CN110326315B - 第一通信设备、网络设备、及其中用于识别提供语义表示的至少一个第二通信设备的方法 - Google Patents

Abstract

一种由第一通信设备执行的用于识别至少一个第二通信设备的方法，其中每个第二通信设备提供相应的语义表示。第一通信设备和多个第二通信设备在通信网络中操作。第一通信设备决定(201)目标语义表示，并且决定(202)与语义表示和目标语义表示之间的容许语义距离相关的阈值。第一通信设备向通信网络中的一个或多个网络设备发送(203)针对多个第二通信设备中提供具有低于所决定的阈值的语义距离的语义表示的任何一个或多个第二通信设备的请求。然后，第一通信设备从一个或多个网络设备中的任何一个接收(204)识别提供根据所述请求的语义表示的至少一个第二通信设备的消息。

Description

第一通信设备、网络设备、及其中用于识别提供语义表示的至 少一个第二通信设备的方法

技术领域

本文的实施例涉及第一通信设备、网络设备及其中的方法。具体地，涉及识别至少一个第二通信设备，每个第二通信设备提供相应的语义表示。

背景技术

具有有限CPU、存储器和电源资源的小型设备被称为受限设备。它们通常用作传感器和致动器、智能对象或智能设备，并且它们可以形成网络，被称为该网络中的受限节点。这些设备通常使用受限网络连接。这种受限网络可能提供不可靠或丢失的信道、有限且不可预测的带宽、以及高度动态的拓扑。

受限应用协议(CoAP)是由互联网工程任务组(IETF)定义的应用协议，用于受限节点和受限网络中的机器到机器(M2M)应用。CoAP在受限节点之间或者在受限节点和互联网上的节点之间提供基于请求-响应的基于表征状态转移(REST)的通信架构。因此，通过将CoAP消息转换为超文本传输协议(HTTP)，CoAP可以容易地被集成到web和web服务中。CoAP的可用扩展之一使CoAP客户端能够观察来自CoAP服务器的资源，即，使CoAP服务器能够在资源被修改时通知CoAP客户端。这使得使用CoAP在受限网络中实现服务器发起的通信，该服务器发起的通信是受限环境的重要资产。CoAP资源目录(RD)是容纳其他CoAP服务器上保存的资源的描述的实体，允许对这些资源执行查找。

开放移动联盟(OMA)设备管理(DM)轻量级M2M(LWM2M)是一种轻巧紧凑的设备管理协议，用于管理物联网(IoT)设备及其资源。LWM2M运行在CoAP之上，其使用UDP或SMS绑定。因此，LWM2M与任何支持CoAP的受限设备兼容。LWM2M定义了三个组件：

-LWM2M客户端：这是M2M传感器、致动器或类似的设备。它包含若干LWM2M对象，每个LWM2M对象包含若干资源。LWM2M服务器可以针对这些资源执行命令以管理客户端，所述命令例如可以是读取、删除或更新资源的命令。LWM2M客户端一般是受限设备。

-LWM2M服务器：它通过向LWM2M客户端发送命令来管理它们。

-LWM2M引导(Bootstrap)服务器：它用于在引导设备期间管理LWM2M客户端的初始配置参数。术语“引导”是指设备第一次启动、或者设备存储器已被清除时。术语“引导”还指设备获得适合的安全证书的过程。LWM2M概述了用于引导、客户端登记、信息报告、设备管理和启用的接口。还存在用于执行此类接口操作的预定义LWM2M对象模型。对象模型定义可管理对象和资源集以及对它们的可能操作。

为了在不同的IoT系统之间提供语义互操作性，已经考虑了几种方法，包括：用于数据模型的互联网协议智能对象(IPSO)和IETF中用于数据序列化的传感器标记语言(SenML)。IPSO智能对象基于LWM2M对象模型，并提供更通用和面向用例的数据模型来表示传感器能力和传感器资源。在CoAP中，传感器能力和传感器资源统称为资源。然而，可以创建关注设备的数据模型和语义信息的更规范的表示形式。为此，可以使用IPSO对象模型，其中被管理的实体被表示为资源，例如测量值、最大值等，它们组合在一起作为对象，例如测温仪。在该示例中，测温仪对象具有指示所测量的温度的资源、和指示最小温度的资源等。例如在通信设备具有若干传感器(如相同类型的测温仪)的情况下，可能存在对象的若干实例。

发明内容

当涉及到设备的目的时，当前IoT系统不是非常灵活。IoT设备设计时只考虑了单个目的；警报器被设计为在检测到烟雾时发出巨大的噪声，并且仅在按下开关时点亮灯。

因此，本文的实施例的目的是进一步提高诸如IoT系统的通信网络的灵活性和多功能性。

根据本文实施例的第一方面，该目的通过一种由第一通信设备执行的用于识别(identify)至少一个第二通信设备的方法来实现，其中每个第二通信设备提供相应的语义表示。第一通信设备和多个第二通信设备在通信网络中操作。

第一通信设备决定目标语义表示。第一通信设备还决定与语义表示和目标语义表示之间的容许语义距离相关的阈值。

第一通信设备向通信网络中的一个或多个网络设备发送针对多个第二通信设备中提供具有低于所决定的阈值的语义距离的语义表示的任何一个或多个第二通信设备的请求。然后，第一通信设备从一个或多个网络设备中的任何一个接收识别提供根据所述请求的语义表示的至少一个第二通信设备的消息。

根据本文实施例的第二方面，该目的通过一种由网络设备执行的用于识别至少一个第二通信设备的方法来实现，其中每个第二通信设备提供相应的语义表示。第一通信设备和多个第二通信设备在通信网络中操作。网络设备从第一通信设备接收针对多个第二通信设备中提供到目标语义表示具有低于所决定的阈值的语义距离的语义表示的任何一个或多个第二通信设备的请求。阈值与语义表示和目标语义表示之间的容许语义距离相关。目标语义表示由第一通信设备决定。

基于针对多个第二通信设备中的至少一个中的每一个确定语义表示以及目标语义表示和所确定的语义表示之间的语义距离，网络设备识别提供根据所述请求的语义表示的任何第二通信设备。然后，网络设备向第一通信设备发送识别提供根据所述请求的语义表示的至少一个第二通信设备的消息。

