圖1是示出支持服務層102的示例性協(xié)議棧100的示意圖。從協(xié)議棧的角度來看，服務層102通常被分層在應用協(xié)議層104之上，并向客戶端應用提供增值服務。因此，服務層102通常被分類為“中間件”服務。

M2M/IoT服務層是專門針對M2M/IoT類型的裝置和應用的一種類型的服務層的示例。圖2是示出網(wǎng)絡中的M2M/IoT服務層實例的示例性部署場景的示意圖。在該示例中，服務層實例202是服務層的實現(xiàn)，且多個服務層實例部署在各種網(wǎng)絡節(jié)點(網(wǎng)關和服務器)上。服務層實例向網(wǎng)絡應用、裝置應用、以及網(wǎng)絡節(jié)點本身提供增值服務。

近來，一些工業(yè)標準組織(例如oneM2M)開發(fā)了M2M/IoT服務層來解決與將M2M/IoT類型的裝置和應用集成到諸如互聯(lián)網(wǎng)/Web、蜂窩、企業(yè)、以及家庭網(wǎng)絡這樣的部署中相關聯(lián)的挑戰(zhàn)。M2M服務層可以向應用和裝置提供對于服務層所支持的M2M中心能力的集合的訪問。這種能力的一些示例包括安全性、計費、數(shù)據(jù)管理、裝置管理、發(fā)現(xiàn)、供應、以及連接管理。經(jīng)由API使得這些能力可用于應用，API使用通過M2M服務層定義的消息格式、資源結(jié)構(gòu)、以及資源表示。

oneM2M的目的和目標是開發(fā)滿足對于公共M2M服務層的需要的技術規(guī)范，公共M2M服務層可以容易地嵌入到各種硬件和軟件中，并且可以依賴它將域中的很多種裝置連接到全世界的M2M應用服務器。

圖3是示出支持公共服務功能(CSF)(即服務能力)集合的oneM2M公共服務層302的示意圖。一個或多個特定類型的CSF的集合的實例化稱為公共服務實體(CSE)304，其可以在不同類型的網(wǎng)絡節(jié)點上托管，例如基礎設施節(jié)點(IN)、中間節(jié)點(MN)、以及專用節(jié)點(ASN)CSE，分別被稱為IN-CSE、MN-CSE和ASN-CSE。

圖4是示出遵循面向資源架構(gòu)(RoA)設計原理的oneM2M服務層的示意圖。在oneM2M RoA RESTful架構(gòu)中(如圖4所示)，將CSF表示為“資源”集合。資源是架構(gòu)中具有可經(jīng)由RESTful方法(例如創(chuàng)建、檢索、更新和刪除)操縱的表示的唯一可尋址元素。利用通用資源標識符(URI)使得這些資源可訪問。資源可包含子資源和屬性。子資源是與父資源具有包含關系的資源。父資源表示包含對其子資源的參考。子資源的壽命受父資源壽命的限制。每個資源支持存儲資源信息的集合“屬性”。

圖5示出用于并非基于RESTful的傳統(tǒng)系統(tǒng)部署的M2M服務組件架構(gòu)。該M2M服務組件架構(gòu)主要適用于其中將CSE 502視為服務組件集合的基礎設施域。在服務層中，它包含各種M2M服務，并且多個服務可以分組為服務組件。除了現(xiàn)有參考點之外，它還引入了服務間參考點Msc 504。M2M服務組件之間的通信(通過Msc參考點504傳遞)利用web服務方法，這是用于構(gòu)建基于面向服務的架構(gòu)(SoA)的軟件系統(tǒng)的最流行技術。

已知很多M2M/IoT裝置具有有限電池電力、小的內(nèi)存占用(footprint)和低吞吐量鏈路的某種組合。因此，很多這些裝置是“困乏”的，并且偶爾進入睡眠模式以節(jié)省能量。這是導致在大多數(shù)先前工作中考慮的節(jié)點不可用性的主要問題。

無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)是典型的M2M區(qū)域網(wǎng)絡，它包括具有感測和計算能力的多個低功率裝置。在很多傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)中，用于網(wǎng)絡節(jié)點的電源通常是可耗盡電源(例如電池)。為了延長傳感器網(wǎng)絡的壽命，一種電力管理方案是要求每個網(wǎng)絡節(jié)點周期性地喚醒，以收聽無線電信道。例如，S-MAC是為無線傳感器網(wǎng)絡設計的著名的媒體訪問控制(MAC)協(xié)議。通過S-MAC，每個節(jié)點進入睡眠一段時間，然后喚醒并收聽以查看是否有任何其它節(jié)點想要與其通話。在睡眠期間，節(jié)點關閉其無線電，并設置定時器在以后喚醒它。根據(jù)不同的應用場景可以選擇用于收聽和睡眠的持續(xù)時間，并且節(jié)點為了同步通過向其所有近鄰廣播來交換其調(diào)度。在清醒狀態(tài)期間，如果多個鄰居想要與節(jié)點通話，那么其需要使用載波感測多路訪問方案競爭介質(zhì)。

電源管理方案的另一種方法是使用低功率待機硬件組件來在節(jié)點進入睡眠模式時觀察環(huán)境。例如，節(jié)點可以使用待機無線電收發(fā)器子系統(tǒng)在節(jié)點睡眠時收聽無線電信道。當待機無線電收發(fā)器接收無線電信號時，它喚醒節(jié)點。否則，節(jié)點保持睡眠。

已經(jīng)識別到了關于M2M/IoT使用情形(例如將智能對象連接到互聯(lián)網(wǎng))的現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的缺點和問題。例如，當前互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的主要缺點是其缺乏對困乏節(jié)點的支持。換言之，經(jīng)常假定網(wǎng)絡節(jié)點總是保持完全供電，但不幸的是，對于很多M2M/IoT類型的裝置(其在本質(zhì)上是資源受限、電池供電、并且在絕大多數(shù)時間中睡眠)而言情況并非如此。因此，最近給予了很多關注來增強互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)和協(xié)議，以支持M2M/IoT網(wǎng)絡。例如，現(xiàn)有系統(tǒng)描述了睡眠模式控制的機制，其中路由器可以控制IPv6困乏節(jié)點并與外部網(wǎng)絡來回地傳遞分組，或者描述具有困乏節(jié)點支持的6LoWPAN鄰居發(fā)現(xiàn)(ND)協(xié)議的增強。

IETF受限應用協(xié)議(CoAP)是最近開發(fā)的專用于受限節(jié)點/網(wǎng)絡(例如為智能家庭部署的無線傳感器網(wǎng)絡)的應用協(xié)議。它吸引了越來越多的關注，是用于IoT系統(tǒng)的有前途的消息協(xié)議。特別地，已經(jīng)完成了一些工作來增強用于支持困乏節(jié)點的CoAP協(xié)議。

除了如上所述的CoAP協(xié)議增強之外，還做出了其它努力來支持IETF受限RESTful環(huán)境(CoRE)工作組中的困乏節(jié)點。例如，其中一個想法是采用資源目錄(RD)機制，其中困乏節(jié)點可以在中央(非困乏)RD服務器上注冊/更新其資源列表(及其睡眠相關狀態(tài))。這允許客戶端從用于困乏節(jié)點的RD發(fā)現(xiàn)資源的列表，并確定目標資源是否位于困乏節(jié)點上、困乏節(jié)點當前是否處于睡眠模式、或者什么時候困乏節(jié)點將再次處于清醒狀態(tài)。另一個示例涉及鏡像服務器(MS)，它是允許困乏節(jié)點在MS資源樹中創(chuàng)建資源的web服務器。特別地，為了能量效率，困乏節(jié)點是僅客戶端端點，因此不能自己提供內(nèi)容。換言之，MS充當困乏節(jié)點與客戶端之間的郵箱。

圖6是示出來自oneM2M功能架構(gòu)規(guī)范的稱為<schedule(調(diào)度)>的資源的示意圖。<schedule>資源602表示在其父資源語境下的調(diào)度信息。當<schedule>602是<node(節(jié)點)>資源的子節(jié)點時，它可以表示在<scheduleElement(調(diào)度元素)>資源604中存儲的睡眠調(diào)度信息，因此服務層可以知道節(jié)點睡眠。

以前述作為背景信息，本申請公開一種用于實現(xiàn)節(jié)點可用性估計服務的新方法和系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

實施例在服務層包括支持節(jié)點可用性估計的新服務。很多新增值服務可以利用這個節(jié)點可用性信息，它提高用于M2M/IoT系統(tǒng)的操作智能、服務質(zhì)量、通信開銷、以及能量效率。

在一個實施例中，在服務層的節(jié)點可用性估計(NAE)服務有三個主要組件：實時數(shù)據(jù)收集組件(DC)、用于估計節(jié)點可用性的數(shù)據(jù)處理組件(DP)、以及節(jié)點可用性服務供應組件(SP)。

DC可以在服務層(例如其它現(xiàn)有CSF)從輸入源收集實時數(shù)據(jù)。DC可以使用用于數(shù)據(jù)收集關系和政策建立的規(guī)程以及相關的新消息結(jié)構(gòu)、用于數(shù)據(jù)收集和報告的規(guī)程以及相關的新消息結(jié)構(gòu)；以及用于數(shù)據(jù)收集關系和政策更新的規(guī)程。

DP可以基于DC收集的數(shù)據(jù)執(zhí)行用于估計節(jié)點可用性的數(shù)據(jù)處理。DP的功能架構(gòu)可包括多個模塊，包括信息推演、信息融合、輸入格式解析、構(gòu)建節(jié)點可用性估計器、節(jié)點可用性估計、估計器評估和數(shù)據(jù)收集策略確定、以及輸出生成和反饋收集。

SP可以存儲來自DP的估計的節(jié)點可用性結(jié)果，并根據(jù)“節(jié)點可用性估計服務”將其呈現(xiàn)給服務客戶端。SP可以是服務供應門戶。

多個DC、DP和SP可以為了合作和數(shù)據(jù)共享相互交互，包括兩個DP之間在數(shù)據(jù)收集方面的合作以及兩個DP與兩個SP之間在服務供應和估計結(jié)果共享方面的合作。

可以提供很多新增值服務，包括節(jié)點可用性感知會話建立、智能存儲轉(zhuǎn)發(fā)資源預取、以及由服務層支持的主動節(jié)點觸發(fā)。

實施例可包括oneM2M功能架構(gòu)實施例、oneM2M服務組件架構(gòu)實施例、關于在oneM2M服務層中從輸入源收集數(shù)據(jù)的實施例、關于在DP的信息推演模塊和信息融合模塊執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理的實施例、以及通過定義新資源的節(jié)點可用性估計服務供應的oneM2M實施例。

提供本發(fā)明內(nèi)容以采用簡化形式介紹將在以下詳細描述中進一步描述的概念的選擇。本發(fā)明內(nèi)容并非要識別所要求保護的主題的關鍵特征或本質(zhì)特征，也不是要用于限制所要求保護的主題的范圍。此外，所要求保護的主題不限于解決在本公開的任何部分中指出的任何或所有缺點的限制。

附圖說明

根據(jù)結(jié)合附圖通過示例方式給出的以下描述可以得到更詳細的理解，在附圖中：

圖1是示出支持服務層的示例性協(xié)議棧的示意圖。

圖2是示出網(wǎng)絡中的M2M/IoT服務層實例的示例性部署場景的示意圖。

圖3是示出支持公共服務功能(CSF)集合的oneM2M公共服務層的示意圖。

圖4是示出遵循面向資源架構(gòu)(RoA)設計原理的oneM2M服務層的示意圖。

圖5示出考慮并非基于RESTful的傳統(tǒng)系統(tǒng)部署而開發(fā)的M2M服務組件架構(gòu)。

圖6是示出來自oneM2M功能架構(gòu)規(guī)范的稱為<schedule>的資源的示意圖。

圖7是示出具有不同節(jié)點不可用性情形的M2M/IoT系統(tǒng)的示意圖。

圖8是示出在沒有節(jié)點可用性信息的情形下具有低效資源檢索操作的使用情形的示意圖。

圖9A是示出NAE怎樣納入服務層的一個實施例的示意圖。

圖9B是示出NAE的功能架構(gòu)的示意圖。

圖10是示出與NAE以及邏輯和物理節(jié)點相關的術語的示意圖。

圖11是示出用于數(shù)據(jù)收集關系和政策建立的示例性規(guī)程的流程圖。

圖12是示出用于從DC發(fā)送的請求的示例性通用消息結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖13是示出用于數(shù)據(jù)收集和報告的示例性規(guī)程的流程圖。

圖14是示出用于數(shù)據(jù)報告消息的通用消息結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖15是示出用于數(shù)據(jù)收集關系和政策更新的示例性規(guī)程的流程圖。

