JP6907114B2 - 物のインターネットのプラットフォーム、装置、及び方法 - Google Patents

Description

本発明は概してコンピュータシステムの分野に関する。より具体的には、本発明は物のインターネット（ＩｏＴ）のプラットフォーム、装置、及び方法に関する。

「物のインターネット」は、インターネットインフラストラクチャ内に、一意的に識別可能に組み込まれたデバイスの相互接続を指す。最終的に、ＩｏＴは、事実上あらゆるタイプの物理的なものが、それ自体若しくはその周囲についての情報を提供し得、及び／又はインターネットを介し、クライアントデバイスを介して遠隔制御され得る、広範囲の新しいタイプのアプリケーションをもたらすことが期待される。

接続性、電力、及び標準化の欠如に関連する問題のために、ＩｏＴ開発及び採用は遅れている。例えば、ＩｏＴ開発及び採用に対する１つの障害は、開発者が新しいＩｏＴデバイス及びサービスを設計して提供することを可能にする標準プラットフォームが存在しないことである。ＩｏＴ市場に参入するためには、開発者は、所望のＩｏＴ実装に対応するために必要なネットワークプロトコル及びインフラストラクチャ、ハードウェア、ソフトウェア、並びにサービスを含む、ＩｏＴプラットフォーム全体を一から設計する必要がある。その結果、ＩｏＴデバイスの各プロバイダは、ＩｏＴデバイスの設計と接続に独自の技術を使用し、複数のタイプのＩｏＴデバイスの採用がエンドユーザにとって負担になる。ＩｏＴの採用が難しいもう１つの障害は、ＩｏＴデバイスの接続と電源投入に関連付けられる困難である。例えば、冷蔵庫、ガレージドアオープナー、環境センサ、家庭用セキュリティセンサ／コントローラなどの接続機器は、接続された各ＩｏＴ機器に電力を供給するための電源を必要とし、そのような電源はしばしば便利な位置に設けられていない。
本発明のより良好な理解は、以下の図面とともに以下の詳細な説明から得ることができる。

ＩｏＴシステムアーキテクチャの異なる実施形態を示す。 ＩｏＴシステムアーキテクチャの異なる実施形態を示す。 本発明の一実施形態によるＩｏＴデバイスを示す。 本発明の一実施形態によるＩｏＴハブを示す。 エンドユーザから入力を受け取り処理するためのＩｏＴデバイスの一実施形態を示す。 エンドユーザから入力を受け取り処理するためのＩｏＴデバイスの一実施形態を示す。 クロック及び情報デバイスとして実装されたＩｏＴハブの一実施形態を示す。 一体型スピーカを有するフレームに連結されたＩｏＴハブクロック／情報デバイスの一実施形態を示す図である。 ＩｏＴクロックハブの異なる実施形態を示す。 ＩｏＴクロックハブの異なる実施形態を示す。 ＩｏＴクロックハブの異なる実施形態を示す。 ＩｏＴクロックハブの異なる実施形態を示す。 ユーザの家庭内のある製品がいつ補充される必要があるかを検出するためのＩｏＴデバイスの特定のアプリケーションを示す。

以下の説明では、説明を目的として、以下に記載される本発明の実施形態の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が示される。しかしながら、当業者には、本発明の実施形態は、これらの特定の詳細のいくつかを用いずに実施することができることは明らかである。他の例では、本発明の実施形態の根本的な原理を不明瞭にすることを避けるために、周知の構造及びデバイスをブロック図の形態で示す。

本発明の一実施形態は、新しいＩｏＴデバイス及びアプリケーションを設計及び構築するために開発者によって利用され得る物のインターネット（ＩｏＴ）プラットフォームを含む。特に、一実施形態は、所定のネットワーキングプロトコルスタックを含むＩｏＴデバイス、及びＩｏＴデバイスがインターネットに連結されるＩｏＴハブ用の基本ハードウェア／ソフトウェアプラットフォームを含む。更に、一実施形態は、ＩｏＴサービスを含み、これを通じてＩｏＴハブ及び接続されたＩｏＴデバイスが、以下に説明するようにアクセスされ、管理され得る。更に、ＩｏＴプラットフォームの一実施形態は、ＩｏＴサービス、ハブ、及び接続されたデバイスにアクセス及び構成するためのＩｏＴアプリケーション又はウェブアプリケーション（例えば、クライアントデバイス上で実行される）を含む。既存のオンライン小売業者及び他のウェブサイトオペレータは、本明細書に記載されたＩｏＴプラットフォームを利用して、既存のユーザベースに独自のＩｏＴ機能を容易に提供することができる。

図１Ａは、本発明の実施形態を実装することができるアーキテクチャプラットフォームの概要を示す。特に、図示の実施形態は、それ自体インターネット２２０を介してＩｏＴサービス１２０に通信可能に連結されている中央ＩｏＴハブ１１０に、ローカル通信チャンネル１３０を介して通信可能に連結された複数のＩｏＴデバイス１０１〜１０５を含む。それぞれのＩｏＴデバイス１０１〜１０５は、ローカル通信チャンネル１３０のそれぞれを作動可能にするために、最初にＩｏＴハブ１１０とペアにすることができる（例えば、後述するペアリング技術を使用する）。

ＩｏＴデバイス１０１〜１０５には、それ自体及びその周辺に関する情報を収集し、収集された情報を、ＩｏＴハブ１１０を介してＩｏＴサービス１２０、ユーザデバイス１３５、及び／又は外部ウェブサイト１３０に提供するための様々なタイプのセンサが備えられてもよい。いくつかのＩｏＴデバイス１０１〜１０５は、ＩｏＴハブ１１０を介して送信される制御コマンドに応答して特定の機能を実行することができる。ＩｏＴデバイス１０１〜１０５によって収集される情報の様々な具体例及び制御コマンドが以下に提供される。以下に説明する一実施形態では、ＩｏＴデバイス１０１は、ユーザ選択を記録し、ユーザ選択をＩｏＴサービス１２０及び／又はウェブサイトに送信するように設計されたユーザ入力デバイスである。

一実施形態では、ＩｏＴハブ１１０は、４Ｇ（例えば、モバイルＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ）又は５Ｇセルラーデータサービスのようなセルラーサービス１１５を介してインターネット２２０への接続を確立するセルラー無線を含む。これに代えて、又は加えて、ＩｏＴハブ１１０は、ＷｉＦｉアクセスポイント又はルータ１１６を介してＷｉＦｉ接続を確立するためのＷｉＦｉ無線を含むことができ、これは、ＩｏＴハブ１１０をインターネットに（例えば、エンドユーザにインターネットサービスを提供するインターネットサービスプロバイダを介して）連結する。もちろん、本発明の基本的な原理は、特定のタイプの通信チャンネル又はプロトコルに限定されないことに留意すべきである。

一実施形態では、ＩｏＴデバイス１０１〜１０５は、電池電力で長期間（例えば、何年も）操作することができる超低電力デバイスである。電力を節約するために、ローカル通信チャンネル１３０は、ブルートゥース（登録商標）低エネルギー（ＬＥ）のような低電力無線通信技術を使用して実装することができる。この実施形態では、ＩｏＴデバイス１０１〜１０５及びＩｏＴハブ１１０のそれぞれが、ブルートゥースＬＥ無線及びプロトコルスタックを備えている。

上述したように、一実施形態では、ＩｏＴプラットフォームは、ユーザが、接続されたＩｏＴデバイス１０１〜１０５、ＩｏＴハブ１１０、及び／又はＩｏＴサービス１２０にアクセスし、構成することができる、ユーザデバイス１３５上で実行されるＩｏＴアプリケーション又はウェブアプリケーションを含む。一実施形態では、アプリケーション又はウェブアプリケーションは、ウェブサイト１３０のオペレータによって設計されて、そのユーザベースにＩｏＴ機能性を提供することができる。例示されるように、ウェブサイトは、各ユーザに関連するアカウント記録を含むユーザデータベース１３１を維持することができる。

