CN106537844A - 场境感知邻居发现 - Google Patents

Abstract

本申请描述了一种计算机实现的用于发现网络上的路由器的方法。该方法包括确定是否发现该路由器的步骤。接下来，向该路由器发送包括场境信息的消息。另外，从该路由器接收包括路由器的特定场境信息的消息。本申请还描述了用于发现网络上的路由器的端点设备。

Description

场境感知邻居发现

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年06月12日提交的美国临时专利申请No.62/011338的优先权，其公开内容通过引用全文合并入本文。

背景技术

低效率的协议开销和能量消耗仅是如今的6LoWPAN邻居发现(ND)协议的副产品中的一些。这些副产品很可能源于至少两个因素。首先，现有的6LoWPAN ND协议专注于路由器发现和节点地址注册以促进向节点的IP连接。第二，现有的6LoWPAN ND协议遵循层分离原则的划分，由此相同网络中的节点和路由器不知道彼此在更高层中的服务特征或信息。因此，虽然节点可以发现网络中的另一个节点或路由器并与之接合，但是网络IPv6地址前缀和邻居地址的有限信息会导致节点与路由器之间的不匹配。这样，需要额外的流程和时间来找出能够容纳诸如优化的ND功能或数据汇总功能的预期服务的适当节点或路由器。此外，路由器可以向节点提供IP连接，但是未能向后者提供例如包括移动功能的所期望服务以及温度或传感器信息。

路由器的重定向是网络领中的一个问题。也就是说，似乎并不存在关于当前路由器在假定缺少它们之间的协调或认证的情况下如何选择目标路由器的方法体系。因此，当前路由器所选择的目标路由器对于特定节点的预期服务可能并不适合。

发明内容

提供本发明内容来以简化形式对在下文的具体实施方式中进一步描述的概念的选择进行介绍。该发明内容并非意图对所要求保护主题的范围加以限制。以上需求很大程度上被本申请满足，本申请涉及用于对网络中多个节点当中的分组进行负载均衡的过程和装置。

本申请的一个方面涉及一种计算机实现的发现网络上的路由器的方法。首先，可以确定是否发现网络上的路由器。接下来，向该路由器发送包括场境(context)信息的消息。在一个实施例中，该场境信息可以包括端点设备上的所支持服务、端点设备上的所支持功能、来自该路由器的所期望服务、来自该路由器的所期望功能、端点设备的位置信息、以及该路由器的位置信息。另外的步骤包括从该路由器接收包括路由器场境信息的消息。

在另一个实施例中，存在确定是否将该路由器场境信息添加至数据库的步骤。在又一个实施例中，存在向该路由器发送包括注册开始时间信息和/或注册寿命信息的第二消息的步骤。在又一个实施例中，公开了从该路由器接收包括第二路由器的场境信息的取消消息的步骤。在又一个实施例中，公开了向该路由器发送同意对该第二路由器进行委托的消息。在另外的实施例中，从该端点设备接收重定向消息的步骤。

根据本申请的另一个方面，公开了一种用于发现网络上的路由器的端点设备。该端点设备包括非暂时性存储器，其具有存储于其上的用于发现网络上的路由器的指令。该端点设备还包括操作地耦合至该存储器的处理器。该处理器被配置为执行向该路由器发送包括场境信息的消息的指令。在一个实施例中，该端点设备的存储器包括用于在其中存储该场境信息的数据库。在另一个实施例中，该端点设备包括收发器。

因此已经相当宽泛地概述了本发明的某些实施例以便其具体实施方式可以被更好地被理解，并且以便当前对于本领域的贡献可以更好地被认识。当然还存在本发明附加的实施例，它们将在下文中进行描述并且将形成所附权利要求书的主题。

附图说明

为了促进对于本申请更为鲁棒的理解，现在对附图进行参照，其中相似的元素利用附图标记进行引用。这些附图不应当被理解为对本申请加以限制而仅意图是说明性的。

图1图示了工业监视中所采用的6LoWPAN的实施例。

图2图示了6LoWPAN节点(6LN)、6LoWPAN路由器(6LR)、或6LoWPAN骨干路由器(6LBR)处的场境数据库的实施例。

图3图示了场境感知ND过程的实施例。

图4图示了交换场境信息的方法的实施例。

图5A图示了可以实现一个或多个所公开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5B图示了可以在图5A所图示的M2M/IoT通信系统内被使用的示例架构的系统图。

图5C图示了可以在图5A所图示的M2M/IoT通信系统内被使用的示例M2M/IoT终端或网关设备的系统图。

图5D图示了可以体现图5A的通信系统的方面的示例计算系统的框图。

图6图示了场境感知路由器发现过程的实施例。

图7图示了场境感知地址注册过程的实施例。

图8图示了场境感知地址注销过程的实施例。

图9图示了场境感知路由器委托过程的实施例。

具体实施方式

将参考本文中的各个附图、实施例、和方面对说明性实施例的详细描述加以讨论。虽然本说明书提供了可能的实施方式的详细示例，但是应当注意的是，该细节意图作为示例并且因此不对本申请的范围加以限制。

该说明书中对于“一个实施例”、“实施例”、“一个或多个实施例”、“方面”等的引用意指结合该实施例所描述的特定特征、结构、或特性被包括在本公开的至少一个实施例中。此外，本说明书各处的术语“实施例”并非必然指代相同的实施例。也就是说，描述了可以由一些实施例所展现而并非被其它实施例所展现的各个特征。

本申请描述了基于场境(context)感知邻居发现(CAND)来增强现有的6LoWPAN ND协议的新方式。具体的，本申请描述了CAND流程，其中所选择的场境信息可以在路由器发现、地址注册、地址注销和/或路由器重定向流程期间被交换。包括所支持的服务、待发现的所期望服务、和/或服务安全秘钥的列表的服务信息可以被交换。该服务信息也可以被承载(piggyback)于现有的ND消息中。

在一个实施例中，公开了场境信息选项(CIO)，由此场境信息被合并入现有的路由器请求(solicitation)(RS)、路由器通告(RA)、节点请求(NS)、节点通告(NA)和重定向消息。该CIO支持场境感知的路由器发现、场境感知的地址注册、场境感知的地址注销以及场境感知的路由器重定向/委托(delegation)。在一个替选实施例中，场境信息请求(CIS)和场境信息通告(CIA)消息被作为两个互联网控制消息协议(ICMP)消息而提出以促进6LN、6LR和/或6LBR之间的非周期性或周期性场境信息交换。除其它之外，两种方法都减少和/或消除了高层协议头开销。

在本申请的一个方面中，可以执行场境感知路由器发现，由此在路由器和包含多个路由器的受约束节点之间交换诸如例如路由器处的所支持服务的场境信息，以定位适当的路由器和受约束节点。在本申请的另一个方面中，可以执行场境感知地址注册，其中在路由器和受约束节点之间交换诸如例如注册开始时间的场境信息，以改善地址注册效能。在本申请的又一个方面，可以执行场境感知的地址注销，其中当前路由器执行地址注销并且承载诸如例如下一注册时间的场境信息。在本申请另外的方面，可以执行场境感知路由器委托以用于在当前路由器和目标路由器之间对授权进行重定向，由此诸如注册开始时间、寿命等的场境信息在当前路由器和目标路由器之间被交换。

