M2m通信用装置及方法
【专利摘要】本发明公开一种M2M通信用装置及方法。本发明通过已存储的设备主模板（device?master?template）和资源主模板（resource?master?template）将设备抽象化，并通过可访问资源（resource）的接口（interface）管理M2M通信（Machine-to-Machine?communications），并周期性同步信息。根据本发明，可解决系统的扩展性（scalability）问题和可访问资源的接口的异质性（heter?ogeneity）问题，且能够不降低服务品质而使网络服务功能层（Network?Serv?ice?Capability?layer）的负荷最小化的同时执行同步。
【专利说明】M2M通信用装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种M2M (Machine-to-Machine,机器对机器)通信用装置及方法，具体而言，涉及一种通过已存储的设备主模板(device master template)和资源主模板(resource master template)而将设备抽象化，并通过可访问资源(resource)的接口(interface)而执行M2M通信,且周期性同步信息的装置及方法。
【背景技术】
[0002]为了推进物体与设备之间的通信服务，作为国际标准化协会的欧洲电信标准化协会(European telecommunications standards institute:ETSI)正在制定 ETSI M2M标准。ETSI M2M标准定义了网络应用(network application:NA)、设备应用(deviceapplication:DA)、网络服务功能层(network service capability layer:NSCL)、服务功倉泛层(service capability layer:SCL)等概念，并基于 REST (representational statetransfer,表征状态转移)而将用于访问资源(resource)的URI (uniform resourceidentifier,统一资源标识符)进行标准化，从而提高服务开发的方便性。
[0003]当前的M2M系统具有如下的问题。第一个问题涉及系统的可扩展性(scalability)，即多个设备连接于一个网络服务功能层(NSCL)会导致性能降低。第二个问题涉及可用于访问资源(resource)的接口(interface)的异质性(heterogeneity),即使是同种类型的设备，对应于不同制造商和机型的访问接口可能不同。异质性问题在形式(form)和内容(semantics)方面都可能发生。从形式方面来看，通信协议可能互不相同，而从内容方面来看，用于制作承载于净荷(payload)的内容的语言(namespace (命名空间)、taxonomy (分类体系)、grammar (语法规则)等)可能互不相同。
[0004]而且，为了设备与网络应用(NA)之间的顺畅的通信，网络服务功能层(NSCL)可包括读写缓冲器。在利用缓冲器时，网络应用(NA)要传送给设备的数据或设备要传送给网络应用(NA)的数据首先被存储于该缓冲器。如此若使用缓冲器，则可以提高数据的可用性或者可以减少重复请求。定义于ETSI M2M规范中的与容器(container)相关的URI或NIP(networkinterworking proxy,网络交互工作代理)等可以利用于访问该缓冲器。
[0005]当利用这样的读写缓冲器时，同步效率对整个系统的性能产生大影响。在一个网络服务功能层(NSCL)上连接多个网络应用(NA)和多个设备的情况下，如果同步以过高的频率发生，则使构筑有网络服务功能层(NSCL)的系统的负荷增加，结果将增加系统构筑费用。与此不同，如果同步以过低的频率发生，则虽然系统负荷较小，然而可能无法满足网络应用(NA)所期望的消息传递速度之类的要求条件。因此，需要一种考虑到所使用的包的长度短而包的个数众多的特点、设备的规格多种多样的特点等M2M通信所具有的特征而能够有效地进行同步的方法。
[0006]韩国授权专利第10-0998753号(专利权人:KET株式会社，授权日:2010年11月30日，以下称为“专利文献I”)中记载有具备紧急状况告知功能的M2M模块、与M2M模块选择性连接的M2M设备及其驱动方法。专利文献I中公开了以下内容:确认所连接的M2M设备中能够提供的数据格式，并向M2M设备请求用于获得具有数据格式的紧急状况告知信息的操作，从而由M2M设备接收紧急状况告知信息，并向起到对紧急状况告知信息采取必要措施的作用的服务性服务器传送从M2M设备中获得的紧急状况告知信息。
[0007]韩国授权专利第10-1048854号(专利权人:KET株式会社，授权日:2011年7月6日，以下称为“专利文献2”)中记载有关于M2M应用的用户流量数据的服务控制方法及其系统。专利文献2中公开了以下内容:确认基于选择性连接的设备的类型的识别信息和由设备驱动的应用的偏好信息而传递给M2M控制服务器，并通过控制而使得将以从M2M模块接收的应用的偏好信息为基础而掌握的用户的服务品质基准信息作为基础而收发的用户流量数据不超过局限的范围。
【发明内容】
[0008]技术问题
[0009]本发明所要解决的技术问题为提供一种利用所存储的设备主模板(devicemaster template)和资源主模板((resource master template)而将设备抽象化，并通过可访问资源的接口而执行M2M通信，且周期性地同步信息的M2M通信用装置及方法。