根据本文实施例的第三方面，该目的通过一种用于识别至少一个第二通信设备的第一通信设备来实现，其中每个第二通信设备提供相应的语义表示，所述第一通信设备和多个第二通信设备可在通信网络中操作，所述第一通信设备被配置为：

-决定目标语义表示，

-决定与语义表示和目标语义表示之间的容许语义距离相关的阈值，

-向通信网络100中的一个或多个网络设备发送针对多个第二通信设备中提供具有低于所决定的阈值的语义距离的语义表示的任何一个或多个第二通信设备的请求，以及

-从一个或多个网络设备中的任何一个接收识别提供根据所述请求的语义表示的至少一个第二通信设备的消息。

根据本文实施例的第四方面，该目的通过一种用于识别至少一个第二通信设备的网络设备来实现，其中每个第二通信设备提供相应的语义表示。第一通信设备和多个第二通信设备可在通信网络中操作。所述网络设备被配置为：

-从第一通信设备接收针对多个第二通信设备中提供到目标语义表示具有低于所决定的阈值的语义距离的语义表示的任何一个或多个第二通信设备的请求，所述阈值适于与语义表示和目标语义表示之间的容许语义距离相关，所述目标语义表示由第一通信设备决定，

-基于针对所述多个第二通信设备中的至少一个中的每一个确定语义表示以及所述目标语义表示和所确定的语义表示之间的语义距离，识别提供根据所述请求的语义表示的任何第二通信设备，以及

-向第一通信设备发送识别提供根据所述请求的语义表示的至少一个第二通信设备的消息。

由于例如与第一通信设备或指定的理想通信设备相关的阈值和目标语义表示被发送给通信网络中的第二通信设备，因此第一通信设备可以识别提供容许语义距离的第二通信设备，即，与第一通信设备或指定的理想通信设备足够相似的第二通信设备。当被识别出时，第一通信设备可以将这些相似的通信设备用于不同于它们最初设计目的的目的，使得通信网络提供改进的灵活性和多功能性。

当在本文中使用时，用词“指定的理想通信设备”意指具有可以最佳地满足第一通信设备121的致动需求的属性的设备、因此是由第一通信设备121指定的理想通信设备。指定的理想通信设备不一定与通信网络100中存在的通信设备相对应，而是表达由第一通信设备121定义的最适合的设备的期望。

本文的实施例的优点在于它们能够将各种设备集成到更大的系统中，超出设备最初设计的功能。它们还实现新形式的应用。

本文的实施例的另一个优点是它们易于实现并且使用当前的标准协议，使得可以通过现有的设备和系统来适配。

本文的实施例的另一个优点是它们简化了来自不同制造商的设备、不同应用领域和行业的设备以及来自不同时间段的设备之间的互操作性。

附图说明

参照附图来更详细地描述本文的实施例的示例，在附图中：

图1是示出了通信网络的实施例的示意框图。

图2是描绘第一通信设备中的方法的实施例的流程图。

图3是描绘网络设备中的方法的实施例的流程图。

图4是描绘方法的实施例的序列图。

图5是描绘方法的实施例的序列图。

图6是描绘方法的实施例的序列图。

图7是示出了第一通信设备的实施例的示意框图。

图8是示出了网络设备的实施例的示意框图。

具体实施方式

本文的实施例使诸如IoT的通信网络能够为现有部署的通用形式的设备创建新的、不可预测的用途。

本文的实施例提供了一种机制，用于基于比原始预期目的更宽的语义来实现致动。

术语“致动”在本文中使用时是指使设备执行通常与其周围物理交互的动作，例如控制电动机、控制灯或控制声音发生器。

本文的实施例提供了一种机制，在诸如IoT系统的通信系统中使用数据语义，使得能够基于通用资源规范来寻址诸如M2M设备的通信设备集。这使得无需准确知晓被寻址的设备的类型和标识。该机制使用语义距离的概念，测量由两个设备提供的资源和对象的相似性。当在本文档的示例中使用时，低语义距离意味着高相似性。然而，可以以相反的方式定义，其中高语义距离意味着高相似性。这允许通信设备识别与其自身具有非常相似的对象和资源的周围通信设备。备选地，它允许通信设备识别具有与指定目标简档相似的对象和资源的周围通信设备。该方法允许通信设备和/或致动器以不同于设备所配置的方式对设备执行致动，例如，使用计算机扬声器进行火灾警报，并为完全交互式和可互操作的IoT系统创建了一种方式。术语“致动器”在本文中使用时是指能够(通常物理地)执行动作(如发射光、产生声音或控制电动机)的设备。

图1描绘了在其中可以实现本文中的实施例的通信网络100的示例。通信网络100可以使用多种不同的技术，例如，诸如蓝牙和ZigBee的短距离技术或任何其他短距离技术、Wi-Fi、长期演进(LTE)、高级LTE、5G、宽带码分多址(WCDMA)、全球移动通信系统/增强型数据速率GSM演进(GSM/EDGE)、全球微波接入互通性(WiMax)或超移动宽带(UMB)，以上仅为一些可能的实现。本文实施例涉及在5G环境中特别令人感兴趣的最新技术趋势，例如LTE与5G之间的紧密互通。然而，实施例也适用于诸如WCDMA和LTE的其他现有无线通信系统的进一步发展。

网络节点(如图1中描绘的网络节点110)在通信网络100中操作。网络节点110可以访问目录112，目录112包括关于一个或多个第二通信设备122及其相应的语义表示的信息。下面将更详细地描述对其的使用。网络节点110可以是移动站接入点(AP)、移动站(STA)、IoT网关。目录112可以是任何类型的合适目录，例如可以是CoAP的资源目录(RD)。目录112可以自身是一个单元、可以包括在网络节点110中、或可以在任何其他合适的网络节点中。