协议

在网络领域中，6LoWPAN被公知为基于IPv6的低功耗无线个域网。也就是说，6LoWPAN是IPv6联网协议中适用于资源受约束的物联网(IoT)设备的版本。此外，6LoWPAN网络可以具有在介质访问控制(MAC)层处或在该层上方执行。“Route-over”被理解为是一种在MAC层上方出现的路由机制。“Mesh under”则被理解为是一种在MAC层处出现的路由机制。

IPv6的主要特征中的一个是其邻居发现(ND)协议。该ND协议被采用以用于诸如地址解析、地址自动配置、路由器发现和邻居可达性之类的任务。该ND协议允许受约束的节点或设备定位邻近的路由器并且连接至6LoWPAN。依据本申请，除非明确另有指示，否则网络节点被理解为端点设备或路由器。这些网络节点使用IPv6ND来确定邻居的链路层地址并且快速清除变为无效的已高速缓存值。网络节点还可以采用该ND协议来对除了不可达的邻居节点之外哪些邻居节点是可达的保持追踪。该ND协议还可以协助检测变化的链路层地址。这样，该ND协议可以被视为单跳路由和发现协议。

以下将对ND协议中五种类型的所传送ICMP消息分组进行描述。特别地，路由器请求(RS)是使路由器立即而不是在其下一个预定时间生成路由器通告(RA)的请求。RA是定期或者响应于RS的、对其存在连同各个链路和网络参数的通告。RA包括前缀、建议跳跃限制值等，所述前缀被用于确定另一个地址是否共享相同的链接(on-link确定)和/或地址配置。邻居请求(NS)由节点来发送以确定邻居的链路层地址，或者验证邻居经由高速缓存的链路层地址而仍然是可达的。NS还被用于重复地址检测(DAD)。邻居通告(NA)是对NS的响应。根据本申请，节点还可以发送未经请求的NA以宣告链路层地址的变化。

在一个实施例中，route-over 6LoWPAN网络可以包括6LoWPAN边界路由器(6LBR)、6LoWPAN路由器(6LR)和6LoWPAN节点(6LN)。大体上，6LBR位于分离的6LoWPAN网络的结合处或者处于6LoWPAN网络与另一个IP网络之间。一个或多个6LBR可以存在于6LoWPAN网络的边界。6LBR负责当前6LoWPAN网络中的IPv6前缀传播。被隔离的6LoWPAN也可以在网络中包含6LBR，其为该被隔离网络提供前缀。6LR是6LoWPAN中的中间路由器，其发送并接收RA和RS。6LR还转发并路由IPv6分组。另外，6LN是参与6LoWPAN的任何主机或路由器。6LN可以连接一个或多个6LR。

本申请描述了用于采用6LoWPAN的几个情景，诸如例如工业监视、结构监视、互联家居(connected home)、保健、车辆远程信息处理(vehicle telematic)、和农业监视。每个情景在部署、网络大小、电源、连接性、多跳通信、业务模式、移动性、服务质量(QoS)等方面具有不同的特性。这些特性对于各个6LBR、6LR、6LN可能有所不同。这些特性可以被理解为场境信息。在一个示例中，道路、车辆、和交通信号中所部署的用于车辆远程信息处理的6LoWPAN网络可以包括预先计划的部署、混合电源、点对点(ad hoc)和多跳通信、针对于车辆的高移动性以及对于路边基础设施的无移动性。

在一个实施例中，工业监视可以被应用于特定应用，例如包括：过程监视和控制、机器监督(surveillance)、供应链管理以及资产追踪和存储监视。在过程监视和控制中，先进的能量计量和辅助计量(sub-metering)技术包含有无线传感器联网以优化工厂操作、降低峰值需求、最终降低能源成本，避免机器停工时间、并且提高了操作安全性。在机器监督中，确保了产品质量以及有效率且安全的器材操作。也就是说，针对暗示了即将发生的器材故障的异常来分析诸如振动、温度、和电信号的关键器材参数。在供应链管理和资产追踪中，对关于温度的不充足的存储条件的早期检测将有助于减轻从销售渠道去除产品的风险和成本。例如，这可以包括集装箱货运、产品识别、货物监视、分发、和后勤。存储监视包括传感器系统，其被设计为防止管制物质被释放至地下水、地表水、和土壤之中。这还可以包括针对存储设施或其它基础设施—例如管道的防盗/防篡改系统。

如图1所图示，例如可以部署例如温度传感器和湿度传感器的6LN1.5、6LN2.5以对医院房间中的温度和湿度进行监视。每个房间或楼层可以被配置有6LBR—例如6LBR1或6LBR2—以将该传感器网络连接至互联网。从那些传感器所生成的数据能够在包括数据汇总器(DA)功能的一些节点—例如6LR1.3(DA)处进行汇总。然而，在一个示例中，如果数据表示关键事件，则其可以不被汇总而是被直接传送至6LBR1和互联网。如所示出的，例如6LN1.6的6LN连接至多个6LR，例如6LR1.3和6LR1.4。

场境信息交换

CAND被提出以在包括路由器发现、地址注册、地址注销、和路由器重定向/委托的整个ND过程中支持场境感知。虽然场境信息可以根据场境信息选项(CIO)而在路由器发现、地址注册、地址注销、和路由器重定向期间被承载，但是可能存在单纯由于其大小过大而无法被承载于单个ICMP消息中的实例。单独地，CIO能够使整个ICMP消息极为庞大。作为替代，场境信息可以基于专用的场境信息请求(CIS)和场境信息通告(CIA)ICMP消息来在6LN和6LR之间、在6LN和6LBR之间、在两个6LN之间、在两个6LR之间、和/或在6LR和6LBR之间以周期性或非周期性的方式进行交换。

根据CIO，可以采用标准的类型-长度-值结构。本文，类型例如是如在其它ND选项中所使用的8位字段。至于长度，其指代CIO的整个长度。该长度可以由值来固定。该值是包括多个场境块的复杂字段，所述场境块包含不同的场境信息。每个场境块由场境类型、场境所有者、场境长度、场境寿命、场境值所组成。场境类型指示场境信息的类型或名称。场境所有者指示该场境信息所描述的6LN、6LR、或6LBR的MAC地址、IP地址、或其它标识符。场境长度指示该场境块的长度。

此外，场境寿命指示该场境块保持有效的寿命。也就是说，6LR和6LN不需要在该寿命还未期满的情况下承载每个ND消息的场境块。这有助于减少开销。如果场境寿命为零，则该场境块的场境值被理解为是持续变化的。因此，该寿命很可能被承载于消息上。

场境值指示如“场境类型”所标示的场境信息的值。该值可以处于不同格式，例如字符串、整数等。

另一方面，CIS或CIA消息具有以下格式。ICMP报头包括3个字段，例如类型、代码、和校验和。“类型”具有8位，其具有0-255范围内的值。值102-126和159-199当前并未根据最新的ICMP参数分配来指派，并且来自那两个范围中的一个值可以被分配用于CIS。8位的“代码”被设置为零。

