[发明专利]基于接近性的服务信息分布式缓存的方法、设备及通信网络

说明书

本发明公开了一种在网络中基于接近性的服务信息分布式缓存的通信网络、设备和方法。所述网络包括互相通信的服务端点设备(1402)、客户端设备(1404)、资源目录设备(1406)和边界路由器设备(1408)。所述基于接近性的服务信息分布式缓存的方法包括：识别(1502)网络中的RD；识别(1504)网络中的服务端点或客户端，并将优选RD分配(1506)给每个服务端点或客户端；通过服务信息将服务端点注册(1508)到优选RD，然后RD在BR上备份信息；客户端一直通过其优选RD进行服务查找(来自客户端的服务查找)(1510)，如果RD不能在本地完成查找，则其查询BR以获取信息，RD基于查找模式决定缓存服务信息，即，基于接近性的缓存(1512)。

技术领域

本发明大体涉及通信网络，尤其涉及基于接近性的服务信息分布式缓存的通信网络、设备和方法。

背景技术

物联网(Internet of Things，简称IoT)是通信世界中的一个新范例，其中，通用日用电器及实用设备连接到互联网，以实现无缝连接、操作的简易化、功耗的改善、资源的更好利用以及远程监控等。如图1所示，IoT网络可以分为三个主要部分：无线传感器网络(wireless sensor network，简称WSN)、网关和云。WSN是最后一英里网络，其中，设备彼此互连以形成网状网络。所有设备最终连接到网关以便与基于云的服务器进行通信。

无线传感器网络(wireless sensor network，简称WSN)是指空间分布的自主传感器网络，用于监测物理或环境条件，例如，温度、声音和压力等，并将其数据通过网络协同地传递到主要位置。WSN在IoT的上下文中有时称作低功耗有损网络(low power and lossynetwork，简称LLN)，因为节点和网络内的功率和网络资源有限。连接到网络的节点的规模通常很大。例如，用于家庭自动化的有350+个节点，用于建筑自动化的有 1000+个节点，用于工业自动化和其他用途的有数千个节点。

据估，物联网的出现导致网络设备的规模前所未有的增长。已经定义了新的网络标准来支持约束场景，尤其是旨在将网络模块的成本保持在较低水平的场景。网络旨在在没有任何人为干预的情况下工作，并且其需要参与节点进行识别、广播、发现并和与该网络相关的其他节点通信。这种自动配置需求对设计有有限内存和处理能力的无线低功率节点构成严峻的挑战。用于互连这些节点的基于IP的协议有助于寻址和连接问题的解决，但依靠的是服务配置的应用级协议。

网络中的节点提供了不同种类的服务。例如，如图2所示，一个节点具有向网络提供湿度信息的湿度传感器，另一个设备可以是喷水器节点。在完全自主的模式中，喷水器需要知道湿度水平以便开启其喷水操作。因此，传感器和喷水器需要互相作用而无需进行任何手动配置。节点通过服务发现来识别和命令网络中相关的其他节点。

基于先前的示例，在某些场景中，服务信息的关键性可能非常高。例如，热传感器和喷水器的情况。因此，在网络中不依赖于单个节点(避免单点故障)而使服务信息可用并确保信息时延更小是至关重要的。

■服务发现术语：

a)服务端点(Service Endpoint，简称SEP)：托管该服务并在网络内广播该服务的节点

b)客户端：查询/查找服务的节点

c)资源目录：替其他节点托管服务信息的节点

图3示出了服务发现术语的示例性场景，其中，喷水器用作SEP，其服务信息存储在资源目录(resource directory，简称RD)中，无线温度和湿度传感器用作在RD中寻找服务的客户端。

任何服务发现协议的主要目标是使节点能够查询支持特定服务的其他节点。服务发现包括：a)可选目录服务(directory service，简称DS)发现(RD(资源目录)和DA (目录代理)是DS(目录服务)的一些同义词)；b)服务广播；c)服务更新/删除； d)服务查找。