用于自动化对物联网设备健康状况的直接和间接本地监视的行为分析的制作方法

文档序号:13043194阅读:218来源:国知局
用于自动化对物联网设备健康状况的直接和间接本地监视的行为分析的制作方法与工艺

本文描述的各方面和实施例宽泛地涉及物联网(iot),尤其涉及以直接和/或间接方式进行行为分析以自动化监视iot设备健康状况。

背景

因特网是使用标准网际协议套件(例如,传输控制协议(tcp)和网际协议(ip))来彼此通信的互联的计算机和计算机网络的全球系统。物联网(iot)基于日常对象(不仅是计算机和计算机网络)能经由iot通信网络(例如,自组织(ad-hoc)系统或因特网)可读、可识别、可定位、可寻址、以及可控制的理念。

数个市场趋势正推动iot设备的开发。例如,增加的能源成本正推动政府在智能电网以及将来消费支持(诸如电动车辆和公共充电站)中的战略性投资。增加的卫生保健成本和老龄化人口正推动对远程/联网卫生保健和健康服务的开发。家庭中的技术革命正推动对新的“智能”服务的开发,包括由营销‘n’种活动(‘n’play)(例如,数据、语音、视频、安全性、能源管理等)并扩展家庭网络的服务提供者所进行的联合。作为降低企业设施的运作成本的手段,建筑物正变得更智能和更方便。

存在用于iot的数个关键应用。例如,在智能电网和能源管理领域,公共事业公司可以优化能源到家庭和企业的递送,同时消费者能更好地管理能源使用。在家庭和建筑物自动化领域,智能家居和建筑物可具有对家庭或办公室中的几乎任何设备或系统的集中式控制,从电器到插电式电动车辆(pev)安全性系统。在资产跟踪领域,企业、医院、工厂和其他大型组织能准确跟踪高价值装备、患者、车辆等的位置。在卫生和健康领域,医生能远程监视患者的健康,同时人们能跟踪健康例程的进度。

由此,随着iot技术的不断发展,iot设备预期将在不久的将来激增,这将导致众多iot设备在家中、车辆中、工作中、和许多其它位置围绕用户。iot技术空间中的一个问题涉及对于制造商和客户两者而言使用于iot设备的客户服务自动化、更便宜、更容易且更快。例如,解决设备的问题并且然后必须找到某个人来服务于该问题或者花时间与服务人员交谈以解释并理解该问题是麻烦、昂贵且费时的过程。此外,尽管某些连接的设备(例如,计算机)可支持远程解决故障,但许多设备可能不具有支持远程登入和登录的能力,并且理解并修复系统问题甚至在具有远程登入能力的连接的设备上也不是平常的工作。iot的另一问题是容易遭受恶意攻击,这至少部分地是由于许多iot设备是通常在没有意识到安全性的情况下构建的简单设备(例如,烤面包机、恒温器、洗衣机、电视机、灯具和其它日用物品)的事实。同时,设备简易暗示某些iot设备能参与其中的相对有限的行为,这可提供关于客户服务问题和安全问题两者的机会,因为这两个问题都至少在某种程度上涉及行为异常(例如,网络话务的突然尖峰可指示对计算机的服务拒绝(dos)攻击,长时间段上的功率汲取可指示电器故障,等等)。

因此,在智能连接的住宅以及其它连接的iot环境中,大多数电器和其它iot设备将彼此连接并且将很有可能具有至少监视本地发生的行为的能力。然而,尽管具有观察某些行为特征的能力,但许多iot设备可能预期缺少足够的资源来进行检测并矫正异常行为所必需的行为分析。此外,在具有许多iot设备的连接环境中,指示潜在的安全性漏洞或故障的某些异常可能只在整体考虑该环境的状态后才变得明显,该整体考虑在具有许多具备有限能力的简单iot设备的环境中可能是困难的。

概述

以下给出了与本文所公开的一个或多个方面和/或实施例相关的简化概述。如此,以下概述既不应被视为与所有构想的方面和/或实施例相关的详尽纵览,以下概述也不应被认为标识与所有构想的方面和/或实施例相关的关键性或决定性要素或描绘与任何特定方面和/或实施例相关联的范围。因此,以下概述的唯一目的是在以下给出的详细描述之前以简化形式呈现与关于本文所公开的机制的一个或多个方面和/或实施例相关的某些概念。

根据各方面,iot环境预期通常包括具有不同能力的各种异构设备的事实可被用来进行直接和间接行为分析以检测对iot环境中的一个或多个设备的潜在恶意攻击并且监视设备健康状况并检测故障或其它异常,以使得从制造商角度和客户角度来看iot环境中的客户服务可被自动化并且变得更便宜、更容易且更快。例如,许多异常可基于一些基本观察结果(例如,特定时间段上的功率汲取、指示本地和/或环境温度的传感器测量、水位、烟量、二氧化碳和/或一氧化碳浓度、能见度、用惯性测量单元(imu)测得的振动等)来检测和分析。因此,在考虑到许多iot设备是具有相对有限的行为的简单设备(例如,烤面包机、恒温器、洗衣机、电视机、灯具和其它日用物品)的事实,iot环境中的大多数(如果不是全部)设备可被假定为至少具有观察某些本地行为(例如,功耗、传感器输出等)的能力。此外,即使某一iot环境中的所有设备都可能不具有足够的处理资源、存储资源和/或用于进行行为分析的其它能力,智能连接的iot环境中的大多数(如果不是全部)电器和其它设备也可预期具有通过网络通信的能力并因此具有将本地观察到的行为发送到更强大的设备的能力。因此,在具有分布式架构的iot环境中,该iot环境中的更强大的一个或多个设备(例如,智能手机、“常开型”无线路由器等)可聚集其它(例如,更简单的)设备本地观察到的行为和/或跨分布式iot环境进行行为分析以检测可能潜在地指示需要客户服务的恶意攻击或故障的异常。此外,iot环境中的更强大的设备可进行设备上(本地)行为分析以检测异常状况,而无需将本地观察到的行为发送到另一聚集者和/或分析者设备。

例如,根据各方面,一种用于监视物联网(iot)设备健康状况的方法可包括为与本地iot网络中的iot设备相关联的正常行为建模,分析在该iot设备处观察到的行为信息,以及将所分析的行为信息与关联于该iot设备的所建模的正常行为进行比较以确定在该iot设备处观察到的行为信息指示正常行为还是异常行为。在各实施例中,分析在该iot设备处观察到的行为信息可包括从所观察到的行为信息中提取一个或多个行为向量,其中所观察到的行为信息表示n个行为特征并且该一个或多个行为向量将这n个行为特征映射到n维空间中。此外,在各实施例中,包括该iot设备的本地iot网络可被建模并且所分析的行为信息可以与所建模的本地iot网络进行比较以确定与该本地iot网络相关联的当前状态。例如,为本地iot网络建模可包括:聚集与该本地iot网络中的每一iot设备相关联的属性;构造与该本地iot网络相关联的拓扑;从与每一iot设备相关联的制造商或者一个或多个仓储库获取与该本地iot网络中的每一iot设备相关联的行为模型,该一个或多个仓储库被配置成存储该行为模型;以及组合与该本地iot网络中的每一iot设备相关联的所聚集的属性、与该本地iot网络相关联的拓扑以及与该本地iot网络中的每一iot设备相关联的行为模型以便为该本地iot网络建模。由此,在该iot设备处观察到的行为信息可响应于确定在该iot设备处观察到的行为信息指示异常行为而被报告给客户服务实体,其中该异常行为可包括对该iot设备或者包括该iot设备的本地iot网络的潜在恶意攻击、该iot设备处的潜在故障或异常工作状况或者可能需要关注和/或矫正的另一问题。此外,在各实施例中,iot设备可至少包括被配置成观察行为信息的第一组件以及被配置成分析所观察到的行为信息并将其与关联于该iot设备的所建模的正常行为进行比较的第二组件(例如,在自立的“设备上”架构中),或者该iot设备可包括被配置成观察行为信息的一个或多个组件以及被配置成将表示所观察到的行为信息的一个或多个行为特征发送到外部节点的发射机,该外部节点被配置成分析所观察到的行为信息并将其与关联于该iot设备的所建模的正常行为进行比较(例如,在分布式架构中)。此外,在各实施例中,本地iot网络可进一步包括一个或多个节点,该一个或多个节点被配置成监视该iot设备通过该本地iot网络传送的消息并且根据通过本地iot网络传送的所监视的消息来在该iot设备处观察行为信息。

根据各方面,一种用于监视iot设备健康状况的装置可包括被配置成存储为与本地iot网络中的至少一个iot设备相关联的正常行为建模的信息的至少一个存储设备以及一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置成分析在该iot设备处观察到的行为信息并将所分析的行为信息与关联于该iot设备的所建模的正常行为进行比较以确定在该iot设备处观察到的行为信息指示正常行为还是异常行为。

根据各方面,一种用于监视iot设备健康状况的装备可包括用于为与本地iot网络中的iot设备相关联的正常行为建模的装置,用于分析在该iot设备处观察到的行为信息的装置,以及用于将所分析的行为信息与关联于该iot设备的所建模的正常行为进行比较以确定在该iot设备处观察到的行为信息指示正常行为还是异常行为的装置。

根据各方面,一种计算机可读存储介质可在其上记录有计算机可执行指令,其中在一个或多个处理器上执行计算机可执行指令可致使该一个或多个处理器为与本地iot网络中的iot设备相关联的正常行为建模,分析在该iot设备处观察到的行为信息,以及将所分析的行为信息与关联于该iot设备的所建模的正常行为进行比较以确定在该iot设备处观察到的行为信息指示正常行为还是异常行为。

基于附图和详细描述,与本文所公开的各方面和各实施例相关联的其他目标和优点对于本领域技术人员而言将是明显的。

附图简要说明

对本文描述的各方面和实施例及其许多伴随优点的更完整领会将因其在参考结合附图考虑的以下详细描述时变得更好理解而易于获得,附图仅出于解说目的被给出而不构成任何限定,并且其中:

图1a-1e解说了根据各方面的无线通信系统的示例性高级系统架构。

图2a解说了根据各方面的示例性物联网(iot)设备且图2b解说了示例性无源iot设备。

图3解说了根据各方面的包括被配置成执行功能性的逻辑的通信设备。

图4解说了根据各个方面的示例性服务器。

图5解说了根据各方面的可以支持能够启用直接设备到设备(d2d)通信的可发现d2d(或对等(p2p))服务的无线通信网络。

图6解说了根据各方面的示例性环境,其中可发现d2d服务可被用于建立基于邻近度的分布式总线,各个设备可在该总线上使用d2d技术通信。

图7解说了根据各方面的示例性信令流,其中可发现d2d服务可被用于建立基于邻近度的分布式总线,各个设备可在该总线上使用d2d技术通信。

图8a解说了可以在两个主机设备之间形成以支持主机设备之间的d2d通信的基于邻近度的示例性分布式总线,而图8b解说了根据各方面的基于邻近度的示例性分布式总线,其中一个或多个嵌入式设备可以连接至主机设备以连接至基于邻近度的分布式总线。

图9解说了根据各方面的可支持用于自动化本地设备健康状况监视的行为分析的示例性设备上架构。

图10解说了根据各方面的示例性本地iot环境,其中各种节点可通信以支持本地iot环境中的直接和/或间接行为分析以及自动化的设备健康状况监视。

图11解说了根据各方面的示例性分布式架构,其中各种节点可通信以支持本地iot环境中的直接和/或间接行为分析以及自动化的设备健康状况监视。

图12解说了根据各方面的用于进行能支持自动化的设备健康状况监视的行为分析的示例性方法。

图13解说了根据各方面的用于初始化能进行以支持自动化的设备健康状况监视的行为分析的示例性方法。

图14解说了根据各方面的示例性分布式架构,其中可使用在本地iot环境中执行的直接和/或间接行为分析来检测并矫正异常行为。

图15解说了根据各方面的用于在本地iot环境中进行直接和/或间接行为分析以自动化用于矫正异常行为的客户服务和安全事故响应的示例性方法。

图16解说了根据各方面的与其中可进行直接和/或间接行为分析以监视与冰箱iot设备相关联的健康状况的示例性客户服务用例相对应的方法。

图17解说了根据各方面的与其中可进行直接和/或间接行为分析以监视与烟尘检测器iot设备相关联的健康状况的示例性客户服务用例相对应的方法。

图18解说了根据各方面的可被配置成观察、聚集和/或分析iot设备行为的示例性通信设备。

详细描述

在以下描述和相关附图中公开了各方面和实施例以示出与各示例性方面和实施例相关的具体示例。替换方面和实施例在相关领域的技术人员阅读本公开之后将是显而易见的,且可被构造并实施,而不背离本文公开的范围或精神。另外,众所周知的元素将不被详细描述或可被省去以免模糊本文公开的各方面和实施例的相关细节。

措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何实施例不必被解释为优于或胜过其他实施例。同样,术语“实施例”并不要求所有实施例都包括所讨论的特征、优点、或操作模式。

本文所使用的术语仅描述了特定实施例并且不应当被解读成限定本文所公开的任何实施例。如本文所使用的,单数形式的“一”、“某”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另有明确指示。将进一步理解,术语“包括”、“具有”、“包含”和/或“含有”在本文中使用时指明所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素、和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、组件和/或其群组的存在或添加。

