CN105659633B - 物联网事件管理系统以及方法 - Google Patents
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Abstract
物联网(IoT)事件对象能够被适配于特定设备类型和能力。IoT事件对象能够使用能够重配的事件的灵活定义。IoT事件对象允许设置不同的触发条件和优先级的能力。个体事件的定义能够被扩展以创建更为复合的事件。通知处理机支持响应于要求动作的事件而发送请求或命令。
Description
本申请要求2013年8月29日提出的美国临时申请61/871,474“支持IoT事件管理的机制”的权益,并且将其通过引用并入本文。
背景技术
机器对机器(M2M)技术允许设备使用有线或无线通信系统更加直接地彼此通信。M2M技术使得物联网(IoT)、唯一可识别物品的系统以及在诸如互联网的网络上进行通信的这样的物品的虚拟表现得到进一步的实现。IoT可以促进与即便日常的物品的通信,诸如小卖部里的产品,并且由此通过改进这样的物品的认知而减少消耗和浪费。例如,商店可以通过能够与可能在库存中的或可能已经被售出的物品通信,或从其检索数据,来维持非常精确的库存数据。应理解,IoT具有包括数百万设备的潜力。将来自IoT中的设备的数据与有意义的事件进行相关是增加IoT系统的功能的重要方面。
发明内容
本文公开的是与用于物联网(IoT)设备的事件管理相关的方法、设备以及系统。可以生成适配于特定设备类型和能力的IoT事件对象。这样的事件对象可以使用能够重配的事件的灵活定义。IoT事件对象还可以包括各种也能够重配的触发条件和优先级。个体事件的定义可以被扩展以创建更为复合的事件。通知处理机可以支持响应于要求动作的事件而发送请求或命令。
提供本发明内容以用简化的形式介绍概念的选择,以下将在具体实施方式中进一步描述这些概念。本发明内容不旨在识别所要求的主题的关键特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求的主题的范围。此外,所要求的主题不限于解决本公开的任何部分所指出的任何或全部缺点的限制。
附图说明
图1是简单网络管理协议(SNMP)系统的图。
图2是示出了CoAP观察特征的信号流程图。
图3是示出了在应用服务层的功能资源的图。
图4是典型的IoT事件对象的图。
图5是典型的IoT事件定义的图。
图6是典型的控制处理机的图。
图7是示出了使用CoAP观察触发的典型非限制性信号流程的图。
图8是示出了包括关于LWM2M设备的某些对象资源的典型对象的图。
图9是IoT事件对象的用于欧洲电信标准化协会(ETSI)M2M实施例的典型资源树。
图10是示出了IoT事件对象控制HVAC系统的典型使用的图。
图11A-11B是示出了能够与所公开的IoT事件管理系统以及方法一起使用的典型接口的图。
图12是使用IoT事件对象实现了IoT事件管理的典型设备的图。
图13是具有作为oneM2M CSF的、包括托管在CSE中的IoT事件对象的IoT事件管理的典型oneM2M实施例的图。
图14A是其中可以实现IoT事件管理系统以及方法的一个或多个公开实施例的示例机器对机器(M2M)或物联网(IoT)通信系统10的图。
图14B是可以用于图14A所示的M2M/IoT通信系统中的示例架构的系统图。
图14C是可以用于图14A所示的通信系统中的示例M2M/IoT终端或网关设备的系统图。
图14D是其中可以体现图14A的通信系统方面的示例计算系统的框图。
具体实施方式
在诸如物联网(IoT)的多样化和大系统中,监控系统内潜在的数以亿计的设备可以有助于确保整个系统的适当操作。这些IoT中的“事物”可以具有各种类型和能力,以及可以以各种各样的格式提供各种数据。为了充分使用IoT,由这些事物提供的数据可以与“事件”相关,以允许充分使用这样的数据。使用事件允许更有效地操作网络以及改进资源使用。例如,如果只有在当前温度超过特定阈值的情况下智能温度传感器才报告测量,而不是提供周期性的测量,则网络流量可以被减少。在受控环境中,温度波动可能较小,并且智能传感器可以比周期性地报告测量的非智能传感器产生少得多的流量。
事件可以包括来自不同设备的数据,该数据可以用于创建更为自动的、新的、更智能的应用。定义、创建、配置以及管理“IoT事件”的机制可以被称为“IoT事件管理”。例如,将之前示例的智能温度传感器与存在传感器相结合可以使得只有在有人在房间里的情况下才能够进行HAVC系统的控制。另外,如果天气预报数据也被使用,则HAVC系统可以智能地进行操作,以预测酌情打开或别的操作的需要。
可以用于某些实施例的机制可以被称为“自陷事件(Trap event)”,“自陷事件”是被编入设备操作的有条件事件,当该有条件事件被触发时,向“管理器”设备提供通知。管理器可以依据在通知消息中提供的信息进行相应地响应。
自陷事件已经用于管理计算机网络,例如,以简单网络管理协议(SNMP)。SNMP定义了集中式部署的管理器102,该管理器102监控和管理图1所示的作为架构100的计算机网络上的一组被管理设备。SNMP管理器102可以配置设备、监控性能以及检测故障状态。SNMP所提供的检测故障状态的机制使用自陷事件。当设备上出现故障状态时,可以使用关于故障的信息来生成自陷消息,并且向管理器102发送该自陷消息。管理器102可以转而处理该自陷消息并且进行相应地响应。示例自陷事件包括设备的重启和关机、检测到网络中的链路故障或不适当的访问。
运行在设备上的SNMP软件可以被称为“代理”104,而运行在管理器102上的软件可以被称为网络管理系统或NMS。代理104可以实现数个定义的自陷事件中的一个。定义的自陷事件可以被共同地称为通用自陷事件,以及可以包括标记为冷启动、热启动、链路断开、链路连接、认证失败以及egp邻站丢失的事件。除了通用自陷之外,也可以定义企业特定自陷。这样的自陷可以向企业提供定义除了通用自陷之外其设备支持的定制自陷的能力。
