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JP6510030B2 - モノのインターネット(IoT)におけるデバイス場所登録のためのサーバ - Google Patents
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JP6510030B2 - モノのインターネット(IoT)におけるデバイス場所登録のためのサーバ - Google Patents

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Description

(関連出願の引用)
本願は、米国仮特許出願第62/031,390号(2014年7月31日出願)に対する優先権を主張し、上記出願の開示は、その全体が参照により本明細書に引用される。
モノのインターネット(IoT)パラダイムでは、我々を取り囲む物体の多くが、何らかの形態でインターネットに接続されるであろう。IoTは、相互接続された物体のネットワークへの現在のインターネットの進化であり、それは、環境から情報を得て(感知)、物理的世界と相互作用する(作動/コマンド/制御)だけではなく、情報転送、分析、適用、および通信のためのサービスも提供する。2011年だけで、地球上の相互接続されたデバイスの数は、実際の人々の数を追い抜いている。現在、90億個もの相互接続されたデバイスが存在しており、2020年までに240億個のデバイスに達すると予期されている。
無線周波数識別(RFID)は、物体に取り付けられたタグを自動的に識別および追跡する目的のためにデータを転送するための無線周波数電磁場の無線非接触使用である。タグは、電子的に記憶された情報を含む。タグは、電子製品コード(EPC)と呼ばれる固有の識別番号と、潜在的に、製造業者、医療組織、軍組織、ロジスティクスプロバイダ、および小売業者、または商品もしくは機器の物理的場所を追跡する必要がある他者が着目する追加の情報とを含む。RFIDプリンタによってタグの中に書き込まれると、タグは、96ビットのデータのストリングを含む。最初の8ビットは、プロトコルのバージョンを識別するヘッダである。次の28ビットは、このタグのためのデータを管理する組織を識別する。組織番号は、EPCグローバルコンソーシアムによって割り当てられる。次の24ビットは、物体クラスであり、製品の種類を識別する。最後の36ビットは、特定のタグのための固有の通し番号である。これらの最後の2つのフィールドは、タグを発行した組織によって設定される。ユニフォームリソースロケータ(URL)同様に、電子製品コード番号全体が、特定の製品を固有に識別するためのグローバルデータベースへのキーとして使用されることができる。
IEEE802.15.4デバイスは、無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)内でデバイスを固有に識別する48ビット(長)IEEEアドレスを有する。バッテリ寿命を延長させるために、より短いアドレス(16ビット)が、パケットサイズを短縮するため、故に、デバイスがアクティブに通信する時間を短縮するために使用される。
国際モバイル加入者識別(IMSI)は、セルラーネットワークのユーザを識別するために使用され、全セルラーネットワークに関連付けられた固有の識別である。それは、64ビットフィールドとして記憶され、電話によってネットワークに送信される。移動局国際加入者ディレクトリ番号(MSISDN)は、モバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))または汎用モバイル電気通信システム(UMTS)モバイルネットワーク内の加入を固有に識別する番号である。それは、モバイル/携帯電話内の加入者識別モジュール(SIM)カードに対する電話番号である。MSISDNは、IMSIとともに、モバイル加入者を識別するために使用される2つの重要な番号である。後者は、SIM、すなわち、携帯電話の中に挿入されるカードを識別する一方、前者は、呼を加入者にルーティングするために使用される。IMSIは、多くの場合、ホーム場所レジスタ(HLR)(「加入者データベース」)におけるキーとして使用され、MSISDNは、通常、呼を携帯電話に接続するためにダイヤルされる番号である。SIMは、IMSIに固有に関連付けられる一方、MSISDNは、時間で変化し得、すなわち、異なるMSISDNがSIMに関連付けられ得る。
インターネットプロトコルバージョン6(IPv6)アドレスは、IPv6コンピュータネットワークに参加するコンピュータまたは他のネットワークノードのネットワークインターフェースを識別するために使用される数値ラベルである。
IPv6アドレスは、128ビットのサイズを有し、ホストの個々のネットワークインターフェースを固有に識別し、ホスト間のIPパケットのルーティングを可能にする目的を果たす。IPv6アドレスは、4つの十六進の数字の8つのグループとして表され、各グループは、16ビット(2オクテット)を表す。グループは、コロン(:)によって分離される。
ルーティング情報プロトコル(RIP)は、初期のAS内インターネットルーティングプロトコルのうちの1つであり、今日も依然として広く使用されている。RIPは、ホップカウントをコスト指標として使用する。各リンクは、1のコストを有する。RIPは、用語「ホップ」を使用し、これは、ソースルータから宛先サブネットまでの最短経路に沿って通過するサブネットの数(宛先サブネットを含む)である。
図1は、自律システム(AS)102の一部を図示する略図である。AS102は、インターネット内に共通の明確に定義されたルーティングポリシーを提示する1つ以上のネットワークオペレータの制御下で接続されるIPルーティングプリフィックスの集合体である。同じAS102内のルータは全て、同じルーティングアルゴリズムを起動し、互いについての情報を有する。
経路の最大コストは、15に限定され、したがって、直径15ホップ未満である自律システムにRIPの使用を限定する。RIPでは、ルーティング更新は、RIPアドバタイズメントを使用して、約30秒毎に近隣間で交換される。
各ルータは、ルーティングテーブルとして知られるRIPテーブルを維持する。ルータのルーティングテーブルは、ルータの距離ベクトルおよびルータの転送テーブルの両方を含む。ルーティングテーブルは、3つの欄を有する。第1の欄は、宛先サブネットに対するものであり、第2の欄は、宛先サブネットまでの最短経路に沿った次のルータの識別を示し、第3の欄は、最短経路に沿った宛先サブネットに到達するまでのホップの数を示す。表1は、ルータDのためのルーティングテーブルを示す。サブネットは、IPネットワークの論理的可視細分化である。ネットワークを2つ以上のネットワークに分割する実践は、サブネット化と呼ばれる。サブネットに属する全ホストは、ルーティングプリフィックスと呼ばれる、そのIPアドレス内で共通の同じ最上位ビットグループを用いてアドレスされる。
ここで、30秒後、ルータDが、ルータAから、表2に示されるアドバタイズメントを受信すると仮定する。このアドバタイズメントは、ルータAからのルーティングテーブル情報のみである。この情報は、特に、サブネットzがルータAから4ホップのみ離れていることを伝達する。ルータDは、このアドバタイズメントを受信すると、アドバタイズメントと古いルーティングテーブルをマージする。特に、ルータDは、ここで、ルータBを通る経路より短い、ルータAを通るサブネットzまでの経路が存在することを知る。したがって、ルータDは、そのルーティングテーブルを更新し、表3に示されるようなより新しい最短経路を考慮する。
RFC792に規定されるインターネット制御メッセージプロトコル(ICMP)は、ホストおよびルータによって、ネットワーク層情報を互いに通信するために使用される。ICMPは、多くの場合、IPの一部と見なされる。ICMPメッセージは、IPデータグラム内で搬送される。ICMPメッセージは、基本IPヘッダを使用して送信される。ICMPメッセージフォーマットは、表4に示される。各ICMPメッセージは、その目的を定義し、チェックサムを提供する、3つのフィールドを含む。それらは、タイプ、コード、およびチェックサムフィールドである。タイプフィールドは、ICMPメッセージを識別し、コードフィールドは、関連付けられたタイプフィールドについてのさらなる情報を提供し、チェックサムは、メッセージの完全性を決定する方法を提供する。「未使用」と標識された任意のフィールドは、後の拡張のために確保され、送信されるとき、ゼロでなければならないが、受信機は、これらのフィールドを使用すべきではない(それらをチェックサムに含む以外)。
42から252のタイプ番号は、割り当てられない。ICMPv6の場合、159−199のタイプ番号は、割り当てられない。
図2は、開発中のoneM2M規格によって定義される「共通サービスエンティティ(CSE)」102と呼ばれるoneM2Mサービス層を図示する略図である。サービス層の目的は、e−ヘルス、全車両管理、およびスマートホーム等の異なる「バーティカル」M2Mサイロシステムおよびアプリケーションによって利用され得る、「ホリゾンタル」サービスを提供することである。CSE102は、「発見」、「データ管理」、および「リポジトリ」等の「共通サービス機能(CSF)」と呼ばれる複数の論理機能を含む。図2は、oneM2Mにおける開発中のCSFを図示する。
図3は、CSE102がサポートする、oneM2M機能アーキテクチャに示されるような4つの参照点を図示する略図である。Mca参照点は、アプリケーションエンティティ(AE)302とインターフェースをとる。Mcc参照点は、同一サービスプロバイダドメイン内の別のCSE304とインターフェースをとり、Mcc’参照点は、異なるサービスプロバイダドメイン内の別のCSEとインターフェースをとる。Mcn参照点は、下層ネットワークサービスエンティティ(NSE)306とインターフェースをとる。NSE306は、デバイス管理、場所サービス、およびデバイストリガリング等の下層ネットワークサービスをCSEに提供する。
IoTデバイスのための新規命名スキームは、IoTデバイスの既存の命名スキームがデバイス発見およびグループ動作を効率的にサポートしないという問題に対処することができる。
IoTデバイス名サービス(IDNS)は、デバイス名が、場所および他のコンテキスト情報から生成され、場所変更またはコンテキスト変動に起因して更新され、かつ発見される方法を担当することができる。例示的IDNSは、以下の機能性を有することができる。
(1) サブ場所登録機能:IDNSは、主要場所における建物/設備の所有者/管理者がサブ場所を登録することを承認することができる。
(2) サブ場所プールマネージャ:IDNSは、可能なサブ場所を主要場所下に含むサブ場所プールを維持することができる。サブ場所は、階層方式で維持されることができ、これは、各サブ場所がツリー構造に従ってそれ自身のサブ場所を有し得ることを意味する。
(3) デバイス登録機能:IDNSは、IoTデバイスまたはその管理者/所有者がデバイスを登録することを承認することができる。登録情報では、デバイスの名前の一部(例えば、ラベルフィールド)、場所、または他のコンテキスト情報が、IDNSがフルデバイス名を記録/生成することが可能であるように含まれ得る。
(4) デバイス名生成機能:IDNSは、その場所および他のコンテキスト情報、例えば、タイプに基づいて、適切な名前をIoTデバイスに割り当てることができる。
(5) デバイス名更新機能:IDNSは、IoTデバイスまたはその管理者/所有者がデバイスの移動/場所変更に起因してデバイスの名前を更新することを承認することができる。
(6) デバイス名プールマネージャ:IDNSは、同じ主要場所内のIoTデバイスの名前を維持することができる。
(7) デバイスおよび名前発見機能:IDNSは、同じ場所内のIoTデバイスもしくはデバイス管理者、または他の場所内のIDNSからのデバイス名発見を承認することができる。
デバイス名スキームおよびIDNSの実施形態は、新しい特徴を可能にすることができる。
(1) サブネット化:命名スキームは、IoTネットワークの異なるレベルの物理的サブネット化を生成することができる。
(2) 名前ルーティングプロトコル(NRP):IoTデバイスは、その名前によってルーティングされることができる。名前スキームおよびNRPを用いることで、IoTデバイスは、それらの間の直接通信を可能にするためにフルプロトコルスタックを実装する必要がない。
(3) デバイスグループ動作:提案されるIDNSおよびNRPを用いることで、IoTデバイスのグループは、上位層の関与を伴わずに、効率的に発見され、動作させられることができる。
(4) デバイスの場所特定:提案される名前スキームおよびINDSは、人がそのデバイスの場所を特定する/見つけることに役立つことができる。
一実施形態では、名前サービスは、IoTデバイスのための名前を維持することができる。名前サービスは、IDNSであることができる。名前サービスは、IoTデバイスのための場所フィールドおよびラベルフィールドを有する名前を記憶することができる。場所情報を含む場所フィールドは、主要場所およびサブ場所を含むことができる。
一実施形態では、モノのインターネット(IoT)デバイスは、メッセージを第2のIoTデバイスにルーティングするように適合される。IoTデバイスは、IoTデバイスへのその途中でメッセージを転送するための第3のIoTデバイスを示すルーティングテーブルを含むことができる。ルーティングテーブルは、主要場所および少なくとも1つのサブ場所を含む場所フィールドを含むIoTデバイス名を使用することができる。
本概要は、発明を実施するための形態において以下でさらに説明される、一連の概念を簡略化形態において導入するために提供される。本概要は、請求される主題の主要な特徴または不可欠な特徴を識別することを意図しておらず、請求される主題の範囲を限定するために使用されることも意図していない。さらに、請求される主題は、本願の任意の部分に記載される一部または全ての不利点を解決するという限界にも限定されない。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
プロセッサおよびメモリを備えているサーバであって、前記サーバは、前記サーバの前記メモリ内に記憶されているコンピュータ実行可能命令をさらに含み、前記命令は、前記サーバの前記プロセッサによって実行されると、
ネットワークデバイスのための名前を記憶することを前記サーバに行わせ、
前記名前は、場所フィールドおよびラベルフィールドを有し、前記場所フィールドは、主要場所およびサブ場所を含む場所情報を含む、サーバ。
(項目2)
前記ネットワークデバイスは、モノのインターネット(IoT)デバイスである、項目1に記載のサーバ。
(項目3)
前記場所フィールドは、階層的に配列されており、前記ベース場所の後に、1つ以上のサブ場所識別子が続く、項目1に記載のサーバ。
(項目4)
前記コンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサによって実行されると、
サブ場所プールを維持することを前記サーバにさらに行わせ、
前記サブ場所プールは、階層方式で、前記主要場所の下に可能なサブ場所を含む、項目3に記載のサーバ。
(項目5)
前記コンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサによって実行されると、
サブ場所名をサブ場所登録機能に登録することを前記サーバにさらに行わせる、項目1に記載のサーバ。
(項目6)
前記コンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサによって実行されると、
ネットワークデバイスの場所および他のコンテキスト情報に基づいて、前記名前のうちの1つを前記ネットワークデバイスに割り当てることを前記サーバにさらに行わせる、項目1に記載のサーバ。
(項目7)
前記コンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサによって実行されると、
ネットワークデバイスの場所の変更により、前記名前のうちの前記1つを更新することを前記サーバにさらに行わせる、項目1に記載のサーバ。
(項目8)
