JP2015507872A - 最小限接続オブジェクトのネットワーク・アーキテクチャ - Google Patents

Abstract

一実施形態では、ネットワーク・アーキテクチャは、最小限接続オブジェクト（ＭＣＯ）、分散型インテリジェンス・エージェント（ＤＩＡ）、よび中央インテリジェンス・コントローラ（ＣＩＣ）を含む。ＭＣＯは、それらそれぞれの指定タスクを実行し、コンピュータ・ネットワークに安全に加入し、基準状態情報を提供するためには十分な、限定されたインテリジェンスを有する。ＭＣＯは、複雑な用途特定データ処理や、ＱｏＳ判断を行う、ＣＡＣ動作に関与する、ＴＥサービスを提供する、極めて複雑な信頼性プロトコルを実行する、またはネットワーク管理情報を外挿補間するというような、複雑なネットワーキング・タスクを実行するように構成されない。ＤＩＡは、ＭＣＯのためにコンピュータ・ネットワーク・エッジを提供するように構成され、インテリジェント・ネットワーキング管理を担い、ＭＣＯのために複雑な用途特定データ処理を実行する役割を果たす。ＣＩＣは、コンピュータ・ネットワーク内部で動作し、ＤＩＡと通信して、ＭＣＯ／ＤＩＡ動作の制御を支配するための複雑なタスクを実行し、更にＭＣＯ／ＤＩＡ動作に対する１組のユーザ定義規則を受けるために１つ以上のインターフェースを設けるように構成される。【選択図】図４

Description

本開示は、一般に、コンピュータ・ネットワークに関する。

過去数年の間に、センサおよびアクチュエータのようなスマート接続オブジェクトの観念は、スマート・グリッド、接続車両、スマート・シティ、スマート健康管理、その他数多くというような、無数の用途にその扉を開いた。このために、様々な「アーキテクチャ」が提案され、これらのアーキテクチャは、種々の混合選択肢に加えて、これらのデバイスをマルチ・プロトコル・ゲートウェイを通じて接続するか、またはＩＰ（ｖ６）端末間(end-to-end)を用いることのいずれかで構成される。

これまでは、典型的な方略は、制約があるデバイス上に極めて複雑なネットワーキング・プロトコルを実現することによって構成された。この制約のあるデバイスは、サービス品質（ＱｏＳ）、ルーティング、管理、トラフィック設計、検知、ＬＬＮにおけるトラフィック削減アルゴリズム、低帯域幅リンク上においてチャネル容量を増やすための極めて複雑な方略、制約があるルーティングに加えて高速障害回復のための自己回復（self-healing)技法、呼受付制御（ＣＡＣ）およびバック・プレッシャ・メカニズム等を扱う役割を果たす。言い換えると、一般的な同意は、モノのインターネット（ＩｏＴ）をできるだけスマートにしつつ（例えば、低電力高損失ネットワーク、即ち、ＬＬＮ）、なおもＩｏＴのエッジにおいて必要とされるリソースを結合することであった。

添付図面と合わせて以下の説明を参照することによって、本発明の実施形態は一層深く理解できよう。添付図面では、同様の参照番号は、同一のエレメントまたは機能的に同様のエレメントを示すこととする。
図１は、コンピュータ・ネットワークの一例を示す。 図２Ａは、図１のコンピュータ・ネットワーク内部におけるデータ・フローの例を示す。 図２Ｂは、図１のコンピュータ・ネットワーク内部におけるデータ・フローの例を示す。 図２Ｃは、図１のコンピュータ・ネットワーク内部におけるデータ・フローの例を示す。 図２Ｄは、図１のコンピュータ・ネットワーク内部におけるデータ・フローの例を示す。 図２Ｅは、図１のコンピュータ・ネットワーク内部におけるデータ・フローの例を示す。 図３は、複雑なシステムにおける機能性とスケーラビリティとの間のトレードオフの一例を示す。 図４は、最小限接続オブジェクト（ＭＣＯ）について本明細書において説明するアーキテクチャによるコンピュータ・ネットワークの図の一例を示す。 図５は、ＭＣＯデバイスの一例を示す。 図６は、分散型インテリジェント・エージェント（ＤＩＡ）デバイスの一例を示す。 図７は、中央インテリジェンス・コントローラ（ＣＩＡ）デバイスの一例を示す。 図８は、ネットワーク・アーキテクチャにおいてＭＣＯを動作させるための簡略化した手順の一例を示す。 図９は、 ネットワーク・アーキテクチャにおいてＤＩＡを動作させるための簡略化した手順の一例を示す。 図１０は、 ネットワーク・アーキテクチャにおいてＣＩＣを動作させるための簡略化した手順の一例を示す。

全体像
本開示の１つ以上の実施形態によれば、ネットワーク・アーキテクチャは、１つ以上の最小限接続オブジェクト（ＭＣＯ）と、１つ以上の分散型インテリジェンス・エージェント（ＤＩＡ）と、１つ以上の中央インテリジェンス・コントローラ（ＣＩＣ）とを含む。具体的には、各ＭＣＯは、それぞれに指定されるタスクを実行し、ネットワーク・コンピュータに安全に加入し、基準状態情報を提供するには十分な限定されたインテリジェンスを有し、ＭＣＯは、サービス品質（ＱｏＳ）の判断を行う、呼受入制御（ＣＡＣ）動作に関与する、トラフィック設計（ＴＥ）サービスを提供する、極めて複雑な信頼性プロトコルを実行する、またはネットワーク管理情報を外挿補間するというような、複雑な用途特定データ処理や複雑なネットワーキング・タスクを実行すうように構成されない。また、ＤＩＡは、ＭＣＯに対してコンピュータ・ネットワークのエッジを提供するように構成され、ＭＣＯに対するインテリジェント・ネットワーキング管理を担い、更にＭＣＯのために複雑な用途特定データ処理を実行する役割を果たす。最後に、ＣＩＣは、コンピュータ・ネットワーク内部で動作し、ＤＩＡと通信してＭＣＯおよびＤＩＡ動作の制御を支配するための複雑なタスクを実行し、更にＭＣＯおよびＤＩＡ動作に対する１組のユーザ定義規則を受けるために１つ以上のインターフェースを設けるように構成される。
説明
コンピュータ・ネットワークは、地理的に分散され、通信リンクによって相互接続されたノードと、エンド・ノード間でデータを移送する(transport)セグメントとの集合体である。エンド・ノードとは、パーソナル・コンピュータおよびワークステーション、またはセンサのような他のデバイス等である。多くのタイプのネットワークが利用可能であり、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）からワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）までの範囲に及ぶ。ＬＡＮは、通例、建物または大学構内というような同じ物理的場所に配置された専用の私有通信リンクを通じてノードを接続する。一方、ＷＡＮは、通例、長距離通信リンクを通じて、地理的に散らばったノードを接続する。長距離通信リンクは、共通キャリア電話回線、光学光路(optical lightpath)、同期光ネットワーク（ＳＯＮＥＴ）、同期ディジタル回想（ＳＤＨ）リンク、またはIEEE61334、IEEE P1901.2というようなパワーライン通信（ＰＬＣ：Powerline Communications）等である。加えて、移動体アドホック・ネットワーク（ＭＡＮＥＴ）は、ワイヤレス・アドホック・ネットワークの一種であり、ワイヤレス・リンクによって接続された移動体ルート（および関連するホスト）の自己構成ネットワークと一般に見なされ、ワイヤレス・リンクの合体が、任意のトポロジを形成する。

具体的にはセンサ・ネットワークのような、スマート・オブジェクト・ネットワークは、センサ、アクチュエータ等のような、空間的に分散された自律デバイスを有する特定のタイプのネットワークであり、これらのデバイスが協働して、例えば、エネルギ／電力消費、資源消費（例えば、高度測定インフラストラクチャ、即ち、「ＡＭＩ」用途のための水／ガス等）、温度、圧力、振動、音、放射線、運動、汚染物等のような、異なる場所における物理的または環境的状態を監視する。他のタイプのスマート・オブジェクトには、例えば、エンジンをオン／オフに切り替える役割、または他のあらゆる動作(action)を実行するアクチュエータが含まれる。センサ・ネットワークは、スマート・オブジェクト・ネットワークの一種であり、通例、ワイヤレスまたはＰＬＣネットワークのような、共有媒体ネットワークである。即ち、１つ以上のセンサに加えて、センサ・ネットワークにおける各センサ・デバイス（ノード）は、通常、無線送受信機またはＰＬＣのような他の通信ポート、マイクロコントローラ、およびバッテリのようなエネルギ源が装備される。多くの場合、スマート・オブジェクト・ネットワークは、フィールド・エリア・ネットワーク（ＦＡＮ）、近隣エリア・ネットワーク（ＮＡＮ）等と見なされる。一般に、スマート・オブジェクト・ノード（例えば、センサ）に対するサイズおよびコストの制約の結果、エネルギ、メモリ、計算速度、および帯域幅というようなリソースにも、対応する制約が生ずる。