図１Ｂは、複数のＩｏＴハブ１１０〜１１１、１９０に対する追加の接続オプションを示す。この実施形態では、単一のユーザが、単一のユーザ構内１８０（例えば、ユーザーの自宅又はビジネス）にオンサイトでインストールされた複数のハブ１１０〜１１１を有することができる。これは、例えば、ＩｏＴデバイス１０１〜１０５のすべてを接続するのに必要な無線範囲を拡張するために行われ得る。上述したように、ユーザが複数のハブ１１０、１１１を有する場合、それらは、ローカル通信チャンネル（例えば、Ｗｉｆｉ、イーサネット（登録商標）、電力線ネットワーキングなど）を介して接続されてもよい。一実施形態では、それぞれのハブ１１０〜１１１は、セルラー１１５又はＷｉＦｉ １１６接続（図１Ｂには明示されていない）を介してＩｏＴサービス１２０への直接接続を確立することができる。これに代えて、又は加えて、ＩｏＴハブ１１０のようなＩｏＴハブのうちの１つは、「マスタ」ハブとして機能することができ、これは、ＩｏＴハブ１１１のようなユーザ構内１８０上の他のすべてのＩｏＴハブに接続性及び／又はローカルサービスを提供する（ＩｏＴハブ１１０とＩｏＴハブ１１１を接続する点線で示すように）。例えば、マスタＩｏＴハブ１１０は、ＩｏＴサービス１２０への直接接続を確立する唯一のＩｏＴハブであってもよい。一実施形態では、「マスタ」ＩｏＴハブ１１０のみが、ＩｏＴサービス１２０への接続を確立するためのセルラー通信インターフェースを備えている。このように、ＩｏＴサービス１２０と他のＩｏＴハブ１１１との間のすべての通信は、マスタＩｏＴハブ１１０を通って流れる。この役割において、マスタＩｏＴハブ１１０には、他のＩｏＴハブ１１１とＩｏＴサービス１２０との間で交換されるデータ（例えば、可能であれば、いくつかのデータ要求にローカルでサービスする）に対してフィルタリング操作を実行するための追加のプログラムコードが提供され得る。

ＩｏＴハブ１１０〜１１１がどのように接続されていようとも、一実施形態では、ＩｏＴサービス１２０は、ハブをユーザと論理的に関連付け、接続されたＩｏＴデバイス１０１〜１０５のすべてを、インストールされたアプリケーション１３５（及び／又はブラウザベースのインターフェース）を有するユーザデバイスを介してアクセス可能な、単一の包括的なユーザインターフェースの下に結合する。

この実施形態では、マスタＩｏＴハブ１１０及び１つ以上のスレーブＩｏＴハブ１１１は、ＷｉＦｉネットワーク１１６、イーサネットネットワーク、及び／又は電力線通信（ＰＬＣ）ネットワーキング（例えば、ネットワークの全部又は一部がユーザの電力線を介して実行される）、ローカルネットワークを介して接続してもよい。更に、ＩｏＴハブ１１０〜１１１に対して、それぞれのＩｏＴデバイス１０１〜１０５は、いくつか例を挙げると、ＷｉＦｉ、イーサネット、ＰＬＣ、又はブルートゥースＬＥなどのような、任意のタイプのローカルネットワークチャンネルを使用して、相互接続してもよい。

図１Ｂはまた、第２のユーザ構内１８１に設置されたＩｏＴハブ１９０を示す。実質的に無制限の数のこのようなＩｏＴハブ１９０は、世界中のユーザ構内のＩｏＴデバイス１９１〜１９２からデータを収集するようにインストールされ、構成され得る。一実施形態では、２つのユーザ構内１８０〜１８１は、同じユーザに対して構成されてもよい。例えば、１つのユーザ構内１８０がユーザの基本的なホームであり、他のユーザ構内１８１がユーザのバケーションホームであってもよい。そのような場合、ＩｏＴサービス１２０は、ＩｏＴハブ１１０〜１１１、１９０をユーザと論理的に関連付け、取り付けられたすべてのＩｏＴデバイス１０１付〜１０５、１９１〜１９２を、単一の包括的なユーザインターフェースの下に結合し、インストールされたアプリケーション１３５（及び／又はブラウザベースのインターフェース）を有するユーザデバイスを介してアクセス可能にする。

図２に示すように、ＩｏＴデバイス１０１の例示的な実施形態は、プログラムコード及びデータ２０１〜２０３を記憶するメモリ２１０と、プログラムコードを実行しデータを処理する低電力マイクロコントローラ２００とを含む。メモリ２１０は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）などの揮発性メモリであってもよいし、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリであってもよい。一実施形態では、不揮発性メモリを永続記憶に使用し、揮発性メモリをプログラムコードの実行及びデータの実行に使用することができる。更に、メモリ２１０は、低電力マイクロコントローラ２００内に統合されてもよく、バス又は通信ファブリックを介して低電力マイクロコントローラ２００に連結されてもよい。本発明の根本的な原理は、メモリ２１０の特定の実装に限定されない。

図示されているように、プログラムコードは、ＩｏＴデバイス１０１のアプリケーション開発者によって利用されることができる所定のビルディングブロックのセットを含むＩｏＴデバイス２０１及びライブラリコード２０２によって実行されるアプリケーション固有の機能セットを定義するアプリケーションプログラムコード２０３を含むことができる。一実施形態では、ライブラリコード２０２は、各ＩｏＴデバイス１０１とＩｏＴハブ１１０との間の通信を可能にするための通信プロトコルスタック２０１などのＩｏＴデバイスを実装するために必要とされる基本機能のセットを含む。上記したように、一実施形態では、通信プロトコルスタック２０１は、ブルートゥースＬＥプロトコルスタックを含む。この実施形態では、ブルートゥースＬＥ無線機及びアンテナ２０７は、低電力マイクロコントローラ２００内に統合されてもよい。しかしながら、本発明の基本原理は、特定の通信プロトコルに限定されない。

図２に示す特定の実施形態はまた、ユーザ入力を受信し、ユーザ入力を低電力マイクロコントローラに提供する複数の入力デバイス又はセンサ２１０を含み、低電力マイクロコントローラは、アプリケーションコード２０３及びライブラリコード２０２に応じてユーザ入力を処理する。一実施形態では、入力デバイスのそれぞれは、エンドユーザにフィードバックを提供するＬＥＤ ２０９を含む。

更に、図示の実施形態は、低電力マイクロコントローラに電力を供給するための電池２０８を含む。一実施形態では、非充電式コイン型電池が使用される。しかしながら、別の実施形態では、一体化された充電式電池を使用することができる（例えば、交流電源（図示せず）にＩｏＴデバイスを接続することによって再充電可能）。

オーディオを生成するためのスピーカ２０５も設けられている。一実施形態では、低電力マイクロコントローラ２９９は、スピーカ２０５上にオーディオを生成するために圧縮されたオーディオストリーム（例えば、ＭＰＥＧ−４／アドバンストオーディオコーディング（ＡＡＣ）ストリーム）を復号するためのオーディオ復号ロジックを含む。代わりに、低出力マイクロコントローラ２００及び／又はアプリケーションコード／データ２０３が、ユーザが入力デバイス２１０を介して選択を入力すると、エンドユーザに口頭のフィードバックを提供するために、デジタルでサンプリングされたオーディオスニペットを含むことができる。

一実施形態では、ＩｏＴデバイス１０１が設計される特定のアプリケーションに基づいて、１つ以上の他の／代替Ｉ／Ｏデバイス又はセンサ２５０が、ＩｏＴデバイス１０１に含まれてもよい。例えば、温度、圧力、湿度などを測定するために環境センサを含めることができる。セキュリティセンサ及び／又はドアロックオープナが、ＩｏＴデバイスがセキュリティデバイスとして使用される場合には、含まれてもよい。もちろん、これらの例は、単に説明のために提供されている。本発明の基本原理は、特定のタイプのＩｏＴデバイスに限定されない。実際に、ライブラリコード２０２を備えた低電力マイクロコントローラ２００の高度にプログラム可能な性質が与えられると、アプリケーション開発者は、新しいアプリケーションコード２０３及び新しいＩ／Ｏデバイス２５０を容易に開発して、実質的に任意のタイプのＩｏＴアプリケーションのために低電力マイクロコントローラとインターフェースする。

一実施形態では、低電力マイクロコントローラ２００は、後述する実施形態（例えば、図４〜図６及び関連付けられたテキストを参照）によって使用される暗号鍵を記憶するための安全な鍵ストアも含む。あるいは、キーは、後述するように、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）内に確保されてもよい。

一実施形態では、実質的に電力を消費していない超低電力状態からＩｏＴデバイスを目覚めさせるために、ウェイクアップ受信機２０７が含まれる。一実施形態では、ウェイクアップ受信機２０７は、図３に示すように、ＩｏＴハブ１１０上に構成されたウェイクアップ送信機３０７から受信されたウェイクアップ信号に応答して、ＩｏＴデバイス１０１をこの低電力状態から出させるように構成される。特に、一実施形態では、送信機３０７と受信機２０７はともにテスラコイルのような電気共振トランス回路を形成する。操作において、ハブ１１０が非常に低い電力状態からＩｏＴデバイス１０１を復帰させる必要がある場合、エネルギーは送信機３０７から受信機２０７への無線周波数信号を介して送信される。エネルギー転送のために、ＩｏＴデバイス１０１は、低電力状態にあるときには実質的に電力を消費しないように構成することができる。なぜなら、ハブからの信号を継続的に「聞く」必要がないからである（ネットワーク信号を介してデバイスを起動させることができる、ネットワークプロトコルの場合と同様に）。むしろ、ＩｏＴデバイス１０１のマイクロコントローラ２００は、送信機３０７から受信機２０７に電気的に送信されたエネルギーを使用することによって効果的にパワーダウンされた後にウェイクアップするように構成される。