前記コンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサによって実行されると、
前記名前を使用するデバイス名発見要求に応答することを前記サーバにさらに行わせる、項目1に記載のサーバ。
(項目9)
前記コンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサによって実行されると、
前記ネットワークデバイスのための階層場所ツリーを含むテーブルを記憶することを前記サーバにさらに行わせる、項目1に記載のサーバ。
(項目10)
前記テーブルは、ネットワークデバイスを媒体アクセス制御(MAC)アドレスに関連付けている、項目9に記載のサーバ。
(項目11)
プロセッサおよびメモリを備えているネットワークデバイスであって、前記ネットワークデバイスは、前記ネットワークデバイスの前記メモリ内に記憶されたコンピュータ実行可能命令をさらに含み、前記命令は、前記ネットワークデバイスの前記プロセッサによって実行されると、
メッセージを第2のネットワークデバイスにルーティングすることを前記ネットワークデバイスに行わせ、
前記ネットワークデバイスは、ルーティングテーブルを含み、前記ルーティングテーブルは、前記ネットワークデバイスへの途中で前記メッセージを転送するための第3のネットワークデバイスを示し、前記ルーティングテーブルは、場所フィールドを含むネットワークデバイス名を使用する、ネットワークデバイス。
(項目12)
前記ルーティングテーブルは、前記第2のネットワークデバイスまでの距離尺度を含む、項目11に記載のネットワークデバイス。
(項目13)
前記ルーティングテーブルは、ネットワークデバイスに対する利用可能時間情報を含む、項目11に記載のネットワークデバイス。
(項目14)
前記ネットワークデバイスは、モノのインターネット(IoT)デバイスである、項目11に記載のネットワークデバイス。
(項目15)
サーバによる使用のための方法であって、前記サーバは、プロセッサおよびメモリを備え、前記サーバは、前記メモリ内に記憶されたコンピュータ実行可能命令をさらに含み、前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
ネットワークデバイスのための名前を記憶することを含む方法の機能を果たし、
前記名前は、場所フィールドおよびラベルフィールドを有し、前記場所フィールドは、主要場所およびサブ場所を含む場所情報を含む、方法。
(項目16)
前記ネットワークデバイスは、モノのインターネット(IoT)デバイスである、項目15に記載のサーバ。
(項目17)
前記場所フィールドは、階層的に配列されており、前記ベース場所の後に、1つ以上のサブ場所識別子が続く、項目15に記載の方法。
(項目18)
前記コンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサによって実行されると、
サブ場所プールを維持する機能をさらに果たし、
前記サブ場所プールは、階層方式で、前記主要場所の下に可能なサブ場所を含む、項目17に記載の方法。
(項目19)
前記コンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサによって実行されると、
サブ場所名をサブ場所登録機能内に登録する機能をさらに果たす、項目15に記載の方法。
(項目20)
ネットワークデバイスによる使用のための方法であって、前記ネットワークデバイスは、プロセッサおよびメモリを備え、前記ネットワークデバイスは、前記メモリ内に記憶されたコンピュータ実行可能命令をさらに含み、前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
メッセージを第2のネットワークデバイスにルーティングすることを含む方法の機能を果たし、
前記ネットワークデバイスは、ルーティングテーブルを含み、前記ルーティングテーブルは、前記ネットワークデバイスへの途中で前記メッセージを転送するための第3のネットワークデバイスを示し、前記ルーティングテーブルは、場所フィールドを含むネットワークデバイス名を使用する、方法。
(項目21)
前記ルーティングテーブルは、前記第2のネットワークデバイスまでの距離尺度を含む、項目20に記載の方法。
(項目22)
前記ルーティングテーブルは、ネットワークデバイスに対する利用可能時間情報を含む、項目20に記載の方法。
(項目23)
前記ネットワークデバイスは、モノのインターネット(IoT)デバイスである、項目20に記載の方法。
より詳細な理解が、添付図面と併せて一例として挙げられる、以下の説明から取得され得る。
図1は、自律システム(AS)の一部を図示する略図である。
図2は、開発中のoneM2M標準的によって定義される「共通サービスエンティティ(CSE)」と呼ばれるoneM2Mサービス層を図示する略図である。
図3は、CSEがサポートする、oneM2M機能アーキテクチャに示されるような4つの参照点を図示する略図である。
図4は、自家所有者が、台所内の照明のリストを発見し、照明のグループをオン/オフにすることを欲する例を図示する略図である。
図5は、サービス層またはアプリケーション層内のグループを伴うCoRERD実装を図示する略図である。
図6は、IPを経由するシンレイヤとしてIDSNを示す略図である。
図7は、名前ルーティングプロトコル(NRP)を経由するシンレイヤとしてIDSNを示す略図である。
図8は、住宅の間取り図と、冷蔵庫、煙センサ、台所内の照明、居間内の照明および電話、玄関の呼び鈴等の住宅内に位置するデバイスとを図示する略図である。
図9は、例示的IoTデバイス名サービス(IDNS)の略図である。
図10は、一実施形態のサブ場所登録のためのメッセージフォーマットを図示する略図である。
図11は、サブ場所登録のための詳細なメッセージフローおよびメッセージを図示する略図である。
図12は、住宅管理者がIDNSにサブ場所である食堂を除去することを要求するためのメッセージフローを図示するメッセージフロー図である。
図13は、一実施形態の場所ツリーを図示する略図である。
図14は、デバイス登録メッセージをIDNSに送信することを図示する略図である。
図15は、サブ場所識別子クエリメッセージフォーマットの実施例を図示する略図である。
図16は、一例示的実施形態における、IoTデバイス登録のためのメッセージフロー図である。
図17は、例示的サブ場所識別子妥当性確認メッセージフォーマットの略図である。
図18は、例示的実施形態における、IoTデバイス名生成のためのメッセージフロー図である。
図19は、例示的名前更新要求メッセージを示す略図である。
図20は、例示的IoTデバイス名更新プロセスのメッセージフロー図である。
図21は、デバイス名階層を図示する略図である。
図22は、例示的デバイスおよび名前発見要求メッセージの略図である。
図23は、例示的MACアドレスクエリ方法を示すメッセージフロー図である。
図24は、例示的高度デバイスおよび名前クエリを示す、フロー図である。
図25は、リソース制約のあるデバイスである、1階の台所内の煙センサと、2階の廊下の煙センサとを図示する略図である。
図26は、呼び鈴および主寝室内の電話を伴うトポロジを示す略図である。
図27−31は、一実施例の例示的ルーティングテーブルおよびトポロジを図示する略図である。
図27−31は、一実施例の例示的ルーティングテーブルおよびトポロジを図示する略図である。
図27−31は、一実施例の例示的ルーティングテーブルおよびトポロジを図示する略図である。
図27−31は、一実施例の例示的ルーティングテーブルおよびトポロジを図示する略図である。
図27−31は、一実施例の例示的ルーティングテーブルおよびトポロジを図示する略図である。
図32は、ドア錠および照明がIPを使用して接続される実施例の略図である。
図33は、ドア錠および照明がNRPを使用して接続される、実施例の略図である。
図34は、デバイスを見つける方法を図示するメッセージフロー図である。
図35は、CSE内にデバイス名サービスを伴う例示的oneM2M実施形態の略図である。
図36は、新しいoneM2M CSFとしてCSE内にホストされた名前ルーティング機能を伴う例示的oneM2M実施形態の略図である。
図37A−Bは、例示的グラフィカルユーザインターフェースの略図である。
図37A−Bは、例示的グラフィカルユーザインターフェースの略図である。
図38Aは、1つ以上の開示される実施形態が実装され得る、マシンツーマシン(M2M)、モノのインターネット(IoT)、またはモノのウェブ(WoT)通信システムの実施例の略図である。
図38Bは、図38Aに図示されるM2M/IoT通信システムと併用され得る、例示的アーキテクチャの系統図である。
図38Cは、図38Aに図示される通信システム内で使用され得る、例示的M2M/IoT端末またはゲートウェイデバイスの系統図である。
図38Dは、図38Aの通信システムの側面が具現化され得る、例示的コンピューティングシステムのブロック図である。
実施形態は、モノのインターネット(IoT)デバイス等のネットワークデバイスのための命名デバイスおよびスキームに関する。IoTデバイスは、センサ、モバイルデバイス、医療デバイス、自動車、機械、および器具を含む、インターネットに接続されるデバイスを含むことができる。IoTデバイスは、情報を感知、通信、および共有し、インターネットを横断する公共またはプライベートネットワークを経由して、相互接続ならびに相互作用されることができる、デバイスを含むことができる。デバイス/器具/機械(家庭用器具、遠隔センサ/アクチュエータ、機械、モバイルデバイス、自動車等)の多くが、前述の能力を装備すると、IoTデバイスとなるであろうことが予想され得る。特に、これらのIoTデバイスは、データを定期的に収集、分析、および使用させ、アクションを開始し、ホームオートメーション、知的産業制御、遠隔およびリアルタイム医療等の範囲に及ぶ種々のサービスを提供することができる。
IoTデバイスの既存の識別子は、本来、デバイス発見およびグループ動作をサポートしない。多くのIoT使用例では、ユーザが、同じ場所内にあるデバイス、または同一コンテキスト情報を伴うデバイス、例えば、同一タイプのデバイスを発見することを欲することは、非常に一般的である。発見後、ユーザは、デバイスに対してグループ動作を行うことを欲し得る。
図4は、自家所有者が、台所404内の照明のリストを発見し、照明のグループをオン/オフにすることを欲する例を図示する略図である。IoTデバイスの既存の識別子は、そのような高度デバイス発見を促進しない。例えば、発明の背景で論じられたIoTデバイス識別子のいずれも、本来、場所または他のコンテキスト情報に基づいて、高度デバイス発見をサポートし得るデバイス場所情報を含まない。さらに、デバイス発見およびグループ動作の既存のサポートは、図5に示されるように、CoRE RD実装、サービス層またはアプリケーション層内のグループの設定等、より高次の層の関与を要求する。しかしながら、リソース制約のあるデバイスがそのようなフルプロトコルスタックをサポートすることは、非常に高価である。
現在のIoTシステムでは、互いに通信するデバイスは、同じサブネット内に位置するが、ソースデバイスは、依然として、そのデータをサービス層に報告し、それを記憶し、他のデバイスは、データをサービス層から読み出す。例えば、ETSI M2Mアーキテクチャ/oneM2Mアーキテクチャにおけるように、デバイス上のデバイスアプリケーションは、リソースツリー上に記憶されるべき感知データまたはそのステータスを送信する。データに関心がある別のデバイス上のデバイスアプリケーションは、リソースにサブスクライブする必要があるであろう。リソース上で更新があると、他のデバイスは、通知されるであろう。それらのデバイスは、互いに近くに位置し、サービスプラットフォームの関与を伴わずに互いにトークすることを欲し得る可能性が非常に高く、それは、待ち時間およびサービスコストを削減することができる。言い換えると、近接サービスは、M2M/IoTシステムにおいて固有かつ基本的な相互作用パラダイムである。残念ながら、既存のデバイス命名スキームは、そのような通信パラダイムを効果的に促進することができない。
その結果、現在のIoTシステムは、デバイス発見、デバイスグループ動作、より高次の層(例えば、サービス層)の関与を伴わない直接デバイス通信等、M2M/IoT特徴アプリケーションおよび動作を促進するための効果的デバイス命名スキームを欠いている。
以下は、IoTデバイスのための新規命名スキームを説明し、スマートホーム使用例を使用して、命名スキームが屋内IoTデバイスに適用され得る方法について論じる。命名スキームはまた、産業現場制御等の使用例における屋外IoTデバイスにも適用可能である。第2に、提案される命名スキームを用いて、デバイス名が、場所および他のコンテキスト情報から生成され、場所変更またはコンテキスト変動に起因して更新され、かつ発見される方法を担当することができる例示的IoTデバイス名サービス(IDNS)が、説明される。第3に、命名スキームおよびIDNSによって可能にされ得るいくつかの新しい特徴が、説明される。最後に、主要な制御メッセージのICMPメッセージ実施形態および提案されるIDNSのoneM2M実施形態が、論じられる。
IoTデバイスのための例示的命名スキームは、表5に示される。デバイスの1つの一次属性は、その場所であり、それは、デバイス名の一部として含まれる。デバイス名内に含まれる場所属性を用いることで、デバイスは、その名前から場所を特定可能である。同じ場所を伴うデバイスは、データ集約、デバイス管理、デバイスルーティング等の目的のために、一緒に容易にグループ化されることができる。例示的IoTデバイス名は、以下の2つの主要フィールドを有する。
・ IoTデバイスの名前内に含まれる場所フィールドは、IoTデバイスを識別およびアドレスするための主要な特性であると考えられる。IoTデバイスの場所は、主要場所(行政上の場所、座標、またはジオハッシュであり得る)と、サブ場所(デバイスが主要場所内で展開される場所)とから成り得る。
・ 多くのデバイスが同じ場所内に位置し得、したがって、ラベルフィールドが、デバイスを固有に識別するために場所に添付されることができる。ラベルは、デバイスのタイプ等のデバイスのいくつかの重要なセマンティクス/コンテキスト情報を組み込み得る。ラベルフィールドは、グローバルな唯一性を必要としない。しかしながら、同じ場所内において、ローカルな唯一性を必要とする。IDNSは、同じサブ場所内のラベルフィールドのローカルな唯一性を確実にすることができる。
この命名スキームは、以下を行うことができる。
・ デバイス発見を促進する、例えば、住宅の1階の全照明を見つける。
・ デバイス集約およびグループ動作を促進する、例えば、住宅内の全照明をオフにする。
以下の実施例は、スマートホーム、スマート病院等の用途のために展開される屋内IoTデバイスを取り扱う。それらの屋内デバイスは、建物内の特定の部屋に位置する。図8は、住宅の間取り図と、冷蔵庫、煙センサ、台所内の照明、居間内の照明および電話、玄関の呼び鈴等の住宅内に位置するデバイスとを図示する略図である。
住宅内のデバイスの場所は、いくつかの階層を有することができる。以下の実施例では、第1の階層は、住宅の場所を示し、第2の階層は、階を示し、第3の階層は、部屋を示し、各部屋内のデバイスは、固有のラベルを有する。その結果、住宅内のデバイスは、例として、以下の名前を有し得る。
・ addressofJohnHome.F1.Bathroom3.Light1
・ addressofJohnHome.F1.Bedroom4.Light1
・ addressofJohnHome.F1.Entry.doorbell
・ addressofJohnHome.F1.Entry.Light
・ addressofJohnHome.F1.Kitchen.Fridge
・ addressofJohnHome.F1.Kitchen.Light1
・ addressofJohnHome.F1.Kitchen.Light2
・ addressofJohnHome.F1.Great.Gateway
・ addressofJohnHome.F1.Great.Phone
・ addressofJohnHome.F1.Great.Light1