注記すべきは、メッシュ・ネットワークが近年増々普及し実用化されつつあることである。具体的には、ワイヤレスまたはPLCネットワークのような共有媒体メッシュ・ネットワークが、低電力大損失ネットワーク（ＬＬＮ）と呼ばれるものの上にあることが多い。低電力大損失ネットワークとは、ルータおよびそれらの相互接続に制約がある、一種の(class)のネットワークである。ＬＬＮルータは、通例、処理パワー、メモリ、および／またはエネルギ（バッテリ）の制約を受けて動作し、これらの相互接続は、代表的には、高い損失率、低いデータ・レート、および／または不安定によって特徴付けられる。ＬＬＮは、数十から数千、または数百万ものＬＬＮルータからのいずれかで構成され、二点間トラフィック（ＬＬＮ内部のデバイス間）、一点対多点トラフィック（ルート・ノードのような中央制御ポイントからＬＬＮ内部のデバイスの部分集合へ）、および多点対一点（ＬＬＮ内部のデバイスから中央制御ポイントへ）をサポートする。

大雑把に言うと、「モノのインターネット」（Internet of Things）即ち「ＩｏＴ」は、一意に識別可能なオブジェクト（モノ）およびネットワーク・ベース・アーキテクチャにおけるそれらの仮想表現を指すために、当業者によって、用いられる場合がある。具体的には、インターネットの進化における次の境界は、単にコンピュータおよび通信デバイスだけを接続する能力に留まらず、照明具、アプライアンス、車両、ＨＶＡＣ（加熱、換気、および空調）、窓および日よけおよびブラインド、ドア、鍵等というような「オブジェクト」全般を接続する能力である。つまり、「モノのインターネット」とは、一般に、センサやアクチュエータというような、オブジェクト（例えば、スマート・オブジェクト）の、コンピュータ・ネットワーク（例えば、ＩＰ）を通じた相互接続を指し、このコンピュータ・ネットワークは、公衆インターネットでもまたは私有ネットワークであってもよい。このようなデバイスは、何十年もの間産業界において、大抵の場合プロトコル変換ゲートウェイによってＩＰネットワークに接続される非ＩＰまたは企業固有のプロトコルの形態で用いられていた。スマート・グリッド、スマート、シティ、ならびに建物および産業自動化、更には自動車（例えば、電力品質、タイヤ圧力、および温度のようなものを検知するための数百万もの物体を相互接続することができ、更にエンジンや照明具を作動させることができる）というような無数の用途の出現により、これらのネットワークのためにＩＰプロトコルの一揃い(suite)を拡大することがこの上なく重要になっている。

図１は、種々の通信方法によって相互接続されたノード／デバイスを例示的に含む、コンピュータ・ネットワークの一例１００の模式ブロック図である。例えば、リンク（図示せず）は、有線リンクまたは共有媒体（例えば、ワイヤレス・リンク、ＰＬＣリンク等）であってもよく、例えば、ルータ、センサ、コンピュータというようなある種のノードが、例えば、距離、信号強度、現動作ステータス、位置等に基づいて、他のノードと通信することができる。当業者は、コンピュータ・ネットワークではいずれの数のノード、デバイス、リンク等でも使用できること、そしてここで示す図は簡略化のためであることを理解されよう。また、当業者は、このネットワークが一定の方位で示されるが、ネットワーク１００は単なる図示例に過ぎず、本開示を限定する意図はないことも、更に理解されよう。

例示的なネットワーク１００によれば、複数のネットワーク「階層」を作成することができ、各階層は、一般に異種の(disparate type)デバイスおよび／または通信プロトコルで構成されるのでもよいが、そうする必要はない。図示のように、ＩｏＴドメイン１１０（ＬＬＮ１１０とも呼ぶ）は、センサ、アクチュエータ等のような「オブジェクト」の埋め込みスタックで構成することができ、前述のように、これらのオブジェクトは通常低電力および／または高損失リンクによって相互接続される。実例として、ＩｏＴドメインは数百万個のオブジェクト１１５で構成される場合も考えられる。

各ＩｏＴドメイン１１０（明確化のために１つのみを示す）は、フィールド・エリア・ネットワーク１２０のような次の階層レベルに相互接続されてもよく、次の階層レベルは、実例として、「クラウド」またはコア・ネットワーク１３０のエッジを設ける。フィールド・エリア・ネットワーク（１つまたは複数）１２０は、１つ以上のＩｏＴドメインをコア・ネットワーク１３０に相互接続することができ、一般に複数のルータ１２５（あるいはスイッチまたはゲートウェイ）を含む。一実施形態例では、フィールド・エリア・ネットワークにおける通信は、「３Ｇ」、「４Ｇ」、「ＬＴＥ」等のようなマルチ・サービス・プロトコルを含むことができる。これは、当技術分野では明確に理解されよう。通例、１つのフィールド・エリア・ネットワーク内にあるデバイス１２５の数は、数万に達することもあり得る。

究極的には、注記したように、フィールド・エリア・ネットワーク１２０（明確化のために１つだけ示す）は、インターネット・プロトコル（ＩＰ）ネットワークおよび／またはコア・ルータ、スイッチ等のような通常更に高機能な(more capable)デバイス（例えば、数千個のこれら）のマルチ・プロトコル・ラベル交換（ＭＰＬＳ：Multi-Protocol Label Switching）ネットワークというような、コア・ネットワーク１３０によって相互接続される。一般に、この階層レベルは、ＩｏＴドメインのセキュリティ、サービス品質（ＱｏＳ）、マルチキャスト動作等を、フィールド・エリア・ネットワーク自体におけるこれらの特徴をサポートすることに加えて、制御する。ＩｏＴ分析、ネットワーク管理サービス（ＮＭＳ）等のホスティングというような、種々の高レベル機能性を設けるために、ネットワーク管理コンポーネント１４０が、コア・ネットワーク１３０内に存在してもよく、またはコア・ネットワーク１３０を通じて相互接続されてもよい。例えば、ネットワーク管理コンポーネント１４０は、ネットワーク１００のネットワーク動作を通じて高レベル制御を行うように構成された１つ以上のサーバで構成することもでき、本明細書において説明するように、ユーザ（管理者）へのインターフェースを設けることもできる。

データ・パケット１５０（例えば、デバイス／ノード間で送られるトラフィックおよび／またはメッセージ）は、コンピュータ・ネットワークのノード／デバイス間で、一定の既知の有線プロトコル、ワイヤレス・プロトコル（例えば、IEEE規格802.15.4、WiFi、Bluetooth（登録商標）等）、ＰＬＣプロトコル、または該当する場合には他の共有媒体プロトコルというような、既定のネットワーク通信プロトコルを用いて交換することができる。このコンテキストでは、プロトコルは、ノードが互いにどのように相互作用するか定める１組の規則で構成される。前述のように、各階層は、互いに異なるプロトコルを利用してもよく、そして実際には、階層内の他のサブドメイン（例えば、異なるＩｏＴドメイン１１０またはフィールド・エリア・ネットワーク１２０）とは異なるプロトコルを利用してもよいが、そうする必要はない。

図２Ａ〜図２Ｅは、一般的なＩｏＴ動作によるというような、コンピュータ・ネットワーク１００内におけるデータ・フローの例を示し、本明細書において説明する技法にしたがって用いることができる。例えば、図２Ａに示すように、データ２５０が種々のオブジェクト１１５によって収集され、１つ以上のフィールド・エリア・ネットワーク・デバイス１２５に至る経路に沿って送信されてもよく（例えば、パケット１５０として）、そして種々の度合いの凝集(aggregation)、欠落等を途中で受ける場合もある。フィールド・エリア・ネットワーク・デバイス１２５は、次いで、図２Ｂに示すように、センサ・アプリケーション、制御、および相関付けというような他のインテリジェンス(intelligence)を、データ２５０に適用することができ、処理されたデータは、次いで、図２Ｃに示すようにネットワーク管理コンポーネント１４０に送信することができる。更に、移動体オブジェクトを例示するためのＩｏＴ動作の特定例として、図２Ｄおよび図２Ｅは、車両２６０（一般に、車両は実際に多くのネットワーク接続「オブジェクト」を含むので）のようなオブジェクト１１５がどのようにＩｏＴドメイン１１０間を通過すればよいか、そして近接度(proximity)に応じて、フィールド・エリア・ネットワーク・デバイス１２５（フィールド・エリア・ルータ即ち「ＦＡＲ」のような）間また更にはフィールド・エリア・ネットワーク１２０一般の間でどのように転送されればよいかについて示す。

