JP2013512490A - ネットワークにおけるセンサに関するソフトウェア識別情報を取り出すための管理フレームワークおよび方法 - Google Patents

ネットワークにおけるセンサに関するソフトウェア識別情報を取り出すための管理フレームワークおよび方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、好ましくは、サービスゲートウェイ100を備えたホームネットワーク内のセンサと相互作用するためのソフトウェアのインストールを円滑化するために、sensorMLを使用することに関する。本発明によれば、管理命令をセンサ制御手段に送信し、sensorMLフォーマットで情報を受信するように構成された管理フレームワーク130が、前記センサ制御手段を管理するために提供され、ここで、情報は、ソフトウェア識別情報を含む。本発明の別の態様によれば、ネットワークにおけるセンサに関するソフトウェア識別情報を取り出すための方法が提供され、方法は、sensorMLドキュメント400にアクセスするステップと、そこからソフトウェア識別情報を抽出するステップとを含む。

Description

本発明は、ネットワーク化されたセンサの分野に関し、より詳細には、住宅用ネットワークにおけるネットワーク化されたセンサを制御する分野に関する。
さまざまな種類のネットワーク化されたセンサは、センサがホームオートメーション、またはドモティクスインフラストラクチャの一部となり得る住宅環境を含む、日常生活において一層普及してきている。
センサがネットワークに組み込まれている場合、なんらかの標準化された方式において、センサの存在および能力を通知することにより、センサを潜在的なデータ顧客にとってアクセスしやすいものにすることが有利であることがある。sensorMLは、これらのセンサの第三者による使用を可能にする手段として、ネットワーク化されたセンサの、そのような標準化された通知および記述を可能にするよう設計されたマークアップ言語である。
マークアップ言語はよく知られている。拡張可能なマークアップ言語(XML)は、そのようなマークアップ言語のために広く使用される標準であり、XMLドキュメントの形態において情報を扱うために設計されたシステム間で、最大限の相互運用性を保証する。sensorMLは、センサの特性の記述、およびセンサによって得られたデータの記述を目的とした特定のXML用語である。sensorML言語は、非常に高性能な衛星ベースおよび地球ベースのセンサを含む、グローバルな調査プログラムのコンテキストにおいて開発されており、そこでは、複数の組織によって取得されたデータの再利用により、設備投資の科学的な収益が高められている。
センサが、たとえば、ホームオートメーションシステムの一部として、ホームネットワークに組み込まれている場合、これらのセンサによって取得されたデータまたは制御されたプロセスへのアクセスを、無差別に第三者に与えることは、一般的には望ましくない。
本発明の実施形態は、それにもかかわらず、ホームにおけるさまざまなセンサの存在および能力の指向型通知を、センサのデータおよびプロセスを使用してサービスを提供するようになされた集中化システムに提供することが有利であってよい、という洞察に基づいている。そのような集中化システムは、ホームに、またはサービスプロバイダの敷地に存在していてよい。
ホームネットワークに存在するセンサに基づいてサービスを提供することによる問題は、特に、センサがホームネットワークに追加されているときに、センサの可用性が経時的に変化し得るということである。特定の問題は、新たに設置されたセンサと正しく相互作用するための適切なソフトウェアまたはファームウェアが、概してインストールされていない場合があることである。
本発明は、ネットワーク化されたセンサに基づくサービスの供給、およびネットワーク化されたセンサと相互作用を可能にするソフトウェアへとネットワーク要素を導くためのsensorMLの使用に関する。
次に、本発明の実施形態に従った装置および/または方法のいくつかの実施形態が、例のみとして、添付の図面を参照して説明される。
本発明による管理フレームワークを含む第1のネットワークレイアウトを表す図である。 本発明による管理フレームワークを含む第2のネットワークレイアウトを表す図である。 本発明による方法の流れ図である。