図３に示すように、ＩｏＴハブ１１０はまた、プログラムコード及びデータ３０５を記憶するためのメモリ３１７と、プログラムコードを実行しデータを処理するためのマイクロコントローラのようなハードウェアロジック３０１とを含む。広域ネットワーク（ＷＡＮ）インターフェース３０２及びアンテナ３１０は、ＩｏＴハブ１１０をセルラーサービス１１５に連結する。あるいは、上述したように、ＩｏＴハブ１１０は、ローカルエリアネットワーク通信チャンネルを確立するためにＷｉＦｉインターフェース（及びＷｉＦｉアンテナ）又はイーサネットインターフェースのようなローカルネットワークインターフェース（図示せず）を含むこともできる。一実施形態では、ハードウェアロジック３０１は、後述の実施形態（例えば、図４〜図６及び関連付けられたテキストを参照）によって使用される暗号鍵を記憶するための安全鍵ストアも含む。あるいは、キーは、後述するように、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）内に確保されてもよい。

ローカル通信インターフェース３０３及びアンテナ３１１は、ＩｏＴデバイス１０１〜１０５のそれぞれとのローカル通信チャンネルを確立する。上述したように、一実施形態では、ローカル通信インターフェース３０３／アンテナ３１１はブルートゥースＬＥ規格を実装する。しかしながら、本発明の根底にある原理は、ＩｏＴデバイス１０１〜１０５とのローカル通信チャンネルを確立するための特定のプロトコルに限定されない。図３において別個のユニットとして示されているが、ＷＡＮインターフェース３０２及び／又はローカル通信インターフェース３０３は、ハードウェアロジック３０１と同じチップ内に組み込まれてもよい。

一実施形態では、プログラムコード及びデータは、ローカル通信インターフェース３０３及びＷＡＮインターフェース３０２を介して通信するための別々のスタックを含む通信プロトコルスタック３０８を含む。更に、デバイスペアリングプログラムコード及びデータ３０６は、ＩｏＴハブを新しいＩｏＴデバイスとペアにすることができるようにメモリに記憶する。一実施形態では、各新しいＩｏＴデバイス１０１〜１０５には、ペアリングプロセス中にＩｏＴハブ１１０に通信される固有のコードが割り当てられる。例えば、固有のコードは、ＩｏＴデバイス上のバーコードに埋め込まれてもよく、バーコードリーダ１０６によって読み取られてもよく、ローカル通信チャンネル１３０を介して通信してもよい。別の実施形態では、一意のＩＤコードがＩｏＴデバイスに磁気的に埋め込まれ、ＩｏＴハブは、無線周波数ＩＤ（ＲＦＩＤ）又は近距離通信（ＮＦＣ）センサのような磁気センサを有し、ＩｏＴデバイス１０１がＩｏＴハブ１１０の数インチ内で移動するとき、コードを検出する。

一実施形態では、一意のＩＤが通信されると、ＩｏＴハブ１１０は、ローカルデータベース（図示せず）に問い合わせること、コードが許容可能であることを検証するためにハッシュを実行すること、及び／又はＩｏＴサービス１２０と通信することによって、一意のＩＤを検証し、ユーザデバイス１３５及び／又はウェブサイト１３０でＩＤコードを認証する。認証されると、一実施形態では、ＩｏＴハブ１１０は、ＩｏＴデバイス１０１をペアにし、メモリ３１７（これは、上述したように不揮発性メモリを含むことができる）にペアリングデータを記憶する。ペアリングが完了すると、ＩｏＴハブ１１０は、本明細書に記載の様々な機能を実行するためにＩｏＴデバイス１０１と接続することができる。

一実施形態では、ＩｏＴサービス１２０を実行する組織は、開発者が新しいＩｏＴサービスを容易に設計できるように、ＩｏＴハブ１１０及び基本ハードウェア／ソフトウェアプラットフォームを提供することができる。特に、ＩｏＴハブ１１０に加えて、開発者には、ハブ１１０内で実行されるプログラムコード及びデータ３０５を更新するためのソフトウェア開発キット（ＳＤＫ）が提供されてもよい。更に、ＩｏＴデバイス１０１については、ＳＤＫは様々な異なるタイプのアプリケーション１０１の設計を容易にするために、ベースのＩｏＴハードウェア（例えば、低電力マイクロコントローラ２００及び図２に示す他の構成要素）用に設計された広範なライブラリコード２０２のセットを含む。一実施形態では、ＳＤＫは、開発者がＩｏＴデバイスの入力と出力を指定するだけでよいグラフィカルデザインインターフェースを含む。ＩｏＴデバイス１０１がハブ１１０及びサービス１２０に接続することを可能にする通信スタック２０１を含むネットワーキングコードはすべて、開発者のために既に配置されている。更に、一実施形態では、ＳＤＫは、モバイルデバイス（例えば、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）及びＡｎｄｒｏｉｄデバイス）用のアプリケーションの設計を容易にするライブラリコードベースも含む。

一実施形態では、ＩｏＴハブ１１０は、ＩｏＴデバイス１０１〜１０５とＩｏＴサービス１２０との間のデータの連続的な双方向ストリームを管理する。ＩｏＴデバイス１０１〜１０５への／からの更新がリアルタイムで要求されるとき（例えば、ユーザがセキュリティデバイス又は環境読み取りの現在の状態を見る必要がある場合）、ＩｏＴハブはオープンＴＣＰソケットを維持してユーザデバイス１３５及び／又は外部のウェブサイト１３０に定期的な更新を提供することができる。更新を提供するために使用される特定のネットワーキングプロトコルは、基礎をなすアプリケーションのニーズに基づいて調整されてもよい。例えば、連続的な双方向ストリームを有することが理にかなっていない場合がある場合、必要なときに情報を収集するために単純な要求／応答プロトコルを使用することができる。

一実施形態では、ＩｏＴハブ１１０及びＩｏＴデバイス１０１〜１０５の両方が、ネットワークを介して自動的に更新可能である。特に、新しい更新がＩｏＴハブ１１０に利用可能であるとき、ＩｏＴサービス１２０から更新を自動的にダウンロードしてインストールすることができる。それは、まず、更新されたコードをローカルメモリにコピーし、実行して、古いプログラムコードを交換する前に更新を検証する。同様に、ＩｏＴデバイス１０１〜１０５のそれぞれについて更新が利用可能である場合、それらはＩｏＴハブ１１０によって最初にダウンロードされ、ＩｏＴデバイス１０１〜１０５のそれぞれにプッシュアウトされてもよい。各ＩｏＴデバイス１０１〜１０５は、ＩｏＴハブに関して上述したのと同様の方法で更新を適用し、更新の結果をＩｏＴハブ１１０に報告する。更新が成功した場合、ＩｏＴハブ１１０は、更新をそのメモリから削除して、それぞれのＩｏＴデバイスにインストールされている最新バージョンのコードを記録する（例えば、各ＩｏＴデバイスの新しい更新を確認し続けることができる）。

一実施形態では、ＩｏＴハブ１１０は、Ａ／Ｃ電力を介して給電される。具体的には、ＩｏＴハブ１１０は、Ａ／Ｃ電源コードを介して供給されるＡ／Ｃ電圧をより低いＤＣ電圧に変換するための変圧器を備えた電源ユニット３９０を含むことができる。

上述したように、図４Ａ〜Ｂは、選択可能な項目４１１〜４１５のリストを含むカード４１０を受け取ることができるＩｏＴデバイス４００の１つの特定の実施形態を示している。図４Ｂに示すように、カードは、その上に印刷されたバーコード４２０を有し、それがＩｏＴデバイス４００のバーコードリーダによって読み取られ、対応する複数のユーザ選択可能なボタン４０１のそれぞれに関連付けられた項目を識別することができる。例えば、図４Ａにおいて、ひとたび、カード４１０がデバイス４００上のスロットに挿入されると、ボタン４０１は項目４１１に関連付けられ、ボタン４０２は項目４１２に関連付けられ、ボタン４０３は項目４１３に関連付けられ、ボタン４０４は項目４１４に関連付けられ、ボタン４０５は項目４１５に関連付けられる。この具体的な例では、品目４１１〜４１５のそれぞれは、食料品項目（例えば、水、プルーンジュース、米、タバコ紙、及びマグロ）を含む。しかしながら、本発明の基本的な原理は、特定のタイプの項目に限定されない。一組の磁石４３０〜４３２は、ＩｏＴデバイス４００の背面に連結され、ユーザがＩｏＴデバイス４００を冷蔵庫の前面に磁気的に取り付けることを可能にする。