先に注記したように、過去数年の間に、センサおよびアクチュエータのようなスマート接続オブジェクトの観念は、スマート・グリッド、接続車両、スマート・シティ、スマート健康管理、その他数多くというような、無数の用途にその扉を開いた。このために、様々な「アーキテクチャ」が提案され、これらのアーキテクチャは、これらのデバイスをマルチ・プロトコル・ゲートウェイを通じて接続するか、または種々の混合選択肢に加えて、ＩＰ（ｖ６）端末間(end-to-end)を用いることのいずれかで構成される。

マルチ・プロトコル・ゲートウェイを用いる理念は、多数の理由のために問題を生ずるが、プロトコル移行(protocol migration)や時間に制限がある方略(strategy)には利点があり、既存の旧プロトコルからＩＰへの移行経路を提供する。前述の問題の一部には、動作の複雑さ、スケーラビリティの欠如（プロトコル変換の指数的数）、ＱｏＳおよびルーティング一貫性の欠如、単一障害点(single point of failure)（ステートフルなマルチ・プロトコル・ゲートウェイの使用は、非常にコストがかかる選択肢である）、セキュリティ・ホール等が含まれる。

このため、ＩＰ端末間を支持する明確なモーメンタム(momentum)が出現し、２００７年以降次のような多数の技術が開発され指定された。
−数ＫバイトのＲＡＭおよびフラッシュならびに８／１６ビット・マイクロコントローラが装備された低電力マイクロコントローラ上で実行する軽量オペレーティング・システム、および
−最適化ＩＰｖ６スタックおよび新たな低電力ＰＨＹ／ＭＡＣ技術の出現（例えば、IEEE802.15.4、低電力Wifi、P1901.2、PRIME、HP GreenPHY等）。

ＩＰプロトコルの一揃いを注意深く分析した後、これらの非常に制約が多く過酷な環境には新たなＩＰプロトコルが必要であることが認識された。いくつかの主要な例は、次を含む。

１）６ＬｏＷＰＡＮ：ヘッダ圧縮に加えて低ＭＴＵリンクに対する断片化を扱う適合層(adaptation layer)、
２）ＲＰＬ：ＬＬＮ用の新たなルーティング・プロトコル、
３）ＣｏＡＰ：ＳＮＭＰよりも遙かに軽量な、低電力端末デバイス上で実行するように構成された軽量リソース管理プロトコル、および
４）リンク層にホストされる種々の最適化機能（例えば、15.4gPLC（P1901.2)等のための周波数ホッピング）。

これまでは、典型的な方略は、制約があるデバイス上に極めて複雑なネットワーキング・プロトコルを実現することによって構成された。この制約のあるデバイスは、ＱｏＳ、ルーティング、管理、トラフィック設計、検知、ＬＬＮにおけるトラフィック削減アルゴリズム、低帯域幅リンク上においてチャネル容量を増やすための極めて複雑な方略、 制約があるルーティング、呼受付制御（ＣＡＣ）、およびバック・プレッシャ・メカニズムに加えて高速障害回復のための自己回復（self-healing)技法等を扱う役割を果たす。言い換えると、目標は、モノのインターネット（ＩｏＴ）をできるだけスマートにしつつ、なおも ＩｏＴ（ＬＬＮ）のエッジにおいて必要とされるリソースを結合することであった。

しかしながら、複雑なシステムにおける機能性とスケーラビリティとの間には繊細なトレードオフがある。即ち、多くのエリアにおいて、図３に示す現象を観察することができる。機能性がデバイスに追加されるに連れて、全ての機構を組みあわせるシステム全体（単に「ネットワーク」とも呼ぶ）の複雑さが、変曲点に当たる前に増分コストが容認できる点まで増大する。その時点で、そのシステムの全体的な理解(understanding)およびスケーラビリティは劇的に落下する。このようなモデルを確率的ペトリ・ネットワークまたはマルコフ・チェーンによって数学的にモデル化することは非常にやりがいがあるが、このような経験的分析は、複雑なシステムを設計し動作させる長年の経験によって、殆ど駆逐されている。尚、スケーラビリティは因子の数にしたがって変化する多重多項式関数であるが、「理解」因子の重みが疑いなく大きいことに注意すること。多くの状況では、技術が分野において選択されなかったのは、これらが技術的な観点から本質的にスケーラブルでないからではなく、エンド・ユーザに対して追加される価値と照らし合わせると、システム全体を理解することが高くつき過ぎるからである。例えば、純粋に技術的な観点から、あるシステムを理解することができても、機能性のレベルが高まるに連れて、異常な(pathological)理解されない場合の事例も極めて速く増大する。

数年に及ぶ深い技術的調査の後、スマート・オブジェクトによってサポートされる全体的な複雑さは、これらのネットワークのサイズやサポートされる機構の数と共に線形に増大するのではなく、指数的に増大し、システム全体自体のスケーラビリティが崩壊する原因になる。ＩｏＴの場合、次の２つの理由からこの現象の拡大を予期することができる。（１）このようなネットワークの規模が、潜在的に数百万個のデバイスを有する可能性がある、これまで知られている最も大きなネットワークを大きく超過する。（２）予期せずに、軽量プロトコル（メモリおよび帯域幅の使用に関してフットプリントが小さい）の設計に、挙動パターンが未知の極めて複雑な技法が必要となり、ＬＬＮ（低電力高損失ネットワーク）またはＩＰスマート・オブジェクト・ネットワークとしても知られる、ネットワークのこの部分が一層複雑化する。

本明細書において説明する例示的なネットワーク・アーキテクチャの目的は、端末デバイスの分散型インテリジェンスを追加することで構成される現在のモデルを考え直し、代わりに、安全な接続を提供するために必要とされる最小限にインテリジェンスを制限することである。以下で説明するが、本明細書においてエッジ・ルータと呼ぶフィールド・エリア・ネットワークのエッジ・デバイス（例えば、ルータ）上にホストされる中間エージェントを導入し、これらが、多数の判断決定プロセス（ＱｏＳ、ネットワーク管理、トラフィック設計等）においてこれらの端末デバイスを補助し、中央インテリジェンス（例えば、データ・センタにおいてホストされるコンピュータまたは更に性能が高いコンピュータ）と密接に相互作用して、例えば、トラフィック観察（例えば、深いパケット分析）によって供給される学習機械、１組の目的(objective)（例えば、サービス品質保証契約即ちＳＬＡ）、性能監視、挙動パターンおよびネットワーク・ダイナミクス（例えば、最適化と安定性との間のトレードオフ）等によって、しかるべき判断を下す。

具体的には、例示的なアーキテクチャは、インテリジェンスおよびネットワーク制御をルータ・エッジ境界に切り替えることに対処する。先に指摘したように、モノのインターネット（ＩｏＴ）に対して根本的に新しいネットワーキング・モデルを考えることには価値があり、ルーティング、自己回復技法、ＱｏＳ、ＣＡＣ、ＮＭＳ、信頼性、またはセキュリティというような、多数のエリアにおけるネットワーキングに関して劇的な移行をもたらす。以下で説明する実施形態によれば、本明細書における技法は、ネットワークの第２ティア(tier)におけるネットワーキング・インテリジェンスを、ＬＬＮ（ＬＢＲ、即ちＬＬＮ境界ルータとも呼ばれることもある）の縁(fringe)に移動させることで構成され、ＬＬＮにおけるデバイス（センサ／アクチュエータ／タグ）とは対照的に、リソースは「無限」と見なすことができる。主要な原理は、ＬＢＲおよび他のコンポーネント（ルータ上で実行するアプリケーション、帯域外ルータ／サーバ等）の機能をホストする能力にあり、その出力が次に最小限接続オブジェクト即ち「ＭＣＯ」（「スマート・オブジェクト」とは対照的に、ダム接続オブジェクト即ち「ＤＣＯ」(dumb connected objects)と呼ぶこともできる）に供給される。