圖16是示出DP的示例性通用架構(gòu)的示意圖。

圖17是示出構(gòu)造的節(jié)點可用性估計器函數(shù)的簡單示例的示意圖。

圖18是示出在SP供應服務的方法的流程圖。

圖19是示出從DC到客戶端的示例性響應消息的示意圖。

圖20是示出用于節(jié)點可用性感知會話建立的規(guī)程的流程圖。

圖21是示出用于智能存儲和轉(zhuǎn)發(fā)預取的規(guī)程的流程圖。

圖22是示出用于主動節(jié)點觸發(fā)的示例性規(guī)程的流程圖。

圖23是示出多個DC、DP和SP之間的交互的示意圖。

圖24是示出兩個DP關于數(shù)據(jù)收集過程合作的流程圖。

圖25是示出兩個DP關于服務供應過程合作以及兩個SP之間相互分享信息的流程圖。

圖26A-B是示出用于增強現(xiàn)有的oneM2M功能架構(gòu)以支持NAE服務的示例性實施例的示意圖。

圖27是示出在oneM2M服務組件架構(gòu)中NAE的實施方式架構(gòu)的示意圖。

圖28是示出在oneM2M服務層的NAE的示例性數(shù)據(jù)收集、處理以及節(jié)點可用性服務供應實施例的示意圖。

圖29是示出在oneM2M服務層的示例性數(shù)據(jù)處理實施例的示意圖。

圖30A和圖30B是示出可以在實施例中使用的示例性資源的示意圖。

圖31是一個實施例的圖形用戶界面的示意圖。

圖32A是示出其中可以實施一個或多個公開實施例的示例性機器對機器(M2M)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)或萬物網(wǎng)(WoT)通信系統(tǒng)的示意圖。

圖32B是示出其中可以實施一個或多個公開實施例的示例性M2M服務層的示意圖。

圖32C是示出示例性裝置(例如UE或其它裝置)的示意圖。

圖32D是示出可用于實施公開實施例的任何一個節(jié)點或邏輯實體的示例性計算機系統(tǒng)或服務器的示意圖。

具體實施方式

圖7是示出具有不同節(jié)點不可用性情形的M2M/IoT系統(tǒng)的示意圖。應當理解，圖7所示功能可以以在M2M網(wǎng)絡的節(jié)點(例如服務器、網(wǎng)關、裝置、或其它計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，例如下面所述圖32C或圖32D中所示的其中一個。

大多數(shù)現(xiàn)有系統(tǒng)關注物理節(jié)點睡眠問題，這主要是由于用于資源受限裝置的能量效率設計原理所致。不是限于困乏節(jié)點，在可通過不僅表示物理節(jié)點而且表示邏輯節(jié)點來擴展節(jié)點概念的意義上來講，實施例涉及“節(jié)點可用性”，例如服務層實例或應用實例(例如分別是oneM2M域中的CSE或AE)，其實際上可以是在物理裝置上運行的軟件模塊。

對于給定的(物理/邏輯)節(jié)點，以下原因可導致其不可用性。

·裝置702進入睡眠狀態(tài)，使得物理節(jié)點本身不可用(在PHY(物理)層)。這是在前面部分中討論的典型情況。

·底層網(wǎng)絡有例行操作(例如在蜂窩網(wǎng)絡中用于釋放資源的常規(guī)連接拆卸操作)或網(wǎng)絡問題(例如網(wǎng)絡業(yè)務擁堵)，使得節(jié)點被隔離并且不能與其它對等體交互(即，在網(wǎng)絡層不可用)。

·裝置704耗盡其計算資源(例如CPU、RAM等等)，使得上層運行軟件不能響應從無線電接口接收的任何信息。類似地，裝置上的特定軟件模塊可能崩潰(例如軟件錯誤)或者被操作系統(tǒng)禁用。對于上述兩種情況(即在服務和應用層不可用)，如果軟件與服務層實例(例如CSE)相關，那么該CSE將不可用。作為比較，如果軟件與應用規(guī)程實例(例如AE)相關，那么只有這個AE將變得不可用。

從服務層的角度來看，在本說明書中考慮的節(jié)點概念可以是物理裝置，也可以是邏輯節(jié)點(例如在oneM2M語境下的CSE或AE)。因此，“節(jié)點可用”意味著節(jié)點能夠與其它對等體交互和通信。由于“節(jié)點”的擴展概念，除了像物理節(jié)點(例如傳感器)為了能量效率目的而睡眠的典型原因之外，很多新因素可能導致節(jié)點的不可用性。

節(jié)點可用性信息對于M2M/IoT系統(tǒng)中在服務層的有效端對端通信非常有價值。例如，如果CSE(比如CSE-1)學習到CSE-2長時間不可用，那么它可以智能地選擇不向CSE-2發(fā)起通信連接請求，而不是嘗試聯(lián)系CSE-2但是以失敗的連接建立操作結(jié)束。特別地，節(jié)點可用性知識通常不是立即清楚或事先知道的(例如，物理節(jié)點可能沒有固定的睡眠調(diào)度或邏輯節(jié)點可能由于運行時間問題(例如軟件過載或錯誤)而不時地變得不可用)。因此，基本問題是當在服務層丟失這種節(jié)點可用性信息時怎樣估計節(jié)點可用性。現(xiàn)有服務層缺乏這種能力來估計節(jié)點可用性，并且以前沒有工作解決怎樣增強服務層來提供這種獨特的特征。

交叉協(xié)議棧節(jié)點可用性。雖然可以跨協(xié)議棧支持節(jié)點可用性(但是采用下面提及的反應方式)，但是怎樣根據(jù)估計節(jié)點可用性來主動處理節(jié)點可用性并不屬于來自低層的任何現(xiàn)有工作的范圍。例如，MAC層可以啟用困乏節(jié)點支持以用于節(jié)能，但是對于CSE實例而言，它不知道或者不能理解在服務層的例如由于軟件錯誤的CSE不可用性事件。特別地，MAC層經(jīng)常在它具有定時器的意義上反應性地處理在上層的不可用性問題，并且如果在經(jīng)過定時器所指示的等待周期之后沒有從更高層獲得響應，那么MAC層可以釋放無線電資源(PHY和MAC)。類似地，雖然在網(wǎng)絡層的現(xiàn)有工作關注具有睡眠節(jié)點支持的IPv6鄰居發(fā)現(xiàn)，但是在高層的CSE不可用性事件也不在其范圍內(nèi)。利用MAC層，IP層只能通過使用定時器在超時后釋放資源來反應性地處理在上層的不可用性問題。同時，確實，如果在服務層沒有配置睡眠，那么服務層可以向低層查詢困乏節(jié)點的可用性。但是，如果在沒有預定義的/清楚的睡眠調(diào)度的情況下采用事件驅(qū)動的方式操作裝置(在大多數(shù)M2M/IoT場景中情況如此)，那么低層只能提供當前時間的節(jié)點可用性(即現(xiàn)在正在發(fā)生的)，并且不能提供估計的可用性模式或調(diào)度。總之，希望服務層(其更接近那些連接發(fā)起者)具有估計節(jié)點可用性的能力，由此它可以主動地終止連接建立過程，或者對那些由于可能的節(jié)點不可用性而具有低成功概率的請求甚至不啟動連接建立過程。通過這種方式，服務層不必依賴低層來反應性地解決不能建立的連接。

服務層節(jié)點可用性。在水平地檢查服務層本身時，它當前不支持節(jié)點可用性估計。如果通過檢查垂直網(wǎng)絡棧在服務層完成節(jié)點可用性估計將是有益的，但是不幸的是，現(xiàn)有服務層不支持這種服務。確實，在oneM2M服務層中定義了<schedule>資源來表示節(jié)點睡眠調(diào)度，但是，尚未充分研究怎樣獲得該信息。迄今為止，通常假設節(jié)點睡眠調(diào)度由節(jié)點報告并且事先已知(即已經(jīng)準備好使用)，但是顯然情況并非如此，特別是在CSE由于運行時軟件錯誤而變得不可用的時候。不僅如此，前面提及的更具挑戰(zhàn)性和更常見的情況是節(jié)點可能根本沒有清楚或預定義的調(diào)度。在這種情況下，應該在服務層啟用節(jié)點可用性估計。此外，在服務層(與底層網(wǎng)絡和低層交互)有很多現(xiàn)有實體，其提供大量實時數(shù)據(jù)(其可能不直接反映節(jié)點可用性，但是作為估計節(jié)點可用性的數(shù)據(jù)源非常有價值)，這使得處在獨特位置的服務層成為節(jié)點可用性估計的良好候選。

現(xiàn)有服務層不能幫助可能受節(jié)點可用性影響的增值服務。在處理節(jié)點可用性問題時，在服務層的很多現(xiàn)有操作可能不夠智能。本部分僅簡單給出一個代表性示例，如圖8所示。

圖8是示出在沒有節(jié)點可用性信息的情況下具有低效資源檢索操作的使用情形的示意圖。應當理解，進行圖8所示步驟的實體是邏輯實體，其可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng)(例如圖32C或圖32D所示的)的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施。也就是說，圖8所示方法可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點(例如圖32C或圖32D所示的節(jié)點或計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，該計算機可執(zhí)行指令在由節(jié)點的處理器執(zhí)行時進行圖8所示的步驟。此外應當理解，圖8所示的任何傳送和接收步驟都可以在節(jié)點的處理器及其執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令(例如軟件)的控制下由節(jié)點的通信電路系統(tǒng)進行。

根據(jù)其應用操作要求，要求基礎設施域中CSE(即IN-CSE 804)上的AE-1 802從在區(qū)域網(wǎng)絡中的十個不同裝置(例如裝置-1到裝置-10)上的十個CSE(例如CSE-1到CSE-10)檢索資源(例如數(shù)據(jù)-1到數(shù)據(jù)-10)。假設CSE-1到CSE-9剛剛向MN-CSE 806報告了其資源，那么AE-1 802可以容易地從MN-CSE 806直接獲得這些資源(即數(shù)據(jù)-1到數(shù)據(jù)-9)。但是，如果當前在MN-CSE 806上存儲的數(shù)據(jù)-10已經(jīng)過時，那么MN-CSE 806可能必須從CSE-10再次檢索數(shù)據(jù)-10。但是如果裝置-10已經(jīng)長時間進入睡眠，并且其睡眠調(diào)度沒有預定義并未報告給服務層(例如，存儲在MN-CSE中的<schedule>資源中)，那么如果低層機制在這種情況下不能幫助，則這種資源檢索操作可能不會成功。例如，雖然IETF CoRE工作組在應用協(xié)議層實施代理或鏡像服務器以支持睡眠節(jié)點，但是如果在鏡像服務器或代理中存儲的資源也變得過時，那么AE-1可能仍然需要聯(lián)系裝置-10。因此，裝置-10上的不成功操作將使得所有先前努力(即從CSE-1到CSE-9成功地檢索數(shù)據(jù)-1到數(shù)據(jù)-9)無效，導致對于AE-1的整個操作的失敗。除此之外，先前操作消耗的網(wǎng)絡資源都被浪費，而沒有帶來任何益處。實際上，如果服務層可通過某種方式估計節(jié)點可用性，那么可以在本質(zhì)上改善以上操作，并且可以啟用操作要求知道資源檢索操作(作為增值服務)。總之，沒有現(xiàn)有工作專門研究在處理節(jié)點可用性問題時通過服務層可以啟用什么增值服務。

作為以下一些計算的理論背景，在給定目標變量y(是時刻t的函數(shù))時，可以基于過去時間單元中的歷史值來估計其當前值和未來值。

在形式上，對于給定的感興趣節(jié)點i，定義布爾變量y_i(t)以指示節(jié)點i在時間單元t(假設當前時間單元是t_c)的可用性。例如，y_i(t)＝1表示節(jié)點i在時間單元t可用，而y_i(t)＝0表示節(jié)點i不可用。為了估計節(jié)點i的可用性，需要構(gòu)建估計器。實際上，可將y_i(t)的估計器公式化為時間單元t的函數(shù)(用f_i(t)表示)，由下式給出：

y_i(t)＝f_i(t,a_n,a_n-1,a₂,a₁,a₀) (1)

可以看出，f_i(t)可以是t的函數(shù)，它可以是多項式、線性或非線性等等，并包括多個參數(shù)，即a_n,a_n-1,…a₁,a₀。初始地，這些參數(shù)沒有任何具體值。特別地，“估計器構(gòu)建過程”是基于不同的技術(例如曲線擬合、時間序列分析等等)使用先前時間單元中y_i(t)的歷史數(shù)據(jù)(例如y_i(t_c-1),y_i(t_c-2),…y_i(t_c-k))來確定這些參數(shù)的值。一旦形成具體的f_i(t)(即所有參數(shù)a_n,a_n-1,…a₁,a₀具有具體的數(shù)值)，就可以將它用作估計節(jié)點i對于t_c和t_c之后的未來時間單元的可用性的估計器。這是因為給定時間單元t’≥t_c，估計器fi將輸出對應的y(t’)，可將y(t’)視為在時間單元t'的估計的節(jié)點可用性。

僅作為簡單示例，假設節(jié)點i具有以下歷史可用性調(diào)度，它在過去20個時間單元期間睡眠4個時間單元，然后在再次進入睡眠之前清醒另外6個時間單元。基于這些信息，可以構(gòu)建估計器且估計器具有以下具體表達式(即整個方程沒有任何未確定參數(shù)。注意：MOD表示模運算)：

因此，通過將任何當前或未來時間單元t輸入方程(2)，它將輸出0或1值，這是節(jié)點i在該時間單元的估計節(jié)點可用性。

節(jié)點可用性估計(NAE)服務可以在其每個組件具有單獨功能的意義上采用松散連接的方式來實施。圖9A是示出NAE怎樣納入服務層的一個實施例的示意圖。圖9A和下面的很多附圖將使用oneM2M服務層作為示例。雖然本說明書關注oneM2M示例，但是所述實施例不限于oneM2M，并且可以推廣到任何服務層。

在圖9A的示例中，可將NAE 902視為CSF。NAE 902可通過與現(xiàn)有CSF(例如會話管理CSF、通信管理傳遞處理CMDH CSF等等)進行交互來完成節(jié)點可用性估計。根據(jù)怎樣部署NAE 902(例如采用集中式或者采用分布式)，將影響不同的參考點(例如mac、mcc、mcc'或mcn)。