CIS消息的ICMP有效载荷包括诸如以上所讨论的场境类型之类的参数。一个CIS消息可以包含多于一种的场境类型从而请求多跳场境信息。CIA消息的ICMP有效载荷包括一个或多个场境块。每个场境块中所包含的场境数值也可以处于不同格式，例如字符串、整数等，并且取决于“场境类型”。

位置信息可以被采用以用于CIO和CIS/CIA消息二者。这可以包括6LN、6LR、和/或6LBR的物理位置，例如全球定位系统(GPS)坐标、国内地址—例如街道名称和号码、高速公路段、和/或室内地址—例如楼层号、房间号。位置信息可以是确切位置或者是位置区域/坐标格/圆。

所支持服务/功能的列表也可以被采用以用于CIO选项和CIS/CIA消息二者。这些所支持服务与6LN、6LR、和/或6LBR相关。例如，6LR可以支持ND的不同版本或模式，例如常规ND、效率感知ND等。6LR还可以支持移动功能、数据汇总功能等。针对每个所支持的服务提出了以下参数：

i.每个所支持服务的邻居数目：节点A能够支持5个服务并且具有5个邻居。然而，每个邻居仅支持一个不同的服务。在这种情况下，所述5个所支持服务中的每一个的邻居数目为1。

ii.服务流行度：基于针对此特定服务的过去的业务和/或所涉及节点的数目来测量。IPv6报头中的一些字段—例如Flow Label(流标签)和Traffic Class(业务种类)—能够被充分利用以从不同服务中识别分组并且测量相对应的业务。通常，业务越多和/或所涉及节点越多会导致越高的服务流行度。

场境数据库还可以包括所期望服务/功能的列表。该特征指示要由6LN、6LR、和/或6LBR所提供的预期服务。例如，6LN可以寻找支持数据汇总功能的6LR或者具有一定剩余电池寿命的6LR。6LR可以寻找可以提供温度服务的6LN。每个服务可以由公知的服务标识/类型/类别或者服务描述关键词来表示。

该场境数据库还可以包括诸如“下一RA时间”的信息。该特征指示6LR紧接地发送下一个RA消息的时间。

该场境数据库还可以包括诸如“下一RS时间”的信息。该特征指示6LN紧接地发送下一个RS消息的时间。

该场境数据库还可以包括诸如“当前邻居”的信息。该特征指示当前附接至6LR的例如6LN的邻居的数目。

该场境数据库还可以包括诸如“最大邻居”的信息。该特征指示6LR能够容纳的例如6LN的邻居的最大数目。

该场境数据库还可以包括诸如“能力”的信息。该特征指示6LN、6LR、或6LBR的静态能力或简档。例如，该静态能力可以包括电源类别、存储大小、通信能力、剩余电量寿命等。

该场境数据库还可以包括诸如“移动性”的信息。该特征指示6LN、6LR、或6LBR的移动性信息。该移动性信息可以包括移动速度、移动方向等。

每个6LN(或者6LR或6LBR)将保持场境数据库以充分利用以供增强ND协议。如图2中所图示的，该场境数据库可以包含：(i)关于6LN(或者6LR或6LBR)的本地场境信息；以及(ii)关于其邻居的远程场境信息。该本地场境和远程场境信息可以包含以上所描述的所有或部分场境信息。

如图3所示，在发送例如RA、RS、NS、NA等的ND消息时，6LN(或者6LR或6LBR)可以访问其场境数据库300来搜索并取得某些本地场境信息并且将其承载于待传送的ND消息中。图2中图示了场境数据库的示例。另一方面，在接收例如RA、RS、NS、NA等的ND消息时，6LN(或者6LR或6LBR)将提取出在该ND消息中所包含的信息—如果存在—并且可以利用关于发送该ND消息的邻居的远程场境信息来更新其场境数据库300。如图3所示，场境数据库300可以经由用于管理和备置(provisioning)的用户界面进行配置或访问。例如，关于“所期望服务/功能”的场境信息可以经由该用户界面来进行配置并动态改变。此外，场境数据库300中的当前场境信息特别是关于邻居的远程场境信息可以经由该用户界面进行访问并显示。

如图3中所描绘的实施例中所示，在标记了“接收ND消息”的虚线框中，ND消息被6LR或6LBR接收(步骤1)并处理(步骤2)以了解其是否包含场境信息。如果该ND消息包含场境信息，则将触发场境感知ND过程(步骤3)。作为结果，场境数据库300可以利用如该ND消息中所包含的新的场境信息来被更新(步骤4)。如果该ND消息没有包含任何场境信息，则将触发传统的ND过程(步骤5)。随后，6LN(或者6LR或6LBR)将决定是否需要生成新的ND消息(步骤6)。也就是说，如果6LN接收到RA消息，则其可能需要生成NS消息以用于地址注册。单独地，如果6LR接收到RS消息，则其可能需要生成RA消息以作为响应。

图3还在另一个虚线框中描绘了如何生成/传送ND消息。若干事件能够触发6LN(或者6LR或6LBR)生成ND消息。例如，这些事件可以包括“启动”以发送RS消息；待由6LR发送的周期性RA消息；在6LR处接收到RA消息之后生成NS消息；以及在6LBR处接收到RS消息之后生成NA消息(步骤1)。然后，6LN(或者6LR或6LBR)访问其场境数据库300以检索必要的场境信息(步骤2)。其后，6LN(或者6LR或6LBR)通过承载适当场境信息来组装新的ND消息(步骤3)。然后，该新的ND消息被传送(步骤4)。

另外，以上所讨论的虚线框中的每一个的输出等待传入ND消息(步骤7)。如果没有消息，则6LN(或者6LR或6LBR)继续等待传入的新的ND消息(步骤8)。如果存在消息，则该过程被带到标题为接收ND消息的虚线框的步骤1(步骤9)。

根据另一个实施例，图4中示出了经由CIS/CIA消息来交换场境信息的方法。图4中的步骤中的每一个由例如1的数字来表示。在步骤1，6LR1/6LN1向6LN1/6LR1发送CIS消息以请求特定场境信息。该消息为单播。在步骤2，6LN1/6LR1搜索场境数据库以取得步骤1中所请求的场境信息。然后，生成包含所取得的场境信息的CIA消息。在步骤3，6LN1/6LR1将CIA消息发送回6LR1/6LN1以返回所请求的场境信息。该消息为单播。其后，在步骤4，6LR1/6LN1接收该CIA消息并且从该CIA消息中提取出新的场境信息，并且通过添加该新的场境信息来更新其场境数据库。在如步骤5中所描述的另外的实施例中，6LN1/6LR1可选地可以广播该CIA消息。该消息为单播。例如，该消息可以包括对6LR1/6LN1关于其电池电平而进行定期地更新。