[0010]本发明所要解决的技术问题为提供一种记录有用于在计算机上执行M2M通信用方法的程序的计算机可读记录介质，所述M2M通信用方法利用存储的设备主模板和资源主模板而将设备抽象化，并通过可访问资源的接口而执行M2M通信，且周期性地同步信息。
[0011]技术方案
[0012]为了达到解决上述技术问题的目的，根据本发明的M2M通信用装置包括:存储单元，存储有设备主模板(device master template)和资源主模板(resource mastertemplate);注册单元，当从设备接收到注册请求消息时，利用存储于所述存储单元的所述设备主模板和存储于所述存储单元的所述资源主模板而注册所述设备。
[0013]为了达到解决上述技术问题的目的，根据本发明的M2M通信用方法具有如下步骤:从设备接收注册请求消息；利用存储的设备主模板(device master template)和存储的资源主模板(resource master template)而注册所述设备。
[0014]为了达到解决上述技术问题的目的，根据本发明的计算机可读介质中记录有用于在计算机上执行所述方法中的一种方法的程序。
[0015]为了达到解决上述技术问题的目的，根据本发明的通信装置包括:注册单元，通过网络而从设备接收注册请求，并利用设备主模板和资源主模板而生成并存储与所述设备相关的信息，从而注册所述设备；同步单元，使与所述设备相关的存储的所述信息与对应于存储的所述信息的存储于所述设备的另一信息同步。
[0016]有益效果
[0017]根据基于本发明的M2M通信用装置及方法，设备可通过已生成并存储的设备主模板和资源主模板而利用M2M通信服务。据此，当出现新的设备时，将已存在的主模板作为基础而生成并添加对应于新设备的设备主入口(device master entry)和资源主入口(resource master entry),从而使新设备也可以利用M2M通信服务。
[0018]而且，可通过设备的通信规范(specification，即所支持的通信协议等)、资源内容(resource content)的表现格式规范(即，XML、JS0N、RDP等)、以及使用于资源内容的制作的词汇规范按设备分别得到存储的设备主模板和资源主模板而将设备抽象化，并可以提供可访问资源的接口。据此，虽然相同的设备也可能因制造商或机型不同而有接口的不同，但是如果利用根据本发明的设备主模板和资源主模板，则接口不同的设备也可以利用M2M通信服务。因此，可以解决可访问资源的接口的异质性问题。
[0019]并且，如果使用根据基于本发明的优选实施例的同步方法，则可以在不降低服务品质的条件下使网络服务功能层(NSCL)的负荷最小化。这只要执行利用网络应用(NA)的要求事项与由设备支持的事务(transaction-supported-by-device:TSD)而选择的事务(transaction)即可达到。因此，可以降低随着连接的设备数量增加而带来的网络服务功能层(NSCL)的性能要求，从而可以解决扩展性问题，并可以节省M2M通信服务所需的基础设施构筑费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为用于说明根据本发明的优选实施例的M2M通信用装置的模块图。
[0021]图2是更为详细地表示根据本发明的优选实施例的M2M通信用装置的构成的模块图。
[0022]图3为表示根据本发明的优选实施例的设备主入口的一例的图。
[0023]图4为表示根据本发明的优选实施例的资源主入口的一例的图。
[0024]图5为用于说明根据本发明的优选实施例的设备的注册操作的图。
[0025]图6为用于说明根据本发明的优选实施例的虚拟设备实例的一例的图。
[0026]图7为用于说明根据本发明的优选实施例的资源块实例的一例的图。
[0027]图8是更为详细地表示根据本发明的优选实施例的同步单元的组成的模块图。
[0028]图9为用于说明根据本发明的优选实施例的网络应用的要求事项的一例的图。
[0029]图10为用于说明关于根据本发明的优选实施例的设备的合并周期的一例的图。
[0030]图11和图12为用于说明根据本发明的优选实施例的事务管理操作的图。
[0031]图13为用于说明根据本发明的优选实施例的设备支持事务信息的一例的图。
[0032]图14为用于说明构成根据本发明的优选实施例的作业要求目录信息的元素的一例的图。
[0033]图15为用于说明根据本发明的优选实施例的作业要求目录信息的一例的图。
[0034]图16为用于说明根据本发明的优选实施例的设备支持事务信息中成为推送收益计算对象的事务的一例的图。
[0035]图17为用于说明根据本发明的优选实施例的针对属于设备支持事务信息的事务的处理量指标的一例的图。
[0036]图18为用于说明根据本发明的优选实施例的事务选择操作的一例的图。
[0037]图19为用于说明根据本发明的优选实施例的M2M通信用方法的流程图。
[0038]图20为用于更为详细地说明根据本发明的优选实施例的同步方法的流程图。
【具体实施方式】
[0039]以下，参照附图详细说明根据本发明的M2M (机器对机器)通信用装置及方法的优选实施例。[0040]图1为用于说明根据本发明的优选实施例的M2M通信用装置的模块图。
[0041]参照图1，根据本发明的M2M通信用装置100可通过通信网300而与多个设备200-1 至 200-n 连接。
[0042]M2M通信用装置100作为利用于M2M通信的装置，提供设备的注册、用于设备的资源访问接口等。M2M通信用装置100对应于定义在由欧洲电信标准化协会(ETSI)制定的M2M标准中的“网络服务功能层(NSCL:Network Service Capability layer)”和“网络应用(NA:Network Application)，，。