可以在开发用于设备的软件期间执行自陷事件的设计和实现方式。结果,自陷事件可以是应用代码的一部分,并且一旦部署设备和/或执行代码,则可能不能够改变或配置自陷事件。正因为如此,每个自陷事件可能限于其最初设计所用于的特别应用。
在受限应用协议(CoAP)观察特征中可以发现与自陷事件的功能相类似的功能。该特征可以向客户端提供观察诸如服务器的设备中的资源的能力,并且经过一段时间提供关于这样的资源的更新。图2是示出了显示CoAP观察特征可以如何操作的信号流程200的图。客户端202可以执行对服务器204上的可观察资源的提取(GET)。服务器可以以该资源的当前状态进行响应。当可观察资源中发生变化时,可以以新状态向客户端自动地发送另一通知。可以向客户端202发送额外的通知,直至CoAP观察请求被取消。
CoAP观察特征可以被扩展,以过滤发向客户端202的通知。可以包括用于观察操作的新参数,以提供更多可选通知。通过这样的新参数(根据其功能,可以被称为“大于”、“小于”以及“级别”),客户端可以请求只有在可观察资源超过与该参数相关联的阈值的情况下接收通知。在某些实施例中,可以要求参数可以应用于其的应用是数值类型。
在实施例中,如图3的结构300所示的应用服务层中的功能资源的定义,可以支持自陷事件的实现。可以用子资源“输入类型”304和“输出类型”306将自陷事件创建为“<功能>”资源302,子资源“输入类型”304和“输出类型”306可以提供与该功能的输入和输出相关联的参数类型。图3的表格示出了用于结构300的某些属性。服务层可以自主地基于由属性“触发准则”308所定义的触发条件来调用功能。触发准则308的类型可以包括在指定资源或资源层级上的一个或多个创建、检索、更新、删除(CRUD)操作,以及诸如以下的系统事件:在存储器资源上运行慢、检测到安全隐患以及检测到诸如达到资源的“过期时间”310、修改资源、修改“访问权”等特定M2M操作。替换地,可以通过更新所执行的属性,按需来触发功能。功能的输出可以被存储在子资源“输出实例”312中。可以不提供作为功能操作的一部分的更多的通知处理。
自陷事件的当前实现方式是固定的、僵化的、隐藏的或不便于IoT设备。随着IoT系统中潜在的数以亿计的设备的部署,提供机制变得很重要,以使得本文所阐述的那些允许基于可定制化的、功能性的事件来处理有针对性的通知。任何这样的机制应该是灵活的、便利的、透明的以及可扩展的。
SNMP自陷事件可以在与设备的操作代码一起编译的定制代码中被创建。当被触发时,代码调用SNMP代理以生成向管理器发送的自陷事件。终端用户可能看不到触发自陷事件的条件。此外,一旦设备在没有在设备上写入并且安装新代码的情况下被部署,则可能不存在重配或扩展自陷事件的机制。
CoAP观察特征提供了基于对于可观察资源状态的改变来定义自陷事件的能力。与SNMP相类似,一旦完成GET请求,则触发自陷事件的条件对于终端用户可能不可见。此外,在观察事件创建后,观察请求既不是可配置的也不是可扩展的。
在实施例中,机制被用于创建功能以支持自陷事件的情况。可以由服务层或通过“RESTful”请求自主地触发这样的功能,以更新功能资源的“执行”属性。像这样的功能可以依赖于服务层来触发自陷事件以及提供在服务层中作为资源的输出。不提供进一步的通知处理。在该实施例中的自陷事件可以托管于服务层,以使得没有服务层的设备不具有支持自陷事件的能力。
所有这三个实现方式提供了自陷事件的特定特征,但是没有一个完全适合于IoT设备。为了有效地提供具有自陷事件能力的IoT设备,需要出于灵活性、便利性、透明性以及可扩展性来改进现有的自陷事件的实现方式。
在实施例中,生成IoT事件对象400,IoT事件对象400可以针对IoT设备和网管,但是还可以存在于也运行服务层的服务器中。这样的IoT事件对象400的特征可以包括将事件对象400适配于在提供用于创建事件的相容接口时具有不同能力和资源的IoT设备和网管。IoT事件对象400能够允许在提供能力时灵活的、可重配的事件定义,以设置不同的触发条件和优先级。个体事件定义402可以被扩展以创建更为复合的事件。通知处理机404可以支持响应于要求动作的事件,发送请求或命令。所公开的IoT事件对象400能够提供指定IoT设备和网管可以实现的事件的便利并且透明的方法。所公开的IoT事件对象400可以通过提供使得能够更为智能的操作IoT系统所需的信息来减少网络流量。此外,所公开的IoT事件对象400可以通过提供对象内或服务层上的能力来简化应用逻辑。
在实施例中,IoT事件对象400可以包含所有实现自陷事件的功能。这样的IoT事件对象400可以包含以下机制:定义并创建事件、定义触发和控制条件、提供用于评估事件的底层逻辑、允许重配及扩展事件的能力、以及提供数个通知处理选项。图4示出了典型的、非限制性的IoT事件对象400的结构400。在该示例中,IoT事件对象400包含IoT事件定义402、控制处理机406、通知处理机404以及对象信息资源408。
如图4所示,IoT事件对象400可以包含至多N个个体事件定义402。如图5所示,每个事件定义402可以由事件表达式502以及相关联的触发条件504以及触发优先级506所组成。可以通过控制处理机406将一个或多个事件相结合以创建更为复合的事件。结果,可以首先独立地定义每个事件,并且然后当需求出现时扩展每个事件以创建更为复合的事件。这提供了定义事件的灵活性,但是允许未来事件定义的可扩展性。
事件定义的事件表达式,诸如作为图5中典型的非限制性事件定义402的一部分的事件表达式,可以定义导致事件的条件。事件表达式可以是代数表达式、定制函数、语义表达式(其中设备支持语义类型)或任何其他类型的函数或表达式。表达式可以包括将被监控并且将被与阈值进行比较的一个或多个资源。如此,可以提供运算数、运算符以及阈值来形成定义。
事件表达式的运算数可以是内部资源、外部资源、某些外部功能的输出或另一IoT事件的输出。对于运算符,可以使用算术、逻辑、定制函数或语义关键词。阈值是上面所述的任何运算数类型,以及数字、字符串和其他复合类型。以下列出了某些非限制性的示例事件表达式:
-(压力>32)——其中压力是资源。
