(57)【要約】  本開示は、IoTリソースアクセスネットワーク内の制御負荷を低減するためのトラストヒューリスティックモデルに関する。たとえば、認証ノードは、リソースに対するアクセスを要求するクライアントノードにチャレンジを出し、クライアントノードがそのチャレンジに正確に応答した場合、アクセスを付与することができ、または、その代わりに、クライアントノードがチャレンジに不正確に応答した場合、要求されたアクセスを拒否することができる。さらに、チャレンジに対する応答に基づいて、逐次チャレンジ応答交換および/または他のIoTネットワークノードとの相互作用に基づいて動的に更新され得る信頼レベルをクライアントノードに割り当てることができる。たとえば、リソースアクセス制御負荷を低減するために、クライアントノードが経時的に、逐次チャレンジに正確に応答した場合、後続のチャレンジ応答間隔を増大もしくは除去することができるのに対して、経時的に、逐次チャレンジに不正確に応答したクライアントノードは、そのリソースにアクセスすることを阻止され得るか、またはIoTネットワークへの立ち入りを完全に禁じられ得る。
2016530605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モノのインターネット(IoT)ネットワーク内の制御されたリソースアクセスのための方法であって、
要求ノードが前記IoTネットワーク内で第1の制御されたリソースに対するアクセスを要求するステップであって、前記第1の制御されたリソースに対するアクセスが認証手順を周期的に完了するための要件を含む、要求するステップと、
第1のゲートキーパーノードから受信されたチャレンジメッセージに応答するステップと、
前記チャレンジメッセージに正確に応答することに応えて、前記第1の制御されたリソースに対する前記要求されたアクセスを受けるステップであって、前記要求ノードが1つまたは複数の逐次チャレンジメッセージに正確に応答することに応えて、前記第1のゲートキーパーノードが前記認証手順を周期的に完了するための前記要件を低減する、受けるステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記チャレンジメッセージおよび前記チャレンジメッセージに対する前記応答が前記IoTネットワークに関連付けられた制御チャネルを介して交換される、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記要求ノードが前記チャレンジメッセージに正確に応答することに応えて、前記第1のゲートキーパーノードが前記要求ノードに関連付けられた信頼レベルを増大する、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記第1のゲートキーパーノードが、前記認証手順を周期的に完了するための前記要件を低減するために、後続のチャレンジメッセージを前記要求ノードに送信する前の間隔を増大する、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記要求ノードからの前記チャレンジメッセージに対して不正確な応答を受信することに応えて、前記第1のゲートキーパーノードが前記要求ノードに関連付けられた信頼レベルを低減する、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記要求ノードが、前記チャレンジメッセージに不正確に応答すること、および1つまたは複数の逐次チャレンジメッセージに対して不正確に応答することに応えて、前記第1のゲートキーパーノードが、前記要求ノードが前記IoTネットワークを介して通信することを一時的に阻止する、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記要求ノードが、前記チャレンジメッセージに不正確に応答すること、および1つまたは複数の逐次チャレンジメッセージに対して経時的に不正確に応答し続けることに応えて、前記第1のゲートキーパーノードが、前記要求ノードが前記IoTネットワークを介して通信することを永続的に禁じる、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
前記IoTネットワークが新しいネットワークアクセスレイヤに移動することに応えて、前記第1のゲートキーパーノードが、前記要求ノードに割り当てられた信頼レベルに従って、前記認証手順を周期的に完了するための前記要件を調整する、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
第2のゲートキーパーノードから第2の制御されたリソースに対するアクセスを要求するステップであって、前記第2のゲートキーパーノードが、前記要求ノードと、前記要求ノードと1つまたは複数の以前の相互作用を有する信頼されたノードとの間の信頼レベルだけに基づいて、前記第2の制御されたリソースに対するアクセスを前記要求ノードに付与するかどうかを決定する、要求するステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
第2のIoTネットワークが、前記第2の制御されたリソース、前記第2のゲートキーパーノード、または前記要求ノードとの前記1つもしくは複数の以前の相互作用を有する前記信頼されたノードのうちの1つもしくは複数を含む、請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
前記要求ノードに関連付けられた前記信頼レベルが、各々がそれぞれの信頼レベルを有するノードに関連付けられた、許可されたリソースアクセスを定義するトラストヒューリスティック論理モデル内のN個の信頼レベルのうちの1つを含む、請求項9に記載の方法。
【請求項１２】
前記第1のゲートキーパーノードが、前記第1の制御されたリソースに対するアクセスを調整する調整ノードを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１３】
前記第1のゲートキーパーノードが、前記要求ノードと前記第1の制御されたリソースに対するアクセスを調整する調整ノードとの間でメッセージを中継する中間ノードを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１４】
前記第1の制御されたリソースが、消費率以上の生産率を有する無限リソースを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１５】
前記第1の制御されたリソースが、生産率を超える消費率を有する有限リソースを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１６】
前記第1のゲートキーパーノードが、前記有限リソースに対して割り振られたアクセスを有する中間ノードを含み、前記中間ノードに割り振られた前記アクセスが、前記中間ノードが必要とする第1の部分と、1つまたは複数の要求ノードに供給され得る余剰部分とを含む、請求項15に記載の方法。
【請求項１７】
前記第1の制御されたリソースに対する前記アクセスを要求するステップが、
