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基于IOT的应用的QOS确定的设备和方法

申请号 CN201880093205.5 申请日 2018-03-15 公开(公告)号 CN112075052B 公开(公告)日 2023-01-06
申请人 瑞典爱立信有限公司; 发明人 斯瓦鲁普·库马尔·莫哈里克; 萨利姆·阿比德艾哈迈德; 拉纳·普拉塔普·西尔卡尔; 拉马尼·文卡塔克里希南;
摘要 本 发明 涉及能够确定至少一个 物联网 (IoT)设备的整体服务 质量 (QoS)的方法和设备。在本发明的一方面,提供了一种网络 节点 (10a)的能够确定至少一个IoT设备的整体QoS的方法。该方法包括:向设备连接 中间件 (DCM)节点(14)发送(S101)所述至少一个IoT设备(11a)的标识符,要获取所述至少一个IoT设备(11a)的QoS测量;从DCM节点(14)接收(S102)与所述标识符相关联的IoT设备(11a)的网络配置文件;针对接收到的网络配置文件,向服务能 力 开放功能(SCEF,15)发送(S103)对IoT设备(11a)的QoS测量的 请求 ,该SCEF(15)从策略和计费控制(PCC)功能(16)获取QoS测量;从SCEF接收(S106)IoT设备(11a)的所请求的QoS测量;向轻量级机器到机器(LWM2M)设备(13)发送(S107)对所述至少一个IoT设备(10a)的可用性信息的请求;以及从LWM2M设备(13)接收(S108)所请求的可用性信息,其中接收到的QoS测量和可用性信息被考虑以用于确定所述至少一个IoT设备(11a)的整体QoS。
权利要求

1.一种网络节点(10a)的能够确定至少一个物联网IoT设备(11a)的整体服务质量QoS的方法,包括:
向设备连接中间件DCM节点(14)发送(S101)包括所述IoT设备(11a)的标识符的第一请求消息;
从所述DCM节点(14)接收(S102)响应于所述第一请求消息的第一响应消息,所述第一响应消息包括所述IoT设备(11a)的网络配置文件;
向服务能开放功能SCEF(15)发送(S103)包括接收到的所述IoT设备的网络配置文件的第二请求消息;
从所述SCEF接收(S106)响应于所述第二请求消息的第二响应消息,所述第二响应消息包括与所述IoT设备的网络配置文件相关联的QoS测量,其中,所述SCEF从策略和计费控制PCC功能获取所述QoS 测量,所述策略和计费控制PCC功能基于所述IoT设备的网络配置文件确定所述QoS测量;
向轻量级机器到机器LWM2M设备(13)发送(S107)请求所述IoT设备(11a)的可用性信息的第三请求消息;以及
从所述LWM2M设备(13)接收(S108)响应于所述第三请求消息的第三响应消息,所述第三响应消息包括所请求的可用性信息;以及
基于接收到的QoS测量和接收到的可用性信息,确定(S109)所述IoT设备(11a)的整体QoS。
2.根据权利要求1所述的方法,其中确定(S109)所述整体QoS还包括:
根据所确定的整体QoS值来预测未来的整体QoS。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法,其中至少两个网络节点执行相互通信以确定由一组IoT设备(11a、11b、11c)提供的整体QoS。
4.一种物联网IoT服务管理设备(17)的方法,用于从由至少两个网络节点(10a、10b)根据权利要求1获取的QoS测量和可用性信息中确定一组IoT设备(11a、11b、11c)的整体QoS,所述方法包括:
从所述至少两个网络节点(10a、10b)中的第一网络节点获取(S201)至少两个IoT设备(11a、11b、11c)中的第一IoT设备的QoS测量和可用性信息;
从所述至少两个网络节点(10a、10b)中的第二网络节点获取(S202)所述至少两个IoT设备(11a、11b、11c)中的第二IoT设备的QoS测量和可用性信息;以及
基于所述第一IoT设备(11a)的单独的QoS测量和可用性信息以及所述第二IoT设备(11b)的单独的QoS测量和可用性信息,确定(S203)至少两个IoT设备(11a、11b、11c)的组的整体QoS。
5.根据权利要求4所述的方法,其中确定(S203)所述整体QoS还包括:
根据所确定的整体QoS值来预测未来的整体QoS。
