CN107925630A - 机器对机器通信系统中的通信策略控制 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定在机器对机器通信系统中由客户端实体向服务器实体报告数据所使用的通信类型的通信策略控制设备(22)、方法、计算机程序和计算机程序产品，其中客户端实体和服务器实体在彼此之间具有至少两种不同的可用通信类型。通信策略控制设备22监测根据当前通信类型在当前通信介质上的通信的连接状态，识别受连接状态影响的系统参数，基于受影响的系统参数选择通信策略(P1，P2，P3)，所述通信策略设置使用一种或多种通信类型的规则，并且如果所述通信策略尚未应用，则根据由所选择的通信策略指定的通信类型激活通信介质上的通信。

Description

机器对机器通信系统中的通信策略控制

技术领域

本发明涉及机器对机器通信。更特别地，本发明涉及一种用于确定客户端实体向服务器实体报告数据所使用的通信类型的通信策略控制设备、方法、计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

机器对机器(M2M)和物联网(IoT)既作为短距离技术也作为长距离技术涵盖了基于各种通信或接入介质彼此通信以及与网络通信的一系列设备。

轻量级(LW)M2M是开放移动联盟(OMA)的新标准，专注于受限蜂窝和其它M2M设备。该标准定义了基于开放互联工程任务组(IETF)标准(即，约束应用协议(CoAP)和数据报传输层安全性(DTLS))的高效设备-服务器接口。LWM2M启用器包括LWM2M设备的设备管理和服务启用。这个启用器使用简洁而紧凑的协议以及高效的资源数据模型。

IEC 62056是国际电工委员会用于电力计量数据交换的一组标准。IEC 62056标准是所谓的DLMS/COSEM规范的国际标准版本。设备语言消息规范(DLMS)是由DLMS用户协会开发和维护的一组标准。

能量计量的COSEM或伴随规范包括定义DLMS协议的传输层和应用层的一组规范。DLMS用户协会将协议定义为一组四个规范文件，即绿皮书、黄皮书、蓝皮书和白皮书。蓝皮书描述了COSEM仪表对象模型和对象识别系统(OBIS)，绿皮书描述了体系结构和协议，黄皮书处理所有关于一致性测试的问题，而白皮书则包含术语表。

有关机器对机器通信的一些关键点包括：

M2M生态系统由家庭自动化、交通运输、医疗保健等各种设备组成。这些设备包括可以通过短距离或长距离技术进行通信的固定和移动设备。

M2M设备产生的流量或有效载荷由小尺寸但性质众多的消息组成。而且，这类设备的数量(到2020年预计达到500亿)要求网络使用率应该性质是最优的，以便高效和有效地使用网络资源。

LWM2M启用器已经发展成为基于简单扁平的客户端服务器体系结构来捕获一组接口和有效载荷的标准规范。

典型地，通信被提供为客户端-服务器类型的通信，其中有数据要报告的设备用作客户端实体，并且接收数据的设备用作服务器实体。这里的通信通常可以根据OSI模型进行，使得客户端实体是使用OSI模型经由通信介质与服务器接入点进行通信的客户端接入点。

COSEM客户端/服务器支持的通信类型有：

基于3层、面向连接(CO)、HDLC的配置文件通信类型，

基于TCP-UDP/IP的通信类型，

基于S-FSK PLC的通信类型。

基于3层、CO、HDLC的通信类型适用于经由直接连接与计量设备进行本地数据交换，或者经由PSTN或GSM网络进行远程数据交换。

基于TCP-UDP/IP的通信类型适合于使用各种通信网络(诸如局域网或公共或专用广域网)经由启用IP的网络(例如互联网)与计量设备进行远程数据交换。

S-FSK PLC通信类型旨在通过位于MV/LV变电站的数据集中器和连接到LV网络的仪表之间的低压供电网络进行远程数据交换。

上述所有通信类型均可能需要诸如IP地址和端口号的通信类型设置。通信类型和设置的组合可以被称为通信配置文件。

从上面可以看出，存在对一个或多个通信配置文件的支持。然而，选择使用哪个通信配置文件的机制本质上是管理性的，并且没有对动态决定要激活哪个通信配置文件的支持以及如何确定通信配置文件的任何规则。

鉴于以上所述，需要选择将使用的通信类型的方法，以允许实现更高效的M2M使用。

发明内容

因此，本发明旨在提供更高效的机器对机器系统的使用。

根据第一方面，该目的通过一种通信策略控制设备来实现，所述通信策略控制设备用于确定在机器对机器通信系统中由客户端实体向服务器实体报告数据所使用的通信的类型。客户端实体和服务器实体彼此之间至少有两种不同的可用通信类型。此外，所述通信策略控制设备包括作用于计算机指令的处理器，由此通信策略控制设备被配置为：

监测根据当前通信类型在当前通信介质上的通信的连接状态，

识别受连接状态影响的系统参数，

基于受影响的系统参数来选择通信策略，以及

如果所述通信策略尚未应用，则根据所选择的通信策略指定的通信类型激活通信介质上的通信。

所选择的通信策略还设定使用一种或多种通信类型的规则。

根据第二方面，该目的通过一种确定在机器对机器通信系统中由客户端实体向服务器实体报告数据所使用的通信类型的方法来实现。客户端实体和服务器实体彼此之间具有至少两种不同的可用通信类型。所述方法由通信策略控制设备执行，包括：