-(温度>90)且(湿度>75)——其中温度和湿度是资源。
-(压力=1)且[(时间>8:00)且(时间<17:00)]——其中压力和时间是资源。
-{f(t)=(速度(t-1)+速度(t))/流逝时间}>(x)——其中速度和流逝时间是资源;请注意,这是用于IoT事件表达式中的示例函数;可以内部定义或外部定义函数,并且可以通过统一资源标识符(URI)来引用函数。
-在范围19406内的(GPS坐标)——其中GPS坐标和19406是资源;请注意,这是语义表达式的示例。
-(x)的平均值小于(y)——其中x和y是资源;请注意,这是语义表达式的另一示例。
对于所有在事件表达式中指定的资源,相关联的触发条件可以指定如何评估事件。在实施例中,触发机制可以是由底层服务层和/或CoAP观察GET请求所支持的参考URI触发。在其他实施例中,可以使用订阅触发、基于定时器的检索触发以及按需的检索触发中的任何。
参考URI触发可以仅是对于资源的参考URI。对于该情况可以存在两个子触发机制,由底层服务层支持的触发或由CoAP观察请求支持的触发。在每种情况,资源的更新可以触发对事件表达式的评估。
如果资源被配置用于订阅触发,则IoT事件对象400可以在事件在控制处理机中被激活之后自动地创建对该资源的订阅。资源的订阅URI可以在IoT事件表达式中被直接指定,或在触发条件资源504中被间接指定。然后由订阅生成的作为结果的通知可以触发对事件的评估。
触发对事件的评估的另一方法是仅执行资源的检索。能够使用定时器来周期性地检索资源值。替换地,当在控制处理机406中指定按需检索时,可以执行按需检索。对检索请求的响应将触发对事件的评估。
对于包含多个资源的IoT事件表达式502,可以在触发优先级资源506中指定触发条件基于其占先的优先级。在实施例中,可以对每个资源分配优先级,并且仅有其触发条件504被列出的资源可以触发对事件的评估。在另一实施例中,可以对任何资源不分配优先级,并且将出现的第一触发条件触发对事件的评估。
一旦出现用于资源的触发条件504,则IoT事件对象400可以在评估事件表达式之前检索剩余的资源。如果需要,可以使用定时器以控制IoT事件对象400对检索的响应等待多久。如果没有及时收到所有的响应,则可以发送错误通知,指示事件没有被执行。
一旦定义了事件表达式502和触发条件504,则可以指定控制事件如何操作的状态信息。控制处理机406,诸如图6的典型的非限制性控制处理机406,可以通过状态资源602来提供该功能。资源可以处于“打开、持续”的状态中,其中事件持续操作,以及无论何时满足触发条件都发送通知。资源可以处于“打开、基于发生的事”的状态中,其中事件对于一些指定的发生的事持续操作。一旦已经满足发生的事的数目,则可以发送通知并且状态变为关闭。资源可以处于“打开、基于定时器”的状态中,其中事件对于指定的时间间隔持续操作,并且在该时间间隔之外状态变为关闭。可以只在该时间间隔内满足触发条件的情况下发送通知。任何发生在该时间间隔之外的触发条件可以不生成通知。资源可以处于“关闭”状态中,其中事件未激活并且将不响应于任何触发条件。
除了状态资源602之外,控制处理机406还可以具有复合事件生成器资源604。该资源604可以提供将个体IoT事件定义结合成更为复合事件的机制。除了它引用了IoT事件定义而非资源,复合事件生成器资源604与IoT事件表达式相类似。该机制可以保证个体IoT事件定义简单、灵活,但是允许将事件扩展至更为复合的条件。
在使用复合事件生成器604来创建复合事件的实施例中,可以将个体事件定义的底层触发条件用于复合事件触发。此外,复合触发优先级资源606可以提供指定对事件定义所给出的优先级的机制。与触发优先级506相类似,复合触发优先级606可以提供指定可以触发对复合事件的评估的IoT事件定义的方式。
一旦事件触发,处理可以被传递到可以确定应该如何处理通知的通知处理机404。例如,可以通过向指定URI发送提示(可以由IoT事件对象400对所有生成的错误消息自动的完成),向资源发送请求或命令,和/或将事件存储为虚拟资源来处理通知。
其中,向指定URI发送提示,消息可以被处理以向由URI指定的资源通知正被触发的事件的结果。可以配置额外的信息以提供以下更为详细的描述:是什么触发了事件、发生的事的日期和时间戳、和/或任何其他定制描述。在通知消息是错误结果的实施例中,错误码以及错误描述可以包括在通知消息中。
向资源发送请求或命令的情况下,通知处理机404响应于发送的事件可以向另一资源发送请求或命令。这样的实施例可以用于如果某事将要失败则要求立即动作的特定应用。例如,如果在相交铁路上的传感器预先检测到存在车或人,则能够自动地应用火车上的刹车。
在事件被存储为虚拟资源的情况下,该虚拟资源可以如实际资源一样被寻址。该实施例可以用于将各种各样的资源的状态结合成一个资源以简化监控。在一个事件的触发触发了第二事件的情况下,该实施例可以有益于级联事件。
请注意,通过通知处理机404处理通知的每个实施例可以被启用,并且彼此并行运行。例如,当检测到房屋内的煤气泄漏时,可以使用多个通知处理机选项,其中向屋主和煤气公司这两者都发送消息,并且发送命令以禁用房屋的主电闸。
IoT设备能力可以从具有有限资源的小的非常受限的设备至具有更多资源的较大设备而变化。如此,IoT事件对象400可以基于设备的或设备类型的能力被适配于特别设备或设备类型。例如,可以在非常受限的设备中只支持具有有限的触发机制的基本的运算数和运算符,而可以在具有较多资源的设备中支持扩展的运算数和运算符。
对象信息资源408可以提供关于设备支持的IoT事件对象400的功能的信息。该对象信息资源408可以向其他设备、网关、代理服务器提供通告的目的,或者提供可以在设备上操作的所支持的事件。该对象信息资源408可以包括所支持的运算数和运算符的类型、所支持的触发机制和优先级、所支持的事件的控制状态、是否支持复合事件以及所支持的通知处理机。
图7是示出了其中利用CoAP观察触发的典型的非限制性信号流程700的图。如果在设备1 702和设备2 704之间存在特定条件,则应用可能希望得到通知。
