CN109905483B - 用于家庭网络的设备的高效通信 - Google Patents

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CN109905483B CN201910184803.XA CN201910184803A CN109905483B CN 109905483 B CN109905483 B CN 109905483B CN 201910184803 A CN201910184803 A CN 201910184803A CN 109905483 B CN109905483 B CN 109905483B
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Abstract

本发明涉及用于家庭网络的设备的高效通信。系统和方法是为了在家庭环境或类似环境中通过设备的结构网络的高效通信而提供的。例如，电子设备可以高效地控制通信以使功率和可靠性关注点平衡，可以通过对使用扩展唯一本地地址(EULA)的网际协议版本6(IPv6)分组报头进行分析来向某优选网络高效地传递消息，可以在整个结构网络中高效地传递软件更新和状态报告，并且/或者可以容易地且高效地加入结构网络。

Description

用于家庭网络的设备的高效通信
分案说明
本申请属于申请日为2014年6月23日的中国发明专利申请No.201480045666.7的分案申请。
技术领域
本公开涉及用于使得各种设备(包括低功率或不活跃设备)能够在家庭网络或类似环境中进行通信的高效通信。
背景技术
本部分旨在向读者介绍可能与在下面描述和/或要求保护的目前技术的各个方面有关的领域的各个方面。本讨论被认为在给读者提供背景信息以方便更好地理解本公开的各个方面时是有用的。因此，应该理解，这些声明将从这个角度阅读，而不作为对现有技术的认可。
网络连接的设备遍及家庭而出现。这些设备中的一些常常能够使用传输协议通过单个网络类型(例如，WiFi连接)与彼此进行通信。可能期望将不太功率密集的连接协议用于电池供电的或者接收减少的电荷的一些设备。然而，在一些场景中，连接到更低功率协议的设备可能不能够与连接到更高功率协议(例如，WiFi)的设备进行通信。
而且，许多电子设备现在能够连接到无线网络。例如，智能仪表技术采用无线网络来将与住宅物业相关联的电能耗数据传递回到公用事业公司以用于监视、计费等。因此，许多无线联网标准当前可用于使得电子设备能够与彼此进行通信。例如，一些智能仪表实施方式通过低功率无线个人区域网(6LoWPAN)采用网际协议版本6(IPv6)来使得电子设备能够与智能仪表进行通信。然而，可能通常未针对一个或多个实际场景很好地装备诸如6LoWPAN的当前可用的无线联网标准以支持在整个居住地或家庭中分散的电子设备。也就是说，当前可用的无线联网标准可能未鉴于一个或多个已知的实际约束来以安全又简单的消费者友好的方式高效地连接网络的所有电子设备。而且，针对一个或多个实际场景，当前可用的无线联网标准可能不提供用于以自组织方式将新电子设备添加到现有无线网络的高效方式。
此外，当为在家庭中和在家庭附近使用的电子设备提供无线网络标准时，使用为不同的设备提供开放协议的无线网络标准来学习如何获得对网络的访问将是有利的。并且，考虑到可能与家庭相关联的电子设备的数目，无线网络标准能够支持网际协议版本6(IPv6)通信使得每个设备可以具有唯一IP地址并且可以能够经由互联网、经由家庭环境中的本地网络等来访问将是有利的。另外，对于无线网络标准来说允许电子设备使用最少量的功率在无线网络内通信将是有利的。考虑到这些特征，人们认为一个或多个缺点是通过每个已知当前可用的无线联网标准在提供具有开放协议并且能够被用于在家庭中和在家庭附近的电子设备的低功率、基于IPv6的无线网状网络标准的场境中呈现的。例如，诸如
Figure BDA0001992492180000021
Dust
Figure BDA0001992492180000022
WiFi和
Figure BDA0001992492180000023
的无线网络标准未能提供上面所讨论的期望特征中的一个或多个。
例如，
Figure BDA0001992492180000024
通常提供用于经由短波长无线电发射在短距离之上通信的无线网络标准。因此，
Figure BDA0001992492180000025
的无线网络标准可能不支持在整个家庭中布置的许多电子设备的通信网络。而且，
Figure BDA0001992492180000026
的无线网络标准可能不支持无线网状通信或IPv6地址。
如上面所提到的，由Dust
Figure BDA0001992492180000027
提供的无线网络标准相对于将使得布置在家庭中的电子设备能够高效地与彼此进行通信的一个或多个特征，还可能引起一个或多个缺点。特别地，Dust
Figure BDA0001992492180000028
的无线网络标准可能不提供可以由其他人用来与在DustNetworks的网络上操作的设备相接口的开放协议。替代地，Dust
Figure BDA0001992492180000029
可以被设计成方便位于诸如组装线、化学工厂等的工业环境中的设备之间的通信。因此，Dust
Figure BDA0001992492180000031
的无线网络标准可以被导向提供具有每个设备可以向其它设备传递并侦听来自其它设备的指令的预定义时间窗口的可靠通信网络。以这种方式，Dust
Figure BDA0001992492180000032
的无线网络标准可能需要利用在家庭中使用的消费者电子设备实现起来可能不够经济的复杂且相对昂贵的无线电发射器。
像Dust
Figure BDA0001992492180000033
的无线网络标准一样，与
Figure BDA0001992492180000034
相关联的无线网络标准可能不是开放协议。替代地，
Figure BDA0001992492180000035
的无线网络标准可以仅可对于将特定收发器芯片嵌入到它们的设备中的授权客户端是可用的。而且，
Figure BDA0001992492180000036
的无线网络标准可能不支持基于IPv6的通信。也就是说，
Figure BDA0001992492180000037
的无线网络标准可能要求桥接设备将在
Figure BDA0001992492180000038
设备上产生的数据转化成可以经由互联网传送的基于IP的数据。
现在参考
Figure BDA0001992492180000039
的无线网络标准，
Figure BDA00019924921800000310
具有通常称为
Figure BDA00019924921800000311
Pro和
Figure BDA00019924921800000312
IP的两个标准。而且，
Figure BDA00019924921800000313
Pro可能在支持无线网状联网的场境中具有一个或多个缺点。替代地，
Figure BDA00019924921800000314
Pro可能至少部分地取决于在
Figure BDA00019924921800000315
Pro网络中方便每个设备之间的通信的中央设备。除对于该中央设备的增加功率要求之外，保持开启以处理或拒绝某些无线业务的设备能够在它们的壳体内产生可以改变由该设备获取的一些传感器读数(诸如温度读数)的附加热。因为这些传感器读数在确定家庭内的每个设备可以如何操作时可能是有用的，所以避免在设备内不必要地产生可能更改传感器读数的热可能是有利的。此外，
Figure BDA00019924921800000316
Pro可能不支持IPv6通信。
现在参考
Figure BDA00019924921800000317
IP，
Figure BDA00019924921800000318
IP可以在直接的设备对设备通信的场境中引起一个或多个缺点。
Figure BDA00019924921800000319
IP被导向方便通过中继的设备数据到中央路由器或设备的通信。因此，中央路由器或设备可能要求恒定供电并且因此可能不表示用于设备之间的通信的低功率手段。而且，
Figure BDA00019924921800000320
IP可能在可以在单个网络中采用的节点的数目(即，每网络～20个节点)方面具有实际限制。另外，
Figure BDA0001992492180000041
IP使用可以展现高带宽、处理、和内存要求的“波纹(Ripple)”路由协议(RPL)，这对于每个
Figure BDA0001992492180000042
IP连接的设备来说可以暗示附加功率。
像上面所讨论的
Figure BDA0001992492180000043
无线网络标准一样，WiFi的无线网络可能在使能具有低功率要求的设备之间的通信方面展现一个或多个缺点。例如，WiFi的无线网络标准还可能要求每个联网的设备总是被加电，并且此外可能要求中央节点或集线器的存在。如本领域中已知的，WiFi是对于相对更高的带宽数据传输(例如，流视频、同步设备)来说可能是理想的相对常见的无线网络标准。因此，WiFi设备通常被耦合到连续电源或可再充电电池，以支持设备之间的数据传输的恒定流。另外，WiFi的无线网络可能不支持无线网状联网。即使如此，WiFi有时可以提供比一些较低功率协议更好的连接性。
发明内容
在下面阐述本文中所公开的某些实施例的概要。应该理解，这些方面被仅呈现来给读者提供这些特定实施例的简要概要，并且这些方面不旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可以包含可能未在下面阐述的各个方面。
系统和方法是为了在家庭环境或类似环境中通过设备的结构网络的高效通信而提供的。例如，电子设备可以高效地控制通信以使功率和可靠性关注点平衡，可以通过对使用扩展唯一本地地址(EULA)的网际协议版本6(IPv6)分组报头进行分析来向某优选网络高效地传递消息，可以遍及结构网络高效地传递软件更新和状态报告，并且/或者可以容易地且高效地加入结构网络。
例如，电子设备可以包括：存储器或存储，所述存储器或存储用于存储用以操作网络栈的指令；处理器，所述处理器用于执行所述指令；以及网络接口，所述网络接口用于加入设备的网络连接的结构并且使用所述网络栈来向设备的结构的目标设备传递消息。所述网络栈可以包括：应用层，所述应用层用于给应用有效负荷提供要在消息中传送的数据；平台层，所述平台层用于以消息的通用消息格式封装所述应用有效负荷；传输层，所述传输层用于使用用户数据报协议(UDP)或传输控制协议(TCP)来可选择地传输消息；以及网络层，所述网络层用于经由一个或多个网络使用网际协议版本6(IPv6)来传递消息。例如，这些网络可以包括802.11无线网络、802.15.4无线网络、电力线网络、蜂窝网络、和/或以太网网络。而且，所述应用层、所述平台层、所述传输层、和/或所述网络层可以至少部分地基于消息的类型、用来发送消息的网络、消息可以通过结构而行进的距离、电子设备的功耗行为、目标设备的功耗行为、和/或设备的结构的将在电子设备与目标设备之间传送消息的中间设备的功耗行为来确定将消息传递到目标节点的方式的特性。另外，改变通信的方式的特性可能使得电子设备、目标设备、和/或中间设备消耗不同量的功率并且使消息更可靠地或不太可靠地到达目标节点。
在另一示例中，有形非暂时性计算机可读介质可以包括要由通信地耦合到家庭环境中的设备的结构的其它电子设备的第一电子设备执行的指令。所述指令可以包括用于在第一电子设备处通过设备的结构的第一网络从第二电子设备接收网际协议版本6(IPv6)消息的那些指令。该消息可以以目标电子设备为目的地。所述指令还可以包括用于标识在消息的IPv6报头中编码的扩展唯一本地地址的指令。这里，扩展唯一本地地址可以指示第二网络被优选为到达目标电子设备。所述指令还可以包括用于至少部分地基于扩展唯一本地地址使用第二网络来通过设备的结构朝向目标电子设备传递消息的指令。
用于通过结构网络传输软件更新的方法可以包括从结构网络中的第一设备向结构网络中的第二设备或本地或远程服务器发送映像查询消息。所述映像查询消息可以包括有关存储在所述第一设备上的软件以及所述第一设备的传输能力的信息。映像查询响应可以由所述第一设备从所述第二设备或本地或远程服务器接收。所述映像查询响应可以指示软件更新是否是可用的并且包括具有统一资源标识符(URI)以使得所述第一设备能够下载软件更新的下载信息。所述映像查询消息可以包括有关存储在发送方设备上的软件以及所述发送方设备的传输能力和更新优先级的发送方信息。使用URI，可以在第一设备处从所述发送方设备下载软件更新。可以在至少部分地基于更新优先级和所述结构网络中的网络业务的时间下载软件，并且可以以至少部分地基于在所述映像查询和所述映像查询响应中指示的公共传输能力的方式下载软件。
在另一个示例中，有形非暂时性计算机可读介质可以存储状态报告格式。所述状态报告格式可以包括：简档字段，所述简档字段用于指示多个状态更新类型中的一个状态更新类型；状态代码，所述状态代码用于指示正被报告的状态，可以以至少部分地基于所述状态更新类型的方式解释所述状态代码；以及下一个状态字段，所述下一个状态字段用于指示附加状态是否被包括在使用所述状态报告格式形成的状态报告中。
电子设备的另一示例包括：存储器，所述存储器用于存储用于使得第一电子设备能够与包括第二电子设备的结构网络配对的指令；处理器，所述处理器用于执行指令；以及网络接口，所述网络接口用于访问802.11逻辑网络和802.15.4逻辑网络。所述指令可以包括用于经由第一802.15.4逻辑网络与所述第二电子设备建立通信的指令。所述第二电子设备可以与结构网络配对并且可以经由结构网络中的另一逻辑网络与服务进行通信。所述指令还可以包括用于进行以下各项的指令：经由所述第二电子设备从所述服务接收网络配置信息以使得所述第一电子设备能够加入第一802.11逻辑网络；通过所述第一802.11逻辑网络建立通信；经由所述第一802.11逻辑网络连接到所述服务；并且注册以经由与所述服务的通信与结构网络配对。
可以关于本公开的各个方面使用上面所指出的特征的各种明确表达。同样还可以在这些各个方面中并入另外的特征。可以单独地或相结合地使用这些明确表达和附加特征。例如，关于所图示的实施例中的一个或多个在下面所讨论的各种特征可以被单独或相结合地并入到本公开的上面描述的方面中的任一个中。上面所呈现的简要概要仅旨在使读者熟悉本公开的实施例的特定方面和上下文，而不限于所要求保护的主题。
附图说明
可以在阅读以下具体实施方式时并在参考附图时更好地理解本公开的各个方面，在附图中：
图1图示根据实施例的、可以使用高效网络层协议来与布置在家庭环境中的其它设备进行通信的通用设备的框图；
图2图示根据实施例的、在其中图1的通用设备可以经由高效网络层协议与其它设备进行通信的家庭环境的框图；
图3图示根据实施例的、与图2的家庭环境中所描绘的设备相关联的示例无线网状网络；
图4图示根据实施例的、表征用于图2的家庭环境的通信系统的开放系统互连(OSI)模型的框图；
图5图示根据实施例的、图4的OSI模型中的高效网络层的详细视图；
图6图示根据实施例的、用于在图5的高效网络层中将下一代路由信息协议(RIPng)网络实现为路由机制的方法的流程图；
图7A至图7D图示根据实施例的、如何能够实现图6的方法的RIPng网络的示例；
图8图示根据实施例的、包括将安全证书嵌入到图1的通用设备中的制造过程的框图；
图9图示根据实施例的、在图5的高效网络层中使用数据报传输层安全(DTLS)协议的图2的家庭环境中的设备之间的示例握手协议；
图10图示根据实施例的、具有单个逻辑网络拓扑的结构网络；
图11图示根据实施例的、具有星型网络拓扑的结构网络；
图12图示根据实施例的、具有重叠网络拓扑的结构网络；
图13图示根据实施例的、与一个或多个结构网络进行通信的服务；
图14图示根据实施例的、通信性连接中的结构网络中的两个设备；
图15图示根据实施例的、可以被用来对结构网络中的设备进行寻址的唯一本地地址格式(ULA)。
图16图示根据实施例的、用于在集线器网络上代理外围设备的过程；
图17图示根据实施例的、可以被用来通过结构网络发传送数据的标签长度值(TLV)分组；
图18图示根据实施例的、可以被用来通过结构网络传送可以包括图17的TLV分组的数据的通用消息协议(GMP)；
图19图示根据实施例的、图18的GMP的消息报头字段；
图20图示根据实施例的、图18的GMP的密钥标识符字段；
图21图示根据实施例的、图18的GMP的应用有效负荷字段；
图22图示根据实施例的、可以被用来在结构网络中更新状态信息的状态报告模式；
图23图示根据实施例的、图22的状态报告模式的简档字段；
图24图示根据实施例的、可以被用来在客户端与服务器之间执行软件更新的协议序列；
图25图示根据实施例的、可以在图24的协议序列中使用的映像查询帧；
图26图示根据实施例的、图25的映像查询帧的帧控制字段；
图27图示根据实施例的、图25的映像查询帧的产品规格字段；
图28图示根据实施例的、图25的映像查询帧的版本规格字段；
图29图示根据实施例的、图25的映像查询帧的场所规格字段；
图30图示根据实施例的、图25的映像查询帧的所支持完整性类型字段；
图31图示根据实施例的、图25的映像查询帧的所支持更新方案字段；
图32图示根据实施例的、可以在图24的协议序列中使用的映像查询响应帧；
图33图示根据实施例的、图32的映像查询响应帧的统一资源标识符(URI)字段；
图34图示根据实施例的、图32的映像查询响应帧的完整性规格字段；
图35图示根据实施例的、图32的映像查询响应帧的更新方案字段；
图36图示根据实施例的、用来采用数据管理协议以管理结构网络中的设备之间的数据的序列；
图37图示根据实施例的、可以在图36的序列中使用的快照请求帧；
图38图示根据实施例的、可以使用图37的快照请求帧访问的示例简档模式；
图39是根据实施例的、可以在简档模式中指示路径的路径的二进制格式；
图40图示根据实施例的、可以在图36的序列中使用的观看请求帧；
图41图示根据实施例的、可以在图36的序列中使用的周期性更新请求帧；
图42图示根据实施例的、可以在图36的序列中使用的刷新请求帧；
图43图示根据实施例的、可以在图36的序列中使用的取消视图请求；
图44图示根据实施例的、可以在图36的序列中使用的视图响应帧；
图45图示根据实施例的、可以在图36的序列中使用的显式更新请求帧；
图46图示根据实施例的、可以在图36的序列中使用的视图更新请求帧；
图47图示根据实施例的、可以使用图36的序列来更新的更新项帧；
图48图示根据实施例的、可以在图36的序列中作为更新响应消息发送的更新响应帧；
图49图示根据实施例的、批量数据传输中的发送方与接收方之间的通信性连接；
图50图示根据实施例的、可以被用来由图49的发送方发起通信性连接的SendInit消息；
图51图示根据实施例的、图50的SendInit消息的传输控制字段；
图52图示根据实施例的、图51的SendInit消息的范围控制字段；
图53图示根据实施例的、可以被用来接受通过由图50的发送方发送的图50的SendInit消息所建议的通信性连接的SendAccept消息；
图54图示根据实施例的、可以被用来拒绝通过由图50的发送方发送的图50的SendInit消息所建议的通信性连接的SendReject消息；
图55图示根据实施例的、可以被用来接受由图50的发送方建议的通信性连接的ReceiveAccept消息；
图56是根据实施例的、使用扩展唯一本地地址(EULA)的IPv6分组报头的示例的框图；
图57是根据实施例的、通过具有两个网络的结构拓扑来传递具有图56的IPv6分组的IPv6分组的示例的框图；
图58是根据实施例的、使用图56的IPv6分组报头通过图57的结构来高效地传递IPv6分组的方法的流程图；
图59是根据实施例的、用于至少部分地基于一个或多个可靠性因素来选择通过其发送消息的高效传输协议的方法的流程图；
图60是图示根据实施例的、在其中一个设备调用另一设备上的方法的设备的结构的用例的图；
图61是图示根据实施例的、在其中通过许多低功率不活跃的设备来传播警报消息的设备的结构的用例的图；
图62至图64是根据实施例的、用于将新设备引入到设备的结构中的方法的流程图；以及
图65至图67是根据实施例的用于将新设备引入到设备的结构中的另一方法的流程图。
具体实施方式
将在下面描述本公开的一个或多个特定实施例。这些描述的实施例仅是目前公开的技术的示例。因此，为了提供这些实施例的简明描述，可能不在本说明书中描述实际实施方式的所有特征。应该了解在任何这种实际的实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中一样，必须做出许多实施方式特定的决策以实现开发者的特定目标，诸如遵照可能从一个实施方式到另一实施方式变化的系统相关且业务相关的约束。而且，应该了解，这种开发努力可能是复杂的且费时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员来说可能是设计、制作和制造的例行任务。
当介绍本公开的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”和“该”旨在意味着存在这些元件中的一个或多个。术语“含有”、“包括有”和“具有”旨在为包括的，并且意味着可以存在除所列举的元件以外的附加元件。此外，应该理解，对本公开的“一个实施例”或“实施例”的引用不旨在被解释为排除也并入所记载的特征的附加实施例的存在。
如本文中所使用的，术语“HAVC”包括提供加热和冷却两者、仅加热、仅冷却的系统，以及提供诸如加湿、去湿和通风的其它居住者舒适和/或调节功能性的系统。
如本文中所使用的，在参照家庭设备时，术语电力“收集”、“共享”和“占用”是指在无需直接从变压器使用直接或公共线源的情况下通过装置负载从电力变压器得到电力。
如本文中所使用的，术语“恒温器”意指用于调节诸如外壳的至少一部分内的温度和/或湿度的参数的设备或系统。术语“恒温器”可以包括用于加热和/或冷却系统的控制单元或者加热器或空调器的组件部分。如本文中所使用的，术语“恒温器”通常还能够指被配置和适配成在视觉上吸引人、不令人生畏、看起来优雅、并且欣然地易于使用的同时提供复杂的、定制的省电HVAC控制功能性的通用感测与控制单元(VSCU单元)。
如本文中所使用的，术语“危险检测器”是指能够检测火(例如，烟雾、热、一氧化碳)和/或其它危险条件(例如，极端温度、危险气体的积累)的迹象的任何家庭设备。
