CN107257969A

CN107257969A - 用于m2m系统的语义注释和语义储存库

Info

Publication number: CN107257969A
Application number: CN201580074858.5A
Authority: CN
Inventors: 董丽君; 黛尔·N·希德; 李鸿堃; 威廉·罗伯特·弗林四世; 王重钢; 路广; 卡坦利纳·M·姆拉丁
Original assignee: Convida Wireless LLC
Current assignee: Convida Wireless LLC
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2015-12-29
Publication date: 2017-10-17
Anticipated expiration: 2035-12-29
Also published as: CN107257969B; KR101975845B1; EP3241127A1; JP2018503905A; WO2016109521A1; US20160191295A1; KR20170100646A; JP6454787B2; US10432449B2

Abstract

可以使用方法、系统和装置来注释和存储“正常资源的语义“(以下称为资源语义)。这些方法、系统和装置可以是用于语义支持的功能架构的一部分，并允许基于语义的查询。还可以在资源内创建与语义子资源相关联的方法、系统和装置，以便表示语义信息。

Description

用于M2M系统的语义注释和语义储存库

相关申请的交叉引用

本申请要求在2014年12月30日提交的题为“Semantics Annotation andSemantics Repository for M2M Systems(用于M2M系统的语义注释和语义储存库)”的美国临时专利申请No.62/098011和在2015年3月20日提交的题为“Semantics Annotationand Semantics Repository for M2M Systems(用于M2M系统的语义注释和语义储存库)”的美国临时专利申请No.62/136,198，该两者的内容通过引用并入本文。

背景技术

在物理环境中部署的启用网络的装置和传感器的数量的快速增加正在改变通信网络。据预测，在未来十年内，数十亿台装置将为在诸如智能电网、智能家居、电子健康、汽车、运输、物流和环境监视的各种领域的服务提供商的许多应用和服务生成无数现实世界数据。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实现将现实世界数据和服务整合到当前信息联网技术中的相关技术和解决方案。由于装置创建的大量数据，需要一种有效的方式来识别和查询该数据。

一个示例是可以由患者的医院或康复中心使用使用致动器作为聚集点的紧凑的生物医学无线传感器微粒提供的患者监视应用。致动器将数据发送到网络。这些小的可穿戴资源受限装置是可以部署在患者身上以连续监视诸如血压和血流、核心温度、氧饱和度、运动、心率、听觉和视力之类的生命体征的M2M装置的示例。由M2M装置收集的各种M2M数据可以由患者的医生、私人教练(例如24小时健身)或救护车服务等使用。为了使医生、私人教练和救护车服务能够使用从M2M装置生成的数据，那些资源的语义也应该可用。语义提供数据的描述性定义，使得可以理解数据的格式和结构(即，语义为数据提供意义)。

M2M语义支持旨在实现对资源的语义，用于对它们的普遍理解/解释以及对它们的任何高级处理，例如语义查询、数据分析等。在下面的背景部分中介绍了在语义Web中开发的现有技术以及示例性M2M架构(例如，oneM2M架构)。

正在开发的oneM2M标准(oneM2M-TS-0001oneM2M Functional Architecture-V-1.1.0)定义了称为公共服务实体(CSE)的服务层，如图3中所示。Mca参考点与应用实体(AE)对接。Mcc参考点与同一服务提供商域内的另一个CSE对接，并且Mcc'参考点与不同的服务提供商域中的另一个CSE进行对接。Mcn参考点与底层网络服务实体(NSE)进行对接。NSE向CSE提供底层网络服务，诸如装置管理、位置服务和装置触发。CSE包含多个称为“公共服务功能(CSF)”的逻辑功能，例如“发现”或“数据管理&储存库”。图4图示oneM2M的示例CSF。

oneM2M架构支持应用服务节点(ASN)、应用专用节点(ADN)、中间节点(MN)和基础结构节点(IN)。ASN是包含一个CSE并且包含至少一个AE的节点。物理映射的示例是驻留在M2M装置中的ASN。ADN是包含至少一个AE并且不包含CSE的节点。物理映射的示例是驻留在受限M2M装置中的ADN。MN是包含一个CSE并且包含零个或更多个AE的节点。MN的物理映射的示例是驻留在M2M网关中的MN。IN是包含一个CSE并包含零个或更多个AE的节点。IN的物理映射示例是驻留在M2M服务基础结构中的IN。

在(Service Component Architecture,TS-0007 Service ComponentArchitecture-V-1.1.0)中描述的M2M服务架构通过指定提供给M2M应用和M2M服务提供商的M2M服务来增加oneM2M功能架构。在图5中所示的组件是服务暴露组件、网络服务利用组件和远程服务暴露组件。服务暴露组件将服务暴露给AE。网络服务利用组件消耗来自NSE的服务。并且远程服务暴露组件连接来自不同M2M环境的服务。

下面讨论语义Web。语义Web使用模式语言和本体语言的组合来提供本体的能力。本体使用预定义的保留词汇表来定义类及其对于感兴趣的特定领域而言在类之间的关系或更多。由万维网联盟(W3C)定义的资源描述框架模式(RDFS)(例如，RDF VocabularyDescription Language 1.0:RDF Schema(RDF词汇表描述语言1.0：RDF模式))为资源描述框架(RDF)提供了可用于定义类和属性的特定词汇表。Web本体语言(OWL)使用可用于为Web构建更具表现力的本体的附加资源扩展了RDFS词汇表。属性建立在资源之间的关系。它可以被认为与如本文所讨论的关系相同。可以通过URI/URL识别属性。它是构成本体的基础之一。

RDF是用于在Web中表示信息的框架。RDF本质上是数据模型。它的基本构建块是资源属性值三元组，称为语句。RDF已经被给出了在XML、JSON等中的语法。

图1图示可以使用RDF的语义示例。RDF图表作为表示信息的工具。该图表是抽象的——适用于人类分析，但对于应用交换而言并非如此。RDF语句也可以以具体的格式表示，例如文件或其他字节流。最流行使用的表达格式是RDF/XML(RDF语言802)和Terse RDF三元组语言(Turtle)804。RDF有三个成分：主语、谓语和宾语。主语是正被描述的资源。在RDF中，资源可以是可经由统一资源标识符(URI)唯一识别的任何东西。语句的宾语是针对该主语所作用于的目标。像主语一样，它可以是由URI识别的资源，但它也可以或者是诸如字符串或数字的字面值。语句的谓语确定在主语和宾语之间保持什么样的关系。它也由URI识别。

在该示例中，如图1所示，语句801表明John Smith的头衔(title)是教授(professor)，其可以用RDF语言802表示。xmlns:uni 803是自定义的域名，其中属性(名称和头衔)被定义为RDFS的一部分。RDF与域无关，因此不会对特定的使用领域做出假设。用户可以在名为RDF模式(RDFS)的模式语言中定义它们本身的术语。RDFS定义RDF数据模型中使用的词汇表。在RDFS中，可以定义词汇表，可以描述对象间的关系，并且可以指定属性以应用于特定类型的对象，其可以包括对象可以采用的值。

Web本体语言(OWL)使用可用于为web构建更具表现力的本体的附加资源来扩展RDFS词汇表。OWL对RDF文件的结构和内容引入了附加限制，以使处理和推理更加在计算上可行。例如，OWL定义了与标准集合运算符(交集、并集和补集)相对应的属性，以定义类的布尔组合。图2图示使用交集来定义概念父(Father)的示例。父正是类父母(Parent)和男性(Male)的交集。换句话说，任何一个是父的都是父母和男性两者，任何一个是父母和男性两者的都是父。乍一看，OWL可能看起来相当于说父是rdfs:subClassOf Parent，并且父是rdfs:subclassOf Male。然而，这两个subClassOf语句只表示所有的父必须是父母和男性。他们不能被用来仅仅从其性别和父母身份推断某人是父，这可以使用owl:intersectionOf来完成。