それに割り振られた前記有限リソースの総余剰部分を決定するために、前記有限リソースに対して割り振られたアクセスを有する1つまたは複数の中間ノードに接触するステップと、
それに割り振られた前記有限リソースの前記総余剰部分が、前記要求ノードが必要とする前記有限リソースの量を満たすか、またはそれを超えると決定することに応えて、前記要求ノードが必要とする前記量の前記有限リソースを供給することを前記1つまたは複数の中間ノードに要求するステップと
をさらに含む、請求項16に記載の方法。
【請求項１８】
前記チャレンジメッセージに応答するステップが、
前記要求ノードが必要とする前記量の前記有限リソースを供給することを前記1つまたは複数の中間ノードに要求することに応えて、前記チャレンジメッセージを前記1つまたは複数の中間ノードから受信するステップと、
前記チャレンジメッセージに対する正確な応答を各中間ノードに送信することに応えて、前記必要とされる量の前記有限リソースを前記1つまたは複数の中間ノードから受信するステップと
をさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項１９】
IoTネットワーク内の制御されたリソースに対するアクセスを要求するための手段であって、前記制御されたリソースに対するアクセスが認証手順を周期的に完了するための要件を含む、要求するための手段と、
ゲートキーパーノードから受信されたチャレンジメッセージに応答するための手段と、
前記チャレンジメッセージに正確に応答することに応えて、前記制御されたリソースに対する前記要求されたアクセスを受けるための手段であって、前記IoTデバイスが1つまたは複数の逐次チャレンジメッセージに正確に応答することに応えて、前記ゲートキーパーノードが前記認証手順を周期的に完了するための前記要件を削減する、受けるための手段と
を備えた、モノのインターネット(IoT)デバイス。
【請求項２０】
コンピュータ実行可能命令を記録したコンピュータ可読記憶媒体であって、モノのインターネット(IoT)デバイス上で前記コンピュータ実行可能命令を実行することが、前記IoTデバイスに、
IoTネットワーク内の制御されたリソースに対するアクセスを要求することであって、前記制御されたリソースに対するアクセスが認証手順を周期的に完了するための要件を含む、要求することと、
ゲートキーパーノードから受信されたチャレンジメッセージに応答することと、
前記チャレンジメッセージに正確に応答することに応えて、前記制御されたリソースに対する前記要求されたアクセスを受けることであって、前記IoT要デバイスが1つまたは複数の逐次チャレンジメッセージに正確に応答することに応えて、前記ゲートキーパーノードが前記認証手順を周期的に完了するための前記要件を削減する、受けることと
を行わせる、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２１】
モノのインターネット(IoT)ネットワーク内のリソースアクセスを制御するための方法であって、
ゲートキーパーノードにおいて、前記IoTネットワーク内の制御されたリソースにアクセスするための要求を要求ノードから受信するステップであって、前記制御されたリソースに対するアクセスが認証手順を周期的に完了するための要件を含む、受信するステップと、
チャレンジメッセージを前記要求ノードに送信するステップと、
前記要求ノードから前記チャレンジメッセージに対する応答を受信するステップと、
前記チャレンジメッセージに対して前記受信された応答に基づいて、前記制御されたリソースに対するアクセスを前記要求ノードに付与するかどうかを決定するステップであって、前記ゲートキーパーノードが、前記チャレンジメッセージに対して前記受信された応答が正確であったかどうかに基づいて、前記要求ノードが前記認証手順を周期的に完了するための前記要件をさらに調整する、決定するステップと
を含む方法。
【請求項２２】
前記チャレンジメッセージに対して前記受信された応答が正確であったと決定することに応えて、前記制御されたリソースに対するアクセスを前記要求ノードに付与するステップと、
前記チャレンジメッセージに対して前記受信された応答が正確であったと決定することに応えて、前記要求ノードに割り当てられた信頼レベルを増大して、後続のチャレンジメッセージを前記要求ノードに送信する前の間隔を増大するステップと
をさらに含む、請求項21に記載の方法。
【請求項２３】
前記チャレンジメッセージに対して前記受信された応答が不正確であったと決定することに応えて、前記要求ノードが前記制御されたリソースにアクセスすることを拒否するステップと、
前記チャレンジメッセージに対して前記受信された応答が不正確であったと決定することに応えて、前記要求ノードに割り当てられた信頼レベルを低減するステップと
をさらに含む、請求項21に記載の方法。
【請求項２４】
前記要求ノードが1つまたは複数の逐次チャレンジメッセージに不正確に応答することに応えて、前記要求ノードが前記IoTネットワークを介して通信することを阻止するステップ
をさらに含む、請求項23に記載の方法。
【請求項２５】
前記IoTネットワークが新しいネットワークアクセスレイヤに移動することに応えて、前記要求ノードに割り当てられた信頼レベルに従って、前記認証手順を周期的に完了するための前記要件を調整するステップ
をさらに含む、請求項21に記載の方法。
【請求項２６】
前記チャレンジメッセージに対して前記受信された応答に基づいて、前記要求ノードに信頼レベルを割り当てるステップであって、前記要求ノードに割り当てられた前記信頼レベルが、各々がそれぞれの信頼レベルを有するノードに関連付けられた、許可されたリソースアクセスを定義するトラストヒューリスティック論理モデル内のN個の信頼レベルのうちの1つを含む、割り当てるステップと、
前記要求ノードに割り当てられた前記信頼レベルを前記IoTネットワーク内で1つまたは複数のリソースに対するアクセスを調整する別のノードに通信するステップであって、前記IoTネットワーク内の前記別のノードが、前記要求ノードに割り当てられた前記信頼レベルだけに基づいて、前記1つまたは複数の調整されたリソースに対するアクセスを前記要求ノードに付与するかどうかを決定する、通信するステップと
をさらに含む、請求項21に記載の方法。
【請求項２７】
前記ゲートキーパーノードが、前記制御されたリソースに対して割り振られたアクセスを有し、前記ゲートキーパーノードに割り振られた前記アクセスが、前記ゲートキーパーノードによって必要とされる部分と、前記要求ノードに供給され得る余剰部分とを含む、請求項21に記載の方法。
【請求項２８】
前記制御されたリソースに対するアクセスを前記要求ノードに付与するかどうかを決定するステップが、
前記チャレンジメッセージに対して前記受信された応答が正確であったと決定することに応えて、前記制御されたリソースに対する前記割り振られたアクセスの前記余剰部分を前記要求ノードに供給するステップ
を含む、請求項27に記載の方法。
【請求項２９】
前記要求ノードが、前記制御されたリソースに対する前記割り振られたアクセスの前記余剰部分を供給することを前記ゲートキーパーノードに要求することに応えて、前記ゲートキーパーノードが前記チャレンジメッセージを前記要求ノードに送信する、請求項28に記載の方法。