本公开涉及可以由在家庭环境中与彼此进行通信的设备使用的高效通信。本公开的高效通信可以使得设备和/或服务的结构能够在家庭环境中通信。实际上，住在家庭中的消费者可以发现协调他们的家庭内的各种设备的操作使得他们的设备中的全部被高效地操作是有用的。例如，恒温器设备可以被用来检测家庭的温度并基于所检测到的温度来协调其它设备(例如灯)的活动。恒温器设备可以检测可以指示温度对应于白天的家庭外部的温度。恒温器设备然后可以向灯设备传达可能存在可被家庭利用的日光并且因此应该关掉灯。在另一示例中，智能危险检测器可以能够检测指示占用的环境条件。恒温器设备可以为这些环境条件而查询危险检测器并因此改变其操作。除效率之外，消费者通常可能更喜欢牵涉最小量的设置或初始化的用户友好的设备。也就是说，消费者通常可能更喜欢在执行几个初始化步骤之后完全操作的设备，特别是不管年龄或技术经验都可以由几乎任何个体执行的那些设备。
为了在家庭环境内在彼此之间有效果地且有效率地传送数据，设备可以使用包括一个或多个逻辑网络的结构网络来管理设备之间的通信。也就是说，高效结构网络可以使得家庭内的许多设备能够使用一个或多个逻辑网络来与彼此进行通信。结构网络可以通过牵涉例如高效网络层、高效平台层、和/或高效应用层的高效通信方案来支持以管理通信。结构网络可以支持网际协议版本6(IPv6)，使得每个连接的设备可以具有唯一本地地址(ULA)。在一些示例中，IPv6通信可以采用扩展唯一本地地址(EULA)。而且，为了使得每个设备能够与家庭集成在一起，对于每个设备而言使用少量的功率在网络内进行通信可能是有用的。也就是说，通过使得设备能够使用低功率进行通信，可以将该设备放置在家庭中的任何地方，而无需耦合至连续电源(例如电池供电的)。
在通信协议的相对更低层(例如网络层)上，结构高效网络层可以建立在其中家庭内的许多设备可以经由无线网状网络与彼此进行通信的通信网络。该通信网络可以支持网际协议版本6(IPv6)通信，使得每个连接的设备可以具有唯一网际协议(IP)地址。而且，为了使得每个设备能够与家庭集成在一起，对于每个设备而言使用少量的功率在网络内通信可能是有用的。也就是说，通过使得设备能够使用低功率通信，可以将设备放置在家庭中的任何地方，而无需耦合到连续电源。
高效网络层因此可以建立可以在两个或更多个设备之间传输数据使得通信网络的建立几乎不牵涉用户输入、设备之间的通信几乎不牵涉能量、并且通信网络它本身是安全的过程。在一个实施例中，高效网络层可以是采用下一代路由信息协议(RIPng)作为其路由机制并且采用数据报传输层安全(DTLS)协议作为其安全机制的基于IPv6的通信网络。因此，高效网络层可以提供用于向家庭添加或移除设备同时保护在已连接的设备之间传递的信息的简单手段。
在通信协议的相对更高层(例如，平台层和/或应用层)上，可以创建并维持设备的结构。这些层可以在整个结构中使能参数化软件更新和状态报告。这些层还可以提供可能知道某些网络功率约束(诸如“不活跃”或电池供电的设备的功率约束)的通信，并且可以在想到这些因素情况下传递消息。
因此，本公开的实施例涉及包括一个或多个逻辑网络的结构网络的系统和方法，所述结构网络使得连接到结构的设备能够使用为设备所知的协议和/或简档的列表来与彼此进行通信。设备之间的通信可以遵循使得设备能够不管在结构中通信的设备连接到哪些逻辑网络都理解设备之间的通信的典型消息格式。在消息格式内，可以包括数据的有效负荷以用于接收设备存储和/或处理。有效负荷的格式和内容可以根据在有效负荷内的指示简档(包括一个或多个协议)和/或正根据该简档发送的消息的类型的报头而变化。
根据一些实施例，结构中的两个或更多个设备可以使用状态报告协议或简档进行通信。例如，在某些实施例中，可以将状态报告协议或模式包括在可被连接到结构的设备利用的核心简档中。使用该状态报告协议，设备可以向结构中的其它设备发送或者从结构中的其它设备请求状态信息。
类似地，在某些实施例中，结构中的两个或更多个设备可以使用更新软件协议或简档进行通信。在一些实施例中，可以将更新软件协议或模式包括在可被连接到结构的设备利用的核心简档中。使用更新软件协议，设备可以请求、发送或者通知结构内存在更新。
在某些实施例中，结构中的两个或更多个设备可以使用数据管理协议或简档进行通信。在一些实施例中，可以将数据管理协议或模式包括在可被连接到结构的设备利用的核心简档中。使用更新数据管理协议，设备可以请求、查看、或者跟踪被存储在其它设备中的节点驻留信息。
此外，在某些实施例中，结构中的两个或更多个设备可以使用批量数据传输协议或简档来传输数据。在一些实施例中，可以将批量数据传输协议或模式包括在可被连接到结构的设备利用的核心简档中。使用批量数据传输协议，设备可以使用结构中的任何逻辑网络来发起、发送、或者接收批量数据。在某些实施例中，使用批量数据传输协议的发送设备或接收设备也许能“驱动”设备之间的同步传输。在其它实施例中，可以利用异步传输来执行批量传输。
结构介绍
通过介绍，图1图示可以在家庭环境内与其它同样的设备进行通信的通用设备10的示例。在一个实施例中，设备10可以包括一个或多个传感器12、用户接口组件14、电源16(例如，包括电力连接和/或电池)、网络接口18、处理器20等。特定传感器12、用户接口组件14和电源配置可以与每个设备10相同或类似。然而，应该注意在一些实施例中，每个设备10可以基于设备类型或模型而包括特定传感器12、用户接口组件14、电源配置等。
在某些实施例中，传感器12可以检测诸如加速度、温度、湿度、水、供应电力、接近、外部运动、设备运动、声音信号、超声信号、光信号、火、烟雾、一氧化碳、全球定位卫星(GPS)信号、射频(RF)、其它电磁信号或场等的各种特性。因此，传感器12可以包括温度传感器、湿度传感器、危险相关传感器或其它环境传感器、加速度计、麦克风、相当于并包括相机(例如，电荷耦合器件或视频相机)的光学传感器、有源或无源辐射传感器、GPS接收器或射频标识检测器。虽然图1图示具有单个传感器的实施例，但是许多实施例可以包括多个传感器。在一些实例中，设备10可以包括一个或多个主传感器和一个或多个辅传感器。这里，主传感器可以感测对设备的核心操作极为重要的数据(例如，感测恒温器中的温度或者感测烟雾检测器中的烟雾)，同时辅传感器可以感测能够被用于能量高效目标或智能操作目标的其它类型的数据(例如，运动、光或声音)。
设备10中的一个或多个用户接口组件14可以从用户接收输入并且/或者向用户呈现信息。所接收到的输入可以被用来确定设定。在某些实施例中，用户接口组件可以包括对用户的运动做出响应的机械或虚拟组件。例如，用户能够机械地移动滑动组件(例如，沿着垂直或水平轨道)或者使可旋转环旋转(例如，沿着圆形轨道)，或者可以检测用户沿着触摸板的运动。这些运动可以与能够基于用户接口组件104的绝对位置或者基于用户接口组件104的位移来确定的设定调整(例如，对于可旋转环组件的每10°旋转按1华氏度调整设定点温度)相对应。物理上且实际上可移动的用户接口组件能够允许用户沿着表观连续统一体的一部分设置设定。因此，用户可能不局限于在两个离散选项之间选择(例如，如果使用了上下按钮则情况将是这样的)，而是能够沿着一系列可能的设定值迅速地且直观地定义设定。例如，用户接口组件的移动的大小可以与设定调整的量级相关联，使得用户可以显著地更改具有大移动的设定或者微调具有小移动的设定。
用户接口组件14还可以包括一个或多个按钮(例如，上下按钮)、小键盘、数字键盘、开关、麦克风、和/或相机(例如，以检测手势)。在一个实施例中，用户接口组件14可以包括可以使得用户能够通过使环旋转(例如，以调整设定)和/或通过向内点击环(例如，以选择经调整的设定或者以选择一个选项)来与组件交互的点击并旋转环孔组件。在另一实施例中，用户接口组件14可以包括可以检测手势(例如，以指示设备的电力或警报状态将改变)的相机。在一些实例中，设备10可以具有可以被用来设置多个类型的设定的一个主输入组件。用户接口组件14还可以被配置成经由例如视觉显示器(例如，薄膜晶体管显示器或有机发光二极管显示器)和/或音频扬声器向用户呈现信息。
电源组件16可以包括电力连接和/或本地电池。例如，电力连接可以将设备10连接到诸如线电压源的电源。在一些实例中，AC电源能够被用来反复地对(例如，可再充电的)本地电池充电，使得电池可以被稍后用来在AC电源不可用时向设备10供应电力。
网络接口18可以包括使得设备10能够在设备之间进行通信的组件。在一个实施例中，网络接口18可以使用高效网络层作为其开放系统互连(OSI)模型的一部分进行通信。在一个实施例中，将在下面参考图5更详细地描述的高效网络层可以使得设备10能够使用RIPng路由机制和DTLS安全方案来以无线方式传递IPv6型数据或业务。因此，网络接口18可以包括无线卡或一些其它收发器连接。
处理器20可以支持各种不同的设备功能性中的一个或多个。因此，处理器20可以包括被配置和编程为执行和/或使本文中所描述的功能性中的一个或多个被执行的一个或多个处理器。在一个实施例中，处理器20可以包括执行存储在本地存储器(例如，闪存、硬盘、随机存取存储器)中的计算机代码的通用处理器、专用处理器或专用集成电路、其组合，和/或使用其它类型的硬件/固件/软件处理平台。另外，可以将处理器20实现为由中央服务器或基于云的系统诸如借助于运行使用异步JavaScript和XML(AJAX)或类似协议来执行从云服务器提供的指令的Java虚拟机(JVM)而远程地执行或者管理的算法的本地化版本或配对物。通过示例，处理器20可以检测位置(例如，房屋或房间)何时被占用，相当于并包括它被特定人占用还是被特定数目的人们(例如，相对于一个或多个阈值)占用。在一个实施例中，这个检测能够例如通过对麦克风信号进行分析、检测用户移动(例如，在设备前面)、检测门或车库门的打开和关闭、检测无线信号、检测接收到的信号的IP地址、检测一个或多个设备在时间窗口内的操作等而发生。而且，处理器20可以包括用于标识特定居住者或对象的图像识别技术。
在某些实施例中，处理器20还可以包括高能力处理器和低能力处理器。高能力处理器可以执行诸如操作用户接口组件14等的计算密集操作。另一方面，低能力处理器可以管理诸如从传感器12检测危险或温度的不太复杂的过程。在一个实施例中，低能力处理器可以唤醒或者初始化用于计算密集过程的高能力处理器。
在一些实例中，处理器200可以预测所希望的设定和/或实现那些设定。例如，基于存在检测，处理器20可以将设备设定调整成例如在无人在家或在特定房间中时保存电力或者符合用户偏好(例如，通用的在家偏好或用户特定的偏好)。作为另一示例，基于特定人、动物或对象(例如，小孩、宠物或丢失对象)的检测，处理器20可以启动人、动物或对象在哪里的音频或视觉指示器，或者可以在在某些条件下(例如，在晚上或在灯关闭时)检测到未被认出的人的情况下启动警报或安全特征。
在一些实例中，设备可以彼此交互，使得由第一设备检测到的事件影响第二设备的动作。例如，第一设备能够检测到用户已驶入车库(例如，通过检测车库中的运动、检测车库中的光变化或者检测车库门的打开)。第一设备能够经由高效网络层向第二设备传送这个信息，使得第二设备例如能够调整家庭温度设定、光设定、音乐设定、和/或安全警报设定。作为另一示例，第一设备能够检测用户接近前门(例如，通过检测运动或突然的光图案变化)。例如，第一设备可以使得通用音频或视觉信号被呈现(例如，诸如门铃的发声)或者使得位置特定的音频或视觉信号被呈现(例如，以通告访问者存在于用户正占用的房间内)。
通过示例，设备10可以包括诸如
Figure BDA0001992492180000181
学习型恒温器的恒温器。这里，恒温器可以包括诸如温度传感器、湿度传感器等的传感器12，使得恒温器可以确定该恒温器被布置所在的建筑物内的目前气候条件。用于恒温器的电源组件16可以是本地电池，使得恒温器可以被放置在建筑物中的任何地方，而不用顾及被放置得与连续电源极为接近。因为可以使用本地电池来给恒温器供电，所以恒温器可以使其能量使用最小化，使得电池很少被替换。
在一个实施例中，恒温器可以包括可以具有布置在其上的可旋转环作为用户接口组件14的圆形轨道。因此，用户可以使用可旋转环与恒温器交互或者对恒温器进行编程，使得恒温器通过控制加热、通风、和空气调节(HAVC)单元等来控制建筑物的温度。在一些实例中，恒温器可以基于其程序设计来确定建筑物何时可能是空的。例如，如果恒温器被编程为使HVAC单元保持断电达延长时间段，则恒温器可以确定建筑物在这个时间段期间将是空的。这里，恒温器可以被编程为在它确定建筑物是空的时关掉灯开关或其它电子设备。因此，恒温器可以使用网络接口18来与灯开关设备进行通信，使得它可以在建筑物被确定为是空的时向灯开关设备发送信号。以这种方式，恒温器可以高效地管理建筑物的能量使用。
记住上文，图2图示图1的设备10可以经由高效网络层与其它设备进行通信的家庭环境30的框图。所描绘的家庭环境30可以包括诸如房屋、办公建筑物、车库、或活动房屋的结构32。应当了解，还能够将设备集成到不包括整个结构32的家庭环境(诸如套房、公寓、办公空间等)中。另外，家庭环境30可以控制和/或耦合到实际结构32外部的设备。实际上，家庭环境30中的数个设备根本不必物理上在结构32内。例如，控制水池加热器34或灌溉系统36的设备可以位于结构32外部。
所描绘的结构32包括经由墙40彼此至少部分地分开的许多房间38。墙40能够包括内墙或外墙。每个房间38还能够包括地板42和天花板44。这些设备能够被安装在墙40、地板42、或天花板44上，与墙40、地板42、或天花板44集成在一起，并且/或者由墙40、地板42、或天花板44支撑。
家庭环境30可以包括多个设备，包括可以与彼此和/或与基于云的服务器系统无缝地集成在一起以提供各种有用的家庭目标中的任一个的智能、多感测、连接网络的设备。家庭环境30中所图示的设备中的一个、更多个或每一个可以包括一个或多个传感器12、用户接口14、电源16、网络接口18、处理器20等。
示例设备10可以包括诸如Nest Labs公司的
Figure BDA0001992492180000201
学习型恒温器-第一代T100577或
Figure BDA0001992492180000202
学习型恒温器-第二代T200577的连接网络的恒温器46。恒温器46可以检测环境气候特性(例如，温度和/或湿度)并且控制加热、通风和空气调节(HVAC)系统48。另一示例设备10可以包括诸如
Figure BDA0001992492180000203
的危险检测单元的危险检测单元50。危险检测单元50可以检测危险物质和/或危险条件存在于家庭环境30中(例如，烟雾、火或一氧化碳)。此外，能够被称为“智能门铃”的入口通道接口设备52能够检测人接近于或背离位置、控制可听功能性、经由音频或视觉手段来通告人的接近或背离、或者控制关于安全系统的设定(例如，以激活或停用该安全系统)。
在某些实施例中，设备10可以包括可以检测环境照明条件、检测房间占用状态、并且控制一个或多个灯的电力和/或暗淡状态的灯开关54。在一些实例中，灯开关54可以控制风扇(诸如吊式风扇)的电力状态或速度。
此外，墙插座接口56可以检测房间或围墙的占用并且控制电力到一个或多个墙插座的供应(例如，使得在无人在家的情况下不向插座供应电力)。家庭环境30内的设备10还可以包括家电58，诸如冰箱、电炉和/或烘箱、电视、洗衣机、烘干机、灯(在结构32内部和/或外部)、立体声设备、对讲系统、车库门开门器、落地风扇、吊式风扇、全屋风扇、壁式空调器、水池加热器34、灌溉系统36、安全系统等。虽然图2的描述可以标识与特定设备相关联的特定传感器和功能性，但是应当了解，可以将各种传感器和功能性(诸如在整个说明书中所描述的那些传感器和功能性)中的任一个集成到设备10中。
除包含处理和感测能力之外，上面所描述的示例性设备中的每一个也许能够与任何其它设备以及对在世界上任何地方连接网络的任何云服务器或任何其它设备进行数据通信和信息共享。在一个实施例中，设备10可以经由将在下面参考图5所讨论的高效网络层来发送和接收通信。在一个实施例中，高效网络层可以使得设备10能够经由无线网状网络与彼此进行通信。因此，某些设备可以用作无线重发器和/或可以充当家庭环境中的可能未彼此直接连接(即，单跳)的设备之间的桥接器。
在一个实施例中，无线路由器60还可以经由无线网状网络与家庭环境30中的设备10进行通信。无线路由器60然后可以与互联网62进行通信，使得每个设备10可以通过互联网62与中央服务器或云计算系统64进行通信。中央服务器或云计算系统64可以与和特定设备10相关联的制造商、支持实体或服务提供商相关联。因此，在一个实施例中，用户可以使用设备本身而不是使用诸如电话或连接互联网的计算机的一些其它通信手段来联系客户支持。另外，能够从中央服务器或云计算系统64向设备自动地发送软件更新(例如，当可用时、当被购买时、或者以例行间隔)。
借助于网络连接性，即使用户不接近于设备，设备10中的一个或多个也可以进一步允许用户与设备交互。例如，用户可以使用计算机(例如，台式计算机、膝上型计算机、或平板)或其它便携式电子设备(例如，智能电话)66来与设备进行通信。网页或应用可以从用户接收通信并且基于所接收到的通信来控制设备10。而且，网页或应用可以向用户呈现关于设备的操作的信息。例如，用户能够查看设备的当前设定点温度并且使用可以连接到互联网62的计算机来调整它。在这个示例中，恒温器46可以经由使用高效网络层创建的无线网状网络来接收当前设定点温度视图请求。
在某些实施例中，家庭环境30还可以包括各种非通信传统家电68，诸如能够借助于墙插座接口56来控制(即使粗糙地(ON/OFF))的旧常规的洗衣机/烘干机、冰箱等。家庭环境30还可以包括各种部分地通信的传统家电70，诸如能够通过由危险检测单元50或灯开关54所提供的IR信号来控制的红外(IR)控制的壁式空调器或其它IR控制的设备。
如上面所提到的，上面所描述的示例设备10中的每一个设备可以建立无线网状网络，使得可以向每个设备10传递数据。记住图2的示例设备，图3图示可以被采用来方便上面所描述的示例性设备中的一些设备之间的通信的示例无线网状网络80。如图3中所示，恒温器46可以具有到插座接口56的直接无线连接，所述插座接口56可以以无线方式连接到危险检测单元50并连接到灯开关54。以同一方式，灯开关54可以以无线方式耦合到家电58和便携式电子设备66。家电58可以仅耦合到水池加热器34并且便携式电子设备66可以仅耦合到灌溉系统36。灌溉系统36可以具有到入口通道接口设备52的无线连接。图3的无线网状网络80中的每个设备可以与无线网状网络80内的节点相对应。在一个实施例中，高效网络层可以指定每个节点使用RIPng协议和DTLS协议来传送数据，使得可以在这些节点之间经由最少数目的跳将数据安全地传输到目的地节点。
通常，高效网络层可以是如图4中所描绘的开放系统互连(OSI)模型90的一部分。OSI模型90图示通信系统相对于抽象层的功能。也就是说，OSI模型可以指定联网框架或者设备之间的通信如何可以被实现。在一个实施例中，OSI模型可以包括六个层：物理层92、数据链路层94、网络层96、传输层98、平台层100、和应用层102。通常，OSI模型90中的每个层可以服务它上方的层并且可以被它下面的层服务。在至少一些实施例中，更高层对于更低层中使用的技术而言可能是不可知论的。例如，在某些实施例中，平台层100对于网络层96中使用的网络类型而言可能是不可知论的。
记住这个，物理层92可以为可以与彼此进行通信的设备提供硬件规格。因此，物理层92可以确立设备如何可以彼此连接，帮助管理如何可以在设备之间共享通信资源等。
数据链路层94可以指定如何可以在设备之间传输数据。通常，数据链路层94可以提供可以将正被传送的数据分组编码和解码成比特作为传输协议的一部分的方式。
网络层96可以指定正被传输到目的地节点的数据如何被路由。网络层96还可以提供可以维持正被传输的数据的完整性的安全协议。
传输层98可以指定数据从源节点到目的地节点的透明传输。传输层98还可以控制数据的透明传输如何保持可靠。因此，传输层98可以被用来验证旨在传输到目的地节点的数据分组实际上到达了目的地节点。可以在传输层98中采用的示例性协议可以包括传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。
平台层100可以根据在传输层98内指定的协议来建立设备之间的连接。平台层100还可以将数据分组转化成应用层102可以使用的形式。应用层102可以支持可以与用户直接接口的软件应用。因此，应用层102可以实现由软件应用所定义的协议。例如，软件应用可以提供诸如文件传输、电子邮件等的服务。
高效网络层
现在参考图5，在一个实施例中，可以以某种方式将网络层96和传输层98配置成形成高效低功率无线个人网络(ELoWPAN)110。在一个实施例中，ELoWPAN 110可以基于可以与低速率无线个人局域网(LR-WPAN)相对应的IEEE 802.15.4网络。ELoWPAN 110可以指定网络层96可以使用基于网际协议版本6(IPv6)的通信协议在家庭环境30中的设备10之间路由数据。因此，每个设备10可以包括可以给每个设备10提供唯一地址以用来通过互联网、在家庭网络30附近的本地网络等标识它本身的128比特IPv6地址。
在一个实施例中，网络层96可以指定可以使用下一代路由信息协议(RIPng)在设备之间路由数据。RIPng是基于源节点与目的地节点之间的跳数经由无线网状网络来路由数据的路由协议。也就是说，RIPng可以在确定数据如何将被路由时确定采用最少跳数的从源节点到目的地节点的路由。除经由无线网状网络支持数据传输之外，RIPng能够支持IPv6联网业务。因此，每个设备10可以在路由数据时使用用于标识它本身的唯一IPv6地址以及用于标识目的地节点的唯一IPv6地址。将在下面参考图6描述关于RIPng如何在节点之间发送数据的附加细节。
如上面所提到的，网络层96还可以提供可以管理正被传输的数据的完整性的安全协议。这里，高效网络层可以使用数据报传输层安全(DTLS)协议来使在设备之间传输的数据安全。通常，传输层安全(TLS)协议被通常用来保护经由互联网的数据传输。然而，为了TLS协议是有效的，TLS协议可以使用诸如传输控制协议(TCP)的可靠传输通道来传输数据。DTLS在支持诸如用户数据报协议(UDP)的不可靠传输通道的同时为所传输的数据提供类似级别的安全。将在下面参考图8和图9描述关于DTLS协议的附加细节。
图5中所描绘的网络层96在本文中被表征为上面所提到的高效网络层。也就是说，高效网络层使用RIPng来路由IPv6数据并且使用DTLS协议来使经路由的数据安全。因为高效网络层使用DTLS协议来使设备之间的数据传输安全，所以对于数据来说，传输层98可以支持TCP和UDP传输方案。
现在参考图6，图6描绘可以被用于使用RIPng来为图3的无线网状网络80中的每个设备10确定路由表的方法120的流程图。方法120可以由家庭环境30中的每个设备10来执行，使得每个设备10可以产生指示无线网状网络80中的每个节点可以如何彼此连接的路由表。因此，每个设备10可以独立地确定如何将数据路由到目的地节点。在一个实施例中，设备10的处理器20可以使用网络接口18来执行方法120。因此，设备10可以经由网络接口18向家庭环境30中的其它设备10发送与传感器12相关联或者由处理器18所确定的数据。