OWL使用RDF和RDFS、XML模式数据类型和OWL命名空间。OWL词汇表本身在命名空间http://www.w3.org/2002/07/owl#中定义，且通常由前缀owl引用。数据类型表示使用URI识别的数据值的范围。OWL允许您使用一些预定义的数据类型，其中大部分数据类型在XML模式定义(XSD)命名空间中定义。OWL允许用户通过扩展XSD来定义其自己的数据类型。

可以使用三元组存储框架来存储和查询RDF数据。三元组存储提供了用于RDF图形的持久存储和访问的机制。现有三元组存储实施方式的几个示例是Jena和Sesame。Jena(https://jena.apache.org/)是用于构建语义Web应用的java框架。Jena实现应用编程接口(API)来处理语义Web构建块，诸如RDF和OWL。Jena的用户基础类是Model，它是用于处理RDF三元组集合的API。可以从文件系统或从远程文件创建模型。Sesame(http://rdf4j.org/)是用于存储、推断和查询RDF数据的开源框架。Sesame利用连接AP的可用性、推断支持、Web服务器的可用性和SPARQL端点与Jena的功能匹配。

在这种语义和M2M架构的背景下，需要确定语义如何在M2M架构内工作。

发明内容

语义感知的缺乏防止M2M服务层提供允许M2M应用产生的数据被M2M服务层有效抽象或虚拟化的服务，使得它可被不同的应用发现、访问、解释和共享，即使它们没有对数据从其始发的应用的任何先前了解。

这里公开了可用于注释和存储“正常资源的语义”(以下称为资源语义)的方法、系统和装置。这些方法、系统和装置可以是用于语义支持的功能架构的一部分，并允许基于语义的查询。公开了促进将单个注释用于多个资源并将注释保存在远离注释主体的方法。这里还讨论了用于使用语义子资源来帮助表示语义信息的方法、系统和装置等。

在示例中，装置可以包括处理器和与处理器耦合的存储器。存储器包括可执行指令，其当由处理器执行时，使得处理器执行操作，该操作包括自动生成资源的语义注释实例，并且基于请求向客户端提供语义注释实例。

提供本发明内容以便以简化的形式介绍概念的选择，其在下面的具体实施方式中被进一步描述。本发明内容不旨在识别所要求保护的主题的主要特征或基本特征，也不旨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限于解决在本公开的任何部分中指出的任何或所有缺点的限制。

附图说明

通过结合附图的举例给出的以下描述可以获得更详细的理解，其中：

图1图示使用RDF的语义示例；

图2图示owl:intersection的示例；

图3图示示例性oneM2M架构；

图4图示示例性oneM2M公共服务功能；

图5图示示例性oneM2M服务架构；

图6图示在健身房上下文中的用例；

图7图示在用于健身房用例的图表中表示的语义信息；

图8图示M2M语义支持的示例性功能架构；

图9图示语义储存库的示例性架构；

图10图示示例性M2M资源层级；

图11图示健身房用例中语义子资源的示例；

图12图示语义注释实例生成的示例性消息流；

图13图示BSR中语义注释实例的示例性层级；

图14图示由客户端请求触发的语义注释的示例性消息流；

图15图示由客户端请求触发的语义注释的示例性方法；

图16图示示例性消息流语义注释实例更新-情形1；

图17图示示例性消息流语义注释实例更新-情形2；

图18图示示例性消息流语义注释实例更新-情形3；

图19图示用于语义注释实例迁移的示例性方法；

图20图示语义注释实例发现请求的消息流；

图21图示<semantics>的示例性资源结构；

图22健身房用例中语义子资源的示例；

图23图示<semantics>的示例性替选资源结构；

图24图示<relationDouble>的示例性资源结构；

图25图示健身房用例中语义子资源的示例；

图26图示<SD>资源的示例性子资源；

图27图示示例性<annotation>资源；

图28图示语义注释实例表示的示例；

图29图示示例性oneM2M语义注释CSF；

图30图示示例性oneM2M服务组件架构；

图31图示在语义注释实例和资源(例如，注释主体)之间的示例性关系或关联；

图32A是其中可以实现一个或多个公开的示例的机器对机器(M2M)或物联网(IoT)通信系统的系统图；

图32B是可以在图32A中所示的M2M/IoT通信系统中使用的示例架构的系统图；

图32C是可以在图32A中所示的通信系统中使用的示例M2M/IoT终端或网关装置的系统图；和

图32D是示例计算系统的框图，其中可以实现图32A的通信系统的方面。

具体实施方式

在常规的机器对机器(M2M)系统中，M2M应用(托管在终端装置以及后端网络服务器上)需要事先就交换的数据的公共定义达成一致。这主要是由于缺乏能够代表应用解析、解释或处理M2M数据的语义感知M2M服务层。在常规M2M系统中，M2M服务层缺乏语义感知能力，因此流经或存储在M2M服务层内的数据被视为不透明信息。

这种语义感知的缺乏防止M2M服务层提供允许M2M应用产生的数据被M2M服务层有效抽象或虚拟化的服务，使得它可以被不同应用发现、访问、解释和共享，即使它们没有数据从其始发的应用的任何先前了解。结果，被感知和被作用于的物理实体(例如，家电、人员、汽车、建筑物的房间等)可能不能被M2M服务层有效地虚拟化/抽象化，且物理实体被视为通用实体、是环境固有的，而不是与特定的M2M应用相关联。为了克服这个限制，在M2M系统中传送的数据可以与语义信息相关联并且整合，使得语义感知的M2M服务层可以具有与M2M应用相同的数据了解。在这样做时，M2M服务层可以更好地促进在应用上的数据共享，并为M2M应用提供增值语义感知服务(例如，不同应用之间的数据聚合、数据共享等)。

例如，在患者监视应用中，可以存在托管在监视患者生命体征(例如，血压、温度、氧气、心率等)的每个无线传感器装置上的单独应用。同样地，可以存在托管在网络中的、可以利用该信息的单独的应用(例如，与病人的医生、私人教练、家庭成员、救护车辅助医疗等相关联的应用)。然而，在没有来自每个无线传感器装置的M2M语义感知服务数据的情况下，网络应用可能难以发现、共享和理解来自装置应用的信息，除非网络应用具有在无线传感器装置上托管的应用的先前了解和它们产生的信息类型(例如，位置/地址、数据单位、数据上下文等)。

本文公开了可以用于注释和存储“正常资源的语义”(以下称为资源语义)的方法、系统和装置。这些方法、系统和装置可以是用于语义支持的功能架构的一部分，并允许基于语义的查询。这里还讨论了使用语义子资源来帮助表示语义信息的方法、系统和装置。没有描述性形容词的“资源”与本文所讨论的“正常资源”相同。“正常资源”或“资源”是存储在资源储存库中的资源，资源储存库例如是在下面的表1中的列1中的资源类型(例如，AE、容器、contentInstance(内容实例)等)下所示的oneM2M中的资源树。

以下是根据oneM2M RESTful架构的附加上下文。能力服务功能(CSF)被表示为“资源”集合。资源是在oneM2M架构中唯一可寻址的实体。资源具有可以通过诸如创建、检索、更新和删除(CRUD)之类的RESTful方法来操纵和传送并且使用统一资源标识符(URI)来寻址的表示。资源可能包含子资源和属性。子资源是与父资源具有包含关系的资源。父资源表示包含对其子资源的引用。子资源的生命周期可能受到父的资源生命周期的限制。每个资源可以支持存储资源信息的“属性”集合。

表1提供了如在oneM2M-TS-0001 oneM2M Functional Architecture-V-1.1.0中讨论的定义的资源类型和相关的子或父资源类型的示例。

表1：资源汇总

资源发现过程允许发现驻留在CSE上的资源。使用filterCriteria参数允许限制结果的范围。发起者可以使用检索方法来实现资源发现，发起者还包括发现开始位置的根(例如，<CSEBase>)。资源发现过程的未过滤的结果包括发现开始的根下的子资源，发起者(例如，发现请求发送者)对于其具有发现访问权限。发现访问权限是请求者/请求发送者具有查找在该CSE上的资源的访问权限。

