐネットワークであるZigBeeについて考える。

【キーワード】
M2M、IoT、HEMS、センサー、ZigBee
葉田 善章
(放送大学准教授)
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(放送大学准教授)
12 クラウド上のコンピューター クラウドコンピューティングでは、仮想化技術を用いてネットワークの中に仮想マシンと呼ばれるコンピューターが置かれる。そして、さまざまな情報を集約して解析を行い、利用者の端末で情報を利用する。コンピューターをネットワークに置くために必要となる仮想化技術や、提供されるサービスの構築や利用について学ぶ。仮想マシンを用いたサーバーやネットワークの構成について見るとともに、クラウドコンピューティングの形態について学ぶ。

【キーワード】
仮想化技術、計算機資源、仮想マシン、クラウドコンピューティング
葉田 善章
(放送大学准教授)
葉田 善章
(放送大学准教授)
13 車載ネットワークとITS ネットワーク技術の応用として、コンピューターが数多く搭載されるようになった自動車に関するネットワークについて考える。これまでのカーナビゲーションシステムによる交通渋滞の提供だけでなく、自動車にカメラなどのセンサーを搭載し、コンピューターどうしをつなぐ車載ネットワークとの連携により、自動ブレーキなどの高度な運転支援システムが提供されていることを学ぶ。また、プローブデータと呼ばれる交通情報などのデータを収集して活用が進められていることや、ユーザーインターフェースの高度化、スマートフォンなどとの連携についても学ぶ。

【キーワード】
ITS、車載ネットワーク、自動運転、ユーザーインターフェース
葉田 善章
(放送大学准教授)
葉田 善章
(放送大学准教授)
14 ネットワークサービスの構築 ネットワークを使ったサービスの利用や構築について概説する。開発で考慮する利用者の視点や、構築の視点について考えた後、ネットワークをまたぐ通信について考える。グローバルアドレスやプライベートアドレスといったネットワーク構築で用いるIPアドレスの種類について学んだ後、インターネットにおけるネットワークどうしの通信や、インターネットからホームネットワークへの通信について考える。その後、WWWブラウザーを使ったシステム開発について学ぶ。

【キーワード】
サービスの利用と構築、IPアドレス、ネットワーク間の通信、HTML5
葉田 善章
(放送大学准教授)
葉田 善章
(放送大学准教授)
15 ネットワークと私たちの生活 これまで学んできた内容をとりまとめ、今後のネットワークによるサービスの高度化について考える。ネットワークに接続されたコンピューターやセンサーなど多種多様な機器から得られた、さまざまな情報を活用するために利用するサービスについて学ぶ。その後、ネットワークに多数の機器を接続するために必要となるIPアドレスについて見る。現在の主流であるIpv4から膨大なアドレスを持ったIpv6への移行について考えるとともに、ネットワークサービスへの影響について見る。最後にインターネットで重視される標準化や、サービスの構築や活用の際に用いられるオープンソースやオープンデータについて学ぶ。

【キーワード】
サービスの高度化、Ipv4、Ipv6、標準化、オープンソース、オープンデータ
葉田 善章
(放送大学准教授)
葉田 善章
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