[0043]其中，网络服务功能层(NSCL)作为一种服务平台，用于提供通信以及资源的访问。另外，网络应用(NA)为注册于网络服务功能层(NSCL)的M2M应用，用于利用网络服务功能层(NSCL)及其他服务功能层(SCL)而给用户提供服务。即，通过网络服务功能层(NSCL)而实现设备的注册，并实现网络应用(NA)与设备应用(DA:Device applications)之间的数据收发。另外，通过网络服务功能层(NSCL)而根据网络应用(NA)或设备应用(DA)的要求实现数据同步。
[0044]并且，在网络应用(NA)的内部，资源得到声明。得到声明的资源表示关于网络应用(NA)运行时访问的资源究竟是什么的内容。例如，声明的资源被记载于网络应用(NA)的说明书或源代码中。即，在制作网络应用(NA)时资源可被当成可访问的变量或对象，而最后网络应用(NA)运行而与实际设备连接时，设备的资源连接于变量或对象而使网络应用(NA)执行作业。这样的变量或对象表示在网络应用(NA)中声明的资源。
[0045]设备200-1?200-n为用于请求M2M通信的装置，包含有温度调节装置、制冷机、制热机、电视等。设备200-1?200-n可以是基于ETSI M2M标准的标准设备(standarddevice),或者是没有基于ETSI M2M标准的专属设备(proprietary device)。设备200-1?200-n对应于定义在由欧洲电信标准化协会(ETSI)制定的M2M规范中的“设备应用(DA)”。
[0046]设备200-1?200-n为了执行M2M通信而向M2M通信用装置100请求自身的注册。
[0047]通信网300不仅包括将局域网(local area network:LAN)、城域网(metropolitan area network:MAN)、广域网(wide area network:WAN)、因特网等包含在内的数据通信网，而且还可以包括广播网、电话网等，且不分有线和无线，使用任何通信方式均可。
[0048]图2是更为详细地表示根据本发明的优选实施例的M2M通信用装置的构成的模块图。
[0049]参照图2，M2M通信用装置100包括:存储单元110、注册单元130、以及同步单元150。
[0050]存储单元110存储有设备主模板(device master template)和资源主模板(resource master template)。而且，存储单兀110可以具有读写缓冲器(read/writebuffer)之类的数据存储空间。读写存储器是为了网络应用(NA)与设备之间的顺畅的通信而使用。
[0051]在此,设备主模板由多个设备主入口(device master entry)构成。设备主入口包括设备制造商识别信息、设备识别信息、设备的通信信息(即，支持的通信协议等)以及设备资源信息。
[0052]设备制造商识别信息为可用于识别设备的制造商的固有代码，具有制造商名称、GTINCglobal trade item number,全球贸易项目代码)代码等。设备识别信息为可用于识别设备的固有代码，具有设备的序列号(serial number)、设备的激活码(activation code)等。设备的通信信息是指用于使M2M通信用装置100访问设备的地址信息、路径信息等。
[0053]设备资源信息为关于设备所支持的资源的信息，包括资源的类型信息、是否可控制的信息、以及在设备内部可识别的固有资源识别信息。在此，资源的类型使用定义于以下将要说明的相关资源主入口(resource master entry)的词汇。
[0054]图3为表示根据本发明的优选实施例的设备主入口的一例的图。
[0055]例如，对应于可测定温度和湿度的冷热空调的设备主入口如下。
[0056]参照图3，设备制造商识别信息通过标记“manufacturer ”而由作为可识别制造商的固有代码的制造商名称“ A-Company ”构成。设备识别信息通过标记“ serial-number-pool和serial-number”而由作为可识别设备的固有代码的序列号“102-8364-02934、107-8364-63456、795-5846-11634 等”构成。设备通信信息通过标记“communication、protocol等”而由作为用于访问设备的信息的协议类型“IPv4”等构成。
[0057]设备资源信息通过标记“resources”和“resource”而由作为关于设备所支持的资源的信息的“温度和湿度”构成。在此，设备资源信息按各资源分别通过属性(attribute)“type”而表现作为资源类型的“temperature”或“humidity”,并通过属性“assignable”而表现关于是否可控制的“yes”或“no”，并通过属性“id和name”而表现作为在设备内部可以识别的固有资源识别信息的“ 1-Measured Temperature”、“2-Measured Humidity”或“3-Target Temperature，，。
[0058]另外，资源主模板由多个资源主入口构成。资源主入口包括:资源内容(resourcecontent)的表现格式规范(representation format specification)(即，XLM、JS0N、RDF等)以及使用于资源内容的制作的词汇规范。其中，资源内容表示在设备中能够测定/观测/控制的资源的内容。资源在定义于ETSM2M标准的RESTful URI结构中对应于“〈container〉”。例如，对于具有温度传感器的制冷机而言，制冷机的资源内容中有温度测定值(可测定的内容)、目标温度值(可控制的内容)等。
[0059]资源内容的表现格式规范是指关于XML(extensible markup language,可扩展标记语言)、JS0N (javascript object notation,基于JavaScript语言的轻量级的数据交换格式)之类的标准化的表现语言的信息。例如，可用DTD (document type definition,文档类型定义)定义XML表现格式。