圖9B是示出NAE 902的功能架構(gòu)的示意圖。在圖9B的示例中，NAE902有三個組件。

數(shù)據(jù)收集(DC)904。為了得到或估計節(jié)點可用性，NAE 902可利用DC 904從輸入源(例如可以是在oneM2M服務層的現(xiàn)有CSF)收集實時數(shù)據(jù)。DC 904和DP 906之間的交互可以如下：一方面，DC 904將收集的數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)處理(DP)906組件，其中將收集的數(shù)據(jù)進行處理，用于估計不同節(jié)點的可用性；另一方面，DP 906還通過評估節(jié)點可用性估計結(jié)果的準確性或置信度將數(shù)據(jù)收集策略動態(tài)地通知DC 904。換言之，DC 904可通過遵守DP 906提供的數(shù)據(jù)收集策略，從輸入源收集數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理(DP)906。DP 906可以執(zhí)行多個處理步驟(例如數(shù)據(jù)解釋、信息演繹、信息融合、構(gòu)建節(jié)點可用性估計器等等)，并且可以基于從DC 904收集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生用于節(jié)點可用性的估計結(jié)果。此外，DP 906可以評估估計結(jié)果的準確性，然后可以動態(tài)地調(diào)整數(shù)據(jù)收集策略，數(shù)據(jù)收集策略是DC 904的操作指南。

服務供應(SP)908。DP 906可將節(jié)點可用性估計結(jié)果輸出到SP908，SP 908是客戶端與NAE 902交互的門戶，用于查詢節(jié)點可用性信息。特別地，DP 906將這些估計的節(jié)點可用性信息作為“節(jié)點可用性估計服務”提供給服務客戶端。

在圖9B的示例中，在輸入源或服務客戶端之間存在交互循環(huán)。特別地，一方面，當與DC 904交互時，輸入源910(例如oneM2M服務層中的不屬于NAE的現(xiàn)有CSF)向DC 904提供各種實時數(shù)據(jù)(例如與性能、配置、事件日志、錯誤報告、統(tǒng)計信息等等相關的數(shù)據(jù))。另一方面，當訪問SP 908提供的節(jié)點可用性估計服務時，這些CSF也是NAE 902的服務客戶端910。

應當理解，圖9A-B所示功能可以采用在M2M網(wǎng)絡的節(jié)點(例如服務器、網(wǎng)關、裝置、或其它計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，例如下面所述圖32C或圖32D中所示的其中一個。

圖10是示出與NAE以及邏輯和物理節(jié)點相關的術語學的示意圖。如下所述，目標節(jié)點可以是邏輯節(jié)點(諸如oneM2M服務層中的CSE)，而CSE是實施一個或多個特定類型的CSF的集合的實例。NAE可以與另一個CSF(比如CSF-1)交互，并且這可以涉及兩個CSE(其分別實施NAE和CSF-1)之間的通信。當討論“估計的節(jié)點可用性”時，這通常是指物理節(jié)點或邏輯節(jié)點(如AE或CSE)。但是，當討論例如與怎樣收集實時數(shù)據(jù)以及怎樣提供估計結(jié)果相關的NAE的設計細節(jié)時，為了便于呈現(xiàn)，討論可以具有CSF的語境。

DC 904可通過遵守DP做出的數(shù)據(jù)收集策略，從輸入源收集數(shù)據(jù)。通常，數(shù)據(jù)收集策略中的一個項可包括以下信息(但不限于)：

-源，例如DC 904打算從哪個輸入源(例如，oneM2M業(yè)務層中的會話管理CSF)收集數(shù)據(jù)。

-感興趣的節(jié)點，例如DC 904對哪個節(jié)點感興趣以估計其可用性。

-感興趣的數(shù)據(jù)，例如DC 904想要從源收集感興趣的節(jié)點的什么類型的數(shù)據(jù)，例如CSE-1(即感興趣的節(jié)點)的會話日志數(shù)據(jù)，它可以從上述會話管理CSF(作為源)收集。

-消息格式，即用于數(shù)據(jù)交換的格式。

-如果不能滿足初始政策中的期望值，那么關于期望的數(shù)據(jù)報告頻率、持續(xù)時間、優(yōu)先級、以及最低程度接受的QoS要求的政策。

對于數(shù)據(jù)收集策略中的每個項，DC 904可以與對應的輸入源交互。特別地，在數(shù)據(jù)收集過程期間可以涉及下面將要討論的三個規(guī)程。

應當理解，圖10所示功能可以采用在M2M網(wǎng)絡的節(jié)點(例如服務器、網(wǎng)關、裝置、或其它計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，例如下面所述圖32C或圖32D中所示的其中一個。

當DC 904需要根據(jù)如上所述的數(shù)據(jù)收集策略中的項從輸入源收集數(shù)據(jù)時，可以發(fā)起與源的數(shù)據(jù)收集關系。圖11是示出用于數(shù)據(jù)收集關系和政策建立的示例性規(guī)程的流程圖。

在圖11的步驟1中，DP 906確定新的數(shù)據(jù)收集策略。可以想象，數(shù)據(jù)策略類似于數(shù)據(jù)庫表，且每個項包括由多個屬性(例如源、感興趣的節(jié)點、感興趣的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)交換格式、以及數(shù)據(jù)收集策略等等)定義的數(shù)據(jù)收集需求。實際的數(shù)據(jù)交換格式取決于各種實施方式選擇。

在圖11的步驟2中，DP 906將數(shù)據(jù)收集策略通知DC 904，數(shù)據(jù)收集策略是DC 904執(zhí)行任何數(shù)據(jù)收集操作的觸發(fā)器或指南。換言之，DC 904不對數(shù)據(jù)收集作出它自己的決定，而只是遵守來自DP 906的數(shù)據(jù)策略(這種功能分區(qū)設計原理有益于構(gòu)建松連接系統(tǒng))。

在圖11的步驟3中，在接收數(shù)據(jù)收集策略之后，DC 904逐項檢查它并確定要采取的必要操作。當處理數(shù)據(jù)收集策略中的每個特定項時，可能存在兩種情況：情況1)DC 904需要發(fā)起新的數(shù)據(jù)收集關系(如本部分所討論的)以滿足該項中指示的需求；情況2)DC 904只需要更新現(xiàn)有的數(shù)據(jù)收集關系，以滿足項指示的需求。

在圖11的步驟4中，DC 904向源發(fā)送用于建立新的數(shù)據(jù)收集關系的請求。圖12是示出用于該步驟中使用的請求的示例性通用消息結(jié)構(gòu)的示意圖，它主要承載數(shù)據(jù)收集策略的每個項的屬性。特別地，接收器ID(ReceiverID)1202可以指示消息接收器。以oneM2M服務層為例，它可以是支持特定CSF(即，作為源)的CSE實例的CSE-ID。類型域1204可以指示該請求消息來自NAE 902，用于數(shù)據(jù)收集關系和政策建立。有效載荷部分1206承載子消息的列表(每個子消息對應于屬于情況1的項，并且所有這些對應的項都具有相同的源(如同接收器ID所指示的))。每個子消息(如圖12下部所示)包括以下信息：1)節(jié)點ID(NodeID)指示感興趣的節(jié)點是哪個；2)關于該節(jié)點需要收集什么數(shù)據(jù)('D'域指示以下字段用于描述要收集哪n個感興趣的數(shù)據(jù))；3)'T'域指示以下一個字段用于描述數(shù)據(jù)收集過程的持續(xù)時間；以及4)關于該數(shù)據(jù)收集關系的政策由“P”域之后的m個字段描述。

在圖11的步驟5中，對于給定的數(shù)據(jù)收集關系，可能源不能滿足/達到政策中指示的QoS要求。因此，針對每個數(shù)據(jù)收集關系在DC 904與源之間可以有若干回合的協(xié)商過程。換言之，DC 904將首先在初始請求消息中包括期望的QoS要求和政策，但是如果其不能被滿足，那么DC 904可以妥協(xié)，直到DC 904和源兩者達成對于QoS要求和政策的一致同意。但是，如果最低程度接受的QoS甚至都不能滿足，那么DC 904可以放棄建立這種數(shù)據(jù)收集關系。

在圖11的步驟6中，在達成一致的QoS要求同意時，源可以定義用于支持新建立的數(shù)據(jù)收集關系的新觸發(fā)器，以便適當?shù)叵駾C 904報告相關的實時數(shù)據(jù)。

在圖11的步驟7中，一旦源建立了新的觸發(fā)器，它就可以向DC 904發(fā)回確認，以指示已經(jīng)成功建立數(shù)據(jù)收集關系，與“數(shù)據(jù)收集關系ID(dataCollectionRelationshipID)”相關聯(lián)以用于未來參考。

在圖11的步驟8中，因為由DP 906確定初始數(shù)據(jù)收集策略，并且可以在通過DC 904與源進行協(xié)商時修改QoS要求，所以DC 904還可以向DP 906發(fā)回確認讓它知道。

應當理解，執(zhí)行圖11所示步驟的實體是邏輯實體，其可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng)(例如圖32C或圖32D中所示)的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施。也就是說，圖11所示方法可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點(例如圖32C或圖32D中所示的網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，該計算機可執(zhí)行指令當由節(jié)點的處理器執(zhí)行時執(zhí)行圖11所示的步驟。此外應當理解，圖11所示的任何傳送和接收步驟都可以在節(jié)點的處理器及其執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令(例如，軟件)的控制下由節(jié)點的通信電路系統(tǒng)執(zhí)行。

圖13是示出用于數(shù)據(jù)收集和報告的示例性規(guī)程的流程圖。一旦建立了數(shù)據(jù)收集關系，DC 904就可以從源接收數(shù)據(jù)報告。

在圖13的步驟1中，如最后一部分中所提及的，可以在源內(nèi)部定義一些觸發(fā)器(例如當已經(jīng)報告了DC感興趣的特定數(shù)據(jù)片段時)(參見圖11的步驟7)。因此，一旦記錄了DC感興趣的新數(shù)據(jù)，它就可以觸發(fā)數(shù)據(jù)報告操作。

在圖13的步驟2中，新數(shù)據(jù)從源發(fā)送到DC。圖14是示出用于該步驟中使用的數(shù)據(jù)報告消息的通用消息結(jié)構(gòu)的示意圖。特別地，發(fā)送者ID(SenderID)1402可以指示數(shù)據(jù)來自哪里。有效負載部分1404還攜帶子消息的列表(每個子消息對應于用于正在進行的數(shù)據(jù)收集關系的數(shù)據(jù)報告記錄)。對于每個子消息(如圖14底部所示)，它包括以下信息：1)數(shù)據(jù)收集關系ID指示數(shù)據(jù)與哪個現(xiàn)有數(shù)據(jù)關系相關；2)節(jié)點ID指示數(shù)據(jù)與哪個節(jié)點相關；3)“D”域之后的字段是n個感興趣的數(shù)據(jù)。下面討論示出怎樣在oneM2M服務層從現(xiàn)有CSF收集數(shù)據(jù)的子消息的具體實施例。替選地，不是如圖14所示將與各種感興趣的節(jié)點相關的數(shù)據(jù)放入一個消息，源可以聚集針對每個感興趣的節(jié)點的數(shù)據(jù)，且每個消息只包括與一個節(jié)點相關的數(shù)據(jù)。

在圖13的步驟3中，在從源接收新數(shù)據(jù)之后，DC 904可以首先檢查數(shù)據(jù)完整性，然后通過抽象有用信息來解釋數(shù)據(jù)。

在圖13的步驟4中，DC 904針對成功的數(shù)據(jù)接收操作向源發(fā)回確認。

在圖13的步驟5中，DC 904還將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到DP 906，用于進一步處理。

應當理解，執(zhí)行圖13所示步驟的實體是邏輯實體，其可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng)(例如圖32C或圖32D中所示)的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施。也就是說，圖13所示方法可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點(例如圖32C或圖32D中所示的網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，該計算機可執(zhí)行指令當由節(jié)點的處理器執(zhí)行時執(zhí)行圖13所示的步驟。此外應當理解，圖13所示的任何傳送和接收步驟都可以在節(jié)點的處理器及其執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令(例如軟件)的控制下由節(jié)點的通信電路系統(tǒng)執(zhí)行。

圖15是示出用于數(shù)據(jù)收集關系和政策更新的示例性規(guī)程的流程圖。可能DC 904已經(jīng)具有與源的正在進行的數(shù)據(jù)收集關系，但是需要必要的修改以便滿足新接收的數(shù)據(jù)收集策略。在這種情況下，DC 904只需要發(fā)出更新請求。本部分給出用于數(shù)據(jù)收集關系和政策更新的對應規(guī)程。

圖15的步驟1-3與圖11的步驟1-3相同。

在圖15的步驟4中，當需要對現(xiàn)有數(shù)據(jù)收集關系(即在圖11的步驟3中所討論的情況2)進行更新時，DC 904將向源發(fā)送更新請求。同時，不是發(fā)送所有信息，DC 904只需要發(fā)送與所需更改相關聯(lián)的數(shù)據(jù)收集關系ID。采用來自oneM2M服務層的示例，DC 904可以指示它需要針對感興趣的節(jié)點(例如CSE-1)擴展的數(shù)據(jù)收集持續(xù)時間的會話管理CSF。除此之外，數(shù)據(jù)收集更新可能需要收集更多數(shù)據(jù)元素，修改數(shù)據(jù)報告頻率、優(yōu)先級，或者終止當前數(shù)據(jù)收集關系。此外，更新請求的消息格式可以與圖12中所示的消息格式非常相似(只需要在子消息中添加字段以包括數(shù)據(jù)收集關系ID)，因此，為了簡明起見，這里沒有示出。