6.一种被配置为能够确定至少一个物联网IoT设备(11a)的整体服务质量QoS的网络节点(10a),所述网络节点(10a)包括处理单元(20)和存储器(22),所述存储器包含能够由所述处理单元执行的指令(21),由此所述网络节点(10a)能够操作用于:
向设备连接中间件DCM节点(14)发送包括所述IoT设备(11a)的标识符的第一请求消息;
从所述DCM节点(14)接收响应于所述第一请求消息的第一响应消息,所述第一响应消息包括所述IoT设备(11a)的网络配置文件;
向服务能力开放功能SCEF(15)发送包括接收到的所述IoT设备的网络配置文件的第二请求消息;
从所述SCEF接收响应于所述第二请求消息的第二响应消息,所述第二响应消息包括与所述IoT设备的网络配置文件相关联的QoS测量,其中,所述SCEF从策略和计费控制PCC功能获取所述QoS 测量,所述策略和计费控制PCC功能基于所述IoT设备的网络配置文件确定所述QoS测量;
向轻量级机器到机器LWM2M设备(13)发送请求所述IoT设备(10a)的可用性信息的第三请求消息;以及
从所述LWM2M设备(13)接收响应于所述第三请求消息的第三响应消息,所述第三响应消息包括所请求的可用性信;以及
基于接收到的QoS测量和接收到的可用性信息,确定所述IoT设备(11a)的整体QoS。
7.根据权利要求6所述的网络节点(10a),还能够操作用于:在确定所述整体QoS时,根据一组所确定的整体QoS值来预测未来的整体QoS。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的网络节点(10a),还能够操作用于与相同类型的另一网络节点(10b)通信以执行相互通信,从而确定由一组IoT设备(11a、11b、11c)提供的整体QoS。
9.一种物联网IoT服务管理设备(17),被配置为从由至少两个根据权利要求6所述的网络节点(10a、10b)获取的QoS测量和可用性信息中确定一组IoT设备(11a、11b、11c)的整体QoS,所述IoT服务管理设备(17)包括处理单元(30)和存储器(32),所述存储器包含能够由所述处理单元执行的指令(31),由此所述IoT服务管理设备(17)能够操作用于:
从所述至少两个网络节点(10a、10b)中的第一网络节点获取至少两个IoT设备(11a、
11b、11c)中的第一IoT设备的QoS测量和可用性信息;
从所述至少两个网络节点(10a、10b)中的第二网络节点获取所述至少两个IoT设备(11a、11b、11c)中的第二IoT设备的QoS测量和可用性信息;并且
基于所述第一IoT设备(11a)的单独的QoS测量和可用性信息以及所述第二IoT设备(11b)的单独的QoS测量和可用性信息,确定至少两个IoT设备(11a、11b、11c)的组的整体QoS。
10.根据权利要求9所述的IoT服务管理设备(17),还能够操作用于:当确定所述整体QoS时,
根据一组所确定的整体QoS值来预测未来的整体QoS。
11.一种计算机可读介质,存储有包括计算机可执行指令的计算机程序(21),当所述计算机可执行指令在网络节点(10a)中包括的处理单元(20)上执行时,所述计算机可执行指令用于使所述网络节点(10a)执行权利要求1至3中任一项中所述的方法。
12.一种计算机可读介质,存储有包括计算机可执行指令的计算机程序(31),当所述计算机可执行指令在IoT服务管理设备(17)中包括的处理单元(30)上执行时,所述计算机可执行指令用于使所述IoT服务管理设备(17)执行权利要求4至5中任一项中所述的方法。

说明书全文

基于IOT的应用的QOS确定的设备和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及能够确定至少一个物联网(IoT)设备的整体服务质量(QoS)的方法和设备。本发明还涉及包括计算机可执行指令的计算机程序,当该计算机可执行指令在网络节点中包括的处理单元上执行时,该计算机可执行指令用于使设备执行在根据实施例的方法中所述的步骤。更进一步,本发明涉及包括计算机可读介质的计算机程序产品,该计算机可读介质在其上包括计算机程序。

背景技术

[0002] 在包括物联网(IoT)设备(例如,恒温器、灯泡、电视机、箱、智能电网汽车等)的网络中,可以创建出涉及数百个甚至数千个IoT设备的大规模IoT应用。
[0003] 为了使这样的大规模IoT应用成为可能,有必要对大量的IoT设备进行监督和协调,尤其是在IoT设备的性能监控方面。