通信设备(例如图1中描绘的第一通信设备121和多个第二通信设备122)在通信网络100中操作。第一通信设备121和多个第二通信设备122可以是经由一个或多个接入网(AN)(例如，RAN)与一个或多个核心网(CN)通信的IoT设备、UE、移动台、非接入点(非AP)STA、STA、用户设备和/或无线终端。本领域技术人员应当理解的是，“通信设备”是非限制性术语，其表示任意终端、无线通信终端、用户设备、机器类型通信(MTC)设备、设备到设备(D2D)终端、或节点(例如，智能电话、膝上型计算机、移动电话、传感器、中继、移动平板电脑或者甚至在小区内通信的小型基站)。

多个第二通信设备122以及在一些实施例中还有第一通信设备121均提供相应的语义表示，将在下面进行讨论。

如上所述，本文的实施例实现了在不同的系统中将第一通信设备121和第二通信设备122(例如IoT设备)用于与预先配置的目的不同的目的的新方式。

方法动作的一些实施例由网络设备110、122执行。网络设备110、122由网络节点110或第二通信设备122表示。因此，该方法可以在网络节点110和第二通信设备122中的任何一个中执行。

一些方法动作可以由网络节点110执行。作为替代方案，(例如，包括在如图1所示的云130中的)分布式节点(DN)和功能可以用于执行或部分执行一些方法动作。

如上所述，本文的实施例实现了在不同的系统中将诸如第一通信设备121和第二通信设备122(例如IoT设备)之类的通信设备用于与预先配置的目的不同的目的的新的创新方式。

诸如第一通信设备121和第二通信设备122的通信设备不需要理解资源的特定语义或含义，因此即使在包括受限网络的通信网络中，其实现也是非常轻量级的。

本文的实施例需要第一通信设备121和第二通信设备122上非常简单的实现，以理解致动、以及相应的语义距离参数。

样本用例将是夜间的火灾或入室盗窃警报。利用该系统，第一通信设备121将是火灾检测器或运动检测器，其将被配置为使用可以呈现这种指示的所有可用的第二通信设备122来指示警报，本文中称为语义表示。这些第二通信设备122设备可以包括灯、监视器和任何其他形式的灯，如果它们具有该能力，则将在警报触发器将闪烁时打开。类似地，作为家庭音频系统或电话的第二通信设备122也可以在该场景中充当警报扬声器。

另一示例可以是在第一通信设备121是从所有第二通信设备122读取数据的监测系统的一部分时，其中所有第二通信设备122可以提供诸如环境数据(例如，温度、湿度等)的任何类型的语义表示，并且如果其提供的值突然改变则报警。系统不需要被配置有其监测的确切设备或确切资源。

将参考图2中描绘的流程图来描述由第一通信设备121执行的用于识别至少一个第二通信设备122的方法的示例实施例，其中每个第二通信设备提供相应的语义表示。如上所述，第一通信设备121和多个第二通信设备122在通信网络100中操作。

该方法包括以下动作，这些动作可以以任何合适的顺序进行。可选的动作如图2中的虚线框所示。

动作201

根据示例场景，第一通信设备121期望找到一个或多个第二通信设备122，所述一个或多个第二通信设备122提供根据要用于特定目的的语义表示所定义的资源。因此，第一通信设备121需要定义(即，指定)理想的期望通信设备的特性(这里被称为目标语义表示)，然后尝试识别与理想的期望通信设备尽可能相似的第二通信设备122。在一些实施例中，第一通信设备121期望找到一个或多个第二通信设备122，所述一个或多个第二通信设备提供根据与第一通信设备121自身尽可能相似的语义表示所定义的资源。下面将描述用例。

因此，第一通信设备121决定目标语义表示。这可以通过第一通信设备121中的软件配置根据要对第二设备执行的致动类型来执行。

因此，目标语义表示可以与以下中的任何一项相关：第一通信设备121、和指定的理想通信设备。

动作202

根据示例场景，第一通信设备121可能找不到任何与理想的期望通信设备相同的第二通信设备122。因此，第一通信设备121将根据容许语义距离指定第二通信设备122和理想的期望通信设备之间的被接受的相似性。

因此，第一通信设备121决定与语义表示和目标语义表示之间的容许语义距离相关的阈值。这可以通过利用由各种目标设备中的灵活性所确定的预定义阈值对第一通信设备121进行编程来执行，或者，通过经由先前搜索学习阈值来执行。在后一种情况下，如果先前搜索没有返回足够数量的第二通信设备，则增加阈值。

一些示例阈值是0.1，用于定位与目标语义表示非常相似的设备，当需要相当特定类型的设备但是例如品牌或型号可能变化时使用该阈值；针对范围非常广泛的第二通信设备，一些示例阈值可能是0.5，例如在几乎任何能够输出警报指示的设备都被接受时针对火灾警报。

动作203

现在，第一通信设备121期望接收识别如下第二通信设备122的信息：在容许语义距离方面与理想的期望通信设备具有被接受的相似性。因此，它向一个或多个网络设备110、122发送针对这种信息的请求。

因此，第一通信设备121向通信网络100中的一个或多个网络设备110、122发送针对多个第二通信设备122中提供具有低于所决定的阈值的语义距离的语义表示的任何一个或多个第二通信设备122的请求。即，在一些实施例中，请求被发送给可访问目录112的网络节点110，目录112包括关于一个或多个第二通信设备122及其相应的语义表示的信息。在一些其他实施例中，请求被发送给知道其自身相应语义表示的所有相应的第二通信设备122。

请求可以包括关于目标语义表示和所决定的阈值的信息。

因此，通信网络100中的一个或多个网络设备110、122可以包括以下中的任何一项或多项：可访问目录112的网络节点110、以及多个第二通信设备122，其中目录112包括关于一个或多个第二通信设备122及其相应的语义表示的信息。

动作204

然后，第一通信设备121从一个或多个网络设备110、122接收对请求的响应。因此，第一通信设备121从一个或多个网络设备110、122中的任何一个接收消息。该消息识别提供根据所述请求的语义表示的至少一个第二通信设备122。

所接收的识别至少一个第二通信设备122的消息可以包括至少一个所识别的第二通信设备122的地址。例如，这种地址可以是互联网协议(IP)地址、媒体访问控制(MAC)地址或统一资源标识符(URI)。

例如，在网络设备由多个第二通信设备122表示的一些实施例中，所接收的识别至少一个第二通信设备122的消息包括：从提供根据所述请求的语义表示的至少一个第二通信设备122中的每一个接收消息。

