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语义发布和发现的机制

阅读：367发布：2021-04-13

专利汇可以提供语义发布和发现的机制专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且方法、设备和系统可被用于语义发布和发现。在实施例中，用于发布语义相关资源标识符的方法可以包括将关键字添加到语义相关资源的标识符并且将该标识符发布到兄弟节点和子节点的至少一个。在另一实施例中，方法可以包括使用布隆过滤器来发布语义相关资源。在另一实施例中，方法可以包括通过语义节点，将语义相关资源的标识符发布到兄弟节点，而将语义节点的摘要发布到子节点。，下面是语义发布和发现的机制专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于发布语义相关资源标识符的设备，所述设备包括：
处理器；以及
与所述处理器耦接的存储器，所述存储器包括可执行指令，当由所述处理器执行时，所述可执行指令使所述处理器实现下述操作：
构造用于语义相关资源的标识符，所述标识符包括：
类型，以及
关键字；以及
发布包括所述标识符的消息。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述标识符进一步包括主机地址。
3.如权利要求1所述的设备，进一步包括：利用所述标识符，发布最大跳数。
4.如权利要求1所述的设备，进一步包括：
确定已经达到语义相关资源或语义相关资源的标识符的阈值数；以及
基于达到所述阈值数，提供发布所述消息的指令。
5.如权利要求1所述的设备，进一步包括：
表示具有以聚合格式的多个关键字的关键字，所述聚合格式基于布隆过滤器；以及生成包括具有以所述聚合格式的多个关键字的所述关键字的摘要消息。
6.如权利要求5所述的设备，进一步包括：
使用混合方法，传播包括所述标识符和所述摘要消息的消息。
7.如权利要求6所述的设备，其中，所述混合方法包括：
限制将包括所述标识符的消息传播到兄弟语义节点或父语义节点；或
限制将所述摘要消息传播到兄弟语义节点。
8.一种用于发现语义相关资源标识符的设备，所述设备包括：
处理器；以及
与所述处理器耦接的存储器，所述存储器包括可执行指令，当由所述处理器执行时，所述可执行指令使所述处理器实现下述操作：
从请求设备接收对于语义相关资源的请求，所述请求包括第一关键字；
确定在所述设备上未在本地存储请求的语义相关资源；
响应于确定在所述设备上未在本地存储请求的语义相关资源，使所述第一关键字与第二关键字匹配，所述第二关键字与所述语义相关资源的标识符相关联；以及基于所述第一关键字与所述第二关键字的匹配，将包含在所述标识符中的语义节点的地址转发到所述请求设备。
9.如权利要求8所述的设备，其中，所述标识符进一步包括类型。
10.如权利要求8所述的设备，其中，所述请求进一步包括与所述第一关键字相关联的第一类型以及与所述第一关键字相关联的地址。
11.如权利要求10所述的设备，进一步的操作包括：
使所述第一类型与第二类型匹配，所述第二类型与所述第二关键字相关联；以及基于所述第一类型与所述第二类型的匹配以及所述第一关键字与所述第二关键字的匹配，提供转发所述地址的指令。
12.如权利要求8所述的设备，进一步的操作包括：
基于所述第一关键字与所述第二关键字的匹配，从所述语义节点检索所述语义相关资源。
13.一种设备，包括：
处理器；以及
与所述处理器耦接的存储器，所述存储器包括可执行指令，当由所述处理器执行时，所述可执行指令使所述处理器实现下述操作：
将对于预期的第一语义相关资源的请求发送到第一语义节点，所述请求包括第一关键字；以及
从所述第一语义节点接收包括用于第二语义节点的标识符的应答，所述第二语义节点具有与第二关键字相关联的第二语义相关资源，所述第二关键字与用于所述预期的第一语义相关资源的第一关键字匹配。
14.如权利要求13所述的设备，其中，所述请求进一步包括与所述第一关键字相关联的类型。
15.如权利要求14所述的设备，其中，所述类型为类、关系或术语。
16.如权利要求13所述的设备，进一步的操作包括：
针对所述第二语义相关资源将请求发送到所述第二语义节点；以及
接收所述第二语义相关资源。
17.如权利要求13所述的设备，进一步的操作包括：
针对所述第二语义相关资源将请求发送到所述第二语义节点；
接收所述第二语义相关资源；以及
确认所述第二语义相关资源与所述预期的第一语义相关资源匹配。
18.如权利要求17所述的设备，进一步的操作包括：
确定所述第二语义相关资源不与所述预期的第一语义相关资源匹配；以及针对接收的第二语义相关资源的修改将请求发送到所述第二语义节点。
19.如权利要求17所述的设备，进一步的操作包括：
提供指令以显示针对所述第二语义相关资源对所述第二语义节点的请求的状态。
20.如权利要求17所述的设备，进一步的操作包括：
提供指令以显示所述第二语义相关资源的确认的状态。

说明书全文

语义发布和发现的机制

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请根据35U.S.C§119(e)，要求2013年7月2日提交的临时美国专利申请No.61/842,030的优先权，其全部内容在此引入以供参考。

背景技术

[0003] 部署在物理环境中的支持网络的设备和传感器的数量的快速增加正改变通信网络。预测在未来10年内，数十亿设备将生成用于许多领域中的服务供应商的许多应用和服务的无数真实世界数据，诸如智能电网、智能家居、电子医疗保健、汽车、交通、物流、环境监测。通常在物联网(IoT)或机器对机器(M2M)通信的涵盖性术语下，描述实现将真实世界数据和服务整合成当前信息联网技术中的相关技术和解决方案。因为设备产生大量数据，需要识别和查询该数据的有效方式。

[0004] 图1示例可以使用将致动器用作聚合点的小型生物医学无线传感器尘埃(mote)，由病人的医院或康复中心提供的示例性病人监控应用。致动器将数据传送到网络。这些小的可佩戴资源受限设备是可以部署在病人上来持续地监控，诸如其中的血压和流率、核心体温、氧饱和度、运动、心率、听力和视力的生命体征的M2M设备的示例。由M2M设备收集的各种M2M数据可以由病人的医生、私人教练(例如来自24小时健身)和/或救护人员使用，如图1所示。为了使医生、私人教练和救护人员使用从那些M2M设备生成的数据，还需要获得那些资源的语义。语义提供数据的描述性说明，使得能理解数据的格式和结构(即，语义提供数据的含义)。

[0005] 然而，当前的M2M系统，诸如在Draft ETSI TS 102 690和TS 102 921中所述的ETSI M2M体系结构，未定义支持语义的机制(例如，在ETSI M2M定义的容器资源中存储的数据不具有能与之一起存储的任何语义信息)。因此，设备和应用需要预先对交换的容器的共同的定义和包含的数据达成一致。这使得跨不同应用的M2M数据难以重新用在当前的M2M系统中。发明内容

[0006] 在此公开用于语义发布和发现的方法、设备和系统。在实施例中，用于发布语义相关资源标识符的方法可以包括将关键字添加到语义相关资源的标识符并且将该标识符发布到兄弟节点(sibling node)和子节点的至少一个。

[0007] 在另一实施例中，方法可以包括使用布隆过滤器来发布语义相关资源。在另一实施例中，方法可以包括由语义节点将语义相关资源的标识符发布到兄弟节点，同时将语义节点的摘要发布到子节点。

[0008] 提供该发明内容以便以简化的形式，介绍选择的原理，这些原理将在下文详细描述中进一步描述。该发明内容不旨在确定所要求的主题的关键特征或必要特征，也不旨在限制所要求的主题的范围。此外，所要求的主题不限于解决在本公开的任一部分中所提及的任一或所有缺点的局限。附图说明

[0009] 从结合附图给出的示例的下述描述能更详细地理解，其中：

[0010] 图1示出病人监控应用；

[0011] 图2示出语义相关资源标识符的示例性格式；

[0012] 图3示出示例性语义节点拓扑结构；

[0013] 图4示出示例性聚合标识符格式；

[0014] 图5示出用于发布语义相关资源的标识符的示例性方法；

[0015] 图6示出用于发现语义相关资源的示例性方法；

[0016] 图7示出用于语义相关资源的发现和确认的示例性调用流(call flow)；

[0017] 图8示出使用摘要发布的示例性方法；

[0018] 图9示出使用布隆过滤器，发现语义相关资源的示例性方法；

[0019] 图10示出摘要资源结构；

[0020] 图11示出兄弟摘要；

[0021] 图12示出父摘要；

[0022] 图13示出语义节点之间的兄弟关系；

[0023] 图14示出发布语义相关资源标识符；

[0024] 图15示出发布语义节点摘要；

[0025] 图16示出混合标识符和摘要发布；

[0026] 图17示出语义相关资源发现；

[0027] 图18示出ETSI M2M体系结构；

[0028] 图19示出具有语义节点的M2M体系结构；

[0029] 图20示出M2M语义节点体系结构；

[0030] 图21A是示出用于建立语义节点层级的方法的一个实施例的流程图；

[0031] 图21B更详细地示出图21A中的步骤；

[0032] 图22示出语义节点注册的消息流；

[0033] 图23示出由子女启动的父-子关系更新；

[0034] 图24示出处理语义相关资源发现的流程图；

[0035] 图25示出RESTful语义节点操作的消息流；

[0036] 图26示出语义相关资源发现、检索和确认过程的消息流；

[0037] 图27示出可以由兄弟/父/子语义节点保存和管理的语义相关资源更新的语义节点的流程图；

[0038] 图28示出具有相同语义的资源的分组的流程图；

[0039] 图29示例语义相关资源推送；

[0040] 图30示出设备从一个局域网移动到另一个的情形；

[0041] 图31示例数据/语义相关资源运动的消息流；

[0042] 图32示出具有独立语义节点的ETSI M2M体系结构；

[0043] 图33示出语义节点资源结构；

[0044] 图34示出SSs资源结构；

[0045] 图35示出具有集成语义节点的ETSI M2M体系结构；

[0046] 图36示出xSCL资源结构；

[0047] 图37示出上的语义相关资源结构；

[0048] 图38示出contentInstance语义；

[0049] 图39示出资源和语义检索的消息流；

[0050] 图40示出具有独立语义节点的3GPP MTC体系结构；

[0051] 图41示出具有独立语义节点的3GPP MTC体系结构；

[0052] 图42提供如在此所述的语义节点的使用的一个例子的示例；

[0053] 图43A是可以实现一个或多个公开的实施例的示例性机器对机器(M2M)或物联网(IoT)通信系统的系统图；

[0054] 图43B是可以用在图43A中所示的M2M/IoT通信系统中的示例性体系结构的系统图；

[0055] 图43C是可以用在图43A中所示的通信系统中的示例性M2M/IoT终端或网关设备的系统图；以及

[0056] 图43D是可以体现图43A的通信系统的方面的示例性计算系统的框图。

具体实施方式

[0057] 可以由其他计算设备发现和使用在语义节点中托管的语义相关资源。当语义节点接收用于语义相关资源的请求时，语义节点可以检查其本地语义数据库。如果没有匹配，语义节点可以将该请求转发到与之具有逻辑关系的其他语义节点，例如，兄弟节点或父节点。

[0058] 用于语义相关资源的语义发布和发现的系统可以包括洪泛或转发肯定不能由语义节点应答的每一发现请求。如果在大网络中实现，洪泛或转发每一请求会导致网络的显著开销和带宽消耗。除上述洪泛和转发环境外，如果语义节点在返回匹配的语义相关资源中不合作，可能存在另外的网络问题。例如，语义节点之间无合作会导致语义节点接收从多个其他语义节点返回的类似的匹配的语义相关资源，强制网络中的显著的开销和带宽消耗。在此公开了另外的语义相关资源方案，便于发现(检索)语义相关资源的位置和发布(传送)语义相关资源的位置。

[0059] 在下文中给出语义节点体系结构的简单概述。在对应于图18-图42的描述中，提供有关语义节点体系结构的更多详情。

[0060] 在常见的机器对机器(M2M)系统中。(在终端设备以及后端网络服务器上托管的)M2M应用需要预先对交换数据的共同定义达成一致。这主要是由于缺乏能代表应用，解析、解释或处理M2M数据的语义感知M2M服务层。在当前M2M系统中，M2M服务层缺乏语义感知能力，因此，流过并且在M2M服务层中存储的数据被处理为不透明信息。

[0061] 缺乏语义感知阻止M2M服务层提供服务，所述服务允许由M2M服务层有效地提取或虚拟化由M2M应用产生的数据，使得能被不同应用发现、访问、解释和共享，即使它们不具有该数据源自的应用的任何先验知识。因此，不可能由M2M服务层有效地虚拟化和/或提取感知和起作用的物理实体(例如仪器、人、汽车、建筑物的房间等等)并且物理实体被视为环境固有的通用实体，而不依赖于特定M2M应用。为了克服该局限，在M2M系统中传送的数据可以被关联并且与语义信息集成，使得语义感知M2M服务层能具有与M2M应用的该数据的相同知识。如此，M2M服务层能更好地便于跨应用的数据共享并且向M2M应用提供增值的语义感知服务(例如，数据聚合，不同应用中的数据共享等等)。

[0062] 例如，在图1所示的病人监控应用中，具有在监控病人的生命体征(例如，血压、体温、氧、心率等等)的每一无线传感器设备上托管的单独的应用。同样地，能具有在能利用该信息的网络中托管的单独的应用(例如，与病人的医生、私人教练、家庭成员、救护人员等等相关联的应用)。然而，没有来自每一无线传感器设备的M2M语义感知服务数据，网络应用难以发现、共享和理解来自设备应用的信息，除非网络应用具有在无线传感器设备上托管的应用和它们产生的信息的类型的先验知识(例如，位置/地址、数据单位、数据的上下文等等)。