【請求項３０】
前記制御されたリソースが、消費率以上の生産率を有する無限リソース、または生産率を超える消費率を有する有限リソースのうちの1つもしくは複数を含む、請求項21に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本特許出願は、「TRUST HEURISTIC MODEL FOR REDUCING CONTROL LOAD IN IOT RESOURCE ACCESS NETWORKS」と題する、参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれている、2014年6月28日に出願した特許出願第61/841,068号および2014年6月25日に出願した特許出願第14/314,999号の利益を主張するものである。
【０００２】
本明細書で説明する様々な実施形態は、一般に、トラストヒューリスティックモデル(trust heuristic model)を使用して、モノのインターネット(IoT)リソースアクセスネットワーク内の制御負荷を低減することに関する。
【背景技術】
【０００３】
インターネットは、標準インターネットプロトコルスイート(たとえば、伝送制御プロトコル(TCP)およびインターネットプロトコル(IP))を使用して互いに通信する、相互接続されたコンピュータならびにコンピュータネットワークのグローバルシステムである。モノのインターネット(IoT)は、コンピュータおよびコンピュータネットワークだけでなく、日常の物が、IoT通信ネットワーク(たとえば、アドホックシステムまたはインターネット)を介して読取り可能、認識可能、位置特定可能、アドレス指定可能、および制御可能であり得るという発想に基づく。
【０００４】
いくつかの市場動向がIoTデバイスの開発を推進している。たとえば、増大するエネルギーコストは、政府によるスマートグリッドに対する戦略投資、ならびに電気自動車および公共充電ステーションなど、将来の消費に対するサポートを推進している。増大する医療費および老齢人口は、遠隔/コネクテッドヘルスケア(connected health care)およびフィットネスサービスの開発を推進している。住居内の技術革命は、「N」プレイ(たとえば、データ、音声、ビデオ、セキュリティ、エネルギー管理など)をマーケティングして、ホームネットワークを拡張するサービスプロバイダによる統合を含めて、新しい「スマート」サービスの開発を推進している。企業設備の運転費を削減するための手段として、建造物はよりスマートかつより便利になっている。
【０００５】
IoT用のいくつかの重要なアプリケーションが存在する。たとえば、スマートグリッドおよびエネルギー管理の領域では、公益事業会社は住居および事業に対するエネルギーの配給を最適化することができるのに対して、カスタマはエネルギー使用をより良好に管理することができる。住居およびビルディングオートメーションの領域では、スマートホームおよびスマート建造物は、住居もしくは事務所内の、電化製品からプラグイン電気自動車(PEV)セキュリティシステムまで、事実上、どのようなデバイスまたはシステムに対しても集中制御し得る。資産管理の分野では、企業、病院、工場、および他の大型組織は、価値が高い設備、患者、車両などの位置を正確に追跡することができる。ヘルスおよびウェルネスの領域では、医師は患者の健康を遠隔で監視することができるのに対して、人々はフィットネスルーチンの進捗を追跡することができる。
【０００６】
したがって、近未来には、IoT技術の高まる開発は、自宅において、車両内で、職場において、および他の多くの場所でユーザを取り巻く多数のIoTデバイスをもたらすことになる。多くの場合、IoTネットワークは、異なるIoT可能デバイスがアクセスを必要とし得る様々なリソースを含み得、それによって、制御機構は、制御されたリソースに対するアクセスを認証するため、あるいは調整するために使用され得る。したがって、ある特定の制御されたリソースにアクセスするIoT可能デバイスは、その制御されたリソースに対するアクセスを周期的に認証するために、「常時オン」ネットワーク接続を必要とする場合があり、これは、制御されたリソースに対するアクセスを調整あるいは制御するサーバまたは他の認証エンティティが、制御されたリソースにアクセスするサービスを中断させて、クライアントがそれらのサービスにアクセスするのを妨げる可能性がある、かなりの制御負荷を受ける可能性があるため、様々な問題をもたらす可能性がある。IoT概念に適応するとき、ネットワークが制御されたリソースにアクセスするために制御チャネルを介して通信する様々なデバイスを含む場合、制御チャネル上の過度のトラフィックは、潜在的に、リソース使用を中断させる場合がある。したがって、IoTネットワーク内の制御されたリソースに対するアクセスを認証するため、あるいは制御するために使用される制御負荷を低減するために使用され得る機構に対する必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下は、トラストヒューリスティックモデルを使用して、モノのインターネット(IoT)リソースアクセスネットワーク内の制御負荷を低減するための、本明細書で開示する機構に関連付けられた1つもしくは複数の態様および/または実施形態に関する簡素化された概要を提示する。したがって、以下の概要は、すべての考えられる態様および/または実施形態に関連する包括的な概説と見なされるべきではなく、また、以下の概要は、すべての考えられる態様および/もしくは実施形態に関連する重要な、または決定的な要素を特定するか、あるいは任意の特定の態様および/もしくは実施形態に関連付けられる範囲を定めると見なされるべきでもない。したがって、以下の概要は、以下で提示する詳細な説明に先立って、トラストヒューリスティックモデルを使用してIoTリソースアクセスネットワーク内の制御負荷を低減するための、本明細書において開示する機構に関連付けられた1つもしくは複数の態様および/または実施形態に関連する特定の概念を簡略化された形で提示することが唯一の目的である。
【０００８】
1つの例示的な態様によれば、IoTリソースアクセスネットワーク内の制御負荷を低減するために使用されるトラストヒューリスティックモデルは、制御されたリソースにアクセスすることを望む要求ノードと、制御されたリソースを調整するか、または(たとえば、要求ノードが調整ノードに直接接触することができない場合)要求ノードと制御されたリソースを調整するノードとの間のアクセスを中継するための中間物として機能する認証ノードとの間で使用されるチャレンジ応答機構に基づき得る。たとえば、認証ノードは、制御されたリソースに対するアクセスを要求するノードにチャレンジを送り、そのチャレンジに対する応答に基づいて、要求されたアクセスを付与するかどうかを決定することができる。したがって、認証ノードは、一般に、要求ノードがチャレンジに正確に応答した場合、要求されたアクセスを付与することができ、または、その代わりに、要求ノードがチャレンジに不正確に応答した場合、要求されたアクセスを拒否することができる。さらに、認証ノードは、最初のチャレンジに対する応答が正確であったか、または不正確であったかに基づいて、適切な信頼レベルを要求ノードに割り当てることができ、要求ノードに割り当てられた信頼レベルは、逐次チャレンジ応答交換および/またはIoTネットワーク内の他のノードとの相互作用に基づいて動的に更新され得る。