此外,许多方面以将由例如计算设备的元件执行的动作序列的形式来描述。将认识到,本文描述的各种动作能由专用电路(例如,专用集成电路(asic))、由正被一个或多个处理器执行的程序指令、或由这两者的组合来执行。另外,本文描述的这些动作序列可被认为是完全体现在任何形式的计算机可读存储介质内,其内存储有一经执行就将使相关联的处理器执行本文所描述的功能性的相应计算机指令集。因此,本文描述的各方面可以用数种不同形式来实施,所有这些形式都已被构想成落在所要求保护的主题内容的范围内。另外,对于本文所描述的每一个方面,任何此类方面的相应形式可在本文中被描述为例如“配置成”执行所描述的动作的“逻辑”。

如本文所使用的,术语“物联网设备”(或即“iot设备”)可指代具有可寻址接口(例如,网际协议(ip)地址、蓝牙标识符(id)、近场通信(nfc)id等)并且可在有线或无线连接上向一个或多个其他设备传送信息的任何物体(例如,电器、传感器等)。iot设备可具有无源通信接口(诸如快速响应(qr)码、射频标识(rfid)标签、nfc标签等等)或有源通信接口(诸如调制解调器、收发机、发射机-接收机等等)。iot设备可具有特定的属性集(例如,设备状态或状况(诸如该iot设备是开启还是关断、打开还是关闭、空闲还是活跃、可用于任务执行还是繁忙等)、冷却或加热功能、环境监视或记录功能、发光功能、发声功能等),其可被嵌入到中央处理单元(cpu)、微处理器、asic等等中,和/或由其控制/监视,并被配置用于连接至iot网络(诸如本地自组织网络或因特网)。例如,iot设备可包括但不限于:冰箱、烤面包机、烤箱、微波炉、冷冻机、洗碗机、器皿、手持工具、洗衣机、干衣机、炉子、空调、恒温器、电视机、灯具、吸尘器、洒水器、电表、燃气表等,只要这些设备装备有用于与iot网络进行通信的可寻址通信接口即可。iot设备还可包括蜂窝电话、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(pda)等等。相应地,iot网络可由“传统”的可接入因特网的设备(例如,膝上型或台式计算机、蜂窝电话等)以及通常不具有因特网连通性的设备(例如,洗碗机等)的组合构成。

图1a解说了根据各方面的无线通信系统100a的高级系统架构。无线通信系统100a包含多个iot设备,这些iot设备包括电视机110、室外空调单元112、恒温器114、冰箱116、以及洗衣机和干衣机118。

参照图1a,iot设备110-118被配置成在物理通信接口或层(在图1a中被示为空中接口108和直接有线连接109)上与接入网(例如,接入点125)通信。空中接口108可遵循无线网际协议(ip),诸如ieee802.11。尽管图1a解说了iot设备110-118在空中接口108上通信,并且iot设备118在直接有线连接109上通信,但每个iot设备可在有线或无线连接、或这两者上通信。

因特网175包括数个路由代理和处理代理(出于方便起见未在图1a中示出)。因特网175是互联的计算机和计算机网络的全球系统,其使用标准网际协议套件(例如,传输控制协议(tcp)和ip)在不同的设备/网络之间通信。tcp/ip提供了端到端连通性,该连通性指定了数据应当如何被格式化、寻址、传送、路由和在目的地处被接收。

在图1a中,计算机120(诸如台式计算机或个人计算机(pc))被示为直接连接到因特网175(例如,在以太网连接或者基于wi-fi或802.11的网络上)。计算机120可具有至因特网175的有线连接,诸如至调制解调器或路由器的直接连接,在一示例中该路由器可对应于接入点125自身(例如,对于具有有线和无线连通性两者的wi-fi路由器)。替换地,计算机120可在空中接口108或另一无线接口上连接到接入点125并在空中接口108上接入因特网175,而不是在有线连接上连接到接入点125和因特网175。尽管被解说为台式计算机,但计算机120可以是膝上型计算机、平板计算机、pda、智能手机等等。计算机120可以是iot设备和/或包含用于管理iot网络/群(诸如iot设备110-118的网络/群)的功能性。

接入点125可经由例如光学通信系统(诸如fios)、电缆调制解调器、数字订户线(dsl)调制解调器等连接到因特网175。接入点125可使用标准网际协议(例如,tcp/ip)与iot设备110-120以及因特网175通信。

参照图1a,iot服务器170被示为连接到因特网175。iot服务器170可被实现为多个在结构上分开的服务器,或者替换地可对应于单个服务器。在各实施例中,iot服务器170是可任选的(如由点线所指示的),并且iot设备110-120的群可以是对等(p2p)网络。在此种情形中,iot设备110-120可在空中接口108和/或直接有线连接109上使用恰适的设备到设备(d2d)通信技术彼此直接通信。替换地或另外地,iot设备110-120中的一些或所有iot设备可配置有独立于空中接口108和直接有线连接109的通信接口。例如,如果空中接口108对应于wi-fi接口,则iot设备110-120中的一个或多个iot设备可具有蓝牙或nfc接口以用于彼此直接通信或者与其他启用蓝牙或nfc的设备直接通信。

在对等网络中,服务发现方案可多播节点的存在、它们的能力、和群成员资格。对等设备可基于该信息来建立关联和后续交互。

根据各方面,图1b解说了包含多个iot设备的另一无线通信系统100b的高级架构。一般而言,图1b中示出的无线通信系统100b可包括与以上更详细描述的在图1a中示出的无线通信系统100a相同和/或基本相似的各种组件(例如,各种iot设备,包括被配置成在空中接口108和/或直接有线连接109上与接入点125通信的电视机110、室外空调单元112、恒温器114、冰箱116、以及洗衣机和干衣机118,直接连接到因特网175和/或通过接入点125连接到因特网175的计算机120,以及可经由因特网175来访问的iot服务器170等)。如此,出于描述的简洁和方便起见,与图1b中示出的无线通信系统100b中的某些组件相关的各种细节可在本文中省略,既然上面已关于图1a中解说的无线通信系统100a提供了相同或类似细节。

参照图1b,无线通信系统100b可包括监管器设备130,其可替换地被称为iot管理器130或iot管理器设备130。如此,在以下描述使用术语“监管器设备”130的情况下,本领域技术人员将领会,对iot管理器、群主、或类似术语的任何引述可指代监管器设备130或提供相同或基本相似功能性的另一物理或逻辑组件。

在各实施例中,监管器设备130一般可观察、监视、控制、或以其他方式管理无线通信系统100b中的各种其他组件。例如,监管器设备130可在空中接口108和/或直接有线连接109上与接入网(例如,接入点125)通信以监视或管理与无线通信系统100b中的各种iot设备110-120相关联的属性、活动、或其他状态。监管器设备130可具有至因特网175的有线或无线连接,以及可任选地至iot服务器170的有线或无线连接(被示为点线)。监管器设备130可从因特网175和/或iot服务器170获得可被用来进一步监视或管理与各种iot设备110-120相关联的属性、活动、或其他状态的信息。监管器设备130可以是自立设备或是iot设备110-120之一,诸如计算机120。监管器设备130可以是物理设备或在物理设备上运行的软件应用。监管器设备130可包括用户接口,其可输出与所监视的关联于iot设备110-120的属性、活动、或其他状态相关的信息并接收输入信息以控制或以其他方式管理与其相关联的属性、活动、或其他状态。相应地,监管器设备130一般可包括各种组件且支持各种有线和无线通信接口以观察、监视、控制、或以其他方式管理无线通信系统100b中的各种组件。

图1b中示出的无线通信系统100b可包括一个或多个无源iot设备105(与有源iot设备110-120形成对比),其可耦合到无线通信系统100b或以其他方式成为其一部分。一般而言,无源iot设备105可包括条形码设备、蓝牙设备、射频(rf)设备、带rfid标签的设备、红外(ir)设备、带nfc标签的设备、或在短程接口上被查询时可向另一设备提供其标识符和属性的任何其他合适设备。有源iot设备可对无源iot设备的属性变化进行检测、存储、传达、动作等。

例如,无源iot设备105可包括咖啡杯和橙汁容器,其各自具有rfid标签或条形码。橱柜iot设备和冰箱iot设备116可各自具有恰适的扫描器或读取器,其可读取rfid标签或条形码以检测咖啡杯和/或橙汁容器无源iot设备105何时已经被添加或移除。响应于橱柜iot设备检测到咖啡杯无源iot设备105的移除,并且冰箱iot设备116检测到橙汁容器无源iot设备的移除,监管器设备130可接收到与在橱柜iot设备和冰箱iot设备116处检测到的活动相关的一个或多个信号。监管器设备130随后可推断出用户正在用咖啡杯喝橙汁和/或想要用咖啡杯喝橙汁。

尽管前面将无源iot设备105描述为具有某种形式的rfid标签或条形码通信接口,但无源iot设备105也可包括不具有此类通信能力的一个或多个设备或其他物理对象。例如,某些iot设备可具有恰适的扫描器或读取器机构,其可检测与无源iot设备105相关联的形状、大小、色彩、和/或其他可观察特征以标识无源iot设备105。以此方式,任何合适的物理对象可传达其身份和属性并且成为无线通信系统100b的一部分,且用监管器设备130来观察、监视、控制、或以其他方式管理。此外,无源iot设备105可耦合到图1a中的无线通信系统100a或以其他方式成为其一部分,并且以基本类似的方式被观察、监视、控制、或以其他方式管理。

根据各方面,图1c解说了包含多个iot设备的另一无线通信系统100c的高级架构。一般而言,图1c中示出的无线通信系统100c可包括与以上更详细地描述的分别在图1a和1b中示出的无线通信系统100a和100b相同和/或基本相似的各种组件。如此,出于描述的简洁和方便起见,与图1c中示出的无线通信系统100c中的某些组件相关的各种细节可在本文中省略,既然上面已关于分别在图1a和1b中解说的无线通信系统100a和100b提供了相同或类似细节。

图1c中示出的通信系统100c解说了iot设备110-118与监管器设备130之间的示例性对等通信。如图1c中所示,监管器设备130在iot监管器接口上与iot设备110-118中的每一个iot设备通信。进一步,iot设备110和114彼此直接通信,iot设备112、114和116彼此直接通信,以及iot设备116和118彼此直接通信。

iot设备110-118组成iot群160。iot设备群160是本地连接的iot设备(诸如连接至用户的家庭网络的iot设备)的群。尽管未示出,但多个iot设备群可经由连接至因特网175的iot超级代理140来彼此连接和/或通信。在高层级,监管器设备130管理群内通信,而iot超级代理140可管理群间通信。尽管被示为分开的设备,但监管器设备130和iot超级代理140可以是相同设备或驻留在相同设备上(例如,自立设备或iot设备,诸如图1a中示出的计算机120)。替换地,iot超级代理140可对应于或包括接入点125的功能性。作为又一替换,iot超级代理140可对应于或包括iot服务器(诸如iot服务器170)的功能性。iot超级代理140可封装网关功能性145。

每个iot设备110-118可将监管器设备130视为对等方并且向监管器设备130传送属性/纲要更新。当iot设备需要与另一iot设备通信时,它可向监管器设备130请求指向该iot设备的指针,并且随后作为对等方与该目标iot设备通信。iot设备110-118使用共用消息接发协议(cmp)在对等通信网络上彼此通信。只要两个iot设备都启用了cmp并且通过共用通信传输来连接,它们就可彼此通信。在协议栈中,cmp层154在应用层152之下并在传输层156和物理层158之上。

根据各方面,图1d解说了包含多个iot设备的另一无线通信系统100d的高级架构。一般而言,图1d中示出的无线通信系统100d可包括与以上更详细地描述的分别在图1a-1c中示出的无线通信系统100a-100c相同和/或基本相似的各种组件。如此,出于描述的简洁和容易起见,与图1d中所示的无线通信系统100d中的某些组件相关的各个细节在相同或类似细节已在以上分别关于图1a-1c中解说的无线通信系统100a-100c提供的程度上可在本文中省略。

因特网175是可使用iot概念来管控的“资源”。然而,因特网175仅仅是被管控的资源的一个示例,并且任何资源可使用iot概念来管控。可被管控的其他资源包括但不限于电力、燃气、存储、安全性等。iot设备可被连接至该资源并由此管控它,或者该资源可在因特网175上被管控。图1d解说了若干资源180,诸如天然气、汽油、热水、以及电力,其中资源180可作为因特网175的补充和/或在因特网175上被管控。

iot设备可彼此通信以管控它们对资源180的使用。例如,iot设备(诸如烤面包机、计算机、和吹风机)可在蓝牙通信接口上彼此通信以管控它们对电力(资源180)的使用。作为另一示例,iot设备(诸如台式计算机、电话、和平板计算机)可在wi-fi通信接口上通信以管控它们对因特网175(资源180)的接入。作为又一示例,iot设备(诸如炉子、干衣机、和热水器)可在wi-fi通信接口上通信以管控它们对燃气的使用。替换或附加地,每个iot设备可被连接至iot服务器(诸如iot服务器170),该服务器具有用于基于从各iot设备接收到的信息来管控它们对资源180的使用的逻辑。

根据各方面,图1e解说了包含多个iot设备的另一无线通信系统100e的高级架构。一般而言,图1e中示出的无线通信系统100e可包括与以上更详细地描述的分别在图1a-1d中示出的无线通信系统100a-100d相同和/或基本相似的各种组件。如此,出于描述的简洁和方便起见,与图1e中示出的无线通信系统100e中的某些组件相关的各种细节可在本文中省略,既然上面已关于分别在图1a-1d中解说的无线通信系统100a-100d提供了相同或类似细节。