この例示的なアーキテクチャ・モデルでは、センサ／アクチュエータは、スマート・オブジェクト（最近の１０年間産業全体が促進していたトレンド）ではなく、故意にＩＰｖ６「最小限接続オブジェクト」になる。

理論的根拠として、１つの主要な技術的理由は、現在のネットワークよりも１桁大きいサイズにネットワークをスケーリングできる能力にある。単純な数学は、これらのネットワークを効果的に管理するためには、極めて大規模なＬＬＮは非常に進んだ技術（以前には指定されなかったおよび／または知られていなかった）を伴うことを示す。つまり、このようなネットワークが自動であり、自己構成され、自己回復技術および自動構成をサポートするためにローカル・インテリジェンスが埋め込まれ、ローカル・トラブルシューティングを実行できることを記すことが重要になる。大きなドメインをそれよりも小さなドメインに分割することによって、全体的な複雑さを低下させるのに役立つが、一時的な対策としてに過ぎない。

これらのデバイスを「スマート」にするのではなく「単に接続」することによって構成される根本的に異なる方略を選択することによって、本明細書において説明するアーキテクチャは、大きなエコ・システムを可能にし、極めて制約が多いデバイス（エネルギ回収可能デバイス）上における接続を可能にし、ネットワークには貴重なデータが「供給」され、こうしてネットワークがインバウンド・インテリジェンス(in-bound intelligence)をホストする理論的根拠を増加させ、それを将来のプラットフォームにする。

具体的には、根本的に異なるアーキテクチャをモノのインターネット（ＩｏＴ）／ＬＬＮに用いることによって、ＬＬＮを接続する「従来のＩＰネットワーク」の縁において、ＬＢＲに基本的な安全な接続を提供することに限定された最小限接続オブジェクト（ＭＣＯ）に、スマート・オブジェクトが置き換えられる。実例として(illustratively)、ＬＢＲは、分散型インテリジェンス・エージェント（ＤＩＡ）をホストする。分散型インテリジェンス・エージェントは、例えば、深いパケット分析を用いるトラフィック・フロー観察、ユーザによって指定され中央インテリジェンス・コントローラ（ＣＩＣ）によって規定されるＳＬＡ要件というような多数の入力が供給されるソフトウェア／ハードウェア・モジュールである。また、ネットワーク管理、ルーティング、サービス品質（ＱｏＳ）、呼受付制御（ＣＡＣ）等のようなネットワークにおいて必要とされるネットワーキング機構をアクティブ化するか否か、いつ／どこでアクティブ化するかということのために、ＭＣＯと相互作用する多数のタスクをＤＩＡが更に実行できるように、ＤＩＡは、フローならびにネットワーク・ダイナミクスおよび挙動傾向を観察する学習機械もホストすることができる。

即ち、図４に示すように、例示的なネットワーク・アーキテクチャは、１つ以上の最小限接続オブジェクト（ＭＣＯ）５００、１つ以上の分散型インテリジェント・エージェント（ＤＩＡ）６００、および１つ以上の中央インテリジェンス・コントローラ（ＣＩＣ）７００を含む。具体的には、各ＭＣＯは、通常、それに指定されるそれぞれのタスクを実行し、コンピュータ・ネットワークに安全に加入し、基準状態（nominal state)情報を提供するのに十分なインテリジェンスに限定され、ＭＣＯは、サービス品質（ＱｏＳ)判定を行う、呼受入制御（ＣＡＣ）動作に関与する、トラフィック設計（ＴＥ）サービスを提供する、極めて複雑な信頼性プロトコルを実行する、またはネットワーク管理情報を外挿補間するというような、複雑な用途特定データ処理や複雑なネットワーキング・タスクを実行するように構成されない。これは、現行のＩｏＴアーキテクチャとは対照をなす。また、ＤＩＡは、ＭＣＯのコンピュータ・ネットワークにエッジ(edge)を提供するように構成され、ＭＣＯのネットワーキング管理を担い、およびＭＣＯのために複雑な用途特定データ処理を実行する役割を果たす。最後に、ＣＩＣは、コンピュータ・ネットワーク内部で動作し、ＭＣＯおよびＤＩＡ動作の制御を支配する(overarch)複雑なタスクを実行するためにＤＩＡと通信し、更にＭＣＯおよびＤＩＡ動作に対する１組のユーザ定義規則を受けるために１つ以上のインターフェースを提供するように構成される。

実例として、例示的なアーキテクチャに関して本明細書において説明する技法は、デバイスのタイプ（ＭＣＯ、ＤＩＡ、ＣＩＣ）毎に特定的なそれぞれのプロセスにしたがってというように、ハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアによって実行することができ、本明細書において説明する新規な技法に関する機能を、例えば、それぞれのデバイス上で実行する他のプロセスと共に実行するためにプロセッサによって実行されるコンピュータ実行可能命令を収容することができる。例えば、本明細書における技法は、種々のルーティング、通信、および／または管理プロトコルというような、従来のプロトコルに対する拡張として扱うことができ、したがって、これらのタイプのプロトコルを実行することが当技術分野において理解されている同様のコンポーネントによってしかるべく処理されてもよい。

尚、種々のコンピュータ読み取り可能媒体を含む、他のプロセッサおよびメモリ・タイプも、本明細書において説明する技法に関するプログラム命令を格納および実行するために用いてもよことは、当業者には明白であろう。また、この説明は種々のプロセスを例示するが、種々のプロセスは、本明細書における技法にしたがって動作するように構成されたモジュールとして具体化できる（例えば、同様のプロセスの機能性にしたがって）ことが考えられるのは明らかである。更に、ある種のプロセスは別々に示すこともできるが、これらのプロセスが他のプロセス内におけるルーチンまたはモジュールであってもよいことも、当業者には認められよう。

例示的なアーキテクチャによれば、先に注記したように、最小限接続オブジェクト（ＭＣＯ）５００は、低いインテリジェンスおよび意思決定のために処理要件が極めて軽量なオブジェクト（例えば、センサ、アクチュエータ、無線周波識別（ＲＤＩＦ）タグ、または単純な縮退ルータ）である。現在の「スマート・オブジェクト」手法とは対照的に、ＭＣＯは、縮退ルーティング手法を用いて安全にネットワークに加入するのに十分なだけのインテリジェンスしか有しておらず、その機能性、リソース、およびサポート能力に関しては十分なだけの状態情報をＤＩＡ／ＣＤＣ（以下で説明する）に提供するに過ぎない。ＭＣＯは、一般に、（自己指令）ＱｏＳも、いずれの形態のＣＡＣ、ＴＥも、極めて複雑な信頼性機構も、ネットワーク管理情報（例えば、ネットワーク統計）も、更には用途特定データ処理も実行しない。何故なら、これらの機能は、以下で説明するように、ここではＤＩＡ６００上にホストされるからである。

図５は、本明細書においてＭＣＯとして説明される１つ以上の実施形態と共に用いることができるデバイス例５００の模式ブロック図である。このデバイスは、１つ以上のネットワーク・インターフェース５１０（例えば、有線、ワイヤレス、ＰＬＣ等）、プロセッサ５２０、およびシステム・バス５５０によって相互接続されたメモリ５４０、ならびに電源５６０（例えば、バッテリ、プラグイン等）を含むことができる。加えて、ＭＣＯは、通常、センサおよび／またはアクチュエータ・コンポーネント５７０も含むことができる。

ネットワーク・インターフェース（１つまたは複数）５１０は、ネットワーク１００に結合されたリンクを通じて、即ち、ＩｏＴドメイン１１０内においてデータを伝達するために機械的、電気的、およびシグナリング回路を内蔵する。ネットワーク・インターフェースは、種々の異なる通信プロトコルを用いてデータを送信／受信するように構成することができる。更に、ノードは異なる２種類のネットワーク接続５１０、例えば、ワイヤレスおよび有線／物理接続を有してもよいこと、そしてこの図は単に例示のために過ぎないことを注記しておく。また、ネットワーク・インターフェース５１０は電源５６０とは別に示されているが、ＰＬＣでは、ネットワーク・インターフェース５１０は、電源５６０を経由して通信することもでき、または電源の一体コンポーネントであってもよい。具体的な構成では、ＰＬＣ信号が、電源に接続する（feed)電源ラインに結合されてもよい場合もある。

