CN105379313B - M2m系统中的语义支持和管理 - Google Patents

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Abstract

语义节点在机器对机器(M2M)系统中提供语义支持。在一个实施例中，语义节点可管理能够被其它设备发现、检索或验证的语义相关资源。在另一实施例中，语义节点可被其它节点发现，且语义相关资源可通过预订机制被发现。

Description

M2M系统中的语义支持和管理
相关申请案的交叉引用
本申请案根据35U.S.C.§119(e)要求2013年5月6日提交的第61/819,877号美国临时专利申请案的权益，该美国临时专利申请案的内容全部以引用方式并入本文中。
背景技术
部署在物理环境中的具有网络功能的设备和传感器的数目的迅速增加正改变通信网络。据预测，在未来十年内，数十亿的设备将在各种领域(诸如，智能电网、智能住家、电子健康、汽车、运输、物流和环境监测)中通过服务提供商生成用于许多应用和服务的无数现实世界数据。通常在物联网(IoT)或机器对机器(M2M)通信的涵盖性术语下描述使得能够将现实世界数据和服务集成到当前信息网络技术中的相关技术和解决方案。由于设备所产生的大量数据，需要标识和查询此数据的有效方式。
图1图示说明可由患者的医院或康复中心使用紧凑型生物医学无线传感器微点(mote)而提供的示例患者监测应用，其中所述紧凑型生物医学无线传感器微点将致动器用作聚合点。致动器将数据传送到网络。这些小型可穿戴资源受限设备是可被部署在患者上以持续监测生命体征(诸如，血压和血流量、体核温度、氧饱和、运动、心率、听力和视力以及其它)的M2M设备的示例。由M2M设备收集的各种类型的M2M数据可由患者的医生、私人教练(例如，来自24小时健身馆)和/或救护车服务使用，如图1所描绘。为了使得医生、私人教练和救护车服务能够使用从那些M2M设备生成的数据，那些资源的语义也需要可用。语义提供数据的描述性定义，以使得数据的格式和结构可被理解(即，语义提供数据的含义)。
然而，当前M2M系统(诸如，ETSI草案TS 102 690和TS 102 921所述的ETSI M2M架构)未定义支持语义的机制(例如，ETSI M2M定义的容器资源内所存储的数据不具有可与其一起存储的任何语义信息)。因此，设备和应用需要预先对所交换的容器的共同定义和所含有的数据达成一致。这使得难以在当前M2M系统中跨越不同应用再用M2M数据。
语义概念在语义web的领域中是众所周知的，其中语义web是由被称为万维网联盟(W3C)的国际标准机构领导的合作运动。该标准提倡关于万维网的通用数据格式。通过鼓励将语义内容包含在网页中，语义web旨在将由非结构化文档和半结构化文档主导的当前web转换为“数据的web”。语义web堆栈构建在W3C的资源描述框架(RDF)上。
图2是图示说明实施由ETSI在其TS 102 690中定义的ETSI M2M架构的通信系统120的图。注意，此图用于辅助理解本公开，且被简化以便于本文所公开的主题的描述。如图2所示，系统120可包括多个网络域，诸如，网络域122、网络域130、网络域135和网络域138。每一网络域可包含网络服务能力层(NSCL)，诸如，NSCL 126、NSCL 131、NSCL 136和NSCL139。每一NSCL可与相应网络应用介接，诸如，分别在网络域122和网络域130中的网络应用127和网络应用132。
如进一步示出的，网络域(诸如，网络域122)可还包括一个或更多个设备(诸如，设备145，其例如可为用于图1的患者监测应用中的M2M设备中的一者)和一个或更多个网关(诸如，网关140)。在3GPP用语中，设备和网关是UE的示例。如图所示，设备145可运行设备服务能力层(DSCL)146，所述设备服务能力层(DSCL)146在该架构所定义的mId参考点上与NSCL 126通信。设备应用(DA)147也可在设备145上运行，且其可在dIa参考点上与DSCL 146通信。类似地，网关140可实施网关服务能力层(GSCL)141，所述网关服务能力层(GSCL)141在mId参考点上与NSCL 126通信。在网关140上运行的网关应用(GA)142可经由dIa参考点而与GSCL 141通信。一般来说，dIa参考点允许设备和网关应用与其相应本地服务能力(即，分别在DSCL或GSCL处可用的服务能力)通信。mId参考点允许驻留在M2M设备(例如，DSCL 146)或M2M网关(例如，GSCL 141)中的M2M SCL与网络域中的M2M服务能力(例如，NSCL 126)通信，且反之亦然。
仍参照图2，更详细地说，NSCL 126可处于域122中，且与网络应用(NA)127一起被配置在M2M服务器平台125上。NA 127和NSCL 126可经由参考点mIa 128而通信。mIa参考点可允许NA访问在M2M域中从NSCL获得的M2M服务能力。
通常，设备145、网关140和M2M服务器平台125包括计算设备，诸如图26C和图26D所说明且下文所描述的设备。NSCL、DSCL、GSCL、NA、GA和DA实体通常为实施为软件的形式、在基础设备或平台上执行以在系统120中执行其相应功能的逻辑实体。
如图2进一步示出，NSCL 131可与NA 132处于域130中。NA 132和NSCL 131可经由mIa参考点133而通信。在网络域135中，还可存在NSCL 136，且在网络域138中，还可存在NSCL 139。mIm参考点123可为域间参考点，该域间参考点允许不同网络域中的M2M网络节点，诸如，网络域122中的NSCL 126、网络域130中的NSCL 131、网络域135中的NSCL 136或网络域138中的NSCL 139，以相互通信。在本文中，为了简洁起见，术语“M2M服务器”可用于指示服务能力服务器(SCS)、NSCL、应用服务器、NA或MTC服务器。此外，如本文所论述的术语用户设备(UE)可应用于GA、GSCL、DA或DSCL。如本文所论述的UE可被视为移动站、固定或移动订户单元、传呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、膝上型计算机、上网本、个人计算机、无线传感器或致动器、消费型电子产品等。如本文所论述的机器对机器服务能力层实体可包含M2M服务器或UE。
作为另外的背景技术，http://www.w3.org/TR/rdf-concepts/所描述的资源描述框架(RDF)是用于在web中表示信息的框架。RDF本质上是数据模型。其基本构建块是被称为语句的资源-特性-值三元体。RDF已用XML给出语法。
RDF包含资源、特性、值和语句的概念。资源可被视为对象或“事物”。资源可为作者、书籍、出版社、场所、人、酒店、房间、搜索查询等。资源具有统一资源标识符(URI)。URI可为统一资源定位符(URL)、web地址或某一其它种类的唯一标识符。标识符未必实现对资源的访问。已针对web位置而定义URI方案，还针对如电话号码、ISBN号和地理位置等不同对象而定义URI方案。特性可被视为特殊种类的资源，且描述资源之间的关系，例如，“由…所写”、“年龄”、“标题”等。RDF中的特性还可通过URI和URL来标识。
值可为资源或文字。文字是原子值(串)。举例来说，具有“年龄”特性的资源可具有文字值“20”。语句断言资源的特性。语句是资源-特性-值三元体，由资源、特性和值组成。RDF中的表达的基础结构是各自由资源、特性和值组成的三元体的集合。每个三元体表示由其链接的节点表示的事物之间的关系的语句。
RDF是与域无关的，其中未作出关于使用的特定域的假设。应该由用户来用被称为RDF模式(RDFS)的模式语言定义其自身的术语。RDFS定义用于RDF数据模型中的词汇。在RDFS中，可定义词汇，规定哪些属性应用于哪些种类的对象以及它们可取什么值，且描述对象之间的关系。
由W3C定义的核心类是
○rdfs:Resource，所有资源的类
○rdfs:Class，所有类的类。属于一类的个体的群组共享相同特性。
○rdfs:Literal，所有文字(串)的类
○rdfs:Property，所有特性的类。
○rdfs:Statement，所有具体化的语句的类
由W3C定义的核心特性是
○rdf:type，其将资源与其类相关。该资源被声明为此类的实例。
○rdf:subClassOf，其将类与其超类中的一者相关。类的实例是其超类的实例。
○rdf:subPropertyOf，将特性与其超特性中的一者相关。
○rdfs:domain，其规定特性P或三元体中的特性的规定主体的域。
○rdfs:range，其规定特性P的范围。可在具有谓语P的三元体中显现为值的那些资源的类。
将M2M系统以及RDF和RDFS的前文论述作为背景技术，本申请案是针对用于M2M系统中的语义支持和管理的系统和方法。
发明内容
在当前M2M系统中，M2M服务层缺乏语义感知能力，且因此，流经M2M服务层或存储在M2M服务层内的数据被视为不透明的信息。为了解决此缺点，本文提出语义节点的概念。语义节点是可托管在网络中的独立服务器上或托管在网络内的现有实体(诸如，M2M网关、设备、服务器等)上的逻辑实体。语义节点存储且管理语义相关资源。在一个实施例中，语义相关资源可具有三种类型中的一者：类、关系和项。语义相关资源包括可用于描述事物的语义信息(诸如，由M2M设备或应用生成的数据的含义或M2M设备或应用自身)的信息。此归类提供与语义web的当前技术的兼容性，且使得M2M系统能够利用现有语义相关资源。
提供本发明内容来以简化形式介绍下文在具体实施方式中进一步描述的一组选择。本发明内容不意在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不局限于解决本公开的任何部分中所述的任何或全部缺点的限制。
附图说明
可从结合附图以举例方式给出的下文描述获得更详细的理解，其中：
图1图示说明患者监测应用；
图2图示说明ETSI M2M架构；
图3图示说明具有语义节点的M2M架构；
图4图示说明M2M语义节点架构；
图5A是图示说明用于建立语义节点层级的方法的一个实施例的流程图；
图5B更详细地图示说明图5A中的步骤；
图6图示说明语义节点注册的消息流程；
图7图示说明由子级发起的父级-子级关系更新；
图8图示说明处理语义资源发现的流程图；
图9图示说明REST性语义节点操作的消息流程；
图10图示说明语义相关资源发现、检索和验证处理的消息流程。
图11图示说明可用同级/父级/子级语义节点所存储和管理的语义相关资源更新的语义节点的流程图；
