CN105338008A - 一种用于物联网的设备调度方法、设备与*** - Google Patents

一种用于物联网的设备调度方法、设备与*** Download PDF

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CN105338008A
CN105338008A CN201410256842.3A CN201410256842A CN105338008A CN 105338008 A CN105338008 A CN 105338008A CN 201410256842 A CN201410256842 A CN 201410256842A CN 105338008 A CN105338008 A CN 105338008A
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汪治
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Abstract

本发明的目的是提供一种用于物联网的设备调度方法、设备与***。所述调度设备根据所获取的设备触发请求，确定与所述用户设备相对应的设备状态；若所述设备状态为休眠状态，确定与所述用户设备相对应的休眠控制设备；所述休眠控制设备根据所获取的设备触发请求，确定与所述设备触发请求相对应的响应信息。与现有技术相比，本发明通过调度设备、休眠控制设备与用户设备相互配合，实现了对物联网中的设备动态调度与控制，从而尽可能的节省物联网设备的资源，实现能源、计算资源与网络带宽上的更高效率。

Description

一种用于物联网的设备调度方法、设备与***
技术领域
本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种物联网设备调度的技术。
背景技术
物联网(InternetofThings，IoT)将是计算时代的下一波潮流。在物联网范例中，每一个对象都可以被连接。物联网将物理世界与信息世界融合在一起，使得我们进入了一个具有无处不在/普适计算以及环境/嵌入式智能(ubiquitous/pervasivecomputingandambient/embeddedintelligence)的新世界。
节能是物联网未来的核心要点。即使在一些新的解决方案下，例如低功率芯片、更高效的电池、能量传输技术等等，节能的解决方案仍然是物联网的必要问题。进一步地，考虑到部署在物联网中的智能“物体”(things)应是资源受限的，任何用于物联网的解决方案都应当考虑节能，即更高的能源效率，更低的温室气体排放等。这也是绿色计算与通信的需求。
一种通用的节能方法是：当没有待处理任务时，使得IoT设备(智能物体)在休眠模式(SleepMode)下操作；然后，当存在待处理任务时，将其唤醒以在通信模式(CommunicationMode)下操作，并执行任务。例如，将休眠管理机制部署在IoT终端。这种方法并不有效，因为休眠管理模块以及相关的计时器仍然消耗终端的电量。此外，一旦唤醒时间被设置在终端上，就无法改变，这就无法避免非必要唤醒终端的情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于物联网的设备调度方法、设备与***。
根据本发明的一个方面，提供了一种在调度设备中用于物联网的设备调度的方法，其中，该方法包括：
-获取用户设备的设备触发请求；
-根据所述设备触发请求，确定与所述用户设备相对应的设备状态；
-若所述设备状态为休眠状态，确定与所述用户设备相对应的休眠控制设备；
-将所述设备触发请求转发至所述休眠控制设备。
根据本发明的另一方面，还提供了一种在休眠控制设备中用于物联网的设备调度的方法，其中，该方法包括：
-获取与用户设备相对应的设备触发请求；
-根据所述设备触发请求，确定与所述设备触发请求相对应的响应信息。
根据本发明的再一方面，还提供了一种在用户设备中用于物联网的设备调度的方法，其中，该方法包括：
-获取休眠控制设备所发送的状态指令信息；
-根据所述状态指令信息，更新所述用户设备的状态。
根据本发明的又一方面，还提供了一种用于物联网的设备调度的调度设备，其中，该设备包括：
第一请求获取装置，用于获取用户设备的设备触发请求；
状态确定装置，用于根据所述设备触发请求，确定与所述用户设备相对应的设备状态；
设备确定装置，用于若所述设备状态为休眠状态，确定与所述用户设备相对应的休眠控制设备；
请求转发装置，用于将所述设备触发请求转发至所述休眠控制设备。
根据本发明的另一方面，还提供了一种用于物联网的设备调度的休眠控制设备，其中，该设备包括：
第二请求获取装置，用于获取与用户设备相对应的设备触发请求；
响应确定装置，用于根据所述设备触发请求，确定与所述设备触发请求相对应的响应信息。
根据本发明的再一方面，还提供了一种用于物联网的设备调度的用户设备，其中，该设备包括：
指令获取装置，用于获取休眠控制设备所发送的状态指令信息；
状态更新装置，用于根据所述状态指令信息，更新所述用户设备的状态。
根据本发明的又一方面，还提供了一种用于物联网的设备调度的设备，其中，所述设备包括如上述所述的调度设备，以及如上述所述的休眠控制设备。
根据本发明的另一方面，还提供了一种用于物联网的设备调度的***，其中，所述***包括如上述所述的调度设备、如上述所述的休眠控制设备，以及如上述所述的用户设备。