在圖15的步驟5中，一旦源接受更新請求，它還對對應的觸發(fā)器進行修改以反映這種改變。注意，對于更新請求，可能在達成一致的服務質(zhì)量(QoS)要求同意之前在DC 904與源之間存在協(xié)商過程(與圖11中相同)。圖15不反映這個過程。

在圖15的步驟6中，一旦已經(jīng)基于更新請求成功地重新配置了觸發(fā)器，源將向DC 904發(fā)回確認。

在圖15的步驟7中，DC 904還向DP 908發(fā)回確認，讓它知道。

應當理解，執(zhí)行圖15所示步驟的實體是邏輯實體，其可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng)(例如圖32C或圖32D中所示)的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施。也就是說，圖15所示方法可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點(例如圖32C或圖32D中所示的網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，該計算機可執(zhí)行指令當由節(jié)點的處理器執(zhí)行時執(zhí)行圖15所示的步驟。此外應當理解，圖15所示的任何傳送和接收步驟都可以在節(jié)點的處理器及其執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令(例如軟件)的控制下由節(jié)點的通信電路系統(tǒng)執(zhí)行。

圖16是示出DP 906的示例性一般架構(gòu)的示意圖。應當理解，圖16所示功能可以采用在M2M網(wǎng)絡的節(jié)點(例如服務器、網(wǎng)關、裝置、或其它計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，例如下面所述圖32C或圖32D中所示的其中一個。

該示例性架構(gòu)具有多個具有不同子功能的模塊。DP 906可以基于從輸入源收集的數(shù)據(jù)來估計節(jié)點可用性。圖16還示出不同模塊之間的信息流(如箭頭所示)。這些都是本文提出的新穎想法。此外，后續(xù)部分將介紹每個模塊的實施例的設計細節(jié)，以逐步示出怎樣估計節(jié)點可用性。特別地，使用特定技術作為示例以介紹每個模塊的細節(jié)(例如怎樣預處理數(shù)據(jù)的方式、使用多項式模型來構(gòu)建估計器等等)，但是值得注意的是，可以使用任何技術或方法來實施DP 906的每個模塊，并且沒有通用方法。

模塊A 1602是信息推演模塊。模塊A 1602可以從DC 904接收各種實時數(shù)據(jù)；該數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)換為可用于構(gòu)建估計器的歸一化值(例如指示節(jié)點可用性的布爾值“0”或“1”)。對于與感興趣的節(jié)點i相關的給定數(shù)據(jù)片段j，將y_i,j(t)(布爾變量)定義為在時間單元t≤t_c(將t_c表示為當前時間)的節(jié)點可用性，其通過從數(shù)據(jù)j中抽象出信息來特定地推演。為了確定y_i,j(t)的值，需要推演處理以基于數(shù)據(jù)j中的信息來推斷對于y_i,j(t)是設定“0”還是“1”。以oneM2M服務層為例，如果數(shù)據(jù)j(從會話管理CSF收集的)指示AE1在[0,t₁]期間已經(jīng)與AE2通信，那么通過對于[0,t₁]期間的每個時刻t將“1”設定給y_i,j(t)，可以推演AE1在[0,t₁]期間可用。這種推演處理可以采用盡力而為的方式執(zhí)行，因此可能僅僅基于特定的數(shù)據(jù)片段不能正確地推演出真實狀態(tài)。因此，可以使用對應的數(shù)據(jù)融合過程來提高信息保真度，這將在下一部分中討論。

在基于數(shù)據(jù)j中包括的信息推演出用于節(jié)點i的變量y_i,j(t)的“0”或“1”值之后，模塊A1602中的進一步推演步驟在與節(jié)點i直接相關的給定數(shù)據(jù)也可以間接地反映其它節(jié)點的可用性的意義上與數(shù)據(jù)重新使用相關。例如，如果由于在[0,t₁]期間睡眠而推演物理節(jié)點裝置-1不可用，那么如果CSE-1和AE-1兩者都在裝置-1上運行，還可以推演CSE-1和AE-1可能不可用。結(jié)果，與裝置-1相關的一個數(shù)據(jù)片段也可以用于估計邏輯節(jié)點CSE-1和AE-1的可用性。

模塊B 1604是信息融合模塊。模塊B 1604關注的焦點仍然是節(jié)點i在一個特定時間單元t≤t_c的歷史可用性。實際上，對于給定的時間單元t≤t_c，可以存在與節(jié)點i的可用性相關的很多數(shù)據(jù)(比如W)。結(jié)果，根據(jù)每個這樣的數(shù)據(jù)，其具有對應的y_i,j(t)，并且這種y_i,j(t)的集合可以由列表Y_i(t)表示，列表Y_i(t)由下式給出：

Y_i(t)＝{y_i,j(t)}對于j＝1,2,3…W(3)

對于Y_i(t)，模塊B 1604通過將列表Y_i(t)變換為單個布爾值(最終將其視為y_i(t)的值)來執(zhí)行數(shù)據(jù)融合操作(其可以利用任何現(xiàn)有的復雜插件技術)。例如，假設Y_i(t)具有方程(4)所示的內(nèi)容，其是基于在時間單元t≤t_c與節(jié)點i的可用性相關的13個數(shù)據(jù)獲得的：

在數(shù)據(jù)融合過程之后，Y_i(t)將融合到單個“0”，其被分配給y_i(t)，因為其中的大多數(shù)表示節(jié)點i在時間單元t不可用。

模塊C 1606是針對用于構(gòu)建節(jié)點可用性估計器的算法的輸入格式解析模塊。對于給定節(jié)點i，通過重復最后一部分所示的過程，可以針對模塊B中不同的先前時間單元(即t_c-1,t_c-2…t_c-k)確定y_i(t)的數(shù)量。y_i(t)的這些歷史值可以被定義為有序列表L_i(t_c,k)，L_i(t_c,k)由下式給出：

L_i(t_c,k)＝{y_i(t_c-1),y_i(t_c-2),y_i(t_c-3)...y_i(t_c-k-1),y_i(t_c-k)} (5)

L_i(t_c,k)現(xiàn)在是用于估計器建模算法的幾乎就緒輸入。注意，針對一些歷史時間單元，因為例如不能從DC 904收集相關的實時數(shù)據(jù)，可能不能確定y_i(t)的值。同時，根據(jù)模塊D 1608中為了構(gòu)建估計器所使用的算法的輸入格式要求，模塊C需要將L_i(t,k)解析為所需格式。例如，L_i(t,k)可以作為字符串、作為表、或者作為2元組列表等等直接輸入到算法中。

模塊D 1608是構(gòu)建節(jié)點可用性估計器模塊。模塊D 1608的工作是在給定多個歷史可用性信息(即先前部分中討論的L_i(t,k))的意義上構(gòu)建節(jié)點可用性估計器(即，方程(1)中定義的針對節(jié)點i的函數(shù)f_i(t))，模塊D1608將確定函數(shù)f_i(t)的參數(shù)(即a_n,a_n-1,…a₁,a₀)的值。

這里，我們僅示出用于示出怎樣構(gòu)建估計器的簡單示例，其重新使用前面的示例。觀察到節(jié)點i具有以下歷史可用性調(diào)度，其在過去20個時間單元期間睡眠4個時間單元，然后在再次進入睡眠之前在另外6個時間單元喚醒。換言之，如方程(5)中定義的有序列表L_i(t_c,k)具有以下內(nèi)容：

L_i(t_c,20)＝{0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1} (6)

為了構(gòu)建估計器，首先需要選擇候選/原型函數(shù)，并且主要考慮的是原型函數(shù)通常應該具有與歷史數(shù)據(jù)的趨勢類似的趨勢。例如，如果歷史數(shù)據(jù)反映線性趨勢，那么原型函數(shù)也應該具有線性表達式。在我們的示例中，由于節(jié)點歷史可用性調(diào)度反映了一些周期性，并且y_i(t)是布爾值函數(shù)，所以可以選擇方程(7)所示的以下原型函數(shù)(實際上，怎樣選擇原型函數(shù)在很大程度上取決于域知識/經(jīng)驗)。

在這個時間點沒有確定方程(7)的原型函數(shù)中的參數(shù)，并記住MOD是模運算，如方程(2)所述。接著，通過利用歷史數(shù)據(jù)，將在確定方程(7)中所有參數(shù)的值(即a₀,a₁,…a₅)之前執(zhí)行一定量的算法迭代(該迭代過程經(jīng)常通過現(xiàn)成的軟件(例如Matlab等等)運行)。特別地，值選擇原則是，當在迭代過程期間搜索用于這些參數(shù)的最佳值時，我們可以評估特定函數(shù)曲線怎樣擬合歷史數(shù)據(jù)。例如，針對具有特定參數(shù)設定的候選函數(shù)，我們需要測量針對歷史時間單元(即t_c-1,t_c-2…t_c-k)由候選函數(shù)輸出的計算的節(jié)點可用性(用y_i～(t_c-1),y_i～(t_c-2)…y_i～(t_c-k)表示)與方程(6)所示歷史節(jié)點可用性的實際值(即y_i(t_c-1),yi(t_c-2)…y_i(t_c-k))之間的偏差。最后，在某個參數(shù)設定針對所有的歷史時間單元而言具有最小求和偏差的意義上，其將是期望的參數(shù)設定，這在方程(8)中示出(簡單來說，此函數(shù)是對歷史數(shù)據(jù)具有最佳擬合結(jié)果的函數(shù))：

在確定參數(shù)的值之后，原型函數(shù)現(xiàn)在將變?yōu)楣烙嬈?如方程(9)的右邊部分所示，其中出現(xiàn)在方程(7)中的所有參數(shù)具有數(shù)值)：

實際上，這種估計器構(gòu)建過程可能耗時，并且可能需要大量的計算資源以關于準確的估計器f_i(t)獲得期望的結(jié)果。因此，為了加快估計器構(gòu)建過程，總是建議增量構(gòu)建方法。更準確地說，不是通過從擦除(scratch)開始確定f_i(t)的參數(shù)的值，而是現(xiàn)有的估計器f’_i(t)(如果存在，其基于比較早的歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建)可以作為基礎，使得f’_i(t)中的參數(shù)值可以通過組合來自DC 904的新接收的數(shù)據(jù)來校準，并最終將f’_i(t)升級到新的估計器f_i(t)。此外，在估計器構(gòu)建期間，每輪算法迭代可能花費大量時間，因此，模塊D 1608只在必要時才發(fā)起新的估計器構(gòu)建過程。

模塊E 1610是節(jié)點可用性估計模塊。在模塊D1608產(chǎn)生針對節(jié)點i的估計器f_i(t)之后，模塊E 1610將使用估計器來對t≥t_c(記住t_c是當前時間單元)估計節(jié)點i的可用性。由于方程(1)中定義的y＝f_i(t)是t的具體函數(shù)，并且y是表示節(jié)點可用性的布爾變量，所以通過輸入t，f_i(t)的輸出將是在這個時間單元節(jié)點i的估計可用性。

為了說明模塊D 1608和E 1610的主要思想，圖17示出解釋針對給定節(jié)點i的對應過程的簡單示例。如圖所示，基于過去時間單元中的歷史可用性數(shù)據(jù)(用藍點表示)的列表(其從模塊C 1606獲得)，可以構(gòu)建估計器，在圖17中示出為實曲線。同時，通過輸入未來時間單元，紅色虛曲線從實線部分延伸，即紅色曲線上的綠點是用于未來時間單元的估計可用性(實際上，估計器可能只針對下一個或幾個時間單元估計可用性是準確的)。

模塊F 1612是估計器評估和數(shù)據(jù)收集策略確定模塊。應當注意，存在可能影響節(jié)點可用性估計的準確性的若干因素。首先，如果模塊D1608缺乏足夠的歷史節(jié)點可用性輸入(例如針對很多過去時間單元而言丟失了很多節(jié)點可用性數(shù)據(jù))，那么可以根據(jù)不準確性構(gòu)建具有內(nèi)在缺陷的估計器。第二，針對給定節(jié)點i和給定時間單元t，因為DC 904收集的不同數(shù)據(jù)片段針對節(jié)點可用性具有不同的意見，并且模塊B 1604被設計為融合這些不同意見，所以很可能由于各種噪聲或偏差等等在推演歷史節(jié)點可用性時出現(xiàn)錯誤。最后，即使假設所有歷史可用性數(shù)據(jù)都準確并且充分，這也不一定表示對應的估計器f_i(t)(由模塊D 1608構(gòu)建)仍然可以準確地估計用于未來時間單元的節(jié)點可用性，因為它嚴重依賴于用于構(gòu)建估計器的算法或方法的性能。

因此，利用估計器f_i(t)，估計的節(jié)點可用性結(jié)果可以與置信度值相關聯(lián)，置信度值可以是0和1之間的十進制值。一方面，如果一些估計的結(jié)果(例如關于節(jié)點CSE-1的可用性)具有非常低的置信度值，那么DP 906中的模塊F 1612將提示DC 904收集與CSE-1相關的更多數(shù)據(jù)(通過在下一個數(shù)據(jù)收集策略中指示這種需求)以提高CSE-1的估計可用性的置信度。另一方面，模塊F 1612還可以收集來自SP 908的反饋，服務客戶端為了其自己的目的由其查詢估計的節(jié)點可用性。例如，SP 908可以報告因為由于低置信度當前很多客戶端不能得益于該信息，所以需要提高CSE-2的估計可用性。替選地，SP 908可以向模塊F 1612報告客戶端在先前的時間間隔中嘗試訪問裝置-1(因為由SP 908提供的估計可用性顯示裝置-1可用)，但是操作最終失敗(即，估計可用性不準確)。總之，模塊F 1612將動態(tài)地調(diào)整將作為指南轉(zhuǎn)發(fā)到DC 904的數(shù)據(jù)收集策略，如上所述。

