CN110999258A - 用于Mesh连网和雾计算系统的公共接口系统 - Google Patents

Abstract

描述在各种制造商、供应商和服务提供商所提供的IoT设备之间提供互操作性的同时用于Mesh网络和/或雾计算系统中的物联网(IoT)集线器和IoT托架的方法、系统和存储介质。IoT设备可以连接或附连到IoT托架，IoT托架可以通过托架网络在自身之间传递数据。IoT托架也可以通过集线器网络与IoT集线器传递IoT数据。IoT集线器可以使用有线或无线通信协议通过广域网与客户端和/或服务器传递IoT数据。客户端可以通过经由专用应用访问IoT集线器来访问IoT设备所提供的资源和/或服务。可以描述和/或要求其他实施例。

Description

用于Mesh连网和雾计算系统的公共接口系统

技术领域

本公开涉及Mesh(网状)网络和雾计算的技术领域，具体地说，涉及要用作Mesh网络中的集线器(hub)和托架(cradle)以及用于计算系统，同时提供IoT设备互操作性能力的装置、方法和存储介质。

背景技术

Mesh连网是一种类型的ad hoc网络，其中，网络中的每个节点将数据中继到网络中的其他节点。Mesh网络的许多实现方式涉及物联网(“IoT”)，IoT为对象或“物”的网络，每个对象或“物”嵌入有使得对网络的连接性成为可能的硬件和/或软件。连接到网络的对象、设备、传感器或“物”(也称为“IoT设备”)典型地向制造商、运营商和/或其他所连接的设备提供信息，以便跟踪对象的使用情况和/或获得服务。IoT设备部署在家庭、办公室、制造设施和/或其他类似环境中。当IoT设备(例如，自主传感器)部署在某个环境中时，该环境可以称为“智能环境”。例如，当IoT设备(例如，自主传感器)部署在家庭中时，该家庭可以称为“智能家庭”。为了提供各种服务，服务提供商、供应商或设备制造商(MFG)可以允许消费者/用户部署和操作它们自己的IoT设备的网络，并且服务提供商、供应商和MFG可以提供平台以控制IoT网络中的IoT设备和/或基于感测到的信息或所捕获的事件来分析数据。

用于IoT设备的多数Mesh网络解决方案实现围墙花园方法，在其中，特定服务提供商、供应商或MFG所提供的传感器、传感器集线器和其他设备(例如，机电组件(EMC))仅能够与该特定服务提供商、供应商或MFG所生产或销售的其他传感器/集线器/设备一起进行操作。这意味着，不同服务提供商、供应商或MFG所提供的设备通常不与彼此进行交互，还需要单独的平台来控制各服务提供商、供应商和MFG所提供的设备。这可能导致网络降级，因为不同设备在没有公共业务管理方案的情况下竞争相同的网络资源。

用于解决这些问题的一种解决方案包括：使用专用集线器来控制环境中所部署的各种IoT设备。这些集线器有时称为“传感器集线器”、“网关”、“家庭控制器”、“智能事物集线器”等。为了在不同服务提供商、供应商或MFG所提供的IoT设备之间提供互操作性，常规的集线器需要为IoT设备的每个品牌或型号安装驱动程序和/或安装中间件应用以用于协议转换，使得集线器可以与各种服务提供商、供应商和MFG所提供的设备进行交互。除了占用集线器的有限存储器之外，可能还需要定期更新中间件或驱动程序，这意味着集线器的操作和/或IoT设备之间的互操作性的质量取决于集线器的用户所提供的管理的质量以及各服务提供商、供应商和MFG所发布的更新的质量。

附图说明

结合附图通过以下详细描述将容易理解实施例。为了有助于该描述，相同标号指定相同结构要素。在附图的各图中，通过示例的方式而非通过限制的方式示出实施例。

图1示出根据各种实施例的示出可以存在于网络与物联网(IoT)网络之间的互连的布置；

图2示出根据各种实施例的示例域拓扑；

图3示出根据各种实施例的与多个IoT设备进行通信的示例云计算网络或云；

图4示出根据各种实施例的与IoT设备的Mesh网络或IoT雾进行通信的云计算网络或云的布置；

图5示出可以实现本公开中所描述的各种实施例的示例环境；

图6示出根据各种实施例的要由IoT设备托架采用的计算平台的示例实现方式；

图7示出根据各种实施例的要由IoT设备集线器采用的计算平台的示例实现方式；

图8示出根据各种实施例的示例协议栈；

图9示出根据各种实施例的用于新安装的托架的示例引导安装处理；

图10示出根据各种实施例的用于启动新IoT设备的示例处理；以及

图11示出根据各种实施例的用于在Mesh网络或雾计算系统中传递数据的示例处理。

具体实施方式

本文所讨论的实施例涉及在提供设备互操作性能力的同时用于Mesh连网和雾计算的集线器和托架。在实施例中，在楼宇(例如，家庭、办公室、零售机构、餐馆、工厂或制造设施等)中，对于一个或多个等级的复杂性，提供集线器和一个或多个托架作为基础层，以将楼宇转变成“智能”楼宇。多数现有智能楼宇(例如，单个家庭住宅或多层办公室楼宇)需要传感器、致动器和集线器的集合，以便它们控制不同的方面/服务。用于实现智能楼宇的现有解决方案具有以下缺点：

·缺乏用于控制所有类别的传感器和致动器的单个平台或系统；

·来自各个制造商(MFG)和供应商的系统的兼容性不足以为关于集线器以相对较大距离部署的传感器共享数据并桥接带宽间隙；

·可能由不同MFG、供应商等提供的不同智能设备类别/服务(例如，监督系统、所连接的照明系统、温度控制系统等)通常包括其自己的集线器和用于鉴权、策略管理和执行的应用，使得难以管理和访问各系统或服务；

·不同MFG、供应商等所提供的智能设备和/或智能设备类别/服务可能包括不同的通信技术，并且因此它们缺乏公共设备互连；

·不同MFG、供应商等所提供的智能设备可能具有其自己的安装过程，这些过程可能是特定于部署区域/地区的(例如，当一个或多个智能设备被迁移到新的区域时，可能需要重复安装过程)；

·多数集线器并非是可扩展的，因为它们能够控制的设备的数量有限；不存在用于在不同MFG、供应商等所提供的设备之间安全地共享数据的标准通信协议；

·常规路由器的局域网(LAN)端口数量有限，并且路由器按高效的方式仅能够处理有限数量的无线设备，这使得常规路由器没有达到智能楼宇集线器的期望；以及

·连接到公共无线LAN的多个设备可能导致网络或智能楼宇系统降级，因为每个设备竞争网络资源，而常规集线器/路由器无法提供适当的业务管理。

本文讨论的智能楼宇系统的实施例通过经由托架或底板和集线器为各种智能设备(也称为“物联网设备”或“IoT设备”)提供标准访问和控制接口来解决或缓解先前提及的缺点。集线器可以是为托架和连接到每个托架的各IoT设备提供对远端系统(例如，互联网)的通信并且还管理用于托架之间的通信的策略/配置的网关设备(例如，路由器、交换机、电缆调制解调器等)。托架可以是一个或多个IoT设备(例如，自主传感器、EMC等)可以使用标准互连接口连接到的设备。接口可以包括无线接口、有线连接和/或输入/输出引脚。每个托架可以还包括允许每个托架通过托架-托架网络与其他托架通信并且通过托架-集线器网络与一个或多个集线器进行通信的编程式通信接口(例如，现场可编程器件(FPD))。

此外，每个托架可以实现数据平面实体或层以及控制平面实体/层。数据平面实体/层可以用于从所附连的IoT设备收集IoT数据，并将该IoT数据提供给附连到其他托架和/或集线器的其他IoT设备。控制平面实体/层可以用于从所附连的IoT设备收集硬件能力数据(HCD)和/或硬件状态数据(HSD)，这些数据可以被提供给其他托架和/或集线器。不同的服务提供商、供应商和/或制造商(MFG)所提供的IoT设备可以使用HCD和/或HSD以经由其对应托架与彼此进行交互，而无需不同的服务提供商、供应商和/或MFG所提供的特定中间件或驱动程序。

在一些情况下，布置50可以是空托架的基础安装，并且集线器可以容易地由建筑承包商提供以用于新楼宇，或者它可以被添加到现有的家庭/办公室位置。

在以下详细描述中参照附图，附图构成详细描述的一部分，其中，相同标号通篇指代相同部分，并且附图是通过可以实践的所示实施例的方式示出的。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构和/或逻辑改变。因此，以下详细描述不应视为限制性意义的，实施例的范围由所附权利要求及其等同物来限定。

各种操作可以按最有助于理解所要求保护的主题的方式依次描述为多个离散动作和/或操作。然而，描述的顺序不应理解为暗示各种操作必须是顺序依赖的。具体地说，可以不按呈现的顺序执行这些操作。可以按与所描述的实施例不同的顺序执行所描述的操作。在附加实施例中可以执行各种附加操作和/或可以省略所描述的操作。

为了本公开的目的，短语“A和/或B”表示(A)、(B)或(A和B)。为了本公开的目的，短语“A、B和/或C”表示(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。为了本公开的目的，短语“A和B中的至少一个”表示(A)、(B)或(A和B)。

描述可以使用短语“在一个实施例中”或“在实施例中”，其可以均指代相同或不同实施例中的一个或多个。此外，关于本公开的实施例所使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。

此外，应注意，示例实施例可以被描述为处理，该处理被描绘为流程图、流程示图、数据流程示图、结构示图或框图。虽然流程图可以将操作描述为顺序处理，但是许多操作可以并行执行、同期执行或同时执行。此外，可以重新布置操作的顺序。处理可以在其操作完成时终止，但是也可以具有附图中未包括的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、过程、子例程、子程序等。当处理对应于函数时，其终止可以对应于函数返回到调用函数和/或主函数。此外，可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或其任何组合实现处理。当以软件、固件、中间件或微代码实现时，用于执行必要任务的程序代码或代码段可以存储在机器或计算机可读介质中。代码段可以表示过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、程序代码、软件包、类、或指令、数据结构、程序语句等的任何组合。

如本文所使用的那样，术语“电路”可以指代以下项，成为其一部分或包括它们：专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、电子电路、执行具有(从汇编指令生成或从更高级语言指令编译的)机器指令的一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或群组的)、图形处理单元(GPU)和/或存储器(共享的、专用的或群组的)、组合电路和/或提供所描述的功能的其他合适组件。如本文所使用的那样，术语“模块”可以包括至少部分地可在电路中操作的逻辑(包括操作系统或应用指令、数据等)。电路可以实现模块，以使模块执行本文所描述的操作。如本文所使用的那样，术语“存储器”可以表示用于存储数据的一个或多个硬件设备，包括随机存取存储器(RAM)、磁RAM、核存储器、只读存储器(ROM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备和/或用于存储数据的其他机器可读介质。术语“计算机可读介质”可以包括但不限于存储器、便携式或固定式存储设备、光存储设备、无线信道和能够存储、包含或携带指令和/或数据的各种其他介质。

如本文所使用的那样，术语“计算机设备”可以描述能够进行以下操作的任何物理硬件设备：顺序地且自动地执行一序列算术或逻辑运算，被装备以在机器可读介质上记录/存储数据，以及在通信网络中从一个或多个其他设备发送和接收数据。计算机设备可以看作与以下术语是同义的，并且在下文中可以有时指代这些术语：计算机、计算平台、计算设备、客户端、移动、移动单元、移动终端、移动站、移动用户、移动设备、用户设备(UE)、用户终端、机器类型通信(MTC)设备、机器到机器(M2M)设备、M2M设备(M2ME)、物联网(IoT)设备、订户、用户、接收机等。术语“计算机系统”可以包括任何类型互连电子设备、计算机设备或其组件(例如，蜂窝电话或智能电话、平板个人计算机、可穿戴计算设备、自主传感器、膝上型计算机、台式个人计算机、视频游戏控制台、数字媒体播放器、手持传信设备、个人数据助理、电子书阅读器、增强现实设备、车载信息娱乐(IVI)和/或车载娱乐(ICE)设备、车辆到车辆(V2V)或车辆到万物(V2X)通信系统、通用串行总线(USB)集线器、键盘视频鼠标(KVM)开关/集线器、对接站、坞、传感器托架、IoT托架、托架、端口复制器、服务器计算机设备(例如，单机式、机架安装式、刀片式等)、云计算服务/系统、网络元件和/或任何其他类似电子设备)。此外，术语“计算机系统”和/或“系统”可以指代彼此通信耦合的计算机的各种组件。此外，术语“计算机系统”和/或“系统”可以指代彼此通信耦合并且被配置为共享计算资源和/或连网资源的多个计算机设备和/或多个计算系统。

如本文所使用的那样，术语“网络元件”可以指代提供一个或多个有线或无线网络(或提供对其的接入)的一个或多个计算机设备或者一个或多个电子设备。“网络元件”可以看作同义于和/或指代连网的计算机、连网硬件、网络设备、接入点、路由器、交换机、集线器、网桥、网关、基站、核心网元件、服务器和/或其他类似设备。术语“网络元件”可以描述为网络元件与一个或多个用户之间的数据和/或语音连接性提供无线电基带功能的设备。如本文所使用的那样，“网络元件”可以包括提供多个无线电频率网络的一个或多个设备。

如本文所使用的那样，本文所使用的术语“链路”可以指代用于传递数据或数据流的有形或无形的任何传输介质。此外，术语“链路”可以同义于和/或等同于“通信信道”、“数据通信信道”、“传输信道”、“数据传输信道”、“接入信道”、“数据接入信道”、“信道”、“数据链路”、“无线电链路”、“载波”、“无线电频率载波”和/或表示数据传递所通过的路径或介质的任何其他类似术语。

如本文所使用的那样，术语“网络运营商”可以看作同义于和/或指代移动网络运营商(MNO)、蜂窝网络运营商、无线服务提供商、无线运营商、移动网络运营商、虚拟MNO等。术语“网络运营商”可以描述与包括有线和无线通信网络在内的通信网络有关的任何服务提供商。此外，术语“网络运营商”可以描述拥有或控制对于提供通信网络有关服务(包括来自监管机构、无线网络基础设施和/或回传基础设施的一个或多个无线电频谱授权的无线电频谱分配、计费和订阅有关服务、供给计算机系统和/或其他类似服务)必要的元件的实体。

如本文所使用的那样、术语“计算资源”、“硬件资源”、“资源”等可以指代物理或虚拟设备、计算环境内的物理或虚拟组件和/或特定设备内的物理或虚拟组件(例如，计算机设备、机械设备、存储器空间、处理器/CPU时间和/或处理器/CPU使用率、硬件时间或使用率、电功率、输入/输出操作、端口或网络插座、信道/链路分配、吞吐量等)。如本文所使用的那样，术语“网络资源”可以指代计算机设备经由通信网络可访问的计算资源。

如本文所使用的那样，术语“Mesh网络”可以指代这样的网络拓扑：在其中，网络中的每个节点通过沿着路线或路径中继源节点所发送的数据，直到它到达目的地节点，来在网络中分发数据时进行协作。路线或路径可以包括多个节点，其中，数据通过在路线/路径中从一节点跳转到另一节点，直到它到达目的地节点，来沿着该路线或路径传播。如本文所使用的那样，术语“雾设备”、“雾计算”、“雾计算系统”等可以指代分布式基础设施或网络拓扑，其中，各种应用处理和/或服务由位于网络的边缘或末端处的设备(例如，“边缘设备”)来管理或操作，而非为云计算服务建立通信信道以执行这些功能。

物联网(IoT)是这样的概念：在其中，大量的计算设备在非常低的等级上互连到彼此并且互连到互联网，以提供功能和数据采集。如本文所使用的那样，IoT设备可以包括与其他IoT设备和更广阔的网络(例如，互联网)进行通信的执行功能(例如，感测或控制等)的半自主设备。通常，IoT设备在存储器、大小或功能方面是有限的，从而允许对于与较小数量的较大设备类似的成本而言能够部署更大数量。然而，IoT设备可以是智能电话、膝上型设备、平板、或PC或其他较大设备。此外，IoT设备可以是虚拟设备(例如，智能手机或其他计算设备上的应用)。IoT设备可以包括用于将IoT设备耦合到其他IoT设备和云应用的IoT网关，以用于数据存储、处理控制等。

IoT设备的网络可以包括商业和家庭自动化设备(例如，水分配系统、电力分配系统、管道控制系统、工厂控制系统、灯开关、恒温器、锁、相机、警报器、运动传感器等)。IoT设备可以是可通过远端计算机、服务器和其他系统访问的，例如，以控制系统或访问数据。

互联网的未来增长可以包括非常大数量的IoT设备。因此地，如本文所描述的那样，关于未来互联网的许多创新解决对于所有这些层的以下需求：不受阻碍地增长，发现所连接的资源并且使其成为可访问的，并且支持用于隐藏和分隔所连接的资源的能力。可以使用任何数量的网络协议和通信标准，其中，每种协议和标准被设计为解决特定目的。此外，协议是支持无论位置、时间或空间如何都进行操作的人类可访问服务的构造的一部分。这些创新包括服务传递和关联的基础设施(例如，硬件和软件)。可以根据服务等级和服务传递协定中指定的服务质量(QoS)条款提供服务。IoT设备和网络的使用在包括如图1和图2所描绘的有线和无线技术的组合的连接性的异构网络中提出许多新挑战。

图1示出根据各种实施例的示出可以存在于互联网100与IoT网络之间的互连的布置10。互连可以将较小网络102(乃至单独的IoT设备104)耦合到互联网100的光纤骨干网106。为了简化附图，并未标记每个设备104或其他对象。

在图1中，顶层提供商(可以称为层1提供商108)通过互联网的光纤骨干网耦合到其他提供商(例如，次级或层2提供商110)。在一个示例中，层2提供商110可以例如通过其他光纤链路，通过微波通信114，或通过其他通信技术耦合到LTE蜂窝网络的塔112。塔112可以通过LTE通信链路116(例如，通过中心节点118)耦合到包括IoT设备104的Mesh网络。各IoT设备104之间的通信也可以基于LTE通信链路116。在另一示例中，高速上行链路120可以将层2提供商110耦合到网关(GW)120。多个IoT设备104可以与GW 120进行通信，并且通过GW120与彼此进行通信(例如，经由BLE链路122)。

光纤骨干网106可以将较低层的服务提供商(例如，层3提供商124)耦合到互联网。层3提供商124可以看作例如从层2提供商110购买对光纤骨干网110的接入并且向公司GW126和其他消费者提供接入的一般互联网服务提供商(ISP)。从公司GW 126，可以使用无线局域网(WLAN)通过

链路128与IoT设备104进行通信。Wi-Fi链路128也可以用于耦合到低功率广域(LPWA)GW 130，LPWA GW 130可以通过例如与LoRa联盟颁布的LoRaWan规范兼容的LPWA链路132与IoT设备104进行通信。

层3提供商124也可以通过协调器设备136提供对Mesh网络134的接入，协调器设备136使用任何数量的通信链路(例如，LTE蜂窝链路、LPWA链路或基于IEEE 802.15.4标准(例如，

)的链路138)与层3提供商124进行通信。其他协调器设备136可以提供形成已链接设备的集群树的链路链。

IoT设备104可以是嵌入有使对象、设备、传感器或“物”能够捕获和/或记录与事件关联的数据，并且能够在很少或没有用户介入的情况下通过网络与一个或多个其他设备传递这种数据的硬件组件和/或软件组件的任何对象、设备、传感器或“物”。例如，在各种实施例中，IoT设备104可以是非生物设备，例如自主传感器、量器、仪表、图像捕获设备、麦克风、MTC设备、M2M设备、发光设备、音频发射设备、音频和/或视频回放设备、机电设备(例如，开关、致动器等)等。在一些实施例中，IoT设备104可以是生物设备，例如监控植入物、生物传感器、生物芯片等。在其他实施例中，IoT设备104可以是嵌入在计算机系统中并且与计算机系统的通信电路耦合的计算机设备。在这些实施例中，IoT设备104可以是片上系统(SoC)、通用集成电路卡(UICC)、嵌入式UICC(eUICC)等，并且计算机系统可以是移动站(例如，智能电话)或UE、膝上型计算机、可穿戴设备(例如，智能手表、健康跟踪器等)、“智能”电器(例如，电视、冰箱、安全系统等)等。

每一个IoT设备104可以包括一个或多个存储器器件和一个或多个处理器，以捕获和存储/记录数据。每一个IoT设备104可以包括适当的通信电路(例如，收发机、调制解调器、天线元件等)，以传递(例如，发送和接收)所捕获的和所存储/记录的数据。此外，每个IoT设备104可以包括使用附加协议和频率进行通信的其他收发机。这进一步参照图5-图8进行讨论。

根据各种实施例，IoT设备104可以附连到或耦合于Mesh网络或雾计算系统内的托架。该网络或系统可以包括多个托架(每一个托架包括一个或多个所附连的IoT设备104)以及至少一个集线器或网关设备。集线器可以管理网络/系统中各个托架和所附连的IoT设备104之间的通信，并且还可以提供对更大网络(例如，互联网、企业或私有网络、局域网(LAN)或无线LAN(WLAN)等)的连接性。托架和集线器可以配备有信息(例如，在本文中称为“调制解调器配置文件”)，以将可配置的通信电路配置为在对应网络中执行通信。这可以允许IoT设备104使用多种无线通信协议进行通信，而无需IoT设备104包括用于每种无线通信协议的单独硬件通信模块。无线通信协议可以是由IoT设备104实现以与其他设备进行通信的标准化规则或指令的任何合适的集合，包括用于对数据进行分包/拆包的指令、用于对信号进行调制/解调的指令、用于实现协议栈的指令等。