与现有技术相比，本发明通过调度设备、休眠控制设备与用户设备相互配合，实现了对物联网中的设备动态调度与控制。所述调度设备根据所获取的设备触发请求，确定与所述用户设备相对应的设备状态；若所述设备状态为休眠状态，确定与所述用户设备相对应的休眠控制设备；所述休眠控制设备根据所获取的设备触发请求，确定与所述设备触发请求相对应的响应信息；从而尽可能的节省物联网设备的资源，实现能源、计算资源与网络带宽上的更高效率。
而且，本发明还可以由休眠控制设备来确定与所述用户设备相对应的值班设备，从而提供了一种值班设备机制，在由服务提供者或服务用户所预定允许的条件下，所述值班设备将会为休眠的用户设备提供必要的服务，以提供必要的实时响应以及消除所有的非必要唤醒场景。
而且，本发明还可以由所述休眠控制设备根据与所述用户设备相对应的休眠调度配置，向所述用户设备发送状态指令信息，进一步地，更新与所述用户设备相对应的休眠调度配置，相应地，所述用户设备可以根据所述状态指令信息，更新所述用户设备的状态，进一步地，当所述用户设备为休眠状态时，仅获取休眠控制设备所发送的状态指令信息，其中，所述状态指令信息包括唤醒状态指令；从而基于所存储的历史信息的分析，实时地调整所述用户设备的状态，进而所述休眠控制设备能够动态地为用户设备生成更多适合的休眠调度，同时尽可能的节省物联网设备的资源，实现能源、计算资源与网络带宽上的更高效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出在3GPPTS23.682规范中提出的用于物联网设备调度的***架构图；
图2示出根据本发明一个方面的一种用于物联网设备调度的调度设备与休眠控制设备示意图；
图3示出根据本发明另一个优选实施例的一种用于物联网设备调度的用户设备与休眠控制设备示意图；
图4示出根据本发明另一个方面的一种由调度设备、休眠控制设备与用户设备相配合以进行用于物联网设备调度的方法流程图；
图5示出根据本发明一个优选实施例的一种由调度设备、休眠控制设备与用户设备相配合以进行用于物联网设备调度的方法流程图；
图6示出根据本发明另一个优选实施例的一种用于实现物联网设备调度的休眠控制设备的功能架构示意图；
图7示出根据本发明另一个优选实施例的一种基于3GPPTS23.682规范改进后的物联网设备调度的流程示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
图1示出在3GPPTS23.682规范中提出的用于物联网设备调度的***架构图。本发明可以被部署在图1所示***架构中，以实现在MME架构中利用3GPPSMS实现本发明所提出的物联网设备的动态调度。
具体地，所述调度设备、休眠控制设备或其对应的功能被部署在MTC-IWF(MTC网络间功能，MTC-InterWorkingFunction)上，通过对MTC-IWF进行增强以支持物联网设备的动态调度。此外，所述调度设备或其所对应的功能还可以被部署在其他任何现有的网络设备上，如MTC网关、或其他具有控制权限的设备等；所述休眠控制设备或其所对应的功能也可以被部署在其他任何现有的网络设备上，如MTC网关、或其他具有控制权限的设备等。在此，所述调度设备与所述休眠控制设备可以被部署在同样的网络设备上，也可以被分别独立地部署在的不同的网络设备上。
为便于描述，下文中以对MTC-IWF增强为例进行说明，在此，本领域技术人员应能理解，其他的设备增强同样适用于本发明，并包含在本发明的保护范围内。
HSS(归属用户服务器，HomeSubscriberServer)被增强以保存对每个用户设备的休眠调度配置。在休眠调度配置中，存在至少2种操作模式(休眠模式与工作模式)以及相关调度，例如工作模式(每天7:00–20:00)，休眠模式(每天20:00–7:00)。所述操作模式信息能够被订阅信息响应所承载，以响应订阅信息请求。对应的休眠控制设备(由该设备的外部ID，例如MSISDN等所定义)能够被预分配在休眠模式。该休眠调度配置能够从HSS被主动或被动地分配给部署在网络设备的调度设备和休眠控制设备。在HSS中所存储的休眠调度配置能够动态更新。服务提供商能够静态或动态地设置配置管理规则和预分配的配置。在此，所述MTC-IWF可以利用中央数据库(如HSS)来维护所述休眠调度配置，也可以利用本地数据库来维护所述休眠调度配置。
此外，通过对用户设备进行增强，以实现与其他设备(如MTC-IWF增强、HSS增强)的通信，从而支持“休眠指令”与“唤醒指令”。一旦收到“休眠指令”，则所述用户设备应当进入休眠，直到其被对应的休眠控制设备所唤醒。在MTC设备的休眠模式中，除了“唤醒指令”，其不应当接受任何其他的指令/触发。
在此，本领域技术人员应能理解，图1仅示出了一种在3GPPTS23.682规范中提出的用于物联网设备调度的***架构图的优选实施例，而并非对本发明的限制。其他的网络同样适用于本发明，并包含在本发明的保护范围内。
图2示出根据本发明一个方面的一种用于物联网设备调度的调度设备与休眠控制设备示意图；其中，所述调度设备1包括第一请求获取装置11、状态确定装置12、设备确定装置13、请求转发装置14，所述休眠控制设备2包括第二请求获取装置21、响应确定装置22。具体地，所述调度设备的第一请求获取装置11获取用户设备的设备触发请求；所述状态确定装置12根据所述设备触发请求，确定与所述用户设备相对应的设备状态；若所述设备状态为休眠状态，所述设备确定装置13确定与所述用户设备相对应的休眠控制设备；所述请求转发装置14将所述设备触发请求转发至所述休眠控制设备；所述休眠控制设备的第二请求获取装置21获取与用户设备相对应的设备触发请求；所述响应确定装置22根据所述设备触发请求，确定与所述设备触发请求相对应的响应信息。