图12图示说明具有相同语义的资源的分组的流程图；
图13图示说明语义相关资源推送；
图14图示说明设备从一个区域网络移动到另一区域网络的情形；
图15图示说明数据/语义相关资源移动的消息流程；
图16图示说明具有独立语义节点的ETSI M2M架构；
图17图示说明语义节点资源结构；
图18图示说明SS资源结构；
图19图示说明具有集成语义节点的ETSI M2M架构；
图20图示说明xSCL资源结构；
图21图示说明<scl1>上的语义相关资源结构；
图22图示说明contentInstance语义；
图23图示说明资源和语义检索的消息流程；
图24图示说明具有独立语义节点的3GPP MTC架构；
图25图示说明具有独立语义节点的3GPP MTC架构；
图26A是可实施一个或更多个所公开的实施例的示例机器对机器(M2M)或物联网(IoT)通信系统的系统图；
图26B是可用于图26A所图示说明的M2M/IoT通信系统内的示例架构的系统图；
图26C是可用于图26A所图示说明的通信系统内的示例M2M/IoT终端或网关设备的系统图；
图26D是可体现图26A的通信系统的方面的示例计算系统的框图；以及
图27提供如本文所述的语义节点的使用的一个示例的说明。
具体实施方式
在当前M2M系统中，M2M应用(托管在设备以及后端网络服务器上)需要预先对所交换的数据的共同定义达成一致。这主要是由于缺乏能够代表应用来解析、解译或处理M2M数据的语义感知M2M服务层。在当前M2M系统中，M2M服务层缺乏语义感知能力，且因此，流经M2M服务层或存储在M2M服务层内的数据被视为不透明的信息。
此语义感知的缺乏阻碍M2M服务层提供允许由M2M应用产生的数据被M2M服务层有效地抽象化或虚拟化以使得数据即使在不同应用不具有对所述数据来源自的应用的任何事先认识的情况下也可被不同应用发现、访问、解译和共享的服务。因而，被感测且被采取动作的物理实体(例如，电器、人、汽车、建筑的房间等)可未被M2M服务层有效地虚拟化/抽象化，且物理实体被视为环境所固有的且不与特定M2M应用相关的通用实体。
为了克服此限制，在M2M系统中传送的数据需要与语义信息关联且集成，以使得语义感知M2M服务层可具有与M2M应用相同的对数据的认识。在如此进行时，M2M服务层可较好地促进跨越应用的数据的共享，且将增值语义感知服务提供到M2M应用(例如，数据聚合、不同应用之间的数据共享等)。
举例来说，在图1所图示说明的患者监测应用中，可有托管在监测患者的生命体征(例如，血压、体温、氧气、心率等)的无线传感器设备中的每一者上的独立应用。同样，可有托管在可利用此信息(例如，患者的医生、私人教练、家族成员、救护车护理人员等)的网络中的独立应用。然而，在没有来自无线传感器设备中的每一者的M2M语义感知服务数据的情况下，除非网络应用具有对托管在无线传感器设备上的应用和所述应用所产生的信息的类型(例如，位置/地址、数据的单位、数据的上下文等)的事先认识，否则网络应用可难以发现、共享和理解来自该设备应用的信息。
本申请案目的在于在M2M系统中提供以下功能性，以支持M2M服务层语义感知和数据抽象化：(i)对存储语义信息的支持，和/或对存储语义信息的服务器的接口的支持；(ii)对用于创建、检索、更新和删除语义信息的机制的支持；(iii)对用于将语义信息更新到本地和远程资源的机制的支持；(iv)对将语义信息与可在本地或远程存储的对应资源关联/链接的支持；以及(v)公布和发现语义描述的能力。
为了提供所述功能性中的一个或更多个，本申请案公开语义节点的概念。如本文所述，语义节点是可托管在网络中的独立计算设备(例如，服务器)上或托管在网络内的现有实体(诸如，M2M网关、M2M设备、M2M服务器等)上的逻辑实体。语义节点可被视为描述数据的存储库。举例来说，用于血压的传感器设备可想要理解如何描述其数据，因此，该传感器设备查询附近语义节点以查明是否存在已定义的血压类。如果存在，那么语义节点以其在本地找到的血压类响应于传感器设备。如果不存在，那么语义节点可查询其它语义节点(例如，同级或父级)。语义节点的使用可减少对使端设备存储数据的描述的需要。
语义节点存储且管理存储在语义节点上的语义相关资源。语义相关资源通常描述其它资源，诸如，例如，存储在资源树<SCL>、<application>、<container>、<contentInstance>下的ETSI M2M资源，这些资源需要使语义相关资源与其相关联以便实现对其语义的理解。在一个实施例中，语义相关资源可具有三种类型中的一者：类、关系和项。此归类提供与语义web的当前技术的兼容性，且使得M2M系统能够利用现有语义相关资源。
如本文所论述，语义节点可在不同层次(诸如，M2M区域网络、M2M接入网络和M2M核心网络)中部署在M2M系统中，以使得不同层次形成为层级结构。相同层次中的语义节点可是分布式的，且具有同级关系。公开了关于构建且维持语义节点的此种混合架构的机制，该混合架构将不同层次的抽象化和兼容性的益处提供到现有网络层级。
还公开了用于语义节点的功能、参考点、消息和过程。在各种实施例中，可在语义节点上实现以下功能性：(i)由语义节点管理的语义相关资源能够被发现、检索和验证；(ii)语义节点可被其它节点发现且语义相关资源还可用预订机制来发现；(iii)语义相关资源可在M2M系统中与资源链接和关联，以使得语义相关资源被提供了语义信息且被普遍理解；(iv)出于有效发现和容易访问的目的，语义相关资源可被推送到层级中的其它语义节点；(v)语义相关资源关联和链接可基于所描述的语义相关资源的语义相似性和分组而被优化；以及(vi)语义相关资源可与数据移动一起从一个语义节点被移动到另一语义节点。
在下文所述的一个实施例中，语义节点被实施在ETSI M2M/单一M2M架构的服务能力层(xSCL)中。在另一实施例中，语义节点被实施在3GPP机器类型通信(MTC)架构的服务能力服务器(SCS)中。
I.具有语义节点的M2M架构
图3中图示说明了包含语义节点的M2M系统的一个实施例。如M2M系统150所示，语义节点被部署在三个层次处。可存在区域层次，该区域层次可包含网络，诸如，区域网络154、区域网络155、区域网络156和区域网络157。可存在接入层次，该接入层次可包含网络，诸如，接入网络152和接入网络153。且可存在核心网络，该核心网络包含网络，诸如，核心网络151。
如系统150所示，应用158可经由参考点sIc 159而与位于区域网络157中的M2M语义节点160通信连接。sIc参考点通常由应用、区域网络中的其它非语义节点实体、接入网络和核心网络实体使用以与语义节点交谈。M2M语义节点160经由参考点sIe 162而与外部语义节点163通信连接。M2M系统中的语义节点可经由sIe参考点而与外部语义节点介接。外部语义节点可管理其它现有语义相关资源，诸如，由RDFS针对语义web而定义的语义相关资源。M2M语义节点160也经由sIs参考点161而与位于接入网络153中的M2M语义节点164通信连接。M2M语义节点164经由sIc参考点166而与M2M网关165通信连接，且经由参考点sIs而与位于核心网络151中的M2M语义节点168通信连接。在此实施例中，M2M网关165自身不是语义节点，但在其它实施例中，M2M网关165可并有语义节点的功能性。
出于卸载、负载均衡、容易访问等目的，语义节点可被部署在区域层次处。在区域层次处，如果局域网中的所有设备与所附接的接入网络或核心网络中的语义节点通信，那么有可能未部署语义节点。区域层次处的语义节点可在接入层次处具有对应的父级语义节点(例如，与M2M语义节点164连接的M2M语义节点160)或在核心层次处具有对应的父级语义节点(例如，与包含语义节点的M2M服务器170连接的M2M语义节点169)。语义节点通过sIs参考点而相互交谈。下文进一步定义参考点的细节。接入层次处的语义节点也可在核心层次处具有父级，该接入层次处的语义节点在sIs参考点上与该父级通信。同样地，接入层次处的语义节点可在区域层次处具有子级语义节点，该接入层次处的语义节点经由sIs参考点而与该子级语义节点通信。核心层次处的语义节点也可在接入层次或区域层次处具有子级语义节点。
除图3所图示说明的父级-子级关系之外，语义节点还在语义节点层次中的任一者(例如，接入、区域或核心)处支持同级的概念。同级语义节点是处于层级中的相同层次处的节点，且可用于分配语义节点的负载。举例来说，在核心网络151中，M2M语义节点168与包含语义节点的M2M服务器170连接。从纵向角度来看，如果存在不止一个的语义节点的所建立的层级，那么节点可在sIs参考点上经由通知、广播、发现等而相互交谈且共享语义信息。
对于受限设备来说，由于容量的限制，语义可为参考特定语义的代码或指向远程语义节点中所存储的语义的链接。此语义信息可由创建数据的应用或由服务层提供。
在接入层次处，可有一个或更多个语义节点被部署在一个接入网络中。如果如此，那么同级可通过sIs参考点针对语义信息通知、广播和发现而相互通信。接入层次处的语义节点也可在核心层次处具有父级，该接入层次处的语义节点在sIs参考点上与父级通信。同样地，接入层次处的语义节点可在区域层次处具有子级语义节点，该接入层次处的语义节点经由sIs参考点而与子级语义节点通信。
在核心层次处，可有一个或更多个语义节点被部署在核心网络中。这些节点可为同级，且在sIs参考点上相互通信以使用通知、广播和发现来共享语义信息。核心层次处的语义节点也可在接入层次或区域层次处具有子级语义节点。应用、区域网络中的其它非语义节点实体、接入网络和核心网络经由sIc参考点而与语义节点交谈。
如上所述，语义节点可为网络中的独立的物理节点(例如，独立的M2M语义节点160)，或其可为托管在网络中的另一物理节点(诸如，M2M设备171、M2M网关172或M2M服务器170)上的逻辑实体，如图3的系统150所示。换句话说，M2M设备、M2M网关和M2M服务器可支持语义节点功能性。
图3所图示说明的多层语义节点层级的特征在于其可提供不同层次的抽象化。语义节点可仅负责管理局部区域中(诸如，M2M区域网络中)的语义相关资源，以使得可在本地找到区域网络特定语义相关资源。可在较高层次的父级语义节点或并行的同级语义节点中存储且找到并非局部区域中所特有的任何语义相关资源。另一特征在于语义相关资源可由于互联网层级、位置层级等而自身具有层级。因而，语义的多层与现有网络架构一致。此外，语义节点可分布在每一层次中，这可在集中式语义节点仅被部署在核心网络中的情况下防止单一故障点。
II.语义节点架构
