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通信网络中的服务层实体的自动化关系管理

文献发布时间:2023-06-19 09:36:59


通信网络中的服务层实体的自动化关系管理

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年8月2日提交的标题为“Methods to Automate RelationshipManagement of M2M/IOT Service Layer Entities(用于自动化M2M/IOT服务层实体的关系管理的方法)”的美国临时专利申请N0.62/713,779的提交日期权益。

背景技术

M2M/IoT服务层(“服务层”或“SL”)是专门针对为M2M/IoT设备、应用和数据提供附加价值服务的技术。近来,几个行业标准实体(例如oneM2M、ETSI、OCF和LWM2M)正在开发M2M/IoT SL以便解决与将M2M/IoT设备、应用和数据集成到因特网/万维网、蜂窝网络、企业网络和家庭网络部署中相关联的挑战。

M2M/IoT SL可以提供针对面向M2M/IoT的能力总集的应用和设备访问。示例性的能力可以包括安全性、收费、数据管理、设备管理、发现、置备和连接管理。可以通过利用M2M/IoT SL所支持的消息格式、资源结构和资源表示的API使得这样的能力对于应用是可用的。

从协议栈的角度看来,SL通常可以位于应用协议层上方,并且为其所支持的应用提供附加价值服务。因此,SL常常被归类为“中间件”服务。图1示出了应用协议与应用之间的示例性服务层。

从部署的角度看来,M2M/IoT SL可以被部署在各种类型的网络节点上,其中例如包括服务器、网关和设备,正如图2中所示出的那样。

oneM2M标准定义M2M/IoT SL。SL的目的是提供可以由不同的“垂直”IoT系统和应用利用的“水平”服务,比如电子健康、车队管理和智能家庭。如图3中所示的oneM2M SL的架构定义了可以支持四个参考点的通用服务实体(CSE)。Mca参考点可以与应用实体(AE)进行接口。Mcc参考点可以与相同的服务提供商域内的另一个CSE进行接口,并且Mcc参考点可以与不同的服务提供商域内的另一个CSE进行接口。Mcn参考点可以与底层网络服务实体(NSE)进行接口。NSE可以为CSE提供底层网络服务,比如设备管理、位置服务和设备触发。CSE可以包含被称作“通用服务功能(CSF)”的多项逻辑功能,比如“发现”、“数据管理和存储库”。图4示出了oneM2M所支持的CSF。

在描述SL时,下面的定义是有用的。虽然下面的定义是关于M2M/IoT系统来描述的,但是所述定义也可以适用于任何这样的类似系统。

M2M/IoT服务层(SL)可以是通过一个应用编程接口(API)和底层网络接口的集合来为M2M/IoT应用和服务支持附加价值服务的软件中间件层。SL可以包括可由设备、应用和用户使用的M2M/IoT服务的总集。SL还可以寄放资源。

M2M/IoT应用可以是登记到M2M/IoT服务层并且实施与特定的M2M/IoT使用情况有关的应用特定功能的软件实体,比如电子健康、智能能源或家庭自动化。

M2M/IoT实体可以是M2M/IoT应用或M2M/IoT设备或者M2M/IoT应用或M2M/IoT设备的用户。

M2M/IoT服务可以是为M2M/IoT实体提供各种能力的软件实体(例如数据管理、安全性、设备管理)。

服务层实体可以是注册和/或登记到M2M/IoT服务层的M2M/IoT实体。其实例可以包括M2M/IoT应用或M2M/IoT服务层的事例。

资源(或服务层资源)可以是包含信息(例如数据)并且可以由M2M/IoT服务层寄放的唯一可寻址对象(即数据结构)。

服务层设备可以是登记到M2M/IoT服务层的实体并且可以寄放一个或多个应用。

服务层原语可以是使用服务层API来访问由服务层提供的数据或服务的消息。服务层请求和服务层响应是服务层原语的实例。

服务层请求可以是由服务层实体发出的针对服务层响应的操作。

M2M/IoT服务层登记可以是M2M/IoT服务层实体登记到M2M/IoT服务层的动作。

M2M/IoT登记者可以是登记到或者使用M2M/IoT服务层的M2M/IoT实体,比如应用、传感器、设备和/或其他M2M/IoT服务层。

M2M/IoT服务平台可以是由M2M/IoT服务提供商部署的平台,并且可以可选地寄放M2M/IoT服务层。

M2M/IoT服务提供商可以是负责M2M/IoT服务平台的部署和管理的利益攸关者(例如公司)。

M2M/IoT服务订户可以是与M2M/IoT服务提供商建立订购(即注册)以便访问和使用其M2M/IoT服务的利益攸关者(例如人类)。

M2M/IoT服务注册可以是M2M/IoT服务订户与M2M/IoT服务提供商建立服务订购并且与服务提供商的平台注册其设备、应用、数据和被授权用户的动作。

M2M/IoT用户可以是与M2M/IoT服务订户相关联的被授权实体。M2M/IoT服务订户可以向指定的M2M/IoT用户授予指定的特权,以便通过M2M/IoT服务提供商的平台访问指定的设备、应用、数据和服务。

本文中所描述的持久性(persistence)可以是指延伸到创建数据的操作以外的计算机系统中的数据存储。这样的数据可以保持在计算机系统中,直到其被删除或者受到破坏。前持久性可以是指在存储数据之前所实施的规程。后持久性可以是指在存储数据之后所实施的规程。

元数据可以是提供关于其他数据的信息的数据。

oneM2M架构是一种分布式架构,并且支持跨越以下节点类型以分布式方式部署M2M/IoT服务:应用服务节点(ASN);应用专用节点(ADN);中间节点(MN);基础设施节点(IN);以及非oneM2M节点(NoDN)。

ASN是包括一个CSE并且包括至少一个应用实体(AE)的节点。在一个示例性实施例中,ASN可以驻留在IoT设备中。

AND是包括至少一个AE并且可以不包括CSE的节点。在一个示例性实施例中,应用专用节点可以驻留在受约束IoT设备中。

MN是包括CSE并且包括零个或多个AE的节点。在一个示例性实施例中,MN可以驻留在IoT网关中。

IN是包括CSE并且包括零个或多个AE的节点。IN中的CSE可以包括不适用于其他节点类型的CSE功能。在一个示例性实施例中,IN可以驻留在IoT服务基础设施中。

非oneM2M节点是可以不包括oneM2M实体(既不包括AE也不包括CSE)的节点。这样的节点可以代表出于互工作目的(包括管理)附着到oneM2M系统的节点。

在图5中示出了互连在oneM2M系统内所支持的各种实体的配置。

发明内容

在M2M/IoT部署中管理M2M/IoT实体之间的关系在传统上是由一个或多个用户实施的。但是在大规模M2M/IoT部署中,随着关系变得更加复杂,依赖于用户管理关系可能变得不能维持。依赖于用户使用仅被建立来配置来自特定制造商的设备类型的应用来人工配置设备之间的关系并不是一种有效和可扩展的方法。此外,M2M/IoT设备之间的短暂并且动态的关系的用户管理不仅对于用户造成负担,而且从系统可扩展性的角度看来可能也不是最优的。

在本文中描述了用于自动管理IoT实体(例如设备、应用、用户)之间的关系并且从用户身上卸下管理这些关系的负担的系统和方法。在本文中描述了用于IoT实体之间的关系的自主建立、修改和拆除的关系管理服务(RM服务)。

提供本发明内容部分是为了以简化形式介绍将在后面的具体实施方式部分中进一步描述的各种概念。本发明内容部分不意图标识出所要求保护的主题内容的关键特征或必要特征,也不意图被用来限制所要求保护的主题内容的范围。此外,所要求保护的主题内容不受限于解决在本公开内容的任何部分中提到的任何或所有缺点的限制。

附图说明

通过后面结合附图以举例的方式给出的描述可以获得更加详细的理解,其中:

图1示出了具有应用协议与应用之间的服务层的示例性协议栈;

图2示出了示例性M2M/IoT部署;

图3示出了示例性oneM2M服务层架构;

图4示出了当前由oneM2M定义的示例性CSF;

图5示出了由oneM2M支持的示例性配置;

图6示出了关系管理服务(RM服务)部署的一个实例;

图7示出了RM服务的示例性流程图;

图8示出了对应于RM服务的示例性使用情况;

图9A-B示出了RM服务处理的示例性序列图;

图10示出了实施RM服务功能的示例性通用服务实体(CSE);

图11示出了示例性oneM2M资源;

图12示出了示例性oneM2M资源;

图13A-B示出了oneM2M系统中的RM服务处理的示例性序列图;

图14示出了示例性图形用户界面(GUI);

图15A是可以在其中实施一个或多个所公开的实施例的示例性机器对机器(M2M)、物联网(IoT)或万维物联网(WoT)通信系统的系统图;

图15B是可以在图15A中示出的M2M/IoT/WoT通信系统内使用的示例性架构的系统图;

图15C是可以在图15A和15B中示出的通信系统内使用的示例性通信网络节点的系统图,比如M2M/IoT/WoT设备、网关或服务器;以及

图15D是可以在其中具体实现图15A和15B的通信系统的节点的示例性计算系统的方块图。

具体实施方式

在大规模M2M/IoT(后文中称作“IoT”)部署中,管理比如设备、应用和用户之类的IoT实体之间的关系可能是复杂和困难的。关系的一些实例可以包括(但不限于)管理哪些设备和/或应用彼此兼容,哪些设备和/或应用彼此具有依赖性,或者哪些设备和/或应用附属于一个或多个用户。举例来说,兼容性可以被定义成意味着设备可以利用协议或消息格式翻译彼此发送消息,依赖性可以被定义成意味着一个设备在没有另一个设备的情况下无法完全运作,并且附属可以被定义成意味着两个设备归相同的组织所有。

在传统上,IoT实体之间的关系由用户定义和配置。这可以是由用户通过利用设备制造商(或者第三方应用开发者)所开发的应用配置IoT设备之间的关系来实施。举例来说,智能家庭设备可以附带有制造商所开发的应用,顾客在家中部署设备时可以使用所述应用来配置设备。用户可以利用这样的应用来配置单独的智能家庭设备以及类似的智能家庭设备的群组。配置过程通常可能涉及由一个或多个用户定义设备之间的关系。这些关系可以定义哪些智能设备控制其他智能设备以及设备可以被控制的方式。举例来说,配置应用可以允许用户配置其家中的哪些智能灯泡受到被按下的按钮或者向智能灯开关设备发出的语音命令的控制。同样地,配置应用还可以允许用户配置当由智能灯开关发出命令时在智能灯泡上实施的动作,比如打开/关闭、调暗、改变颜色或者使灯闪烁。

前面所描述的使用情况是非常常见的一种,其中用户借助于应用在IoT设备之间的关系的配置中扮演不可或缺的角色。在这种类型的小规模IoT部署中,关系往往是浅显的,并且仅涉及具有持续很长时间(例如数年)而无需修改的长期关系的少数几个设备。因此,这种类型的用户配置就足够了。