メモリ５４０は、本明細書において説明する実施形態に関連付けられたソフトウェア・プログラムおよびデータ構造を格納するために、プロセッサ５２０およびネットワーク・インターフェース５１０によってアドレス可能な複数の記憶位置を含む。尚、ある種のデバイスは、メモリが限られていたり、またはメモリを有さない場合もあることを注記しておく（例えば、デバイスおよび付随するキャッシュ上で動作するプログラム／プロセスの格納用以外のメモリがない）。プロセッサ５２０は、ソフトウェア・プログラムを実行しデータ構造５４５を操作するように構成された、必要なエレメントまたはロジックを含むことができる。オペレーティング・システム５４２は、その一部が通例メモリ５４０内に存在しプロセッサによって実行されるが、特に、デバイス上で実行するソフトウェア・プロセスおよび／またはサービスをサポートするための動作を呼び出すことによって、機能的にデバイスを編成する。これらのソフトウェア・プロセスおよび／またはサービスは、実例として、「ＭＣＯプロセス」５４８を構成する。このプロセス５４８は、本明細書において説明するような、ルーティング・プロセス／サービス５４８ａというような１つ以上のサブプロセスを含むこともできる。

先に注記したように、各ＭＣＯ５００は、それぞれの指定タスク（例えば、検知、作動、ルーティング）を実行し、コンピュータ・ネットワークに安全に加入し、基準状態情報を提供するのに十分なインテリジェンスに限定される。したがって、ＭＣＯプロセス５４８は、それに応じて、このようなＭＣＯアクションに関係する機能を実行するためにプロセッサ５２０によって実行されるコンピュータ実行可能命令を収容する。したがって、本明細書において説明するように、ＭＣＯプロセスは、複雑な用途特定データ処理を実行し、ＱｏＳ判断を行い、ＣＡＣ動作に関与し、ＴＥサービスを提供し、極めて複雑な信頼性プロトコルを実行し、ネットワーク管理情報を外挿補間するように構成されない。ルーティング・プロセス５４８ａは、全体的に縮退ルーティング・プロセスであり、ＭＣＯ５００から他のデバイス（他のＭＣＯ５００またはＤＩＡ６００）に通信を提供するだけのために、しかるべく簡素に保たれる。例えば、トポロジ情報は、以下で述べるように、単にＤＩＡから受信されればよく、またはＭＣＯがルーティング・エントリを格納することが全くできない場合、ルーティング・プロセス５４８は、セキュア・ルーティング技法に必要なメカニズムを設けることだけで構成されてもよい。即ち、セキュア・ルーティングのために、ネットワークにおける他のデバイスは、低機能デバイス(less capable device)にどこにパケットを送るか正確に伝えることができ、この低機能デバイスは、単に指令された通りにパケットを転送する。あるいは、種々の簡略化リンク状態プロトコル、例えば、Dimitrelis, at al.（２００２年１０月バージョン）による"Autocongifuration of routers using a link state routing protocol"（リンク状態ルーティング・プロトコルを用いたルータの自動構成）<draft-dimitri-zospf-00>と題するInternet Engineering Task Force (IETF) Internet Draft（インターネット設計専門委員会（ＩＥＴＦ）インターネット草稿）において指定されるような、zeroconfiguration Open Shortest Path Firstまたは「ｚＯＳＰＦ」、あるいは同様のＲＰＬの簡略化バージョンというような、ルーティング・プロトコルの最小限バージョンを使用してもよい。ＲＰＬの完全バージョンは、Winters, et al.（２０１１年３月１３日バージョン）による"RPL:IPv6 Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks" （ＲＰＬ：低電力高損失ネットワークのためのＩＰｖ６ルーティング・プロトコル）<draft-iets-roll-rpl-19>と題するIETF Internet Draft（ＩＥＴＦインターネット草稿）において明記されている。

本明細書において説明する例示的なアーキテクチャによれば、他のタイプのデバイス、即ち、分散型インテリジェンス・エージェント（ＤＩＡ）６００は、ネットワーク（フィールド・エリア・ネットワーク１２０）のエッジにホストされた１組のソフトウェア／ハードウェア・モジュールによって構成され、ＩｏＴ／ＬＬＮ１１０内におけるルーティング、ＱｏＳを動的にアクティブにするか否か(whether/if)、どのようにアクティブにするかについての決定、ＣＡＣ、トラフィック設計、ＮＭＳ関連処理（例えば、ネットワーク統計の集計）、アプリケーション認識データ処理(application aware data processing)（例えば、ＭＣＯ５００からのデータを解釈し、潜在的にデータ・パケットを凝集／欠落させ、ローカル作動(local actuation)を誘起する等ができるアプリケーションをホストする）というような、多数のネットワーキングおよび用途指向機能性(application oriented functionality)を担う。当業者には認められようが、ＤＩＡ６００は、通例、深いパケット分析、インターネット・プロトコル・フロー情報エクスポート（ＩＰＦＩＸ）動作能力等が装備された、それよりも高機能なデバイス（例えば、エッジ・ルータ）上にホストされる。

図６は、本明細書ではＤＩＡとして説明される１つ以上の実施形態と共に用いることができるデバイス例６００の模式ブロック図である。デバイス５００と同様、ＤＩＡデバイス６００は、システム・バス６５０によって相互接続された１つ以上のネットワーク・インターフェース６１０、少なくとも１つのプロセッサ６２０、およびメモリ６４０、ならびに電源６６０(例えば、プラグイン）を含むことができる。一般に、ＤＩＡデバイス６００は、制限されたＭＣＯデバイス５００よりも高機能であり、したがって、処理能力が高く、メモリ容量も大きい等であってもよい。

メモリ６４０内部では、オペレーティング・システム６４２は、特に、本明細書において説明するような、「ＤＩＡ−Ｒ」プロセス６４８ａ、「ＤＩＡ−Ｑ」プロセス６４８ｂ、「ＤＩＡ−Ｎ」プロセス６４８ｃ等のような１つ以上のサブプロセスを構成することができる「ＤＩＡプロセス」６４８というような、本デバイス上で実行するソフトウェア・プロセスおよび／またはサービスをサポートするための動作を呼び出すことによって、機能的に本デバイスを編成する。即ち、ＤＩＡは、１組のインテリジェンス・モジュールで構成することができ、各モジュールが、アプリケーション関連機構（ネットワーキング・インテリジェンス自体には関係がない）に加えて、特定のタスク、即ち、ＤＩＡ−Ｎ（ＮＭＳ）６４８ｃ、ＤＩＡ−Ｑ（ＱｏＳ）６４ａｂ、ＤＩＡ−Ｒ（ルーティング）６４８ａ等を担う。更に、メモリ６４０は、１つ以上のデータ構造６４５も適宜格納するために用いることができる。

先に注記したように、各ＤＩＡ６００は、ＭＣＯのコンピュータ・ネットワークにエッジを提供するように構成され、ＭＣＯに対するインテリジェントなネットワーキング管理を担い、ＭＣＯに対して複雑なアプリケーション特定データ処理を実行する役割を果たす。したがって、ＤＩＡプロセス６４８は、このようなＤＩＡアクションに関係する機能をしかるべく実行するために、プロセッサ６２０によって実行されるコンピュータ実行可能命令を収容する。本明細書において説明する場合、したがって、ＤＩＡプロセス６４８は、前述のように、ＭＣＯからのデータを解釈する、ＭＣＯからのデータを集計する、ＭＣＯからデータを欠落させる、ＭＣＯにおけるローカル作動を誘起するというような、複雑なアプリケーション特定データ処理を実行するように構成される。加えて、ＤＩＡプロセス２４８は、更に、ＭＣＯに対してＱｏＳ判断を行う（ＤＩＡ−Ｑプロセス６４８ｂ）、ＭＣＯのためにＣＡＣ動作に関与する、ＴＥサービスをＭＣＯに提供する、そしてＭＣＯについてのネットワーク管理情報を外挿補間する（ＤＩＡ−Ｎプロセス６４８ｃ）役割も果たす。ルーティング・プロセス（ＤＩＡ−Ｒ）６４８ａは、主体的または反応的ルーティング・プロトコルというような、１つ以上のルーティング・プロトコルによって設けられる機能を実行するためにプロセッサ６２０によって実行されるコンピュータ実行可能命令を収容する。これは、当業者には理解されよう。これらの機能は、高機能デバイス上において、例えば、ルーティング／転送の決定を行うために用いられるデータを収容するルーティング／転送表（データ構造６４５）を管理するように構成することができる。

