OxiRS

Rust製、モジュラー型セマンティックウェブプラットフォーム - SPARQL 1.2、GraphQL、AI拡張推論対応

ステータス: v0.3.1 - リリース済み - 2026年6月6日

プロダクション対応完了: 完全なSPARQL 1.1/1.2実装、3.8倍高速化されたオプティマイザ、産業IoT対応、AI機能搭載。約43,500のテスト合格、26クレート全体で警告ゼロ。

v0.3.1 ハイライト（2026年6月6日）: SHACL高度機能（再帰シェイプ + 限定値シェイプ + ルールベース推論エンジン）、遺伝的アルゴリズムによる制約順序最適化、パターンマッチングとクエリ実行におけるRDF-star引用トリプル、GraphSAGE帰納的埋め込み、グラフサマライザと関連性フィードバック、FIPS 140-2フィーチャーゲート（oxirs-fuseki、oxirs-did）、RBACポリシーテンプレートを追加。COOLJAPAN Pure Rust移行を完了（brotli/snap/flate2 → oxiarc、ring → oxicrypto、oxitlsによるPure Rust TLS）し、デフォルトのcargo buildはring/aws-lc-sysのC/アセンブリ暗号を一切リンクしません。SciRS2 0.5.0、oxiarc 0.3.3をcrates.ioから直接利用。

ビジョン

OxiRSは、Apache Jena + FusekiおよびJuniperのRust製・JVMフリーな代替実装を目指し、以下を提供します：

• プロトコルの選択、ロックインなし: 同一データセットからSPARQL 1.2とGraphQLの両方のエンドポイントを公開
• 段階的導入: 各クレートが単独で動作、Cargoのfeatureフラグで高度な機能を選択可能
• AI対応: ベクトル検索、グラフ埋め込み、LLM拡張クエリとのネイティブ統合
• シングルバイナリ: Jena/Fusekiと機能互換を維持しながら、<50MBのフットプリント

Society 5.0 対応

OxiRSは、日本のSociety 5.0（ソサエティ5.0）イニシアティブに完全対応しています。

主要機能

スマートシティ・都市計画 - ✅ PLATEAU統合: 国土交通省の3D都市モデルプラットフォームに完全対応 - ✅ NGSI-LD API: スマートシティセンサー用のFIWARE互換コンテキストブローカー - ✅ ETSI GS CIM 009 V1.6.1: 完全なNGSI-LD v1.6準拠 - ✅ GeoSPARQL: 日本の座標系対応（EPSG:6668 JGD2011）

コネクテッド・インダストリーズ（製造業DX） - ✅ 産業IoT: Modbus、OPC UA、CANbus（J1939）統合 - ✅ デジタルツイン: 工場自動化のための物理シミュレーション - ✅ IDS/Gaia-X: データ主権と安全なデータ交換 - ✅ SAMM 2.0-2.3: 自動車産業向けセマンティックメタモデル（Catena-X）

医療・ライフサイエンス - ✅ PHR対応: GDPR/APPI準拠の個人健康記録 - ✅ データレジデンシー: 日本国内のみのデータ保存ポリシー - ✅ 検証可能資格情報: W3C DIDによる医療ID管理

農業・食品サプライチェーン - ✅ スマート農業: 精密農業のためのIoTセンサーネットワーク - ✅ サプライチェーン: IDSコネクタ統合によるトレーサビリティ - ✅ 気象データ: リアルタイム環境モニタリング

防災 - ✅ リアルタイム処理: 緊急通知のためのWebSocket - ✅ GeoSPARQL: 避難計画のための空間クエリ - ✅ センサーネットワーク: 多元的災害監視

クイックスタート

インストール

# CLIツールのインストール
cargo install oxirs --version 0.3.1

# ソースからビルド
git clone https://github.com/cool-japan/oxirs.git
cd oxirs
cargo build --workspace --release

基本的な使い方

# ナレッジグラフの初期化（英数字、_、-のみ）
oxirs init mykg

# RDFデータのインポート（自動的に mykg/data.nq に保存）
oxirs import mykg data.ttl --format turtle

# データのクエリ（ディスクから自動読み込み）
oxirs query mykg "SELECT * WHERE { ?s ?p ?o } LIMIT 10"

# サーバーの起動
oxirs serve mykg/oxirs.toml --port 3030

Society 5.0向け設定

# Society 5.0最適化済みテンプレートを使用
cp oxirs-society5.toml oxirs.toml

# 日本向け最適化でサーバー起動
oxirs serve oxirs.toml --port 3030

PLATEAUスマートシティの例

# 東京の大気質センサーを作成（NGSI-LD）
curl -X POST http://localhost:3030/ngsi-ld/v1/entities \
  -H "Content-Type: application/ld+json" \
  -d '{
    "id": "urn:ngsi-ld:AirQualitySensor:Tokyo:Shinjuku:001",
    "type": "AirQualitySensor",
    "location": {
      "type": "GeoProperty",
      "value": {"type": "Point", "coordinates": [139.7006, 35.6895]}
    },
    "pm25": {"type": "Property", "value": 12.5, "unitCode": "GQ"},
    "temperature": {"type": "Property", "value": 22.5, "unitCode": "CEL"}
  }'