模塊G 1614是輸出生成和反饋收集模塊。模塊G 1614未來自模塊F1612的估計結(jié)果包裹為客戶端可以理解的格式。然后，將這些結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到SP 908。例如，可以采用以下格式描述時間單元10和20之間的AE1(ID為1232)的估計可用性：

{NodeID＝1232,Status:Available,Interval＝[t＝10,t＝20],

Confidence＝0.55} (10)

此外，模塊G 1612還可如上所述解析從SP 908收集的反饋信息。

從DP 904接收節(jié)點可用性估計結(jié)果之后，SP 908可以向客戶端提供這些信息作為節(jié)點可用性估計服務。圖18是示出在SP 908供應服務的方法的流程圖，如圖18所示。

在圖18的步驟1中，當客戶端需要知道給定節(jié)點的可用性信息以用于它自己的需要時，如果這種信息不是立即明確的，那么它將聯(lián)系NAE902以獲得幫助。

在圖18的步驟2中，客戶端向NAE 902發(fā)送查詢請求。通常，查詢請求中的消息元素可包括(但不限于)以下信息：

-感興趣的節(jié)點ID：節(jié)點的標識符。

-感興趣的時間間隔：客戶端感興趣的時間周期。

-置信度要求：例如，估計可用性信息的最低程度接受置信度。

在圖18的步驟3中，在從客戶端接收請求之后，NAE 902將檢查其存儲庫以查看是否可以滿足該請求。如果例如1)SP 908不具有與感興趣的節(jié)點相關的任何估計可用性信息；或者2)估計可用性的置信度太低，無法滿足客戶的要求，那么該請求將被拒絕。

在該示例中的替選使用情形是在步驟2期間，客戶端可以只關于節(jié)點類型指定其需要，而不是查詢特定節(jié)點的可用性。換言之，該類型的任何節(jié)點都可以服務客戶端，只要它當前可用。然后，在步驟3中，NAE 902將負責選擇用于服務該請求的特定可用節(jié)點。

在圖18的步驟4中，如果請求可以滿足，那么DC 904將所需信息發(fā)回客戶端，或者發(fā)送帶有解釋的拒絕通知。特別地，響應消息可以具有圖19所示的結(jié)構(gòu)，并且這種消息的實施例可以具有與方程10所示示例類似的信息。

除了上述基于拉動的服務供應之外，替選地，還可以在客戶端可以為給定的感興趣的節(jié)點向NAE 902建立訂閱并且NAE 902將周期性地向客戶端報告關于節(jié)點可用性的任何更新的意義上設計基于推送的服務供應。

應當理解，執(zhí)行圖18所示步驟的實體是邏輯實體，其可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng)(例如圖32C或圖32D中所示)的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施。也就是說，圖18所示方法可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點(例如圖32C或圖32D中所示的網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，該計算機可執(zhí)行指令當由節(jié)點的處理器執(zhí)行時執(zhí)行圖18所示的步驟。此外應當理解，圖18所示的任何傳送和接收步驟都可以在節(jié)點的處理器及其執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令(例如軟件)的控制下由節(jié)點的通信電路系統(tǒng)執(zhí)行。

基于在服務層提出的新的NAE 902服務，可由NAE 902啟用若干增值服務。圖20是示出針對節(jié)點可用性感知會話建立的規(guī)程的流程圖。一旦在服務層實施NAE 902，其就可以支持可用性感知會話管理服務，并且在圖20中示出具體示例來說明相關規(guī)程。如圖20所示，當在CSE-1 2004上運行的AE-1 2002想要與在遠程CSE-2 2008(其由于例如軟件崩潰而實際上不可用)上運行的另一個AE-2 2006交互時，其首先向其本地CSE-1 2004發(fā)送會話建立請求。不是立即初始化會話建立過程，CSE-1 2004首先通過在CSE-2 2008(其實施NAE 902服務)查詢AE-2 2006的估計可用性來評估這種操作的成功概率。從NAE 902通知CSE-1 2004很可能AE-2 2006不可用，基于此，CSE-1 2004將決定不繼續(xù)。結(jié)果，將直接從其本地CSE-1 2004拒絕AE-1的請求。

應當理解，執(zhí)行圖20所示步驟的實體是邏輯實體，其可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng)(例如圖32C或圖32D中所示)的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施。也就是說，圖20所示方法可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點(例如圖32C或圖32D中所示的網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，該計算機可執(zhí)行指令當由節(jié)點的處理器執(zhí)行時執(zhí)行圖20所示的步驟。此外應當理解，圖20所示的任何傳送和接收步驟都可以在節(jié)點的處理器及其執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令(例如軟件)的控制下由節(jié)點的通信電路系統(tǒng)執(zhí)行。

圖21是示出用于智能存儲和轉(zhuǎn)發(fā)預取的規(guī)程的流程圖。使用在服務層提出的NAE 902服務，可以支持更智能的存儲轉(zhuǎn)發(fā)資源預取。圖21中示出具體示例以說明相關規(guī)程。實際上，針對給定的邏輯節(jié)點AE2102，NAE 902不僅可以估計其可用性，而且可以基于從DC 904收集的數(shù)據(jù)來估計其活動行為/模式。如圖21所示，CSE-1 2104通過查詢在不久的未來AE-1 2102(在CSE-1上運行)的估計活動性，聯(lián)系在MN-CSE2106上運行的NAE 902。使用從NAE 902返回的估計結(jié)果，CSE 2104學習到AE-1 2102可能需要在時間單元t₁附近從遠程CSE-2 2106獲取資源-A。隨后，CSE-1 2104進一步查詢NAE 902并學習到CSE-2 2106在時刻t₁附近可能不可用。因此，不是反應性地處理CSE-2 2106的不可用事件，在CSE-1 2104的緩存CSF將在CSE-2 2106變得不可用之前主動從它檢索資源-A。結(jié)果，在后來的時刻，當AE-1 2102向CSE-1 2104發(fā)送資源檢索請求時，CSE-1 2104可以直接使用預取的內(nèi)容來滿足AE-1的請求。在這種意義上，即使CSE-2 2106現(xiàn)在不可用，也將資源-A提供給AE-1 2102，換言之，使用NAE 902的幫助，對AE-1 2102隱藏CSE-2 2106的不可用性問題。如果回去重新檢查前面提及的關于圖8討論的使用情形，可以使用這種增值服務來解決圖8中的問題(其中，一個資源檢索操作的失敗(在CSE-10上)使得所有先前的努力無效(關于從CSE-1到CSE-9檢索資源))。例如，可以執(zhí)行預取操作在CSE-10上檢索資源，因此全部所需資源都可由AE-1成功地檢索，如同AE-1的操作要求所要求的。替選地，對圖8中問題的另一個解決方案是，即使不依賴于在該部分中討論的緩存和預取機制，僅通過利用NAE 902，MN-CSE也可以將與裝置-1到裝置-10相關的可用性信息返回AE-1，并且讓AE-1決定適當?shù)恼{(diào)度來檢索10個裝置上的所有資源。

應當理解，執(zhí)行圖21所示步驟的實體是邏輯實體，其可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng)(例如圖32C或圖32D中所示)的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施。也就是說，圖21所示方法可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點(例如圖32C或圖32D中所示的網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，該計算機可執(zhí)行指令當由節(jié)點的處理器執(zhí)行時執(zhí)行圖21所示的步驟。此外應當理解，圖21所示的任何傳送和接收步驟都可以在節(jié)點的處理器及其執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令(例如軟件)的控制下由節(jié)點的通信電路系統(tǒng)執(zhí)行。

圖22是示出用于主動節(jié)點觸發(fā)的示例性規(guī)程的流程圖。應當理解，執(zhí)行圖22所示步驟的實體是邏輯實體，其可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng)(例如圖32C或圖32D中所示)的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施。也就是說，圖22所示方法可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點(例如圖32C或圖32D中所示的網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，該計算機可執(zhí)行指令當由節(jié)點的處理器執(zhí)行時執(zhí)行圖22所示的步驟。此外應當理解，圖22所示的任何傳送和接收步驟都可以在節(jié)點的處理器及其執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令(例如軟件)的控制下由節(jié)點的通信電路系統(tǒng)執(zhí)行。

使用在服務層提出的NAE服務902，可以啟用主動節(jié)點觸發(fā)服務，并且在圖22中示出具體示例以示出相關規(guī)程。如圖22所示，前五個步驟與圖21中所示步驟類似。情況是，CSE-1從NAE 902學習到根據(jù)AE-1的應用要求其需要頻繁地(但是關于固定工作調(diào)度，不是周期性地)將感測命令推送到裝置-1 2202用于特定任務，并且下一個推送時間在后來的時刻t。但是，NEA指示裝置-1 2202在那個時刻附近可能不可用。因此，不是當在時刻t接收AE-1的推送請求時反應性地觸發(fā)裝置-1 2202來喚醒(這可能導致潛在的延遲)，通過利用例如oneM2M服務層中的網(wǎng)絡服務呈現(xiàn)、服務執(zhí)行和觸發(fā)(NSSE)CSF，CSE-1 2204可以決定在適當?shù)臅r間單元(比如比t稍微早一點的t’)向底層網(wǎng)絡2208主動調(diào)度觸發(fā)器消息。最后，底層網(wǎng)絡將喚醒裝置-1 2202。使用這種觸發(fā)器，裝置-1 2202可以在時刻t立即可用，并且顯著的益處是裝置-1 2202不必太早被喚醒(這導致不必要的能量消耗)。結(jié)果，不僅AE-1 2206成功地將固件推送到裝置-1 2202，而且實現(xiàn)了能量效率目的。

客戶端不需要完全地或者僅僅基于NAE 902提供的估計的節(jié)點可用性做出其操作決定。關于低置信度，節(jié)點可用性估計可能不夠精確，或者有時候沒有準備好用于使用的這種信息。為了在這種情況下做出真正智能的決定并糾正NAE 902可能的估計不準確性，可以考慮更多的信息用于整體評估節(jié)點可用性，包括：

1)來自低層的跨層信息報告也可以具有有用性，特別是針對具有很低占空比的那些裝置(從大多數(shù)時間其保持在睡眠狀態(tài)的意義上而言)。在這種情況下，由NAE 902提供的那些節(jié)點的估計可用性總是不可用是可能的(實際上其確實如此)。但是，在MAC/PHY層，其可以在很短的時隙中變得可用，以參與和其它對等體的通信(例如，利用調(diào)度的信道輪詢技術)。

2)背景信息在一些情況下也有用。例如，如果客戶端需要聯(lián)系剛好在一跳范圍內(nèi)的節(jié)點，并且NAE 902估計該節(jié)點不可用(但是具有很低的置信度)，那么如果網(wǎng)絡業(yè)務輕(這可能不會惡化網(wǎng)絡業(yè)務條件)客戶端仍然可以嘗試聯(lián)系節(jié)點(這可能不會引起大量開銷)。

3)最新的運行時信息。因為對于NAE 902而言總是需要時間來收集數(shù)據(jù)然后估計節(jié)點可用性，所以它可能在一定程度上具有時滯效應。因此，如果客戶端具有最新的證據(jù)(例如，如果它只是從目標節(jié)點竊聽到廣播分組)，那么可能足以斷定目標節(jié)點可能是可用的。

總之，建議在確定節(jié)點可用性時，不僅需要考慮由NAE 902提供的估計結(jié)果，而且需要考慮上述其它類型的信息。關于不同的場景和應用，客戶端將具有不同的政策來利用上述信息(例如，在不同的優(yōu)先級中，具有不同的權(quán)重等等)。

圖23是示出多個DC 2302和2304，DP 2306和2308以及SP 2310和2312之間的交互的示意圖。

從圖23可以看出，在如果任何三個組件(就一個DC、一個DP和一個SP而言)全部一起合作來實現(xiàn)先前部分所討論的節(jié)點可用性估計功能則可以將其視為NAE的意義上，每個組件可以與多個實體交互。例如，DC 2202可以收集用于多個DP 2306和2308的實時數(shù)據(jù)，而DP 2306可以向多個SP 2310和2312提供估計結(jié)果。用于這些交互(即DC和DP、DP和SP)的相關規(guī)程和消息結(jié)構(gòu)與先前部分中提出的相同。本部分將主要考慮兩個DP 2306和2308與兩個SP 2310和2312之間的交互。

應當理解，圖23所示功能可以以在M2M網(wǎng)絡的節(jié)點(例如服務器、網(wǎng)關、裝置、或其它計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，例如下面所述圖32C或圖32D中所示的其中一個。