现将论述关于语义节点的架构的更多细节。如所提及的，语义节点存储且管理语义相关资源。如本文所定义，语义相关资源包括可用于描述事物的语义信息(诸如，由M2M设备或应用生成的数据的含义或M2M设备或应用自身)的信息。在一个实施例中，语义相关资源可用使用现有模式(诸如，XML模式定义(XSD))的可扩展标记语言(XML)、RDF模式/web本体语言(RDFS/OWL)等来表达。在一个实施例中，三种类型的语义相关资源可被存储在语义节点中，即，类、关系和项，其中的每一个都在下文中进行了更全面地描述。以此方式进行的语义相关资源的归类提供与语义web的当前技术的兼容性。此兼容性使得M2M系统能够利用现有语义相关资源，诸如，例如，W3C所定义的那些核心类和核心特性。M2M系统外部的应用和实体能够使用语义节点所托管的语义相关资源，而不会因对于使语义兼容来说所需的格式转换或修改而招致任何额外开销。
类。本文中论述M2M域中的对象/事物的类的概念。举例来说，在图1的示例健康监测系统中，与系统有关的对象的类包含患者、医生、救护车调度员、血压、体核温度、氧饱和、运动加速度计等。类可通过统一资源标识符(URI)或统一资源定位符(URL)来标识。类含有字段描述，所述字段描述含有定义该类的信息。举例来说，如下可以以用XSD的模式的XML定义temperatureReading类，该temperatureReading类将温度数据表示为以摄氏度为单位的整数，且可用于(例如)将那些语义提供到温度传感器所生成的数据：
<simpleType name＝"temperatureReading">
<restriction>
description＝”temperature in Celsius”unit＝”Celsius”base＝"integer"
</restriction>
</simpleType>
此处，类含有字段“描述(description)”、“单位(unit)”和“基数(base)”，且那些字段中的信息分别为“以摄氏度为单位的温度(temperature in Celsius)”、“摄氏度(Celsius)”和“整数(integer)”。作为另一示例，BloodPressure可含有两个字段，一个用于收缩压，而另一个用于舒张压。此BloodPressure类的类描述将包含两个字段的描述，且可如下使用XML/XSD来表达：
<complexType name＝"BloodPressure">
<sequence>
<element name＝"systolicINmmHG"type＝"integer"/>
<element name＝"diastolicINmmHG"type＝"integer"/>
</sequence>
</complexType>
然而，再次，应理解，类(以及其它类型的语义相关资源，即，关系和项)不限于使用XML/XSD进行的表达，而是可以以各种适当的描述语言(例如，包含RDFS/OWL等)中的任一者来表达。类也可相互相关。举例来说，“血压”可为“生命体征”的子类，或等同地，“生命体征”可为“血压”的超类。子类/超类关系定义类的层级。通常，如果A的每一实例也是B的实例，那么A是B的子类。类可具有多个超类。
关系。关系是特殊种类的语义相关资源。关系描述语义相关资源之间的关系，例如，“创建者”、“使用寿命”、“预订者”等。关系也可通过URI/URL来标识，这可将全局的且唯一的命名方案给予M2M域的关系。类和继承在计算的其它领域中(例如，在面向对象的编程中)是已知的。但在存在相似性的同时，也存在差异。在面向对象的编程中，对象类定义应用于该对象类的关系或特性。将新关系或特性添加到类意味修改该类。然而，此处，全局地定义了关系，也就是说，关系未在类定义中被封装为属性。可定义应用于现有类的新关系而不改变类自身的定义。与类相同，关系也可相互相关。举例来说，“能量模式”和“使用模式”是“模式”的子关系。如果设备具有电动的“能量模式”和手动的“使用模式”，那么设备具有电动和手动的“模式”。
项。项是常用于M2M域中的概念。如本文所定义的，项是可由许多方使用以描述资源的语义的值。项的定义可在其被公布的某些域中是众所周知的。举例来说，手动、用户引导和自主各自是可用于描述(例如)电器的使用模式的项的示例。通常，语义相关资源的创建者将确定该语义相关资源是类、关系还是项。语义节点将接着在其创建者所定义或确定的类别下存储语义相关资源。举例来说，在图1的患者监测示例中，语义相关资源类、关系和项可由血压监测器制造商、医生或另一电器制造商创建。在其它示例中，语义相关资源类、资源和项可由纵向应用定义或创建。
资源(包含数据、事物等)的语义可由资源-关系-值三元体描述，该资源-关系-值三元体由资源、关系和值组成。值可为类、项或其它资源。以下为一些示例，
●内容实例(资源)hasType(关系)temperatureReading(类)
●电器(资源)hasUsageMode(关系)用户引导(项)
●内容实例(资源)generatedBySameApplicationAs(关系)另一内容实例(资源)
通过所提出的sIc、sIs和sIe参考点，可作出对语义节点的类、关系和项资源的请求。图4是M2M语义节点的类、关系和项资源的示例性图示说明。如此示例所图示说明的，语义节点420可被配置成存储来自不同应用和域的各种类422、关系424和项426。或者，语义节点420可被配置成存储唯一应用或域的类、关系和项资源，诸如，电器语义、车辆语义、卫生保健应用语义等。
III.M2M语义节点功能和参考点
在此章节中，提供关于语义节点的功能和参考点的进一步细节。在一个实施例，语义节点可执行以下功能：认证其它语义节点，包含认证语义节点层级中的较低层次的子级语义节点或并行的同级语义节点以允许其注册且作出对语义节点的资源的请求；认证应用、设备和/或用户以允许其公布、创建、删除、更新和检索语义相关类、关系和项资源；存储和管理语义相关类、关系和项资源；提供对语义相关资源的发现的支持；以及提供对语义节点相互通信(在父级-子级、同级之间)以便在发现查询上合作且共享语义相关资源信息的支持。
语义节点可经由一个或更多个参考点或接口而与网络中的其它实体通信。在一个实施例中，定义了三个参考点，即，sIs参考点、sIc参考点和sIe参考点。sIs参考点用于在语义节点之间的通信。sIs参考点还可由语义节点使用以注册到另一语义节点而形成父级-子级或同级关系，发现其它语义节点，向其它语义节点通知其状态(例如，在线、离线、过载等)，触发另一语义节点执行特定操作(例如，解除注册、注册)，在另一语义节点中公布、创建、删除、更新且检索语义相关资源。此外，语义节点可使用sIs参考点来预订另一语义节点中的语义相关资源且接收对应通知，发现其层级中的同级和父级语义节点上的语义相关资源，将语义相关资源的群组从一个语义节点移动到另一语义节点，且允许另一语义节点中所存储的语义相关资源与资源链接和关联以将语义提供到该资源，如下文结合图20、图21和图22而进一步描述的。
在本实施例中，sIc参考点可由应用或非语义节点使用以与来自各种网络域(例如，区域网络、接入网络或核心网络)的语义节点通信。sIc参考点还允许应用或非语义节点在语义节点中公布、创建、删除、更新、检索、预订或发现语义相关资源，且从语义节点接收通知。此外，sIc参考点允许语义节点中所存储的语义相关资源与资源链接和关联以将语义提供到该资源。
sIe参考点可用于作为M2M系统中的节点的现有层级的一部分的语义节点与外部语义节点之间的通信。外部语义节点存储M2M域之外的语义相关资源。外部语义节点的一个示例可为存储W2C语义传感器网络孵化器工作组所定义的语义传感器网络本体的语义相关资源的服务器，如http://www.w3.org/2005/Incubator/ssn所述的。sIe参考点允许语义节点检索、发现和预订外部语义节点中的语义相关资源，且反之亦然。且经由sIe参考点，外部语义节点可发现M2M系统中的语义节点且接收通知。
下文在表1中阐述与sIs、sIe和sIc参考点相关联的消息(其有效地定义这些参考点)的一个实施例。
表1列出语义节点相关消息、其对应含义和所使用的参考点。
表1：语义节点消息
Figure BDA0000883209450000161
Figure BDA0000883209450000171
Figure BDA0000883209450000181
诸如超文本传送协议(HTTP)或受限应用协议(CoAP)的协议可用作用于运送不同类型的消息的基础传输协议。下文呈现将这些消息用于执行上文论述的各种语义节点功能性的示例。
IV.M2M语义节点过程
A.构建语义节点层级
在此章节中，提供关于可根据一个实施例如何构建语义节点的层级(下文称为“语义节点层级”)的额外细节。在此实施例中，通过确定位于网络中的不同区域、接入和核心层次处的语义节点之间的父级-子级和同级关系来构建起语义节点层级。
图5A是图示说明用于建立语义节点层级的方法的一个实施例的流程图。当语义节点加入网络(步骤504)时，即，变得在线时，语义节点在可变成网络中的可操作语义节点之前，首先构建子级-父级和同级关系。为此，在步骤506中，语义节点可执行相同层次中的同级语义节点的发现。
同级语义节点的发现可基于发送出语义节点发现请求(例如，多播、广播、任播)，其中可发布发现请求以试图发现同级语义节点。该请求可具有已定义的跳限制，其限制可堵塞网络的发现请求和响应消息的洪泛。或者，发现可利用可用于网络内的现有发现机制，诸如，域名系统(DNS)、DNS服务发现(DNS-SD)、服务位置协议(SLP)等(如果可用)。语义节点可存储相邻同级语义节点的返回的信息，诸如，所管理的语义信息的IP地址或类型。如下文进一步论述，同级语义节点发现响应消息还可背负(piggyback)较高层次的语义节点发现服务器的地址、同级的父级语义节点的地址或两者。
仍参照图5A，在同级语义节点的发现之后，语义节点可接着试图在步骤508、步骤510和步骤512中发现和/或向较高层次的语义节点注册。如果语义节点被提供了需要向其注册的较高层次的节点，那么该语义节点可简单地向此所提供的语义节点注册，且构建父级-子级关系(步骤508、步骤512)。否则，语义节点需要发现现有的较高层次的语义节点，且选择其中之一以向其注册(步骤510)。选择可基于准则，诸如，邻近上级层次中的最近者，支持相同类型的语义资源等。图5B更详细地图示说明这些步骤508、步骤510和步骤512。