动作205

然后，第一通信设备121可以配置所识别的至少一个第二通信设备使用根据所述请求的语义表示来执行任务。例如，对语义上类似于灯的设备的搜索可能返回灯泡和显示设备。任务例如可以是打开灯。

这可以通过向所获得的地址发送消息以便执行致动来执行。消息可以是CoAP消息，例如，发送给URI格式coap：//10.0.0.1：5683/light的地址的消息，以便打开设备上的灯。

将参考图3中描绘的流程图来描述由网络设备110、122执行的用于识别至少一个第二通信设备122的方法的示例实施例，其中每个第二通信设备提供相应的语义表示。如上所述，第一通信设备121和多个第二通信设备122在通信网络100中操作。

在一些实施例中，通信网络100中的网络设备110、122由网络节点110表示。网络节点110可访问目录112，目录112包括关于一个或多个第二通信设备122及其相应的语义表示的信息。

在一些备选实施例中，通信网络100中的网络设备110、122由多个第二通信设备122之一表示。

该方法包括以下动作，这些动作可以以任何合适的顺序进行。可选的动作如图3中的虚线框所示。

动作301

在一些实施例中，网络设备110、122在网络节点110中登记针对一个或多个第二通信设备122中的至少一个中的每一个提供的语义表示。例如，这可以通过由第二无线设备122向网络节点110发送用于登记其语义表示的消息来执行。该消息包括关于针对该第二通信设备122提供的语义表示的信息。这可以由所有第二通信设备122执行。

在网络设备110、122是网络节点的一些实施例中，网络节点110从第二通信设备122收集关于针对第二通信设备122中的每一个提供的语义表示的信息。

如上所述，网络节点110可以访问目录112，目录112包括关于一个或多个第二通信设备122及其相应的语义表示的信息。针对一个或多个第二通信设备122中的至少一个中的每一个提供的语义表示可以由网络节点110登记在目录112中。

动作302

网络设备110、122从第一通信设备121接收针对多个第二通信设备122中提供到目标语义表示具有低于所决定的阈值的语义距离的语义表示的任何一个或多个第二通信设备122的请求。该阈值与语义表示和目标语义表示之间的容许语义距离相关。如动作201中所述，目标语义表示由第一通信设备121决定。

目标语义表示可以与以下中的任何一项相关：第一通信设备121、和指定的理想通信设备。

在通信网络100中的网络设备110、122由多个第二通信设备122之一表示的实施例中，可以通过以下方式中任一个从第一通信设备121接收请求：广播和多播。

动作303

网络设备110、122针对多个第二通信设备122中的至少一个中的每一个确定语义表示以及目标语义表示和所确定的语义表示之间的语义距离。

在网络设备110、122是网络节点110的实施例中，这可以通过从目录112获得信息来执行。

在网络设备110、122是第二通信设备122的实施例中，这例如可以通过知道存储在存储器中的信息并从存储器获得该信息来执行。

动作304

基于如上所述的针对多个第二通信设备122中的至少一个中的每一个确定的语义表示以及目标语义表示和所确定的语义表示之间的语义距离，网络设备110、122识别提供根据所述请求的语义表示的任何第二通信设备122。

在网络设备110、122是网络节点110的实施例中，这可以通过识别提供根据所述请求的语义表示的任何第二通信设备122来执行。

在网络设备110、122是第二通信设备122的实施例中，这例如可以通过识别第二通信设备122自身是否提供根据所述请求的语义表示来执行。

动作305

然后，网络设备110、122将报告包括所识别的满足请求的第二通信设备122的结果。因此，它向第一通信设备121发送识别提供根据所述请求的语义表示的至少一个第二通信设备122的消息。

动作306

在网络设备110由多个第二通信设备122之一表示的一些实施例中，所述至少一个第二通信设备122之一已经被识别为使用根据所述请求的所述语义表示来执行任务的至少一个第二通信设备122之一，它可以由第一通信设备121配置。

现在将更详细地例示并描述上述方法的实施例。下面的描述可以参考上面的任何实施例。

本文的实施例使用语义距离的概念，其将通过介绍来解释。

语义距离

语义距离是一种计算两个资源的相关程度的方式。传统上下文中的资源是web资源，这些资源可以是从HTML网站到视频文件、简档页面或音频文件的任何资源。该概念可在人工智能(AI)系统中扩展使用，人工智能系统使用机器可理解的格式(例如，资源描述框架(RDF))来提供相关资源。测量资源之间的距离并识别它们的相关程度成为向用户提供例如与音乐、Facebook简档、网站等相关的推荐的基础。

在IoT的上下文中，由于设备语义尚未成熟，因此尚未对定义语义距离做出大的努力。通信设备有多个数据模型，它们在语义上不具有很强的表现力。

如今，很少有组织致力于IoT语义，万维网联盟(W3C)-WoT、Schema.org、IPSO和IETF提供各种对象模型。它们用于以独特的方式定义通信设备，例如IPSO定义具有具体对象ID-编号3303的温度传感器。当接收到这种对象ID时，设备语义不存在混淆的可能。

用于计算两个通信设备的资源之间的语义距离的算法不在本文实施例的范围内。存在多种可能的方式计算语义距离，并且预期定义新的方式。为了理解本文的实施例，一种简单的方式将是使一个设备的每个资源与第二设备的每个资源进行比较，并且对于每对权重，不同的资源属性(例如，标识、名称、单位等)是相似的。

如上所述，本文的实施例对特定IoT应用来应用语义距离的概念，为语义相似的通信设备(例如，第二通信设备122)提供新的可用性。这意味着，最初设计用于一个目的的通信设备(例如，膝上型计算机耳机、灯泡)可用于不同的目的(例如，警报音频、闪烁灯光)，而不需要针对每种特定情况专门配置它们。