図示されたＩｏＴデバイス４００は、高齢のユーザ又は技術的に精通していない（及び／又はフル機能のクライアントへのアクセス権を持たない）他のユーザに特に適している。一実施形態では、エンドユーザの息子／娘又は他の関係者は、食料雑貨のウェブサイト上にアカウントを確立し、エンドユーザによって一般に注文された食料品項目に基づいて、エンドユーザの代わりに一組のカード４１０を独自に設計することができる。この例の食料品ウェブサイト１３０は、ＩｏＴサービス１２０が食料品ウェブサイト１３０に代わってＩｏＴデバイス４００及びカード４１０を管理するように、ＩｏＴサービス１２０との確立されたビジネスアレンジメントを有することができる。したがって、ひとたび項目がカードそれぞれのために選択されると、ＩｏＴサービスは、新しいＩｏＴデバイス４００、ＩｏＴハブ１１０（エンドユーザがまだインストールされていない場合）、及びカード４１０のセットをエンドユーザ（又はユーザの親戚）に送ることができる。

一実施形態では、ＩｏＴデバイス４００は、ＩｏＴサービスによって知られている一意のＩＤが埋め込まれたＩｏＴサービス１２０によって事前に準備される。エンドユーザがカード４１０をスロットに挿入し、カードに表示された項目４１１〜４１５に対応する１つ以上のボタン４０１〜４０５を選択すると、デバイス４００に関連付けられた固有のＩＤと、最後に選択された項目を識別する識別データが携帯サービス１１５（又はＷｉＦｉ）を通じてＩｏＴサービス及び／又は直接食料品ウェブサイト１３０に送信される。一実施形態では、食料品ウェブサイトは、エンドユーザのアカウントと、新しいデバイス４００の提供の後、ＩｏＴサービス１２０によって食料品雑貨サービスに通信され得るデバイスＩＤとの間のマッピングを維持する。結果として、食料品ウェブサイト１３０は、エンドユーザをデバイスＩＤで識別し、エンドユーザによって選択された項目の注文を満たす。例えば、食料品サービスは、ユーザのデバイスＩＤとエンドユーザのアカウントとの関連付けとともに、エンドユーザデータベース１２１に記憶され得るエンドユーザのホームアドレスへの項目の配信をスケジュールすることができる。したがって、この実施形態では、ＩｏＴサービス１２０は、任意のユーザアカウントデータを含むデータベースを維持する必要がない（それにより、エンドユーザのプライバシーを保護し、ＩｏＴサービスの実装を単純化する）。むしろ、ＩｏＴサービスは、エンドユーザに提供されたそれぞれのＩｏＴデバイスのデバイスＩＤのみを追跡することができる。

一実施形態では、ユーザが特定の品目を選択したとき、そのボタンのＬＥＤ ２０９を点灯させて選択を反映させることができる。一実施形態では、項目の複数のインスタンスを注文するために、ユーザは特定のボタン４０１〜４０５を複数回選択することができる。この場合、ＬＥＤは注文された各品目の数を反映するように色を変えることができる。あるいは、各ボタンは、エンドユーザによって選択された項目の数を表示するように構成された小さなＬＣＤ（又は他の電子視覚ディスプレイ）を有してもよい。一実施形態では、ユーザは、このように項目を選択するために複数のカード４１０を挿入することができ、完了すると、トランザクションを完了する完了ボタン４０６を選択することができる。更に、追加のユーザ入力を行わずに指定した期間が経過すると、トランザクションは自動的に完了することがある。一旦取引が完了すると、一実施形態では、注文された商品が途中にあることを示すために配送が行われるまで、ボタン４０６内のＬＥＤ（又は別の「注文経路ＬＥＤ」）が点灯したままになることがある。

これに応答して、低電力マイクロコントローラ２００は、選択された項目（及び選択された番号）のそれぞれに関する識別データを有するデバイスＩＤをＩｏＴハブ１１０に送信し、ＩｏＴハブ１１０は、ユーザの選択をＩｏＴサービス１２０及び／又は直接食料品店のウェブサイト１３０に転送する。上述したように、ユーザのアドレス及び他のアカウント情報は、エンドユーザデータベース１２１内のデバイスＩＤに関連付けられてもよい。したがって、取引の詳細を受け取ると、ユーザのアカウントは選択された項目のコストに等しい額で引き落とされ、ユーザの家への配送が予定される。配送時に、現在待機中の新しい注文がないことを反映するように、ＩｏＴデバイス４００をリセットすることができる。

一実施形態では、注文された品目及び各品目の金額を伝達するために、オーディオフィードバックが使用される。例えば、一実施形態では、それぞれのカード４１０上の各項目のデジタルオーディオサンプルは、ＩｏＴハブ４１０を介してデバイス４００に送信されてもよい。その後、オーディオサンプルは、低電力マイクロコントローラ２００のオーディオデコーダ及びスピーカ２０５を使用して再生されてもよい。例えば、ユーザが水パッケージ４１１を選択すると、低電力マイクロコントローラ２００上で実行されるアプリケーションプログラムコード２０３は、（バーコードに基づいて）項目を識別し、更に、選択された項目に関連付けられたデジタルオーディオサンプルを識別することができる。それは、その後、低電力マイクロコントローラ２００に、注文された番号を示すデジタルオーディオサンプルとともにスピーカ２０５上にデジタルオーディオサンプルをレンダリングさせることができる。

代替の実施形態では、低電力マイクロコントローラ２００上で実行されるアプリケーションプログラムコード２０３は、音声合成を行うことができる。この場合、各項目のテキスト記述をＩｏＴデバイス４００に提供することができ、これは、エンドユーザによる各項目の選択時にテキスト記述を口頭で話すためにテキスト音声合成を実行する。

一実施形態では、ユーザが項目の選択を完了し、完了ボタン４０６を押すと、トランザクションの詳細がスピーカを介してユーザに聴覚的に読み戻される。これは、例えば、注文された項目の説明及び／又は予定された納期を含むことができる。一実施形態では、受注明細がウェブサイトによって受信され、評価された後に、配送日情報が食料品ウェブサイト１３０によってＩｏＴデバイス４００に送信される。

食料品アプリケーションの状況に関して上述したが、ＩｏＴデバイス４００は、ユーザが一連のオプションの中から選択することを必要とする事実上あらゆる用途に使用することができる。例えば、そのようなデバイスのセットはアパートの外に置くことができ、各アパートメントの住居の名前を記載したカードを挿入することができる。選択に応答して、ＩｏＴデバイス４００は、ＩｏＴサービス１２０に通知を送信することができる（潜在的に、ネットワークカメラがその場所で利用可能であれば、選択を行ったユーザの写真とともに）。次いで、ＩｏＴサービス１２０は、適切な住居のドアベルを鳴らし、及び／又はテキスト又は音声コールを住宅のユーザのユーザデバイス１３５に送ることができる。一実施形態では、ドアベルは、本明細書に説明するＩｏＴハブを介してＩｏＴサービスに通信可能に連結された別のＩｏＴデバイスとして実装される。

別の例として、ＩｏＴデバイス４００は、おもちゃ又は教育用デバイスとして実施されてもよい。例えば、異なるタイプの恐竜、動物、又は他の対象のリストをカードに印刷することができる。ボタンの選択に応答して、対応する主題の記述が、エンドユーザのために可聴的に生成されてもよい。ユーザが表示されたオプションのセットから選択する必要があるアプリケーションの事実上無制限の数が可能である。

図５Ａに示す一実施形態では、ＩｏＴハブ５５０は、ユーザの家の壁に取り付けられ得るか、又はエンドテーブル上に配置され得るスマートクロック／カレンダーデバイスとして実装される。図３に示すアーキテクチャ構成要素に加えて、この実施形態は、現在時刻５５１及び温度５５２を含む様々なタイプの情報及びその日のカレンダーイベント５６０〜５６３のセットを表示するためのビデオディスプレイインターフェース及び画面を含む。ビデオディスプレイインターフェースは、低電力マイクロコントローラ２００内に統合されてもよく、又はマイクロコントローラ２００に通信可能に連結された別個のチップ内に実装されてもよい。