[0004] 在当前的IoT网络中,对IoT设备资源的这种监督和协调是不可能的,这是因为无法获得对形成大规模IoT应用的IoT设备的性能进行确定所需的信息。

发明内容

[0005] 本发明的目的是解决或者至少缓解本领域中的此问题,并提供一种确定网络中的IoT设备的性能的改进的方法。
[0006] 在本发明的第一方面,该目的通过一种网络节点的方法来实现,该方法能够确定至少一个IoT设备的整体服务质量(QoS)。该方法包括:向设备连接中间件(DCM)节点发送所述至少一个IoT设备的标识符,其中要获取所述至少一个IoT设备的QoS测量;从DCM节点接收与所述标识符相关联的IoT设备的网络配置文件;针对接收到的网络配置文件,向服务能开放功能(SCEF)发送对IoT设备的QoS测量的请求,SCEF从策略和计费控制(PCC)功能获取QoS测量;从SCEF接收IoT设备的所请求的QoS测量;向轻量级机器到机器(LWM2M)设备发送对所述至少一个IoT设备的可用性信息的请求;以及从LWM2M设备接收所请求的可用性信息,其中接收到的QoS测量和可用性信息被考虑以用于确定所述至少一个IoT设备的整体QoS。
[0007] 在本发明的第二方面,该目的通过一种网络节点来实现,该网络节点被配置为能够确定至少一个IoT设备的整体QoS。该网络节点包括处理单元和存储器,所述存储器包含能够由所述处理单元执行的指令,由此该网络节点能够操作用于:向DCM节点发送所述至少一个IoT设备的标识符,其中要获取所述至少一个IoT设备的QoS测量;从DCM节点接收与所述标识符相关联的IoT设备的网络配置文件;针对接收到的网络配置文件,向SCEF发送对IoT设备的QoS测量的请求,SCEF从PCC功能获取QoS测量;从SCEF接收IoT设备的所请求的QoS测量;向LWM2M设备发送对所述至少一个IoT设备的可用性信息的请求;以及从LWM2M设备接收所请求的可用性信息,其中收到的QoS测量和可用性信息被考虑以用于确定所述至少一个IoT设备的整体QoS。
[0008] 在本发明的第三方面,该目的通过一种IoT服务管理设备的方法来实现,该方法从由至少两个网络节点根据第二方面获取的QoS测量和可用性信息中确定一组IoT设备的整体QoS。该方法包括:从至少两个网络节点中的第一网络节点获取至少两个IoT设备中的第一IoT设备的QoS测量和可用性信息;从至少两个网络节点中的第二网络节点获取至少两个IoT设备中的第二IoT设备的QoS测量和可用性信息;以及基于第一IoT设备的单独的QoS测量和可用性信息以及第二IoT设备的单独的QoS测量和可用性信息,确定至少两个IoT设备的组的整体QoS。
[0009] 在本发明的第四方面,该目的通过一种IoT服务管理设备来实现,该IoT服务管理设备被配置为从由至少两个网络节点根据第二方面获取的QoS测量和可用性信息中确定一组IoT设备的整体QoS。该IoT服务管理设备包括处理单元和存储器,所述存储器包含能够由所述处理单元执行的指令,由此该IoT服务管理设备能够操作用于:从至少两个网络节点中的第一网络节点获取至少两个IoT设备中的第一IoT设备的QoS测量和可用性信息;从至少两个网络节点中的第二网络节点获取至少两个IoT设备中的第二IoT设备的QoS测量和可用性信息;以及基于第一IoT设备的单独的QoS测量和可用性信息以及第二IoT设备的单独的QoS测量和可用性信息,确定至少两个IoT设备的组的整体QoS。
[0010] 因此,第二方面的网络节点(在下文中被称为IoT微服务设备)通过最初向DCM发送要获取其QoS测量的至少一个IoT设备的标识符来获取IoT设备的QoS测量。需要注意,IoT微服务设备可以请求大量IoT设备的QoS测量,在这种情况下,IoT微服务设备可以向DCM节点提供对应数量的标识符。
[0011] DCM节点通过发送IoT设备的网络配置文件来作出响应,使得微服务设备随后可以从3GPP网络获得IoT设备的QoS测量。
[0012] 在接收到网络配置文件之后,IoT微服务设备向SCEF发送对包括网络配置文件的IoT设备的QoS测量的请求,SCEF进而将该请求转发给PCC功能。
[0013] PCC功能存储与相关IoT设备的接收到的网络配置文件相关联的QoS信息,并相应地取得QoS测量并将该QoS测量返回给SCEF,该SCEF将接收到的QoS测量转发给IoT微服务设备。