可以作为检索方法的参数提供过滤器准则条件。过滤器准则条件描述资源发现的规则(例如，资源类型、创建时间或匹配字符串)。过滤器准则还可以包含用于指定回答的最大大小(上限)的参数和/或用于指定搜索结果应以哪个次序进行组织的排序准则。表2描述了filterCriteria参数，下面将关于语义注释对其进行更详细的讨论。

表2：filterCriteria条件

当资源与配置的过滤器准则条件匹配时，发生匹配，并且发起者对资源具有Discover访问权限。成功的响应可以包含匹配资源的列表。

图6图示在健身房上下文中的用例。在图6中所示的健身房的用例中，在健身房的两个楼层上部署不同的装置，例如：环境传感器734，用于感测周围的温度/湿度等；用于健身房用户锻炼的跑步机737；称重秤736；和用于健身房用户跟踪其体征的血压监视器735。在一些部署中，每个装置可以向位于同一楼层的网关(例如，网关731或网关733)或某种其他类型的关联进行注册。与每个装置相关的资源(例如，应用资源)和由每个装置产生和报告的数据资源可以存储在资源储存库中。语义支持的功能可以被托管在一个或多个网关上，例如，网关731或网关733。

常规的M2M服务层机制(例如，在oneM2M-TS-0001 oneM2M FunctionalArchitecture-V-1.1.0中定义)允许基于表2中描述的过滤器准则的资源发现。然而，可以期望更高级的资源查询。在健身房用例中，健身房用户可能想要在特定时间范围内发现具有特定品牌、年份和可用性的跑步机737。常规的发现机制可能无法实现这种高级资源查询。但是，如本文所公开的，基于语义的查询可以为其模式是数据的一部分的数据提供分析查询操作集合。为了实现基于语义的查询，注释资源语义。在本公开的上下文中，语义注释可以被定义为添加和表示可使得可用于查询和其他高级操作的资源语义。语义储存库可以被认为是特别是用于语义而不一定用于资源的集中的位置。关系和值信息可以与其语义子资源中的资源一起存储，因此可以将该信息提取并放入语义储存库中。语义注释实例存储在包含三元组集合的语义储存库中。资源语义存储在资源的语义子资源中。

图7图示与图6的健身房用例相关联的示例性抽象。资源的语义可以由资源、关系和值组成的资源-关系-值三元组来描述。值可以是类或其他资源。类代表正常资源的集合。可以通过URI/URL来识别类。类构成本体。关系描述资源之间的关系，例如“由……创建”、“生命周期”和“由……订阅”等。可以通过URI/URL来识别关系。它是构成本体的基础之一。在表3中列出了图7所示的健身房用例下的资源-关系-值三元组的示例。例如，从表3，资源＝<treadmillAE>，关系＝locatedIn，并且值＝treadmill(跑步机)。从跑步机装置向CSE注册treamdmillAE。该三元组在注册中指示，且不在语义子资源中表示。所以图22不包含这个三元组。物理实体是人、健身房或部署的装置(例如，网关、跑步机、环境传感器、血压监视器或体重秤)。在健身房中，网关731和网关732可以托管健身房公共服务实体(CSE)。换句话说，网关被抽象为Gym CSE(健身房CSE)。类似地，跑步机被抽象为treamdmillAE。图7中的实体可以利用oneM2M中定义的资源类型。

表3：健身房资源-关系-值三元组

以下是M2M语义支持的功能架构的评论，以及关于语义注释的实现的细节。图8图示用于M2M语义支持的示例性功能架构。框701中的示例性语义架构的组件(其将在下面更详细地讨论)可以在功能上包括资源储存库710、本体处理器705、本体储存库706、语义储存库720、规则储存库707、推理器704或语义查询处理器702。框701或其组件可以是独立装置(例如，具有主要语义功能的装置)或集成到另一装置(例如网关731)中。框701可以与客户端装置703、本体发布(或请求)装置700或具有M2M应用或以其它方式与M2M应用交互的另一装置708通信地连接。

资源储存库710存储从M2M装置收集的资源和与M2M应用相关的任何资源，例如与M2M应用中涉及的人、装置等相关联的简档(正常资源)。M2M语义支持可以为资源提供语义，以便对其进行普遍理解/解释，以及对资源(例如，语义查询、数据分析等)进行任何高级处理。

本体处理器705负责处理、分类、存储和提供M2M域的外部和内部的发布或生成的本体(ontology)的发现功能。本体储存库706存储本体，其由类和关系的基础组成。这些本体可以用于正常的资源以启用语义。本体储存库可能被认为是语义节点的另一个术语。域可以被认为是对身份进行范围限定的身份空间。标识符可能是唯一的，即使它在不同的空间看起来相同。在本公开的上下文中，可以使用域来对由不同实体(例如不同的垂直、应用等)定义的类和关系进行范围限定，使得它们的定义在同一域中是唯一的，即使它们的名称可能在不同域中看起来相同。

语义储存库720将注释的语义信息存储在某些表示中，该表示可以具有利用RDF的选项。

规则库707存储用于表示通常超出与资源储存库710中的资源相关联的现有语义的新知识的规则。规则通常是条件语句(例如，if-then子句)。

推理器704从规则储存库710以及语义储存库720中的现有资源语义信息中获取输入，并且如果满足规则中的条件，则生成新的资源语义信息。新的资源语义信息被添加到语义储存库720。

语义查询处理器702处理来自客户端的查询以搜索存储在语义储存库720中的资源语义信息，并且可以将结果返回到客户端装置703。在本公开的上下文中，客户端可以向SAP发送语义注释请求或语义注释实例发现请求。

图9图示用于语义注释的示例性功能架构。语义注释可能会导致三元组，它在示例中由来自资源储存库(RR)710的资源的URI和在其对应的语义子资源中的关系-值二元组组成。三元组的集合存储在语义储存库720中，其被称为语义注释实例。如图9所示，语义储存库720可以由语义注释处理器(SAP)721、基本语义储存库(BSR)722和转变语义储存库(TSR)723组成，这将在本文中更详细地讨论。每个语义注释实例对应于其语义信息包含在语义注释实例中的资源列表。每个语义注释实例可以具有与其相关联的标识符(例如，可以是字母、数字或字母数字的代码)。

语义储存库720和资源储存库710不需要在物理上分开。它们可能在功能上有所不同，因为它们可以存储不同的信息。资源储存库710存储资源，而语义储存库720可以存储与包含在资源储存库710中的资源相关联的三元组。从实现的角度来看，资源储存库710可以被实现为关系数据库。语义储存库720可以实现为三元组存储或图形存储等。语义储存库720可以利用常规的三元组存储实施方式(例如Jena或Sesame)来存储语义注释实例。

SAP 721可以具有多个责任，包括生成或更新语义注释实例。在第一种情况下，SAP721可以为资源储存库710中的每个资源自动生成语义注释实例。在第二种情况下，SAP 721可以基于来自客户端703(图8)或其他装置的语义注释请求生成语义注释实例。SAP 721可以基于其正在资源层级(层级将在下面更详细地讨论)中的哪个层执行注释、基于来自客户端703的请求中的指令或请求类型、或者基于该请求所来自的装置的类型等等来确定从资源储存库710要注释哪个资源。