図示されるように、カレンダーイベントのそれぞれが発生するようにスケジューリングされ、異なるグラフィックスが異なるタイプのカレンダーイベントを暗示するために使用される時間を視覚的に示す時間スケール５６５が示されている。図５Ａに示す特定の例では、ユーザは、午前９時に医師のアポイントメント５６１、正午に昼食のアポイントメント５６３、およそ午後２時に旅行イベントを有する。更に、気象イベント５６０が、午後３時３０分に開始される雪を示すために表示される。示されているように、グラフィックス及び／又はアニメーション（例えば、雪、雨、風などを表すアニメーション）を使用して、雪や雨などの過渡気象イベントをバックグラウンドで表示することができる。一実施形態では、ユーザがアポイントメントを有する場合、アポイントメントの位置を示すために小さな地図が表示されてもよく、及び／又はアポイントメントのアドレスが単に表示されてもよい。マップ／アドレス表示はまた、ＩｏＴクロックハブ５５０の位置からアポインントメントに移動するのに必要な現在の時間量の表示を含むことができる。移動情報のすべてが、Ｇｏｏｇｌｅ Ｍａｐｓ（商標）又はＭａｐｑｕｅｓｔ（商標）のようなオンラインマッピングサービスから抽出されてもよい。一実施形態では、地震などの主要なイベントの表示も、関連情報（イベントの場所など）とともにＩｏＴクロックハブ５５０に表示することができる。もちろん、上記は単なる例示である。様々な他のタイプの情報が、タイムライン５６５の状況内でＩｏＴクロックハブ５５０に表示されてもよい。

一実施形態では、ＩｏＴクロックハブ５５０は、ユーザのソーシャルネットワーキングサービスに接続して、最近掲示された写真及び／又はコメントをユーザのソーシャルネットワーキングアカウントからダウンロードする。これらは、ユーザ、及び／又はユーザによって指定された友人及び／又は家族によって作成された投稿を含むことができる。例えば、ユーザは、ソーシャルネットワーキングサイト上のユーザのある特定の「友人」によってのみ行われた新しい投稿を表示するようにＩｏＴクロックハブ５５０を構成することができる。

一実施形態では、時計に表示されたデータの更新は、ＩｏＴサービス１２０、ユーザがアカウントを有する１つ以上のウェブサイト１３０、及び／又はユーザのデバイス１３５上のアプリケーションから直接送信される。例えば、カレンダーデータは、ユーザデバイス１３５上のアプリケーションを介してユーザによって管理されるカレンダーによって提供されてもよく、及び／又はＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｓｅｒｖｅｒ又は、ユーザがカレンダー維持するクラウドベースのサーバなどのサーバ側のカレンダーを介して提供されてもよい（例えば、ＩｏＴサービス１２０又はウェブサイト１３０上で実行される）。現在時刻及び温度は、ＩｏＴサービス１２０などのネットワークサーバによって提供されてもよく、及び／又はＩｏＴクロックハブ５５０に連結された１つ以上のＩｏＴデバイス１０１〜１０５から読み取られてもよい。例えば、ＩｏＴデバイス１０１〜１０５のうちの１つは環境センサであってもよく、ＩｏＴクロックハブ５５０に現在の温度、圧力、湿度などを提供してもよい。

一実施形態では、クロックハブ５５０は、外部サーバ及び／又はユーザのモバイルデバイスからユーザのオーディオプレイリストを再生するように更に構成されている。例えば、ＩｏＴクロック５５０は、ユーザの音楽ライブラリから（例えば、そのライブラリに共通のプロトコルを使用して）プレイリストを検索し、内蔵オーディオデコーダ及びスピーカ２０５を使用してプレイリスト内の音楽をストリーミング及び再生することができる。一実施形態では、ＩｏＴクロックハブ５５０は、ＩｏＴデバイス１０１〜１０５と通信するために使用するのと同じネットワークプロトコルを使用して、ユーザのモバイルデバイス１３５との直接ローカル接続を確立する。例えば、それはユーザのモバイルデバイス１３５とブルートゥースＬＥオーディオ接続を確立してもよく、次いで、モバイルデバイスのために接続されたオーディオ出力として操作する。

一実施形態では、クロックハブ５５０のコストを低く保つために、クロックに直接新しいエントリを入力するための入力デバイスを含まない。すなわち、ＩｏＴクロックハブ５５０は、ネットワークソースからデータを受信するが、モバイルデバイス１３５上のアプリケーションを介してエントリを更新するユーザから直接ではない。代替的に、一実施形態では、ユーザは、ＩｏＴクロックハブ５５０それ自身と新しいデータを入力するために直接相互作用をしてもよい（例えば、ＩｏＴクロックハブ５５０に内蔵されたタッチスクリーンを介して）。

オーディオに加えて、ＩｏＴクロックハブ５５０の一実施形態は、ユーザのモバイルデバイス１３５から直接、ＩｏＴサービス１２０から、及び／又は１つ以上の、ユーザが写真を記憶している他の外部サーバ（例えば、ウェブサイト１３０）から表示すべき写真をダウンロードできる。ＩｏＴクロックハブ５５０上に表示されるべき特定の写真、オーディオ及び他のコンテンツは、ＩｏＴサービス１２０を介してユーザがハブを構成し、それと対話することによって指定することができる（前述のように、ユーザのコンピューティングデバイス１３５にインストールされたアプリケーションを介して）。

一実施形態では、ＩｏＴクロックハブ５５０は、エンドユーザによって送信された電子メッセージを受信して表示するように構成することができる。例えば、それは、電子メールメッセージアドレス又はテキストメッセージアドレスで構成することができる。例えば、ＩｏＴクロックハブ５５０がユーザの家の目に見える位置にある場合、ユーザは、テキストメッセージ又は電子メールメッセージをＩｏＴクロックハブ５５０に送信することによって、家族全体にメッセージを送信することができる。一実施形態では、メッセージが写真を含む場合、ＩｏＴクロックハブ５５０は写真を表示することができる。

一実施形態では、ＩｏＴサービス１２０は、ＩｏＴハブ１１０及び／又はＩｏＴデバイス１０１〜１０５上に表示又は再生されるコンテンツのトランスレータとして機能する。例えば、一実施形態では、ユーザのモバイルデバイス１３５から送信された写真は、ＩｏＴサービス１２０によって、ＩｏＴハブ１１０及び／又はＩｏＴデバイス１０１〜１０５がレンダリングすることができるフォーマット／解像度に変換される。同様に、オーディオに関して、ＩｏＴサービス１２０は、オーディオを、ＩｏＴハブ１１０及び／又はＩｏＴデバイス１０１〜１０５が再生するように構成されたフォーマット（潜在的に、より低いビットレート又は異なるタイプの圧縮である）に変換することができる。

上述したように、ＩｏＴクロックハブ５５０は、ユーザのキッチンのような便利な場所の壁に取り付けることができるように、取り付けブラケット又は穴を有するように設計することができる。更に、図５Ｂに示す一実施形態では、ＩｏＴクロックハブ５５０は、異なるタイプ／スタイルの芸術的なフレーム５０１と接続するように適合されてもよい。一実施形態では、各フレーム５０１内に磁石５０６が取り付けられ又は埋め込まれ、フレームをその周囲の対応する磁石又は金属を含むＩｏＴハブクロック５５０に磁気的に取り付ける。更に、ＩｏＴクロックハブ５５０は、磁石５０６の位置及び／又は磁石に符号化されたＩＤコードに基づいて取り付けられたフレームのモデルを検出することができる。したがって、磁石の位置又は磁性材料内に含まれる符号化は、異なるタイプのフレームを一意に識別するための指紋として機能することができる。代わりに、又は磁石の使用に加えて、ＩｏＴクロックハブ５５０は、フレーム５０１とインターフェースするための物理的インターフェースを含むことができる。この実施形態では、フレームを識別するＩＤコードがインターフェースを介して提供されてもよい。更に、インターフェースは、フレームがスピーカ５０５を含む以下に説明する実施形態のための物理的オーディオ接続を含むことができる。

一実施形態では、ＩｏＴクロックハブディスプレイ内に表示される情報のスタイルは、取り付けられているフレームのタイプに基づいて自動的に変更されてもよい。例えば、「モダン」スタイルのフレームが付けられている場合、ＩｏＴクロックハブ５５０に関する情報を表示するために使用される色／フォント／グラフィックスタイルは、現代のフレームスタイルに一致するように自動的に切り替わることができる。同様に、「伝統的」スタイルのフレームが付けられている場合、ＩｏＴクロックハブ５５０の情報を表示するために使用される色／フォント／グラフィックスタイルは、従来のフレームスタイルに一致するように自動的に切り替えられる。フレーム５０１の一実施形態は、子供の部屋で使用するように設計されてもよい（例えば、ハローキティ（商標）フレーム又は鳩時計が設計されてもよい）。これに応答して、ＩｏＴクロックハブ５５０は、フレームタイプ（例えば、ハローキティ又は鳩時計の画像を正時に表示する）に合致する適切な背景を表示するように構成することができる。更に、図５Ｂには長方形のフレームが示されているが、円形又は楕円形のフレームのような他の形状も考えられる。円形／楕円形フレームの場合、ＩｏＴクロックハブ５５０上のディスプレイは、フレーム形状に適合するように（例えば、フレームによって隠される画面の領域にコンテンツを表示しない）調節されてもよい。