在图7的步骤1中,应用可以在设备注册于其上的网关706上创建IoT事件对象400。
在图7的步骤2-3中,可以建立用于外部资源的CoAP观察的触发条件。结果,网关706可以向设备发送CoAP观察请求。
在图7的步骤4中,经过若干时间,设备2 704可以提供对其资源的更新通知。
在图7的步骤5中,IoT事件对象400可以转而检索设备1的资源并且评估事件表达式。在图示的示例中,评估没通过并且不发送通知。
在图7的步骤6中,在设备1702发送其资源更新前,经过若干时间。
在图7的步骤7中,这可以导致网关检索设备2的资源以评估事件的表达式。
在图7的步骤8中,此时,事件评估通过,并且向应用708发送通知。
应理解,执行图7所示步骤的实体是可以以软件(即,计算机可执行指令)的形式实现的逻辑实体,该软件存储在诸如图14C或图14D所示的那些中的一个的设备、服务器或其他计算机系统的存储器中,且由其处理器执行。即,可以以存储在诸如图14C或图14D所示的设备或计算机系统的计算设备的存储器中的软件(即,计算机可执行指令)的形式实现图7中所示的方法,其中,当其被计算设备的处理器执行时计算机可执行指令执行图7中所示的步骤。
在实施例中,IoT事件对象400可以用于开放移动联盟(OMA)轻量级M2M(LWM2M)的架构中。LWM2M设备可以提供用于温度、湿度、光以及存在的传感器测量。设备可以向LWM2M服务器提供这些传感器读数。与LWM2M服务器相连接的应用可以用于监控读数并且如果传感器读数表明房间很热则打开空调单元。
取代于向LWM2M服务器提供原始的传感器读数并要求应用处理全部读数,可以创建IoT事件对象以在无论何时房间很热时只提供通知。图8示出了包括关于LWM2M设备的某些对象资源的对象800。在该图中,对象5可以提供传感器读数,以及对象7可以是IoT事件对象。例如,对象800可以如下配置:
-7/1=<设备支持的IoT事件对象功能是什么的信息>
-7/2/1=打开、持续
-7/3/1=将向其发送通知的LWM2M服务器的URL
-7/4/1={(/5/1>75)且(/5/2>80)且(/5/4=1)}
-7/4/2=内部资源引用
-7/4/3=不选择优先级
-所有其他资源不适用
该典型配置指定了如果温度大于75度且湿度大于80%且存在传感器检测到有人在房间内,则将触发事件。一旦触发事件,可以向LWM2M服务器发送通知。可以与IoT事件#1一起并行创建进一步的事件定义,以提供用于不同事件的通知。
在图9和资源树900中示出了IoT事件对象的欧洲电信标准协会(ETSI)M2M实施例。在实施例中,提供了ETSI资源和属性以支持IoT事件对象功能。这些资源和属性可以具有与OMA LWM2M实施例所展示的结构相类似的结构。在该实施例中,服务能力层(SCL)可以实现由IoT事件对象执行的底层操作。可以依据如何将IoT事件对象集成至SCL,将SCL的资源归类为内部或外部资源。请注意,这样的实施例也可以应用于OneM2M架构中。
使用图9所示的资源,可以创建一个事件或多个事件,以基于温度、湿度和存在传感器,也基于如图10所示的区域天气预报以及日期和时间,以及典型的非限制性系统1000来控制HVAC系统。以下提供了IoT事件配置的示例:
-事件1/定义1/表达式=(/sclBase/applications/app1/containers/temp/contentInstances/latest>75)——请注意,事件可以具有得到关于最新温度读数的通知的订阅。
-事件1/定义1/触发条件=参考URI
-事件1/定义1/触发优先级=不选择优选级
-事件1/定义2/表达式=(/sclBase/applications/app1/containers/presence/contentInstances/latest=1)——请注意,事件可以具有得到关于最新存在传感器读数的通知的订阅。
-事件1/定义2/触发条件=参考URI
-事件1/定义2/触发优先级=不选择优选级
-事件1/定义3/表达式=(如果[http://www.weather.com/weather/today/<area_info>]是{高温>90,1低温>80,湿度>80,晴朗})——请注意,这是语义表达式的示例,其中,查看天气预报:高温是否大于90度,低温是否大于80度,湿度是否大于80%,以及是否具有晴朗的天空;只有所有四个条件都满足的情况下,表达式将被评估为真
-事件1/定义3/触发条件=按需获取
-事件1/定义3/触发优先级=不选择优选级
-事件1/控制处理机/状态=打开、持续
-事件1/控制处理机/复合事件生成器=定义1且定义2且定义3——请注意,这是一个复合事件,其中,为了触发事件,定义1、2和3全都需要被评估为真。
-事件1/控制处理机/复合触发优先级=定义1或定义2——请注意,复合事件具有优先级触发,其中,只有定义1或2将触发对事件的评估;一旦发生两者中任何一个事件,则执行按需获取剩余定义。
-事件1/通知处理机/命令=<命令打开HVAC资源>
-事件2/定义1/表达式=(/sclBase/applications/app1/containers/humidity/contentInstances/latest>50)——请注意,事件可以具有得到关于最新湿度读数的通知的订阅。
-事件2/定义1/触发条件=参考URI
-事件2/定义1/触发优先级=不选择优选级
-事件2/定义2/表达式=(当前日期在2013年7月1日和2013年7月14日之间)——请注意,这是指定了激活事件的两周时间段的语义表达式的示例。
-事件2/定义2/触发条件=基于定时器的资源
-事件2/定义2/触发优先级=不选择优选级
-事件2/控制处理机/状态=打开、基于时间
-事件2/控制处理机/复合事件生成器=定义1且定义2
-事件2/控制处理机/复合触发优先级=定义1且定义2
-事件2/通知处理机/命令=<命令打开HVAC资源>