・ addressofJohnHome.F1.Great.TV
・ addressofJohnHome.F1.Garage.Car1
・ addressofJohnHome.F1.Garage.Car2
・ addressofJohnHome.F1.Garage.Light1
・ addressofJohnHome.F2.Masterbedroom.Phone
・ addressofJohnHome.F2.Masterbedroom.TV
・ addressofJohnHome.F2.Hallway.Gateway
ドットは、異なる階層を連結するために使用されるが、他の記号も同様に使用されることができる。
アドレスの長さを短縮するために、各階層の名前内の文字の数を限定することが可能である。第1の階層は、サブネット化のための最高階層であり、第1の階層内に比較的により多くのサブネットが存在するため、固有であるために、他よりも比較的に多くの文字を有する必要がある。例えば、前述の識別子は、デバイス間でトランスポートされるメッセージのサイズを縮小するために、以下のように現れ得る。
・ addressofJohnHome.F1.B3.Lt1
・ addressofJohnHome.F1.B4.Lt1
・ addressofJohnHome.F1.E.Db
・ addressofJohnHome.F1.E.L
・ addressofJohnHome.F1.K.Fg
・ addressofJohnHome.F1.K.L1
・ addressofJohnHome.F1.K.L1
・ addressofJohnHome.F1.Gt.Gw
・ addressofJohnHome.F1.Gt.Ph
・ addressofJohnHome.F1.Gt.L1
・ addressofJohnHome.F1.Gt.TV
・ addressofJohnHome.F1.Gg.C1
・ addressofJohnHome.F1.Gg.C2
・ addressofJohnHome.F1.Gg.L1
・ addressofJohnHome.F2.MB.Ph
・ addressofJohnHome.F2.MB.TV
・ addressofJohnHome.F2.HW.Gw
図8に図示される機能性は、図38Cまたは38D以下に説明されるに図示されるものの1つ等、M2Mネットワークのノード(例えば、サーバ、ゲートウェイ、デバイス、または他のコンピュータシステム)のメモリ内に記憶され、そのプロセッサ上で実行するソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得ることを理解されたい。
図9は、例示的IoTデバイス名サービス(IDNS)902の略図である。IoTデバイス名サービス(IDNS)902は、デバイス名が、場所および他のコンテキスト情報から生成され、場所変更またはコンテキスト変動に起因して更新され、かつ発見される方法を担当することができる。一実施形態では、IDNS902は、以下の機能性を有する。
1) サブ場所登録機能904:IDNS902は、主要場所内の建物/設備の所有者/管理者(以降、建物および建物管理者と称する)がサブ場所を登録することを承認することができる。例えば、図8に示される住宅に対して、主要場所は、住宅の住所である一方、サブ場所は、住宅内の異なる階、部屋、例えば、1階、2階、玄関、台所、食堂、主寝室であり得る。
2) サブ場所プールマネージャ906:IDNS902は、主要場所下の可能なサブ場所を含むサブ場所プールを維持することができる。サブ場所は、階層方式で維持されることができ、これは、各サブ場所が、ツリー構造に従ってそれ自身のサブ場所を有し得ることを意味する。
3) デバイス登録機能908:IDNS902は、IoTデバイスまたはその管理者/所有者がデバイスを登録することを承認することができる。登録要求には、デバイスの名前の一部(例えば、ラベルフィールド)、場所、または他のコンテキスト情報が、IDNS902がデバイス名を記録/生成することが可能であるように含まれ得る。
4) デバイス名生成機能910:IDNS902は、その場所および他のコンテキスト情報、例えば、タイプに基づいて、適切な名前をIoTデバイスに割り当てることができる。
5) デバイス名更新機能912:IDNS902は、IoTデバイスまたはその管理者/所有者がデバイスの移動/場所変更に起因してデバイスの名前を更新することを承認することができる。
6) デバイス名プールマネージャ914:IDNS902は、同じ主要場所内のIoTデバイスの名前を維持することができる。
7) デバイスおよび名前発見機能916:IDNS902は、同じ場所内のIoTデバイスもしくはデバイス管理者から、または他の場所内のIDNS902からのデバイスおよびその名前発見を承認することができる。
IDNS902は、同じ場所内の全てのデバイスがIDNS902にアクセス可能であり得るように、建物内の主要ゲートウェイ内にホストされることができる一方、他の場所内のIDNS902は、互いに相互作用することができる。デバイスとそのIDNS902との間の全制御メッセージ(ドメイン内通信)は、IPならびに提案される名前によってルーティングされることができ、それは、提案される名前スキームによって可能にされる有意な特徴である。
提案されるIDNS902は、図6および図7に示されるように、IPまたはNRP(以下に論じられる名前ルーティングプロトコル)の上部のシンレイヤであり得る。IDNSクライアントおよびサーバの両方が、IPアドレスを割り当てられる場合、IDNSクライアントとサーバとの間の通信は、IPによってルーティングされることができる。本開示は、本開示で提案される主要な制御メッセージのICMPメッセージ実施形態を提供する。一方、IDNSクライアントが、IDNSサーバ名を認識している場合(プロビジョニングによって)、IDNSクライアントとサーバとの間の通信は、本開示で提案されるNRPによってルーティングされることができる。
IDSN902は、サブ場所登録機能904をサポートすることができる。一実施例では、建物管理者は、IDNS902に建物内のサブ場所について通知する必要がある。ここでは、建物管理者は、この建物内の全てのサブ場所の知識を有すると仮定する。建物管理者がそのような情報を認識する場合、建物管理者は、それらの全ての代わりに、IoTデバイスを含むそれらのサブ場所のみを報告することを選定することができる(建物管理者は同様に、デバイス管理者でもあり得る)。サブ場所は、階層、例えば、階、部屋を有するので、建物管理者は、サブ場所を層状方式で、すなわち、層毎に報告することができる。例えば、図8における実施例では、建物管理者は、階番号の第1の層、次いで、各階上のサブ場所を報告する。
図9に図示される機能性は、以下に説明される図38Cまたは38Dに図示されるもののうちの1つ等、M2Mネットワークのノード(例えば、サーバ、ゲートウェイ、デバイス、または他のコンピュータシステム)のメモリ内に記憶され、そのプロセッサ上で実行するソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得ることを理解されたい。
図10は、一実施形態のサブ場所登録のためのメッセージフォーマットを図示する略図である。
・ 層番号は、サブ場所がある層を示し、例えば、階は、層番号2を有し、部屋は、層番号3を有する。
・ 上位層ノードは、この層に対する現在の層の上方にあるノードを示す。例えば、階層(層2)の上位層ノードは、住宅であり、部屋層(層3)の上位層ノードは、層2における階のうちの1つであることができる。したがって、各層は、2つ以上のブランチを含み得る。場所は、階層ツリーを形成する。
・ ノードフィールドは、そのブランチ内に含まれるサブ場所を示し、その寸法および座標は、登録メッセージ内に同様に含まれることができる。全てのサブ場所登録メッセージから、IDNSは、建物内の各サブ場所の間取り図および寸法を確認することができる。
図11は、実施例におけるサブ場所登録のための詳細なメッセージフローおよびメッセージを図示する略図である。
図11のステップ1では、住宅管理者は、サブ場所登録メッセージをIDNS902内のサブ場所登録機能904に送信し、層番号は、2であり、上位層ノードは、住宅住所であり、2つのノード、すなわち、1階および2階がこの層2にはある。
図11のステップ2では、サブ場所登録機能904は、登録成功応答を住宅管理者に返し、そこには、サブ場所識別子が添付され得る。
図11のステップ3では、住宅管理者は、サブ場所登録メッセージをIDNS902内のサブ場所登録機能904に送信し、層番号は、3であり、上位層ノードは、1階であり、全ノード(部屋)は、1階にある。
図11のステップ4では、サブ場所登録機能904は、登録成功応答を住宅管理者に返し、そこには、サブ場所識別子が添付され得る。
図11のステップ5では、住宅管理者は、サブ場所登録メッセージをIDNS902内のサブ場所登録機能904に送信し、層番号は、3であり、上位層ノードは、2階であり、全ノード(部屋)は、2階にある。
図11のステップ6では、サブ場所登録機能904は、登録成功応答を住宅管理者に返し、そこには、サブ場所識別子が添付され得る。
サブ場所登録機能904はまた、建物管理者からのサブ場所の任意のさらなる更新をサポートすることができ、例えば、新しい部屋が、構造変更に起因して、追加または削除されることができる。サブ場所更新をトリガし得る別の理由は、部屋がIoTデバイスを含まないものからIoTデバイスが展開されるものに変化すること、またはその逆となることである。より高次の層内のサブ場所が、建物管理者によって除去される場合、その層下の全てのサブ場所も同様に、除去されることができることに留意されたい。
図11に図示されるステップを行うエンティティは、図38Cまたは図38Dに図示されるもの等、ネットワークノードまたはコンピュータシステムのメモリ内に記憶され、そのプロセッサ上で実行するソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得る論理エンティティであることを理解されたい。すなわち、図11に図示される方法は、図38Cまたは図38Dに図示されるノードもしくはコンピュータシステム等のネットワークノードのメモリ内に記憶されるソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得、そのコンピュータ実行可能命令は、ノードのプロセッサによって実行されると、図11に図示されるステップを行う。図11に図示される任意の伝送および受信ステップは、ノードのプロセッサおよびそれが実行するコンピュータ実行可能命令(例えば、ソフトウェア)の制御下でノードの通信回路によって行われ得ることを理解されたい。
図12は、住宅管理者がIDNS902にサブ場所である食堂を除去することを要求するためのメッセージフローを図示するメッセージフロー図である。
図12のステップ1では、住宅管理者は、サブ場所除去要求をIDNS902内のサブ場所登録機能904に送信し、層番号は、3であり、上位層ノードは、1階であり、ノードは、食堂である。
図12のステップ2では、サブ場所登録機能904は、除去成功応答を返す。
図12に図示されるステップを行うエンティティは、図38Cまたは図38Dに図示されるもの等、ネットワークノードもしくはコンピュータシステム等のメモリ内に記憶され、そのプロセッサ上で実行するソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得る論理エンティティであることを理解されたい。すなわち、図12に図示されるステップ、図38Cまたは図38Dに図示されるノードもしくはコンピュータシステム等のネットワークノードのメモリ内に記憶されるソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得、そのコンピュータ実行可能命令は、ノードのプロセッサによって実行されると、図12に図示されるステップを行うことを理解されたい。さらに、図12に図示される任意の伝送および受信ステップは、ノードのプロセッサおよびそれが実行するコンピュータ実行可能命令(例えば、ソフトウェア)の制御下でノードの通信回路によって行われ得ることを理解されたい。
サブ場所プールマネージャ906は、建物管理者によって登録されるサブ場所を維持することができる。それは、層の各々に含まれる全てのサブ場所、例えば、第2の層内の1階、第3の層内の台所を記録することができる。言い換えると、各サブ場所は、図13に示されるように、場所ツリー内のノードに対応することができる。サブ場所プールマネージャ906は、表6に示されるフィールドを用いてサブ場所を記録することができる。記述フィールドは、建物管理者からのサブ場所登録メッセージから抽出されることができ、これは、建物管理者がサブ場所を記述する方法を示す。識別子フィールドは、IDNS902によって生成されることができ、それは、2つ以上の値を有し得る。例えば、サブ場所である寝室#4は、2つの識別子:寝室4(ロングバージョン)およびB4(ショートバージョン)を有することができる。一実施形態では、サブ場所の識別子は、同一親ノード下でそれを固有に識別することが可能であり得る。言い換えると、異なる親ノード下の子ノードが同一識別子を使用することを防止する必要はない。IDNS102は、登録されるときにサブ場所の識別子を生成するとき、この状況を回避しようとすることができる。識別子フィールドは、名前生成機能910によってデバイス名を生成するために使用されることができる。
IDNS902は、デバイス登録機能908を有することができる。建物内に設置されたIoTデバイスは、IDNSに登録されることができ(IDNSサーバのIPアドレスまたは名前が、同じ場所内のIoTデバイスにプロビジョニングされている)、それは、デバイス登録機能908によってハンドリングされる。IoTデバイス自体またはIoTデバイス管理者は、図14に示されるように、デバイス登録メッセージをIDNS902に送信する。デバイス登録メッセージは、情報の異なる組み合わせを含み得る。フィールドの各々は、随意または必須として標識されることができる。媒体アクセス制御(MAC)アドレスフィールドは、必須であることができる。MACアドレスは、製造後のデバイスの固有のアドレスである。場所フィールドも同様に、必須であることができる。場所は、名前スキームに基づいてデバイス名を生成するために名前生成機能910によって要求される。場所フィールドは、異なるフォーマットおける値が割り当てられ得る。
場所記述(D)、例えば、寝室#4が、表6内の記述フィールドに示される。記述に基づいて、名前生成機能910は、サブ場所プールマネージャ906にクエリし、デバイス名内に含まれるであろう、適切なサブ場所識別子を見つけるであろう。場所フィールド内に含まれる記述は、表6内の記述フィールドと正確に同一である必要はなく、サブ場所プールマネージャ906は、ファジークエリをサポートすることが可能であり、最近似一致を見つけることに留意されたい。
場所識別子(I)、例えば、Bedroom4が、表6内の識別子フィールドに示される。デバイスまたはデバイス管理者は、以下の状況において、サブ場所識別子を把握し得る。デバイスまたはデバイス管理者は、録前に適切なサブ場所識別子に対してサブ場所プール機能にクエリし得、それによって、登録メッセージに(I)フォーマットを用いて入力し得る。登デバイス管理者は、建物管理者と同一エンティティであり得、建物内のサブ場所識別子の知識を有する。
名前生成機能910は、サブ場所プールマネージャ906を用いて、識別子が有効場所識別子であるかどうかを検証することができる。名前生成機能910は、それを使用して、デバイス名を生成することができる。
場所座標(C)、例えば、3D(x、y、z)における座標の組み合わせが、到着時間(ToA)、受信信号強度指示等、既存の屋内測位システム(IPS)技術により、デバイス自体によって自動的に得られ得る。座標に基づいて、名前生成機能910は、サブ場所プールマネージャ906にクエリし、適切なサブ場所識別子を見つけるであろう。サブ場所プールマネージャ906は、建物の間取り図および各サブ場所の寸法の知識を有し、その結果、デバイスがあるサブ場所を決定し、サブ場所識別子を名前生成機能910に返すことができる。
場所値のフォーマットも、図14に示されるように、デバイス登録メッセージ内に含まれることができる。