注記すべきは、ＤＩＡ６００は、ＭＣＯによって提供される状態報告、深いパケット分析を用いるトラフィック観察、およびＩＰＦＩＸに大きく頼るが、サービス品質保証契約を決定する、および／または動作(performance)を監視してネットワーク性能が目的と整合するか否か（例えば、動作結果報告がＤＩＡ−Ｎによって提供されたか否か）判断するために、ＣＩＣ（１つまたは複数）７００とも密接に相互作用を行うことである。これを遂行するために、種々のＤＩＡプロセス２４８（モジュール２４８ａ〜ｃ...）が互いに相互作用することができる。例えば、ＤＩＡ−Ｒ（ルーティング）がＤＩＡ−Ｑ（ＱｏＳ）と相互作用して、ルーティング・トポロジ変更のサービス品質に対する影響(consequences)を判定することができる。尚、このような協力はここでは可能であるが、現行の完全分散型モデルには該当しないことを注記しておく。即ち、ＤＩＡ６００は、一般に、ルーティング・トポロジを計算し、ネットワークにおいていつ／どこでＱｏＳをアクティブにするか否か決定し、ＮＭＳに関係するローカル・タスクを実行し（今日のモデルにおけるように、ＮＭＳとデバイスとの間でピア・ツー・ピア・ネットワーク管理機能を選択する代わりに）、トラフィック設計をどのように実行するか決定する等というような、種々の性質のタスクを実行する役割を果たすインテリジェント・モジュールである。（注記すべきは、これらの機構／アルゴリズムおよび関係するプロトコルの明細はどこかで詳細に明記されているかもしれないが、このような明細は本開示の範囲には含まれないということである。）
ＤＩＡ６００からの出力判断の結果、転送判断に対する変更、パケットに印を付けるまたは優先順位をパケットに付けるというようなＱｏＳ機構のアクティブ化、データ生成のアクティブ化および／または管理（例えば、検知されたデータが正しくないまたは筋が通っていない、または冗長であり、あるいは変化していない等というような場合に、検知されたデータの送出の開始、停止、および／または送出時刻の決定）というような、挙動変更を要求したＭＣＯ５００にメッセージ（例えば、ユニキャスト、またはもっと希に、マルチキャスト・メッセージ）が送られる。加えて、ＤＩＡ６００は、ＣＩＣ（１つまたは複数）７００に、ある種の補正措置を講ずるように要求することもでき、ＣＩＣ（１つまたは複数）は、例えば、機能障害を起こしたデバイス上において新たなソフトウェア／ファームウェアのアップグレードをダウンロードする試みにおいて、ＭＣＯ５００と直接相互作用することもできる。

本明細書において説明する例示的なアーキテクチャによれば、最終的に定められるタイプのデバイス、即ち、中央インテリジェンス・コントローラ（ＣＩＣ）７００は、ＩｏＴドメイン１１０を制御するためだけでなく、エンド・ユーザによって定められた１組の規則（例えば、サービス品質保証契約（ＳＬＡ）の指定、セキュリティのレベル、性能監視のためのタスク等）を受けるための一層複雑なタスクをホストするために用いられる。ＣＩＣ（１つまたは複数）は、ＤＩＡ６００との直接通信を行い、ＤＩＡ６００は、決定を行い次いでＭＣＯと通信するが、場合によってはＣＩＣが直接ＭＣＯ５００と相互作用することもできる。

図７は、本明細書においてＣＩＣとして説明される１つ以上の実施形態と共に用いることができるデバイス例７００の模式ブロック図である。デバイス６００と同様、ＣＩＣデバイスは、システム・バス７５０によって相互接続された１つ以上のネットワーク・インターフェース７１０、少なくとも１つのプロセッサ７２０、およびメモリ７４０、ならびに電源７６０（例えば、プラグイン）を含むことができる。メモリ７４０（データ構造７４５を格納することができる）内部では、オペレーティング・システム７４２が、本明細書において説明するような、「ＣＩＣプロセス」７４８というような、本デバイス上で実行するソフトウェア・プロセスおよび／またはサービスをサポートするための動作を呼び出すことによって、機能的に本デバイスを編成する。

具体的には、先に注記したように、ＣＩＣ（１つまたは複数）７００は、ＭＣＯおよびＤＩＡの動作制御を支配するための複雑なタスクを実行するように構成され、更にＭＣＯおよびＤＩＡ動作に対する１組のユーザ定義規則を受けるために１つ以上のインターフェースを設けるように構成される。したがって、ＣＩＣプロセス７４８は、このようなＣＩＣアクションに関係する機能をしかるべく実行するためにプロセッサ７２０によって実行されるコンピュータ実行可能命令を収容する。したがって、本明細書において説明するように、ＣＩＣプロセス７４８は、セキュリティ動作、性能監視、およびＳＬＡ管理等というような、ＣＩＣによって実行されるＭＣＯおよびＤＩＡ動作の制御を支配するための複雑なタスクを実行するように構成される。加えて、前述のように、ＣＩＣプロセス７４８は、ＤＩＡから命令を受け、対応してＭＣＯ動作を更新する（例えば、ＤＩＡを介してまたはＭＣＯに直接）ように構成することもできる。

以上で説明したこのようなアーキテクチャは、従来のコンピュータ・アーキテクチャからの強い枠組みの移行を明記する(specify)。例えば、現行のモデルでは、ＱｏＳは、トラフィック観察やＳＬＡには関係なく、各ノードにおいてアクティブ化されるが、一方、このモデルでは、外部ノード（ＤＩＡをホストする）が、トラフィック観察やＣＩＣによって供給されるＳＬＡに基づいて、ＱｏＳをアクティブ化しなければならないか否か、そしていつアクティブ化しなければならないか決定する。今日のネットワークでは、ルーティングは完全に集中される（例えば、殆どの光／ＳＤＨネットワークにおいて）かまたは分散されるかのいずれかである。本明細書において説明するアーキテクチャでは、しかしながら、ＬＢＲ（ＤＩＡ６００）の役割は、必要な場合、必要なときに、必要な場所で、ルーティング・トポロジを繰り返し改良および／または構築することである。また、ＮＭＳ枠組みも変更される。ＮＭＳとデバイスとの間におけるピア・ツー・ピア・モデルの代わりに、中間インテリジェンスがネットワークに追加され、ＤＩＡにおいて多数のＮＭＳをしかるべく実行する。

図８は、本明細書において説明した１つ以上の実施形態にしたがってＭＣＯ５００を動作させるための簡略化した手順の一例８００を示す。注記すべきは、ステップの順序が示されるが、説明する手順は、機能性の羅列に留まるのではないということであり、順序を推論する必要はないことは理解されてしかるべきである。したがって、説明する手順には「開始」も「終了」もない。以上で更に詳しく説明したが、機能８０５において、ＭＣＯ５００はその指定されたタスクを実行するように構成される。例えば、センサ、アクチュエータ、縮退ルータ等として動作する。加えて、機能８１０において、ＭＣＯは、前述のように、コンピュータ・ネットワークに安全に加入するように構成され、機能８１５において、基準状態情報を提供するようにも構成される。例えば、本明細書において記される場合、このような基準状態情報は、リソースの可用性、ＭＣＯ機能性、およびＭＣＯ能力を含むことができる。更に、機能８２０において、ＭＣＯはＤＩＡ６００から命令を受けるように構成され、あるいは機能８２５において、アップグレードあるいは他のいずれかの情報および／または命令をＣＩＣ７００から適宜受けるように構成される。

尚、手順８００の機能集合は、ＭＣＯが実際に最小限であることができるように、簡素に保たれることを注記しておく。具体的には、本明細書において説明するように、ＭＣＯは、複雑な用途特定データ処理を実行する、ＱｏＳ判断を行う、ＣＡＣ動作に関与する、ＴＥサービスを提供する、極めて複雑な信頼性プロトコルを実行する、ネットワーク管理情報を外挿する等を行うように構成されない。むしろ、この「よりインテリジェントな」機能性の多くは、ＤＩＡ６００に押し上げられる。

図９は、本明細書において説明した１つ以上の実施形態にしたがってＤＩＡ６００を動作させるための簡略化した手順の一例９００を示す。再度注記すべきは、ステップの順序が示されるが、説明する手順は、機能性の羅列に留まるのではないということであり、順序を推論する必要はないことは理解されてしかるべきである。したがって、説明する手順には「開始」も「終了」もない。以上で更に詳しく説明したが、機能９０５において、ＤＩＡ６００は全体的にＭＣＯ５００のためにエッジをコンピュータ・ネットワークに提供し、一方９１０において、ＤＩＡはここでも全体的にＭＣＯに対するインテリジェント・ネットワーキング管理を担うように構成される。加えて、ＤＩＡの内１つ以上、またはＤＩＡ一般は、本明細書において説明したように、機能９１５において、複雑なネットワーキングおよび用途特定データ処理をＭＣＯのために実行するように構成され、例えば、ＭＣＯからのデータを解釈する、集計する、または欠落させる、更にはＭＣＯにおいて内部始動(local actuation)を誘起する等を行う。