以下将针对CoAP和LWM2M/IPSO定义本文方法的示例实施例作为示例，但是它可以扩展到任何其他数据模型或协议。

设备登记

这与上述动作301相关。LWM2M使用CoAP的资源目录(RD)作为登记接口。RD可以是存储设备上保存的资源的描述(例如存储多个第二通信设备122的语义表示)的服务器。因此，查找可以返回到存储这些资源的位置的链接，而不是资源本身。在一些实施例中，登记过程与利用标准CoAP的相同，但是对于示例场景，IPSO对象被登记，参见图4。图4示出了第二通信设备122之一，在该示例中为IoT设备、UE、移动站、非接入点(非AP)STA、STA、用户设备和/或无线终端，以IPSO对象形式将语义表示登记401在诸如RD的目录112中用于语义距离计算。可以将第二通信设备122可以向其发送目录112中的登记更新的位置(例如，URL)反馈402给第二通信设备122。

登记的这一部分是有利的，因为虽然LWM2M对象具有固定资源，但是基于IPSO的对象使用组合。这意味着，虽然LWM2M对象由固定的可变资源组成，但是IPSO对象可被重新布置以适应各种设备。虽然LWM2M安全始终具有资源(0，1，2，3，4)，但是可以创建由任何所需资源组成的新IPSO对象。

这意味着有效的IPSO对象可以由也需要登记的多个不同资源组成。尤其对于对象ID未知的情况，第二通信设备122由其原子(atomic)资源定义。根据本文的实施例，组合的概念适用于对象模型。

RD上的这些登记的语义表示(例如，资源)稍后将用于计算不同对象和资源之间的语义距离。

距离计算

这与上述动作303相关，其中诸如网络节点110或第二通信设备122的网络设备110、122针对多个第二通信设备(122)中的至少一个中的每一个确定目标语义表示和所确定的语义表示之间的语义距离。

存在多种算法来确定(也称为计算)两个设备之间的语义距离，但这不在本文实施例的范围内。在一些实施例中，例如，可以存在被实现以计算IPSO对象之间的语义距离的方法。语义距离计算算法可以为通信网络100中实现本文实施例的诸如第二通信设备122的所有节点和资源目录112所知，使得节点之间(如第一通信设备121、第二通信设备122和网络节点110之间)的互操作性得到满足。在一些实施例中，这种距离计算的输出可以是十进制数，指示从0(相同)到无穷大(完全不同)的相似性。然而，本文的实施例与使用的度量类型无关。

三个语义相似的第二通信设备122的示例可以指以下：IPSO灯控制，可以是具有颜色和调光强度的现代智能灯；监视器或电视灯控制，指定其是否可以打开/关闭、指定对比度、亮度等；以及简单的LED灯，如家庭或家用电子LED。

寻址语义上接近的设备

这与上述动作204、205和306相关。第一通信设备121可以寻址与其自身或与指定的理想通信设备语义上接近(也称为相似)的第二通信设备122。找到这种通信设备允许第一通信设备121对寻址到的第二通信设备122执行致动(即，使其)以执行动作，设置寻址到的第二通信设备122的配置参数，或者使寻址到的第二通信设备122报告传感器读数。在下面的示例中，假设致动，因为这是主要用例。致动通常使设备执行动作以便与其周围交互，例如，控制灯、控制声音发生器或扬声器、或者控制电动机。在该示例中，还假设第一通信设备121寻找在语义上接近第一通信设备121的第二通信设备122，即，理想通信设备被指定为与第一通信设备121相似。

例如，第一通信设备121可以通过两种方式发送请求：通过发送嵌入搜索的致动命令，以及通过首先发送搜索，然后向找到的设备发送致动命令。当诸如第一通信设备121的设备向一组第二通信设备122(例如，多播地址、CoAP组或其他类型的聚合)发送诸如致动命令的请求时，它可以指定与第二通信设备122的语义表示和目标语义表示之间的容许语义距离相关的阈值，在该示例中被称为这种致动所容许的容许语义距离(tSD)。然后，接收所请求的目标语义表示和tSD的第二通信设备122将读取也被称为目标语义表示的致动，它将能够仅部分地执行该致动。这是因为第二通信设备122的语义表示不完全表示目标语义表示，即，对象定义不完全表示预期对象。若在第二通信设备122上未超过与语义表示和目标语义表示之间的容许语义距离相关的阈值(即，tSD＜SD)，则该第二通信设备122将执行所请求的目标语义表示(如，致动命令)，也就是说，若第二通信设备122足够相似，则将执行所请求的目标语义表示(如，致动命令)。

第一通信设备121可以以两种方式访问寻址到的第二通信设备122，如下所述。

使用资源目录寻址。在该实施例中，第一通信设备121与诸如资源目录的目录112通讯，以定位与其自身或指定的理想通信设备语义上接近(也称为相似)的第二通信设备122。发送给目录112的请求包括：也被称为目标对象的目标语义表示，即，期望的语义表示或发送设备语义表示本身，以及与容许语义距离(也被称为tSD)相关的阈值。诸如资源目录的目录112用其SD低于tSD或等于tSD的所有寻址到的第二通信设备122的地址进行应答。图5中呈现了该实施例。

图5描绘了在该示例中由CoAP设备表示的第一通信设备121，例如，使用诸如资源目录的目录112的第一通信设备121，通过发送请求501以获取502提供相似语义表示(在该示例中，与具有ID 3311、名为灯控制致动器的对象在语义上接近)的任何第二通信设备122的指示，并且向目录112返回的每个地址发送单播致动请求。在该示例中，四个第二通信设备122被识别为与灯控制致动器相似，第二通信设备122∶1是Led灯，122∶2是监视器，122∶3是灯致动器，且122∶4也是灯致动器。来自目录112的响应包括第二通信设备122中的每一个的地址。然后，第一通信设备可以向第二通信设备122：1、2、3和4发送503～506使用根据所述请求的语义表示执行任务(在该示例中可以是打开灯)的配置。

使用多播或广播寻址。在该实施例中，第一通信设备121向通信网络100中的所有第二通信设备122发送多播或广播消息。该消息包括：也被称为目标对象的目标语义表示，即，期望的语义表示或发送设备语义表示本身，以及与容许语义距离(也被称为tSD)相关的阈值。接收该消息的每个第二通信设备122比较它们自身与所指示的目标对象之间的语义距离，以查看它们是否被寻址。只有语义距离小于tSD或等于tSD的第二通信设备122才处理该消息。图6中呈现了该实施例。图6示出了第一通信设备121(在该示例中为CoAP设备)使用多播发送对提供具有低于所决定的阈值的语义距离的语义表示的第二通信设备122的请求，即，在该示例中，向与该情况下具有ID3311、名为灯控制致动器的对象语义接近的二通信设备122发送致动请求。