[0063] 语义节点可以在M2M系统中提供下述功能性来支持M2M服务层语义感知和数据抽象：(i)支持存储语义信息，和/或支持用于存储语义信息的服务器的接口；(ii)支持创建、检索、更新和删除语义信息的机制；(iii)支持本地和远程资源的语义信息更新的机制；(iv)支持将语义信息与可以本地或远程存储的相应的资源关联和/或链接；以及(v)发布和发现语义描述的能力。

[0064] 如在此所述，语义节点是可以在网络中的独立计算设备(例如服务器)上托管或在网络内的现有实体上托管的逻辑实体，诸如M2M网关、M2M设备、M2M服务器等等。语义节点可以被看作描述数据的知识库。例如，用于血压的传感器设备可能希望理解如何描述其数据，因此，查询附近的语义节点来找出是否存在已经定义的血压类。如果有，语义节点利用在本地找到的血压类应答该传感器设备。如果没有，语义节点可以查询其他的语义节点(例如兄弟或父)。使用语义节点可以减少使终端设备存储数据的描述的需要。

[0065] 语义节点存储和管理语义相关资源。语义相关资源通常描述需要使语义相关资源与它们相关联的其他资源，诸如，在资源树下存储的ETSI M2M资源，，，，，以便省得能够理解它们的语义。在一个实施例中，语义相关资源可以具有三种类型中的一种：类、关系和术语(term)。该分类提供与语义网的当前技术的兼容并且使M2M系统能够利用现有的语义相关资源。

[0066] 如在此所述，语义节点可以配置在不同级，诸如M2M局域网、M2M接入网和M2M核心网的M2M系统中，使得不同级形成为层级结构。同一级中的语义节点可以是分布式的并且具有兄弟关系。公开关于构建和维护语义节点的这种混合体系结构的机制，提供对现有网络层级的抽象和兼容的不同级的好处。

[0067] 图2-图17及它们的附加描述结合下文所述的语义发布和发现的方法、设备和系统，提供语义节点体系结构和平台的实施例的信息和理解。

[0068] 公开了有效的语义相关资源发布方案以便允许和便于语义相关资源发现和共享。当通过发布或不发布语义相关资源，创建、更新或删除语义相关资源时，语义节点可以通知其兄弟和子女。语义节点将语义相关资源存储在其本地数据库或目录中。交换这些目录，使得其他语义节点知道在该网络中存储和共享哪些语义相关资源。其他实体能从语义节点发现语义相关资源，不需要将该请求洪泛到兄弟或将该请求转发到父类，即使在其本地目录中没有匹配资源，相反，能从其他语义节点搜索发布的信息。在下文更详细所述的语义相关资源发布方案可以包括发布语义相关资源标识符关键字、发布语义节点摘要和发布混合标识符和摘要发布。

[0069] 在下文中公开使用包括关键字的语义相关资源的标识符来将存储语义相关资源的语义节点告知相邻的语义节点(例如兄弟、子女或非相关的语义节点)。由语义节点存储和管理的语义相关资源具有唯一标识符，其可以是统一资源定位器(URL)或统一资源标识符(URI)。为了将在语义节点中存储的语义相关资源告知其他语义节点，可以使用关键字发布语义相关资源的存在。除其他方式外，可以基于达到新创建的语义相关资源(或标识符)的阈值数或在达到某一时间阈值后，自动地触发该发布，可以通过使用语义相关资源的标识符、语义相关资源的内容或语义相关资源的标识符和内容，发布在语义节点上语义相关资源的存在。

[0070] 图2示例使用关键字的语义相关资源标识符710的示例性格式。主机地址711是存储和管理语义相关资源的原始语义节点的地址。主机地址可以是IP地址、MSDN ID等等。类型712是语义相关资源的类型，可以是定义的类型中的一种，诸如类、关系或术语。语义相关资源标识符710也可以包括包含一个或多个关键字的关键字713。

[0071] 图3示例在语义发布和发现的上下文中描述的示例性语义节点拓扑结构720。语义节点723可通信地与兄弟语义节点722和兄弟语义节点724连接。语义节点723也可通信地与父语义节点721、子语义节点725和子语义节点726连接。兄弟语义节点724还可以可通信地与用户设备(UE)727连接，其可以是任何计算设备。

[0072] 继续参考图3，下文是有关使用关键字发布的示例性情形。语义节点723可以在其上存储若干语义相关资源，如表1所示。每一存储的语义相关资源可以具有如表1所示的标识符。根据图2所示的标识符格式，表1中的每一标识符具有主机地址“语义节点723”和类型“类”。在表1中，行1的标识符，用于标识符的关键字是“体温”和“摄氏度”，行2的标识符为“湿度”，行3的标识符为“跑步机”以及行4的标识符为“血压”。

[0073] 图4示出示例性聚合标识符格式，该聚合标识符格式将表1的四个语义相关资源聚合成经由发布消息传送到一个或多个其他语义节点的一个聚合标识符。语义节点723可以以与表1类似的方式(根据图2的格式)，单独地发布标识符或将关键字聚合成发布消息(例如，语义节点723.类.体温.摄氏度；湿度；跑步机；血压)内的单个关键字(例如聚合标识符)，如图4所示。当使用包括聚合标识符的发布消息时，可以有不同的指示符，诸如分号，向接收发布消息的语义节点指示如何提取或解析聚合标识符的每一标识符。

[0074] 表1：语义相关资源标识符

[0075]1 语义节点723.类.体温.摄氏度
2 语义节点723.类.湿度
3 语义节点723.类.跑步机
4 语义节点723.类.血压

[0076] 参考图2，为了进一步缩短语义相关资源标识符710的长度，每一类型可以具有每一语义节点普遍已知的标签。例如，类可以具有标签“1”，关系可以具有标签“2”，以及术语可以具有标签“3”。

[0077] 关键字可以与具有相同类型，但具有可以区分语义相关资源的另外的单独的关键字的多个语义相关资源匹配。例如，类temperatureReading可以具有temp的关键字，类temperatureInC可以具有体温和摄氏度的关键字，而类temperatureInF可以具有体温和华氏度的关键字。关键字可以匹配具有不同类型的多个语义相关资源。例如，可以利用关键字体温，选择关系类型hasCoreTemperature，还可以利用关键字体温，选择术语类型摄氏度。主机语义节点可以选择关键字。

[0078] 此外，由于用于发布语义节点的语义节点地址对由它发布的语义相关资源来说是相同的，因此发送的发布消息中的标识符仅具有包括的类型和关键字而没有主机地址(例如类型1.关键字1)。当在标识符中不包括主机地址(例如host1.type1.keyword1)时，基于IP或MAC层信息，接收发布消息的语义节点可以将主机地址添加到接收的标识符的表格。

[0079] 图5示出在图3的上下文中，用于发布用于语义相关资源的标识符的示例性方法。在步骤731，语义节点723可以跟踪用于每一类型(例如类、关系或术语)的语义相关资源的数量。语义相关资源的数量可以是自最后一个语义节点723发布到特定语义节点或多个语义节点以来添加的语义相关资源的计数。在步骤732，语义节点723可以确定是否已经达到语义相关资源的阈值数。阈值数可以基于特定类型(例如类)或类型的任意组合。如果已经达到阈值数，在步骤733，语义节点723可以串接对应于添加的语义节点723的语义相关资源的所有或一些关键字。与发布的标识符(例如类.体温.temp或类.temp)一起或代替该标识符，可以包括串接的关键字，诸如体温至temp。在步骤734，语义节点723将类型与步骤731的计数的语义相关资源的适当关键字进行附接。在步骤735，语义节点723创建可以包含以与图2或图4类似的格式的标识符信息的发布消息。发布消息包含步骤734的信息。

[0080] 继续参考图5，在步骤736，语义节点723确定是否有任何子语义节点。在步骤737，由于有子语义节点725和子语义节点726，步骤735的发布消息被发送到子语义节点725和子语义节点726。在步骤738，语义节点723确定是否有任何兄弟语义节点。语义节点723具有图3所示的兄弟语义节点722和724。在步骤739，因为有兄弟节点，语义节点723可以设置跳数限制(例如1或2)来限制发布消息的传播。跳数限制可以包含在包括标识符的发布消息中。
在步骤740，语义节点723将发布消息发送到其兄弟。可以使用应用传输协议(例如HTTP或CoAP)发送该发布消息。

[0081] 尽管图5及其附加描述论述了发布情形，不发布情形可以以相同或类似的方式工作，但新删除的语义相关资源的数量可以用作不发布的触发器(例如，删除标识符的指令)。当语义节点，诸如语义节点722从其兄弟(例如语义节点723)或父(例如语义节点721)接收发布消息，提取类型字段和关键字来构造用于相同类型的发布的语义相关资源的标识符(例如类似于表1)。

[0082] 图6示出用于发现语义相关资源的示例性方法。在步骤751，兄弟语义节点724可以从语义节点723接收发布消息。发布消息可以包含位于语义节点123上的所有标识符(或标识符的更新)，用于位于其他语义节点和语义节点723上的语义相关资源。语义节点724可以存储标识符。在步骤752，兄弟语义节点724可以从UE 727接收语义相关资源的请求。在步骤753，兄弟语义节点724确定未在本地存储请求的语义相关资源。在步骤754，当兄弟语义节点724不能在本地找到语义相关资源时，通过接收的标识符，诸如在步骤751接收的标识符搜索。在步骤755，兄弟语义节点724找到具有匹配步骤752的接收请求的关键字和类型的标识符。为示例目的，标识符对应于语义节点723。在步骤756，兄弟语义节点724可以将语义节点723的地址转发到UE 727。或者，兄弟语义节点724可以从语义节点723请求一个或多个匹配的语义相关资源的副本，在本地存储匹配的语义相关资源并且利用语义相关资源应答UE
727。在另一实施例中，可以将原始请求转发到语义节点723并且语义节点723直接应答UE
727。

[0083] 图7示例用于发现和确认包括改进响应的语义相关资源的示例性调用流760。在步骤761，UE 727将用于语义相关资源的请求(即语义相关资源发现请求)发送到语义节点724。请求包括类型和一个或多个关键字。在步骤762，语义节点724处理该请求并且基于对应于标识符的关键字，发现另一语义节点(语义节点723)具有与步骤761的请求匹配的语义相关资源。在步骤763，语义节点723将在步骤762中找到的标识符发送到UE 727。在步骤
764，UE 727处理步骤763的接收的标识符。在步骤765，UE 727发送请求(例如，步骤761类似的请求)以及UE 727接收匹配该请求的响应。

[0084] 继续参考图7，在步骤766，UE 727检查在步骤765接收的语义相关资源的表示。例如，UE 727可以请求体温类，返回匹配的语义相关资源可以是称为具有华氏度的相关单位的temperatureReading的类。UE 727更喜欢具有摄氏度，而不是华氏度单位的体温类，但可以接受temperatureReading类的其他字段。在步骤767，UE 727可以将语义相关资源修改请求发送到语义节点723。在步骤768，语义节点723可以通过添加新类或通过扩展当前的类，在本地修改该类，以反映摄氏度单位。在步骤769，将新添加或修改的语义相关资源的标识符返回到UE 727。表2示出有关可以在设备之间发送的发现的示例性消息。

[0085] 表2：有关发现的语义节点消息

[0086]

[0087] 表3和表4示出分别从语义相关资源标识符发布和语义相关资源发现招致的网络开销、源语义节点和兄弟/父语义节点。从表3和表4，能看到网络带宽主要用在传输独立/累积的标识符的发布消息中，发现过程不会导致源/请求语义节点与其兄弟/父之间的额外开销。源/请求语义节点会搜索由其自己托管的本地维护的语义相关资源目录及发布资源，并且直接返回匹配的标识符。

[0088] 表3：由标识符发布招致的开销

[0089]

[0090] 表4：由语义相关资源发现招致的开销

[0091]

[0092] 下文公开了一种语义节点摘要机制，公布在语义节点中存储的语义相关资源，与向网络公布的整个标识符相比，可以减少网络开销。语义摘要可以使用布隆过滤器，使得发布语义相关资源的存储可能小至1位。对集合的概率性表示来说，布隆过滤器是小型的数据结构以便支持会员查询(即，询问“元素X在集合Y中？”的查询)。尽管布隆过滤器允许小型表示，折衷是会员查询中的小的误报(false positive)的率，即查询可能未正确地将元素识别为集合的成员。

[0093] 布隆过滤器由参数K和N定义。可能存在K个独立的哈希函数和M位的阵列。布隆过滤器的位被用来编码N个关键字的汇集(将被放在过滤器中的最大项数)。发布的语义节点摘要包括在语义节点中存储的语义相关资源的关键字的汇集。

[0094] 下文是使用表1的语义相关资源标识符，如何利用布隆过滤器的示例。在该示例中，K，哈希函数的数量可以为3。如果K为3，那么将有将用在表1的四个语义相关资源标识符的关键字上的3个哈希函数(例如，f(x)，g(x)和h(x))。每一哈希函数可以生成用于每一标识符的哈希值。每一哈希值表示应当开启的布隆过滤器的位。M是布隆过滤器阵列中的位数。M应当小于哈希函数范围。否则，可能未开启一些位。对该示例，M为16，N为关键字的数量。在示例中，N为用于所有标识符的总关键字的最大数。M、K和N可以基于用户喜好确定或由语义节点723自动确定。可以由等式(1)确定误报的概率。可以分别基于等式2和等式3，确定阵列(M)的最佳大小和哈希函数(K)的最佳数量。