在实施例中，塔112、GW 120、126和130、协调器设备136等中的一个或多个也可以与本文具体参照图5-图9所描述的调制解调器技术结合。

技术和网络可以使得设备和网络能够指数增长。随着技术增长，网络的开发可以针对自管理、功能演进和协作，而无需直接人类介入。因此，技术将使得网络能够在没有中央控制系统的情况下运作。本文描述的技术可以超越当前能力使网络管理和操作功能自动化。

图2示出根据各种实施例的可以用于通过骨干网链路202耦合到GW 204的多个IoT网络的示例域拓扑200。相同编号的项目如关于图1所描述的那样。此外，为了简化附图，并未标记每个设备104或通信链路116、122、128或132。骨干网链路202可以包括任何数量的有线或无线技术，并且可以是局域网(LAN)、广域网(WAN)或互联网的一部分。与图1类似，在实施例中，IoT设备124、GW 204等中的一个或多个可以与本文具体参照图5-图9所描述的调制解调器技术结合。

网络拓扑200可以包括任何数量的类型的IoT网络(例如，使用BLE链路122的Mesh网络206)。可以存在的其他IoT网络包括WLAN网络208、蜂窝网络210和LPWA网络212。这些IoT网络中的每一个可以为新的发展提供机会，如本文所描述的那样。例如，IoT设备104之间通信(例如，通过骨干网链路202)可以由去中心化系统保护，以用于鉴权、授权和计费(AAA)。在去中心化的AAA系统中，可以在互连的异构基础设施上实现分布式支付、信贷、审计、授权和鉴权系统。这允许系统和网络走向自主操作。

在这些类型的自主操作中，机器可以承保(contract for)人力资源并且与其他机器网络协商伙伴关系。这可以允许实现相互目标并且针对所概括的、所规划的服务等级协定实现平衡的服务交付，并且实现提供计量、测量以及可追溯性和可跟踪性的解决方案。新供应链结构和方法的创建可以使大量服务能够得以创建，针对价值进行挖掘，以及崩溃，而无需人类涉入。

可以通过将感测技术(例如，声、光、电子交通、面部和模式识别、气味、振动)集成到自主组织中，来进一步增强IoT网络。感测系统的集成可以允许针对合同型服务目标、资源的编排(orchestration)和基于服务质量(QoS)的聚集(swarming)和融合，进行服务交付的系统性且自主的通信和协调。

执行内联数据到信息变换的系统可以增强Mesh网络206。例如，包括多链路网络的处理资源的自形成链可以通过高效方式分发原始数据到信息的变换，以及用于在资产和资源与各自的关联管理之间进行区分的能力。此外，可以插入基础设施的合适组件以及基于资源的信任和服务索引，以改进数据完整性、质量、保证并且交付数据置信度的度量。

WLAN网络208可以使用执行标准转换的系统，以提供多标准连接性，从而使得使用不同协议的IoT设备104能够进行通信。其他系统可以在包括可见的互联网资源和隐藏的互联网资源的多标准基础设施上提供无缝互连性。

对数据进行卸载，将通信扩展到更多远端设备，或二者的系统可以增强蜂窝网络210中的通信。LPWA网络212可以包括执行非互联网协议(IP)到IP互连、寻址和路由的系统。

图3示出根据各种实施例的与多个物联网(IoT)设备进行通信的示例云计算网络或云302。云302可以表示互联网、一个或多个蜂窝网络、包括用于公司或组织的专有和/或企业网络的局域网(LAN)或广域网(WAN)，或其组合。用于这些通信系统的组件可以至少部分地取决于所选择的网络和/或环境的类型。用于经由这些网络进行通信的协议和组件是公知的，并且将不在本文中详细讨论。然而，应理解，云302可以与拥有或控制对于提供网络有关服务所必要的设备和其他元件(例如，一个或多个基站或接入点，以及用于路由数字数据或电话呼叫的一个或多个服务器(例如，核心网或骨干网))的网络运营商关联。

图3中的IoT设备可以与关于图1-图2讨论的IoT设备104相同或相似。IoT设备可以包括按各种组合分组的任意数量的不同类型的设备(例如，IoT组306，其可以包括为特定用户、消费者、组织等提供一个或多个服务的IoT设备)。服务提供商可以将IoT组306中的IoT设备部署到特定区域(例如，地理位置、楼宇等)，以便提供一个或多个服务。在一个示例中，IoT组306可以是交通控制组，其中，IoT组306中的IoT设备可以包括红绿灯、交通流监视器、相机、气象传感器等，以为自治市或其他类似实体提供交通控制和交通分析服务。与图1-图2类似，在实施例中，IoT设备314-324、GW 310等中的一个或多个可以与本文具体参照图5-图9所描述的调制解调器技术结合。

IoT组306或其他子组可以通过无线链路308(例如，LPWA链路等)与云302进行通信。此外，有线或无线子网312可以允许IoT设备例如通过局域网、无线局域网等与彼此进行通信。IoT设备可以使用另一设备(例如，GW 310)与云302进行通信。IoT设备的其他组可以包括远端气象站314、本地信息终端316、警报系统318、自动取款机320、警报面板322、或移动车辆(例如，应急车辆324或其他车辆326)等。这些IoT设备中的每一个可以与其他IoT设备、与服务器304或与二者进行通信。

从图3可见，大量IoT设备可以正在通过云302进行通信。这可以允许不同IoT设备自主地向其他设备请求或提供信息。例如，IoT组306可以从可以在没有人类介入的情况下提供天气预报的一组远端气象站314请求当前天气预报。此外，自动取款机320可以警告应急车辆324：盗窃处于进行中。当应急车辆324驶向自动取款机320时，它可以访问交通控制组306，以例如在足够时间内通过灯转为变红色以阻止十字路口处的过街交通来请求对位置的清空，以便应急车辆324无障碍地进入十字路口。

在另一示例中，IoT组306可以是工业控制组(也称为“连接工厂”、“工业4.0”组等)，其中，IoT组306中的IoT设备可以包括具有嵌入式IoT设备、射频标识(RFID)读取器、相机、制造工厂内的客户端计算机设备等的机器或电器，以为特定制造商或工厂运营商提供生产控制、自优化的或去中心化的任务管理服务、分析服务等。在该示例中，IoT组306可以经由GW 310和云302与服务器304进行通信，以提供所捕获的数据，该数据可以用于向制造商或工厂运营商提供性能监控和分析。此外，IoT组306中的IoT设备可以在彼此之间和/或与其他IoT组的其他IoT设备进行通信，以自行进行判断并尽可能自主地执行其任务。

IoT设备的集群(例如，图3所描绘的IoT组)可以被配备为与其他IoT设备以及与云302进行通信。这可以允许IoT设备在设备之间形成ad-hoc网络，从而允许它们工作为可以称为雾设备或雾系统的单个设备。这参照图4进一步讨论。

图4示出根据各种实施例的与在云302的边缘处操作的IoT设备(其可以称为雾设备402)的Mesh网络进行通信的云计算网络或云302的布置400。相同编号的项目如关于图1-图3所描述的那样。在该示例中，雾设备402是在十字路口处的一组IoT设备。可以根据由OpenFog Consortium(OFC)、OpenConnectivity Foundation^TM(OCF)等发行的规范建立雾设备402。

数据可以被捕获、存储/记录，并且在IoT设备404之间传递。可以由聚合器406实现对交通流和控制方案的分析，聚合器406通过Mesh网络与IoT设备404以及与彼此进行通信。可以通过GW 310将数据上传到云302，并且从云302接收命令，GW 310通过Mesh网络与IoT设备404和聚合器406进行通信。与图1-图3类似，在实施例中，IoT设备404、聚合器406等中的一个或多个可以与本文具体参照图5-图9所描述的调制解调器技术结合。

任何数量的通信链路可以用在雾设备402中。例如与IEEE 802.15.4兼容的较短距离链路408可以提供与彼此或其他设备接近的IoT设备之间的本地通信。例如与LPWA标准兼容的较长距离链路410可以提供IoT设备与GW 310之间的通信。为了简化示图，并未用标号标记每个通信链路408或410。

雾设备402可以看作是大规模互连的网络，其中，多个IoT设备例如通过通信链路408和410与彼此进行通信。可以使用由Open Connectivity Foundation^TM(OCF)于2015年12月23日发行的开放互连联盟(OIC)标准规范1.0建立网络。该标准允许设备发现彼此并且建立通信以用于互连。也可以使用其他互连协议，包括例如来自AllSeen联盟的AllJoyn协议、优化链路状态路由(OLSR)协议或用于移动ad-hoc连网的更好方法(B.A.T.M.A.N)等。

来自任何IoT设备的通信可以沿着任何IoT设备之间的最方便的路径传递，以到达GW 310。在这些网络中，互连的数量可以提供显著冗余，从而允许即使在丢失多个IoT设备的情况下也保持通信。

并非所有IoT设备可以是雾设备402的永久成员。在绘图400中的示例中，三个暂时IoT设备(第一移动设备412、第二移动设备414和第三移动设备416)已经加入雾设备402。雾设备402可以作为位于云302边缘处的单个设备呈现给云302中的客户端(例如，服务器304)。在该示例中，雾设备402中的对特定资源的控制通信可以在无需识别雾设备402内的任何特定IoT设备404的情况下发生。因此，如果任何IoT设备404出故障，则其他IoT设备404可以能够发现并控制资源。例如，IoT设备404可以被连线成允许IoT设备404中的任何一个控制用于其他IoT设备404的测量、输入、输出等。聚合器406也可以在IoT设备404的控制和雾设备402的其他功能方面提供冗余。

在一些示例中，可以使用命令式编程样式来配置IoT设备，例如，每个IoT设备具有特定功能和通信伙伴。然而，可以按声明性编程样式来配置形成雾设备402的IoT设备，从而允许IoT设备响应于条件、查询和设备故障而重新配置其操作和通信，以例如确定所需的资源。这可以在暂时IoT设备(例如，设备412、414、416)加入雾设备402时执行。随着暂时或移动IoT设备进入或离开雾402，雾设备402可以将自身重新配置为包括那些设备。这可以通过形成设备412和414和第三移动设备416的临时组以控制IoT设备404或与之进行通信来执行。如果设备412、414之一或二者是自主的，则临时组可以向设备412、414提供指令。随着暂时设备412、414和416离开雾设备402的附近，它可以将自身重新配置为从网络中消除那些IoT设备。雾设备402也可以将自身划分为功能单元(例如，IoT设备404和接近特定区域或地理特征的其他IoT设备、或执行特定功能的其他IoT设备)。这种类型的组合可以使得能够使用来自雾设备402的资源形成较大的IoT构造。

如雾设备402所示，IoT网络的有机演进以使IoT实现方式的效用、可用性和弹性最大化为中心。此外，示例指示用于改进信任并且因此改进安全性的策略的有用性。设备的本地标识在实现方式中可以是重要的，因为身份的去中心化确保不能利用中心授权来允许扮演IoT网络内可以存在的对象。此外，本地标识降低通信开销和时延。

图5示出根据各种实施例的布置50。相同编号的项目如关于图1-图4所描述的那样。在图5中，布置50可以包括云302、IoT设备504-1至504-N(统称为“IoT设备504”等)、服务器304、客户端计算机设备560(也称为“客户端”560”)、集线器510和托架500-1至500-N(统称为“托架500”、“多个托架500”等)。布置50可以包括比图5所示多得多的设备、组件或其他元件，并且因此，图5中的布置50的描绘应看作本质上是说明性的，而不受限于本公开的范围。

每一个IoT设备504可以是能够进行以下操作的物理硬件设备：顺序地且自动地执行一序列算术或逻辑运算，记录、存储数字数据，和/或经由与一个或多个网络元件和/或一个或多个其他设备的有线或无线连接传送数字数据。在实施例中，IoT设备504可以是与先前讨论的IoT设备(例如，IoT设备104、304、404)相同或相似的IoT设备。在其他实施例中，IoT设备504可以是嵌入在计算机系统内的计算机设备，或者IoT设备504可以是某种其他类型的计算机设备。

IoT设备504可以包括能够在很少或没有用户介入的情况下捕获和/或记录与事件关联的数据的事件捕获电路(图5未示出)。事件捕获电路可以包括被配置为感测/检测事件，并生成和记录/存储与所感测/检测到的事件关联的数据的一个或多个传感器、处理器、存储器器件和/或其他类似组件。事件可以是动作的任何发生，例如仪表/传感器/量器读数的改变、检测到的运动、电气输出和/或电气输入、来自/去往其他设备的一个或多个消息的接收或发送、生物动作(例如，心率、葡萄糖水平等)、状态/位置/取向改变、IoT设备504的操作模式的改变等。在一些实施例中，IoT设备504可以与远端或去附连的附属IoT设备(也称为“附属设备”、“辅助设备”、“辅助IoT设备”等)关联，并且事件可以由附属设备捕获。在一个示例中，附属设备可以是测量/捕获相对温度的远端温度传感器，其可以捕获特定温度作为事件并且将事件报告给配对的IoT设备504。在另一示例中，IoT设备504可以是相机，并且附属设备可以是配对的运动传感器，其中，当附属设备检测到运动时，它可以触发相机IoT设备504上的动作。

服务提供商(例如，服务器304的运营商)、客户端560的用户或客户端560自身以及IoT设备504可以基于事件的通知而采取适当的动作。在各种实施例中，事件捕获电路可以基于传感器输入和/或输出、定时器值、用户动作等，检测、捕获和记录/存储事件。一旦事件捕获电路捕获和存储/记录了与事件关联的数据，事件捕获电路就可以通过将所捕获的数据(或包含所捕获的数据的消息)提供给它经由互连506附连到的托架500，来向服务提供商(例如，服务器304的运营商)和/或客户端560通知事件。该类型的数据可以看作同义于并且在下文中有时可以称为“IoT数据”、“传感器数据”、“用户数据”、“数据平面数据”等。

此外，每个IoT设备504可以生成硬件状态数据(HSD)，并将硬件状态数据(HSD)提供给它经由互连506附连到的托架500。HSD可以是描述整个IoT设备504、IoT设备504内的各硬件组件/设备或用于执行IoT设备504的软件组件的执行或运行时环境的操作状态或操作模式的任何数据。在实施例中，HSD可以指示IoT设备504提供的一个或多个资源的操作状态或操作模式。例如，每个IoT设备504的各种能力可以被组织为一组资源，每个资源可以监控、管理和/或控制硬件平台或虚拟化平台的一部分、计算环境内的物理设备或虚拟组件和/或特定设备内的物理或虚拟组件。这些资源可以包括关于以下项的信息或对其的访问：整个IoT设备504、附连到或嵌入在IoT设备504中的机械设备、附连到或嵌入在IoT设备504中的传感器、存储器空间、处理器/CPU时间、处理器/CPU使用率、硬件时间或使用率、电功率、输入/输出操作、端口或网络插座、信道/链路分配、吞吐量等。该HSD可以看作同义于并且在下文中有时可以称为“硬件状态信息”或“HSI”、“控制数据”，“能力信息”或“能力数据”、“控制平面数据”等。

IoT设备504捕获、记录和发送IoT数据和HSD的处理可以称为“报告”。在操作期间，IoT设备504可以时段性地或周期性和/或响应于IoT设备504所识别的触发(例如，在接收到请求时，响应于内部或外部事件等)而向所附连的托架500报告IoT数据和/或HSD。触发和/或报告时段/周期可以由托架500和/或集线器510来配置。在各种实施例中，可以使用用于托架500报告数据的其他过程。

每个托架500可以是基板、坞、对接站等，一个或多个IoT设备504可以使用相应互连506连接到它。在一些实施例中，托架500可以称为“传感器托架”、“IoT设备托架”、“IoT托架”等。每个托架500可以为所附连的IoT设备504提供必要的基础设施，以传递数据和控制命令/指令，并且致动机电设备。虽然图5仅示出与单个IoT设备504附连或耦合的每个托架500，但在各种实施例中，每个托架500可以与多个IoT设备504附连或耦合。如所示那样，每个托架包括互连506和通信电路505(参照图6-图7更详细地讨论这些组件)。

在实施例中，互连506可以包括一个或多个IoT设备504与托架500之间的有线连接、一个或多个IoT设备504与托架500之间的无线式无线电链路或IoT设备504与托架500之间的输入/输出(I/O)引脚。在各种实施例中，托架500可以实现接口抽象层639，以通过互连506向/从所附连的IoT设备504发送和接收数据。此外，托架500可以实现包括数据平面实体(DP)637和控制平面实体(CP)638的一个或多个收集实体，其可以用于经由IAL 639和互连506向/从所附连的IoT设备504发送/接收数据并且向/从其他托架500和集线器510发送/接收从所附连的IoT设备504收集的数据。此外，为了简化附图，仅托架500-N被示为包括收集实体637-638和IAL 639；然而，应理解，所有托架500可以包括与托架500-N相同或相似的实体/层。下文关于图6更详细地讨论收集实体637-638和IAL 639。

通信电路505可以包括允许托架500与其他设备(例如，其他托架500和集线器510)进行通信(例如，发送和接收)的一个或多个硬件设备/组件(例如，收发机、调制解调器、天线元件等)。根据各种实施例，通信电路505可以是可配置的设备(例如，现场可编程器件(FPD)等)，其可以被加载或配给有允许通信电路505在对应网络中执行通信的调制解调器配置文件。

例如，托架500可以配备有托架配置文件675(见例如图6)，其当被加载或配给在通信电路505的可配置调制解调器640(见例如图6)中时，可以使得托架500能够经由各个托架链路508通过托架网络进行通信。在实施例中，托架网络可以是Mesh网络或雾计算系统/网络，并且托架链路508可以是短距离无线电链路。可以根据本文讨论的各种无线通信协议建立和保持短距离无线电链路。

在另一示例中，托架500可以配备有集线器配置文件677(见例如图6)，其当被加载或配给在通信电路505的可配置调制解调器640(见例如图6)中时，可以使得托架500能够经由各个集线器链路511通过集线器网络与集线器510进行通信。在实施例中，集线器网络可以是无线局域网(WLAN)(例如，WiFi基础设施或ad-hoc网络)、蜂窝网络或本文讨论的某种其他网络；并且集线器链路511可以是根据所实现的WLAN或蜂窝通信协议所建立和保持的长距离无线电链路。在一些实施例中，集线器链路511可以是与托架链路508相似的短距离无线电链路。在这些实施例中，集线器链路511可以根据与用于托架链路508不同的短距离通信协议进行操作，或者集线器链路511可以根据与托架链路508相同的短距离通信协议进行操作，但使用不同的频段，使用包括集线器510的封闭订户组(CSG)列表，或某种其他机制，以区分集线器网络与托架网络。

集线器510(也称为“传感器集线器”、“IoT设备集线器”、“IoT集线器”等)可以是采用多无线电频率网络技术以在给定环境50中向IoT设备504和/或托架500提供通信服务的网络元件。在这点上，集线器510可以充当用于IoT设备504和/或托架500的集中式集线器和/或调度器。集线器510也可以代表IoT设备504和/或托架500经由云302向/从服务器304和/或客户端560传递数据。以此方式，集线器510可以充当不能直接连接到较大网络(例如，云302)和远端计算机设备(例如，服务器304和客户端560)的设备之间的单个接触点。

集线器510可以与先前讨论的GW 120、126以及130、204和310相同或相似。在一些实施例中，集线器510可以是具体制造为提供托架500和/或IoT设备504对云302的连接性的单机设备(例如，IoT GW、自动化集线器、“智能”楼宇集线器等)。在这些实施例中，集线器510可以与可以提供对布置50中的元件(图5未示出)的网络连接性的无线接入点(WAP)或其他类似设备以通信方式耦合。此外，在这些实施例中，集线器510可以通过有线或无线连接与WAP以通信方式耦合。在其他实施例中，集线器510可以是WAP、与RF通信电路耦合的家庭服务器、小小区基站(例如，毫微微小区、微微小区、家庭演进节点B(HeNB)等)、路由器、交换机、无线电信标和/或任何其他类似网络元件。

为了执行这些功能，集线器510可以包括一个或多个处理器、通信电路705(例如，包括网络接口、连接到一个或多个天线的一个或多个发射机/接收机等)和计算机可读介质。通信电路705可以与先前讨论的通信电路505相同或相似。此外，集线器705可以实现与托架500相同或相似的数据收集实体，以发送/接收HSD和IoT数据。在实施例中，通信电路705的一个或多个发射机/接收机可以被配置为向/从环境50内的一个或多个托架500/IoT设备504以无线方式发送/接收RF信号，并且通信电路705的网络接口可以被配置为使用有线或无线连接517经由云302向/从服务器304发送/接收数据。集线器510可以根据本文讨论的一个或多个通信协议，通过有线/无线连接517处理和/或路由数据分组。

在实施例中，集线器510可以提供单个硬件和软件栈，使得来自所连接的IoT设备504的所有信息可以在它们之间得以共享。集线器510的处理器电路可以操作合适的操作系统(OS)(例如，为用户(例如，客户端560)提供用于管理集线器510平台的能力的集线器OS(hOS))。通过使用hOS，即使当多个IoT设备504因例如是由不同制造商、供应商、服务提供商等提供的而原本彼此不兼容时，客户端560也可以将不同的应用或服务配置为利用那些IoT设备504。为此，hOS可以托管单个应用或面板图形用户接口(GUI)(统称为“app”)，其当由客户端560的用户操作时提供用于对环境50中的IoT设备504定义一个或多个配置的能力。配置可以定义各种IoT设备504的操作以获得特定服务，以及定义各种策略以用于控制和访问那些IoT设备504。基于所定义的配置，集线器510可以生成适当的设备特定配置635(见图6)，然后可以被配给或提供给托架500。集线器510连同应用可以充当用于开发人员、MFG、供应商、服务提供商等的标准平台，以构建用于他们开发的每一个IoT设备504的插件或信道。以此方式，用户可以访问和控制所有IoT设备504，而不必经历不同云计算服务和/或对于每个功能或服务使用单独的应用。