圖24是示出兩個DP 2306和2308關于數(shù)據(jù)收集過程合作的流程圖。如圖24所示，當DP-1 2306和DP-2 2308都具有新的數(shù)據(jù)收集策略時，不是直接將這些數(shù)據(jù)收集策略發(fā)送到DC 2302和2304，而是兩個DP 2306和2308首先交換其數(shù)據(jù)收集策略并進行協(xié)商過程。這種協(xié)商過程的潛在益處如下：1)兩個DP 2302和2309可以具有相同的數(shù)據(jù)收集任務，這些任務可以在協(xié)商過程期間檢測和合并；2)不同的DP可以具有不同數(shù)量的可用計算資源，因此可以在其之間平衡節(jié)點可用性估計任務；3)類似地，因為不同的DC針對數(shù)據(jù)收集也可以具有不同的工作負載，所以DP還可以使用調(diào)整其數(shù)據(jù)收集策略來平衡不同DC上的工作負載。4)如果兩個數(shù)據(jù)收集策略是要針對相同的感興趣的節(jié)點收集不同類型的數(shù)據(jù)，那么將這些數(shù)據(jù)收集任務組合在一起并將所有數(shù)據(jù)發(fā)送到一個DP 2306用于處理可以顯著提高估計結(jié)果的準確性。最后，基于步驟5所示的協(xié)商過程，DP-1 2306和DP-2 2308將分別將其調(diào)整的數(shù)據(jù)收集策略發(fā)送到DC-1 2302和DC-2 2304(這只是示例)。

應當理解，執(zhí)行圖24所示步驟的實體是邏輯實體，其可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng)(例如圖32C或圖32D中所示)的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施。也就是說，圖24所示方法可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點(例如圖32C或圖32D中所示的網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，該計算機可執(zhí)行指令當由節(jié)點的處理器執(zhí)行時執(zhí)行圖24所示的步驟。此外應當理解，圖24所示的任何傳送和接收步驟都可以在節(jié)點的處理器及其執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令(例如軟件)的控制下由節(jié)點的通信電路系統(tǒng)執(zhí)行。

圖25是示出兩個DP 2306和2308關于服務供應過程合作以及SP2310和2312在相互之間共享信息的流程圖。如圖25所示，當DP-1 2306和DP-2 2308具有新的估計結(jié)果時，不是直接將結(jié)果輸出到SP 2310和2312，兩個DP 2306和2308首先執(zhí)行協(xié)商過程，在此期間其將通過考慮例如在不同SP的負載平衡問題或其它因素，確定將哪些估計結(jié)果存儲在哪些SP 2310和2312。因此，DP-1 2306和DP-2 2308將基于協(xié)商過程將其結(jié)果輸出到對應的SP(例如附圖所示的SP-1 2310和SP-2 2312)。注意，關于信息共享，在不同的SP 2310與2312之間也有合作，因為不同的SP可以存儲節(jié)點可用性信息的不同片段。結(jié)果，當客戶端向SP-22312發(fā)送對特定節(jié)點的可用性查詢時，可能SP-2 2312沒有這種信息，但是SP-1 2310可能有。然后，SP-2 2312將該請求轉(zhuǎn)發(fā)到SP-1 2310，并且最后，SP-1 2310可通過將該信息共享到SP-2 2312來提供客戶端所需的可用性信息。

應當理解，執(zhí)行圖25所示步驟的實體是邏輯實體，其可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng)(例如圖32C或圖32D中所示)的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施。也就是說，圖25所示方法可以采用在網(wǎng)絡節(jié)點(例如圖32C或圖32D中所示的網(wǎng)絡節(jié)點或計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，該計算機可執(zhí)行指令當由節(jié)點的處理器執(zhí)行時執(zhí)行圖25所示的步驟。此外應當理解，圖25所示的任何傳送和接收步驟都可以在節(jié)點的處理器及其執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令(例如軟件)的控制下由節(jié)點的通信電路系統(tǒng)執(zhí)行。

圖26A-26B是示出用于增強現(xiàn)有的oneM2M功能架構(gòu)以支持NAE服務的示例性實施例的示意圖。如圖26A-B所示，NAE可以是CSE中的新CSF。描述了兩個選項用于部署NAE。

一方面，如果采用集中方式部署NAE 2602(即就DC 2604、DP2606和SP 2608而言)，NAE 2602的全部三個組件在CSE 2610的單個節(jié)點中實施，如圖26A所示，CSE 2610可以是MN-CSE，也可以是IN-CSE。特別地，考慮估計在NAE 2602的DP 2606組件執(zhí)行的節(jié)點可用性所需的計算資源，將NAE 2602置于IN-CSE中可能是期望的選擇。NAE 2602的幀內(nèi)和幀間通信描述如下：

當NAE(由CSE-1提供)需要與由不同的CSE 2612(比如CSE-2)提供的另一個CSF通信時，其將通過mcc接口。例如，其可能具有以下情形：

情形1：如果它與關于圖11討論的用于數(shù)據(jù)收集關系和政策建立的規(guī)程相關，那么所涉及的對象是DC和數(shù)據(jù)源，并且要在其之間交換的消息的結(jié)構(gòu)如圖12所示。

情形2：如果它與圖13中用于數(shù)據(jù)收集和報告的規(guī)程相關，那么所涉及的對象也是DC和數(shù)據(jù)源，并且要在其之間交換的消息的結(jié)構(gòu)如圖14所示。

情形3：如果它與圖15中討論的用于數(shù)據(jù)收集關系和政策更新的規(guī)程相關，那么所涉及的對象是DC和數(shù)據(jù)源，并且要在其之間交換的消息的結(jié)構(gòu)如圖12所示，加上圖15的步驟4中討論的dataCollectionRelationshipID。

情形4：如果它與5.4部分的圖18中討論的用于服務供應的規(guī)程相關，那么所涉及的對象是SP和CSE客戶端，并且要在其之間交換的消息的結(jié)構(gòu)在圖18的步驟2(與查詢消息相關)中討論以及圖19中定義的結(jié)構(gòu)(與響應消息相關)。

當NAE 2606需要與由相同CSE 2610提供的CSF通信時，或者當NAE 2602中的三個組件需要相互交互時，通信將使用mff接口，mff接口指定相同的服務層中不同服務功能之間的通信。

當使用位于相同CSE-1 2610上的AE查詢NAE 2602服務(由CSE-1 2610提供)時，其將使用mac接口。它主要與關于圖18討論的用于服務供應的規(guī)程相關，但是所涉及的對象是SP和AE客戶端(而不是上述情形4中的CSE)。要在其之間交換的消息的結(jié)構(gòu)與在情形4中所示的相同。

另一方面，在其三個基本組件(DC、DP和SP)可以駐留在不同節(jié)點中并且還可以在多個DC、DP和SP之間具有交互(如5.6部分所討論的)的意義上，NAE也可以采用分布式方式部署(如圖26B所示)。例如，DC可以部署在包括端節(jié)點的所有節(jié)點上，而DP和SP可以部署在MN-CSE和In-CSE上(原因與前面提到的類似)。NAE的幀內(nèi)和幀間通信描述如下：

當DC 2620(部署在CSE-1 2622)需要與由不同CSE(例如CSE-2 2624)提供的另一個CSF(用于在NAE的DC的數(shù)據(jù)收集)通信時，其將使用mcc接口。如前所示的四種情形(Case-1至Case-4)也應用于相關對象以及要交換的消息的結(jié)構(gòu)。

當DC 2620(部署在CSE-1 2622)需要與由相同CSE提供的另一個CSF通信時，其將通過mff接口。如前所示的四種情形(Case-1到Case-4)仍然應用在mff接口上。

當由位于相同CSE-1 2622上的AE 2628查詢SP 2626(由CSE-1 2622部署)時，其將通過mac接口。它主要與關于圖18討論的用于服務供應的規(guī)程相關，并且涉及的對象是SP 2626和AE 2628客戶端。要在其之間交換的消息的結(jié)構(gòu)與在情形4中所示的相同。

當位于另一個CSE-2 2624上的AE 2630查詢SP 2626(由CSE-1 2632部署)時，其將通過mcc和mac接口兩者。同樣，其與服務供應相關，并且要在其之間交換的消息的結(jié)構(gòu)與在情形4中所示的相同。

對NAE的任何兩個組件(即DC、DP和SP)之間的通信，如果將其部署在相同的CSE，那么其將通過mff接口。否則，其將通過mcc接口。例如，針對DC與DP之間的交互，其之間的消息結(jié)構(gòu)可以類似于圖12所示的消息結(jié)構(gòu)(當DC將收集的數(shù)據(jù)輸入DP時使用該結(jié)構(gòu))以及當DP向DC發(fā)送數(shù)據(jù)收集策略時使用的消息元素。

應當理解，圖26A-B所示功能可以采用在M2M網(wǎng)絡的節(jié)點(例如服務器、網(wǎng)關、裝置、或其它計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，例如下面所述圖32C或圖32D中所示的其中一個。

圖27是示出oneM2M服務組件架構(gòu)中的NAE 2702的實施方式架構(gòu)的示意圖。如圖所示，可通過插入稱為“節(jié)點可用性估計組件”2702的單獨服務組件來實施NAE 2702，其可以通過'Msc'參考點2704與其它組件交互。

應當理解，圖27所示功能可以采用在M2M網(wǎng)絡的節(jié)點(例如服務器、網(wǎng)關、裝置、或其它計算機系統(tǒng))的存儲器中存儲并在其處理器上執(zhí)行的軟件(即計算機可執(zhí)行指令)的形式來實施，例如下面所述圖32C或圖32D中所示的其中一個。

圖28是示出在oneM2M服務層的NAE的示例性數(shù)據(jù)收集、處理以及節(jié)點可用性服務供應實施例的示意圖。DC從輸入源收集實時數(shù)據(jù)。在oneM2M域的語境下，這些實體可以是現(xiàn)有CSF。特別地，因為很多現(xiàn)有CSF被呈現(xiàn)為資源，所以圖28示出根據(jù)最新的oneM2M功能架構(gòu)規(guī)范可以從哪些特定資源NAE收集實時數(shù)據(jù)。特別地，圖28是通過示出怎樣從oneM2M服務層的現(xiàn)有CSF收集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)報告消息(如圖14所定義)的具體實施例。例如，當NAE需要從CMDH CSF(被表示為oneM2M服務層中的<delivery>資源)收集數(shù)據(jù)時，其可以收集關于CSE或AE的數(shù)據(jù)。關于感興趣的數(shù)據(jù)，“source(源)”和“target(目標)”指示誰涉及這種<delivery>資源(顯然，其中一個應該是感興趣的節(jié)點)，“l(fā)ifespan(壽命)”顯示傳遞的持續(xù)時間，“deliveryMetaData(遞送元數(shù)據(jù))”表示傳遞狀態(tài)等等。類似地，NAE可以從<node>資源收集數(shù)據(jù)。對應的感興趣節(jié)點可以是物理節(jié)點，并且感興趣的數(shù)據(jù)可包括節(jié)點的“存儲器使用(memory)”、“存儲(storage)”、“電力(power)”、以及“睡眠調(diào)度(schedule)”(由<schedule>資源描述，其是NAE可以從其收集數(shù)據(jù)的另一種類型的資源節(jié)點)。

圖29是示出在oneM2M服務層的示例性數(shù)據(jù)處理實施例的示意圖。DP可以基于從DC收集的數(shù)據(jù)來估計節(jié)點可用性。圖29示出關于以下的實施例：1)怎樣從三個不同的數(shù)據(jù)片段推演節(jié)點可用性信息(在DP的模塊A完成)；以及2)怎樣融合從三個數(shù)據(jù)抽象的信息(在DP的模塊B完成)。如圖29所示，DC從不同的源接收三個數(shù)據(jù)。例如，數(shù)據(jù)-1是關于AE-1(即感興趣的節(jié)點)的并且從服務統(tǒng)計收集記錄收集。數(shù)據(jù)-2是關于CSE-1(即感興趣的節(jié)點)并且從會話管理功能收集。

針對感興趣的節(jié)點i(在本示例中可以是AE-1或CSE-1)及其每個相關數(shù)據(jù)j(即，針對AE-1的數(shù)據(jù)-1、針對CSE-1的數(shù)據(jù)-2和數(shù)據(jù)-3)，模塊A將執(zhí)行推演過程，并且僅基于從數(shù)據(jù)j抽象的信息針對變量y_i,j(t)(是布爾變量)，將每個元素數(shù)據(jù)推演為“0”或“1”值，以指示節(jié)點在時間單元t的可用性i。推演結(jié)果在圖29中的分段I、II和III中示出。例如，基于數(shù)據(jù)-1，針對t＝1與t＝10之間的時間單元，推演出y_AE-1,Data-1(t)＝1。基于數(shù)據(jù)-2，針對t＝7與t＝20之間的時間單元，推演出y_CSE-1,Data-2(t)＝1。基于數(shù)據(jù)-3，僅針對時間單元t＝8推演出y_CSE-1,Data-3(t)＝1。特別地，從y_AE-1,Data-1(t)＝1開始，模塊A將針對t＝1與t＝10之間的時間單元進一步推演出y_CSE-1,Data-1(t)＝1。這是如上所述的在與節(jié)點i直接相關的給定信息也間接反映其它相關節(jié)點的可用性的意義上的數(shù)據(jù)重新使用過程。作為示例，因為AE-1在[t＝1,t＝10]期間可用，并且AE-1實際上由CSE-1保持，因此還可以推演出CSE-1在[t＝1,t＝10]期間也可用(在圖29中的分段IV中示出)。

接著，暫時只關注CSE-1并且關注的時間單元僅針對t＝8。因為存在與在時間單元t＝8的CSE-1的可用性相關的三個推演結(jié)果，所以這三個推演結(jié)果將在DP的模塊B融合(即圖29中的分段V)并且在分段VI中示出融合節(jié)點可用性結(jié)果(即y_i(t))。