# 5km圏内のセンサーをクエリ
curl "http://localhost:3030/ngsi-ld/v1/entities?type=AirQualitySensor&georel=near;maxDistance==5000"

# SPARQLでクエリ
curl -X POST http://localhost:3030/sparql \
  -H "Content-Type: application/sparql-query" \
  -d 'SELECT ?sensor ?temp WHERE {
    ?sensor a <urn:AirQualitySensor> ;
            <urn:temperature> ?temp .
    FILTER(?temp > 20)
  }'

日本国内クラウドへのデプロイ

AWS 東京リージョン（ap-northeast-1）

# AWS東京リージョンに最適化設定でデプロイ
terraform apply -var="region=ap-northeast-1" -var="instance_type=t3.xlarge"

Azure Japan East（東日本）

# Azure Japan Eastにデプロイ
az deployment group create --resource-group oxirs-rg \
  --template-file deploy-azure-japan.json \
  --parameters location=japaneast vmSize=Standard_D4s_v3

ユースケース

1. PLATEAUスマートシティ: 3D都市モデルとリアルタイムセンサー統合
2. コネクテッドファクトリー: Modbus/OPC UA対応のIndustry 4.0デジタルツイン
3. 医療PHR: APPI準拠の個人健康記録
4. スマート農業: IoTセンサーネットワークによる精密農業
5. 防災システム: リアルタイム監視と避難システム

パフォーマンスベンチマーク（日本スケール）

東京スマートシティ展開:
  センサー数:        100,000+ IoTデバイス
  PLATEAUエリア:     東京23区
  クエリスループット:  100,000 QPS
  レイテンシ p99:     <100ms（東京→大阪間）
  データレジデンシー:  100% 日本国内保存

工場デジタルツイン:
  Modbusデバイス:     1,000+ PLC
  更新頻度:           1Hz/デバイス
  シミュレーション:   リアルタイム物理演算（SciRS2）
  稼働率:             99.9% SLA

v0.3.1の新機能（2026年6月6日）

メンテナンス & 堅牢化リリース: SHACL-AF、Pure Rust移行、帰納的埋め込み

OxiRS v0.3.1は、SHACL高度機能を完成させ、COOLJAPAN Pure Rust移行を完了し、新たなAI・セキュリティ機能を追加します：

• SHACL高度機能（SHACL-AF） - 再帰シェイプ、限定値シェイプ、ルールベース推論エンジン（RDFS / OWL 2 RLエンテイルメント）
• SHACL制約順序最適化 - シェイプ制約の順序付けのための遺伝的アルゴリズム（個体数/世代数/トーナメント/突然変異率を設定可能）（oxirs-shacl-ai）
• クエリ実行におけるRDF-star - 引用トリプルがパターンマッチング、クエリ代数、エグゼキュータ、JIT、プランナー、SIMDトリプルマッチングを通して処理されるようになりました
• GraphSAGE帰納的埋め込み - kホップ平均集約（ReLU + L2正規化）、Xavier初期化、マージンランキング損失、未知エンティティ対応（oxirs-embed）
• グラフサマライザ & 関連性フィードバック - Leidenコミュニティ検出 → 中心性 → 述語頻度による自然言語要約、および乗算的な関連性フィードバックによる再ランキング（oxirs-graphrag）
• FIPS 140-2フィーチャーゲート - oxirs-fusekiおよびoxirs-didにおけるFIPS検証済み暗号のためのfipsフィーチャー（RFC-003 FIPS境界ポリシー）
• RBACポリシーテンプレート - PolicyTemplateRegistryによる組み込みのDBA / ReadOnly / Auditorロールテンプレート（oxirs-fuseki）
• Pure Rust移行完了 - 圧縮（brotli/snap/flate2 → oxiarc）、暗号（ring → oxicrypto）、TLS（Pure Rustのoxitlsプロバイダ）。デフォルトのcargo buildはring / aws-lc-sysのC/アセンブリ暗号を一切リンクしません
• 依存関係の更新 - SciRS2 0.5.0、oxiarc 0.3.3をcrates.ioから直接利用。大規模ファイルのリファクタリングにより全ソースファイルを2,000行未満に維持