[0060]使用于资源内容的制作的词汇(taxonomy (分类体系)和/或namespace (命名空间))规范是指用于制作资源内容的多种术语中的关于被设定为使用于制作相关资源内容的术语的息。
[0061]图4为表示根据本发明的优选实施例的资源主入口的一例的图。
[0062]参照图4，资源主入口由使用于资源内容的表现格式规范和资源内容的制作的词汇规范构成。
[0063]资源内容的表现格式规范中通过DTD语言而定义有作为资源内容的表现格式的“type (类型)、value (值)以及 unit (单位)”。
[0064]使用于资源内容的制作的词汇规范中定义有作为指定有通过DTD语言表现的格式中使用于资源内容的制作的词汇的部分的“PCDATA”。例如，用于温度值的资源主入口可由字段“type”处的“temperature (温度)”、字段“value”处的“数字值”、字段“unit”处的“celsius (摄氏度)”构成。用于湿度值的资源主入口可由字段“type”处的“humidity (湿度)”、字段“value”处的“数字值”、字段“unit”处的“percent (百分比)”构成。
[0065]注册单元130如果从第一设备200-1接收到注册请求消息，则通过已存储于存储单元Iio的设备主模板和已存储于存储单元110的资源主模板而注册第一设备200-1。在此，注册请求消息包括设备制造商识别信息、设备识别信息等。即，注册单元130通过设备主模板和资源主模板而生成对应于第一设备200-1的虚拟设备实例(virtualized deviceinstance)和资源块实例(resource chunk instance)而存储于存储单元110，从而注册第一设备 200-1。
[0066]具体而言，注册单元130利用包含于由第一设备200-1接收的注册请求消息中的设备制造商识别信息、设备识别信息等而从存储于存储单元110的设备主模板中检索对应于第一设备200-1的设备主入口。另外，注册单元130通过对应于第一设备200-1的设备主入口而生成对应于第一设备200-1的虚拟设备实例。其中，虚拟设备实例包括主入口识别信息、设备识别信息、设备通信信息、资源块实例识别信息等。
[0067]并且，注册单元130通过包含在对应于第一设备200-1的设备主入口的设备资源信息而从已存储于存储单元110的资源主模板中检索相应的资源主入口。另外，注册单元130通过检索出的资源主入口而生成至少一个资源块实例。其中，生成的资源块实例的数量与检索到的资源主入口的数量相等。资源块实例包括由彼此相同的资源主入口生成的至少一个资源内容。
[0068]此时，注册单元130可将包含于第一设备200-1的资源块实例中的资源内容区分为资源内容头数据(resource content head data)和资源内容主体数据(resourcecontent body data)而存储于存储单元110。在此,资源内容头数据表示资源内容的元数据(meta data)。例如，元数据可包括资源内容识别信息、资源的类型等。资源内容主体数据表示实际数据。
[0069]S卩，注册单元130可将资源内容头数据与资源内容主体数据相互独立地进行存储而区分。例如，注册单元130可在DBMS (relational DBMS，关系型数据库管理系统)中存储设备主模板、资源主模板、虚拟设备实例、以及资源块实例的资源内容头数据，并在NoSQLDBMS (非关系型DBMS)中存储资源块实例的资源内容主体数据。
[0070]而且，注册单元130将对应于第一设备200-1的虚拟设备实例和第一设备200_1的资源块实例存储于存储单元110。
[0071]图5为用于说明根据本发明的优选实施例的设备的注册操作的图。
[0072]参照图5，当设备#A向M2M通信用装置100请求注册时，注册单元130利用包含于从设备#A接收的注册请求消息中的设备制造商识别信息、设备识别信息等而从已存储于存储单元110的设备主模板(DM:device master template)中检索对应于设备#A的设备主入口(DME_1至DME_J之一)，并通过检索到的设备主入口而生成对应于设备#A的虚拟设备实例VD_A而存储于存储单元110。
[0073]图6为用于说明根据本发明的优选实施例的虚拟设备实例的一例的图。
[0074]例如，在设备#A为可用于测定温度和湿度的冷热机、设备#A的制造商为“Α-Company”、设备 #A 的序列号(serial number)为 “ 107-8364-63456”、并由 IP 地址“10.1.1.2”请求设备#A的注册的情况下生成的设备#A所对应的虚拟设备实例如下。
[0075]参照图6,设备主入口识别信息通过标记“device-master-entry-number”而由作为生成对应于设备#A的虚拟设备实例时所用到的设备主入口的识别信息的“11”构成。
[0076]设备识别信息通过标记“ serial-number”而由作为设备#A的识别信息的“107-8364-63456” 构成。
[0077]设备通信信息通过标记“communication、ipv4等”而由作为设备#A的通信信息的 “10.1.1.2” 构成。
[0078]资源块实例识别信息通过标记“resource-chunks和resource-chunk”而由作为针对设备#八所支持的资源生成的资源块实例识别信息的“11111，12222和13333”构成。