在此，所述调度设备或休眠控制设备包括但不限于独立的网络设备、或网络设备与其他设备通过网络或硬件相集成所构成的设备。其中，所述网络设备包括一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和信息处理的电子硬件设备或软件设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程门阵列(FPGA)、数字处理器(DSP)、嵌入式设备等。所述网络设备其包括但不限于计算机、网络主机、单个网络服务器、多个网络服务器集或多个服务器构成的云；在此，云由基于云计算(CloudComputing)的大量计算机或网络服务器构成，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个虚拟超级计算机。所述其他设备如物联网/MTC网络中的MTC-IWF(MTC网络间功能，MTC-InterWorkingFunction)、MTC网关或其他具有控制权限的设备等任意一种或多种设备。在此，所述调度设备与所述休眠控制设备可以是同一个网络设备，也可以是分别独立的不同的网络设备。
本领域技术人员应能理解，其他的调度设备和/或休眠控制设备如能适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。
上述各装置之间是持续不断工作的，在此，本领域技术人员应理解“持续”是指上述各装置分别实时地，或者按照设定的或实时调整的工作模式要求，进行设备触发请求的获取、设备状态的确定、休眠控制设备的确定、设备触发请求的转发、响应信息的确定等，直至所述调度设备停止获取用户设备的设备触发请求。
所述调度设备的第一请求获取装置11获取用户设备的设备触发请求。
具体地，所述第一请求获取装置11可通过各类相关协议，获取其他设备或应用对一个或多个用户设备的设备触发请求(DeviceTriggerRequest)。在此，若所述设备触发请求对应于单个用户设备，则所述设备触发请求中包含所述用户设备的设备标识信息；若所述设备触发请求对应于多个用户设备，则所述设备触发请求中包含多个所述用户设备的设备标识信息；优选地，设备触发还可用于设备群组，则所述设备触发请求中包含群组标识信息，通过例如由MTC-IWF，SMS-SC或MME等从本地数据库或集中式数据库(如HSS)中获取与所述群组标识信息相对应的多个用户设备地址。
所述状态确定装置12根据所述设备触发请求，确定与所述用户设备相对应的设备状态。
具体地，所述状态确定装置12根据所述设备触发请求，通过与所述用户设备相交互，以检测所述用户设备的设备状态；或者基于其他的配置检测，以确定与所述用户设备相对应的设备状态。
其中，所述设备状态包括但不限于休眠模式或工作模式(即唤醒模式)，例如工作模式(每天7:00–20:00)，休眠模式(每天20:00–7:00)。例如，若所述状态确定装置12在23:00接收到了对用户设备的设备触发请求，则依据上述配置，所述状态确定装置12可以确定所述用户设备的设备状态为休眠模式。
若所述设备状态为休眠状态，所述设备确定装置13确定与所述用户设备相对应的休眠控制设备。
具体地，若所述设备状态为休眠状态，则所述设备确定装置13可以基于缺省设置或实时配置信息，为所述用户设备确定相对应的休眠控制设备；或者，所述设备确定装置13可以根据从所述调度设备的本地数据库或集中式数据库(如HSS)中获取预存储的休眠调度配置，根据所述休眠调度配置来确定与所述用户设备相对应的休眠控制设备。
例如，所述设备确定装置13根据HSS中所存储的休眠调度配置，确定增强后的MTC-IWF为与所述用户设备相对应的休眠控制设备。
所述请求转发装置14将所述设备触发请求转发至所述休眠控制设备。
具体地，当所述设备确定装置13确定了休眠控制设备后，所述请求转发装置14通过各类协议，将所述第一请求获取装置11所获取的设备触发请求转发至该休眠控制设备，从而取代原设备触发请求所请求的目的设备。
相应地，所述休眠控制设备的第二请求获取装置21获取与用户设备相对应的设备触发请求。
具体地，所述第二请求获取装置21可以与所述调度设备相交互，通过各类协议，获取所述调度设备所转发的与用户设备相对应的设备触发请求；或者，所述第二请求获取装置21可以与其他第三方设备相交互，以获取由第三方设备所转发的与用户设备相对应的设备触发请求。
所述响应确定装置22根据所述设备触发请求，确定与所述设备触发请求相对应的响应信息。
具体地，所述响应确定装置22根据所述设备触发请求中的例如“源地址、接收时间、该次触发的优先级、源地址与目的地址信息、目的地址的电量状态、所请求的数据大小”等一个或多个信息，来确定与所述设备触发请求相对应的响应信息。
优选地，所述响应信息包括但不限于以下至少任一项：
-拒绝所述设备触发请求：即发送带有指示拒绝理由的触发响应消息至请求设备，从而拒绝所述设备触发请求并在该步骤终止流程。例如，若所述响应确定装置22在一个预定的时间间隔内，从同一个源地址连续收到多个同样的设备触发请求，则该触发被认定为攻击，所述休眠控制设备2拒绝来自该地址的设备触发请求。在此，本领域技术人员应能理解，任何攻击监测的方法均可应用到本发明中。例如，所述休眠控制设备2可以基于同一设备触发请求的请求频率、设备触发请求的源地址、设备触发请求的请求时间、设备触发请求所对应的地理位置等中一项或多项，来判定是否拒绝该请求。