IoTデバイスまたはデバイス管理者は、登録メッセージ内に、デバイスのコンテキスト情報の一部、例えば、デバイスのタイプ、デバイスのスリープスケジュール等も含むことができる。名前生成機能910は、それらから選択し、デバイス名のラベルフィールドに組み込むであろう。タグフィールドは、デバイス自体またはデバイス管理者がデバイス名のラベルフィールド内に含むことを欲する値、例えば、デバイス管理者特有のいくつかの文字を含むことができる。
デバイス登録機能908は、デバイス名生成機能910と通信し、デバイスのためのグローバルに固有の名前を得ることができる。そのような名前が生成される場合、デバイス登録機能908は、デバイスまたはデバイス管理者に、登録成功応答で返信することができる。
デバイス名生成機能910は、IDNS902が管理するドメイン内にIoTデバイスのためのグローバルに固有の名前を生成することができる。実施例では、デバイス名生成機能910は、建物内の全ての登録されるデバイスのための名前を生成することに関与する。デバイス登録機能908は、デバイス登録情報をデバイス名生成機能910に転送する。
場所フィールドが(D)(記述)のフォーマットを有する場合、デバイス名生成機能910は、記述に一致する対応する場所識別子に対してサブ場所プールマネージャ906にクエリすることができる。図15は、サブ場所識別子クエリメッセージフォーマットの実施例を図示する略図である。場所記述は、デバイス登録メッセージからコピーされることができる。短縮フィールドは、デバイス名生成機能910が、存在する場合、短縮/ショートバージョンの識別子を欲するかどうかを示す。
サブ場所プールマネージャ906が、一致するサブ場所を見つける場合、サブ場所識別子をデバイス名生成機能910に返すことができる。デバイス名生成機能910は、サブ場所識別子と、随意に登録メッセージ内に含まれる他のコンテキスト情報/タグとを、デバイスの名前の中に組み込む。名前が生成された後、それは、デバイス登録機能908に返されることができ、デバイス登録機能908は、適宜、登録成功応答を発信側に返す。生成されたデバイス名は、デバイス名プールマネージャ914によって記録および維持されることができる。後に、デバイスが同じ場所に留まるならば、それがバッテリの不足等に起因して切断し得る場合でも、名前を得るためにデバイス登録プロセスを経る必要はない。初期登録メッセージ内に含まれるコンテキスト情報の一部が変化しない限り、同じ場所においてその後も同一の名前を使用することができる。
図16は、一例示的実施形態における、IoTデバイス登録のためのメッセージフロー図である。
図16のステップ1では、デバイス管理者は、デバイス登録メッセージをデバイス登録機能908に送信する。
図16のステップ2では、デバイス登録機能908は、登録メッセージの主要本文をデバイス名生成機能910に転送する。
図16のステップ3では、登録メッセージ内に、場所が、記述を用いて表される。デバイス名生成機能910は、サブ場所識別子クエリをサブ場所プールマネージャ906に送信する。
図16のステップ4では、サブ場所プールマネージャ906は、一致するエントリーを見つけ、対応するサブ場所識別子を返す。
図16のステップ5では、デバイス名生成機能910は、提案される名前スキームに基づいて、デバイス名を生成し、デバイス登録機能908に返す。
図16のステップ6では、デバイス名生成機能910はまた、新しいデバイスおよびその名前をデバイス名プールマネージャ914に報告する。
図16のステップ7では、デバイス登録機能908は、デバイス管理者に登録成功応答で応答し、登録成功応答にデバイス名が添付される。
図16に図示されるステップを行うエンティティは、図38Cまたは図38Dに図示されるもの等、ネットワークノードもしくはコンピュータシステムのメモリ内に記憶され、そのプロセッサ上で実行するソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得る論理エンティティであることを理解されたい。すなわち、図16に図示される方法は、図38Cまたは図38Dに図示されるノードまたはコンピュータシステム等のネットワークノードのメモリ内に記憶されるソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得、そのコンピュータ実行可能命令は、ノードのプロセッサによって実行されると、図16に図示されるステップを行う。図16に図示される任意の伝送および受信ステップは、ノードのプロセッサおよびそれが実行するコンピュータ実行可能命令(例えば、ソフトウェア)の制御下、ノードの通信回路によって行われ得ることも理解されたい。
記述に一致するサブ場所プール内に記憶されたそのような場所が、存在しないことも可能である。したがって、デバイス登録は、失敗し得、失敗応答が、エラーコード(誤った場所)とともに、デバイス登録発信側に返されることができる。
場所フィールドが、(I)(識別子)(デバイス管理者がデバイス登録の前にサブ場所プールマネージャ906にクエリした)のフォーマットを有する場合、デバイス名生成機能910は、サブ場所プールマネージャ906と識別子を確認する必要がある。図17は、例示的サブ場所識別子確認メッセージフォーマットの略図である。サブ場所識別子確認メッセージは、確認されるであろう識別子を含むことのみを必要とする。
サブ場所識別子が有効であり、サブ場所プールマネージャ906によって確認される場合、デバイス名生成機能910は、サブ場所識別子と、随意に登録メッセージ内に含まれる他のコンテキスト情報/タグとを、デバイスの名前の中に組み込む。名前が生成された後、デバイス登録機能908に返され、適宜、登録成功応答を発信側に返す。生成されたデバイス名は、デバイス名プールマネージャ914によって記録および維持されるであろう。後に、デバイスが同じ場所に留まるならば、バッテリの不足等に起因して切断し得る場合でも、名前を得るためにデバイス登録プロセスを経る必要はない。初期登録メッセージ内に含まれるコンテキスト情報の一部が変化しない限り、同じ場所においてその後も同一の名前を使用することができる。
図18は、例示的実施形態における、IoTデバイス名生成のためのメッセージフロー図である。
図18のステップ1では、デバイス管理者は、サブ場所識別子クエリをサブ場所プールマネージャ906に送信する。
図18のステップ2では、サブ場所プールマネージャ906は、一致するエントリーを見つけ、対応するサブ場所識別子を返す。
図18のステップ3では、デバイス管理者は、デバイス登録メッセージを適切なサブ場所識別子とともにデバイス登録機能908に送信する。
図18のステップ4では、デバイス登録機能908は、登録メッセージの主要本文をデバイス名生成機能910に転送する。
図18のステップ5では、登録メッセージ内に、場所が、その識別子を用いて表される。デバイス名生成機能910は、サブ場所識別子確認要求をサブ場所プールマネージャ906に送信する。
図18のステップ6では、サブ場所識別子が確認された後、サブ場所プールマネージャ906は、確認をデバイス名生成機能910に返す。
図18のステップ7では、デバイス名生成機能910は、提案される名前スキームに基づいて、デバイス名を生成し、デバイス登録機能908に返す。
図18のステップ8では、デバイス名生成機能910は、新しいデバイスおよびその名前をデバイス名プールマネージャ914にも報告する。
図18のステップ9では、デバイス登録機能908は、デバイス管理者に登録成功応答で応答し、そこには、デバイス名が添付される。
図18に図示されるステップを行うエンティティは、図38Cまたは図38Dに図示されるもの等のネットワークノードまたはコンピュータシステムのメモリ内に記憶され、そのプロセッサ上で実行するソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得る論理エンティティであることを理解されたい。すなわち、図18に図示される方法は、図38Cまたは図38Dに図示されるノードまたはコンピュータシステム等のネットワークノードのメモリ内に記憶されるソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得、そのコンピュータ実行可能命令は、ノードのプロセッサによって実行されると、図18に図示されるステップを行う。図18に図示される任意の伝送および受信ステップは、ノードのプロセッサおよびそれが実行するコンピュータ実行可能命令(例えば、ソフトウェア)の制御下、ノードの通信回路によって行われ得ることも理解されたい。
サブ場所が、サブ場所プールマネージャ906に従って無効である場合、デバイス登録は、失敗し得、失敗応答が、エラーコード(誤った場所)とともに、デバイス登録発信側に返されることができる。
デバイス名更新機能912は、その場所、またはその名前内に含まれる他のコンテキスト情報が変化する場合、デバイスの名前を更新することを担当することができる。以下は、主に、デバイスの場所が変化するシナリオに焦点を当て、それについて論じる。デバイスの場所は、デバイス管理者によって移動させられる場合、またはデバイス自体が移動性を有する場合、変化し得る。デバイス自体が移動性を有する場合(例えば、iRobot)、その名前は、その移動性がその任務を果たすことに起因するとき、期間中、更新される必要はない。その結果、本開示では、より恒久的な/長期間のデバイス場所変更をもたらし、デバイス名更新をトリガする移動性、例えば、デバイス管理者が照明を浴室#3から浴室#2に移動させる移動性、またはデバイス管理者がそのスマートフォンを居間から主寝室に携行するような移動性のみを考える。高移動性を伴うデバイスに対して、命名のために、おおよその場所を使用し得る。例えば、患者上の装着式デバイスに対して、デバイスの名前内の場所フィールドは、患者の家、病院等の患者のおおよその場所に基づいて設定されることができる。別の例として、輸送追跡タグに対して、デバイスの名前内の場所フィールドは、輸送経路全体、例えば、NJからPAまでのルート95に基づいて、設定されることができる。
デバイス管理者またはデバイス自体が、場所記述または場所識別子を認識する場合、名前更新要求をIDNS902に送信することができる。デバイスは、ルーティング目的のために近隣発見を行うとき、新しい場所識別子をその近隣から得ることが可能であり得る。デバイスが近隣の名前を得て、それらの近隣の場所が現在のものと異なることに気付く場合、その場所/名前が更新される必要があると結論付け得る。
図19は、例示的名前更新要求メッセージを示す略図である。現在の名前フィールド1902は、デバイス名更新機能912が、適切なデバイスを見つけ、デバイス名プールマネージャ914において更新することを可能にする。変更の数フィールド1904は、更新メッセージ内に含まれる変更の数を示す。変更フィールド1906、1908、および1910は、デバイスの場所および他のコンテキスト情報を含み得る。
説明を簡単にするために、ここでは、デバイス管理者が新しい場所識別子を把握していると仮定する。
図20は、例示的IoTデバイス名更新プロセスのメッセージフロー図である。
図20のステップ1では、デバイス管理者は、更新メッセージをIDNS902内のデバイス名更新機能912に送信する。この例では、灯鏡が、1階の浴室#4から2階の浴室#3に移動させられる。
図20のステップ2では、デバイス名更新機能912は、デバイス名プールマネージャ914と、更新メッセージ内に含まれるデバイス名が有効であり、既存のものであることを確認する。
図20のステップ3では、デバイス名プールマネージャ910は、デバイス名をデバイス名更新機能912と確認する。
図20のステップ4では、デバイス名更新機能912は、サブ場所プールマネージャ906と、新しいサブ場所識別子が有効なものであることを確認する。
図20のステップ5では、サブ場所プールマネージャ906は、サブ場所識別子をデバイス名更新機能912と確認する。
図20のステップ6では、両方が図20のステップ2およびステップ3において確認された後、デバイス名更新機能912は、新しいデバイス名を生成するために、メッセージをデバイス名生成機能910に転送する。
図20のステップ7では、デバイス名生成機能910は、新しいデバイス名を生成し、デバイス名更新機能912に転送する。図20のシナリオでは、名前の場所フィールドが、変更されるであろう。名前のラベルフィールドは、ラベル内の一部のコンテキスト情報が変化しない限り、変化しないこともある。
図20のステップ8では、デバイス名生成機能910は、デバイス名プールマネージャ914を新しいデバイス名で更新する。
図20のステップ9では、デバイス名更新機能912は、デバイス名更新成功を新しい名前とともにデバイス管理者に返す。
図20に図示されるステップを行うエンティティは、図38Cまたは図38Dに図示されるもの等のネットワークノードまたはコンピュータシステムのメモリ内に記憶され、そのプロセッサ上で実行するソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得る論理エンティティであることを理解されたい。すなわち、図20に図示される方法は、図38Cまたは図38Dに図示されるノードまたはコンピュータシステム等のネットワークノードのメモリ内に記憶されるソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得、そのコンピュータ実行可能命令は、ノードのプロセッサによって実行されると、図20に図示されるステップを行う。図20に図示される任意の伝送および受信ステップは、ノードのプロセッサおよびそれが実行するコンピュータ実行可能命令(例えば、ソフトウェア)の制御下、ノードの通信回路によって行われ得ることも理解されたい。
デバイス名プールマネージャ914は、IDNS902が担当する主要場所内のデバイスの名前の記録および維持をサポートすることができる。一実施形態のデバイス名プール記録は、表7に示される。デバイスは、そのMACアドレスによって索引を付けられることができる。名前フィールドは、デバイスの現在の名前ならびに過去に使用された名前を含むことができる。
デバイス名プールマネージャ914はまた、デバイスのMACアドレス、その現在の名前、または任意の過去の名前によってエントリーを見つけることをサポートすることができる。デバイス名プールマネージャ914は、図21に示されるような階層に従うように、デバイス名記録を維持することができる。
デバイスおよび名前発見機能916は、デバイス、デバイス管理者、建物管理者、アプリケーション等からのデバイスまたは名前クエリをハンドリングすることができる。提案される名前スキームはまた、より高度なデバイス発見を有効にする。デバイスクエリは、その名前をブラウジングすることのみによって、同じ場所内に展開されるデバイスのグループ、または同一コンテキスト情報を伴うデバイスのグループを発見するために構築され得る。例えば、クエリは、以下であり得る。
・ addressOfJohnHomeに位置するデバイスを発見する
・ addressOfJohnHomeの1階(F1)に位置するデバイスを発見する
・ addressOfJohnHomeの1階(F1)の浴室3(Bathroom3)に位置するデバイスを発見する。
図21に示されるデバイス名階層によると、前述のクエリは、対応して、addressOfJohnHome、F1、Bathroom3である、親ノード下の全デバイスを返すことによって、容易に応答されることができる。
図22は、例示的デバイスおよび名前発見要求メッセージの略図である。クエリタイプ2202は、要求側がIDNS902に返してもらいたい結果を示す。
クエリタイプ2202は、デバイスのMACアドレスがクエリされるべきことを示すことができる。クエリ本文フィールド2204には、デバイス名プールマネージャ914が一致するデバイスを見つけるために、デバイスの完全名が含まれる。デバイスのMACアドレスが、要求側に返されるであろう。
図23は、例示的MACアドレスクエリ方法を示すメッセージフロー図である。
図23のステップ1では、要求側は、デバイスおよび名前発見要求をデバイスおよび名前発見機能916に送信し、一致するデバイスのMACアドレスが返されることを欲することを示す。
図23のステップ2では、デバイスおよび名前発見機能916は、デバイス名をデバイス名プールマネージャ914に転送する。