语义注释实例与资源相关联，该资源的在资源-关系-值三元组中的语义被包含在该语义注释实例中。SAP 721将语义注释实例维护为资源关联形式，如表4所示。因此，每个语义注释实例被映射到资源储存库710的资源的URI。如图10所示，资源储存库710可以以分层方式存储M2M资源，其可以与关于表1所讨论的父和子资源相关联。该分层结构可以允许下述情况，其中，表4的“包含的资源”字段不需要列出资源-关系-值三元组等被包含在语义注释实例中的所有资源的URI。如果某些资源在同一层级下并且它们是该层级中唯一的资源，则层级的父URI可用于表示那些资源。换句话说，如果父URI的所有子资源都在同一个实例中被注释，则可以将该父URI指定为与语义注释实例相关联。作为示例：如果容器具有且仅具有例如具有/<container>/<inst1>、/<container>/<inst2>的URI两个内容实例。如果在语义注释实例中描述这两个资源，则其对应的包含的资源字段可以写为/<container>/，而不是两个单独的URI。

表4：语义注释实例到资源关联表

语义注释实例	包含的资源
		语义注释实例的标识符	资源的URI

表5：资源到语义注释实例关联表

资源	语义注释实例
		资源的URI	相关语义注释实例的标识符

如表5所示，SAP 721还可以存储反向关联表(资源到语义注释实例关联表)。使用表5的表格可以允许SAP 721找到相关语义注释实例并当资源的语义信息发生变化时周期性地更新相关语义注释实例。代替于立即发送改变的通知，可以周期性地发送关于一个或多个改变(例如，累积更新)的信息。例如，SAP 721可以周期性地(例如，每1分钟、1天或1周——取决于实现的类型)将资源的资源储存库710通知给语义注释实例关联。此外，当创建、更新或删除关联关系时，SAP 721还可以将资源的资源储存库710通知语义注释实例关联。在示例中，资源储存库710可以经由具有语义注释的oneM2M中的资源的属性使得上述关联关系与资源本身一起存储，该属性诸如annotationIn属性(在此更详细地讨论)。

为了进一步图示表4和表5的使用，现在参见图11。这里假设语义注释实例的标识符是“treadmillAnnotation”，其包含以下资源的三元组：

/gymCSE1F/treadmillAE/trainingContainer/contInst1；和

/gymCSE1F/treadmillAE/trainingContainer/contInst2。

然后，语义注释实例到资源关联表格将具有如表6所示(与表4相关)添加的语义注释实例条目。资源到语义注释实例关联表将为每个资源添加两个条目，如表7所示(与表5相关)。表6可以被简化，因为资源具有与图11所示相同的语义二元组。表6简化为表8所示。表7保持不变。

表6：语义注释实例到资源关联表

表7：资源到语义注释实例关联表

资源	语义注释实例
		/gymCSE1F/treadmillAE/trainingContainer/contInst1	treadmillAnnotation
/gymCSE1F/treadmillAE/trainingContainer/contInst2	treadmillAnnotation

表8：语义注释实例到资源关联表

语义注释实例	包含的资源
		treadmillAnnotation	/gymCSE1F/treadmillAE/trainingContainer/

图12是语义注释实例生成的示例性消息流。在框741，SAP 721确定要注释的RR710中的资源。该资源可以基于其正在资源层级中的哪一层执行注释或基于客户端的请求等来确定。在框742，SAP 721检索对应资源的语义子资源表示。在框743，SAP 721从语义子资源生成三元组，其可以根据本文所述的语义注释的方法来完成。此外，SAP 721将生成的三元组组合到语义注释实例中。在框744，SAP 721生成资源注释实例到资源关联记录且将其添加到表4中所示的表格中。SAP 721还生成或更新表5所示的资源到语义注释实例关联记录。在框745，SAP 721向RR 710发送以如表4所示的格式的语义注释实例和资源关联的记录。在框746，RR 710从记录中提取关联信息，并将语义注释实例标识符连同相关资源存储在例如资源的属性中。

下面讨论关于SAP 721为资源储存库710的每个资源自动生成一个或多个语义注释实例的第一种情况(上面已经讨论过)。在该示例中，如果资源储存库710通知SAP 721存在在资源层级中创建的新层，则SAP 721可以注释新层下所有资源的语义。如果在现有层中添加、删除或更新资源，则也可以由SAP 721更新相应的语义注释实例。在该第一种情况下，资源储存库710可以具有如oneM2M定义的分层结构(例如，表1和图10)。SAP 721可以为每个层生成语义注释实例。在本文所讨论的oneM2M资源结构实现中，SAP可以注释诸如<CSEBase>、<AE>、<container>等资源的语义。以下是如果语义子资源被添加到它们中，可以启用语义信息的资源的示例性列表：<CSEBase>、<remoteCSE>、<AE>、<container>、<contentInstance>、<group>和<node>。

在该第一种情况下，生成的语义注释实例可以存储在BSR 722中。这里，BSR 722中的语义注释实例继承与表1中提供的对应资源类似的分层关系。图13是用于第一种情况的BSR 722上的语义注释实例的层级的示例性说明。每个语义注释实例可以在语义储存库720中具有唯一的标识符。对于在BSR 722中的语义注释实例，标识符可以看起来像具有一些随机捐赠的层的父资源的名称。如图13所示，CSEBase层的语义注释实例是CSEbaseSAI 751。CSEBaseSAI 751表示CSEBase层的语义注释实例，类似地，remoteCSESAI 752表示remoteCSE层、AESAI 753表示AE、containerSAI 757表示容器、contentInstanceSAI 758表示contentInstance、containerSAI 754表示容器、groupSAI755表示组、nodeSAI 756表示节点等。可能存在注释实例中存储的冗余三元组。例如，CSEBaseSAI可以包含在CSEBase下资源的所有三元组，AESAI可以包含在AE下资源的所有三元组，其对于存储在CSEBaseSAI中的三元组的一部分可能是冗余的。将CSEBaseSAI链接到其所有子注释实例可以节省在SR720上的存储空间。例如，当基于语义的查询范围为CSEBaseSAI时，CSEBaseSAI下的所有三元组是CSEBaseSAI下的那些三元组加上此层级中CSEBaseSAI层下的所有三元组，其将被搜索。使用图28进一步说明上述示例，CSEBaseSAI 751可以包含图28所示的所有信息(三元组)。可以在各自的AESAI(例如，图28的treadmill1、treadmill2等)中再次重复该信息。替选地，到AESAI的链接可以存储在CSEBaseSAI 751中，并且在各个AESAI中可能包含详细信息(三元组)。

继续参考图13和第一种情况，对于叶语义注释实例，它包含资源本身的语义注释，因为资源没有任何具有语义信息的子资源。作为示例，<contentInstance>资源(例如，contentInstanceSAI 758)的语义注释实例可以包含资源本身的三元组。

对于非叶语义注释实例，它可以由资源本身的三元组和其子资源的语义注释实例组成。例如，关于图13，<AE>的语义注释实例由<AE>的三元组和<container>和<contentInstance>的语义注释实例组成。另外，进一步看待，<container>的语义注释实例由<container>的三元组和<contentInstance>的语义注释实例组成。

应当理解，执行图12以及图14号图16至图20所示步骤的实体可以是逻辑实体。这些步骤可以存储在装置、服务器或计算机系统(诸如图32C或32D所示的那些)的存储器中，并且在该装置、服务器或计算机系统的处理器上执行。在示例中，下面关于M2M装置的交互的进一步细节，图8的客户端703可以驻留在图32A的M2M终端装置18上，而图32的语义储存库720可以驻留在图32A的M2M网关装置14上。

图14图示由客户端请求触发的语义注释的示例性消息流。图14与第二种情况相关联，其中SAP 721可以从诸如客户端703的客户端接收注释请求。在语义注释请求消息中的示例性字段在表9中示出。

表9：语义注释请求消息

图14图示由客户端请求触发的语义注释生成的示例性消息流。在步骤761，客户端703向SAP 721发送语义注释请求消息。语义注释请求消息可以包括表9所示的信息。在步骤762，SAP 721处理请求并且验证在请求消息的scope(范围)字段中的内容是否包含要注释的资源的URI列表或过滤要注释的资源的过滤器准则。在步骤763，SAP 721验证在范围内是否包含过滤器准则。它将具有过滤器准则的资源发现请求发送到资源发现功能772，资源发现功能772负责在资源储存库710中的资源发现。在步骤764，资源发现功能772返回符合过滤器准则的资源的URI列表。