将参考图7A至图7D描述方法120的以下讨论，以清楚地图示方法120的各个块。记住这个并参考图6和图7A两者，在块122处，设备100可以向可以直接(即，零跳)到请求设备10的任何其它设备10发送请求132。请求132可以包括对于来自相应设备10的所有的路由信息的请求。例如，参照图7A，在节点1处的设备10可以将请求132发送到在节点2处的设备10以发送包括在节点2的存储器中的路由(即，N2的路由)中的全部。
在块124处，请求设备10可以从相应设备10接收可以包括在相应设备10的相应存储器中包括的路由中的全部的消息。可以在可以指定无线网状网络80中的每个节点可以如何彼此连接的路由表中组织路由。也就是说，该路由表可以指定数据可以被传输到哪些中间节点以使得数据从源节点到目的地节点。返回参考以上示例并参考图7B，响应于节点1对于N2的路由的请求，在块124处，节点2可以向节点1发送包括在节点2的存储器或存储中的路由(N2的路由144)中全部。在一个实施例中，如图7A中所示，无线网状网络80的每个节点可以将请求132发送到其相邻节点。作为响应，如图7B中所示，每个节点然后可以将其路由发送到其相邻节点。例如，图7B像用N1的路由142、N2的路由144、N3的路由146、N4的路由148、N5的路由150、N6的路由152、N7的路由154、N8的路由156以及N9的路由158所描绘的那样图示每个节点如何将其路由数据发送到每个相邻节点。
最初，每个节点可以知道它可能具有直接连接(即，零跳)的节点。例如，最初，节点2可能仅知道它直接连接到节点1、节点3和节点4。然而，在接收到N1的路由142、N3的路由146、以及N4的路由148之后，节点2的处理器20可以构建包括与N1的路由142、N3的路由146、以及N4的路由148包括在一起的信息中的全部的路由表。因此，下一次节点2接收到对于其路由或路由表(即，N2的路由144)的请求，节点2可以发送包括N1的路由142、N2的路由、N3的路由146、以及N4的路由148的路由表。
记住这个并往回参考图6，在块126处，请求设备10可以更新其本地路由表以包括从相邻设备10接收到的路由信息。在某些实施例中，每个设备10可以周期性地执行方法120，使得每个设备10包括表征无线网状网络80中的每个节点可以如何彼此连接的经更新的路由表。如上面所提到的，每当方法120被执行时，如果相邻设备10利用从其相邻设备接收到的信息更新了其路由表，则每个设备10可以从其相邻设备10接收附加信息。结果，每个设备10可以理解无线网状网络80中的每个节点可以如何彼此连接。
例如，图7C图示可能已由在节点1处的设备10使用方法120确定的路由表172。在这个示例中，路由表172可以指定作为目的地节点的无线网状网络80中的每个节点、节点1与每个目的地节点之间的中间节点以及节点1与目的地节点之间的跳数。跳数与正被发送到目的地节点的数据在到达目的地节点之前可以被转发到中间节点的次数相对应。当向特定目的地节点发送数据时，RIPng路由方案可以选择牵涉最少跳数的路由。例如，如果节点1打算向节点9发送数据，则RIPng路由方案将经由节点2、4、5和8路由数据，这包括四跳，与包括五跳的经由节点2、4、6、7和8路由数据对照。
通过使用RIPng路由方案，每个设备10可以独立地确定数据应该如何被路由到目的地节点。另一方面，诸如在6LoWPAN设备中使用的“波纹(Ripple)”路由协议(RPL)的常规路由方案可以通过可以是知道无线网状网络的结构的唯一节点的中央节点来路由数据。更具体地，RPL协议可以根据可以被构造为层次的有向非循环图(DAG)来创建无线网状网络。位于这个层次顶部的可以包括边界路由器，其可以向低层节点周期性地组播请求以针对节点的连接中的每一个确定秩。本质上，当数据被从源节点传输到目的地节点时，可以朝节点的层次向上然后向下回到目的地节点传输数据。以这种方式，朝层次向上更高处的节点可以比位于层次中更低处的节点更经常地路由数据。而且，RPL系统的边界路由器还可能正在更频繁地操作，因为它控制数据将如何经由层次被路由。在常规RPL系统中，和这里教导的RIPng系统对比，一些节点可能由于其在层次内的位置而不由于其相对于源节点和目的地节点的位置而简单地在更频繁基础上路由数据。在RPL系统下更经常地路由数据的这些节点可能消耗更多的能量，进而可能不适合于与家庭环境30中的使用低功率操作的设备10一起实现。而且，如上面所提到的，如果RPL系统的边界路由器或任何其它更高层节点与恒温器46相对应，则所增加的数据路由活动可以增加在恒温器46内产生的热。结果，恒温器46的温度读数可能不正确地表示家庭环境30的温度。因为其它设备10可以基于恒温器46的温度读数来执行特定操作，并且因为恒温器46可以基于其温度读数来向各种设备10发送命令，所以确保恒温器46的温度读数是准确的可能是有利的。
除确保设备10中谁都不通过使用RIPng路由方案来路由数据不适当的次数之外，可以通过用户以最小努力将新设备10添加到无线网状网络。例如，图7D图示新节点10正被添加到无线网状网络80。在某些实施例中，一旦节点10建立到无线网状网络80的连接(例如，经由节点4)，与节点10相对应的设备10就可以执行上面所描述的方法120，以确定数据可以如何被路由到无线网状网络80中的每个节点。如果无线网状网络80中的每个节点已经执行了方法120多次，则在节点10处的设备10可以从在节点4处的设备10接收无线网状网络80的整个路由结构。以同一方式，可以从无线网状网络80中移除设备10并且每个节点可以通过再次执行方法120来相对容易地更新其路由表。
在使用RIPng路由方案建立路由方案之后，ELoWPAN 110可以采用DTLS协议来使家庭环境30中的每个设备10之间的数据通信安全。如上面所提到的，通过使用DTLS协议代替TLS协议，ELoWPAN 110可以使得传输层98能够经由TCP和UDP发送数据。尽管UDP与TCP相比可能通常是更不可靠的，但是UDP数据传输采用简单的通信方案，而不用在使用之前建立专用传输通道或数据路径。因此，添加到无线网状网络80的新设备10可以使用UDP数据传输来更迅速地与无线网状网络中的其它设备10有效地通信。而且，因为不保证递送，UDP数据传输通常通过正在发送或转发数据的设备10来使用更少能量。因此，设备10可以使用UDP数据传输来发送非关键数据(例如，人存在于房间中)，从而节省设备10内的能量。然而，可以经由TCP数据传输发送关键数据(例如，烟雾警报)以确保适当方接收到数据。为了反复地做，与ELoWPAN 110一起使用DTLS安全方案可以帮助方便UDP和TCP数据传输。
记住上文，ELoWPAN 110可以采用DTLS协议来使在设备10之间传递的数据安全。在一个实施例中，DTLS协议可以使用握手协议来使数据传输安全。通常，握手协议可以使用可以由每个设备10提供的安全证书来对每个通信设备进行认证。图8图示描绘了安全证书可以如何被嵌入在设备10内的制造过程190的示例。
参考图8，可以向设备10的可信制造商192提供可以用于每个所制造的设备的许多安全证书。因此，虽然产生可以在家庭环境30中使用并耦合到无线网状网络80的设备10，但是可信制造商192可以在制造过程190期间将证书194嵌入到设备10中。也就是说，可以在设备10的制造期间将证书194嵌入到设备10的硬件中。证书194可以包括公钥、私钥，或可以被用来对无线网状网络80内的不同的通信设备进行认证的其它加密数据。结果，一旦用户接收到设备10，用户就可以在无需初始化设备10或者向中央安全节点等注册设备10的情况下将设备10集成到无线网状网络80中。
在诸如6LoWPAN设备中使用的网络接入认证承载协议(PANA)的常规数据通信安全协议中，每个设备10可以向特定节点(即，认证代理)对它本身进行认证。因此，在任何两个设备10之间传输数据之前，每个设备10可以向认证代理节点对它本身进行认证。该认证代理节点然后可以将认证的结果传达到执行点节点，其可以与认证代理节点位于一处。如果认证是有效的则执行点节点然后可以建立两个设备10之间的数据通信链路。而且，在PANA中，每个设备10可以经由执行点节点与彼此进行通信，这可以验证针对每个设备10的认证是有效的。
因此，通过使用DTLS协议而不是PANA来使节点之间的数据传输安全，高效网络层可以避免过度地使用授权代理节点、执行点节点、或二者。也就是说，没有一个使用高效网络层的节点可能正在处理针对无线网状网络中的节点之间的每个数据传输的认证数据。结果，与PANA协议系统中的授权代理节点或执行点节点相比使用高效网络层的节点可以保存更多的能量。
记住这个，图9图示当在彼此之间传输数据时可以在设备10之间使用的示例握手协议200。如图9中所示，在节点1处的设备10可以向在节点2处的设备10发送消息202。消息202可以是可以包括密码套件、散列与比较算法、以及随机数的hello消息。在节点2处的设备10然后可以用消息204做出响应，这可以验证在节点2处的设备10从在节点1处的设备10接收到消息202。
在建立节点1与节点2之间的连接之后，在节点1处的设备可以再次将消息202发送到在节点2处的设备10。在节点2处的设备10然后可以用消息208做出响应，所述消息208可以包括来自节点2的hello消息、来自节点2的证书194、来自节点2的密钥交换、以及对于节点1的证书请求。消息208中的hello消息可以包括密码套件、散列与比较算法以及随机数。证书194可以是由可信制造商192像上面参考图8所讨论的那样嵌入在设备10内的安全证书。密钥交换可以包括公钥、私钥，或可以被用来确定用于在两个节点之间建立通信通道的秘密密钥的其它加密信息。在一个实施例中，可以将密钥交换存储在位于相应节点处的对应设备10的证书194中。
响应于消息208，在节点1处的设备10可以发送可以包括来自节点1的证书194、来自节点1的密钥交换、节点2的证书验证、以及来自节点1的改变密码规格的消息210。在一个实施例中，在节点1处的设备10可以使用节点2的证书194以及来自节点1的密钥交换来验证节点2的证书194。也就是说，在节点1处的设备10可以基于节点2的证书194以及来自节点1的密钥交换来验证从节点2接收到的证书194是有效的。如果来自节点2的证书194是有效的，则在节点1处的设备10可以将改变密码规格消息发送到在节点2处的设备10，以通告两个节点之间的通信通道是安全的。
类似地，在接收到消息210后，在节点2处的设备10可以使用节点1的证书194以及来自节点2的密钥交换来验证节点1的证书194。也就是说，在节点2处的设备10可以基于节点1的证书194以及来自节点2的密钥交换来验证从节点1接收到的证书194是有效的。如果来自节点1的证书194是有效的，则在节点2处的设备10还可以将改变密码规格消息发送到在节点1处的设备10，以通告两个节点之间的通信通道是安全的。
在确立通信通道是安全的之后，在节点1处的设备10可以向在节点2处的设备10发送按组(group-wise)网络密钥214。按组网络密钥214可以与ELoWPAN 110相关联。以这种方式，随着新设备加入ELoWPAN 110，先前有权在ELoWPAN 110内通信的设备可以提供新设备对ELoWPAN 110的访问。也就是说，先前有权在ELoWPAN 110内通信的设备可以将按组网络密钥214提供给新设备，这可以使得新设备能够与ELoWPAN 110中的其它设备进行通信。例如，按组网络密钥214可以被用来与已被适当地认证并且先前已提供有按组网络密钥214的其它设备进行通信。在一个实施例中，一旦已经在在节点1处的设备10与在节点2处的设备10之间交换了改变密码规格消息，就可以在这些设备之间传递诸如型号、设备能力等的标识信息。然而，在在节点2处的设备10接收到按组网络密钥214之后，可以在这些设备之间传送诸如来自布置在设备10上的传感器的数据、由设备10执行的数据分析等的附加信息。
通过在制造过程期间将安全证书嵌入在设备10内，设备10可能不牵涉用户为设备10建立安全或认证过程。而且，因为与中央认证代理节点对照设备10可以确保基于握手协议在节点之间安全地传输数据，所以无线网状网络80中的数据传输的安全可能不依靠单个节点以得到安全。替代地，高效网络层可以确保即便当一些节点变得不可用时也可以在节点之间安全地传输数据。因此，高效网络层可能更不太易受安全问题攻击，因为它不依靠单个节点用于使数据消息安全。
高效平台和/或应用层
使用上面描述的ELowPAN 110和/或任何其它适合的IPv6逻辑网络，高效平台和/或应用层可以被用来在家庭环境或类似环境中产生设备的结构。设备的结构可以使得许多通常是本地的设备能够通信、共享数据和信息、相互调用方法、通过网络参数地提供软件更新、以及通常以高效的注意功率的方式传递消息。
结构-设备互连
如上面所讨论的，结构可以使用一个或多个适合的通信协议(诸如IPv6协议)来实现。事实上，结构对于用来实现该结构的底层技术(例如，网络类型或通信协议)而言可能是部分地或完全不可知论的。在一个或多个通信协议内，可以使用被用来使用无线或有线连接通信地耦合电气设备的一个或多个网络类型来实现结构。例如，结构的某些实施例可以包括以太网、WiFi、802.15.4、
Figure BDA0001992492180000321
ISA100.11a、WirelessHART、MiWiTM、电力线网络、和/或其它适合的网络类型。在结构设备(例如节点)内能够直接或经由作为IP路由器的中间节点(诸如智能恒温器)来与结构中的其它设备(例如节点)交换信息的分组。这些节点可以包括制造商设备(例如，恒温器或烟雾检测器)和/或客户设备(例如，电话、平板、计算机等)。此外，一些设备可以是“总是接通”并且使用电连接连续地供电。其它设备可以使用减少/间歇的电力连接(诸如恒温器或门铃电力连接)而具有部分减少的电力使用(例如中等占空度)。最终，一些设备可以具有短占空度并且只在电池电力上运行。换句话说，在某些实施例中，结构可以包括可以根据连接类型和/或期望的电力使用连接到一个或多个子网络的异构设备。图10至图12图示可以被用来经由结构中的一个或多个子网络来连接电气设备的三个实施例。
A.单个网络拓扑
图10图示具有单个网络拓扑的结构1000的实施例。如所图示的，结构1000包括单个逻辑网络1002。网络1002能够包括以太网、WiFi、802.15.4、电力线网络、和/或IPv6协议中的其它适合的网络类型。事实上，在网络1002包括WiFi或以太网网络的一些实施例中，网络1002可以横跨在链路层处桥接的多个WiFi和/或以太网段。
网络1002包括一个或多个节点1004、1006、1008、1010、1012、1014和1016，被统称为1004至1016。尽管所图示的网络1002包括七个节点，但是网络1002的某个实施例可以包括使用网络1002互连的一个或多个节点。而且，如果网络1002是WiFi网络，则节点1004至1016中的每一个可以使用节点1016(例如，WiFi路由器)来互连和/或使用WiFi直连(即，WiFi P2P)与其它节点配对。
B.星型网络拓扑
图11图示作为具有星型网络拓扑的结构1018的结构1000的替选实施例。结构1018包括将两个外围网络1022和1024接合在一起的集线器网络1020。集线器网络1020可以包括诸如WiFi/以太网网络或电力线网络的家庭网络。外围网络1022和1024可以是与集线器网络1020不同类型的附加的网络连接类型。例如，在一些实施例中，集线器网络1020可以是WiFi/以太网网络，外围网络1022可以包括802.15.4网络，并且外围网络1024可以包括电力线网络、
Figure BDA0001992492180000331
网络、ISA100.11a网络、WirelessHART网络、或MiWiTM网络。而且，尽管结构1018的所图示的实施例包括三个网络，但是结构1018的某些实施例可以包括任何数目的网络，诸如2、3、4、5或更多个网络。事实上，结构1018的一些实施例包括相同类型的多个外围网络。
尽管所图示的结构1018包括各自由附图标记1024至1052单独地表示的十四个节点，但是应该理解，结构1018可以包括任何数目的节点。可能直接在设备之间和/或通过接入点(诸如WiFi/以太网网络中的节点1042)发生每个网络1020、1022或1024内的通信。外围网络1022与外围网络1024之间的通信使用网络间路由节点通过集线器网络1020。例如，在所图示的实施例中，节点1034和节点1036使用第一网络连接类型(例如802.15.4)连接到外围网络1022并且使用第二网络连接类型(例如WiFi)连接到集线器网络1020，而节点1044使用第二网络连接类型连接到集线器网络1020并且使用第三网络连接类型(例如电力线)连接到外围网络1024。例如，从节点1026发送到节点1052的消息可以在途中通过节点1028、1030、1032、1036、1042、1044、1048和1050到节点1052。
C.重叠网络拓扑
图12图示作为具有重叠网络拓扑的结构1054的结构1000的替选实施例。结构1054包括网络1056和网络1058。如所图示的，节点1062、1064、1066、1068、1070和1072中的每一个可以连接到网络中的每一个。在其它实施例中，节点1072可以包括以太网/WiFi网络的接入点而不是端点，并且可能不存在于不是以太网/WiFi网络的网络1056或网络1058上。因此，从节点1062到节点1068的通信可以通过网络1056、网络1058、或其一些组合。在所图示的实施例中，每个节点能够使用所期望的任何网络经由任何网络与任何其它节点进行通信。因此，与图11的星型网络拓扑不同，重叠网络拓扑可以在不使用网络间路由的情况下经由任何网络在节点之间直接进行通信。
D.到服务的结构网络连接
除家庭内的设备之间的通信之外，结构(例如结构1000)可以包括可以物理上靠近结构中的其它设备定位或者物理上远离这些设备的服务。结构通过一个或多个服务端点连接到这些服务。图13图示服务1074与结构1076、1078和1080进行通信的实施例。服务1074可以包括可以由结构1076、1078和/或1080中的设备使用的各种服务。例如，在一些实施例中，服务1074可以是向设备供应日时间的日时间服务、用于提供各种天气数据(例如，外部温度、日落、风力信息、天气预报等)的天气服务、“ping”每个设备的回声服务、数据管理服务、设备管理服务和/或其它适合的服务。如所图示的，服务1074可以包括存储/访问相关数据并且通过服务端点1084将信息传给结构(诸如结构1076)中的一个或多个端点1086的服务器1082(例如web服务器)。尽管所图示的实施例仅包括具有单个服务器1082的三个结构，但是应该了解，服务1074可以连接到任何数目的结构并且可以包括除服务器1082之外的服务器和/或到附加服务的连接。
在某些实施例中，服务1074还可以连接到诸如电话、平板、和/或计算机的消费者设备1088。消费者设备1088可以被用来经由结构(诸如结构1076)、互联网连接、和/或一些其它适合的连接方法连接到服务1074。消费者设备1088可以被用来从结构中的一个或多个端点(例如电子设备)直接通过该结构或者经由服务1074来访问数据。换句话说，使用服务1074，消费者设备1088可以被用来从结构远程地访问/管理结构中的设备。
E.结构中的设备之间的通信
如上面所讨论的，每个电子设备或节点可以取决于结构拓扑和网络网络类型直接或间接与结构中的任何其它节点进行通信。此外，一些设备(例如远程设备)可以通过服务来通信以与结构中的其它设备进行通信。图14图示两个设备1092和设备1094之间的通信1090的实施例。如上所述，通信1090可以直接或间接通过附加的设备和/或服务横跨一个或多个网络。此外，通信1090可以使用一个或多个传输协议通过适当的通信协议(诸如IPv6)而发生。例如，在一些实施例中通信1090可以包括使用传输控制协议(TCP)和/或用户数据报协议(UDP)。在一些实施例中，设备1092可以使用无连接协议(例如，UDP)来向设备1094发送第一信号1096。在某些实施例中，设备1092可以使用面向连接协议(例如TCP)来与设备1094进行通信。尽管所图示的通信1090被描绘为双向连接，但是在一些实施例中，通信1090可以是单向广播。
i.唯一本地地址
如上面所讨论的，由节点接收到的在结构内传送的数据可以取决于用于通信的期望目标通过节点被重定向或传到另一节点。在一些实施例中，数据的传输可能旨在被广播到所有设备。在这些实施例中，可以在不用进一步处理的情况下重传数据以确定该数据是否应该被一道传给另一节点。然而，可以将一些数据导向特定端点。为了使得被寻址消息能够被传送到所期望的端点，可以给节点指派标识信息。
可以给每个节点指派一组链路本地地址(LLA)，每个网络接口指派有一个LLA。这些LLA可以被用来与同一网络上的其它节点进行通信。此外，LLA可以被用于各种通信过程，诸如IPv6邻居发现协议。除LLA之外，可以给每个节点指派唯一本地地址(ULA)。在一些实施例中，这可以被称为扩展唯一本地地址(EULA)，因为它包含有关设备的结构以及用来通过该结构到达设备的优选网络的信息。
图15图示可以被用来对结构中的每个节点进行寻址的唯一本地地址(ULA)1098的实施例。在某些实施例中，可以将ULA 1098格式化为包含被划分成全局ID 1110、子网ID1102、和接口ID 1104的128比特的IPv6地址格式。全局ID 1100包括40个比特并且子网ID1102包括16个比特。全局ID 1100和子网ID 1102一起形成结构的结构ID 1103。
结构ID 1103是用来标识结构的唯一64比特标识符。可以在使用伪随机算法创建相关联的结构时产生结构ID 1103。例如，伪随机算法可以1)获得64比特NTP格式的当前日时间，2)获得设备的接口ID 1104，3)将日时间与接口ID 1104级联以创建密钥，4)对密钥进行计算以及SHA-1摘要从而产生160个比特，5)将最低有效的40个比特用作全局ID 1100，并且6)使ULA级联并且将最低有效比特设置为1以创建结构ID 1103。在某些实施例中，一旦以该结构创建了结构ID 1103，则结构ID 1103就保持直到该结构被分解为止。
全局ID 1100标识节点所属于的结构。子网ID 1102标识结构内的逻辑网络。可以在将每个新的逻辑网络添加到结构情况下从一个子网ID开始单调地指派子网ID F3。例如，WiFi网络可以用十六进制值0x01标识，而后面连接的802.15.4网络可以在将每个新网络添加到结构时递增地继续用十六进制值0x02标识。