圖30A和30B是示出可以在實施例中使用的示例性資源的示意圖。這些資源可以在SP被讀取到供應節(jié)點可用性估計服務，圖30A示出資源<estimatedAvailability>3002；且圖30B示出資源<estimatedAvailabilityElement>3004。通常，<estimatedAvailability>3002可以位于資源<CSEBase>下。同時，<estimatedAvailability>3002本身可包括多個子<resourceAvailabilityElement>3004資源。特別地，每個<estimatedAvailabilityElement>3004資源將表示一個估計的節(jié)點可用性結(jié)果，并且該資源的屬性對應于如方程10所列的數(shù)據(jù)元素。替選地，估計的節(jié)點可用性結(jié)果還可以通過添加新屬性(例如置信度等等)存儲在現(xiàn)有<schedule>資源中。

諸如圖形用戶界面(GUI)的界面可用于幫助用戶在服務層控制和/或配置與節(jié)點可用性估計服務相關的功能。圖31是示出界面3102的示意圖。應當理解，可以利用諸如下面描述的圖32C-D所示的顯示器來產(chǎn)生界面3102。

如同所討論的，圖16所示的DP內(nèi)的一般架構(gòu)模塊D用于在給定多個歷史可用性信息(即在先前部分中討論的L_i(t,k))的意義上構(gòu)建節(jié)點可用性估計器(即函數(shù)f_i(t))，模塊D用于確定函數(shù)f_i(t)的那些參數(shù)的值(即a_n,a_n-1,…a₁,a₀)。

值得注意的是，可以使用任何可用的解決方案作為構(gòu)建估計器的插件(換言之，本公開不限于用于實施模塊D的任何特定方法)。因此，針對任何插件解決方案，用戶可能需要在開始構(gòu)建估計器之前進行一些配置。因此，為了向用戶提供方便的方式來配置例如使用哪個基本函數(shù)f_i(t)以及怎樣設定函數(shù)f_i(t)的參數(shù)的初始值(即a_n,a_n-1,…a₁,a₀)，可以提供關于圖形用戶界面(GUI)的用戶控制面板。圖31示出示例性GUI 3102，以允許用戶選擇要使用哪個基本函數(shù)f_i(t)及其參數(shù)的初始值，這可以基于需要容易地擴展。

示例性M2M/IoT/WoT通信系統(tǒng)

圖32A是其中可以實施一個或多個公開實施例的示例性機器對機器(M2M)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)或萬物網(wǎng)(WoT)通信系統(tǒng)的示意圖。通常，M2M技術為IoT/WoT提供構(gòu)建塊，并且任何M2M裝置、M2M網(wǎng)關、M2M服務器、或M2M服務平臺可以是IoT/WoT以及IoT/WoT服務層等等的組件或節(jié)點。通信系統(tǒng)10可用于實施公開實施例的功能，并且可包括功能和邏輯實體(諸如節(jié)點可用性估計器902、DC 904、DP 906、和/或SP 908以及邏輯實體)以產(chǎn)生圖形用戶界面3102。

如圖32A所示，M2M/IoT/WoT通信系統(tǒng)10包括通信網(wǎng)絡12。通信網(wǎng)絡12可以是固定網(wǎng)絡(例如以太網(wǎng)、光纖、ISDN、PLC等等)或無線網(wǎng)絡(例如WLAN、蜂窩等等)或異構(gòu)網(wǎng)絡的網(wǎng)絡。例如，通信網(wǎng)絡12可包括向多個用戶提供諸如語音、數(shù)據(jù)、視頻、消息、廣播等的內(nèi)容的多個接入網(wǎng)絡。例如，通信網(wǎng)絡12可以采用一種或多種信道接入方法，例如碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、單載波FDMA(SC-FDMA)等等。此外，通信網(wǎng)絡12例如可包括諸如核心網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)、傳感器網(wǎng)絡、工業(yè)控制網(wǎng)絡、個人區(qū)域網(wǎng)絡、融合個人網(wǎng)絡、衛(wèi)星網(wǎng)絡、家庭網(wǎng)絡、或企業(yè)網(wǎng)絡這樣的其它網(wǎng)絡。

如圖32A所示，M2M/IoT/WoT通信系統(tǒng)10可包括基礎設施域和場域。基礎設施域是指端到端M2M部署的網(wǎng)絡側(cè)，而場域是指通常位于M2M網(wǎng)關后的區(qū)域網(wǎng)絡。場域和基礎設施域可以都包括各種不同的網(wǎng)絡節(jié)點(例如服務器、網(wǎng)關、裝置等等)。例如，場域可包括M2M網(wǎng)關14和終端裝置18。應當理解，根據(jù)需要，在M2M/IoT/WoT通信系統(tǒng)10中可包括任何數(shù)量的M2M網(wǎng)關裝置14和M2M終端裝置18。M2M網(wǎng)關裝置14和M2M終端裝置18的每一個被配置為經(jīng)由通信網(wǎng)絡12或直接無線電鏈路使用通信電路系統(tǒng)來傳送和接收信號。M2M網(wǎng)關14允許無線M2M裝置(例如蜂窩和非蜂窩)以及固定網(wǎng)絡M2M裝置(例如PLC)來通過運營商網(wǎng)絡(例如通信網(wǎng)絡12或直接無線電鏈路)進行通信。例如，M2M終端裝置18可以收集數(shù)據(jù)并經(jīng)由通信網(wǎng)絡12或直接無線電鏈路將數(shù)據(jù)發(fā)送到M2M應用20或其它M2M裝置18。M2M終端裝置18還可以從M2M應用或M2M終端裝置18接收數(shù)據(jù)20。此外，可以經(jīng)由M2M服務層22向M2M應用20發(fā)送數(shù)據(jù)和信號以及從M2M應用20接收數(shù)據(jù)和信號，如下所述。M2M終端裝置18和網(wǎng)關14例如可以經(jīng)由包括蜂窩、WLAN、WPAN(例如Zigbee、6LoWPAN、藍牙)、直接無線電鏈路、以及有線的各種網(wǎng)絡進行通信。

示例性M2M終端裝置18包括但不限于平板電腦、智能電話、醫(yī)療裝置、溫度和天氣監(jiān)視器、連接的汽車、智能儀表、游戲控制臺、個人數(shù)字助理、健康和健身監(jiān)視器、燈、恒溫器、電器、車庫門、以及其它基于致動器的裝置、安全裝置和智能插座。

參考圖32B，所示場域中的M2M服務層22為M2M應用20、M2M網(wǎng)關裝置14、以及M2M終端裝置18和通信網(wǎng)絡12提供服務。通信網(wǎng)絡12可用于實施公開實施例的功能性，并且可包括功能和邏輯實體(例如節(jié)點可用性估計器902、DC 904、DP 906、和/或SP 908以及用于產(chǎn)生圖形用戶界面3102的邏輯實體)。可由一個或多個服務器、計算機、裝置、虛擬機(例如云/存儲庫等等)來實施M2M服務層22，例如包括下述圖32C和32D中所示的裝置。應當理解，M2M服務層22可關于需要與任何數(shù)量的M2M應用、M2M網(wǎng)關14、M2M終端裝置18、以及通信網(wǎng)絡12通信。可由網(wǎng)絡的一個或多個節(jié)點來實施M2M服務層22，網(wǎng)絡的一個或多個節(jié)點可包括服務器、計算機、裝置等等。M2M服務層22提供應用于M2M終端裝置18、M2M網(wǎng)關14、以及M2M應用20的服務能力。可通過各種方式實施M2M服務層22的功能，例如作為web服務器、在蜂窩核心網(wǎng)絡中、在云中等等。

與所示的M2M服務層22類似，在基礎設施域中存在M2M服務層22'。M2M服務層22'為基礎設施域中的M2M應用20'和底層通信網(wǎng)絡12'提供服務。M2M服務層22'還為場域中的M2M網(wǎng)關14和M2M終端裝置18提供服務。應當理解，M2M服務層22'可以與任何數(shù)量的M2M應用、M2M網(wǎng)關、以及M2M裝置通信。M2M服務層22'可由不同的服務提供商與服務層交互。M2M服務層22'由網(wǎng)絡的一個或多個節(jié)點(可包括服務器、計算機、裝置、虛擬機(例如云計算/存儲庫等等)等等)構(gòu)成。

仍然參考圖32B，M2M服務層22和22'提供多種應用和垂直面可以利用的服務交付能力的核心集合。這些服務能力使得M2M應用20和20'能夠與裝置交互并執(zhí)行諸如數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析、裝置管理、安全性、計費、服務/裝置發(fā)現(xiàn)等等功能。實際上，這些服務能力免除了應用實施這些功能的負擔，從而簡化應用開發(fā)、降低成本并縮短上市時間。服務層22和22'還使得M2M應用20和20'能夠通過與服務層22和22'提供的服務相關的各種網(wǎng)絡12和12'進行通信。

本申請的方法可以被實施為服務層22和22'的一部分。服務層22和22'是通過應用編程接口(API)和底層網(wǎng)絡接口集合支持增值服務能力的軟件中間件層。ETSI M2M和oneM2M兩者均使用可以包含本申請的連接方法的服務層。ETSI M2M的服務層稱為服務能力層(SCL)。SCL可以在M2M裝置中實施(其中將其稱為裝置SCL(DSCL))、在網(wǎng)關中實施(其中將其稱為網(wǎng)關SCL(GSCL))、和/或在網(wǎng)絡節(jié)點中實施(其中將其稱為網(wǎng)絡SCL(NSCL))。oneM2M服務層支持公共服務功能(CSF)(即服務能力)集合。一個或多個特定類型的CSF的集合的實例化稱為可以在不同類型的網(wǎng)絡節(jié)點(例如基礎設施節(jié)點、中間節(jié)點、專用節(jié)點)上托管的公共服務實體(CSE)。此外，本申請的連接方法可以被實施為使用面向服務的架構(gòu)(SOA)和/或面向資源的架構(gòu)(ROA)來訪問諸如本申請的連接方法的服務的M2M網(wǎng)絡的一部分。

在一些實施例中，M2M應用20和20'可以與所公開的系統(tǒng)和方法結(jié)合使用。M2M應用20和20'可包括與UE或網(wǎng)關交互的應用，并且可用于與其它所公開的系統(tǒng)和方法相結(jié)合。

在一個實施例中，諸如節(jié)點可用性估計器902、DC 904、DP 906、和/或SP 908這樣的邏輯實體以及用于產(chǎn)生圖形用戶界面3102的邏輯實體可以在由M2M節(jié)點(例如M2M服務器、M2M網(wǎng)關、或M2M裝置，如圖32B所示)托管的M2M服務層實例中托管。例如，諸如節(jié)點可用性估計器902、DC 904、DP 906、和/或SP 908這樣的邏輯實體以及用于產(chǎn)生圖形用戶界面3102的邏輯實體可包括M2M服務層實例內(nèi)的單獨服務能力或者作為現(xiàn)有服務能力中的子功能。

M2M應用20和20'可包括各種行業(yè)中的應用，例如但不限于交通、健康、連接的家庭、能量管理、資產(chǎn)跟蹤、以及安全和監(jiān)視。如上所述，跨越裝置、網(wǎng)關、服務器、以及其它系統(tǒng)的節(jié)點運行的M2M服務層例如支持像數(shù)據(jù)收集、裝置管理、安全、計費、定位跟蹤/地理柵欄、裝置/服務發(fā)現(xiàn)以及傳統(tǒng)系統(tǒng)集成這樣的功能，并將這些功能作為服務提供給M2M應用20和20'。

通常，服務層22和22'定義通過應用編程接口(API)和底層網(wǎng)絡接口集合支持增值服務能力的軟件中間件層。ETSI M2M和oneM2M架構(gòu)兩者均定義了服務層。ETSI M2M的服務層稱為服務能力層(SCL)。SCL可以在ETSI M2M架構(gòu)的各種不同節(jié)點中實現(xiàn)。例如，服務層的實例可以在M2M裝置中實施(其中將其稱為裝置SCL(DSCL))、在網(wǎng)關中實施(其中將其稱為網(wǎng)關SCL(GSCL))、和/或在M2M裝置網(wǎng)絡節(jié)點中實施(其中將其稱為網(wǎng)絡SCL(NSCL))。oneM2M服務層支持公共服務功能(CSF)(即服務能力)集合。一個或多個特定類型的CSF的集合的實例化稱為可以在不同類型的網(wǎng)絡節(jié)點(例如基礎設施節(jié)點、中間節(jié)點、專用節(jié)點)上托管的公共服務實體(CSE)。第三代合作伙伴計劃(3GPP)還定義了用于機器類型通信(MTC)的架構(gòu)。在該架構(gòu)中，服務層及其提供的服務能力被實施為服務能力服務器(SCS)的一部分。無論是在ETSI M2M架構(gòu)的DSCL、GSCL或NSCL中、在3GPPMTC架構(gòu)的服務能力服務器(SCS)中、在oneM2M架構(gòu)的CSF或CSE中、或者在網(wǎng)絡的一些其它節(jié)點中具體實施，服務層的實例都可以被實施為在網(wǎng)絡中的一個或多個單獨節(jié)點(包括服務器、計算機、以及其它計算裝置或節(jié)點，或者作為一個或多個現(xiàn)有節(jié)點的一部分)上執(zhí)行的邏輯實體(例如軟件、計算機可執(zhí)行指令等等)。作為示例，服務層或其組件的實例可以以在具有圖32C或圖32D所示的一般架構(gòu)的網(wǎng)絡節(jié)點(例如服務器、計算機、網(wǎng)關、裝置等等)上運行的軟件的形式實現(xiàn)。