更に、本明細書において説明したアーキテクチャにしたがって、ＤＩＡ６００は、以下のような機能の内いずれか１つ以上にしたがって、そして以上で更に詳しく説明したように構成することもできる。

−機能９２０：ＭＣＯに対してＱｏＳ判断を行う。
−機能９２５：ＭＣＯのためにＣＡＣ動作に関与する。
−機能９３０：ＭＣＯにＴＥサービスを提供する。
−機能９３５：ＭＣＯのためにネットワーク管理情報を外挿補間する。
−機能９４０：深いパケット分析を実行する。
−機能９４５：ＩＰＦＩＸ動作を実行する。
−機能９５０：転送判断、パケットに印を付ける／優先順位を付けるためのＱｏＳ機能のアクティブ化、データ生成のアクティブ化／管理等のような、挙動変更命令をＭＣＯに供給する。
−機能９５５：ＭＣＯ動作を更新するためにＣＩＣに命令を供給し、ＣＩＣ（１つまたは複数）から命令を受ける。

加えて、図１０は、本明細書において説明した１つ以上の実施形態にしたがってＣＩＣ７００を動作させるための簡略化した手順の一例１０００を示す。ここでも、ステップの順序が示されるが、説明する手順は、機能性の羅列に留まるのではなく、順序を推論する必要はないことは理解されてしかるべきである。したがって、説明する手順には「開始」も「終了」もない。以上で更に詳しく説明したが、機能１００５において、ＣＩＣ（１つまたは複数）は、ＭＣＯおよびＤＩＡ動作の制御を支配するための複雑なタスクを実行するように構成される。例えば、前述のように、このような複雑なタスクは、種々のセキュリティ動作、性能監視、およびＳＬＡ管理を含むことができる。更に、ＣＩＣ（１つまたは複数）は、機能１０１０において、ＭＣＯおよびＤＩＡ動作に対する１組のユーザ定義規則を受けるために１つ以上のインターフェースを設けるように構成される。また、機能１０１５において、ＣＩＣ（１つまたは複数）は、ＤＩＡから命令を受けるように構成され、更に機能１０２０において更新（１つまたは複数）をＭＣＯにしかるべく供給するように構成される。

尚、手順８００〜１０００内におけるある機能（ステップ）は、先に説明したように任意であってもよく、図８および図１０に示したステップは例示のための単なる例に過ぎず、ある種の他のステップを所望に応じて含ませるまたは除外してもよいことは注記してしかるべきである。更に、前述のように、これらのステップを特定の順序で示したが、この順序は単なる例示であり、本明細書における実施形態の範囲から逸脱することなく、これらのステップの適した配列であればいずれでも利用することができる。更に、手順８００〜１０００について別個に説明したが、各手順からのある種のステップを各他方の手順に組み込むこともでき、これらの手順は互いに排他的であることを意図しない。

したがって、本明細書において説明した新規な技法は、最小限接続オブジェクト即ちＭＣＯのために新規なネットワーク・アーキテクチャを提供する。具体的には、本明細書における技法は、ネットワークの枠組みを真に変化させ、インテリジェンスをネットワークく内において再分配して、ネットワークを一層効率的に運用し、システム全体の理解を劇的に高め、制約を受けるデバイスの複雑さを低減することによってネットワークにおけるより多くのデバイスをアクティブ化させ易くし、最後に述べるが決して軽んずべきでないこととして、非常に大規模な接続オブジェクト・ネットワーク、例えば、モノのインターネットのスケーラビリティを１桁高める。

以上、ＭＣＯのために新規なネットワーク・アーキテクチャを提供する例示的な実施形態について示し説明したが、本明細書における実施形態の主旨および範囲内において、種々の他の改造や変更もできることは理解されてしかるべきである。例えば、本明細書では、実施形態は、ＬＬＮに関して示されそして説明された。しかしながら、実施形態は、その広義な意味では、そのように限定されるのではなく、実際には、低電力または高損失であるか否かには関係なく、他のタイプのネットワークおよび／またはプロトコルとでも用いることができる。加えて、ＣＩＣがＤＩＡとは別個であるように示されたが、ある種の実施形態では、ＣＩＣ機能性（ＣＩＣプロセス７４８）が１つ以上のＤＩＡ上にローカルに存在することも可能である。即ち、ＣＩＣおよびＤＩＡが、ＣＩＣおよびＤＩＡ機能性の双方を構成された１つのデバイスであることも可能である。したがって、（または別個に）、ＤＩＡはユーザ定義規則および構成を受信するためのインターフェースも有してもよい。

以上の説明は、具体的な実施形態を目的とした。しかしながら、説明した実施形態に対して他の変形や変更を行うこともでき、それでも実施形態の利点の一部または全部が達成されることは明白である。例えば、本明細書において説明したコンポーネントおよび／またはエレメントを、コンピュータ、ハードウェア、ファームウェア、またはその組み合わせにおいて実行するプログラム命令を有する有形（一時的でない）コンピュータ読み取り可能媒体（例えば、ディスク／ＣＤ等）に格納されたソフトウェアとして実現することができる。したがって、この説明は、一例のみとして捕らえられるべきであり、本明細書における実施形態の範囲を別段限定するように捕らえてはならない。しがたって、添付した特許請求の範囲の目的は、本明細書における実施形態の真の主旨および範囲に該当するような変形および変更の全てを含むことである。

Claims (25)