监测根据当前通信类型在当前通信介质上的通信的连接状态，

识别受连接状态影响的系统参数，

基于受影响的系统参数来选择通信策略，以及

如果所述通信策略尚未应用，则根据由所选择的通信策略指定的通信类型激活通信介质上的通信。

所选择的通信策略还设定使用一种或多种通信类型的规则。

根据第三方面，该目的通过一种计算机程序来实现，所述计算机程序用于确定在机器对机器通信系统中由客户端实体向服务器实体报告数据所使用的通信的类型。客户端实体和服务器实体彼此之间具有至少两种不同的可用通信类型。所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码在由处理器运行时形成通信策略控制设备的通信策略控制单元，所述计算机程序使所述通信策略控制单元可操作用于：

监测根据当前通信类型在当前通信介质上的通信的连接状态，

识别受连接状态影响的系统参数，

基于受影响的系统参数来选择通信策略，以及

如果所述通信策略尚未应用，则根据所选择的通信策略指定的通信类型激活通信介质上的通信。

所选择的通信策略还设定使用一种或多种通信类型的规则。

根据第四方面，该目的通过一种计算机程序产品来实现，所述计算机程序产品用于确定由客户端实体向服务器实体报告数据所使用的通信类型。所述计算机程序产品包括具有根据第三方面的计算机程序代码的数据载体。

根据各个方面的第一变型，客户端实体可以控制从一个或多个应用程序到服务器实体的数据传送，并且系统参数可以包括客户端实体参数、应用程序参数以及当前使用的通信介质和通信类型的通信参数。

在第一方面的第二变型中，当选择通信策略时，通信策略控制设备可操作用于还基于已经发现至少一些应用程序参数已经被影响的应用程序的特性来选择策略。

在第二方面的相应变型中，通信策略的选择还基于已经发现至少一些应用程序参数已经被影响的应用程序的特性。

在第一方面的第三变型中，当根据通信类型激活通信介质上的通信时，通信策略控制设备可操作用于根据通信类型实现对所选择的介质上的通信的设置。

在第二方面的相应变型中，根据通信类型激活通信介质上的通信包括根据通信类型实现对所选择的介质上的通信的设置。

在第一方面的第四变型中，通信策略控制设备可操作用于在识别受连接状态影响的系统参数时识别有数据要发送的应用程序。

在第二方面的相应变型中，识别受连接状态影响的系统参数包括识别有数据要发送的应用程序。

在第一方面的第五变型中，通信策略控制设备可操作用于实时更新一个或多个通信策略。

在第二方面的相应变型中，所述方法还包括实时更新一个或多个通信策略。

通信策略控制设备可以在服务器实体中实现。或者可以在客户端实体中实现。

在通信策略控制设备在客户端实体中实现的第一方面的第六变型中，通信策略控制设备在更新一个或多个通信策略时可操作用于基于来自服务器实体的指令执行更新。

在第二方面的相应变型中，基于来自服务器实体的指令执行所述更新。

本发明具有许多优点。它允许基于通信状态和受通信状态影响的系统参数动态地选择通信类型和通信介质，从而有可能更有效地适宜地使用M2M系统的通信类型和通信介质。这可以用来允许对通信类型和通信介质进行动态控制。这在可能存在需要确保M2M设备智能处理流量的负载分担、主-备用类型的情况下也很有用。

应该强调的是，在本说明书中使用时，术语“包括”及其变型被用来指定所陈述的特征、整体、步骤或组件的存在，但并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、组件或其组合。

附图说明

现在将结合附图更详细地描述本发明，其中：

图1示意性地示出了存在多个不同通信类型的可能的机器对机器通信情境，

图2示意性地示出了使用多种不同通信类型的M2M通信系统，

图3示意性地示出了轻量级M2M的客户端服务器结构，其中托管客户端实体的M2M设备也用作通信策略控制设备，

图4示出了用作通信策略控制设备的M2M设备的一个实现的框图，

图5示出了用作通信策略控制设备的M2M设备的另一实现的框图，

图6示出了根据第一实施例的客户端和服务器实体之间的信令图，

图7示出了根据第一实施例的确定由客户端实体向服务器实体报告数据所使用的通信类型的方法中的多个方法步骤的流程图，这些方法步骤在通信策略控制设备中执行，

图8示出了根据第二实施例的确定由客户端实体向服务器实体报告数据所使用的通信类型的方法中的多个方法步骤的流程图，以及

图9示出了包括具有用于实现通信策略控制设备的功能的计算机程序代码的数据载体的计算机程序产品。

具体实施方式

在以下描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了诸如特定体系结构、接口、技术等的具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明可以在脱离这些具体细节的其它实施例中实施。在其它情况下，省略了对众所周知的设备、电路和方法的详细描述，以免不必要的细节模糊本发明的描述。

本发明涉及机器对机器(M2M)通信，更具体地涉及轻量级(LW)M2M。

LWM2M是开放移动联盟(OMA)的新标准，专注于受限蜂窝和其它M2M设备。该标准定义了基于开放互联工程任务组(IETF)标准(即，约束应用协议(CoAP)和数据报传输层安全性(DTLS))的高效设备-服务器接口。LWM2M启用器包括LWM2M设备的设备管理和服务启用。这个启用器使用简洁而紧凑的协议以及高效的资源数据模型。