[0014] 因此,微服务设备现在可以访问IoT设备的所请求的QoS测量,其基于诸如IoT设备的带宽、时延和位置之类的参数,或者多个参数的组合。时延通常由诸如延迟、抖动、分组丢失等参数的组合来确定,并且可以进一步取决于有效载荷的类型,例如语音、流媒体视频、在线游戏等。
[0015] 此外,IoT微服务设备向LWM2M设备发送对IoT设备的可用性信息的请求,LWM2M设备从内部存储装置取得IoT设备的可用性信息并将可用性信息返回给微服务设备。例如,可用性信息包括IoT设备的当前电池电量平、负载和放电率等。
[0016] 因此,IoT微服务设备可以访问IoT设备的QoS测量以及IoT设备的可用性信息。有利地,借助于所述实施例,可以确定IoT设备的整体QoS。
[0017] 例如,QoS测量可以指示IoT设备能够在高带宽下获取数据并将此类数据发送给微服务设备。但是,可用性信息可以指示IoT设备即将耗尽电池电量。在下面的意义上这可能会影响IoT设备的整体QoS:与仅考虑(高)QoS带宽数字的场景相比,当将较差的可用性考虑在内时,IoT设备的整体QoS可能会降低。
[0018] 进一步有利的是,借助于所述实施例,一组IoT微服务设备可以监督和协调多个IoT设备。这可以通过使IoT微服务设备相互通信以构建大规模IoT应用来完成。
[0019] 在另一方面,IoT服务管理设备可以从IoT微服务设备收集IoT设备的QoS测量和可用性信息,从而处理IoT设备资源的监督和协调,就IoT设备的能力而言,这将有利地为IoT服务管理设备赋予“瞰视”。
[0020] 在又一实施例中,一个或多个IoT设备的整体QoS的确定还有利地包括:根据所确定的整体QoS值来预测未来的整体QoS。
[0021] 例如,通过分析特定IoT设备的当前电池充电水平,IoT微服务设备和/或IoT服务管理设备可以预测到电池将在给定时间段后或多或少地发生放电,这因此将影响特定IoT设备的整体QoS。
[0022] 在本发明的第五方面,提供了一种包括计算机可执行指令的计算机程序,当该计算机可执行指令在网络节点中包括的处理单元上执行时,该计算机可执行指令用于使网络节点执行在第一方面的方法中所述的步骤。
[0023] 在本发明的第六方面,提供了一种包括计算机可读介质的计算机程序产品,该计算机可读介质在其上包括第五方面的计算机程序。
[0024] 在本发明的第七方面,提供了一种包括计算机可执行指令的计算机程序,当该计算机可执行指令在IoT服务管理设备中包括的处理单元上执行时,该计算机可执行指令用于使IoT服务管理设备执行第三方面的方法的步骤。
[0025] 在本发明的第八方面,提供了一种包括计算机可读介质的计算机程序产品,该计算机可读介质在其上包括第七方面的计算机程序。
[0026] 下面将讨论其他实施例。
[0027] 通常,除非本文另有明确定义,否则权利要求中使用的所有术语将根据其在技术领域中的普通含义来解释。除非另有明确说明,否则对“一/一个/所述元件、装置、组件、手段、步骤等”的所有引用将被公开地解释为是指该元件、装置、组件、手段、步骤等的至少一个实例。除非明确说明,否则不必以所公开的确切顺序来执行本文公开的任何方法的步骤。附图说明
[0028] 现在参考附图通过示例的方式来描述本发明,在附图中:
[0029] 图1示出根据实施例的实现多个网络节点的通信网络,这些节点被称为IoT微服务设备;
[0030] 图2示出信令图,该信令图示出根据实施例的获取IoT设备的QoS测量的微服务设备的方法;
[0031] 图3示出信令图,该信令图示出根据实施例的从一组IoT微服务设备中收集多个IoT设备的QoS测量和可用性信息的IoT服务管理设备;
[0032] 图4示出信令图,该信令图示出根据实施例的获取IoT设备的QoS测量的IoT微服务设备的方法;
[0033] 图5示出根据实施例的IoT微服务设备;
[0034] 图6示出根据实施例的IoT服务管理设备;
[0035] 图7示出根据另一实施例的IoT微服务设备;以及
[0036] 图8示出根据另一实施例的IoT服务管理设备。

具体实施方式

[0037] 现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明,在附图中示出了本发明的某些实施例。然而,本发明可以以许多不同的形式来体现,并且不应被解释为限于本文阐述的实施例;相反,这些实施例仅作为示例提供,以使本公开透彻且完整,并且将本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。在整个说明书中,相同的附图标记指代相同的元素。