通信系统100e包括两个iot设备群160a和160b。多个iot设备群可经由连接至因特网175的iot超级代理彼此连接和/或通信。在高层级,iot超级代理可管理各iot设备群之间的群间通信。例如,在图1e中,iot设备群160a包括iot设备116a、122a和124a以及iot超级代理140a,而iot设备群160b包括iot设备116b、122b和124b以及iot超级代理140b。如此,iot超级代理140a和140b可连接至因特网175并通过因特网175彼此通信,和/或彼此直接通信以促成iot设备群160a与160b之间的通信。此外,尽管图1e解说了两个iot设备群160a和160b经由iot超级代理140a和140b彼此通信,但本领域技术人员将领会,任何数目的iot设备群可合适地使用iot超级代理来彼此通信。

图2a解说了根据各方面的iot设备200a的高级示例。尽管外观和/或内部组件在各iot设备之间可能显著不同,但大部分iot设备将具有某种类别的用户接口,该用户接口可包括显示器和用于用户输入的装置。可在有线或无线网络上与没有用户接口(诸如图1a-1b的空中接口108)的iot设备远程地通信。

如图2a中所示,在关于iot设备200a的示例配置中,iot设备200a的外壳可配置有显示器226、电源按钮222、以及两个控制按钮224a和224b、以及其他组件,如本领域已知的。显示器226可以是触摸屏显示器,在此情形中控制按钮224a和224b可以不是必需的。尽管未被明确地示为iot设备200a的一部分,但iot设备200a可包括一个或多个外部天线和/或被构建到外壳中的一个或多个集成天线,包括但不限于wi-fi天线、蜂窝天线、卫星定位系统(sps)天线(例如,全球定位系统(gps)天线),等等。

尽管iot设备(诸如iot设备200a)的内部组件可以用不同的硬件配置来实施,但内部硬件组件的基本高级配置在图2a中被示为平台202。平台202可接收和执行在网络接口(诸如图1a-1b中的空中接口108和/或有线接口)上传送的软件应用、数据和/或命令。平台202还可独立地执行本地存储的应用。平台202可包括被配置用于有线和/或无线通信的一个或多个收发机206(例如,wi-fi收发机、蓝牙收发机、蜂窝收发机、卫星收发机、gps或sps接收机等),其可操作地耦合到一个或多个处理器208,诸如微控制器、微处理器、专用集成电路、数字信号处理器(dsp)、可编程逻辑电路、或其他数据处理设备,其将一般性地被称为处理器208。处理器208可执行iot设备的存储器212内的应用编程指令。存储器212可包括只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、电可擦除可编程rom(eeprom)、闪存卡或计算机平台通用的任何存储器中的一者或多者。一个或多个输入/输出(i/o)接口214可被配置成允许处理器208与各种i/o设备(诸如所解说的显示器226、电源按钮222、控制按钮224a和224b,以及任何其他设备,诸如与iot设备200a相关联的传感器、致动器、中继、阀、开关等)通信并从其进行控制。

相应地,各方面可包括含有执行本文描述的功能的能力的iot设备(例如,iot设备200a)。如将由本领域技术人员领会的,各种逻辑元件可在分立元件、处理器(例如,处理器208)上执行的软件模块、或软件与硬件的任何组合中实施以实现本文公开的功能性。例如,收发机206、处理器208、存储器212、和i/o接口214可以全部协作地用来加载、存储和执行本文公开的各种功能,并且由此用于执行这些功能的逻辑可分布在各种元件上。替换地,该功能性可被纳入到一个分立的组件中。因此,图2a中的iot设备200a的特征将仅被视为解说性的,且iot设备200a不被限定于图2a中所示出的所解说的特征或安排。

图2b解说了根据各方面的无源iot设备200b的高级示例。一般而言,图2b中示出的无源iot设备200b可包括与以上更详细描述的在图2a中示出的iot设备200a相同和/或基本相似的各种组件。如此,出于描述的简洁和方便起见,与图2b中示出的无源iot设备200b中的某些组件相关的各种细节可在本文中省略,既然上面已关于图2a中解说的iot设备200a提供了相同或类似细节。

图2b中示出的无源iot设备200b一般可不同于图2a中示出的iot设备200a,不同之处在于无源iot设备200b可能不具有处理器、内部存储器、或某些其他组件。替代地,在各实施例中,无源iot设备200b可仅包括i/o接口214或者允许无源iot设备200b在受控iot网络内被观察、监视、控制、管理、或以其他方式知晓的其他合适的机构。例如,在各实施例中,与无源iot设备200b相关联的i/o接口214可包括条形码、蓝牙接口、射频(rf)接口、rfid标签、ir接口、nfc接口、或者在短程接口上被查询时可向另一设备(例如,有源iot设备(诸如iot设备200a),其可对关于与无源iot设备200b相关联的属性的信息进行检测、存储、传达、动作、或以其他方式处理)提供与无源iot设备200b相关联的标识符和属性的任何其他合适的i/o接口。

尽管前面将无源iot设备200b描述为具有某种形式的rf、条形码、或其他i/o接口214,但无源iot设备200b可包括不具有此类i/o接口214的设备或其他物理对象。例如,某些iot设备可具有恰适的扫描器或读取器机构,其可检测与无源iot设备200b相关联的形状、大小、色彩、和/或其他可观察特征以标识无源iot设备200b。以此方式,任何合适的物理对象可传达其身份和属性并且在受控iot网络内被观察、监视、控制、或以其他方式被管理。

图3解说了包括配置成执行功能性的逻辑的通信设备300。通信设备300可对应于以上提及的通信设备中的任一者,包括但不限于iot设备110-120、iot设备200a、耦合到因特网175的任何组件(例如,iot服务器170)等等。因此,通信设备300可对应于被配置成在图1a-1b的无线通信系统100a-100b上与一个或多个其它实体通信(或促成与一个或多个其它实体的通信)的任何电子设备。

参照图3,通信设备300包括被配置成接收和/或传送信息的逻辑305。在一示例中,如果通信设备300对应于无线通信设备(例如,iot设备200a和/或无源iot设备200b),则配置成接收和/或传送信息的逻辑305可包括无线通信接口(例如,蓝牙、wifi、wi-fi直连、长期演进(lte)直连等),诸如无线收发机和相关联的硬件(例如,rf天线、调制解调器、调制器和/或解调器等)。在另一示例中,配置成接收和/或传送信息的逻辑305可对应于有线通信接口(例如,串行连接、usb或火线连接、可藉以接入因特网175的以太网连接等)。由此,如果通信设备300对应于某种类型的基于网络的服务器(例如,应用170),则配置成接收和/或传送信息的逻辑305在一示例中可对应于以太网卡,该以太网卡经由以太网协议将基于网络的服务器连接到其它通信实体。在进一步示例中,配置成接收和/或传送信息的逻辑305可包括传感或测量硬件(例如,加速计、温度传感器、光传感器、用于监视本地rf信号的天线等),通信设备300可藉由该传感或测量硬件来监视其本地环境。配置成接收和/或传送信息的逻辑305还可包括在被执行时允许配置成接收和/或传送信息的逻辑305的相关联硬件执行其(诸)接收和/或传送功能的软件。然而,配置成接收和/或传送信息的逻辑305不单单对应于软件,并且配置成接收和/或传送信息的逻辑305至少部分地依赖于硬件来实现其功能性。

参照图3,通信设备300进一步包括配置成处理信息的逻辑310。在一示例中,配置成处理信息的逻辑310可至少包括处理器。可由配置成处理信息的逻辑310执行的处理类型的示例实现包括但不限于执行确定、建立连接、在不同信息选项之间作出选择、执行与数据有关的评估、与耦合到通信设备300的传感器交互以执行测量操作、将信息从一种格式转换成另一种格式(例如,在不同协议之间转换,诸如,.wmv到.avi等),等等。例如,包括在配置成处理信息的逻辑310中的处理器可对应于被设计成执行本文所描述功能的通用处理器、dsp、asic、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合。通用处理器可以是微处理器,但在替换方案中,该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合(例如dsp与微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置)。配置成处理信息的逻辑310还可包括在被执行时允许配置成处理信息的逻辑310的相关联硬件执行其(诸)处理功能的软件。然而,配置成处理信息的逻辑310不单单对应于软件,并且配置成处理信息的逻辑310至少部分地依赖于硬件来实现其功能性。

参照图3,通信设备300进一步包括配置成存储信息的逻辑315。在一示例中,配置成存储信息的逻辑315可至少包括非瞬态存储器和相关联的硬件(例如,存储器控制器等)。例如,包括在配置成存储信息的逻辑315中的非瞬态存储器可对应于ram、闪存存储器、rom、可擦式可编程rom(eprom)、eeprom、寄存器、硬盘、可移动盘、cd-rom、或本领域中已知的任何其他形式的存储介质。配置成存储信息的逻辑315还可包括在被执行时允许配置成存储信息的逻辑315的相关联硬件执行其(诸)存储功能的软件。然而,配置成存储信息的逻辑315不单单对应于软件,并且配置成存储信息的逻辑315至少部分地依赖于硬件来实现其功能性。

参照图3,通信设备300进一步可任选地包括配置成呈现信息的逻辑320。在一示例中,配置成呈现信息的逻辑320可至少包括输出设备和相关联的硬件。例如,输出设备可包括视频输出设备(例如,显示屏、能承载视频信息的端口,诸如usb、hdmi等)、音频输出设备(例如,扬声器、能承载音频信息的端口,诸如话筒插孔、usb、hdmi等)、振动设备和/或信息可藉此被格式化以供输出或实际上由通信设备300的用户或操作者输出的任何其它设备。例如,如果通信设备300对应于如图2a中所示的iot设备200a和/或如图2b中所示的无源iot设备200b,则配置成呈现信息的逻辑320可包括显示器226。在进一步示例中,对于某些通信设备(诸如不具有本地用户的网络通信设备(例如,网络交换机或路由器、远程服务器等))而言,配置成呈现信息的逻辑320可被省略。配置成呈现信息的逻辑320还可包括在被执行时允许配置成呈现信息的逻辑320的相关联硬件执行其(诸)呈现功能的软件。然而,配置成呈现信息的逻辑320不单单对应于软件,并且配置成呈现信息的逻辑320至少部分地依赖于硬件来实现其功能性。

参照图3,通信设备300进一步可任选地包括配置成接收本地用户输入的逻辑325。在一示例中,配置成接收本地用户输入的逻辑325可至少包括用户输入设备和相关联的硬件。例如,用户输入设备可包括按钮、触摸屏显示器、键盘、相机、音频输入设备(例如,话筒或可承载音频信息的端口,诸如话筒插孔等)、和/或可用来从通信设备300的用户或操作者接收信息的任何其它设备。例如,如果通信设备300对应于如图2a中所示的iot设备200a和/或如图2b中所示的无源iot设备200b,则配置成接收本地用户输入的逻辑325可包括按钮222、224a和224b、显示器226(在触摸屏的情况下),等等。在进一步示例中,对于某些通信设备(诸如不具有本地用户的网络通信设备(例如,网络交换机或路由器、远程服务器等))而言,配置成接收本地用户输入的逻辑325可被省略。配置成接收本地用户输入的逻辑325还可包括在被执行时允许配置成接收本地用户输入的逻辑325的相关联硬件执行其(诸)输入接收功能的软件。然而,配置成接收本地用户输入的逻辑325不单单对应于软件,并且配置成接收本地用户输入的逻辑325至少部分地依赖于硬件来实现其功能性。

参照图3,尽管所配置的逻辑305到325在图3中被示出为分开或相异的块,但将领会,相应所配置的逻辑藉以执行其功能性的硬件和/或软件可部分交叠。例如,用于促成所配置的逻辑305到325的功能性的任何软件可被存储在与配置成存储信息的逻辑315相关联的非瞬态存储器中,以使得所配置的逻辑305到325各自部分地基于由配置成存储信息的逻辑315所存储的软件的操作来执行其功能性(即,在该情形中为软件执行)。同样地,直接与所配置的逻辑之一相关联的硬件可不时地被其它所配置的逻辑借用或使用。例如,配置成处理信息的逻辑310的处理器可在数据由配置成接收和/或传送信息的逻辑305传送之前将此数据格式化成恰适的格式,以使得配置成接收和/或传送信息的逻辑305部分地基于与配置成处理信息的逻辑310相关联的硬件(即,处理器)的操作来执行其功能性(即,在该情形中为数据传输)。

一般而言,除非另外明确声明,如本文所使用的短语“配置成……的逻辑”旨在指至少部分用硬件实现的逻辑,而并非旨在映射到独立于硬件的仅软件实现。”同样,将领会,各个框中的所配置的逻辑或“配置成……的逻辑”并不限于具体的逻辑门或元件,而是一般地指代执行本文所描述的功能性的能力(经由硬件、或硬件和软件的组合)。由此,尽管共享措词“逻辑”,但如各个框中所解说的所配置的逻辑或“配置成……的逻辑”不必被实现为逻辑门或逻辑元件。从以下更详细描述的各方面的阅览中,各个框中的逻辑之间的其它交互或协作将对本领域普通技术人员而言变得清楚。