对于更大规模的IoT部署(例如智能城市),管理IoT设备之间的关系可能比小规模IoT部署要复杂得多。更大规模IoT部署可能由于几个因素而具有更高的复杂度,比如大量的设备,不同类型的设备及其制造商,公共/多租户设备,以及在这样的大规模部署中存在于IoT设备之间的关系的时间或空间性质。在这些类型的大规模IoT部署中,依赖于用户使用仅被建立来配置来自特定制造商的设备类型的应用来人工配置设备之间的关系并不是一种有效和可扩展的方法。此外,由用户管理IoT设备之间的短暂并且动态的关系不仅对于用户造成负担,而且从系统可扩展性的角度看来可能也不是最优的。

关于智能城市的使用情况例示了前面描述的问题。以建立了包括无人驾驶车辆的智能公共交通系统的智能城市为例,所述无人驾驶车辆可以动态地彼此连接和断开连接从而形成无人驾驶车辆的班列。这样的连接和断开连接可以是基于例如以下情境:彼此位于相同的位置附近并且在相同的方向上行驶的车辆;一台车辆中的乘客需要与其他车辆中的其他乘客会合;需要在车辆之间转运乘客或货物;以及/或者一台车辆需要燃料(例如电池)并且其他车辆具有可以共享的备用燃料。城市可能最终希望使用其IoT SL平台来管理车辆的动态连接和断开连接。但是城市的IoT平台缺乏配置和控制针对构成智能交通系统的无人驾驶车辆的关系标准的能力。举例来说,城市的IoT平台缺乏定义比如以下标准的能力:兼容性关系标准;状态关系标准;位置关系标准;以及调度关系标准。

兼容性关系标准可以定义彼此兼容并且能够连接和断开连接的无人驾驶车辆的品牌和型号。

状态关系标准可以定义针对车辆何时应当连接或断开连接的基于状态的标准。这样的标准的实例可以包括定义针对车辆的电池何时被视为电量低并且需要充电的阈值以及针对车辆的电池何时被视为电量足够高从而使得车辆可以连接并且共享其电池电量的阈值的标准,或者定义一台车辆何时处于最大载客数并且其他车辆未处于最大载客数因此所述车辆可以连接并且交换乘客的标准。

位置关系标准可以定义针对车辆何时应当基于当前位置(例如小于1英里)以及/或者中间路过点或目的地位置而连接的标准。

调度关系标准可以定义针对车辆何时应当基于其调度而连接的标准。这样的标准的一个实例可以包括两台车辆在类似的时间在相同的方向上行驶。

除了别的之外,本文中所描述的能力和示例性实施例可以提供针对前面所描述的问题的解决方案。在本文中描述了用于自动管理IoT实体(例如设备、应用、用户)之间的关系并且从用户身上卸下管理这些关系的负担的系统和方法。在本文中描述了用于实施这些能力和功能的关系管理服务。

RM服务可以提供几项功能。RM服务可以配置有RM策略,所述RM策略定义RM服务可以用来管理IoT实体之间的关系的关系管理规则。RM服务可以管理IoT实体之间的不同类型的关系,比如基于IoT实体之间的功能兼容性、IoT实体之间的功能依赖性、IoT实体的条件状态、附属于IoT实体的用户、IoT实体的位置以及IoT实体的调度的关系。RM服务可以基于由RM策略定义的RM触发标准来触发IoT实体之间的关系的自主建立、修改和拆除。为了使得RM服务建立并且保持IoT实体之间的关系,应当满足在RM策略内定义的指定RM触发标准。如果不满足RM触发标准,则SL不可以建立新的关系,并且可以拆除现有的关系(如果存在的话)。RM服务可以在正常SL操作期间(也就是在去到/来自IoT实体的传入请求和传出响应的处理期间)动态地收集RM情境。RM服务可以基于在其所配置的RM策略中定义的RM触发标准来确定哪一个SL情境对于RM是相关的。RM服务随后可以针对RM策略分析该情境,以便检测将触发IoT实体之间的关系的自主建立、修改或拆除的机会。在关系的管理生命周期期间,RM服务可以实施RM动作。RM策略可以定义RM服务可以实施的分开的RM动作集合。这些RM动作可以由相应的RM动作触发标准触发,或者在RM服务基于RM触发标准和RM情境而触发IoT实体之间的关系的建立、修改或拆除时被触发。RM服务可以在SL内保持RM状态,RM服务和其他IoT实体可以使用所述RM状态来跟踪IoT实体之间的关系。

SL可以支持能够进行IoT实体之间的关系的自主建立、修改和拆除的关系管理服务(RM服务)。RM服务可以管理的IoT实体关系的类型可以包括(但不限于)基于IoT实体之间的功能兼容性、IoT实体之间的功能依赖性、IoT实体的条件状态、附属于IoT实体的用户、IoT实体的位置以及IoT实体的调度的关系。如图6中所示,RM服务可以作为寄放在服务器、网关或设备上的IoT SL内的服务而被支持。

如图7中所示,RM服务可以配置有RM策略,所述RM策略定义RM服务可以使用来管理IoT实体之间的关系的建立、修改和拆除的关系管理规则。RM服务可以动态地收集对于IoT实体之间的关系管理是相关的RM情境。RM服务随后可以针对RM策略分析该情境,以便确定将触发IoT实体之间的关系的自主建立、修改或拆除的机会。RM策略可以包括RM触发标准,所述RM触发标准可以由RM服务使用来确定将要建立、修改或拆除的关系的类型。RM服务可以保持对应于其所管理的IoT实体之间的关系的状态。这样的RM状态可以被保持在SL内,从而使得RM服务和其他IoT实体可以使用所述状态来跟踪关系。一旦IoT实体之间的关系被RM服务建立,RM服务可以支持为在所述关系中涉及的IoT实体提供附加价值功能的RM动作。RM服务可以实施的RM动作的类型包括(但不限于)基于关系的群组管理、事件管理、凭证管理、授权管理、请求应对、QoS管理和调度管理。

图8提供了RM服务使用情况的一个实例。在该使用情况中,RM服务可以确定安装在用户家中的智能门锁集合与寄放在用户的智能电话上的智能门锁应用之间的几种类型的关系。如图8中所示,智能门锁和应用都可以登记到支持RM服务的共同的SL。RM服务可以确定并且建立一起工作的门锁和应用之间的功能兼容性关系,门锁对于控制门锁的应用的功能依赖性关系,与相同的用户相关联的智能门锁和应用之间的用户关系,以及安装在用户家中的智能门锁之间的位置关系。基于这些所建立的关系,RM服务可以为智能门锁、应用和用户提供基于关系的能力。举例来说,RM服务可以基于所配置的策略确定应当把处于家中的家庭自动化设备与用户相关联。基于该信息,RM服务可以把安全凭证自动配置到门锁和应用上,配置SL访问控制策略以便仅授权用户的应用对门锁进行上锁/开锁,并且创建包括门锁的SL群组从而使得用户可以通过发出单一请求而对其中一把或多把门锁进行上锁/开锁。通过这样做,RM服务(通过其基于关系的能力)自动配置和管理门锁和应用并且从用户身上卸下负担。

继续图8中示出的实例,可以由RM服务发起请求,以便触发关系中所涉及的门锁和应用与服务提供商进行注册,引导SL凭证,建立去到SL的网络连接,登记到SL,以及/或者在指定的SL资源上实施指定的请求。类似地,还可以由RM服务发起请求以便对于关系中所涉及的门锁和应用创建、引导、刷新或撤销SL凭证。这样的SL凭证可以由门锁和应用使用来与SL本身以及/或者与关系中所涉及的其他IoT实体进行认证并且建立安全且受信任的关系。

RM服务可以支持被用来自主地建立、修改和拆除关系以及为关系中所涉及的IoT实体提供附加价值功能的能力。RM服务可以支持例如(但不限于)以下能力当中的一项或多项。

RM服务可以配置有RM策略,所述RM策略可以被用来管理IoT实体之间的关系的建立、修改和拆除。

RM服务可以针对在RM策略内定义的RM触发标准基于RM情境的动态收集和评估来自主地建立、修改和拆除IoT实体之间的不同类型的关系。

RM服务可以配置有RM动作以及定义RM服务是否/何时实施RM动作的RM触发标准。举例来说,在建立、修改或拆除IoT实体之间的关系时,RM服务可以实施由RM策略定义的RM动作。

RM服务可以基于IoT实体之间的一项或多项关系以及定义在RM策略内的RM动作的定义来管理IoT实体群组的创建、配置和拆除。

RM服务可以向关系中所涉及的IoT实体或者对于SL关系感兴趣的IoT实体发送通知以表明关系是否/何时被建立、修改或拆除。可以作为RM服务基于定义在RM策略内的RM动作所创建的订购的结果来发送通知。

RM服务可以发送请求以触发关系中所涉及的IoT实体从而使得该IoT实体与服务提供商进行注册,引导SL凭证,建立去到SL的网络连接,登记到SL,以及/或者在指定的SL资源上实施指定的请求。可以作为定义在RM策略内的RM动作的结果来发起请求。

RM服务可以发送请求以对于关系中所涉及的一个或多个IoT实体创建、引导或撤销SL凭证。这些SL凭证可以由IoT实体使用来与SL本身以及/或者与关系中所涉及的其他IoT实体进行认证并且建立安全且受信任的关系。可以作为定义在RM策略内的RM动作的结果来发起请求。

RM服务可以代表关系中所涉及的IoT实体向SL发起请求以创建、取回、更新或删除由SL或IoT实体寄放的一项或多项资源。可以作为定义在RM策略内的RM动作的结果来发起请求。

如果/当在IoT实体之间建立、修改或拆除关系时,RM服务可以发起请求以分别创建、更新或删除对于SL资源的订购。可以作为定义在RM策略内的RM动作的结果来发起请求。

如果/当在IoT实体之间建立、修改或拆除关系时,RM服务可以发起请求以分别创建、更新或删除SL访问控制策略。可以作为定义在RM策略内的RM动作的结果来发起请求。

如果/当在IoT实体之间建立、修改或拆除关系时,RM服务可以发起请求以配置、重新配置或删除互连到IoT实体的底层通信网络中的服务质量(QoS)策略和/或参数。可以作为定义在RM策略内的RM动作的结果来发起请求。

如果/当在IoT实体之间建立、修改或拆除关系时,RM服务可以发起请求以配置、重新配置或删除与IoT实体相关联的调度相关策略和/或参数。调度可以控制IoT实体连接到网络并且可用于通信的时间,以及/或者IoT实体实施特定操作的时间(例如开关被打开/关闭的时间)。可以作为定义在RM策略内的RM动作的结果来发起请求。

RM服务可以允许用户通过RM服务的能力明确地定义和创建其自身的关系。RM服务随后可以代表用户管理这些关系。

正如所描述的那样,前面的示例性能力可以依赖于关系管理策略(RM策略)。

RM服务可以配置有RM策略,所述RM策略定义RM服务可以使用来建立、修改和拆除IoT实体之间的关系的关系管理规则。这样的规则可以通过比如(但不限于)在表1中提出的那些RM策略属性来定义。应当理解的是,RM策略可以包括用以存储这样的属性的一个或多个数据结构。

表1——关系管理(RM)策略

RM服务可以管理IoT实体之间的不同类型的关系。RM策略可以标识RM服务将管理的关系。定义在RM策略内的RM触发标准可以由RM服务使用来确定是否可以在IoT实体之间建立、修改或拆除指定类型的关系。