-转发所述设备触发请求：即所述休眠控制设备将目的地址修改为替代设备的地址，并利用现有的传送流程，将所述设备触发请求转发至所述替代设备(如值班设备)；当所述休眠控制设备收到由所述替代设备所发送的所述设备触发请求的响应信息后，将源地址修改为原目的设备的地址(即，已休眠设备的外部标识符/MSISDN)，并将该响应信息发送给所述设备触发请求的发起源设备；从而所述休眠控制设备的整个操作对于所述发起源设备完全透明。
-直接响应所述设备触发请求：即例如基于存储/预分配/生成的数据等来响应所述设备触发请求，触发响应消息将会带有所存储/预分配/生成的数据被发送回去，并且该步骤终止流程。
-唤醒与所述设备触发请求相对应的用户设备：即在一定条件下，发送包括唤醒状态指令的状态指令信息至所述用户设备，从而唤醒该用户设备，并将所述设备触发请求转发至该用户设备，然后，应用现有的传送流程进行处理。例如，若值班设备无法提供满足条件的服务，或者所述设备触发请求的源地址属于预配置的VIP地址，则确定唤醒与所述设备触发请求相对应的休眠设备。
优选地，所述休眠控制设备2还包括值班确定装置(未示出)，其中，所述值班确定装置确定与所述用户设备相对应的值班设备。
具体地，所述值班确定装置可以基于预定的评估策略来确定与所述用户设备相对应的值班设备，所述评估策略包括但不限于电量状态、性能、触发频率、调度配置、地点或其他任何信息等。
例如，若所述用户设备处于某个休眠设备群组中，则所述值班确定装置可以根据如该群组中的多个设备的被触发请求频率或电量状况，选择一个或多个设备作为该群组的值班设备，从而当所述休眠控制设备获取到对于该群组设备的设备触发请求时，若该设备触发请求必须被响应，则所述休眠控制设备可以将该设备触发请求转发至所述值班设备，由所述值班设备进行处理。
其中，所述值班设备可以是该休眠设备群组中的某个设备，也可以是外部群组中的设备。若值班设备或其他相关设备的状况发生变化，则该值班设备也可以即时改变。例如，若已休眠设备被频繁的唤醒(即，唤醒的次数超出预定义的阈值)，则所述休眠控制设备将会调用值班设备选择功能，以重新选择值班设备。所有这些信息都会被储存为历史信息，并在调度配置改变时进行参考。
例如，在声控灯群组中，所述值班确定装置可以选择最频繁被使用的灯作为夜间值班设备，并通过发送“休眠指令”使得其他声控灯休眠。然后，基于值班灯的状态，确定是否需要将更多的灯从休眠中唤醒，例如，若值班灯一直亮着，则说明其被多个用户所触发，然后休眠控制设备能够唤醒其周围更多的灯。除了在该组中的灯，本例中的值班设备可以是传感器，以探测是否有人在附近。
例如，在温度传感器组中，所述值班确定装置可以选择群组中心(即地点)并且具有更多的电量续航能力(即电量状态)的传感器作为值班设备，然后，对于可接受条件下(例如不需要很高的精度)的温度请求，所述设备触发请求将会被转发至值班温度传感器以替代。基于其地点和电量状态，所述值班设备可以动态改变。对于一个温度传感器的大型群组，所述值班确定装置可以将其划分为多个小群组并且为每个群组选择值班传感器。
若所述值班设备空闲，则其能够进入休眠。即，若该值班设备满足休眠条件(例如，在预定义的间隔内没有收到触发请求)，则所述值班确定装置能够发送“休眠指令”至值班设备。此外，若接收到新的触发请求，所述值班设备可以被唤醒。
图3示出根据本发明另一个优选实施例的一种用于物联网设备调度的用户设备与休眠控制设备示意图；其中，所述休眠控制设备2包括第二请求获取装置21’、响应确定装置22’、指令发送装置23’、更新装置24’，所述用户设备3包括指令获取装置31’、状态更新装置32’。具体地，所述休眠控制设备2的第二请求获取装置21’获取与用户设备相对应的设备触发请求；所述响应确定装置22’根据所述设备触发请求，确定与所述设备触发请求相对应的响应信息；所述指令发送装置23’根据与所述用户设备相对应的休眠调度配置，向所述用户设备发送状态指令信息；相应地，所述用户设备3的指令获取装置31’获取休眠控制设备所发送的状态指令信息；所述状态更新装置32’根据所述状态指令信息，更新所述用户设备的状态；此外，优选地，所述休眠控制设备2的更新装置24’更新与所述用户设备相对应的休眠调度配置。
其中，所述休眠控制设备2的第二请求获取装置21’、响应确定装置22’与图2所示对应装置相同或基本相同，故此处不再赘述，并通过引用的方式包含于此。
上述各装置之间是持续不断工作的，在此，本领域技术人员应理解“持续”是指上述各装置分别实时地，或者按照设定的或实时调整的工作模式要求，进行设备触发请求的获取、响应信息的确定、状态指令信息的发送与获取、用户设备状态的更新、休眠调度配置的更新等，直至所述休眠控制设备停止向所述用户设备发送状态指令信息。
所述指令发送装置23’根据与所述用户设备相对应的休眠调度配置，向所述用户设备发送状态指令信息。
具体地，所述指令发送装置23’通过从本地数据库或集中式数据库(如HSS)中获取与所述用户设备相对应的休眠调度配置，然后根据所述休眠调度配置，基于各类通信协议，向所述用户设备发送状态指令信息。其中，所述状态指令信息包括但不限于休眠状态指令或唤醒状态指令。
在此，本领域技术人员应能理解，所述指令发送装置23’可以在所述用户设备任何状态下发送状态指令信息。例如，若所述用户设备处于休眠状态，则若需唤醒该用户设备，所述指令发送装置23’可以发送包含唤醒状态指令的状态指令信息至所述用户设备，从而唤醒该用户设备；若所述用户设备处于工作状态，则所述指令发送装置23’可以根据预定的休眠调度设置，发送包含休眠状态指令的状态指令信息至所述用户设备，从而使得所述用户设备休眠。