[0038] 图1示出根据实施例的实现多个网络节点的通信网络,这些节点被称为IoT微服务设备10a至10e。每个微服务设备都能够经由网络连接到一个或多个IoT设备11a至11c,所述网络在这个特定的示例性实施例中是第三代合作伙伴计划(3GGP)类型的网络12,例如通用移动电话系统(UMTS)、长期演进(LTE)系统或下一代5G系统。
[0039] IoT设备11a至11c可以以恒温器、灯泡、电视机、门锁、冰箱、智能电网、汽车等的形式来体现。实际上,图1的网络可以包括数百个甚至数千个IoT设备。例如,可以设想在工厂环境内实现图1的网络,其中数千个IoT传感器致动器将进行通信和/或受到控制。
[0040] 为了使IoT微服务设备10a至10e能与一个或多个IoT设备11a至11c通信,实现了一种称为轻量级机器到机器(LWM2M)的协议。因此,每个IoT微服务设备10a至10e借助于LWM2M与LWM2M服务器13通信,该服务器进而经由3GPP网络12连接到IoT设备11a至11c。
[0041] IoT微服务设备10a至10e可以经由LWM2M服务器13取得IoT设备11a至11c的数据,以及IoT设备11a至11c的可用性信息,例如当前的电池电量水平、负载和放电率等。
[0042] 此外,IoT微服务设备10a至10e可以与设备连接中间件(DCM)节点14通信,该DCM节点14保存每个IoT设备11a至11c的网络配置文件,例如在移动IoT设备的情况下用于订户身份模(SIM)提供。网络配置文件规定了根据例如允许访问的服务、最大允许的比特率或允许的业务类别、时延等将许可IoT设备的哪种QoS。
[0043] 在已经接收到IoT设备11a至11c的网络配置文件之后,IoT微服务设备10a至10e可以通过将网络配置文件信息发送给被称为服务能力开放功能(SCEF)15的设备来获得IoT设备11a至11c的服务质量(QoS)信息。
[0044] SCEF 15是第三代合作伙伴计划(3GPP)架构中用于服务能力开放的重要实体,它提供了一种安全地开放由3GPP网络接口提供的服务和能力的手段。SCEF 15要么驻留在IoT域的边缘,要么完全驻留在IoT域内,从而与边缘处的外部API管理平台进行接口连接。例如,在3GPP规范TS23.682中详细描述了SCEF 15的功能。
[0045] 在已经从IoT微服务设备10a至10e接收到网络配置文件信息之后,SCEF 15进而将网络配置文件信息发送给策略和计费控制(PCC)功能16,其中网络配置文件信息映射到与接收到的网络配置文件信息相关联的IoT设备11a至11c的QoS测量。实际上,PCC功能16可以由诸如策略和计费控制功能(PCRF)以及策略和计费执行功能(PCEF)之类的实体来体现。
[0046] 此外,图1的网络可选地包括IoT服务管理设备17,其用于收集由不同的IoT微服务设备10a至10e获取的QoS测量和可用性信息,以用于从整体上查看IoT设备11a至11c的QoS情况,从而提供面向服务的架构(SOA)。
[0047] 图2示出信令图,该信令图示出根据实施例的获取IoT设备11a的QoS测量的IoT微服务设备10a的方法。
[0048] 在第一步骤S101中,IoT微服务设备10a向DCM节点14发送要获取其QoS信息的至少一个IoT设备11a的标识符。需要注意,IoT微服务设备10a可以请求大量IoT设备11a的QoS测量,而不仅仅是如图2所公开的单个IoT设备的QoS测量,在这种情况下,其可以向DCM节点14提供对应数量的标识符。
[0049] 在步骤S102中,DCM节点14通过发送IoT设备11a的网络配置文件来作出响应,使得微服务设备随后可以从3GPP网络12获得IoT设备11a的QoS测量。
[0050] 在已经接收到网络配置文件之后,在步骤S103中,IoT微服务设备10a向SCEF 15发送对包括网络配置文件的IoT设备11a的QoS测量的请求,SCEF 15进而在步骤104中将该请求转发给3GPP网络12中的PCC功能16。
[0051] PCC功能16存储与相关IoT设备11a的接收到的网络配置文件相关联的QoS信息,并相应地从PCC功能16的被称为服务配置文件存储库(SPR)的存储装置取得QoS测量(通常被称为QoS属性值对(AVP))并在步骤105中将该QoS测量返回给SCEF 15,SCEF 15在步骤S106中将接收到的QoS测量转发给IoT微服务设备10a。