在该实施例中,创建了彼此独立但功能相关的两个事件。事件1提供了正常操作,并且可以使用来自存在和温度传感器的数据以及天气预报,来控制HVAC系统。只有在从2013年7月1日至2013年7月14日的两周时间段的期间内(例如,当特别系统的用户在休假中)湿度超过特定阈值,事件2才生效。可以创建进一步的事件,以找到舒适度和节省能源之间的最佳平衡。
图11A-11B是示出了能够与所公开的IoT事件管理系统以及方法一起使用的典型接口的图。图11A示出了接口1102,接口1102能够用于显示事件通知/事件提示,诸如事件列表、与事件相关的资源值的事件状态信息,以及诸如关于何时设置事件、事件提示历史的事件历史,等等。图11B示出了接口1104,接口1104能够用于设置事件和设置包括构建这样的事件的复合事件,以及找到设置事件的资源。
图12是实现了具有IoT事件对象400的IoT事件管理1204的典型设备1202的图。该设备能够是IoT设备或其他设备。
设备1202上的IoT事件管理1204能够是服务层的一部分。例如,oneM2M定义了由oneM2M服务层支持的能力。oneM2M服务层作为通用服务实体(CSE)被实例化,CSE包括一组通用服务功能(CSF)。图13是具有作为oneM2M CSF 1304的、包括托管在CSE 1302中的IoT事件对象400的IoT事件管理1204的典型oneM2M实施例的图。
图14A是在其中可以实现一个或多个公开的实施例的示例机器对机器(M2M)、物联网(IoT)或物品万维网(WoT)通信系统10的图。通常,M2M技术为IoT/WoT提供构建模块,并且任何M2M设备、网关或服务平台可以是IoT/WoT以及IoT/WoT服务层等的组件。通信系统10能够用于实现所公开的实施例的功能,以及能够包括以下功能和逻辑实体,诸如:IoT事件管理1204、IoT事件对象400、IoT事件定义402、控制处理机406、通知处理机404以及产生图11A和11B所示的用户接口的逻辑实体。
如图14A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)或无线网络(例如,WLAN,蜂窝等)或异构网络的网络。例如,通信网络12可以由向多个用户提供诸如语音、数据、视频、消息、广播等的内容的多个接入网络组成。例如,通信网络12可以采用一个或多个信道接入方法,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。而且,通信网络12可以包括诸如例如核心网络、互联网、传感器网络、工业控制网络、个人局域网络、融合个人网络、卫星网络、或家庭网络或企业网络的其他网络。
如图14A所示,M2M/IoT/WoT通信系统10可以包括基础结构域和场域。基础结构域是指端到端M2M部署的网络侧,而场域是指通常在M2M网关之后的区域网络。场域包括M2M网关14和终端设备18。应当理解,任何数量的M2M网关设备14和M2M终端设备18可以根据需要被包括在M2M/IoT/WoT通信系统10中。M2M网关设备14和M2M终端设备18的每一个被配置为经由通信网络12或直接无线电链路发送和接收信号。M2M网关设备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(如,PLC)通过诸如通信网络12的运营商网络或直接无线电链路进行通信。例如,M2M设备18可以收集数据并经由通信网络12或直接无线电链路向M2M应用20或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。而且,如下所述,可以经由M2M服务层22向M2M应用20发送数据和信号,以及从M2M应用20接收数据和信号。M2M设备18和网关14可以经由包括例如蜂窝、WLAN、WPAN(例如,Zigbee、6LoWPAN、蓝牙)、直接无线电链路和有线的各种网络进行通信。
参照图14B,场域中示出的M2M服务层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。通信网络12能够用于实现所公开的实施例的功能,以及能够包括以下功能和逻辑实体,诸如:IoT事件管理1204、IoT事件对象400、IoT事件定义402、控制处理机406、通知处理机404以及产生图11A和11B所示的用户接口的逻辑实体。可以通过包括以下所述的图14C和14D中所示的示例设备的一个或多个服务器、计算机、设备、虚拟机(例如,云/存储群等)等来实现M2M服务层22。应当理解,M2M服务层22可以根据需要与任何数量的M2M应用、M2M网关设备14、M2M终端设备18和通信网络12进行通信。可以通过一个或多个服务器、计算机等实现M2M服务层22。M2M服务层22提供适用于M2M终端设备18、M2M网关设备14和M2M应用20的服务能力。可以以各种方式来实现M2M服务层22的功能,例如,作为在蜂窝核心网中、在云中等的网页服务器。类似于示出的M2M服务层22,存在在基础结构域中的M2M服务层22′。M2M服务层22′为基础结构域中的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网关设备14和M2M终端设备18提供服务。应当理解,M2M服务层22′可以与任何数量的M2M应用、M2M网关设备和M2M终端设备进行通信。M2M服务层22′可以通过不同的服务提供者与服务层进行交互。可以通过一个或多个服务器、计算机、虚拟机(例如,云/计算/存储群等)等来实现M2M服务层22′。