IEC 62056是国际电工委员会用于电力计量数据交换的一组标准。IEC 62056标准是DLMS/COSEM规范的国际标准版本。

设备语言消息规范(DLMS)是由DLMS用户协会开发和维护的一组标准。

能量计量的COSEM或伴随规范包括定义DLMS协议的传输层和应用层的一组规范。DLMS用户协会将协议定义为一组四个规范文件，即绿皮书、黄皮书、蓝皮书和白皮书。蓝皮书描述了COSEM仪表对象模型和对象识别系统(OBIS)，绿皮书描述了体系结构和协议，黄皮书处理所有关于一致性测试的问题，而白皮书则包含术语表

有关机器对机器通信的一些关键点包括：

M2M生态系统由家庭自动化、交通运输、医疗保健等各种设备组成。这些设备包括可以通过短距离或长距离技术与网络通信的固定和移动设备。

M2M设备产生的流量或有效载荷由小尺寸但性质众多的消息组成。而且，这类设备的数量(到2020年预计达到500亿)要求网络使用率应该性质是最优的，以便高效和有效地使用网络资源。

LWM2M启用器已经发展成为一种标准规范，它基于以OSI层模型为基础的简单扁平的客户端服务器体系结构来捕获一组接口和高效的有效载荷。

COSEM客户端/服务器组织支持多种通信类型：

第一通信类型CT1，其是基于3层、面向连接(CO)、高级数据链路控制(HDLC)的通信类型，

第二通信类型CT2，其是基于传输控制协议(TCP)-用户数据报协议(UDP)/互联网协议(IP)的通信类型，以及

第三通信类型CT3，其是基于扩频移键控(S-FSK)电力线通信(PLC)的通信类型。

基于3层、CO、HDLC的通信类型适用于经由直接连接与计量设备进行本地数据交换，或者经由PSTN或GSM网络进行远程数据交换。

基于TCP-UDP/IP的通信类型适合于使用各种通信网络(诸如局域网(LAN)或公共或私有的广域网(诸如互联网或如通用移动电信系统(UMTS)的第三代(3G)移动通信网络或诸如长期演进(LTE)的第四代(4G)网络)经由启用IP的网络(例如互联网)与计量设备进行远程数据交换。

S-FSK PLC通信类型旨在通过位于中压/低压(MV/LV)变电站的数据集中器和连接到LV网络的仪表之间的低压供电网络进行远程数据交换。

上面提到的通信类型可能需要诸如地址和端口号的一些设置才能使用。通信类型和设置的组合通常被称为通信配置文件。

COSEM提供对一个或多个通信配置文件的支持。然而，选择使用哪个通信配置文件的机制本质上是管理性的，并且不支持基于通信策略动态地决定要激活哪个通信配置文件。

本发明的各方面旨在改善这种情况。本发明的方面更具体地涉及提供通信策略控制设备以及用于确定通信类型的方法、计算机程序和计算机程序产品。

图1示意性地示出可以提供一个或多个M2M通信系统的示例性机器对机器(M2)通信环境10。在该环境中，存在第一数据报告M2M设备12A，第二数据报告M2M设备12B，第三数据报告M2M设备12C和第四数据报告M2M设备12D。数据报告M2M设备在这里可以是包括应用程序A的M2M设备，应用程序A发送预期去往服务器实体的数据，服务器实体用于控制M2M系统的各种设备。数据报告M2M设备可以是诸如公共设施仪表的事物，诸如电表。但是，也可以是摄像机、温度计或冰箱等。设备12A、12B、12C和12D在这里全部连接到第一智能公共设施仪表M 14A，该公共设施仪表还用作关于第一、第二、第三和第四数据报告M2M设备12A、12B、12C和12D的数据集中器。公共设施仪表14A也是报告数据的M2M设备。在此可以看出，第一数据报告M2M设备12A通过第二代移动通信系统形式的通信介质与第一公共设施仪表14A进行通信，第二代移动通信系统在此是全球移动通信系统(GSM)。其进一步通过通信介质使用第一通信类型CT1。第二数据报告M2M设备12B具有与第一公共设施仪表14A的作为通信介质的点对点连接，并且还使用第一通信类型CT1。第一和第二数据报告M2M设备12A和12B因此使用HDLC。另一方面，第三数据报告M2M设备12C经由作为通信介质的局域网(LAN)连接到第一公共设施仪表14A，并且使用第二通信类型CT2。第四数据报告M2M设备12D经由相同的LAN连接到第一公共设施仪表14A，并且也使用第二通信类型CT2。第三和第四数据报告M2M设备12C和12D因此都使用TCP/IP或UDP/IP。第一公共设施仪表14A还连接到第二智能公共设施仪表M14B，并且该连接是经由作为通信介质的电力供应网络ESN并且使用第三通信类型CT3获得的。因此在这个通信中，它使用S-FSK PLC。由此，第一公共设施仪表14A同样可以用作关于第二公共设施仪表14B的集中器，该第二公共设施仪表14B也是数据报告M2M设备。

第一公共设施仪表14A还具有与第一集中器16A的两个连接，其中第一连接使用第二通信类型CT2和互联网作为通信介质，而第二连接使用第三通信类型CT3和ESN作为通信介质。第一集中器16A又经由ESN网络并使用第三通信类型CT3连接到第二集中器16B，并且经由互联网和第二通信类型CT2连接到头端18。