図23のステップ3では、デバイス名プールマネージャ914は、一致するエントリーを見つけ、デバイスのMACアドレスをデバイスおよび名前発見機能916に返す。
図23のステップ4では、デバイスおよび名前発見機能916は、要求側に一致するデバイスのMACアドレで応答する。
クエリタイプ2202は、デバイスの名前がクエリされるべきであることを示すことができる。クエリ本文フィールド2204には、デバイス名プールマネージャ914が一致するデバイスを見つけるために、デバイスのMACアドレスが含まれる。デバイスの名前が、要求側に返されるであろう。メッセージフローは、メッセージ内のコンテンツを除き、図23に類似する。
クエリタイプ2202は、MACアドレスとデバイスまたは複数のデバイスの名前との両方がクエリされることを示すことができる。クエリ本文フィールド2204には、デバイス名プールマネージャ914が一致する名前ならびにMACアドレスを見つけるために、デバイス名の一部が含まれる。デバイスのMACアドレスおよび対応する名前が、要求側に返されるであろう。メッセージフローは、メッセージ内のコンテンツを除き、図23に類似する。
クエリタイプ2202は、高度デバイスおよび名前クエリであること示すことができる。クエリ本文フィールドには、デバイス名プールマネージャ914が全一致するデバイスを見つけるために、フィルタが含まれ、フィルタは、指定された場所記述/識別子および他のコンテキスト情報を考慮して設計される。デバイス’MACアドレスおよび対応する名前が、要求側に返されることができる。メッセージフローは、図23に類似する。しかしながら、クエリ本文が、場所記述のみを含む場合、デバイスおよび名前発見機能は、サブ場所プールマネージャ906から場所識別子に対してクエリする必要がある。
図23に図示されるステップを行うエンティティは、図38Cまたは図38Dに図示されるもの等のネットワークノードまたはコンピュータシステムのメモリ内に記憶され、そのプロセッサ上で実行するソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得る論理エンティティであることを理解されたい。すなわち、図23に図示される方法は、図38Cまたは図38Dに図示されるノードまたはコンピュータシステム等のネットワークノードのメモリ内に記憶されるソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得、そのコンピュータ実行可能命令は、ノードのプロセッサによって実行されると、図23に図示されるステップを行う。図23に図示される任意の伝送および受信ステップは、ノードのプロセッサおよびそれが実行するコンピュータ実行可能命令(例えば、ソフトウェア)の制御下でノードの通信回路によって行われ得ることを理解されたい。
図24は、例示的高度デバイスおよび名前クエリを示すフロー図である。
図24のステップ1では、要求側は、デバイスおよび名前発見要求をデバイスおよび名前発見機能916に送信し、高度クエリであることを示す。要求側は、1階の寝室#4内の全デバイスを発見することを欲する。
図24のステップ2では、デバイスおよび名前発見機能916は、サブ場所識別子クエリをサブ場所プールマネージャ906に送信する。
図24のステップ3では、サブ場所プールマネージャ906は、対応するサブ場所識別子を返す。
図24のステップ4では、デバイスおよび名前発見機能916は、サブ場所識別子をデバイス名プールマネージャ914に転送する。
図24のステップ5では、デバイス名プールマネージャ914は、一致するエントリーを見つけ、デバイスのMACアドレスのリストをデバイスおよび名前発見機能916に返す。
図24のステップ6では、デバイスおよび名前発見機能916は、要求側に一致するデバイスのMACアドレスおよび名前で応答する。
図24に図示されるステップを行うエンティティは、図38Cまたは図38Dに図示されるもの等のネットワークノードまたはコンピュータシステムのメモリ内に記憶され、そのプロセッサ上で実行するソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得る論理エンティティであることを理解されたい。すなわち、図24に図示される方法は、コンピュータ実行可能命令が、ノードのプロセッサによって実行されると、図24に図示されるステップを行う、図38Cまたは図38Dに図示されるノードまたはコンピュータシステム等のネットワークノードのメモリ内に記憶されるソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得る。さらに、図24に図示される任意の伝送および受信ステップは、ノードのプロセッサおよびそれが実行するコンピュータ実行可能命令(例えば、ソフトウェア)の制御下、ノードの通信回路によって行われ得ることも理解されたい。
IDNS902の使用は、IoTネットワーク内のいくつかの特徴を可能にすることができる。例えば、命名スキームは、IoTネットワークの異なるレベルの物理的サブネット化を生成する。言い換えると、サブネットに属する全デバイスは、その名前に共通の同じプリフィックスを有する。例えば、以下である。
・ addressOfJohnHomeは、住宅内の全デバイスの名前におけるプリフィックスである。
・ addressOfJohnHome.F1は、住宅の1階の全デバイスの名前におけるプリフィックスである。
・ addressOfJohnHome.F1.Kitchenは、住宅の1階の台所内の全デバイスの名前におけるプリフィックスである。
提案される命名スキームによって可能にされるサブネット化は、以下の利点を有する。
・ デバイスのアドレス配分は、より効率的となり、その提案は、固有である。
・ サブネット化は、サブネットワークが異なるエンティティによって管理上制御されるとき、デバイス管理に利点を有する(デバイスグループ動作についての第5.3.3節に論じられる)。
インターネット内のサブネット化は、ホスト部分からのいくつかの上位ビットをサブネットマスクとして指定し、ホストをサブネットにグループ化する。同じマスクを伴う同じサブネット内のホストは、同じソースノードからの同じ次のホップルータを通してアドレスされることができる。しかしながら、本節において定義されたサブネットを形成する、提案される命名を伴うIoTデバイスは、異なる次のホップルータを通してアドレスされ得る。言い換えると、サブネット内のIoTデバイスは、異なる中間ノードを通してサブネット外のデバイスとトークし得る。IoTデバイス間の無線接続に起因して、同じサブネット内のデバイスは、使用されるルーティングアルゴリズムに応じて、異なる次のホップデバイスを通してピックアップまたはルーティングし得る可能性が非常に高い(異なる特性、例えば、リンク帯域幅、輻輳、信号強度が、次のホップノードの選定において考慮され得る)。同じサブネット内のデバイスが、異なるルーティングデバイスによってルーティングされる場合、それらは、異なるグループに集約されることができ、グループの各々は、次のホップと同じルーティングデバイスを有する。
IDNS902および表5の命名スキームは、名前ルーティングをサポートするために使用されることができる。ルーティングは、送信側から所望の宛先までの経路を見つけるタスクである。IP「インターネットモデル」では、これは、主に、ソースと宛先ネットワークとの間の一連のルータを見つける問題に帰着する。メッセージが単一ネットワークまたはサブネット上にある限り、任意の転送問題は、ネットワークに特有の技術の責務である。スマートホームネットワーク等のIoTネットワークでは、デバイスがメッセージを別のデバイスに直接送信することが有利である多くのシナリオが存在する。
例えば、ドア錠が、自家所有者によって、居間内の照明がオンにされるためのメッセージ/コマンドを送信するように構成され得る。冷蔵庫は、買物リストを任意の時間にホームゲートウェイに送信するように構成され得る。ユーザが家に到着すると、買物リストが、ホームゲートウェイからユーザのスマートフォンに送信される。台所内の煙センサは、自家所有者が主寝室から聞こえるように、ビープ音を発するために、メッセージ/コマンドを2階の廊下に位置する煙センサに送信するように構成され得る。
以下は、IoTネットワーク内でルーティングを行うために使用されることが可能な名前ルーティングプロトコル(NRP)を説明する。前述のIoTデバイスのための命名スキームは、前述のシナリオで要求されるメッセージルーティングを促進することができる。ルーティング能力(すなわち、ルーティングテーブルを維持し、メッセージを宛先に向けて次のホップにルーティング可能である、ルーティングデバイス)を有するIoTデバイスは、層3ルーティングを有効にするためにIPアドレスで常時構成される必要はない。
図25は、リソース制約のあるデバイスである、1階の台所内の煙センサと、2階の廊下の煙センサとを図示する略図である。提案される名前スキームおよびNRPを用いることにより、それらの間の直接通信を可能にするために、フルプロトコルスタックを実装する必要はない。NRPは、IPアドレスがIoTデバイスに利用可能ではない場合のオプション/代替である。
各ルーティングデバイスは、スモールエリアネットワーク(例えば、ホームネットワーク)内の可能な宛先ごとに1つのエントリーを有するルーティングデータベースを保持することができる。ルーティングデバイスが、スモールエリアネットワーク外のデバイスのためのルーティングエントリを維持することができることも可能であることに留意されたい。一実施形態では、ゲートウェイ以外のルーティングデバイスは、記憶およびリソース/エネルギー消費を節約するために、そのようなエントリーを保持しない。ゲートウェイは、屋内デバイスの代わりに外界と通信するために、IPアドレスを割り当てられることができる。
一実施形態では、ルーティングデータベース内の各エントリーは、各宛先について以下の情報を保持することができる。
・ デバイス名/ネットワーク名:デバイス名は、前述のIoTデバイスの名前である。ネットワーク名は、例えば、以下のように、特定のアドレスの異なるビルディングブロックとして表され得る。
− addressOfJohnHomeは、住宅内の全デバイスのためのネットワーク名である。
− addressOfJohnHome.F1は、住宅の1階の全デバイスのためのネットワーク名である。
− addressOfJohnHome.F1.Kitchenは、住宅の1階の台所内の全デバイスのためのネットワーク名である。
・ ルーティングデバイス:宛先までのルートに沿った第1のルーティングデバイス。
・ メトリック:宛先までの距離を示す、数字。
・ 有効時間:ルーティング経路が有効であると考えられる時間。ルーティング経路は、リソース制約のあるデバイスを伴い得、それらは、周期的に、またはあるスケジュールに従ってスリープになり得る、そのとき、宛先までのルーティング経路は、無効であると考えられる。
各ルーティングデバイスは、ルーティングデータベースがルーティングデバイス内に現在存在する場合、それを記述するルーティングテーブルブロードキャストメッセージを送信することができ、そのメッセージ本文は、表10に示される。それは、近隣ルーティングデバイスから得られた情報のみを使用することによって、エリアネットワーク全体のための最適ルーティングを維持する可能性が高い。距離ベクトルアルゴリズムが、経路を計算するために使用されることができる。
近隣発見(例えば、6LoWPAN)を通して、全てのデバイスは、その1ホップ近隣を見つけることが可能であり、そこから、ルーティングテーブルが構築される。以下では、玄関の呼び鈴を例として使用して、ルーティングテーブルが最初から構築される方法を示し、主に、呼び鈴が主寝室内の電話に向かってルーティング経路を見つける方法に焦点を当てる。(以下では、デバイス識別子の第1の階層は、提示を簡単にするために示されない)。
呼び鈴F1.E.Dbが、それ自体から1ホップ距離内にある、その近隣:F1.E.L(玄関照明)、F1.Gg.L1(車庫照明1)、F1.Gg.Cma1(車庫一酸化炭素アラーム1)、F1.Gg.C1(車庫の車1)を発見する。近隣発見の間、呼び鈴は、近隣のスリープスケジュールまたはプレゼンススケジュール(すなわち、デバイスがルーティングサービス/機能を提供するために利用可能であるときのスケジュール)の知識も同様に得る。呼び鈴は、前述の情報を使用して、表8に示されるような初期ルーティングテーブルを形成する。
主寝室内の照明F2.MB.L2は、直接、電話(F2.MB.Ph)に到達することができ、表9に示されるように、そのルーティングテーブル内のF2.MB.Phのための1つのエントリーを有する(F2.HW.Cmaは、2階の廊下内の一酸化炭素アラームである)。
図25に図示される機能性は、以下に説明される図38Cまたは38Dに図示されるもの等、M2Mネットワークのノード(例えば、サーバ、ゲートウェイ、デバイス、または他のコンピュータシステム)のメモリ内に記憶され、そのプロセッサ上で実行するソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得ることを理解されたい。
その結果として、近隣発見後、最初のルーティングデバイス内のルーティングテーブルは、図27に示される。
主寝室内の照明2は、そのルーティングテーブルをその近隣に送信し、これは、表10に示されるようなフォーマットに従ってメッセージ内で搬送される。
・ タイプ:送信側のルーティングテーブルの全部または一部を含むメッセージであることを示す。
・ TTL:メッセージ内に含まれるエントリーに対する有効期間を示す。
・ ルーティングテーブルエントリ:各々は、ルーティングテーブル内に1つのエントリーを含み、それは、デバイス/ネットワーク名、次のホップ、距離、および有効時間と同一フォーマットに従う。メッセージ内に含まれるエントリーの最大数は、5に限定される(この数字は、柔軟に更新される)。
2階の廊下の一酸化炭素アラームF2.HW.Cmaが、ルーティングテーブルブロードキャストメッセージを主寝室内の照明F2.MB.L2から受信すると、表11および図28に示されるように、それ自身のルーティングテーブルを更新する。F2.MB.PhおよびF2.MB.L2のエントリーの有効時間は、F2.HW.Cmaが表9から10:00〜18:00のルーティング機能のみを提供するので、10:00〜18:00に更新される。
上階の照明F2.St.L2が、ルーティングテーブルブロードキャストメッセージを2階の廊下の一酸化炭素アラームF2.HW.Cmaから受信すると、表12および図29に示されるように、それ自身のルーティングテーブルを更新する。F2.MB.PhおよびF2.MB.L2のエントリーの有効時間は、12:00〜18:00に更新され、それは、ルーティング経路内に伴われるデバイスの有効時間から共同の組をとる。
下階の照明F1.St.L1が、ルーティングテーブルブロードキャストメッセージを上階の照明F2.St.L2から受信すると、表13に示されるように、それ自身のルーティングテーブルを更新する。
玄関の呼び鈴F1.E.Dbが、ルーティングテーブルブロードキャストメッセージを下階の照明F1.St.L1から受信すると、表14および図31に示されるように、それ自身のルーティングテーブルを更新する。前述のプロセスを通して、呼び鈴は、2階の主寝室内の電話までのルーティング経路を見つけることが可能である。通信が、玄関の有効時間外に生じる必要がある場合、呼び鈴は、主寝室内の電話に到達することができないと考えられる。
呼び鈴は、デバイスの複数のエントリーを1つのエントリーに集約し得る。表15に示される実施例として、F2.MB.Xのエントリー(Xは、下階の照明F1.St.L1の次のホップを用いて呼び鈴から到達されることができる主寝室内のデバイスを表すために使用される)は、F2.MB.Ph、F2.MB.L2のエントリーから集約される。
デバイスグループ動作が、提案されるIDNSおよびNRPによって提供される機能性によって可能にされ、それは、上位層、例えば、サービス層の関与を必要としない。