在步骤765，SAP 721可以搜索语义注释实例到资源关联记录，以查明是否存在将相同资源列表关联的现有语义注释实例。如果没有匹配，则跳转到步骤766。否则，语义注释请求响应是相应的语义注释实例，并跳转到步骤767。SAP 721可以通过在语义注释实例到资源关联表格中进行不同条目的组合，在匹配资源中具有更多的智能。语义注释请求响应应包含匹配的语义注释实例的组合。在步骤766，SAP 721生成与感兴趣的资源相关联的新的语义注释实例。每个语义注释实例在SAP 721中具有唯一的标识符。对于TSR 723中的语义注释实例，标识符可以由资源URI的关键字组成。在步骤767，SAP 721向客户端703发送具有语义注释实例的表示(感兴趣的资源的三元组的列表)的语义注释请求响应。客户端703可能希望语义注释实例的表示本身在语义注释实例上运行基于语义的查询，或者客户端703可能希望以三元组的格式的感兴趣的资源的语义信息。换句话说，客户端703可以检索语义注释实例的表示，并在其末端对这些三元组运行基于语义的查询。例如，图28中的三元组可以由客户端703检索，并且客户端703可以对这些三元组进行查询，例如“what are thetreadmills available between 19:00-19:30without the service layer to do that(在没有服务层如此作为的情况下，在19:00-19:30之间可用的跑步机是什么)”。

在步骤768，基于SAP 721在后台维护的客户端的注释请求历史，SAP 721确定新生成的语义注释实例满足用于存储在TSR 723中的某些策略。TSR 723可以被设计用于更快的访问。它可能没有像BSR这样的层级。例如，TSR 723可以包含几个最近被访问的语义注释实例。这种类型的存储策略可以基于在语义注释请求的scope中示出的资源的频率，或者基于在生成语义注释实例中的开销，例如，一些资源不在本地存储，这需要远程检索资源语义信息。存储在TSR 723中的语义注释实例具有有效时间段，其在届满时间之后可能变得无效。在从图6的健身房用例中抽出的示例中，请求可以是注释所有跑步机应用。如果有许多客户端请求此注释，则SAP 721可以决定将注释实例存储在TSR 723中，以用于将来的相同请求。在步骤769，SAP 721可以将新生成的语义注释实例发送到TSR 723以被存储。在步骤770，TSR 723确认SAP 721成功存储语义注释实例。在步骤771，如表4和表5所示，SAP 721在两个表中添加资源和语义注释实例关联关系。图15是与图13的示例性消息流紧密一致的方法的示例性说明。

当所涉及的资源语义被更新时，SAP 721更新语义注释实例。当创建/删除在scope内的资源时，SAP 721还会更新语义注释实例。有多种方法触发SAP 721执行对语义注释实例的更新。在第一示例中，SAP 721订阅RR 710中的资源及其语义子资源(例如，添加到资源储存库的新资源或正在更新的资源的语义子资源将被通知给SAP)。在第二示例中，RR 710维护附加到资源本身的关联信息(例如，本文所述的annotationInst属性指示该属性中的语义注释实例与资源相关联)。在下面我们详细讨论这个方法。在第二示例中，没有订阅。annotationInst属性维护与该资源关联的注释实例。当资源语义改变时，RR 710将向语义储存库720发送请求以更新相关联的语义注释实例。

图16至18是涉及语义注释实例更新的情形的示例性方法。总而言之，如本文所讨论的，情形1(图16)是资源的语义信息改变的情况，情形2(图17)是资源被添加到资源储存库的情况，情形3(图18)是从资源储存库中删除资源的情况。情况编号可以插入到语义注释实例更新请求消息中的字段内，如表10所示。应当理解，表10中所示的情况编号不是强制性的，并且指示资源的更新、删除或添加的另一个指示符是允许的。

表10：语义注释实例更新请求消息

图16图示用于与资源的语义信息的更新(例如，语义子资源被更新)相关联的语义注释实例更新的示例性方法774。在步骤780，更新语义子资源。在步骤781，RR 710向SR 720发送case(情形)值为1的语义注释实例更新请求消息。语义注释实例更新请求消息还可以包括指示资源的URI的URI字段、包括资源的新语义信息的semanticsResource字段以及指示受影响的语义注释实例的identifier(标识符)字段。SR 720可以订阅RR 710中的资源及其语义子资源(例如，添加到资源储存库的新资源或正在更新的资源的语义子资源将触发对SR 720的通知)。在步骤782，SR 720将资源的三元组替换为用于为受影响的语义注释实例的新的那些。在步骤783，SR 720向RR 710返回语义注释实例更新确认。

情形2是关于添加到RR的资源(图17)。这通常会影响在BSR中的语义注释实例，因为父资源的语义注释实例由其子组成。因此，当资源被添加到层时，它可能会针对其上层资源影响BSR中的语义注释实例。例如，如果新的contentInstance添加了语义信息，则将为此contentInstance创建新的语义注释实例。其父容器资源的语义注释实例将包括这个新的语义注释实例，其继而又影响例如AE、CSEBase的语义注释实例。

图17图示用于与向RR 710添加资源相关联的语义注释实例更新的示例性方法776。在步骤784，RR 710向SAP 721发送语义注释实例更新请求消息，其中关于向RR 710的添加资源的case值为2。此外，URI字段指示新资源的URI，并且semanticsResource字段包括资源的语义信息。在步骤785，SAP 721在BSR 722中为RR 710中的新资源创建新的语义注释实例。SR 721可以通过在层级下添加该语义注释实例或将新资源的三元组添加到其所有的父语义注释实例来更新所有父语义注释实例。在步骤786，SAP 721为资源关联条目创建新的语义注释实例，并为语义注释实例条目创建新的资源。语义注释实例到资源关联条目包含新语义注释实例的标识符和资源的URI。资源到语义注释实例关联条目包含资源的URI、新语义注释实例的标识符以及其所有父语义注释实例的标识符。在步骤787，SAP 721向RR710发送语义注释实例更新确认，将语义注释实例附加到资源关联记录。在步骤788，RR 710可以将语义注释实例标识符与资源一起存储(例如，在添加的资源的属性中)。

图18图示用于与从RR 710删除资源相关联的语义注释实例更新的示例性方法778。在步骤791，RR 710向SAP 721发送关于从RR 710删除资源的case值为3的语义注释实例更新请求消息。语义注释实例更新请求消息还可以包括指示被删除资源的URI的URI字段和指示受影响的语义注释实例的identifier字段。在步骤792，SAP 721从受影响的语义注释实例中删除资源的三元组。仅包含已删除资源的三元组的语义注释实例将变为空。在步骤793，SAP 721将资源到语义注释实例关联表格中的资源记录删除。SAP 721将在步骤792中识别的语义注释实例的条目从语义注释实例到资源关联表格删除。SAP 721将资源的URI从语义注释实例到资源关联表格中的其他受影响的条目删除。在步骤794，SAP 721可以向RR 721返回语义注释实例更新确认。

关于从RR 710删除资源，如果删除的资源具有正常的子资源，例如，<container>具有<contentInstance>子资源，则可以从被删除资源的最低层子节点直到资源本身递归地执行关于方法778所描述的上述步骤。例如，当删除<container>时，RR 710首先假定<contentInstance>将被删除，并且开始关于方法778所示的步骤来处理<contentInstance>的删除。当处理了容器(container)下的所有<contentInstance>资源时，可以通过方法778的相应步骤来处理<container>资源。