[0079]再来参照图5，在生成对应于设备#A的虚拟设备实例VD_A的同时，注册单元130通过包含在对应于设I#A的设备主入口中的设备资源信息而从已存储于存储单元110的资源主模板(RM:resource master template)中检索相应的资源主入口(RME_1至RMEJ(中的至少一个)，并通过检索到的资源主入口而生成设备#A的资源块实例(RC_A_1至RC_A_m)而存储于存储单元110。
[0080]图7为用于说明根据本发明的优选实施例的资源块实例的一例的图。
[0081]例如，通过将“温度测定值”作为资源内容的资源主入口生成的资源块实例由如下的资源内容构成。
[0082]参照图7，资源内容通过标记“type”表现作为资源类型的“temperature (温度)”，通过标记“value”表现作为测定值的“35.5”，并通过标记“unit”表现作为值的单位的“celsius (摄氏度)”。
[0083]正是这样，注册单元130生成分别对应于请求注册的设备200-1至200_n的虚拟设备实例和资源块实例并进行存储，从而将请求注册的设备200-1至200-n进行注册。
[0084]同步单元150与第一设备200-1收发消息，并使存储于存储单元110的第一设备200-1的资源块实例与对应于第一设备200-1的资源块实例的第一设备200-1中的信息同步。即，同步单元150在对应于第一设备200-1的虚拟设备实例的状态变更时既会反映于第一设备200-1，而在第一设备200-1的状态变更时也会反映于对应于第一设备200-1的虚拟设备实例。
[0085]图8是更为详细地表示根据本发明的优选实施例的同步单元的构成的模块图。
[0086]参照图8，同步单元150包括要求事项管理单元151、事务管理单元153、事务选择单元155、以及事务执行单元157。
[0087]要求事项管理单元151用于管理关于从多个网络应用(NA)分别指向特定设备的周期性读写的要求事项。即，要求事项管理单元151用于掌握并维持关于网络应用(NA)的要求事项如何反映于特定设备的信息。而且，要求事项管理单元151在需要时向事务管理单元153和事务选择单元155请求作业。
[0088]具体而言，当新的网络应用(NA)被注册于网络服务功能层(NSCL)或已注册的网络应用(NA)变更时，要求事项管理单元151针对网络应用(NA)中声明的各个资源计算并更新读写周期(read/write period)。
[0089]在此，读写周期可以从网络服务功能层(NSCL)上的网络应用(NA)注册信息中提取。例如，网络应用(NA)注册信息中有定义网络应用(NA)的说明书、网络应用(NA)源代码等。并且，可以基于监控网络应用(NA)的请求的统计信息而确定读写周期。例如，可将针对特定资源的读取请求的平均时间间隔、平均移动(moving average)、平均上位值等确定为周期。
[0090]另外，如果确定一个特定资源的周期时存在多个基准值，便将最小的基准值确定为相关资源的周期。例如，根据网络应用(NA)注册信息时作为对特定资源的读取周期请求5秒或3秒，如果根据统计信息时读取周期为10秒，则相关资源的读取周期被确定为3秒。
[0091]综上，要求事项管理单元151通过如下的数学式I而计算关于网络应用(NA)中声明的资源X的读写周期。
[0092][数学式I]
[0093]NAR=读取从网络应用(NA)注册信息中提取的x的周期的集合
[0094]narl=基于关于网络应用(NA)的x的读取请求统计信息的周期估计值
[0095]NAff=写入从网络应用(NA)注册信息中提取的x的周期的集合
[0096]nawl=基于关于网络应用(NA)的x的写入请求统计信息的周期估计值
[0097]读取周期(NAread period:NARP) -min (NAR U narl)
[0098]写入周期(NAwrite period:NAWP) -min (NAff U nawl)
[0099]图9为用于说明根据本发明的优选实施例的网络应用的要求事项的一例的图。
[0100]假设存在网络服务功能层(NSCL)上执行的2个网络应用(NA)NAl和NA2，且NAl声明3个资源A、B、C而NA2声明4个资源A、B、C、D，则要求事项管理单元151可如图9所示地提取并维持关于针对网络应用(NA)所声明的资源及相关资源的读写周期(NARP、NAffP)的信息。
[0101]另外，当网络应用(NA)新执行而与设备连接，或者关于与设备连接而正在执行的网络应用(NA)的资源的读取周期(NARP)或写入周期(NAWP)变化，或者与设备连接而正在执行的网络应用(NA)终止时，要求事项管理单元151利用读取周期(NARP)和写入周期(NAWP)而对设备各自的资源计算合并读写周期(merged read/write period)并更新。
[0102]其中，合并读取周期(merged read period:MRP)及合并写入周期(merged writeperiod:MWP)针对设备的资源而计算。与此不同，读取周期(NARP)和写入周期(NAWP)针对网络应用(NA)中声明的资源而分别计算。
[0103]例如，特定设备的资源Y的合并读取周期(MRP)被确定为当前执行中的所有网络应用(NA)所声明的资源当中连接到资源Y的资源的读取周期(NARP)的最小值。合并写入周期(MWP)也是通过与此相同的方法来确定。在此，当前正在执行的所有网络应用(NA)统称新执行的网络应用(NA )与已在执行中的网络应用(NA )。
[0104]综上，要求事项管理单元151通过如下的数学式2而计算关于特定设备的资源Y的合并读写周期。
[0105][数学式2]
[0106]MR=执行中的所有网络应用(NA)中声明的资源当中与资源Y连接的NARP值的集
合
[0107]NW=执行中的所有网络应用(NA)中声明的资源当中与资源Y连接的NAWP值的集
合
[0108]合并读取周期(mergedread period:MRP) =min (MR)[0109]合并写入周期(mergedwrite period:MWP) =min (MW)