集中化システムとネットワーク化されたセンサとの間の通信ストリームを最適化するために、センサの未処理の読み取り値を、アプリケーションプログラマによって使用され得る明確に定義されたイベントに変換することが可能な、センサ抽象化層を提供することが有利である。さらに、ネットワークへのセンサの追加、および/またはネットワークからのセンサの取り外しを検出することが可能な、プロトコル層を提供することが有利である。センサ抽象化層および/またはプロトコル層を構成し、更新するために、管理フレームワークが提供される。
OSGiアライアンスにより発行される標準などに従って、住宅用ゲートウェイを通してセンサへのアクセスしやすさを提供することが有利である。そのような住宅用ゲートウェイは、リモートで管理され得るJava(登録商標)ベースのサービスプラットフォームを含む。OSGiフレームワークは、アプリケーションライフサイクル管理モデル、サービスレジストリ、実行環境、およびモジュールを提供する。このフレームワークに基づいて、多数のOSGi層、API、およびサービスが定義されている。
好ましくは、プロトコル層は、OSGiフレームワーク上で実装され、いくつかのソフトウェアバンドルからなる。
任意選択で、センサ抽象化層もOSGiフレームワーク上で実装されるが、センサ抽象化層はまた、サービスプロバイダインフラストラクチャの一部であってもよい。好ましくは、センサ抽象化層およびプロトコル層は、インターネットプロトコル(IP)を使用して情報を交換する。このことは、センサ抽象化層およびプロトコル層が同じ物理プラットフォーム内で提供されるか否かに関わらず、同様の通信手段が使用され得ることを保証する。
管理フレームワークは、好ましくは、TR−069などの管理および構成プロトコルを使用して、センサ抽象化層およびプロトコル層と通信する。
本発明によるシステムにおいて、管理フレームワークは、sensorMLドキュメントの形式で、異なるタイプのセンサについてのさまざまな情報を含むデータベースとさらに通信する。管理フレームワークは、これらのsensorMLドキュメントから関連する情報を抽出するようになされている。
本発明の態様によれば、少なくとも1つのセンサを制御するためのセンサ制御手段を含むシステムで使用するための管理フレームワークが提供され、前記管理フレームワークは、管理命令を生成してセンサ制御手段に送信する手段と、sensorMLフォーマットに従ってフォーマットされた情報を受信して構文解析する手段とを含み、前記情報は、ソフトウェア識別情報を含む。一実施形態において、ソフトウェア識別情報は、少なくとも1つのセンサのためのファームウェアに関する。別の実施形態において、センサ制御手段は、センサ抽象化層を含み、ソフトウェア識別情報は、ソフトウェア抽象化層において実行されることになるソフトウェアに関する。さらに別の実施形態において、センサ制御手段は、プロトコル層を含み、ソフトウェア識別情報は、プロトコル層において実行されることになるソフトウェアに関する。
センサ抽象化層またはプロトコル層において実行されることになるソフトウェアは、好ましくは、たとえば、特定のセンサとの正しい相互運用を保証する目的のために、それぞれの層においてインストールされることになるバンドルから構成される。
本発明の管理フレームワークのある実施形態において、ソフトウェア識別情報は、ユニフォームリソースロケータ(URL)を含む。別の実施形態において、ソフトウェア識別情報は、バージョン識別子を含む。
本発明の管理フレームワークのある実施形態において、管理命令は、TR−069フォーマットに従ってフォーマットされる。
ある実施形態において、本発明の管理フレームワークは、サービスゲートウェイに含まれる。
本発明の別の態様によれば、ネットワークにおけるセンサと相互作用するためのソフトウェアを識別するための方法が提供され、前記方法は、いくつかのセンサタイプに関するソフトウェア識別情報を含むsensorMLドキュメントを使用するステップを含み、前記センサは、前記いくつかのセンサタイプの中のセンサタイプに属する。
ある実施形態において、本発明の方法は、sensorMLドキュメントにアクセスするステップと、sensorMLドキュメントから、センサに関するソフトウェア識別情報を抽出するステップとをさらに含む。
本発明の方法のある実施形態において、sensorMLドキュメントは、複数のsensorMLドキュメントの中に記憶されており、方法は、ネットワークへのセンサの取り付けを検出するステップと、センサのタイプ識別子を判定するステップと、タイプ識別子を使用して、複数のsensorMLドキュメントの中からsensorMLドキュメントを選択するステップとをさらに含む。