各实施例可实现在各种市售的服务器设备中的任何服务器设备上,诸如图4中所解说的服务器400。在一示例中,服务器400可对应于上述iot服务器170的一个示例配置。在图4中,服务器400包括耦合到易失性存储器402和大容量非易失性存储器(诸如盘驱动器403)的处理器401。服务器400还可包括耦合到处理器401的软盘驱动器、压缩碟(cd)或dvd碟驱动器406。服务器400还可包括耦合到处理器401的用于建立与网络407(诸如耦合到其他广播系统计算机和服务器或耦合到因特网的局域网)的数据连接的网络接入端口404。在图3的上下文中,将领会,图4的服务器400解说了通信设备300的一个示例实现,藉此配置成传送和/或接收信息的逻辑305对应于由服务器400用来与网络407通信的网络接入点404,配置成处理信息的逻辑310对应于处理器401,而配置成存储信息的逻辑315对应于易失性存储器402、盘驱动器403和/或碟驱动器406的任何组合。配置成呈现信息的可任选逻辑320和配置成接收本地用户输入的可任选逻辑325未在图4中显式地示出,并且可以被包括或可以不被包括在其中。因此,图4帮助表明除了如图2a中的iot设备实现之外,通信设备300还可被实现为服务器。

一般而言,如上所述,基于ip的技术和服务可变得更成熟,从而拉低成本并提高ip的可用性,这已允许将因特网连接性添加到越来越多类型的日常电子对象。如此,iot基于日常电子对象(不仅是计算机和计算机网络)可经由因特网可读、可识别、可定位、可寻址、以及可控制的理念。总体而言,随着iot的发展和日益流行,具有不同类型且执行不同活动的众多邻近的异构iot设备和其他物理对象(例如,灯、打印机、冰箱、空调等)可按许多不同方式彼此交互并且可按许多不同方式来使用。如此,由于可能在受控iot网络内使用的潜在大量的异构iot设备和其他物理对象,一般可能需要良好定义且可靠的通信接口来连接到各种异构iot设备,以使得各种异构iot设备能被适当地配置、管理以及彼此通信以交换信息,等等。相应地,关于图5-8提供的以下描述一般地概述了本文所公开的可支持能启用分布式编程环境中各异构设备之间的直接d2d通信的可发现设备到设备(d2d)或对等(p2p)服务的示例性通信框架。

一般而言,用户装备(ue)(例如,电话、平板计算机、膝上型计算机和台式计算机、车辆,等等)可被配置成彼此在本地(例如,蓝牙、本地wi-fi,等等)、远程(例如,经由蜂窝网络、通过因特网,等等)或根据它们的合适组合来彼此连接。此外,某些ue还可使用支持一对一连接或同时连接至包括彼此直接通信的若干设备的群的某些无线联网技术(例如,wi-fi、蓝牙、wi-fi直连等)来支持基于邻近度的d2d通信。为此,图5解说了可支持可以启用直接d2d通信的可发现d2d服务的示例性无线通信网络或wan500,其中无线通信网络500可包括包含各种基站510和其他网络实体的lte网络或另一合适的wan。出于简化起见,在图5中仅示出三个基站510a、510b和510c,一个网络控制器530,以及一个动态主机配置协议(dhcp)服务器540。基站510可以是与设备520通信的实体并且还可被称为b节点、演进型b节点(enb)、接入点等。每个基站510可提供对特定地理区域的通信覆盖,并可支持位于该覆盖区内的设备520的通信。为了提高网络容量,基站510的整个覆盖区可被划分成多个(例如,三个)较小的区域,其中每个较小的区域可由各自的基站510来服务。在3gpp中,术语“蜂窝小区”可指代基站510的覆盖区和/或服务该覆盖区的基站子系统510,这取决于使用该术语的上下文。在3gpp2中,术语“扇区”或“蜂窝小区-扇区”可指代基站510的覆盖区和/或服务该覆盖区的基站子系统510。为简明起见,在本文的描述中可使用3gpp概念“蜂窝小区”。

基站510可提供对宏蜂窝小区、微微蜂窝小区、毫微微蜂窝小区、和/或其他蜂窝小区类型的通信覆盖。宏蜂窝小区可覆盖相对较大的地理区域(例如,半径为数千米的区域),并且可允许无约束地由具有服务订阅的设备520接入。微微蜂窝小区可覆盖相对较小的地理区域并且可允许无约束地由具有服务订阅的设备520接入。毫微微蜂窝小区可覆盖相对较小的地理区域(例如,住宅)且可允许有约束地由与该毫微微蜂窝小区有关联的设备520(例如,封闭订户群(csg)中的设备520)接入。在图5所示的示例中,无线网络500包括用于宏蜂窝小区的宏基站510a、510b和510c。无线网络500还可包括用于微微蜂窝小区的微微基站510、和/或用于毫微微蜂窝小区的家用基站510(图5中未示出)。

网络控制器530可耦合至一组基站510并可为这些基站510提供协调和控制。网络控制器530可以是可经由回程与基站通信的单个网络实体或网络实体集合。基站还可以彼此通信(例如直接或经由无线或有线回程间接地)。dhcp服务器540可支持d2d通信,如以下描述的。dhcp服务器540可以是无线网络500的一部分、在无线网络500外部、经由因特网连接共享(ics)来运行、或其任何组合。dhcp服务器540可以是单独实体(例如,如图5中所示),或者可以是基站510、网络控制器530、或某种其他实体的一部分。在任何情形中,dhcp服务器540可由期望对等地通信的设备520联系到。

设备520可分散遍及无线网络500,且每个设备520可以是驻定的或移动的。设备520也可被称为节点、用户装备(ue)、站、移动站、终端、接入终端、订户单元等。设备520可以是蜂窝电话、个人数字助理(pda)、无线调制解调器、无线通信设备、手持式设备、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路(wll)站、智能手机、上网本、智能本、平板电脑等等。设备520可与无线网络500中的基站510通信并且可进一步与其他设备520进行对等通信。例如,如图5中所示,设备520a和520b可进行对等通信,设备520c和520d可进行对等通信,设备520e和520f可进行对等通信,以及设备520g、520h和520i可进行对等通信,而其余设备520可与基站510通信。如图5中进一步所示的,设备520a、520d、520f和520h也可以与基站500通信(例如在不进行d2d通信时或者可能与d2d通信并发地与基站500通信)。

在本文的描述中,wan通信可以指无线网络500中的设备520与基站510之间的通信(例如用于与远程实体(诸如另一设备520)的呼叫)。wan设备是有兴趣进行或正参与wan通信的设备520。通常,本文中使用的术语“对等”或“p2p”通信以及“设备到设备”或“d2d”通信是指两个或更多个设备520之间不通过任何基站510的直接通信。为了简化起见,本文中所提供的描述使用术语“设备到设备”或“d2d”来指代此类直接通信,虽然本领域技术人员将会领会术语“对等”、“p2p”、“设备到设备”以及“d2d”可以在本文中描述的各个方面和实施例中互换。

根据各实施例,d2d设备是有兴趣进行或参与d2d通信的设备520(例如具有要给邻近该d2d设备的另一设备520的话务数据的设备520)。例如,两个设备在若每个设备520能检测到另一设备520的情况下可被认为彼此邻近。一般而言,设备520可针对d2d通信直接与另一设备520通信,或者针对wan通信经由至少一个基站510与另一设备520通信。

在各实施例中,d2d设备520之间的直接通信可被组织成d2d群。更具体地,d2d群一般是指有兴趣进行或正参与d2d通信的两个或更多个设备520的群,而d2d链路是指用于d2d群的通信链路。此外,在各实施例中,d2d群可包括被指定为d2d群主(或d2d服务器)的一个设备520以及被指定为由该d2d群主服务的d2d客户端的一个或多个设备520。d2d群主可执行某些管理功能,诸如与wan交换信令,协调d2d群主与d2d客户端之间的数据传输,等等。例如,如图5中所示,第一d2d群包括在基站510a的覆盖下的设备520a和520b,第二d2d群包括在基站510b的覆盖下的设备520c和520d,第三d2d群包括在不同基站510b和510c的覆盖下的设备520e和520f,以及第四d2d群包括在基站510c的覆盖下的设备520g、520h和520i。设备520a、520d、520f和520h可以是其相应d2d群的d2d群主,而设备520b、520c、520e、520g和520i可以是其相应d2d群中的d2d客户端。图5中的其他设备520可参与wan通信。

在各实施例中,d2d通信可仅在d2d群内发生,并且可进一步仅在d2d群主和与之相关联的d2d客户端之间发生。例如,如果同一d2d群内的两个d2d客户端(例如,设备520g和520i)期望交换信息,则这些d2d客户端之一可向d2d群主(例如,设备520h)发送信息并且d2d群主可随后将传输中继至另一d2d客户端。在各实施例中,特定设备520可属于多个d2d群,并且可在每个d2d群中要么充当d2d群主要么充当d2d客户端。此外,在各实施例中,特定d2d客户端可属于仅一个d2d群,或者属于多个d2d群并在任何特定时刻与这多个d2d群中的任一个d2d群中的d2d设备520通信。一般而言,可经由下行链路和上行链路上的传输来促成通信。对于wan通信,下行链路(或即前向链路)是指从基站510至设备520的通信链路,而上行链路(或即反向链路)是指从设备520至基站510的通信链路。对于d2d通信,d2d下行链路是指从d2d群主至d2d客户端的通信链路,而d2d上行链路是指从d2d客户端至d2d群主的通信链路。在各实施例中,并非使用wan技术来进行d2d通信,而是两个或更多个设备可形成较小d2d群并使用诸如wi-fi、蓝牙或wi-fi直连等技术在无线局域网(wlan)上进行d2d通信。例如,使用wi-fi、蓝牙、wi-fi直连、或其他wlan技术的d2d通信可在两个或更多个移动电话、游戏控制台、膝上型计算机、或其他合适的通信实体之间实现d2d通信。

根据各方面,图6解说了示例性环境600,其中可发现d2d服务可被用于建立基于邻近度的分布式总线640,各个设备610、620、630可在该总线上使用d2d技术通信。例如,在各实施例中,可使用进程间通信协议(ipc)框架在分布式总线640上促成单个平台上的应用等之间的通信,分布式总线640可包括用于在联网计算环境中实现应用到应用通信的软件总线,其中应用向分布式总线640注册以向其他应用提供服务,并且其他应用向分布式总线640查询关于经注册的应用的信息。此类协议可提供异步通知和远程规程调用(rpc),其中信号消息(例如,通知)可以是点到点的或是广播,方法调用消息(例如,rpc)可以是同步或异步的,并且分布式总线640可处置各种设备610、620、630之间的消息路由(例如,经由一个或多个总线路由器或“守护进程”或可提供至分布式总线640的附连的其他合适的进程)。

在各实施例中,分布式总线640可得到各种传输协议(例如,蓝牙、tcp/ip、wi-fi、cdma、gprs、umts)的支持。例如,根据各方面,第一设备610可包括分布式总线节点612以及一个或多个本地端点614,其中分布式总线节点612可促成与第一设备610相关联的本地端点614和与第二设备620及第三设备630相关联的本地端点624和634之间通过分布式总线640(例如,经由第二设备620和第三设备630上的分布式总线节点622和632)的通信。如以下将参照图7进一步详细描述的,分布式总线640可支持对称多设备网络拓扑并且可在存在设备退出的情况下提供稳健的操作。如此,虚拟分布式总线640(其一般可独立于任何底层传输协议(例如,蓝牙、tcp/ip、wi-fi等))可允许各种安全性选项,从不安全(例如,开放)到安全(例如,经认证和加密),其中可在第一设备610、第二设备620和第三设备630来到彼此的射程或邻域中时在无需干预的情况下促成各个设备610、620、630之间的自发连接时使用安全性选项。

根据各方面,图7解说了示例性信令流700,其中可发现d2d服务可被用于建立基于邻近度的分布式总线,第一设备(“设备a”)710和第二设备(“设备b”)720可在该总线上使用d2d技术通信。例如,在图7中所示的信令流700中,设备a710可请求与设备b720通信,其中设备a710可包括可作出通信请求的本地端点714(例如,本地应用、服务等)以及可辅助促成此类通信的总线节点712。此外,设备b720可包括本地端点724和总线节点722,本地端点714可尝试与本地端点724通信,总线节点722可辅助促成设备a710上的本地端点714与设备b720上的本地端点724之间的通信。

在各实施例中,在754,总线节点712和722可执行合适的发现机制。例如,可使用由蓝牙、tcp/ip、unix等支持的用于发现连接的机制。在756,设备a710上的本地端点714可请求连接至通过总线节点712可用的实体、服务、端点等。在各实施例中,该请求可包括本地端点714与总线节点712之间的请求-和-响应过程。在758,可形成分布式消息总线以将总线节点712连接至总线节点722并藉此建立设备a710与设备b720之间的d2d连接。在各实施例中,用于在总线节点712和722之间形成分布式总线的通信可使用合适的基于邻近度的d2d协议(例如,被设计成实现来自不同制造商的连通的产品和软件应用之间的互操作性以动态地创建邻近网络并促成邻近d2d通信的alljoyntm软件框架)来促成。替换地,在各实施例中,服务器(未示出)可促成总线节点712和722之间的连接。此外,在各实施例中,在形成总线节点712和722之间的连接之前可使用合适的认证机制(例如,sasl认证,其中客户端可发送认证命令以发起认证对话)。再进一步,在758,总线节点712和722可交换关于其他可用端点(例如,图6中的设备c630上的本地端点634)的信息。在此类实施例中,总线节点维护的每个本地端点可被宣告给其他总线节点,其中该宣告可包括唯一性端点名称、传输类型、连接参数、或其他合适的信息。