图6描绘了该示例中由CoAP设备表示的第一通信设备121，例如，在广播消息中发送请求601～604以获取提供相似语义表示(在该示例中是与灯控制致动器语义接近)的任何第二通信设备122的指示的第一通信设备121。如果请求中对语义距离的要求被满足，则诸如第一通信设备121的CoAP设备可以在相同的广播中发送使用根据请求的语义表示和tSD执行任务(在该示例中可以是打开灯)的配置。在该示例中，四个第二通信设备122被识别为与灯控制致动器相似，第二通信设备122∶1是Led灯，122∶2是监视器，122∶3是灯致动器，且122∶4也是灯致动器。

根据本文的实施例，第一通信设备121的目的是找到并通知第二通信设备122执行不同于其所被配置的致动。例如，当存在火灾警报时，第一通信设备121可以请第二通信设备122(例如，与第一通信设备121位于相同房间的计算机)用作扬声器和/或在房间里闪烁的灯。这意味着，当被识别出时，第一通信设备121可以将这些相似的通信设备用于不同于它们最初设计目的的目的，使得通信网络提供改进的灵活性和多功能性。请注意，根据本文的实施例，应当确保第一通信设备121将以安全的方式使用任何第二通信设备122。第一通信设备121仅在必要时将第二通信设备122用于与它们最初被设计的目的不同的目的，并且应当确保每个第二通信设备122在没有特殊情况(例如，火灾警报)发生时可以如最初被设计那样良好工作。

为了执行用于识别至少一个第二通信设备122(每个第二通信设备提供相应的语义表示)的方法动作，第一通信设备121可以包括图7中描绘的以下布置。如上所述，第一通信设备121和多个第二通信设备122可在通信网络100中操作。

第一通信设备121被配置为例如借助于被配置为决定的决定模块710决定目标语义表示。

目标语义表示可以与以下中的任何一项相关：第一通信设备121、和指定的理想通信设备。

第一通信设备121还被配置为例如借助于被配置为决定的决定模块710决定与语义表示和目标语义表示之间的容许语义距离相关的阈值。

第一通信设备121还被配置为例如借助于被配置为发送的发送模块720向通信网络100中的一个或多个网络设备110、122发送针对多个第二通信设备122中提供具有低于所决定的阈值的语义距离的语义表示的任何一个或多个第二通信设备122的请求。

第一通信设备121还被配置为例如借助于被配置为接收的接收模块730从一个或多个网络设备110、122中的任何一个接收识别提供根据所述请求的语义表示的至少一个第二通信设备122的消息。

在一些实施例中，所接收的识别至少一个第二通信设备122的消息适于包括至少一个所识别的第二通信设备122的地址。

在一些实施例中，所接收的识别至少一个第二通信设备122的消息适于包括：从提供根据所述请求的语义表示的至少一个第二通信设备122中的每一个接收消息。

通信网络100中的一个或多个网络设备110、122可以适于包括以下中的任何一项或多项：可访问目录112的网络节点110、以及多个第二通信设备122，其中目录112包括关于一个或多个第二通信设备122及其相应的语义表示的信息。

第一通信设备121还可以被配置为例如借助于被配置为配置的配置模块740配置所识别的至少一个第二通信设备122使用根据请求的语义表示执行任务。

可以通过例如图7中所示的第一通信设备121中的处理电路的处理器750之类的一个或多个处理器，结合用于执行本文实施例的功能和动作的计算机程序代码，来实现用于识别至少一个第二通信设备122的本文实施例，其中每个第二通信设备122提供相应的语义表示。以上提到的程序代码还可以被提供为计算机程序产品，例如具有承载用于在加载到第一通信设备121中时执行本文实施例的计算机程序代码的数据载体的形式。这样的一种载体可以是CD ROM盘的形式。然而还可以是诸如存储棒之类的其它数据载体。计算机程序代码还可以作为纯程序代码在服务器上提供并下载到第一通信设备121。

第一通信设备121还可以包括存储器760，存储器760包括一个或多个存储单元。存储器760包括能够由处理器750执行的指令。

存储器760被布置为用于存储如关于语义表示、目标语义表示、阈值、对象、资源、数据、配置和应用的信息，以当在第一通信设备121中执行时执行本文的方法。

在一些实施例中，计算机程序770包括指令，当由至少一个处理器750执行时，使得至少一个处理器750根据动作201～205中的任何一个执行动作。

在一些实施例中，载体780包括计算机程序770，其中，所述载体是电子信号、光信号、电磁信号、磁信号、电信号、无线电信号、微波信号或计算机可读存储介质之一。

本领域技术人员还将理解的是：上述第一通信设备121中的模块可以指模拟和数字电路的组合，和/或配置有(例如，存储在存储器760中的)软件和/或固件的一个或多个处理器，该软件和/或固件当由一个或多个处理器(例如，处理单元750)执行时，如上所述地执行。这些处理器中的一个或多个处理器以及其它数字硬件可以被包括在单个专用集成电路(ASIC)中，或者若干个处理器和各种数字硬件可以分布在若干个分离的组件上，不论是单独封装的还是组装为片上系统(SoC)。

为了执行用于识别至少一个第二通信设备122的方法动作，网络设备110、122可以包括图8中描绘的以下布置，其中每个第二通信设备提供相应的语义表示。如上所述，第一通信设备121和多个第二通信设备122可在通信网络100中操作。

网络设备110、122被配置为例如借助于适于接收的接收模块810从第一通信设备121接收针对多个第二通信设备122中提供到目标语义表示具有低于所决定的阈值的语义距离的语义表示的任何一个或多个第二通信设备122的请求。阈值适于与语义表示和目标语义表示之间的容许语义距离相关。目标语义表示由第一通信设备121决定。