所支持的关系类型可以包括(但不限于)以下各项当中的一项或多项:功能兼容性关系;功能依赖性关系;功能状态关系;用户关系;位置关系;调度关系;语义关系;服务订购关系;代理关系;路线关系;以及顺序关系。

功能兼容性关系可以是基于IoT实体的功能类型和能力通过其功能兼容性所定义的关系。举例来说,由不同制造商制造的智能灯开关可以具有兼容性关系,这是因为它们都是可以被用来控制智能灯泡或者能够利用相同的协议或消息格式进行通信的灯开关。

功能依赖性关系可以是基于IoT实体的功能类型和能力通过某个IoT实体对于一个或多个其他IoT实体的功能依赖性所定义的关系。举例来说,智能灯泡可以对于被用来控制智能灯泡的智能灯开关具有依赖性关系。

功能状态关系可以是通过一个或多个IoT实体的过去或当前功能状态所定义的关系。举例来说,当前点亮的所有智能灯泡可以彼此具有状态关系。

用户关系可以是通过IoT实体对于共同用户的附属所定义的关系。举例来说,用户有权控制的所有智能灯开关可以彼此具有用户关系。

位置关系可以是通过IoT实体关于彼此以及关于指定范围或边界的位置所定义的关系。举例来说,安装在同一房间内的智能灯泡和开关可以彼此具有位置关系。

调度关系可以是通过IoT实体的对应调度所定义的关系。举例来说,被调度来在相同的日间时打开/关闭的灯泡可以具有调度关系。

语义关系可以是基于其语义描述所定义的IoT实体之间的关系(也就是说语义本体定义IoT实体之间的关系)。举例来说,语义本体可以被用来描述灯开关控制灯泡的语义关系。

服务订购关系可以是通过在IoT实体之间共享的通用服务订购所定义的关系。举例来说,由相同的服务订户注册到相同的IoT服务提供商的智能灯泡和开关可以具有服务订购关系。

代理关系可以是一个IoT实体群组与对于该IoT实体群组充当代理的另一个IoT实体之间的关系。

路线关系可以是位于沿着一条预定义路线(例如PA收费公路出口309到333之间的I-276路段)的一个IoT实体集合之间的关系。这样的关系对于后面所描述的智能公共交通实施例可以是特别有用的。

顺序关系可以是存在于一个具有顺序依赖性的过程(例如工厂中的组装线)中的一个IoT实体集合之间的关系。

RM服务可以基于由RM策略定义的RM触发标准(或触发条件)来触发IoT实体之间的关系的自主建立、修改和拆除。为了使得RM服务建立并保持IoT实体之间的关系,应当满足定义在RM策略内的指定RM触发标准。如果不满足RM触发标准,则SL不可以建立新的关系,并且可以拆除现有的关系(如果存在的话)。RM策略可以定义不同类型的RM触发标准,其中可以包括(但不限于)以下各项当中的一项或多项:兼容性关系标准;依赖性关系标准;状态关系标准;用户关系标准;位置关系标准;调度关系标准;语义关系标准;服务订购关系标准;代理关系标准;路线关系标准;以及顺序关系标准。

兼容性关系标准可以定义在功能上彼此兼容的IoT实体。举例来说,RM触发标准可以是指可以被用来比较并且确定IoT实体是否在功能上彼此兼容的行业标准和/或与该标准相关联的产品简档(例如可以在Bluetooth智能灯泡之间建立兼容性关系,即使它们是由不同的销售商制造的)。在另一个实例中,RM触发标准可以定义SL条件,比如在重复的基础上发生相同类型的SL请求消息被发送到两个或多个IoT实体。在这种情况下,RM服务可以基于其处理相同类型的请求或消息格式的能力而确定IoT实体是兼容的。

依赖性关系标准可以定义对于一个或多个其他IoT实体具有功能依赖性的IoT实体。举例来说,这种标准可以是指可以由RM服务使用来确定IoT实体是否彼此依赖的行业标准和/或与该标准相关联的产品简档(例如Bluetooth智能灯泡依赖于Bluetooth智能灯开关)。在另一个实例中,RM触发标准可以定义SL条件,比如在重复的基础上发生同一个IoT实体向另一个IoT实体发送SL请求消息。在这种情况下,RM服务可以检测IoT实体之间的依赖性关系。通过检测到两个IoT实体具有依赖性,如果特定设备被带离线,服务层可以向服务层所有者或运营商生成警告。举例来说,服务层可以通知门户所有者门锁可能很快会由于电池电量低而失去功能,并且这将会影响家庭安全系统的性能。

状态关系标准可以定义彼此具有状态关系的IoT实体。在一个实施例中,(多项)指定的IoT实体属性的名称和数值可以被用作标准以便确定在IoT实体之间是否存在状态关系(例如多个Bluetooth智能灯泡被点亮)。

用户关系标准可以定义彼此具有用户关系的IoT实体。举例来说(多个)用户和该(多个)用户所复数的(多个)IoT实体的标识符可以被用作标准以便确定在IoT实体之间是否存在用户关系(例如多个Bluetooth智能灯开关可以由同一个用户控制)。

位置关系标准可以定义彼此具有位置关系的IoT实体。举例来说,指定的位置可以被用作标准以便确定在IoT实体之间是否存在位置关系(例如被安装在同一个房间中的多个Bluetooth智能灯泡)。

调度关系标准可以定义彼此具有调度关系的IoT实体。举例来说,指定的调度可以被用作标准以便确定在IoT实体之间是否存在调度关系(例如多个Bluetooth智能灯泡在特定时间打开和/或关闭)。在另一个实例中,指定的调度可以提供关于当两个设备进行通信时它们可能或者可能不需要同时唤醒的指示。举例来说,如果系统(例如网关(GW))能够缓存在设备之间发送的消息,则设备可能不需要同时唤醒。

语义关系标准可以定义彼此具有语义关系的IoT实体。举例来说,指定的语义描述/本体可以被用作标准以便确定在IoT实体之间是否存在语义关系(例如语义本体可以定义智能灯开关被用来控制智能灯泡的状态)。

服务订购关系标准可以定义彼此具有服务订购关系的IoT实体。举例来说,指定的服务订户可以被用来确定IoT实体是否具有相同的服务订户并且因此具有服务订户关系(例如所有智能灯泡和开关都由相同的服务订户注册到相同的IoT服务提供商)。

代理关系标准可以定义彼此具有代理关系的IoT实体。举例来说,被登记到另一个IoT实体的IoT实体的列表可以被用作标准以便确定在IoT实体之间是否存在代理关系。

路线关系标准可以定义彼此具有路线关系的IoT实体。举例来说,可以指定一条路线,所述路线可以包括路过点定义。该路线可以被用作标准以便确定IoT实体是否彼此具有路线关系。

顺序关系标准可以定义彼此具有顺序关系的IoT实体。举例来说,可以定义由一个IoT实体集合实施的操作的模式。该模式可以被用来定义IoT实体之间的序列关系。

前面所定义的不同类型的RM触发标准可以包括比如(但不限于)在表2中定义的单元。

表2——关系管理(RM)标准

在关系的管理生命周期期间(也就是建立到修改到拆除),RM服务可以实施RM动作。RM策略可以定义RM服务可以实施的分开的RM动作集合。RM动作可以定义如果/当对于动作满足如本文中所描述的相应触发条件时所实施的动作。此外,RM服务可以支持独立于定义在RM策略中的那些RM动作的其可以实施的原生RM动作集合。

RM策略可以包括RM服务可以实施的一项或多项RM动作。RM动作还可以包括触发条件。如果/当RM服务检测到对于某项动作满足触发条件时,RM服务可以实施该动作。单独的RM动作可以涉及由RM服务发起请求,所述请求具有针对IoT实体或者由SL寄放的另一项服务的已定义操作。某些类型的RM动作可以涉及由RM服务代表关系中所涉及的IoT实体来实施请求。这样的实施可以减少IoT实体上的开销和负担,从而使其免于必须自身来实施这些请求。由RM服务实施的其他类型的RM动作可以为SL本身提供附加的附加价值服务。在实施这些动作时,RM服务可以利用寄放在SL内的其他服务。举例来说,RM服务可以发起针对另一项服务的请求以使其向在与另一个IoT实体的关系中所涉及的第一IoT实体发送触发,从而使得第一IoT实体连接并且向服务提供商注册并且/或者登记到SL。

RM服务实施的RM动作的类型可以包括(但不限于)以下类型当中的一种或多种。当满足对于这些RM动作所指定的触发条件时,RM服务可以实施这些动作。触发条件可以对于每项RM动作被单独定制和配置。

如果/当满足指定的触发条件时(例如在IoT实体之间关系被建立、修改或拆除),可以由RM服务发起请求以向IoT实体发送通知,其中所述通知可以包括比如(但不限于)以下RM状态数据:

-关系中所涉及的IoT实体的标识符的列表。这样的列表还可以包括IoT实体使用什么协议进行通信,它们使用什么信道(频率)进行通信,它们使用什么消息传送协议/格式(例如JSON、CBOR)进行通信,以及/或者可以被用来与一个或多个IoT实体建立通信的参考ID或密钥;

-关系的建立时间;

-关系的计划拆除时间;

-被用来创建关系的RM策略的标识符;以及

-RM服务由于关系建立所创建的SL资源的一个或多个标识符(例如群组、调度、位置和订购资源)。

可以由RM服务发请求以触发关系中所涉及的IoT实体与服务提供商进行注册,引导SL凭证,建立去到SL的网络连接,登记到SL,或者在指定的SL资源上实施指定的请求。

可以由RM服务发起请求以便对于关系中所涉及的一个或多个IoT实体创建、引导、刷新或撤销SL凭证。这些SL凭证可以由IoT实体使用来与SL本身以及/或者与关系中所涉及的其他IoT实体进行认证并且建立安全且受信任的关系。

如果/当满足指定的触发条件时,可以由RM服务代表关系中所涉及的IoT实体发起请求以创建、取回、更新或删除由SL或IoT实体寄放的一项或多项资源。

如果/当满足指定的触发条件时(例如在IoT实体之间关系分别被建立、修改或拆除),可以由RM服务发起请求以使用SL资源创建、更新或删除IoT实体的群组。RM服务可以保持更新SL群组的成员以便反映关系中所涉及的IoT实体。

如果/当满足指定的触发条件时(例如在IoT实体之间关系分别被建立、修改或拆除),可以由RM服务发起请求以创建、更新或删除对SL资源的订购。RM服务可以保持更新订购以便反映将接收关于对SL资源的订购所发生的任何改变的通知的关系中所涉及的IoT实体。

如果/当满足指定的触发条件时(例如在IoT实体之间关系分别被建立、修改或拆除),可以由RM服务发起请求以创建、更新或删除SL访问控制策略。访问控制策略可以配置有允许关系中所涉及的IoT实体访问彼此寄放在SL中的资源(即数据/数据结构)并且/或者直接向彼此发送请求的特权。RM服务可以保持更新访问控制策略以便反映关系中所涉及的IoT实体以及所需的操作。特权可以由RM动作本身定义,RM服务可以基于检查RM情境(例如IoT实体简档信息、IoT实体与其他IoT实体的信任水平、现有的访问控制策略和特权等等)来导出特权,或者RM服务可以咨询其他IoT实体以便导出其可以配置在访问控制策略中的特权。