仍参照图5，服务器304可以包括一个或多个硬件计算机设备和/或网络元件，以用于为客户端560提供一个或多个服务。这些服务可以利用IoT设备504所捕获和报告的数据。服务器304可以从IoT设备504获得基于事件的数据，分析基于事件的数据，并且可以能够生成内容(例如，文本、图形、音频和/或视频)，其可以经由可以处理请求和响应(例如，对信息/内容的请求以及响应于此而提供的信息/内容)的web服务器(未示出)传送到客户端560。在各种实施例中，服务器304可以操作向用户/消费者(例如，客户端560)提供用于使用先前讨论的app登录和管理IoT设备504的阵列的能力的分析和/或各种服务。在实施例中，服务器304的运营商可以开发和部署app，app可以由集线器510托管。在其他实施例中，服务器304可以托管app，并且可以生成适当的设备特定配置并将其推送到集线器510，以用于散播到各个托架500。在任一实施例中，集线器510或服务器304可以通过操作产生和提供对从客户端560获得的请求的响应的一个或多个服务器侧应用来托管app。可以使用任何合适的服务器侧脚本或编程语言(例如，活动服务器页面(ASP)、ASP.NET、Java、JavaServer Pages(JSP)、node.js、Ruby、PHP、Python等)来开发(无论是由集线器510还是由服务器304操作的)服务器侧应用。也可以使用其他语言或开发工具(例如，专有脚本语言)。

服务器304可以包括合适的OS，并且可以包括存储指令的计算机可读介质，OS可以提供用于服务器的一般管理和操作的可执行程序指令，指令当由服务器的处理器执行时可以允许服务器执行其意图的功能。用于服务器的OS和一般功能的合适实现方式是已知的或可商用的，并且可以由本领域普通技术人员容易地实现。此外，服务器304可以包括单个物理硬件设备，或者可以与其他网络设备以物理方式或以逻辑方式连接，使得服务器304可以位于一个或多个物理硬件设备上。此外，服务器304可以连接到或关联于一个或多个数据存储设备(未示出)。

客户端560可以是能够运行一个或多个应用(例如，先前讨论的app)的物理硬件设备。客户端560可以包括发射机/接收机(或替代地，收发机或RF电路)、存储器、一个或多个处理器、一个或多个传感器(例如，加速度计、陀螺仪、图像传感器、全球定位系统(“GPS”)接收机)等)和/或其他类似组件。客户端560可以经由云302和/或集线器510与一个或多个IoT设备504传递(发送/接收)数据，并且经由云302与服务器304传递数据。客户端560可以根据本文讨论的一种或多种无线或有线通信协议与布置50中的各个设备进行通信。客户端560可以根据本文所讨论的一种或多种无线通信协议与一个或多个IoT设备404和IoT设备504进行通信。客户端560可以是台式个人计算机(PC)、膝上型PC、无线蜂窝电话或智能电话、平板电脑、可穿戴计算机设备、手持传信设备、个人数据助理、电子书阅读器、增强现实头戴式(或头盔式)显示设备和/或任何其他能够记录、存储和/或传送数字数据的物理或逻辑设备。

客户端560可以实现app以定义用于访问和/或管理期望的服务和订阅/购买以及访问/管理IoT设备504的策略和/或配置。可以在客户端560的应用容器或web浏览器内执行app。在这点上，app可以执行程序/脚本，并且可以呈现标记语言文档(例如，HTML、可扩展标记语言(XML)、JavaScript对象注释(JSON)等)和其他内容。可以通过客户端侧脚本语言脚本/编程语言(例如，HTML、级联样式表(CSS)、JavaScript、ActionScript、Ruby、Python等等)和/或使用平台特定开发工具(例如，

Visual

StudioTM集成开发环境(IDE)、

软件开发套件(SDK)等)编写应用容器或Web浏览器中所执行的程序/脚本。也可以使用其他语言或开发工具(例如，专有脚本语言)。app可以是平台特定的，例如当在移动设备(例如，智能电话、平板计算机等)中实现客户端560时。术语“平台特定”可以指代客户端560所实现的平台和/或服务器304所实现的平台。

使用app，用户可以通过为各种服务选择IoT设备504的各操作来定义配置。app可以包括允许用户定义用于利用IoT设备504的配置的用户接口。例如，app可以在客户端560所实现的应用容器或浏览器中呈现包括与IoT设备504的各种功能/服务或操作对应的一个或多个图形控制元素(GCE)的图形用户接口(GUI)。GCE可以使得用户能够选择期望的功能/服务、IoT设备操作、偏好、规则/策略等，以定义各配置735(见图7)。在一些实施例中，可以根据MFG/供应商/服务提供商策略、订阅计划和/或购买和/或其他类似准则，限制或扩展用户可以选择/定义的特定功能/服务、IoT设备操作、偏好、规则/策略等。

响应于一个或多个GCE的选择，app可以生成各配置(CFG)735和用于包括各CFG735的CFG消息。在下文中关于图7讨论关于各CFG 735的内容和功能的细节。CFG消息可以指示要基于CFG消息中所包括的CFG 735来生成和配给新托架特定CFG 635和/或更新托架500所存储的现有托架特定CFG 635。附加地或替代地，CFG消息可以指示要基于CFG消息中所包括的CFG 735来删除托架500所存储的现有CFG 635并替换所删除的CFG 635。

响应于生成CFG消息，app可以将CFG消息发送到主机(例如，集线器510或服务器304)。在实施例中，app可以使用基于web的服务(例如，状态转移(REST)web服务、约束应用协议(CoAP)、简单对象访问协议(SOAP)web服务、富站点摘要(RSS)服务、消息队列遥测传送(MQTT)服务和/或任何其他合适的传信服务)直接地和/或经由云302将CFG消息传递到主机。基于所定义的配置，集线器510(或服务器304)可以生成适当的设备特定配置，并且在托架500上进行更新。在一个示例中，CFG消息可以是HTTP请求消息(例如，POST、PUT等)，其中，这些消息的主体部分可以包括CFG 735。在该示例中，集线器510可以提供HTTP响应消息，以确证或确认接收到CFG消息，或者通过失败原因(例如，使用合适的HTTP状态代码)指示失败。可以使用其他消息类型来传送CFG 735并接收对其的响应，例如本文已知的和/或讨论的任何Internet协议(IP)消息，或专有协议的消息，其中，CFG 735可以位于这些消息的头或主体部分。

根据各种实施例，布置50的元件可以如下进行操作。

(A)托架500和集线器510可以安装在楼宇中的各种位置处。在一个示例中，托架500和集线器510可以位于楼宇的一个区段(例如，楼宇中的单个房间、多层楼宇的底层等)中，其中，楼宇的每个区段包括均以与先前讨论的相同或相似的方式进行操作的IoT设备504、托架500和集线器510的对应系统。在一些实现方式中，楼宇的每个区段中的设备可以是联合智能楼宇系统的一部分，其中，每个集线器510与提供对更大网络(例如，企业网络、互联网等)的接入的中央GW设备(例如，服务器堆栈、小小区基站和/或任何其他类似网络元件)进行通信。这些设备的安装可以发生在楼宇的建造期间，或者托架500和集线器510可以安装在现有楼宇中。在一些实施例中，在楼宇的区段中还可以安装一个或多个引导器(booster)设备。引导器设备可以是被配置为获得和再广播一个或多个托架500和/或集线器510所提供的信号的计算设备，并且可以包括无线中继器、WiFi距离扩展器、WAP或其他类似设备。在一些实现方式中，引导器设备可以利用电力线通信(PLC)或电力线连网(PLN)以获得或再广播信号。

(B)在托架500和集线器510安装在楼宇中之后，可以执行托架安装/引导过程(见例如图9的处理900)。在实施例中，当托架是空的时(例如，当不存在所连接/附连的IoT设备504时)，执行托架安装/引导过程。此外，在托架安装/引导过程期间，托架500可以从集线器510接收路由信息库(RIB)636(见例如图6)。RIB 636可以指示用于将IoT数据和HSD发送到各IoT托架500和集线器510的路线。在下文中关于图6更详细地讨论RIB 636。

(C)一个或多个IoT设备504连接到托架500。IoT设备504可以在安装过程之后的任何时间连接到托架500。例如，第一组IoT设备504可以在托架/集线器安装之后就连接到托架500，第二组IoT设备504可以在托架/集线器安装之后一个月并且在第一组IoT设备504成为可操作的之后连接到托架500。此外，先前所连接的IoT设备504可以断开，并且替换为更新后的或改进的版本的IoT设备504。当新IoT设备504连接到托架500时，可以执行IoT设备启动过程(见例如图10的处理1000)。

(D)在执行传感器启动过程之后，托架500可以开始通过互连506与所附连的IoT设备504传递IoT数据和HSD。托架500可以经由各个托架链路508通过托架网络在它们之间传递HSD和/或IoT数据，和/或经由各个集线器链路511通过集线器网络与集线器510传递HSD和/或IoT数据。可以根据集线器510在传感器启动过程期间在托架500中配给的一个或多个策略/配置并且使用RIB 636完成HSD/IoT数据的传递。

(D.1)当托架500从另一托架500或从集线器510获得HSD和/或IoT数据时，托架500可以将HSD或IoT数据提供给可以用于提供一个或多个服务/功能的一个或多个所附连的IoT设备504。

例如，IoT设备504-1可以是安全监控服务所提供的运动传感器，IoT设备504-2可以是温度控制设备制造商所提供的(包括一个或多个温度传感器的)智能恒温器，IoT设备504-3可以是打开/关闭由爱好者使用计算板(例如，Arduino板、Raspberry Pi等)开发的窗口的机电组件(EMC)。在该示例中，用户可以使用app来定义利用所有三个IoT设备504进行温度控制服务的温度控制配置，以及定义仅利用IoT设备504-1和IoT设备504-3进行家庭安全服务的家庭安全配置。

相应地，托架500-1可以控制通信电路505，以通过托架网络向托架500-2和托架500-3提供所收集的指示人正处于楼宇中的IoT数据，以用于温度控制服务，因此，例如可以在楼宇中维持期望的温度(例如，通过命令IoT设备504-3关断或保持窗口关闭并且命令IoT设备504-2打开空调单元)。在此情况下，托架500-1可以对其本地存储的RIB 636执行查找操作，以确定用于将IoT数据发送到托架500-2和500-3中的每一个的最优路线。

此外，托架500-3的控制平面实体638可以控制通信电路505，以将所收集的指示EMC的状态的HSD提供给托架500-2，以用于温度控制服务，使得在楼宇中可以维持期望的温度。在此情况下，托架500-3可以对其本地存储的RIB 636执行查找操作，以确定用于将HSD发送到托架500-2的最优路线。一旦接收到，集线器510就可以经由互连506向IoT设备504-2提供HSD或某种其他指示，以采取期望的动作(例如，当HSD指示窗户已经被手动打开时，关断空调单元，以便保留能量等)。

此外，托架500-3可以控制通信电路505，以将所收集的指示EMC的状态的HSD提供给集线器510，以用于家庭安全服务。一旦接收到，集线器510就可以经由云302向安全监控服务提供HSD或某种其他指示(例如，当HSD指示窗口已经被撬开或破坏时的闯入告警等)。在此情况下，托架500-3可以对其本地存储的RIB 636执行查找操作，以确定用于将HSD发送到集线器510的最优路线。

(D.2)当集线器510从托架500获得HSD和/或IoT数据时，集线器510可以将HSD和/或IoT数据直接传递到布置50中的其他托架500或楼宇的其他区段中的其他集线器510(图5未示出)。HSD/IoT数据可以按与在D.1中先前讨论的相同或相似的方式发送到布置50中的托架500，除了可以通过集线器网络而不是托架网络传递数据之外。HSD/IoT数据可以通过先前讨论的集线器网络或通过与布置50中的集线器网络不同的另一集线器网络发送到楼宇的其他区段中的其他集线器510。此外，集线器510可以经由云302将IoT数据/HSD传递到客户端560和/或服务器304。为了经由云302发送数据，集线器510可以根据有线或无线通信协议封装和/或包封HSD/IoT数据，并且通过信道517发送所封装的数据。信道517可以用于通过合适的有线或无线网络(例如，本文讨论的网络)传送数据，并且信道517的有线/无线通信协议可以不同于用于集线器网络和/或托架网络的协议。所封装/包封的数据最终可以经由云302提供给服务器304和/或客户端560。

图6示出根据各种实施例的托架500的示例实现方式的组件。图6示出可以存在于托架500中的组件的示例的框图。托架500可以包括示例所示的组件的任何组合。组件可以实现为托架500中适用的IC、其部分、分立电子设备或其他模块、逻辑、硬件、软件、固件或其组合，或实现为合并在更大系统的机架内的组件。图6的框图旨在示出托架500的组件的高层次视图。然而，在其他实现方式中，可以省略所示的一些组件，可以存在附加组件，并且可以出现所示组件的不同布置。

托架500可以包括处理器602，其可以是微处理器、多核处理器、多线程处理器、超低压处理器、嵌入式处理器或其他已知的处理元件。处理器602可以是片上系统(SoC)的一部分，其中，处理器602和其他组件形成为单个集成电路或单个封装(例如，来自英特尔的Edison^TM或Galileo^TMSoC板)。作为示例，处理器602可以包括从加利福尼亚州Santa Clara的

公司可得的基于

Architecture Core^TM的处理器(例如，Quark^TM、Atom^TM、i3、i5、i7或MCU类处理器)或另一此类处理器。然而，可以使用任何数量的其他处理器(例如，可从加利福尼亚州Sunnyvale的Advanced Micro Devices，Inc.(AMD)可得的处理器，来自加利福尼亚州Sunnyvale的MIPS Technologies，Inc.的基于MIPS的设计，从ARMHoldings，Ltd.、或其消费者、或其受许可方或采用方许可的基于ARM的设计)。处理器可以包括例如来自

Inc.的A5-A9处理器、来自

Technologies Inc.的Snapdragon^TM处理器或来自Texas Instruments，Inc.的OMAP^TM处理器的单元。

处理器602可以通过总线606与系统存储器604进行通信。可以使用任何数量的存储器器件来提供给定量的系统存储。作为示例，存储器可以是根据联合电子设备工程委员会(JEDEC)基于低功耗双数据率(LPDDR)的设计(例如，根据(2009年4月公布的)JEDECJESD209-2E的当前LPDDR2标准或下一代LPDDR标准(例如，LPDDR3或LPDDR4，其将提供对LPDDR2的扩展以增加带宽))的随机存取存储器(RAM)。在各种实现方式中，各存储器器件可以是任何数量的不同封装类型(例如，单管芯封装(SDP)、双管芯封装(DDP)或四管芯封装(Q17P))。在一些实施例中，这些器件可以直接焊接到主板上，以提供较低轮廓解决方案，而在其他实施例中，这些器件被配置作为一个或多个存储器模块，其进而由给定的连接器耦合到主板。可以使用任何数量的其他存储器实现方式(例如，其他类型的存储器模块(例如，不同种类的双列直插存储器模块(DIMM)，包括但不限于microDIMM或MiniDIMM))。例如，存储器可以大小在2GB至16GB之间，并且可以被配置为DDR3LM封装或LPDDR2或LPDDR3存储器，其经由球栅阵列(BGA)焊接到主板上。

为了提供对信息(例如，数据、应用、操作系统等)的永久存储，大容量存储装置608也可以经由总线606耦合到处理器602。为了使得更薄和更轻的系统设计成为可能，可以经由固态磁盘驱动器(SSDD)实现大容量存储装置608。可以用于大容量存储装置608的其他设备包括闪存卡(例如，SD卡、microSD卡、xD图片卡等)和USB闪存驱动器。在低功率实现方式中，大容量存储装置608可以是与处理器602关联的管芯上存储器或寄存器。然而，在一些示例中，可以使用微硬盘驱动器(HDD)实现大容量存储装置608。此外，除了或代替所描述的技术，任何数量的新技术(例如，阻变存储器、相变存储器、全息存储器或化学存储器等)可以用于大容量存储装置608。例如，托架500可以包括来自

和

的三维交叉点(“3D XPOINT”)存储器。在实施例中，存储器604和/或存储装置608可以被划分为一个或多个可信存储器区域，以用于存储用于安全或可信执行环境的应用或软件模块。在一些实施例中，安全/可信执行环境可以包括使用

SGX指令定义的一个或多个安全飞地，其在共同受让并且通过引用合并的国际申请No.PCT/US2016/037634以及共同受让并且通过引用合并的美国申请No.15/473,370中进行了讨论。在一些实施例中，安全/可信执行环境可以包括管理引擎(ME)电路，其可以是与处理器602不同的并且通常独立于处理器602进行操作的受隔离且防篡改的芯片组。在共同受让并且通过引用合并的国际申请No.PCT/US2016/037634以及共同受让并且通过引用合并的美国申请No.15/473,370中详细讨论了各种ME电路实现方式的详细讨论。附加地或替选地，安全/可信执行环境可以包括托架500的通用集成电路卡(UICC)、嵌入式UICC(eUICC)或智能卡(未示出)。

大容量存储装置608可以包括多个模块，以实现本文描述的组创建功能和/或Mesh连网/雾计算功能。虽然在大容量存储装置608中被示为代码块，但可以理解，任何模块可以用硬引线电路代替，例如内置于可编程器件(例如，ASIC、SoC、现场可编程器件(FPD)等)中。FPD可以包括FPGA或硬件加速器；可编程逻辑器件(PLD)(例如，复杂PLD(CPLD)、大容量PLD(HCPLD)等)；结构化ASIC等；可编程SoC(PSoC)；和/或其他类似器件。在托架500包括硬件加速器(例如，FPGA小单元)以及处理器核的实施例中，硬件加速器(例如，FPGA小单元)可以被预先配置有逻辑(例如，适当比特流、逻辑块/构造等)以执行存储装置608所示的各种模块的一些功能(而不是采用要由处理器602的处理器核执行的编程指令)。这可以包括例如(基于FPGA的)DP 637、(基于FPGA的)CP 638、(基于FPGA的)IAL 639、(基于FPGA的)IoT设备启动器1001、(基于FPGA的)调制解调器管理器634等。

大容量存储装置608可以包括可以用于形成组对象(例如，先前讨论的IoT组306)的原子对象和合成对象的子对象列表630。收集组标识符632可以使用子对象列表630来生成组ID，例如对子对象列表630使用散列公式。大容量存储装置608可以还包括调制解调器管理器634、路由信息库(RIB)636、数据平面实体(DP)637、控制平面实体(CP)638、接口抽象层(IAL)639、配置(CFG)635和协议栈800、IoT设备启动器1001。在一些实施例中，可以通过与在共同受让并且通过引用合并的国际申请No.PCT/US2016/037634和美国专利申请No.15/473,370中讨论的相同或相似的方式在安全/可信执行环境中实现前述模块中的一个或多个。

调制解调器管理器634可以将通信电路505配置为使用不同无线协议进行通信。这可以包括：检测触发以重新配置通信电路505；响应于触发而选择调制解调器配置文件(MP)；根据所选择的MP(重新)配置通信电路505；等。如所示那样，调制解调器管理器634包括托架配置文件675和集线器配置文件677。托架配置文件675可以是用于将通信电路505配置为通过托架网络进行通信的MP，而集线器配置文件677可以是用于将通信电路505配置为通过集线器网络进行通信的MP。

每个MP可以定义通过数字电路的数字信号流以及对那些信号执行的逻辑操作。可以通过或基于计算机连网协议套件和/或无线通信协议(例如，本文所讨论的协议)的一个或多个协议/网络栈或其他类似实现方式，定义数字信号流和逻辑操作。在一些实施例中，MP可以是或包括网络接入配置文件(NAP)，其当启用时可以允许托架500接入网络的特定网络基础设施或服务提供商所提供的特定服务。在共同受让并且通过引用合并的国际申请No.PCT/US2016/037634和美国申请No.15/473,370中讨论了NAP元素、配给、操作等(包括两个或更多个NAP之间以及NAP与远端设备之间的通信)的详细描述。在调制解调器640被实现为FPD的实施例中，可以使用硬件描述语言(HDL)(例如，寄存器传输逻辑(RTL)、超高速集成电路(VHSIC)HDL(VHDL)、Verilog等)配置或定义MP。在实施例中，MP可以从服务器304或集线器510获得，并且本地存储在存储装置608(或存储装置608的安全存储区)中。

MP可以用于动态地配置通信电路505(或其中的组件)。例如，调制解调器管理器634可以向通信电路505(或其中的组件)配给托架配置文件675，其当由通信电路505(或其中的组件)启用时，可以允许通信电路505处理IoT的数字信号，以用于传输到其他托架500，或者处理从其他托架500接收到的信号，以提供给托架500的其他组件或所附连的IoT设备504。