[0052] 因此,IoT微服务设备10a现在可以访问IoT设备11a的所请求的QoS测量,其基于诸如IoT设备11a的带宽、时延和位置之类的参数,或者多个参数的组合。
[0053] 此外,在步骤S107中,IoT微服务设备10a向LWM2M服务器13发送对IoT设备11a的可用性信息的请求。如前所述,使用开放移动联盟(OMA)LWM2M协议来进行IoT微服务设备10a与LWM2M服务器13之间的通信。
[0054] 在步骤108中,LWM2M服务器13从内部存储装置取得IoT设备11a的可用性信息,并将可用性信息返回给IoT微服务设备10a。如前所述,可用性信息包括例如IoT设备11a的当前电池电量水平、负载和放电率等。
[0055] IoT微服务设备10a现在可以访问IoT设备11a的QoS测量以及IoT设备11a的可用性信息。有利地,借助于所述实施例,可以为IoT设备11a确定整体QoS。
[0056] 例如,QoS测量可以指示IoT设备11a能够在高带宽下获取数据并将此类数据发送给微服务设备10a。但是,可用性信息可以指示IoT设备11a即将耗尽电池电量。在下面的意义上这可能会影响IoT设备11a的整体QoS:与仅考虑(高)QoS带宽数字的场景相比,当将较差的可用性考虑在内时,IoT设备11a的整体QoS可能会降低。
[0057] 进一步有利的是,借助于所述实施例,IoT微服务设备10a至10e可以监督和协调IoT设备11a至11c的资源。这可以通过使IoT微服务设备10a至10e相互通信以构建大规模IoT应用来完成。
[0058] 在下面将要讨论的另一实施例中,IoT服务管理设备17可以收集IoT设备11a至11c的QoS测量和可用性信息,从而处理IoT设备资源的监督和协调。
[0059] 大规模IoT应用的整体QoS将取决于形成应用的一部分的相应IoT设备的QoS。
[0060] 借助于IoT设备11a至11c的网络配置文件,经由通往PCC功能16的网络路径来执行IoT设备11a至11c的QoS测量的获取,同时经由借助于诸如LWM2M协议之类的标准协议实现的数据路径,使用设备标识符来获取IoT设备11a至11c的可用性信息和原始数据。
[0061] IoT设备11a至11c的电量状态决定来自设备的原始数据的可用性。这进一步受到实际的电信网络12的约束,例如由在PCC功能16处针对IoT设备注册的网络配置文件规定,该PCC功能16确定IoT设备11a的可用性和带宽。
[0062] 因此,IoT设备11a的总QoS是经由数据路径和经由网络路径这两者获取的参数的函数。此外,由于这两个路径在时间和位置上都具有可变性,因此,总QoS是时间和位置的函数。
[0063] 有利地,可以通过SCEF 15来使IoT应用访问多个3GPP服务。这包括IoT设备触发、IoT设备节能、无线电接入网(RAN)参数调谐、监视、组消息传递等。可以获取这些参数中的一个或多个参数以确定IoT设备11a的时延和带宽。
[0064] 参考图2,可以有利地针对在步骤S101和S102中获取其网络配置文件的IoT设备11a来重复地执行步骤S103至S107,使得IoT设备11a至11c的QoS测量和的可用性信息得到定期更新,从而估计IoT设备11a至11c的合格的(adequate)整体QoS。
[0065] 应当注意,IoT微服务设备10a可以在步骤S106和S107的与LWM2M服务器13通信的同时执行步骤S103和S106的与SCEF 15的通信,或者可以按照与图2所示的顺序相反的顺序来执行。
[0066] 再次参考图1,如上所述,为了有效地监督和协调形成IoT应用的一部分的IoT设备11a至11c的资源,IoT服务管理设备17可以从IoT微服务设备10a至10e收集IoT设备11a至
11c的QoS测量和可用性信息。在这样的实施例中,IoT服务管理设备17将能够有利地得出关于IoT应用的总QoS情况的结论。例如,IoT服务管理设备17可以得出以下结论:由IoT设备的第一子集形成的IoT网络的一部分当前具有低可用性,并且因此不应(至少暂时地)负担提供数据的任务。IoT服务管理设备17可以同时得出以下结论:IoT设备的不同的第二子集确实具有合格的QoS,并且被替代地要求传递所述数据。
[0067] 因此,如果设备得出由IoT设备的第二子集提供的QoS优于IoT设备的第一子集提供的QoS的结论,那么,IoT服务管理设备17可以将IoT应用指引到IoT设备的第二子集以用于所请求的服务。