品質メトリクス（v0.3.1）: - ✅ 約43,500のテスト合格（100%合格率） - ✅ コンパイル警告ゼロ 26クレート全体 - ✅ デフォルトでPure Rust - デフォルトフィーチャービルドでring / aws-lc-sysゼロ - ✅ 全.rsファイルが2,000行未満（事前のリファクタリング適用済み）

v0.2.3の新機能（2026年3月16日）

v0.2.3リリース: 16回の開発ラウンドにわたる26の新機能モジュール

OxiRS v0.2.3は、高度なSPARQL代数、プロダクションレベルのストレージ、AI機能、セキュリティ強化によってプラットフォームを大幅に拡張しています：

コア機能: - 完全なSPARQL 1.1/1.2 - W3C準拠、高度なクエリ最適化 - 3.8倍高速化オプティマイザ - 適応的複雑度検出による最適性能 - 高度なSPARQL代数 - EXISTS/MINUS評価器、サブクエリビルダー、サービス句、LATERALジョイン - 産業IoT - 時系列データ、Modbus、CANbus/J1939統合 - AI搭載 - GraphRAG、ベクターストア、制約推論、会話履歴、熱力学シミュレーション - プロダクションセキュリティ - ReBAC、OAuth2/OIDC、DID & 検証可能資格情報、トラストチェーン検証 - ストレージ強化 - 6インデックスストア（SPO/POS/OSP/GSPO/GPOS/GOPS）、インデックスマージャー/リビルダー、B-treeコンパクション、トリプルキャッシュ - 完全な可観測性 - Prometheusメトリクス、OpenTelemetryトレーシング - 新CLIツール - diff、convert、validate、monitor、profile、inspect、mergeコマンド - 産業IoT強化 - Modbusレジスタエンコーダ、CANbusフレームバリデータ、シグナルデコーダ - 地理空間強化 - 凸包計算（グラハムスキャン）、距離計算、交差点検出、面積計算 - ストリーム処理 - パーティションマネージャー、コンシューマーグループ、スキーマレジストリ、デッドレターキュー - クラウドネイティブ - Kubernetesオペレータ、Terraformモジュール、Docker対応

品質メトリクス（v0.2.3）: - ✅ 40,791以上のテスト合格 (100%合格率、約115件スキップ) - ✅ コンパイル警告ゼロ 26クレート全体 - ✅ 95%以上のテストカバレッジおよびドキュメントカバレッジ - ✅ プロダクション検証済み 産業デプロイ実績 - ✅ 26の新機能モジュール 16回の開発ラウンドにわたって追加

公開済みクレート

全クレートは crates.io に公開済みで、docs.rs にドキュメントがあります。

コア

クレート	バージョン	ドキュメント	説明
oxirs-core			コアRDF・SPARQL機能

サーバー

クレート	バージョン	ドキュメント	説明
oxirs-fuseki			SPARQL 1.1/1.2 HTTPサーバー
oxirs-gql			RDF向けGraphQLエンドポイント

エンジン

クレート	バージョン	ドキュメント	説明
oxirs-arq			SPARQLクエリエンジン
oxirs-rule			ルールベース推論
oxirs-shacl			SHACL検証
oxirs-samm			SAMMメタモデル & AAS
oxirs-geosparql			GeoSPARQLサポート
oxirs-star			RDF-starサポート
oxirs-ttl			Turtleパーサー
oxirs-vec			ベクトル検索

ストレージ

クレート	バージョン	ドキュメント	説明
oxirs-tdb			TDB2互換ストレージ
oxirs-cluster			分散クラスタリング

ストリーム

クレート	バージョン	ドキュメント	説明
oxirs-stream			リアルタイムストリーミング
oxirs-federate			フェデレーションクエリ

AI

クレート	バージョン	ドキュメント	説明
oxirs-embed			ナレッジグラフ埋め込み・ベクターストア
oxirs-shacl-ai			AI搭載SHACL制約推論
oxirs-chat			会話履歴付きRAGチャットAPI
oxirs-physics			物理情報デジタルツイン推論
oxirs-graphrag			GraphRAGハイブリッド検索（ベクター×グラフ）

セキュリティ

クレート	バージョン	ドキュメント	説明
oxirs-did			DID & 検証可能資格情報

プラットフォーム

クレート	バージョン	ドキュメント	説明
oxirs-wasm			WASMブラウザ/エッジデプロイ

ツール

クレート	バージョン	ドキュメント	説明
[oxirs (CLI)]		[](htt