调制解调器管理器634可以根据一个或多个配置635(其可以是设备特定的或托架特定的)选择MP。配置635可以定义管理托架500的行为的一组规则，其可以包括执行动作所服从的一个或多个条件和/或准则。例如，配置635可以定义一个或多个触发(或事件)，以基于从一个或多个所附连的IoT设备504收集的数据的类型，提示特定MP的选择。在另一示例中，配置635可以定义一个或多个触发(或事件)，以基于所收集的数据的意图目的地和RIB636所描绘的最优路线，提示MP的选择。在另一示例中，配置635可以定义用于当故障发生时要采取的动作。在此，故障可以包括这样的情况：MP不正确地或不能够配给在通信电路505中；从另一组件或所附连的IoT设备504接收到指示错误/故障的消息；如通信电路505所指示的那样，当检测到无线电链路故障(RLF)时；当订阅需要续订，或者所分配的用于访问服务的信用降到阈值以下时；当阈值服务质量(QoS)等级降到阈值以下时；当(例如，由网络元件分配给托架的，或由数据平面或网络订阅定义的)数据率或带宽分配降到阈值以下时；当服务提供商不可到达时；等。

RIB 636可以指示用于将IoT数据和HSD发送到各托架500、集线器510和/或其他环境中(例如，楼宇的另一区段等中)的托架和集线器的路线。在实施例中，收集实体可以对RIB 636执行查找操作，以确定用于将IoT数据/HSD发送到托架500和/或集线器510的最优路线。在实施例中，RIB 636可以形成为一个或多个数据库对象。在图6的模块替换为硬布线电路的实施例中，RIB 636可以实现为内容可寻址存储器(CAM)、三值CAM、关联缓存存储器或某种其他关联存储器器件。

RIB 636指示的路线可以基于托架500与其他托架500和集线器510之间的物理距离、托架500的通信能力(例如，所支持的通信协议、包括RF电路的硬件平台等)。RIB 636可以存储其他托架500、集线器510和/或附连到其他托架的IoT设备504的网络地址或标识符。网络地址/标识符可以是互联网协议(IP)地址或某种其他唯一标识符。在一些实施例中，RIB 636可以存储用于数据到达意图目的地的跳转/节点的数量和/或每个跳转/节点的标识符。这可以包括下一跳转关联，其指示能够通过将表示去往意图目的地的路途上的“下一跳转”或下一节点的地址的数据分组发送到特定托架500或集线器510而最优地到达特定目的地。RIB 636可以存储接口信息，其指示用于到达下一跳转/节点的特定接口。这可以包括托架500内的组件的地址或标识符和用于将数据传递到下一跳转/节点的信息。

在一个示例中，接口信息可以指示通信电路505或调制解调器640的地址或标识符以及当下一节点是另一托架500或集线器510时要加载到调制解调器640中的MP的地址/标识符。在另一示例中，当下一节点或最终目的地是所附连的IoT设备504时，接口信息可以指示接口618的地址或标识符以及IoT设备504连接到托架500所通过的已连接端口或引脚。此外，RIB 636可以包括转发信息库(FIB)，其用于分组转发。可以使用任何合适的散列化方案(例如，完备散列函数、cuckoo散列函数，jHash函数等)构建RIB 636。

接口抽象层(IAL)639可以是统一各种应用(例如，先前讨论的客户端560所实现的app)与所附连/耦合的IoT设备504之间的通信的接口。典型地，IoT设备MFG、供应商、服务提供商等提供它们自己的接口，这些接口是针对其设备的套件定制的，并且可以独立于其他MFG、供应商、服务提供商等提供的其他IoT设备接口。IAL 639可以提供允许用户访问附连到托架500的IoT设备504的单个接口或统一的一组接口。在实施例中，IAL 639可以从收集实体637-638获得指令或数据，并且将指令/数据转换为命令、参数、消息、控制信号等，以用于访问来自IoT设备504的数据和/或控制IoT设备504。例如，IAL639可以将REST消息(或其中所包含的信息)转换为集成电路总线(I2C或I²C)消息或信号，以用于访问/控制IoT设备504。在其他实施例中，可以使用其他参数、消息、控制信号等来访问/控制IoT设备504，例如小型计算机系统接口(SCSI)并行接口(SPI)信号/消息、联合测试动作组(JTAG)协议信号/消息、通用异步接收机/发射机(UART)协议信号/消息、乐器数字接口(MIDI)协议信号/消息、GSM/LTE注意(AT)命令等。

如先前所讨论的那样，托架500可以实现包括DP 637和CP 638在内的一个或多个收集实体。收集实体可以为所附连的IoT设备504提供标准数据访问和控制接口。在实施例中，DP 637可以经由接口抽象层(IAL)639从所附连的IoT设备504获得IoT数据，并且可以将从另一托架500或集线器510获得的IoT数据经由IAL 639发送到一个或多个所附连的IoT设备504。DP 637所获得的IoT数据可以包括特定传感器620所生成的测量数据和/或特定机电组件(EMC)622所生成的致动数据。在一个示例中，如果传感器620之一是温度传感器，则DP637可以提供对传感器620所生成的温度数据的访问。在另一示例中，如果EMC 622之一是机电锁，则DP 637可以提供对该EMC 622所生成的在特定时间/日期的状态数据(例如，用户1在2017年9月1日上午10:00锁定，用户2在2017年9月1日上午10:05解锁)和/或位置和/或取向数据(例如，插销/门闩的位置、汽缸/锁主体的取向等)的访问。

相似地，CP 638可以经由IAL 639从所附连的IoT设备504获得HSD，并且可以将从另一托架500或集线器510获得的HSD经由IAL639发送到一个或多个所附连的IoT设备504。这些实体可以控制通信电路505，以将IoT数据和HSD传递到其他托架500和/或集线器510。CP 638所获得的HSD可以包括由特定传感器620和/或特定EMC 622所生成的控制数据。在一个示例中，如果传感器620之一是温度传感器，则CP 638可以提供对温度传感器自身、温度传感器的组件和/或至温度传感器的物理连接的访问，这可以允许用户(例如，客户端560)确保温度传感器的正确运作。在另一示例中，如果EMC 622之一是机电锁，则CP 638可以提供对机电锁自身的访问，使得用户可以根据该EMC 622的能力，控制或操控锁状态(例如，接合锁的插销/门闩等)和/或更改机电锁的一个或多个组件的位置和/或取向(例如，更改插销/门闩的位置，更改汽缸/锁主体的取向等)。

应注意，DP 637和CP 638所获得和传递的数据不限于特定MFG、供应商、服务提供商等提供的特定传感器620和/或EMC 622。相反，收集实体可以识别所附连或连接的传感器620和/或EMC 622，确定所附连或连接的传感器620和/或EMC 622的传感器/EMC类型，基于传感器/EMC类型分离该传感器620和/或EMC 622的数据平面和控制平面活动，理解/确定各个所附连/耦合的IoT设备504所生成的并且通过IAL 639传递的不同类型的数据，理解各个所附连/耦合的IoT设备504所生成的不同类型的数据之间的差异，以及经由IAL 639与所附连的IoT设备504进行物理接口以确保所附连/耦合的IoT设备504的正确操作。以此方式，各传感器620/EMC 622可以提供对各种IoT设备504的通用访问，并且允许各种IoT设备504互换或关闭，而无需更改或重新配置网络架构、物理系统和/或通信协议/过程。

在一些实施例中，实体637/638/639可以被实现为应用编程接口(API)，以提供对所附连/耦合的IoT设备504的IoT数据/HSD的访问。在这些实施例中，实体637/638/639可以提供可以由不同组件(例如，硬件设备(例如，客户端560、服务器304、一个或多个IoT设备504、集线器510等)；虚拟化设备；协议实体/层；应用；驱动程序/插件等)调用的方法或过程调用。响应于这些方法或过程调用，实体637/638/639可以向/从各种所附连/耦合的IoT设备504以及向/从其他托架500和/或集线器510传递数据。

在一些实施例中，实体637/638/639中的每一个可以被实现为连接器，以提供对所附连的IoT设备504的IoT数据/HSD的访问。当实现为连接器时，实体637/638/639中的每一个可以负责向/从不同组件或层路由消息，以及转译或格式化消息以用于其他组件/层消费。在这些实施例中，收集实体637-638可以包封从IAL 639获得的IoT数据/HSD以用于通过托架网络或集线器网络传递，并且可以(解)包封和/或转译从通信电路505获得的IoT数据/HSD以用于经由IAL 639通过互连506传递到所附连/耦合的IoT设备504。在一些实现方式中，实体637/638/639可以是外部连接器，其协调并且控制各种组件/层之间的交互/通信的整体性。在这些实现方式中，组件/层可以不经由实体637/638/639调用方法或过程调用；而是实体637/638/639可以代表请求/调用组件/层执行方法或过程调用。附加地或替代地，收集实体可以是中间件或“软件胶”的类型，其用于通过将从一个组件/层获得的指令/命令转译或适配为能够被另一组件/层理解的指令/命令，来连接两个或更多个单独的组件/层。

在一些实施例中，实体637/638/639中的每一个可以提供发布方和订户(发布/订阅)服务，以提供对所附连的IoT设备504的IoT数据/HSD的访问。在这些实施例中，特定组件/层可以充当订户和/或发布方。发布方和订户可以使用基于话题(或基于服务)的消息与彼此进行通信，其中，发布方可以与一个或多个话题关联，并且可以将基于话题的消息发送到订阅话题的订户。在这些实现方式中，实体637/638/639中的每一个可以评估来自所附连/耦合的IoT设备504的IoT数据/HSD，并且可以根据各种话题评估和过滤数据。此外，发布方可以将不同的IoT设备504所生成的IoT数据/HSD发送到不同类型的订户，但发布方可以负责实施关于被允许订阅特定话题的设备的类型的策略/配置。这可以提供以下能力：添加捕获使用当前所安装的IoT设备504的新功能/服务/特征的数据和/或新添加的IoT设备504所提供的数据的不同集合的话题，而无需更改底层网络架构、通信协议等。

在一个示例中，参照图5，托架500-3可以订阅关于一个或多个所附连的IoT设备504-3的温度控制话题，托架500-2可以订阅关于一个或多个所附连的IoT设备504-2的家庭安全话题。托架500-1可以是基于一个或多个所附连的IoT设备504-1(例如，温度传感器620和压力传感器620)的温度控制话题和家庭安全话题二者的发布方。基于设备特定CFG 635所定义的事件或触发，发布方托架500-1的收集实体637-638可以针对话题有关数据而查询或轮询所附连的IoT设备504-1(例如，对于温度控制话题，针对温度数据轮询/查询温度传感器，而对于家庭安全话题，针对压力数据轮询/查询压力传感器620)。附加地或替代地，发布方托架500-1的收集实体637-638可以是对充当温度有关发布方(例如，温度传感器620)和/或家庭安全有关发布方(例如，压力传感器620)的一个或多个所附连的IoT设备504-1的订户。充当发布方的托架500-1于是可以将家庭安全有关数据提供给订阅托架500-2，并且可以将家庭安全有关数据提供给订阅托架500-2。

IoT设备启动器1001(也称为“启动器1001”等)可以用于执行IoT设备启动过程(例如，图10所描绘的过程)。启动器1001可以用于检测托架500并且将其与新附连/连接到托架500的IoT设备504进行配对。例如，当IoT设备504附连/连接到环境中新部署的空托架500时，当新IoT设备504添加到已经配对的托架500时，当IoT设备504替换为新IoT设备504时等，托架500可以调用和操作启动器1001。关于图10示出和描述IoT设备启动器1001所执行的过程/操作的细节。

总线606可以将处理器602耦合到调制解调器电路640(也称为“基带电路640”、“调制解调器640”等)，以用于与其他设备进行通信。调制解调器640可以包括例如但不限于以下项的电路：一个或多个FPD(例如，FPGA等)的电路；PLD(例如，CPLD、HCPLD等)；ASIC(例如，结构化ASIC等)；PSoC；等。调制解调器640的电路可以包括逻辑块或逻辑构造，其包括但不限于配置逻辑641、更新逻辑642、存储器小单元643、输入/输出(I/O)块644和可以被编程为执行各种调制解调器功能(例如，处理从收发机610、611的接收信号路径接收到的信号，以及生成用于收发机610、611的发送信号路径的信号)的其他互连的资源。调制解调器640可以与托架500的应用电路进行接口，以用于生成和处理信号并且控制收发机610、611的操作。

例如，在各种实施例中，调制解调器管理器634可以向调制解调器640的电路配给MP。如先前所讨论的那样，可以使用HDL(例如，RTL、VHDL、Verilog等)配置或定义MP。这种配给可以包括：调制解调器管理器634将MP加载到存储器小单元643中。存储器小单元643可以用于将数据存储在调制解调器640用于实现各种逻辑功能的查找表(LUT)中。存储器小单元643可以包括合适的易失性存储器和/或非易失性存储器的任何组合，包括各种层级的存储器/存储装置(包括但不限于可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、静态存储器(例如，静态随机存取存储器(SRAM)、反熔丝等))的任何组合。

配给可以还包括：更新逻辑642从存储器小单元643获得MP，并且将MP应用于配置逻辑641。一旦启用了MP，配置逻辑641就可以定义一组信号路径和要在信号路径上执行的一组逻辑操作，其可以用于处理使得根据一个或多个特定无线通信协议经由收发机610、611与一个或多个无线电网络的通信成为可能的各种无线电控制功能。无线电控制功能可以包括但不限于信号调制/解调、编码/解码、无线电频移、实现协议栈等。在一些实施例中，调制解调器640进行的调制/解调可以包括快速傅立叶变换(FFT)、预编码和/或星座映射/解映射功能。在一些实施例中，调制解调器640的编码/解码电路可以包括卷积、咬尾卷积、turbo、维特比和/或低密度奇偶校验(LDPC)编码器/解码器功能。调制/解调和编码器/解码器功能的实施例不限于这些示例，并且在其他实施例中可以包括其他合适的功能。调制解调器640可以将从收发机610、611获得的解调信号传递到托架500的其他组件，并且可以将调制信号传递到收发机610、611，以用于传输到其他设备。

托架收发机610(也称为“Mesh收发机”、“雾收发机”等)可以用于与可以包括于先前所讨论的雾和/或Mesh网络中的其他托架500进行通信。托架收发机610可以使用任何数量的频率和协议。例如，当调制解调器640被配置有指示IEEE 802.15.4标准的托架配置文件675时，托架收发机610可以在IEEE 802.15.4标准所指定的2.4吉赫兹(GHz)范围中发送/接收信号。在检测到触发时，调制解调器640可以被配置为利用其他无线通信协议(例如，

特别兴趣小组所定义的

(BLE)标准或

标准等)，以用于与其他托架500和/或其他Mesh/雾设备进行通信。调制解调器640可以针对用于至其他托架500和/或其他网格/雾设备的连接的任何特定无线通信协议进行配置。例如，根据电子和电气工程师协会(IEEE)802.11标准，托架配置文件675可以用于实现通过WLAN的Wi-Fi^TM通信。此外，例如根据蜂窝或其他无线广域协议的无线广域通信可以经由无线广域网(WWAN)托架配置文件675或经由特定蜂窝网络托架配置文件675而发生。

托架收发机610可以包括多个无线电(例如，包括用于促进空中通信的硬件设备(例如，开关、滤波器、放大器、天线元件等))，以在不同距离使用用于通信的多种标准进行通信。例如，IoT设备504可以使用基于BLE的本地收发机或另一低功率无线电与(例如，大约10米内的)靠近设备进行通信，以节省功率。可以通过ZigBee或其他中等功率无线电到达(例如，大约50米内的)距离更远的其他托架500和/或其他网格/雾设备。这两种通信技术可以按不同功率等级通过单个无线电而发生，或者可以通过单独的收发机/无线电(例如，使用BLE的本地收发机/无线电和使用ZigBee的分开的Mesh收发机/无线电)而发生。利用不同的无线通信协议可以包括或可以不包括：利用托架收发机610内的不同无线电。托架收发机610可以作为芯片可直接访问的地址合并到MCU中(例如，可从英特尔获得的

单元中)。

集线器收发机611(也称为“云收发机”等)可以包括一个或多个无线电，以与集线器510和/或云302中的设备进行通信。例如，当调制解调器640被配置有指示使用IEEE802.15.4或IEEE 802.15.4g标准等的集线器配置文件677时，集线器收发机611可以在IEEE802.15.4/g标准所指定的2.4GHz范围中发送/接收信号以接入LPWAN。在检测到触发时，调制解调器640可以被配置为利用用于通过云302进行通信的其他无线通信协议(例如，由Semtech和LoRa Alliance开发的LoRaWANTM(远距离广域网)、一个或多个WiFi协议和/或本文讨论的一个或多个蜂窝协议)。利用不同无线通信协议可以包括或可以不包括：利用集线器收发机611内的不同无线电。本文描述的技术不限于这些技术，而是可以与实现远距离低带宽通信(例如，Sigfox和其他技术)的任何数量的其他集线器收发机611一起使用。此外，可以使用IEEE 802.15.4e规范中所描述的其他通信技术(例如，时隙信道跳转)。

如本文所描述的那样，除了关于托架收发机610和集线器收发机611所提及的系统之外，还可以使用任何数量的其他无线电通信和协议。例如，无线电收发机610和611可以包括使用扩频(SPA/SAS)通信以用于实现高速通信(例如，用于视频传送)的LTE或其他蜂窝收发机。此外，可以使用任何数量的其他协议(例如，用于中速通信(例如，静止图片、传感器读数和网络通信的配给)的

网络)。

收发机610和611可以包括与任何数量的3GPP(第三代合作伙伴项目)规范(特别是长期演进(LTE)、长期演进-高级(LTE-A)和长期演进-高级Pro(LTE-A Pro))兼容的无线电。应注意，可以选择与任何数量的其他固定、移动或卫星通信技术和标准兼容的无线电。它们可以包括例如任何蜂窝广域无线电通信技术(其可以包括例如第5代(5G)通信系统、全球移动通信(GSM)无线电通信系统、通用分组无线电服务(GPRS)无线电通信技术、增强数据率GSM演进(EDGE)无线电通信技术和/或第三代合作伙伴项目(3GPP)无线电通信技术(例如，通用移动电信系统(UMTS)、多媒体接入自由(FOMA)、3GPP长期演进(LTE)、LTE高级、码分多址2000(CDMA2000)、蜂窝数字分组数据(CDPD)、Mobitex、第三代(3G)、电路交换数据(CSD)、高速电路交换数据(HSCSD)、通用移动电信系统(第三代)(UMTS(3G))、宽带码分多址(通用移动电信系统)(W-CDMA(UMTS))、高速分组接入(HSPA)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)、高速度分组接入+(HSPA+)、通用移动电信系统-时分双工(UMTS-TDD)、时分-码分多址(TD-CDMA)、时分-同步码分多址(TD-CDMA)、第3代合作伙伴项目发行(Rel-8)(Pre-第4代)、3GPP Rel-9至3GPP Rel-18、3GPP第五代(5G)、3GPP新空口(NR)系统、3GPP LTE Extra、LTE-Advanced Pro、LTE授权辅助接入(LAA)、MuLTEfire、UMTS地面无线电接入(UTRA)、演进UMTS地面无线电接入(E-UTRA)、长期演进高级(第四代)(LTE高级(4G))、cdmaOne(2G)、码分多址2000(第三代)(CDMA2000(3G))、演进数据优化或仅演进数据(EV-DO)、高级移动电话系统(第1代)(AMPS(1G))、全面接入通信系统/扩展的全面接入通信系统(TACS/ETACS)、数字AMPS(第2代)(D-AMPS(2G))、即按即说(PTT)、移动电话系统(MTS)、改进的移动电话系统(IMTS)、高级移动电话系统(AMTS)、OLT(关于OffentligLandmobil Telefoni的挪威语，公共陆地移动电话)、MTD(关于Mobiltelefonisystem D或移动电话系统D的瑞典语缩写)、公共自动化陆地移动(Autotel/PALM)、ARP(关于“Autoradiopuhelin”、“汽车无线电电话”的芬兰语)、NMT(北欧移动电话)、NTT(日本电报和电话)的高容量版本(Hicap)、蜂窝数字分组数据(CDPD)、Mobitex、DataTAC、综合数字增强网络(iDEN)、个人数字蜂窝(PDC)、电路交换数据(CSD)、个人手持电话系统(PHS)、宽带综合数字增强网络(WiDEN)、iBurst、免授权移动接入(UMA)、也称为3GPP通用接入网络或GAN标准)、WiFi(IEEE 802.11标准)、

或低功耗蓝牙(BLE)、IEEE802.15.4(6LoWPAN)、WiFi直连、ANT或ANT+))；LTE设备到设备(D2D)或邻近服务(ProSe)；Z-Wave(也称为“Zig-Wave”)；Linear；SigFox；Platanus；通用即插即用(UPnP)、IEEE 802.16或全球微波接入互操作性(WiMAX)、无线千兆联盟(WiGig)标准、通用mmWave标准(操作在10-300GHz及以上的无线系统(例如，WiGig、IEEE 802.11ad、IEEE 802.11ay等))、操作在300GHz和THz频段以上的技术(基于3GPP/LTE的或IEEE 802.11p和其他)车辆到车辆(V2V)、车辆到X(V2X)和车辆到基础设施(V2I)和基础设施到车辆(I2V)通信技术、3GPP蜂窝V2X、DSRC(专用短距离通信)通信系统(例如，智能运输系统)等。除了上面列出的标准之外，对于上行链路收发机611还可以使用任何数量的卫星上行链路技术(包括例如与ITU(国际电信联盟)或ETSI(欧洲电信标准协会)所颁发的标准顺应的无线电等)。本文提供的示例因此应理解为可适用于现有的和尚未制定的各种其他通信技术。