如果/当满足指定的触发条件时(例如在IoT实体之间关系被建立、修改或拆除),可以由RM服务发起请求以配置、重新配置或删除互连IoT实体的底层通信网络中的服务质量(QoS)策略和/或参数。

如果/当满足指定的触发条件时(例如在IoT实体之间关系被建立、修改或拆除),可以由RM服务发起请求以配置、重新配置或删除IoT实体的调度策略和/或参数。调度可以控制IoT实体连接到网络并且可用于通信的时间,或者IoT实体实施特定操作的时间(例如开关被打开/关闭的时间)。

可以由RM服务发起请求以创建或更新用来记录RM动作的收费记录。收费记录可以被用来记录关系被形成、更新或删除。随后可以基于收费记录向用户或订户收取费用。

RM服务可以在正常SL操作期间(也就是在去到/来自IoT实体的传入请求和传出响应的处理期间)动态地收集与RM有关的IoT实体的情境。RM服务可以基于在其所配置的RM策略中定义的RM触发标准来确定哪一个情境对于RM是相关的。RM服务随后可以针对RM策略分析该情境,以便确定将触发IoT实体之间的关系的自主建立、修改或拆除的机会。

RM情境可以包括可以由RM服务(例如针对RM策略)进行分析的信息,以便检测是否要触发IoT实体之间的关系的建立、修改或拆除。RM情境可以包括(但不限于)以下各项当中的一项或多项:兼容性情境;依赖性情境;状态情境;用户情境;位置情境;调度情境;服务订购情境;语义情境;代理情境;路线情境;以及序列情境。

兼容性情境可以包括可以由RM服务使用来确定IoT实体之间的兼容性的信息。兼容性情境可以包括(但不限于)以下各项当中的一项或多项:制造商信息(例如制造商名称、型号和序列号);产品简档信息(例如设备或应用的类型,例如支持什么通信和消息传送协议或格式);接口定义(例如图式定义、所支持的协议);现有SL元信息(例如现有SL群组信息);以及对应于IoT实体的能力信息(例如能力或特征)。

依赖性情境可以包括可以由RM服务使用来检测IoT实体对于其他IoT实体的依赖性的信息。依赖性情境可以包括关于某个IoT实体对其具有依赖性的一个或多个所需同伴IoT实体的描述。这样的描述可以包括比如(但不限于)以下各项当中的一项或多项:制造商信息(例如制造商名称、型号和序列号);产品简档信息(例如设备或应用的类型,例如支持什么通信和消息传送协议或格式);接口定义(例如图式定义、所支持的协议);现有SL元信息(例如现有SL群组信息);以及对应于IoT实体的能力信息(例如能力或特征)。

状态情境可以包括可以由SL使用来确定IoT实体的状态的信息。状态情境可以包括(但不限于)以下各项当中的一项或多项:一项或多项指定的IoT实体资源和属性的状态。

用户情境可以包括可以由SL使用来把IoT实体与用户相关联的信息。用户情境可以包括(但不限于)以下各项当中的一项或多项:可以被用来把用户与IoT实体相关联的SL元信息(例如在注册或登记时或者在其后的某一时间配置的用户简档信息)。

位置情境可以包括可以由SL使用来确定IoT实体的位置的信息。位置情境可以包括(但不限于)以下各项当中的一项或多项:由IoT实体本身或者由第三方提供的过去、当前或未来计划位置信息。

调度情境可以包括可以由SL使用来检测IoT实体的调度的信息。调度情境可以包括(但不限于)以下各项当中的一项或多项:可用性调度(例如休眠调度);以及活动调度(例如传感器的报告间隔)。

服务订购情境可以包括可以由SL使用来把IoT实体与服务订购相关联的信息。服务订购情境可以包括(但不限于)以下各项当中的一项或多项:可以被用来把服务订购与IoT实体相关联的SL元信息。

语义情境可以包括可以被用来检测语义关系的信息。语义情境可以包括(但不限于)以下各项当中的一项或多项:语义信息(例如描述一个或多个IoT实体并且可以被用来自动关联IoT实体的查询语义本体和/或描述符)。

代理情境可以包括可以被用来检测代理关系的信息。代理情境可以包括(但不限于)以下各项当中的一项或多项:关于哪些IoT实体具有向其登记的其他IoT实体以及哪些可以充当代表一种或多种类型的功能或消息的代理的信息。

路线情境可以包括可以被用来检测路线关系的信息。路线情境可以包括(但不限于)以下各项当中的一项或多项:描述路线的信息,比如路线的位置、沿着路线的路过点、编制路线或使用路线的参与者的类型;以及描述路线的状态的信息(例如拥堵、不拥堵等等)。这样的路线信息可以被用作标准以便确定IoT实体是否彼此具有路线关系。

序列情境可以包括可以被用来检测序列关系的信息。序列情境可以包括(但不限于)以下各项当中的一项或多项:描述或提供关于涉及到一个或多个IoT实体的序列或模式的状态的信息,比如正在关于彼此的特定序列中实施操作的IoT实体的序列以及这样的操作的状态。

一旦建立了IoT实体之间的关系,RM服务可以在SL内保持RM状态,RM服务和其他IoT实体可以使用所述RM状态来跟踪关系。该RM状态可以存储关于关系的信息,并且可以在关系的整个生命周期(也就是建立到修改到拆除)期间被保持,直到关系被RM服务拆除为止。

RM状态可以包括比如(但不限于)在表3中提出的信息之类的属性。在一个实施例中,RM服务可以在一项或多项SL资源内创建和保持RM状态。当关系分别被建立、修改和拆除时,可以由RM服务创建、更新和删除SL资源树。这样的SL资源树可以包含定义在表3中的信息。RM服务可以使得关于其所保持的关系的信息可用于由其他服务和IoT实体读取。可以通过资源读取使得该信息可访问。举例来说,表3的内容可以被存储在资源中并且代表单一关系。资源可以由其他服务和IoT实体读取。

表3——关系管理(RM)状态

图9A-B示出了涉及支持RM服务并且被寄放在IoT服务器或网关上的IoT SL的RM规程的一个实例。在图9A-B中,RM服务管理登记到IoT SL的IoT设备和应用之间的关系。

如步骤0所示,可选地可以将RM策略预先置备到SL的RM服务中,所述RM策略包含针对IoT实体之间的关系的建立、修改和拆除为RM服务提供指导的规则。举例来说,RM策略可以在RM服务开发时由开发者硬编码到RM服务中,在部署时被预先配置到RM服务中,或者由拥有和运营其服务平台内的RM服务的服务提供商使用带外机制进行配置。带外机制的一些实例可以包括展现图形用户界面(GUI)的管理入口,并且可以由服务提供商使用来配置和管理其平台或设备管理服务器,其中服务提供商使用所述设备管理服务器将RM策略推送到其服务平台中的RM服务。RM策略内的规则可以包括比如以下信息:适用于策略的关系的类型,RM服务可以使用来触发与该策略相关联的关系的建立、修改和/或拆除的RM触发标准,以及RM服务在建立、修改或拆除与该策略相关联的关系时可以实施的RM动作。

如步骤1所示,各个单独的IoT实体(设备、应用、服务订户、用户等等)可以在不建立IoT实体之间的关系的情况下与SL单独进行通信,因此不利用SL的任何基于关系的能力。举例来说,IoT实体可以单独登记到SL并且向SL公布描述其自身的元数据(例如唯一标识符、类型、制造商、位置、(多个)用户、调度等等)。IoT实体还可以开始向/从SL公布和消费数据。

如步骤2所示,各个单独的IoT实体可以向SL中的RM服务发送请求以创建RM策略,所述RM策略包含针对IoT实体之间的关系的建立、修改和拆除为RM服务提供指导的规则。针对创建RM策略的请求可以由IoT实体在不同时间发出,例如当服务订户注册时,或者当设备、应用或用户实施去到SL的SL登记时,或者在其后的某一时间。这样的请求还可以由操纵设备的用户触发。举例来说,用户可以使用GUI在设备中配置信息,并且发起向GW发送请求从而请求与特定设备形成关系。

在步骤3处,RM服务可以从已注册和登记到SL的各个单独的IoT实体(例如设备)所公布的元数据收集RM情境,并且还可以从向各个单独的IoT实体发出和/或以之为目标的SL请求收集RM情境。该步骤还可以涉及与IoT设备和/或应用进行交互,例如RM服务还可以通过其他手段来收集RM情境,比如对关系中所涉及的IoT实体的状态进行周期性采样,或者分析或检测来自IoT设备的请求。RM服务随后可以分析RM情境以及在已被创建并且配置在RM服务内的RM策略内所定义的RM触发标准。基于定义在RM策略内的RM触发标准,RM服务可以对其所收集的RM情境进行评估,以便确定是否满足任何RM触发标准以触发适用的IoT实体之间的关系建立。

在步骤4处,基于定义在RM策略内的RM触发标准,RM服务检测到可以在IoT实体之间建立关系。通过实施后面的步骤5中的RM动作,RM服务可以触发并且建立由RM策略定义的类型的关系。或者,RM服务还可以允许IoT实体(例如用户应用)定义并且人工创建IoT实体之间的关系。这可以通过将该关系经由IoT实体所发出的明确请求而配置到RM服务中来实现(图9A-B中未示出)。一旦创建,RM服务随后可以管理关系。

在步骤5处,基于定义在RM策略内的RM动作,RM服务在建立IoT实体之间的关系时可以实施RM动作。这样的RM动作可以包括由RM服务代表关系中所涉及的IoT实体来实施请求。RM服务还可以向寄放在SL内的其他服务发起请求以管理关系。RM服务可以发起例如(但不限于)以下RM动作。

RM服务可以发起SL群组资源的创建,并且可以把关系中所涉及的IoT实体配置为这样的群组的成员。

RM服务可以发起SL资源上的SL订购的创建,并且配置SL向关系中所涉及的(多个)IoT实体发送通知。

RM服务可以发起针对关系中所涉及的IoT实体的SL凭证的生成和引导,从而使得所述IoT实体可以彼此安全地通信。

RM服务可以发起可能附属于关系中所涉及的IoT实体的SL资源上的访问控制特权的创建和/或配置,从而允许由这些IoT实体访问这些资源。

RM服务可以发起针对关系中所涉及的IoT实体的一项或多项SL请求。

RM服务可以发起底层传输网络中的QoS参数的配置,所述底层传输网络可以连接关系中所涉及的IoT实体。

RM服务可以发起关系中所涉及的IoT实体的调度参数的配置,从而使其调度可以彼此对准。除了别的之外,示例性的调度参数可以包括休眠、通信或功能参数。

在步骤6处,在IoT实体之间的关系建立后,RM服务可以创建RM状态,所述RM状态可以由RM服务使用来跟踪关系并且进一步对其进行管理(例如修改或拆除)。

在步骤7处,在IoT实体之间的关系建立后,RM服务可以可选地发起向关系中所涉及的IoT实体和/或可能对所建立的关系感兴趣的其他IoT实体(例如创建RM策略的IoT实体)通知关系建立。这样的通知可以包括RM状态,所述RM状态可以包括比如(但不限于)以下信息:

-关系中所涉及的IoT实体的标识符的列表;

-关系的建立时间,如果(多个)IoT应用和/或(多个)IoT实体执行关系刷新则可以延长;

-关系的计划拆除时间;

-被用来创建关系的RM策略的标识符;以及

-RM服务可能由于关系建立而创建的SL资源的一个或多个标识符(例如群组、调度、位置和订购资源)。

在步骤8处,在RM服务建立IoT实体之间的关系之后,可以为关系中所涉及的IoT实体给出彼此进行交互和通信的能力。这样的能力可以通过RM服务代表关系中所涉及的IoT实体创建和配置适当的SL群组、订购、凭证、访问控制策略、预付请求、底层网络中的(多项)QoS配置和/或调度来实现。

在步骤9处,类似于步骤3,基于定义在RM策略内的RM触发标准,RM服务可以对其所收集的RM情境进行评估,以便确定是否满足标准以触发适用的IoT实体之间的关系的修改。

在步骤10处,基于定义在RM策略内的RM触发标准,RM服务可以确定IoT实体之间的关系需要修改、刷新或终止。RM服务可以触发关系的修改、刷新或终止,并且可以在步骤11中实施RM动作。

在步骤11处,类似于步骤5,基于定义在RM策略内的RM动作,RM服务在其修改IoT实体之间的关系时可以实施动作。这样的RM动作可以涉及由RM服务代表关系中所涉及的IoT实体来实施请求。RM服务还可以向寄放在SL内的其他服务发起请求以管理关系。RM服务可以发起例如(但不限于)以下RM动作。

RM服务可以发起SL群组资源的更新,并且可以把关系中所涉及的IoT实体重新配置为这样的群组资源的成员。

RM服务可以发起SL资源上的SL订购的更新,并且可以重新配置SL向关系中所涉及的(多个)IoT实体发送通知。

在关系被修改之前,RM服务可以发起来自关系中所涉及的IoT实体的凭证的撤销。RM服务随后可以发起针对修改后的关系中所涉及的IoT实体的SL凭证的生成和引导,从而使得所述IoT实体可以彼此安全地通信。

在关系被修改之前,RM服务可以发起来自关系中所涉及的IoT实体的访问控制特权的撤销。RM服务随后可以发起附属于修改后的关系中所涉及的IoT实体的SL资源上的访问控制特权的创建和/或配置,从而允许由这些IoT实体访问这些资源。

RM服务可以发起针对修改后的关系中所涉及的IoT实体的一项或多项SL请求。

RM服务可以发起连接修改后的关系中所涉及的IoT实体的底层传输网络中的QoS参数的重新配置。

RM服务可以发起修改后的关系中所涉及的IoT实体的调度参数的重新配置,从而使其调度可以彼此对准,比如休眠、通信或功能。

在步骤12处,在IoT实体之间的关系修改后,RM服务可以更新寄放在SL中的RM状态。RM服务还可以与其他IoT实体共享该更新后的RM状态。

在步骤13处,在IoT实体之间的关系修改后,RM服务可以可选地发起向关系中所涉及的IoT实体和/或可能对知道关系已被修改感兴趣的其他IoT实体(例如创建RM策略的IoT实体)通知修改后的关系。这些通知可以包括RM状态,所述RM状态可以包括比如(但不限于)以下信息:

-修改后的关系中所涉及的IoT实体的标识符的更新后的列表;

-关系被修改的时间;

-关系的计划拆除时间;

-被用来修改关系的RM策略的标识符;

-RM服务由于关系修改而修改的SL资源的标识符(例如群组、调度、访问控制策略、位置和订购资源);以及

-如果现有的安全凭证被破解,则发出新的安全凭证。

在步骤14处,一旦RM服务修改了IoT实体之间的关系,可以为关系中所涉及的IoT实体给出彼此进行交互和通信的能力。这样的能力可以通过RM服务代表关系中所涉及的IoT实体更新适当的SL群组、订购、凭证、访问控制策略、预付请求、底层网络中的QoS配置和/或调度来实现(如步骤11中所描述)。更新这样的信息可以包括更新存储在服务层中的资源,或者向(多个)IoT设备或(多个)IoT应用发送消息以便更新所述(多个)IoT设备或(多个)IoT应用的资源。

在步骤15处,类似于步骤3,基于定义在RM策略内的RM触发标准,RM服务可以对所收集的RM情境进行评估,以便确定是否满足任何RM触发标准以触发适用的IoT实体之间的关系的拆除。

在步骤16处,基于定义在RM策略内的RM触发标准,RM服务可以确定IoT实体之间的关系需要拆除。举例来说,代表IoT实体的SL资源可能已过期或者可能已被移除,从而结束关系。RM服务可以触发关系的拆除。RM服务还可以暂时停用关系(未示出)。举例来说,取代拆除没有在被使用的关系,RM服务可以转而在无活动周期期间停用关系,并且如果/当来自关系参与者的活动恢复时重新激活关系。当关系被停用时,RM服务可以协调基于关系的服务的停用(例如停用SL群组或订购)。随后RM服务可以重新激活基于关系的服务。

在步骤17处,类似于步骤5,基于定义在RM策略内的RM动作,RM服务在其拆除IoT实体之间的关系时可以实施动作。这样的RM动作可以涉及由RM服务代表关系中所涉及的IoT实体来实施请求。RM服务还可以向寄放在SL内的其他服务发起请求以管理关系。RM服务可以发起例如(但不限于)以下RM动作。

RM服务可以发起SL群组资源或者SL群组资源的成员的删除。

RM服务可以发起SL资源上的SL订购的删除,并且发送通知以表明订购被删除。

RM服务可以发起来自正被拆除的关系中所涉及的IoT实体的凭证的撤销。

RM服务可以发起来自正被拆除的关系中所涉及的IoT实体的访问控制特权的撤销。

RM服务可以发起针对正被拆除的关系中所涉及的IoT实体的一项或多项SL请求。

RM服务可以发起连接正被拆除的关系中所涉及的IoT实体的底层传输网络中的QoS参数的撤销。

RM服务可以发起正被拆除的关系中所涉及的IoT实体的调度参数的更新或移除。

在步骤18处,在IoT实体之间的关系拆除后,RM服务可以更新或删除寄放在SL中的RM状态。

在步骤19处,在IoT实体之间的关系拆除后,RM服务可以可选地发起关于关系拆除的通知。这样的通知可以被发送到关系中所涉及的IoT实体和/或可能对关系已被拆除感兴趣的其他IoT实体(例如创建RM策略的IoT实体)。这些通知可以包含RM状态,所述RM状态可以包括比如(但不限于)以下信息:

-所拆除的关系中所涉及的IoT实体的标识符的列表;

-关系被拆除的时间;

-被用来拆除关系的RM策略的标识符;以及

-RM服务由于关系拆除而更新和/或删除的SL资源的标识符(例如群组、调度、位置和订购资源)。

智能城市实施例

本文中将描述所介绍的关系管理功能的示例性智能城市实施例。示例性实施例描述了一种或多种可能的智能公共交通系统。

智能城市可能建立了包括无人驾驶车辆的智能公共交通系统,所述无人驾驶车辆可以动态地彼此连接和断开连接从而形成无人驾驶车辆的班列。这样的连接和断开连接可以是基于例如以下情境:彼此位于相同的位置附近并且在相同的方向上行驶的车辆,一台车辆中的乘客需要与其他车辆中的其他乘客会合,需要在车辆之间转运乘客或货物,或者一台车辆需要燃料(例如电池)并且其他车辆具有可以共享的备用燃料。

为了管理车辆的动态连接和断开连接,城市可以利用其支持RM服务的IoT SL平台。城市可以用一个RM策略集合来配置RM服务,所述RM策略定义针对无人驾驶车辆何时应当彼此连接(即建立关系)以及彼此断开连接(即拆除关系)的RM触发标准。举例来说,城市可以定义以下RM触发标准:兼容性关系标准;状态关系标准;位置关系标准;调度关系标准;以及用户关系标准。

兼容性关系标准可以定义彼此兼容并且能够连接和断开连接的无人驾驶车辆的品牌和型号。

状态关系标准可以定义针对车辆何时应当连接或断开连接的基于状态的标准。这样的标准的实例可以包括定义针对车辆的电池何时被视为电量低并且需要充电的阈值以及针对车辆的电池何时被视为电量足够高从而使得车辆可以连接并且共享其电池电量的阈值的标准,或者定义一台车辆何时处于最大载客数并且其他车辆未处于最大载客数因此所述车辆可以连接并且交换乘客的标准。

位置关系标准可以定义针对车辆何时应当基于当前位置(例如小于1英里)以及/或者中间路过点或目的地位置而连接的标准。

调度关系标准可以定义针对车辆何时应当基于其调度而连接的标准。这样的标准的一个实例可以包括两台车辆在类似的时间在相同的方向上行驶。

除了由城市配置的RM策略和RM触发标准之外,还可以允许用户配置其自身的RM策略和RM触发标准。用户关系标准可以定义针对车辆何时应当基于用户关系而连接的标准,比如互相认识并且希望彼此一起行驶的两个用户。

在RM策略内,还可以由城市和/或用户定义RM动作。如果/当满足使得车辆彼此连接或断开连接的RM触发标准时,RM服务随后可以实施这样的RM动作。举例来说,可以由RM服务发起以下请求。

可以由RM服务发起请求以向城市的交通命令和控制中心发送关于车辆是否/何时连接和断开连接的通知。举例来说,所述通知可以包括比如以下信息:所涉及的车辆的标识符的列表,连接或断开连接的建立时间,计划断开连接时间,以及/或者RM服务由于关系建立而创建的SL资源的标识符(例如群组、调度、位置和订购资源)。

可以由RM服务发起请求以触发关系中所涉及的车辆连接或断开连接,从而在指定的SL资源上实施指定的请求(例如提供车辆中的乘客的计数,提供电池水平测量等等)。

可以由RM服务发起请求以针对彼此连接的一台或多台车辆创建、引导或撤销SL凭证。这些SL凭证可以由车辆使用来彼此进行认证并且建立安全且受信任的关系,从而使其可以彼此安全地通信。

如果/当车辆初始连接、另一台车辆被添加/移除或者所有车辆断开连接时,可以由RM服务发起请求以分别创建、更新或删除代表彼此连接的车辆的SL群组资源。RM服务可以持续更新SL群组的成员以便反映所涉及的车辆。该SL群组资源随后可以由城市使用来在此连接的车辆上实施基于群组的操作,并且例如可以更加容易地监测车辆中的电池和乘客载客水平。

如果/当在车辆之间分别建立、修改或拆除关系时,可以由RM服务发起请求以创建、更新或删除针对SL资源的订购。RM服务可以持续地更新订购以便反映关系中所涉及的IoT实体以及应当接收关于订购的SL资源所发生的改变的通知的IoT实体。举例来说,如果/当其中一台所连接的车辆要求断开连接时,比如当车辆基于该车辆的当前位置和目的地而应当断开连接并且在其自身的方向上行驶时,可以创建订购以生成通知。