【０００９】
別の例示的な態様によれば、チャレンジ応答機構は、従来、チャレンジに対する最初の正確な応答の後の時間において何も変化していないことを確実にし、要求ノードを周期的に再認証するために、定期的な間隔で繰り返され、これは、帯域幅を不要に占有し、(たとえば、ワイヤレスシステム内の)制御チャネル上の過度のトラフィックにより、性能を低下させる可能性がある。対照的に、本明細書で開示するトラストヒューリスティックモデルは、チャレンジ応答交換、または、さもなければ、リソースアクセスを制御するために使用され得る他のトラフィックに関連する制御負荷を低減することができる。たとえば、一実施形態では、要求ノードが最初のチャレンジに正確に応答した後、要求ノードが、経時的に、1つまたは複数の逐次チャレンジに正確に応答し続ける場合、後続のチャレンジ間の間隔を増大することができる。さらに、認証ノードおよび/またはIoTネットワーク内の他のノードが以前の相互作用から要求ノードを信頼する場合、チャレンジに正確に応答する必要なしに、制御されたリソースに対するアクセスを要求ノードに付与することができる。代替的に、要求ノードが、経時的に、1つまたは複数の逐次チャレンジに対して不正確な応答を提供し続ける場合、要求ノードは、制御されるリソースにアクセスすることを阻止され得るか、またはIoTネットワークへの立ち入りを完全に禁じられ得る。
【００１０】
別の例示的な態様によれば、本明細書で開示するトラストヒューリスティックモデルは、したがって、経時的に発生する逐次チャレンジ応答交換に基づく、IoTネットワーク内の2つ以上のノード間の信頼をモデル形成することができる。さらに、人々が、知人、同僚、友人、親密な関係者などに従って他者との関係を分類することができるのと同様の形で、この信頼を異なるレベルでモデル形成することができ、制御されるリソースに対するアクセスは、IoTネットワーク内のノードが信頼をモデル形成するのを可能にするために同様の経路に沿って整合され得る。トラストヒューリスティックモデルは、要求ノードが、IoTネットワーク内に入ることが可能にされること、および/またはIoTネットワーク内でメッセージが転送されること、あるいは中継されることが可能にされ得る未知の(Unknown)信頼レベルと、要求ノードが豊富なまたは無限のリソースにアクセスすることが可能にされ得る予備(Preliminary)信頼レベルと、要求ノードが、限定された、制約された、あるいは他の有限のリソースにアクセスすることが可能にされ得る信頼(Trusted)レベルと、要求ノードが保護されたリソースにアクセスすることが可能にされ得る親密(Confidant)レベルと、複数の逐次チャレンジに正確応答することに失敗した要求ノードがIoTネットワークへの立ち入りを禁じられ得る不信(Not Trusted)レベルとを含み得る。したがって、トラストヒューリスティックモデルは、一般に、N個の信頼レベル(たとえば、上で説明した例示的なトラストヒューリスティックモデル内では5個)を有することが可能であり、経時的なIoTネットワーク内の他のノードおよびリソースとの相互作用に基づいて、ノードに特定の信頼レベルを割り当てることが可能である。たとえば、一実施形態では、トラストヒューリスティック論理モデル内のN個の信頼レベルは、ある特定の範囲内で定義され得、チャレンジ応答交換、他のノードおよびリソースとの相互作用、もしくはそのノードに割り当てるための適切な信頼レベルを決定するための経時的な他の好適な基準に基づいて、後で増大または低減され得る範囲内のデフォルト信頼基準を特定のノードに割り当てることができる。
【００１１】
別の例示的な態様によれば、IoTネットワーク内の制御されたリソースアクセスのための方法は、要求ノードがIoTネットワーク内で第1の制御されたリソースに対するアクセスを要求するステップであって、リソースに対するアクセスが認証手順を周期的に完了するための要件を含み得る、要求するステップを含むことが可能であり、本方法は、第1のゲートキーパーノード(たとえば、制御されたリソースを調整する調整ノード、要求ノードと制御されたリソースを調整する調整ノードとの間でメッセージを中継する中間ノードなど)から受信されたチャレンジメッセージに応答するステップと、そのチャレンジメッセージに正確に応答することに応えて、リソースに対する要求されたアクセスを受けるステップであって、要求ノードが1つまたは複数の逐次チャレンジメッセージに正確に応答することに応えて、第1のゲートキーパーノードが認証手順を周期的に完了するための要件を低減し得る、応答するステップとをさらに含み得る。たとえば、一実施形態では、ゲートキーパーノードは、認証手順を周期的に完了するための要件を低減し、それによって、そのチャレンジメッセージおよびそれに対する応答を交換するために使用される制御チャネル上の負荷を低減するために、後続のチャレンジメッセージを要求ノードに送信する前の間隔を増大することができる。
【００１２】
別の例示的な態様によれば、IoTネットワーク内の制御されたリソースアクセスのための方法は、要求ノードがチャレンジメッセージに不正確な応答を提供することに応えて、第1のゲートキーパーノードが要求ノードに関連付けられた信頼レベルを低減するステップをさらに含み得る。さらに、要求ノードが、チャレンジメッセージに不正確に応答して、経時的に1つもしくは複数の逐次チャレンジメッセージに不正確に応答し続けることに応えて、第1のゲートキーパーノードは、要求ノードがIoTネットワークを介して通信することを一時的に阻止すること、および/または要求ノードがIoTネットワークを介して通信することを永続的に禁じることができる。さらにまた、一実施形態では、IoTネットワークが新しいネットワークアクセスレイヤに移動することに応えて、第1のゲートキーパーノードは、要求ノードに割り当てられた信頼レベルに従って、認証手順を周期的に完了するための要件を調整することができる(たとえば、予備信頼レベルを有するノードには依然としてチャレンジを発行することができ、信頼ステータスを有するノードには単一のチャレンジを発行することができ、親密ステータスを有するノードには何のチャレンジも発行しなくてよい)。
【００１３】
別の例示的な態様によれば、制御されたリソースアクセスのための方法は、第2のゲートキーパーノードから第2の制御されたリソース(たとえば、IoTネットワークまたは異なるIoTネットワーク)に対するアクセスを要求するステップであって、第2のゲートキーパーノードが、(たとえば、要求ノードが認証手順を完了することを必要とせずに)要求ノードと要求ノードとの1つまたは複数の以前の相互作用を有する信頼されたノードと間の信頼レベルだけに基づいて、第2の制御されたリソースに対するアクセスを要求ノードに付与するかどうかを決定することができる、要求するステップをさらに含み得る。たとえば、一実施形態では、要求ノードに関連付けられた信頼レベルは、各々がそれぞれの信頼レベルを有するノードに関連付けられた、許可されたリソースアクセスを定義するトラストヒューリスティック論理モデル内のN個の信頼レベルのうちの1つを含み得る。さらに、異なる使用事例では、第2の制御されたリソース、第2のゲートキーパーノード、および/または信頼されたノードは、そのIoTネットワーク内または異なるIoTネットワーク内に位置し得る。