在本实施例中，在每一层次处，可存在一个语义节点发现服务器，该语义节点发现服务器默认接受较高层次的语义节点发现请求。语义节点发现服务器的地址对于较低层次的语义节点来说是熟知的。如图5B所示，如果新语义节点未被提供了较高层次的父级语义节点地址(步骤602)，且如果新语义节点在上级层次中未被提供语义节点发现服务器(步骤604)，那么该新语义节点可首先执行同级语义节点发现606。作为同级发现的一部分，可共享语义节点发现服务器的地址(例如，在从所发现的同级语义节点接收的同级发现响应中背负的该地址)(步骤608)。另一方面，新语义节点还可明确地请求同级的父级语义节点信息(地址)，以使得新语义节点可选择一者作为将注册到的其自身的父级(步骤610、618)。
如果新语义节点被提供了上级层次语义节点发现服务器的地址，那么其可直接执行语义节点发现(控制从步骤604传递到步骤614)。否则，新语义节点决定其是否想要从同级的父级列表选择以及其是否想要从同级检索默认语义节点发现服务器的地址(步骤608和610)。如果新语义节点从同级的父级选择上级层次语义节点(步骤618)，那么其可选择不进一步执行语义节点发现。否则，新语义节点决定选择父级的准则(跳计数中的最近者、支持相同类型的语义资源等)(步骤614)。基于该准则，新语义节点设置除上级层次中的语义节点的地址外，其想要发现的信息(距离、所支持的类型的语义资源等)(步骤616)。
在步骤620中，新语义节点可注册到其发现或以其它方式选择的较高层次的父级语义节点。如果新语义节点不能够获悉较高层次的语义节点发现服务器的地址，也不能够标识新语义节点的同级的可注册到的任何较高层次的父级语义节点，那么可确定没有较高层次的父级语义节点是可用的，且在步骤612中结束处理。
返回参照图5A，一旦完成同级的发现以及父级节点的发现和向父级节点注册，便存储关于新语义节点的同级和父级的信息(步骤514)。如图5A进一步说明的，如果新同级加入网络或现有同级离线，那么语义节点可更新其同级节点关系(步骤516、518)。在步骤520中，新语义节点现可操作。如图5A进一步说明的，可在稍后某时间点触发可操作语义节点以注册到另一较高层次的节点(步骤522)，可操作语义节点可离开网络(步骤526)。在前一状况下，语义节点可与其当前父级解除注册且向新父级注册(步骤524)。在后一状况下，语义节点可简单地与其当前父级解除注册(步骤528)。
图6是进一步图示说明上文所论述且图5A和图5B所图示说明的语义节点发现和注册处理的消息流程图。在步骤185中，新语义节点181将语义节点发现请求发送到同级语义节点182。同级语义节点182处于与新语义节点181相同的网络层次中。步骤185的语义节点发现请求可含有对关于语义节点发现服务器183的信息(例如，地址)或作为同级语义节点182的父级(例如，上级层次)语义节点184的语义节点的信息的请求。对父级语义节点的请求可允许新语义节点181选择其自身的父级以向其注册。
语义节点发现服务器183可被视为用于存储分散在相同层次中的语义节点的信息的集中点或使网络的相同层次中的发现请求洪泛且收集语义节点的返回的响应的汇集点。语义节点发现服务器183可为相比新语义节点181的网络层次在较高、相同或较低层次的网络层次处驻留在网络中的服务器。此示例假设语义节点发现服务器183相对于新语义节点181的网络层次处于上级层次中。语义节点发现服务器183的地址对于较低层次的语义节点(例如，同级语义节点182)来说可为熟知的。如果新语义节点181不被提供语义节点发现服务器183，那么新语义节点181可执行同级语义节点发现。如果新语义节点181被提供了语义节点发现服务器183的地址，那么其可直接执行语义节点发现。
在图6的步骤186中，同级语义节点182发送语义节点发现响应。语义节点发现响应可含有语义节点发现服务器183的信息(例如，地址信息)或作为同级语义节点182的父级的语义节点的信息。处于网络的层次中的每一同级节点可用父级语义节点信息和语义节点发现服务器信息来作出响应，所述信息可不同于同级语义节点182所提供的信息。
在步骤187中，新语义节点181提取语义节点发现服务器183的所接收的地址。在步骤188中，新语义节点181将语义节点发现请求发送到语义节点发现服务器183。步骤188中的请求可为对新语义节点181可与之连接的一个或更多个父级语义节点的查询。在步骤189中，语义节点发现服务器183将语义节点发现响应发送到新语义节点181。步骤189中的响应可含有一个或更多个父级语义节点。在步骤190中，新语义节点181选择一个父级语义节点以向其注册。在步骤191中，语义节点181发送对向其所选择的父级语义节点184注册的请求。在步骤192中，父级语义节点184发送对步骤191中的注册的请求的响应。
通常，如果新语义节点181被提供了语义节点发现服务器183的地址，那么其可直接执行语义节点发现。否则，新语义节点181决定其是否想要从接收自一个或更多个同级的父级语义节点的列表选择以及其是否想要从同级检索语义节点发现服务器183的默认地址。在每一层次处，可存在一个或更多个语义节点发现服务器，所述语义节点发现服务器默认接受较高层次的语义节点发现请求。如果新语义节点181从同级的父级选择上级层次语义节点，那么新语义节点181可选择不进一步执行语义节点发现。新语义节点181可具有决定选择父级的准则的选项(例如，从诸如跳计数中最近者、支持相同类型的语义相关资源等选项选择)。基于该准则，新语义节点181设置除上级层次中的语义节点的地址外，其想要发现的信息(例如，距离、所支持的类型的语义相关资源等)。
图7提供根据本发明的一个实施例的提供父级-子级关系更新处理(例如，图5A的步骤522和524)的进一步细节的消息流程。更新可由子级或父级语义节点发起。在步骤205中，语义节点201基于通知而决定从当前父级语义节点203解除注册。通知可为来自当前父级语义节点203的发起解除注册的消息、对当前父级语义节点203不可达到(例如，离线、断开或其它通信问题)的确定或与父级语义节点203相关联的所接收的状态更新(例如，网络业务堵塞、设备或线路错误、存储器容量问题等)以及其它。
在步骤206中，语义节点201将解除注册请求发送到当前父级语义节点203，该解除注册请求包含用于结束父级-子级关系的请求。在步骤207中，语义节点201可从当前父级语义节点203或能够传达当前父级语义节点203的感知状态的另一设备接收对步骤206中所发送的解除注册请求的响应。类似于关于图6所图示说明的步骤，语义节点201尝试向新父级语义节点注册。在步骤208中，语义节点201将语义节点发现请求发送到语义节点发现服务器202。在步骤209中，语义节点发现服务器202将语义节点发现响应发送到语义节点201。在步骤210中，语义节点201选择一个上级层次语义节点以向其注册。在步骤211中，语义节点201发送对向其所选择的新父级语义节点204注册的请求。在步骤212中，新父级语义节点204发送对步骤211中的注册的请求的响应，该响应确认父级-子级关系的更新。
在一个实施例(未示出，但参考图7中的元素)中，父级语义节点可触发子级的解除注册且提供子级的新父级语义节点以向其注册。此新父级信息可包含在解除注册触发消息中或独立触发消息中。语义节点201可通过使当前父级语义节点203将注册请求发送到新父级语义节点204而注册到新父级语义节点204。当前父级语义节点203具有出于注册的目的而将语义节点201的信息转发到新父级语义节点204的选项。当前父级语义节点203或语义节点201可在将当前父级语义节点203切换到新父级语义节点204之前终止父级-子级关系。
通常，当子级语义节点离线或当子级语义节点注册到另一较高层次的父级语义节点时，通过向当前父级语义节点解除注册而终止语义节点的父级-子级关系。
如果相邻同级语义节点加入网络，那么通过添加新语义节点来更新对应同级信息。如果相邻同级语义节点离开网络，那么通过删除语义节点或以其它方式更新指示离开网络的同级语义节点的状态(例如，状态＝离线)的表来更新对应同级信息。语义节点可使用(例如)上文表1所示的语义_节点_STATUS_通知()消息而将其状态广播或以其它方式传达到同级语义节点。状态更新可影响如何维持同级和父级-子级关系。
B.语义相关资源发现、检索和验证
应用、设备、用户、对等语义节点、外部语义节点或非语义节点可通过sIc、sIs和sIe参考点而将语义相关资源发现请求发送到语义节点。发现请求消息可包含语义相关资源的类型(类、关系或项)和搜索串。举例来说，假定在M2M系统的温度感测应用(App1)，该App1需要将其温度读数数据--作为以摄氏度为单位的整数发送到其M2M网关。为了使得网关服务能力层(GSCL)理解该数据，App1需要将该数据与适当语义信息相关联。根据本文所述的过程，App1可发现存储语义相关资源类--temperatureReading类的语义节点，该语义相关资源类将温度数据表示为以摄氏度为单位的整数。在发现之后，App1将接收temperatureReading类的表示，且验证temperatureReading类是App1想要使用以提供其温度数据的语义的类。App1接着将数据与temepratureReading类链接，作为其属性中的一者(语义属性)。在GSCL中，数据可存储在App1的<tempData>容器下，该<tempData>容器将具有使用hasType关系而与temperatureReading类链接的语义属性，如(例如)图27所图示说明的。因而，存储在GSCL中的<tempData>容器下的所有App1数据将具有相同语义，即，每一条数据都是整数且具有摄氏度单位。作为另一示例，App1可为从NSCL检索资源的应用。资源可具有与temperatureReading类链接的语义属性(类似于上述示例)。为了理解且解译资源的容器中的数据，App1将需要检索资源的语义属性与之链接的语义相关资源，在此状况下，是temperatureReading类。在App1检索temperatureReading类语义相关资源的表示之后，App1将能够解译资源数据，现在知晓该资源数据是整数且具有摄氏度单位。
图8是图示说明根据一个实施例的语义节点处的语义相关资源发现请求的处理的流程图。在框221中，语义节点接收语义相关资源发现请求，该语义相关资源发现请求包含所请求的语义相关资源的类型和可能的搜索串。在框222中，语义节点检查发现请求。如果请求不充分或格式不正确(例如，遗漏所请求的资源的类型)，那么发现请求被视为无效，且无效发现响应将被返回到发布者(例如，请求客户端设备)，如框233所指示的。如果如框223所指示的，该请求有效，那么将搜索串与本地存储的语义相关资源相比较。具体地，基于所请求的语义相关资源的类型，语义节点能够确定其将对哪一类型(即，类、关系或项)的语义相关资源进行搜索。如框224所指示的，将搜索串作为关键字，语义节点搜索其本地语义数据库以找到一个或更多个匹配的语义相关资源。如果存在本地找到的匹配的语义相关资源，那么将语义相关资源的地址(例如，URL/URI)在发现响应中返回到发布者，如框225所指示的。