最后，ULA 1098包括包括64个比特的接口ID 1104。可以根据IEEE EUI-64标准使用全局唯一的64比特标识符来指派接口ID 1104。例如，具有IEEE 802网络接口的设备可以将烧入MAC地址用于设备“主接口”来得到接口ID 1104。在一些实施例中，可以任意地确定哪一个接口是主接口的指定。在其它实施例中，接口类型(例如WiFi)在存在时可以被视为主接口。如果用于设备的主接口的MAC地址是48个比特而不是64比特，则可以经由封装(例如，组织上唯一的标识符封装)将48比特MAC地址转换为EUI-64值。在消费者设备(例如，电话或计算机)中，接口ID 1104可以由消费者设备的本地操作系统来指派。
ii.逻辑网络之间的路由传输
如上面关于星型网络拓扑所讨论的，可能在跨越逻辑网络的两个设备之间的通信中发生网络间路由。在一些实施例中，网络间路由基于子网ID 1102。每个网络间节点(例如，图11的节点1034)可以维护集线器网络1020及其相应的附接外围网络(例如，图11的外围网络1024)上的其它路由节点(例如，图11的节点B 14)的列表。当寻址到除路由节点本身以外的节点的分组到达时，目的地地址(例如，图11的节点1052的地址)与网络前缀的列表进行比较，并且附接到所期望的网络(例如外围网络1024)的路由节点(例如节点1044)被选择。分组然后被转发到所选择的路由节点。如果多个节点(例如，1034和1036)附接到到同一外围网络，则以交替方式选择路由节点。
此外，网络间路由节点可以在集线器网络上定期地传送邻居发现协议(NDP)路由器广告消息，以向消费者设备报警集线器网络的存在并允许它们获取子网前缀。路由器广告可以包括用于帮助在结构中路由信息的一个或多个路由信息选项。例如，这些路由信息选项可以向消费者设备通知外围网络的存在以及如何将分组路由到外围网络。
除路由信息选项之外或者代替路由信息选项，路由节点可以作为代理以在消费者设备与外围网络中的设备之间提供连接，诸如如图16中所图示的过程1105。如所图示的，过程1105包括每个外围网络设备通过将子网ID 1102与外围网络上的设备的接口ID 1104组合而在集线器网络上指派了虚拟地址(块1106)。为了使用虚拟地址代理，路由节点维护结构中的可经由其接口中的一个直接达到的所有外围节点的列表(块1108)。路由节点使用其虚拟地址在集线器网络上侦听请求外围节点的链路地址的邻居恳求消息(块1110)。在接收到这种消息后，路由节点试图在一定时间段之后将虚拟地址指派给其集线器接口(块1112)。作为指派的一部分，路由节点执行重复地址检测以便阻止通过多于一个路由节点代理虚拟地址。在指派之后，路由节点对邻居恳求消息做出响应并接收分组(块1114)。在接收到分组后，路由节点重写目的地地址以作为外围节点的真实地址(块1116)并且将消息转发到适当的接口(块1118)。
iii.连接到结构的消费者设备
为了加入结构，消费者设备可以发现已经在消费者设备想要加入的结构中的节点的地址。此外，如果消费者设备已与结构断开达延长时间段，则可能需要在结构拓扑/布局已改变的情况下再发现网络上的节点。为了帮助发现/再发现，集线器网络上的结构设备可以经由mDNS发布域名系统-服务发现(DNS-SD)记录，其广告该结构的存在并向消费者设备提供地址。
在结构中传送的数据
在创建结构以及针对节点的地址创建之后，可以通过结构传送数据。可以按照为所有消息所共有和/或为结构中的特定类型的会话所共有的格式来布置通过该结构传递的数据。在一些实施例中，消息格式可以使用在下面所讨论的TLV串行化格式来使能到JavaScript对象表示法(JSON)的一对一映射。此外，尽管以下数据帧被描述为包括特定大小，但是应该注意，数据帧中的数据字段的长度对于其它适合的比特长度而言可以是变化的。
A.安全
与旨在被传输的数据一起，结构可以利用诸如加密、消息完整性校验、和数字签名的附加的安全度量来传输数据。在一些实施例中，设备所支持的安全的级别可以根据设备的物理安全和/或设备的能力而变化。在某些实施例中，在结构中的节点之间发送的消息可以利用128比特密钥使用在计数器模式(AES-CTR)下操作的高级加密标准(AES)块密码来加密。如在下面所讨论的，每个消息包含32比特消息id。消息id可以与发送节点id组合来为AES-CTR算法形成现时值(nonce)。32比特计数器使得40亿个消息能够在协商新密钥之前由每个节点来加密和发送。
在一些实施例中，结构可以使用可以被包括在每个加密的消息中的消息认证代码(诸如HMAC-SHA-1)来保证消息完整性。在一些实施例中，可以使用与加密密钥一对一配对的160比特消息完整性密钥来产生消息认证代码。此外，每个节点可以对照在节点对节点基础上维护的最近接收到的id的列表来校验传入消息的消息id以阻止消息的再播。
B.标记长度值(TLV)格式化
为了减少功耗，期望在使得数据容器能够灵活地表示容纳跳过数据(未通过跳过到在数据的串行化内被理解的数据的下一个位置而被识别或理解)的数据的同时，紧凑地发送通过结构发送的数据的至少一部分。在某些实施例中，标签长度值(TLV)格式化可以被用来紧凑地且灵活地对数据进行编码/解码。通过将所传送的数据的至少一部分存储在TLV中，可以与低编码/解码和存储器开销一起紧凑地且灵活地存储/发送数据，如下面参考表7所讨论的。在某些实施例中，TLV可以被用于作为灵活的可扩展数据的一些数据，但是可以按照被充分理解的标准协议数据单元(PDU)存储和发送不可扩展的数据的其它部分。
可以将以TLV格式格式化的数据编码为各种类型(诸如原语类型和容器类型)的TLV元素。原语类型包括某些格式的数据值，诸如整数或字符串。例如，TLV格式可以对1、2、3、4或8字节有符号/无符号整数、UTF-8字符串、字节字符串、单/双精度浮点数(例如，IEEE754-1985格式)、布尔值、空值、以及其它适合的数据格式类型进行编码。容器类型包括然后被细分类为容器或原语类型的元素的合集。可以将容器类型分类为各种类别，诸如词典、阵列、路径或用于对TLV元素(被称为成员)进行分组的其它适合的类型。词典是在该词典内各自具有不同定义和唯一标签的成员的合集。阵列是具有隐含定义或没有不同定义的成员的有序合集。路径是描述了如何遍历TLV元素的树的成员的有序合集。
如图11中所图示的，TLV分组1120的实施例包括三个数据字段：标签字段1122，长度字段1124、和值字段1126。尽管所图示的字段1122、1124、和1126被图示为在大小上近似相等，但是每个字段的大小可以是可变的并且相对于彼此在大小上变化。在其它实施例中，TLV分组1120还可以在标签字段1122之前包括控制字节。
在具有控制字节的实施例中，可以将控制字节细分成元素类型字段和标签控制字段。在一些实施例中，元素类型字段包括控制字节的5个更低比特并且标签控制字段占用高3个比特。元素类型字段指示TLV元素的类型以及长度字段1124和值字段1126如何被编码。在某些实施例中，元素类型字段还对用于TLV的布尔值和/或空值进行编码。例如，在下表1中提供了元素类型字段的枚举的实施例。
Figure BDA0001992492180000401
Figure BDA0001992492180000411
表1.示例元素类型字段值。
标签控制字段指示指派给TLV元素的标签字段1122中的标签的形式(包括零长度标签)。在下表2中提供了标签控制字段值的示例。
7 6 5 4 3 2 1 0
0 0 0 无名，0字节
0 0 1 上下文特定标签，1个字节
0 1 0 核心简档标签，2个字节
0 1 1 核心简档标签，4个字节
1 0 0 隐式简档标签，2个字节
1 0 1 隐式简档标签，4个字节
1 1 0 完全限定标签，6个字节
1 1 1 完全限定标签，8个字节
表2.标签控制字段的示例值。
换句话说，在具有控制字节的实施例中，控制字节可以指示标签的长度。
在某些实施例中，标签字段1122可以包括零至八个字节，诸如八、十六、三十二、或六十四个比特。在一些实施例中，可以将标签字段的标签分类为简档特定标签或上下文特定标签。简档特定标签使用如在下面所讨论的厂商Id、简档Id、和/或标签号来全局地标识元素。上下文特定标签在包含词典元素的上下文内标识TLV元素并且可以包括单字节标签号。因为上下文特定标签是在它们的容器的上下文中定义的，所以单个上下文特定标签在被包括在不同的容器中时可以具有不同的解释。在一些实施例中，还可以从嵌套容器得到上下文。
在具有控制字节的实施例中，标签长度被编码在标签控制字段中并且标签字段1122包括可能的三个字段：厂商Id字段、简档Id字段、和标签号字段。按照完全限定形式，经编码的标签字段1122包括具有包括由标签控制字段所确定的16或32个比特的标签号字段的所有三个字段。按照隐式形式，标签仅包括标签号，并且厂商Id和简档号是从TLV元素的协议上下文推理到的。如上面所讨论的，核心简档形式包括简档特定标签。上下文特定标签被编码为传达该标签号的单个字节。无名元素具有零长度标签字段1122。
在没有控制字节的一些实施例中，两个比特可以指示标签字段1122的长度，两个比特可以指示长度字段1124的长度，并且四个比特可以指示存储在值字段1126中的信息的类型。在下面在表3中图示针对标签字段的高8个比特的可能编码的示例。
Figure BDA0001992492180000421
Figure BDA0001992492180000431
表3.TLV分组的标签字段
如表3中所图示的，标签字段1122的高8个比特可以被用来对关于标签字段1122、长度字段1124、和值字段1126的信息进行编码，使得标签字段112可以被用来确定标签字段122和长度字段1124的长度。标签字段1122中的剩余比特可以变得对于用户分配的和/或用户指派的标签值是可用的。
长度字段1124可以包括如由如表3中所图示的标签字段1122或如表2中所图示的元素字段所指示的八、十六、三十二、或六十四个比特。而且，长度字段1124可以包括表示编码在值字段1126中的长度的无符号整数。在一些实施例中，长度可以由发送TLV元素的设备来选择。值字段1126包括要解码的有效负荷数据，但是值字段1126的解释可以取决于标签长度字段和/或控制字节。例如，为了说明而在下表4中图示了包括8比特标签的没有控制字节的TLV分组。
标签 长度 值 描述
0x0d 0x24
0x09 0x04 0x42 95 00 00 74.5
0x09 0x04 0x42 98 66 66 76.2
0x09 0x04 0x42 94 99 9a 74.3
0x09 0x04 0x42 98 99 9a 76.3
0x09 0x04 0x42 95 33 33 74.6
0x09 0x04 0x42 98 33 33 76.1
表4.包括8比特标签的TLV分组的示例
如表4中所图示的，第一行指示标签字段1122和长度字段1124各自具有8个比特的长度。此外，标签字段1122指示第一行的标签类型是容器(例如TLV分组)。第二行至第六行的标签字段1124指示TLV分组中的每个条目具有各自由8个比特构成的标签字段1122和长度字段1124。此外，标签字段1124指示TLV分组中的每个条目具有包括32比特浮点的值字段1126。值字段1126中的每个条目与可以使用对应的标签字段1122和长度字段1124信息来解码的浮点数相对应。如这个示例中所图示的，值字段1126中的每个条目与华氏温度相对应。如可以理解的，通过像上面所描述的那样将数据存储在TLV分组中，可以在保持灵活以便改变如可以由结构中的不同设备所使用的长度和信息的同时紧凑地传输数据。而且，在一些实施例中，可以按照小端顺序或大端顺序传送多字节整数字段。
通过在使用可以通过发送/接收设备格式(例如JSON)来使用的顺序协议(例如小端)时传送TLV分组，可以按照由节点中的至少一个所使用的顺序协议(例如小端)传送在节点之间传输的数据。例如，如果一个或多个节点包括ARM或ix86处理器，则可以使用小端字节排序来传送节点之间的传输以减少字节再排序的使用。通过减少字节再排序的包括(inclusion)，TLV格式使得设备能够使用比在传输的两端上使用字节再排序的传输更少的功率来进行通信。此外，可以指定TLV格式化以在其它数据存储技术(诸如JSON+可扩展标记语言(XML))之间提供一对一转化。作为示例，TLV格式可以被用来表示以下XML属性列表：
Figure BDA0001992492180000441
Figure BDA0001992492180000451
Figure BDA0001992492180000461
Figure BDA0001992492180000471
Figure BDA0001992492180000481
作为示例，可以根据下表5在上面描述的TLV格式(没有控制字节)的标签中表示上述属性列表。
Figure BDA0001992492180000482
Figure BDA0001992492180000491
表5.TLV格式中的XML属性列表的示例表示
类似地，表6图示针对示例XML属性列表的文字标签、长度、和值表示的示例。
Figure BDA0001992492180000492
Figure BDA0001992492180000501
表6.针对XML属性列表的标签、长度、和值字段的文字值的示例
TLV格式使能还可以用XML枚举，但是在更小存储大小情况下才这样做的属性的引用。例如，表7图示XML属性列表、对应的二进制属性列表、和TLV格式的数据大小的比较。
列表类型 字节大小 XML大小的百分比
XML 2,199 -
Binary 730 -66.8％
TLV 450 -79.5％
表7.属性列表数据大小的大小的比较。
通过减少用来传输数据的数据的量，TLV格式使得结构1000能够向和/或从由于有限功率而具有短工作周期的设备(例如，电池供电的设备)传输数据。换句话说，TLV格式在增加要传送的数据的紧凑性的同时允许传输的灵活性。
C.通用消息协议
除发送变化大小的特定条目之外，可以使用可以并入TLV格式化的通用消息协议在结构内传送数据。在图18中图示了通用消息协议(GMP)1128的实施例。在某些实施例中，通用消息协议(GMP)1128可以被用来在结构内传送数据。GMP 1128可以被用来经由无连接协议(例如UDP)和/或面向连接协议(例如TCP)来发送数据。因此，GMP 1128可以在当使用另一协议时忽视这种信息的同时灵活地适应在一个协议中使用的信息。而且，GMP 1226可以使得能够省略在特定传输中未使用的字段。可以从一个或多个GMP 1226传输中省略的数据通常使用在数据单元附近的灰色边界来指示。在一些实施例中，可以按照小端顺序或大端顺序传送多字节整数字段。
i.分组长度
在一些实施例中，GMP 1128可以包括分组长度字段1130。在一些实施例中，分组长度字段1130包括2个字节。分组长度字段1130中的值与指示排除分组长度字段1130本身的以字节为单位的消息的总长度的无符号整数相对应。当通过TCP连接传送GMP 1128时可以存在分组长度字段1130，但是当通过UDP连接传送GMP 1128时，消息长度可以等于消除分组长度字段1130的底层UDP分组的有效负荷长度。
ii.消息报头
GMP 1128还可以不管GMP 1128是使用TCP连接还是UDP连接来传送都包括消息报头1132。在一些实施例中，消息报头1132包括以图19中所图示的格式布置的两个字节的数据。如图19中所图示的，消息报头1132包括版本字段1156。版本字段1156与被用来对消息进行编码的GMP 1128的版本相对应。因此，随着GMP 1128被更新，可以创建GMP 1128的新版本，但是结构中的每个设备可以能够在为设备所知的GMP 1128的任何版本中接收数据分组。除版本字段1156之外，消息报头1132还可以包括S标志字段1158和D标志1160。S标志1158是指示源节点Id(在下面讨论)字段是否被包括在所传送的分组中的单个比特。类似地，D标志1160是指示目的地节点Id(在下面讨论)字段是否被包括在所传送的分组中的单个比特。
消息报头1132还包括加密类型字段1162。若有的话，加密类型字段1162包括指定哪一种类型的加密/完整性校验被应用于该消息的四个比特。例如，0x0可以指示不包括加密或消息完整性校验，但是十进制0x1可以指示包括具有HMAC-SHA-1消息完整性校验的AES-128-CTR加密。
最后，消息报头1132还包括签名类型字段1164。若有的话，签名类型字段1164包括指示哪一种类型的数字签名被应用于该消息的四个比特。例如，0x0可以指示没有数字签名被包括在该消息中，但是0x1可以指示具有Prime256v1椭圆曲线参数的椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)被包括在该消息中。
iii.消息Id
返回到图18，GMP 1128还包括可以不管消息是使用TCP还是UDP来发送都被包括在所传送的消息中的消息Id字段1134。消息Id字段1134包括与从发送节点的观点看唯一地标识消息的无符号整数值相对应的四个字节。在一些实施例中，节点可以将渐增消息Id 1134值指派给它们发送的每个消息，从而在达到232个消息之后返回到零。
iv.源节点Id
在某些实施例中，GMP 1128还可以包括包含八个字节的源节点Id字段1136。如上面所讨论的，当消息报头1132中的单比特S标志1158被设置为1时源节点Id字段1136可以存在于消息中。在一些实施例中，源节点Id字段1136可以包含ULA 1098的接口ID 1104或整个ULA 1098。在一些实施例中，按照上升索引值顺序(例如，EUI[0]然后EUI[1]然后EUI[2]然后EUI[3]等)传送源节点Id字段1136的字节。
v.目的地节点Id
GMP 1128可以包括包含八个字节的目的地节点Id字段1138。目的地节点Id字段1138与源节点Id字段1136类似，但是目的地节点Id字段1138与消息的目的地节点相对应。当消息报头1132中的单比特D标志1160被设置为1时目的地节点Id字段1138可以存在于消息中。并且与源节点Id字段1136类似，在一些实施例中，可以按照上升索引值顺序(例如，EUI[0]然后EUI[1]然后EUI[2]然后EUI[3]等)传送目的地节点Id字段1138的字节。
vi.密钥Id
在一些实施例中，GMP 1128可以包括密钥Id字段1140。在某些实施例中，密钥Id字段1140包括两个字节。密钥Id字段1140包括标识用来对消息进行加密的加密/消息完整性密钥的无符号整数值。密钥Id字段1140的存在可以通过消息报头1132的加密类型字段1162的值来确定。例如，在一些实施例中，当消息报头1132的加密类型字段1162的值是0x0时，可以从该消息中省略密钥Id字段1140。
在图20中呈现了密钥Id字段1140的实施例。在所图示的实施例中，密钥Id字段1140包括密钥类型字段1166和密钥号字段1168。在一些实施例中，密钥类型字段1166包括四个比特。密钥类型字段1166与标识用来对消息进行加密的加密/消息完整性的类型的无符号整数值相对应。例如，在一些实施例中，如果密钥类型字段1166是0x0，则结构密钥被结构中的所有或大多数节点共享。然而，如果密钥类型字段1166是0x1，则结构密钥被结构中的一对节点共享。
密钥Id字段1140还包括包含与从可用密钥(共享密钥或结构密钥)集合当中标识用来对消息进行加密的特定密钥的无符号整数值相对应的十二个比特的密钥号字段1168。
vii.有效负荷长度
在一些实施例中，GMP 1128可以包括有效负荷长度字段1142。有效负荷长度1142在存在时可以包括两个字节。有效负荷长度字段1142与指示应用有效负荷字段的字节大小的无符号整数值相对应。当利用使用如在下面关于填充字段所描述的消息填充的算法来对消息进行加密时，可以存在有效负荷长度字段1142。
viii.初始化向量
在一些实施例中，GMP 1128还可以包括初始化向量(IV)字段1144。IV字段1144当存在时包括可变数目字节的数据。IV字段1144包含用来对消息进行加密的加密IV值。当消息利用使用IV的算法进行加密时可以使用IV字段1144。可以通过用来对消息进行加密的加密的类型来得到IV字段1144的长度。
ix.应用有效负荷
GMP 1128包括应用有效负荷字段1146。应用有效负荷字段1146包括可变数目的字节。应用有效负荷字段1146包括在消息中所传达的应用数据。应用有效负荷字段1146的长度可以在存在时根据有效负荷长度字段1142来确定。如果有效负荷长度字段1142不存在，则可以通过将包括在应用有效负荷1146(例如TLV)内的消息和/或数据值的总长度减去所有其它字段的长度来确定应用有效负荷字段1146的长度。
在图21中图示了应用有效负荷字段1146的实施例。应用有效负荷字段1146包括APVersion字段1170。在一些实施例中，APVersion字段1170包括指示结构软件的什么版本被发送设备支持的八个比特。应用有效负荷字段1146还包括消息类型字段1172。消息类型字段1172可以包括与指示正在简档内发送的消息的类型的消息操作代码相对应的八个比特。例如，在软件更新简档中，0x00可以指示正被发送的消息是映像通告。应用有效负荷字段1146还包括包括与对于用于事务的发送节点而言唯一的交换标识符相对应的十六个比特。
此外，应用有效负荷字段1146包括简档Id字段1176。简档Id 1176指示用来指示在消息中发送什么类型的通信的“讨论的主题”。简档Id 1176可以与设备也许能够进行通信的一个或多个简档相对应。例如，简档Id 1176可以指示消息涉及核心简档、软件更新简档、状态更新简档、数据管理简档、气候与舒适简档、安全性简档、安全简档、和/或其它适合的简档类型。结构上的每个设备可以包括与设备相关并且设备能够“参与讨论”的简档的列表。例如，结构中的许多设备可以包括核心简档、软件更新简档、状态更新简档、以及数据管理简档，但是仅一些设备将包括气候与舒适简档。APVersion字段1170、消息类型字段1172、交换Id字段、简档Id字段1176、和简档特定报头字段1176(若存在的话)可以被相结合地称为“应用报头”。
在一些实施例中，经由简档Id字段1176指示简档Id可以提供足够的信息来提供针对简档传送的数据的模式。然而，在一些实施例中，附加信息可以被用来确定用于对应用有效负荷字段1146进行解码的进一步指导。在这些实施例中，应用有效负荷字段1146可以包括简档特定报头字段1178。一些简档可能不使用简档特定报头字段1178，从而使得应用有效负荷字段1146能够省略简档特定报头字段1178。在根据简档Id字段1176和/或简档特定报头字段1178确定模式后，可以在应用有效负荷子字段1180中对数据进行编码/解码。应用有效负荷子字段1180包括要在设备之间传送的核心应用数据和/或要由接收设备/服务存储、重播、和/或遵照的服务。
x.消息完整性校验