[0095] 等式(1)

[0096] 等式(2)

[0097] 等式(3)

[0098] 因此，在示例中，将通过哈希函数处理关键字“体温”和表1的其他关键字并且具有三个结果，如表5所示。哈希函数(例如，f(x)，g(x)和h(x))的结果是基于经过每一哈希函数的关键字的结果开启的位置。因此，16位布隆过滤器将如下：01101111 11001111。位5、6、13和15为关，因此，它们仍然为0。

[0099] 表5

[0100]关键字(或“x”) f(x)的结果 g(x)的结果 h(x)的结果
体温 1 3 2
摄氏度 2 4 3
湿度 7 9 11
跑步机 12 15 10
血压 14 8 10

[0101] 图8使用图3的上下文中的摘要，示例用于发布的示例性方法。在步骤771，语义节点723可以跟踪用于每一类型(例如类、关系或术语)的语义相关资源的数量。语义相关资源的数量可以是自最后一次语义节点723将布隆过滤器传播到特定语义节点或多个语义节点以来添加的语义相关资源的数量。在步骤772，语义节点723可以确定是否已经达到语义相关资源的阈值数。阈值数可以基于一个特定类型(例如类)或类的任意组合。

[0102] 如果已经达到阈值数，在步骤773，语义节点723可以编译用于待发布的所有语义相关资源的所有关键字。在步骤774，语义节点723可以基于等式1、等式2或等式3确定K和M。在步骤775，语义节点723将哈希函数用在所有关键字上。在步骤776，可以将模运算符应用于步骤775的哈希函数，如果哈希值大于M，应用模数使哈希值保持在M的范围内。在步骤
777，语义节点723基于步骤775或步骤776的结果，开启相应位置中的位来创建摘要消息。摘要消息可以包括布隆过滤器、主机地址以及与在步骤775中处理的关键字相关联的类。

[0103] 继续参考图8，在步骤778，语义节点723确定是否有任何子语义节点。在步骤779，由于有子语义节点725和子语义节点726，将步骤777的摘要消息(即包括布隆过滤器的消息)发送到子语义节点725和子语义节点726。在步骤780，语义节点723确定是否有任何兄弟语义节点。如图3所示，语义节点723具有兄弟语义节点722和724。在步骤781，语义节点723可以设定跳数限制(例如1，2或更大)来限制摘要消息的传播。在步骤782，语义节点723将摘要消息发送到其兄弟。可以使用应用传输协议发送摘要消息。可以将布隆过滤器连同哈希函数初始地发布给每一语义节点。在稍后更新中，哈希函数将不需要发布，如果他们仍然相同的话。

[0104] 可以以与图8所示类似的方式完成不发布，而是通过将适当值设定为0。对不发布，如果无其他关键字需要该位来确认过滤器中它们的存在，语义节点仅将位设定为0。例如，如果删除摄氏度，仅将位2或4设定为0，因为位3被用来确认体温的存在。此外，不发布或发布可以包括通过使用存储的哈希函数，创建新的布隆过滤器，在本地更新在前布隆过滤器。可以将新的布隆过滤器传播到其他语义节点，其然后被用来替换它们当前的布隆过滤器。

[0105] 图9示出使用布隆过滤器，发现语义相关资源的示例性方法。在步骤791，兄弟语义节点724可以从语义节点723接收摘要消息。摘要消息可以在初始通信中，具有布隆过滤器和哈希函数，或如果由语义节点723改变哈希函数。语义节点724可以存储布隆过滤器和哈希函数。在步骤792，兄弟语义节点724可以从UE 727接收包括用于语义相关资源的关键字的请求。在步骤793，兄弟语义节点724确定未在本地存储请求的语义相关资源。在步骤794，当兄弟语义节点724不能在本地找到语义相关资源时，将哈希函数用在步骤792的接收的关键字上并且将其与在本地存储的布隆过滤器比较。在步骤795，兄弟语义节点724找到一个或多个布隆过滤器的位置与步骤794的哈希值匹配。为示例目的，布隆过滤器对应于语义节点723。在步骤796，兄弟语义节点724可以将语义节点723的地址转发到UE 727。或者，兄弟语义节点724可以从语义节点723请求一个或多个匹配语义相关资源的副本，在本地存储匹配语义相关资源，并且通过该语义相关资源应答UE 727。在另一实施例中，原始请求可以被转发到语义节点723并且语义节点723可以直接应答UE 727。

[0106] 表6和表7示出可以分别使用摘要，由语义节点摘要发布和语义相关资源发现招致的网络开销、源语义节点和兄弟/父语义节点。用在摘要消息(布隆过滤器)的传输中的带宽可能显著小于图5和图6的语义发现标识符发布消息，如在此所述。如上所述，因为布隆过滤器中的误报匹配，有时可能是将消息发送到不包含请求的语义相关资源时，低效使用网络带宽。

[0107] 表6：由语义节点摘要发布招致的开销

[0108]

[0109] 表7：由语义相关资源发现招致的开销，布隆过滤器

[0110]

[0111] 下文论述在图3的上下文中的语义节点摘要的RESTful实施例。总的来说，根据代表性的状态传输(REST)体系结构，以及符合REST体系结构的约束(RESTful体系结构)描述的部件和实体，描述在此阐述的一些实施例。根据应用于用在体系结构中的部件、实体、连接器和数据元素的约束，而不是根据所使用的物理部件实现方式或通信协议，描述RESTful体系结构。本领域的技术人员将意识到，尽管仍然在本公开的范围内，实施例的实现方式也会改变。

[0112] 图10所示的过滤器801(即布隆过滤器)资源结构存储语义节点摘要。可能存在过滤器801下存储的多个过滤器实例<过滤器>802，指示有关语义节点724的类型(例如类、关系或术语)的最新语义相关资源。例如，当更新时，替换过滤器资源。<过滤器>802的属性803包括类型、nofArrayBits、nOfKeys和nOfHash。类型是过滤器表示的语义相关资源目录的类型。nofArrayBits是过滤器(M)中的阵列位的数量。nOfKeys是由过滤器(N)表示的关键字的数量。nOfHash是用来生成过滤器(K)的哈希函数的数量。

[0113] 哈希函数资源805存储用来生成布隆过滤器的K哈希函数。语义节点724还存储语义节点摘要811和语义节点摘要815，如图11和图12所示。兄弟和父，诸如父语义节点721和语义节点723发布语义节点摘要811和语义节点摘要815。过滤器内容资源806包含布隆过滤器的位，诸如具有16位布隆过滤器(例如01101111 11001111)的上述示例。

[0114] 利用以RESTful方式存储的语义节点摘要，除仅发布给兄弟和子女外，可以由其他主机主动地检索。例如，如图13所示，语义节点822是语义节点821和语义节点823的兄弟，但语义节点821和语义节点823不具有兄弟关系。语义节点821将类过滤器发布给其兄弟语义节点822。语义节点822利用资源的URL，诸如语义节点822/兄弟/语义节点821/过滤器/语义节点821的过滤器类，返回应答，诸如POST应答。通过资源发现，语义节点823具有语义节点821的发布过滤器的知识。语义节点823能使用该过滤器来基于发现请求匹配资源，增加找到匹配语义相关资源的机会。语义节点823可以将发现请求转发到语义节点821。

[0115] 下文论述可以用来利用摘要和标识符消息发布(或不发布)的混合方法。摘要发布可以用来减少级间通信量。例如，语义节点723可以仅将标识符发布给兄弟语义节点(例如见图5，步骤731-735，738-740)。尽管语义节点723还可以仅将摘要发布给子语义节点(例如，图8，步骤771-779)。可以有任意多个混合发布/不发布方法，这可以基于如在此所述的层级结构(例如，父、兄弟和子女)。混合方法还可以用于发现过程。例如，可以存在匹配标识符的初始化处理(例如图6)。同时，如果使用标识符匹配未找到匹配，后续处理可以尝试使用布隆过滤器匹配(例如图9)。还可以有任何多个混合发现方法，这可以基于如在此所述的层级结构(例如，父、兄弟和子女)。

[0116] 下文论述CoRE链接格式和CoRE资源目录(RD)中的语义相关资源发布和发现的实施例。由受限服务器托管的资源的发现在环路中没有人并且静态接口导致脆弱性的M2M应用中很重要。由HTP Web服务器提供的资源的发现通常称为Web发现并且资源之间的关系的描述称为Web链接(见RFC 5988)。这种发现机制的重要功能是提供用于由服务器托管的、由有关那些资源的属性以及可能另外的链接关系的补充的资源的统一资源标识符(URI，称为链接)。

[0117] 在受限RESTful环境(CoRE)中，该链接的汇集被表达为其自己的资源(与特定资源一起传送的HTTP头相反)。由IETF(例如RFC 6690)定义的Core链接格式通过扩展HTTP链接报头格式(例如RFC 5988)来规定用在CoR资源发现中的链接格式，以描述这些链接描述。CoRE链接格式被表达为有效负荷并且被指定互联网媒体类型。非常公知的相对URI“/.well-known/core”被定义为用于请求有关由服务器托管的资源的链接的列表的默认入口点，由此执行CoRE资源发现。CoRE链接格式扩展在RFC 5988中规定的HTTP链接报头字段。

[0118] 在实施例中，用于语义相关资源的建议的标识符可以利用Web链接或在此介绍的CoRE链接格式。可以定义称为“kw”的新的CoRE链接属性。使用资源类型“kw”属性来将一个或多个关键字与语义相关资源相关联。因此，可以再用用于寻址语义相关资源的现有标识符(例如URI/URL)，但要通过将“kw”属性添加到Web链接或CoRE链接格式，利用与它们相关联的关键字，发布和维护语义相关资源。语义相关资源发现可以受益于了解语义相关资源的关键字，在此更详细地论述。

[0119] CoRE资源目录规定资源目录(RD)支持的Web接口以便Web服务器发现RD和注册、保持、查找和去除资源描述。此外，定义结合资源目录使用的新链接属性。

[0120] RD被用作有关在称为端点(EP)的其他Web服务器上托管的资源的Web链接的知识库。RD实现用于端点的一组REST接口来注册和保持Web链接的集合(称为资源发现入口)，用于RD确认入口，以及用于客户端从RD查找资源。端点本身也充当客户端。

[0121] 可以通过将多播或单播GET请求发送到/.well-known/core以及将具有值“core.rd”的资源类型(rt)参数包括在查询串中，执行资源发现。可以通过资源注册执行资源发布。来自端点的POST包含作为CoRE链接格式中的消息有效负荷、添加到目录的资源列表，连同指示端点的名称、其域和注册的寿命的查询串参数。

[0122] 语义节点可以将其兄弟和子女节点视作RD，其中，可以发布其语义相关资源。为实现此，语义节点可以将POST发送到RD(其兄弟和子女)。在此公开了用于发布语义相关资源标识符、发布语义节点摘要，以及混合标识符和摘要发布的CoRE链接格式方法。为了支持所有三种语义相关资源发布，可以将称为发布方法(pm)的一个URI模板变量添加到CoRE RD资源注册请求接口。pm可以被设定为特定值(例如，0，1或2)来指示不同发布或摘要方法。当RD为兄弟或子女时，不同地设定pm时，采用混合方法(当RD为兄弟时，pm＝标识符，当RD为子女时，pm＝摘要)。pm能扩展为用于其他发布方法。

[0123] 图14示出用于发布标识符的POST消息的示例性使用，如在此所述。在步骤843，语义节点841(即EP)将具有pm＝标识符和其他相关信息的POST消息发送到语义节点842(即RD)。语义节点842可以是任何类型的语义节点，诸如兄弟、子女或不具有正式层级关系。在步骤844，语义节点842可以将确认步骤843的信息已经存储在语义节点842上的应答发送到语义节点841。图15示出用于发布摘要消息的POST消息的示例性使用，如在此所述。在步骤845，语义节点841(即，EP)将具有pm＝摘要和其他相关信息的POST消息发送到语义节点842(即，RD)。语义节点842可以是任何类型的语义节点，诸如兄弟、子女或不具有正式层级关系。在步骤846，语义节点842可以将确认已经将步骤845的信息存储在语义节点842上的应答发送到语义节点841。

[0124] 图16示例用于发布混合方法的POST消息的示例性使用，如在此所述。在步骤847，语义节点841仅将具有pm＝摘要和其他相关信息的POST消息发送到语义节点842(即RD)。对该示例，语义节点842可以是子语义节点。在步骤848，语义节点841仅将具有pm＝标识符和其他相关信息的POST消息发送到语义节点843(即RD)。对该示例，语义节点840仅是兄弟语义节点。

[0125] 图17示例用于语义相关资源发现的示例性GET消息。可以通过GET请求执行语义相关资源发现。如在此所述，存在语义相关资源类型，诸如类、关系或术语。通过设置“kw”属性(关键字属性)，可以发现匹配关键字的语义相关资源。在步骤851，语义节点841发送具有kw“temp”的GET命令。在步骤852，语义节点842将类型类的语义相关资源temperatureReading发送到语义节点841。

[0126] 上文是用于语义相关资源的发布和发现的多个技术。尽管语义相关资源发布和发现的目标被示为兄弟和子女，语义节点可以选择可以不具有这种关系的用于发布和发现的其他语义节点。在此定义的语义相关资源的类型，诸如类、关系和术语不应当限于上述类型。