相应地，所述用户设备3的指令获取装置31’获取休眠控制设备所发送的状态指令信息；所述状态更新装置32’根据所述状态指令信息，更新所述用户设备的状态。
具体地，当所述指令获取装置31’基于各类通信协议，获取所述休眠控制设备2所发送的状态指令信息后，所述状态更新装置32’根据所述状态指令信息，将所述用户设备的状态更新为与所述状态指令信息相对应的状态，从而能够实现用户设备在休眠模式与唤醒模式之间进行切换。例如，若所述用户设备的状态为唤醒状态，当所述用户设备收到包含休眠状态指令的状态指令信息时，则所述用户设备进行休眠，直至该用户设备被其对应的休眠控制设备唤醒。
所述状态指令信息可承载在正常的设备触发的载荷中。
优选地，当所述用户设备为休眠状态时，所述指令获取装置31’可以仅获取休眠控制设备所发送的状态指令信息，其中，所述状态指令信息包括唤醒状态指令。
具体地，当所述用户设备为休眠模式时，除了由所述休眠控制设备所发送的、包含唤醒状态指令的状态指令信息，所述用户设备不再接收任何其他的指令或触发，直至所述用户设备被所述指令获取装置31’所接收的包含唤醒状态指令的状态指令信息所唤醒。
优选地，所述休眠控制设备2的更新装置24’更新与所述用户设备相对应的休眠调度配置。
具体地，所述更新装置24’可以基于缺省设置、用户设置或基于其知识等来更新与所述用户设备相对应的休眠调度配置。例如若在休眠期没有收到对用于设备的设备触发请求，则延长该用户设备的休眠；或若检测到对其他对该用户设备的需求时，缩短该用户设备的休眠期等。基于对所存储的历史信息的分析，所述休眠控制设备能够为所述用户设备动态生成更多适合的休眠调度。
图4示出根据本发明另一个方面的一种由调度设备、休眠控制设备与用户设备相配合以进行用于物联网设备调度的方法流程图。具体地，在步骤S41中，所述调度设备1获取用户设备的设备触发请求；在步骤S42中，所述调度设备1根据所述设备触发请求，确定与所述用户设备相对应的设备状态；若所述设备状态为休眠状态，在步骤S43中，所述调度设备1确定与所述用户设备相对应的休眠控制设备；在步骤S44中，所述调度设备1将所述设备触发请求转发至所述休眠控制设备；相应地，在步骤S44中，所述休眠控制设备2获取与用户设备相对应的设备触发请求；在步骤S45中，所述休眠控制设备2根据所述设备触发请求，确定与所述设备触发请求相对应的响应信息。
上述各步骤之间是持续不断工作的，在此，本领域技术人员应理解“持续”是指上述各步骤分别实时地，或者按照设定的或实时调整的工作模式要求，进行设备触发请求的获取、设备状态的确定、休眠控制设备的确定、设备触发请求的转发、响应信息的确定等，直至所述调度设备停止获取用户设备的设备触发请求。
在步骤S41中，所述调度设备1获取用户设备的设备触发请求。
具体地，在步骤S41中，所述调度设备1可通过各类相关协议，获取其他设备或应用对一个或多个用户设备的设备触发请求(DeviceTriggerRequest)。在此，若所述设备触发请求对应于单个用户设备，则所述设备触发请求中包含所述用户设备的设备标识信息；若所述设备触发请求对应于多个用户设备，则所述设备触发请求中包含多个所述用户设备的设备标识信息；优选地，设备触发还可用于设备群组，则所述设备触发请求中包含群组标识信息，通过例如由MTC-IWF，SMS-SC或MME等从本地数据库或集中式数据库(如HSS)中获取与所述群组标识信息相对应的多个用户设备地址。
在步骤S42中，所述调度设备1根据所述设备触发请求，确定与所述用户设备相对应的设备状态。
具体地，在步骤S42中，所述调度设备1根据所述设备触发请求，通过与所述用户设备相交互，以检测所述用户设备的设备状态；或者基于其他的配置检测，以确定与所述用户设备相对应的设备状态。
其中，所述设备状态包括但不限于休眠模式或工作模式(即唤醒模式)，例如工作模式(每天7:00–20:00)，休眠模式(每天20:00–7:00)。例如，若所述调度设备1在23:00接收到了对用户设备的设备触发请求，则依据上述配置，在步骤S42中，所述调度设备1可以确定所述用户设备的设备状态为休眠模式。
若所述设备状态为休眠状态，在步骤S43中，所述调度设备1确定与所述用户设备相对应的休眠控制设备。
具体地，若所述设备状态为休眠状态，则在步骤S43中，所述调度设备1可以基于缺省设置或实时配置信息，为所述用户设备确定相对应的休眠控制设备；或者，在步骤S43中，所述调度设备1可以根据从所述调度设备的本地数据库或集中式数据库(如HSS)中获取预存储的休眠调度配置，根据所述休眠调度配置来确定与所述用户设备相对应的休眠控制设备。
例如，在步骤S43中，所述调度设备1根据HSS中所存储的休眠调度配置，确定增强后的MTC-IWF为与所述用户设备相对应的休眠控制设备。
在步骤S44中，所述调度设备1将所述设备触发请求转发至所述休眠控制设备。
具体地，当在步骤S43中，所述调度设备1确定了休眠控制设备后，在步骤S44中，所述调度设备1通过各类协议，将在步骤S41中所获取的设备触发请求转发至该休眠控制设备，从而取代原设备触发请求所请求的目的设备。
相应地，在步骤S44中，所述休眠控制设备2获取与用户设备相对应的设备触发请求。