还参照图14B,M2M服务层22和22′提供了使应用多样化和垂直划分能够利用的一组核心服务交付能力。这些服务能力使M2M应用20和20′能够与设备进行交互,并执行诸如数据收集、数据分析、设备管理、安全、计费、服务/设备发现等的功能。本质上,这些服务能力免除了应用实现这些功能的负担,从而简化了应用开发,减少了成本和上市时间。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′提供的服务相连接的各种网络12和12′进行通信。本申请的连接方法可以作为服务层22和22′的一部分被实现。服务层22和22′是通过一组应用编程接口(API)和底层网络接口支持增值服务能力的软件中间件层。ETSI M2M和oneM2M这两者使用可以包含本发明的连接方法的服务层。ETSI M2M的服务层被称为服务能力层(SCL)。可以在M2M设备(被称为设备SCL(DSCL)),网关(被称为网关SCL(GSCL))和/或网络节点(被称为网络SCL(NSCL))内实现SCL。oneM2M服务层支持一组通用服务功能(CSF)(即,服务能力)。一组一个或多个特殊类型的CSF的实例化被称为通用服务实体(CSE),CSE能够在不同类型的网络节点(例如,基础结构节点、中间节点、特定应用节点)上被托管。而且,本申请的连接方法能够作为使用面向服务的架构(SOA)和/或面向资源的架构(ROA)的M2M网络的一部分被实现,以访问诸如本申请的连接方法的服务。
在某些实施例中,M2M应用20和20′可以包括与毛细设备交互的应用,并且因此可以用于协同所公开的系统和方法。M2M应用20和20′可以包括与UE或网关交互的应用,并且也可以用于协同其他公开的系统和方法。M2M应用20和20′可以无限制性地包括各种工业中的应用,诸如,运输、卫生与健康、联网家庭、能源管理、资产追踪以及安全与监视。如上所提及,跨越设备、网关以及系统的其他服务器运行的M2M服务层支持诸如以下的功能,例如:数据收集、设备管理、安全、计费、位置追踪/地理围栏、设备/服务发现以及遗留系统集成,并向M2M应用20和20′提供作为服务的这些功能。
通常,服务层22和22′定义了通过一组应用编程接口(API)和底层网络接口支持增值服务能力的软件中间件层。ETSI M2M架构和oneM2M架构这两者定义了服务层。ETSI M2M的服务层被称为服务能力层(SCL)。可以在M2M设备(被称为设备SCL(DSCL)),网关(被称为网关SCL(GSCL))和/或网络节点(被称为网络SCL(NSCL))内实现SCL。oneM2M服务层支持一组通用服务功能(CSF)(即,服务能力)。一组一个或多个特殊类型的CSF的实例化被称为通用服务实体(CSE),CSE能够在不同类型的网络节点(例如,基础结构节点、中间节点、特定应用节点)上被托管。第三代合作伙伴计划(3GPP)也已经定义了用于物联网(MTC)的架构。在该架构中,服务层和服务能力被提供,作为服务能力服务器(SCS)的一部分被实现。无论体现在以下的哪一个中:在ETSI M2M架构的DSCL、GSCL或NSCL中,在3GPP MTC架构的服务能力服务器(SCS)中,在oneM2M架构的CSF或CSE中,或作为网络的某些其他组件或模块,服务层可以作为在一个或多个单机服务器、计算机或网络中的其他计算设备或节点上,或作为这样的网络的一个或多个现有服务器、计算机或节点的一部分来执行的逻辑实体(例如,软件、计算机可执行指令等)被实现。作为示例,可以以在以下所述的图14C或图14D中所示的具有通用架构的服务器、计算机或设备上运行的软件的形式来实现服务层或其组件。
进一步,本发明的逻辑实体,诸如IoT事件管理1204、IoT事件对象400、IoT事件定义402、控制处理机406、通知处理机404以及产生图12所示的用户接口的逻辑实体,能够作为使用面向服务的架构(SOA)和/或面向资源的架构(ROA)的M2M网络的一部分被实现,以访问本申请的服务。
图14C是示例设备30的系统图,示例设备30能够是例如M2M设备、用户装备、网关、UE/GW、或包括移动医疗网络节点的任何其他节点、服务层网络应用提供者、终端设备18或M2M网关设备14。设备30能够执行或包括以下逻辑实体,诸如:IoT事件管理1204、IoT事件对象400、IoT事件定义402、控制处理机406、通知处理机404以及产生图11A和11B所示的用户接口的逻辑实体。设备30能够是图14A-14B所示的M2M网络的一部分,或非M2M网络的一部分。如图14C所示,设备30可以包括处理器32、收发器34、发送/接收元件36、扬声器/麦克风38、键盘40、显示器/触摸板42、不可移动存储器44、可移动存储器46、电源48、全球定位系统(GPS)芯片组50和其他外围设备52。应当理解,设备30可以包括上述元件的任何子组合,而依然与实施例一致。该设备可以是使用和/或实现所公开的系统和方法的设备。
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、一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其他类型和数量的集成电路(IC)、状态机等。处理器32可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理,和/或使设备30能够在无线环境中操作的任何其他功能。处理器32可以被耦合到收发器34,收发器34可以被耦合到发送/接收元件36。尽管图14C将处理器32和收发器34作为单独的组件描绘,但是应当理解,处理器32和收发器34可以被一起集成在电子封装或芯片中。处理器32可以执行应用层程序(例如,浏览器)和/或无线电接入层(RAN)程序和/或通信。处理器32可以执行安全操作,诸如例如在接入层和/或应用层上的认证、安全密钥协商、和/或加密操作。
发送/接收元件36可以被配置为向M2M服务平台22发送信号,和/或从M2M服务平台22接收信号。例如,在实施例中,发送/接收元件36可以是被配置为发送和/或接收RF信号的天线。发送/接收元件36可以支持各种网络和空中接口,诸如WLAN、WPAN、蜂窝等。在实施例中,例如,发送/接收元件36可以是被配置为发送和/或接收IR、UV或可见光信号的发射器/探测器。在又一实施例中,发送/接收元件36可以被配置为发送和接收RF和光信号这两者。应当理解,发送/接收元件36可以被配置为发送和/或接收无线或有线信号的任意组合。