返回到图18，在一些实施例中，GMP 1128还可以包括消息完整性校验(MIC)字段1148。MIC字段1148当存在时包括包含针对消息的MIC的可变长度字节的数据。该字段的长度和字节顺序取决于使用中的完整性校验算法。例如，如果使用HMAC-SHA-1针对消息完整性而对消息进行校验，则MIC字段1148按照大端顺序包括二十个字节。此外，可以通过消息报头1132的加密类型字段1162是否包括除0x0以外的任何值来确定MIC字段1148的存在。
xi.填充
GMP 1128还可以包括填充字段1150。填充字段1150当存在时包括表示加密填充的字节序列，所述加密填充被添加到消息以使得消息的已加密部分可被加密块大小整除的。可以通过由消息报头1132中的加密类型字段1162所指示的加密算法(例如，在密码块链模式下的块密码)的类型是否使用加密填充，来确定填充字段1150的存在。
xii.加密
应用有效负荷字段1146、MIC字段1148、和填充字段1150一起形成加密块1152。加密块1152包括在消息报头1132中的加密类型字段1162是除0x0以外的任何值时被加密消息的部分。
xiii.消息签名
GMP 1128还可以包括消息签名字段1154。消息签名字段1154当存在时包括包含消息的加密签名的可变长度的字节序列。可以根据使用中并且由消息报头1132的签名类型字段1164所指示的签名算法的类型来确定消息签名字段的长度和内容。例如，如果使用Prime256v1椭圆曲线参数的ECDSA是使用中的算法，则消息签名字段1154可以包括按照小端顺序编码的两个三十二比特整数。
简档和协议
如上面所讨论的，可以根据消息的期望的通用讨论类型来选择信息的一个或多个模式。简档可以由一个或多个模式构成。例如，信息的模式的一个集合可以被用来当在应用有效负荷1146的简档Id字段1176中指示了一个简档时，在应用有效负荷子字段1180中对数据进行编码/解码。然而，模式的不同集合可以被用来当在应用有效负荷1146的简档Id字段1176中指示了不同简档时，在应用有效负荷子字段1180中对数据进行编码/解码。
此外，在某些实施例中，每个设备可以包括用来处理简档的方法集合。例如，核心协议可以包括以下简档：GetProfiles、GetSchema、GetSchemas、GetProperty、GetProperties、SetProperty、SetProperties、RemoveProperty、RemoveProperties、RequestEcho、NotifyPropertyChanged、和/或NotifyPropertiesChanged。GetProfiles方法可以返回由被查询节点所支持的简档的阵列。GetSchema和GetSchemas方法可以针对特定简档分别返回一个或所有模式。GetProperty和GetProperties可以针对简档模式分别返回一个值或所有值对。SetProperty和SetProperties可以针对简档模式分别设置单个值或多个值。RemoveProperty和RemoveProperties可以分别试图从简档模式中移除单个值或多个值。RequestEcho可以向返回未修改的节点的指定节点发送任意数据有效负荷。NotifyPropertyChange和NotifyPropertiesChanged可以在单个/多个值对已针对简档模式改变的情况下分别发出通知。
为了帮助理解简档和模式，出于说明性目的在下面提供了简档和模式的非排他性列表。
A.状态报告
在图22中，状态报告模式被呈现为状态报告帧1182。状态报告模式可以是单独的简档或者可以被包括在一个或多个简档(例如核心简档)中。在某些实施例中，状态报告帧1182包括简档字段1184、状态代码字段1186、下一个状态字段1188，并且可以包括附加状态信息字段1190。
i.简档字段
在一些实施例中，简档字段1184包括定义简档的四个字节的数据，将根据所述该简档解释目前状态报告中的信息的。简档字段1184的实施例在图23中用两个子字段图示。在所图示的实施例中，简档字段1184包括包含与简档的厂商特定标识符相对应的十六个比特的简档Id子字段1192，根据该简档定义状态代码字段1186的值。简档字段1184还可以包括包含标识提供在简档Id子字段1192中标识的简档的厂商的十六个比特的厂商Id子字段1194。
ii.状态代码
在某些实施例中，状态代码字段1186包括对正被报告的状态进行编码的十六个比特。状态代码字段1186中的值是关于在简档字段1184中提供的厂商Id子字段1192和简档Id子字段1194中编码的值而解释的。此外，在一些实施例中，可以将状态代码空间划分成四个组，如下表8中所指示的。
Figure BDA0001992492180000581
表8.状态代码范围表
尽管表8标识可以被单独地指派并用于每个特定简档Id的通用状态代码范围，但是在一些实施例中，一些状态代码可以为这些简档中的每一个所共有。例如，这些简档可以使用公共简档(例如核心简档)标识符(诸如0x00000000)来标识。
iii.下一个状态
在一些实施例中，下一个状态代码字段1188包括八个比特。下一个状态代码1188指示在当前报告的状态之后是否存在以下状态信息。如果以下状态信息将被包括，则下一个状态代码字段1188指示什么类型的状态信息将被包括。在一些实施例中，可以总是包括下一个状态代码字段1188，从而潜在地增加消息的大小。然而，通过提供用于将状态信息链接在一起的机会，可以减少所发送的数据总体减少的可能性。如果下一个状态字段1186是0x00，则不包括以下状态信息字段1190。然而，非零值可以指示可以包括数据并且指示数据被包括(例如在TLV分组中)的形式。
iv.附加状态信息
当下一个状态代码字段1188是非零时，附加状态信息字段1190被包括在消息中。如果存在，则状态项字段可以按照可以通过在先状态类型字段的值来确定的形式(例如TLV格式)包含状态。
B.软件更新
软件更新简档或协议是使得客户端能够变得知道或者寻求关于它们可以下载并安装的软件的存在的信息的模式和/或客户端/服务器协议的集合。使用软件更新协议，可以按照为客户端所知的格式向简档客户端提供软件映像。软件映像的后续处理可以是通用的、设备特定的或厂商特定的，并且通过软件更新协议和设备来确定。
i.用于应用有效负荷的通用应用报头
为了被适当地识别和处理，可以在GMP 1128的应用有效负荷字段1146内标识软件更新简档帧。在一些实施例中，所有软件更新简档帧可以使用诸如0x0000000C的公共简档Id 1176。附加地，软件更新简档帧可以包括指示附加信息的消息类型字段1172并且可以根据下表9和正被发送的消息的类型来选择。
类型 消息
0x00 映像通告
0x01 映像查询
0x02 映像查询响应
0x03 下载通知
0x04 通知响应
0x05 更新通知
0x06…0xff 保留
表9.软件更新简档消息类型
附加地，如在下面所描述的，软件更新序列可以通过服务器发送更新作为映像通告或者客户端接收更新作为映像查询来发起。在任何一个实施例中，来自发起事件的交换Id 1174被用于关于软件更新而使用的所有消息。
ii.协议序列
图24图示针对软件更新客户端1198与软件更新服务器1200之间的软件更新的协议序列1196的实施例。在特定实施例中，结构中的任何设备可以是软件更新客户端1198或软件更新服务器1200。协议序列1196的特定实施例可以包括可以在一些软件更新传输中省略的附加步骤，诸如图示为虚线的那些步骤。
1.服务发现
在一些实施例中，协议序列1196始于软件更新简档服务器通告更新的存在。然而，在其它实施例(诸如所图示的实施例)中，如上面所讨论的，协议序列1196始于服务发现1202。
2.映像通告
在一些实施例中，可以由软件更新服务器1200来多播或单播映像通告消息1204。映像通告消息1204通知结构中的设备服务器1200具有软件更新要提供。如果更新适用于客户端1198，则在接收到映像通告消息1204后，软件更新客户端1198用映像查询消息1206做出响应。在特定实施例中，可能不将映像通告消息1204包括在协议序列1196中。替代地，在这些实施例中，软件更新客户端1198可以使用轮询调度来确定何时发送映像查询消息1206。
3.映像查询
在某些实施例中，如上面所讨论的，可以响应于映像通告消息1204或者根据轮询调度来从软件更新客户端1198单播映像查询消息1206。映像查询消息1206包括来自客户端1198关于它本身的信息。在图25中图示了映像查询消息1206的帧的实施例。如图25中所图示的，映像查询消息1206的某些实施例可以包括帧控制字段1218、产品规格字段1220、厂商特定数据字段1222、版本规格字段1224、场所规格字段1226、所支持完整性类型字段1228以及所支持更新方案字段1230。
a.帧控制
帧控制字段1218包括1个字节并且指示关于映像查询消息1204的各种信息。在图26中图示了帧控制字段128的示例。如所图示的，帧控制字段1218可以包括三个子字段：厂商特定标志1232、场所规格标志1234、和保留字段S3。厂商特定标志1232指示厂商特定数据字段1222是否被包括在消息映像查询消息中。例如，当厂商特定标志1232是0时无厂商特定数据字段1222可以存在于映像查询消息中，但是当厂商特定标志1232是1时厂商特定数据字段1222可以存在于映像查询消息中。类似地，场所规格标志1234中的1值指示场所规格字段1226存在于映像查询消息中，而0值指示场所规格字段1226不存在于映像查询消息中。
b.产品规格
产品规格字段1220是六字节字段。在图27中图示了产品规格字段1220的实施例。如所图示的，产品规格字段1220可以包括三个子字段：厂商Id字段1236、产品Id字段1238、和产品修订字段1240。厂商Id字段1236包括指示软件更新客户端1198的厂商的十六个比特。产品Id字段1238包括将正在发送映像查询消息1206的设备产品指示为软件更新客户端1198的十六个比特。产品修订字段1240包括指示软件更新客户端1198的修订属性的十六个比特。
c.厂商特定数据
厂商特定数据字段1222当存在于映像查询消息1206中时具有可变数目的字节的长度。可以根据帧控制字段1218的厂商特定标志1232来确定厂商特定数据字段1222的存在。如上所述，当存在时，厂商特定数据字段1222按照TLV格式对关于软件更新客户端1198的厂商特定信息进行编码。
d.版本规格
在图28中图示了版本规格字段1224的实施例。版本规格字段1224包括被细分成以下两个子字段的可变数目的字节：版本长度字段1242和版本字符串字段1244。版本长度字段1242包括指示版本字符串字段1244的长度的八个比特。版本字符串字段1244在长度上可变并且由版本长度字段1242来确定。在一些实施例中，可以在长度上以255个UTF-8字符覆盖版本字符串字段1244。在版本字符串字段1244中编码的值指示针对软件更新客户端1198的软件版本属性。
e.场所规格
在某些实施例中，当帧控制1218的场所规格标志1234是1时可以将场所规格字段1226包括在映像查询消息1206中。在图29中图示了场所规格字段1226的实施例。场所规格字段1226的所图示的实施例包括被细分成以下两个子字段的可变数目的字节：场所字符串长度字段1246和场所字符串字段1248。场所字符串长度字段1246包括指示场所字符串字段1248的长度的八个比特。场所规格字段1226的场所字符串字段1248可以在长度上可变并且包含基于便携式操作系统接口(POSIX)场所代码对本地描述进行编码的UTF-8字符的字符串。POSIX场所代码的标准格式是[language[_territory][.codeset][@modifier]]。例如，澳大利亚英语的POSIX表示是en_AU.UTF8。
f.所支持完整性类型
在图30中图示了完整性类型字段1228的实施例。所支持完整性类型字段1228包括被细分成以下两个子字段的两至四个字节的数据：类型列表长度字段1250和完整性类型列表字段1252。类型列表长度字段1250包括指示完整性类型列表字段1252的字节长度的八个比特。完整性类型列表字段1252指示软件更新客户端1198的软件更新完整性类型属性的值。在一些实施例中，完整性类型可以从下表10得到。
值 完整性类型
0x00 SHA-160
0x01 SHA-256
0x02 SHA-512
表10.示例完整性类型
完整性类型列表字段1252可以包含来自表10的至少一个元素或未包括的其它附加值。
g.所支持更新方案
在图31中图示了所支持方案字段1230的实施例。所支持方案字段1230包括被划分成以下两个子字段的可变数目的字节：方案列表长度字段1254和更新方案列表字段1256。方案列表长度字段1254包括指示更新方案列表字段的字节长度的八个比特。所支持更新方案字段1222的更新方案列表字段1256在长度上可变并且由方案列表长度字段1254来确定。更新方案列表字段1256表示软件更新客户端1198的软件更新简档的更新方案属性。在下表11中示出了示例值的实施例。
Figure BDA0001992492180000641
表11.示例更新方案
在接收到映像查询消息1206后，软件更新服务器1200使用所发送的信息来确定软件更新服务器1200是否具有针对软件更新客户端1198的更新并且如何最好地将更新递送给软件更新客户端1198。
4.映像查询响应
返回到图24，在软件更新服务器1200从软件更新客户端1198接收到映像查询消息1206之后，软件更新服务器1200用映像查询响应1208做出响应。映像查询响应1208包括详述更新映像为什么不可被软件更新客户端1198利用的信息或者关于可用映像更新以使得软件更新客户端1198能够下载和安装更新的信息。
在图32中图示了映像查询响应1208的帧的实施例。如所图示的，映像查询响应1208包括五个可能的子字段：查询状态字段1258、统一资源标识符(URI)字段1260、完整性规格字段1262、更新方案字段1264和更新选项字段1266。
a.查询状态
查询状态字段1258包括可变数目的字节并且包含状态报告格式化数据，如参考状态报告上面所讨论的。例如，查询状态字段1258可以包括映像查询响应状态代码，诸如在下面表12中所图示的那些。
Figure BDA0001992492180000651
表12.示例映像查询响应状态代码
b.URI
URI字段1260包括可变数目的字节。可以通过查询状态字段1258来确定URI字段1260的存在。如果查询状态字段1258指示更新是可用的，则可以包括URI字段1260。在图33中图示了URI字段1260的实施例。URI字段1260包括两个子字段：URI长度字段1268和URI字符串字段1270。URI长度字段1268包括指示UTF-8字符的URI字符串字段1270的长度的十六个比特。URI字符串字段1270指示正被呈现的软件映像更新的URI属性，使得软件更新客户端1198也许能够在存在时定位、下载、并安装软件映像更新。
c.完整性规格
完整性规格字段1262可以在长度上可变并且在查询状态字段1258指示更新可从软件更新服务器1198被软件更新客户端1198利用时存在。在图34中图示了完整性规格字段1262的实施例。如所图示的，完整性规格字段1262包括两个子字段：完整性类型字段1272和完整性值字段1274。完整性类型字段1272包括指示软件映像更新的完整性类型属性并且可以使用与上表10中所图示的列表类似的列表来填充的八个比特。完整性值字段1274包括被用来验证映像更新消息已在传输期间维持完整性的完整性值。
d.更新方案
更新方案字段1264包括八个比特并且在查询状态字段1258指示更新可从软件更新服务器1198被软件更新客户端1198利用时存在。如果存在，则更新方案字段1264指示针对正被呈现给软件更新服务器1198的软件更新映像的方案属性。
e.更新选项
更新选项字段1266包括八个比特并且在查询状态字段1258指示更新可从软件更新服务器1198被软件更新客户端1198利用时存在。可以像图35中所图示的那样细分更新选项字段1266。如所图示的，更新选项字段1266包括四个子字段：更新优先级字段1276、更新条件字段1278、报告状态标志1280、和保留字段1282。在一些实施例中，更新优先级字段1276包括两个比特。更新优先级字段1276指示更新的优先级属性，并且可以使用诸如下表13中所图示的那些值的值来确定。
值 描述
00 正常的-在低网络业务量期间更新
01 关键的-尽可能迅速地更新
表13.示例更新优先级值
更新条件字段1278包括可以被用来确定用于确定何时或是否更新的条件因素的三个比特。例如，可以使用下表14来对更新条件字段1278中的值进行解码。
Figure BDA0001992492180000661
表14.示例更新条件
报告状态标志1280是指示软件更新客户端1198是否应该用下载通知消息1210做出响应的单个比特。如果报告状态标志1280被设置为1，则软件更新服务器1198正在请求下载通知消息1210在软件更新由软件更新客户端1200下载之后发送。
如果映像查询响应1208指示更新是可用的。软件更新客户端1198在映像查询响应1208中所指示的时间处使用包括在映像查询响应1208中的信息来下载1210更新。
5.下载通知
在更新下载1210成功地完成或失败了并且报告状态标志1280值是1之后，软件更新客户端1198可以用下载通知消息1212做出响应。可以根据上面所讨论的状态报告格式来对下载通知消息1210进行格式化。在下表15中图示了下载通知消息1212中使用的状态代码的示例。
Figure BDA0001992492180000671
表15.示例下载通知状态代码
除上面所描述的状态报告之外，下载通知消息1208可以包括可能与下载和/或未能下载相关的附加状态信息。
6.通知响应
软件更新服务器1200可以响应于下载通知消息1212或更新通知消息1216来用通知响应消息1214做出响应。如上所述，通知响应消息1214可以包括状态报告格式。例如，通知响应消息1214可以包括如下表16中所枚举的状态代码。
Figure BDA0001992492180000681
表16.示例通知响应状态代码
除上面所描述的状态报告之外，通知响应消息1214可以包括可能与用于下载/更新软件更新的下载、更新、和/或失败相关的附加状态信息。
7.更新通知
在更新成功地完成或失败了并且报告状态标志1280值是1之后，软件更新客户端1198可以用更新通知消息1216做出响应。更新通知消息1216可以使用上面所描述的状态报告格式。例如，更新通知消息1216可以包括如下表17中所枚举的状态代码。
Figure BDA0001992492180000682
表17.示例更新通知状态代码
除上面所描述的状态报告之外，更新通知消息1216可以包括可能与更新和/或更新失败相关的附加状态信息。
C.数据管理协议
数据管理可以被包括在结构内的各种电子设备中所使用的公共简档(例如，核心简档)中或者可以被指定为单独的简档。在任何情形下，设备管理协议(DMP)可以被用于节点浏览、共享和/或更新节点驻留信息。在图36中图示了DMP中使用的序列1284。序列1284图示请求查看和/或改变被查看节点1288的驻留数据的查看节点1286。此外，查看节点1286可以请求使用数个查看选项中的一个(诸如快照请求、查看在一定时间段期间持续的观看请求、或其它适合的查看类型)来查看驻留数据。每个消息遵循参考图21所描述的应用有效负荷1146的格式。例如，每个消息包含对应于数据管理简档和/或相关核心简档的简档Id1176，诸如0x235A0000。每个消息还包含消息类型1172。消息类型1172可以被用来确定与会话有关的各种因素，诸如用于视图的查看类型。例如，在一些实施例中，可以根据下表18对消息类型字段1172进行编码/解码。
类型 消息
0x00 快照请求
0x01 观看请求
0x02 周期性更新请求
0x03 刷新更新
0x04 取消视图更新
0x05 视图响应
0x06 显式更新请求
0x07 视图更新请求
0x08 更新响应
表18.示例软件更新简档消息类型
i.视图请求
如上面所讨论的，尽管视图请求消息1290请求查看节点驻留数据，但是请求的类型可以由消息类型字段1172确定。因此每个请求类型可以包括不同的视图请求帧。
1.快照请求
当查看节点1286期望在不用请求将来更新的情况下进入被查看节点1288上的节点驻留数据的即时查看时，可以由查看节点1286发送快照请求。在图37中图示了快照请求帧1292的实施例。
如图37中所图示的，快照请求帧1292可以在长度上可变并且包括三个字段：视图句柄字段1294、路径长度列表字段1296、和路径列表字段1298。视图句柄字段1294可以包括提供“句柄”来标识所请求的视图的两个比特。在一些实施例中，视图句柄字段1294与在请求被形成时在查看节点1286上执行的唯一性校验一起使用随机16比特数或16比特序列号来填充。路径列表长度字段1296包括指示路径列表字段1298的长度的两个字节。路径列表字段1298在长度上可变并且由路径列表长度字段1296的值来指示。路径列表字段1298的值指示针对节点的模式路径。
模式路径是针对作为驻留在节点上的模式的一部分的数据项或容器的紧凑描述。例如，图38提供简档模式1300的示例。在所图示的简档模式1300中，可以按照二进制格式将到数据项1302的路径写为“Foo:自行车:山地”。如图39中所描绘的，可以将路径的二进制格式表示为简档二进制格式1304。简档二进制格式1304包括两个子字段：简档标识符字段1306和TLV数据字段1308。简档标识符字段1306标识哪一个简档正被引用(例如，Foo简档)。TLV数据字段1308包括路径信息。如先前所讨论的，TLV数据包括包含关于所包封的数据的信息的标签字段。用来表示图38的Foo简档的标签字段值可以与表19中所列举的那些值类似。
Figure BDA0001992492180000701
Figure BDA0001992492180000711
表19.Foo简档的示例标签值
使用表19和图38的Foo简档，表示路径“Foo:自行车:山地”的TLV格式的二进制字符串可以像下表20中所示出的那样来表示。
简档ID 标签和长度(TL) “自行车” “山地”
CD:AB:00:00 0D:02 06:43 08:43
表20.模式路径的示例二进制标签列表
如果查看节点1286期望接收在简档模式(例如，图39的Foo简档模式)中定义的整个数据集，则视图请求消息1290可以请求“nil”项(例如，表示容器的0x0D00TL以及空长度)。
2.观看请求