具体地，在步骤S44中，所述休眠控制设备2可以与所述调度设备相交互，通过各类协议，获取所述调度设备所转发的与用户设备相对应的设备触发请求；或者，在步骤S44中，所述休眠控制设备2可以与其他第三方设备相交互，以获取由第三方设备所转发的与用户设备相对应的设备触发请求。
在步骤S45中，所述休眠控制设备2根据所述设备触发请求，确定与所述设备触发请求相对应的响应信息。
具体地，在步骤S45中，所述休眠控制设备2根据所述设备触发请求中的例如“源地址、接收时间、该次触发的优先级、源地址与目的地址信息、目的地址的电量状态、所请求的数据大小”等一个或多个信息，来确定与所述设备触发请求相对应的响应信息。
优选地，所述响应信息包括但不限于以下至少任一项：
-拒绝所述设备触发请求：即发送带有指示拒绝理由的触发响应消息至请求设备，从而拒绝所述设备触发请求并在该步骤终止流程。例如，若在步骤S45中，所述休眠控制设备2在一个预定的时间间隔内，从同一个源地址连续收到多个同样的设备触发请求，则该触发被认定为攻击，所述休眠控制设备2拒绝来自该地址的设备触发请求。在此，本领域技术人员应能理解，任何攻击监测的方法均可应用到本发明中。例如，所述休眠控制设备2可以基于同一设备触发请求的请求频率、设备触发请求的源地址、设备触发请求的请求时间、设备触发请求所对应的地理位置等中一项或多项，来判定是否拒绝该请求。
-转发所述设备触发请求：即所述休眠控制设备将目的地址修改为替代设备的地址，并利用现有的传送流程，将所述设备触发请求转发至所述替代设备(如值班设备)；当所述休眠控制设备收到由所述替代设备所发送的所述设备触发请求的响应信息后，将源地址修改为原目的设备的地址(即，已休眠设备的外部标识符/MSISDN)，并将该响应信息发送给所述设备触发请求的发起源设备；从而所述休眠控制设备的整个操作对于所述发起源设备完全透明。
-直接响应所述设备触发请求：即例如基于存储/预分配/生成的数据等来响应所述设备触发请求，触发响应消息将会带有所存储/预分配/生成的数据被发送回去，并且该步骤终止流程。
-唤醒与所述设备触发请求相对应的用户设备：即在一定条件下，发送包括唤醒状态指令的状态指令信息至所述用户设备，从而唤醒该用户设备，并将所述设备触发请求转发至该用户设备，然后，应用现有的传送流程进行处理。例如，若值班设备无法提供满足条件的服务，或者所述设备触发请求的源地址属于预配置的VIP地址，则确定唤醒与所述设备触发请求相对应的休眠设备。
优选地，所述休眠控制设备2还包括步骤S46(未示出)，其中，在步骤S46中，所述休眠控制设备2确定与所述用户设备相对应的值班设备。
具体地，在步骤S46中，所述休眠控制设备2可以基于预定的评估策略来确定与所述用户设备相对应的值班设备，所述评估策略包括但不限于电量状态、性能、触发频率、调度配置、地点或其他任何信息等。
例如，若所述用户设备处于某个休眠设备群组中，则在步骤S46中，所述休眠控制设备2可以根据如该群组中的多个设备的被触发请求频率或电量状况，选择一个或多个设备作为该群组的值班设备，从而当所述休眠控制设备获取到对于该群组设备的设备触发请求时，若该设备触发请求必须被响应，则所述休眠控制设备可以将该设备触发请求转发至所述值班设备，由所述值班设备进行处理。
其中，所述值班设备可以是该休眠设备群组中的某个设备，也可以是外部群组中的设备。若值班设备或其他相关设备的状况发生变化，则该值班设备也可以即时改变。例如，若已休眠设备被频繁的唤醒(即，唤醒的次数超出预定义的阈值)，则所述休眠控制设备将会调用值班设备选择功能，以重新选择值班设备。所有这些信息都会被储存为历史信息，并在调度配置改变时进行参考。
例如，在声控灯群组中，所述休眠控制设备可以选择最频繁被使用的灯作为夜间值班设备，并通过发送“休眠指令”使得其他声控灯休眠。然后，基于值班灯的状态，确定是否需要将更多的灯从休眠中唤醒，例如，若值班灯一直亮着，则说明其被多个用户所触发，然后休眠控制设备能够唤醒其周围更多的灯。除了在该组中的灯，本例中的值班设备可以是传感器，以探测是否有人在附近。
例如，在温度传感器组中，所述休眠控制设备可以选择群组中心(即地点)并且具有更多的电量续航能力(即电量状态)的传感器作为值班设备，然后，对于可接受条件下(例如不需要很高的精度)的温度请求，所述设备触发请求将会被转发至值班温度传感器以替代。基于其地点和电量状态，所述值班设备可以动态改变。对于一个温度传感器的大型群组，所述休眠控制设备可以将其划分为多个小群组并且为每个群组选择值班传感器。
若所述值班设备空闲，则其能够进入休眠。即，若该值班设备满足休眠条件(例如，在预定义的间隔内没有收到触发请求)，则所述休眠控制设备能够发送“休眠指令”至值班设备。此外，若接收到新的触发请求，所述值班设备可以被唤醒。
图5示出根据本发明一个优选实施例的一种由调度设备、休眠控制设备与用户设备相配合以进行用于物联网设备调度的方法流程图。具体地，在步骤S51中，所述休眠控制设备2根据与所述用户设备相对应的休眠调度配置，向所述用户设备发送状态指令信息；相应地，在步骤S51中，所述用户设备3获取休眠控制设备所发送的状态指令信息；在步骤S52中，所述用户设备3根据所述状态指令信息，更新所述用户设备的状态；此外，优选地，在步骤S53中，所述休眠控制设备2更新与所述用户设备相对应的休眠调度配置。
上述各步骤之间是持续不断工作的，在此，本领域技术人员应理解“持续”是指上述各步骤分别实时地，或者按照设定的或实时调整的工作模式要求，进行状态指令信息的发送与获取、用户设备状态的更新、休眠调度配置的更新等，直至所述休眠控制设备停止向所述用户设备发送状态指令信息。