总线606可以将处理器602耦合到接口618，接口618可以是用于连接托架500外部设备的任何合适的硬件设备。外部设备可以包括IoT设备504。IoT设备可以包括一个或多个传感器620和/或一个或多个EMC 622。传感器620可以是能够检测事件和/或周围环境的改变的任何设备。传感器620可以包括加速度计、液位传感器、流量传感器、温度传感器、压力传感器、大气压力传感器、运动传感器、位置/接近度传感器等。EMC 622可以允许IoT设备504改变状态、位置和/或取向，或者移动或控制机构或系统。EMC 622可以包括一个或多个电力开关、致动器(例如，阀致动器)、可听声音发生器、视觉警告设备、电机、车轮、推进器、螺旋桨、爪、夹具、钩和/或其他类似机电组件。

在实施例中，托架500可以被配置为基于一个或多个所捕获的事件和/或指令、命令、控制信号等，操作一个或多个EMC 622。事件可以基于CFG 635所定义的策略/规则、从一个或多个传感器620收集的数据和/或从集线器510、服务器304和/或客户端560接收的指令、命令、控制信号等。在实施例中，IAL 639可以基于传感器数据和/或接收到的指令、命令等，将参数、消息、控制信号等提供给接口618。响应于此，接口618可以执行通用输入/输出(GPIO)操作，以访问IoT设备504的资源。在实施例中，接口618可以能够使用合适的技术(例如，下文中关于总线606讨论的那些技术)直接访问IoT设备504。在一些实施例中，接口618可以访问或控制合适的中继模块或I/O控制器(例如，RS-232/485中继模块、USB中继、以太网中继、编程为中继模块的可编程计算板(例如，Arduino板、

Edison板、RaspberryPi板等))。在实施例中，接口618、传感器620和EMC 622可以统称为“事件捕获电路”。在一些实施例中，事件捕获电路也可以是电池监视器/充电器626、处理器602和/或平台504中的或与平台504耦合的其他组件。

电池624可以为托架500供电，但在IoT设备504安装在固定位置的示例中，它可以具有耦合到电网的电源。电池624可以是锂离子电池、金属-空气电池(例如，锌-空气电池、铝-空气电池、锂-空气电池)等。

电池监视器/充电器626可以包括于IoT设备504中，以跟踪电池624的荷电状态(SoCh)。电池监视器/充电器626可以用于监控电池624的其他参数，以提供故障预测(例如，电池624的健康状态(SoH)和功能状态(SoF))。电池监视器/充电器626可以包括电池监视集成电路(例如，来自Linear Technologies的LTC4020或LTC2990、来自亚利桑那州凤凰城的ON半导体的ADT7488A、或来自得克萨斯州达拉斯市的德州仪器的UCD90xxx的IC)。电池监视器/充电器626可以通过总线606将关于电池624的信息传递到处理器602。电池监视器/充电器626可以还包括模数(ADC)转换器，其允许处理器602直接监视电池624的电压或来自电池624的电流。电池参数可以用于确定IoT设备504可以执行的动作(例如，传输频率、Mesh网络操作、感测频率等)。

电力块628或耦合到电网的其他电源可以与电池监视器/充电器626耦合，以对电池624进行充电。在一些示例中，电力块628可以替换为无线电力接收机，以例如通过IoT设备504中的环形天线以无线方式获得电力。无线电池充电电路(例如，来自加利福尼亚州Milpitas的Linear Technologies的LTC4020芯片等)可以包括于电池监视器/充电器626中。所选取的具体充电电路取决于电池624的大小，并因此取决于所需的电流。可以使用Airfuel联盟所颁布的Airfuel标准、无线电力联盟(Wireless Power Consortium)所颁布的Qi无线充电标准或无线电力联盟(Alliance for Wireless Power)所颁布的Rezence充电标准执行充电。

托架500的组件可以通过总线606进行通信。总线606可以包括任何数量的技术，包括工业标准架构(ISA)、扩展ISA(EISA)、外围组件互连(PCI)、外围组件互连扩展(PCIx)、PCI高速(PCIe)或任何数量的其他技术。总线606可以是例如用在基于SoC的系统中的专用总线。可以包括其他总线系统(例如，I²C接口、SPI接口、点到点接口和电力总线等)。

虽然未示出，但各种输入/输出(I/O)设备可以存在于托架500内或连接到托架500。例如，可以包括显示器，以显示信息(例如，传感器读数或致动器位置)。可以包括输入设备(例如，触摸屏或小键盘)，以接受输入。在另一示例中，可以包括近场通信(NFC)电路(其包括与天线元件和处理设备耦合的NFC控制器)，以读取电子标签和/或与另一启用NFC的设备连接。

图7示出根据各种实施例的集线器510的示例实现方式的组件。如图7所示，集线器510可以包括与图6所示相似的组件，其中，相似编号的元件可以通篇表示类似的部分。例如，处理器702可以与处理器602相同或相似，存储器704可以与存储器604相同或相似，总线706可以与总线606相同或相似，接口718可以与接口618相同或相似，存储装置708可以与存储装置608相同或相似，电池724可以与电池624相同或相似，电池监视器726可以与电池监视器626相同或相似，电力块728可以与电力块628相同或相似，等。这些元件中的每一个可以按与关于图6讨论的相似编号的元件相同或相似的方式进行操作。虽然在图7中未示出，但大容量存储装置708可以包括图6所示的相同或相似的模块/实体(例如，RIB 636、收集实体637-638、IAL 639等)，它们可以按与先前讨论相同或相似的方式进行操作。为了简洁，在下文中讨论与图6所示出和描述的元件不同的元件。

集线器510可以包括通信电路705，其可以与先前讨论的通信电路505相同或相似。在这点上，调制解调器电路740和收发机710-711可以分别与调制解调器电路640和收发机610-611相同或相似。然而，在一些实施例中，调制解调器电路740和收发机710可以允许集线器510使用不同的无线通信协议，通过多个信道与各个托架500进行通信。在这些实施例中，托架收发机710可以包括多个无线电(例如，包括用于促进空中通信的硬件设备(例如，开关、滤波器、放大器、天线元件))，以使用用于通信的多种标准进行通信。例如，托架收发机710可以包括：第一无线电，用于使用BLE与第一托架500(例如，图5所示的托架500-1)进行通信；第二无线电，用于使用ZigBee与第二托架500(例如，图5所示的托架500-2)进行通信；等等。为此，通信电路505可以包括多个调制解调器740，以便同时与多个托架500进行通信(如果需要)，或者调制解调器管理器734可以操作允许集线器510切换调制解调器740所加载和启用的MP的合适的调度算法。

可以包括网络接口控制器(NIC)716，以向云302或其他设备(例如，其他托架500和/或其他设备)提供有线通信。有线通信可以提供以太网连接，或者可以基于其他类型的网络(例如，控制器区域网(CAN)、本地互连网络(LIN)、DeviceNet、ControlNet、DataHighway+、PROFIBUS或PROFINET等)。可以包括用于允许连接到第二网络的附加NIC 716(例如，NIC 716提供通过以太网对云的通信，第二NIC716提供通过另一种类型的网络对其他设备的通信)。

存储装置708可以包括用于集线器操作系统(hOS)801、配置(CFG)735、RIB 736、协议栈800和引导安装器901的程序代码。可以包括hOS 801以执行用于集线器510的各种组件的操作，通过以下操作管理集线器资源：控制和分配存储器，对系统请求和进程赋优先级，控制I/O设备，管理文件系统等。hOS 801可以提供对各种托架500的访问，并且在托架500上强制策略/配置。关于图8更详细地描述该操作。hOS 801可以支持实时操作(例如，协议栈800的操作(见例如图8))。hOS 801还可以支持各种应用的操作(其可以是非实时的)。hOS801可以是任何合适的操作系统或固件(例如，实时操作系统(RTOS)、为网络交换机或商用路由器定制的路由器OS或网络OS、通用OS，或者hOS 801可以是特定地对于集线器510编写和定制的专有OS。

RIB 736可以指示用于将IoT数据和HSD发送到各托架500、实体或设备(例如，服务器304、客户端560、云302中的网络元件等)和/或其他环境中(例如，联合网络中和/或楼宇的另一区段等中等)的托架500和集线器510的路线。RIB 736可以与先前讨论的RIB 636相同或相似(或具有相同或相似的格式)。然而，在一些实施例中，RIB 736可以是主RIB或全局RIB，其存储用于环境50(见图5)中的所有托架500的路线以及用于将数据发送到外部实体/设备的路由信息。此外，集线器510的收集实体可以对RIB 736执行查找操作，以确定用于将IoT数据/HSD发送到托架500、外部实体/设备和/或其他环境中的托架500和集线器510的最优路线。

CFG 735可以包括可以由集线器510解释和呈现的格式(例如，XML(或其任何变体)、JSON、markdown(或其任何变体)、IFTTT(“If This Then That”)、PADS标记语言(PADS/ML)、路由策略语言(RPL)、点击路由器配置语言、Nettle和/或某些其他合适的数据格式)的文档或数据结构。在实施例中，用户设备(例如，客户端560)所实现的应用可以基于用户接口内的各种选择来生成文档或数据结构。

CFC 735的文档或数据结构可以包括“描述”(其为软件模块、程序代码、逻辑块、参数、策略、规则等的集合)，其可以由一个或多个托架500用以控制和/或监控各种IoT设备504以及共享IoT设备504所生成的数据。该描述可以指示要由一个或多个托架500实现和/或集成到一个或多个IoT设备504中的相关信息。例如，描述可以指示要在特定类型的IoT设备504中或由其实现的信息，要在特定位置处部署的托架500或IoT设备504中或由其实现的信息等。在一些实施例中，描述可以包括用于各托架500或IoT设备504的、生成设备特定配置635和/或可执行软件模块或软件组件的信息。在这些实施例中，当托架500和/或IoT设备504实现了CFG 735时，托架500和/或IoT设备504可以生成用于在对应运行时环境(RTE)中执行的可执行代码，其使得托架500和/或IoT设备504能够解释传感器620和/或EMC622所生成的数据，并且根据设备特定CFG 635来控制传感器620和/或EMC 622。在托架500和/或IoT设备504被实现为现场可编程器件(FPD)(例如，FPGA、结构化ASIC、可编程SoC(PSoC)等)的实施例中，可以使用硬件描述语言(HDL)(例如，寄存器传输逻辑(RTL)、超高速集成电路(VHSIC)HDL(VHDL)、Verilog等)来配置或定义CFG 735。

引导安装器901(也称为“安装器”、“安装引擎”等)可以用于为新安装的托架500执行基本安装或引导过程。当托架500首次安装或新部署在环境中时(例如，当建筑承包商遍及一个或多个新楼宇安装各种托架500时，或者当在现有家庭/办公室位置中安装托架500时)，集线器510可以调用和操作引导安装器901。此外，当IoT设备504与新部署的托架500或空托架500尚未附连或耦合时，可以调用和操作引导安装器901。如本文所使用的那样，术语“空托架500”可以指代没有所附连的IoT设备504的托架500。关于图9示出和描述引导安装器901所执行的过程/操作的细节。

协议栈800可以是用于经由集线器510和托架500在用户设备(例如，客户端560)与IoT设备504之间传递数据的各种协议的实现方式。栈800可以包括用于准备和提供用户设备消费的数据以及准备和提供各种IoT设备504消费的数据的各种协议、偏好、配置等。关于图8更详细地讨论协议栈800的细节。

图8描绘根据各种实施例的示例协议栈800。协议栈800可以用于在集线器510、托架500和用户设备(例如，关于图5示出和描述的客户端560)之间建立Mesh网络和/或雾计算功能。如所示那样，栈800可以包括包含hOS 801的应用接口810、应用层(AL)812、互联网协议层(IPL)814、传输协议层(TPL)816、链路控制层(LCL)818和物理层(PHY)820。

应用接口810可以提供用户可以访问集线器510和/或与之进行交互，以便访问托架500和/或IoT设备504所通过的接口。如所示那样，应用接口810可以包括hOS 801。在实施例中，hOS 801可以用于托管用户应用(例如，先前讨论的“app”)，以用于访问集线器510和各IoT设备504和/或托架500所提供的资源以及各种IoT组(例如，IoT组306等)所提供的资源。通过hOS 801和/或通过托管app，应用接口810还可以允许用户查看网络内的IoT设备504、网络内的IoT设备504的位置、网络中的IoT设备504的状态、可用性或操作模式、和/或与IoT设备504关联的其他分析。hOS 801可以托管app，以使得用户设备的用户能够定义各种配置，以用于获得各种IoT设备504所提供的服务。在一些实施例中，应用接口810可以仅由集线器510来实现。

AL 812可以提供用于托架500和/或IoT设备504的接口，以经由app的应用接口向用户呈现信息。AL 812可以是负责封装或格式化从IoT设备504获得的数据以用于呈现给用户，以及负责封装/格式化从用户应用获得的数据以用于IoT设备504消费的层。AL 812可以被实现为库、API等，其允许应用开发者、供应商、MFG、服务提供商等使用库、API等的各种软件模块和/或软件组件中的期望模块和/或组件，使得它们的应用可以与集线器510的硬件元件进行交互。在实施例中，每个IoT设备504可以具有AL 812内的对应插件802-1至802-N(统称为“插件802”)，其可以描述用于将从对应IoT设备504获得的数据呈现给用户，以及由用户将数据提供给对应IoT设备504所需的计算、参数、动作等。可以使用本文讨论的任何编程语言和/或开发工具来定义和/或生成插件802。

IPL 814可以负责不同网络(例如，云302、集线器网络、托架网络等)之间的分组路由和互通。这可以包括识别和寻址要从源路由到目的地的数据分组。在实施例中，每个IoT设备504可以具有IPL 814内的对应策略803-1至803-N(统称为“策略803”或“策略配置803”)，其可以描述用于每个对应IoT设备504的策略、规则、能力等。在一个示例中，策略803可以为各IoT设备504指示，哪些类型的数据(例如，IoT数据或HSD，或者IoT数据或HSD的某些部分)可以与各种类型的IoT设备504(例如，传感器620的类型或EMC 622的类型)和/或特定IoT设备504(例如，部署在指定位置处的IoT设备504等)共享。在另一示例中，策略803可以指示被允许访问IoT数据和HSD或对应IoT设备504的其他硬件资源的IoT设备504和客户端设备560。在另一示例中，策略803可以指示IoT设备能力(例如，硬件和/或软件平台、各种软件组件的版本、通信能力等)。策略803可以基于用户使用应用接口810和/或hOS 801所提供的各种接口定义的配置。策略803可以由本文讨论的任何编程语言、标记语言、模式语言等形成。数据的共享可以基于为各种IoT设备504所设置的许可和/或IoT设备504的能力。在实施例中，IPL 814可以包括策略层(图8未示出)，以为各托架504以通信方式附连到的对应IoT设备504实施策略803。

TPL 816可以负责共享数据和提供流控制功能，以用于在用户设备与IoT设备504之间传递数据。TPL 816可以包括用于指示各IoT设备504的当前状态、偏好和配置集(SPC)804-1至804-N(统称为“SPC804”)的接口。TPL 816可以基于从物理层820获得的HSD和/或IoT数据来确定或识别各IoT设备504的状态、各IoT设备504的当前偏好和各IoT设备504的当前配置。一旦被识别，TPL 816就可以生成SPC 804，并将其提供给栈800的更高层和/或更低层。SPC 804的状态可以指示各IoT设备504的当前状况或操作模式。SPC 804的偏好可以指示各IoT设备504想要或需要执行各种功能的数据。SPC 804的配置可以指示各IoT设备504的当前设置。

LCL 818可以提供较高/上层与较低/下层之间的接口。LCL 818可以提供业务流管理和差错控制功能，并且识别要用于经由各托架500在集线器510、云302和各IoT设备504之间传递数据的通信协议。在这点上，LCL 818可以通过定义流参数或将其分配给流，来建立用于要在各种设备之间传递的协议数据单元(PDU)(例如，帧、分组等)的流。流参数可以包括流类别(例如，网络控制、远程计算/编程、紧急情况、语音、数据监控、日志记录等)、流优先级、服务质量(QoS)参数、网络类型(例如，用于集线器网络、托架网络、云302等的协议)、业务类型(例如，永久或交换业务)、流的数据类型(例如，IoT数据或HSD)等。在实施例中，LCL 818可以基于要在各IoT设备504、集线器510、客户端560等之间传递的数据类型，将流参数分配给流。在这点上，LCL 818可以负责识别单个流的数据类型，并且确定与数据类型关联的流参数。LCL 818也可以将序列号分配给PDU。在实施例中，LCL 818可以包括QoS子层(图8未示出)，以根据PDU的QoS要求来识别和标记PDU，并且将中断分配给高优先级数据。在实施例中，LCL 818可以基于要由一个或多个IoT设备504执行的操作、与业务或IoT设备504关联的优先级、和/或可以由策略803定义的其他准则，向PDU分配序列号和流参数。

PHY 820可以包括用于在托架网络、集线器网络和/或云302中发送数据以及为集线器510或托架500的平台提供协议栈800与驱动程序/插件802之间的接口(例如，API)的硬件基础设施(例如，通信电路705、NIC 716等)。PHY 820的主要功能可以包括：通过各种空中或有线接口(例如，物理链路(例如，链路508、511、517等))进行发送/接收(例如，数据的原始比特)；执行链路适配、功率控制；加载调制解调器配置(例如，在集线器与托架网络之间进行切换)；等。PHY 820也可以向较高层指示，对应IoT设备504如何连接或附连到各托架500、各种IoT设备504用于连接到网络的特定技术、各种IoT设备504如何被供电、和/或其他类似信息。在实施例中，PHY 820可以通过集线器网络与其他各托架500传递从各托架500获得的IoT数据和HSD，可以经由LCL 818、TPL 816、IPL 814、AL 812以及应用接口810和hOS801向客户端设备560提供IoT数据/HSD，并且可以经由应用接口810和hOS 801、AL 812、IPL814、TPL 816和LCL 818获得要提供给各IoT设备504的数据。

在实施例中，协议栈800可以由集线器510来实现，其可以用于直接地或经由云302在集线器510与客户端560/服务器304之间传递IoT数据和HSD。DP 737和/或CP 738所实现的协议栈800也可以用于在集线器510与客户端560(和/或服务器304)之间传递IoT数据和HSD，这可以经由直连链路或经由云302来完成。在一些实施例中，托架500的DP 637和/或CP638可以实现没有应用接口810的协议栈800，其可以用于在IoT设备504与它们所附连到的托架500之间传递IoT数据和HSD，并通过各种空中接口在托架500之间传递IoT数据和HSD。

图9-图12示出根据各种实施例的用于配给和实现调制解调器管理器634的处理900-1200。出于说明性目的，处理900-1200的操作被描述为由关于图1-图8描述的各种元件来执行。处理900-1200中的一些操作被描述为处于集线器510、一个或多个托架500、IoT设备504和布置50的其他组件/模块(例如，云302、服务器304、客户端560等)之间。应理解，如关于图5-图8所描述的那样，通信电路505/705可以促进组件/模块/设备之间的这些通信。此外，虽然在图9-图12中示出特定示例和操作顺序，但所描绘的操作顺序不应理解为以任何方式限制实施例的范围。反之，在保持处于本公开的精神和范围内的同时，所描绘的操作可以重新排序，分解为附加操作，组合，和/或一起省略。

参照附图，图9是示出根据各种实施例的用于基本安装或引导过程的示例处理900的流程图。为了说明性目的，处理900的操作被描述为由具有空托架500的集线器510的引导安装器901来执行。然而，应理解，可以通过具有所附连的IoT设备504的托架500(例如，“非空托架500”)和/或其他类似设备来执行处理900。在实施例中，引导安装器901可以是存储在一个或多个计算机可读介质(例如，存储装置708)中的程序代码，其当由处理器电路(例如，处理器702)执行时可以使集线器510执行处理900的操作。在引导安装器1001实现为硬件加速器(例如，FPGA小单元)的实施例中，引导安装器901(例如，FPGA小单元)可以预先被配置以逻辑(例如，适当的比特流、逻辑块/构造等)，以执行处理900的操作(代替采用要由处理器702执行的编程指令)。

处理900可以开始于操作905，其中，引导安装器901使集线器510进入与空托架500的配对模式。这可以发生在集线器510和/或空托架500通电时。在操作905，可以使用任何合适的配对机制，例如：经由配对请求和配对响应消息交换能力信息；(例如，使用椭圆曲线密码密钥协定算法(ECKA)、椭圆曲线Diffie Hellman(ECDH)公钥密码算法和/或其他类似的密钥交换算法)生成和交换密钥或数字证书；同步音频和/或视觉图案等。可以使用用户交互机制(例如，比较和确认、拷贝和确认、选取和输入、启用按钮的设备鉴权(BEDA)以及需要用户涉入的其他类似方法)来配对设备。

在操作910，引导安装器901可以获得托架500的唯一标识符(ID)。在一些实施例中，集线器510的通信电路705可以从空托架500接收能力消息，该消息包括空托架500的唯一ID和其他能力信息。

在操作915，引导安装器901可以命令通信电路705与空托架500建立端到端加密隧道(EET)。EET可以是用于以抗窃听数据和/或篡改数据的方式在托架500与集线器510之间传送数据的安全信道。可以使用已知的过程/协议(例如，使用数字签名、公钥基础设施等)建立EET。用于建立EET的密钥和/或数字签名可以在托架500和/或集线器510的制造期间配给在其中，或者可以以远程方式配给在托架500和/或集线器510中。在共同受让并且通过引用合并的国际申请No.PCT/US2016/037634中讨论了用于这种远程配给的示例实现方式和过程。此外，在各种实施例中，操作905-915可以组合为单个处理或过程。

在操作920，引导安装器901确定/识别空托架500的托架能力。托架能力可以基于在操作905的配对过程期间所交换的能力信息。托架能力可以包括与托架500关联的各种平台和/或运行时环境参数，例如托架500所实现的硬件组件(例如，处理器类型和型号、存储器器件、RF芯片组等)、托架500所支持的特定通信协议、所安装的OS、固件等、类型和版本、设备标识符等。