目标语义表示可以与以下中的任何一项相关：第一通信设备121、和指定的理想通信设备。

网络设备110、122还被配置为例如借助于适于确定的确定模块820，针对多个第二通信设备122中的至少一个中的每一个确定语义表示以及目标语义表示和所确定的语义表示之间的语义距离。

网络设备110、122还被配置为例如借助于适于识别的识别模块830，基于针对多个第二通信设备122中的至少一个中的每一个确定的语义表示以及目标语义表示和所确定的语义表示之间的语义距离来识别提供根据所述请求的语义表示的至少一个第二通信设备122。

网络设备110、122还被配置为例如借助于适于发送的发送模块840向第一通信设备121发送识别提供根据所述请求的语义表示的至少一个第二通信设备122的消息。

通信网络100中的网络设备110、122可以由网络节点110表示，网络节点110适于访问目录112，目录112包括关于一个或多个第二通信设备122及其相应的语义表示的信息。

在一些实施例中，通信网络100中的网络设备110、122由多个第二通信设备122之一表示。在这些实施例中，请求可适于例如借助于接收模块810以如下方式中的任一项从第一通信设备121接收：广播和多播。

网络设备110、122还可以被配置为例如借助于适于登记的登记模块850在网络节点110中登记针对一个或多个第二通信设备122中的至少一个中的每一个提供的语义表示。

可以通过例如图8中描绘的网络设备110、122中的处理电路的处理器860之类的一个或多个处理器，结合用于执行本文实施例的功能和动作的计算机程序代码，来实现用于识别至少一个第二通信设备122的本文实施例，其中每个第二通信设备122提供相应的语义表示。上面提到的程序代码还可以被提供为例如数据载体形式的计算机程序产品，该数据载体承载用于当加载到网络设备110、122中时执行本文中的实施例的计算机程序代码。这样的一种载体可以是CD ROM盘的形式。然而还可以是诸如存储棒之类的其它数据载体。计算机程序还可以被提供为服务器上的纯程序代码并下载到网络设备110、122。

网络设备110、122还可以包括存储器870，存储器870包括一个或多个存储器单元。存储器870包括能够由处理器860执行的指令。

存储器870被布置为用于存储关于语义表示、目标语义表示、阈值、对象、资源、数据、配置和应用的信息，以当在网络设备110、122中执行时执行本文的方法。

在一些实施例中，计算机程序880包括指令，当由至少一个处理器860执行时，使得至少一个处理器860根据动作301～305中的任何一个执行动作。

在一些实施例中，载体890包括计算机程序880，其中，所述载体是电子信号、光信号、电磁信号、磁信号、电信号、无线电信号、微波信号或计算机可读存储介质之一。

本领域技术人员还将理解的是：上述网络设备110、122中的模块可以指模拟和数字电路的组合，和/或配置有(例如，存储在存储器870中的)软件和/或固件的一个或多个处理器，该软件和/或固件当由一个或多个处理器(例如，处理单元860)执行时，如上所述地执行。这些处理器中的一个或多个处理器以及其它数字硬件可以被包括在单个专用集成电路(ASIC)中，或者若干个处理器和各种数字硬件可以分布在若干个分离的组件上，不论是单独封装的还是组装为片上系统(SoC)。

当使用单词“包括”或“包含”时，其应当被解释为非限制性的，即意味着“至少由......构成”。

本文的实施例不限于上述优选实施例。可使用各种备选、修改和等同物。因此，上述实施例不应视为限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求限定。

缩写

解释文档中使用的所有缩写和缩略语。

缩略语 解释

CoAP 受限应用协议

IoT 物联网

IPSO IP智能对象

LWM2M 轻量级机器到机器设备管理协议

M2M 机器到机器

RD 资源目录

RDF 资源描述框架

SD 语义距离

SenML 传感器标记语言

tSD 容许语义距离

WoT 物联网。

Claims (19)

1.一种由第一通信设备执行的用于识别提供根据所定义的语义表示的资源的至少一个第二通信设备的方法，其中每个第二通信设备提供相应的语义表示，所述第一通信设备和多个第二通信设备在通信网络中操作，所述方法包括：

决定目标语义表示，其中所述目标语义表示与能够最佳地满足所述第一通信设备的致动需求的属性相关，

决定与语义表示和目标语义表示之间的容许的语义距离相关的阈值，其中所述语义距离是计算两个资源的相关程度的方式，

向所述通信网络中的一个或多个网络设备发送针对识别多个第二通信设备中提供具有低于所决定的阈值的与目标语义表示的语义距离的语义表示的任何一个或多个第二通信设备的请求，以及

从所述一个或多个网络设备中的任何一个接收识别提供具有低于所决定的阈值的与目标语义表示的语义距离的语义表示的至少一个第二通信设备的消息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述通信网络中的所述一个或多个网络设备包括以下中的任一项或多项：

-能够访问目录的网络节点，所述目录包括关于所述一个或多个第二通信设备及其相应的语义表示的信息，以及

-所述多个第二通信设备。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，还包括：

配置所识别的至少一个第二通信设备使用所提供的具有低于所决定的阈值的与目标语义表示的语义距离的语义表示来执行任务。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所接收的识别至少一个第二通信设备的消息包括：所识别的至少一个第二通信设备的地址。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所接收的识别至少一个第二通信设备的消息包括：从提供具有低于所决定的阈值的与目标语义表示的语义距离的语义表示的所述至少一个第二通信设备中的每一个接收消息。

6.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时使所述处理器执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法。

7.一种由网络设备执行的用于识别提供根据所定义的语义表示的资源的至少一个第二通信设备的方法，其中每个第二通信设备提供相应的语义表示，其中第一通信设备和多个第二通信设备在通信网络中操作，所述方法包括：

从所述第一通信设备接收针对识别所述多个第二通信设备中提供到目标语义表示具有低于所决定的阈值的语义距离的语义表示的任何一个或多个第二通信设备的请求，所述阈值与所提供的语义表示和目标语义表示之间的容许的语义距离相关，所述目标语义表示由所述第一通信设备决定，其中所述语义距离是计算两个资源的相关程度的方式，以及所述目标语义表示与能够最佳地满足所述第一通信设备的致动需求的属性相关，