デバイスおよび名前発見機能916は、クエリ本文フィールド内に入れられた基準を満たすデバイスのグループが要求側によって得られ得るように、高度デバイス発見をサポートすることができる。図33に示される実施例では、要求側は、居間内の全照明を発見することを欲するドア錠である。このステップ後、ドア錠は、居間内の全照明の識別子/名前:addressOfJohnHome.F1.L.L1、…、addressOfJohnHome.F1.L.L6を得る。
ドア錠は、コマンドをペイロードとして層3メッセージ(例えば、ICMPメッセージ)内に含む。同じサブ場所内に位置するデバイスは、同じサブネット内にある可能性が非常に高い。その結果、ドア錠と複数の照明との間のルーティング効率を最適化するために、ソースデバイスは、ルーティングのために、宛先デバイスのうちの1つ(一次宛先)を常時選択し、宛先フィールド内に入れる。一方、宛先デバイスの残りは、層3メッセージのペイロード内に添付されるであろう。メッセージが一次宛先デバイスに到達後、一次宛先デバイスは、宛先の残りへの対応したメッセージの分配を担当することができる。層3は、図32および図33に示されるように、IPまたはNRPであり得る。
提案される名前スキームおよびINDSは、人がそのデバイスの場所を特定する/見つけることに役立つことができる。例えば、自家所有者は、その電話を置いた場所を忘れ得る。図34は、デバイスを見つけるための方法を図示するメッセージフロー図である。図34のステップ1では、ある人が、デバイス場所クエリをIDNSに送信する。クエリには、その人物は、IDNSがデバイスを識別することに役立ち得る任意の記述、例えば、タグ(Johnの電話)を入力することができる。デバイス名プールマネージャ914は、クエリをハンドリングすることができる。それは、クエリ内に含まれるタグを使用して、デバイス名プール内の全デバイスを検索し、タグに一致するものを得ることができる。
図34のステップ2では、デバイス名プールマネージャ914は、デバイス名から場所フィールドを抽出し、場所記述クエリをサブ場所プールマネージャ906に送信する。
図34のステップ3では、サブ場所プールマネージャ906は、対応するサブ場所記述をデバイス名プールマネージャ914に返すことができる。
図34のステップ4では、デバイス名プールマネージャ914は、サブ場所記述を当該人物に返すことができ、その人物は、その電話が置かれた場所を把握するであろう。
一実施形態では、本開示で使用される主要な制御メッセージは、以下の通りである。
(1) サブ場所登録要求および応答メッセージ。
(2) デバイス登録要求および応答メッセージ。
(3) サブ場所識別子クエリおよび応答メッセージ。
(4) サブ場所識別子確認および応答メッセージ。
(5) デバイス名更新および応答メッセージ。
(6) デバイスおよび名前発見要求および応答メッセージ。
これらの制御メッセージは、ICMP/ICMPv6メッセージによって搬送されることができる。例えば、42から252の未使用ICMPメッセージタイプが、それらのために使用されることができ、例えば、100、101、102、103、104、105が、コード0を伴って前述の6つの要求メッセージのために確保される一方、対応する応答メッセージは、同一メッセージタイプであるが、コード1を有する。同様に、159から199の未使用ICMPv6メッセージタイプが、それらのために使用されることができ、例えば、170、171、172、173、174、175が、前述の6つの要求メッセージのために確保される。
メッセージのコンテンツは、ICMPメッセージのメッセージ本文フィールド内で搬送されることができる。
図34に図示されるステップを行うエンティティは、図38Cまたは図38Dに図示されるもの等のネットワークノードまたはコンピュータシステムのメモリ内に記憶され、そのプロセッサ上で実行するソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得る論理エンティティであることを理解されたい。すなわち、図34に図示される方法は、コンピュータ実行可能命令が、ノードのプロセッサによって実行されると、図34に図示されるステップを行う、図38Cまたは図38Dに図示されるノードまたはコンピュータシステム等のネットワークノードのメモリ内に記憶されるソフトウェア(すなわち、コンピュータ実行可能命令)の形態で実装され得る。さらに、図34に図示される任意の伝送および受信ステップは、ノードのプロセッサおよびそれが実行するコンピュータ実行可能命令(例えば、ソフトウェア)の制御下、ノードの通信回路によって行われ得ることも理解されたい。
図35は、CSE3504内にデバイス名サービス3502を伴う例示的oneM2M実施形態の略図である。oneM2Mは、oneM2Mサービス層によってサポートされる能力を定義する。oneM2Mサービス層は、能力サービス機能(CSF)3506の組を備えている、能力サービスエンティティ(CSE)3504としてインスタンス化される。一実施形態として、提案されるIDNS902は、oneM2M CSF3506としてCSE3504内にホストされ得る。CSE3504は、ローカルエリアネットワーク(例えば、ホームネットワーク)内のゲートウェイに常駐し得る。デバイス名サービスCSF3502は、デバイス名が、場所および他のコンテキスト情報から生成され、場所変更またはコンテキスト変動に起因して更新され、かつ発見される方法を担当する。デバイス名サービス3502は、既存の登録CSFとの相互作用を有し得る、またはデバイス名サービスの機能性のいくつか(すなわち、サブ場所登録機能904、デバイス登録機能908)は、既存の登録CSFに移動させられ得ることに留意されたい。
建物管理者AE3508は、Mca参照点を介して、デバイス名サービスCSF3502にトークし、サブ場所を登録することができる。デバイスAEは、Mca参照点を介して、デバイス名サービスCSF3502にトークし、それ自体を登録し、その名前を得ること、または場所もしくは他のコンテキスト情報が変化した場合、その名前を更新することができる。デバイスおよび名前発見は、任意のAEからデバイス名サービスCSF3502へのMca参照点を介して、または、異なるCSE内のデバイス名サービスCSF間のMcc参照点を介して実行されることができる。その結果、第5.2節に提案される全ての対応するメッセージおよびプロシージャは、McaおよびMcc参照点に適用されるであろう。
別の実施形態として、名前ルーティング機能は、名前ルーティングサービス(NRS)CSF3602と呼ばれる新しいoneM2M CSFとして、CSE内にホストされ得る。図36における例示的展開に示されるように、デバイスA3604は、Mcaインターフェースを経由して、CSE13606内のNRS CSF3602に接続し、デバイスB3608も同様に、Mcaインターフェースを経由して、CSE33612内のNRS CSF3610に接続する。NRS CSFは、可能な宛先ごとに1つのエントリーを有するルーティングデータベースを保持する。CSE1 3606、CSE2 3616、およびCSE3 3612内のNRS CSF3602、3610、および3614は、Mccインターフェースを通してルーティングテーブルを交換し、デバイスA3604とデバイスB3608との間でメッセージをルーティングするためのより完全なルーティングエントリを構築する。
一般に、前述のデバイス名スキーム、命名サービス、およびルーティングサービスは、図38BのM2Mサービス層22および22’等のM2Mサービス層内に実装され得る。特に、これらの機構およびプロシージャは、ETSI M2MアーキテクチャのDSCL、GSCL、もしくはNSCL内、3GPP MTCアーキテクチャのサービス能力サーバ(SCS)内、またはoneM2MアーキテクチャのCSFもしくはCSE内等のサービス層内にサービス能力(SC)として実装され得る。そのようなサービス能力(SC)は、M2Mシステム内の1つ以上の独立型サーバ、コンピュータ、または他のコンピューティングデバイスもしくはノード上で、またはそのようなシステムの1つ以上の既存のサーバ、コンピュータ、もしくはノードの一部としてのいずれかで実行する、論理エンティティ(例えば、ソフトウェア、コンピュータ実行可能命令等)として実装され得ることを理解されたい。例えば、本明細書に説明されるデバイス場所管理およびプライバシー制御のためのサービス能力は、図38Cまたは図38D(前述)に図示される一般的アーキテクチャを有するもの等のサーバまたはコンピュータ上に実装され得る。
グラフィカルユーザインターフェース(GUI)等のインターフェースは、デバイス命名に関連する機能性を制御および/または構成するようにユーザを支援するために使用されることができる。
図37Aは、インターフェース3702を図示する略図である。サブ場所登録機能に対して論じられるように、建物管理者は、IDNSに建物内のサブ場所について通知する必要があり得る。例えば、所与の建物に対して、建物管理者は、層番号、上位層ノード、およびこの層上のサブ場所またはノード等のデータアイテムを含む情報が、図10に定義されるメッセージ内に含まれるように設定する必要がある(すなわち、サブ場所登録のメッセージフォーマット)。したがって、グラフィックユーザインターフェース(GUI)3702は、前述の動作をサポートすることができる。そこから分かるように、GUI 3702は、図10に定義されるメッセージ構造と整合される(言い換えると、GUI 3702からのユーザ入力は、図10に定義されるメッセージを生成するために使用される)。
図37Bは、インターフェース3704を図示する略図である。デバイス名生成/更新機能(それぞれ、ドメイン内のIoTデバイスのためのグローバルに固有の名前を生成または更新することに関与する)に対して、GUIインターフェース3704は、ユーザがデバイス名を追加/更新するために使用され得る。図から分かるように、ユーザは、最初に、実施されるべき動作を選択すること、すなわち、デバイス名登録を通して新しいデバイスを追加すること、または既存のデバイス名を更新することを行う必要があり得る。故に、第1の動作に対して、このGUI 3704の設計は、図14に定義されるメッセージ構造と整合される(言い換えると、ユーザ入力は、図14に定義されるメッセージを生成するために使用されるであろう)、第2の動作に対して、このGUI 3704の設計は、図19に定義されるメッセージ構造と整合される(言い換えると、ユーザ入力は、図19に定義されるメッセージを生成するために使用されるであろう)。
インターフェース3702および3704は、以下に説明される図38C−Dに示されるもの等のディスプレイを使用して生成されることができることを理解されたい。
(例示的M2M/IoT/WoT通信システム)
図38Aは、1つ以上の開示される実施形態が実装され得る例示的マシンツーマシン(M2M)、モノのインターネット(IoT)、またはモノのウェブ(WoT)通信システム10の略図である。概して、M2M技術は、IoT/WoTのための基礎的要素を提供し、任意のM2Mデバイス、M2Mゲートウェイ、M2Mサーバ、またはM2Mサービスプラットフォームは、IoT/WOTだけではなく、IoT/WoTサービス層等の構成要素またはノードであり得る。通信システム10は、開示される実施形態の機能性を実装するために使用されることができ、図9のIDNS902、サブ場所登録機能904、サブ場所プールマネージャ906、デバイス登録機能908、デバイス名生成機能910、デバイス名更新機能912、デバイス名プールマネージャ914、ならびにデバイスおよび名前発見機能916、サブネット化機能性、デバイス名ルーティング機能性、デバイス発見機能性、デバイス名サービスCSF3502およびNRS CSF3602、2702および3704等のGUIを生成するための論理エンティティ、ならびに任意のそのような論理エンティティを伴うIoTデバイスおよびゲートウェイを含む、本明細書に説明される機能性および論理エンティティを含むことができる。
図38Aに示されるように、M2M/IoT/WoT通信システム10は、通信ネットワーク12を含む。通信ネットワーク12は、固定ネットワーク(例えば、イーサネット(登録商標)、ファイバ、ISDN、PLC等)もしくは無線ネットワーク(例えば、WLAN、セルラー等)もしくは異種ネットワークのネットワークであり得る。例えば、通信ネットワーク12は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャスト等のコンテンツを複数のユーザに提供する多重アクセスネットワークから成り得る。例えば、通信ネットワーク12は、符号分割多重アクセス(CDMA)、時分割多重アクセス(TDMA)、周波数分割多重アクセス(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、単一キャリアFDMA(SC−FDMA)等の1つ以上のチャネルアクセス方法を採用し得る。さらに、通信ネットワーク12は、例えば、コアネットワーク、インターネット、センサネットワーク、工業制御ネットワーク、パーソナルエリアネットワーク、融合個人ネットワーク、衛星ネットワーク、ホームネットワーク、または企業ネットワーク等の他のネットワークを備え得る
図38Aに示されるように、M2M/IoT/WoT通信システム10は、インフラストラクチャドメインおよびフィールドドメインを含み得る。インフラストラクチャドメインは、エンドツーエンドM2M展開のネットワーク側を指し、フィールドドメインは、通常、M2Mゲートウェイの背後にあるエリアネットワークを指す。フィールドドメインおよびインフラストラクチャドメインは両方とも、種々の異なるネットワークノード(例えば、サーバ、ゲートウェイ、デバイス等)を備え得る。例えば、フィールドドメインは、M2Mゲートウェイ14と、端末デバイス18とを含み得る。任意の数のM2Mゲートウェイデバイス14およびM2M端末デバイス18が、所望に応じて、M2M/IoT/WoT通信システム10に含まれ得ることが理解されるであろう。M2Mゲートウェイデバイス14およびM2M端末デバイス18の各々は、通信回路を使用して、通信ネットワーク12または直接無線リンクを介して、信号を伝送および受信するように構成される。M2Mゲートウェイ14は、無線M2Mデバイス(例えば、セルラーおよび非セルラー)ならびに固定ネットワークM2Mデバイス(例えば、PLC)が、通信ネットワーク12等のオペレータネットワークを通して、または直接無線リンクを通してのいずれかで、通信することを可能にする。例えば、M2M端末デバイス18は、データを収集し、通信ネットワーク12または直接無線リンクを介して、データをM2Mアプリケーション20または他のM2M端末デバイス18に送信し得る。M2M端末デバイス18はまた、M2Mアプリケーション20またはM2M端末デバイス18からデータを受信し得る。さらに、データおよび信号は、以下で説明されるように、M2Mサービス層22を介して、M2Mアプリケーション20に送信され、そこから受信され得る。M2M端末デバイス18およびゲートウェイ14は、例えば、セルラー、WLAN、WPAN(例えば、Zigbee(登録商標)、6LoWPAN、Bluetooth(登録商標))、直接無線リンク、および有線を含む、種々のネットワークを介して通信し得る。
例示的M2M端末デバイス18は、タブレット、スマートフォン、医療デバイス、温度および天候モニタ、コネクテッドカー、スマートメータ、ゲームコンソール、携帯情報端末、健康およびフィットネスモニタ、照明、サーモスタット、電気器具、車庫のドアおよび他のアクチュエータベースのデバイス、セキュリティデバイス、ならびにスマートコンセントを含むが、それらに限定されない。