下面讨论语义注释实例迁移。当涉及的资源移动到新的位置(物理或逻辑)时，SAP721可以将语义注释实例移动到另一个语义储存库。当部分涉及的资源移动到新的位置时，SAP 721可以更新受影响的语义注释实例。例如，图6的跑步机737从二楼移动到一楼，因此跑步机AE从二楼的网关731注销，并且注册到一楼的网关733。结果，从驻留在二楼网关731CSE中的当前RR 710中删除跑步机AE，并且在驻留在一楼网关733CSE中的新RR中创建跑步机AE。语义注释实例迁移实际上可以通过情形3(方法778)和情形2(方法776)的语义注释实例更新的组合来实现。图19图示针对参考图6、图17和图18的语义注释实例迁移的示例性方法。在步骤796，由于从二楼网关上的CSEBase中删除跑步机AE资源，所以二楼网关上的SAP 721将根据情形3(方法778)更新语义注释实例。在步骤797中，由于将在一楼网关上的CSEBase下创建新的跑步机AE资源，一楼网关上的SAP将根据情形2(方法776)更新语义注释实例。

下面是对语义注释实例发现的讨论。SAP(例如，SAP 721)可以基于客户端查询发现并返回本地SR中的语义注释实例，或者通过转发查询来与其他M2M实体中的其他SR进行协作。图20图示语义注释实例发现的示例性消息流。在步骤814，客户端811发送语义注释实例发现请求。步骤814的语义注释实例发现请求可以是如表11所示的格式。应当理解，如表11所示的选项号不是强制性形式，并且可以使用关于选项中继相同或相似信息的另一个指示符。

表11：语义注释实例发现请求消息

继续参考图20，在步骤815，请求的SAP 812处理步骤814的请求，并且可以决定向协作SAP 813提供请求。请求的SAP 812和协作的SAP 813可以彼此感知，在物理上彼此靠近或者具有业务关系。对于选项1，资源的URI可以指示资源被存储在协作的RR(未示出)中。为了发现相应的语义注释实例，所请求的SAP 812决定向协作的SAP 813提供步骤814的请求。对于选项2，协作的RR(未示出)可能具有与过滤器准则匹配的资源。因此，被请求的SAP 812决定向协作的SAP 813提供步骤814的请求。

在步骤816，向协作的SAP 813提供语义注释实例发现请求消息。在步骤817，协作的SAP 813处理请求，并返回匹配的语义注释实例标识符和/或表示。在步骤818，被请求的SAP 812组合发现结果。在步骤819，被请求的SAP使用语义注释实例发现结果来答复客户端811。

参考图6的健身房用例可以看到关于方法810的示例情况。例如，客户端811可能想要发现图6的健身房中的所有跑步机的语义注释实例。一楼网关733上的SAP 721接收到这样的请求；它将通过转发请求并组合发现结果与二楼的网关731协同工作。

以下讨论与oneM2M相关的附加示例。如本文所述，资源的语义可以由资源、关系和值组成的资源-关系-值三元组描述。值可以是类或其他资源。以下是一些示例：

·内容实例(资源)hasType(关系)temperatureReading(类)

·内容实例(资源)generatedBySameApplicationAs(关系)另一个内容实例(资源)

对于正常资源(例如，<AE>，<container>)，由于在资源-关系-值三元组中，资源本身是固定和已知的，所以缺少的是关系-值二元组(double)的集合。可以添加新的<semantics>子资源来提供对资源的语义描述。资源的<semantics>子资源在描述资源语义的其描述属性中包含关系-值二元组。

图21图示<semantics>资源的资源结构。<semantics>资源的description(描述)属性包含关系-值二元组列表，它是复杂的数据类型。该复杂数据类型是关系-值二元组列表，格式如表17所示。表12和表13分别示出了<semantics>资源的子资源和属性。表12、表13以及本文所讨论的其它表格是示例。以下是如果将<semantics>子资源添加到它们则可以启用语义信息的资源的示例性列表：<CSEBase>、<remoteCSE>、<AE>、<container>、<contentInstance>、<group>和<node>。

表12：<semantics>资源的子资源

表13：<semantics>资源的属性

图22图示反映在图7中表示的跑步机AE的语义信息的语义子资源描述。替选地，可以将描述属性的内容移动到<semantics>资源的子资源中，如图23所示。表14示出了<semantics>资源有新的子资源<relationDouble>。

继续参考图23和表14，SAP 721可以创建和使用单个语义注释实例来描述远离subject(主题)资源存储的多个资源和注释实例，从而提供存储优化和灵活性。当远程存储时，SAP 721可以维护在资源与其注释之间的关联，以保持发现功能。例如，为了提供附加灵活性，可以增加由<semantics>资源提供的描述。主题属性使单个语义注释实例能够描述多个资源，并为存储位置提供灵活性。同时，为了简化和存储优化，当<relationDouble>的单个主题是父资源时，可以省略它。通过使用link(链接)属性来保留当远程存储时在资源及其注释之间的关联，该链接属性指向具有远程注释的<semantics>资源。

表14：<semantics>资源的子资源

<relationDouble>的资源树结构如图24中所示。表15示出了子资源。表16示出了<relationDouble>资源的属性。这里可能应用的常见属性列在表13中。

表15：<relationDouble>资源的子资源

子资源类型	重数	描述
			<subscription>	0..n	见[1]中的条款9.6.8

表16：<relationDouble>资源的属性

<relationDouble>的描述属性具有如表17所示的复杂数据类型。该描述属性包括字段“relationship(关系)”和“value(值)”。relationship字段具有AnyURI的数据类型，其指向存储在本体储存库中的关系资源。该值可以是任何数据类型。因此，any可以由任何可能的数据类型的枚举组成，诸如在XSD中定义的类或那些原始数据类型(例如，持续时间、dateTime(日期时间)等)。图25示出<AE>资源和<container>资源的语义子资源的示例，其包含用于跑步机AE的关系-值二元组。

表17：<relationDouble>资源的描述属性的复杂数据类型

名称	类型
		relationship	AnyURI
value	Any

公开了新的annotationInst属性。可以将annotationInst属性添加到在语义注释实例中注释的资源。annotationInst属性存储语义注释实例的标识符。使用此annotationInst属性，可以将资源和语义注释实例相关联。当资源的语义有更新时，也可以更新语义注释实例。具有<semantics>子资源的资源也将添加annotationInst属性。

下面讨论的是语义数据库(例如，语义储存库720)。如图26所示的<SD>将语义注释的RESTFUL操作的资源存储在语义数据库中。<SD>资源可以位于CSEBase下。<SD>的format(格式)属性表示语义数据库中语义信息的格式，其可以是任意数量的三元组(N-triples)。表18示出了<SD>的子资源。表19示出了<SD>的属性，且表13示出了这里可能适用的更多属性。替选地，<SD>资源可以是用作访问语义数据库的RESTFUL接口的虚拟资源。那么<SD>资源可能没有任何子资源或属性。注释子资源可以位于CSEBase下。在ETSI m2m和oneM2M中使用“虚拟资源”。虚拟资源可以被视为接口，且通常没有任何子资源或属性。

表18：<SD>资源的子资源

表19：<SD>资源的属性

当发送语义注释请求时，<annotation>资源作为目标。<annotation>的资源树结构如图27中所示。表20示出了<annotation>的子资源。<annotation>资源的属性如表21所示，表13示出了这里可能适用的更多属性。替选地，<annotation>资源可以是可以充当RESTFUL接口以对资源执行语义注释的虚拟资源。

表20：<annotation>资源的子资源

子资源类型	重数	描述
			<subscription>	0..n	见[1]中的条款9.6.8。

表21：<annotation>资源的属性

图22中的跑步机AE的语义被注释为Turtle格式的语义注释实例，如图28中所示。

下面是关于语义注释的ROA和SOA的讨论。如前所述，oneM2M定义了oneM2M服务层支持的功能。oneM2M服务层被实例化为包括公共服务功能(CSF)集合的公共服务实体(CSE)。作为一个示例，如图29所示，所公开的SAP 721可以在语义注释下托管在CSE中作为oneM2M CSF。在另一示例中，SAP 721可以是支持M2M语义支持的功能(例如，图8)的语义CSF或数据管理和储存库CSF的一部分。oneM2M垂直(例如，AE经由Mca参考点与语义注释CSF通信以请求资源的语义注释)发现语义注释实例。其他CSE可以经由Mcc参考点与语义注释CSF通信，以请求资源的语义注释或发现语义注释实例。