如果不存在本地找到的匹配的语义相关资源，那么语义节点将尝试从其同级语义节点找到匹配的语义相关资源。如框226和框227所指示的，语义节点将发现请求转发到同级，且设置其将等待响应回来的时间窗口。在框228中，确定是否从所联系的同级找到匹配的语义相关资源。如果从其同级返回匹配的语义相关资源，那么将语义相关资源的对应地址(例如，URI/URL)与成功的发现响应一起发送回发布者(框225)。
如果不存在从语义节点的同级返回的匹配的语义相关资源，那么确定是否可联系父级语义节点，如框229所指示的。如果不存在父级语义节点，那么将指示负结果的发现响应返回到发布者(框233)。如果存在父级语义节点，那么语义节点将尝试从其父级语义节点找到匹配的语义相关资源。如框230和框231分别指示的，语义节点将发现请求转发到父级语义节点，且设置其将等待响应回来的时间窗口。在框232中，确定是否从所联系的父级找到匹配的语义相关资源。如果从所联系的父级返回匹配的语义相关资源，那么将语义相关资源的对应地址(例如，URI/URL)与成功的发现响应一起发送回发布者(框225)。如果不存在从语义节点的父级返回的匹配的语义相关资源，那么将指示负结果的发现响应返回到发布者(框233)。
在发布者接收到含有匹配的语义资源的地址(例如，URL/URI)的成功的发现响应之后，发布者可检索语义资源的表示。
在一个实施例中，语义节点可支持由客户端和服务器组成的REST性架构风格(表示性状态转移)。客户端(例如，发布者)发起对服务器的语义请求(例如，语义节点)。在此实施例中，服务器(例如，语义节点)处理对语义的请求且返回适当的语义响应。请求和响应将围绕语义相关资源的表示的转移而构建。客户端可为应用、用户、设备、语义节点等，其可对语义节点请求对于语义相关资源(例如，类、关系或项)的REST性操作。
当在REST性架构中处置资源时，存在可应用于语义相关资源的四种基本方法：
●“创建”(CREATE)：创建类、关系或项资源。
●“检索”(RETRIEVE)：读取类、关系或项资源的内容。
●“更新”(UPDATE)：写入类、关系或项资源的内容。
●“删除”(DELETE)：删除类、关系或项资源。
充当REST性服务器的语义节点可验证所接收的请求。如果发布者被授予适当的访问权，那么该操作得到允许。
图9是进一步图示说明根据此REST性实施例的这些REST性语义节点操作的消息流程图。在步骤243中，发布者241对应地使用REST性“创建”(CREATE)、“更新”(UPDATE)、“检索”(RETIEVE)或“删除”(DELETE)动词而请求创建、更新、检索或删除语义相关资源(类、关系或项)。发布者241可为应用、另一语义节点、设备、用户等。为了在步骤243中创建语义相关资源，发布者241发布“创建”请求，而提供语义相关资源的类型和表示。为了在步骤243中更新语义相关资源，发布者241发布“更新”请求，而提供语义相关资源的唯一身份或地址和经更新或部分更新的表示。为了在步骤243中检索语义相关资源，发布者241发布“检索”请求，而提供语义相关资源的唯一身份或地址和可选用的搜索串参数。为了在步骤243中删除语义相关资源，发布者241发布“删除”请求，而提供语义相关资源的唯一身份或地址。
在步骤244中，语义节点242充当服务器，且验证并以其它方式处理所接收的请求。如果发布者241被授予适当的访问权，那么所接收的请求得到允许。如果创建操作被语义节点242允许，那么基于其为类、关系还是项而在适当资源池下创建新语义相关资源。且语义相关资源由语义节点242指派唯一身份或地址。如果更新操作被语义节点242允许，那么更新语义相关资源的表示。如果检索操作被语义节点242允许，那么以发布者241请求的格式而准备语义相关资源的表示。如果删除操作由语义节点242允许，那么删除所请求的语义相关资源。
在步骤245中，语义节点242将响应返回到发布者241。针对创建操作，将新创建的语义相关资源的身份或地址返回到发布者。针对更新操作，无论操作是否成功，都将响应代码返回到发布者241。针对检索操作，将以发布者241请求的格式的语义相关资源的表示返回到发布者241。针对删除操作，将响应代码返回到发布者241以指示操作是否成功。
图10是进一步图示说明本文所述的语义相关资源发现、检索和验证处理的消息流程250。在此示例中，网络可含有发布者251、语义节点252、作为语义节点252的同级的同级语义节点253以及作为语义节点252的父级的父级语义节点254。在步骤256中，发布者251将语义相关资源发现请求发送到语义节点252。如消息流程250所示，语义节点252经过若干步骤(类似于图8中的处理)来找到匹配步骤256中的请求的语义相关资源。如所说明的，首先语义节点252将搜索其本地目录。如果语义节点252未找到任何匹配的资源，那么语义节点252将设置时间窗口，且将发现请求转发到其同级，诸如，同级253。如果从语义节点252的同级未接收到响应，那么语义节点252可将其请求转发到父级语义节点254。在此示例中，假设父级语义节点254找到了匹配的资源，且将指示其找到的语义相关资源的地址(例如，URI/URL)的响应发送回语义节点252。
在步骤257中，语义节点252接着将语义相关资源发现响应发送回发布者251，该语义相关资源发现响应包含来自匹配发布者的请求的父级语义节点254的语义相关资源的地址(例如，URI/URL)。在步骤259中，发布者251基于所接收的URL而发送语义相关资源检索请求。在步骤260中，父级语义节点254发送语义相关资源检索响应，该语义相关资源检索响应含有可包含类、关系或项的所请求的语义信息。
在步骤261中，发布者251检查(验证)来自步骤260的所接收的语义信息的表示。有可能在步骤260中发送的所接收的语义相关资源不完全是发布者251想要的语义相关资源。举例来说，如果发布者251请求温度类，且返回的匹配的资源是具有相关联的华氏度单位的被称为temperatureReading的类，但发布者251期望具有摄氏度单位的温度类，那么发布者251可请求父级语义节点254修改语义。这可通过在步骤262中将语义相关资源修改请求发送到父级语义节点254以修改语义相关资源来支持。在步骤263中，新添加或修改的语义相关资源的地址(例如，URL/URI)将被返回到发布者251。
参照语义相关资源的修改，通常，如果语义节点自身不支持修改，那么语义节点可与其同级或父级合作以执行修改。如果语义节点支持修改，那么语义节点可通过添加新类或扩展当前类而在本地修改类。
C.预订语义相关资源
在一个实施例中，语义节点可支持客户端(例如，应用、另一语义节点、设备、用户等)预订语义节点。作为一个示例，客户端可预订语义节点而在对预订的语义相关资源的任何更新时被通知到。当发生更新时，将向预订客户端通知资源的新表示。在客户端自身是语义节点的状况下，预订的语义相关资源可存储在订户语义节点与其不具有关系(例如，不是父级-子级或同级关系)的另一语义节点中。在此示例中，客户端可将语义_资源_预订_请求消息发布到语义节点。该消息标识当更新语义相关资源时客户端希望接收通知的资源。语义节点将以确认预订的语义_资源_预订_响应消息响应于请求。当更新客户端已预订的语义相关资源时，语义节点将发送语义_资源_预订_通知消息以向客户端通知更新。
作为另一示例，语义节点可对以其同级、父级或子级语义节点中的一者所存储和管理的语义相关资源来更新感兴趣。图11是根据一个实施例的此情形的预订/通知处理的示例性流程270。在此示例中，以被预订的语义节点272所存储和管理的语义相关资源来更新语义节点271。被预订的语义节点272可为语义节点271的同级、父级或子级。在步骤273中，语义节点271标识预订目标，且可设置通知触发准则，以使得语义节点271仅接收与触发准则有关的语义相关资源通知。举例来说，订户可配置通知触发准则以规定在发送新通知之前的特定语义相关资源或对语义相关资源的特定次数的更新。语义节点271还可设置应发送通知的时间段安排信息。
在步骤274中，语义节点271将语义节点资源预订请求发送到目标语义节点272。在步骤275中，目标语义节点272确定是否接受步骤274的语义预订请求。对于目标语义节点272可基于现有订户、处置预订的负载(例如，关于收集更新信息的负载或用于发送通知的带宽)等来确定是否接受预订请求。在步骤276中，目标语义节点272将语义节点预订响应发送到语义节点271。步骤276中的响应可包含预订的确认和将用于处理预订的参数。在步骤277中，在步骤276之后的某时间点，目标语义节点272检测匹配在步骤274中接收的所请求的触发的语义通知触发条件。在步骤278中，目标语义节点272发送语义节点资源预订通知消息而关于特定语义相关资源来更新语义节点271。
通常，语义相关资源预订可促进从对等语义节点或父级语义节点语义相关资源发现。举例来说，基于通知消息(其将包含语义节点上所存储的新创建或更新的语义相关资源的URI)，语义节点可能够对其它节点的语义相关资源执行发现，而不发送发现请求。
D.与语义相关资源的链接和关联
可按各种方式使用语义节点的语义相关资源。举例来说，可从语义节点检索语义相关资源表示且可按同位方式将其存储在存储数据的网络位置中(例如，在网络服务器上、在设备上、在网关上，等等)。或者，资源的语义可存储在语义节点上，且与语义的链接可与数据同位且一起存储。此语义链接可内嵌(即，嵌入)存储在数据内，或分开存储在数据旁边(例如，存储在独立资源或属性中)。因此，通过与语义相关资源的此链接，语义可在M2M系统中应用于普通资源(例如，<SCL>、<application>、<container>等)。通常，此链接将在创建资源时由资源创建者/生成者创建。
继续图1中的患者健康监测应用的较早示例，存在定义在语义节点上的语义类，且这些类的URL可被患者健康监测应用发现。表2示出与患者健康监测应用有关的类型“类”的语义相关资源的示例。数据可使用被称为hasType的语义关系而与这些语义类链接。因此，对于具有示例/健康监测/数据1的URI的每一数据资源来说，将通过以下关联来知晓资源的语义：
●example/health/patient/data1 具有类型semanticsNode1/class/patient
●example/health/doctor/data2 具有类型semanticsNode1/class/docto
●example/health/bp/data1 具有类型semanticsNode1/class/bloodpressure