在步骤S51中，所述休眠控制设备2根据与所述用户设备相对应的休眠调度配置，向所述用户设备发送状态指令信息。
具体地，在步骤S51中，所述休眠控制设备2通过从本地数据库或集中式数据库(如HSS)中获取与所述用户设备相对应的休眠调度配置，然后根据所述休眠调度配置，基于各类通信协议，向所述用户设备发送状态指令信息。其中，所述状态指令信息包括但不限于休眠状态指令或唤醒状态指令。
在此，本领域技术人员应能理解，在步骤S51中，所述休眠控制设备2可以在所述用户设备任何状态下发送状态指令信息。例如，若所述用户设备处于休眠状态，则若需唤醒该用户设备，所述休眠控制设备2可以发送包含唤醒状态指令的状态指令信息至所述用户设备，从而唤醒该用户设备；若所述用户设备处于工作状态，则所述休眠控制设备2可以根据预定的休眠调度设置，发送包含休眠状态指令的状态指令信息至所述用户设备，从而使得所述用户设备休眠。
相应地，在步骤S51中，所述用户设备3获取休眠控制设备所发送的状态指令信息；在步骤S52中，所述用户设备3根据所述状态指令信息，更新所述用户设备的状态。
具体地，当在步骤S51中，所述用户设备3基于各类通信协议，获取所述休眠控制设备2所发送的状态指令信息后，在步骤S52中，所述用户设备3根据所述状态指令信息，将所述用户设备的状态更新为与所述状态指令信息相对应的状态，从而能够实现用户设备在休眠模式与唤醒模式之间进行切换。例如，若所述用户设备的状态为唤醒状态，当所述用户设备收到包含休眠状态指令的状态指令信息时，则所述用户设备进行休眠，直至该用户设备被其对应的休眠控制设备唤醒。
所述状态指令信息可承载在正常的设备触发的载荷中。
优选地，当所述用户设备为休眠状态时，在步骤S51中，所述用户设备3可以仅获取休眠控制设备所发送的状态指令信息，其中，所述状态指令信息包括唤醒状态指令。
具体地，当所述用户设备为休眠模式时，除了由所述休眠控制设备所发送的、包含唤醒状态指令的状态指令信息，所述用户设备不再接收任何其他的指令或触发，直至所述用户设备被所接收的包含唤醒状态指令的状态指令信息所唤醒。
优选地，在步骤S53中，所述休眠控制设备2更新与所述用户设备相对应的休眠调度配置。
具体地，在步骤S53中，所述休眠控制设备2可以基于缺省设置、用户设置或基于其知识等来更新与所述用户设备相对应的休眠调度配置。例如若在休眠期没有收到对用于设备的设备触发请求，则延长该用户设备的休眠；或若检测到对其他对该用户设备的需求时，缩短该用户设备的休眠期等。基于对所存储的历史信息的分析，所述休眠控制设备能够为所述用户设备动态生成更多适合的休眠调度。
图6示出根据本发明另一个优选实施例的一种用于实现物联网设备调度的休眠控制设备的功能架构示意图。
其中，MTC-IWF/SCS/AS等网络设备作为调度设备，与所述休眠控制设备相交互，调度设备向所述休眠控制设备发送触发请求，休眠控制设备则向所述调度设备发送触发响应。
休眠控制设备将触发请求发送至用户设备(如图中的传感器)，并获取由所述用户设备所发送的触发响应。若所述用户设备为一个休眠群组，则将所述触发请求发送至该群组中的值班设备(如图中的值班传感器)。
所述休眠控制设备包含设备触发控制、设备休眠管理、值班设备选择等模块，所述休眠控制设备可以被部署在MTC-IWF上，也可以被部署在其他网络设备上。所述休眠控制设备通过Diameter协议接口模块，经由S6a+接口与中央数据库HSS相交互，以获取由HSS所提供的休眠调度配置信息。
所述设备触发控制模块用于根据所获取的设备触发请求，来确定与该设备触发请求相对应的触发响应，例如拒绝、转发、直接响应或是唤醒所请求的用户设备等。在此，若已休眠设备被频繁的唤醒(即，唤醒的次数超出预定义的阈值)，设备触发控制模块将会调用值班设备选择功能，以重新选择值班设备。所有这些信息都会被储存为历史信息，并在调度配置改变时进行参考。
所述设备休眠管理模块用于基于从HSS中获取的休眠调度配置，通过向所述用户设备发送休眠状态指令或唤醒状态指令来使得所述用户设备休眠或唤醒；此外，所述设备休眠管理模块还可以对所述用户设备的休眠调度配置进行更新。
所述值班设备选择模块用于为已休眠设备群组选择值班设备，一当选择了值班设备后，若必须响应，则预定目标为该群组的设备触发将会被转发至该值班设备；若值班设备满足休眠条件(如长期空闲)，则所述值班设备选择模块还可以发送休眠状态指令至该值班设备，以使得该值班设备休眠。
在此，本领域技术人员应能理解，图6仅示出了一种用于实现物联网设备调度的休眠控制设备的功能架构示意图，而非对本发明的限制，其他的功能架构示意图若能适用于本发明，同样包含在本发明的保护范围内。
图7示出根据本发明另一个优选实施例一种在MME架构中的以3GPPSMS为典型的、基于3GPPTS23.682规范改进后的物联网设备动态调度的设备触发流程。
其中，在步骤S706中，若基于配置检测，作为调度设备的MTC-IWF发现MTC设备处于休眠状态，且由订阅信息请求/响应的流程从数据库中(如HSS)返回了休眠控制设备，则MTC-IWF将会转发所述设备触发请求至相关休眠控制设备(如MTC-IWF)。
在步骤S707中，所述休眠控制设备基于所述设备触发请求，根据所述设备触发请求中的例如“源地址、接收时间、该次触发的优先级、源地址与目的地址信息、目的地址的电量状态、所请求的数据大小”等一个或多个信息，来确定与所述设备触发请求相对应的响应信息。
优选地，所述响应信息包括但不限于以下至少任一项：