ある実施形態において、本発明による方法は、ソフトウェア識別情報によって識別されたソフトウェアをインストールするステップをさらに含む。
本発明の方法のある実施形態において、ソフトウェア識別情報は、センサのためのファームウェアに関する。
本発明の方法のある実施形態において、ソフトウェア識別情報は、ユニフォームリソースロケータ(URL)を含む。別の実施形態において、ソフトウェア識別情報は、バージョン識別子を含む。
本発明による方法のある実施形態において、ネットワークは、サービスゲートウェイを含む住宅用ネットワークであり、抽出するステップは、サービスゲートウェイによって実行される。
図1および図2は、ホームネットワークの外部のサーバ300から、サービスゲートウェイ100を介して、センサベースのホームオートメーションサービスを提供するためのネットワークレイアウトを表す。サービスゲートウェイ100は、ホームネットワークに存在するセンサ10、20、30を制御する、および/または読み取る。
図には3つのセンサが示されているが、これは、本発明を、3つのセンサが存在するケースに限定するいかなる意図も含意するものではない。任意の数のセンサが存在してよい。そのようなセンサは、ウェブカメラ、動作センサ、光センサ、温度センサ、および照明、暖房器具、モータなどのためのコントローラを含むことができる。
センサ10、20、30は、サービスゲートウェイ100の異なるソフトウェアコンポーネントが、それぞれのセンサのハードウェアと相互作用するのを可能にするためのドライバ(図示せず)を含むことができる。
任意選択で、サービスゲートウェイ100は、センサ10、20、30にIPアドレスを関連付けて、必要であれば、センサ10、20、30からの、およびセンサ10、20、30へのメッセージを、そのそれぞれのネイティブな通信プロトコルとインターネットプロトコルとの間で変換するための変換機能を提供することができ、このようにして、レガシーセンサとIPネットワークとの間で、直接的なプロキシベースの相互作用を事実上可能にする。
サービスゲートウェイ100は、ホームネットワークへのセンサの追加および/または取り外しを検出するためのプロトコル層110を含む。
サービスゲートウェイ100はまた、サービスゲートウェイ100の機能を管理し、プロトコル層110を含むこれらの機能から状態メッセージを受信するための、管理フレームワーク130を含む。
サービスゲートウェイ100は、好ましくは、OSGi仕様に従ったゲートウェイである。より詳細には、サービスゲートウェイ100は、好ましくは、JAVA技術に基づくソフトウェアプラットフォームであり、ここで、プロトコル層110および管理フレームワーク130が、1つまたは複数のソフトウェアバンドルとして実装される。サービスゲートウェイ100は、ホームネットワークとサービスプロバイダネットワークインフラストラクチャとの間に境界設定を提供し、ここで、ホームネットワークは、センサ10、20、30を含み、サービスプロバイダネットワークインフラストラクチャは、好ましくは、インターネット200の一部である、またはインターネット200と相互接続される。
以下で説明される本発明の実施形態は、sensorMLデータベース400として図1および図2に表される、さまざまな種類のセンサについてのsensorML記述のソースとの相互作用を含む。本発明による、データベース400によって提供されるsensorML記述は、記述される種類のセンサと適切に相互作用するためにサービスゲートウェイ100において必要とされるソフトウェアについての情報を含む。任意選択で、本発明によるsensorML記述は、センサの機能性の最適の使用を保証するために、記述される種類のセンサにロードされることになるファームウェアについての情報を含む。ソフトウェアおよび/またはファームウェアについての情報は、ソフトウェアおよび/またはファームウェアが取得され得るウェブアクセス可能なロケーションを指し示す、ユニフォームリソース識別子(URI)またはユニフォームリソースロケータ(URL)からなることができる。