在各实施例中,在760,总线节点712和总线节点722可分别使用所获得的与本地端点724和714相关联的信息来创建虚拟端点,虚拟端点可表示通过各个总线节点可用的真实获得的端点。在各实施例中,总线节点712上的消息路由可使用真实端点和虚拟端点来递送消息。此外,对于远程设备(例如,设备a710)上存在的每个端点,可以有一个本地虚拟端点。再进一步,此类虚拟端点可复用和/或分用在分布式总线(例如,总线节点712与总线节点722之间的连接)上发送的消息。在各实施例中,虚拟端点可以就像真实端点那样接收来自本地总线节点712或722的消息,并且可在分布式总线上转发消息。如此,虚拟端点可从经端点复用的分布式总线连接将消息转发到本地总线节点712和722。此外,在各实施例中,与远程设备上的虚拟端点相对应的虚拟端点可在任何时间被重新连接以容适特定传输类型的期望拓扑。在这样的实施例中,基于unix的虚拟端点可被认为是本地的,且由此可不被认为是用于重新连接的候选。此外,基于tcp的虚拟端点可被优化用于一跳路由(例如,每个总线节点712和722可彼此直接连接)。再进一步,基于蓝牙的虚拟端点可被优化用于单个微微网(例如,一个主控设备和n个从动设备),其中基于蓝牙的主控设备可以是与本地主控节点相同的总线节点。

在各实施例中,在762,总线节点712和总线节点722可交换总线状态信息以合并总线实例并实现分布式总线上的通信。例如,在各实施例中,总线状态信息可包括公知名称到唯一性端点名称的映射、匹配规则、路由群、或其他合适的信息。在各实施例中,可使用接口在总线节点712和总线节点722实例之间传达状态信息,其中本地端点714和724使用基于分布式总线的本地名称来通信。在另一方面,总线节点712和总线节点722可各自维护负责向分布式总线提供反馈的本地总线控制器,其中总线控制器可将全局方法、自变量、信号和其他信息转译成与分布式总线相关联的标准。在764,总线节点712和总线节点722可传达(例如,广播)信号以向相应的本地端点714和724通知在总线节点连接期间引入的任何改变,诸如以上所述的。在各实施例中,可用名称所有者改变信号来指示新的和/或被移除的全局和/或经转译名称。此外,可用名称丢失信号来指示可能在本地丢失(例如,由于名称冲突)的全局名称。再进一步,可用名称所有者改变信号来指示由于名称冲突而被转译的全局名称,并且可用名称所有者改变信号来指示在总线节点712和总线节点722变为断开连接的情况下和/或之时消失的唯一性名称。

如以上使用的,公知名称可被用于唯一性地描述本地端点714和724。在各实施例中,当在设备a710与设备b720之间发生通信时,可使用不同的公知名称类型。例如,设备本地名称可仅存在于与总线节点712直接附连至的设备a710相关联的总线节点712上。在另一示例中,全局名称可存在于所有已知的总线节点712和722上,其中该名称的唯一所有者可存在于所有总线区段上。换言之,当总线节点712和总线节点722被加入并且发生任何冲突时,所有者之一可能丢失全局名称。在又一示例中,在客户端连接至与虚拟总线相关联的其他总线节点时,可使用经转译名称。在这样的实施例中,经转译名称可包括附加结尾(例如,连接至具有全局唯一性标识符“1234”的分布式总线的具有公知名称“org.foo”的本地端点714可被视为“g1234.org.foo”)。

在各实施例中,在766,总线节点712和总线节点722可传达(例如,广播)信号以向其他总线节点通知对端点总线拓扑的改变。此后,来自本地端点714的话务可移动通过虚拟端点到达设备b720上的目标本地端点724。此外,在操作中,本地端点714与本地端点724之间的通信可使用路由群。在各实施例中,路由群可使得端点能接收来自端点子集的信号、方法调用、或其他合适的信息。如此,路由名称可由连接至总线节点712或722的应用来确定。例如,d2d应用可使用构建到该应用中的唯一性的、公知的路由群名称。此外,总线节点712和722可支持本地端点714和724向路由群的注册和/或注销。在各实施例中,路由群可不具有超出当前总线实例的持久性。在另一方面,应用可在每次连接至分布式总线时针对其优选路由群进行注册。再进一步,群可以是开放的(例如,任何端点都可以加入)或封闭的(例如,只有群创建者能修改该群)。此外,总线节点712或722可发送信号以向其他远程总线节点通知对路由群端点的添加、移除、或其他改变。在此类实施例中,总线节点712或722可每当向/从群添加和/或移除成员时就向其他群成员发送路由群改变信号。此外,总线节点712或722可向与分布式总线断开连接的端点发送路由群改变信号,而不是先将它们从路由群移除。

根据各方面,图8a解说了可以在第一主机设备810和第二主机设备830之间形成以启用第一主机设备810和第二主机设备830之间的d2d通信的示例性基于邻近度的分布式总线。更具体地,如以上参照图6所描述的,基于邻近度的分布式总线的基本结构可以包括驻留在分开的物理主机设备上的多个总线区段。相应地,在图8a中,基于邻近度的分布式总线的每一区段可位于主机设备810、830之一上,其中主机设备810、830各自执行可实现位于相应主机设备810、830上的总线区段的本地总线路由器(或“守护进程”)。例如,在图8a中,每一主机设备810、830包括标记为“d”的泡以表示实现位于相应主机设备810、830上的总线区段的总线路由器。此外,主机设备810、830中的一者或多者可具有若干总线附连,其中每一总线附连连接到本地总线路由器。例如,在图8a中,主机设备810、830上的总线附连被解说为各自对应于服务(s)或可以请求服务的客户端(c)的六边形。

然而,在某些情形中,嵌入式设备可能缺少运行本地总线路由器的足够资源。相应地,图8b解说了示例性基于邻近度的分布式总线,其中一个或多个嵌入式设备820、825可以连接到主机设备(例如主机设备830)以连接到基于邻近度的分布式总线,并且藉此参与d2d通信(例如,与主机设备830或与其他主机设备810和/或经由主机设备825附连到基于邻近度的分布式总线的嵌入式设备830的d2d通信)。如此,嵌入式设备820、825一般可以“借用”在主机设备830上运行的总线路由器,藉此图8b示出了一种安排,其中嵌入式设备820、825是在物理上与运行所借用的总线路由器的主机设备830分开的设备,所借用的总线路由器管理嵌入式设备820、825所驻留的分布式总线区段。一般而言,嵌入式设备820、825与主机设备830之间的连接可以根据传输控制协议(tcp)来作出,并且在嵌入式设备820、825与主机设备830之间流动的网络话务可以包括实现总线方法、总线信号、以及按类似于以上参照图6和7更详细地描述的方式在相应会话上流动的性质的消息。

更具体而言,嵌入式设备820、825可以根据可在概念上与客户端和服务之间的发现和连接过程相似的发现和连接过程来连接至主机设备830,其中主机设备830可以宣告公知的名称(例如,“org.alljoyn.busnode”),该名称发信号通知要主存嵌入式设备820、825的能力或意图。在一个使用情形中,嵌入式设备820、825可以简单地连接至宣告该公知名称的“第一”主机设备。然而,如果嵌入式设备820、825简单地连接到宣告公知名称的第一主机设备,则嵌入式设备820、825可能不具有涉及与该主机设备关联的类型的任何知识(例如,主机设备830是否是移动设备、机顶盒、接入点,等等),嵌入式设备820、825也将不具有涉及该主机设备上的负载状态的任何知识。相应地,在其他用例中,嵌入式设备820、825可基于主机设备810、830在宣告要做其他设备(例如,嵌入式设备820、825)的宿主的能力或意愿时所提供的信息来自适应地连接到主机设备830,这可从而根据与主机设备810、830相关联的属性(例如,类型、负载状态,等等)和/或与嵌入式设备820、825相关联的要求(例如,表达对连接到来自同一制造商的主机设备的偏好的排名表)来加入基于邻近度的分布式总线。

根据各方面,如将在本文中更详细地描述的,iot环境预期通常包括具有不同能力的各种异构设备的事实可被用来进行直接和间接行为分析以检测对iot环境中的一个或多个设备的潜在恶意攻击并且监视设备健康状况并检测故障或其它异常,以使得从制造商角度和客户角度来看iot环境中的客户服务可被自动化并且变得更便宜、更容易且更快。例如,许多异常可基于一些基本观察结果(例如,特定时间段上的功率汲取、指示本地和/或环境温度的传感器测量、水位、烟量、二氧化碳和/或一氧化碳浓度、能见度、用惯性测量单元(imu)测得的振动等)来检测和分析。

因此,在考虑到许多iot设备是具有相对有限的行为的简单设备(例如,烤面包机、恒温器、洗衣机、电视机、灯具和其它日用物品)的事实,iot环境中的大多数(如果不是全部)设备可被假定为具有观察某些本地行为(例如,功耗、传感器输出等)的能力。此外,即使某一iot环境中的所有设备都可能不具有足够的处理资源、存储资源和/或用于进行行为分析的其它能力,智能连接的iot环境中的大多数(如果不是全部)电器和其它设备也可预期具有通过网络通信的能力并因此具有将本地观察到的行为发送到更强大的设备的能力(例如,根据以上参照图5-8描述的可启用分布式编程环境中的异构设备之间的直接d2d通信的通信框架)。因此,在具有分布式架构的iot环境中,该iot环境中的更强大的一个或多个设备(例如,智能手机、“常开型”无线路由器等)可聚集其它(例如,更简单的)设备本地观察到的行为和/或跨分布式iot环境进行行为分析以检测可能潜在地指示需要客户服务的恶意攻击或故障的异常。此外,iot环境中的更强大的设备可进行设备上(本地)行为分析以检测异常状况,而无需将本地观察到的行为发送到另一聚集者设备和/或分析者设备。

因此,图9解说了示例性iot设备900,该iot设备具有用于进行设备上行为分析并由此检测从本地角度来看的异常状况的足够的存储资源、处理资源和/或其它能力。然而,本领域技术人员将认识到,在各实施例中图9所示的iot设备900可替换地和/或附加地将本地观察到和/或分析的行为发送到一个或多个聚集者设备和/或分析者设备(例如,其中iot设备与分布式iot环境相关联以使得在设备900处本地观察到和/或分析的行为可以在相对于分布式iot环境中的一个或多个其它设备和/或相对于作为整体的分布式iot环境的更宽泛的上下文中考虑)此外,尽管iot设备900在图9中具有智能手机的外观,但本领域技术人员将认识到图9中示出的iot设备可包括具有用于进行设备上行为分析的足够的存储资源、处理资源和/或其它能力的任何合适的设备(例如,平板、无线网关、台式计算机、具有大量存储和处理资源的电器等)。

在各实施例中,为了启用设备上行为分析,iot设备900可包括设备上健康状况监视平台910,该平台至少包括观察模块920、行为向量提取模块930以及分析模块940。更具体地,iot设备900可被假定包括一个或多个传感器、测量硬件或iot设备900可通过其监视与其相关联的本地环境的其它合适的组件(例如,可测量加速度和倾斜度的加速度计、可测量内部和/或环境温度的温度传感器、可检测光的光敏传感器、可监视本地无线信号的天线、可检测处理器活动、网络活动的仪器等)。因此,在各实施例中,观察模块920可被配置成通过一个或多个应用程序接口(api)调用以及移动栈中的一层或多层处的最少操作来监视或以其它方式收集iot设备900上的本地行为信息。观察模块920因此可利用快速且高效的存储器中处理来监视、测量或以其他方式观察与iot设备900相关联的行为信息(例如,心跳、传感器测量、功耗、测试结果等)并生成包括以精简的措辞描述所观察到的行为项的一个或多个“特征”的一个或多个动作日志922。

在各实施例中,观察模块920然后可将包括描述所观察到的行为信息的特征的一个或多个动作日志922传递给行为向量提取模块930,该行为向量提取模块然后可将动作日志922中所包含的特征映射到n维空间中以提取表示在iot设备900上观察到的行为的一个或多个行为向量932。因此,行为向量932各自可具有大小n,其中行为向量932中的每一数字表示与一个特征(或观察到的行为)相关联的值。例如,假定iot设备900包括智能手机并且动作日志922中所包含的特征描述特定观察时段中的功耗(例如,根据在电池处消耗的毫安(ma)数)、内部温度、处理器使用率(例如,根据百分比)以及网络连通性,行为向量提取模块930生成的示例性行为向量932可具有以下形式,其中在所解说的示例中n等于四:

表1::示例设备上行为向量

在各实施例中,在行为向量提取模块930处生成的一个或多个行为向量932然后可被提供给分析模块940,其中该一个或多个行为向量932可包括根据不同观察粒度的不同特征集。例如,在以上示出的示例性行为向量932中,功耗、内部温度和cpu使用率特征具有精确值,而因特网连通性包括二进制值,由此功耗、内部温度和cpu使用率特征具有比因特网连通性特征更细的粒度。因此,分析模块940可聚集包括能展示不同观察粒度的一个或多个特征集的行为向量932,其中分析模块940可分析所聚集的行为向量932以检测可指示对iot设备900的潜在恶意攻击、iot设备900处的故障或耗尽或者可能需要进一步调查、客户服务或其它矫正的其它异常944的一个或多个行为异常944。例如,在各实施例中,分析模块940可根据与因同iot设备900相关联的牌子、版本等而异的模型的比较来分析在行为向量提取模块930处生成的所聚集的行为向量932,其中在与所聚集的行为向量932的比较中使用的模型可以从与iot设备900相关联的制造商或者其它合适的仓储库(例如,本地iot网络上的包括与等同于或类似于iot设备900的其它iot设备相关联的一个或多个模型的仓储库)获取。替换地(或附加地),在该比较中使用的模型可包括与本地iot网络相关联的总状态模型(例如,其中“因特网连通性”特征具有零值以指示网络连通性在观察区间期间不存在,网络连通性不存在的事实在与本地iot网络相关联的总状态模型指示家庭网关处的故障以使得本地iot网络中的所有设备都可能预期具有网络连通性问题的情况下可能不反映行为异常944)。