[0127] 如在此所述，只要创建新的语义相关资源或从语义节点删除旧的语义相关资源，语义节点可以将发布/不发布(publishing/up-publishing)消息发送到兄弟语义节点和子语义节点。那些消息被限定到一个或多个现有协议，诸如HTTP或CoAP，以及其他协议。这样做，协议，诸如HTTP或CoAP可以被用作用于执行发布/不发布消息的底层传输协议。发布/不发布消息可以封装在HTTP/CoAP消息的有效负荷内或者发布/不发布消息内的一些信息可以限定到HTTP/CoAP头和/或选项内的字段。例如，在一个实施例中，发布/不发布消息可以编码为包含在HTTP或CoAP请求的有效负荷中的JavaScript对象表示法(JSON)或可扩展标记语言(XML)描述。这些类似的实施例也应用于上述或下述公开的方案中的语义相关资源发布/不发布消息，以及相应的语义相关资源发现请求和应答消息。

[0128] 上文公开了有关构建和保持语义发布和发现的机制。下文是有关语义节点体系结构的更多详情。语义概念在语义网领域是公知的，其是由称为万维网联盟(W3C)的国际标准组织引导的合作运动。标准促进万维网的通用数据格式。通过鼓励将语义内容包括在网页中，语义网针对将由非结构化和半结构认识文档占优势的当前Web转换成“数据的Web”。语义网栈在W3C的资源描述框架(RDF)上构建。

[0129] 在各个实施例中，可以在语义节点上支持下述功能性：(i)由语义节点管理的语义相关资源能被发现、检索和确认；(ii)可以由其他节点发现语义节点并且也可以通过订阅机制发现语义相关资源；(iii)语义相关资源可以与M2M系统中的资源链接和关联，使得语义相关资源具有语义信息并且被普遍理解；(iv)为了有效发现和容易访问的目的，可以将语义相关资源推送到层级中的其他语义节点；(v)可以基于所述的语义类似性和语义相关资源的分组，优化语义相关资源关联和链接；以及(vi)可以将语义相关资源从一个语义节点移动到另一语义节点，连同数据移动一起。

[0130] 在下文所述的一个实施例中，在ETSI M2M/oneM2M体系结构的服务能力层(xSCLs)中实现语义节点。在另一实施例中，在3GPP机器类型通信(MTC)体系结构的服务能力服务器(SCS)中实现语义节点。

[0131] M2M体系结构

[0132] 图34是示出实现由在其TS 102 690中定义的ETSI M2M体系结构的通信系统120的图。注意该图被用来帮助理解本公开并且被简化来便于描述在此公开的主题。如图2所示，系统120可以包括多个网络域，诸如网络域122、网络域130、网络域135和网络域138。每一网络域可以包括网络服务能力层(NSCL)，诸如NSCL 126、NSCL 131、NSCL 136和NSCL 139。每一NSCL可以连接各自的网络应用，诸如分别在网络域122和网络域130中的网络应用127和网络应用132。

[0133] 如进一步所示，网络域，诸如网络域122可以进一步包括一个或多个设备，诸如设备145(例如，可以是用在图1的病人监控应用中的M2M设备之一)，以及一个或多个网关，诸如网关140。在3GPP用语中，设备和网关是UE的示例。如所示，设备145可以运行在由体系结构定义的mId基准点上与NSCL 126通信的设备服务能力层(DSCL)146。设备应用(DA)147也可以在设备145上运行，可以在dIa基准点上，与DSCL 146通信。类似地，网关140可以实现在mId基准点上，与NSCL 126通信的网关服务能力层(GSCL)141。在网关140上运行的网关应用(GA)142可以经由dIa基准点，与GSCL 141通信。通常，dIa基准点允许设备和网关应用来与它们各自的本地服务能力(即可分别在DSCL或GSCL可用的服务能力)通信。mId基准点允许驻留在M2M设备上的M2M SCL(例如DSCL 146)或M2M网关(例如GSCL 141)与网络域(例如NSCL 126)中的M2M服务能力通信，或反之亦然。

[0134] 仍然参考图2，更详细地，NSCL 126可以在域122中并且在M2M服务器平台125上利用网络应用(NA)127加以配置。NA 127和NSCL 126可以经由基准点mIa 128通信。mIa基准点可以允许NA访问可从M2M域中的NSCL可用的M2M服务能力。

[0135] 通常，设备145、网关140和M2M服务器平台125包括计算设备，诸如图26C和图26D所示的设备并且如下所述。NSCL、DSCL、GSCL、NA、GA和DA实体通常是以在底层设备或平台上执行的软件形式实现的逻辑实体，以便在系统120中实现它们各自的功能。

[0136] 如图2进一步所示，NSCL 131可以在具有NA 132的域130中。NA 132和NSCL 131可以经由mIa基准点133通信。在网络域135中还能有NSCL 136，以及在网络域138中还有NSCL 139。mIm基准点123可以是允许不同网络域中的M2M网络节点的域间基准点，诸如网络域122中的NSCL 126、网络域130中的NSCL 131、网络域135中的NSCL 136，或网络域138中的NSCL
139来相互通信。为了简化，术语“M2M服务器”可以用来指示服务能力服务器(SCS)、NSCL、应用服务器、NA或MTC服务器。此外，术语用户设备(UE)如在此所述，可以应用于GA、GSCL、DA或DSCL。UE，如在此所述，可以视为移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、手机、个人数字助理(PDA)、智能电话、笔记本电脑、笔记本、个人计算机、无线传感器或致动器、用户电子设备等等。如在此所述的机器对机器服务能力层实体可以包括M2M服务器或UE。

[0137] I.具有语义节点的M2M体系结构

[0138] 在图35中示出包括语义节点的M2M系统的一个实施例。如所示，在M2M系统150中，在三级中部署语义节点。可以有包括网络，诸如局域网154、局域网155、局域网156和局域网157的区域级。可以有包括网络，诸如接入网152和接入网153的接入级。还有包括网络，诸如核心网151的核心级。

[0139] 如系统150中所示，应用158经由基准点sIc 159，与位于局域网157中的M2M语义节点160可通信地连接。sIc基准点通常由应用、局域网中的其他非语义节点实体、接入网和核心网实体使用来与语义节点通话。M2M语义节点160经由基准点sIe 162，与外部语义节点可通信地连接。M2M系统中的语义节点可以经由sIe基准点，与外部语义节点连接。外部语义节点可以管理其他现有的语义相关资源，诸如由RDFS，对语义网定义的那些语义相关资源。M2M语义节点160经由sIs基准点161，与位于接入网153中的M2M语义节点164可通信地连接。
M2M语义节点164经由sIc基准点166，与M2M网关165可通信地连接，并且经由基准点sIs，与位于核心网151中的M2M语义节点168可通信地连接。在该实施例中，M2M网关165本身不是语义节点，但在其他实施例中，M2M网关165能合并语义节点的功能性。

[0140] 为了卸载、负荷平衡、易于访问等目的，可以在区域级部署一个或多个语义节点。在区域级，如果局域网中的所有设备与附接的接入或核心网中的语义节点通信，不部署语义节点也是可能的。区域级的语义节点可以在接入级(例如，与M2M语义节点164连接的M2M语义节点160)或核心级(例如，与包括语义节点的M2M服务器170连接的M2M语义节点169)具有相应的父语义节点。语义节点通过sIs基准点相互通话。在下文中，进一步定义基准点的详情。接入级处的语义节点在核心级还可以具有父节点，其在sIs基准点上通信。同样地，接入级处的语义节点可以在区域级具有子语义节点，经由sIs基准点通信。核心级处的语义节点还可以在访问或区域级处具有子语义节点。

[0141] 除图35所示的父-子关系外，语义节点还支持在任一语义节点级(例如访问、区域或核心)处的兄弟的表示法。兄弟语义节点是层级中的同一级处的节点并且能用来分配语义节点的负荷。例如，在核心网151中，M2M语义节点168与包括语义节点的M2M服务器170连接。从纵向角度看，如果有一个以上语义节点的建立层级，那么节点能相互通话并且在sIs基准点上，经由通知、广播、发现等等共享语义信息。

[0142] 对受限设备，由于容量限制，语义能是引用特定语义的编码或指向在远程语义节点中存储的语义的链接。这些语义信息可以由创建数据的应用或由服务层提供。

[0143] 在接入级，可以有在一个接入网中部署的一个或多个语义节点。如果是，通过sIs基准点，对语义信息通知、广播和发现，兄弟可以相互通信。接入级处的语义节点还可以具有在sIs基准点上通信的核心级处的父节点。同样地，接入级处的语义节点可以具有经由sIs基准点通信的区域级处的子语义节点。

[0144] 在核心级，在核心网中可以部署一个或多个语义节点。这些节点可以是兄弟并且在sIs基准点上相互通信，用于使用通知、广播和发现共享语义信息。核心级处的语义节点还可以具有访问或区域级处的子语义节点。局域网、接入网和核心网中的其他非语义节点实体可以经由sIc基准点与语义节点通话。

[0145] 如上所述，语义节点可以是网络中的独立物理节点(例如独立的M2M语义节点160)或能是在网络中的另一物理节点上托管的逻辑实体，诸如M2M设备171、M2M网关172或M2M服务器170，如图35的系统150中所示。换句话说，M2M设备、M2M网关和M2M服务器能支持语义节点功能性。

[0146] 图35中所示的多层语义节点层级的特征是能提供抽象的不同级。语义节点可以仅负责管理局部区域，诸如M2局域网中的语义相关资源，以便可以在本地找到局域网特定的语义相关资源。能在高级父或并行兄弟语义节点中存储和找到通常不在局部区域中的任何语义相关资源。另一特征是由于互联网层级、位置层级等等，语义相关资源可以具有层级本身。因此，多个语义层与现有的网络体系结构一致。此外，语义节点可以分布在每一级中，如果集中的语义节点仅部署在核心网中，这可用防止单一故障点。

[0147] II.语义节点体系结构

[0148] 现在将论述有关语义节点的体系结构的更多详情。如所述，语义节点存储和管理语义相关资源。如在此定义的，语义相关资源包括能用来描述事物的语义信息的信息，诸如由M2M设备生成的数据的含义或应用或M2M设备或应用本身。在一个实施例中，可以使用现有的方案，诸如XML模式定义(XSD)、RDF方案/网络本体语言(RDFS/OWL)等等，以可扩展标记语言(XML)表示语义相关资源。在实施例中，三种语义相关资源可以存储在语义节点中-类、关系和术语-在下文中更全面地描述每一个。以该方式的语义相关资源的类别提供与语义网的当前技术的兼容性。该兼容性使得M2M系统能够利用现有的语义相关资源，诸如由W3C定义的那些核心类和核心属性。M2M系统外部的应用和实体能使用由语义节点托管的语义相关资源，而不会招致由于使语义兼容所需的格式转换或修改导致的额外开销。

[0149] 类。在此论述了M2M域中的对象/事物的类的概念。在图1的示例性健康监控系统中，例如，与系统有关的对象的类包括病人、医生、救护人员、血压、核心体温、氧饱和度、运动加速计等等。可以通过统一资源标识符(URI)或统一资源定位器(URL)识别类。类包含字段描述，字段描述包含定义类的信息。例如，以具有XSD的方案的XML定义将体温数据表示为以摄氏度为单位的整数并且例如能用来将那些语义提供给由体温传感器生成的数据的temperatureReading类如下：

[0150]

[0151]

[0152] description＝”temperature in Celsius”unit＝”Celsius”base＝"integer"

[0153]

[0154]

[0155] 其中，类包含字段“description”、“unit”和“base”并且那些字段中的信息分别是“以摄氏度的体温”、“摄氏度”和“整数”。如另一示例，BloodPressure类可以包含两个字段，一个用于收缩压，以及一个用于舒张压。用于该BloodPressure类的类描述将包括两个字段的描述并且可以使用XML/XSD表示如下：

[0156]

[0157]

[0158]

[0159]

[0160]

[0161]

[0162] 然而，再次，应理解到类(以及其他类型的语义相关资源-关系和术语)不限于使用XML/XSD的表示，而是可以以各种适当的描述语言，包括例如RDFS/OWL等等表示。类也可以相互相关。例如，“血压”可以是“生命体征”的子类，或等效地，“生命体征”可以是“血压”的超类。子类/超类关系定义类的层级。通常，如果A的每一实例也是B的实例，A是B的子类。类可以具有多个超类。

[0163] 关系。关系是特定类型的语义相关资源。关系描述语义相关资源之间的关系，例如“创建”、“寿命”、“订阅”等等。还能由URI/URL识别关系，其给出了M2M域的关系的全球和统一命名方案。类和继承在计算的其他字段，例如在面向对象的编程中是公知的。但尽管存在类似性，但区别也存在。在面向对象编程中，对象类定义应用于它的关系或属性。将新关系或属性添加到类是指修改类。然而，可以全局地定义关系，即，它们不被封装为类定义中的属性。可以定义应用于现有类而不改变类本身的定义的新关系。与类一样，关系也能相互关联。例如，“能量模式”和“使用模式”是“模式”的子关系。如果设备具有电的“能量模式”和人工的“使用模式”，那么其具有电和人工的“模式”。

[0164] 术语。术语是通常用在M2M域中的概念。如在此所述，术语是可以由许多方用来描述资源的语义的值。术语的定义在发布的某些域中是公认的。例如，人工、用户指定和自主性是可以用来描述例如仪器的使用方式的术语的每一示例。通常，语义相关资源的创建者将确定语义相关资源是类、关系还是术语。然后，语义节点将在由它们的创建者定义或确定的类别下，存储语义相关资源。例如，在图1的病人监控示例中，可以由血压监测仪制造商、医生或另一仪器制造商创建语义相关资源类、关系和术语。在其他示例中，可以由垂直应用定义或创建语义相关资源类、资源和术语。