図38Bを参照すると、フィールドドメイン内の図示されるM2Mサービス層22は、M2Mアプリケーション20、M2Mゲートウェイデバイス14、およびM2M端末デバイス18、ならびに通信ネットワーク12のためのサービスを提供する。通信システムネットワーク12は、開示される実施形態の機能性を実装するために使用されることができ、図9のIDNS902、サブ場所登録機能904、サブ場所プールマネージャ906、デバイス登録機能908、デバイス名生成機能910、デバイス名更新機能912、デバイス名プールマネージャ914、ならびにデバイスおよび名前発見機能916、サブネット化機能性、デバイス名ルーティング機能性、デバイス発見機能性、デバイス名サービスCSF3502およびNRS CSF3602、2702および3704等のGUIを生成するための論理エンティティ、ならびに任意のそのような論理エンティティを伴うIoTデバイスおよびゲートウェイを含む、本明細書に説明される機能性および論理エンティティを含むことができる。M2Mサービス層22は、例えば、以下で説明される図38Cおよび38Dで図示されるデバイスを含む、1つ以上のサーバ、コンピュータ、デバイス、仮想マシン(例えば、クラウド/記憶ファーム等)等によって実装され得る。M2Mサービス層22は、所望に応じて、任意の数のM2Mアプリケーション、M2Mゲートウェイ14、M2M端末デバイス18、および通信ネットワーク12と通信し得ることが理解されるであろう。M2Mサービス層22は、サーバ、コンピュータ、デバイス等を備え得る、ネットワークの1つ以上のノードによって実装され得る。M2Mサービス層22は、M2M端末デバイス18、M2Mゲートウェイデバイス14、およびM2Mアプリケーション20に適用されるサービス能力を提供する。M2Mサービス層22の機能は、例えば、ウェブサーバとして、セルラーCoREネットワーク内で、クラウド内で等、種々の方法で実装され得る。
図示されるM2Mサービス層22と同様に、インフラストラクチャドメイン内にM2Mサービス層22’が、存在する。M2Mサービス層22’は、インフラストラクチャドメイン内のM2Mアプリケーション20’および下層通信ネットワーク12’のためのサービスを提供する。M2Mサービス層22’はまた、フィールドドメイン内のM2Mゲートウェイデバイス14およびM2Mデバイス18のためのサービスも提供する。M2Mサービス層22’は、任意の数のM2Mアプリケーション、M2Mゲートウェイ、およびM2Mデバイスと通信し得ることが理解されるであろう。M2Mサービス層22’は、異なるサービスプロバイダによるサービス層と相互作用し得る。M2Mサービス層22’は、サーバ、コンピュータ、デバイス、仮想マシン(例えば、クラウドコンピューティング/記憶ファーム等)等を備え得る、ネットワークの1つ以上のノードによって実装され得る。
図38Bも参照すると、M2Mサービス層22および22’は、多様なアプリケーションおよびバーティカルが活用することができる、サービス配信能力のコアの組を提供する。これらのサービス能力は、M2Mアプリケーション20および20’がデバイスと相互作用し、データ収集、データ分析、デバイス管理、セキュリティ、課金、サービス/デバイス発見等の機能を果たすことを可能にする。本質的に、これらのサービス能力は、これらの機能性を実装する負担をアプリケーションから取り除き、したがって、アプリケーション開発を単純化し、市場に出すコストおよび時間を削減する。サービス層22および22’はまた、M2Mアプリケーション20および20’が、サービス層22および22’が提供するサービスと関連して、種々のネットワーク12および12’を通して通信することも可能にする。
本願の方法は、サービス層22および22’の一部として実装され得る。サービス層22および22’は、アプリケーションプログラミングインターフェース(API)および下層ネットワーキングインターフェースの組を通して付加価値サービス能力をサポートするソフトウェアミドルウェア層である。ETSI M2MおよびoneM2Mの両方は、本願の接続方法を含み得るサービス層を使用する。ETSI M2Mのサービス層は、サービス能力層(SCL)と称される。SCLは、M2Mデバイス(デバイスSCL(DSCL)と称される)、ゲートウェイ(ゲートウェイSCL(GSCL)と称される)、および/またはネットワークノード(ネットワークSCL(NSCL)と称される)内に実装され得る。oneM2Mサービス層は、共通サービス機能(CSF)(すなわち、サービス能力)の組をサポートする。1つ以上の特定のタイプのCSFの組のインスタンス化は、異なるタイプのネットワークノード(例えば、インフラストラクチャノード、中間ノード、特定用途向けノード)上にホストされ得る共通サービスエンティティ(CSE)と称される。さらに、本願の接続方法は、本願の接続方法等のサービスにアクセスするために、サービス指向アーキテクチャ(SOA)および/またはリソース指向アーキテクチャ(ROA)を使用する、M2Mネットワークの一部として実装されることができる。
いくつかの実施形態では、M2Mアプリケーション20および20’は、開示されるシステムおよび方法と併せて使用され得る。M2Mアプリケーション20および20’は、UEまたはゲートウェイと相互作用するアプリケーションを含み得、さらに、他の開示されるシステムおよび方法と併せて使用され得る。
一実施形態では、図9のIDNS902、サブ場所登録機能904、サブ場所プールマネージャ906、デバイス登録機能908、デバイス名生成機能910、デバイス名更新機能912、デバイス名プールマネージャ914、ならびにデバイスおよび名前発見機能916、サブネット化機能性、デバイス名ルーティング機能性、デバイス発見機能性、デバイス名サービスCSF3502およびNRS CSF3602、2702および3704等のGUIを生成するための論理エンティティ、ならびに任意のそのような論理エンティティを伴うIoTデバイスおよびゲートウェイを含む、本明細書に説明される論理エンティティは、図38Bに示されるように、M2Mサーバ、M2Mゲートウェイ、またはM2Mデバイス等のM2MノードによってホストされるM2Mサービス層インスタンス内でホストされ得る。例えば、図9のIDNS902、サブ場所登録機能904、サブ場所プールマネージャ906、デバイス登録機能908、デバイス名生成機能910、デバイス名更新機能912、デバイス名プールマネージャ914、ならびにデバイスおよび名前発見機能916、サブネット化機能性、デバイス名ルーティング機能性、デバイス発見機能性、デバイス名サービスCSF3502およびNRS CSF3602、2702および3704等のGUIを生成するための論理エンティティ、ならびに任意のそのような論理エンティティを伴うIoTデバイスおよびゲートウェイを含む、本明細書に説明される論理エンティティは、M2Mサービス層インスタンス内で、または既存のサービス能力内のサブ機能として、個々のサービス能力を備え得る。
M2Mアプリケーション20および20’は、限定ではないが、輸送、保健および健康、コネクテッドホーム、エネルギー管理、アセット追跡、ならびにセキュリティおよび監視等の種々の業界でのアプリケーションを含み得る。前述のように、システムのデバイス、ゲートウェイ、サーバ、および他のノードにわたって作動するM2Mサービス層は、例えば、データ収集、デバイス管理、セキュリティ、課金、場所追跡/ジオフェンシング、デバイス/サービス発見、およびレガシーシステム統合等の機能をサポートし、サービスとしてこれらの機能をM2Mアプリケーション20および20’に提供する。
概して、サービス層22および22’は、アプリケーションプログラミングインターフェース(API)および下層ネットワーキングインターフェースの組を通して付加価値サービス能力をサポートするソフトウェアミドルウェア層を定義する。ETSI M2MおよびoneM2Mアーキテクチャの両方は、サービス層を定義する。ETSI M2Mのサービス層は、サービス能力層(SCL)と称される。SCLは、ETSI M2Mアーキテクチャの種々の異なるノード内に実装され得る。例えば、サービス層のインスタンスは、M2Mデバイス(デバイスSCL(DSCL)と称される)、ゲートウェイ(ゲートウェイSCL(GSCL)と称される)、および/またはネットワークノード(ネットワークSCL(NSCL)と称される)内で実装され得る。oneM2Mサービス層は、共通サービス機能(CSF)(すなわち、サービス能力)の組をサポートする。1つ以上の特定のタイプのCSFの組のインスタンス化は、異なるタイプのネットワークノード(例えば、インフラストラクチャノード、中間ノード、特定用途向けノード)上にホストされ得る共通サービスエンティティ(CSE)と称される。第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)はまた、マシンタイプ通信(MTC)のためのアーキテクチャも定義している。そのアーキテクチャでは、サービス層、およびそれが提供するサービス能力は、サービス能力サーバ(SCS)の一部として実装される。ETSI M2MアーキテクチャのDSCL、GSCL、またはNSCLで具現化されようと、3GPP MTCアーキテクチャのサービス能力サーバ(SCS)で具現化されようと、oneM2MアーキテクチャのCSFまたはCSEで具現化されようと、もしくはネットワークのある他のノードとして具現化されようと、サービス層のインスタンスは、サーバ、コンピュータ、および他のコンピュータデバイスまたはノードを含む、ネットワーク内の1つ以上の独立型ノード上で実行される論理エンティティ(例えば、ソフトウェア、コンピュータ実行可能命令等)として、もしくは1つ以上の既存のノードの一部としてのいずれかで実装され得る。実施例として、サービス層またはその構成要素のインスタンスは、以下で説明される図38Cまたは図38Dで図示される一般アーキテクチャを有する、ネットワークノード(例えば、サーバ、コンピュータ、ゲートウェイ、デバイス等)上で作動するソフトウェアの形態において実装され得る。
さらに、図9のIDNS902、サブ場所登録機能904、サブ場所プールマネージャ906、デバイス登録機能908、デバイス名生成機能910、デバイス名更新機能912、デバイス名プールマネージャ914、ならびにデバイスおよび名前発見機能916、サブネット化機能性、デバイス名ルーティング機能性、デバイス発見機能性、デバイス名サービスCSF3502およびNRS CSF3602、2702および3704等のGUIを生成するための論理エンティティ、ならびに任意のそのような論理エンティティを伴うIoTデバイスおよびゲートウェイを含む、本明細書に説明される論理エンティティは、本願のサービスにアクセスするために、サービス指向アーキテクチャ(SOA)および/またはリソース指向アーキテクチャ(ROA)を使用する、M2Mネットワークの一部として実装されることができる。
図38Cは、M2Mデバイス18、M2Mゲートウェイ14、M2Mサーバ等のM2Mネットワークノード30の例示的ハードウェア/ソフトウェアアーキテクチャのブロック図である。ノード30は、図9のIDNS902、サブ場所登録機能904、サブ場所プールマネージャ906、デバイス登録機能908、デバイス名生成機能910、デバイス名更新機能912、デバイス名プールマネージャ914、ならびにデバイスおよび名前発見機能916、サブネット化機能性、デバイス名ルーティング機能性、デバイス発見機能性、デバイス名サービスCSF3502およびNRS CSF3602、2702および3704等のGUIを生成するための論理エンティティ、ならびに任意のそのような論理エンティティを伴うIoTデバイスおよびゲートウェイを含む、本明細書に説明される論理エンティティを実行する、またはそれを含むことができる。デバイス30は、図38A−Bに示されるようなM2Mネットワーク、もしくは非M2Mネットワークの一部であり得る。図38Cに示されるように、M2Mノード30は、プロセッサ32と、非取り外し可能なメモリ44と、取り外し可能なメモリ46と、スピーカ/マイクロホン38と、キーパッド40と、ディスプレイ、タッチパッド、および/またはインジケータ42と、電源48と、全地球測位システム(GPS)チップセット50と、他の周辺機器52とを含み得る。ノード30はまた、送受信機34および伝送/受信要素36等の通信回路を含み得る。M2Mノード30は、実施形態と一致したままで、先述の要素の任意の副次的組み合わせを含み得ることが理解されるであろう。このノードは、本明細書に説明されるSMSF機能性を実装するノードであり得る。
プロセッサ32は、汎用プロセッサ、特殊目的プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPCoREと関連する1つ以上のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、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)回路、任意の他のタイプの集積回路(IC)、状態マシン等であり得る。一般に、プロセッサ32は、ノードの種々の要求される機能を果たすために、ノードのメモリ(例えば、メモリ44および/またはメモリ46)内に記憶されているコンピュータ実行可能命令を実行し得る。例えば、プロセッサ32は、信号符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、および/またはM2Mノード30が無線もしくは有線環境内で動作することを可能にする任意の他の機能性を行い得る。プロセッサ32は、アプリケーション層プログラム(例えば、ブラウザ)および/または無線アクセス層(RAN)プログラムならびに/もしくは他の通信プログラムを起動させ得る。プロセッサ32はまた、例えば、アクセス層および/またはアプリケーション層等で、認証、セキュリティキー一致、ならびに/もしくは暗号化動作等のセキュリティ動作を行い得る。
図38Cに示されるように、プロセッサ32は、その通信回路(例えば、送受信機34および伝送/受信要素36)に連結される。プロセッサ32は、ノード30に、それが接続されるネットワークを介して他のノードと通信させるために、コンピュータ実行可能命令の実行を通して、通信回路を制御し得る。特に、プロセッサ32は、本明細書および請求項に説明される伝送および受信ステップを行うために、通信回路を制御し得る。図38Cは、プロセッサ32および送受信機34を別個の構成要素として描写するが、プロセッサ32および送受信機34は、電子パッケージまたはチップ内に一緒に統合され得ることが理解されるであろう。
伝送/受信要素36は、M2Mサーバ、ゲートウェイ、デバイス等を含む、他のM2Mノードに信号を伝送し、またはそこから信号を受信するように構成され得る。例えば、ある実施形態では、伝送/受信要素36は、RF信号を伝送および/または受信するように構成されるアンテナであり得る。伝送/受信要素36は、WLAN、WPAN、セルラー等の種々のネットワークならびにエアインターフェースをサポートし得る。ある実施形態では、伝送/受信要素36は、例えば、IR、UV、または可視照明信号を伝送ならびに/もしくは受信するように構成されるエミッタ/検出器であり得る。さらに別の実施形態では、伝送/受信要素36は、RFおよび照明信号の両方を伝送ならびに受信するように構成され得る。伝送/受信要素36は、無線または有線信号の任意の組み合わせを伝送ならびに/もしくは受信するように構成され得ることが理解されるであろう。
加えて、伝送/受信要素36は、単一の要素として図38Cに描写されているが、M2Mノード30は、任意の数の伝送/受信要素36を含み得る。より具体的には、M2Mノード30は、MIMO技術を採用し得る。したがって、ある実施形態では、M2Mノード30は、無線信号を伝送および受信するための2つ以上の伝送/受信要素36(例えば、複数のアンテナ)を含み得る。
送受信機34は、伝送/受信要素36によって伝送される信号を変調するように、および伝送/受信要素36によって受信される信号を復調するように構成され得る。上記のように、M2Mノード30は、マルチモード能力を有し得る。したがって、送受信機34は、M2Mノード30が、例えば、UTRAおよびIEEE802.11等の複数のRATを介して通信することを可能にするための複数の送受信機を含み得る。