●example/health/temp/data1 具有类型semanticsNode1/class/temperature
●example/health/hr/data5 具有类型semanticsNode1/class/heartrate
“具有类型”(hasType)关系还可通过参考语义节点上所存储“具有类型”(hasType)关系的语义描述的URL/URI来标识。
表2类语义相关资源的示例
Figure BDA0000883209450000311
E.分组优化
如果资源的群组具有某些类似语义(例如，相同应用中的所有资源具有相同语义)，那么类似语义可应用于该应用，而不是应用于该应用下的每一个别资源。图12图示说明根据本发明的一个实施例的具有相同语义的资源的分组的方法281。在步骤281中，确定相同应用的现有数据中的一些以共享相同语义关联。在步骤282中，将相同应用中的共享相同语义的所确定的数据分类为群组。在步骤283中，将步骤282的每一群组与适当语义相关联。在步骤284中，将来自相同应用的新接收的数据置入共享相同语义的群组中。相同应用的现有数据可分类为多个群组，其中的每一个都共享相同语义链接和关联。如果从相同应用生成新数据，那么将该数据置入共享相同语义的群组中。
举例来说，血压监测数据的多个实例具有相同语义。因此，每一实例可与相同语义(semanticsNode1/class/bloodpressure)相关联，如下所示：
●example/health/bp/data1 具有类型semanticsNode1/class/bloodpressure
●example/health/bp/data2 具有类型semanticsNode1/class/bloodpressure
●example/health/bp/data3具有类型semanticsNode1/class/bloodpressure
●…
通过支持此分组优化，以下关联也可有效：
●example/health/bp具有类型semanticsNode1/class/bloodpressure
F.推送语义相关资源
如上所述，语义节点中所托管的类、关系和项可被其它语义节点发现和使用。基于请求的频率，为了更容易发现和访问，可在另一语义节点中推送或镜像语义相关资源中的一些。举例来说，在一个语义节点检测到来自另一语义节点的相同所转发的发现请求某个次数(例如，超过策略定义的阈值)之后，该语义节点可决定将语义相关资源的镜像副本推送到另一语义节点。
语义相关资源推送可在同级之间或父级与子级语义节点之间发生，如图13所示。举例来说，图13的核心网络295中的语义节点291可从语义节点292、语义节点293和语义节点294接收对相同语义相关资源(例如，温度)的许多发现和检索请求。当发现请求达到定义的阈值时，语义节点291可决定在语义节点292上创建相同语义相关资源(即，镜像资源)，以使得语义节点293和语义节点294可用较快的响应时间访问语义相关资源。语义节点291可通过将语义_资源_创建_请求消息发布到其它语义节点而在语义节点上创建镜像资源，该其它语义节点接着将以适当语义_资源_创建_响应消息作出响应。
可使用以下选项以便保持语义相关资源最新。参照图13，如果存在对语义相关资源的原始表示的更新，那么语义节点291可在语义节点292上自动更新语义相关资源(例如，不需要预订)。或者，语义节点292可预订原始语义相关资源。基于语义节点292预订语义相关资源，将向语义节点292通知对特定预订的语义相关资源的任何改变。还可存在前述情形的组合。举例来说，可存在针对语义节点291上的所有语义相关资源周期性地发生语义节点291的自动更新，而语义节点292期望特定预订的语义相关资源的较即时的更新的情形。
语义相关资源推送可在任一方向上在同级之间或父级与子级之间发生。举例来说，参照图13，语义节点296可将某本地语义相关资源推送到其父级语义节点297。在另一示例中，语义节点291可将某较高层次的语义相关资源推送到其子级语义节点298。
G.数据/语义相关资源移动
图14图示说明设备从一个网络移动到另一网络的情形。在此情形下，由于因语义资源检索所致的安全性、开销和/或负载，与设备有关的语义资源和设备所生成的数据也可需要移动到新位置。
参照图14，设备最初可位于区域网络301中，但现已移动到区域网络302。最初，设备309与语义节点306通信。在设备309抵达区域302之后，设备309可最初继续与语义节点306通信，如线303所指示。这可在接入网络304、接入网络308和核心网络300中导致不必要的开销。为解决此问题和其它问题，语义节点306的语义相关资源可移动到区域网络302中的语义节点307。在将语义相关资源移动到语义节点307之后，设备309不需要针对语义相关资源而横越核心网络300，而是现可与语义节点307通信，如线305所指示。
图15是进一步图示说明如图14所描绘的数据或语义相关资源的移动的示例消息流程310。在步骤315中，第一区域网络中的语义节点311与位于区域网络2中的设备应用314交换消息。在步骤315中交换的消息可包含(例如)语义相关资源检索请求和语义相关资源检索响应。在步骤316中，语义节点311决定将与设备应用214相关联的语义相关资源移动到位于第二区域网络中的语义节点313。相比第一区域网络，语义节点313可在通信方面较接近(花费较少时间即可到达)或在逻辑上较接近(例如，较少跳)。参照步骤316，其它设备可作出移动语义相关资源的决定，诸如，语义节点发现服务器312、设备应用314或另一计算设备(未示出)。
在步骤317中，语义节点发现请求和响应在语义节点311与语义节点发现服务器312之间交换以便构建语义节点的层级以及同级关系。在步骤318中，语义节点311确定语义节点313的地址。在步骤320中，将语义相关资源创建请求消息发送到语义节点313以便复制由设备应用314使用的语义相关资源(和其它数据)。语义节点313以语义相关资源创建响应消息来作出响应，该语义相关资源创建响应消息可包含对已成功复制语义相关资源和其它数据的确认。在步骤321中，将语义链接更新请求消息发送到设备应用314。步骤321中的消息可包含对设备应用314从语义节点313检索语义相关资源的指令。在步骤322中，语义链接更新响应消息可包含对更新语义节点链接的确认。在步骤323中，设备应用314从语义节点313检索以类、关系和项的类型的语义相关资源。
V.ETSI M2M/oneM2M实施例
A.具有语义节点的ETSI M2M架构
如上所述，本文所述的语义节点概念可用于增强ETSI M2M架构。在一个实施例中，一个或更多个语义节点可作为独立网络实体位于接入/核心网络中，该独立网络实体可被称为M2M语义节点，如图16所示。在图16中，M2M语义节点331和M2M语义节点332位于相同接入/核心网络330中。区域/核心网络330中的M2M语义节点可经由上述sIc参考点而与DSCL、GSCL、NSCL和应用介接。此外，M2M语义节点331和M2M语义节点332可经由sIs参考点334而相互介接。M2M语义节点331和M2M语义节点332还可经由sIe参考点而参考另一类型的外部语义节点333。在此实施例中，位于接入/核心网络330中的M2M语义节点还可形成同级和/或父级-子级关系。
语义节点可支持如当前ETSI M2M架构的服务能力层(xSCL)中所使用的互补资源结构，且此资源结构可按图17所说明的方式应用于本文所述的语义节点。在此实施例中，<ssBase>资源341是驻留在托管语义节点上的资源树的根。<ssBase>资源341可含有描述托管语义节点的属性。<ssBase>资源341含有集合资源，其表示SS资源343、类资源344、关系资源346、项资源348、访问权资源349和预订资源350以及其它的集合。在类资源344下，可存在其它<类>资源345，所述其它<类>资源345可为类资源344的子类。在关系资源346下，可存在其它<关系>资源347，所述其它<关系>资源347可为关系资源346的子关系。SS资源集合343含有在远程语义节点向本地语义节点注册或解除注册时创建或删除的语义节点资源。
如图18所示，SS资源343的集合中的每一语义节点资源可具有对应的资源结构。这些资源维持注册到本地语义节点的远程语义节点的状态。举例来说，状态诸如联系地址信息、发现信息(例如，所宣告的语义类、表示和项资源)和安全性信息(例如，用于与对应的远程语义节点通信的证书)等。
再次参照图17，在<ssBase>资源341下的类344、关系346和项348集合可各自含有本地语义节点上所托管的语义相关资源的相应实例。每一实例可含有语义表示，且具有与其相关联的其它属性，诸如，发现相关信息(诸如，标签)。语义相关资源的这些集合可由具有合适的访问权来访问的客户端访问。在<ssBase>资源341下的访问权资源349可含有访问权资源的实例。这些访问权资源349可定义控制哪些客户端被准予访问哪些语义相关资源以及语义节点所支持的操作的访问权的实例。或者，可在资源结构中支持访问权集合的其它实例以提供较精细粒度的访问控制(图17中未示出)。预订资源350的集合可含有预订资源的实例。预订资源的实例可由希望当发生所规定的通知触发准则事件时从语义节点接收语义通知的客户端创建。发现资源342支持客户端语义发现请求。这些发现请求可支持搜索准则(例如，具有特定类型的属性的语义相关资源)。语义节点可用与搜索准则(若存在任何搜索准则)匹配的资源地址(例如，URI)的列表来响应于发现请求。语义节点还可支持将请求转发到其它语义节点(例如，将发现请求转发到子级、同级或父级语义节点)。
B.具有语义能力的xSCL
在图19所图示说明的另一实施例中，M2M语义节点可在ETSI M2M架构的DSCL、GSCL和/或NSCL内部署为嵌入式能力，而不是部署为独立的语义节点。在此嵌入式实施例中，sIs参考点可保持独立或ETSI M2M mId参考点可被增强以支持sIs功能性。同样地，sIc参考点可保持独立或ETSI M2M mIa和dIa参考点可被增强以支持sIc功能性。在此实施例中，位于GSCL或DSCL中的M2M语义节点可与M2M语义节点向其注册的NSCL建立父级-子级关系。此外，位于GSCL或DSCL中的语义节点还可相互建立同级关系。
为了支持图19的实施例，xSCL可具有图20所示的资源结构。语义节点的资源集合含有在具有语义节点能力的远程SCL向本地SCL注册或解除注册时创建或删除的语义节点资源。此集合中的每一语义节点资源可具有如图20所示的对应资源结构。这些资源维持注册到本地SCL的远程语义节点的状态。举例来说，状态诸如语义发现信息(例如，所宣告的语义类、表示和项资源)等。