【００１４】
別の例示的な態様によれば、IoTネットワーク内の制御されたリソースは、一般に、消費率以上の生産率を有する無限リソース、または生産率を超える消費率を有する有限リソースを含み得る。後者の場合、制御されたリソースが生産率を超える消費率を有する有限リソースを含む場合、ゲートキーパーノードは、その有限リソースに対して割り振られたアクセスを有する中間ノードを含み得、中間ノードに割り振られたアクセスは、中間ノードが必要とする第1の部分と、1つまたは複数の要求ノードに供給される余剰部分とを含み得る。したがって、制御されたリソースに対するアクセスを要求するとき、要求ノードは、それに割り振られた有限リソースの総余剰部分を決定するために、有限リソースに対して割り振られたアクセスを有する1つもしくは複数の中間ノードに接触し、それに割り振られた有限リソースの総余剰部分が、要求ノードが必要とする有限リソースの量を満たすか、またはそれを超えると決定することに応えて、要求ノードが必要とする量の有限リソースを供給することを1つもしくは複数の中間ノードに要求することができる。これに関連して、要求ノードが必要とする量の有限リソースを供給することを1つまたは複数の中間ノードに要求することに応えて、要求ノードは、チャレンジメッセージを1つまたは複数の中間ノードから受信し、そのチャレンジメッセージに対する正確な応答を各中間ノードに送信することに応えて、要求された量の有限リソースを1つまたは複数の中間ノードから受信することができる。
【００１５】
別の例示的な態様によれば、IoTデバイスは、IoTネットワーク内の制御されたリソースに対するアクセスを要求するための手段であって、制御されたリソースに対するアクセスが認証手順を周期的に完了するための要件を含み得る、要求するための手段と、ゲートキーパーノードから受信されたチャレンジメッセージに応答するための手段と、チャレンジメッセージに正確に応答することに応えて、制御されたリソースに対する要求されたアクセスを受けるための手段であって、IoTデバイスが1つまたは複数の逐次チャレンジメッセージに正確に応答することに応えて、ゲートキーパーノードが、認証手順を周期的に完了するための要件を低減することができる、受けるための手段とを含み得る。
【００１６】
別の例示的な態様によれば、コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ実行可能命令を記憶することが可能であり、IoTデバイス上でコンピュータ実行可能命令を実行することは、そのIoTデバイスに、IoTネットワーク内の制御されたリソースに対するアクセスを要求することであって、制御されたリソースに対するアクセスが認証手順を周期的に完了するための要件を含み得る、要求することと、ゲートキーパーノードから受信されたチャレンジメッセージに応答することと、チャレンジメッセージに正確に応答することに応えて、制御されたリソースに対する要求されたアクセスを受けることであって、IoTデバイスが1つまたは複数の逐次チャレンジメッセージに正確に応答することに応えて、ゲートキーパーノードが認証手順を周期的に完了するための要件を低減することができる、受けることとを行わせることができる。
【００１７】
別の例示的な態様によれば、IoTネットワーク内のリソースアクセスを制御するための方法は、中でも、IoTネットワーク内の制御されたリソースにアクセスする要求を要求ノードから受信するステップであって、制御されたリソースに対するアクセスが認証手順を周期的に完了するための要件を含む、受信するステップと、チャレンジメッセージを要求ノードに送信するステップと、チャレンジメッセージに対する応答を要求ノードから受信するためのステップと、チャレンジメッセージに対して受信された応答に基づいて、制御されたリソースに対するアクセスを要求ノードに付与するかどうかを決定するステップであって、チャレンジメッセージに対して受信された応答が正確であったかどうかに基づいて、要求ノードが認証手順を周期的に完了するための要件を調整することができる、決定するステップとを含み得る。
【００１８】
本明細書で説明するトラストヒューリスティックモデルを使用して、IoTリソースアクセスネットワーク内の制御負荷を低減するための、本明細書で開示する機構に関連付けられた他の目的および利点は、添付の図面および詳細な説明に基づいて、当業者には明らかであろう。
【００１９】
本開示の態様およびその付随する利点の多くに関するより完全な理解は、以下の詳細な説明を参照しながら、本開示を限定するためではなく、単に例示するために提示される添付の図面とともに考察することによって、本開示の態様およびその付随する利点の多くがより深く理解されるようになるときに容易に得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】本開示の様々な態様によるワイヤレス通信システムの例示的なハイレベルシステムアーキテクチャを示す図である。
【図１Ｂ】本開示の様々な態様によるワイヤレス通信システムの例示的なハイレベルシステムアーキテクチャを示す図である。
【図１Ｃ】本開示の様々な態様によるワイヤレス通信システムの例示的なハイレベルシステムアーキテクチャを示す図である。
【図１Ｄ】本開示の様々な態様によるワイヤレス通信システムの例示的なハイレベルシステムアーキテクチャを示す図である。
【図１Ｅ】本開示の様々な態様によるワイヤレス通信システムの例示的なハイレベルシステムアーキテクチャを示す図である。
【図２Ａ】本開示の様々な態様による例示的なモノのインターネット(IoT)デバイスを示す図である。
【図２Ｂ】本開示の様々な態様による例示的な受動IoTデバイスを示す図である。
【図３】本開示の様々な態様による、機能を実行するように構成された論理を含む例示的な通信デバイスを示す図である。
【図４】本開示の様々な態様による例示的なサーバを示す図である。
【図５】本開示の一態様による、IoTリソースアクセスネットワーク内の制御負荷を低減するために使用され得る例示的なトラストヒューリスティックモデルを示す図である。
【図６】本開示の一態様による、1つまたは複数のクライアントが、IoTリソースアクセスネットワーク内の制御されたリソースにアクセスを要求することができる例示的な通信シナリオを示す図である。
【図７】本開示の一態様による、IoTリソースアクセスネットワーク内の制御負荷がトラストヒューリスティックモデルを使用して低減され得る例示的な通信シナリオを示す図である。
【図８】本開示の一態様による、IoTネットワーク内のクライアントが、制御されたリソースに対するアクセスを要求して、トラストヒューリスティックモデルに基づいて、それに関連付けられた制御負荷を低減するために実行することができる例示的な方法を示す図である。