[0165] 能通过由资源、关系和值组成的资源-关系-值三元组描述资源的语义(包括数据、事物等等)。值能是类、术语或其他资源。下文是一些示例，

[0166] ·内容实例(资源)具有类型(关系)temperatureReading(类)

[0167] ·仪器(资源)具有用户指定的(术语)的UsageMode(关系)

[0168] ·由相同应用生成的内容实例(资源)作为(关系)另一内容实例(资源)

[0169] 通过所提出的sIc，sIs和sIe基准点，能作出语义节点的类、关系和术语资源的请求。图36是M2M语义节点的类、关系和术语资源的示例性表述。如在该示例中所示，语义节点420可以被配置成存储来自不同应用和域的各种类422、关系424和术语426。或者，语义节点
420可以被配置成存储用于唯一应用或域的类、关系和术语资源，诸如仪器语义、车辆语义、健康护理应用语义等等。

[0170] III.M2M语义节点功能和基准点

[0171] 在本章节中，提供有关语义节点的功能和基准点的另外的细节。在一个实施例中，语义节点可以执行下述功能：验证其他语义节点，包括验证语义节点层级中的下级子或并行兄弟语义节点以允许它们注册和请求语义节点的资源；验证应用、设备和/或用户来允许它们发布、创建、删除、更新和检索语义相关类、关系和术语资源；存储和管理语义相关类、关系和术语；提供对语义相关资源的发现的支持；以及提供对语义节点的支持来相互通信(父-子、兄弟之间)以便协作发现查询和共享语义相关资源信息。

[0172] 语义节点可以经由一个或多个基准点或接口，与网络中的其他实体通信。在一个实施例中，定义三个基准点-sIs基准点、sIc基准点和sIe基准点。sIs基准点用于语义节点之间的通信。sIs基准点也可以由语义节点使用来注册到另一语义节点以形成父-子或兄弟关系，以便发现其他语义节点、将其状态(例如在线、离线、过载等等)告知其他节点、触发另一语义节点来执行特定操作(例如注销、注册)、发布、创建、删除、更新和检索另一语义节点中的语义相关资源。此外，语义节点可以使用sIs基准点来订阅另一语义节点中的语义相关资源和接收相应的通知、发现其层级中的兄弟和父语义节点上的语义相关资源、将一组语义相关资源从一个语义节点移动到另一语义节点，并且允许在与资源链接和关联的另一语义节点中存储的语义相关资源将语义提供给那一资源，如下文结合图36、图37和图38进一步所述。

[0173] 在本实施例中，可以由应用或非语义节点使用sIc基准点来与来自不同网络域(例如局域网、接入网或核心网)的语义节点通信。sIc基准点还允许应用或非语义节点发布、创建、删除、更新、检索、订阅或发现语义节点中的语义相关资源并且从语义节点接收通知。此外，sIc基准点允许在将与资源链接和关联的语义节点中存储的语义相关资源将语义提供给那一资源。

[0174] sIe基准点可以用于作为M2M系统中的节点的现有层级的一部分和外部语义节点之间的通信。外部语义节点存储M2M域外部的语义相关资源。外部语义节点的一个示例可以是存储用于由W2C语义传感器网络孵化器组定义的语义传感器网络本体论的语义相关资源的服务器，如在http://www.w3.org/2005/Incubator/ssn所述。sIe基准点允许语义节点检索、发现和订阅外部语义节点中的语义相关资源，以及反之亦然。同时经由sIe基准点，外部语义节点可以发现M2M系统中的语义节点并且接收通知。

[0175] 在表8中阐述与sIs、sIe和sIc基准点相关联，有效定义那些基准点的消息的一个实施例。

[0176] 表8列出语义节点相关消息，相应的含义和使用的基准点。

[0177] 表8：语义节点消息

[0178]

[0179]

[0180]

[0181] 可以将协议，诸如超文本传输协议(HTTP)或受限应用协议(CoAP)可以用作用于传送不同类型的消息的底层传输协议。在使用这些消息来执行上述各种语义节点功能性的前提下提出示例。

[0182] IV.M2M语义节点过程

[0183] A.构建语义节点层级

[0184] 在本章节中，根据一个实施例，提供有关如何构建语义节点的层级(在下文中，“语义节点层级”)的另外的详情。在该实施例中，通过确定位于网络中的不同区域、访问和核心级处的语义节点之间的父-子和兄弟关系，构建语义节点层级。

[0185] 图21A是示出用于建立语义节点层级的方法的一个实施例的流程图。当语义节点加入该网络时(步骤504)，即，变为在线，在能变为网络中的操作语义节点前，需要首先构建子-父和兄弟关系。为此，在步骤506，语义节点可以执行同一级中的兄弟语义节点的发现。

[0186] 发现兄弟语义节点可以基于发出语义节点发现请求(例如多播、广播、任播)，其中，在试图发现兄弟语义节点中，发出发现请求。请求能具有限制发现请求和应答消息的洪泛的定义的跳数限制，这会阻塞网络。或者，发现能利用可用在网络中的现有发现机制，诸如域名系统(DNS)、DNS服务发现(DNS-SD)、服务位置协议(SLP)等等，如果可用的话。语义节点可以存储相邻兄弟语义节点的返回信息，诸如管理的语义信息的IP地址或一个或多个类型。如下文进一步所述，兄弟语义节点发现应答消息还可以捎带(piggyback)上级语义节点发现服务器的地址、兄弟的父语义节点的地址或两者。

[0187] 仍然参考图21A，在步骤508、步骤510和步骤512，在发现兄弟语义节点后，语义节点可以接着尝试发现和/或注册较高级语义节点。如果语义节点具有需要注册的较高级节点，能简单注册该提供的语义节点并且构建父-子关系(步骤508，步骤512)。否则，语义节点需要发现现有的较高级语义节点，并且选择它们中的一个来注册(步骤510)。该选择可以基于支持相同类型的语义相关资源等等的诸如相邻上级中最近的标准。图21B更详细地示例这些步骤508、步骤510和步骤512。

[0188] 在本实施例中，在每一级，可以有一个语义节点发现服务器，其默认地接受较高级语义节点发现请求。语义节点发现服务器的地址对较低级语义节点来说是公知的。如图21B所示，如果未向新语义节点提供较高级父语义节点地址(步骤602)，以及如果未向新语义节点提供上级中的语义节点发现服务器(步骤604)，首先执行兄弟语义节点发现606。作为兄弟发现的一部分，可以共享语义节点发现服务器的地址(例如在从发现的兄弟语义节点接收的兄弟发现响应中捎带的)(步骤608)。另一方面，也可以明确地请求兄弟的父语义节点信息(地址)，使得可以选择一个作为向其注册的其自己的父节点(步骤610，618)。

[0189] 如果为新的语义节点提供上级语义节点发现服务器地址，能直接执行语义节点发现(控制从步骤604传递到步骤614)。否则，决定是否期望从兄弟的父列表选择以及是否期望从兄弟检索默认的语义节点发现服务器地址(步骤608和610)。如果新语义节点从兄弟的父节点选择上级语义节点(步骤618)，可以选择不进一步执行语义节点发现。否则，决定选择父节点的标准(跳数中最近，支持语义相关资源的一个或多个相同类型等等)(步骤614)。基于该标准，设置除上级中的语义节点的地址外，期望发现的信息(距离，语义相关资源的一个或多个支持类型等等)(步骤616)。

[0190] 在步骤620，新语义节点可以注册到其发现或者否则选择的较高级父语义节点。如果新语义节点不能了解较高级语义节点发现服务器的地址，也不能识别其可以注册的其兄弟的任何较高级父语义节点，则在步骤612，可以确定无较高级父语义节点可用并且结束该过程。

[0191] 再参考图21A，只要兄弟节点的发现和父节点的发现和注册完成，存储有关新语义节点的兄弟和父节点的信息(步骤514)。如图21A进一步所示，如果新兄弟节点加入该网络或现有的兄弟节点离线，则语义节点可以更新语义节点关系(步骤516，518)。在步骤520，新语义节点现在可操作。如图21A进一步所示，可以某一以后的点处触发操作语义节点来注册到可以离开该网络(步骤526)的另一较高级节点(步骤522)。在前一情况下，语义节点可以注销其当前父节点并且注册新节点(步骤524)。在后一情况下，语义节点可以简单注销其当前父节点(步骤528)。

[0192] 图22是进一步示出上述并且在图21A和图21B中示出的语义节点发现和注册过程的消息流。在步骤185，新语义节点181将语义节点发现请求发送到兄弟语义节点182。兄弟语义节点182处于与新语义节点181相同的网络级中。步骤185的语义节点发现请求可以包含有关语义节点发现服务器183的信息(例如地址)或作为兄弟语义节点182的父(例如上级)语义节点184的语义节点的信息的请求。用于父语义节点的请求可以允许新语义节点181选择其自己的父节点以便注册。

[0193] 语义节点发现服务器183可以视为用于存储分散在同一级中的语义节点的信息的集中点或洪泛网络的同一级中的发现请求并且收集语义节点的返回应答的交汇点。语义节点发现服务器183可以是驻留在比新语义节点181的网络级较高、相同或较低级网络级中的服务器。该示例假定语义节点发现服务器183处于相对于新语义节点181的网络级的上级中。语义节点发现服务器183的地址对较低级语义节点(例如兄弟语义节点182)是非常公知的。如果不向新语义节点181提供语义节点发现服务器183，那么新语义节点181可以执行兄弟语义节点发现。如果不向新语义节点181提供语义节点发现服务器183的地址，能直接执行语义节点发现。

[0194] 在图22的步骤186，兄弟语义节点182发送语义节点发现应答。语义节点发现应答可以包含用于语义节点发现服务器183的信息(例如地址信息)或用于为兄弟语义节点182的父节点的语义节点的信息。处于网络级中的每一兄弟节点可以利用不同于由兄弟语义节点182提供的信息的父语义节点信息和语义节点发现服务器信息应答。

[0195] 在步骤187，新语义节点181提取接收的语义节点发现服务器183的地址。在步骤188，新语义节点181将语义节点发现请求发送到语义节点发现服务器183。步骤188的请求可以是查询新语义节点181可以连接的一个或多个父语义节点。在步骤189，语义节点发现服务器183将语义节点发现应答发送到新语义节点181。步骤189的应答可以包含一个或多个父语义节点。在步骤190，新语义节点181选择一个父语义节点来注册。在步骤191，新语义节点181发送利用其选择的父语义节点184注册的请求。在步骤192，父语义节点184将应答发送到步骤191的注册请求。

[0196] 通常，如果为新语义节点181提供语义节点发现服务器183的地址，能直接执行语义节点发现。否则，新语义节点181决定是否想从一个或多个兄弟节点接收的父语义节点的列表选择并且是否期望从兄弟节点检索语义节点发现服务器183的默认地址。在每一级，可以有一个或多个语义节点发现服务器，默认地接受较高级语义节点发现请求。如果新语义节点181从兄弟的父节点选择上级语义节点，新语义节点181可以选择不进一步执行语义节点发现。新语义节点181可以具有决定选择父节点的标准的选项(例如，由选项选择，诸如最近跳数，支持一个或多个相同类型的语义相关资源等等)。基于标准，新语义节点181设置除上级的语义节点的地址外，期望发现的信息(例如，距离，语义相关资源的一个或多个支持类型等等)。

[0197] 图23根据一个实施例，提供父-子关系更新过程的进一步详情的消息流(例如图21A的步骤522和524)。可以通过父或子语义节点启动该更新。在步骤205，语义节点201基于通知，决定从当前父语义节点203注销。其中，除其它之外，通知可以是来自当前父语义节点
203以启动注销的消息、当前父语义节点203未做的确定(例如，离线、断开或其他通信问题)，或与当前父语义节点203相关联的接收的状态更新(例如网络通信拥堵、设备或线路错误、存储器容量问题等等)。

[0198] 在步骤206，语义节点201将注销请求发送到当前父语义节点203，其包括结束父-子关系的请求。在步骤207，语义节点201可以从当前父语义节点203或能传送感知的当前父语义节点203的状态的另一设备接收在步骤206发送的注销请求的应答。与参考图22所示的步骤类似，语义节点201尝试向新父语义节点注册。在步骤208，语义节点201将语义节点发现请求发送到语义节点发现服务器202。在步骤209，语义节点发现服务器202将语义节点发现应答发送到语义节点201。在步骤210，语义节点201选择注册的一个上级语义节点。在步骤211，语义节点201发送利用其选择的新父语义节点204进行注册的请求。在步骤212，新父语义节点204发送步骤211的注册请求的应答，确认父-子关系的更新。

[0199] 在实施例中(未示出，但参考图23的要素)，父语义节点可以触发注销子节点并且对该子节点提供注册的新父语义节点。该新父节点信息可以包括在注销触发消息中或者在单独的触发消息中。语义节点201能通过使当前父语义节点203将注册请求发送到新父语义节点204，注册到该新父语义节点204。为注册目的，当前父语义节点203具有将语义节点201的信息转发到新父语义节点204的选项。在将当前父语义节点203切换到新父语义节点204前，当前父语义节点203或语义节点201可以终止父-子关系。

[0200] 通常，当子语义节点离线时，或当子语义节点注册到另一较高级父语义节点时，通过从当前父语义节点注销，终止语义节点的父-子关系。

[0201] 如果相邻兄弟语义节点加入网络，则通过增加新语义节点，更新相应的兄弟信息。如果相邻兄弟语义节点离开网络，则通过删除该语义节点或者否则更新指示离开网络的兄弟语义节点的状态的表(例如状态＝离线)，更新相应的兄弟信息。语义节点可以使用例如表8中所示的SEMANTICS_NODE_STATUS_NOTIFY()消息，将其状态广播或者否则传送到兄弟语义节点。状态更新会影响如何保持兄弟和父-子关系。