管理フレームワーク130は、エンティティをその制御下で構成し、管理するために必要な管理命令を生成し、これらの命令を、内部インターフェースおよび/またはネットワークを介して、制御されたエンティティに伝えるようになされている。本発明による管理フレームワーク130は、とりわけ、ネットワークおよび/または内部インターフェース上でドキュメントを受信することにより、かつsensorMLドキュメント構造に従ってドキュメントを構文解析することにより、ソフトウェアおよび/またはファームウェアについての情報を、sensorMLデータベース400により供給されるsensorMLデータから抽出するようになされている。本発明による管理フレームワーク130は、前記情報において参照されるファームウェアおよびソフトウェアを、サービスゲートウェイ100にインストールするように、さらになされていてよい。
図1に示される実施形態によれば、ホームネットワークの外部からホームオートメーションに関連したサービスを配信するための、ホームオートメーションサーバ300が提供される。ホームオートメーションサーバは、サービスゲートウェイ100を介して、センサ10、20、30にアクセスする。好ましくは、ホームオートメーションサーバ300は、サービスゲートウェイ100に含まれるセンサ抽象化層120により露出されるアプリケーションプログラミングインターフェース(API)を使用することによって、インターネットプロトコルを用いて行われる通信により、ソフトウェアにおいてサービスを実装する。センサ抽象化層120は、好ましくは、インターネットプロトコルを用いて、サービスゲートウェイ100の他のコンポーネントと通信する。
センサが追加されると、プロトコル層110が、ホームネットワークへのセンサの追加を検出する役割を担う。そのような検出時に、プロトコル層110は、管理フレームワーク130にこのイベントを通知することになる。そのような通知は、追加されたセンサのタイプを表す識別子を含む。本発明によれば、管理フレームワーク130は、サービスゲートウェイ100のレベルに、より詳細には、サービス抽象化層110のレベルに、追加されたセンサと適切に相互作用するための必要なソフトウェアが存在するかどうかを検証することになる。この目的のために、管理フレームワーク130は、複数のセンサタイプのsensorML記述を含むsensorMLデータベース400にアクセスする。このデータベース400へのアクセスは、よく知られた類のウェブサーバまたはデータベースサーバによって提供されてよい。管理フレームワーク130とsensorMLデータベース400との間の通信は、自動構成サーバ(ACS)500を通して確立されてよい。適切なsensorML記述は、センサの識別子に基づいて選択される。
好ましくは、プロトコル層110はさらに、ホームオートメーションサーバ300に追加イベントを通知する。そのような通知は、追加されたセンサのタイプを表す識別子を含む。ホームオートメーションサーバ300は、正しいsensorML記述を選択するための識別子を使用して、追加されたセンサの能力についての情報を取得するために、sensorMLサーバ400に接触するようになされていてよい。
図2に示される実施形態によれば、ホームオートメーションサーバ300は、代替的に、センサ抽象化層310を組み入れることができる。センサ抽象化層は、好ましくは、インターネットプロトコルを用いて、たとえば、TR−069のIPメッセージングを使用することによって、サービスゲートウェイ100のコンポーネントと通信する。ホームオートメーションサーバ300は、サービスゲートウェイ100を介して、センサ10、20、30にアクセスする。
センサが追加されると、プロトコル層110が、ホームネットワークへのセンサの追加を検出する役割を担う。そのような検出時に、プロトコル層110は、管理フレームワーク130にこのイベントを通知することになる。そのような通知は、追加されたセンサのタイプを表す識別子を含む。本発明によれば、管理フレームワーク130は、サービスゲートウェイ100のレベルに、追加されたセンサと適切に相互作用するための必要なソフトウェアが存在するかどうかを検証することになる。この目的のために、管理フレームワーク130は、複数のセンサタイプのsensorML記述を含むsensorMLデータベース400にアクセスする。このデータベース400へのアクセスは、よく知られた類のウェブサーバまたはデータベースサーバによって提供されてよい。管理フレームワーク130とsensorMLデータベース400との間の通信は、自動構成サーバ(ACS)500を通して確立されてよい。適切なsensorML記述は、センサの識別子に基づいて選択される。
プロトコル層110によるセンサの追加についての通知の際、任意選択で、管理フレームワーク130および/または自動構成サーバ(ACS)500を介して、ホームオートメーションサーバ300は、追加されたセンサとの最適な相互作用のために必要とされるソフトウェアについての情報を取得するために、sensorMLデータベース400にさらに接触することができる。