如果/当车辆之间的连接分别被建立、修改或拆除时,可以由RM服务发起请求以创建、更新或删除SL访问控制策略。举例来说,彼此连接的车辆可以被授予对彼此的诊断信息的访问,比如电池水平。

可以由RM服务发起请求以配置、重新配置或删除彼此连接和/或断开连接的车辆的调度策略和/或参数。调度可以反映车辆彼此连接的时间,车辆被调度断开连接的时间,以及车辆应到达其旅程上的特定位置的时间。

oneM2M实施例

本文中将描述所介绍的RM服务功能的示例性oneM2M实施例。示例性实施例描述了RM服务的一种或多种可能的实现方式。

如图10中所示,RM服务可以被实施为新的通用服务功能(CSF),其实施本文中所描述的RM服务功能。RM服务功能还可以被实现为现有的oneM2M CSF的能力。

在一个oneM2M实施例中,RM CSF可以支持RM策略资源,比如图11中示出的示例性资源。资源可以由AE或CSE创建、更新和删除,或者使用带外机制被置备到RM CSF中,比如设备管理。资源可以支持如表4中定义的属性,所述属性是基于前面定义在表1中的RM策略属性定义。

表4——资源属性

在一个oneM2M实施例中,RM CSF可以将RM状态保持在资源中,比如图12中示出的示例性资源。当关系分别被建立、修改和拆除时,可以由RM CSF创建、更新和删除资源。资源可以支持如表5中定义的属性,所述属性是基于表3中定义的RM状态属性定义。此外,还可以将去到资源的链接(例如relationshipLink)添加到现有的oneM2M资源,以便反映作为关系中的参与者的IoT实体(例如或其他IoT实体)。替换地或附加地,用来定义新的资源的一个轻量型选项可以是将一项或多项以关系为中心的属性添加到现有的oneM2M资源。举例来说,可以将一项或多项新的属性添加到或者其他IoT/oneM2M资源。对于其他oneM2M资源类型可以定义类似于在示例性资源中定义的那些属性。

表5——资源属性

图13A-B示出了可以在其中使用本文中所描述的RM功能的示例性oneM2M处理流程。在该处理流程中,oneM2M互工作代理实体(IPE)被用来把非oneM2M设备互工作到寄放oneM2M CSE的服务器。RM CSF管理互工作的非oneM2M设备与寄放在IoT用户设备上的oneM2M AE之间的关系。寄放在IoT场设备上的AE和用户设备都被登记到CSE。

在步骤0处,oneM2M互工作代理实体(IPE)可以发现非oneM2M设备。或者,非oneM2M可以发现和/或登记到IPE。在这样的发现/登记期间,可以交换关于各个单独设备的信息(例如设备的类型、设备的位置、设备的报告速率、设备的功能、设备的接口等等)。

在步骤1处,oneM2M IPE可以把非oneM2M设备互工作到寄放在IoT服务器或网关中的oneM2M CSE。非oneM2M设备可以被建模为寄放在CSE中的oneM2M资源。举例来说,例如等oneM2M资源可以被用来在CSE中对非oneM2M进行互工作和建模。在这样的资源内,IPE可以配置在步骤0中获得的关于设备的信息。

在步骤2处,oneM2M IPE可以向CSE发送请求以创建RM策略,所述RM策略包括针对已使用CSE中的oneM2M资源建模的互工作非oneM2M设备之间的关系的建立、修改和拆除为RM CSF提供指导的规则。针对创建RM策略的请求可以由IPE在不同时间发出。举例来说,这样的请求可以在非oneM2M设备登记或取消登记时发出,在AE登记到CSE时发出,或者在其后的某一时间发出。针对创建RM策略的请求可以通过资源创建请求来实施。或者,可选地可以将包括针对AE之间的关系的建立、修改和拆除为RM CSF提供指导的规则的RM策略预先置备到CSE的RM CSF中。举例来说,RM策略可以在RM CSF开发时由开发者硬编码到RM CSF中,在部署时被预先配置到RM CSF中,或者由拥有和运营其服务平台内的RM CSF的服务提供商使用带外机制进行配置。带外机制的一些实例可以包括可以由服务提供商使用来配置和管理其平台或设备管理服务器的管理入口,其中服务提供商可以使用所述设备管理服务器将RM策略推送到其服务平台中的RM CSF。RM策略内的规则可以包括比如以下信息:适用于策略的关系的类型,RM CSF可以使用来触发与该策略相关联的关系的建立、修改和/或拆除的RM触发标准,以及RM CSF在建立、修改或拆除与该策略相关联的关系时可以实施的RM动作。

在步骤3处,RM CSF可以从已由IPE使用oneM2M资源建模的各个单独的非oneM2M设备所公布的元数据收集RM情境。RM CSF随后可以针对定义在RM策略内的RM触发标准来分析这些资源中的RM情境,其中所述RM策略已被创建并且配置在RM CSF内。基于定义在RM策略内的RM触发标准,RM CSF可以确定是否已满足任何标准以触发适用的互工作非oneM2M之间的关系的建立。举例来说,如果多于一个非oneM2M设备使用相同类型的,则CSE可以确定在它们之间存在功能兼容性关系。如果多于一个非oneM2M设备使用相同或相似类型的特化,则CSE可以确定在它们之间存在功能兼容性关系。如果多于一个非oneM2M设备使用资源,则CSE可以确定在它们之间存在位置关系。如果多于一个非oneM2M设备使用资源,则CSE可以确定在它们之间存在调度关系。基于本文中所描述的关系的其他示例性关系确定也是可能的。

在步骤4处,基于定义在RM策略内的RM触发标准,RM CSF可以确定可以在互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE之间建立关系。RM CSF可以触发并且建立由RM策略定义的类型的关系。

在步骤5处,基于定义在RM策略内的RM动作,RM CSF在其建立所涉及的互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE之间的关系时可以实施RM动作。这些RM动作可以涉及由RM CSF代表关系中所涉及的互工作非oneM2M设备来实施请求。RM CSF还可以向寄放在CSE内的其他CSF发起请求以管理关系。RM CSF可以发起例如(但不限于)以下RM动作。

RM CSF可以发起资源的创建,并且可以把互工作非oneM2M设备资源以及/或者与之进行通信并且涉及在关系中的AE配置为这样的资源的成员。

RM CSF可以发起资源的创建,并且可以配置资源的notificationURI属性以便向关系中所涉及的一个或多个互工作非oneM2M设备、其IPE或其他AE发送通知。

RM CSF可以发起针对关系中所涉及的互工作非oneM2M设备、其IPE或其他AE的凭证的生成和引导,从而使得它们可以彼此安全地通信。

RM CSF可以发起资源的创建和/或配置(以及/或者现有的资源得特权的更新),从而授予关系中所涉及的AE、IPE和互工作非oneM2M设备对彼此资源的访问。

RM CSF可以发起针对与关系中所涉及的AE、IPE和互工作非oneM2M设备相关联的资源的一项或多项oneM2M请求。

RM CSF可以发起连接关系中所涉及的互工作非oneM2M设备、IPE和AE的底层传输网络中的QoS参数的配置。

RM CSF可以发起关系中所涉及的互工作非oneM2M设备、IPE和AE的调度参数的配置,从而使其调度可以彼此对准,以便促进协调的通信时间。

在步骤6处,在互工作非oneM2M设备和AE之间的关系建立后,RM CSF可以创建资源来存储RM状态,所述RM状态可以由RM CSF使用来监测关系并且进一步对其进行管理(例如修改或拆除)。RM CSF还可以与其他AE、IPE和互工作非oneM2M设备共享RM状态。

在步骤7处,在互工作非oneM2M设备和AE、IPE之间的关系建立后,RM CSF可以可选地发起向关系中所涉及的互工作非oneM2M设备、IPE和AE以及/或者可能对关系建立感兴趣的其他互工作非oneM2M设备、IPE和AE(例如创建RM策略的AE或IPE)通知关系建立。这些通知可以包括资源的标识符或表示(即RM状态)。

在步骤8处,一旦RM CSF在互工作非oneM2M设备、IPE和AE之间建立关系,可以为关系中所涉及的那些实体给出彼此进行交互和通信的能力。这样的能力可以通过由RM CSF代表关系中所涉及的那些实体创建和配置适当的资源以及/或者配置凭证和底层网络QoS设定来实现。

在步骤9处,类似于步骤3,基于定义在RM策略内的RM触发标准,RM CSF可以对其所收集的RM情境进行评估,以便确定是否已满足任何标准以触发适用的实体之间的关系的修改。

在步骤10处,基于定义在RM策略内的RM触发标准,RM CSF可以确定互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE之间的关系需要修改。RM CSF可以触发关系的修改。

在步骤11处,类似于步骤5,基于定义在RM策略内的RM动作,RM CSF在其修改所涉及的互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE之间的关系时可以实施动作。这样的RM动作可以包括由RM CSF代表关系中所涉及的那些实体来实施请求。RM CSF还可以向寄放在CSE内的其他CSF发起请求以管理关系。RM CSF可以发起例如(但不限于)以下RM动作。

RM CSF可以发起资源的更新,并且把关系中所涉及的互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE重新配置为资源的成员。

RM CSF可以发起资源的更新,并且对于关系中所涉及的互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE重新配置notificationURI属性。

在关系被修改之前,RM CSF可以发起来自关系中所涉及的互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE的凭证的撤销。RM CSF随后可以发起针对修改后的关系中所涉及的那些实体的新凭证的生成和引导,从而使得它们可以彼此安全地通信。

RM CSF可以发起资源或者定义在这些资源中的特权的删除或更新,以便对于关系中所不再涉及的任何互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE撤销访问特权,并且对于关系中所涉及的任何新的实体授予特权。

RM CSF可以发起针对与修改后的关系中所涉及的互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE相关联的资源的一项或多项请求。

RM CSF可以发起底层传输网络中的QoS参数的重新配置,所述底层传输网络可以连接修改后的关系中所涉及的互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE(以及不再涉及的任何实体)。

RM CSF可以发起修改后的关系中所涉及的互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE(以及不再涉及的实体)的调度参数的重新配置,从而使其调度可以彼此对准。举例来说,这样的参数可以包括休眠、通信、功能和其他调度参数。

在步骤12处,在互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE之间的关系修改后,RM CSF可以用RM状态更新相应的资源。

在步骤13处,在互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE之间的关系修改后,RM CSF可以可选地发起向关系中所涉及的实体和/或可能关系修改感兴趣的其他实体(例如创建RM策略的AE或IPE)通知修改后的关系。这样的通知可以包括更新后的资源的标识符或表示(即RM状态)。

在步骤14处,一旦RM CSF修改了关系中所涉及的互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE之间的关系,可以为关系中所涉及的实体给出彼此进行交互和通信的能力。这样的能力可以通过由RM CSF代表关系中所涉及的实体(例如在步骤11中所描述的那些实体)更新适当的资源以及/或者凭证或底层网络QoS设定来实现。

在步骤15处,类似于步骤3,基于定义在RM策略内的RM触发标准,RM CSF可以对其所收集的RM情境进行评估,以便确定是否满足任何RM触发标准以触发适用的实体之间的关系的拆除。