[0202] B.语义相关资源发现、检索和确认

[0203] 应用、设备、用户、对等语义节点、外部语义节点或非语义节点可以将语义相关资源发现请求通过sIc、sIs和sIe基准点，发送到语义节点。发现请求消息可以包括语义相关资源的类型(类、关系或术语)和一个或多个搜索字符串。例如，假定需要将其体温读取数据-作为以摄氏度为单位的整数-报告给其M2M网关的M2M系统中的体温感测应用(App1)。为了使网关服务能力层(GSCL)能够理解该数据，App1需要将该数据与适当的语义信息相关联。根据在此所述的过程，App1可以发现将表示体温数据的语义相关资源类-temperatureReading类存储为以摄氏度为单位的整数的语义节点。发现后，App1将检索temperatureReading类的表示，并且确认它是期望用来提供用于其体温数据的语义的类。
然后，将该数据与temperatureReading类链接，作为其属性之一(语义属性)。在GSCL中，可以在用于App1的容器下存储数据，使用如图42所示的hasType关系，其将具有链接到temperatureReading类的语义属性。因此，在GSCL中的容器下存储的所有App1数据将具有相同的语义-即数据的每个项是整数并且具有摄氏度的单位。如另一示例，App1可以是从NSCL检索资源的应用。资源可以具有链接到temperatureReading类的语义属性(与上文示例类似)。为了理解和解释资源容器中的数据，App1将需要检索该资源的语义属性-在这种情况下，为temperatureReading类链接的语义相关资源。在App1检索temperatureReading类语义相关资源的表示后，将能解释该资源数据-现在知道是整数并且具有摄氏度的单位。

[0204] 图24是根据一个实施例，示例语义节点处的语义相关资源发现请求的处理的流程图。在块221，语义节点接收语义相关资源发现请求，包括请求的语义相关资源的类型和潜在的一个或多个搜索字符串。在块222，语义节点检查该发现请求。如果请求不充分或格式错误(例如，丢失请求资源的类型)，该发现请求被认为无效并且将无效的发现应答返回给发布者(例如请求客户端设备)，如由块233所示。如果请求有效，如由块223所示，搜索字符串与在本地存储的语义相关资源比较。具体地，基于请求的语义相关资源的类型，语义节点能确定搜索语义相关资源的类型(即类、关系或术语)。如由块224所示，将一个或多个搜索字符串用作一个或多个关键字，语义节点搜索其本地语义数据库来找到一个或多个匹配的语义相关资源。如果在本地找到匹配的语义相关资源，则将语义相关资源的地址(例如URL/URI)返回到发现应答中的发布者，如块225所示。

[0205] 如果未在本地找到匹配的语义相关资源，语义节点将尝试从其兄弟语义节点找到匹配的语义相关资源。如由块226和块227所示，语义节点将发现请求转发到兄弟节点并且设置等待返回应答的时间窗。在块228，确定是否从联系的兄弟节点找到匹配的语义相关资源。如果从其兄弟节点返回匹配的语义相关资源，则利用成功发现应答，将一个或多个语义相关资源的相应的地址(例如URI/URL)发送回发布者(块225)。

[0206] 如果未从语义节点的兄弟节点返回匹配的语义相关资源，那么确定是否能联系父语义节点，如块229所示。如果无父语义节点，那么将指示否定结果的发现应答返回给发布者(块233)。如果有父语义节点，该语义节点将尝试从其父语义节点找到匹配语义相关资源。如分别由块230和块231所示，语义节点将发现请求转发到父语义节点并且设置等待返回应答的时间窗。在块232，确定是否从联系的父节点找到匹配语义相关资源。如果从联系的父节点返回匹配语义相关资源，则利用成功发现应答，将语义相关资源的相应地址(例如URI/URL)发送回发布者(块225)。如果没有从该语义节点的父节点返回匹配的语义相关资源，那么将指示否定结果的发现应答返回给发布者(块233)。

[0207] 在发布者接收包含匹配语义相关资源的地址(例如URL/URI)的成功发现应答后，发布者能检索语义相关资源的表示。

[0208] 在一个实施例中，语义节点可以支持RESTful体系结构式样(表述性状态转移)，其由客户端和服务器组成。客户端(例如发布者)启动到服务器(例如语义节点)的语义请求。在该实施例中，服务器(例如语义节点)处理用于语义的请求并且返回适当的语义应答。围绕语义相关资源的表示的传输构建请求和应答。客户端能是应用、用户、设备、语义节点等等，能向语义节点请求语义相关资源(例如类，关系或术语)上的RESTful操作。

[0209] 当处理RESTful体系结构中的资源时，存在可以应用于语义相关资源的四种基本方法：

[0210] ·创建：创建类、关系或术语资源。

[0211] ·检索：读取类、关系或术语资源的内容。

[0212] ·更新：写入类、关系或术语资源的内容。

[0213] ·删除：删除类、关系或术语资源。

[0214] 充当RESTful服务器的语义节点可以确认接收的请求。如果授予发布者适当访问权，则允许该操作。

[0215] 图25是根据该RESTful实施例，进一步示例这些RESTful语义节点操作的消息流图。在步骤243，发布者241相应地使用RESTful创建、更新、检索或删除动词，请求创建、更新、检索或删除语义相关资源(类、关系或术语)。发布者241可以是应用、另一语义节点、设备、用户等。为在步骤243创建语义相关资源，发布者241发出创建请求，提供语义相关资源的类型和表示。为在步骤243更新语义相关资源，发布者241发出更新请求，提供语义相关资源的唯一标识或地址以及更新或部分更新的表示。为在步骤243检索语义相关资源，发布者241发出检索请求，提供语义相关资源的唯一标识或地址，以及可选地，一个或多个搜索字符串参数。为在步骤243删除语义相关资源，发布者241发出删除请求，提供语义相关资源的唯一标识或地址。

[0216] 在步骤244，语义节点242充当服务器并且确认和处理接收的请求。如果授予发布者241适当的访问权，则允许接收的请求。如果语义节点242允许创建操作，则基于是类、关系还是术语，在适当的资源库下创建新的语义相关资源。由语义节点242对该语义相关资源指定唯一标识或地址。如果语义节点242允许更新操作，则更新语义相关资源的表示。如果语义节点242允许检索操作，则以发布者241请求的格式，制定语义相关资源的表示。如果语义节点242允许删除操作，则删除请求的语义相关资源。

[0217] 在步骤245，语义节点242将应答返回给发布者241。对创建操作，将新创建的语义相关资源的标识或地址返回给发布者。对更新操作，将操作是否成功的应答码返回给发布者241。对检索操作，将以发布者241请求的格式的语义相关资源的表示返回给发布者241。对删除操作，将表示操作是否成功的应答码返回给发布者241。

[0218] 图26是进一步示出在此所述的语义相关资源发现、检索和确认过程的消息流250。在该示例中，网络可以包含发布者251、语义节点252、作为语义节点252的兄弟的兄弟语义节点253和作为语义节点252的父节点的父语义节点254。在步骤256，发布者251将语义相关资源发现请求发送到语义节点252。如消息流250所示，语义节点252经过若干步骤(与图24的过程类似)来找到与步骤256的请求匹配的一个或多个语义相关资源。如所示，首先，语义节点252将搜索其本地目录。如果未找到任何匹配资源，则将设置时间窗并且将发现请求转发到其兄弟节点，诸如兄弟节点253。如果未从其兄弟节点接收到应答，则语义节点252可以将其请求转发到父语义节点254。在该示例中，假定父语义节点254的确找到匹配资源，则将指示找到的一个或多个语义相关资源的地址(例如URI/URL)的应答发送回语义节点252。

[0219] 在步骤257，然后，语义节点252将语义相关资源发现应答发送回发布者251，这包括匹配发布者的请求的来自父语义节点254的一个或多个语义相关资源的地址(例如，URI/URL)在步骤259，发布者251基于接收的URL，发送语义相关资源检索请求。在步骤260，父语义节点254发送包含可以包括类、关系、或术语的请求的语义信息的语义相关资源检索应答。

[0220] 在步骤261，发布者251检查(确认)从步骤260接收的语义信息的表示。存在在步骤260发送的接收的语义相关资源不是正好为发布者251期望的可能性。例如，如果发布者251请求体温类并且返回的匹配资源是称为具有华氏度的相关单元的temperatureReading类，但发布者251期望以摄氏度的单位的体温类，那么发布者251能请求父语义节点254修改语义。这能通过在步骤262，将语义相关资源修改请求发送到父语义节点254来修改语义相关资源加以支持。在步骤263，新添加或修改的语义相关资源的地址(例如URL/URI)将返回给发布者251。

[0221] 参考语义相关资源的修改，通常，如果语义节点不支持修改本身，则语义节点能与其兄弟或父节点合作来执行该修改。如果语义节点支持修改，那么语义节点可以通过添加新类或扩展当前类，在本地修改该类。

[0222] C.订阅语义相关资源

[0223] 在一个实施例中，语义节点能支持订阅它的客户端(例如应用、另一语义节点、设备、用户等等)。作为一个示例，客户端可以订阅当任何更新订阅的语义相关资源时将被通知的语义节点。当更新发生时，利用资源的新表示通知订阅客户端。在客户端为语义节点本身的情况下，订阅语义相关资源可能存储在订阅语义节点无关系(例如无父-子或兄弟关系)的另一语义节点中。在该示例中，客户端可以将SEMANTICS_RESOURCE_SUBSCRIBE_REQ消息发出到语义节点。消息识别当更新资源时，客户端希望接收通知的语义相关资源。语义节点利用确认订阅的SEMANTICS_RESOURCE_SUBSCRIBE_RESP消息来应答该请求。当更新客户端订阅的语义相关资源时，语义节点将发送SEMANTICS_RESOURCE_SUBSCRIBER_NOTIFY消息来将更新告知客户端。

[0224] 如另一示例，语义节点可能对由其兄弟、父或子语义节点中的一个存储和管理的语义相关资源的更新感兴趣。图27是根据一个实施例，用于该情形的订阅/通知过程的示例性流程270。在该示例中，利用由订阅的语义节点272存储和管理的语义相关资源，更新语义节点271。订阅的语义节点272可以是语义节点271的兄弟、父或子节点。在步骤273，语义节点271识别订阅目标并且可以设置通知触发标准，使得仅接收与触发标准有关的语义相关资源通知。例如，在发送新通知前，订阅者可以配置指定特定语义相关资源或语义相关资源的特定多次更新的通知触发标准。语义节点271还可以设置何时发送通知的时间周期调度信息。

[0225] 在步骤274，语义节点271将语义节点资源订阅请求发送到目标语义节点272。在步骤275，目标语义节点272确定是否接受步骤274的语义订阅请求，目标语义节点272能基于现有的订阅者、处理订阅的负荷(例如有关收集更新信息的负荷或用来发送通知的带宽)等，决定是否接受订阅请求。在步骤276，目标语义节点272将语义节点订阅应答发送到语义节点271。步骤276的应答可以包括订阅的确认和将用在处理订阅中的参数。在步骤277，在步骤276后的一些时间点，目标语义节点272检测与在步骤274接收的请求触发匹配的语义通知触发条件。在步骤278，目标语义节点272发送语义节点资源订阅通知消息来就特定语义相关资源更新语义节点271。

[0226] 通常，语义相关资源订阅能便于来自对等语义节点或父语义节点的语义相关资源发现。例如，基于通知消息(其将包括在语义节点上存储的新创建或更新的语义相关资源的URI)，语义节点能执行其他节点的语义相关资源的发现而不发送发现请求。

[0227] D.语义相关资源的链接和关联

[0228] 能以各种方式使用语义节点的语义相关资源。例如，语义相关资源表示可以从语义节点检索并且可以以在存储该数据的网络位置(例如，网络服务器上、设备上、网关上等等)中共处的方式加以存储。或者，资源的语义可以存储在语义节点上以及语义的链接可以与该数据共存和存储。该语义链接可以在线存储(即嵌入)在数据内或可以与数据分开存储(例如，在单独的资源或属性中)。由此，通过语义相关资源的链接，能将语义应用于M2M系统中的正常资源(例如、<应用>、<容器>等等)。通常，当创建资源时，可以由资源创建者/生成器创建该链接。

[0229] 继续图1的病人健康监控应用的在前示例，在语义节点上定义了三个语义类，并且这些类的URL可以由病人健康监控应用发现。表9给出与病人健康监控应用有关的类型“类”的语义相关资源的示例。使用称为hasType的语义关系，可以将数据链接到这些语义类。因此，对具有example/healthmonitoring/data1的URI的每一数据资源，通过下述关联，已知资源的语义：

[0230] ·example/health/patient/data1 hasType semanticsNode1/class/patient[0231] ·example/health/doctor/data2 hasType semanticsNode1/class/doctor[0232] ·example/health/bp/data1 hasType semanticsNode1/class/bloodpressure[0233] ·example/health/temp/data1 hasType semanticsNode1/class/temperature[0234] ·example/health/hr/data5 hasType semanticsNode1/class/heartrate[0235] 也可以由引用在语义节点上存储的hasType关系的语义描述的URL/URI，识别hasType关系。

[0236] 表9类语义相关资源的示例

[0237]