平台

本申请意图覆盖平台功能并且支持应用支持(enablement)平台(AEP)和所连接设备平台(CDP)。AEP包括应用支持层和服务层，所述服务层包括万维网和互联网。应用支持层包括但不限于以下：(i)服务应用编程接口(API)、规则/脚本引擎；(ii)SDK编程接口；和(iii)企业系统整合。应用支持层还可以包括增值服务，其包括但不限于发现、分析、场境和事件。例如，包括万维网和互联网的服务层可以包括分析、计费、原始API、web服务接口、语义数据模型、设备/服务发现、设备管理、安全性、数据收集、数据适配、汇总、事件管理、场境管理、优化连接和传输、M2M网关，以及寻址和识别。CDP可以包括连接分析、使用分析/报告/警示、策略控制、自动备置、SIM激活/停用，以及订用(subscription)激活/停用。

总体架构

在详细对本申请的方法和装置进行讨论之前，提供对总体架构的简要描述。图5A是可以实现一个或多个所公开实施例的示例机器对机器(M2M)、物联网(IoT或WoT)通信系统10的图。大体上，M2M技术提供了用于IoT/WoT的构建块，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。

如图5A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)或者多种网络的网络。例如，通信网络12可以包括多个接入网络，所述接入网络向多个用户提供诸如语音、数据、视频、消息收发、广播等的内容。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。另外，通信网络12可以包括其它网络，例如诸如核心网、互联网、传感器网络、工业控制网络、个域网络、融合个人网络、卫星网络、家庭网络、或者企业网络。

M2M/IoT/WoT通信系统10可以包括基础架构域和场域(Field Domain)。基础架构域指代端对端M2M部署的网络侧，并且场域指代通常处于M2M网关之后的区域网络。场域包括M2M网关14和终端设备18。将要意识到的是，M2M/IoT/WoT通信系统10中可以按照需要而包括任何数目的M2M网关设备14和M2M终端设备18。例如，M2M网关设备14可以包括6LR和LNBR，并且M2M终端设备18可以包括6LN。M2M网关设备14和M2M终端设备18中的每一个被配置为经由通信网络12或直接无线电链路来传送和接收信号。M2M网关设备14允许无线M2M设备(例如，蜂窝和非蜂窝设备)以及固定网络M2M设备(例如，PLC)来通过诸如通信网络12的运营者网络或直接无线电链路进行通信。例如，M2M设备18可以收集数据并且经由通信网了2或直接无线电链路将该数据发送至M2M应用20或M2M设备18。M2M设备18也可以从M2M应用20或M2M设备18接收数据。例如，该信息可以从如图3所示的场境数据库300提供。另外，如以下所描述的，数据和信号可以经由M2M服务层22来被发送至M2M应用20或者从其接收。M2M设备18和网关14可以经由各个网络进行通信，例如包括蜂窝、WLAN、WPAN(例如，Zigbee、6LoWPAN、蓝牙)、直接无线电链路、和有线线路。此外，M2M网关设备18能够发送场境信息和/或从M2M服务层22接收场境信息。

参照图5B，所图示的场域中的M2M服务层22为M2M应用20、M2M网关设备14、和M2M终端设备以及通信网络提供服务。将要理解的是，M2M服务层22可以按照需要而与任何数目的M2M应用、M2M网关设备14、M2M终端设备18和通信网络12进行通信。M2M服务层22可以由一个或多个服务器、计算机等来实现。M2M服务层22提供应用于M2M终端设备18、M2M网关设备14和M2M应用20的服务能力。M2M服务层22的功能可以以各种方式来实现，例如作为web服务器、在蜂窝网络中、在云端等来实现。

类似于所图示的M2M服务层22，在基础架构域中存在M2M服务层22’。M2M服务层22’向基础架构域中的M2M应用20’和基础通信网络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。将要理解的是，M2M服务层22’可以与任何数目的M2M应用、M2M网关设备和M2M终端设备通信。M2M服务层22’可以通过不同服务提供者来与服务层进行交互。M2M服务层22’可以由一个或多个服务器、计算机、虚拟机(例如，云/计算/存储群等)等来实现。

也参考图5B，M2M服务层22和22’提供多样的应用和垂直元(vertical)能够充分利用的服务交付能力的核心集合。这些服务能力使得M2M应用20和20’能够与设备进行交互并且执行诸如数据收集、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，这些服务能力为应用释放了实现这些功能的负担，因此简化了应用开发并且降低了投放市场的成本和时间。服务层22和22’还使得M2M应用20和20’能够结合服务层22和22’所提供的服务来通过各个网络12和12’进行通信。

服务层22、22’是软件中间件层，其通过一组应用编程接口(API)和基础网络接口来支持增值的服务能力。ETSI M2M和oneM2M二者定义了服务层。ETSI M2M的服务层被称为服务能力层(SCL)。该SCL可以在M2M设备内实现(其中其被称作设备SCL(DSCL))，在网关内实现(其中其被称作网关SCL(GSCL))，和/或在网络节点内实现(其中其被称作网络SCL(NSCL))。oneM2M服务层支持一组公共服务功能(CSF)(即，服务能力)。一组一种或多种特定类型的CSF的实例化被称为公共服务实体(CSE)，其能够在不同类型的网络节点(例如，基础架构节点、中间节点、专用节点)上被托管。另外，本申请的实施例能够被实现为使用面向服务的架构(SOA)和/或面向资源的架构(ROA)来访问服务的M2M网络的一部分。

在一些实施例中，如本文所讨论的，M2M应用20可以包括传输具有嵌入式语义命名的取得感测(sensory)数据的所期望应用。M2M应用可以包括各种行业中的应用，诸如但不限于运输、健康与保健、互联家居、能源管理、资产追踪、以及安全和监督。如以上所提到的，跨系统中的设备、网关、和其它服务器运行的M2M服务层支持多个功能，例如诸如数据收集、数据管理、安全、计费、位置追踪/地理围栏(geo-fencing)、设备/服务发现、和遗留系统整合，并且将这些功能作为服务来提供至M2M应用20。

图5C是示例M2M设备30的系统图，所述M2M设备30诸如例如M2M终端设备18或M2M网关设备14。M2M设备30可以被配置为发送包括场境信息的消息并且从路由器接收该消息。如图5C所示，M2M设备30可以包括处理器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/触摸板和/或指示器42、非可移动存储器44、可移动存储器46、电源48、全球定位系统(GPS)芯片组50、以及其它外设52。在一个实施例中，M2M设备30可以是6LN、6LR、和/或6LBR。将要意识到的是，M2M设备30可以包括以上元件的任何子组合，同时仍然与实施例相符。该设备可以是使用用于感测数据的嵌入式语义命名的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、常规处理器、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、任何其它类型的集成电路(IC)、状态机等。处理器32可以执行信号编码、数据处理、电力控制、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。处理器32可以被耦合至收发器34，所述收发器34可以被耦合至传送/接收元件36。虽然图5C将处理器32和收发器34描绘为分离的组件，但要意识到的是，处理器32和收发器34可以在电子封装或芯片中被整合在一起。处理器32可以执行例如浏览器的应用层程序，和/或无线电访问层(RAN)程序和/或通信。处理器32可以执行诸如认证、安全秘钥协定的安全操作，和/或诸如例如在访问层和/或应用层处的加密操作。