因此,分析模块940不一定基于行为向量932中的任一个特征来检测行为异常944。分析模块944可改为使用机器学习通过组合地评估行为向量932中的特征来检测行为异常944。此外,在各实施例中,分析模块940可随时间构建表示与iot设备900相关联的正常行为的模型,其中表示与iot设备900相关联的正常行为的模型可随时间基于以下各项来构建:从与iot设备900相关联的制造商获取的模型、在设备上健康状况监视平台910中生成的行为向量932、对应于本地iot网络中的其它设备的行为向量和/或模型、对应于来自与本地iot网络相关联的一个或多个用户的输入和交互的行为向量和/或模型、与本地iot网络相关联的总状态模型、和/或可具有与评价iot设备900上的正常行为比对异常行为的相关性的任何其它合适的信息。

此外,在各实施例中,分析模块940可响应于从所分析的行为向量932中检测到一个或多个行为异常944而调用在线解决故障、设备上诊断或其它矫正技术。例如,在一个实施例中,分析模块940可调用请求/响应系统来启用iot设备900与客户服务之间的来回消息收发以使得能搜集到更多信息(例如,分析模块940可担当iot设备900与客户服务之间的路由器)。在另一示例中,分析模块940可通知本地iot网络中的另一聚集者和/或分析者节点请求辅助矫正行为异常944(例如,在行为异常944是严重的以使得iot设备900无法进行本地修复的情况下)和/或辅助构建与本地iot网络相关联的总状态。在以上提及的用例中,分析模块940可进一步提供已从中检测到行为异常944的相关行为向量932(或其中包含的特征)。此外,基于所分析的行为向量932,分析模块940可提供用于配置观察模块940的观察反馈和调整942。例如,观察反馈和调整942可调整观察模块920用于观察iot设备900上的行为信息的频率、区间历时等,指定要观察(或不要观察)的一个或多个特征或行为等。在该意义上,观察模块920可以按周期性方式和/或响应于某一触发准则来生成动作日志922,并且动作日志922和行为向量932同样可被周期性地分别在行为向量提取模块930和分析模块940上聚集和分析。

根据各方面,图10解说了具有分布式架构的示例性本地iot网络1000,其中各种节点可通信以支持本地iot网络1000中的直接和/或间接行为分析以及自动化的设备健康状况监视。更具体地,图9所示的设备上健康状况监视平台910可以在具有足够的存储资源、处理资源和/或用于进行设备上行为分析的其它能力的iot设备上利用,而图10所示的分布式iot网络1000可包括各种更简单的设备,这些设备可具有观察本地行为并通过网络通信以将本地观察到的行为发送到然后能基于跨分布式iot网络1000观察到的行为来进行行为分析的更强大的设备的能力。一般而言,分布式iot网络1000中的各种节点之间的通信可根据如以上参照图5-8更详细地描述的能启用异构设备之间的直接设备到设备(d2d)通信的通信框架来进行。因此,在各实施例中,分布式iot网络1000中的各种设备可包括一个或多个旧式设备(例如,灯泡)、具有有限能力的一个或多个iot设备(例如,新冰箱)以及具有足够的存储和处理能力来跨分布式iot网络1000进行行为分析的一个或多个iot设备。由此,分布式iot网络1000中的设备一般可划分成各类别,并且根据对应于与其相关联的相应类别的指定角色来操作。更具体地,分布式iot网络1000中的设备被分到的类别可至少包括(1)可观察本地行为并跨iot网络1000发送观察到的本地行为的旧式设备,其中旧式设备可按“观察者”角色来操作;(2)具有有限能力(即,比旧式设备更多的能力,但能力不足以进行行为分析)的iot设备,其中具有有限能力的iot设备可根据“聚集者”角色来操作;以及(3)具有足够的存储和处理能力来跨分布式iot网络1000进行行为分析的iot设备,其中具有足够的能力来进行行为分析的iot设备可根据“分析者”角色来操作。

此外,在某些实施例中,分布式iot网络1000中的一个或多个设备可具有有限的对等通信能力,该一个或多个设备可包括只支持通过蓝牙、近场通信、低功率射频或具有有限射程的其它协议进行通信以使得这些设备无法跨iot网络1000发送观察到的本地行为的设备。由此,在分布式iot网络1000包括具有此类有限通信能力的一个或多个设备的情况下,被配置成以观察者、聚集者和/或分析者角色操作的设备可以在通过与该一个或多个设备相关联的有限通信射程内时从此类设备收集任何相关的行为信息(例如,在从此类设备收集到的行为信息不一定需要实时动作的情况下出于效率目的)。此外,在各实施例中,iot网络1000可包括可通过设备在该网络上传送的消息(例如,经由网络探听或分组嗅探)来观察与iot网络1000中的设备相关联的行为的一个或多个网络监视设备。

因此,在图10所示的分布式iot网络1000中,被配置成以观察者角色操作的设备包括室外扬声器1012、1014、室内扬声器1016、1018、恒温器1020、洗衣机1022、时钟1024、咖啡机1026、客厅落地扬声器1028、书架音频系统1030、家庭影院扬声器1032、1034以及门把手1036,这些设备在本文被统称为观察者节点1012-1036。此外,被配置成以聚集者角色操作的设备包括冰箱1050和电视机1052(在本文被统称为聚集者节点1050-1052),并且被配置成以分析者角色操作的设备包括智能手机1070和无线路由器或家庭网关1072(在本文被统称为分析者节点1070-1072)。在各实施例中,在与图9所示的设备上健康状况监视平台910相关联的上下文中,观察者节点1012-1036一般可执行与观察者模块920相似的功能性,由此观察者节点1012-1036可监视或以其它方式收集本地行为信息并生成包括描述所观察到的行为的一个或多个特征的一个或多个动作日志。此外,聚集者节点1050-1052以及分析者节点1070-1072可以类似地观察本地行为并生成包括描述所观察到的行为的特征的一个或多个动作日志。例如,可被包含于在烤面包机、烟尘检测器、冰箱和电视机处生成的动作日志中的示例性特征在下表中示出:

表2::示例iot设备特征

在各实施例中,观察者节点1012-1036然后可将本地生成的动作日志传送给最近的聚集者节点1050-1052,或者观察者节点1012-1036可替换地将动作日志传送给最近的分析者节点1070-1072(例如,以便在观察者节点1012-1036比聚集者节点1050-1052更靠近分析者节点1070-1072的情况下防止使聚集者节点1050-1052过载,等等)。此外,聚集者节点1050-1052可周期性地将从任何观察者节点1012-1036接收到的动作日志中继给最近的分析者节点1070-1072,分析者节点1070-1072然后可基于这些动作日志来跨iot网络1000执行行为分析。在该意义上,分析者节点1070-1072可以执行与图9所示的行为向量提取模块930和分析模块940相似的功能性,其中分析者节点1070-1072可将从聚集者节点1050-1052(和/或从其接收到动作日志的任何观察者节点1012-1036)接收到的动作日志中所包含的特征映射到n维空间中以便从iot网络1000中观察到的行为中提取行为向量。因此,行为向量可组合iot网络1000中观察到的特征(或行为),其中行为向量中的每一个值表示与所观察到的一个特征(或行为)相关联的值。例如,行为向量在路由器或其它合适的分析者节点1070-1072处生成,其中组合在烤面包机(ts)和智能电源插头(sp)处观察到的特征的示例行为向量可具有以下形式:

表3::示例行为向量

因此,在各实施例中,在分析者节点1070-1072处提取的行为向量可包括展示不同的观察粒度的不同特征集,分析者节点1070-1072可聚集并分析这些特征集以检测一个或多个行为异常,该一个或多个行为异常可指示对iot网络1000或iot网络1000中的设备的潜在恶意攻击、iot网络1000中的一个或多个设备处的故障或耗尽、或者可能需要进一步调查、客户服务和/或矫正的其它异常。例如,在各实施例中,分析者节点1070-1072可根据与因与对应于所观察到的行为的设备相关联的牌子、版本等而异的模型的比较来分析所聚集的行为向量,这些模型可以从制造商或其它合适的仓储库获取,基于来自iot网络1000中的所有设备的行为向量以及因iot网络1000而异的模型和/或来自与iot网络1000相关联的用户的输入和交互等。因此,并非基于单单任一个特征来检测行为异常,而是分析者节点1070-1072可使用机器学习通过对照随时间构建以指示正常行为、总环境状态等的模型相组合地评估行为向量来检测行为异常。

因此,在各实施例中,iot网络1000可具有用于支持直接和间接行为分析的不同配置,这取决于与该iot网络1000中所包含的各种设备相关联的能力。例如,在一个假设场景中,iot网络1000中的所有设备都可具有足够的能力来进行设备上行为分析(例如,如图9中),在此情形中每一设备都可以按分析者角色操作并简单地报告适于构建并维护用于检测异常行为的模型的期望信息。在另一场景中,iot网络1000可包括具有足够的能力来进行设备上行为分析的一些设备以及无法这样做的另一些设备,在此情形中具有足够的能力来进行设备上行为分析的每一设备可以按分析者角色操作,从另一些设备搜集尽可能多的信息(例如,通过与聚集者节点1050-1052和/或观察者节点1012-1036的d2d通信、受监视的网络消息等),并且从以分析者角色操作的相邻设备搜集任何其它额外信息。在又一场景中,在iot网络1000只包括一个具有足够能力来进行设备上行为分析的设备(例如,智能手机1070)的情况下,该设备可以通过与观察者节点1012-1036、聚集者节点1050-1052、任何网络监视代理等的无线通信来搜集任何可用信息,并且基于该可用信息来进行行为分析(例如,以监视设备活跃性)。例如,智能手机1070、家庭网关1072或能以分析者角色操作的另一单个设备可包括能执行以下操作的合适的硬件和软件:搜集关于iot网络1000的任何可用信息(例如,温度、光照、移动等)、基于可被搜集到的可用信息来监视iot网络1000,以及确保所获取的关于本地环境的测量与可经由与观察者节点1012-1036、聚集者节点1050-1052、网络监视代理等的无线通信来搜集到的任何信息相一致。

根据各方面,参照图11,在该附图中解说了另一示例性分布式架构1100,其中图11所示的分布式架构1100可包括其中各种节点可以彼此通信以支持直接和/或间接行为分析以及自动化的设备健康状况监视的本地iot环境。一般而言,图11所示的分布式架构1100可包括与图10所示的分布式iot网络1000相同和/或基本上相似的各种组件和功能性,并由此为了描述简明和方便起见与分布式架构1100中的某些组件相关的各种细节可在此被省略,只要这些相关细节已经被提供。例如,在图11中,分布式架构1100可包括可以按上述观察者角色操作的烟尘检测器1112以及恒温器1114、可以按上述聚集者角色操作的冰箱1116和游戏控制台1118、可以按上述分析者角色操作的常开型监视设备1110、以及可通过设备在网络上传送的消息(例如,经由网络探听或分组嗅探)来观察与烟尘检测器1112、恒温器1114、冰箱1116、游戏控制台1118以及一个或多个其它设备相关联的行为的网络话务监视器1120。

因此,在图11所示的分布式架构1100中,常开型监视设备1110可以从观察者设备1112、1114、聚集者设备1116、1118以及网络话务监视器1120接收一个或多个动作日志1122,其中该常开型监视设备1110可包括被配置成将动作日志1122中所包含的特征映射到n维空间中以提取表示所观察到的行为的一个或多个行为向量1132的行为向量提取模块1130。在行为向量提取模块1130处生成的行为向量1132然后可被提供给分析模块1140,该分析模块可聚集行为向量1132以检测可指示潜在恶意攻击、所监视的设备处的故障或耗尽或其它异常的一个或多个行为异常。例如,在各实施例中,分析模块1140可根据与因与对应于所观察到的行为的设备相关联的牌子、版本等而异的模型的比较来分析所聚集的行为向量1132,这些模型可以从制造商或其它合适的仓储库获取,基于来自iot网络1100中的所有设备的行为向量、因iot网络1100而异的模型和/或来自与iot网络1100相关联的用户的输入和交互,如上所述。此外,在各实施例中,行为向量1132可被提供给匿名器1150,该匿名器可应用一个或多个匿名算法以便在将行为向量1132提供给众包1160之前从行为向量1132中移除个人或敏感信息。在该意义上,众包1160可允许用于确定正常比对异常行为的模型随时间基于可以在其它iot环境中进行的行为分析来进一步构建或以其它方式开发,其中通过与众包1150交互获悉的任何信息可被提供给分析模块1140以增强随时间开发并被用来检测分布式网络1100中的异常的模型。