[0238] E.分组优化

[0239] 如果一组资源具有一些类似的语义(例如，同一应用中的所有资源具有相同语义)，可以将类似的语义应用于应用，代替那一应用下的每一单个资源。图28示例根据一个实施例的具有相同语义的资源的分组的方法281。在步骤281，确定相同应用的一些现有数据以共享相同语义关联。在步骤282，共享相同语义的同一应用中的确定的数据被分成组。在步骤283，将步骤282的每一组与适当的语义关联。在步骤284，从同一应用新接收的数据被放入共享相同语义的组中。可以将同一应用的现有数据分成多个组，每一组共享相同语义链接和关联。如果从同一应用产生新数据，则将该数据放入共享相同语义的组中。

[0240] 例如，血压监控数据的多个实例具有相同语义。因此，每一实例可以与相同语义(semanticsNode1/class/bloodpressure)关联如下：

[0241] ·example/health/bp/data1 hasType

[0242] semanticsNode1/class/bloodpressure

[0243] ·example/health/bp/data2 hasType

[0244] semanticsNode1/class/bloodpressure

[0245] ·example/health/bp/data3 hasType

[0246] semanticsNode1/class/bloodpressure

[0247] ·…

[0248] 通过支持这种分组优化，下述关联也可以有效：

[0249] ·example/health/bp hasType semanticsNode1/class/bloodpressure

[0250] F.推送语义相关资源

[0251] 如上所述，可以由其他节点发现和使用在语义节点中托管的类、关系和术语。基于请求的频率，为了更易于发现和访问，可以在另一语义节点中推送或镜像一些语义相关资源。例如，在一个语义节点检测来自另一语义节点的相同转发的发现请求一定的次数(例如，超出策略限定的阈值)后，可以决定将语义相关资源的镜像副本推送到那一语义节点。

[0252] 语义相关资源推送能在兄弟语义节点之间、父子语义节点之间发生，如图29所示。例如，核心网295中的图29的语义节点291可以从语义节点292、语义节点293和语义节点294接收相同语义相关资源(例如体温)的许多发现和检索请求。当发现请求达到限定阈值时，语义节点291可以决定在语义节点292上创建相同语义相关资源(即镜像该资源)，使得语义节点293和语义节点294可以利用更快响应时间来访问语义相关资源。语义节点291可以通过向其他语义节点发出SEMANTICS_RESOURCE_CREATE_REQ消息，在一个或多个语义节点上创建镜像资源，其然后利用适当的SEMANTICS_RESOURCE_CREATE_RESP消息应答。

[0253] 可以使用下述选项以便使语义相关资源保持最新。参考图29，语义节点291可以自动地更新语义节点292上的语义相关资源，如果该语义相关资源的原始表示有任何更新(例如，不需要订阅)。或者，语义节点292可以订阅原始语义相关资源。基于语义节点292订阅该语义相关资源，具体订阅的语义相关资源的任何变化将被告知语义节点292。还可以存在上述情形的组合。例如，可以有语义节点291的自动更新对语义节点291上的所有语义相关资源定期发生的情形，而语义节点292期望对特定订阅的语义相关资源更即时更新。

[0254] 语义相关资源推送能在任一方向中，在兄弟之间，或父子之间发生。例如，参考图29，语义节点296可以将一些本地语义相关资源推送到其父语义节点297。在另一示例中，语义节点291可以将较高级语义相关资源推送到其子语义节点298。

[0255] G.数据/语义相关资源移动

[0256] 图30示例设备从一个网络移动到另一网络的情形。在该情形中，由于语义相关资源检索，为了安全、开销和/或加载，与该设备有关的语义相关资源以及由该设备生成的数据也可能需要移动到新位置。

[0257] 参考图30，设备可能初始地位于局域网301中，但现在移动到局域网302。初始地，设备309与语义节点306通信。在设备309到达局域网302时，设备309可能初始地继续与语义节点306通信，如由线303所示。这会导致接入网304、接入网308和核心网300的不必要开销。为解决这一问题和其他问题，语义节点306的语义相关资源可以移动到局域网302的语义节点307。在将语义相关资源移动到语义节点307后，为了语义相关资源，设备309不需要遍历核心网300，而是现在能与语义节点307通信，如由线305所示。

[0258] 图31是为了进一步示例图30中所示的数据或语义相关资源的移动的示例性消息流310。在步骤315，第一局域网中的语义节点311与位于局域网2中的设备应用314交换消息。在步骤315处交换的消息可以包括例如语义相关资源检索请求和语义相关资源检索应答。在步骤316，语义节点311决定将与设备应用214相关联的语义相关资源移动到位于第二局域网中的语义节点313。语义节点313可以在通信方面比第一局域网更接近(花费更少时间到达)或逻辑上更接近(例如更少跳数)。参考步骤316，其他设备可以决定移动语义相关资源，诸如语义节点发现服务器312、设备应用314或另一计算设备(未示出)。

[0259] 在步骤317，在语义节点311和语义节点发现服务器312之间交换语义节点发现请求和应答以便构建语义节点的层级，以及兄弟关系。在步骤318，语义节点311确定语义节点313的地址。在步骤320，语义相关资源创建请求消息被发送到语义节点313以便复制由设备应用314使用的语义相关资源(以及其他数据)。语义节点313利用可以包括已经成功地复制语义相关资源和其他数据的确认的语义相关资源创建应答消息进行响应。在步骤321，将语义链接更新请求消息发送到设备应用314。步骤321的消息可以包括用于设备应用314从语义节点313检索语义相关资源的指令。在步骤322，语义链接更新应答消息可以包括更新语义节点链接的确认。在步骤323，设备应用314从语义节点313检索以类、关系和术语的类型的语义相关资源。

[0260] V.ETSI M2M/oneM2M实施例

[0261] A.具有语义节点的ETSI M2M体系结构

[0262] 如上所述，使用在此所述的语义节点概念来增强ETSI M2M体系结构。在一个实施例中，一个或多个语义节点可以位于接入/核心网中，作为独立网络实体，这可以称为图32中所示的M2M语义节点。在图32中，M2M语义节点331和M2M语义节点332位于同一接入/核心网330中。局域/核心网330中的M2M语义节点可以经由上述的Sic基准点，接口连接DSCL，GSCL，NSCL和应用。此外，M2M语义节点331和M2M语义节点332可以经由sIs基准点334相互接口连接。M2M语义节点331和M2M语义节点332也可以经由sIe基准点，引用另一类型的外部语义节点333。在该实施例中，位于接入/核心网330中的M2M语义节点也可以形成兄弟和/或父-子关系。

[0263] 语义节点可以支持如用在当前ETSI M2M体系结构的服务能力层(xSCL)中的互补资源结构，并且以图33中所示的方式，该资源结构可以应用于在此所述的语义节点。在该实施例中，资源341是驻留在托管的语义节点上的资源树的根。资源341可以包含描述托管语义节点的属性。资源341包含表示除其他外的SS资源343、类资源344、关系资源346、术语资源348、accessRights资源349和订阅资源350的汇集的汇集资源。在类资源344下，可以有其他<类>资源345，其是类资源344的子类。在关系资源346下，能有其他<关系>资源347，其是关系资源346的子关系。SSs资源汇集343包含当远程语义节点注册到本地语义节点或从本地语义节点注销时创建或删除的语义节点资源。

[0264] 如图34所示，用于SSs资源343的汇集中的每一语义节点资源可以具有相应的资源结构。这些资源保存注册到本地语义节点的远程语义节点的状态。例如，状态诸如联系人地址信息、发现信息(例如宣布语义类、表示和术语资源)以及安全信息(例如用来与相应的远程语义节点通信的凭证)。

[0265] 再参考图33，在资源341下的类344、关系346和术语348能分别包含在本地语义节点上托管的语义相关资源的各个实例。每一实例能包含语义表示并且具有与之有关的其他属性，诸如发现相关信息，诸如标记。语义相关资源的这些汇集能由具有这样做的适当访问权的客户端加以访问。在资源341下的accessRights资源349能包含accessRight资源的实例。这些accessRight资源349能定义控制准许哪些客户端访问哪些语义相关资源和由该语义节点支持的操作的accessRights的实例。或者，能在资源结构中支持accessRights汇集的其他实例，以提供更细颗粒访问控制(图33中未示出)。订阅资源350的汇集能包含订阅资源的实例。当特定通知触发标准事件发生时，能由希望从语义节点接收语义通知的客户端创建订阅资源的实例。发现资源342支持客户端语义发现请求。这些发现请求能支持搜索标准(例如，具有特定类型属性的语义相关资源)。语义节点能利用匹配搜索标准(如果有的话)的资源地址(例如URI)的列表应答发现请求。语义节点还能支持将请求转发到其他语义节点(例如，将发现请求转发到子节点、兄弟或父语义节点)。

[0266] B.具有语义能力的xSCL

[0267] 在图35所示的另一实施例中，M2M语义节点可以被部署为ETSI M2M体系结构的DSCL，GSCL，和/或NSCL内的嵌入能力，而不是单独独立的语义节点。在该嵌入式实施例中，sIs基准点可以仍然是单独的或可以增强ETSI M2M mId基准点来支持sIs功能性。同样地，sIc基准点可以仍然是单独的，或可以增强ETSI M2M mIa和dIa基准点来支持sIc功能性。在该实施例中，位于GSCL或DSCL中的M2M语义节点可以利用其注册的一个或多个NSCL来建立父-子关系。此外，位于GSCL或DSCL中的语义节点也可以相互建立兄弟关系。

[0268] 为支持图35的实施例，xSCL可以具有图36所示的资源结构。语义节点的资源汇集包含当具有语义节点能力的远程SCL向本地SCL注册或从本地SCL注销时创建或删除的语义节点资源。该汇集中的每一语义节点资源可以具有图36所示的相应的资源结构。这些资源保持用于注册到本地SCL的远程语义节点的状态。例如，状态诸如语义发现信息(例如宣布语义类、表示和术语资源)等。

[0269] 在资源361下的类、关系和术语汇集可以分别包含在本地SCL上托管的语义相关资源的各自的实例。每一实例可以包含语义表示并且具有与其相关联的其他属性，诸如例如标记的发现相关信息。可以由具有这样做的适当访问权的客户端访问这些语义相关资源的汇集。

[0270] C.ETSI M2M语义实现方式的使用情形示例

[0271] 由语义节点管理的语义相关资源可以关联和链接到ETSI M2M资源结构中的资源，诸如，，，等。下述论述示例可以如何使用语义相关资源来提供用于的语义信息。

[0272] 在该示例中，假定定义temperatureReading类并且将其存储在scl1上，并且具有scl1/classes/temperatureReading的URI。定义关系hasLocation并且也将其存储在scl1上，以及具有scl1/relationships/hasLocation的URI。此外，定义术语“中国东北”并且也将其存储在scl1上，并且具有scl1/terms/northeastChina的URI。图37示出作为图36所示的xSCL资源结构的示例的上的语义相关资源结构。该资源结构确定语义相关资源的URI。contentInstance具有gscl2/applications/app1/containers//contentInstances/的URI。利用如图38的xSCL资源结构中的语义增强contentInstance，将能有效地描述和解释contentInstance的内容，而不会有歧义。

[0273] 图39是示出资源和语义检索的一个示例的消息流。在步骤393，NA 390针对数据资源将检索请求发送到GSCL2 391。除其他外，数据资源例如可以是血压传感器读数、核心温度传感器读数、氧饱和度传感器读数，或运动加速计传感器读数。在步骤394，GSCL2 391返回数据资源的表示。为了理解该数据资源，NA需要检索数据资源的语义。因此，在步骤395，NA 390将检索请求发送到GSCL 391。在步骤396，GSCL2 391返回在SCL1 392上存储的、用于数据资源的相关语义相关资源的URI的列表。在步骤397至399，NA 390与SCL1 392交换分别用于语义相关资源temperatureReading，hasLocation和northeastChina的检索消息。利用这些语义相关资源，NA 390能理解数据资源，因此，能使用和操作该数据资源。

[0274] VI.3GPP MTC体系结构实施例

[0275] 如上进一步所述，可以利用由在此所述的语义节点提供的语义支持，增强3GPP MTC体系结构。如图40所示，在一个实施例中，M2M语义节点401可以位于3GPP核心网边界外。如进一步所示，可以增强SCS 404来支持语义能力以及可以经由sIs基准点(未示出)，与M2M语义节点401接口连接。M2M语义节点401还可以经由sIc基准点403，与3GPP机器类型通信互联互通功能(MTC-IWF)402接口连接。应用服务器(AS)406和AS 407可以经由sIc基准点400，与M2M语义节点401通信。图41示出具有语义节点的3GPP MTC体系结构的另一实施例。在该实施例中，将语义节点集成到SCS 408中。如图41的409进一步所示，在该实施例中，sIc基准点可以是3GPP MTC Tsp的一部分。

[0276] 尽管通过背景部分描述了3GPP和ETSI M2M体系结构并且可以用来示例下文所述的各个实施例，但应理解到下文所述的实施例的实现方式可以改变，但仍然在本公开的范围内。本领域的技术人员还将意识到以公开的实施例不限于使用上述3GPP或ETSI M2M体系结构的实现方式，而是可以在其他体系结构和系统，诸如oneM2M，MQTT，W3C语义网和其他M2M系统和体系结构中实现。

[0277] 图43A是可以实现一个或多个公开的实施例，诸如图1，图3，图14和其他的示例性机器对机器(M2M)、物联网(IoT)或物联网(WoT)通信系统10的图。通常，M2M技术提供用于IoT/WoT的构建块，以及任何M2M设备、网关或服务平台可以是IoT/WoT以及IoT/WoT服务层等等的部件。