[0068] 图3示出信令图,该信令图示出IoT服务管理设备17从一组IoT微服务设备10a至10e中收集多个IoT设备11a至11c的QoS测量和可用性信息的实施例。
[0069] 因此,在例如第一IoT微服务设备10a和第二IoT微服务设备10b已经执行了图2的过程从而收集了多个IoT设备11a至11c的QoS测量和可用性信息之后,在步骤S201中,IoT服务管理设备17从第一IoT微服务设备10a获取例如第一IoT设备11a和第二IoT设备11b的QoS测量和可用性信息。
[0070] 然后,在步骤S202中,IoT服务管理设备17从第二IoT微服务设备10b获取例如第三IoT设备11c的QoS测量和可用性信息。
[0071] 根据在步骤S201和S202中获取的信息,IoT服务管理设备17在步骤S203中确定一组IoT设备11a至11c的整体QoS。
[0072] 应当注意,可以以许多不同的方式来计算基于IoT设备的QoS测量及其可用性信息的单独的IoT设备的当前整体QoS的实际确定,并且各种可能的计算本身超出了本发明的范围。
[0073] 在另一实施例中,IoT微服务设备10a至10e和/或IoT服务管理设备17可以有利地基于所确定的当前整体QoS来预测单独的QoT设备或一组IoT设备11a至11c的未来的整体QoS。
[0074] 例如,通过分析特定IoT设备11a至11c的当前电池充电水平,IoT微服务设备10a至10e和/或IoT服务管理设备17可以预测到电池将在给定时间段后或多或少地发生放电,这显然将影响特定IoT设备11a至11c的整体QoS。
[0075] 在另一示例中,可以预测某个设备在一天或一周的给定小时上的带宽能力。对于要预测的某些参数,可能有必要将一组所确定的历史整体QoS值考虑在内。
[0076] 因此,在IoT微服务设备10a至10e和/或IoT服务管理设备17中实现预测模型。可以针对任何时间段(季节性地,例如一天中的小时、一周中的一天等)来配置预测模型。对于未来给定的一天中的时间,该模型可以预测访问给定IoT设备11a至11c的可用性、带宽和时延的值。
[0077] 存在很多可用于预测数据的方法,并且通常采用机器学习模型。
[0078] 图4示出信令图,该信令图示出IoT微服务设备10a经由SCEF 15获取IoT设备11a至11c(如图1所示)的QoS测量的实施例。
[0079] 在第一步骤S301中,IoT微服务设备10a向SCEF 15发送资源修改请求消息。借助于该资源修改请求消息,IoT微服务设备10a从SCEF 15请求IoT设备11a至11c的QoS测量(参见图2的步骤S103),该请求包括IoT设备的网络配置文件。
[0080] 在步骤S302中,SCEF 15以轻量级目录访问协议(LDAP)SEARCH消息的形式向服务配置文件存储库(SPR)18发送QoS测量请求,在步骤S303中,SPR 18将通过LDAP RES消息以适当的LDAP数据交换格式(LDIF)向SCEF 15返回请求的合格的参数。
[0081] 因此,SCEF 15以修改资源消息的形式(即,所谓的Rx授权/认证‑请求(AAR))将LDIF QoS测量请求发送给PCC 16(参见图2的步骤S104)。
[0082] 如前所述,PCC功能16存储与相关IoT设备11a至11c的接收到的网络配置文件相关联的QoS信息,该配置文件被包括在步骤S304的请求中。
[0083] 因此,PCC功能16从其存储装置中获取通常被称为QoS AVP的QoS测量,并且在步骤S305中(参见图2的步骤S105)以修改成功消息的形式(即,所谓的Rx授权/认证‑应答(AAA))将QoS测量返回给SCEF 15。
[0084] 最后,在步骤S306中,SCEF 15以修改响应成功消息的形式将接收到的QoS测量转发给IoT微服务设备10a(参见图2的步骤S106)。
[0085] 因此,微服务设备10a现在可以访问IoT设备11a至11c的所请求的QoS测量,其基于诸如IoT设备的带宽、时延和位置之类的参数,或者多个参数的组合。