如果查看节点1286期望多于一个快照，则查看节点1286可以请求观看请求。观看请求要求被查看节点1288在对被查看节点1288中的感兴趣数据作出改变时发送更新，使得查看节点1286能够保持数据的同步列表。观看请求帧可以具有与图37的快照请求不同的格式。在图40中图示了观看请求帧1310的实施例。观看请求帧1310包括四个字段：视图句柄字段1312、路径列表长度字段1314、路径列表字段1316、和改变计数字段1316。视图句柄字段1312、路径列表长度字段1314、和路径列表字段可以被分别格式化为与图37的快照请求的视图句柄字段1294、路径列表长度字段1296、和路径列表字段1298类似。附加字段(改变计数字段1318)指示对更新被发送到查看节点1286的所请求的数据的改变的数目的阈值。在一些实施例中，如果改变计数字段1318的值是0，则被查看节点1288可以靠自己确定何时发送更新。如果改变计数字段1318的值是非零，则在改变的数目等于该值之后，那么更新被发送到查看节点1286。
3.周期性更新请求
第三类型的视图还可以由查看节点1286请求。这个第三类型的视图被称为周期性更新。周期性更新包括快照视图以及周期性更新。如可以理解的，周期性更新请求可以与具有确定更新周期的附加信息的快照请求类似。例如，在图41中描绘了周期性更新请求帧1320的实施例。周期性更新请求帧1320包括四个字段：视图句柄字段1322、路径列表长度字段1324、路径列表字段1326、和更新周期字段1328。视图句柄字段1322、路径列表长度字段1324、和路径列表字段1326可以被格式化为与它们在快照请求帧1292中的相应字段类似。更新周期字段1328在长度上是四个字节并且包含对应于以相关时间单位(例如，秒)在更新之间经过的时间段的值。
4.刷新请求
当查看节点1286期望接收更新的快照时，查看节点1286可以发送形式为如图42中所图示的刷新请求帧1330的视图请求消息1290。刷新请求帧1330根据被查看节点1288能够使用刷新请求帧1330中的视图句柄值来识别为先前请求的先前快照请求，而基本上再次发送快照视图句柄字段(例如，视图句柄字段1294)。
5.取消视图请求
当查看节点1286期望取消正在进行的视图(例如，周期性更新或观看查看)时，查看节点1290可以发送形式为如图43中所图示的取消视图请求的视图请求消息1290。取消视图请求帧1332根据被查看节点1288能够使用刷新请求帧1330中的视图句柄值来识别为先前请求的先前请求，而基本上再次发送来自先前周期性更新或观看视图的视图句柄字段(例如，视图句柄字段1310或1322)，并且取消当前周期性更新或观看视图。
ii.视图响应
返回到图36，在被查看节点1288接收到视图请求消息1290之后，被查看节点1288用视图响应消息1334做出响应。在图44中图示了视图响应消息帧1336的示例。视图响应消息帧1336包括三个字段：视图句柄字段1338、视图请求状态字段1240、和数据项列表1242。可以将视图句柄字段1338格式化为与上面引用的视图句柄字段1338中的任一个类似。此外，视图句柄字段1338包含和来自视图响应消息1334正做出响应的视图请求消息1290的相应的视图句柄字段匹配的值。视图请求状态字段1340是指示视图请求的状态并且可以根据上面所讨论的状态更新格式来格式化的可变长度字段。数据项列表字段1342是当视图请求状态字段1340指示视图请求成功时存在的可变长度字段。当存在时，数据项列表字段1342包含与视图请求消息1290的路径列表对应的请求的数据的有序列表。而且，如上面所讨论的，可以按照TLV格式对数据项列表字段1342中的数据进行编码。
iii.更新请求
如上面所讨论的，在一些实施例中，被查看节点1288可以向视图节点1286发送更新。可以发送这些更新作为更新请求消息1344。更新请求消息1344可以包括依赖于更新请求的类型的指定格式。例如，更新请求可以是可以由消息Id 1172来标识的显式更新请求或查看更新请求字段。
1.显式更新请求
作为对于来自结构1000中的另一节点的信息的期望的结果，可以在任何时候发送显式更新请求。可以在图45中所图示的更新请求帧1346中对显式更新请求进行格式化。所图示的更新请求帧1346包括四个字段：更新句柄字段1348、路径列表长度字段1350、路径列表字段1352、和数据项列表字段1354。
更新句柄字段1348包括可以利用带有唯一性校验的随机数或顺序数填充的两个字节以标识更新请求或对该请求的响应。路径列表长度字段1350包括指示路径列表字段1352的长度的两个字节。如上所述，路径列表字段1352是指示一系列路径的可变长度字段。可以将数据项列表字段1354格式化为与数据项列表字段1242类似。
2.视图更新请求
视图更新请求消息可以由先前已请求了进入另一节点的模式的视图的节点或已代表另一节点建立了进入它自己的数据的视图的节点来传送。在图46中图示了视图更新请求帧1356的实施例。视图更新请求帧1356包括四个字段：更新句柄字段1358、视图句柄字段1360、更新项列表长度字段1362、和更新项列表字段1364。可以使用参考更新句柄字段1348上面所讨论的格式来组成更新句柄字段1358。视图句柄字段1360包括标识由具有相同视图句柄的相关视图请求消息1290所创建的视图的两个字节。更新项列表长度字段1362包括两个字节并且指示被包括在更新项列表字段1364中的更新项的数目。
更新项列表字段1364包括可变数目的字节并且列举构成经更新的值的数据项。每个更新项列表可以包括多个更新项。单独的更新项是根据图47中所图示的更新项帧1366相应地格式化的。每个更新项帧1366包括三个子字段：项索引字段1368、项时间戳字段1370、和数据项字段1372。项索引字段1368包括指示更新正被请求的视图以及针对数据项字段1372的该视图的路径列表中的索引的两个字节。
项时间戳字段1370包括四个字节并且指示从改变起直到做出了正被传递的更新为止所经过的时间(例如，以秒为单位)。如果已经对数据项做出多于一个改变，则项时间戳字段1370可以指示最近或最早的改变。数据项字段1372是将作为经更新的信息被接收的按照TLV格式编码的可变长度字段。
iv.更新响应
在接收到更新之后，节点(例如，查看节点1286)可以发送更新响应消息1374。可以使用图48中所图示的更新响应帧1376来对更新响应消息1374进行编码。更新响应帧1376包括两个字段：更新句柄字段1378和更新请求状态字段1380。更新句柄字段1378与更新响应消息1374正做出响应的更新请求消息1344的更新句柄字段值相对应。更新请求状态字段1380根据上面所讨论的状态报告格式来报告更新的状态。此外，使用DMP(例如，核心简档或数据管理简档)的简档可以包括简档特定代码，诸如下表21中所枚举的那些代码。
Figure BDA0001992492180000751
表21.包括DMP的简档的状态代码的示例
D.批量传输
在一些实施例中，可能期望在结构1000中的节点/服务之间传输批量数据文件(例如，传感器数据、日志或更新映像)。为了使得能够传输批量数据，单独的简档或协议可以被并入到一个或多个简档中并且可被节点/节点中的服务利用。批量数据传输协议可以将数据文件建模为具有元数据附件的数据的合集。在某些实施例中，数据可以是不透明的，但是元数据可以被用来确定是否继续进行所请求的文件传输。
通常可以根据批量传输通信和事件创建来划分参与批量传输的设备。如图49中所图示的，批量传输中的每个通信1400包括作为向作为接收批量数据1404的节点/服务的接收方发送批量数据1404的节点/服务的发送方1402。在一些实施例中，接收方可以向发送方1402发送指示批量传输的状态的状态信息1408。此外，批量传输事件可以由作为发起者的发送方1402(例如，上传)或接收方1406(例如，下载)发起。在批量数据传输中与发起者相对应的节点/服务可以被称为响应者。
批量数据传输可以使用同步模式或异步模式而发生。可以使用各种因素(诸如上面发送批量数据的底层协议(例如，UDP或TCP)来确定传输数据的模式。在无连接协议(例如，UDP)中，可以使用允许节点/服务(“驱动器”)中的一个控制传输进行的速率的同步模式来传输批量数据。在某些实施例中，在同步模式批量数据传输中的每个消息之后，可以在批量数据传输中发送下一个消息之前发送肯定应答。驱动器可以是发送方1402或接收方1406。在一些实施例中，驱动器可以在发送消息以当在联机状态下时将传输提前的同时在联机状态与脱机模式之间切换。在使用面向连接协议(例如，TCP)的批量数据传输中，可以使用在发送接连的消息之前不使用肯定应答的异步模式或单个驱动器来传输批量数据。
不管是使用同步模式还是异步模式来执行批量数据传输，都可以使用应用有效负荷1146中的消息类型1172根据该应用有效负荷中的简档Id 1176来确定消息的类型。表22包括可以关于简档Id 1176中的批量数据传输简档值而使用的消息类型的示例。
Figure BDA0001992492180000761
Figure BDA0001992492180000771
表22用于批量数据传输简档的消息类型的示例
i.SendInit
在图50中图示了SendInit消息1420的实施例。SendInit消息1420可以包括7个字段，传输控制字段1422、范围控制字段1424、文件标志符长度字段1426、建议最大块大小字段1432、起始偏移字段1430、长度字段1432和文件标志符字段1434。
传输控制字段1422包括图51中所图示的一字节的数据。传输控制字段包括至少四个字段：异步标志1450、RDrive标志1452、SDrive标志1454、和版本字段1456。异步标志1450指示可以使用同步模式还是异步模式来执行所建议的传输。RDrive标志1452和SDrive标志1454各自分别指示接收方1406是否能够与驱动同步模式传输的接收方1402或发送方1408一起传输数据。
范围控制字段1424包括诸如图52中所图示的范围控制字段1424的一字节的数据。在所图示的实施例中，范围控制字段1424包括至少三个字段：BigExtent标志1470、起始偏移标志1472、和限定长度标志1474。限定长度标志1474指示传输是否具有限定长度。限定长度标志1474指示长度字段1432是否存在于SendInit消息1420中，并且BigExtent标志1470指示长度字段1432的大小。例如，在一些实施例中，BigExtent标志中的值1指示长度字段1432是八个字节。否则，长度字段1432在存在时是四个字节。如果传输具有限定长度，则起始偏移标志1472指示起始偏移是否存在。如果起始偏移存在，则BigExtent标志1470指示起始偏移字段1430的长度。例如，在一些实施例中，BigExtent标志中的值1指示偏移字段1430是八个字节。否则，起始偏移字段1430在存在时是四个字节。
返回到图50，文件标志符长度字段1426包括指示文件标志符字段1434的长度的两个字节。作为可变长度字段的文件标志符字段1434依赖于文件标志符长度字段1426。最大块大小字段1428建议可以在单个传输中传输的块的最大大小。
起始偏移字段1430在存在时具有由BigExtent标志1470所指示的长度。起始偏移字段1430的值指示要传输的文件内的发送方1402可以开始传输的位置，本质上允许大文件传输被分段成多个批量传输会话。
如果限定长度字段1474指示文件具有限定长度，则长度字段1432在存在时指示要传输的文件的长度。在一些实施例中，如果接收方1402在长度被实现之前接收到最终块，则接收方可以像在下面所讨论的那样将传输认为是失败的并报告错误。
文件标志符字段1434是由发送方1402选择来标识要发送的文件的可变长度标识符。在一些实施例中，发送方1402和接收方1406可以在传送之前协商文件的标识符。在其它实施例中，接收方1406可以与文件标志符字段1434一起使用元数据来确定是否接受传输以及如何处理数据。可以根据文件标志符长度字段1426来确定文件标志符字段1434的长度。在一些实施例中，SendInit消息1420还可以包括按照TLV格式编码的可变长度的元数据字段1480。元数据字段1480使得发起者能够发送附加信息，诸如关于要传输的文件的应用特定信息。在一些实施例中，元数据字段1480可以被用来避免在批量数据传输之前协商文件标志符字段1434。
ii.SendAccept
发送接受消息是从响应者传送的以指示针对传输所选择的传输模式。在图53中呈现了SendAccept消息1500的实施例。SendAccept消息1500包括与SendInit消息1420的传输控制字段1422类似的传输控制字段1502。然而，在一些实施例中，仅RDrive标志1452或SDrive 1454可以在传输控制字段1502中具有非零值，以将发送方1402或接收方1406标识为同步模式传输的驱动器。SendAccept消息1500还包括指示传输的最大块大小的最大块大小字段1504。块大小字段1504可以等于SendInit消息1420的最大块字段1428的值，但是最大块大小字段1504的值可以小于最大块字段1428中建议的值。最后，SendAccept消息1500可以包括指示接收方1506可以传给发送方1402的关于传输的信息的元数据字段1506。。
iii.SendReject
当接收方1206在SendInit消息之后拒绝传输时，接收方1206可以发送指示有关发送方1202与接收方1206之间的批量数据传输存在一个或多个问题的SendReject消息。可以根据上面所描述的和图54中所图示的状态报告格式对发送拒绝消息进行格式化。发送拒绝帧1520可以包括包含指示用于拒绝传输的理由的两个字节的状态代码字段1522。可以使用与像下表23中所指示的那样枚举的那些值类似的值来对状态代码字段1522进行解码。
状态代码 描述
0x0020 不支持的传输方法
0x0021 文件标志符未知
0x0022 不支持的起始偏移
0x0011 要求的长度
0x0012 长度太大
0x002F 未知错误
表23发送拒绝消息的示例状态代码
在一些实施例中，发送拒绝消息1520可以包括下一个状态字段1524。下一状态字段1524在存在时可以如上面所讨论的像关于状态报告帧的下一个状态字段1188那样被格式化和编码。在某些实施例中，发送拒绝消息1520可以包括附加信息字段1526。附加信息字段1526在存在时可以存储关于附加状态的信息，并且可以使用上面所讨论的TLV格式来编码。
iv.ReceiveInit
ReceiveInit消息可以由作为发起者的接收方1206来传送。可以与图50中所图示的SendInit消息1480类似地对ReceiveInit消息进行格式化和编码，但是BigExtent字段1470可以被称为指定接收方1206能够处理的最大文件大小的最大长度字段。
v.ReceiveAccept
当发送方1202接收到ReceiveInit消息时，发送方1202可以用ReceiveAccept消息做出响应。ReceiveAccept消息可以被格式化和编码为图55中所图示的ReceiveAccept消息1540。ReceiveAccept消息1540可以包括四个字段：传输控制字段1542、范围控制字段1544、最大块大小字段1546、以及有时包括长度字段1548。可以与具有指示范围控制字段1544的第二字节的图53的SendAccept消息1502类似地对ReceiveAccept消息1540进行格式化。此外，可以使用关于有关图52的范围控制字段1424上面所讨论的相同方法来对范围控制字段1544进行格式化和编码。
vi.ReceiveReject
如果发送方1202遇到将文件传输到接收方1206的问题，则发送方1202可以使用状态报告格式来发送与SendReject消息48类似地格式化和编码的ReceiveReject消息，两者皆在上面讨论了。然而，可以使用与像下表24中所指示的那样枚举的那些值类似的值来对状态代码字段1522进行编码/解码。
Figure BDA0001992492180000801
Figure BDA0001992492180000811
表24接收拒绝消息的示例状态代码
vii.BlockQuery
BlockQuery消息可以由驱动接收方1202在同步模式批量数据传输中发送以请求数据的下一个块。如果尚未发送显式肯定应答，则BlockQuery隐含地对数据的先前块的接收进行肯定应答。在使用异步传输的实施例中，可以从传输过程中省略BlockQuery消息。
viii.Block
在批量数据传输中传送的数据的块可以包括大于0并小于由发送方1202和接收方1206同意的最大块大小的任何长度。
ix.BlockEOF
数据传输中的最终块可以作为块文件结束(BlockEOF)被呈现。BlockEOF可以具有0与最大块大小之间的长度。如果接收方1206发现预协商的文件大小(例如，长度字段1432)与实际上传输的数据的量之间的不同，则接收方1206可以发送如在下面所讨论的指示失败的错误消息。
x.Ack
如果发送方1202正在驱动同步模式传输，则发送方1202可以等待直到在发送块之后在发送下一个块之前接收到肯定应答(Ack)为止。如果接收方正在驱动同步模式传输，则接收方1206可以发送显式Ack或BlockQuery以对先前块的接收进行肯定应答。此外，在异步模式批量传输中，可以一起从传输过程中省略Ack消息。
xi.AckEOF
可以在在同步模式或异步模式下发送的批量传输中发送文件结束的肯定应答(AckEOF)。使用AckEOF接收方1206指示传输中的所有数据已被接收到并且发信号通知批量数据传输会话的结束。
xii.Error
在通信中发生某些问题时，发送方1202或接收方1206可以发送错误消息以过早地结束批量数据传输会话。可以根据上面所讨论的状态报告格式来对错误消息进行格式化和编码。例如，可以与图54的SendReject帧1520类似地对错误消息进行格式化。然而，可以利用包括和/或与下表25中所枚举的那些值类似的值对状态代码进行编码/解码。
状态代码 描述
0x001F 传输失败未知错误
0x0011 溢出错误
表25.批量数据传输简档中的错误消息的示例状态代码
已经通过示例示出了上面所描述的某些实施例，并且应该理解，这些实施例可能易受各种修改和替选形式影响。还应该理解，权利要求不旨在限于所公开的特定形式，而是相反旨在涵盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替选方案。
高效通信用例和功率感知
上面所讨论的高效IPv6 802.15.4网络协议和/或高效平台协议可以在家庭环境中使能功率高效操作。如将在下面所讨论的，在一个示例中，这种通信可以包括传递IPv6分组以遍历特定优选网络。附加地或替选地，通信的方式的特性(诸如用来传输消息的传输协议的类型TCP或UDP)也可以是可选择的。例如，为了提供更高可靠性但是更低功率节约，可以选择TCP，然而为了提供更高功率节约但是更低可靠性，可以选择UDP。
使用IPv6分组报头字段的智能通信
如上面所指示的，可以在本公开的系统中使用IPv6分组报头中可用的字段来传达有关结构1000的被作为目标以接收消息的目标节点的信息。例如，如图56中所看到的，针对特定节点的IPv6分组的分组报头1600可以包括MAC字段1602、子网字段1604、和结构ID字段1606。MAC字段1602可以填充通常被理解成表示扩展唯一标识符(EUI-64)的64比特区域。MAC字段1602可以包括目标节点的MAC地址的指示。子网字段1604和结构ID字段1606可以共同地表示扩展唯一本地地址(EULA)。在这些字段的EULA中，结构ID字段1606可以指示将用来发送IPv6分组的特定结构1000，然而子网字段1604可以标识目标节点可以通过其优选地接收消息的结构1000内的优选网络。在图56的示例中，子网字段1604指示目标节点可以经由特定WiFi网络优选地接收消息。应该了解，当正完全在一个或多个连接的结构和/或服务那些结构的服务内发送IPv6分组时，可以使用由结构ID字段1606和子网字段1604所形成的EULA。当IPv6分组将被从结构1000的节点发送到外部IPv6互联网地址时，可以采用不同的(例如，更常规的)IPv6分组报头结构。
子网字段1604和结构ID字段1606的EULA信息能够被用来通过结构1000朝向目标节点高效地传递IPv6分组。在图57中所示出的示例中，消息是通过上面参考图11所讨论的网络技术来发送的。这里，节点1026是发送节点并且节点1036是目标节点。节点1026正在802.15.4网络1022上操作，然而目标节点1036在802.15.4网络1022和WiFi网络1020两者上操作。目标节点1036的优选网络在图57的示例中被表示为WiFi网络1020。因此，用来从发送节点1026向目标节点1036发送消息的IPv6分组通常可以具有图56的IPv6分组1600中所示出的特性。
各个节点1026、1028、1030、1034和1042在图57中被示出为将消息从发送节点1026传递到目标节点1036。当存在要用来发送消息的仅一个网络时，可以通过网络来传递消息。图57的示例中的节点1026、1028和1030的情况是这样的。然而，当消息到达在多于一个网络上操作的节点(诸如节点1034)时，该节点可以使用子网字段1604来确定要使用哪一个网络来进一步朝向目标节点1036传递消息。
图58的流程图1650图示用于使用分组报头1600的子网字段1604来朝向目标节点传递IPv6分组的方法的示例。在该方法中，在两个网络上操作的节点(例如，在WiFi网络1020和802.15.4网络1022两者上操作的节点1034)可以接收IPv6分组(块1652)。节点可以对IPv6分组报头1600的子网字段1604进行分析，以确定哪一个网络是要用来朝向目标节点转发IPv6分组的最适当的网络。例如，子网字段1604可以指示消息将被WiFi网络1020上的目标节点(例如，节点1036)接收。接收节点(例如，节点1034)然后可以通过由子网字段1604所指示的网络(例如，WiFi网络1020)朝向目标节点(例如，节点1036)传递IPv6分组(块1654)。
在一些示例中，已用来接收到IPv6分组的网络可以与由子网字段1604所指示的网络不同。在图57中，例如，节点1034通过802.15.4网络1022来接收消息。然而，当子网字段1604指示WiFi网络1020是要用来发送IPv6分组的优选网络时，节点1034可以替代地通过WiFi网络1020来传递IPv6分组。以这种方式，子网字段1604可以使得目标节点能够具有用来接收消息的优选网络。在图57的示例中，目标节点1036可以是可以通过WiFi网络1020比802.15.4网络1022更迅速地或更可靠地通信的总是接通的电子设备。在其它示例中，目标节点1036可以是将被更好地服务以通过802.15.4网络1022来接收消息的电池供电的不活跃设备。在这种示例下，即使目标节点1036能够通过经由如可以由子网字段1604所指示的802.15.4网络1022接收消息来经由WiFi网络1020接收消息，目标节点1036也可以保存电力。因此，IPv6分组报头1600的EULA(例如，结构ID字段1606和子网字段1604)可以被用来促使通过结构的高效消息传输。
基于消息的期望可靠性选择传输协议或优选目标网络