此外,在各实施例中,分析模块1140可调用一个或多个执行者1170来矫正在所分析的行为向量1132中检测到的一个或多个行为异常。例如,执行者可包括一个或多个服务提供者1172、用于与在线支持通信的电话1174或者可提供在线解决故障、设备上或家中诊断或用于辅助矫正从所分析的行为向量1132中检测到的一个或多个行为异常的其它技术的其它执行者1170。例如,在一个实施例中,分析模块1140可调用请求/响应系统来启用与执行者1170之间的来回消息收发以使得能搜集到更多信息(例如,分析模块1140可担当本地分布式架构1100和外部执行者1170之间的路由器)。此外,基于所分析的行为向量1132,分析模块1140可提供用于配置观察者设备1112、1114、聚集者设备1116、1118以及网络话务监视器1120的观察反馈和调整特征1142。例如,观察反馈和调整特征1142可调整观察者设备1112、1114、聚集者设备1116、1118以及网络话务监视器1120用来观察行为信息的频率、区间历时等,指定要观察(或不要观察)的特定特征或行为,等等。在该意义上,观察者设备1112、1114、聚集者设备1116、1118以及网络话务监视器1120可以按周期性方式和/或响应于根据反馈特征1142的某一触发准则来生成动作日志1122,并且动作日志1122同样可以周期性地在常开型监视设备1110处聚集并分析。

根据各方面,图12解说了用于进行能支持自动化的设备健康状况监视的行为分析的示例性方法1200。具体而言,在框1210可以初始化各种监视参数,这可包括根据哪些行为被观察来确立和/或调整一个或多个频率,定义要观察的某些特征,等等。此外,在分布式架构中,初始化监视参数可包括指定被配置成执行某些功能以辅助可以跨分布式架构进行的行为分析的一个或多个观察者节点、聚集者节点和分析者节点。在各实施例中,在框1220,可以在执行本地(设备上)健康状况监视的iot设备处或者从分布式架构中的一个或多个观察者和/或聚集者节点获取包含描述所观察的行为和/或环境行为的一个或多个特征的一个或多个动作日志。例如,在分布式架构中,观察者节点然后可将本地生成的动作日志传送到最近的聚集者节点,或者观察者节点可替换地将动作日志传送到最近的分析者节点。此外,聚集者节点可以周期性地将从任何观察者节点接收到的动作日志中继到最近的分析者节点。因此,在框1230,可将动作日志中所包含的特征映射到n维空间中以便从iot网络中观察到的行为和/或环境变量中提取一个或多个行为向量。在框1240,然后可将行为向量与因特定设备牌子、版本等而异的模型进行比较,其中这些模型可以从制造商或其它合适的仓储库获取,基于来自iot网络中的所有设备的行为向量以及因iot网络而异的模型、来自与iot网络相关联的用户的输入和交互,等等。

在各实施例中,在框1250,可评估行为向量与正常设备模型和/或正常环境模型之间的比较以确定是否检测到一个或多个异常。响应于确定行为向量表示一个或多个异常,可以在框1260触发合适的矫正动作。例如,在各实施例中,在框1260处触发的矫正动作可包括调用一个或多个执行者来矫正在所分析的行为向量中检测到的任何行为异常,其中执行者可包括一个或多个服务提供者、用于与在线支持通信的电话、或者可提供在线解决故障、设备上或家中诊断或用于辅助矫正从所分析的行为向量1132中检测到的一个或多个行为异常的其它技术的其它执行者(例如,可调用请求/响应系统来启用与执行者之间的来回消息收发以使得能搜集到更多信息)。

在各实施例中,在框1270,可应用机器学习来更新用于进行行为分析的设备模型和/或环境模型。例如,在各实施例中,框1270可包括更新因特定设备牌子、版本等而异的模型、更新与总iot网络相关联的模型、根据来自与iot网络相关联的用户的输入和交互来更新合适的模型、向众包提供行为向量以允许用于确定正常比对异常行为的模型随时间基于可以在其它iot环境中进行的行为分析来进一步构建或以其他方式开发,等等。因此,并非基于单单任一个特征来检测行为异常,而是在框1270应用的机器学习可确保用于检测行为异常的模型包括随时间构建以指示正常行为、总环境状态等的上下文相关信息。

此外,在框1280,可生成用于配置后续监视和观察参数的观察反馈和调整特征。例如,监视反馈和观察参数调整可调节用于观察和收集行为信息的频率、区间历时等,指定要观察(或不要观察)的特定特征或行为,等等。在该意义上,监视反馈和观察参数调整可导致以周期性方式和/或响应于根据反馈特征的某一触发准则来生成动作日志,并且动作日志还可根据监视反馈和所调整的观察参数来周期性地聚集和分析。

根据各方面,图13解说了用于初始化可被进行以支持自动化的设备健康状况监视的行为分析的示例性方法1300,其中图13所示的方法1300一般可以在分布式健康状况监视架构(例如,如图10和11中)中应用。然而,本领域技术人员将认识到类似的初始化方法可以在自立的(设备上)健康状况监视上下文(例如,如图9中)中执行,不同之处在于在此类实现中某些特征可被省略和/或被恰当地修改。例如,在自立的(设备上)健康状况监视上下文中,可能不一定需要从连接的iot设备获取属性和能力并指定聚集者和分析者角色,由此以下描述的此类初始化步骤可被省略。

在各实施例中,在框1310,初始化可被进行以支持自动化的设备健康状况监视的行为分析可包括从连接的iot设备获取属性和能力(例如,与联网、功率、处理器、功能性等相关的属性和能力)。在各实施例中,在框1320,可指定聚集者节点,并且可执行握手协议以指示并确收所指定的角色。例如,以聚集者角色服务的能力可取决于所指定的设备具有足够的网络能力(例如,所支持的网络类型、带宽、射程等)、功率和处理能力,这可基于在框1310获取的属性和能力来确定。在各实施例中,在框1330,可构造环境拓扑,并且可将相关的拓扑信息与连接的iot设备共享,并且在框1340可以从与连接的iot设备相关联的制造商和/或其它合适的仓储库获取与连接的iot设备相关联的行为模型。在各实施例中,在框1350,可以在聚集者节点处调度数据收集,并且还可调度从聚集者节点拉取数据,此刻系统可准备好进行如上所述的行为分析。

根据各方面,图14解说了示例性分布式架构1400,其中可使用在本地iot环境中执行的直接和/或间接行为分析来检测并矫正异常行为。一般而言,图14所示的分布式架构1400可包括与图10和图11中分别示出的分布式iot网络1000、1100相同和/或基本上相似的各种组件和功能性,并由此为了描述简明和方便起见与分布式架构1400中的某些组件相关的各种细节可在此被省略,只要这些相关细节已经被提供。例如,在图14中,分布式架构1400可包括可将包括用于描述所观察到的功率行为、传感器信息等的特征的一个或多个动作日志提供给客户服务平台1410的第一观察者iot设备1412、以及可将包括用于描述一个或多个测试信号以及所观察到的功率行为、传感器信息等的特征的一个或多个动作日志提供给客户服务平台1410的第二观察者iot设备1414。此外,在图14中,分布式架构1400可包括其它本地iot设备,这些iot设备一般可包括可以向客户服务平台1410提供其它本地上下文信息和/或环境信息(例如,位置信息、天气、每能量单位成本等)的信息iot设备1416、1418、1420。

因此,在图14所示的分布式架构1400中,客户服务平台1410可以接收来自观察者iot设备1412、1414的一个或多个动作日志以及来自信息iot设备1416、1418、1420的相关本地上下文和/或环境信息,该一个或多个动作日志以及相关本地上下文和/或环境信息可以在行为向量提取模块1430(或聚集者节点)处组合,该行为向量提取模块被配置成将动作日志和相关本地上下文和/或环境信息中所包含的特征映射到n维空间中以提取一个或多个行为向量。行为向量然后可被提供给一个或多个异常矫正支持伙伴1470以及分析模块1440,其中分析模块1440可聚集行为向量以检测可指示潜在恶意攻击、所监视的设备处的故障或耗尽、或者其它异常的一个或多个行为异常。例如,在各实施例中,分析模块1440可根据与因与对应于所观察到的行为的设备相关联的牌子、版本等而异的模型的比较来分析所聚集的行为向量,这些模型可以从制造商1472或其它合适的储存库获取,基于来自iot网络1400中的所有设备的行为向量、因iot网络1400而异的模型和/或来自与iot网络1400相关联的用户的输入和交互。

此外,在图14所示的客户服务用例中,行为向量可以与一个或多个阈值或者其它合适的参数比对以检测异常。在该上下文中,用于检测异常的阈值或其它参数可取决于上下文,因为异常检测阈值或其它异常检测参数可反映不同场景中的正常或异常状况。因此,具有来自信息iot设备1416、1418、1420的位置信息、天气信息和其它相关本地上下文和/或环境信息可以有助于确定用于检测异常的阈值或其它参数。此外,在各实施例中,异常检测阈值或异常检测参数可随时间学习并在因设备而异的基础上针对特定用户需求或使用模式定制,这可确保不使用单个模型来检测所有异常并由此潜在地提高假肯定率和/或假否定率。例如,考虑其中杂货和其它物品被自动递送至家庭环境的用例。家庭环境中的冰箱可具有扫描内部存储的物品并且在耗尽之际自动定购杂货的能力。通常,用户可购买预期存续特定(相对恒定的)历时的标准杂货物品(例如,两加仑牛奶、两打鸡蛋等),并且能量账单中的一个分量可以是用板表达且以非线性方式增加的关税。因此,可获取和/或估计信息以使得可以计及当前每单位能量成本、通过扫描电子邮件预期有多少顾客等的情况下向用户做出关于需要购买的杂货物品的推荐。

此外,在各实施例中,分析模块1440可以向异常矫正支持伙伴1470报告一个或多个所检测到的异常以请求辅助矫正在环境1400中检测到的一个或多个行为异常。例如,异常矫正支持伙伴1470可包括设备制造商1472、客户服务1474、安全事故响应系统1476或可辅助矫正在环境1400中检测到的行为异常的其它合适的实体。例如,分析模块1440可调用请求/响应系统来启用与合适的异常矫正支持伙伴1470的来回消息收发以使得能搜集到更多信息,由此分析模块1550可担当本地环境1400与外部异常矫正支持伙伴1470之间的路由器。

根据各方面,图15解说了用于在本地iot环境中进行直接和/或间接行为分析以自动化用于矫正异常行为的客户服务和安全事故响应的示例性方法。更具体地,在框1510,可将描述在iot环境中的一个或多个设备处观察到的行为的一个或多个动作日志与本地上下文信息、环境信息和/或可以与为同该本地iot环境相关联的总状态建模相关的其它合适的信息聚集在一起,其中在框1510聚集的本地上下文信息、环境信息等可以从一个或多个信息iot设备(例如,天气传感器、能量计等)接收。此外,本领域技术人员将认识到设备行为观察结果以及本地上下文信息、环境信息等可以在可驻留在被指定为作为跨iot环境进行行为分析的分析者节点操作的特定iot设备上的客户服务平台(例如,如图14所示)处、在可使用设备上客户服务平台通过与从信息iot设备聚集的本地上下文信息、环境信息等相组合地使用本地观察到的行为来进行本地级别的客户服务行为分析的特定iot设备处聚集。由此,图15中所示且在本文描述的方法1500一般可以在分布式架构中(例如,跨本地iot环境)、在自立或集中式架构中(例如,在具有足够的处理能力以使用设备上客户服务/健康状况监视平台来进行行为分析的特定iot设备处)和/或其各种组合中执行。

在各实施例中,在框1520,可确定一个或多个异常检测参数,其中该一个或多个异常检测参数可取决于上下文而逐用例变化(例如,如以下参照图15和图16更详细地描述的)。例如,在各实施例中,在框1520确定的异常检测参数可反映不同场景和/或上下文中的正常状况、异常状况、或其它合适的状况。因此,在各实施例中,在框1510聚集的本地上下文和/或环境信息可与其它相关信息相组合地用来确定异常检测参数(例如,在其中将异常检测参数与在特定iot设备处观察到的当前行为进行比较的用例中,该其它相关信息可包括在该iot设备处观察到的先前行为)。此外,在各实施例中,在框1520确定的异常检测参数可随时间学习并在因设备而异的基础上针对特定用户需求或使用模式定制,这可降低假肯定率和/或假否定率,因为不使用单个模型来检测所有异常。

在各实施例中,在框1530,可将所聚集的设备行为观察结果与异常参数进行比较以确定所聚集的设备行为观察结果是否指示一个或多个潜在异常。例如,在各实施例中,所聚集的设备行为观察结果以及任何其它相关上下文信息可被映射到n维空间中以提取一个或多个行为向量,该一个或多个行为向量可以与异常检测参数进行比较以确定行为观察结果是否潜在地反映恶意攻击、故障、耗尽或所监视的设备处的另一异常。因此,响应于在框1540确定行为观察结果指示一个或多个潜在异常,可以在框1550调用异常矫正请求和响应系统。例如,异常矫正请求和响应系统可被调用以将在框1540检测到的异常报告给能提供与矫正在框1540检测到的行为异常有关的辅助的一个或多个支持伙伴。由此,可以在框1550调用请求和响应系统来启用与合适的支持伙伴的来回消息收发,以使得能搜集到更多信息,并且异常行为能通过合适的解决故障规程来诊断并解决。