上述したように、一実施形態では、フレーム５０１は、ＩｏＴクロックハブ５５０からオーディオインターフェースを介して提供されるオーディオを生成するための一組の高品質スピーカ５０５を備えている。例えば、ＩｏＴクロックハブ５５０が、ユーザのオーディオプレイリスト（上述したように）をダウンロードし、プレイリストで識別されたオーディオをストリーム／復号する実施の形態では、オーディオは、クロックハブ５５０に内蔵されたスピーカ２０５ではなく、高品質のスピーカ５０５を介して再生される。

様々な異なるタイプのフレーム５０１をＩｏＴハブ５５０に連結して、様々な異なるＩ／Ｏ能力を提供することができる。例えば、カメラの内蔵されたフレームは、ユーザのモバイルデバイス／アプリケーション１３５からＩｏＴハブ５５０に送信されたコマンドに応答して、写真を撮るか、又はビデオをキャプチャするためにインストールすることができる。したがって、フレーム５０１は、ユーザの家のローカルな監視カメラとして作動してもよい。別の実施形態では、フレームは、（例えば、ユーザのＴＶ及び受信機のようなローカルＡ／Ｖ機器を制御するために）ユーザ機器／アプリを介して制御可能な遠隔制御機器として機能する一体型ＩＲブラスタを有することができる。別の実施形態では、フレーム５０１は、熱センサ、煙センサ、及び／又は一酸化炭素検出器を備えることができる。この実施形態では、ＩｏＴクロックハブ５５０は、許容可能な閾値を上回るレベルを示すセンサのいずれかに応答してアラームを生成することができる。また、警報を、家庭監視サービス及び／又は地方消防署などのサービスに送信するように構成することもできる。

ＩｏＴクロックハブ５５０の別の実施形態が図５Ｃ〜図５Ｆに示されており、これらは、ＩｏＴクロックハブ５５０を壁に取り付けるか、又はＩｏＴクロックハブ５５０を机（又は他の構造）上に置くかのオプションを含む。最初に図５Ｃ〜図５Ｄを参照して、ＩｏＴクロックハブ５５０は、ＩｏＴクロックハブ５５０の後部に形成された円形キャビティ５１３内に磁気的に固定された円形の板５１０とともにエンドユーザに出荷されてもよい。図５Ｃは、キャビティ５１３内に磁気的に取り付けられる円形の板５１０を示し、図５Ｄは、キャビティ５１３から除去された円形の板５１０を示す。円形の板５１０は、磁性材料から形成されてもよく、及び／又は磁性材料は円形キャビティ５１３の下に含まれて、プレート５１０が円形キャビティ５１３に接触したとき固定して取り付けられる。一実施形態では、円形の板５１０は、壁に円形の板を固定するためにネジを穿孔することができる穴５１２を含む。次いで、図５Ｅに示すように、ＩｏＴクロックハブ５５０を円形の板５１０に取り付けて、ＩｏＴクロックハブ５５０を壁に取り付けることができる。

円形の板５１０は、壁面取り付けに特に有益である。なぜなら、ユーザは、円形の板５１０を任意の向き（すなわち、水平面を使用せず）で壁に取り付けることができるからである。次に、ユーザは、円形のプレート５１０を、ＩｏＴクロックハブ５５０の背面の円形キャビティ５１３と磁気的に係合し、必要に応じてＩｏＴクロックハブ５５０を回転させることによって、正確なレベルを達成するように、クロックハブ５５０を壁に磁気的に固定することができる。

更に、図５Ｃ〜図５Ｄに示すように、ＩｏＴクロックハブ５５０の後部は、挿入スロット５１１を含むことができ、ユーザがＩｏＴクロックハブ５５０をテーブル又は机（若しくは他の構造物）上に置くことを選択した場合、その中に円形の板５１０を挿入して支持を提供してもよい。図５ＦはＩｏＴクロックハブ５５０の一実施の形態の挿入スロット５１１に挿入された円形の板５１０を示す。図示されているように、一旦挿入されると、ＩｏＴクロックハブ５５０は、わずかに傾斜した方向に後方に傾けられ、円形の板５１０によって供給されるバランスに頼る。

したがって、単一の支持要素である円形の板５１０は、ＩｏＴクロックハブ５５０の壁取り付けと、テーブル又は他の表面上のＩｏＴクロックハブ５５０の支持の両方に使用することができる。

図６は１つのＩｏＴデバイス１０１が水分配器６０１に連結されているか、又は埋め込まれており、別のＩｏＴデバイス１０２が米分配器６０２に埋め込まれている特定のアプリケーションを示す。一実施形態では、ＩｏＴデバイス１０１は、分配器６０１内に現在存在する水の量が指定された閾値量を下回っているかどうかを検出するために、（図２の２５０として示されている）センサを含む。例えば、センサ２５０は、分配器内の水の重量を測定し、現在の重量を低電力マイクロコントローラ２００に報告することができる。アプリケーションプログラムコード２０３に基づいて、重量が特定の閾値に達すると、ＩｏＴデバイス１０１は、新しい水容器が必要であることを示すメッセージを送信する。メッセージは、ＩｏＴハブ１１０を経由してＩｏＴサービス１２０及び／又は外部ウェブサイト１３０に送られ、追加の水の注文を行う。注文は、ユーザの自宅の住所及び課金データを含むユーザのアカウントに関連付けられている（一意のＩＤコードを使用している）ＩｏＴデバイス１０１の識別情報を含むことができる。新しい水容器は、その後ユーザの自宅に自動的に出荷される。同様に、米分配器６０２内のＩｏＴデバイス１０２は、その中に含まれる米の重量が特定の閾値に達したときを検出することができる。次いで、ＩｏＴデバイス１０２は、重みが指定された閾値に達すると（アプリケーションプログラムコード２０３に基づいて）メッセージを自動的に送信することができる。

様々な異なるタイプの情報を収集するために、様々な他のセンサをＩｏＴデバイス１０１〜１０５内に統合することができる。例えば、一実施形態では、熱センサを有するＩｏＴデバイスは、ストーブのバーナがいつオンであるかを検出するために、ストーブの上又は近くに構成されてもよい。一実施形態では、ＩｏＴデバイスは、ユーザのデバイス１３５上のアプリから送信された信号に応答して、ストーブを制御する（例えば、オン／オフする）ように構成することもできる。別の例として、ＩｏＴデバイスは、加速度計を含み、ユーザの家の周り及び／又は動きを検出するためのデバイスに連結されてもよい（ユーザが取った工程の数、又はユーザの家庭内の特定のオブジェクトが使用される頻度などを検出するためなど）。本発明の根底にある原理は、事実上無制限の数のアプリケーション及び状況で実施することができる。

本発明の実施形態は、上で説明した様々な工程を含み得る。本工程は、汎用又は特殊目的のプロセッサに本工程を実行させるために使用され得る機械実行可能な命令に具現化することができる。代替的に、これらの工程は、工程を実行するためのハードワイヤードロジックを含む特定のハードウェア構成要素によって又はプログラミングされたコンピュータ構成要素及びカスタムハードウェア構成要素の任意の組み合わせによって実行することができる。

本明細書に記載のように、命令は、ある特定の操作を行うように構成されるか、所定の機能又はソフトウェア命令が非一時的コンピュータ可読媒体中に具現化されたメモリ中に記憶されているアプリケーション固有集積回路（ＡＳＩＣ）などの、ハードウェアの特定の構成を参照し得る。したがって、図面に示される技術は、１つ以上の電子デバイス（例えば、エンドステーション、ネットワーク要素など）上に記憶及び実行されるコード及びデータを使用して実装され得る。このような電子デバイスは、非一時的コンピュータ機械可読記憶媒体（例えば、磁気ディスク、光ディスク、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、フラッシュメモリデバイス、相変化メモリ）、並びに一時的なコンピュータ機械可読通信媒体（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号などの電気的、光学的、音響的又は他の形態の伝搬信号）などのコンピュータ機械可読記憶媒体を使用して、コード及びデータを記憶及び（内部で及び／又はネットワークを介して他の電子デバイスと）通信する。更に、そのような電子デバイスは、１つ以上の記憶デバイス（非一時的機械可読記憶媒体）、ユーザ入力／出力デバイス（例えば、キーボード、タッチスクリーン、及び／又はディスプレイ）、及びネットワーク接続のような、１つ以上の他の構成要素に連結された１つ以上の組のプロセッサを、典型的には、含む。一組のプロセッサと他の構成要素との連結は、典型的には、１つ以上のバス及びブリッジ（バスコントローラとも呼ばれる）を通じて行われる。記憶デバイスとネットワークトラフィックを運ぶ信号のそれぞれは、１つ以上の機械可読記憶媒体及び機械可読通信媒体を表す。したがって、所与の電子デバイスの記憶デバイスは、その電子デバイスの１つ以上のプロセッサのセット上で実行するためのコード及び／又はデータを、典型的には、記憶する。もちろん、本発明の実施形態の１つ以上の部分は、ソフトウェア、ファームウェア、及び／又はハードウェアの異なる組み合わせを使用して実装されてもよい。この詳細な説明全体を通じて、説明を目的として、本発明の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細を記載した。しかしながら、本発明は、これらの具体的な詳細の一部がなくても実施され得ることは、当業者にとって明らかであろう。ある特定の例では、既知の構造及び機能は、本発明の主題を不明瞭にすることを回避するために、詳述しなかった。したがって、本発明の範囲及び趣旨は、以下の特許請求の範囲の観点から判断されるべきである。