在步骤16处,基于定义在RM策略内的RM触发标准,RM CSF可以确定互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE之间的关系需要拆除。RM CSF可以触发关系的拆除。

在步骤17处,类似于步骤5,基于定义在RM策略内的RM动作,RM CSF在其拆除互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE之间的关系时可以实施动作。这样的RM动作可以包括由RMCSF代表关系中所涉及的实体来实施请求。RM CSF还可以向寄放在CSE内的其他CSF发起请求以管理关系。RM CSF可以发起例如(但不限于)以下RM动作。

RM CSF可以发起资源的删除。

RM CSF可以发起资源的删除,并且发送通知以表明资源被删除。

RM CSF可以发起来自正被拆除的关系中所涉及的实体的凭证的撤销。

RM CSF可以发起来自正被拆除的关系中所涉及的实体的访问控制特权的撤销,这是通过删除或更新资源。

RM CSF可以发起针对正被拆除的关系中所涉及的实体的一项或多项CSE请求。

RM CSF可以发起底层传输网络中的QoS参数的撤销,所述底层传输网络可以连接正被拆除的关系中所涉及的实体。

RM CSF可以对于正被拆除的关系中所涉及的实体发起资源或资源内的属性的更新或移除。

在步骤18处,在互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE之间的关系拆除后,RM CSF可以更新或删除寄放在CSE中的相应的资源中的RM状态。

在步骤19处,在互工作非oneM2M设备、IPE和/或AE之间的关系拆除后,RM CSF可以可选地发起关于关系拆除的通知。这样的通知可以被发送到关系中所涉及的实体和/或可能对正被拆除的关系感兴趣的其他实体(例如创建RM策略的AE或IPE)。这些通知可以包括资源的标识符或表示。

示例性图形用户界面

可以实施RM用户界面以帮助用户配置RM策略以及从RM服务接收关于在IoT实体之间建立、修改或拆除关系的通知。用户界面可以允许用户配置RM触发标准和RM动作,从而定义关系的类型,针对建立、修改或拆除关系的标准,以及RM服务在关系被建立、修改或拆除时所实施的动作。用户界面还可以显示IoT实体之间的一项或多项所建立的关系的列表。举例来说,图14示出了对应于本文中所描述的基于关系的智能城市实施例的示例性用户界面。

示例性环境

图15A是可以在其中实施一个或多个所公开的实施例的示例性机器对机器(M2M)、物联网(IoT)或万维物联网(WoT)通信系统10的图示。通常来说,M2M提供用于IoT/WoT的构建块,并且任何M2M设备、M2M网关、M2M服务器或M2M服务平台可以是IoT/WoT以及IoT/WoT服务层等等的组件或节点。在图2-6、8-10或13A-B当中的任一幅图中所示出的任何客户端、代理或服务器设备可以包括比如在图15A-D中所示出的通信系统的节点。

服务层可以是网络服务架构内的一个功能层。服务层通常位于比如HTTP、CoAP或MQTT之类的应用协议层上方,并且为客户端应用提供附加价值服务。服务层还提供去到更低资源层处的核心网络的接口,比如控制层和传输/接入层。服务层支持多个类别的(服务)能力或功能,包括服务定义、服务运行时间使能、策略管理、访问控制和服务集群。近来,几个行业标准实体(例如oneM2M)已在开发M2M服务层,以便解决与将M2M类型的设备和应用集成到例如因特网/万维网、蜂窝网络、企业网络和家庭网络之类的部署中相关联的挑战。M2M服务层可以为应用和/或各种设备提供对于服务层所支持的前面提到的能力或功能的总集或集合(可以被称作CSE或SCL)的访问。几个实例包括(但不限于)可以由各种应用共同使用的安全性、收费、数据管理、设备管理、发现、置备和连接管理。通过利用由M2M服务层定义的消息格式、资源结构和资源表示使得这些能力或功能可用于这样的各种应用。CSE或SCL是可以通过硬件和/或软件来实施的功能实体,并且提供被展现给各种应用和/或设备的(服务)能力或功能(也就是这样的功能实体之间的功能接口)以使其使用这样的能力或功能。

如图15A中所示,M2M/IoT/WoT通信系统10包括通信网络12。通信网络12可以是固定网络(例如以太网、光纤、ISDN、PLC等等)或无线网络(例如WLAN、蜂窝等等)或者是异构网络的网络。举例来说,通信网络12可以由为多个用户提供比如语音、数据、视频、消息传送、广播等内容的多个接入网络构成。举例来说,通信网络12可以采用一种或多种信道接入方法,比如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)等等。此外,通信网络12可以包括其他网络,例如核心网络、因特网、传感器网络、工业控制网络、个人区域网、融合个人网络、卫星网络、家庭网络或企业网络。

如图15A中所示,M2M/IoT/WoT通信系统10可以包括基础设施域和场域。基础设施域指的是端到端M2M部署的网络侧,场域指的是通常处于M2M网关后方的区域网络。场域和基础设施域都可以包括网络的多种不同节点(例如服务器、网关、设备等等)。举例来说,场域可以包括M2M网关14和设备18。应当认识到,按照希望可以在M2M/IoT/WoT通信系统10中包括任何数目的M2M网关设备14和M2M设备18。每一个M2M网关设备14和M2M设备18被配置来使用通信电路经由通信网络12或直接无线电链路发送和接收信号。M2M网关14允许无线M2M设备(例如蜂窝和非蜂窝)以及固定网络M2M设备(例如PLC)通过运营商网络(比如通信网络12)或者直接无线电链路进行通信。举例来说,M2M设备18可以收集数据并且经由通信网络12或直接无线电链路向M2M应用20或其他M2M设备18发送数据。M2M设备18还可以从M2M应用20或M2M设备18接收数据。此外,可以经由M2M服务层22向/从M2M应用20发送和接收数据和信号,正如后面所描述的那样。M2M设备18和网关14可以经由各种网络进行通信,例如包括蜂窝、WLAN、WPAN(例如ZigBee、6LoWPAN、Bluetooth)、直接无线电链路和有线网络。示例性的M2M设备包括(但不限于)平板设备、智能电话、医疗设备、温度和天气监测器、连接的汽车、智能仪表、游戏机、个人数字助理、健康和健身监测器、灯、恒温器、电器、车库门和其他基于致动器的设备、安全设备以及智能插座。

参照图15B,所示出的场域中的M2M服务层22为M2M应用20、M2M网关14和M2M设备18以及通信网络12提供服务。应当理解的是,M2M服务层22可以按照希望与任何数目的M2M应用、M2M网关14、M2M设备18和通信网络12进行通信。M2M服务层22可以由网络的一个或多个节点实施,其中可以包括服务器、计算机、设备等等。M2M服务层22提供适用于M2M设备18、M2M网关14和M2M应用20的服务能力。M2M服务层22的功能可以通过多种方式来实施,例如作为web服务器、在蜂窝核心网络中实施、在云端中实施等等。

类似于所示出的M2M服务层22,在基础设施域中存在M2M服务层22’。M2M服务层22’为基础设施域中的M2M应用20’和底层通信网络12提供服务。M2M服务层22’还为场域中的M2M网关14和M2M设备18提供服务。应当理解的是,M2M服务层22’可以与任何数目的M2M应用、M2M网关和M2M设备进行通信。M2M服务层22’可以与不同服务提供商的服务层进行交互。M2M服务层22’可以由网络的一个或多个节点实施,其中可以包括服务器、计算机、设备、虚拟机(例如云端计算/存储场等等)等等。

还参照图15B,M2M服务层22和22’提供了一个多样的应用和垂直领域可以利用的服务递送能力的核心集合。这样的服务能力使得M2M应用20和20’能够与设备进行交互,并且实施比如数据收集、数据分析、设备管理、安全、记账、服务/设备发现等功能。实质上,这些服务能力使得应用免于实施这些功能的负担,从而简化了应用开发并且减少了进行营销的成本和时间。服务层22和22’还使得M2M应用20和20’能够通过与服务层22和22’所提供的服务连接的各种网络(比如网络12)进行通信。

M2M应用20和20’可以包括各种行业中的应用,比如(但不限于)交通运输、健康保健、联网家庭、能源管理、资产跟踪以及安全和监控。正如前面所提到的那样,跨越系统的设备、网关、服务器和其他节点运行的M2M服务层支持例如数据收集、设备管理、安全、记账、位置跟踪/地理围栏、设备/服务发现和传统系统集成之类的功能,并且把这些功能作为服务提供给M2M应用20和20’。

通常来说,服务层(比如图15B中示出的服务层22和22’)定义一个软件中间件层,所述软件中间件层通过一个应用编程器接口(API)和底层联网接口的集合来支持附加价值服务能力。ETSI M2M和oneM2M架构都定义了服务层。ETSI M2M的服务层被称作服务能力层(SCL)。SCL可以被实施在ETSI M2M架构的多种不同节点中。举例来说,服务层的一个事例可以被实施在M2M设备(在其中被称作设备SCL(DSCL))、网关(在其中被称作网关SCL(GSCL))和/或网络节点(在其中被称作网络SCL(NSCL))内。oneM2M服务层支持一个通用服务功能(CSF)(即服务能力)的集合。由一种或多种特定类型的CSF构成的集合的实例化被称作通用服务实体(CSE),所述通用服务实体可以被寄放在不同类型的网络节点(例如基础设施节点、中间节点、应用特定节点)上。第三代合作伙伴计划(3GPP)还定义了一种用于机器类型通信(MTC)的架构。在该架构中,服务层及其所提供的服务能力被实施为服务能力服务器(SCS)的一部分。不管是被具体实现在ETSI M2M架构的DSCL、GSCL或NSCL中,具体实现在3GPP MTC架构的服务能力服务器(SCS)中,具体实现在oneM2M架构的CSF或CSE中,还是具体实现在网络的某个其他节点中,服务层的事例可以被实施为执行在网络中的一个或多个独立节点(包括服务器、计算机和其他计算设备或节点)上的逻辑实体(例如软件、计算机可执行指令等等),或者被实施为一个或多个现有节点的一部分。作为一个实例,服务层或其组件的事例可以通过运行在具有后面所描述的如图15C或图15D中所示的一般架构的网络节点(例如服务器、计算机、网络、设备等等)上的软件的形式来实施。

此外,本文中所描述的方法和功能可以被实施为使用面向服务架构(SOA)和/或面向资源架构(ROA)来访问服务的M2M网络的一部分。

图15C是网络的节点的示例性硬件/软件架构的方块图,比如图2-6、8-10或13A-B中示出的客户端、服务器或代理的其中之一,所述节点可以作为比如图15A和15B中示出的M2M网络中的M2M服务器、网关、设备或其他节点进行操作。如图15C中所示,节点30可以包括处理器32、不可移除存储器44、可移除存储器46、扬声器/麦克风38、小键盘40、显示器、触摸板和/或指示器42、电源48、全球定位系统(GPS)芯片组50以及其他外设52。节点30还可以包括通信电路,比如收发器34和发送/接收单元36。应当认识到,在与一个实施例保持一致的同时,节点30可以包括前述单元的任何子组合。该节点可以是实施本文中所描述的USF功能的节点,例如关于参照图7、9A-B和13A-B所描述的方法,或者图1-6、8和10-12、表1-5或者权利要求中的数据结构。