【図９】本開示の一態様による、IoTネットワーク内の制御されたリソースに対するアクセスを予約した中間ノードが、トラストヒューリスティックモデルに基づいて、IoTネットワーク内の制御負荷を低減するために実行することができる例示的な方法を示す図である。
【図１０】本開示の一態様による、IoTネットワーク内の制御されたリソースに対する予約されたアクセスを有さない中間ノードが、トラストヒューリスティックモデルに基づいて、IoTネットワーク内の制御負荷を低減するために実行することができる例示的な方法を示す図である。
【図１１】本開示の一態様による、IoTネットワーク内の制御されたリソースに対するアクセスを調整するノードが、トラストヒューリスティックモデルに基づいて、IoTネットワーク内の制御負荷を低減するために実行することができる例示的な方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
トラストヒューリスティックモデルを使用して、モノのインターネット(IoT)リソースアクセスネットワーク内の制御負荷が低減され得る例示的な実施形態に関する特定の例を示すための様々な態様を以下の説明および関係する図面で開示する。本開示を読めば、代替的な実施形態が、当業者には明らかであり、本開示の範囲または趣旨から逸脱することなく構築され実践され得る。加えて、本明細書で開示する態様および実施形態の関連する詳細を不明瞭にしないように、よく知られている要素は詳細には説明されず、または省略され得る。
【００２２】
「例示的」という用語は、本明細書では「一例、事例、または実例として役立つ」ことを意味するように使用される。「例示的」として本明細書で説明するいかなる実施形態も、他の実施形態よりも好ましいまたは有利であると必ずしも解釈されるべきではない。同様に、「実施形態」という用語は、すべての実施形態が、説明する特徴、利点、または動作モードを含むことを必要としない。
【００２３】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するだけであり、本明細書で開示する任意の実施形態を制限すると解釈されるべきである。本明細書で使用される単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈が別段に明確に示さない限り、複数形をも含むものとする。さらに、「含む(comprises)」、「含んでいる(comprising)」、「含む(includes)」、および/または「含んでいる(including)」という用語は、本明細書で使用されると、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および/または構成要素の存在を規定するが、1つもしくは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および/またはそれらのグループの存在あるいは追加を排除しないことが理解されるだろう。
【００２４】
さらに、多くの態様について、たとえばコンピューティングデバイスの要素によって実行されるべき動作のシーケンスに関して説明する。本明細書で説明する様々な動作は、特定の回路(たとえば、特定用途向け集積回路(ASIC))によって、1つもしくは複数のプロセッサによって実行されるプログラム命令によって、または両方の組合せによって実施され得ることを認識されよう。さらに、本明細書で説明するこれらの一連の動作は、実行されると、関連するプロセッサに本明細書で説明する機能を実行させることになる対応する1組のコンピュータ命令を記憶した、任意の形のコンピュータ可読記憶媒体内で完全に具現されるものと見なされ得る。したがって、本開示の様々な態様は、特許請求される主題の範囲内にすべて入ることが企図されているいくつかの異なる形で具現され得る。さらに、本明細書で説明する態様ごとに、任意のそのような態様の対応する形は、本明細書において、たとえば、説明する動作を実行する「ように構成された論理」として説明される場合がある。
【００２５】
本明細書で使用される場合、「モノのインターネットデバイス(または、IoTデバイス)」という用語は、アドレス指定可能インターフェース(たとえば、インターネットプロトコル(IP)アドレス、Bluetooth（登録商標）識別子(ID)、近距離通信(NFC)IDなど)を有し、有線接続またはワイヤレス接続を介して、1つもしくは複数の他のデバイスに情報を送信することができる任意の対象物(たとえば、電化製品、センサーなど)を指す場合がある。IoTデバイスは、クイックレスポンス(QR)コード、無線周波数識別(RFID)タグ、NFCタグなどの受動通信インターフェース、または、モデム、送受信機、送信機-受信機などの能動通信インターフェースを有し得る。IoTデバイスは、中央処理装置(CPU)、マイクロプロセッサ、ASICなどの中に組み込まれること、および/あるいは、それらによって制御/監視されることが可能であり、ローカルアドホックネットワークまたはインターネットなどのIoTネットワークに接続するように構成された特定の属性セット(たとえば、IoTデバイスがオンであるか、もしくはオフであるか、開いているか、もしくは閉じているか、アイドルであるか、もしくはアクティブであるか、タスク実行のために利用可能であるか、もしくはビジーであるかなど、冷房機能であるか、もしくは暖房機能であるか、環境監視機能であるか、もしくは環境記録機能であるか、発光機能であるか、音響放射機能であるかなど、デバイスの状態またはステータス)を有し得る。たとえば、IoTデバイスは、これらのデバイスがIoTネットワークと通信するためのアドレス指定可能通信インターフェースを備える限り、冷蔵庫、トースター、オーブン、電子レンジ、冷凍庫、皿洗い機、パラボラアンテナ(dishes)、手工具、洗濯機、衣類乾燥機、加熱炉、空調機、温度自動調整器、テレビジョン、照明設備、掃除機、スプリンクラー、電気メータ、ガスメータなどを含み得るが、これらに限定されない。IoTデバイスはまた、セルフォン、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯情報端末(PDA)などを含み得る。したがって、IoTネットワークは、通常はインターネット接続性を有しないデバイス(たとえば、皿洗い機など)に加えて、「レガシー」インターネットアクセス可能デバイス(たとえば、ラップトップコンピュータまたはデスクトップコンピュータ、セルフォンなど)の組合せから構成され得る。
【００２６】
図1Aは、本開示の一態様によるワイヤレス通信システム100Aのハイレベルシステムアーキテクチャを示す。ワイヤレス通信システム100Aは、テレビジョン110と、屋外空調機112と、温度自動調整器114と、冷蔵庫116と、洗濯機および乾燥機118とを含む、複数のIoTデバイスを含む。
【００２７】
図1Aを参照すると、IoTデバイス110〜118は、図1Aにエアインターフェース108および直接有線接続109として示す物理通信インターフェースまたは物理通信レイヤを介してアクセスネットワーク(たとえば、アクセスポイント125)と通信するように構成される。エアインターフェース108は、IEEE 802.11など、ワイヤレスインターネットプロトコル(IP)に準拠し得る。図1Aは、エアインターフェース108を介して通信するIoTデバイス110〜118と、直接有線接続109を介して通信するIoTデバイス118とを示すが、各IoTデバイスは、有線接続もしくはワイヤレス接続、または両方を介して通信することができる。