此外,虽然在图14C中将发送/接收元件36描绘为单个元件,但是设备30可以包括任何数量的发送/接收元件36。更具体地,设备30可以采用MIMO技术。因此,在实施例中,设备30可以包括用于发送和接收无线信号的两个或更多个发送/接收元件36(例如,多个天线)。
收发器34可以被配置为对将通过发送/接收元件36发送的信号进行调制,以及对通过发送/接收元件36接收的信号进行解调。如上所提及,设备30可以具有多模能力。因此,例如,收发器34可以包括用于使设备30能够经由诸如UTRA和IEEE 802.11的多种RAT进行通信的多个收发器。
处理器32可以从任何类型的适当存储器访问信息并在任何类型的适当存储器中存储数据,诸如不可移动存储器44和/或可移动存储器46。不可移动存储器44可以包括随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘,或任何其他类型的存储器存储设备。可移动存储器46可以包括订户识别模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等。在其他实施例中,处理器32可以从物理上不位于设备30上的存储器访问信息,并在该存储器中存储数据,诸如服务器或家用计算机。
处理器32可以从电源48接收功率,并且可以被配置为向设备30中的其他组件分配和/或控制功率。电源48可以是用于给设备30供电的任何适当设备。例如,电源48可以包括一个或多个干电池(例如,镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍金属氢化物(NiMH)、锂离子(Li离子)等)、太阳能电池、燃料电池等。
处理器32也可以被耦合到被配置为提供关于设备30的当前位置的位置信息(例如,经度和纬度)的GPS芯片组50。应当理解,设备30可以通过任何适当的位置确定方法的方式获得位置信息,而依然与实施例一致。
处理器32可以进一步地被耦合到其他外围设备52,外围设备52可以包括提供额外特性、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。例如,外围设备52可以包括加速计、电子罗盘、卫星收发器、传感器、数字相机(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、模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、互联网浏览器等。
图14D是在其上可以实现例如图14A和图14B的M2M服务平台22的示例性计算系统90的框图。计算系统90可以包括计算机或服务器,并且可以主要由可以以软件形式实现的计算机可读指令来控制,无论在哪里或通过任何手段存储或访问这种软件。计算系统90能够执行或包括以下逻辑实体,诸如:IoT事件管理1204、IoT事件对象400、IoT事件定义402、控制处理机406、通知处理机404以及产生图11A和11B所示的用户接口的逻辑实体。计算系统90能够是例如M2M设备、用户装备、网关、UE/GW、或包括移动医疗网络节点的任何其他节点、服务层网络应用提供者、终端设备18或M2M网关设备14。可以在中央处理单元(CPU)91内执行这样的计算机可读指令,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,通过被称为微处理器的单片CPU实现中央处理单元91。在其他机器上,中央处理单元91可以包括多个处理器。协处理器81是与主CPU 91不同的执行额外功能或协助CPU 91的可选处理器。CPU 91和/或协处理器81可以接收、生成和处理在所公开的系统的各种实施例中使用的数据。
在操作中,CPU 91读取,解码和执行指令,并且经由计算机主数据转移路径、系统总线80向其他资源转移信息和从其他资源转移信息。这样的系统总线连接了计算系统90中的组件,并且定义了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,和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的存储器设备包括随机访问存储器(RAM)82和只读存储器(ROM)93。这样的存储器包括允许存储和检索信息的电路。ROM 93通常包括不能轻易被修改的存储数据。能够通过CPU 91或其他硬件设备读出或改变存储在RAM 82的数据。可以通过存储器控制器92控制对RAM 82和/或ROM 93的访问。存储器控制器92可以提供执行指令时将虚拟地址转换到物理地址的地址转换功能。存储器控制器92还可以提供隔离系统内的处理并将系统处理与用户处理相隔离的存储器保护功能。因此,在第一模式中运行的程序仅能访问由其自身处理器的虚拟地址空间映射的存储器,而不能访问另一处理器的虚拟地址空间内的存储器,除非已经建立处理器之间的存储器共享。
此外,计算系统90可以包括外围设备控制器83,外围设备控制器83负责将CPU 91的指令通信到诸如打印机94、键盘84、鼠标95和磁盘驱动器85的外围设备。
由显示器控制器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。这样的视觉输出可以包括文本、图形、动画图形和视频。可以使用基于CRT的视频显示器,基于LCD的平板显示器,基于等离子体的平板显示器或触摸屏实现显示器86。显示器控制器96包括生成发送到显示器86的视频信号所需的电子组件。
进一步,计算系统90可以包括网络适配器97,网络适配器97可以用于将计算系统90连接到诸如图14A和图14B的网络12的外部通信网络。在实施例中,网络适配器97可以接收和发送由各种公开的系统和方法所使用的数据。