在<sclBase>资源361下的类、关系和项集合可各自含有本地SCL上所托管的语义相关资源的相应实例。每一实例可含有语义表示，且具有与其相关联的其它属性，诸如，发现相关信息(诸如，标签)。语义相关资源的这些集合可由具有合适的访问权来访问的客户端访问。
C.ETSI M2M语义实施方案的使用案例示例
由语义节点管理的语义相关资源可与ETSI M2M资源结构中的资源(诸如，<sclBase>、<application>、<container>、<contentInstance>等)关联和链接。以下论述图示说明语义相关资源可如何用于提供<contentInstance>的语义信息。
在此示例中，假设temperatureReading类被定义且存储在scl1上，且具有scl1/classes/temperatureReading的URI。关系hasLocation也被定义且存储在scl1上，且具有scl1/relationships/hasLocation的URI。此外，项“中国东北地区”也被定义且存储在scl1上，且具有scl1/terms/northeastChina的URI。图21示出<scl1>上的语义相关资源结构，该语义相关资源结构是图20所示的xSCL资源结构的示例。此资源结构确定语义相关资源的URI。contentInstance具有gscl2/applications/app1/containers/<temperature>/contentInstances/<inst1>的URI。通过如图22的xSCL资源结构所示增强具有语义的contentInstance，contentInstance的内容能够被有效地描述和解译，而不会模糊。
图23是图示说明资源和语义检索的一个示例的消息流程。在步骤393中，NA 390针对数据资源而将“检索”请求发送到GSCL2 391。举例来说，数据资源可为血压传感器读数、体核温度传感器读数、氧饱和传感器读数或运动加速度计传感器读数以及其它。在步骤394中，GSCL2 391返回数据资源的表示。为了理解数据源、NA需要检索数据资源的语义。因此，在步骤395中，NA 390将检索请求发送到GSCL 391。在步骤396中，GSCL2 391返回数据资源的有关语义相关资源的URI的列表，所述语义相关资源存储在SCL1 392上。在步骤397到399中，NA 390分别针对语义相关资源temperatureReading、hasLocation和northeastChina而与SCL1 392交换“检索”消息。通过这些语义相关资源，NA 390能够理解数据资源，且因此可使用且操纵数据资源。
VI.3GPP MTC架构实施例
如上文进一步提及，3GPP MTC架构还可通过本文所述的语义节点所提供的语义支持来增强。如图24所示，在一个实施例中，M2M语义节点401可位于3GPP核心网络边界之外。如进一步示出的，SCS 404可被增强以支持语义能力，且可经由sIs参考点(未示出)而与M2M语义节点401介接。M2M语义节点401还可经由sIc参考点403而与3GPP机器类型通信互通功能(MTC-IWF)402介接。应用服务器(AS)406和AS 407可经由sIc参考点400而与M2M语义节点401通信。图25图示说明具有语义节点的3GPP MTC架构的另一实施例。在此实施例中，语义节点已集成到SCS 408中。如图25进一步示出的，在409中，在此实施例中，sIc参考点可为3GPP MTC Tsp的一部分。
VII.M2M/IoT架构
图26A到图26D提供关于可实施一个或更多个所公开的实施例的示例机器对机器(M2M)或物联网(IoT)通信系统10的进一步信息。通常，M2M技术提供IoT的构建块，且任何M2M设备、网关或服务平台可为IoT的组件以及IoT服务层等。
如图26A所示，M2M/IoT通信系统10包含通信网络12。通信网络12可为固定网络或无线网络(例如，WLAN、蜂窝式网络等)或异构网络的网络。举例来说，通信网络12可包括多个接入网络，所述接入网络将诸如语音、数据、视频、消息、广播等内容提供到多个用户。举例来说，通信网络12可采用一个或更多个信道接入方法，诸如，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。此外，例如，通信网络12可包括其它网络，诸如，核心网络、互联网、传感器网络、工业控制网络、个域网、融合个人网络、卫星网络、家庭网络或企业网络。
如图26A所示，M2M/IoT通信系统10可包含M2M网关设备14和M2M终端设备18。应了解，视需要，任何数目的M2M网关设备14和M2M终端设备18可包含在M2M/IoT通信系统10中。M2M网关设备14和M2M终端设备18中的每一个被配置成经由通信网络12或直接无线电链路而传送和接收信号。M2M网关设备14允许无线M2M设备(例如，蜂窝式和非蜂窝式)和固定网络M2M设备(例如，PLC)通过运营商网络(诸如，通信网络12)或直接无线电链路而通信。举例来说，M2M设备18可收集数据，且经由通信网络12或直接无线电链路而将数据发送到M2M应用20或M2M设备18。M2M设备18还可从M2M应用20或M2M设备18接收数据。此外，如下所述，可经由M2M服务平台22而将数据和信号发送到M2M应用20以及从M2M应用20接收数据和信号。M2M设备18和网关14可经由各种网络(例如，包含蜂窝式网络、WLAN、WPAN(例如，Zigbee、6LoWPAN、蓝牙)、直接无线电链路和电线)而通信。
所说明的M2M服务平台22为M2M应用20、M2M网关设备14、M2M终端设备18和通信网络12提供服务。应理解，视需要，M2M服务平台22可与任何数目的M2M应用、M2M网关设备14、M2M终端设备18和通信网络12通信。M2M服务平台22可由一个或更多个服务器、计算机等实施。M2M服务平台22提供诸如M2M终端设备18和M2M网关设备14的管理和监测的服务。M2M服务平台22还可收集数据且转换数据，以使得数据与不同类型的M2M应用20兼容。M2M服务平台22的功能可按各种方式实施，例如，实施为web服务器、实施在蜂窝式核心网络中、实施在云中等。
还参照图26B，M2M服务平台通常实施服务层26(例如，D/GSCL)，该服务层26提供各种应用和纵向产品可利用的服务递送能力的核心集。这些服务能力使得M2M应用20能够与设备交互，且执行诸如数据收集、数据分析、设备管理、安全性、记账、服务/设备发现等功能。基本上，这些服务能力使应用摆脱实施这些功能性的负担，因此简化应用开发且降低成本并缩短上市时间。服务层26还使得M2M应用20能够结合服务层26提供的服务通过各种网络12而通信。
M2M应用20可包含各种行业中的应用，诸如(但不限于)运输、健康与保健(例如，关于图1而论述的患者监测应用)、联网家庭、能量管理、资产追踪、安保、监控。如上所述，跨越系统的设备、网关和其它服务器运行的M2M服务层支持诸如例如数据收集、设备管理、安全性、记账、位置追踪/地理围栏、设备/服务发现以及传统系统集成等功能，且将这些功能作为服务提供到M2M应用20。
图26C是示例M2M设备30(例如，诸如，M2M终端设备18或M2M网关设备14)的系统图。如图26C所示，M2M设备30可包含处理器32、收发器34、传送/接收元件36、扬声器/麦克风38、小键盘40、显示器/触控板42、不可移除存储器44、可移除存储器46、电源48、全球定位系统(GPS)芯片组50以及其它外围设备52。应了解，M2M设备30可包含前述元件的任何子组合，同时仍保持与实施例一致。此设备可为将所公开的系统和方法用于语义发现和语义传播的设备。
处理器32可为通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、一个或更多个微处理器结合DSP核、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、任何其它类型的集成电路(IC)、状态机等。处理器32可执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或使得M2M设备30能够在无线环境中操作的任何其它功能性。处理器32可耦合到收发器34，该收发器34可耦合到传送/接收元件36。虽然图26C将处理器32和收发器34描绘为独立组件，但应了解，处理器32和收发器34可一起集成到电子封装或芯片中。处理器32可执行应用层程序(例如，浏览器)和/或无线电接入层(RAN)程序和/或通信。处理器32可诸如在接入层和/或应用层执行安全性操作，诸如，认证、安全密钥协议和/或密码操作。
传送/接收元件36可被配置成将信号传送到M2M服务平台22或从M2M服务平台22接收信号。举例来说，在一个实施例中，传送/接收元件36可为被配置成传送和/或接收RF信号的天线。传送/接收元件36可支持各种网络和空中接口，诸如，WLAN、WPAN、蜂窝式等。在一个实施例中，传送/接收元件36可为被配置成传送和/或接收例如IR、UV或可见光信号的发射器/检测器。在又一实施例中，传送/接收元件36可为被配置成传送和接收RF信号与光信号两者。应了解，传送/接收元件36可被配置成传送和/或接收无线或有线信号的任何组合。
此外，虽然传送/接收元件36在图26C中被描绘为单一元件，但M2M设备30可包含任何数目的传送/接收元件36。更具体来说，M2M设备30可采用MIMO技术。因此，在一个实施例中，M2M设备30可包含用于传送和接收无线信号的两个或更多个传送/接收元件36(例如，多个天线)。
收发器34可被配置成调制将由传送/接收元件36传送的信号，且解调由传送/接收元件36接收的信号。如上所述，M2M设备30可具有多模式能力。因此，例如，收发器34可包含用于使得M2M设备30能够经由多个RAT(诸如，UTRA和IEEE 802.11)通信的多个收发器。
处理器32可从任何类型的适当存储器(诸如，不可移除存储器44和/或可移除存储器46)访问信息，并将数据存储在其中。不可移除存储器44可包含随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或任何其它类型的存储器存储设备。可移除存储器46可包含订户身份模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等。在其它实施例中，处理器32可从未在物理上位于M2M设备30上(诸如，位于服务器上或家用计算机上)的存储器访问信息，并将数据存储在其中。处理器32可被配置成响应于本文所述的一些实施例中的语义发现和语义传播(例如，语义节点父级-子级关系的设置或断开)成功还是不成功而控制显示器或指示器42上的照明图案、图像或颜色，或以其它方式指示资源传播处理的状态。经由显示器42查看的用户接口可给予用户预订语义节点的选项。