在各实施例中,在框1560,可应用机器学习来更新用于进行自动化的客户服务和安全事故响应方法的一个或多个设备模型、环境模型、异常参数等。例如,在各实施例中,框1560可包括更新因特定设备牌子、版本等而异的模型、更新与总iot环境相关联的模型、根据来自与iot网络相关联的用户的输入和交互来更新合适的模型、向众包提供行为观察结果以基于在其它iot环境中进行的行为分析来进一步构建或以其他方式开发这些模型、更新异常参数以反映随时间观察到的行为模式,等等。因此,并非基于单单任一个特征(或行为)来检测行为异常,而是在框1560应用的机器学习可确保用于检测行为异常的模型包括随时间构建以指示正常行为、总环境状态等的上下文相关信息。

根据各方面,图16解说了与其中可进行直接和/或间接行为分析以监视与冰箱iot设备相关联的健康状况的示例性客户服务用例相对应的方法1600。更具体地,在各实施例中,冰箱iot设备可观察本地行为并生成描述在该冰箱iot设备处观察到的行为的一个或多个动作日志,其中在框1610可以在客户服务平台处接收描述与该冰箱iot设备相关联的所观察到的行为的动作日志。例如,在各实施例中,客户服务平台可在冰箱iot设备具有足够的能力(例如,存储资源、处理器资源、网络资源等)的情况下驻留在该冰箱iot设备上,或者客户服务平台可替换地驻留在具有足够的处理能力来进行行为分析的远程设备(诸如智能手机、常开型路由器或另一合适的设备)上。在任一情形中,在框1620,然后可将在冰箱iot设备处观察到的行为与一个或多个模型进行比较,该一个或多个模型表示与该冰箱iot设备相关联的正常行为并定义可用于检测异常行为的一个或多个正常和/或异常阈值。例如,在各实施例中,该一个或多个模型可包括指示正常(或异常)功耗、环境温度、负载和/或与冰箱iot设备相关联的其它合适的状态的信息。因此,由于被监视以检测异常的阈值可取决于上下文而是正常或异常的,所以在框1620执行的比较可进一步使用因位置而异的信息(例如,本地天气)来确定与在冰箱iot设备处观察到的行为进行比较的阈值,只要此类上下文信息可用。

因此,在图16所示的冰箱iot设备用例中,框1620可包括将在冰箱iot设备处观察到的行为与指示与冰箱iot设备相关联的正常(或异常)功耗、环境温度和负载值的一个或多个模型进行比较。由此,响应于在框1630确定描述在冰箱iot设备处观察到的当前行为的动作日志包括具有未超过阈值(例如,在其之上冰箱可能发生故障、导致电路过载等的功耗水平)的值的功耗行为特征,在框1660冰箱健康状况可被认为是正常的。在替换方案中,响应于在框1630确定与功耗行为特征相关联的值超过阈值,可检查一个或多个进一步的行为特征以确定功耗指示可能需要客户服务的潜在异常还是在此情况下的正常状况。例如,在框1640可将在冰箱iot设备处观察到的环境温度与正常环境温度进行比较,其中在框1660响应于所观察到的环境温度超过正常环境温度而将冰箱健康状况认为是正常的(例如,因为冰箱可被预期在周围环境比平时更暖时汲取更多功率以维持相同的内部温度水平)。在一类似方面,在所观察到的环境温度未超过正常环境温度的情况下,框1650可包括将在冰箱iot设备处观察到的负载(例如,存储在冰箱中的根据重量、体积等来表达的食物量)与正常(或典型)负载进行比较,其中在框1660响应于所观察到的负载超过正常/典型负载而可将冰箱健康状况认为是正常的(例如,因为冰箱可被预期汲取更多功率以冷却大量食物,即使在环境温度正常或低于正常的情况下也如此)。

然而,响应于框1630、1640、1650导致所观察到的功耗超过阈值、所观察到的环境温度正常或低于正常以及所观察到的负载正常或低于正常的相应判定,在框1670可检测到并报告异常状况,这可包括向客户服务传送所观察到的行为参数(例如,所观察到的功耗、所观察到的环境温度以及所观察到的负载)并且可能还传送与所观察到的行为参数相比较的阈值(例如,以确保合适的阈值被用来检测潜在假肯定)。此外,在框1650,可调用异常矫正请求和响应系统来启用与合适的支持伙伴的来回消息收发以使得能搜集到更多信息,并且异常行为可通过合适的解决故障规程来诊断并解决。

根据各方面,图17解说了与其中可进行直接和/或间接行为分析以监视与烟尘检测器iot设备相关联的健康状况的示例性客户服务用例相对应的方法1700。更具体地,在各实施例中,烟尘检测器iot设备可观察本地行为并生成描述本地观察到的行为的一个或多个动作日志,其中框1710可包括在客户服务平台处接收描述所观察到的行为的动作日志。例如,在各实施例中,客户服务平台可以在烟尘检测器iot设备具有足够的处理能力的情况下驻留该烟尘检测器iot设备上,或者该客户服务平台可驻留在具有足够的处理能力来进行行为分析的远程设备(诸如智能手机、常开型路由器或另一合适的设备)上。在各实施例中,在框1720,可将所观察到的行为与表示与烟尘检测器iot设备相关联的正常行为的一个或多个模型进行比较,其中这些模型可进一步定义指示正常和/或异常状况的一个或多个参数并且可用于检测异常行为。

因此,在图17所示的烟尘检测器iot设备中,框1730可包括确定在烟尘检测器iot设备处收集到的观察结果是否指示存在心跳,其中不存在心跳可指示潜在的异常行为,因为心跳表示正在运行的烟尘检测器的最基本的参数。由此,响应于在框1730确定不存在心跳,可以在框1750执行进一步检查以确定电池电量是否可用,在此情形中可在框1780警告用户更换电池(例如,因为丢失的心跳可能仅仅是由于电池被耗尽而不是由于任何故障或其它异常状况而引发)。然而,响应于在框1750确定电池电量可用(例如,丢失的心跳不归因于耗尽的电池)或者替换地响应于在框1730确定心跳已被检测到,可在框1740调用测试功能并且执行进一步检查以确定当前观察到的行为是否指示烟尘检测器iot设备通过了测试功能。在肯定的情况下,在框1760烟尘检测器健康状况可被认为是正常的。替换地,响应于在框1740确定烟尘检测器iot设备未通过测试功能,可在框1770检测并报告异常状况,这可包括向客户服务传送所观察到的行为参数(例如,来自心跳检查的结果、测试功能结果、所观察到的一氧化碳浓度等)。此外,在框1770,可调用异常矫正请求和响应系统来启用与合适的支持伙伴的来回消息收发以使得能搜集到更多信息,并且异常行为可通过合适的解决故障规程来诊断并解决。

根据各方面,图18解说了根据本文公开的各方面和实施例的可被配置成使用可发现d2d服务通过基于邻近度的分布式总线上的通信来观察、聚集和/或分析iot设备行为的示例性通信设备1800。具体而言,如图18所示,通信设备1800可包括从例如接收天线(未示出)接收信号、对接收到的信号执行典型的动作(例如,滤波、放大、下变频等)、并将经调理的信号数字化以获得样本的接收机1802。接收机1202可包括可解调接收到的码元并将其提供给处理器1806以供信道估计的解调器1804。处理器1806可专用于分析由接收机1802接收到的信息和/或生成用于由发射机1820传输的信息,控制通信设备1800的一个或多个组件,和/或它们的任何组合。

在各实施例中,通信设备1800可另外包括起作用地耦合至处理器1806的存储器1808,其中存储器1808可存储收到的数据,要传送的数据,与可用信道有关的信息,与经分析的信号和/或干扰强度相关联的数据,与获指派的信道、功率、速率或诸如此类有关的信息,以及任何其他适用于估计信道和经由信道传达的信息。在各实施例中,存储器1808可包括一个或多个本地端点应用1810,这可寻求通过分布式总线模块1830与通信设备1800和/或其他通信设备(未示出)上的端点应用、服务等等通信。存储器1808可附加地存储与估计和/或利用信道(例如,基于性能、基于容量等)相关联的协议和/或算法。

本领域技术人员将明白,本文描述的存储器1808和/或其他数据存储可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。作为解说而非限定,非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除prom(eeprom)、或闪存。易失性存储器可包括充当外部高速缓存存储器的随机存取存储器(ram)。藉由解说而非限定,ram有许多形式可用,诸如同步ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双倍数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路dram(sldram)、以及直接存储器总线(rambus)ram(drram)。本主题系统和方法中的存储器1808可包括但不限于这些以及任何其他合适类型的存储器。

在各实施例中,与通信设备1800相关联的分布式总线模块1830可进一步促成建立与其他设备的连接。分布式总线模块1830可进一步包括用以辅助分布式总线模块1830管理多个设备之间的通信的总线节点模块1832。在各实施例中,总线节点模块1832可进一步包括用以辅助总线节点模块1832与关联于其他设备的端点应用进行通信的对象命名模块1834。另外,分布式总线模块1830可包括辅助本地端点应用1810通过所建立的分布式总线与其他本地端点和/或其他设备上的可访问的端点应用进行通信的端点模块1836。在另一方面,分布式总线模块1830可促成通过多个可用传输(例如,蓝牙、unix域套接字、tcp/ip、wi-fi,等等)的设备间和/或设备内通信。相应地,在各实施例中,分布式总线模块1830和端点应用1810可被用来建立和/或加入基于邻近度的分布式总线,通信设备1800可通过该分布式总线使用直接设备到设备(d2d)通信来与其邻近度内的其他通信设备进行通信。

另外,在各实施例中,通信设备1800可包括用户接口1840,用户接口1840可包括用于生成对通信设备1800的输入的一个或多个输入机构1842以及用于生成信息以供通信设备1800的用户消费的一个或多个输出机构1844。例如,输入机构1842可包括诸如键或键盘、鼠标、触摸屏显示器、话筒等的机构。此外,例如,输出机构1844可包括显示器、音频扬声器、触觉反馈机制、个域网(pan)收发机等。在所解说的各方面,输出机构1844可包括可用于以音频形式渲染媒体内容的音频扬声器、可用于以图像或视频格式渲染媒体内容和/或以文本或可视形式渲染定时元数据的显示器、或其他合适的输出机构。然而,在各实施例中,无头通信设备1800可不包括某些输入机构1842和/或输出机构1844,因为无头设备一般指被配置成在无需监视器、键盘和/或鼠标的情况下操作的计算机系统或设备。

进一步,在各实施例中,通信设备1800可包括能获取有关与通信设备1800相关联的本地环境的各种测量的一个或多个传感器1850。例如,在各实施例中,传感器1850可包括加速计、陀螺仪或能获取有关通信设备1800处的被施加的运动的测量的其他合适的传感器。在另一示例中,传感器1850可包括能获取有关内部和/或环境温度、功耗、本地无线电信号、光,和/或其他本地和/或周围环境变量的测量的恰适硬件、电路系统或其他合适的设备。

因此,在具有上述与可用于自动化本地iot环境中的设备健康状况监视的直接和/或间接行为分析相关的各方面和实施例的上下文中,图18所示的通信设备1800可对应于图9所示的iot设备900,在此情形中本地端点应用1810可包括设备上健康状况监视平台910以及与其相关联的各种模块和/或其它组件。附加地(或替换地),通信设备1800可对应于图10所示的被配置或以其它方式指定为以观察者模式、聚集者模式或分析者模式操作的任一个或多个设备。例如,在其中通信设备1800对应于被配置成以观察者模式操作的设备的情况下,与通信设备1800相关联的各种组件可用于观察或以其他方式监视与其相关联的行为并将所观察到的行为传递至被配置成以聚集者模式和/或分析者模式操作的另一设备(例如,经由分布式总线模块1830)。在一类似方面,在其中通信设备1800对应于被配置成以聚集者模式操作的设备的情况下,通信设备1800可以从被配置成以观察者模式操作的一个或多个设备接收行为观察结果并使用分布式总线模块1830来将这些行为观察结果中继到被配置成以分析者模式操作的另一设备。此外,在通信设备1800具有足够的能力在以分析者模式操作的情况下,通信设备1800可经由分布式总线模块1830从被配置成以观察者模式和/或聚集者模式操作的一个或多个设备接收所聚集的行为观察结果,由此通信设备1800可对应于图11所示的常开型监视设备1110,并且本地端点应用1810可包括用于在环境中的其它设备处和/或在环境自身内导出行为向量并检测异常行为的行为向量提取模块和分析模块。

本领域技术人员将领会,信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如,贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。

此外,本领域技术人员将领会,结合本文所公开的各方面描述的各种解说性逻辑块、模块、电路和算法步骤可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性,各种解说性组件、块、模块、电路、以及步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性,但此类实现决策不应被解读为脱离本文描述的各方面和实施例的范围。

结合本文所公开的方面描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用设计成执行本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但在替换方案中,该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合(例如dsp与微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置)。

结合本文所公开的各方面描述的方法、序列和/或算法可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在ram、闪存、rom、eprom、eeprom、寄存器、硬盘、可移动盘、cd-rom或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中,存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在asic中。asic可驻留在iot设备中。在替换方案中,处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性方面,所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现,则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者,包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定,此类计算机可读介质可包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能用于携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其他远程源传送而来,则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文所使用的,盘(disk)和碟(disc)包括cd、激光碟、光碟、dvd、软盘和蓝光碟,其中盘(disk)常常磁性地和/或用激光来光学地再现数据。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。

尽管前面的公开示出了解说性方面和实施例,但是本领域技术人员将明白,在其中可作出各种变更和修改而不会脱离如所附权利要求定义的本公开的范围。根据本文中所描述的诸方面和实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或作不必按任何特定次序来执行。此外,尽管各元素可能是以单数来在上文描述或主张权利的,但是复数也是已构想了的,除非显式地声明了限定于单数。

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