-拒绝所述设备触发请求：即发送带有指示拒绝理由的触发响应消息至请求设备，从而拒绝所述设备触发请求并在该步骤终止流程。例如，若所述休眠控制设备在一个预定的时间间隔内，从同一个源地址连续收到多个同样的设备触发请求，则该触发被认定为攻击，所述休眠控制设备拒绝来自该地址的设备触发请求。在此，本领域技术人员应能理解，任何攻击监测的方法均可应用到本发明中。例如，所述休眠控制设备可以基于同一设备触发请求的请求频率、设备触发请求的源地址、设备触发请求的请求时间、设备触发请求所对应的地理位置等中一项或多项，来判定是否拒绝该请求。
-转发所述设备触发请求：即所述休眠控制设备将目的地址修改为替代设备的地址，并利用现有的传送流程，将所述设备触发请求转发至所述替代设备(如值班设备)；当所述休眠控制设备收到由所述替代设备所发送的所述设备触发请求的响应信息后，将源地址修改为原目的设备的地址(即，已休眠设备的外部标识符/MSISDN)，并将该响应信息发送给所述设备触发请求的发起源设备；从而所述休眠控制设备的整个操作对于所述发起源设备完全透明。
-直接响应所述设备触发请求：即例如基于存储/预分配/生成的数据等来响应所述设备触发请求，触发响应消息将会带有所存储/预分配/生成的数据被发送回去，并且该步骤终止流程。
-唤醒与所述设备触发请求相对应的用户设备：即在一定条件下，发送包括唤醒状态指令的状态指令信息至所述用户设备，从而唤醒该用户设备，并将所述设备触发请求转发至该用户设备，然后，应用现有的传送流程进行处理。例如，若值班设备无法提供满足条件的服务，或者所述设备触发请求的源地址属于预配置的VIP地址，则确定唤醒与所述设备触发请求相对应的休眠设备。
在步骤S713中，根据步骤S707的选择，相关设备执行对设备触发的响应。
在此，除上述步骤外的其他步骤的细节，定义在3GPPTS23.682的节5.2中，在此不再赘述，并通过引用的方式包含于此。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
说明书及附图中缩写附表：

Claims (15)

1.一种在调度设备中用于物联网的设备调度的方法，其中，该方法包括：
-获取用户设备的设备触发请求；
-根据所述设备触发请求，确定与所述用户设备相对应的设备状态；
-若所述设备状态为休眠状态，确定与所述用户设备相对应的休眠控制设备；
-将所述设备触发请求转发至所述休眠控制设备。
2.一种在休眠控制设备中用于物联网的设备调度的方法，其中，该方法包括：
-获取与用户设备相对应的设备触发请求；
-根据所述设备触发请求，确定与所述设备触发请求相对应的响应信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述响应信息包括但不限于以下至少任一项：
-拒绝所述设备触发请求；
-转发所述设备触发请求；
-直接响应所述设备触发请求；
-唤醒与所述设备触发请求相对应的用户设备。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，该方法还包括：
-确定与所述用户设备相对应的值班设备。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，该方法还包括：
-根据与所述用户设备相对应的休眠调度配置，向所述用户设备发送状态指令信息。
6.一种在用户设备中用于物联网的设备调度的方法，其中，该方法包括：
-获取休眠控制设备所发送的状态指令信息；
-根据所述状态指令信息，更新所述用户设备的状态。
7.一种用于物联网的设备调度的调度设备，其中，该设备包括：
第一请求获取装置，用于获取用户设备的设备触发请求；
状态确定装置，用于根据所述设备触发请求，确定与所述用户设备相对应的设备状态；
设备确定装置，用于若所述设备状态为休眠状态，确定与所述用户设备相对应的休眠控制设备；
请求转发装置，用于将所述设备触发请求转发至所述休眠控制设备。
8.一种用于物联网的设备调度的休眠控制设备，其中，该设备包括：
第二请求获取装置，用于获取与用户设备相对应的设备触发请求；
响应确定装置，用于根据所述设备触发请求，确定与所述设备触发请求相对应的响应信息。
9.根据权利要求8所述的休眠控制设备，其中，该设备还包括：
值班确定装置，用于确定与所述用户设备相对应的值班设备。
10.根据权利要求8或9所述的休眠控制设备，其中，该设备还包括：
指令发送装置，用于根据与所述用户设备相对应的休眠调度配置，向所述用户设备发送状态指令信息。
11.根据权利要求10所述的休眠控制设备，其中，该设备还包括：
更新装置，用于更新与所述用户设备相对应的休眠调度配置。
12.一种用于物联网的设备调度的用户设备，其中，该设备包括：
指令获取装置，用于获取休眠控制设备所发送的状态指令信息；
状态更新装置，用于根据所述状态指令信息，更新所述用户设备的状态。
13.根据权利要求12所述的用户设备，其中，所述指令获取装置用于：
-当所述用户设备为休眠状态时，仅获取休眠控制设备所发送的状态指令信息，其中，所述状态指令信息包括唤醒状态指令。
14.一种用于物联网的设备调度的设备，其中，所述设备包括如权利要求7所述的调度设备，以及如权利要求8至11中任一项所述的休眠控制设备。
15.一种用于物联网的设备调度的***，其中，所述***包括如权利要求7所述的调度设备、如权利要求8至11中任一项所述的休眠控制设备，以及如权利要求12或13中所述的用户设备。
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