传送/接收元件36可以被配置为向M2M服务平台22传送信号或者从其接收信号。例如，在一个实施例中，传送/接收元件36可以是被配置为传送和/或接收RF信号的天线。传送/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。在一个实施例中，例如，传送/接收元件36可以是被配置为传送和/或接收IR、UV、或可见光信号的发射器/检测器。在又一个实施例中，传送/接收元件36可以被配置为传送和接收RF和光信号二者。将要意识到的是，传送/接收元件36可以被配置为传送和/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5C中被描绘为单个元件，但是M2M设备30可以包括任何数目的传送/接收元件36。更具体地，M2M设备30可以采用MIMO技术。因此，在一个实施例中，M2M设备30可以包括两个或更多的传送/接收元件36—例如多个天线—以用于传送和接收无线信号。

收发器34可以被配置为对待由传送/接收元件36传送的信号进行调制并且对待由传送/接收元件36所接收的信号进行解调。如以上所提到的，M2M设备30可以具有多模能力。因此，收发器34可以包括多个收发器以用于使得M2M设备能够经由多个RAT来通信，例如诸如UTRA和IEEE 802.11。

处理器32可以从诸如非可移动存储器44和/或可移动存储器46的任何类型的适当存储器访问信息并且将信息存储于其中。非可移动存储器44可以包括随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘，或者任何其它类型的存储器存储设备。可移动存储器46可以包括订户身份模块(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可以从并没有在物理上位于M2M设备30上—诸如在服务器或家庭计算机上的存储器访问信息并且将数据存储于其中。

处理器32可以从电源48接收电力，并且可以被配置为分发和/或控制向M2M设备30中的其它组件的电力。电源48可以是用于对M2M设备30进行供电的任何合适的设备。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)、镍金属混合物(NiMH)、锂离子(Li-ion)等)、太阳能电池、燃料电池等。

处理器32还可以被耦合至GPS芯片组50，其被配置为提供关于M2M设备30的当前位置的位置信息，例如经度和纬度。将要意识到的是，M2M设备30可以通过任何适当的位置确定方法来获取位置信息，同时保持与实施例相符。

处理器32可以进一步被耦合至其它外设52，后者可以包括提供附加特征、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。例如，外设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、蓝牙模块、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5D是例如可以实现图5A和图5B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，并且可以主要由计算机可读指令来控制，所述计算机可读指令可以处于软件的形式，而无论这样的软件在何处或者以何种方式来被存储或访问。这样的计算机可读指令可以在中央处理单元(CPU)91内执行以使得计算系统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来实现。在其它机器中，中央处理单元91可以包括多个处理器。协同处理器81是不同于主CPU91的可选的处理器，其执行附加功能或者对CPU 91进行协助。CPU 91和/或协同处理器81可以接收、生成、并处理关于所公开的用于嵌入式语义命名的系统和方法的数据，诸如对于具有嵌入式语义名称的感测数据的查询。

在操作中，CPU 91抓取、解码、并执行指令，并且经由计算机的主数据传输路径—系统总线80来向或从其它资源传输信息。这样的系统总线对计算系统90中的组件进行连接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路、用于发送地址的地址线路、以及用于发送中断以及用于操作系统总线的控制线路。这样的系统总线80的示例是PCI(外围组件互连)总线。

耦合至系统总线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信息被存储和检索的电路。ROM 93通常包含无法轻易被修改的所存储数据。对RAM 82和/或ROM 93的访问可以由存储器控制器92进行控制。存储器控制器92可以提供地址转换功能，其在指令被执行时将虚拟地址转换为物理地址。存储器控制器92还可以提供存储器保护功能，其对系统内的进程进行隔离并且将系统进程与用户进程隔离。因此，以第一模式运行的程序仅能够访问被其本身的进程虚拟地址空间所映射的存储器；其无法访问另一个进程的虚拟地址空间内的存储器，除非已经在进程之间建立了存储器共享。

此外，计算系统90可以包含外设控制器83，其负责从CPU 91向诸如打印机94、键盘84、鼠标95、和盘驱动器85的外设传输指令。

由显示控制器96所控制的显示器86被用来显示计算系统90所生成的视觉输出。这样的视觉输出可以包括文本、图形、动画图形、和视频。显示器86可以利用基于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、或者触摸面板来被实现。显示控制器96包括生成向显示器86发送的视频信号所需的电子组件。显示器86可以使用嵌入式语义名称来显示文件或文件夹中的感测数据。

另外，计算系统90可以包含网络适配器97，其可以被用来将计算系统90连接至外部通信网络，诸如图5A和图5B的网络12。

根据本申请，要理解的是，本文所描述的系统、方法和过程中的任何或全部都可以以例如程序代码的计算机可执行指令的形式来体现，所述指令被存储在计算机可读存储介质上，其中该指令在被诸如计算机、服务器、M2M终端设备、M2M网关设备等的机器执行时执行和/或实现本文所描述的系统、方法和过程。具体地，以上所描述的步骤、操作或功能中的任何一个都可以以这样的计算机可执行指令的形式来体现。计算机可读存储媒体包括以用于存储信息的任何方法或技术来实现的易失性和非易失性、可移动和非可移动的介质，但是这样的计算机可读存储媒体不包括信号。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CDROM、数字多功能盘(DVD)或其它光盘存储、盒式磁带、磁带、磁盘存储或其它磁性存储设备，或者能够被用来存储所期望信息并且能够由计算机访问的任何其它物理介质。

路由器发现

根据本申请的一个方面，描述了一种用于采用场境信息来发现节点的方法。例如，可以在路由器发现期间采用场境感知性以使得可以快速地发现匹配的6LN和6LR。所提出的方法有助于减少定位匹配路由器—例如6LR所必需的步骤数目。通过如此操作，时延、开销和能耗有所减少。也就是说，6LN可以了解关于6LR的场境信息并且能够轻易地发现适当且期望的6LR以与其连接。在另一方面，6LR可以有关6LN的场境信息并且能够轻易地筛选所期望的6LR以向它们提供IP连接。

在如图6所示的一个实施例中，提供了用于场境感知路由器发现的时序图。如图6中所描绘的，每个步骤由例如1的数字引用。在步骤1，6LN1/6LR1向6LR1/6LN1发送消息。处于组播或单播的RS消息包含源链路层地址选项(SLLAO)和CIO选项。通常，CIO包含场境信息。该场境信息可以包括但不限于6LN1处的所支持服务/功能、待由一个或多个6LR1所提供的所期望服务/功能、6LN1的位置信息、一个或多个所期望6LR的位置信息。如图2所示，6LN1从其场境数据库检索场境信息以准备RS消息。在一个示例性实施例中，6LN1可以将“数据汇总”指示为待由6LR提供的所期望服务。