对用来发送IPv6分组的传输协议(例如，TCP或UDP)和/或优选目标节点网络的明智的选择还可能导致高效的网络使用。实际上，虽然TCP比UDP更可靠，但是TCP的可靠性源于其在传送许多不存在于UPD中的消息时对握手和肯定应答的使用。然而，TCP的附加可靠性可以增加发送消息在消耗功率方面的成本。实际上，由于TCP的握手和肯定应答而在功率方面存在附加成本。另外，使用TCP将使丢弃分组被再发送直到它们已被确定地接收到为止，从而在遭受丢弃分组的所有设备处消耗附加电力。
因此，除非存在可靠性优选于功率效率的理由，否则可能期望通过UDP来发送消息。例如，如图59的流程图1670中所示，结构1000上的设备中的一个可以产生消息(块1672)。设备可以考虑与消息的期望可靠性有关的一个或多个可靠性因素(块1674)。一个或多个可靠性因素的这种考虑可能在设备上运行的OSI栈90的应用层102或平台层100中发生。在任何情况下，设备可以考虑的可靠性因素可以包括(1)在块1672处产生的消息的类型、(2)将在其上发送消息的网络的类型、(3)消息可以通过结构而行进的距离、(4)目标节点和/或将被用来将消息传递到目标节点的传送节点的功率灵敏度和/或(5)目标端节点类型(例如，是设备还是服务)。在一些实施例中，可以考虑仅一个因素。而且，这里所讨论的可靠性因素的列表不旨在为详尽的，而是相反旨在提供用于决定可靠性或功率节约是否在发送消息时可能是更期望的示例。
可能影响传输协议的期望可靠性的第一因素是将被发送的消息的类型。当消息是警报消息(诸如指示已经检测到危险的消息)时非常高的可靠性可能是期望的。然而，当消息表示传感器数据或某些设备状态数据时，高可靠性可能不如功率节约有价值。
可能影响传输协议的期望可靠性的第二因素是用来将发送消息的网络的类型。当消息将主要遍历802.15.4网络时，例如，这可以暗示功率节约可能比可靠性更有利。然而，当消息将主要或完全遍历WiFi网络时，这可以暗示功率节约可能是不太有价值的并且可靠性可能是更有价值的。
可能影响传输协议的期望可靠性的第三因素是消息可以通过结构1000而行进以到达目标节点的距离。例如，距离可以表示到达目标节点的“跳”数、可以被遍历以到达目标节点的不同类型的网络的数目、和/或通过网络的实际距离。
可能影响传输协议的期望可靠性的第四因素是可以通过其将消息传递到目标节点的设备的功率灵敏度。当这些设备中的全部或基本上全部总是接通或者由外部电源供应时，更高可靠性可以优选于功率节约。当这些设备中的一个或许多是低功率、不活跃和/或电池供电的设备时，功率节约在消息不是特别紧急的时可能是优选的。
可能影响传输协议的期望可靠性的第五因素是消息的目标端节点的类型。在一个示例中，当目标端节点是服务时，无论是本地的或远程的，更高的可靠性可能是期望的。因此，在这种情况下，可以优于UDP而优选TCP。在另一示例中，当目标端节点是远程服务时可以优选较高的可靠性，但是当目标端节点是本地服务时可能要求更低的可靠性和更高的功率节约。在其它示例中，可以考虑服务的类型。也就是说，针对一些服务，可以优于功率节约而优选可靠性，然而针对其它服务，可以优于可靠性而优选功率节约。为了提供仅一个示例，为了与用来提供天气信息的服务进行通信，与功率节约相比相对更低的可靠性可能是期望的。另一方面，为了与用来提供软件更新的服务进行通信，可以优于功率节约而优选更高的可靠性。
设备可以以任何适合的方式考虑这些因素中的一个或多个。在一个示例中，这些因素可以指派权重并且可靠性确定可以基于这些因素的总加权。在其它示例中，某些因素可以具有比其它因素更高的优先级。在这种示例中，可以总是将紧急消息认为优于功率节约而具有更期望的可靠性，而对于非紧急消息的可靠性的期望可能取决于其它因素。因此，当功率节约是优于可靠性而期望的时(判定块1676)，设备可以经由UDP发送消息(块1678)以不管较低可靠性都节省功率。当更高可靠性优于功率节约是期望的时(判定块1676)，设备可以经由TCP发送消息(块1680)以具有增加的可靠性，尽管功率消耗也更高。
尽管已经参考选择使用TCP或UDP来发送消息讨论了上述方法，但是应该了解，本通信系统可以高效地调整用于使期望的可靠性与功耗相平衡的通信的方式的任何数目的特性。例如，在一些实施例中，当更高的可靠性是所期望的时，可以优选更高功率网络(例如，WiFi)，然而当更低的可靠性和更高的功率节约是期望的时，可以优选更低功率网络(例如，802.15.4)。例如，发送节点可以选择不同的优选网络来在IPv6分组报头1600的子网字段1604中指出，从而使消息在可能时通过该选择的网络来传递。
附加用例
可以以各种方式使用上面所讨论的相连接的设备的结构1000。一个示例可能牵涉使用一个设备来调用另一设备上的方法。另一示例可能牵涉在结构的各种设备之上传播诸如危险警报的消息。应该理解，这些用例旨在提供示例，而不旨在为详尽的。
从一个设备调用另一设备上的方法
在一种情况下，结构1000的一个区域中的设备可以调用另一兼容设备上的特定方法。一个示例出现在图60的图1700中。如由目录设备(DDS)1706所调停的，图1700图示第一设备1702与第二设备1704之间的交互。目录设备(DDS)1706可以向结构上的各种设备(包括第一设备1702和第二设备1704)发出DDC服务广播1708。作为响应，目录设备(DDS)1706可以接收结构1000的各种设备支持的所有方法和/或简档的列表。
当结构的这些设备中的一个(诸如第一设备1702)期望执行方法(在图60中示出为方法n)时，第一设备1702可以利用对应的查询消息1710(例如，GetProperty(supports-n))查询目录设备(DDS)1706。目录设备(DDS)1706可以应答支持这种属性的设备-这里，用指示第二设备1704支持所期望的方法的消息1712进行应答。现在拥有这个信息，第一设备1702可以在到第二设备1704的消息1714中调用方法。第二设备1704然后可以随着适当的响应发出应答1716。
由第一设备1702在第二设备1704上调用的方法可以是可能对家庭网络有用的许多方法中的任一个。在一个示例中，第一设备1702可以从第二设备1704请求环境传感器数据。环境传感器数据可以指示运动、温度、湿度等。环境传感器数据可以由第一设备1702用来为了安全而确定占用，例如，或者确定当前位于房子附近的各种温度。在另一示例中，第一设备1702可以从第二设备1704请求用户接口输入信息。例如，第一设备1702可以请求最近恒温器温度设定点的指示以探知有关居住者的最近期望的舒适设定的信息。
将消息传播到结构的各种设备
在一些情形下，可能期望将消息传播到结构的多个设备。例如，如图61的图1720中所示，数个设备1722、1724、1726和1728可以被用来传播危险警报消息。实际上，即使各种设备1722、1724、1726和1728中的一个或多个可能是低功率“不活跃”设备也可以传播危险警报消息。在图61的示例中，设备1722是车库中的危险检测器(例如，烟雾检测器)，设备1724是餐厅中的危险检测器(例如，烟雾检测器)，设备1726是在前面处的智能门铃，并且设备1728是门厅中的恒温器。
图1720的动作在事件1730(例如，火)被车库设备1722检测到时开始。车库设备1722可以将网络唤醒消息1732传播到餐厅设备1724，其可以因此发出应答1734。餐厅设备1724可以暂时从其不活跃状态唤醒至唤醒总是接通状态。餐厅设备1724还可以将网络唤醒消息1736传播到前门设备1726，其可以在将另一网络唤醒消息1740传播到门厅设备1728的同时同样地应答1738。
在唤醒了结构的设备后，车库设备1722可以输出与事件1730相关联的警报1744并且可以向餐厅设备1724发出警报通知消息1746。除了别的以外，警报通知消息1746还可以指示事件的类型和发信设备(例如，在车库中发生的事件)。餐厅设备1724可以输出对应的警报1748并且将警报通知消息转发到本身可以开始输出警报1752的前门设备1726。前门设备1726还可以将警报通知消息转发到门厅设备1728。
门厅设备1728可以显示接口消息1756以使得用户能够对警报做出响应。同时，消息可以继续跨越结构传播。这些包括附加的网络唤醒和应答消息1758、1760、1762、1764和1766以及附加的警报通知消息1768、1770和1772。当用户在请求警报被静止的门厅设备1728上提供用户反馈1744(例如，在警报是假的理解中或由于不危险条件)时，门厅设备1728可以通过发送可以通过结构1000被传播到所有设备的警报静止消息1776来响应。警报静止消息1776可以到达前门设备1726，其可以使其警报1778静止并且向餐厅设备1724发出另一个警报静止消息1780。作为响应，餐厅设备1724可以使其警报1782静止并且向可以进而使其警报1786静止的车库设备1722发出另一个警报静止消息。
在使得设备1726、1724和1722使它们的警报静止之后，门厅设备1728可以使得设备1726、1724和1722再进入不活跃低功率状态。具体地，门厅设备1728可以向前门设备1726发出网络睡眠消息1790，所述前门设备1726可以在向餐厅设备1724发出网络睡眠消息1792之后进入不活跃状态。餐厅设备1724因此可以在向车库设备1722发出网络睡眠消息1794之后进入不活跃状态。在接收到网络睡眠消息1794后，车库设备1722可以进入低功率不活跃状态。
加入或创建结构
上面所讨论的协议能够被用来在家庭网络或类似环境中加入或创建设备的结构1000。例如，图62至图64涉及新设备通过(例如，经由互联网)连接到服务的结构1000的另一设备来加入现有结构1000的第一方法。图65至图67涉及新设备不管任何一个设备是否连接到另一服务都通过与另一设备的对等连接来加入现有结构1000或者创建新结构1000的第二方法。以下示例涉及利用可能不具有与本机显示器的用户接口、并且因此可能牵涉来自第三方客户端设备(例如，移动电话或平板计算机)的协助的新设备加入结构1000。在其它实施例(诸如新设备包括与本机显示器的用户接口的那些实施例)中，在下面被描述为在第三方客户端设备上执行的活动可以替代地在新设备上发生。
使用到服务的互联网连接来加入或创建结构
首先转向图62至图64中所示出的流程图1800，用户可以通过打开已销售设备的盒子(块1802)并且获得用于在第三方客户端设备(例如，移动电话或平板计算机)上安装应用(例如块1804)的指令来将新设备加入到结构1000。可以将应用安装在客户端设备上(块1806)，并且用户可以登入与用户可以选择新设备将加入的特定结构1000所在的结构1000有关的服务账户(块1808)。例如，用户可以安装
Figure BDA0001992492180000901
应用并且可以登入与
Figure BDA0001992492180000902
WeaveTM结构相关联的
Figure BDA0001992492180000903
服务账户。客户端设备上的应用可以获得与结构1000的服务配置相关联的信息(块1810)。例如，与结构1000的服务配置相关联的信息可以包括：
·服务节点标识(例如，EUI-64或EULA)；
·可以用作服务的信任锚的证书(例如，结构认证令牌)集合；
·与用户的账户相关联的全局唯一账户标识；
·标识服务的入口点的域名服务(DNS)主机名称；和/或
·可以由新设备用来与用户的账户配对的不透明账户配对令牌。
用户还可以经由客户端设备上的应用来选择将新设备添加到结构1000(块1812)。基于当前是否存在与用户相关联的现有结构1000或者基于任何其它适合的准则(判定块1814)，应用可以选择创建新结构1000(块1816)或者将新设备添加到现有结构1000(块1818)。
当应用选择将新设备添加到现有结构1000(块1818)时，应用可以确定网络的设备是否处于唤醒状态而不是不活跃状态(判定块1820)，如果未唤醒则唤醒设备(块1822)。用户可以通过例如按下按钮来选择要在加入过程中使用的网络的特定现有设备(块1824)。现有设备可以将结构加入信息提供给客户端设备上的应用(块1826)。例如，客户端设备上的应用可以使用结构1000认证令牌来建立与现有设备的安全会话。应用可以使用请求(例如，GetNetworkConfiguration和/或aGetFabricConfiguration)来从现有设备网络获得配置信息和/或结构1000配置信息。应用可以保存这个信息以供以后使用。
应用还可以指示用户通过例如按下新设备上的按钮(块1830)来唤醒新设备(块1828)。方法然后可以前进到在图63上继续的块(A)1832。这里，客户端设备上的应用可以指令现有设备连接到新设备(块1834)。例如，应用可以使用结构认证令牌来建立到现有设备的新的安全会话，并且通过这个新会话可以向现有设备发送请求(例如，ConnectOtherDevice)。同时，新设备可能已建立特定于利用现有设备加入的目的的802.15.4“加入网络”。因此，块1834的请求可以指定应用希望现有设备经由802.15.4网络连接(例如，由新设备创建的802.15.4加入网络)连接到新设备。现有设备然后可以执行附近的802.15.4网络的扫描，从而查找由新设备创建的网络。一旦被找到，现有设备就可以离开现有结构，加入新的802.15.4加入网络，并且通过试图连接到会合地址(其可以由现有设备的软件或固件或者由客户端设备上的应用预先指定)来探测802.15.4加入网络。一旦建立了到新设备的连接，现有设备就可以利用成功的应答从客户端设备上的应用对用于连接到新设备的请求(例如，ConnectOtherDevice)做出响应。从这个点向前，可以由代理通过现有设备经由802.15.4加入网络携带从应用提供给新设备的消息。也就是说，新设备可以经由802.15.4加入网络连接到现有设备，现有设备可以经由WiFi(和/或互联网连接)连接到服务节点，并且客户端设备上的应用可以连接到服务。以这种方式，应用可以通过现有结构连接到新设备，并且现有设备可以仅使用单个WiFi连接和单个802.15.4连接(从而减少避免在现有设备中每网络类型使用多个接收器和发射器，这可以减少设备成本和功耗)。
替选地，当新结构1000将被创建时，客户端设备上的应用可以使用WiFi连接直接连接到新设备。因此，客户端设备上的应用可以指令用户切换到WiFi连接(块1836)。用户可以在他们的客户端设备上切换WiFi网络以与新设备建立对等WiFi连接(块1838)。例如，新设备可以在新设备以外使它与唯一WiFi SSID名称相关联。客户端设备上的应用可以通过反复地试图连接到先前确定的会合地址(例如，如通过来自服务的配置信息提供给应用的或者如在应用中编码的)来探测新设备。
利用所建立的这些连接中的任何一个，客户端设备上的应用可以检测新设备并且显示由新设备所提供的序列号(块1840)。这时，应用还可以证实新设备已在它上安装了将设备标识为认证上证实的并具有加入结构的适当权限的特定安全特征。这些安全特征可以与上面所讨论的DTLS安全证书相同或者除上面所讨论的DTLS安全证书之外。
使用任何一个连接，当客户端设备上的应用指示用户对与新设备相关联(例如，打印在新设备上或在提供有新设备的卡上)的QR代码或其它代码进行扫描时用户可以方便认证过程(块1842)。用户可以通过扫描或将代码键入到应用中来输入代码(块1844)。可以将这个代码信息提供给新设备，所述新设备可以使用代码来确认应用正被拥有新设备的用户确实地使用。例如，新设备可以使用内置校验数字来证实代码。新设备可以利用对应的应答来指示代码何时已被不正确地输入。应用可以将所供应的配对代码用作口令来使用任何适合的协议(包括Weave PASE协议)与新设备建立安全会话(块1848)。在已建立到新设备的安全连接后，客户端设备上的应用可以发出用于在新设备上武装故障保险方式的请求(例如，ArmConfigurationFailsafe)(块1850)。通过武装故障保险方式，如果加入过程到某个超时值未完成则新设备可以恢复到特定原始配置。应用还可以通过发出适合的请求(例如，GetFabricState)来确定新设备是否属于另一现有结构1000(判定块1852)。如果是这样的话，则应用可以通过发出另一请求(例如，LeaveFabric)来指示新设备离开另一个现有结构1000(块1854)。
在新设备将与现有设备一起形成新结构1000的情况下(判定块1856)，应用可以(例如，经由EnumerateVisibleNetworks请求)指示新设备枚举对新设备可见的WiFi网络的列表(块1858)。在来自应用的指令后(块1860)，用户然后可以从这些网络当中选择或者可以输入新设备将加入的WiFi网络(块1862)。用户还可以输入适当的口令以加入WiFi网络(块1864)。该方法还可以前进到在图64上继续的块(B)1866。应用可以(例如，经由AddNetwork请求)向新设备发送WiFi网络配置信息(块1868)，并且应用可以通过试图到达互联网上的服务来(例如，经由TestNetwork请求)指示新设备测试连接(块1870)。应用可以向用户指示网络连接正被确认(块1872)并且新设备可以随后确认它到应用的连接(块1874)。
利用经由WiF连接现在连接到互联网的新设备，如果正在创建新结构1000(块1876)，则应用可以指示用户返回到结构1000(例如，用户的家庭)WiFi连接(块1878)。用户可以将正由客户端设备使用的WiFi网络改变为由结构1000使用的WiFi连接(块1880)。
无论创建新结构1000还是加入现有结构，应用可以指示新设备在这一点上这样做(块1882)。也就是说，应用可以(例如，经由CreateFabric请求)指示新设备创建新结构1000或者可以(例如，经由JoinExistingFabric请求)指示新设备加入现有结构1000。在加入现有结构的情况下，应用可以(例如，经由对新设备的RegisterNewFabricMember请求)向新设备通知现有设备。在任何情况下，应用可以通过发送包含服务配置信息(例如，WeaveTM服务配置信息)的请求来将新设备配置成与服务(例如，
Figure BDA0001992492180000941
服务)进行通信。
使用服务配置信息，新设备可以向服务注册(块1884)。例如，新设备可以使用来自服务配置信息的服务节点ID和DNS名称连接到服务。新设备可以使用私钥以及安装在新设备上的证书来向服务注册。新设备可以向服务发送包含与结构1000相关联的服务账户标识以及从服务配置信息获得的账户配对令牌的消息(例如，PairDeviceToAccount消息)。使用这个信息，服务可以证实账户配对令牌并且可以使新设备与用户的与结构相关联的服务账户相关联。在这一点上，当用户登入服务时新设备可以被服务理解成形成结构1000的一部分并且可能好像是关联的设备。服务可以对来自新设备的消息(例如，PairDeviceToAccount消息)做出响应，可以破坏它的账户配对令牌的副本，并且可以对先前发送到应用的消息(RegisterService请求)做出响应。
作为响应，为了使将新设备加入到现有结构1000或新结构结束，应用可以通过向新设备发送对应的消息(例如，DisarmConfigurationFailsafe请求)来取消加入故障保险机制(块1886)。新设备此后可以接收这个请求以解除配置故障保险(块1888)。使新设备与新结构1000或现有结构1000中的现有设备配对现在可以被认为完成。客户端设备上的应用因此可以为用户可以从中选择(块1892)的附加设置设定(块1890)提供用户指令。例如，这些可以包括继续使附加设备或退出设置配对。
在没有到互联网的WiFi连接的情况下加入或创建结构
新设备可以在未必能够访问到服务或互联网的WiFi连接的情况下加入或创建结构1000。例如，如图65至图67中所示，可以通过服务(例如，通过仅802.15.4网络连接)在不方便的情况下使用其它网络连接来形成这种连接。本部分描述可能在设备对设备结构中加入新设备的过程中发生的动作和事件。如本文中所使用的，“设备对设备结构”是经由单个网络接口(例如，仅经由802.15.4接口)连接的两个或更多个结构1000设备的网络。设备对设备结构1000中的设备未必连接到WiFi网络，进而可能不与在客户端设备上运行的应用(例如，web或移动设备)或者与互联网上的服务(例如，
Figure BDA0001992492180000951
服务)对话。
在一些情况下，设备对设备结构可能比仅牵涉用户参与的WiFi结构更易于形成，因为用户可以在短时间段内在两个设备上按下按钮。由图65至图67所描述的设备对设备加入过程可以支持使用两个独立设备的新设备对设备结构1000的创建以及新的独立设备到现有设备对设备结构的加入两者。设备对设备加入还能够被用来从现有设备对设备结构1000中移除设备并且将它加入到另一设备对设备结构。当用户获取未从其旧的设备对设备结构适当地服务的用过的设备时这个后者场景可以变得特别有用。
注意，在一些实施例中设备对设备加入过程可能未被用来将新设备加入到现有WiFi结构1000中。为此，用户可以遵循参考上面图6至图64所讨论的WiFi加入过程。并且，设备对设备加入过程可能未被用来将已经为WiFi结构1000的成员的设备加入到设备对设备结构中。因此，在用户获取未从其原始的WiFi结构适当地服务的用过的设备的情况下，用户可以在继续进行设备对设备结构1000加入过程之前执行工厂重置。
设备对设备加入过程可以在像由图65的流程图1900所示出的那样将被加入的两个设备中的第一设备(例如，设备1)被激活(块1902)时开始。例如，基于第一设备的销售盒子中的指令，用户可以按下第一设备上的按钮。这里，如果用户正在将设备添加到现有结构，则用户可能被指示按下要添加的设备上的按钮。如果用户正从两个独立设备当中创建新结构1000，则用户可以将任何一个设备选择为第一设备。并且，如果第一设备是WiFi结构的成员，则第一设备可能不采取进一步动作并且加入过程停止。当第一设备是WiFi结构的成员时，第一设备可以在加入设备对设备网络之前(例如，经由工厂重置)与WiFi结构1000去关联。
当不是现有WiFi结构的成员时，第一设备(例如，设备1)可以在像在块1902中那样被激活时开始特定初始化过程。例如，设备1可以启动随着时间而递增(例如，一秒多次)的计数器。任选地，这个计数器将稍后被用来确定两个设备中的哪一个设备在建立结构时具有优先权。设备1还可以创建可以被称作802.15.4加入网络的802.15.4无线网络(块1904)。这个802.15.4加入网络可以是通常唯一的不安全网络。例如，802.15.4加入网络可以使用包含以下信息的通常唯一的ELoWPAN 110网络名称：(a)将网络标识为加入网络的字符串、(b)第一设备的节点id、以及(c)指示设备是否是结构的一部分的标志。当加入网络被建立时，设备1还可以在加入网络中给它本身指派两个IPv6地址(块1906)。例如，这些可以包括：(a)具有可以被称作会合前缀的不同前缀以及从设备的MAC地址得到的接口标识符的IPv6ULA或EULA，以及(b)具有可以被称作会合地址的会合前缀和接口标识符1的IPv6ULA或EULA。