Claims (36)

1. 物のインターネット（ＩｏＴ）システムであって、
   ＷＡＮを介してＩｏＴサービスにＩｏＴハブを連結するＷＡＮインターフェースと、複数の異なるタイプのＩｏＴデバイスに前記ＩｏＴハブを通信可能に連結するローカル通信インターフェースとを含むＩｏＴハブと、
   プログラムコードを記憶するためのメモリと、前記プログラムコードを実行するためのマイクロコントローラとを有する少なくとも１つのＩｏＴデバイスとを含み、前記プログラムコードは、ライブラリプログラムコードを含み、前記ライブラリプログラムコードは、開発者が前記ライブラリプログラムコードを利用するアプリケーションプログラムコードを作成することによって、任意のＩｏＴデバイスを実装するのに使用可能な基本ビルディングブロックを含み、前記基本ビルディングブロックのうちの少なくとも１つは、前記ＩｏＴハブ及びＩｏＴサービスとの通信を可能にする通信スタックを含み、前記ライブラリプログラムコードはマイクロコントローラを備えたソフトウェア開発キット（ＳＤＫ）で前記開発者に提供され、
   前記ＳＤＫはグラフィックユーザインタフェースを含み、当該グラフィックユーザインタフェースにおいては、前記開発者は前記ＩｏＴデバイスのための入力及び出力を指定することのみが必要であり、前記ＳＤＫは、前記ＩｏＴハブと前記ＩｏＴデバイスとの間の通信を可能とするための、前記通信スタックを含む前記アプリケーションプログラムコードを自動的に生成するためのものであり、
   前記ＳＤＫはまた、前記開発者が、ＩｏＴハブメモリに記憶され、ＩｏＴハブマイクロコントローラによって実行されるＩｏＴハブプログラムコードを更新することを可能とし、前記ＩｏＴハブプログラムコードは、前記ＩｏＴハブが前記ローカル通信インターフェースを介して前記ＩｏＴデバイスと通信することを可能とする第１の通信スタック、前記ＩｏＴハブが前記ＷＡＮインターフェースを介して前記ＩｏＴサービスと通信することを可能とする第２の通信スタックと、前記ＩｏＴハブと前記ＩｏＴデバイスとのペアリングを可能にするためのデバイスペアリングプログラムコードを含む、
   システム。
2. 前記ＩｏＴデバイスは、前記アプリケーションプログラムコードに従ってローカルデータを収集するセンサ、及び／又は前記アプリケーションプログラムコードに従って出力制御機能を実行する出力制御デバイスを含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記アプリケーションプログラムコードは、１つ以上のアプリケーション固有の機能を前記ＩｏＴデバイスに実行させるように、前記マイクロコントローラによって実行可能であり、前記機能のうちの少なくとも１つは、ローカルデータを収集すること又はローカル制御機能を実行することを含む、請求項１に記載のシステム。
4. 前記ＩｏＴデバイスは、前記ライブラリプログラムコードに従って前記ＩｏＴハブとローカル通信チャンネルを確立するための低電力通信インターフェースを更に含む、請求項１に記載のシステム。
5. 前記低電力通信インターフェースは、前記基本ビルディングブロックの前記通信スタックにおいてブルートゥースＬＥプロトコルスタックに従って、前記ＩｏＴデバイスとブルートゥースＬＥ通信チャンネルを確立するためのブルートゥース低エネルギー（ＬＥ）無線を含む、請求項４に記載のシステム。
6. 前記ＷＡＮがインターネットを含む、請求項１に記載のシステム。
7. 前記ＳＤＫが前記ＩｏＴハブを含み、前記開発者に前記ＩｏＴサービスへのアクセスを提供する、請求項１に記載のシステム。
8. 方法であって、
   ＷＡＮを介してＩｏＴサービスにＩｏＴハブを連結するＷＡＮインターフェースと、前記ＩｏＴハブを複数の異なるタイプのＩｏＴデバイスに通信可能に連結するローカル通信インターフェースとを含むＩｏＴハブを提供することと、
   プログラムコードを記憶するためのメモリと、前記プログラムコードを実行するためのマイクロコントローラとを有する少なくとも１つのＩｏＴデバイスを提供することと、
   開発者がライブラリプログラムコードを利用するアプリケーションプログラムコードを作成することによって任意のＩｏＴデバイスを実装するために使用可能な基本ビルディングブロックを含むライブラリプログラムコードを含む前記プログラムコードを提供することと、を含み、前記基本ビルディングブロックのうちの少なくとも１つは、前記ＩｏＴハブとの通信を可能にする通信スタックを含み、前記ライブラリプログラムコードは、前記開発者に、前記マイクロコントローラを備えたソフトウェア開発キット（ＳＤＫ）で提供され、
   前記ＳＤＫはグラフィックユーザインタフェースを含み、当該グラフィックユーザインタフェースにおいては、前記開発者は前記ＩｏＴデバイスのための入力及び出力を指定することのみが必要であり、前記ＳＤＫは、前記ＩｏＴハブと前記ＩｏＴデバイスとの間の通信を可能とするための、前記通信スタックを含む前記アプリケーションプログラムコードを自動的に生成するためのものであり、
   前記ＳＤＫはまた、前記開発者が、ＩｏＴハブメモリに記憶され、ＩｏＴハブマイクロコントローラによって実行されるＩｏＴハブプログラムコードを更新することを可能とし、前記ＩｏＴハブプログラムコードは、前記ＩｏＴハブが前記ローカル通信インターフェースを介して前記ＩｏＴデバイスと通信することを可能とする第１の通信スタック、前記ＩｏＴハブが前記ＷＡＮインターフェースを介して前記ＩｏＴサービスと通信することを可能とする第２の通信スタックと、前記ＩｏＴハブと前記ＩｏＴデバイスとのペアリングを可能にするためのデバイスペアリングプログラムコードを含む、
   方法。
9. 前記ＩｏＴデバイスは、前記アプリケーションプログラムコードに従ってローカルデータを収集するセンサ、及び／又は前記アプリケーションプログラムコードに従って出力制御機能を実行する出力制御デバイスを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記アプリケーションプログラムコードは、１つ以上のアプリケーション固有の機能を前記ＩｏＴデバイスに実行させるように、前記マイクロコントローラによって実行可能であり、前記機能のうちの少なくとも１つは、ローカルデータを収集すること又はローカル制御機能を実行することを含む、請求項８に記載の方法。
11. 前記ＩｏＴデバイスは、前記ライブラリプログラムコードに従って前記ＩｏＴハブとローカル通信チャンネルを確立するための低電力通信インターフェースを更に含む、請求項８に記載の方法。
12. 前記低電力通信インターフェースは、前記基本ビルディングブロックの前記通信スタックにおいてブルートゥースＬＥプロトコルスタックに従って、前記ＩｏＴデバイスとブルートゥースＬＥ通信チャンネルを確立するためのブルートゥース低エネルギー（ＬＥ）無線を含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記ＷＡＮがインターネットを含む、請求項８に記載の方法。
14. 前記ＳＤＫが前記ＩｏＴハブを含み、前記開発者に前記ＩｏＴサービスへのアクセスを提供する、請求項８に記載の方法。
15. 物のインターネット（ＩｏＴ）クロックハブであって、
    プログラムコードを記憶するためのメモリと、前記プログラムコードを実行するためのマイクロコントローラと、
    ＷＡＮを介して前記ＩｏＴクロックハブをＩｏＴサービスに連結するためのＷＡＮインターフェースと、前記ＩｏＴクロックハブを複数の異なるタイプのＩｏＴデバイスに通信可能に連結するローカル通信インターフェースと、
    現在の時刻、現在の温度、及びユーザのカレンダーから検索された１つ以上のカレンダーイベントを示すクロックを表示する統合されたディスプレイと、を含み、前記１つ以上のカレンダーイベントは、前記ＷＡＮインターフェースを介して前記ＩｏＴクロックハブに提供され、前記ユーザに関連付けられた個人的なイベントを含み、前記１つ以上のカレンダーイベントは前記ユーザのアポイントメントを含み、前記統合されたディスプレイは前記アポイントメントの位置、前記アポイントメントのアドレス、及び前記アポイントメントへ前記ＩｏＴクロックハブの位置から移動するために必要な現在の時間量を示すマップを表示し、