应当理解,本文描述的系统、方法和处理的任何或全部可以以计算机可读存储介质上存储的计算机可执行指令(即,程序代码)的形式来体现。当这样的指令由诸如计算机、服务器、M2M终端设备、M2M网关设备等的机器执行时,该指令执行和/或实现本文描述的系统、方法和处理。具体地,可以以这样的计算机可执行指令的形式来实现以上描述的任何步骤、操作或功能,包括网关、UE、UE/GW、或移动医疗网络的任何节点、服务层网络应用提供者的操作。可以以存储在计算机可读存储介质上的计算机可执行指令的形式来体现诸如IoT事件管理1204、IoT事件对象400、IoT事件定义402、控制处理机406、通知处理机404以及产生图11A和11B所示的用户接口的逻辑实体的逻辑实体。计算机可读存储介质包括以用于存储信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性,可移动和不可移动介质,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、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备,或能够用于存储期望的信息并能够由计算机访问的任何其他物理介质。
在描述本公开的主题的优选实施例中,如图所示,为了清晰起见,采用特定术语。然而,所要求的主题并不旨在被限制于如此选择的特定术语,并且应当理解,每个特定元件包括以类似方式操作以实现类似目的的所有技术等效物。
本书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使任何本领域技术人员能够实践本发明,包括制造和使用任何设备或系统,以及执行任何结合的方法。本发明的专利范围由权利要求定义,并且可以包括对本领域技术人员出现的其他示例。如果其他示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件,或者如果其他示例包括与权利要求的字面语言无实质区别的等效结构元件,则这样的其他示例旨在落入权利要求的范围内。
Claims (18)
1.一种在网络中由服务层执行的方法,所述方法包括:
确定在事件对象中所定义的事件表达式的条件已经被满足,
其中,所述事件表达式使用来自所述网络中至少一个资源的值并包括运算数、运算符或阈值中的一个或多个,
其中,所述事件对象存储在所述服务层,并且包括控制处理机,所述控制处理机包括指示如何评估所述事件的状态值,以及
其中,所述控制处理机被配置为当需求出现时将所述事件表达式与一个或多个其他事件表达式相结合以将所定义的事件扩展为复合的事件;以及
基于确定所述事件表达式的条件已经被满足,产生所述事件表达式的条件已经被满足的指示。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述事件对象包括触发条件,所述触发条件指示如何获得用于所述表达式的资源数据。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述事件对象包括触发优先级,所述触发优先级指示在获得来自至少一个资源的所述值并且所述值部分满足所述表达式的需求之后,何时获得用于所述表达式的其他资源的资源数据。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述事件对象包括通知处理机,所述通知处理机指示当表达式评估为真时出现的情况。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述事件对象包括对象信息,所述对象信息指示所述服务层支持哪些事件功能。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述服务层在所述网络的服务器、网关、或其他节点中执行。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述事件表达式是使用来自多个资源的数据的复合的事件表达式。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述资源位于所述服务层之外。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述事件表达式是由所述服务层以外的应用动态创建的。
10.一种网络设备,所述网络设备包括处理器和存储计算机可执行指令的存储器,当所述计算机可执行指令被所述处理器执行时使得所述网络设备执行通信网络的服务层的实例的功能,并且:
确定在事件对象中定义的事件表达式的条件已经被满足,
其中,所述事件表达式使用来自所述网络中的至少一个资源的值并包括运算数、运算符或阈值中的一个或多个,
其中,所述事件对象存储在所述服务层,并且包括控制处理机,所述控制处理机包括指示如何评估所述事件的状态值,以及
其中,所述控制处理机被配置为当需求出现时将所述事件表达式与一个或多个其他事件表达式相结合以将所定义的事件扩展为复合的事件;以及
基于确定所述表达式的条件已经被满足,产生所述事件表达式的条件已经被满足的指示。
11.根据权利要求10所述的网络设备,其中,所述事件对象包括触发条件,所述触发条件指示如何获得用于所述表达式的资源数据。
12.根据权利要求10所述的网络设备,其中,所述事件对象包括触发优先级,所述触发优先级指示在获得来自至少一个资源的所述值并且所述值部分满足所述表达式的需求之后,何时获得用于所述表达式的其他资源的资源数据。
13.根据权利要求10所述的网络设备,其中,所述事件对象包括通知处理机,所述通知处理机指示当表达式评估为真时出现的情况。
14.根据权利要求10所述的网络设备,其中,所述事件对象包括对象信息,所述对象信息指示所述服务层支持哪些事件功能。
15.根据权利要求10所述的网络设备,其中,所述网络设备包括所述通信网络的服务器、网关、或其他节点。
16.根据权利要求10所述的网络设备,其中,所述事件表达式是使用来自多个资源的数据的复合的事件表达式。
17.根据权利要求10所述的网络设备,其中,所述资源位于所述服务层之外。
18.根据权利要求10所述的网络设备,其中,所述事件表达式是由所述服务层以外的应用动态创建的。
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