基于针对所述多个第二通信设备中的至少一个第二通信设备中的每一个确定语义表示以及所述目标语义表示和所确定的语义表示之间的语义距离，识别提供具有低于所决定的阈值的与目标语义表示的语义距离的语义表示的任何第二通信设备，以及

向所述第一通信设备发送识别提供具有低于所决定的阈值的与目标语义表示的语义距离的语义表示的至少一个第二通信设备的消息。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述通信网络中的网络设备由能够访问目录的网络节点表示，所述目录包括关于一个或多个第二通信设备及其相应的语义表示的信息。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述通信网络中的网络设备由所述多个第二通信设备之一表示，并且其中所述请求通过以下方式中任一个从所述第一通信设备接收：广播和多播。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，还包括：

在网络节点中登记针对所述一个或多个第二通信设备中的至少一个中的每一个提供的语义表示。

11.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时使所述处理器执行根据权利要求7至10中任一项所述的方法。

12.一种用于识别提供根据所定义的语义表示的资源的至少一个第二通信设备的第一通信设备，其中每个第二通信设备提供相应的语义表示，所述第一通信设备和多个第二通信设备能够在通信网络中操作，所述第一通信设备包括决定模块，所述决定模块被配置为：

决定目标语义表示，其中所述目标语义表示与能够最佳地满足所述第一通信设备的致动需求的属性相关，以及

决定与语义表示和目标语义表示之间的容许的语义距离相关的阈值，其中所述语义距离是计算两个资源的相关程度的方式，

所述第一通信设备还包括发送模块，所述发送模块被配置为：向所述通信网络中的一个或多个网络设备发送针对识别多个第二通信设备中提供具有低于所决定的阈值的与目标语义表示的语义距离的语义表示的任何一个或多个第二通信设备的请求，

所述第一通信设备还包括接收模块，所述接收模块被配置为：从所述一个或多个网络设备中的任何一个接收识别提供具有低于所决定的阈值的与目标语义表示的语义距离的语义表示的至少一个第二通信设备的消息。

13.根据权利要求12所述的第一通信设备，其中，所述第一通信设备被配置为执行根据权利要求2至5中任一项所述的方法。

14.一种用于识别提供根据所定义的语义表示的资源的至少一个第二通信设备的第一通信设备，其中每个第二通信设备提供相应的语义表示，所述第一通信设备和多个第二通信设备能够在通信网络中操作，所述第一通信设备包括处理器和包含能够由所述处理器执行的指令的存储器，由此所述第一通信设备被配置为：

决定目标语义表示，其中所述目标语义表示与能够最佳地满足所述第一通信设备的致动需求的属性相关，

决定与语义表示和目标语义表示之间的容许的语义距离相关的阈值，其中所述语义距离是计算两个资源的相关程度的方式，

向所述通信网络中的一个或多个网络设备发送针对识别多个第二通信设备中提供具有低于所决定的阈值的与目标语义表示的语义距离的语义表示的任何一个或多个第二通信设备的请求，以及

从所述一个或多个网络设备中的任何一个接收识别提供具有低于所决定的阈值的与目标语义表示的语义距离的语义表示的至少一个第二通信设备的消息。

15.根据权利要求14所述的第一通信设备，其中，所述第一通信设备被配置为执行根据权利要求2至5中任一项所述的方法。

16.一种用于识别提供根据所定义的语义表示的资源的至少一个第二通信设备的网络设备，其中每个第二通信设备包括相应的语义表示，其中第一通信设备和多个第二通信设备能够在通信网络中操作，

所述网络设备包括接收模块，所述接收模块被配置为从所述第一通信设备接收针对识别所述多个第二通信设备中提供到目标语义表示具有低于所决定的阈值的语义距离的语义表示的任何一个或多个第二通信设备的请求，所述阈值适于与所提供的语义表示和目标语义表示之间的容许的语义距离相关，所述目标语义表示由所述第一通信设备决定，其中所述语义距离是计算两个资源的相关程度的方式，以及所述目标语义表示与能够最佳地满足所述第一通信设备的致动需求的属性相关，

所述网络设备还包括确定模块，所述确定模块被配置为针对所述多个第二通信设备中的至少一个第二通信设备中的每一个确定语义表示以及所述目标语义表示和所确定的语义表示之间的语义距离，

所述网络设备还包括识别模块，所述识别模块被配置为基于所述确定，识别提供具有低于所决定的阈值的与目标语义表示的语义距离的语义表示的至少一个第二通信设备，

所述网络设备还包括发送模块，所述发送模块被配置为向所述第一通信设备发送识别提供具有低于所决定的阈值的与目标语义表示的语义距离的语义表示的至少一个第二通信设备的消息。

17.根据权利要求16所述的网络设备，其中，所述网络设备被配置为执行根据权利要求8至10中任一项所述的方法。

18.一种用于识别提供根据所定义的语义表示的资源的至少一个第二通信设备的网络设备，其中每个第二通信设备包括相应的语义表示，其中第一通信设备和多个第二通信设备能够在通信网络中操作，所述网络设备包括处理器和包含能够由所述处理器执行的指令的存储器，由此所述网络设备被配置为：

从所述第一通信设备接收针对识别所述多个第二通信设备中提供到目标语义表示具有低于所决定的阈值的语义距离的语义表示的任何一个或多个第二通信设备的请求，所述阈值适于与所提供的语义表示和目标语义表示之间的容许的语义距离相关，所述目标语义表示由所述第一通信设备决定，其中所述语义距离是计算两个资源的相关程度的方式，以及所述目标语义表示与能够最佳地满足所述第一通信设备的致动需求的属性相关，

基于针对所述多个第二通信设备中的至少一个中的每一个确定语义表示以及所述目标语义表示和所确定的语义表示之间的语义距离，识别提供具有低于所决定的阈值的与目标语义表示的语义距离的语义表示的任何第二通信设备，以及

向所述第一通信设备发送识别提供具有低于所决定的阈值的与目标语义表示的语义距离的语义表示的至少一个第二通信设备的消息。

19.根据权利要求18所述的网络设备，其中，所述网络设备被配置为执行根据权利要求8至10中任一项所述的方法。

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