[0110]图10为用于说明关于根据本发明的优选实施例的设备的合并周期的一例的图。
[0111]假设设备Dl具有2个资源R1、R2，且NAl得到执行而使NAl的资源B和C分别连接于设备Dl的资源Rl和R2，NA2得到执行而使NA2的资源A和C分别连接于设备Dl的资源Rl和R2，则要求事项管理单元151可如图10所示地计算并维持关于针对设备Dl的合并读写周期(MRP、MWP)的信息。
[0112]而且，要求事项管理单元151在新计算的合并读写周期与现有的合并读写周期不同的情况下，向事务管理单元153和事务选择单元155请求作业。即，要求事项管理单元151在发生增加、变更、删除等要求事项的变更时，向事务管理单元153和事务选择单元155请求作业。例如，要求事项管理单元151可将关于从网络应用(NA)指向设备的周期性读写的要求事项提供给事务管理单元153或事务旋转单元155而请求作业。
[0113]事务管理单元153掌握并管理设备所支持的事务。即，事务管理单元153掌握并更新设备所支持的消息形式或通信方式。
[0114]换言之，当注册于网络服务功能层(NSCL)的设备变更(新注册、变更、删除等)或者存在要求事项管理单元151的作业请求时，事务管理单元153掌握并更新可能在网络服务功能层(NSCL)与设备之间发生的事务的类型。
[0115]在此，事务是指发送者给接收者发送一次消息，或者发送者向接收者发送一次消息并接收与之对应的响应消息。另外，设备的注册或变更不仅包括设备以物理方式连接于网络服务功能层(NSCL)，而且还包括设备识别信息变更。例如，当设备制造商推出可连接于网络服务功能层(NSCL)的新产品或者变更现有产品的规格时，设备识别信息可能变更。
[0116]此时，可将从设备中读取或写入设备中的资源究竟是什么以及在设备与网络服务功能层(NSCL)当中究竟先从哪一方传送消息作为基准而对设备与网络服务功能层(NSCL)之间发生的事务进行分类。例如，如果要从设备中读取的资源为A而要写入设备的资源为B，则首先从设备侧传送消息的事务由如下的两个步骤构成。
[0117]步骤I):设备承载A值并将请求需要设定于B的值的消息传送给网络服务功能层(NSCL)0
[0118]步骤2):接收到由设备传送的消息的网络服务功能层(NSCL)以承载有需要设定于B的值的消息响应设备。
[0119]S卩，如果知道设备所拥有的资源是什么，则可以通过任意设定设备中要读取的资源、要写入设备的资源、以及首先传送的是哪一方而掌握可能的所有形态的事务。设备所支持的事务可以是掌握的所有形态的事务中的一部分。
[0120]综上，事务管理单元153计算只由所有形态的事务当中设备所支持的事务构成的设备支持事务信息(transaction-supported-by-device:TSD)。此时,保管并维持设备支持事务信息(TSD)的方式可通过多种方式实现。例如，可以存储设备支持事务信息(TSD)的所有元素，或者只存储设备支持事务信息(TSD)所具有的几种规则，或者只存储所有可能的事务当中不包含于设备支持事务信息(TSD)中的事务。
[0121]图11和图12为用于说明根据本发明的优选实施例的事务管理操作的图。
[0122]如图11所示，事务管理单元153可获取可能的所有形态的事务。其中，“transaction element (事务元素)”的“push attribute (推送属性)”表示是否为设备推送(device push)。“read element (读取元素)”表示要从设备中读取的资源。“writeelement (写入元素)”表示要写入设备的资源。
[0123]例如，最终事务为网络服务功能层(NSCL)从设备中读取Rl和R2值，同时执行给设备分配Rl和R2值的工作，并表不第一次传送消息的一方为设备。
[0124]更详细地说明该事务的操作，如果设备Dl的Rl和R2值目前分别为5和7，则设备Dl将如图12的(a)所示的消息发送给网络服务功能层(NSCL)。在此,“request element(请求元素)”表示要从网络服务功能层(NSCL)接收过来的资源。“read element (读取元素)”表示网络服务功能层(NSCL)要从设备Dl中读取的资源的值。然后，如果接收到该消息的网络服务功能层(NSCL)要将设备Dl的Rl和R2值分别设定为10和11，则可以用如图12的(b)所示的消息响应。其中，“write element (写入元素)”表示网络服务功能层(NSCL)想要写入设备Dl的资源的值。
[0125]图13为用于说明根据本发明的优选实施例的设备支持事务信息的一例的图。
[0126]事务管理单元153利用设备Dl的数据表(datasheet)等而掌握设备Dl所支持的事务的类型，从而可以如图13所示地提取并维持只由可能的所有形态的事务当中设备Dl所支持的事务构成的设备支持事务信息(TSD)。
[0127]而且，如果事务的类型发生变动，则事务管理单元153向事务选择单元155请求作业。即，事务管理单元153在设备支持事务信息(TSD)变更时将变动事实报告给事务选择单元155。例如，事务管理单元153可将变更的设备支持事务信息(TSD)提供给事务选择单元155而报告变动事实。
[0128]事务选择单元155确定网络服务功能层(NSCL)与设备之间的事务的类型和频率。即，事务选择单元155将每一资源的通信请求频率和每一设备的通信方式的特征作为主要变量，并利用贪心算法(Greedy algorithm)而确定事务的类型和频率。