如前所述，该环境可以提供由系统服务器控制的一个或多个M2M系统。头端18可以实现一个或多个这样的服务器。在这样的系统中，第一公共设施仪表14A还可以形成经由第一集中器16A与系统的服务器实体通信的客户端实体，其中服务器实体可以由头端18提供。

图2示意性地示出了通过第一公共设施仪表14A、第一、第二、第三和第四数据报告M2M设备12A、12B、12C和12D以及经由头端18实现的服务器20形成的这样的系统19。第一公共设施仪表14A在此向服务器20报告其自己的数据，并且用作各种设备12A至12D在与服务器20通信时的网关。

这里第一集中器16A已被省略，因为它可能不涉及确定要使用的通信。由于第二仪表14B和第二集中器16B不是M2M系统19的一部分，所以它们也被省略。由此也可以看出，作为替代方案，第一公共设施仪表14A可以直接连接到头端18。

第一数据报告M2M设备12A在这里示例为摄像机，第二数据报告M2M设备12B示例为气候控制面板，第三数据报告M2M设备12C示例为冰箱，并且第四数据报告M2M设备12D示例为智能手机。从图1和2中可以看出，数据报告M2M设备12A-12D是通过IP/非IP协议并且使用不同通信介质进行通信的各种固定/移动设备。

M2M服务器20负责托管M2M控制应用程序。该M2M控制应用程序(在M2M服务器上)管理/控制托管在M2M设备14A上的M2M客户端的行为。从而，M2M设备14A是与服务器20通信的客户端实体，服务器20进而作为服务器实体。

用作M2M网关以及M2M客户端的客户端实体14A也可以支持多种通信类型，例如，TCP/IP，PLC，即基于IP/非IP的通信。客户端实体14A由此控制从一个或多个应用程序到服务器实体的数据流。因此，它控制来自数据报告M2M设备12A-12D中的应用程序的数据流以及来自任何自己的应用程序的数据流。

因此，从图1中可以看出，可以使用各种通信类型，即基于互联网的分组以及经由电力系统的PLC。服务器实体20因此可以管理M2M系统19中的各种设备，诸如数据报告M2M设备12A-12D以及公共设施仪表14A。终端用户21还可以使用由服务器实体20提供的应用程序接口来查看/控制M2M系统19。

此外，服务器实体20和客户端实体14A之间至少有两种不同的可用通信类型。由此可以选择通信类型并且还可以选择通信介质。

因此，从图2可以看出，智能仪表、公共设施仪表14A用作M2M网关，在其后托管完整的M2M区域网络。

应该认识到，客户端实体不必用作数据报告M2M设备的网关。它实际上可能只报告它本身必须发送的数据。作为替代方案，它可能没有任何自己的数据要报告，而只是从连接的数据报告M2M设备转发数据的集中器。

如上所述，本发明的各方面涉及在LWM2M系统中选择通信类型的方式的改进。这是根据通过使用通信策略控制设备完成的本发明的一些变型。

因此，随着来自M2M网络的需求响应系统和动态通信需求，提出了在基于COSEM/DLMS的系统中引入通信策略控制设备。

通信策略控制设备可以被提供为客户端实体和服务器实体中的任一个。在一些情况下，服务器实体和客户端实体都可以是通信策略控制设备。在下文中，托管LWM2M客户端的公共设施仪表14A被视作通信策略控制设备。

图3示意性地示出了可以实现通信策略控制设备22的一种方式。图3示意性地示出了根据在LWM2M服务器20和用作通信策略控制设备22的M2M设备或客户端实体之间发生的COSEM的通信。该图更具体地示出在通信策略控制设备22中存在LWM2M客户端23，该LWM2M客户端与LWM2M服务器20进行通信。在该通信的已知部分中，存在引导、客户端注册、设备管理和服务启用以及信息报告接口。还存在具有有效负载、CoAp协议、DTLS安全的堆栈和UDP或SMS承载栈。这在本领域中本身不是新的，也是已知的。

但是，COSEM定义了许多(软件)对象来处理这些接口和堆栈。根据本发明的变型，建议驻留在客户端实体中的COSEM对象24用作通信策略控制单元，其保存或访问一个或多个策略，该策略设定各种通信类型、通信配置文件和通信介质如何在设置适当的通信配置文件并进行通信的基础上使用。

还可以实现为COSEM对象的策略可以进一步从服务器实体动态更新以控制通信配置文件的行为。

图4示意性地示出了可以通过公共设施仪表14的网关功能来实现通信策略控制设备22的另一种方式。通信策略控制设备22可以包括处理器，诸如中央处理单元(CPU)25以及随机存取存储器(RAM)26和只读存储器(ROM)27。RAM 26或ROM 27之一或两者可以包括使处理器实现通信策略控制设备的通信策略控制单元的计算机程序代码。存储器之一或两者还可以包括实现用作M2M客户端的通信单元以及诸如公共设施计量应用程序的一个或多个应用程序的计算机程序代码。RAM 36也可以用来实现一个或多个输入和输出缓冲器。如果要在通信策略控制设备22中提供要向服务器实体报告数据的应用程序，则也可以在存储器之一或两者中提供实现该应用程序的软件。在这种情况下，通信策略控制设备22还可以包括一个或多个传感器或仪表，诸如电表(未示出)。