プロセッサ32は、非取り外し可能なメモリ44および/または取り外し可能なメモリ46等の任意のタイプの好適なメモリから情報にアクセスし、その中にデータを記憶し得る。例えば、プロセッサ32は、前述のように、セッションコンテキストをそのメモリ内に記憶し得る。非取り外し可能なメモリ44は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、ハードディスク、または任意の他のタイプのメモリ記憶デバイスを含み得る。取り外し可能なメモリ46は、加入者識別モジュール(SIM)カード、メモリスティック、セキュアデジタル(SD)メモリカード等を含み得る。他の実施形態では、プロセッサ32は、サーバまたはホームコンピュータ上等、M2Mノード30上に物理に位置しないメモリから情報にアクセスし、その中にデータを記憶し得る。プロセッサ32は、ディスプレイまたはインジケータ42上の照明パターン、画像、または色を制御し、M2Mサービス層セッション移行または共有のステータスを反映させるか、またはノードのセッション移行または共有能力もしくは設定についての入力をユーザから得るか、または情報をユーザに表示するように構成され得る。別の実施例では、ディスプレイは、セッション状態に関する情報を示し得る。本開示は、oneM2M実施形態においてRESTfulユーザ/アプリケーションAPIを定義する。ディスプレイ上に示され得るグラフィカルユーザインターフェースは、APIの上部に層化され、ユーザが、本明細書に説明される下層サービス層セッション機能性を介して、E2Eセッションまたはその移行もしくは共有を双方向に確立および管理することを可能にし得る。
プロセッサ32は、電源48から電力を受け取り得、M2Mノード30内の他の構成要素への電力を分配および/または制御するように構成され得る。電源48は、M2Mノード30に給電するための任意の好適なデバイスであり得る。例えば、電源48は、1つ以上の乾電池バッテリ(例えば、ニッケルカドミウム(NiCd)、ニッケル亜鉛(NiZn)、ニッケル水素(NiMH)、リチウムイオン(Li−ion)等)、太陽電池、燃料電池等を含み得る。
プロセッサ32はまた、M2Mノード30の現在の場所に関する場所情報(例えば、経度および緯度)を提供するように構成され得るGPSチップセット50に連結され得る。M2Mノード30は、実施形態と一致したままで、任意の好適な場所決定方法を介して場所情報を獲得し得ることが理解されるであろう。
プロセッサ32はさらに、追加の特徴、機能性、および/または有線もしくは無線接続を提供する1つ以上のソフトウェアならびに/もしくはハードウェアモジュールを含み得る他の周辺機器52に連結され得る。例えば、周辺機器52は、加速度計、e−コンパス、衛星送受信機、センサ、デジタルカメラ(写真またはビデオ用)、ユニバーサルシリアルバス(USB)ポート、振動デバイス、テレビ送受信機、ハンズフリーヘッドセット、Bluetooth(登録商標)モジュール、周波数変調(FM)無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ等を含み得る。
図38Dは、M2Mサーバ、ゲートウェイ、デバイス、または他のノード等、M2Mネットワークの1つ以上のノードを実装するためにも使用され得る例示的コンピューティングシステム90のブロック図である。コンピューティングシステム90は、コンピュータまたはサーバを備え得、主に、ソフトウェアの形態であり得るコンピュータ読み取り可能な命令によって制御され得、どこでもまたはどのような手段を用いても、そのようなソフトウェアが記憶またはアクセスされる。コンピューティングシステム90は、図9のIDNS902、サブ場所登録機能904、サブ場所プールマネージャ906、デバイス登録機能908、デバイス名生成機能910、デバイス名更新機能912、デバイス名プールマネージャ914、ならびにデバイスおよび名前発見機能916、サブネット化機能性、デバイス名ルーティング機能性、デバイス発見機能性、デバイス名サービスCSF3502およびNRS CSF3602、2702および3704等のGUIを生成するための論理エンティティ、ならびに任意のそのような論理エンティティを伴うIoTデバイスおよびゲートウェイを含む、本明細書に説明される論理エンティティを実行すること、または含むことができる。コンピューティングシステム90は、M2Mデバイス、ユーザ機器、ゲートウェイ、UE/GW、または、例えば、モバイルコアネットワーク、サービス層ネットワークアプリケーションプロバイダ、端末デバイス18、もしくはM2Mゲートウェイデバイス14のノードを含む、任意の他のノードであり得る。そのようなコンピュータ読み取り可能な命令は、コンピューティングシステム90を稼働させるように、中央処理装置(CPU)91等のプロセッサ内で実行され得る。多くの既知のワーク基地局、サーバ、およびパーソナルコンピュータでは、中央処理装置91は、マイクロプロセッサと呼ばれる単一チップCPUによって実装される。他の機械では、中央処理装置91は、複数のプロセッサを備え得る。コプロセッサ81は、追加の機能を果たすか、またはCPU91を支援する、主要CPU91とは異なる随意的なプロセッサである。CPU91および/またはコプロセッサ81は、セッション証明書の受信またはセッション証明書に基づく認証等、E2EM2Mサービス層セッションのための開示されるシステムおよび方法に関連するデータを受信、生成、および処理し得る。
動作時、CPU91は、命令をフェッチ、復号、および実行し、コンピュータの主要データ転送パスであるシステムバス80を介して、情報を他のリソースへ、およびそこから転送する。そのようなシステムバスは、コンピューティングシステム90内の構成要素を接続し、データ交換のための媒体を定義する。システムバス80は、典型的には、データを送信するためのデータラインと、アドレスを送信するためのアドレスラインと、割り込みを送信するため、およびシステムバスを動作させるための制御ラインとを含む。そのようなシステムバス80の実施例は、PCI(周辺構成要素相互接続)バスである。
システムバス80に連結されるメモリは、ランダムアクセスメモリ(RAM)82と、読み取り専用メモリ(ROM)93とを含む。そのようなメモリは、情報が記憶され、読み出されることを可能にする回路を含む。ROM93は、概して、容易に修正されることができない記憶されたデータを含む。RAM82内に記憶されたデータは、CPU91または他のハードウェアデバイスによって読み取られるか、もしくは変更され得る。RAM82および/またはROM93へのアクセスは、メモリコントローラ92によって制御され得る。メモリコントローラ92は、命令が実行されると、仮想アドレスを物理アドレスに変換するアドレス変換機能を提供し得る。メモリコントローラ92はまた、システム内のプロセスを隔離し、ユーザプロセスからシステムプロセスを隔離するメモリ保護機能を提供し得る。したがって、第1のモードで作動するプログラムは、それ自身のプロセス仮想アドレス空間によってマップされるメモリのみにアクセスすることができ、プロセス間のメモリ共有が設定されていない限り、別のプロセスの仮想アドレス空間内のメモリにアクセスすることはできない。
加えて、コンピューティングシステム90は、CPU91からプリンタ94、キーボード84、マウス95、およびディスクドライブ85等の周辺機器に命令を伝達する責任がある周辺機器コントローラ83を含み得る。
ディスプレイコントローラ96によって制御されるディスプレイ86は、コンピューティングシステム90によって生成される視覚出力を表示するために使用される。そのような視覚出力は、テキスト、グラフィックス、動画グラフィックス、およびビデオを含み得る。ディスプレイ86は、CRTベースのビデオディスプレイ、LCDベースのフラットパネルディスプレイ、ガスプラズマベースのフラットパネルディスプレイ、またはタッチパネルを伴って実装され得る。ディスプレイコントローラ96は、ディスプレイ86に送信されるビデオ信号を生成するために要求される、電子構成要素を含む。
さらに、コンピューティングシステム90は、例えば、図38Aおよび図38Bのネットワーク12等の外部通信ネットワークにコンピューティングシステム90を接続するために使用され得るネットワークアダプタ97等の通信回路を含み、コンピューティングシステム90が、ネットワークの他のノードと通信することを可能にし得る。
本明細書で説明されるシステム、方法、およびプロセスのうちのいずれかまたは全ては、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体上に記憶されたコンピュータ実行可能命令(すなわち、プログラムコード)の形態で具現化され得、その命令は、例えば、M2Mサーバ、ゲートウェイ、デバイス等を含む、M2Mネットワークのノード等の機械によって実行されると、本明細書に説明されるシステム、方法、およびプロセスを行うならびに/もしくは実装することが理解される。具体的には、ゲートウェイ、UE、UE/GW、またはモバイルコアネットワーク、サービス層、もしくはネットワークアプリケーションプロバイダのノードのうちのいずれかの動作を含む、前述の説明されるステップ、動作、または機能のうちのいずれかは、そのようなコンピュータ実行可能命令の形態において実装され得る。図9のIDNS902、サブ場所登録機能904、サブ場所プールマネージャ906、デバイス登録機能908、デバイス名生成機能910、デバイス名更新機能912、デバイス名プールマネージャ914、ならびにデバイスおよび名前発見機能916、サブネット化機能性、デバイス名ルーティング機能性、デバイス発見機能性、デバイス名サービスCSF3502およびNRS CSF3602、2702および3704等のGUIを生成するための論理エンティティ、ならびに任意のそのような論理エンティティを伴うIoTデバイスおよびゲートウェイを含む、本明細書に説明される論理エンティティは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体上に記憶されているコンピュータ実行可能命令の形態において具現化され得る。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、情報の記憶のための任意の非一過性(すなわち、有形または物理)方法もしくは技術で実装される、揮発性および不揮発性、取り外し可能なおよび非取り外し可能な媒体の両方を含むが、そのようなコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、信号を含まない。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、RAM、ROM、EEPROM、フラッシュメモリもしくは他のメモリ技術、CD−ROM、デジタル特定用途ディスク(DVD)もしくは他の照明学ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または所望の情報を記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る任意の他の有形または物理媒体を含むが、それらに限定されない。
図に図示されるような本開示の主題の好ましい実施形態を説明する上で、明確にするために、特定の用語が採用される。しかしながら、請求される主題は、そのように選択された特定の用語に限定されることを意図しておらず、各特定の要素は、同様の目的を達成するように同様に動作する全ての技術的均等物を含むことを理解されたい。
本明細書は、最良の様態を含む、本発明を開示するために、さらに、当業者が、任意のデバイスまたはシステムを作製して使用することと、任意の組み込まれた方法を行うこととを含む、本発明を実践することを可能にするために、実施例を使用する。本発明の特許性のある範囲は、請求項によって定義され、当業者に想起される他の実施例を含み得る。そのような他の実施例は、請求項の文字通りの言葉とは異ならない要素を有する場合、または請求項の文字通りの言葉とのごくわずかな差異を伴う同等の要素を含む場合、請求項の範囲内であることを意図している。

Claims (14)

  1. プロセッサおよびメモリを備えているサーバであって、前記サーバは、通信ネットワークに接続されており、前記サーバは、前記サーバの前記メモリ内に記憶されているコンピュータ実行可能な命令をさらに含み、前記命令は、前記サーバの前記プロセッサによって実行されると、
    複数のネットワークデバイスのための名前を記憶することであって、前記名前は、場所フィールドおよびラベルフィールドを有し、前記場所フィールドは、主要場所および前記主要場所内のサブ場所を含む場所情報を含み、前記ラベルフィールドは、サブ場所内の各ネットワークデバイスのための固有の識別子を含む、ことと、
    前記複数のネットワークデバイスのうちの1つ以上のネットワークデバイスが共通の場所情報を共有する場合に前記1つ以上のネットワークデバイスがサブネットに属するように、前記記憶された名前に基づいて前記通信ネットワークをサブネット化することと、
    第1のサブネットのネットワークデバイスから、前記ネットワークデバイスの場所の変更を示す要求メッセージを受信することと、
    ネットワークデバイスの場所の変更に起因して、前記主要場所および前記サブ場所を含む前記場所情報を更新することであって、前記ネットワークデバイスは、前記更新された場所情報に対応する第2のサブネットにおいてアドレス可能である、ことと
    を前記サーバに行わせる、サーバ。
  2. 前記ネットワークデバイスは、モノのインターネット(IoT)デバイスである、請求項1に記載のサーバ。
  3. 前記場所フィールドは、階層的に配列されており、前記主要場所の後に、1つ以上のサブ場所識別子が続く、請求項1に記載のサーバ。
  4. 前記コンピュータ実行可能な命令は、前記プロセッサによって実行されると、
    サブ場所プールを維持することを前記サーバにさらに行わせ、
    前記サブ場所プールは、階層方式で、前記主要場所の下に可能なサブ場所を含む、請求項3に記載のサーバ。
  5. 前記コンピュータ実行可能な命令は、前記プロセッサによって実行されると、
    サブ場所名をサブ場所登録機能に登録することを前記サーバにさらに行わせる、請求項1に記載のサーバ。
  6. 前記コンピュータ実行可能な命令は、前記プロセッサによって実行されると、
    ネットワークデバイスの場所および他のコンテキスト情報に基づいて、前記名前のうちの1つを前記ネットワークデバイスに割り当てることを前記サーバにさらに行わせる、請求項1に記載のサーバ。
  7. 前記コンピュータ実行可能な命令は、前記プロセッサによって実行されると、
    前記名前を使用するデバイス名発見要求に応答することを前記サーバにさらに行わせる、請求項1に記載のサーバ。
  8. 前記コンピュータ実行可能な命令は、前記プロセッサによって実行されると、
    前記ネットワークデバイスのための階層場所ツリーを含むテーブルを記憶することを前記サーバにさらに行わせる、請求項1に記載のサーバ。
  9. 前記テーブルは、ネットワークデバイスを媒体アクセス制御(MAC)アドレスに関連付けている、請求項8に記載のサーバ。
  10. 通信ネットワークにおいて使用される方法であって、前記方法は、
    複数のネットワークデバイスのための名前を記憶することであって、前記名前は、場所フィールドおよびラベルフィールドを有し、前記場所フィールドは、主要場所および前記主要場所内のサブ場所を含む場所情報を含み、前記ラベルフィールドは、サブ場所内の各ネットワークデバイスのための固有の識別子を含む、ことと、
    前記複数のネットワークデバイスのうちの1つ以上のネットワークデバイスが共通の場所情報を共有する場合に前記1つ以上のネットワークデバイスがサブネットに属するように、前記記憶された名前に基づいて前記通信ネットワークをサブネット化することと、
    第1のサブネットのネットワークデバイスから、前記ネットワークデバイスの場所の変更を示す要求メッセージを受信することと、
    ネットワークデバイスの場所の変更に起因して、前記主要場所および前記サブ場所を含む前記場所情報を更新することであって、前記ネットワークデバイスは、前記第1のサブネットの代わりに、前記更新された場所情報に対応する第2のサブネットにおいてアドレス可能である、ことと
    を含む、方法。
  11. 前記ネットワークデバイスは、モノのインターネット(IoT)デバイスである、請求項10に記載の方法。
  12. 前記場所フィールドは、階層的に配列されており、前記主要場所の後に、1つ以上のサブ場所識別子が続く、請求項10に記載の方法。
  13. 前記方法は、サブ場所プールを維持することをさらに含み、
    前記サブ場所プールは、階層方式で、前記主要場所の下に可能なサブ場所を含む、請求項12に記載の方法。
  14. 前記方法は、サブ場所名をサブ場所登録機能に登録することをさらに含む、請求項10に記載の方法。
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