1. システムであって、
   １つ以上の最小限接続オブジェクト（ＭＣＯ）であって、各ＭＣＯが、それぞれに指定されるタスクを実行し、コンピュータ・ネットワークに安全に加入し、基準状態情報を提供するためには十分な限定されたインテリジェンスを有し、前記ＭＣＯが、複雑な用途特定データ処理および複雑なネットワーキング・タスクを実行するように構成されない、１つ以上の最小限接続オブジェクトと、
   前記ＭＣＯのためにエッジを前記コンピュータ・ネットワークに提供するように構成された１つ以上の分散型インテリジェンス・エージェント（ＤＩＡ）であって、前記ＤＩＡが、ＭＣＯに対するインテリジェント・ネットワーキング管理を担い、前記ＭＣＯのために複雑な用途特定データ処理を実行する役割を果たす、１つ以上の分散型インテリジェンス・エージェントと、
   前記コンピュータ・ネットワーク内において前記ＤＩＡと通信する１つ以上の中央インテリジェンス・コントローラ（ＣＩＣ）であって、前記ＣＩＣが、ＭＣＯおよびＤＩＡ動作の制御を支配するための複雑なタスクを実行するように構成され、更に前記ＭＣＯおよびＤＩＡ動作に対する１組のユーザ定義規則を受けるために１つ以上のインターフェースを設けるように構成される、１つ以上の中央インテリジェンス・コントローラと、
   を含む、システム。
2. 請求項１記載のシステムにおいて、前記複雑なネットワーキング・タスクが、サービス品質（ＱｏＳ）の判断を行う、呼受入制御（ＣＡＣ）動作に関与する、トラフィック設計（ＴＥ）サービスを提供する、極めて複雑な信頼性プロトコルを実行する、およびネットワーク管理情報を外挿補間することから選択され、
   ＤＩＡが、更に、ＱｏＳの判断を行う、ＣＡＣ動作に関与する、ＴＥサービスを提供する、およびネットワーク管理情報を外挿補間することの内少なくとも１つを担う、システム。
3. 請求項１記載のシステムにおいて、前記ＤＩＡによる複雑な用途特定データ処理が、前記ＭＣＯからのデータを解釈する、前記ＭＣＯからのデータを集計する、前記ＭＣＯからのデータを欠落させる、および前記ＭＣＯにおいて内部始動を誘起することの内少なくとも１つを含む、システム。
4. 請求項１記載のシステムにおいて、前記ＤＩＡが、深いパケット分析およびプロトコル・フロー情報のエクスポート（ＩＰＦＩＸ）動作の内少なくとも１つを実行するように構成される、システム。
5. 請求項１記載のシステムにおいて、前記ＤＩＡが、挙動変更命令を前記ＭＣＯに供給するように構成される、システム。
6. 請求項５記載のシステムにおいて、挙動変更が、転送判断、パケットに印を付けるためのサービス品質（ＱｏＳ）機能性のアクティブ化、優先順位をパケットに付けるためのＱｏＳ機能性のアクティブ化、データ生成の呼受入制御（ＣＡＣ）の構成、データ生成のアクティブ化、およびデータ生成の管理で構成されるグループから選択される、システム。
7. 請求項１記載のシステムにおいて、前記ＤＩＡが、ＭＣＯ動作を更新するために、前記１つ以上のＣＩＣに命令を供給するように構成される、システム。
8. 請求項１記載のシステムにおいて、前記ＣＩＣの内１つ以上が前記ＤＩＡの内１つ以上においてローカルに存在する、システム。
9. 請求項１記載のシステムにおいて、前記ＭＣＯによって提供される基準状態情報が、リソースの可用性、ＭＣＯ機能性、およびＭＣＯ能力の内少なくとも１つを含む、システム。
10. 請求項１記載のシステムであって、前記各ＭＣＯの指定されるタスクが、センサ、アクチュエータ、タグ、および縮減ルータで構成されるグループから選択される、システム。
11. 請求項１記載のシステムにおいて、前記ＣＩＣによって実行されるＭＣＯおよびＤＩＡ動作の制御を支配するための複雑なタスクが、セキュリティ動作、性能監視、およびサービス品質保証契約（ＳＬＡ）管理の内少なくとも１つを含む、システム。
12. 装置であって、
    １つ以上のプロセスを実行するように構成されたプロセッサと、
    前記プロセッサによって実行可能な分散型インテリジェンス・エージェント（ＤＩＡ）プロセスを格納するように構成されたメモリと、
    １つ以上の最小限接続オブジェクト（ＭＣＯ）と通信する１つ以上のネットワーク・インターフェースであって、各ＭＣＯが、それぞれに指定されるタスクを実行し、コンピュータ・ネットワークに安全に加入し、基準状態情報を提供するためには十分な限定されたインテリジェンスを有し、前記ＭＣＯが、複雑な用途特定データ処理および複雑なネットワーキング・タスクを実行するように構成されない、１つ以上のネットワーク・インターフェースと、
    前記コンピュータ・ネットワーク内において１つ以上の中央インテリジェンス・コントローラ（ＣＩＣ）と通信する１つ以上のネットワーク・インターフェースであって、前記ＣＩＣが、ＭＣＯおよびＤＩＡ動作の制御を支配するための複雑なタスクを実行するように構成され、更に前記ＭＣＯおよびＤＩＡ動作に対する１組のユーザ定義規則を受けるために１つ以上のインターフェースを設けるように構成される、１つ以上のネットワーク・インターフェースと、
    を含み、前記ＤＩＡプロセスが実行されると、
    前記ＭＣＯのために前記コンピュータ・ネットワークにエッジを提供し、
    前記ＭＣＯに対してインテリジェント・ネットワーキング管理を提供し、
    前記ＭＣＯのために複雑な用途特定データ処理を実行する、
    ように動作可能である、装置。
13. 請求項１２記載の装置において、前記複雑なネットワーキング・タスクが、サービス品質（ＱｏＳ）の判断を行う、呼受入制御（ＣＡＣ）動作に関与する、トラフィック設計（ＴＩ）サービスを提供する、極めて複雑な信頼性プロトコルを実行する、およびネットワーク管理情報を外挿補間することから選択され、
    前記ＤＩＡプロセスが実行されると、更に、
    前記ＭＣＯのためにＱｏＳの判断を行う、
    前記ＭＣＯのためにＣＡＣ動作に関与する、
    前記ＭＣＯにＴＥサービスを提供する、および
    前記ＭＣＯのために、ネットワーク管理情報を外挿補間することの内少なくとも１つを動作可能である、装置。
14. 請求項１２記載の装置において、複雑な用途特定データ処理が、前記ＭＣＯからのデータを解釈する、前記ＭＣＯからのデータを集計する、前記ＭＣＯからのデータを欠落させる、および前記ＭＣＯにおいて内部始動を誘起することの内少なくとも１つを含む、装置。
15. 請求項１２記載の装置において、前記ＤＩＡプロセスが実行されると、更に、深いパケット分析およびプロトコル・フロー情報のエクスポート（ＩＰＦＩＸ）動作の内少なくとも１つを実行するように動作可能である、装置。
16. 請求項１２記載の装置において、前記ＤＩＡプロセスが実行されると、更に、挙動変更命令を前記ＭＣＯに供給するように動作可能である、装置。
17. 請求項１６記載の装置において、挙動変更が、転送判断、パケットに印を付けるためのサービス品質（ＱｏＳ）機能性のアクティブ化、優先順位をパケットに付けるためのＱｏＳ機能性のアクティブ化、呼受入制御（ＣＡＣ）の管理、データ生成のアクティブ化、およびデータ生成の管理で構成されるグループから選択される、装置。
18. 請求項１２記載の装置において、前記ＤＩＡプロセスが実行されると、更に、ＭＣＯ動作を更新するために前記１つ以上のＣＩＣに命令を供給するように動作可能である、装置。
19. 請求項１２記載の装置において、前記メモリが、ＣＩＣ動作を実行するために前記プロセッサによって実行可能なＣＩＣプロセスを格納するように構成される、装置。
20. 請求項１２記載の装置において、各ＭＣＯの前記指定されるタスクが、センサ、アクチュエータ、タグ、および縮退ルータで構成されるグループから選択される、装置。
21. 装置であって、
    １つ以上のプロセスを実行するように構成されたプロセッサと、
    前記プロセッサによって実行可能な最小限接続オブジェクト（ＭＣＯ）プロセスを格納するように構成されたメモリであって、前記ＭＣＯプロセスが実行されると、
    指定されるＭＣＯタスクを実行し、
    コンピュータ・ネットワークに安全に加入し、
    基準状態情報を提供する、
    ように動作可能であり、前記ＭＯＣプロセスが、複雑な用途特定データ処理および複雑なネットワーキング・タスクを実行するように動作可能でない、メモリと、
    他のＭＣＯと通信するための１つ以上のネットワーク・インターフェースと、
    ＭＣＯのために前記コンピュータ・ネットワークにエッジを提供するように構成された１つ以上の分散型インテリジェンス・エージェント（ＤＩＡ）と通信するための１つ以上のネットワーク・インターフェースであって、前記ＤＩＡが、前記ＭＣＯのためにインテリジェント・ネットワーキング管理を担い、更に前記ＭＣＯのために複雑な用途特定データ処理を実行する役割を果たし、前記ＤＩＡが、更に、前記コンピュータ・ネットワーク内部において１つ以上の中央インテリジェンス・コントローラ（ＣＩＣ）と通信するために１つ以上のネットワーク・インターフェースと通信するように構成され、前記ＣＩＣが、ＭＣＯおよびＤＩＡ動作の制御を支配するための複雑なタスクを実行するように構成され、更に前記ＭＣＯおよびＤＩＡ動作に対する１組のユーザ定義規則を受けるために１つ以上のインターフェースを設けるように構成される、１つ以上のネットワーク・インターフェースと、
    を含む、装置。
22. 請求項２１記載の装置において、前記複雑なネットワーキング・タスクが、サービス品質（ＱｏＳ）の判断を行う、呼受入制御（ＣＡＣ）動作に関与する、トラフィック設計（ＴＥ）サービスを提供する、極めて複雑な信頼性プロトコルを実行する、およびネットワーク管理情報を外挿補間することから選択される、装置。
23. 請求項２１記載の装置において、前記ＭＣＯプロセスが実行されると、更に、 挙動変更命令を前記ＭＣＯに供給するように動作可能であり、挙動変更が、転送判断、パケットに印を付けるためのサービス品質（ＱｏＳ）機能性のアクティブ化、優先順位をパケットに付けるためのＱｏＳ機能性のアクティブ化、呼受入制御（ＣＡＣ）の管理、データ生成のアクティブ化、およびデータ生成の管理で構成されるグループから選択される、装置。
24. 請求項２１記載の装置において、前記指定されるタスクが、センサ、アクチュエータ、タグ、および縮退ルータで構成されるグループから選択される、装置。
25. 請求項２１記載の装置において、前記ＭＣＯプロセスによって提供される基準状態情報が、リソースの可用性、ＭＣＯ機能性、およびＭＣＯ能力の内少なくとも１つを含む、装置。

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