如步骤2所示，6LR1接收6LN1所发送的RS消息。6LR1处理所包含的CIO并且可以对其本身的诸如图2所示的场境数据库进行更新。也就是说，关于6LN1的场境信息被添加至6LR1的场境数据库。在一个实施例中，6LR1决定是否需要RA消息。也就是说，如果6LR1不支持如所发送CIO中请求的所期望服务/功能—例如数据汇总功能等，则6LR1可以选择不发送RA消息。此外，如果6LR1的当前位置不与“所期望6LR1的位置信息”相匹配，则6LR1可以选择不发送RA消息。在另一个示例中，如果在6LN1处的所支持的服务/功能不是6LR1期望的节点中的服务/功能，则6LR1可以选择不生成向6LN1发送的RA消息。如果不需要RA消息，则6LR1可以丢弃所接收的RS消息并且等待未来的RS消息。

在一个替选实施例中，无论6LR1是否期望与其进行连接，6LR1都可以向6LN1发送消息。这可以协助网络并且优选地协助6LN1来生成针对另一个6LR1的RS而无需等待来自第一6LR1的回复。在又一个替选实施例中，如果6LR1并不支持6LN1所请求的服务但是了解邻近的路由器支持该服务，则6LR1可以选择生成RA消息以告知6LN1“相距N跳的路由器”支持所期望的服务/功能，其中N为整数。

如步骤3中所描述的，6LR1在查看伴随该RS的CIO后向6LN1发送RA消息。该RA还可以包括前缀信息选项(PIO)、6LoWPAN场境选项(6CO)、认证边界路由器选项(ABRO)和SLLAO。该RA消息可以在CIO中包含几种选项。例如，该CIO可以包含场境信息，诸如在6LR1处所的所支持服务/功能、待由6LN所提供的所期望服务/功能、6LR1的位置信息、所期望6LN的位置信息、最大邻居数、当前邻居数等。基本上，6LR1检查其场境数据库以检索待被包含在RA消息中的场境信息。RA消息中的CIO包含6LR1的场境信息。

在步骤3中发送至6LN1的CIO还可以包含“下一RA时间信息”。这允许6LN1确切地得知6LR1将在何时发送下一个RA消息。因此，6LN1可以选择停留在节能或空闲模式设置直至下一个RA被发布。

步骤4描述了6LN1接收6LR1所发送的RA消息并对其进行处理。6LN1提取该消息中所包含的场境信息。6LN1还可以通过添加关于6LR1的场境信息而对其场境数据库进行更新。在此阶段，6LN1可以基于RA消息中所包含的场境信息来选择将6LR1选择为其缺省的第一跳路由器。然后，6LN1可以继续执行向6LR1的地址注册处理。然而，如果6LR1指示其已经附加了高数目的6LN并且业务负载很高，则6LN1可以选择通过发送另一个RS消息来发现其它更为适当的路由器，例如重复步骤1。此外，如果6LR1指示其向6LBR1的上游链路的质量不佳或不充足，则6LN1也可能决定选择另一个路由器，例如重复步骤1。

在另外的实施例中，6LR1可以向6LN1传送包含CIO和类似场境信息的周期性组播RA消息，例如步骤5。通常，该RA消息包含如以上在步骤3中类似描述的PIO、6CO、ABRO和CIO。

地址注册

根据本申请的另一个方面，描述了一种将节点向路由器注册的方法。也就是说，场境信息连同NS/NA和/或重复地址请求(DAR)/重复地址确认(DAC)消息一起被承载以改善地址注册的效能。“注册开始时间”在场境信息中被采用以减少被拒绝的地址注册。进而，这将节省6LN和6LR处的带宽和能耗。此外，其还允许6LN具有灵活性以预先执行地址注册、进入节能模式、以及在从节能模式回到正常操作模式时立即传送分组。这样的机制可以降低地址注册失效率和协议开销，这进而提高了能源效率。该优化对于受约束设备是有益的。

在如图7所示的一个实施例中，描述了用于场境感知地址注册的步骤。该步骤由例如1的数字所引用。在步骤1，6LN1向6LR1发送NS消息。该消息可以包含一些选项，诸如CIO、地址注册选项(ARO)和SLLAO。该CIO由6LN1从如图2所示的其场境数据库中获得。该CIO包含如以上所详细讨论的场境信息。现有地址ARO一般包括“注册寿命”。注册寿命被理解为是节点和路由器之间的连接的寿命。

此外，被称作“注册开始时间”的参数也可以在ARO或CIO选项中被采用。具体地，“注册开始时间”被用来确切地指示地址注册将在何时生效并且6LN1何时能够开始使用它。例如，如果6LN1偏向于立即注册其地址，例如在现有6LoWPAN中，则其将“注册开始时间”设置为零。“注册开始时间”能够以不同格式被编码，例如绝对时间、注册寿命的分数或倍数等。通过如此操作，该参数给予地址注册的更大灵活性。该参数也可以被充分利用以减少被拒绝NS消息的数目。

在一个示例性实施例中，6LN1能够在NS消息中指示注册开始时间—例如从现在起5分钟以告知6LR1该地址将无法被使用直至5分钟后。如果6LR1的当前邻居高速缓存是满的但是在注册开始时间之前—例如在3分钟内会具有可用空间，则6LR1可以智能地接受6LN1的地址注册请求。此外，6LN1可以通过使该新参数被包括在NA消息中来在接收到来自6LR1的NA消息之后进入节能模式。单独地，如果所有可用地址都已经在6LR1中被注册，则其可以向6LN1指派“注册开始时间”以批准6LN1的地址注册请求在未来某时使用。这可以基于现有的已批准注册的“注册寿命”信息。

在另一个实施例中，6LN1可能在其寿命期满之前执行续展。6LR1可以向更新注册指定注册开始时间(>0)。替选地，6LR1可以出于各种原因而预先拒绝更新，所述原因包括但不限于保持邻居的高速缓存空间或者向另一个6LN提供向6LR1注册的机会。根据步骤2，6LR1接收并处理CIO中所包含的NS消息。6LR1从该CIO中提取新的场境信息。然后，其可以通过添加该新的场境信息来更新其场境数据库。

在如步骤3中所示的一个实施例中，6LR1可选地可以向6LBR1发送重复地址请求(DAR)消息以用于重复地址检测(DAD)。该DAR消息—优选为单播可以包含CIO和ARO。在该可选步骤中，6LR1需要访问其场境数据库以得到相对应的场境信息并且生成DAR消息。该CIO可以包含6LR1的当前位置。这在其自从其与6LBR1的最后一次通信起已经移动的情况下会是重要的。如果6LBR1发现6LR1向6LBR1的第一跳邻居已经发生变化，则其可以通过在重复地址确认(DAC)消息中指出——这是重复地址——来拒绝该地址注册请求。在这种情况下，6LR1可能需要将其第一跳邻居的IP地址承载于DAR消息中。替选地，如果6LBR1具有所有6LR的物理位置信息，则可以可以容易地查明6LR1的邻居是否可能已有所变化。在另一个实施例中，6LR1可以在CIO中指示其当前邻居的高速缓存大小，例如6LR1能够容纳多少新地址。因此，6LBR1能够通过将6LN委托给具有较大的可用邻居高速缓存大小的6LR来执行智能路由器委托。