RAM存储器25也可以实现状态存储器，其中存储通信策略控制设备22本身的操作参数。存储器之一或两者还可以实现包括一个或多个通信策略的策略存储。通信策略控制设备22还包括第一、第二和第三通信接口28A、28B和28C，其中设备22支持的每种通信类型都有一个通信接口。在本示例中，它支持第一、第二和第三通信类型CT1、CT2和CT3。因此，在本例中，存在用于HDLC通信的第一通信类型接口28A，用于TCP-UDP/IP通信的第二通信类型接口28B以及用于PLC通信的第三通信类型接口28C。因此，这些接口是对各种通信介质的通信接口。第一接口28A因此可以经由点对点连接或第二代移动通信网络连接到或可连接到数据报告M2M设备，第二接口28B可连接到数据通信网络，诸如LAN、WAN或互联网以及第三代或第四代移动通信网络，而第三接口28C可连接到电力供应网络ESN。这些接口可以被提供为诸如无线电电路的专用电路并连接到可选天线，其中这种电路可以通过使用数字信号处理器(DSP)来实现。在一些情况下，一个或多个通信接口也可以被提供为在由处理器25运行时处于活动状态的软件。

图5示出了实现通信策略控制设备22的第二种方式的示意框图。在这种情况下，还有第一、第二和第三接口28A、28B和28C。然而，这些连接到通信单元36，用于处理客户端实体和服务器实体之间的通信。通信单元36因此包括用于根据COSEM用作M2M客户端的功能。还有与通信单元36连接的通信策略控制单元38或通信配置文件控制器38，该通信策略控制单元38还可以访问包括多个通信策略P1、P2和P3的策略存储35。还设置了用于实施M2M活动的应用程序33，诸如处理由电表感测的电力消耗的计量。还有状态存储器39，其中存储了通信策略控制设备22本身的操作参数的状态。还有若干输入和输出缓冲器。

在这种情况下，对于通过通信策略控制设备22通信的每个数据报告M2M设备存在一对输入和输出缓冲器，以及用于与服务器实体20通信的一对输入输出缓冲器。

因此存在用于从第一数据报告M2M设备12A的应用程序接收数据并向其发送数据的第一输入缓冲器29A和第一输出缓冲器29B，用于从第二数据报告M2M设备12B的应用程序接收数据并向其发送数据的第二输入缓冲器30A和第二输出缓冲器30B，用于从第三数据报告M2M设备12C的应用程序接收数据并向其发送数据的第三输入缓冲器31A和第三输出缓冲器31B，用于从第四数据报告M2M设备12D的应用程序接收数据并向其发送数据的第四输入缓冲器32A和第四输出缓冲器32B，以及用于与服务器实体20通信的第五输入缓冲器34A和第五输出缓冲器34B。输入缓冲器填充有在通信单元36的控制下经由接口28A、28B和28C的来自数据报告M2M设备和服务器实体的应用程序的数据，而输出缓冲器填充有也在通信单元36的控制下要向数据报告M2M设备和服务器20的应用程序发送的数据。这里也可以注意到，通信策略控制设备22内的应用程序33也可以具有放置在第四输出缓冲器34B中的数据，并且可以从第四输入缓冲器34A接收数据。或者，应用程序33也可以具有其自己的专用输入和输出缓冲器。

支持如上所示的各种通信类型(例如TCP/IP，HDLC，PLC等)的M2M设备大大受益于包括通信策略控制单元38，通信策略控制单元38可以用来允许对通信类型和通信介质进行动态控制。这在可能存在需要确保M2M设备智能处理流量的负载分担、主-备用类型的情况下也很有用。

如上所述，通信策略控制单元38可以以M2M设备上的管理对象的形式提供，或者可以作为业务逻辑实体驻留。此外，如果通信策略控制单元38具有对M2M服务器20的接口，则M2M服务器20也可以动态地且远程地将规则、条件和修饰符提供到通信策略控制设备22中。

建议的一个示例可以是将通信配置文件控制单元作为COSEM对象构建到智能仪表中。但是，M2M设备中也可能存在更通用的实体。

现在将参考图6和7来描述本发明的第一实施例的功能，其中图6示出了在服务器实体20和客户端实体的通信单元36之间交换的信号的信令图，并且图7示出根据第一实施例并且在客户端实体中实施的确定由客户端实体向服务器实体报告数据所使用的通信的类型的方法中的多个方法步骤的流程图。

客户端实体的通信单元36最初可以在阶段0中通过与服务器实体20的连接介质建立连接40。连接建立可以例如涉及通信单元36与服务器20中的对应单元之间的握手。该连接例如可以是使用PLC通过作为电力供应系统ESN的连接介质的第三类型CT3的连接，其中也可以采用通信设置来实现通信配置文件。

此后，在数据传输阶段(阶段2)中，在客户端实体和服务器实体20之间传输42数据。正在传输的数据可以包括来自一个或多个应用程序(诸如视频记录应用程序，冰箱监测应用程序，电力计量应用程序或气候系统应用程序)的数据。该数据可以有利地由通信单元36从第一至第四输入缓冲器29A，30A，31A和32A收集以及直接从应用程序33收集并且被放置在第五输出缓冲器34B中以便经由当前使用的接口传送到服务器实体20。在上述示例中，因此将使用第三接口28C。