当業者であれば、図面に見られるネットワーク要素がまた、ネットワーク上、好ましくはIPネットワーク上で通信するために必要とされる典型的なコンポーネントを含むことを理解するであろう。これらの要素は、図面には示されていないものの、ネットワーク要素がこれらのコンポーネントに依拠して、本発明によるそれらの動作に必要とされるそれぞれのメッセージを送信し、受信することが理解されるであろう。
図3は、本発明による方法の流れ図を提示し、次に、そのステップが説明される。
第1の、または予備的なステップ301で、ネットワークへのセンサの取り付けが検出される。取り付けは、少なくとも物理的なレベルでの接続を意味し、ネットワーク上のセンサの存在を検出可能にするのに必要となり得るような情報を含む、最低限の情報のフローを、センサとネットワークとの間で可能にする。取り付けはまた、プロトコルスタックのデータリンク層および/またはそれより上層における、接続のセットアップを含むことができる。
取り付けられたセンサのタイプが、判定され、好ましくは、取り付けられたセンサからタイプ識別子を含むメッセージを受信することによって、タイプ識別子としてさらなる使用のために記憶される(302)。
センサネットワークが、サービスゲートウェイ100を含む住宅用ネットワークの一部の場合、取り付けの検出301は、好ましくは、サービスゲートウェイ100に含まれるプロトコル層110において行われる。
ウェブサーバなどの所定のドキュメントストア、内部の揮発性メモリもしくは不揮発性メモリ、ディスクドライブ、または類似物において利用可能なsensorMLドキュメントは、取り付けられたセンサについての情報を取得するためにアクセスされる(303)。取り付けられたセンサに関するソフトウェア識別情報が、sensorMLドキュメントから抽出される(304)。
サービスゲートウェイ100が使用されるとき、アクセスするステップ303は、サービスゲートウェイ100に含まれる管理フレームワーク130によって実行されてよい。しかしながら、アクセスするステップ303は、同様に、サービスゲートウェイ100と通信している自動構成サーバ500によって実行されてもよい。
ある実施形態において、ステップ302のタイプ識別子は、アクセスされるべきsensorMLドキュメントを選択するのに使用される。別の実施形態において、ステップ302のタイプ識別子は、共通のsensorMLドキュメント内で、取り付けられたセンサについての適切な情報構造を選択するのに使用される。
ソフトウェア識別情報は、好ましくは、取り付けられたセンサ10、20、30との最適な相互作用のために必要とされるソフトウェアについての情報を含む。ある実施形態において、ソフトウェア識別情報は、取り付けられたセンサ10、20、30のためのファームウェアに関する。別の実施形態において、ソフトウェア識別情報は、サービスゲートウェイ100において、好ましくはプロトコル層110またはセンサ抽象化層120のレベルにおいて実行されることになるソフトウェアに関する。
ソフトウェア識別情報は、ソフトウェアを提供するネットワークリソースの、ユニフォームリソース識別子(URI)またはユニフォームリソースロケータ(URL)を含むことができ、それは、インストールされることになる該当するソフトウェアの好ましいバージョンについての情報を含むことができる。
ソフトウェア識別情報によって識別された通りの該当するソフトウェアが取得されると、そのソフトウェアは、サービスゲートウェイ100または取り付けられたセンサ10、20、30などの、ターゲットプラットフォームにインストールされる(305)。
本発明による方法のステップが、図3に見られる順序において説明されてきたが、ステップの順序は、特定のステップを別のステップが完了するまで行うことができないことが説明から明らかではない限り、必須ではない。
「プロセッサ」とラベル付けられた任意の機能ブロックを含む、図に示されるさまざまな要素の機能は、専用のハードウェア、ならびに適切なソフトウェアに関連付けられたソフトウェアを実行することが可能なハードウェアの使用を通して、提供されてよい。プロセッサによって提供されるとき、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共用プロセッサによって、またはそのうちのいくつかが共用され得る複数の個々のプロセッサによって提供されてよい。