在操作925，引导安装器901确定空托架500是否需要任何更新。在实施例中，更新可以基于在操作920所识别的托架能力。如果在操作925，引导安装器901确定空托架500需要更新，则引导安装器901可以进入操作930，以经由EET获得所需更新，并且将那些更新配给在空托架500中。在一个示例中，引导安装器901可以在操作925识别当前安装的固件的版本，并且如果所识别的版本不是最新版本，则引导安装器901可以在操作930调度托架500以用于固件更新。在更新空托架500之后，引导安装器901可以进入操作935，以确定空托架500与集线器510之间的路线。

如果在操作925，引导安装器901确定空托架500不需要任何更新，则引导安装器901可以进入操作935，以确定从空托架500到集线器510的一个或多个通信路线。在实施例中，引导安装器901可以计量集线器510与空托架500之间的距离，以便寻找去往空托架500的具有最少数量的跳转/下一节点的最佳或最优路线。在各种实施例中，引导安装器901可以使用任何合适的路由协议来确定通信路线，例如距离-矢量路由协议(例如，路由信息协议(RIP)、增强型内部网关路由协议(EIGRP)、Babel等)、路径矢量协议(例如，边界网关协议(BGP)等)、链路状态路由协议(例如，开放最短路径优先(OSPF)、中间系统到中间系统(IS-IS)等)等。

在操作940，引导安装器901可以基于在操作935所确定/识别的路线为空托架500生成RIB(例如，RIB 636)，并且经由EET在空托架500中配给所生成的RIB 636。在操作945，引导安装器901可以确定连接到托架500的任何IoT设备504是否需要传感器启动。如果在操作945，引导安装器901确定没有IoT设备504需要传感器启动，则引导安装器901可以进入操作955，以确定是否存在需要与集线器510进行配对的任何剩余的未配对托架500。如果在操作945，引导安装器901确定存在需要IoT设备启动的至少一个已连接的IoT设备504，则引导安装器901可以进入操作950，以激活IoT设备启动器1001和/或调用IoT设备启动过程1000的执行，该操作由图10示出和描述。在执行过程1000期间或之后，引导安装器901可以进入操作955，以确定是否存在任何剩余的未配对托架500。

在操作955，引导安装器901可以确定是否存在需要与集线器510进行配对的任何未配对托架500。如果在操作955，引导安装器901确定存在剩余的至少一个未配对托架500，则引导安装器901可以循环返回以执行操作905。如果在操作955，引导安装器901确定不存在剩余的未配对托架500，则引导安装器901可以进入操作960以结束处理900。在操作960之后，处理900可以在将来某点被调用，并且根据需要而重复。

现参照图10，图10是示出根据各种实施例的用于启动新IoT设备504的示例处理1000的流程图。处理1000可以与图9的处理900同时操作，或在其完成之后操作。出于说明性目的，处理1000的操作被描述为由具有新附连的IoT设备504的托架500的启动器1001来执行。在实施例中，启动器1001可以是存储在一个或多个计算机可读介质(例如，存储装置608)中的程序代码，其当由处理器电路(例如，处理器602)执行时可以使托架500执行处理1000的操作。在启动器1001实现为硬件加速器(例如，FPGA小单元)的实施例中，启动器1001(例如，FPGA小单元)可以预先被配置以逻辑(例如，适当的比特流、逻辑块/构造等)，以执行处理1000的操作(代替采用要由处理器602执行的编程指令)。

处理1000可以开始于操作1005，其中，托架500的IAL 639可以检测连接或附连到托架500的新IoT设备。在实施例中，启动器1001可以实现IAL 639与接口619进行交互，以当新IoT设备504通电时或在新IoT设备504的操作期间的某时间点期间，检测新IoT设备504通过互连506产生的(数字或模拟)信号或电压。在其他实施例中，新IoT设备504可以通过无线方式广播指示符(其可以被通信电路505接收)，并且启动器1001可以实现数据收集实体，以从通信电路505获得指示符。在其他实施例中，可以使用用于检测新IoT设备504的其他方法。

在操作1010，启动器1001可以识别与新IoT设备504有关的信息(也称为“IoT设备信息”、“IoT信息”等)。IoT信息可以指示IoT设备504的唯一ID、IoT设备504的设备类型(例如，传感器或EMC的类型)、IoT设备504的MFG或供应商、IoT设备504的型号以及IoT设备504的各种能力(例如，IoT设备504的通信能力(例如，所支持的通信协议、这些协议的版本等)、IoT设备504所实现的硬件和/或软件平台、IoT设备504所提供的资源等)。

在操作1015，启动器1001可以确定插件802当前对于新IoT设备504是否是可用的。在一些实施例中，启动器1001可以检查用于新IoT设备504的插件802是否存储在本地存储装置608中。在其他实施例中，启动器1001可以命令通信电路505将IoT信息传递到集线器510，并且从集线器510接收集线器510当前是否包括插件802的指示。

如果在操作1015，启动器1001确定插件802当前对于新IoT设备504是可用的，则启动器1001可以进入操作1035，以加载用于新IoT设备504的插件。如果在操作1015，启动器1001确定插件802当前对于新IoT设备504不是可用的，则启动器1001可以进入操作1020，以获得用于新IoT设备504的插件802。在实施例中，可以从可以已经经由云302获得了插件802的集线器510获得插件802。在其他实施例中，操作1015可以包括：从集线器510获得指示集线器510已经获得并且安装了用于新IoT设备504的插件802的指示。

在操作1025，启动器1001可以确定是否正确地获得了插件802。如果在操作1025，启动器1001确定并未正确地获得了插件802，则启动器1001可以进入操作1030，以将失败报告给集线器510，该失败然后可以被报告给客户端560和/或服务器304。如果在操作1025，启动器1001确定正确地获得了插件802，则启动器1001可以进入操作1035，以加载用于新IoT设备504的插件802。在操作1035，启动器1001可以加载用于新IoT设备504的插件802。在操作1040，启动器1001可以实施用于IoT设备504的默认策略803和变量。

在操作1045，启动器1001可以确定用于新IoT设备504的设备配对配置。设备配对配置可以指示新IoT设备504是否要与一个或多个其他IoT设备504配对或结合进行操作以提供期望的功能/服务。在实施例中，当两个或更多个IoT设备504配对了时，它们可以与彼此交换HSD和/或IoT数据，以执行期望的功能和/或提供期望的服务。在操作1050，启动器1001可以确定用于IoT设备504的数据共享配置。数据共享配置可以指示新IoT设备504可以与之共享其数据(包括IoT数据和/或HSD)的其他设备或设备类型(例如，其他IoT设备504或其他计算设备)。在一些实施例中，先前讨论的能力信息可以指示设备配对配置和/或数据共享配置。在其他实施例中，可以提示用户通过先前讨论的app输入设备配对配置和/或数据共享配置。

在操作1055，启动器1001可以运行用于IoT设备504的测试循环，以确定IoT设备504是否正在正确地进行操作以及托架500是否正在根据用于IoT设备504的配置/参数集进行操作。在实施例中，测试循环可以由新IoT设备504运行，并且所获得的值/数据可以被报告给集线器510。这样做可以是为了确认新IoT设备504的正确安装和连接性。在完成测试循环之后，启动器1001可以进入操作1060，以结束处理1000，或者启动器1001可以根据需要重复处理1000。

现参照图11，图11是示出根据各种实施例的用于在Mesh网络和/或雾计算系统中传递数据的示例处理1100的流程图。在完成图9至图10的处理900-1000之后，集线器510和/或托架500可以操作处理1100。为了说明性目的，处理1000的操作被描述为由集线器510和/或具有所附连的IoT设备504的托架500的各种实体来执行。在实施例中，集线器510和/或托架500可以包括存储在一个或多个计算机可读介质(例如，存储装置608/708)中的程序代码，其当由处理器电路(例如，处理器602/702)执行时可以使集线器510和/或托架500执行处理1100的操作。在处理1100实现为硬件加速器(例如，FPGA小单元)的实施例中，集线器510和/或托架500(例如，FPGA小单元)可以预先被配置以逻辑(例如，适当的比特流、逻辑块/构造等)，以执行处理1100的操作(代替采用要由处理器602/702执行的编程指令)。

处理1100可以开始于操作1105，其中，可以从所附连的IoT设备504、集线器510、客户端560/服务器304等获得数据。在操作1110，可以从所获得的数据识别IoT设备信息，其可以指示生成数据的IoT设备504的设备类型、设备ID等。在操作1115，可以基于生成数据的IoT设备504的设备类型和/或其他准则来实施策略。在操作1120，可以为数据确定目的地节点，并且在操作1125，可以基于目的地节点来确定用于发送数据的下一节点。在操作1130，可以基于下一节点的设备类型，将适当的调制解调器配置文件加载到通信电路505/705中。在操作1135，可以生成消息以包括所获得的数据，并且该消息也可以指示目的地节点和/或下一节点。在操作1140，可以将所生成的消息发送到下一节点。

在处理1100由托架500操作的实施例中，处理1100可以根据以下示例进行操作。

在操作1105，可以从所附连的IoT设备504或集线器510获得数据。为了从所附连的IoT设备504获得数据，可以激活IAL 639，以与接口618进行交互，以通过互连506获得数据。为了从集线器510获得数据，通信电路505可以配置有适当的调制解调器配置文件(例如，集线器配置文件677)，以通过集线器网络获得数据。在实施例中，IAL639或通信电路505可以确定所获得的数据是HSD还是IoT数据。

如果所获得的数据是HSD，则可以激活CP 638，以在操作1110识别IoT设备信息，并且在操作1115获得和实施与IoT设备504对应的策略803。如果所获得的数据是IoT数据，则可以激活DP 637，以在操作1110识别IoT设备信息，并且在操作1115获得和实施与IoT设备504对应的策略803。用于HSD和IoT数据的策略803可以由与生成数据的IoT设备504(或IoT设备504的设备ID)对应的CFG 636来指示。在一些情况下，策略803可以指示用于HSD以及用于IoT数据的不同偏好、许可等，即使它们是由同一IoT设备504生成的，例如，IoT数据可以被允许与传感器620和EMC 622共享，而HSD可以仅被允许与EMC 622共享。

在操作1120，DP 637或CP 638可以确定用于IoT数据或HSD的目的地节点。在实施例中，目的地节点可以由在操作1110所识别的IoT设备信息来指示，在用于传送数据的分组(例如，分组头的目的地字段)中指示，基于策略803和/或cfc 636的信息，基于所获得的数据的数据类型(例如，HSD或IoT数据)等。在操作1125，DP 637或CP 638可以基于所确定的目的地节点来识别下一节点。在实施例中，DP 637或CP 638可以基于目的地节点的标识符或地址，关于下一节点的地址对本地存储的RIB 635执行查找操作。查找操作可以包括对目的地的地址/标识符进行散列化或执行一些其他合适的操作。

在操作1130，DP 637或CP 638可以命令调制解调器管理器634根据下一节点是托架500还是集线器510而加载托架配置文件675或集线器配置文件677。如果下一节点是集线器510，则DP 637或CP 638可以命令调制解调器管理器634将集线器调制解调器配置文件677加载到调制解调器640中，以便通过集线器网络传递数据。如果DP 637或CP 638确定下一节点是另一托架500，则DP 637或CP 638可以命令调制解调器管理器634将托架调制解调器配置文件675加载到调制解调器640中，以便通过托架网络传递数据。

在操作1135，DP 637或CP 638可以生成包括所获得的数据的消息。例如，如果所获得的数据是IoT数据，则DP 637可以生成包括IoT数据的消息，而如果所获得的数据是HSD，则CP 638可以生成包括IoT数据的消息。在操作1140，DP 637或CP 638可以通过例如命令通信电路505根据在操作1130加载的调制解调器配置文件的无线协议发送消息，来控制所生成的消息到下一节点的传输。

在处理1100是由集线器510操作的实施例中，处理1100可以根据以下示例进行操作。

在操作1105，可以通过集线器网络从托架500获得数据，或经由云302从客户端560(或服务器304)获得数据。在第一示例中，数据是从托架500获得的，而在第二示例中，数据是从客户端560获得的。

第一示例：当数据是从托架500获得的时，数据可以已经由所附连的IoT设备504生成了。为了从托架500获得数据，通信电路705可以被配置有适当的调制解调器配置文件(例如，集线器配置文件777)，以通过集线器网络获得数据。在实施例中，PHY 820可以确定所获得的数据的数据类型(例如，从托架500获得的数据是HSD还是IoT数据)，并且可以将数据提供给LCL 818。在其他实施例中，PHY820可以将数据传递到LCL 818，并且LCL 818可以确定所获得的数据是HSD还是IoT数据。

无论PHY 820还是LCL 818确定了所获得的数据的数据类型，在操作1110，LCL 818都可以识别从托架500获得的数据的IoT设备信息。在实施例中，LCL 818可以基于所识别的IoT设备信息来建立流，并且TPL 816可以生成SPC 804以指示所建立的流所传送的信息。在操作1115，可以激活IPL 814，以识别、获得和实施用于与生成在操作1105所获得的数据的IoT设备504对应的HSD或IoT数据的策略803。用于HSD和/或IoT数据的策略803可以基于在操作1110所识别的IoT设备信息。在实施例中，策略803的实施可以包括：限制来自TPL 816所生成的SPC 804的信息被推送到更高或更低层。

在操作1120，IPL 814可以为数据确定目的地节点。在操作1125，IPL 814可以基于所确定的目的地节点，识别用于传送数据的下一节点。在实施例中，目的地节点可以由在操作1110所识别的IoT设备信息来指示，可以基于策略803，基于所获得的数据的数据类型(例如，HSD或IoT数据)，在用于传送数据的分组中指示，等。

目的地节点可以是远端设备(例如，客户端560或服务器304)或附连到托架500的另一IoT设备504。当目的地是客户端560时，IPL 814可以将数据提供给AL 812以进行封装/格式化，以用于经由应用接口810和/或hOS 801呈现给用户。可以根据与生成数据的IoT设备500对应的插件802来封装/格式化数据。

当目的地是其他IoT设备504时，IPL 814可以基于目的地节点的标识符或地址，关于下一节点的地址对RIB 735执行查找操作(例如，通过对标识符或地址进行散列化)。此外，TPL 816可以生成消息以包括所获得的数据(或基于所获得的数据的SPC 804)、下一节点的地址/标识符和下一节点的设备类型，这可以发生在操作1135。在操作1130，LCL 818和/或PHY 820可以命令调制解调器管理器734将适当的调制解调器配置文件(例如，当下一节点是托架500时，为集线器配置文件777)加载到调制解调器740中，以在操作1140通过集线器网络发送数据。在该示例中，操作1135可以发生在执行操作1130之前、期间或之后。

第二示例：当在操作1105数据是从客户端560的时，数据可以已经由客户端560的用户使用app生成了，并且可以包括或指示配置736。为了从客户端560获得数据，通信电路705可以被配置有适当的调制解调器配置文件(例如，云配置文件)，以通过与云关联的网络获得数据；或者数据可以由NIC 716使用适当的有线通信协议来获得。在实施例中，PHY 820或LCL 818可以确定数据是从客户端560获得的。

在操作1110，LCL 818可以识别所获得的数据的IoT设备信息。在此情况下，IoT设备信息可以是配置736的各种参数。LCL 818可以基于所识别的IoT设备信息来建立流，并且TPL 816可以生成SPC 804以指示所建立的流所传送的信息。在操作1115，可以激活IPL814，以基于配置736来生成用于一个或多个IoT设备504的策略803，然后策略803可以由IPL814实施。此外，IPL 814可以基于配置736和/或所生成的策略803来生成设备特定配置636。

在操作1120，IPL 814可以确定用于数据和/或设备特定配置636的一个或多个目的地节点。在操作1125，IPL 814可以以与先前讨论相同或相似的方式识别用于将数据传送到目的地节点的下一节点。TPL816可以生成消息，以包括设备特定配置636、下一节点的地址/标识符和下一节点的设备类型，这可以发生在操作1135。在操作1130，LCL818和/或PHY820可以命令调制解调器管理器734将适当的调制解调器配置文件(例如，集线器配置文件777)加载到调制解调器740中，以在操作1140通过集线器网络发送数据。在该示例中，操作1135可以发生在执行操作1130之前、期间或之后。

以下提供一些非限定性示例。

示例1可以包括一种要用作物联网(IoT)托架的装置，所述装置包括：接口抽象层，用于与一个或多个IoT设备进行通信，所述IoT托架经由与所述一个或多个IoT设备的各连接以通信方式附连到所述一个或多个IoT设备；通信电路，用于将所述IoT托架与一个或多个其他IoT托架和IoT集线器以通信方式附连；和一个或多个收集实体，用于：经由所述接口抽象层从所述一个或多个IoT设备收集IoT数据，并且经由所述通信电路将所收集的IoT数据提供给一个或多个其他IoT托架或所述IoT集线器；以及经由所述接口抽象层从所述一个或多个IoT设备收集硬件状态数据(HSD)，并且经由所述通信电路将所收集的HSD提供给所述一个或多个其他IoT托架或所述IoT集线器。

示例2可以包括如示例1和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述一个或多个收集实体包括数据平面实体和控制平面实体，并且其中：所述数据平面实体用于经由所述接口抽象层从所述一个或多个IoT设备收集所述IoT数据，并且经由所述通信电路将所收集的IoT数据提供给一个或多个其他IoT托架或所述IoT集线器；以及所述控制平面实体用于经由所述接口抽象层从所述一个或多个IoT设备收集所述HSD，并且经由所述通信电路将所收集的HSD提供给所述一个或多个其他IoT托架或所述IoT集线器。

示例3可以包括如示例1或2和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述各连接包括所述一个或多个IoT设备与所述IoT托架之间的有线连接、所述一个或多个IoT设备与所述IoT托架之间的无线式无线电链路、或所述一个或多个IoT设备与所述IoT托架之间经由一个或多个输入/输出(I/O)引脚的连接。

示例4可以包括如示例1或2和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述通信电路用于通过Mesh网络将所述IoT托架以通信方式附连到所述一个或多个其他IoT托架，并且通过无线局域网(WLAN)将所述IoT托架以通信方式附连到所述IoT集线器。

示例5可以包括如示例1或2和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述通信电路用于将所述IoT托架以通信方式附连到雾计算系统中的所述一个或多个其他IoT托架，并且通过WLAN将所述IoT托架以通信方式附连到所述IoT集线器。

示例6可以包括如示例4或5和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述通信电路用于使用第一无线通信协议在所述Mesh网络或所述雾计算系统中进行通信，并且使用第二无线通信协议在所述WLAN中进行通信，其中，所述第一无线通信协议不同于所述第二无线通信协议。

示例7可以包括如示例1或2和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述接口抽象层用于：检测至与所述IoT托架连接的新IoT设备的连接；以及获得所述新IoT设备的识别信息，所述识别信息包括所述新IoT设备的设备标识符(ID)、所述新IoT设备的设备类型或新IoT设备的制造商或供应商。

示例8可以包括如示例7和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述控制平面实体用于控制所述通信电路，以：将包括所述识别信息的第一消息发送到所述IoT集线器；以及从所述IoT集线器接收包括数据共享许可的第二消息，其中，所述数据共享许可包括设备配对信息和用户管理信息，其中，所述设备配对信息指示被允许获得所述新IoT设备所生成的IoT数据的一个或多个IoT设备以及被允许访问所述新IoT设备的硬件资源的一个或多个IoT设备，并且其中，所述用户管理信息指示被允许获得所述新IoT设备所生成的所述IoT数据的一个或多个客户端设备以及被允许访问所述新IoT设备的硬件资源的一个或多个客户端设备。

示例9可以包括如示例2和/或本文一些其他示例所述的装置，还包括安装引擎，用于实现安装过程，以将所述IoT托架与所述IoT集线器以通信方式附连，其中，为了实现所述安装过程，所述安装引擎用于：初始化配对模式，其中，当IoT托架通电时，或响应于接收到用于进入所述配对模式的指令，初始化所述配对模式；向所述一个或多个其他IoT托架和所述IoT集线器广播所述IoT托架的唯一ID；响应于基于所述唯一ID从所述IoT集线器接收到消息，与所述IoT集线器建立端到端加密隧道；以及控制所述通信电路，以通过所述端到端加密隧道向所述IoT集线器发送指示所述IoT托架的平台、一个或多个所支持的通信协议和附连到所述IoT托架的一个或多个IoT设备的识别信息的托架能力消息，其中，所述一个或多个IoT设备中的每一个的所述识别信息包括设备ID、设备类型和IoT设备制造商或供应商。

示例10可以包括如示例9和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述安装引擎用于控制所述通信电路，以：通过所述端到端加密隧道从所述IoT集线器接收路由信息库(RIB)，其中，所述RIB指示用于将所述IoT数据和所述HSD传输到所述一个或多个其他IoT托架中的各IoT托架的路线以及用于将所述IoT数据和所述HSD传输到所述IoT集线器的路线，其中，所述数据平面实体用于经由所述通信电路，根据所述RIB所指示的路线，将所收集的IoT数据提供给所述各IoT托架或所述IoT集线器，并且其中，所述控制平面实体用于经由所述通信电路，根据所述RIB所指示的路线，将所收集的HSD提供给所述各IoT托架或所述IoT集线器。

示例11可以包括如示例1-10中任一项和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述通信电路包括可配置调制解调器电路，其中，所述可配置调制解调器电路包括现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、复杂PLD(CPLD)、大容量PLD(HCPLD)、专用集成电路(ASIC)、结构化ASIC或可编程片上系统(PSoC)。