【００２８】
インターネット175は、いくつかのルーティングエージェントおよび処理エージェント(便宜上、図1Aには示されていない)を含む。インターネット175は、標準インターネットプロトコルスイート(たとえば、伝送制御プロトコル(TCP)およびIP)を使用して、異種のデバイス/ネットワークの間で通信する、相互接続されたコンピュータならびにコンピュータネットワークのグローバルシステムである。TCP/IPは、データが、宛先において、どのようにフォーマッティング、アドレス指定、送信、経路指定、および受信されるべきかを指定するエンドツーエンド接続性を提供する。
【００２９】
図1Aでは、デスクトップコンピュータまたはパーソナルコンピュータ(PC)などのコンピュータ120は、(たとえば、Ethernet（登録商標）接続またはWi-Fiもしくは802.11ベースのネットワークを介して)インターネット175と直接接続するとして示される。コンピュータ120は、(たとえば、有線接続性とワイヤレス接続性の両方を有するWiFiルータ用の)アクセスポイント125自体などに相当してよいモデムまたはルータとの直接接続など、インターネット175との有線接続を有し得る。代替的に、有線接続を介して、アクセスポイント125およびインターネット175に接続されるのではなく、コンピュータ120は、エアインターフェース108または別のワイヤレスインターフェースを介してアクセスポイント125に接続されてよく、エアインターフェース108を介してインターネット175にアクセスしてよい。デスクトップコンピュータとして例示されているが、コンピュータ120は、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、PDA、スマートフォンなどであり得る。コンピュータ120は、IoTデバイスであり得、かつ/またはIoTデバイス110〜118のネットワーク/グループなど、IoTネットワーク/グループを管理するための機能を含み得る。
【００３０】
アクセスポイント125は、たとえば、FiOS、ケーブルモデム、デジタル加入者線(DSL)モデムなど、光通信システムを介して、インターネット175に接続され得る。アクセスポイント125は、標準インターネットプロトコル(たとえば、TCP/IP)を使用して、IoTデバイス110〜120およびインターネット175と通信することができる。
【００３１】
図1Aを参照すると、IoTサーバ170は、インターネット175に接続されるように示されている。IoTサーバ170は、複数の構造的に別々の複数のサーバとして実装され得るか、または代替的には、単一のサーバに対応し得る。一態様では、IoTサーバ170は、(点線によって示されるように)オプションであり、IoTデバイス110〜120のグループは、ピアツーピア(P2P)ネットワークであり得る。そのような場合、IoTデバイス110〜120は、エアインターフェース108および/または直接有線接続109を介して互いに直接通信することができる。代替的に、または追加として、IoTデバイス110〜120の一部またはすべては、エアインターフェース108および直接有線接続109に依存しない通信インターフェースで構成され得る。たとえば、エアインターフェース108がWiFiインターフェースに対応する場合、IoTデバイス110〜120のうちの1つもしくは複数は、互いに、または他のBluetooth（登録商標）対応デバイスもしくはNFC対応デバイスと直接通信するためのBluetooth（登録商標）インターフェースあるいはNFCインターフェースを有し得る。
【００３２】
ピアツーピアネットワークでは、サービス発見方式は、ノードの存在、その能力、およびグループメンバーシップをマルチキャストすることができる。ピアツーピアデバイスは、この情報に基づいて、関連性および後続の相互作用を確立することができる。
【００３３】
本開示の一態様によれば、図1Bは、複数のIoTデバイスを含む別のワイヤレス通信システム100Bのハイレベルアーキテクチャを示す。一般に、図1Bに示すワイヤレス通信システム100Bは、上でより詳細に説明した、図1Aに示すワイヤレス通信システム100Aと同じ、ならびに/または実質的に同様の様々な構成要素(たとえば、エアインターフェース108および/もしくは直接有線接続109を介してアクセスポイント125と通信するように構成された、テレビジョン110と、屋外空調機112と、温度自動調整器114と、冷蔵庫116と、洗濯機および乾燥機118とを含む様々なIoTデバイス、インターネット175に直接接続する、かつ/あるいはアクセスポイント125を通してインターネット175に接続するコンピュータ120、ならびにインターネット175を介してアクセス可能なIoTサーバ170など)を含み得る。したがって、説明を簡潔かつ簡単にするために、同じまたは同様の詳細が図1Aに示したワイヤレス通信システム100Aに関して上ですでに提供されている限り、図1Bに示すワイヤレス通信システム100B内のいくつかの構成要素に関する様々な詳細は本明細書で省略される場合がある。
【００３４】
図1Bを参照すると、ワイヤレス通信システム100Bは、代替的に、IoTマネージャ130またはIoTマネージャデバイス130と呼ばれる場合もあるスーパーバイザデバイス130を含み得る。したがって、以下の説明が「スーパーバイザデバイス」130という用語を使用する場合、IoTマネージャ、グループ所有者、または同様の用語に対するいずれの参照もスーパーバイザデバイス130、あるいは同じもしくは実質的に同様の機能を提供する別の物理的構成要素または論理的構成要素を指す場合があることを当業者は諒解されよう。
【００３５】
一実施形態では、スーパーバイザデバイス130は、一般に、ワイヤレス通信システム100B内の様々な他の構成要素を観測、監視、制御、あるいは管理することができる。たとえば、スーパーバイザデバイス130は、エアインターフェース108および/または直接有線接続109を介してアクセスネットワーク(たとえば、アクセスポイント125)と通信して、ワイヤレス通信システム100B内の様々なIoTデバイス110〜120に関連付けられた属性、活動、もしくは他の状態を監視または管理することができる。スーパーバイザデバイス130は、インターネット175に対して、および、オプションで、(点線として示される)IoTサーバ170に対して、有線接続またはワイヤレス接続を有し得る。スーパーバイザデバイス130は、様々なIoTデバイス110〜120に関連付けられた属性、活動、もしくは他の状態をさらに監視または管理するために使用され得る情報をインターネット175および/あるいはIoTサーバ170から取得することができる。スーパーバイザデバイス130は、独立型デバイスであってよく、または、コンピュータ120など、IoTデバイス110〜120のうちの1つであってもよい。スーパーバイザデバイス130は、物理デバイスであってよく、または物理デバイス上で実行するソフトウェアアプリケーションであってもよい。スーパーバイザデバイス130は、IoTデバイス110〜120に関連付けられた、監視される属性、活動、または他の状態に関する情報を出力して、それらに関連付けられた属性、活動、または他の状態を制御あるいは管理するための入力情報を受信することができるユーザインターフェースを含み得る。したがって、スーパーバイザデバイス130は、一般に、様々な構成要素を含むことが可能であり、ワイヤレス通信システム100B内の様々な構成要素を観測、監視、制御、あるいは管理するために様々な有線通信インターフェースおよびワイヤレス通信インターフェースをサポートし得る。