处理器32可从电源48接收电力，且可被配置成将电力分配到M2M设备30中的其它组件和/或控制电力。电源48可为用于对M2M设备30供电的任何适当设备。举例来说，电源48可包含一个或更多个干电池胞(例如，镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍金属氢化物(NiMH)、锂离子(Li离子)等)、太阳电池、燃料电池等。
处理器32还可耦合到GPS芯片组50，该GPS芯片组50被配置成提供关于M2M设备30的当前位置的位置信息(例如，经度和纬度)。应了解，M2M设备30可通过任何适当的位置确定方法而获得位置信息，同时仍保持与实施例一致。
处理器32可还耦合到其它外围设备52，所述其它外围设备52可包含提供额外特征、功能性和/或有线或无线连接性的一个或更多个软件和/或硬件模块。举例来说，外围设备52可包含加速度计、电子罗盘、卫星收发器、传感器、数码相机(用于照片或视频)、通用串行总线(USB)端口、振动设备、电视收发器、免提耳机、
Figure BDA0000883209450000421
模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、互联网浏览器等。
图26D是可例如在其上实施图26A和图26B的M2M服务平台22的示例性计算系统90的框图。计算系统90可包括计算机或服务器，且可主要由计算机可读指令控制，所述计算机可读指令可以以软件的形式，而不管该软件是在何处或通过何种方式被存储或访问。这些计算机可读指令可在中央处理单元(CPU)91内执行，而使计算系统90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由被称为微处理器的单芯片CPU实施。在其它机器中，中央处理单元91可包括多个处理器。协同处理器81是与主CPU 91截然不同的可选处理器，其执行额外功能或辅助CPU 91。CPU 91和/或协同处理器81可接收、生成和处理与用于语义支持和管理(诸如，从语义节点接收语义相关资源)的所公开的系统和方法相关的数据。
在操作中，CPU 91取出、解码且执行指令，且经由计算机的主数据传输路径(即，系统总线80)而将信息传输到其它资源以及从其它资源传输信息。此系统总线连接计算系统90中的组件且限定数据交换的介质。系统总线80通常包含用于发送数据的数据线路、用于发送地址的地址线路和用于发送中断和用于操作系统总线的控制线路。此系统总线80的示例是PCI(外围组件互连)总线。
耦合到系统总线80的存储器设备包含随机存取存储器(RAM)82和只读存储器(ROM)93。这些存储器包含允许存储和检索信息的电路。ROM 93通常含有无法容易地修改的所存储的数据。RAM 82中所存储的数据可由CPU 91或其它硬件设备读取或改变。对RAM 82和/或ROM 93的访问可受存储器控制器92控制。存储器控制器92可提供地址转换功能，随着指令被执行，该地址转换功能将虚拟地址转换为物理地址。存储器控制器92还可提供存储器保护功能，该存储器保护功能隔离系统内的进程，且将系统进程与用户进程隔离。因此，在第一模式中运行的程序可仅访问由其自身的进程虚拟地址空间映射的存储器；除非已设置进程之间的存储器共享，否则该程序无法访问另一进程的虚拟地址空间内的存储器。
此外，计算系统90可含有外围设备控制器83，该外围设备控制器83负责将指令从CPU 91传达到外围设备，诸如，打印机94、键盘84、鼠标95和硬盘驱动器85。
受显示器控制器96控制的显示器86用于显示由计算系统90生成的视觉输出。该视觉输出可包含文字、图形、动画图形和视频。显示器86可使用基于CRT的视频显示器、基于LCD的平板显示器、基于气体等离子体的平板显示器或触摸板来实施。显示器控制器96包含生成发送到显示器86的视频信号所需的电子组件。
此外，计算系统90可含有网络适配器97，该网络适配器97可用于将计算系统90连接到外部通信网络，诸如，图26A和图26B的网络12。
应理解，本文所述的任何或所有系统、方法和处理可体现为存储在计算机可读存储介质上的计算机可执行指令(即，程序代码)的形式，所述指令当由诸如计算机、服务器、M2M终端设备、M2M网关设备等机器执行时，执行和/或实施本文所述的系统、方法和处理。具体来说，上文所述的任何步骤、操作或功能可实施为这些计算机可执行指令的形式。计算机可读存储媒介包含以任何方法或技术实施以存储信息的易失性与非易失性的、可移除和不可移除媒介，但这些计算机可读存储媒介不包含信号。计算机可读存储媒介包含(但不限于)RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD-ROM、数字多功能光盘(DVD)或其它光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁性存储设备或可用于存储所要信息且可由计算机访问的任何其它物理介质。
在描述本公开的主题的优选实施例时，如图所图示说明的，为了清楚起见而采用了特定术语。然而，所要求保护的主题不意在限于如此选择的特定术语，且应理解，每一特定元素包含以类似方式操作以实现类似目的的所有技术等同物。举例来说，虽然说明语义相关资源公布和发现的目标是同级和子级，但语义节点可选择可不具有这些关系的用于发布和发现的其它语义节点。
本书面描述使用示例来公开本发明，包含最佳模式，且还使得所属领域的技术人员能够实践本发明，包含制造且使用任何设备或系统且执行任何所并入的方法。本发明的可取得专利权的范围由权利要求书限定，且可包含所属领域的技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有不与权利要求书的字面语言有所不同的结构元素或如果这些其它示例包含带有与权利要求书的字面语言的非实质性不同的等同结构元素，那么这些其它示例意在处于权利要求书的范围内。

Claims (13)

1.一种用于管理语义的语义节点，所述语义节点包括：
用于将第一多个语义相关资源存储在所述语义节点(252)的存储器(82)中的装置；
用于使得所述语义节点(252)经由网络(12)而从客户端接收对于第一语义相关资源的请求的装置，其中所述第一语义相关资源包括用于描述语义的信息；
用于当所请求的第一语义相关资源是所述语义节点(252)的所述存储器(82)上存储的所述多个语义相关资源中的一者时、使得所述语义节点(252)经由所述网络(12)而将所述第一语义相关资源传送到所述客户端的装置，
用于确定第一语义相关资源驻留在第二计算设备上的装置，其中第二计算设备是第二语义节点(254)并且第二计算设备包括第二多个语义相关资源；以及
用于响应于确定第一语义相关资源驻留在第二计算设备上，将所述第一语义相关资源在第二语义节点(254)上的地址发送到所述客户端，其中所述地址被用于后续的对于语义的请求。
2.根据权利要求1所述的语义节点，还包括：用于当在所述语义节点(252)的所述存储器(82)中所述第一语义相关资源改变时，使得所述语义节点(252)发送在所述第二语义节点(254)上的所请求的第一语义相关资源的更新的装置。
3.根据权利要求1所述的语义节点，还包括：用于接收对于预订接收对于所述第一语义相关资源的改变的更新的请求的装置。
4.根据权利要求2所述的语义节点，其中所述第二语义节点(254)是父级语义节点。
5.根据权利要求1所述的语义节点，其中所述第一多个语义相关资源的每一个包括类、关系或项中的一者，并且每个语义相关资源具有统一资源标识符。
6.一种用于管理语义的方法，所述方法包括：
将第一多个语义相关资源存储在第一计算设备(252)的存储器(82)中；
通过所述第一计算设备(252)经由网络(12)而从客户端接收对于第一语义相关资源的请求，其中所述第一语义相关资源包括用于描述语义的信息，其中所述第一计算设备是第一语义节点；
当所请求的第一语义相关资源是所述第一计算设备(252)的存储器(82)上所存储的所述多个语义相关资源中的一者时，通过所述第一计算设备(252)经由所述网络(12)而将所述第一语义相关资源传送到所述客户端；
确定第一语义相关资源驻留在第二计算设备上，其中第二计算设备是第二语义节点(254)并且第二计算设备包括第二多个语义相关资源；以及
响应于确定第一语义相关资源驻留在第二计算设备上，将第一语义相关资源在第二语义节点(254)上的地址发送到所述客户端，其中所述地址被用于后续的对于语义的请求。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
当在所述第一计算设备(252)的所述存储器(82)中所述第一语义相关资源改变时，通过所述第一计算设备(252)发送在所述第二计算设备(254)上的所请求的第一语义相关资源的更新。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括：通过所述第一计算设备接收用于预订接收对于第二语义相关资源的改变的更新的请求。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一多个语义相关资源的每一个包括类、关系或项中的一者。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述多个第一语义相关资源的每一个具有统一资源标识符。
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述第二计算设备(254)是父级语义节点。
12.根据权利要求6所述的方法，还包括：
接收用于将所述第一多个语义相关资源中的第二语义相关资源移动到第三计算设备(90)以供所述客户端查询的请求；
将所述第二语义相关资源转发到所述第三计算设备(90)；以及
在将所述第二语义相关资源转发到所述第三计算设备(90)之后，从所述第一计算设备(252)删除所述第二语义相关资源。
13.根据权利要求12所述的方法，其中用于移动所述第二语义相关资源的所述请求是基于达到对所述第二语义相关资源的请求的所述阈值。
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