[0278] 如图43A所示，M2M/IoT/WoT通信系统10包括通信网络12。通信网络12可以是固定网络(例如以太网、光纤、ISDN、PLC等)或无线网(例如，WLAN、蜂窝等)或异构网络的网络。例如，通信网络12可以由向多个用户提供内容，诸如语音、数据、视频、消息、广播等的多个接入网组成。例如，通信网络12可以采用一个或多个信道接入方法，诸如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)等。此外，通信网络12可以包括其他网络，诸如例如核心网、互联网、传感器网络、行业控制网、个人局域网、融合个人网络、卫星网络、家庭网络，或者企业网络。

[0279] 如图43A所示，M2M/IoT/WoT通信系统10可以包括基础设施域和场域。基础设施域是指端对端M2M部署的网络侧，而场域是指局域网，通常在M2M网关后。场域包括M2M网关14和终端设备18。将意识到根据需要，任意多个M2M网关设备14和M2M终端设备18可以包括在M2M/IoT/WoT通信系统10中。M2M网关设备14和M2M终端设备18的每一个被配置成经由通信网络12或直接无线电链路，传送和接收信号。M2M网关设备14允许无线M2M设备(例如蜂窝和非蜂窝)以及固定网络M2M设备(例如PLC)或通过运营商网络，诸如通信网络12或通过直接无线电链路通信。例如，M2M设备18可以采集数据，并且经由通信网络12或直接无线电链路，将数据发送到M2M应用20或M2M设备18。M2M设备18还可以从M2M应用20或M2M设备18接收数据。此外，数据和信号可以经由M2M服务层22，被发送到M2M应用20或从其接收，如下所述。M2M设备18和网关14可以经由各种网络，包括蜂窝、WLAN、WPAN(例如Zigbee，6LoWPAN，Bluetooth)、直接无线电链路和有线线路进行通信。

[0280] 参考图43B，所示的场域中的M2M服务层22(例如在此所述的网络服务能力层(NSCL)为M2M应用20、M2M网关设备14以及M2M终端设备18和通信网络12提供服务。将理解到，根据要求，M2M服务层22可以与任意多个M2M应用、M2M网关设备14、M2M终端设备18和通信网络12通信。M2M服务层22可以由一个或多个服务器、计算机等实现。M2M服务层22提供应用于M2M终端设备18、M2M网关设备14和M2M应用20的服务能力。M2M服务层22的功能可以以各种方式，例如Web服务器、蜂窝核心网、云等加以实现。

[0281] 类似于所示的M2M服务层22，有在基础设施域中的M2M服务层22'。M2M服务层22'为基础设施域中的M2M应用20'和底层通信网络12'提供服务。M2M服务层22'还为场域中的M2M网关设备14和M2M终端设备18提供服务。将理解到M2M服务层22'可以与任意多个M2M应用、M2M网关设备和M2M终端设备通信。M2M服务层22'可以通过不同服务供应商与服务层交互。M2M服务层22'可以由一个或多个服务器、计算机、虚拟机(例如云/计算/存储架构等)加以实现。

[0282] 仍然参考图43B，M2M服务层22和22'提供不同应用和垂直能利用的服务传送能力的核心集合。这些服务能力使M2M应用20和20'能够与设备交互并且执行诸如数据采集、数据分析、设备管理、安全性、计费、服务/设备发现等的功能。实质上，这些服务能力使应用免于实现这些功能性的负担，由此简化应用开发和降低成本和上市的时间。服务层22和22'还使M2M应用20和20'能够结合服务层22和22'提供的服务，通过各种网络12和12'通信。

[0283] 在一些实施例中，M2M应用20和20'可以包括就用于语义相关资源的摘要和标识符进行通信的期望应用，如在此所述。M2M应用20和20'可以包括各种行业，诸如但不限于：运输、健康和保健、家庭联网、能源管理、资产跟踪和安全监控中的应用。如上所述，在系统的设备、网关和其他服务器上运行的M2M服务层支持诸如数据采集、设备管理、安全性、计费、位置跟踪/区域限定、设备/服务发现以及传统系统集成的功能，并且将这些功能提供为M2M应用20和20'的服务。

[0284] 本申请的语义相关资源发布和发现可以实现为服务层的一部分。服务层(例如NSCL 126)是通过一组应用编程接口(API)和底层联网接口，支持增值服务能力的软件中间件层。M2M实体(例如可以由硬件和软件的组合实现的M2M功能实体，诸如设备、网关或服务/平台)可以提供应用或服务。ETSI M2M和oneM2M两者使用可以包含本发明的语义相关资源发布和发现的服务层。ETSI M2M的服务层被称为服务能力层(SCL)。SCL可以在M2M设备(称为设备SCL(DSCL))、网关(称为网关SCL(GSCL))和/或网络节点(称为网络SCL(NSCL))内实现。oneM2M服务层支持一组公共服务功能(CSF)(即服务能力)。一个或多个特定类型的CSF的实例称为公共服务实体(CSE)，其能被托管在不同类型的网络节点(例如基础设施节点、中间节点、专用节点)上。此外，本申请的语义相关资源发布和发现能实现为使用面向服务体系结构(SOA)和/或面向资源体系结构(ROA)的M2M网络的一部分，以访问服务，诸如本申请的语义相关资源发布和发现。

[0285] 图43C是示例性M2M设备30，诸如例如M2M终端设备18或M2M网关设备14的系统图。语义节点，诸如图3中的语义节点723和其他UE(例如，UE 127)可以反映图43C的部件。如图
43C所示，M2M设备30可以包括处理器32、收发器34、传送/接收元件36、扬声器/麦克风38、小键盘40、显示器/触控板42、不可移动存储器44、可移动存储器46、电源48、全球定位系统(GPS)芯片组50和其他外围设备52。将意识到M2M设备30可以包括上述元件的任意子组合，但其余的与实施例一致。该设备可以是使用用于语义相关资源发布和发现的公开的系统和方法的设备。

[0286] 处理器32可以是通用处理器、专用处理器、常见处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP 内核关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASICs)、现场可编程门阵列(FPGAs)电路、任何其他类型的集成电路(IC)、状态机等等。处理器32可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或能够使M2M设备30在无线环境中操作的任何其他功能性。处理器32可以耦接到收发器34，而收发器34可以耦接到传送/接收元件36。尽管图43C将处理器32和收发器34图示为单独的部件，但将意识到处理器32和收发器34可以一起集成在电子封装或芯片中。处理器32可以执行应用层程序(例如浏览器)和/或无线接入层(RAN)程序和/或通信。处理器32可以执行安全性操作，诸如验证、安全密钥协商和/或加密操作，诸如例如在接入层和/或应用层处。

[0287] 传送/接收元件36可以被配置成将信号传送到M2M服务层22或从M2M服务层22接收信号。例如，在实施例中，传送/接收元件36可以是被配置成传送和/或接收RF信号的天线。传送/接收元件36可以支持各种网络和空中接口，诸如WLAN、WPAN、蜂窝等等。在实施例中，传送/接收元件36可以是被配置成传送/接收例如IR、UV或可见光信号的发射机/检测器。在又一实施例中，传送/接收元件36可以被配置成传送和接收RF和光信号两者。将意识到传送/接收元件36可以被配置成传送和/或接收无线或有线信号的任意组合。

[0288] 此外，尽管传送/接收元件36在图43C中被图示为单个元件，但M2M设备30可以包括多个传送/接收元件36。更具体地说，M2M设备30可以采用MIMO技术。由此，在实施例中，M2M设备30可以包括用于传送和接收无线信号的两个或以上传送/接收元件36(例如，多个天线)。

[0289] 收发器34可以被配置成调制将由传送/接收元件36传送的信号并且解调由传送/接收元件36接收的信号。如上所述，如上所述，M2M设备30可以具有多模式能力。由此，收发器34可以包括用于使M2M设备30能够经由多个RAT，诸如UTRA和IEEE 802.11通信的多个收发器。

[0290] 处理器32可以访问来自任何类型的适当存储器，诸如不可移动存储器44和/或可移动存储器46的信息并且将数据存储在任何类型的适当存储器中。不可移动存储器44可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或任何其他类型的存储器存储设备。可移动存储器46可以包括用户识别模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等等。在其他实施例中，处理器32可以访问来自不是物理地位于M2M设备30上，诸如服务器或家庭计算机上的存储器的信息并且将数据存储在该存储器中。处理器32可以被配置成响应于在此所述的一些实施例中的语义相关资源发布和发现(例如处理布隆过滤器或检索语义相关资源)是否成功，控制显示器或指示器42上的发光模式、图像或颜色，或者指示资源传播过程的状态，诸如标识符或布隆过滤器(例如图7和图8)。可以显示应用编程接口，用于定义语义相关资源发布消息和发现消息。

[0291] 处理器32可以从电源48接收电力并且可以被配置成分配和/或控制到M2M设备30中的其他部件的电力。电源48可以是用于为M2M设备30供电的任何适当的设备。例如，电源48可以包括一个或多个干电池(例如镍-镉(NiCd)、镍-锌(NiZn)、镍金属氢化物(NiMH)、锂离子(Li离子)等)、太阳能电池、燃料电池等等。

[0292] 处理器32还可以耦接到GPS芯片组50，GPS芯片组50被配置成提供有关M2M设备30的当前位置的信息(例如经度和纬度)。将意识到M2M设备30可以通过任何适当的位置确定方法，获得位置信息，但其余的与实施例一致。

[0293] 处理器32可以进一步耦接到其它外围设备52，其可以包括提供另外的特征、功能性和/或有线或无线连接性的一个或多个软件和/或硬件模块。例如，外围设备52可以包括加速计、电子罗盘、卫星收发器、传感器、数码相机(用于照片或视频)、通用串行总线(USB)端口、振动设备、电视收发器、免提耳机、蓝牙模块、调频(FM)无线单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、互联网浏览器等。

[0294] 图43D是示例性计算系统90的框图，在该计算系统90上，实现例如图43A和图43B的M2M服务平台22。计算系统90可以包括计算机或服务器并且主要由以软件的形式的计算机可读指令，或由存储或访问这些软件的任何装置加以控制。可以在中央处理单元(CPU)91内执行这些计算机可读指令来使计算系统90工作。在任何已知工作站、服务器和个人计算机中，中央处理单元91由称为微处理器的单芯片CPU实现。在其他机器中，中央处理单元91可以包括多个处理器。协处理器81是可选处理器，与主CPU 91不同，执行另外的功能或辅助CPU 91。CPU 91和/或协处理器81可以接收、生成和处理有关用于语义相关资源发布和发现的公开的系统和方法的数据，诸如接收混合标识符-布隆过滤器消息。

[0295] 在操作中，CPU 91取回、解码和执行指令，并且经由计算机的主数据传输路径，系统总线80，与其他资源来回地传送信息。该系统总线连接计算系统90中的部件并且定义用于数据交换的介质。系统总线80通常包括用于发送数据的数据线路、用于发送地址的地址线路和用于发送中断和操作系统总线的控制线路。该系统总线80的示例是PCI(外围设备互连)总线。

[0296] 耦接到系统总线80的存储器设备包括随机存取存储器(RAM)82和只读存储器(ROM)93。这些存储器包括允许存储和检索信息的电路。ROM 93通常包含不能容易地被修改的存储数据。能由CPU 91或其他硬件设备读取或改变在RAM 82中存储的数据。可以由存储器控制器92控制对RAM 82和/或ROM 93的访问。存储器控制器92可以提供当执行指令时，将虚拟地址转换成物理地址的地址转换功能。存储器控制器92还可以提供隔离系统内的处理和使系统处理与用户处理隔离的存储器保护功能。由此，在第一模式中运行的程序能仅访问由其自己的处理虚拟地址空间映射的存储器，不能访问另一处理的虚拟地址空间内的存储器，除非已经设置在处理间的存储器共享。

[0297] 此外，计算系统90可以包含负责将指令从CPU 91传送到外围设备，诸如打印机94、键盘84、鼠标95和盘驱动器85的外围设备控制器83。

[0298] 由显示控制器96控制的显示器86用来显示由计算系统90生成的可视输出。这些可视输出可以包括文本、图形、动画图形和视频。显示器86可以由基于CRT的视频显示器、基于LCD的平板显示器、基于气体等离子的平板显示器或触控板实现。显示控制器96包括生成被发送到显示器86的视频信号所需的电子部件。

[0299] 此外，计算系统90可以包含可以用来将计算系统90连接到外部通信网络，诸如图43A和图43B的通信网络12的网络适配器97。

[0300] 应理解到在此所述的任何或所有系统、方法和过程可以以存储在计算机可读存储介质上的计算机可执行指令(即程序代码)的形式体现，当指令被机器，诸如计算机、服务器、M2M终端设备、M2M网关设备等等执行时，执行和/或实现在此所述的系统、方法和过程。具体地，上述任何步骤、操作或功能可以以这些计算机可执行指令的形式实现。计算机可读存储介质包括在任何方法或技术中实现的易失和非易失、可移动和不可移动介质，用于存储信息，但这些计算机可读存储介质不包括信号。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其他光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，或能用来存储所需信息并且能由计算机访问的任何其他物理介质。

[0301] 在描述本公开的主题的优选实施例中，如图中所示，为了清楚起见，采用特定术语。然而，所要求的主题不旨在限定到所选择的特定术语，并且将理解到每一特定元件包括以实现类似目的的类似方式操作的所有技术的等效。

[0302] 本撰写的描述使用示例来公开本发明，包括最佳方式，以及还使本领域的任何技术人员能够实现本发明，包括制造和使用任何设备或系统并且执行任意结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域的技术人员能想到的其他示例。这种其他示例旨在权利要求的范围内，如果它们具有不同与权利要求的字面语言相同的结构要素，或如果它们包括与权利要求的字面语言无实质区别的等效结构要素。

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