处理器32可以是通用处理器、专用处理器、传统处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其他类型的集成电路(IC)、状态机等等。一般来说,处理器32可以执行存储器节点的存储器(例如存储器44和/或存储器46)中的计算机可执行指令,以便实施节点的各种所需功能。举例来说,处理器32可以实施信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理以及/或者使得节点30能够操作在无线或有线环境中的任何其他功能。处理器32可以运行应用层程序(例如浏览器)和/或无线电接入层(RAN)程序和/或其他通信程序。处理器32还可以例如在接入层和/或应用层实施安全操作,比如认证、安全密钥协定和/或密码操作。

如图15C所示,处理器32耦合到其通信电路(例如收发器34和/或发送/接收单元36)。处理器32通过执行计算机可执行指令可以控制通信电路,以便使得节点30经由其所连接的网络与其他节点进行通信。具体来说,处理器32可以控制通信电路以便实施本文中所描述的(例如在图7、9A-B和13A-B)以及权利要求中的发送和接收步骤。虽然图15C把处理器32和收发器34描绘成分开的组件,但是应当认识到,处理器32和收发器34可以一起集成在电子包装或芯片中。

发送/接收单元36可以被配置来向/从其他节点发送信号或接收信号,所述其他节点包括M2M服务器、网关、设备等等。举例来说,在一个实施例中,发送/接收单元36可以是被配置来发送和/或接收RF信号的天线。发送/接收单元36可以支持各种网络和空中接口,比如WLAN、WPAN、蜂窝等等。在一个实施例中,发送/接收单元36例如可以是被配置来发送和/或接收IR、UV或可见光信号的发射器/检测器。在另一个实施例中,发送/接收单元36可以被配置来发送和接收RF和光信号全部二者。应当认识到,发送/接收单元36可以被配置来发送和/或接收无线或有线信号的任何组合。

此外,虽然发送/接收单元36在图15C中被描绘为单个单元,但是节点30可以包括任何数目的发送/接收单元36。更具体来说,节点30可以采用MIMO技术。因此,在一个实施例中,节点30可以包括两个或更多发送/接收单元36(例如多个天线)以用于发送和接收无线信号。

收发器34可以被配置来对将由发送/接收单元36发送的信号进行调制,并且对由发送/接收单元36接收到的信号进行解调。正如前面所提到的那样,节点30可以具有多模式能力。因此,收发器34可以包括多个收发器以使得节点30能够例如通过多种RAT进行通信,比如UTRA和IEEE 802.11。

处理器32可以从任何类型的适当存储器访问信息并且在其中存储数据,比如不可移除存储器44和/或可移除存储器46。举例来说,处理器32可以将会话上下文存储在其存储器中,正如前面所描述的那样。不可移除存储器44可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或者任何其他类型的存储器存储设备。可移除存储器46可以包括订户身份模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)记忆卡等等。在其他实施例中,处理器32可以从并非物理地位于节点30上(比如位于服务器或家用计算机上)的存储器访问信息并且在其中存储数据。处理器32可以被配置来控制显示器或指示器42上的照明模式、图像或颜色。

处理器32可以从电源48接收电力,并且可以被配置配送和/或控制去到节点30中的其他组件的电力。电源48可以是用于为节点30供电的任何适当的设备。举例来说,电源48可以包括一个或多个干电池组(例如镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍金属混合物(NiMH)、锂离子(Li离子)等等)、太阳能电池、燃料电池等等。

处理器32还可以耦合到GPS芯片组50,GPS芯片组50被配置来提供关于节点30的当前位置的位置信息(例如经度和纬度)。应当认识到,在保持与一个实施例一致的同时,节点30可以通过任何适当的位置确定方法来获取位置信息。

处理器32还可以耦合到其他外设52,其中可以包括提供附加的特征、功能和/或有线或无线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。举例来说,外设52可以包括各种传感器,比如加速度计、生物计量(例如指纹)传感器、电子罗盘、卫星收发器、传感器、数字摄影机(用于拍照或视频)、通用串行总线(USB)端口或其他互连接口、振动设备、电视收发器、免提头戴式耳机、

节点30可以被具体实现在其他装置或设备中,比如传感器、消费电子装置、可穿戴设备(比如智能手表或智能衣服)、医疗或电子健康设备、机器人、工业装备、无人机、车辆(比如汽车、卡车)、火车或者飞机。节点30可以通过一个或多个互连接口连接到这样的装置或设备的其他组件、模块或系统,比如可以包括其中一个外设52的互连接口。

图15D是还可以被用来实施网络的一个或多个节点的示例性计算系统90的方块图,比如图2-6、8-10或13A-B中示出的客户端、服务器或代理,所述节点可以作为比如在图15A和15B中示出的M2M网络中的M2M服务器、网关、设备或其他节点进行操作。

计算系统90可以包括计算机或服务器并且可以主要由计算机可读指令控制,所述计算机可读指令可以采取软件的形式,不管这样的软件在何处或者通过何种手段被存储和访问。这样的计算机可读指令可以在处理器内被执行,比如中央处理单元(CPU)91,以使得计算系统90进行工作。在许多已知的工作站、服务器和个人计算机中,中央处理单元91由被称作微处理器的单芯片CPU实施。在其他机器中,中央处理单元91可以包括多个处理器。协处理器81是不同于主CPU 91的可选处理器,其实施附加的功能或者辅助CPU 91。CPU 91和/或协处理器81可以接收、生成和处理与所公开的用于E2E M2M服务层会话的系统和方法有关的数据,比如接收会话凭证或者基于会话凭证进行认证。

在操作中,CPU 91获取、解码和执行指令,并且通过计算机的主要数据传输路径即系统总线80向/从其他资源传输信息。这样的系统总线连接计算系统90中的组件并且定义用于数据交换的介质。系统总线80通常包括用于发送数据的数据线,用于发送地址的地址线,以及用于发送中断和用于操作系统总线的控制线。这样的系统总线80的一个实例是PCI(外围组件互连)总线。

耦合到系统总线80的存储器包括随机存取存储器(RAM)82和只读存储器(ROM)93。这样的存储器包括允许存储和取回信息的电路。ROM 93通常包含无法被很容易地修改的所存储的数据。存储在RAM 82中的数据可以由CPU 91或其他硬件设备读取或改变。对于RAM82和/或ROM 93的存取可以由存储器控制器92控制。存储器控制器92可以提供地址翻译功能,从而在指令被执行时把虚拟地址翻译成物理地址。存储器控制器92还可以提供存储器保护功能,从而隔离系统内的进程并且把系统进程与用户进程隔离开。因此,运行在第一模式下的程序只能存取由其自身的进程虚拟地址空间映射的存储器;除非在进程之间设置了存储器共享,否则它无法存取另一个进程的虚拟地址空间内的存储器。

此外,计算系统90可以包括负责把指令从CPU 91传达到外设的外设控制器83,所述外设比如有打印机94、键盘84、鼠标95和盘驱动器85。

由显示器控制器96控制的显示器86被用来显示由计算系统90生成的视觉输出。这样的视觉输出可以包括文字、图形、动画图形和视频。显示器86可以用基于CRT的视频显示器、基于LCD的平板显示器、基于气体等离子的平板显示器或者触摸板来实施。显示器控制器96包括生成被发送到显示器86的视频信号所需的电子组件。

此外,计算系统90可以包含通信电路,比如网络适配器97,所述通信电路可以被用来把计算系统90连接到外部通信网络,比如图15A-D的网络12,以使得计算系统90能够与网络的其他节点进行通信。通信电路独立地或者与CPU 91相组合可以被用来实施在本文中(例如在图7、9A-B和13A-B中)和权利要求中所描述的发送和接收步骤。

应当理解的是,本文中所描述的任何或所有系统、方法和进程可以用存储在计算机可读存储介质上的计算机可读指令(即程序代码)的形式来具体实现,所述指令在由机器(比如M2M网络的装置,例如包括M2M服务器、网关、设备等等)执行时实施和/或实现本文中所描述的系统、方法和进程。具体来说,前面所描述的任何步骤、操作或功能可以用这样的计算机可读指令的形式来实施。计算机可读存储介质包括用任何非瞬时性(即有形或物理)信息存储方法或技术实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质,但是这样的计算机可读存储介质不包括信号。计算机可读存储介质包括(但不限于)RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术,CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其他光盘存储装置,磁盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁性存储设备,或者可以被用来存储所期望的信息并且可以由计算机访问的任何其他有形或物理介质。

应当理解的是,实施图7、9A-B和13A-B的步骤的实体(比如IoT设备、IoT服务器、IoT网关、IoT服务层、RM服务、IoT应用、oneM2M设备、非oneM2M设备、oneM2M IPE、AE、CSE、RMCSF、IoT用户设备、UE等等)可以是用软件(即计算机可执行指令)的形式来实施的逻辑实体,所述软件被存储在被配置用于无线和/或网络通信的装置或者比如在图15C或图15D中示出的那些计算机系统的存储器中并且在其处理器上执行。也就是说,图7、9A-B和13A-B中所示出的(多种)方法可以用被存储在装置(比如在图15C或图15D中示出的装置或计算机系统)的存储器中的软件(即计算机可执行指令)的形式来实施,所述计算机可执行指令在由装置的处理器执行时实施图7、9A-B和13A-B中所示出的步骤。还应当理解的是,图7、9A-B和13A-B中所示出的功能可以被实施为一个虚拟化网络功能集合。网络功能可以不必直接通信,而是可以通过转发或路由功能进行通信。还应当理解的是,图7、9A-B和13A-B中所示出的任何发送和接收步骤可以由装置的通信电路在装置的处理器及其所执行的计算机可执行指令(例如软件)的控制下来实施。

下面是与可能出现在前面的描述中的服务层技术有关的缩写列表。除非另行表明,否则本文中所使用的缩写指代下面列出的相应术语:

ADN——应用专用节点

AE——应用实体

API——应用编程器接口

ASE——自动化服务注册

ASE-C——自动化服务注册客户端

ASE-S——自动化服务注册服务器

ASN——应用服务器节点

CSE——通用服务实体

CSF——通用服务功能

IN——基础设施网络

IoT——物联网

IP——互联网协议

M2M——机器对机器

MN——中间节点

NoDN——非oneM2M节点

PoA——接入点

RM——关系管理

RM Service——关系管理服务

ROA——面向资源架构

SL——服务层

URI——统一资源标识符

本书面描述使用了实例来公开本发明,包括最佳模式,并且还允许本领域技术人员实践本发明,包括制作和使用任何设备或系统以及实施任何所合并的方法。本发明的可授专利范围由权利要求限定,并且可以包括本领域技术人员将会想到的其他实例。这样的其他实例如果具有与权利要求的字面语言并无不同的元素或者包括与权利要求的字面语言没有实质差异的等效元素,则应当落在权利要求的范围内。

相关技术
  • 通信网络中的服务层实体的自动化关系管理
  • 用于在通信网络中管理向用户实体的会话发起协议通信的网络实体及方法
技术分类

06120112229774