当已经完成时，通信策略控制单元38监测44根据当前通信类型在当前通信介质上执行的通信的连接状态(步骤58)，其中上述给出示例中的当前通信类型和通信介质将是PLC通信类型和通信介质ESN网络。服务器实体也可以监测46连接状态。

作为示例，连接状态可以由诸如通信速度(诸如所使用的比特率、误码率和重传次数)的数据来举例说明。

此后，通信策略控制单元38识别受连接状态影响的系统参数(步骤60)。作为M2M系统19中的参数的系统参数因此可以是通信参数、应用程序参数或客户端实体参数。系统参数因此可以包括利用当前通信类型和当前通信类型设置(即，当前使用的通信介质和通信配置文件的组合)与当前使用的通信介质上的实际通信相关联的参数。通信参数可以是诸如分组上传/下载速度、分组丢失或传送字节数的参数。作为与客户端实体本身相关联的参数的客户端实体参数可以包括设定客户端实体的当前状态的参数，如像电池那样的能量源的能量水平。应用程序相关参数可以包括定义哪个应用程序有数据要传输的参数。应用程序相关参数还可以与应用程序生成预期去往服务器实体的数据的速率相关。这可以通过询问相关应用程序(诸如询问应用程序33)来确定，或者通过调查应用程序填充输入缓冲器的速率来确定。通信配置文件控制单元38因此可以从通信单元36获得通信参数，可以通过状态存储器39中的读取来获得客户端实体参数，并且可以通过查看第一至第四输入和/或输出缓冲器29A-31A、29B-31B和/或通过询问应用程序33来获得应用程序参数。

在确定了受连接状态影响的系统参数之后，通信策略控制单元38基于受影响的系统参数继续并选择通信策略P1，P2或P3(步骤62)，其中通信策略设定用于使用多种通信类型之一的规则。通信策略的选择也可以基于已经发现至少一些应用程序参数已经被影响的应用程序的特性。这个特性可以被看作是应用程序对M2M通信系统的要求，以及它对通信类型和通信介质的要求。一些应用程序可能例如具有速度要求，这又可能需要使用某些通信类型或设置，而其它应用程序可能具有可靠性要求，因为数据必须可靠地传输而不失真。其它应用程序可以没有时间或可靠性的关键性要求。

所选择的通信策略因此可以设定关于使用哪种通信类型和通信介质以及如何使用的规则。在第二通信类型CT2的情况下，它可以例如包括关于什么时候使用UDP以及何时使用TCP或者何时从一个通信类型改变到另一个通信类型的规则。

然后，通信策略控制单元38指示通信单元36根据由通信策略指定的通信类型激活通信介质上的通信(步骤64，如果这还没有应用的话)。

然后，在需要改变的情况下，通信单元36经由相应的通信接口与服务器实体20重新协商48连接状态，并为该连接提供所需的参数。在从PLC改变到IP的情况下，这可能涉及经由第二接口28B重新协商TCP连接或UDP连接(如果适用的话)，并提供所需的IP地址和端口号。

这之后可以是原始连接PLC的释放52，新连接TCP的建立54和新连接上的数据传输56。

通过该第一实施例，可以基于通信状态和受通信状态影响的系统参数来实现通信类型和通信介质的动态选择，从而可以更有效地适当使用通信类型和通信介质。

现在将参照图8来描述第二实施例，图8还示出了确定客户端实体要使用的通信的类型的方法中的多个方法步骤的流程图，该方法由通信策略控制设备22的通信策略控制单元38实施。

如在第一实施例中一样，这里假设通信介质上的通信配置文件已经生效。

此后，通信策略控制单元38监测根据当前通信类型在当前通信介质上的通信的连接状态(步骤66)，其中当前通信类型和通信介质可以是ESN网络上的PLC或互联网上的TCP/IP或UDP/IP。此处的通信状态还可以包括通信速度，诸如所使用的比特率以及传输中的重传次数或错误次数，其可以通过来自通信单元36的辅助来监测。

此后，通信策略控制单元38识别哪些通信参数受到连接状态的影响(步骤68)，诸如分组上传/下载速度，分组丢失或传送的字节数以及误码率。这些参数也可以从通信单元36获得。通信策略控制单元38还识别受当前连接状态影响的客户端实体参数(步骤70)。这可能涉及调查状态存储器39中的各种状态参数。这可能涉及查看客户端实体的电池是否具有低能量水平，例如通过低于一定的能量水平阈值来查看。通信策略控制单元38还识别受连接状态影响的应用程序参数(步骤72)。为此，通信策略控制单元38可以查看与数据报告M2M设备12A，12B，12C和12D相关联的输入缓冲器29A，30A，31A和32A中的一个或多个。它也可以或者替代地查看与数据报告M2M设备相关联的输出缓冲器29B，30B，31B和32B中的一个或多个。调查可能涉及调查哪些应用程序有数据要发送。这可以通过调查输入缓冲器是否有任何数据来完成。调查还可以查看这些输入和/或输出缓冲器有多满，即有多少数据，它们被填充的速率以及缓冲器中数据的存在时间。通信策略控制单元38也可以直接向应用程序33询问是否有数据要发送或需要接收，以及这种数据的产生的存在时间和增长速度。如果输入缓冲器中没有数据，这可能意味着应用程序参数不受影响。此外，填充缓冲器的低速增长也可能表明应用程序参数不受影响，而数据的存在和高速率可能指示应用程序参数受到影响。