    一つ以上のＩｏＴデバイスへウェイクアップ信号を送信するためのデバイスウェイクアップ送信機であって、前記一つ以上のＩｏＴデバイスは、当該一つ以上のＩｏＴデバイスへのウェイクアップ信号において電気的に送信されたエネルギーを用いて、非常に低い電力状態から目覚めさせられるものである、
    物のインターネット（ＩｏＴ）クロックハブ。
16. 前記カレンダーイベントは、ユーザクライアントデバイスを介して前記ユーザによって管理されるサーバ側カレンダーから提供される、請求項１５に記載のＩｏＴクロックハブ。
17. 前記ＩｏＴデバイスのうちの少なくともいくつかは、データを収集し、前記ディスプレイ上に表示されるように前記ＩｏＴクロックハブに前記データを提供するように構成されている、請求項１５に記載のＩｏＴクロックハブ。
18. 前記ＷＡＮ又は前記ローカル通信インターフェースを介して前記ＩｏＴクロックハブにストリーミングされたオーディオコンテンツを復号するオーディオデコーダと、
    前記オーディオコンテンツの可聴音を生成するために前記ＩｏＴクロックハブの内部又はその上に統合されたスピーカと、を更に含む、請求項１５に記載のＩｏＴクロックハブ。
19. 前記オーディオコンテンツは、ユーザがプレイリストを前記ＩｏＴクロックハブにダウンロードすることによって識別される、請求項１８に記載のＩｏＴクロックハブ。
20. 前記オーディオコンテンツは、前記ローカル通信インターフェースを介して前記ユーザのモバイルデバイスから直接提供される、請求項１８に記載のＩｏＴクロックハブ。
21. 前記ローカル通信インターフェースは、前記ＩｏＴデバイスとブルートゥースＬＥ通信チャンネルを確立するためのブルートゥース低エネルギー（ＬＥ）無線を含む、請求項１８に記載のＩｏＴクロックハブ。
22. 前記ＩｏＴクロックハブの幅及び高さに応じてサイズ設定され、前記ＩｏＴクロックハブの周辺に取り付けるように適合されたフレームを更に含む、請求項１５に記載のＩｏＴクロックハブ。
23. 写真フレームの取り付けに応答して、前記ＩｏＴクロックハブの前記マイクロコントローラは、前記取り付けられたフレームの１つ以上の特性を検出し、ディスプレイに使用される１つ以上のグラフィック特性をそれに応じて更新する、請求項２２に記載のＩｏＴクロックハブ。
24. 前記１つ以上のグラフィック特性は、前記フレームに一致すると判定されたグラフィック特性を含む、請求項２３に記載のＩｏＴクロックハブ。
25. 前記フレームは、前記ＩｏＴクロックハブからオーディオコンテンツを再生するためのスピーカを含み、前記スピーカは、前記フレームが前記ＩｏＴクロックハブに取り付けられたときに、前記ＩｏＴクロックハブのオーディオ出力に電気的に連結される、請求項２２に記載のＩｏＴクロックハブ。
26. 物のインターネット（ＩｏＴ）クロックハブシステムであって、
    ＩｏＴクロックハブは、
    ＩｏＴハブプログラムコードを記憶するためのメモリと、前記プログラムコードを実行するためのマイクロコントローラと、
    ＷＡＮを介してＩｏＴクロックハブをＩｏＴサービスに連結するＷＡＮインターフェースと、前記ＩｏＴクロックハブを複数の異なるタイプのＩｏＴデバイスに通信可能に連結するローカル通信インターフェースと、
    現在の時刻、現在の温度、及びユーザのカレンダーから検索された１つ以上のカレンダーイベントを示すクロックを表示する統合されたディスプレイであって、前記１つ以上のカレンダーイベントは、前記ＷＡＮインターフェースを介して前記ＩｏＴクロックハブに提供され、前記ユーザに関連付けられた個人的なイベントを含み、前記１つ以上のカレンダーイベントは前記ユーザのアポイントメントを含み、前記統合されたディスプレイは前記アポイントメントの位置、前記アポイントメントのアドレス、及び前記アポイントメントへ前記ＩｏＴクロックハブの位置から移動するために必要な現在の時間量を示すマップを表示する、統合されたディスプレイと、
    プログラムコードを記憶するためのメモリと、前記プログラムコードを実行するためのマイクロコントローラとを有する少なくとも１つのＩｏＴデバイスと、を含み、前記プログラムコードは、ライブラリプログラムコードを含み、前記ライブラリプログラムコードは、開発者が前記ライブラリプログラムコード利用するアプリケーションプログラムコードを作成することによって、任意のｌｏＴデバイスを実装するのに使用可能な基本ビルディングブロックを含み、前記基本ビルディングブロックのうちの少なくとも１つは、前記ＩｏＴクロックハブとの通信を可能にする通信スタックを含み、前記ライブラリプログラムコードは、前記マイクロコントローラを備えたソフトウェア開発キット（ＳＤＫ）で前記開発者に提供され、
    前記ＳＤＫはグラフィックユーザインタフェースを含み、当該グラフィックユーザインタフェースにおいては、前記開発者は前記ＩｏＴデバイスのための入力及び出力を指定することのみが必要であり、前記ＳＤＫは、前記ＩｏＴハブと前記ＩｏＴデバイスとの間の通信を可能とするための、前記通信スタックを含む前記アプリケーションプログラムコードを自動的に生成するためのものであり、
    前記ＳＤＫはまた、前記開発者が、ＩｏＴハブメモリに記憶され、ＩｏＴハブマイクロコントローラによって実行されるＩｏＴハブプログラムコードを更新することを可能とし、前記ＩｏＴハブプログラムコードは、前記ＩｏＴハブが前記ローカル通信インターフェースを介して前記ＩｏＴデバイスと通信することを可能とする第１の通信スタック、前記ＩｏＴハブが前記ＷＡＮインターフェースを介して前記ＩｏＴサービスと通信することを可能とする第２の通信スタックと、前記ＩｏＴハブと前記ＩｏＴデバイスとのペアリングを可能にするためのデバイスペアリングプログラムコードを含む、
    物のインターネット（ＩｏＴ）クロックハブシステム。
27. 前記カレンダーイベントは、ユーザクライアントデバイスを介して前記ユーザによって管理されるサーバ側カレンダーから提供される、請求項２６に記載のＩｏＴクロックハブシステム。
28. 前記ＩｏＴデバイスのうちの少なくともいくつかは、データを収集し、前記ディスプレイ上に表示されるように前記ＩｏＴクロックハブに前記データを提供するように構成されている、請求項２６に記載のＩｏＴクロックハブシステム。
29. 前記ＷＡＮ又は前記ローカル通信インターフェースを介して前記ＩｏＴクロックハブにストリーミングされたオーディオコンテンツを復号するオーディオデコーダと、
    前記オーディオコンテンツの可聴音を生成するために前記ＩｏＴクロックハブの内部又はその上に統合されたスピーカと、を更に含む、請求項２６に記載のＩｏＴクロックハブシステム。
30. 前記オーディオコンテンツは、ユーザが前記ＩｏＴクロックハブにプレイリストをダウンロードすることによって識別される、請求項２９に記載のＩｏＴクロックハブシステム。
31. 前記オーディオコンテンツは、前記ローカル通信インターフェースを介して前記ユーザのモバイルデバイスから直接提供される、請求項３０に記載のＩｏＴクロックハブシステム。
32. 前記ローカル通信インターフェースは、前記ＩｏＴデバイスとブルートゥースＬＥ通信チャンネルを確立するためのブルートゥース低エネルギー（ＬＥ）無線を含む、請求項２９に記載のＩｏＴクロックハブシステム。
33. 前記ＩｏＴクロックハブの幅及び高さに応じてサイズ設定され、前記ＩｏＴクロックハブの周辺に取り付けるように適合されたフレームを更に含む、請求項２６に記載のＩｏＴクロックハブシステム。
34. 写真フレームの取り付けに応答して、前記ＩｏＴクロックハブの前記マイクロコントローラは、前記取り付けられたフレームの１つ以上の特性を検出し、前記ディスプレイに使用される１つ以上のグラフィック特性をそれに応じて更新する、請求項３３に記載のＩｏＴクロックハブシステム。
35. 前記１つ以上のグラフィック特性は、前記フレームに一致すると判定されたグラフィック特性を含む、請求項３４に記載のＩｏＴクロックハブシステム。
36. 前記フレームは、前記ＩｏＴクロックハブからオーディオコンテンツを再生するためのスピーカを含み、前記スピーカは、前記フレームが前記ＩｏＴクロックハブに取り付けられたときに、前記ＩｏＴクロックハブのオーディオ出力に電気的に連結される、請求項３３に記載のＩｏＴクロックハブシステム。

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