示例12可以包括如示例11和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述装置还包括调制解调器管理器，用于将用于通过第一网络传递所述IoT数据或所述HSD的第一调制解调器配置文件以及用于通过第二网络传递所述IoT数据或所述HSD的第二调制解调器配置文件加载到所述可配置调制解调器电路中，其中，所述一个或多个收集实体用于命令所述调制解调器管理器将所述第一调制解调器配置文件或所述第二调制解调器配置文件加载到所述可配置调制解调器电路中。

示例13可以包括如示例11和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述一个或多个IoT设备包括一个或多个传感器或一个或多个机电设备。

示例14可以包括一种要用作Mesh网络或雾计算环境中的物联网(IoT)集线器的装置，所述装置包括：物理层，用于根据各IoT设备的策略配置，通过第一网络与各IoT托架传递IoT数据和/或硬件状态数据(HSD)，并且通过第二网络与客户端设备传递所述IoT数据和/或所述HSD，其中，所述各IoT托架从它们以通信方式附连到的各IoT设备获得所述IoT数据和所述HSD，并且其中，所述IoT数据指示与所述各IoT设备检测到的事件关联的数据，并且所述HSD用于促进对所述各IoT设备的硬件资源的访问；策略层，用于实施所述各IoT托架的策略配置，其中，所述策略配置指示被允许访问所述IoT数据或所述HSD的设备。

示例15可以包括如示例14和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述装置还包括应用接口，用于：托管应用(app)，所述应用包括所述客户端设备用于访问所述各IoT设备的硬件资源所通过的一个或多个接口以及所述客户端设备用于定义要由所述策略层实施的所述策略配置所通过的一个或多个接口。

示例16可以包括如示例15和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述装置还包括应用层(AL)，所述AL用于：托管与所述各IoT设备对应的各插件，其中，所述各插件指示用于向所述app呈现所述IoT数据和所述HSD的参数以及用于向所述各IoT设备提供用户数据的参数，其中，所述用户数据是经由所述应用接口从所述app获得的。

示例17可以包括如示例16和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述装置还包括包含所述策略层的互联网协议层(IPL)，所述IPL用于：封装所述IoT数据和所述HSD，以用于交付给所述AL；以及封装从所述app获得的所述用户数据，以用于经由所述各IoT托架交付给所述各IoT设备。

示例18可以包括如示例17和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述装置还包括传输协议层(TPL)，用于：根据所述策略层所实施的策略，为所述客户端设备与所述一个或多个IoT设备之间所传递的所述IoT数据和所述HSD提供流控制功能；基于所述HSD或所述IoT数据，确定各IoT设备的当前状态、各IoT设备的当前偏好和各IoT设备的当前配置；生成用于所述各IoT设备的状态、偏好和配置集(SPC)；以及向所述IPL提供所生成的SPC。

示例19可以包括如示例18和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述装置还包括链路控制层(TPL)，用于：建立用于所述HSD或所述IoT数据的协议数据单元(PDU)的流；基于所述流的数据类型，将流参数分配给所建立的流，其中，所述数据类型指示所述流的分组传送所述HSD还是所述IoT数据；并且其中，所述流参数包括所述流的流类别、所述流的流优先级、用于所述HSD或IoT数据的服务质量(QoS)参数、要用于传递所述HSD或IoT数据的网络类型、用于所述流的业务类型和所述流的数据类型。

示例20可以包括如示例19和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述物理层用于：向所述LCL、所述TPL、所述IPL或所述AL指示物理信息，其中，所述物理信息包括指示所述各IoT设备如何以通信方式附连到所述各IoT托架的附连信息以及指示所述各IoT设备如何被供电的电力信息。

示例21.如示例14-20中任一项和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述第一网络包括第一通信协议，并且所述第二网络包括第二通信协议，其中，所述第一通信协议不同于所述第二通信协议。

示例22可以包括如示例21和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述装置还包括通信电路，用于实现所述物理层，其中，所述通信电路包括：第一收发机，用于根据所述第一通信协议通过所述第一网络传递所述IoT数据和/或所述HSD；和第二收发机，用于根据所述第二通信协议通过所述第二网络传递所述IoT数据和/或所述HSD，并且其中，所述第一通信协议和所述第二通信协议是不同的无线通信协议。

示例23可以包括如示例21和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述装置还包括通信电路和网络接口电路(NIC)，用于实现所述物理层，其中，所述通信电路包括收发机，用于根据所述第一通信协议通过所述第一网络传递所述IoT数据和/或所述HSD，并且所述NIC用于根据所述第二通信协议通过所述第二网络传递所述IoT数据和/或所述HSD，其中，所述第一通信协议是无线通信协议，并且所述第二通信协议是有线通信协议。

示例24可以包括如示例21和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述通信电路包括可配置调制解调器电路，并且所述装置还包括调制解调器管理器，用于将用于通过第一网络传递所述IoT数据或所述HSD的第一调制解调器配置文件以及用于通过第二网络传递所述IoT数据或所述HSD的第二调制解调器配置文件加载到所述可配置调制解调器电路中，其中，所述一个或多个收集实体用于命令所述调制解调器管理器将所述第一调制解调器配置文件或所述第二调制解调器配置文件加载到所述可配置调制解调器电路中，并且其中，所述可配置调制解调器电路包括现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、复杂PLD(CPLD)、大容量PLD(HCPLD)、专用集成电路(ASIC)、结构化ASIC或可编程片上系统(PSoC)。

示例25可以包括如示例24和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述一个或多个IoT设备包括一个或多个传感器或一个或多个机电设备。

示例26可以包括一种要由物联网(IoT)托架执行的方法，所述方法包括：由所述IoT托架经由接口抽象层从以通信方式附连到所述IoT托架的各IoT设备收集IoT数据和/或硬件状态数据(HSD)；由所述IoT托架通过第一网络将所收集的IoT数据和/或HSD发送到一个或多个其他IoT托架；以及由所述IoT托架通过第二网络将所收集的IoT数据和/或HSD发送到IoT集线器。

示例27可以包括如示例26和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，将所收集的IoT数据和/或HSD发送到所述一个或多个其他IoT托架包括：操作数据平面实体以通过所述第一网络将所收集的IoT数据发送到所述一个或多个其他IoT托架；以及操作控制平面实体以通过所述第一网络将所收集的HSD发送到所述一个或多个其他IoT托架。

示例28可以包括如示例27和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，将所收集的IoT数据和/或HSD发送到所述IoT集线器包括：操作所述数据平面实体以通过所述第二网络将所收集的IoT数据发送到所述IoT集线器；以及操作所述控制平面实体以通过所述第二网络将所收集的HSD发送到所述IoT集线器。

示例29可以包括如示例26和/或本文一些其他示例所述的方法，还包括：由所述IoT托架基于与所述各IoT设备关联的配置，识别用于发送所收集的IoT数据和/或HSD的策略；以及由所述IoT托架实施所述策略。

示例30可以包括如示例29和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，实施所述策略包括：由所述IoT设备识别所述策略所指示的未被允许获得所收集的IoT数据或所收集的HSD的IoT设备；以及阻止向所述一个或多个IoT托架中以通信方式附连到所识别的IoT设备的IoT托架的发送。

示例31可以包括如示例26和/或本文一些其他示例所述的方法，还包括：由所述IoT托架确定获得所述IoT数据和/或所述HSD的目的地节点；以及由所述IoT托架确定发送要传送到所述目的地节点的所述IoT数据和/或所述HSD的下一节点。

示例32可以包括如示例31和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，确定所述下一节点包括：由所述IoT托架使用所述目的地节点的标识符对路由信息库执行查找操作。

示例33可以包括如示例32和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，确定所述目的地节点包括：由所述IoT托架识别所述IoT设备信息所指示的目的地节点标识符，其中，所述IoT设备信息由所述IoT数据和/或所述HSD来指示，或者所述IoT设备信息由与所述各IoT设备关联的配置来指示。

示例34.如示例26-28中任一项和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，将所收集的IoT数据和/或HSD发送到所述一个或多个其他IoT托架包括：由所述IoT托架将可配置调制解调器电路配置有用于通过所述第一网络发送数据的调制解调器配置文件，其中，所述调制解调器配置文件指示所述第一网络的无线通信协议。

示例35可以包括如示例34和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，将所收集的IoT数据和/或HSD发送到所述IoT集线器包括：由所述IoT托架将所述可配置调制解调器电路配置有用于通过所述第二网络发送数据的另一调制解调器配置文件，其中，所述另一调制解调器配置文件指示所述第二网络的无线通信协议。

示例36可以包括一种要由物联网(IoT)集线器执行的方法，所述方法包括：由所述IoT集线器通过集线器网络从各IoT托架接收IoT数据和/或硬件状态数据(HSD)，其中，所述IoT数据和所述HSD是由以通信方式附连到所述各IoT托架的各IoT设备生成的；由所述IoT集线器通过所述集线器网络将所收集的IoT数据和/或HSD发送到其他各IoT托架；以及由所述IoT集线器通过所述集线器网络或云网络将所收集的IoT数据和/或HSD发送到客户端设备。

示例37可以包括如示例36和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，将所收集的IoT数据和/或HSD发送到所述各IoT托架包括：由所述IoT集线器基于与其他各IoT设备关联的插件和与所述各IoT设备关联的策略，封装所述IoT数据和/或所述HSD，以用于附连到所述其他各IoT托架的其他各IoT设备消费。

示例38可以包括如示例36和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，将所收集的IoT数据和/或HSD发送到所述客户端设备包括：由所述IoT集线器基于与生成所述IoT数据和/或所述HSD的所述各IoT设备关联的插件以及与所述各IoT设备关联的策略，封装所述IoT数据和/或所述HSD，以用于所述客户端设备消费。

示例39可以包括如示例36和/或本文一些其他示例所述的方法，还包括：由所述IoT集线器基于与所述各IoT设备关联的配置，识别用于发送所收集的IoT数据和/或HSD的策略；以及由所述IoT集线器实施所述策略。

示例40可以包括如示例39和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，实施所述策略包括：由所述IoT集线器识别所述策略所指示的未被允许获得所收集的IoT数据或所收集的HSD的IoT设备；以及阻止向以通信方式附连到所识别的IoT设备的所述其他IoT托架的发送。

示例41可以包括如示例36和/或本文一些其他示例所述的方法，还包括：由所述IoT集线器确定获得所述IoT数据和/或所述HSD的目的地节点；以及由所述IoT集线器确定发送要传送到所述目的地节点的所述IoT数据和/或所述HSD的下一节点。

示例42可以包括如示例41和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，确定所述下一节点包括：由所述IoT集线器使用所述目的地节点的标识符对路由信息库执行查找操作。

示例43可以包括如示例42和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，确定所述目的地节点包括：由所述IoT集线器识别所述IoT设备信息所指示的目的地节点标识符，其中，所述IoT设备信息由所述IoT数据和/或所述HSD来指示，或者所述IoT设备信息由与所述各IoT设备关联的配置来指示。

示例44.如示例36-37中任一项和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，将所收集的IoT数据和/或HSD发送到所述各IoT托架包括：由所述IoT集线器将可配置调制解调器电路配置有用于通过所述集线器网络发送数据的调制解调器配置文件，其中，所述调制解调器配置文件指示所述集线器网络的无线通信协议。

示例45可以包括如示例44和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，将所收集的IoT数据和/或HSD发送到所述客户端设备包括：由所述IoT托架将所述可配置调制解调器电路配置有用于通过所述云网络发送数据的另一调制解调器配置文件，其中，所述另一调制解调器配置文件指示所述云网络的无线通信协议。

示例46可以包括一种用于执行用于物联网(IoT)托架的引导安装的方法，所述方法包括：由IoT集线器进入与所述IoT托架的配对模式；由所述IoT集线器确定以通信方式附连到所述IoT托架的各IoT设备是否需要启动到IoT网络中；以及当所述各IoT设备需要启动到所述IoT网络中时，由所述IoT集线器调用IoT设备启动过程。

示例47可以包括如示例46和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，进入所述配对模式包括：由所述IoT集线器获得所述IoT托架的唯一标识符；以及由所述IoT集线器与所述IoT托架建立端到端加密隧道。

示例48可以包括如示例46和/或本文一些其他示例所述的方法，还包括：由所述IoT集线器确定所述IoT托架的托架能力。

示例49可以包括如示例48所述的方法，其中，确定所述托架能力包括：由所述IoT集线器从在用于进入所述配对模式的过程期间所交换的一个或多个消息识别所述托架能力。

示例50可以包括如示例46和/或本文一些其他示例所述的方法，还包括：由所述IoT集线器基于所述托架能力，确定所述IoT托架是否需要更新；当确定所述IoT托架需要更新时，由所述IoT集线器获得一个或多个更新的组件；以及由所述IoT集线器在所述IoT托架中配给所述一个或多个更新的组件。

示例51可以包括如示例46和/或本文一些其他示例所述的方法，还包括：由所述IoT集线器确定所述IoT集线器与所述IoT托架之间的路线；由所述IoT集线器基于所确定的路线，生成用于所述IoT托架的路由信息库；以及由所述IoT集线器在所述IoT托架中配给所述路由信息库。

示例52可以包括一种或多种计算机可读介质，包括指令，其当被执行时使物联网(IoT)集线器执行如示例36-45、46-51和/或本文一些其他示例所述的方法。

示例53可以包括一种用于执行物联网(IoT)设备启动过程的方法，所述方法包括：由IoT托架检测以通信方式附连到所述IoT托架的IoT设备；由所述IoT托架确定用于所述IoT设备的设备配对配置；由所述IoT托架确定用于所述IoT设备的数据共享配置；由所述IoT托架启动用于所述IoT设备的测试循环；以及由所述IoT托架向IoT集线器报告所述测试循环的结果。

示例54可以包括如示例53和/或本文一些其他示例所述的方法，还包括：由所述IoT托架识别所述IoT设备的IoT设备信息，其中，所述IoT设备信息包括所述IoT设备的识别信息，其中，所述识别信息包括所述IoT设备的设备标识符、所述IoT设备的设备类型和所述IoT设备的IoT设备制造商或供应商。

示例55可以包括如示例54和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，确定所述IoT设备信息包括：由所述IoT托架基于所述IoT设备信息，确定所述IoT设备的IoT设备能力，其中，所述IoT设备能力指示所述IoT设备的平台、所述IoT设备所支持的一个或多个通信协议和所述IoT设备的当前安装的软件组件。

示例56可以包括如示例54和/或本文一些其他示例所述的方法，还包括：由所述IoT托架确定对于所述IoT设备当前是否安装了与所述IoT设备关联的插件；以及当对于所述IoT设备当前并未安装所述插件时，由所述IoT托架获得与所述IoT设备关联的插件。

示例57可以包括如示例56和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，确定对于所述IoT设备当前是否安装了与所述IoT设备关联的插件包括：由所述IoT托架将所述IoT设备信息发送到IoT集线器；以及由所述IoT托架从所述IoT集线器接收所述IoT集线器当前是否包括所述插件的指示。

示例58可以包括如示例57和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，当对于所述IoT设备当前并未安装所述插件时，获得与所述IoT设备关联的所述插件：由所述IoT托架从所述IoT集线器接收所述IoT集线器已经获得并且在所述IoT集线器处安装了所述插件的另一指示。

示例59可以包括如示例55和/或本文一些其他示例所述的方法，其中：所述设备配对配置指示所述IoT设备是否要与一个或多个其他IoT设备进行配对或结合进行操作以提供期望的功能或期望的服务；以及所述数据共享配置指示所述IoT设备要与之共享IoT数据和/或硬件状态数据(HSD)的其他设备。

示例60可以包括如示例59和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，所述设备配对配置和所述数据共享配置由所述IoT设备能力来指示，或者由用户通过用于配置所述IoT设备的应用来指示。

示例61可以包括一种或多种计算机可读介质，包括指令，其当被执行时使物联网(IoT)托架执行如示例26-35、53-60和/或本文一些其他示例所述的方法。

示例62可以包括一种要用作物联网(IoT)托架的装置，所述装置包括：接口模块，用于与一个或多个IoT设备进行通信，所述IoT托架经由与所述一个或多个IoT设备的各连接以通信方式附连到所述一个或多个IoT设备；通信模块，用于与一个或多个其他IoT托架和IoT集线器进行通信；以及收集模块，用于：经由所述接口抽象层从所述一个或多个IoT设备收集IoT数据，并且经由所述通信电路将所收集的IoT数据提供给一个或多个其他IoT托架或所述IoT集线器；以及经由所述接口抽象层从所述一个或多个IoT设备收集硬件状态数据(HSD)，并且经由所述通信电路将所收集的HSD提供给所述一个或多个其他IoT托架或所述IoT集线器。

示例63可以包括如示例62和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述收集模块包括数据平面模块和控制平面模块，并且其中：所述数据平面模块用于经由所述接口抽象层从所述一个或多个IoT设备收集所述IoT数据，并且经由所述通信电路将所收集的IoT数据提供给一个或多个其他IoT托架或所述IoT集线器；以及所述控制平面模块用于经由所述接口抽象层从所述一个或多个IoT设备收集所述HSD，并且经由所述通信电路将所收集的HSD提供给所述一个或多个其他IoT托架或所述IoT集线器。

示例64可以包括如示例62或63和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述各连接包括所述一个或多个IoT设备与所述IoT托架之间的有线连接、所述一个或多个IoT设备与所述IoT托架之间的无线式无线电链路、或所述一个或多个IoT设备与所述IoT托架之间经由一个或多个输入/输出(I/O)引脚的连接。

示例65可以包括如示例62或63和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述通信模块用于通过Mesh网络与所述一个或多个其他IoT托架进行通信，并且用于通过无线局域网(WLAN)与所述IoT集线器进行通信。

示例66可以包括如示例62或63和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述通信模块用于在雾计算系统中与所述一个或多个其他IoT托架进行通信，并且用于通过WLAN与所述IoT集线器进行通信。

示例67可以包括如示例65或66和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述通信模块用于使用第一无线通信协议在所述Mesh网络或所述雾计算系统中进行通信，并且使用第二无线通信协议在所述WLAN中进行通信，其中，所述第一无线通信协议不同于所述第二无线通信协议。

示例68可以包括如示例62或63和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述接口模块用于：检测至与所述IoT托架连接的新IoT设备的连接；以及获得所述新IoT设备的标识信息，所述标识信息包括所述新IoT设备的设备标识符(ID)、所述新IoT设备的设备类型或新IoT设备的制造商或供应商。

示例69可以包括如示例68和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述通信模块用于：将包括所述标识信息的第一消息发送到所述IoT集线器；以及从所述IoT集线器接收包括数据共享许可的第二消息，其中，所述数据共享许可包括设备配对信息和用户管理信息，其中，所述设备配对信息指示被允许获得所述新IoT设备所生成的IoT数据的一个或多个IoT设备以及被允许访问所述新IoT设备的硬件资源的一个或多个IoT设备，并且其中，所述用户管理信息指示被允许获得所述新IoT设备所生成的所述IoT数据的一个或多个客户端设备以及被允许访问所述新IoT设备的硬件资源的一个或多个客户端设备。

示例70可以包括如示例63和/或本文一些其他示例所述的装置，还包括安装模块，用于：初始化配对模式，其中，当IoT托架通电时，或响应于接收到用于进入所述配对模式的指令，初始化所述配对模式；向所述一个或多个其他IoT托架和所述IoT集线器广播所述IoT托架的唯一ID；响应于基于所述唯一ID从所述IoT集线器接收到消息，与所述IoT集线器建立端到端加密隧道；以及控制所述通信模块，以通过所述端到端加密隧道向所述IoT集线器发送指示所述IoT托架的平台、一个或多个所支持的通信协议和附连到所述IoT托架的一个或多个IoT设备的标识信息的托架能力消息，其中，所述一个或多个IoT设备中的每一个的标识信息包括设备ID、设备类型和IoT设备制造商或供应商。

示例71可以包括如示例70和/或本文一些其他示例所述的装置，其中：所述通信模块用于：通过所述端到端加密隧道从所述IoT集线器接收路由信息库(RIB)，其中，所述RIB指示用于将所述IoT数据和所述HSD传输到所述一个或多个其他IoT托架中的各IoT托架的路线以及用于将所述IoT数据和所述HSD传输到所述IoT集线器的路线；所述数据平面模块用于：经由所述通信电路，根据所述RIB所指示的路线将所收集的IoT数据提供给所述各IoT托架或所述IoT集线器；以及所述控制平面模块用于：经由所述通信电路，根据所述RIB所指示的路线将所收集的HSD提供给所述各IoT托架或所述IoT集线器。

示例72可以包括一种要用作物联网(IoT)集线器的装置，所述装置包括：通信模块，用于根据各IoT设备的策略配置，通过第一网络与各IoT托架传递IoT数据和/或硬件状态数据(HSD)，并且通过第二网络与客户端设备传递所述IoT数据和/或所述HSD，其中，所述各IoT托架从它们以通信方式附连到的各IoT设备获得所述IoT数据和所述HSD，并且其中，所述IoT数据指示与所述各IoT设备检测到的事件关联的数据，并且所述HSD用于促进对所述各IoT设备的硬件资源的访问；策略强制模块，用于实施所述各IoT托架的策略配置，其中，所述策略配置指示被允许访问所述IoT数据或所述HSD的设备。

示例74可以包括如示例72和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述装置还包括应用接口模块，用于：托管应用(app)，所述应用包括所述客户端设备用于访问所述各IoT设备的硬件资源所通过的一个或多个接口，以及提供所述客户端设备定义要由所述策略层实施的所述策略配置所通过的一个或多个接口。