此外，本申請的邏輯實體(例如節(jié)點可用性估計器902、DC 904、DP 906、和/或SP 908以及用于產(chǎn)生圖形用戶界面3102的邏輯實體)可以被實施為使用面向服務的架構(gòu)(SOA)和/或面向資源的架構(gòu)(ROA)來訪問本申請的服務的M2M網(wǎng)絡的一部分。

圖32C是M2M網(wǎng)絡節(jié)點30(例如M2M裝置18、M2M網(wǎng)關14、M2M服務器等等)的示例性硬件/軟件架構(gòu)的框圖。節(jié)點30可以執(zhí)行或包括邏輯實體(諸如節(jié)點可用性估計器902、DC 904、DP 906、和/或SP 908以及用于產(chǎn)生圖形用戶接口3102的邏輯實體)。裝置30可以是M2M網(wǎng)絡的一部分(如圖32A-B所示)或者非M2M網(wǎng)絡的一部分。如圖32C所示，M2M節(jié)點30可包括處理器32、不可移動存儲器44、可移動存儲器46、揚聲器/麥克風38、鍵盤40、顯示器、觸摸板、和/或指示器42、電源48、全球定位系統(tǒng)(GPS)芯片集50、和其它外圍設備52。節(jié)點30還可包括通信電路系統(tǒng)(諸如收發(fā)器34和傳送/接收元件36)。應當理解，M2M節(jié)點30可包括前述元件的任何子組合，同時保持與實施例一致。該節(jié)點可以是實施本文所述+SMSF功能的節(jié)點。

處理器32可以是通用處理器、專用處理器、傳統(tǒng)處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、多個微處理器、與DSP核相關聯(lián)的一個或多個微處理器、控制器、微控制器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)電路、任何其它類型的集成電路(IC)、狀態(tài)機等等。通常，處理器32可執(zhí)行在節(jié)點的存儲器(例如存儲器44和/或存儲器46)中存儲的計算機可執(zhí)行指令以執(zhí)行節(jié)點的各種所需功能。例如，處理器32可以執(zhí)行信號編碼、數(shù)據(jù)處理、功率控制、輸入/輸出處理、和/或使得M2M節(jié)點30能夠在無線或有線環(huán)境中操作的任何其它功能。處理器32可以運行應用層程序(例如瀏覽器)和/或無線電接入層(RAN)程序和/或其它通信應用。處理器32還可以例如在接入層和/或應用層中執(zhí)行安全操作，例如認證、安全密鑰協(xié)商、和/或加密操作。

如圖32C所示，處理器32連接到其通信電路系統(tǒng)(例如收發(fā)器34和傳送/接收元件36)。通過執(zhí)行計算機可執(zhí)行指令，處理器32可以控制通信電路系統(tǒng)以使得節(jié)點30經(jīng)由它所連接的網(wǎng)絡與其它節(jié)點通信。特別地，處理器32可以控制通信電路系統(tǒng)以執(zhí)行本文和權(quán)利要求所述的傳送和接收步驟。雖然圖32C將處理器32和收發(fā)器34描述為單獨的組件，但是應當理解，可將處理器32和收發(fā)器34一起集成在電子封裝或芯片中。

傳送/接收元件36可以被配置為向其它M2M節(jié)點(包括M2M服務器、網(wǎng)關、裝置等等)傳送信號或從其接收信號。例如，在實施例中，傳送/接收元件36可以是被配置為傳送和/或接收RF信號的天線。傳送/接收元件36可以支持各種網(wǎng)絡和空中接口，例如WLAN、WPAN、蜂窩等等。在實施例中，傳送/接收元件36可以是被配置為傳送和/或接收IR、UV、或可見光信號的發(fā)射器/檢測器。在另一個實施例中，傳送/接收元件36可以被配置為傳送和接收RF和光信號兩者。應當理解，傳送/接收元件36可以被配置為傳送和/或接收無線或有線信號的任何組合。

此外，雖然在圖32C中將傳送/接收元件36描述為單個元件，但是M2M節(jié)點30可包括任何數(shù)量的傳送/接收元件36。更具體而言，M2M節(jié)點30可以采用MIMO技術。因此，在實施例中，M2M節(jié)點30可包括用于傳送和接收無線信號的兩個或更多個傳送/接收元件36(例如多個天線)。

收發(fā)器34可以被配置為調(diào)制要由傳送/接收元件36傳送的信號，并解調(diào)由傳送/接收元件36接收的信號。如上所述，M2M節(jié)點30可具有多模式功能。因此，收發(fā)器34可包括多個收發(fā)器，用于使得M2M節(jié)點30例如能夠經(jīng)由多個RAT(例如UTRA和IEEE 802.11)進行通信。

處理器32可以從任何類型的適當存儲器(例如不可移動存儲器44和/或可移動存儲器46)訪問信息并將數(shù)據(jù)存儲在其中。例如，處理器32可將會話語境存儲在其存儲器中，如上所述。不可移動存儲器44可包括隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、硬盤、或任何其它類型的存儲器存儲裝置。可移動存儲器46可包括用戶身份模塊(SIM)卡、記憶棒、安全數(shù)字(SD)存儲卡等等。在其它實施例中，處理器32可以從在實體上并非處于M2M節(jié)點30的存儲器(例如在服務器或家庭計算機上)訪問信息，并將數(shù)據(jù)存儲在其中。處理器32可以被配置為控制顯示器或指示器42上的照明模式、圖像、或顏色，以反映M2M服務層會話遷移或共享的狀態(tài)，或者從用戶獲得輸入，或者向用戶顯示關于節(jié)點的會話遷移或共享能力或設定的信息。在另一個示例中，顯示器可以示出關于會話狀態(tài)的信息。本公開定義了oneM2M實施例中的RESTful用戶/應用API。可以在顯示器上示出的圖形用戶界面可以被分層在API的頂部，以允許用戶經(jīng)由本文所述的底層服務層會話功能交互式地建立和管理E2E會話或者其遷移或共享。

處理器32可以從電源48接收電力，并且可以被配置為向M2M節(jié)點30中的其它組件分配和/或控制電力。電源48可以是用于為M2M系統(tǒng)供電的任何適當?shù)难b置節(jié)點30。例如，電源48可包括一個或多個干電池(例如鎳鎘(NiCd)、鎳鋅(NiZn)、鎳金屬氫化物(NiMH)、鋰離子(Li離子)等等)、太陽能電池、燃料電池等等。

處理器32還可以連接到GPS芯片集50，GPS芯片集50被配置為提供關于M2M節(jié)點30的當前定位的定位信息(例如經(jīng)度和緯度)。應當理解，M2M節(jié)點30可由任何適當?shù)亩ㄎ淮_定方法獲取定位信息，同時保持與實施例一致。

處理器32還可以連接到其它外圍設備52，外圍設備52可包括提供附加特征、功能、和/或有線或無線連接的一個或多個軟件和/或硬件模塊。例如，外圍設備52可包括加速度計、電子羅盤、衛(wèi)星收發(fā)器、傳感器、數(shù)碼相機(用于照片或視頻)、通用串行總線(USB)端口、振動裝置、電視收發(fā)器、免提耳機、(藍牙)模塊、調(diào)頻(FM)無線電單元、數(shù)字音樂播放器、媒體播放器、視頻游戲播放器模塊、互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器等等。

圖32D是也可用于實施M2M網(wǎng)絡的一個或多個節(jié)點(例如M2M服務器、網(wǎng)關、裝置、或其它節(jié)點)的示例性計算系統(tǒng)90的方框圖。計算系統(tǒng)90可包括計算機或服務器，并且可以主要由計算機可讀指令控制，計算機可讀指令可以采用軟件形式(不管在什么地方或者通過什么手段存儲或訪問這種軟件)。計算系統(tǒng)90可以執(zhí)行或包括邏輯實體(諸如節(jié)點可用性估計器902、DC 904、DP 906、和/或SP 908以及用于產(chǎn)生圖形用戶界面3102的邏輯實體)。計算系統(tǒng)90可以是M2M裝置、用戶設備、網(wǎng)關、UE/GW、或者任何其它節(jié)點(包括例如移動護理網(wǎng)絡的節(jié)點)、服務層網(wǎng)絡應用提供商、終端裝置18、或M2M網(wǎng)關裝置14。這種計算機可讀指令可以在處理器(例如中央處理單元(CPU)91)中執(zhí)行，以使得計算系統(tǒng)90進行工作。在很多已知的工作站、服務器和個人計算機中，中央處理單元91由稱為微處理器的單片CPU實現(xiàn)。在其它機器中，中央處理單元91可包括多個處理器。協(xié)處理器81是與主CPU 91不同的可選處理器，其執(zhí)行附加功能或輔助CPU91。CPU91和/或協(xié)處理器81可以接收、生成、以及處理與所公開的用于E2E M2M服務層會話的系統(tǒng)和方法相關的數(shù)據(jù)，例如接收會話憑證或基于會話憑證進行認證。

在操作中，CPU 91取得、解碼和執(zhí)行指令，并經(jīng)由計算機的主數(shù)據(jù)傳送路徑(系統(tǒng)總線80)往來于其它資源傳送信息。這種系統(tǒng)總線連接計算系統(tǒng)90中的組件，并定義用于數(shù)據(jù)交換的媒介。系統(tǒng)總線80通常包括用于發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線、用于發(fā)送地址的地址線、以及用于發(fā)送中斷和用于操作系統(tǒng)總線的控制線。這種系統(tǒng)總線80的示例是PCI(外圍組件互連)總線。

連接到系統(tǒng)總線80的存儲器包括隨機存取存儲器(RAM)82和只讀存儲器(ROM)93。這種存儲器包括允許存儲和檢索信息的電路系統(tǒng)。ROM 93通常包含不容易修改的存儲數(shù)據(jù)。在RAM 82中存儲的數(shù)據(jù)可由CPU 91或其它硬件裝置讀取或改變。對RAM 82和/或ROM 93的訪問可由存儲器控制器92控制。存儲器控制器92可以提供地址轉(zhuǎn)換功能，該功能在執(zhí)行指令時將虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址。存儲器控制器92還可以提供存儲器保護功能，該功能隔離系統(tǒng)中的處理并將系統(tǒng)處理與用戶處理隔離。因此，在第一模式中運行的應用可以僅訪問由它自己的進程虛擬地址空間映射的存儲器；它不能訪問另一個進程的虛擬地址空間中的存儲器，除非建立了進程之間的存儲器共享。

此外，計算系統(tǒng)90可以包含外圍設備控制器83，外圍設備控制器83負責將指令從CPU 91傳遞到外圍設備(諸如打印機94、鍵盤84、鼠標95、以及硬盤驅(qū)動器85)。

由顯示控制器96控制的顯示器86用于顯示計算系統(tǒng)90產(chǎn)生的視覺輸出。這種視覺輸出可包括文本、圖形、動畫圖形、以及視頻。可使用基于CRT的視頻顯示器、基于LCD的平板顯示器、基于氣體等離子體的平板顯示器、或觸摸面板來實施顯示器86。顯示控制器96包括產(chǎn)生發(fā)送到顯示器86的視頻信號所需的電子組件。

此外，計算系統(tǒng)90可以包含可用于將計算系統(tǒng)90連接到外部通信網(wǎng)絡(例如圖32A和圖32B的網(wǎng)絡12)以使得計算系統(tǒng)90能夠與網(wǎng)絡的其它節(jié)點通信的通信電路系統(tǒng)(例如網(wǎng)絡適配器97)。

應當理解，本文所述系統(tǒng)、方法和處理中的任何一個或全部都可采用在計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲的計算機可執(zhí)行指令(即應用代碼)的形式具體實施，該指令當由機器(諸如M2M網(wǎng)絡的節(jié)點，例如包括M2M服務器、網(wǎng)關、裝置等等)執(zhí)行時執(zhí)行和/或?qū)嵤┍疚乃鱿到y(tǒng)、方法和過程。具體而言，上述任何步驟、操作或功能(包括網(wǎng)關、UE、UE/GW或移動核心網(wǎng)、服務層或網(wǎng)絡應用提供商的任何節(jié)點的操作)都可以采用這種計算機可執(zhí)行指令的形式來實施。邏輯實體(例如節(jié)點可用性估計器902、DC 904、DP 906、和/或SP 908以及用于產(chǎn)生圖形用戶界面3102的邏輯實體)可以采用在計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲的計算機可執(zhí)行指令的形式具體實施。計算機可讀存儲介質(zhì)包括采用用于存儲信息的任何非暫時性(即有形或物理)方法或技術實施的易失性和非易失性、可移動和不可移動介質(zhì)，但是這種計算機可讀存儲介質(zhì)不包括信號。計算機可讀存儲介質(zhì)包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、閃存或其它存儲器技術、CD-ROM、數(shù)字通用盤(DVD)或其它光盤存儲器、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲器、或其它磁性存儲裝置、或可用于存儲所需信息并可由計算機訪問的任何其它有形或物理介質(zhì)。

在描述本公開的主題的優(yōu)選實施例時，如圖所示，為了清楚起見采用特定術語。但是，要求保護的主題并非要限于這樣選擇的特定術語，并且應當理解，每個特定元件都包括以類似方式操作以實現(xiàn)類似目的的所有技術等同物。

本書面描述使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳實施方式，并且還使得本領域技術人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何并入的方法。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求書限定，并且可包括本領域技術人員能想到的其它示例。如果其它示例具有與權(quán)利要求書的字面語言沒有不同的元件，或者如果其它示例包括與權(quán)利要求的字面語言沒有實質(zhì)差異的等同元件，那么其將落入權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。