さらに、用語「プロセッサ」または「コントローラ」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することが可能なハードウェアを独占的に指すように解釈されるべきではなく、限定はせずに、デジタル信号プロセッサ(DSP)ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、ソフトウェアを記憶するための読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、および不揮発性記憶装置を暗黙的に含むことができる。従来型のおよび/またはカスタムの、他のハードウェアもまた含まれてよい。同様に、図に示されるすべてのスイッチは、概念的であるにすぎない。それらの機能は、プログラムロジックの動作を通して、専用ロジックを通して、プログラム制御と専用ロジックとの相互作用を通して、または手動でさえ実行されてもよく、コンテキストからより詳細に理解されるように、個々の技法は、実装者によって選択可能である。

Claims (15)

  1. 少なくとも1つのセンサを制御するためのセンサ制御手段を含むシステムで使用するための管理フレームワークであって、前記管理フレームワークが、管理命令を生成して前記センサ制御手段に送信する手段と、sensorMLフォーマットに従ってフォーマットされた情報を受信して構文解析する手段とを含み、前記情報が、ソフトウェア識別情報を含む、管理フレームワーク。
  2. 前記ソフトウェア識別情報が、前記少なくとも1つのセンサのためのファームウェアに関する、請求項1に記載の管理フレームワーク。
  3. 前記センサ制御手段が、センサ抽象化層を含み、前記ソフトウェア識別情報が、前記センサ抽象化層において実行されることになるソフトウェアに関する、請求項1に記載の管理フレームワーク。
  4. 前記センサ制御手段が、プロトコル層を含み、前記ソフトウェア識別情報が、前記プロトコル層において実行されることになるソフトウェアに関する、請求項1に記載の管理フレームワーク。
  5. 前記ソフトウェア識別情報が、ユニフォームリソースロケータ(URL)を含む、請求項1から4のいずれかに記載のセンサ。
  6. 前記ソフトウェア識別情報が、バージョン識別子を含む、請求項1から5のいずれかに記載のセンサ。
  7. 前記管理命令が、TR−069フォーマットに従ってフォーマットされる、請求項1から6のいずれかに記載のセンサ。
  8. 請求項1から7のいずれかに記載の管理フレームワークを含む、サービスゲートウェイ。
  9. ネットワークにおけるセンサと相互作用するためのソフトウェアを識別するための方法であって、前記方法が、いくつかのセンサタイプに関するソフトウェア識別情報を含むsensorMLドキュメントを使用するステップを含み、前記センサが、前記いくつかのセンサタイプの中のセンサタイプに属する、方法。
  10. 前記sensorMLドキュメントにアクセスするステップと、
    前記sensorMLドキュメントから、前記センサに関する前記ソフトウェア識別情報を抽出するステップと
    をさらに含む、請求項9に記載の方法。
  11. 前記sensorMLドキュメントが、複数のsensorMLドキュメントの中に記憶されており、前記方法が、
    前記ネットワークへの前記センサの取り付けを検出するステップと、
    前記センサのタイプ識別子を判定するステップと、
    前記タイプ識別子を使用して、前記複数のsensorMLドキュメントの中から前記sensorMLドキュメントを選択するステップと
    をさらに含む、請求項10に記載の方法。
  12. 前記ソフトウェア識別情報によって識別されたソフトウェアをインストールするステップ
    をさらに含む、請求項9から11のいずれかに記載の方法。
  13. 前記ソフトウェア識別情報が、前記センサのためのファームウェアに関する、請求項9から11のいずれかに記載の方法。
  14. 前記ソフトウェア識別情報が、ユニフォームリソースロケータ(URL)を含む、請求項9から13のいずれかに記載の方法。
  15. 前記ネットワークが、サービスゲートウェイを含む住宅用ネットワークであり、前記抽出するステップが、前記サービスゲートウェイによって実行される、請求項10から14のいずれかに記載の方法。
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