根据步骤4，6LBR1可选地接收DAR消息并且对所包含的CIO选项进行处理。其从该CIO选项中提取新的场境信息并且可以通过添加该新的场境信息来相应地对其场境数据库进行更新。根据步骤5，6LBR1可选地将DAC消息发送回6LR1。该DAC消息可以包含CIO以及相对应的场境信息。

根据步骤6，6LR1将NA消息发送回6LN1。该NA消息可以包含CIO以及相对应的场境信息。通常，6LBR1需要访问其场境数据库以得到相对应的场境信息来生成DAC消息。该NA消息还可以包含所批准的“注册开始时间”。如果所批准的“注册开始时间”等于零，则该地址将被自动配置。否则，如果所批准的“注册开始时间”为非零，则6LN1将利用被设置为所批准的“注册开始时间”的值来触发计时器并且其之后能够停留在节能或空闲模式直至该计时器期满。

地址注销

在本申请的又一个方面，一种注销地址的方法。通常，所注册地址在常规6LoWPANND协议中的“注册寿命”被公开之后变为无效。根据本申请，6LR可能希望针对一个或多个6LN执行主动地址注销以便为其它6LN清理出更多的邻居高速缓存空间。例如，清理可以以具有较高优先级的某些6LN为前提。在另一个示例中，6LR可能出于缓解拥塞、节省能源等目的而希望减少所连接6LN的数目。

此外，注销可以有助于提高地址重新注册的成功率并且还针对受约束设备来优化协议开销和能量效率。例如，注销可以采用承载场境信息来执行一个或多个步骤，包括：(i)指示“下一注册时间”，其可以由6LN充分利用以更好地执行重新注册；(ii)指示第一跳路由器候选的列表以供6LN1选择并附接；以及(iii)指示注销原因。

在另一个实施例中，场境感知地址注销在单个消息中联合执行地址注销和路由器重定向。这可以有助于减少协议开销并且加快6LN附接至新的6LR的过程。

根据如图8所示的实施例，描述了一种场境感知地址注销方法，其中6LR可以主动触发地址注销。图8中的步骤中的每一个由例如1的数字所标示。根据步骤1，6LR1向6LN1发送NA消息以取消现有注册。该消息可以由一个或多个动作所触发，诸如现有注册期满、为其它更为重要的6LN清理出高速缓存空间、以及将6LN1重定向至另一个路由器。

该NA消息可以包括具有状态的ARO。该NA消息还可以包括CIO，其包含来自6LR1的场境数据库的场境信息。该场境信息可以包括6LR1的剩余电池寿命、6LR1处的业务负载、到6LBR1的跳距。这些全部都是执行注销的可行原因。

在一个实施例中，该NA消息可以包括TLLAO和新的6LR的目标IP地址以实现路由器重定向功能。在另一个实施例中，该CIO还可以包含被称作“下一注册时间”的选项。该选项指示6LN1能够向6LR1注册的下一时间。换句话说，除了取消现有注册，6LR1还能够为6LN1建议执行重新注册的适当时间。例如，6LR1可以基于所有所注册6LN的“注册开始时间”和“注册寿命”来了解其邻居高速缓存何时可以具有可用空间。这样，其可以建议其邻居高速缓存变为可用或超过阈值时的“下一注册时间”。在另一个示例中，如果6LR1需要在一段时间内停留在节能模式，则其能够建议“下一注册时间”为其能够在正常操作模式中变为可用的时间。根据步骤2，6LN1接收该NA消息并且对包含于其中的CIO选项进行处理。也就是说，6LN1从该CIO选项中提取出新的场境信息并且相应地更新其场境数据库。

在如可选步骤3中所示出的另外的实施例中，6LR1可以访问其场境数据库并且生成DAR消息。随后，6LR1发送该DAR消息，其通知6LBR1以上所讨论的注销。该消息—优选为单播—除了CIO之外还包括ARO中的地址。如步骤4所描述，6LBR1接收DAR消息并且处理所包含的CIO选项。其从CIO选项中提取新的场境信息并且通过添加该新的场境信息来更新其场境数据库。

在如可选步骤5中所示的另外的实施例中，6LBR1访问其场境数据库以得到相对应的场境信息来生成DAC消息。然后，其优选地以单播将DAC消息发送至6LR1。该消息可以包含新的CIO选项。随后，该6LR1在步骤6中接收该DAC消息并且对所包含的CIO选项进行处理。其从CIO选项中提取新的场境信息并且通过添加该新的场境信息来更新其场境数据库。

路由器委托

根据本申请的又一个方面，公开了一种用于采用协调和/或认证来将来自当前6LR的消息委托至目标6LR的方法。也就是说，6LBR1可以确定6LN1是否应当使用6LR2作为新的第一缺省路由器。这可以归因于多种原因，包括但不限于其原始/当前的第一缺省路由器6LR1发生拥塞、6LR2具有更高的电池寿命、以及6LR2具有到6LBR1更短的路径。

场境感知路由器委托包括许多优点。至少一个优点在于6LBR1可以有助于为6LN及其当前6LR的配对来选择适当的目标6LR。此外，当前6LR执行与目标6LR的协调以在委托消息之前得到其批注。此外，委托可以由于不同事件而由6LBR1或当前6LR来主动触发。例如，当前6LR可能发生拥塞和/或新的6LR变为对6LN可用并可达。

依据本申请的委托方面提出了四个新的ICMP消息。这些消息包括委托通知、委托请求、委托响应、和委托完成。委托通知针对6LBR1而被采用以协调并触发路由器委托。委托请求和委托响应被采用来执行当前6LR和目标6LR之间的路由器委托认证。委托完成则被采用来促进当前6LR安全地释放相关资源。

委托消息中的每一个将在下文中关于图9所示的场境感知路由器委托方法来进行更详细的讨论。在图9中，步骤中的每一个由例如1的数字标示。根据步骤1，6LBR1向目标6LR2发送委托通知消息——例如ICMP消息。优选为单播的该消息可以包含TLLAO、6LN1的IPv6地址、6LR1的IPv6地址、和委托令牌。该委托令牌可以具有不同的形式。例如，该委托令牌可以是基于6LR1和6LR2的IP地址的散列整数值。如以下将要讨论的，该委托令牌也可以被6LR2用来对委托请求进行认证。

根据步骤2，6LBR1向当前6LR1发送委托通知消息，例如ICMP消息。该消息可以包含6LN1的IPv6地址、6LR2的IPv6地址、CIO、以及委托令牌。

在两个委托通知消息都已经被传送之后，步骤3描述了当前的第一跳路由器6LR1向目标6LR2发送委托请求消息。该消息可以包含TLLAO，其指示6LN1的链路层地址。该消息还可以包含ARO，其指示6LN1的IP地址和注册寿命。该CIO指示关于6LN1和6LR1的场境信息。如以上所讨论的，该场境信息包括所支持的功能或服务、业务负载等。所批准的“注册开始时间”能够被包含在ARO或CIO中。这样的场境信息可以被目标6LR2充分利用以批准或拒绝该委托请求。例如，6LR2可以在来自6LN1的业务负载很高并且6LR2没有足够带宽对其进行支持的情况下拒绝该委托请求。此外，该委托请求可以包括如以上在步骤1和2中所讨论的委托令牌。重要的是，目标6LR2将确认从6LBR1所接收的委托令牌与从当前6LR1所接收的令牌相匹配。如果该委托令牌不同，则6LR2将在步骤3中拒绝该委托请求(即，重定向请求)。