图30图示在oneM2M服务组件架构(TS-0007 Service Component Architecture-V-0.4.0)中的语义注释的实现架构。oneM2M垂直(例如，经由Mca参考点与语义注释服务组件通信以请求语言资源注释的AE)发现语义注释实例。这里公开的消息和过程适用于参考点。

图31图示可以基于本文讨论的方法和系统生成的示例性显示(例如，图形用户界面)。显示界面910(例如，触摸屏显示)可以在框911中提供与语义注释或语义储存库相关联的文本，诸如表1至表21的参数。在另一示例中，这里讨论的任何步骤的进展(例如，发送的消息或步骤的成功)可以在框911中示出。此外，图形输出912可以显示在显示界面910上。图形输出912可以是与语义注释或语义储存库相关联的装置或资源的拓扑(例如，图6、图11、图13等)、本文所讨论的任何方法或系统的进展的图形输出(例如，图12、图14等)等。

不以任何方式限制本文出现的权利要求的范围、解释或应用，本文公开的一个或多个示例的技术效果是提供如何以有助于有效的基于语义的查询的方式存储和构造资源语义信息的调整(例如，减少查询处理时间)。

在常规ETSI M2M系统中，M2M资源的语义注释是用于向M2M资源添加语义信息从而为异构M2M应用提供一致的数据转换和数据互操作性的方法。语义注释的M2M资源可以由M2M应用联系，M2M应用理解资源提供了什么数据以及提供的数据表示什么。与常规M2M系统单独相比，这些注释提供单独更有意义的描述并且暴露M2M数据。为了描述在资源与其他事物之间的关系，它定义了关系属性，其具有指向另一个ETSI M2M资源的URI。

虽然通过本文的背景描述了oneM2M架构，并且oneM2M架构可以用于说明本文描述的主题，但是应当理解，本文描述的主题的实施方式可以变化，而同时保持在本公开的范围内。本领域技术人员还将认识到，所公开的主题不限于使用上述oneM2M架构的实现，而是可以在诸如ETSI M2M和其他M2M系统和架构的其他架构和系统中实现。

图32A是机器对机器(M2M)、物联网(IoT)或物联网(WoT)通信系统10的示例，其中可以实现诸如语义架构701及其中的组件的一个或多个公开的概念。通常，M2M技术提供了用于IoT/WoT的构建块，并且任何M2M装置、M2M网关或M2M服务平台可以是IoT/WoT的组件以及IoT/WoT服务层等。

如图32A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或PLC等)或无线网络(例如，WLAN或蜂窝等)或异构网络的网络。例如，通信网络12可以包括向多个用户提供诸如语音、数据、视频、消息收发或广播等内容的多个接入网络。例如，通信网络12可以采用一种或多种信道接入方法，例如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)和单载波FDMA(SC-FDMA)等。此外，通信网络12可以例如包括其他网络，诸如核心网络、因特网、传感器网络、工业控制网络、个人区域网络、融合个人网络、卫星网络、家庭网络或企业网络。

如图32A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网关后面的区域网络。场域包括M2M网关14和终端装置18。应当理解，根据需要，任何数量的M2M网关装置14和M2M终端装置18可以包括在M2M/IoT/WoT通信系统10中。M2M网关装置14和M2M终端装置18中的每一个被配置为经由通信网络12或直接无线电链路发送和接收信号。M2M网关装置14允许无线M2M装置(例如，蜂窝和非蜂窝)以及固定网络M2M装置(例如，PLC)通过诸如通信网络12或直接无线电链路的运营商网络进行通信。例如，M2M装置18可以经由通信网络12或直接无线电链路收集数据并将数据发送到M2M应用20或M2M装置18。M2M装置18还可以从M2M应用20或M2M装置18接收数据。此外，数据和信号可以经由M2M服务层22发送到M2M应用20并从M2M应用20接收，如下所述。M2M装置18和网关14可以经由包括诸如蜂窝、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。

参考图32B，场域中所示的M2M服务层22(例如，如本文所述的CSE)为M2M应用20、M2M网关装置14和M2M终端装置18以及通信网络12提供服务。应当理解，M2M服务层22可根据需要与任意数量的M2M应用、M2M网关装置14、M2M终端装置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或计算机等实现。M2M服务层22提供适用于M2M终端装置18、M2M网关装置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、在蜂窝核心网中、在云中等。

类似于所示的M2M服务层22，在基础结构域中存在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网关装置14和M2M终端装置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网关装置和M2M终端装置通信。M2M服务层22'可以通过不同的服务提供商与服务层交互。M2M服务层22'可以由一个或多个服务器、计算机或虚拟机(例如，云/计算/存储场等)等来实现。

还参考图32B，M2M服务层22和22'提供各种应用和垂直可以利用的服务传递能力的核心集。这些服务能力使M2M应用20和20'能够与装置进行交互，并执行诸如数据收集、数据分析、装置管理、安全性、计费、服务/装置发现等功能。本质上，这些服务能力可以免除应用实现这些功能的负担，从而简化应用开发，并且减少成本和上市时间。服务层22和22'还使得M2M应用20和20'能够与服务层22和22'提供的服务相关联地通过各种网络12和12'进行通信。

在一些示例中，M2M应用20和20'可以包括提供语义注释实例的所需应用，如本文所讨论的。M2M应用20和20'可以包括各种行业中的应用，例如但不限于运输、卫生和健康、连接的家庭、能源管理、资产跟踪、以及安全和监控。如上所述，运行在系统的装置、网关和其他服务器上的M2M服务层支持诸如数据收集、装置管理、安全性、计费、位置跟踪/地理围栏、装置/服务发现、和传统系统集成的功能，并将这些功能作为服务提供给M2M应用20和20'。

本申请的语义注释和语义储存库可以被实现为服务层的一部分。服务层(例如，CSE 901)是通过应用编程接口(API)和底层网络接口的集合来支持增值服务能力的软件中间件层。M2M实体(例如，诸如可以由硬件和软件的组合来实现的装置、网关或服务/平台的M2M功能实体)可以提供应用或服务。ETSI M2M和oneM2M都使用可能包含本申请的语义储存库的服务层。ETSI M2M的服务层被称为服务能力层(SCL)。SCL可以实现在M2M装置(其中其被称为装置SCL(DSCL))、网关(其中其被称为网关SCL(GSCL))和/或网络节点(其中其被称为网络SCL(NSCL))内。oneM2M服务层支持集合公共服务能力(CSF)(即，服务能力)。将一个或多个特定类型的CSF集合的实例化称为公共服务实体(CSE)，其可以被托管在不同类型的网络节点(例如，基础结构节点、中间节点、应用特定节点)上。此外，本申请的语义储存库可以被实现为使用面向服务的架构(SOA)和/或面向资源的架构(ROA)来访问诸如本申请的语义储存库的服务的M2M网络的一部分。

图32C是例如诸如M2M终端装置18或M2M网关装置14的示例M2M装置30的系统图。如图32C所示，M2M装置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)芯片集50以及其他外围设备52。应当理解，M2M装置30可以在与所公开的主题保持一致的同时包括前述元件的任何子组合。该装置(类似于网关733、环境传感器734、称重秤736、跑步机737、血压监视器735、客户端710和语义储存库720等)可以是使用所公开的系统和方法进行语义注释的装置。

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)和状态机等。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M2M装置30能够在无线环境中操作的任何其它功能。处理器32可以耦合到收发器34，收发器34可以耦合到发送/接收元件36。虽然图32C将处理器32和收发器34描述为单独的组件，但是应当理解，处理器32和收发器34可以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可以例如在接入层和/或应用层处执行诸如认证、安全密钥协商和/或加密操作之类的安全操作。