[0129]换言之，当存在来自要求事项管理单元151或事务管理单元153的作业请求时，事务选择单元155分别针对各相关设备而选择设备支持事务信息(TSD)当中要实际执行的事务，并确定选择的各事务的执行周期。在本发明中是将这一问题视为加权集覆盖(weightedset cover)问题，并利用贪心算法去解决。在此，将合并读取周期(MRP)、合并写入周期(MWP)、设备支持事务信息(TSD)等使用为主要变量。
[0130]具体而言，事务选择单元155利用由要求事项管理单元151提供的数据而提取作业要求目录信息(TaskSet)。其中，作业要求目录信息是由需要的同步作业构成的集合，是指加权集覆盖问题中想要覆盖的集合。
[0131 ] 分别对应于各资源的合并读取周期(MRP)与合并写入周期(MWP)各自的信息成为作业要求目录信息的元素。各元素的内容包括:设备中的资源识别信息(resource ID)、用于区分在网络服务功能层(NSCL)中对于设备读取还是写入的标志(operation flag)、合并读取周期或者合并写入周期等。元素的内容可通过多种多样的形式表现。
[0132]图14为用于说明根据本发明的优选实施例的构成作业要求目录信息的元素的一例的图。
[0133]例如，如图14所示，资源A的合并读取周期为5秒的元素可构成为三重(triple)。
[0134]图15为用于说明根据本发明的优选实施例的作业要求目录信息的一例的图。
[0135]事务选择单元155利用由要求事项管理单元151提供的数据而提取并维持如图15所示的作业要求目录信息。另外，事务选择单元155针对属于设备支持事务信息(TSD)的各事务当中由从设备向网络服务功能层(NSCL)传送的消息开始的事务而通过如下的数学式3计算推送收益(push gain)。在本发明中，设备推送是指由事务从设备向网络服务功能层(NSCL)传送的消息开始的情形。通常情况下，与并非设备推送的方式相比，设备推送方式的事务在等量的读取或写入作业中投入的网络服务功能层(NSCL)的网络/计算资源的量较少。
[0136][数学式3]
[0137]推送收益(push gain)=(事务的读写作业以并非设备推送方式的其他方式完成时消耗的NSCL的资源)/ (事务的读写作业以设备推送方式完成时消耗的NSCL的资源)
[0138]在此，可通过收发的消息的数量、网络带宽消费量、NSCL流程的CPU时间等而测定消耗的网络服务功能层(NSCL)的资源。并且，消耗的网络服务功能层(NSCL)的资源测定方式可根据通信协议的类型、NSCL线程(thread)的结构之类的具体实现事项而不同。例如，如果将基于UDP协议而操作并收发的消息的数量利用为资源消耗尺度，则对于读取一个设备资源的事务而言，由于采用设备推送方式时只需设备向网络服务功能层(NSCL)传送一次消息，因此消息总数成为I个而推送收益计算成I。与此不同，如果不用设备推送方式，则在网络服务功能层(NSCL)请求资源而得到响应的过程中将会使用2个消息，从而推送收益被计算成2。即，可按照网络服务功能层(NSCL)的实际构筑方式而确定究竟用哪种标准如何计算推送收益。当然，也可以不计算针对各个设备推送方式的事务的推送收益，而是针对所有设备推送方式的事务统一设定相同值的推送收益。综上，推送收益的具体计算可通过多种多样的方式完成。
[0139]图16为用于说明根据本发明的优选实施例的设备支持事务信息当中成为推送收益计算对象的事务的一例的图。
[0140]事务选择单元155针对成为属于设备Dl的设备支持事务信息(TSD)的事务当中如图16所示的设备推送的事务计算推送收益。对于该事务的推送收益假设为2。
[0141]另外，事务选择单元155针对属于设备支持事务信息(TSD)的各事务计算处理量指标(throughput index)。在此,处理量指标为表示事务可以处理多少用户要求的指标。即，事务选择单元155可通过如下的数学式4而计算关于属于设备支持事务信息(TSD)的事务X的处理量指标。
[0142][数学式4]
[0143]X并非设备推送方式时的处理量指标=TaskSet的元素当中可通过X执行的元素的MRP或MWP的倒数的总和
[0144]X为设备推送方式时的处理量指标=(TaskSet的元素当中可通过x得到执行的元素的MRP或MWP的倒数的总和)X (X的推送收益)
[0145]即，处理量指标被确定为与作业要求目录信息的元素当中可通过事务X得到执行的元素的执行频率成比例的值，且在事务X为设备推送方式的情况下，最后乘以推送收益。当作业要求目录信息改变时，处理量指标也将随之改变。
[0146]图17为用于说明根据本发明的优选实施例的关于属于设备支持事务信息的事务的处理量指标的一例的图。
[0147]如图17所示，事务选择单元155分别针对(属于设备Dl的设备支持事务信息(TSD)的)事务而计算处理量指标。另外，事务选择单元155针对属于设备支持事务信息(TSD)的各事务而计算合并操作周期(merged action period:MAP)其中，合并操作周期(MAP)是指用于符合网络应用(NA)的要求事项的各事务的操作周期。即，事务选择单元155可通过如下的数学式5而计算关于属于设备支持事务信息(TSD)的事务X的合并操作周期(MAP)0当作业要求目录信息改变时，操作周期(MAP)也将随之改变。
[0148][数学式5]
[0149]合并操作周期=作业要求目录信息(TaskSet)的元素当中可通过x而执行的元素的MRP或MWP中的最小值
[0150]另外，事务选择单元155基于针对属于设备支持事务信息(TSD)的各事务的处理量指标与合并操作周期(MAP)而利用作业要求目录信息去执行贪心算法，从而选择能够满足网络应用(NA)的要求事项的事务，并设定相关事务的合并操作周期(MAP)。贪心算法是对用于以设备支持事务信息(TSD)的元素覆盖作业要求目录信息的集合覆盖(set cover)问题的探索(heuristic)。此时，设备支持事务信息(TSD)的元素可分别视为作业要求目录信息的子集。根据本发明的贪心算法如以下的表1。