根据步骤4，6LR2将委托响应消息发送回6LR1。优选地为单播的该消息可以包含ARO和CIO选项。6LR2可以改变所批准的“注册开始时间”和注册寿命。6LR2可以使用DAR消息向6LBR1通知新的“注册开始时间”和注册寿命，所述DAR消息中包括所述参数二者。

另一方面，6LR2可以拒绝来自6LR1的委托请求。例如，6LR2可能没有足够的邻居高速缓存空间。此外，6LR2可能不具有满足6LN1的需求的所期望功能或服务。此外，6LN1可能没有6LR2预期的所期望服务。而且，6LR2处的当前业务可能过高而无法委托。而且，6LR2可能正在移动。另外，6LR2可能是电池供电的并且具有低的剩余电量。

在另一个实施例中，步骤5可以在委托被6LR2所接受的情况下被采用。这里，6LR1和6LR2可以向6LN1发送重定向消息。该消息可以包含具有6LR2的所支持服务/功能的CIO。该消息还可以在ARO或CIO中包括更新的“注册开始时间”和注册寿命信息。在一个替选实施例中，6LN1可能选择不接受来自6LR2的委托。这在所支持服务对于6LN1不充足的情况下可以是可行的。

根据步骤6，6LN1可选地可以向6LR2发送单播RS消息。这样做是为了验证6LR2的存在。该消息可以包含新的CIO选项和SLLAO。根据步骤7，6LR2向6LN1发送单播RA消息以作为响应。该消息可以包含新的CIO选项、PIO、6CO、ABRO和SLLAO。然后，6LR2通过添加6LN1来更新其邻居高速缓存。

在如步骤8中所描述的又一个实施例中，6LN1优选地以单播向6LR1发送委托完成消息，其向6LR1通知路由器委托的完成。该消息可以包含新的CIO选项。该消息还可以包含委托结果，例如成功或失败。6LN1通过删除6LR1并添加6LR2来更新其目的地高速缓存。6LR1将通过在接收到该消息之后删除6LN1来更新其邻居高速缓存。在如步骤9中所描述的另外的实施例中，6LR1将所接收到的委托完成消息转发至6LBR1。

根据本申请，在其他另外的实施例中，所理解的是，本文所描述的系统、方法和过程中的任何或全部都可以以例如程序代码的计算机可执行指令的形式来体现，其被存储在计算机可读存储介质上，该指令在被诸如计算机、服务器、M2M终端设备、M2M网关设备等的机器所执行时执行和/或实现本文所描述的系统、方法和过程。具体地，以上所描述的步骤、操作或功能中的任何一个都可以以这样的计算机可执行指令的形式来被实现。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来实现的易失性和非易失性、可移动和非可移动的介质，但是这样的计算机可读存储介质并不包括信号。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD ROM、数字多功能盘(DVD)或其它光盘存储、盒式磁带、磁带、磁盘存储或其它磁性存储设备，或者能够被用来存储所期望信息并且能够由计算机访问的任何其它物理介质。

根据本申请的又一个方面，公开了一种用于存储计算机可读或可执行指令的非暂时性计算机可读或可执行存储介质。该介质可以包括诸如以上在根据图4和图6-9的多个调用流程中所公开的一个或多个计算机可执行指令。该计算机可执行指令可以被存储在存储器中并且由以上在图1C和1D中所公开的处理器所执行，并且在LAN/PAN网络内的设备中被采用，所述设备包括但不限于IoT设备、路由器、和网关。在一个实施例中，公开了一种如以上在图1C和1D中所描述的具有非暂时性存储器以及与其可操作地耦合的处理器的计算机实现的设备。具体地，该非暂时性存储器具有存储于其上的用于发现网络上的路由器的指令。该处理器被配置为执行以下指令：(i)确定发现网络上的路由器；以及(ii)向该路由器发送包括场境信息的消息。

虽然已经关于当前被视为是特定方面的内容对方法、系统和软件应用进行了描述，但是本公开并不需要被局限于所公开的方面。其意图覆盖包括于权利要求书的精神和范围之内的各种修改和类似的布置，其范围应当与最为宽泛的解释相符以便涵盖所有这样的修改和类似结构。本公开包括所附权利要求书中的任何和全部方面。

Claims (20)

1.一种端点设备，包括：

非暂时性存储器，其具有存储于其上的用于发现网络上的路由器的指令；以及

处理器，操作地耦合至所述存储器，所述处理器被配置为执行以下指令：

确定发现所述网络上的所述路由器；以及

向所述路由器发送包括场境信息的消息。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述场境信息选择自：所述端点设备上的所支持服务、所述端点设备上的所支持功能、来自所述路由器的所期望服务、来自所述路由器的所期望功能、所述端点设备的位置信息、所述路由器的位置信息、以及它们的组合。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器进一步被配置为执行从所述路由器接收包括路由器场境信息的消息的指令。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器进一步被配置为执行确定是否要将所述路由器场境信息添加至数据库的指令。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器进一步被配置为执行基于场境信息来选择所述路由器作为缺省路由器的指令。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述处理器进一步被配置为执行向所述路由器发送第二消息的指令，所述第二消息包括从注册开始时间信息、注册寿命以及它们的组合中所选择的信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述处理器进一步被配置为执行从所述路由器接收指示地址注册的消息的指令。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器进一步被配置为执行从所述路由器接收地址注销或取消消息的指令。

9.根据权利要求6所述的装置，其中，所述处理器进一步被配置为执行从所述路由器接收包括第二路由器的场境信息的、单播的委托重定向消息的指令。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，来自所述路由器的消息是组播消息。

11.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：

收发器。

12.一种计算机实现的用于发现网络上的路由器的方法，包括：

确定发现所述网络上的所述路由器；

向所述路由器发送包括场境信息的消息；以及

从所述路由器接收包括路由器场境信息的消息。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述场境信息选择自：端点设备上的所支持服务、所述端点设备上的所支持功能、来自路由器的所期望服务、来自路由器的所期望功能、所述端点设备的位置信息、所述路由器的位置信息、以及它们的组合。

14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

确定是否要将所述路由器场境信息添加至数据库。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：

基于场境信息来选择所述路由器作为缺省路由器。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：

向所述路由器发送第二消息，所述第二消息包括从注册开始时间信息、注册寿命以及它们的组合中所选择的信息。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：

从所述路由器接收指示地址注册的消息。

18.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

从所述路由器接收地址注销或取消消息。

19.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

从所述路由器接收包括第二路由器的场境信息的、单播的委托重定向消息。

20.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

向所述路由器发送同意对所述第二路由器进行委托的单播的消息。