在确定了受连接状态影响的所有系统参数之后，通信策略控制单元38基于受影响的系统参数在策略存储器35中继续并选择通信策略(步骤74)。这里的选择可以考虑各种参数以及系统参数被发现受到影响的应用程序的特性。这个特性可以被看作是应用程序对M2M通信系统以及通信配置文件的要求。通信策略控制单元38因此可以考虑各种应用在选择通信策略时可能具有的对通信介质和通信类型的需求。策略的选择可以更具体地涉及选择至少一个通信配置文件。所选择的通信配置文件因此可以指定要使用的至少一个通信策略。

作为示例，通信策略控制单元38可以选择指定通信配置文件的使用的第一通信策略P1，其中通信配置文件是通信介质、通信类型和通信类型设置的总体。然后，通信策略控制单元38在通信策略尚未被使用的情况下实现由通信策略指定的通信配置文件。

通信配置文件的实现可以包括选择配置文件的通信类型(步骤76)，例如TCP/IP或UDP/IP。也可涉及选择配置文件的介质(步骤78)。在一些情况下，只有一个介质。在PLC的情况下，可能只有一个介质ESN网络，在这种情况下，通信类型的选择将导致默认选择该介质。在TCP/IP或UDP/IP的情况下，客户端实体和服务器实体之间可能存在多种替代介质。例如，可能存在经由各种LAN和WLAN网络的互联网连接以及经由UMTS或LTE的移动通信网络连接。介质的选择因此可涉及在各种介质之间的选择。此后，通信策略控制单元38实现配置文件的设置(步骤80)，其可以涉及选择要使用的IP地址和端口号。

此后，通信策略控制单元38指示通信单元36根据通信类型激活通信介质上的通信。

通过这种方式，提供了一种机制，以基于所采用的决策来动态地提供策略，并且激活通信配置文件，从而可以在移动网络技术上发送某些事件，例如在PLC上发送事件和数据收集。在使用移动网络技术的情况下，如果信号强度低于一定限度，也可以累积数据，并在信号强度提高时发送数据。如果信号强度不存在或可能是工业仪表，也可以动态切换通信类型，使得重要的配置文件仪表继续工作，而不会对服务产生影响。

在上面的示例中，给出了三种不同通信类型的使用。但是应该认识到，可以存在更多的通信类型以及将更多的通信类型添加到当前正在使用的通信类型中。通信策略控制单元因此可以是可扩展的和灵活的。如果与终端智能仪表的通信不影响整个智能电网需求响应算法，则需求响应系统将受到严重影响。因此，支持多个通信介质以及控制器以确保始终处于连接状态，这将保持需求响应系统的完整性。

移动运营商和公共设施公司可以握手协商在什么地点和时间使用什么样的通信介质来优化网络资源并有效地使用它们。此外，支持基于策略动态切换介质将有助于在考虑各种变量的情况下定义网络使用策略。

如前所述，通信策略可能不固定。可以实时更新一个或多个通信策略。作为示例，服务器可以向客户端实体中的通信策略控制单元提供策略，该策略声明所有流量应该使用TCP来发送。但是，经过一段时间后，可能会注意到IP网络拥塞严重，随后可能会改变公共设施仪表上的策略，让流量使用PLC进入。如果服务器实体提供通信策略控制设备，则可以直接进行策略的改变。然而，当通信策略控制设备由客户端实体提供时，则可以基于来自服务器实体20的指令来执行更新。

通信策略控制单元的计算机程序代码以及可选的通信单元和应用程序的计算机程序代码可以是计算机程序产品的形式，例如以数据载体(诸如CD ROM盘或记忆棒)的形式。在这种情况下，数据载体携带具有计算机程序代码的计算机程序，所述计算机程序代码将实现通信策略控制单元的功能并且可选地还实现通信单元和应用程序的功能。图9中示意性地示出具有计算机程序代码84的一个这样的数据载体82。

通信策略控制设备，特别是通信策略控制设备的通信策略控制单元也可以被认为包括：

用于监测根据当前通信类型在当前通信介质上的通信的连接状态的装置，

用于识别受连接状态影响的系统参数的装置，

用于基于受影响的系统参数来选择通信策略的装置，其中通信策略设定使用一种或多种通信类型的规则，以及

用于根据由所选择的通信策略(如果所述通信策略尚未应用的话)指定的通信类型激活通信介质上的通信的装置。

用于选择通信策略的装置可以被认为包括用于还基于已经发现至少一些应用程序参数已经被影响的应用程序的特性来选择策略的装置。

用于根据通信类型激活通信介质上的通信的装置可以被认为包括用于根据通信类型实现对所选择的介质上的通信的设置的装置。

用于识别受连接状态影响的系统参数的装置可以包括用于识别有数据要发送的应用程序的装置。

通信策略控制设备和通信策略控制设备的通信策略控制单元也可以被认为包括用于实时更新一个或多个通信策略的装置。

在使用客户端实体来实现通信策略控制设备的情况下，用于更新一个或多个通信策略的装置可以最终包括用于基于来自服务器实体的指令来执行更新的装置。

虽然已经结合目前被认为是最实用和优选的实施例描述了本发明，但是应当理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖各种修改和等同布置。因此，本发明仅受随附的权利要求的限制。