[0151][表 1]
[0152]
【权利要求】
1.一种M2M通信用装置，其特征在于，包括: 存储单元,存储有设备主模板和资源主模板； 注册单元，当从设备接收到注册请求消息时，利用存储于所述存储单元的所述设备主模板和存储于所述存储单元的所述资源主模板而注册所述设备。
2.如权利要求1所述的M2M通信用装置，其特征在于，所述设备主模板包括将设备制造商识别信息、设备识别信息、设备通信规范、以及设备资源信息包含在内的设备主入口，所述资源主模板包括将资源内容的表现格式规范、以及使用于所述资源内容的制作的词汇规范包含在内的资源主入口。
3.如权利要求1所述的M2M通信用装置，其特征在于，所述注册单元利用所述设备主模板和所述资源主模板而生成对应于所述设备的虚拟设备实例和资源块实例并存储于所述存储单元，从而注册所述设备。
4.如权利要求3所述的M2M通信用装置，其特征在于，所述注册单元通过所述注册请求消息而从存储于所述存储单元的所述设备主模板中检索对应于所述设备的设备主入口，并利用检索到的对应于所述设备的所述设备主入口而从存储于所述存储单元的所述资源主模板中检索所述设备所支持的资源主入口，并利用检索到的对应于所述设备的所述设备主入口和检索到的所述设备所支持的资源主入口而生成对应于所述设备的所述虚拟设备实例和所述资源块实例。
5.如权利要求3所述的M2M通信用装置，其特征在于，还包括: 同步单元，与所述设备收发消息，并使存储于所述存储单元的所述资源块实例与对应于所述资源块实例的所述设备中的信息同步。
6.如权利要求5所述的M2M通信用装置，其特征在于，所述同步单元包括: 要求事项管理单元，用于管理关于从网络应用指向设备的周期性读取或写入的要求事项； 事务管理单元，掌握设备所支持的事务而获取设备支持事务信息； 事务选择单元，利用所述要求事项和所述设备支持事务信息而从所述设备支持事务信息中选择事务，并设定选择的所述事务的合并操作周期； 事务执行单元，执行选择的所述事务而使信息同步。
7.如权利要求6所述的M2M通信用装置，其特征在于，所述事务选择单元利用所述要求事项而提取作业要求目录信息，并针对属于所述设备支持事务信息的各事务而计算处理量指标与合并操作周期，且基于针对属于所述设备支持事务信息的各事务的处理量指标与合并操作周期而利用所述作业要求目录信息而从所述设备支持事务信息中选择事务，并设定选择的所述事务的合并操作周期。
8.一种M2M通信用方法，其特征在于，包括如下步骤: 从设备接收注册请求消息； 利用存储的设备主模板和存储的资源主模板而注册所述设备。
9.如权利要求8所述的M2M通信用方法，其特征在于，所述设备主模板包括将设备制造商识别信息、设备识别信息、设备通信规范、以及设备资源信息包含在内的设备主入口，所述资源主模板包括将资源内容的表现格式规范、以及使用于所述资源内容的制作的词汇规范包含在内的资源主入口。
10.如权利要求8所述的M2M通信用方法，其特征在于，在所述注册步骤中，利用所述设备主模板和所述资源主模板而生成并存储对应于所述设备的虚拟设备实例和资源块实例，从而注册所述设备。
11.如权利要求10所述的M2M通信用方法，其特征在于，所述注册步骤包括如下步骤: 通过所述注册请求消息而从已存储的所述设备主模板中检索对应于所述设备的设备主入口 ； 利用检索到的对应于所述设备的所述设备主入口而从已存储的所述资源主模板中检索所述设备所支持的资源主入口； 利用检索到的对应于所述设备的所述设备主入口和检索到的所述设备所支持的资源主入口而生成对应于所述设备的所述虚拟设备实例和所述资源块实例。
12.如权利要求10所述的M2M通信用方法，其特征在于，还包括如下步骤: 与所述设备收发消息，并使所述资源块实例与对应于所述资源块实例的所述设备中的信息同步。
13.如权利要求12所述的M2M通信用方法，其特征在于，所述同步的步骤包括如下步骤: 管理关于从网络应用指向设备的周期性读取或写入的要求事项； 掌握设备所支持的事务而获取设备支持事务信息； 利用所述要求事项和所述设备支持事务信息而从所述设备支持事务信息中选择事务，并设定选择的所述事务的合并操作周期； 执行选择的所述事务而使信息同步。
14.如权利要求13所述的M2M通信用方法，其特征在于，所述事务选择步骤包括如下步骤: 利用所述要求事项而提取作业要求目录信息； 针对属于所述设备支持事务信息的各事务而计算处理量指标与合并操作周期； 基于针对属于所述设备支持事务信息的各事务的处理量指标与合并操作周期而利用所述作业要求目录信息而从所述设备支持事务信息中选择事务，并设定选择的所述事务的合并操作周期。
15.一种记录有用于在计算机上执行权利要求8所述的M2M通信用方法的程序的计算机可读记录介质。
16.一种通信装置，其特征在于，包括: 注册单元，接收通过网络的来自设备的注册请求，并利用设备主模板和资源主模板而生成并存储与所述设备相关的信息，从而注册所述设备； 同步单元，使与所述设备相关的存储的所述信息与对应于存储的所述信息的存储于所述设备的另一信息同步。
17.如权利要求16所述的通信装置，其特征在于，与所述设备相关的信息为对应于所述设备的资源块实例。
18.如权利要求16所述的通信装置，其特征在于，还包括:用于存储所述设备主模板和资源主模板的存储单元。
19.如权利要求16所述的通信装置，其特征在于，所述通信装置为对应于定义在由欧洲电信标准 化协会制定的M2M规范中的网络应用和网络服务功能层的装置。
【文档编号】H04L12/24GK103947157SQ201380003515
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年5月30日 优先权日:2012年5月30日
【发明者】权纯睦, 李忠爀, 柳东浩, 张晋晔 申请人:三星Sds株式会社