设备1然后可以连续地扫描由另一设备所创建的802.15.4网络(块1908)。实际上，与块1902至1908的行为并行或者在块1902至1908的行为之后，第二设备(设备2)它本身可以执行上述行为(块1910)。设备1或设备2可以检测另一个的加入网络(块1912)。取决于首先将检测到另一个的设备(设备1或设备2)的特定特性，这些设备可以执行发起设备过程(例如，如图66中所示)或响应设备过程(例如，如图67中所示)。也就是说，当这些设备中的一个发现另一个的加入网络时，该设备将包含在加入网络名称中的信息与它自己的信息进行比较并且可以采取动作如下：(a)如果设备是独立设备并且另一个设备是结构的成员，则该设备可以执行图66的发起设备过程中所示出的行为；或者(b)如果设备是结构1000的成员并且另一个设备是独立设备，则该设备可以执行由图67的响应设备过程所示出的行为。如果任何一个设备是结构的成员，或者如果两个设备是结构的成员，则检测到另一个设备的加入网络的设备可以(a)将其节点id与另一个设备的节点id进行比较并且(b)如果设备的节点id小于另一个设备的节点id，则该设备可以执行图66的发起设备过程中所示出的行为的行为。如果任何一个设备是结构的成员，或者如果两个设备是结构的成员，则检测到另一个设备的加入网络的设备可以(a)将其节点id与另一个设备的节点id进行比较并且(b)如果设备的节点id大于另一个设备的节点id，则可以执行由图67的响应设备过程中所示出的行为。
如上面所提到的，执行图66的发起设备过程的设备可以是设备1或设备2。因此，执行图66的发起设备过程的设备现在将被称为“发起设备”。同样地，如上面所提到的，执行图67的响应设备过程的设备可以是不作为发起设备的设备，并且可以是设备1或设备2。因此，执行图67的响应设备过程的设备现在将被称为“响应设备”。
如流程图1920中所看到的，图66的发起设备过程可以在发起设备终止其加入网络并且连接到由响应设备所创建的加入网络时开始(块1922)。发起设备可以给它本身指派具有会合前缀以及从MAC地址得到的接口标识符的IPv6ULA或EULA(块1924)。发起设备可以以其会合地址向响应设备发送恳求加入消息。来自发起设备的恳求加入消息可以包括以下信息：(a)被设置为在设备唤醒时启动的计数器的值的数字鉴频器值，以及(b)指示设备是否已经是结构的成员的标志。发起设备然后可以等待来自响应设备的响应消息，从而接收加入现有结构请求或恳求加入请求(块1928)。
当发起设备接收到加入现有结构请求时，发起设备可以任选地离开其当前结构，并且可以将它本身重新初始化为独立设备，以及可以使用加入现有结构请求中的信息来使它本身成为具有响应设备的现有结构1000的一部分(块1930)。发起设备可以向响应设备发送指示它现在是现有结构1000的成员的加入现有结构响应(块1932)。
当发起设备接收到恳求加入请求时，发起设备可以取决于它是独立设备还是现有结构的成员而以不同方式响应，但是在任何情况下可以在加入现有结构请求中发送结构1000信息(块1934)。例如，当发起设备是独立设备时，发起设备可以通过产生新的结构id和对应的结构安全信息来创建新结构1000，可以使它本身成为新结构的一部分，并且可以向响应设备发送加入现有结构请求。加入现有结构请求可以包含新结构的信息。否则，如果设备是结构的成员，则设备可以向响应设备发送包含发起设备为其成员的现有结构1000的信息的加入现有结构请求。发起设备然后可以等待，并且在响应设备加入发起设备的结构1000时从响应设备接收加入现有结构响应。
图67的响应设备过程描述响应设备可以相对于发起设备而表现的方式。图67的响应设备过程由流程图1950来描述。流程图1950在响应设备从发起设备接收到恳求加入消息时开始(块1952)。
如果响应设备是独立设备并且不在现有结构1000中(判定块1954)，则响应设备可以通过产生新的结构id和对应的结构安全信息来创建新结构1000(块1956)。响应设备可以使它本身成为新结构1000的一部分(块1958)。响应设备然后可以向发起设备发送包含响应设备的新结构1000的信息的加入现有结构请求(块1960)。响应设备可以等待来自发起设备的加入现有结构响应。
否则，在接收到恳求加入消息(块1952)后，如果响应设备在现有结构1000中(判定块1954)，则响应设备可以采用不同的行为。具体地，如果响应设备在结构中，则响应设备可以检查恳求加入消息(块1962)。响应设备可以在恳求加入中检查鉴频器值(发起设备的计数器值)和“是结构的成员”标志。
否则，如果恳求加入消息指示发起设备不是结构1000的成员或者如果鉴频器值大于或等于由响应设备在它醒来时启动的计数器(判定块1964)，则响应设备可以向发起设备发送包含响应设备的结构1000的信息的加入现有结构请求(块1974)。响应设备可以等待来自发起设备的加入现有结构响应。
如果恳求加入消息指示发起设备是结构1000的成员或者如果鉴频器值小于由响应设备在它醒来时启动的计数器(判定块1964)，则响应设备可以离开其当前结构1000并且将它本身重新初始化为独立设备(块1966)。响应设备还可以向发起设备发送恳求加入消息(块1968)并且可以等待来自发起设备的加入现有结构请求。在从发起设备接收到加入现有结构请求(块1970)之后，响应设备可以使用加入现有结构请求中的信息来使它本身成为新结构1000的一部分(块1972)。响应设备还可以发送指示它现在是发起设备的现有结构1000的成员的加入现有结构响应。
已经通过示例示出了上面所描述的某些实施例，并且应该理解，这些实施例可能易受各种修改和替选形式影响。还应该理解，权利要求不旨在限于所公开的特定形式，而是相反旨在涵盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替选方案。

Claims (60)

1.一种网络设备，包括：
网络接口，被配置为使用第一通信协议和第二通信协议进行通信，所述第一通信协议不同于所述第二通信协议；以及
包括指令的存储器和处理器系统，所述指令可执行以将所述网络设备配置为：
使用所述第二通信协议与另一网络设备建立通信，所述另一网络设备被配置为经由第一网络使用所述第一通信协议与服务器处的服务进行通信；
从所述另一网络设备接收网络配置信息以使得所述网络设备能够加入所述第一网络；
使用所接收的网络配置信息与所述第一网络建立通信；以及
经由所述第一网络使用所述第一通信协议连接到所述服务。
2.根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述第一通信协议是IEEE 802.11通信协议。
3.根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述第二通信协议是IEEE 802.15.4通信协议。
4.根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述另一网络设备使用网际协议版本6(IPv6)与所述服务进行通信。
5.根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述另一网络设备包括相机。
6.根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述另一网络设备是恒温器。
7.根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述另一网络设备是危险检测器。
8.根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述另一网络设备是灯开关。
9.根据权利要求8所述的网络设备，其中，所述灯开关被配置为感测环境光水平或占用中的一个或多个。
10.根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述另一网络设备是以下中的至少一个：
墙插座接口；
入口接口设备；
安全系统；
家电；
车库门开门器；或者
吊式风扇。
11.一种通过网络设备使用第一通信协议和第二通信协议进行通信的方法，所述方法包括：
使用所述第二通信协议与另一网络设备建立通信，所述另一网络设备被配置为经由第一网络使用所述第一通信协议与服务器处的服务进行通信，所述第一通信协议不同于所述第二通信协议；
从所述另一网络设备接收网络配置信息以使得所述网络设备能够加入所述第一网络；
响应于接收所述网络配置信息，与所述第一网络建立通信；以及
经由所述第一网络使用所述第一通信协议连接到所述服务。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一通信协议是IEEE 802.11通信协议。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第二通信协议是IEEE 802.15.4通信协议。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述另一网络设备使用网际协议版本6(IPv6)与所述服务进行通信。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述另一网络设备包括相机。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述另一网络设备是以下中的至少一个：
恒温器；
危险检测器；
灯开关；
墙插座接口；
入口接口设备；
安全系统；
家电；
车库门开门器；或者
吊式风扇。
17.一种系统，包括：
网络设备，所述网络设备被配置为使用第一通信协议和第二通信协议进行通信，所述第一通信协议不同于所述第二通信协议，所述网络设备被配置为用于：
使用所述第二通信协议与另一网络设备建立通信，所述另一网络设备被配置为经由第一网络使用所述第一通信协议与服务器处的服务进行通信；
从所述另一网络设备接收网络配置信息以使得所述网络设备能够加入所述第一网络；
使用所接收的网络配置信息与所述第一网络建立通信；以及
经由所述第一网络使用所述第一通信协议连接到所述服务；
所述另一网络设备被配置为用于：
将所述网络配置信息发送到所述网络设备；以及
响应于所述网络设备与所述第一网络建立通信，经由所述网络设备与所述服务进行通信。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述第一通信协议是IEEE 802.11通信协议，并且其中，所述第二通信协议是IEEE 802.15.4通信协议。
19.根据权利要求17所述的系统，其中，所述另一网络设备包括相机。
20.根据权利要求17所述的系统，其中，所述另一网络设备是以下中的至少一个：
恒温器；
危险检测器；
灯开关；
墙插座接口；
入口接口设备；
安全系统；
家电；
车库门开门器；或者
吊式风扇。
21.一种第一电子设备，包括：
存储器，所述存储器被配置成存储使得所述第一电子设备能够与包括第二电子设备的结构网络配对的指令；
处理器，所述处理器被配置成执行所述指令；以及
网络接口，所述网络接口被配置成访问802.11逻辑网络或802.15.4逻辑网络；
其中，所述指令包括用于以下的配对指令：
经由第一802.15.4逻辑网络与所述第二电子设备建立通信，其中，所述第二电子设备与所述结构网络配对并且被配置成经由所述结构网络中的第一802.11逻辑网络与服务进行通信；
经由所述第二电子设备接收网络配置信息以使得所述第一电子设备能够加入所述第一802.11逻辑网络；
通过所述第一802.11逻辑网络建立通信；
经由所述第一802.11逻辑网络连接到所述服务；以及
注册以经由与所述服务的通信与所述结构网络配对。
22.根据权利要求21所述的第一电子设备，其中，经由所述第一802.15.4与所述第二电子设备建立通信的配对指令被配置成创建所述第一802.15.4逻辑网络并且经由会合地址从所述第二电子设备接收通信。
23.根据权利要求21所述的第一电子设备，其中，所述配对指令被配置成经由所述第二电子设备从所述服务接收代码，其中，所述代码源自于登入到所述服务的客户端设备，其中，所述代码被配置成当所述代码与在所述第一电子设备的所述存储器中存储的期望值相匹配时确认所述客户端设备的用户拥有所述第一电子设备。
24.根据权利要求23所述的第一电子设备，其中，所述配对指令被配置成仅当所述代码与所述期望值相匹配时通过所述第一802.11逻辑网络建立通信。
25.根据权利要求21所述的第一电子设备，其中，所述配对指令被配置成：
与所述第一802.15.4逻辑网络断开；以及
当所述第一电子设备已经注册以经由与所述服务的通信与所述结构网络配对时通过与所述结构网络相关联的第二802.15.4逻辑网络建立通信。
26.根据权利要求21所述的第一电子设备，包括用户接口，所述用户接口被配置成响应于所述用户接口的激活而生成信号。
27.根据权利要求26所述的第一电子设备，其中，所述用户接口被配置成发送所述信号到所述处理器以启动所述第一电子设备与所述结构网络的配对。
28.一种有形非暂时性计算机可读介质，其包括使得第一电子设备与包括第二电子设备的结构网络配对的指令，其中，所述指令包括用于以下的配对指令：
经由第一802.15.4逻辑网络与所述第二电子设备建立通信，其中，所述第二电子设备与所述结构网络配对并且被配置成经由所述结构网络中的第一802.11逻辑网络与服务进行通信；
经由所述第二电子设备接收网络配置信息以使得所述第一电子设备能够加入所述第一802.11逻辑网络；
通过所述第一802.11逻辑网络建立通信；
经由所述第一802.11逻辑网络连接到所述服务；以及
注册以经由与所述服务的通信与所述结构网络配对。
29.根据权利要求28所述的有形非暂时性计算机可读介质，其中，经由所述第一802.15.4与所述第二电子设备建立通信的配对指令被配置成创建所述第一802.15.4逻辑网络并且经由会合地址从所述第二电子设备接收通信。
30.根据权利要求28所述的有形非暂时性计算机可读介质，其中，所述配对指令被配置成经由所述第二电子设备从所述服务接收代码，其中，所述代码源自于登入到所述服务的客户端设备，其中，所述代码被配置成当所述代码与在所述第一电子设备的存储器中存储的期望值相匹配时确认所述客户端设备的用户拥有所述第一电子设备。
31.根据权利要求30所述的有形非暂时性计算机可读介质，所述配对指令被配置成仅当所述代码与所述期望值相匹配时通过所述第一802.11逻辑网络建立通信。
32.根据权利要求28所述的有形非暂时性计算机可读介质，其中，所述配对指令被配置成：
与所述第一802.15.4逻辑网络断开；以及
当所述第一电子设备已经注册以经由与所述服务的通信与所述结构网络配对时通过与所述结构网络相关联的第二802.15.4逻辑网络建立通信。
33.根据权利要求28所述的有形非暂时性计算机可读介质，其中，所述配对指令被配置成响应于用户接口的激活而接收信号。
34.根据权利要求33所述的有形非暂时性计算机可读介质，其中，所述配对指令被配置成基于所述信号而启动所述第一电子设备与所述结构网络的配对。
35.一种方法，包括：
经由第一电子设备的处理器执行使得所述第一电子设备能够与包括第二电子设备的结构网络配对的指令，其中，所述指令包括配对指令以：
经由第一802.15.4逻辑网络与所述第二电子设备建立通信，其中，所述第二电子设备与所述结构网络配对并且被配置成经由所述结构网络中的第一802.11逻辑网络与服务进行通信；
经由所述第二电子设备接收网络配置信息以使得所述第一电子设备能够加入所述第一802.11逻辑网络；
通过所述第一802.11逻辑网络建立通信；
经由所述第一802.11逻辑网络连接到所述服务；以及
注册以经由与所述服务的通信与所述结构网络配对。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，经由所述第一802.15.4与所述第二电子设备建立通信的配对指令被配置成创建所述第一802.15.4逻辑网络并且经由会合地址从所述第二电子设备接收通信。
37.根据权利要求35所述的方法，其中，经由所述第二电子设备从所述服务接收代码，其中，所述代码源自于登入到所述服务的客户端设备，其中，所述代码被配置成当所述代码与在所述第一电子设备的存储器中存储的期望值相匹配时确认所述客户端设备的用户拥有所述第一电子设备。
38.根据权利要求37所述的方法，包括仅当所述代码与所述期望值相匹配时通过所述第一802.11逻辑网络建立通信。
39.根据权利要求35所述的方法，包括：
与所述第一802.15.4逻辑网络断开；以及
当所述第一电子设备已经注册以经由与所述服务的通信与所述结构网络配对时通过与所述结构网络相关联的第二802.15.4逻辑网络建立通信。
40.根据权利要求35所述的方法，包括响应于用户接口的激活而生成信号并且发送所述信号到所述处理器以启动所述第一电子设备与所述结构网络的配对。
41.一种第一电子设备，包括：
存储器，所述存储器被配置成存储使得所述第一电子设备能够与包括第二电子设备的结构网络配对的指令；
处理器，所述处理器被配置成执行所述指令；以及
网络接口，所述网络接口被配置成访问第一类型的无线网络协议和第二类型的无线网络协议；
其中，所述指令包括用于以下的配对指令：
经由所述第二类型的第一无线网络协议与所述第二电子设备建立通信，其中，所述第二电子设备与所述结构网络配对并且被配置成经由所述结构网络中的所述第一类型的第一无线网络协议与服务进行通信；
经由所述第二电子设备接收网络配置信息以使得所述第一电子设备能够加入所述第一类型的所述第一无线网络协议；
通过所述第一类型的所述第一无线网络协议建立通信；
经由所述第一类型的所述第一无线网络协议连接到所述服务。
42.根据权利要求41所述的第一电子设备，其中，所述第一类型的所述第一无线网络包括802.11逻辑网络。
43.根据权利要求42所述的第一电子设备，其中，所述第二类型的所述第一无线网络包括802.15.4逻辑网络。
44.根据权利要求41所述的第一电子设备，其中，所述网络接口被配置成经由会合地址从所述第二电子设备接收通信。
45.根据权利要求41所述的第一电子设备，被配置成经由所述第二电子设备从所述服务接收代码，其中，所述代码源自于登入到所述服务的客户端设备，其中，所述代码被配置成当所述代码与在所述第一电子设备的所述存储器中存储的期望值相匹配时确认所述客户端设备的用户拥有所述第一电子设备。
46.根据权利要求45所述的第一电子设备，其中，所述配对指令被配置成仅当所述代码与所述期望值相匹配时通过所述第一类型的所述第一无线网络协议建立通信。
47.根据权利要求41所述的第一电子设备，其中，所述配对指令被配置成：
与所述第二类型的所述第一无线网络协议断开；以及
当所述第一电子设备已经注册以经由与所述服务的通信与所述结构网络配对时通过与所述结构网络相关联的所述第二类型的第二无线网络协议建立通信，所述第二类型的所述第一无线网络协议不同于所述第二类型的所述第二无线网络协议。
48.根据权利要求47所述的第一电子设备，其中，所述第二类型的所述第二无线网络协议包括802.15.4逻辑网络。
49.根据权利要求41所述的第一电子设备，其中，包括用户接口，所述用户接口被配置成发送信号到所述处理器以启动所述第一电子设备与所述结构网络的配对。
50.一种有形非暂时性计算机可读介质，其包括使得第一电子设备与包括第二电子设备的结构网络配对的指令，其中，所述指令包括用于以下的配对指令：
经由第二类型的第一无线网络协议与所述第二电子设备建立通信，其中，所述第二电子设备与所述结构网络配对并且被配置成经由所述结构网络中的第一类型的第一无线网络协议与服务进行通信；
经由所述第二电子设备接收网络配置信息以使得所述第一电子设备能够加入所述第一类型的第一无线网络协议；
通过所述第一类型的第一无线网络协议建立通信；
经由所述第一类型的第一无线网络协议连接到所述服务。
51.根据权利要求50所述的有形非暂时性计算机可读介质，其中，所述配对指令被配置成经由所述第二电子设备从所述服务接收代码，其中，所述代码源自于登入到所述服务的客户端设备。
52.根据权利要求51所述的有形非暂时性计算机可读介质，其中，所述配对指令被配置成仅当所述代码与在所述第一电子设备的存储器中存储的期望值相匹配时通过所述第一类型的所述第一无线网络协议建立通信。
53.根据权利要求50所述的有形非暂时性计算机可读介质，其中，所述配对指令被配置成：
与所述第二类型的所述第一无线网络协议断开；以及
当所述第一电子设备已经注册以经由与所述服务的通信与所述结构网络配对时通过与所述结构网络相关联的所述第二类型的第二无线网络协议建立通信，所述第二类型的所述第一无线网络协议不同于所述第二类型的所述第二无线网络协议。
54.根据权利要求50所述的有形非暂时性计算机可读介质，其中，所述配对指令被配置成基于用户接口生成的信号而启动所述第一电子设备与所述结构网络的配对。
55.根据权利要求50所述的有形非暂时性计算机可读介质，其中，所述第一类型的所述第一无线网络包括802.11逻辑网络，并且所述第二类型的所述第一无线网络包括802.15.4逻辑网络。
56.根据权利要求50所述的有形非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令包括用于注册以经由与所述服务的通信与所述结构网络配对的配对指令。
57.一种方法，包括：
经由第一电子设备的处理器执行使得所述第一电子设备与包括第二电子设备的结构网络配对的指令，其中，所述指令包括用于以下的配对指令：
经由第二类型的第一无线网络协议与所述第二电子设备建立通信，其中，所述第二电子设备与所述结构网络配对并且被配置成经由所述结构网络中的第一类型的第一无线网络协议与服务进行通信；
经由所述第二电子设备接收网络配置信息以使得所述第一电子设备能够加入所述第一类型的第一无线网络协议；
通过所述第一类型的第一无线网络协议建立通信；
经由所述第一类型的第一无线网络协议连接到所述服务。
58.根据权利要求57所述的方法，其中，所述配对指令被配置成：
注册以经由与所述服务的通信与所述结构网络配对；以及
经由作为所述第二类型的所述第一无线网络协议的802.15.4与所述第二电子设备通信。
59.根据权利要求58所述的方法，其中，所述第二电子设备被配置成经由作为所述第一类型的所述第一无线网络协议的802.11逻辑网络与所述服务通信，其中，注册以经由与所述服务的通信与所述结构网络配对。
60.根据权利要求57所述的方法，包括响应于用户输入而启动所述第一电子设备与所述结构网络的配对。
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