发送/接收元件36可以被配置为向M2M服务平台22发送信号或从M2M服务平台22接收信号。例如，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和蜂窝等。在示例中，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/检测器。在又一示例中，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何组合。

另外，尽管在图32C中将发送/接收元件36描述为单个元件，M2M装置30可以包括任何数量的发送/接收元件36。更具体地，M2M装置30可以采用MIMO技术。因此，在示例中，M2M装置30可以包括用于发射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可以被配置为对由待发送/接收元件36发送的信号进行调制并且解调由发送/接收元件36接收的信号。如上所述，M2M装置30可以具有多模式功能。因此，收发器34可以包括多个收发器，用于使得M2M装置30能够通过诸如UTRA和IEEE 802.11之类的多个RAT进行通信。

处理器32可以从任何类型的合适的存储器(诸如不可移动存储器44和/或可移动存储器46)访问信息并在其中存储数据。不可移动存储器44可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或任何其他类型的存储器存储装置。可移动存储器46可以包括订户身份模块(SIM)卡、记忆棒和安全数字(SD)存储卡等。在其他示例中，处理器32可以从在物理上位于诸如服务器或家用计算机的M2M装置30上的存储器访问信息，并将数据存储在其中。处理器32可以被配置为响应于本文所述的一些示例中的语义注释服务是成功还是不成功(例如，表4或表5)来控制在显示器或指示器42上的照明模式、图像或颜色，或以其它方式指示语义储存库和相关组件的状态。显示器或指示器42上的控制照明图案、图像或颜色可以反映在此所示或所讨论的图(例如，图12、14-20等等)中的任何方法流程或组件的状态，或反映本文中任何表中的信息。这里公开了语义注释服务的消息和过程。可以扩展消息和过程以提供用于用户经由输入源(例如，扬声器/麦克风38、键区40或显示/触摸板42)请求语义注释服务的接口/API，并且请求、配置或查询可以显示在显示器42上的语义信息和语义注释服务等。

处理器32可以从电源48接收电力，并且可以被配置为向M2M装置30中的其他组件分配和/或控制电力。电源48可以是用于为M2M供电的任何合适的装置。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-ion)等)、太阳能电池和燃料电池等。

处理器32还可以耦合到GPS芯片集50，其被配置为提供关于M2M装置30的当前位置的位置信息(例如，经度和纬度)。应当理解，M2M装置30可以在与本文公开的信息保持一致同时通过任何适当的位置确定方法获取位置信息。

处理器32还可以耦合到其它外围设备52，其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，外围设备52可以包括加速度计、电子指南针、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、振动装置、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、视频游戏机模块和因特网浏览器等。

图32D是示例性计算系统90的框图，在该计算系统上，例如，图32A和图32B的M2M服务平台22可以被实现。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，计算机可读指令可以是软件的形式，无论何处或通过任何方式存储或访问该软件。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由称为微处理器的单芯片CPU实现。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是与主CPU91不同的可选处理器，其执行附加功能或辅助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语义注释的系统和方法(诸如生成语义注释实例)相关的数据。

在操作中，CPU 91获取、解码和执行指令，并经由计算机的主数据传送路径、系统总线80向和从其他资源传送信息。这样的系统总线连接计算系统90中的组件，并限定用于数据交换的媒介。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。这种系统总线80的示例是PCI(外围组件互连)总线。

耦合到系统总线80的存储装置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检索信息的电路。ROM 93通常包含不容易修改的存储数据。存储在RAM 82中的数据可以被CPU 91或其他硬件装置读取或改变。对RAM 82和/或ROM93的访问可以由存储器控制器92控制。存储器控制器92可以提供地址转换功能，其在执行指令时将虚拟地址转换为物理地址。存储器控制器92还可以提供隔离系统内的进程并将系统进程与用户进程隔离的存储器保护功能。因此，以第一模式运行的程序可以仅访问由其自己的进程虚拟地址空间映射的存储器；除非已经建立进程之间的内存共享，否则它无法访问另一个进程的虚拟地址空间内的内存。

此外，计算系统90可以包含负责将来自CPU 91的指令传送到诸如打印机94、键盘84、鼠标95和盘驱动器85的外围设备的指令的外围设备控制器83。

由显示控制器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。这种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面板来实现。显示控制器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可以包含可用于将计算系统90连接到诸如图32A和图32B的网络12的外部通信网络的网络适配器97。

应当理解，本文所述的任何或所有系统、方法和过程可以是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，该指令在由诸如计算机、服务器、M2M终端装置或M2M网关装置等的机器执行时，执行和/或实现本文所述的系统、方法和过程。具体地，可以以这种计算机可执行指令的形式来实现上述的任何步骤、操作或功能。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的、可移动和不可移动介质两者，但是这种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、闪速存储器或其它存储器技术、CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其他光盘存储器，磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储装置或可用于存储所需信息并且可由计算机访问的任何其它物理介质。

在描述如图所示的本公开的主题的优选方法、系统或设备中，为了清楚起见使用具体术语。然而，所要求保护的主题并不旨在限于所选择的具体术语，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同物。

本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统并执行任何并入的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例(例如，跳过步骤，组合步骤或在本文公开的示例性方法之间添加步骤，所述方法包括如权利要求中所提供的方法)。如果这些其它示例具有与权利要求的文字语言没有不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字语言无实质差异的等同的结构要素，则这些其它示例意欲在权利要求的范围内。

Claims

1.一种装置，包括：

处理器；和

与所述处理器耦合的存储器，所述存储器包括可执行指令，所述可执行指令当由所述处理器执行时使所述处理器执行操作，所述操作包括：

基于客户端装置的请求，生成资源的语义注释实例，其中，所述语义注释实例以反映所述资源的方式被分层地存储，并且其中，基于与来自所述客户端装置的请求的历史相关联的策略来存储所述语义注释实例；和

基于所述请求向所述客户端装置提供所述语义注释实例。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述请求是语义注释请求。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述策略基于在所述请求的范围中示出的资源的频率。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述策略基于生成所述语义注释实例的开销。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述策略基于是否使用远程检索用于检索资源语义信息。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述资源具有表示资源语义信息的语义子资源。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述请求包括所述资源的语义注释实例的统一资源指示符。

8.根据权利要求1所述的装置，所述操作还包括提供哪些语义注释实例与所述资源相关的通知。

9.根据权利要求1所述的装置，所述操作还包括当所述资源的相关联的语义被更新时更新所述资源的所述语义注释实例。

10.根据权利要求1所述的装置，所述操作还包括当创建或删除在预定范围下的资源时更新所述资源的所述语义注释实例。

11.根据权利要求1所述的装置，所述操作还包括提供指令以响应于所述资源从第一位置移动到第二位置，而将所述语义注释实例移动到另一装置。

12.根据权利要求1所述的装置，所述操作还包括基于所述请求发现所述语义注释实例。

13.根据权利要求1所述的装置，其中，所述请求包括所述资源的统一资源指示符，所述统一资源指示符用于发现所述资源的对应语义注释实例。

14.根据权利要求1所述的装置，其中，所述请求包括与所述资源相关联的过滤器准则，以便发现所述资源的对应语义注释实例。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述过滤器准则包括关系-值值。

16.一种用于语义注释的方法，所述方法包括：

自动生成资源的语义注释实例；

以反映所述资源的分层方式存储语义注释实例；和

基于请求，提供哪些语义注释实例与所述资源相关的通知。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括当所述资源的所涉及的语义被更新时，更新所述资源的所述语义注释实例。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括当创建或删除在预定范围下的资源时，更新所述资源的所述语义注释实例。

19.根据权利要求16所述的方法，还包括提供用于当所述资源从第一位置移动到第二位置时将所述语义注释实例移动到另一装置的指令。

20.根据权利要求16所述的方法，其中，所述请求包括与所述资源相关联的过滤器准则，以便发现所述资源的对应语义注释实例。