Claims (18)

1.一种通信策略控制设备(22)，用于确定在机器对机器通信系统(19)中由客户端实体(14A)向服务器实体(20)报告数据所使用的通信类型(CT1，CT2，CT3)，所述客户端实体和服务器实体彼此之间具有至少两种不同的可用通信类型(CT1，CT2，CT3)，所述通信策略控制设备(22)包括作用于计算机指令(24)的处理器(25)，由此所述通信策略控制设备(22)可操作用于：

监测根据当前通信类型在当前通信介质(互联网，ESN)上的通信的连接状态，

识别受所述连接状态影响的系统参数，

基于受影响的系统参数来选择通信策略(P1，P2，P3)，所述通信策略设定使用一种或多种通信类型的规则，以及

如果所述通信策略尚未应用，则根据所选择的通信策略指定的通信类型激活通信介质上的通信。

2.根据权利要求1所述的通信策略控制设备(22)，其中所述客户端实体(14A)控制从一个或多个应用程序(33)到所述服务器实体(20)的数据传送，并且所述系统参数包括客户端实体参数、应用程序参数以及当前使用的通信介质和通信类型的通信参数。

3.根据权利要求2所述的通信策略控制设备(22)，所述通信策略控制设备在可操作用于选择通信策略时，可操作用于还基于已经发现至少一些应用程序参数已经被影响的应用程序的特性来选择策略。

4.根据任一前述权利要求所述的通信策略控制设备(22)，所述通信策略控制设备当被配置为根据通信类型激活通信介质(互联网，ESN)上的通信时，可操作用于根据通信类型实现对所选择的介质上的通信的设置。

5.根据任一前述权利要求所述的通信策略控制设备(22)，其在可操作用于识别受所述连接状态影响的系统参数时，可操作用于识别有数据要发送的应用程序。

6.根据任一前述权利要求所述的通信策略控制设备(22)，还可操作用于实时更新一个或多个所述通信策略。

7.根据任一前述权利要求所述的通信策略控制设备(22)，所述通信策略控制设备在所述客户端实体(14A)中实现。

8.根据从属于权利要求5的权利要求6所述的通信策略控制设备(22)，所述通信策略控制设备(22)在可操作用于更新一个或多个所述通信策略时，可操作用于基于来自所述服务器实体(20)的指令执行所述更新。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的通信策略控制设备，所述通信策略控制设备在所述服务器实体(20)中实现。

10.一种确定在机器对机器通信系统(19)中由客户端实体(14A)向服务器实体(20)报告数据所使用的通信类型(CT1，CT2，CT3)的方法，所述客户端实体和服务器实体彼此之间具有至少两种不同的可用通信类型(CT1，CT2，CT3)，所述方法由通信策略控制设备(22)执行，并且包括：

监测(58；66)根据当前通信类型在当前通信介质(互联网，ESN)上的通信的连接状态，

识别(60；68,70,72)受所述连接状态影响的系统参数

基于受影响的系统参数来选择(62；74)通信策略，所述通信策略设定使用一种或多种通信类型的规则，以及

如果所述通信策略尚未应用，则根据由所选择的通信策略指定的通信类型激活(64；76,78,80)通信介质上的通信。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述客户端实体(14A)控制从一个或多个应用程序到所述服务器实体的数据传送，并且所述系统参数包括客户端实体参数、应用程序参数以及当前使用的通信介质和通信类型的通信参数。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述通信策略的选择还基于已经发现至少一些应用程序参数已经被影响的应用程序的特性。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中根据通信类型激活通信介质上的通信包括：根据所述通信类型实现(80)对所选择的介质上的通信的设置。

14.根据权利要求10-13中任一项所述的方法，其中识别受所述连接状态影响的系统参数包括：识别(72)有数据要发送的应用程序。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，还包括实时更新一个或多个所述通信策略。

16.根据权利要求10-15中任一项所述的方法，其中所述更新是基于来自所述服务器实体(20)的指令来执行的。

17.一种用于确定在机器对机器通信系统(19)中由客户端实体(14A)向服务器实体(20)报告数据所使用的通信类型(CT1，CT2，CT3)的计算机程序，所述客户端实体和服务器实体彼此之间具有至少两种不同的可用通信类型(CT1，CT2，CT3)，所述计算机程序包括计算机程序代码(24；84)，所述计算机程序代码在由处理器(28)运行时形成通信策略控制设备(22)的通信策略控制通信单元(38)，所述计算机程序使得所述通信策略控制单元(38)可操作用于：

监测根据当前通信类型在当前通信介质(互联网，ESN)上的通信的连接状态，

识别受所述连接状态影响的系统参数，

基于受影响的系统参数来选择通信策略，所述通信策略设定使用一种或多种通信类型的规则，以及

如果所述通信策略尚未应用，则根据所选择的通信策略指定的通信类型激活通信介质上的通信。

18.一种用于确定在机器对机器通信系统(19)中由客户端实体(14A)向服务器实体(20)报告数据所使用的通信类型(CT1，CT2，CT3)的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括具有根据权利要求17所述的计算机程序代码(84)的数据载体(82)。