[0086] 参照图5,根据先前已经描述的实施例的由IoT微服务设备10a执行的能够确定至少一个IoT设备11a至11c的整体QoS的方法的各步骤实际上是由处理单元20来执行的,该处理单元20以一个或多个微处理器的形式来体现,该一个或多个微处理器被布置为执行计算机程序21,该计算机程序21被下载到与微处理器相关联的合适的易失性存储介质22(例如,随机存取存储器(RAM))或非易失性存储介质(例如,闪存或硬盘驱动器)。当将包括计算机可执行指令的适当的计算机程序21下载到存储介质22并由处理单元20执行时,处理单元20被布置为使IoT微服务设备10a执行根据实施例的方法。存储介质22也可以是包括计算机程序21的计算机程序产品。替代地,可以借助于合适的计算机程序产品(例如,数字多功能光盘(DVD)或存储器棒)将计算机程序21传送到存储介质22。作为另一替代方案,可以通过网络将计算机程序21下载到存储介质22。处理单元20可以替代地以数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)等形式来体现。
[0087] 参考图6,根据先前已经描述的实施例的由IoT服务管理设备17执行的从由图5所示类型的至少两个IoT微服务设备10a至10e获取的QoS测量和可用性信息中确定一组IoT设备11a至11c的整体QoS的方法的步骤实际上是由处理单元30来执行的,该处理单元30以一个或多个微处理器的形式来体现,该一个或多个微处理器被布置为执行计算机程序31,该计算机程序31下载到与微处理器相关联的合适的易失性存储介质32(例如,RAM)或非易失性存储介质(例如,闪存或硬盘驱动器)。当将包括计算机可执行指令的适当的计算机程序31下载到存储介质32并由处理单元30执行时,处理单元30被布置为使IoT服务管理设备17执行根据实施例的方法。存储介质32也可以是包括计算机程序31的计算机程序产品。替代地,可以借助于合适的计算机程序产品(例如,DVD或存储器棒)将计算机程序31传送到存储介质32。作为另一替代方案,可以通过网络将计算机程序31下载到存储介质32。处理单元30可以替代地以DSP、ASIC、FPGA、CPLD等形式来体现。
[0088] 图7示出根据实施例的IoT微服务设备10a。IoT微服务设备10a包括:发送装置40,适于向DCM节点发送要获取其QoS测量的至少一个IoT设备11a至11c的标识符;接收装置41,适于从DCM节点接收与所述标识符相关联的IoT设备的网络配置文件;发送装置42,适于针对接收到的网络配置文件,向SCEF发送对IoT设备的QoS测量的请求;接收装置43,适于从SCEF接收IoT设备的所请求的QoS测量;发送装置44,适于向LWM2M设备发送对所述至少一个IoT设备的可用性信息的请求;以及接收装置45,适于从LWM2M设备接收所请求的可用性信息,其中接收到的QoS测量和可用性信息被考虑以用于确定所述至少一个IoT设备的整体QoS。
[0089] 装置40至45可以包括用于接收和提供信息的通信接口并且进一步包括用于存储数据的本地存储装置,并且可以(与先前讨论类似地)由以一个或多个微处理器的形式体现的处理器来实现,所述一个或多个微处理器被布置为执行下载到与微处理器相关联的合适的存储介质的计算机程序,所述存储介质例如是RAM、闪存或硬盘驱动器。
[0090] 图8示出根据实施例的IoT服务管理设备17。IoT服务管理设备17包括:获取装置50,适于从至少两个IoT微服务设备10a至10e中的第一IoT微服务设备获取至少两个IoT设备11a至11c中的第一IoT设备的QoS测量和可用性信息;获取装置51,适于从至少两个IoT微服务设备10a至10e中的第二IoT微服务设备获取至少两个IoT设备中的第二IoT设备的QoS测量和可用性信息;以及确定装置52,适于基于第一IoT设备11a的单独的QoS测量和可用性信息以及第二IoT设备11b的单独的QoS测量和可用性信息,确定至少两个IoT设备11a至11c的组的整体QoS。
[0091] 装置50至52可以包括用于接收和提供信息的通信接口并且进一步包括用于存储数据的本地存储装置,并且可以(与先前讨论类似地)由以一个或多个微处理器的形式体现的处理器来实现,所述一个或多个微处理器被布置为执行下载到与微处理器相关联的合适的存储介质的计算机程序,所述存储介质例如是RAM、闪存或硬盘驱动器。
[0092] 以上主要参考了几个实施例来描述本发明。然而,如本领域技术人员容易理解的那样,在由所附权的专利利要求书限定的本发明的范围内,除了以上公开的实施例之外的其他实施例同样也是可能的。
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