示例75可以包括如示例74和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述装置还包括应用模块，用于：托管与所述各IoT设备对应的各插件，其中，所述各插件指示用于向所述app呈现所述IoT数据和所述HSD的参数以及用于向所述各IoT设备提供用户数据的参数，其中，所述用户数据是经由所述应用接口从所述app获得的。

示例76可以包括如示例75和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述装置还包括包含所述策略实施模块的互联网协议(IP)模块，所述IP模块用于：封装所述IoT数据和所述HSD，以用于交付给所述AL；以及封装从所述app获得的所述用户数据，以用于经由所述各IoT托架交付给所述各IoT设备。

示例77可以包括如示例76和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述装置还包括传输协议模块，用于：根据所述策略层所实施的策略，为在所述客户端设备与所述一个或多个IoT设备之间所传递的所述IoT数据和所述HSD提供流控制功能；基于所述HSD或所述IoT数据，确定各IoT设备的当前状态、各IoT设备的当前偏好和各IoT设备的当前配置；生成用于所述各IoT设备的状态、偏好和配置集(SPC)；以及向所述IPL提供所生成的SPC。

示例78可以包括如示例77和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述装置还包括链路控制模块，用于：建立用于所述HSD或所述IoT数据的协议数据单元(PDU)的流；基于所述流的数据类型，将流参数分配给所建立的流，其中，所述数据类型指示所述流的分组传送所述HSD还是所述IoT数据；并且其中，所述流参数包括所述流的流类别、所述流的流优先级、用于所述HSD或IoT数据的服务质量(QoS)参数、要用于传递所述HSD或IoT数据的网络类型、用于所述流的业务类型和所述流的数据类型。

示例79可以包括如示例78和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述通信模块用于：向所述链路控制模块、所述传输协议模块、所述IP模块或所述应用模块指示物理信息，其中，所述物理信息包括指示所述各IoT设备如何以通信方式附连到所述各IoT托架的附连信息以及指示所述各IoT设备如何被供电的电力信息。

示例80可以包括如示例72-79中任一项和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述第一网络包括第一通信协议，并且所述第二网络包括第二通信协议，其中，所述第一通信协议不同于所述第二通信协议，其中，所述通信模块包括：第一通信模块，用于根据所述第一通信协议，通过所述第一网络传递所述IoT数据和/或所述HSD；和第二通信模块，用于根据所述第二通信协议，通过所述第二网络传递所述IoT数据和/或所述HSD，其中，所述第一通信协议和所述第二通信协议是不同的无线通信协议，或者所述第一通信协议是无线通信协议，并且所述第二通信协议是有线通信协议。

示例81可以包括一种要用作物联网(IoT)托架的装置，所述装置包括：收集模块，用于从以通信方式附连到所述IoT托架的各IoT设备收集IoT数据和/或硬件状态数据(HSD)；第一通信模块，用于通过第一网络将所收集的IoT数据和/或HSD发送到一个或多个其他IoT托架；和第二通信模块，用于通过第二网络将所收集的IoT数据和/或HSD发送到IoT集线器。

示例82可以包括如示例81和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述收集模块包括：数据平面模块，用于通过所述第一网络将所收集的IoT数据发送到所述一个或多个其他IoT托架；和控制平面模块，用于通过所述第一网络将所收集的HSD发送到所述一个或多个其他IoT托架。

示例83可以包括如示例82和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述收集模块包括：数据平面模块，用于通过所述第二网络将所收集的IoT数据发送到所述IoT集线器；和控制平面模块，用于通过所述第二网络将所收集的HSD发送到所述IoT集线器。

示例84可以包括如示例81和/或本文一些其他示例所述的装置，还包括：用于基于与所述各IoT设备关联的配置识别用于发送所收集的IoT数据和/或HSD的策略的模块；以及用于实施所述策略的模块。

示例85可以包括如示例84和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述用于实施的模块包括：用于识别所述策略所指示的未被允许获得所收集的IoT数据或所收集的HSD的IoT设备的模块；和用于阻止向所述一个或多个IoT托架中以通信方式附连到所识别的IoT设备的IoT托架的发送的模块。

示例86可以包括如示例81和/或本文一些其他示例所述的装置，还包括：用于确定获得所述IoT数据和/或所述HSD的目的地节点的模块；和用于确定发送要传送到所述目的地节点的所述IoT数据和/或所述HSD的下一节点的模块。

示例87可以包括如示例86和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述用于确定所述下一节点的模块包括：用于使用所述目的地节点的标识符对路由信息库执行查找操作的模块。

示例88可以包括如示例87和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述用于确定所述目的地节点的模块包括：用于识别所述IoT设备信息所指示的目的地节点标识符的模块，其中，所述IoT设备信息由所述IoT数据和/或所述HSD来指示，或者所述IoT设备信息由与所述各IoT设备关联的配置来指示。

示例89可以包括如示例81-83中任一项和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述第一通信模块包括：用于将可配置调制解调器电路配置有用于通过所述第一网络发送数据的配置文件的模块，其中，所述配置文件指示所述第一网络的无线通信协议。

示例90可以包括如示例89和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述第二通信模块包括：用于将可配置调制解调器电路配置有用于通过所述第二网络发送数据的另一配置文件的模块，其中，所述配置文件指示所述第二网络的无线通信协议。

示例91可以包括如示例81-90和/或本文一些其他示例所述的装置，还包括设备启动模块，用于：检测以通信方式附连到所述IoT托架的IoT设备；确定用于所述IoT设备的设备配对配置；确定用于所述IoT设备的数据共享配置；以及启动用于所述IoT设备的测试循环；以及向IoT集线器报告所述测试循环的结果。

示例92可以包括如示例91和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述设备启动模块用于：识别所述IoT设备的IoT设备信息，其中，所述IoT设备信息包括所述IoT设备的识别信息，其中，所述识别信息包括所述IoT设备的设备标识符、所述IoT设备的设备类型和所述IoT设备的IoT设备制造商或供应商。

示例93可以包括如示例92和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，在确定所述IoT设备信息中，所述设备启动模块用于：基于所述IoT设备信息，确定所述IoT设备的IoT设备能力，其中，所述IoT设备能力指示所述IoT设备的平台、所述IoT设备所支持的一个或多个通信协议和所述IoT设备的当前安装的软件组件。

示例94可以包括如示例92和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述设备启动模块用于：确定对于所述IoT设备当前是否安装了与所述IoT设备关联的插件；以及当对于所述IoT设备当前并未安装所述插件时，获得与所述IoT设备关联的所述插件。

示例95可以包括如示例94和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，在确定对于所述IoT设备当前是否安装了与所述IoT设备关联的插件中，所述设备启动模块用于：使得所述IoT设备信息发送到IoT集线器；以及使得从所述IoT集线器接收所述IoT集线器当前是否包括所述插件的指示。

示例96可以包括如示例95和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，在当对于所述IoT设备当前并未安装所述插件时获得与所述IoT设备关联的所述插件中，所述设备启动模块用于：使得从所述IoT集线器接收所述IoT集线器已经获得并且在所述IoT集线器处安装了所述插件的另一指示。

示例97可以包括如示例93和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述设备配对配置指示所述IoT设备是否要与一个或多个其他IoT设备进行配对或结合进行操作以提供期望的功能或期望的服务。

示例98可以包括如示例97和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，所述设备配对配置由所述IoT设备能力来指示，或者由用户通过用于配置所述IoT设备的应用来指示。

示例99可以包括如示例93和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述数据共享配置指示所述IoT设备要与之共享IoT数据和/或硬件状态数据(HSD)的其他设备。

示例100可以包括如示例99所述的方法，其中，所述数据共享配置由所述IoT设备能力来指示，或者由用户通过用于配置所述IoT设备的应用来指示。

示例101可以包括一种要用作物联网(IoT)集线器的装置，所述装置包括：第一通信模块，用于：由所述IoT集线器通过集线器网络从各IoT托架接收IoT数据和/或硬件状态数据(HSD)，其中，所述IoT数据和所述HSD是由以通信方式附连到所述各IoT托架的各IoT设备生成的；以及通过所述集线器网络将所收集的IoT数据和/或HSD发送到其他各IoT托架；和第二通信模块，用于：通过所述集线器网络或云网络将所收集的IoT数据和/或HSD发送到客户端设备。

示例102可以包括如示例101和/或本文一些其他示例所述的装置，还包括：用于以下操作的模块：基于与其他各IoT设备关联的插件和与所述各IoT设备关联的策略，封装所述IoT数据和/或所述HSD，以用于附连到所述其他各IoT托架的其他各IoT设备消费。

示例103可以包括如示例101和/或本文一些其他示例所述的装置，还包括：用于以下操作的模块：基于与生成所述IoT数据和/或所述HSD的所述各IoT设备关联的插件以及与所述各IoT设备关联的策略，封装所述IoT数据和/或所述HSD，以用于所述客户端设备消费。

示例104可以包括如示例101所述的装置，还包括：用于基于与所述各IoT设备关联的配置，识别用于发送所收集的IoT数据和/或HSD的策略的模块；以及用于实施所述策略的模块。

示例105可以包括如示例104和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述用于实施所述策略的模块用于：识别所述策略所指示的未被允许获得所收集的IoT数据或所收集的HSD的IoT设备；以及阻止向以通信方式附连到所识别的IoT设备的所述其他IoT托架的发送。

示例106可以包括如示例101和/或本文一些其他示例所述的装置，还包括：用于确定获得所述IoT数据和/或所述HSD的目的地节点的模块；和用于确定发送要传送到所述目的地节点的所述IoT数据和/或所述HSD的下一节点的模块。

示例107可以包括如示例106和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述用于确定所述下一节点的模块用于：使用所述目的地节点的标识符对路由信息库执行查找操作。

示例108可以包括如示例107和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述用于确定所述目的地节点的模块用于：识别所述IoT设备信息所指示的目的地节点标识符，其中，所述IoT设备信息由所述IoT数据和/或所述HSD来指示，或者所述IoT设备信息由与所述各IoT设备关联的配置来指示。

示例109可以包括如示例101-102中任一项和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述第一通信模块用于：将可配置调制解调器电路配置有用于通过所述集线器网络发送数据的配置文件，其中，所述配置文件指示所述集线器网络的无线通信协议。

示例110可以包括如示例109和/或本文一些其他示例所述的装置，其中，所述第二通信模块用于：将可配置调制解调器电路配置有用于通过所述云网络发送数据的另一配置文件，其中，所述另一配置文件指示所述云网络的无线通信协议。

示例111可以包括如示例101-110和/或本文一些其他示例所述的装置，还包括安装模块，用于：进入与所述IoT托架的配对模式；确定以通信方式附连到所述IoT托架的各IoT设备是否需要启动到IoT网络中；以及当所述各IoT设备需要启动到所述IoT网络中时，调用IoT设备启动过程。

示例112可以包括如示例111和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，所述安装模块用于：获得所述IoT托架的唯一标识符；以及与所述IoT托架建立端到端加密隧道。

示例113可以包括如示例111和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，所述安装模块用于：确定所述IoT托架的托架能力。

示例114可以包括如示例113和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，在确定所述托架能力中，所述安装模块用于：从在用于进入所述配对模式的过程期间所交换的一个或多个消息识别所述托架能力。

示例115可以包括如示例111和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，所述安装模块用于：基于所述托架能力，确定所述IoT托架是否需要更新；当确定所述IoT托架需要更新时，获得一个或多个更新的组件；以及在所述IoT托架中配给所述一个或多个更新的组件。

示例116可以包括如示例111和/或本文一些其他示例所述的方法，其中，所述安装模块用于：确定所述IoT集线器与所述IoT托架之间的路线；基于所确定的路线，生成用于所述IoT托架的路由信息库；以及在所述IoT托架中配给所述路由信息库。

虽然本文为了描述的目的已经示出并且描述了特定实施例，但在不脱离本公开的范围的情况下，被认为实现相同目的的各种替选和/或等同实施例或实现方式可以替换所示和所描述的实施例。本申请旨在覆盖仅由权利要求书限定的本文所讨论的实施例的任何改动或变型。

Claims (25)

1.一种要用作物联网(IoT)托架的装置，所述装置包括：

接口抽象层，用于与一个或多个IoT设备进行通信，所述IoT托架经由与所述一个或多个IoT设备的各个连接以通信方式附连到所述一个或多个IoT设备；

通信电路，用于将所述IoT托架与一个或多个其他IoT托架和IoT集线器以通信方式附连；和

一个或多个收集实体，用于：

经由所述接口抽象层从所述一个或多个IoT设备收集IoT数据，并且经由所述通信电路将所收集的IoT数据提供给一个或多个其他IoT托架或所述IoT集线器；以及

经由所述接口抽象层从所述一个或多个IoT设备收集硬件状态数据(HSD)，并且经由所述通信电路将所收集的HSD提供给所述一个或多个其他IoT托架或所述IoT集线器。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个收集实体包括数据平面实体和控制平面实体，并且其中：

所述数据平面实体用于：经由所述接口抽象层从所述一个或多个IoT设备收集所述IoT数据，并且经由所述通信电路将所收集的IoT数据提供给一个或多个其他IoT托架或所述IoT集线器；以及

所述控制平面实体用于：经由所述接口抽象层从所述一个或多个IoT设备收集所述HSD，并且经由所述通信电路将所收集的HSD提供给所述一个或多个其他IoT托架或所述IoT集线器。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述各个连接包括所述一个或多个IoT设备与所述IoT托架之间的有线连接、所述一个或多个IoT设备与所述IoT托架之间的无线式无线电链路、或所述一个或多个IoT设备与所述IoT托架之间经由一个或多个输入/输出(I/O)引脚的连接。

4.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述通信电路用于：

通过Mesh网络将所述IoT托架以通信方式附连到所述一个或多个其他IoT托架，并且通过无线局域网(WLAN)将所述IoT托架以通信方式附连到所述IoT集线器。

5.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述通信电路用于：

将所述IoT托架以通信方式附连到雾计算系统中的所述一个或多个其他IoT托架，并且通过WLAN将所述IoT托架以通信方式附连到所述IoT集线器。

6.如权利要求4或5所述的装置，其中，所述通信电路用于：

使用第一无线通信协议在所述Mesh网络或所述雾计算系统中进行通信，并且使用第二无线通信协议在所述WLAN中进行通信，其中，所述第一无线通信协议不同于所述第二无线通信协议。

7.如权利要求1-6中任一项所述的装置，其中，所述通信电路包括可配置调制解调器电路，其中，所述可配置调制解调器电路包括现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、复杂PLD(CPLD)、大容量PLD(HCPLD)、专用集成电路(ASIC)、结构化ASIC或可编程片上系统(PSoC)。

8.如权利要求7所述的装置，其中，所述装置还包括调制解调器管理器，用于：将用于通过第一网络传递所述IoT数据或所述HSD的第一调制解调器配置文件以及用于通过第二网络传递所述IoT数据或所述HSD的第二调制解调器配置文件加载到所述可配置调制解调器电路中，

其中，所述一个或多个收集实体用于：命令所述调制解调器管理器将所述第一调制解调器配置文件或所述第二调制解调器配置文件加载到所述可配置调制解调器电路中。

9.一种要用作Mesh网络或雾计算环境中的物联网(IoT)集线器的装置，所述装置包括：

物理层，用于：根据各IoT设备的策略配置，通过第一网络与各IoT托架传递IoT数据和/或硬件状态数据(HSD)，并且通过第二网络与客户端设备传递所述IoT数据和/或所述HSD，其中，所述各IoT托架从它们以通信方式附连到的各IoT设备获得所述IoT数据和所述HSD，并且其中，所述IoT数据指示与所述各IoT设备检测到的事件关联的数据，并且所述HSD用于促进对所述各IoT设备的硬件资源的访问；

策略层，用于实施所述各IoT托架的策略配置，其中，所述策略配置指示被允许访问所述IoT数据或所述HSD的设备。

10.如权利要求9所述的装置，其中，所述装置还包括应用接口，用于：

托管应用(app)，所述应用包括所述客户端设备访问各IoT设备的硬件资源所通过的一个或多个接口以及所述客户端设备定义将要由所述策略层实施的策略配置所通过的一个或多个接口。

11.如权利要求10所述的装置，其中，所述装置还包括应用层(AL)，所述AL用于：

托管与所述各IoT设备对应的各插件，其中，所述各插件指示用于向所述app呈现所述IoT数据和所述HSD的参数以及用于向所述各IoT设备提供用户数据的参数，其中，所述用户数据是经由所述应用接口从所述app获得的。

12.如权利要求11所述的装置，其中，所述装置还包括包含所述策略层的互联网协议层(IPL)，所述IPL用于：

封装所述IoT数据和所述HSD，以用于交付给所述AL；以及

封装从所述app获得的所述用户数据，以用于经由所述各IoT托架交付给所述各IoT设备。

13.如权利要求12所述的装置，其中，所述装置还包括传输协议层(TPL)，用于：

根据所述策略层所实施的策略，为所述客户端设备与所述一个或多个IoT设备之间所传递的所述IoT数据和所述HSD提供流控制功能；

基于所述HSD或所述IoT数据，确定各IoT设备的当前状态、各IoT设备的当前偏好和各IoT设备的当前配置；

生成用于所述各IoT设备的状态、偏好和配置集(SPC)；以及

向所述IPL提供所生成的SPC。

14.如权利要求13所述的装置，其中，所述装置还包括链路控制层(LCL)，用于：

建立用于所述HSD或所述IoT数据的协议数据单元(PDU)的流；

基于所述流的数据类型，将流参数分配给所建立的流，其中，所述数据类型指示所述流的分组是传送所述HSD还是所述IoT数据；以及

其中，所述流参数包括所述流的流类别、所述流的流优先级、用于所述HSD或IoT数据的服务质量(QoS)参数、要用于传递所述HSD或IoT数据的网络类型、用于所述流的业务类型和所述流的数据类型。

15.如权利要求14所述的装置，其中，所述物理层用于：

向所述LCL、所述TPL、所述IPL或所述AL指示物理信息，其中，所述物理信息包括指示所述各IoT设备如何以通信方式附连到所述各IoT托架的附连信息以及指示所述各IoT设备如何被供电的电力信息。

16.一种或多种计算机可读介质(CRM)，其上存储有指令，所述指令当被执行时使物联网(IoT)集线器执行用于IoT托架的引导安装，其中，为了执行所述引导安装，执行所述指令使所述IoT集线器：

进入与所述IoT托架的配对模式；

确定以通信方式附连到所述IoT托架的各IoT设备是否需要启动到IoT网络中；以及

当所述各IoT设备需要启动到所述IoT网络中时，调用IoT设备启动过程。

17.如权利要求16所述的CRM，其中，为了进入所述配对模式，执行所述指令使所述IoT集线器：

获得所述IoT托架的唯一标识符；以及

与所述IoT托架建立端到端加密隧道。

18.如权利要求17所述的CRM，其中，执行所述指令还使所述IoT集线器：

确定所述IoT托架的托架能力，其中，为了确定所述托架能力，执行所述指令使所述IoT集线器：

从在用于进入所述配对模式的过程期间所交换的一个或多个消息识别所述托架能力。

19.如权利要求16所述的CRM，其中，执行所述指令还使所述IoT集线器：

基于所述托架能力，确定所述IoT托架是否需要更新；

当确定所述IoT托架需要更新时，获得一个或多个更新的组件；以及

在所述IoT托架中配给所述一个或多个更新的组件。

20.如权利要求16所述的CRM，其中，执行所述指令还使所述IoT集线器：

确定所述IoT集线器与所述IoT托架之间的路由；

基于所确定的路由，生成用于所述IoT托架的路由信息库；以及

在所述IoT托架中配给所述路由信息库。

21.一种要用作Mesh网络或雾计算环境中的物联网(IoT)集线器的装置，所述装置包括：

一个或多个处理器和如权利要求16-20中任一项所述的一种或多种CRM，其中，所述一个或多个处理器用于执行所存储的指令以执行所述引导安装。

22.一种用于执行物联网(IoT)设备启动过程的方法，所述方法包括：

由IoT托架检测以通信方式附连到所述IoT托架的IoT设备；

由所述IoT托架确定用于所述IoT设备的设备配对配置；

由所述IoT托架确定用于所述IoT设备的数据共享配置；以及

由所述IoT托架启动用于所述IoT设备的测试循环；以及

由所述IoT托架向IoT集线器报告所述测试循环的结果。

23.如权利要求22所述的方法，还包括：

由所述IoT托架识别所述IoT设备的IoT设备信息，其中，所述IoT设备信息包括所述IoT设备的识别信息，其中，所述识别信息包括所述IoT设备的设备标识符、所述IoT设备的设备类型和所述IoT设备的IoT设备制造商或供应商；以及

由所述IoT托架基于所述IoT设备信息来确定所述IoT设备的IoT设备能力，其中，所述IoT设备能力指示所述IoT设备的平台、所述IoT设备所支持的一个或多个通信协议以及所述IoT设备的当前安装的软件组件。

24.如权利要求23所述的方法，其中：

所述设备配对配置指示所述IoT设备是否要与一个或多个其他IoT设备进行配对或结合进行操作以提供期望的功能或期望的服务；以及

所述数据共享配置指示所述IoT设备要与之共享IoT数据和/或硬件状态数据(HSD)的其他设备，其中，所述设备配对配置和所述数据共享配置由所述IoT设备能力来指示，或由用户通过用于配置所述IoT设备的应用来指示。

25.一种或多种计算机可读存储介质，其上存储有指令，所述指令当由物联网(IoT)托架的一个或多个处理器执行时，使所述IoT托架执行如权利要求22-24中任一项所述的方法。

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