【００３６】
図1Bに示すワイヤレス通信システム100Bは、ワイヤレス通信システム100Bに結合され得るか、あるいはワイヤレス通信システム100Bの一部であり得る(能動IoTデバイス110〜120と対照的な)1つまたは複数の受動IoTデバイス105を含み得る。一般に、受動IoTデバイス105は、短距離インターフェースを介して問い合わされたとき、その識別子と属性とを別のデバイスに提供することができる、バーコード付きデバイス、Bluetooth（登録商標）デバイス、無線周波数(RF)デバイス、RFIDタグ付きデバイス、赤外線(IR)デバイス、NFCタグ付きデバイス、または任意の他の適切なデバイスを含み得る。能動IoTデバイスは、受動IoTデバイスの属性の変化を検出すること、記憶すること、通信すること、それらの変化に作用することなどが可能である。
【００３７】
たとえば、受動IoTデバイス105は、各々、RFIDタグまたはバーコードを有するコーヒーカップとオレンジジュースの容器とを含み得る。キャビネットIoTデバイスおよび冷蔵庫IoTデバイス116は、各々、RFIDタグもしくはバーコードを読み取って、コーヒーカップおよび/またはオレンジジュースの容器の受動IoTデバイス105がいつ追加あるいは除去されたかを検出することができる適切なスキャナまたはリーダーを有し得る。キャビネットIoTデバイスがコーヒーカップの受動IoTデバイス105の除去を検出し、冷蔵庫IoTデバイス116がオレンジジュースの容器の受動IoTデバイスの除去を検出すると、スーパーバイザデバイス130は、キャビネットIoTデバイスおよび冷蔵庫IoTデバイス116において検出された活動に関する1つまたは複数の信号を受信することができる。スーパーバイザデバイス130は、次いで、ユーザがコーヒーカップからオレンジジュースを飲んでいる、および/またはコーヒーカップからオレンジジュースを飲みたいことを推定することができる。
【００３８】
上記は何らかの形のRFIDタグ通信インターフェースまたはバーコード通信インターフェースを有するとして受動IoTデバイス105を説明しているが、受動IoTデバイス105は、そのような通信能力を有しない、1つもしくは複数のデバイスまたは他の物理的対象物を含み得る。たとえば、あるIoTデバイスは、受動IoTデバイス105を識別するために、受動IoTデバイス105に関連付けられた形状、サイズ、色、および/もしくは他の観測可能な特徴を検出することができる適切なスキャナ機構またはリーダー機構を有し得る。このようにして、任意の適切な物理的対象物はその識別情報および属性を通信して、ワイヤレス通信システム100Bの一部になることができ、スーパーバイザデバイス130を用いて観測、監視、制御、あるいは管理され得る。さらに、受動IoTデバイス105は、図1Aのワイヤレス通信システム100Aに結合され得るか、あるいはその一部であり得、実質的に同様の形で、観測、監視、制御、または管理され得る。
【００３９】
本開示の別の態様によれば、図1Cは、複数のIoTデバイスを含む別のワイヤレス通信システム100Cのハイレベルアーキテクチャを示す。一般に、図1Cに示すワイヤレス通信システム100Cは、上でより詳細に説明した、図1Aおよび図1Bにそれぞれ示したワイヤレス通信システム100Aならびに100Bと同じ、かつ/または実質的に同様の様々な構成要素を含み得る。したがって、説明を簡潔かつ簡単にするために、同じまたは類似の詳細が、それぞれ、図1Aおよび図1Bに示したワイヤレス通信システム100Aならびに100Bに関して上ですでに提供されている限り、図1Cに示すワイヤレス通信システム100C内のいくつかの構成要素に関する様々な詳細は本明細書で省略される場合がある。
【００４０】
図1Cに示す通信システム100Cは、IoTデバイス110〜118とスーパーバイザデバイス130との間の例示的なピアツーピア通信を示す。図1Cに示すように、スーパーバイザデバイス130は、IoTスーパーバイザインターフェースを介してIoTデバイス110〜118の各々と通信する。さらに、IoTデバイス110および114、IoTデバイス112、114、および116、ならびにIoTデバイス116および118は、互いに直接通信する。
【００４１】
IoTデバイス110〜118はIoTグループ160を構成する。IoTデバイスグループ160は、ユーザのホームネットワークに接続されたIoTデバイスなど、ローカルに接続されたIoTデバイスのグループである。示さないが、複数のIoTデバイスグループは、インターネット175に接続されたIoT SuperAgent140を介して互いに接続されること、および/または通信することが可能である。ハイレベルで、スーパーバイザデバイス130はグループ内通信を管理するのに対して、IoT SuperAgent140はグループ間通信を管理することができる。別個のデバイスとして示すが、スーパーバイザデバイス130およびIoT SuperAgent140は、同じデバイス(たとえば、図1Aのコンピュータ120など、独立型デバイスもしくはIoTデバイス)であり得るか、またはその中に存在し得る。代替的に、IoT SuperAgent140は、アクセスポイント125の機能に対応し得るか、またはその機能を含み得る。さらに別の代替として、IoT SuperAgent140は、IoTサーバ170などのIoTサーバの機能に対応し得るか、またはその機能を含み得る。IoT SuperAgent140は、ゲートウェイ機能145をカプセル化することができる。
【００４２】
各IoTデバイス110〜118は、スーパーバイザデバイス130をピアとして扱って、属性/スキーマ更新をスーパーバイザデバイス130に送信することができる。IoTデバイスが別のIoTデバイスと通信する必要があるとき、IoTデバイスは、スーパーバイザデバイス130にそのIoTデバイスに対するポインタを要求し、次いで、ピアとしてターゲットIoTデバイスと通信することができる。IoTデバイス110〜118は、共通メッセージングプロトコル(CMP)を使用して、ピアツーピア通信ネットワークを介して互いに通信する。2つのIoTデバイスがCMP対応であり、共通通信トランスポートを介して接続される限り、それらのIoTデバイスは互いに通信することができる。プロトコルスタック内で、CMPレイヤ154は、アプリケーションレイヤ152の下にあり、トランスポートレイヤ156および物理レイヤ158の上にある。
【００４３】
本開示の別の態様によれば、図1Dは、複数のIoTデバイスを含む別のワイヤレス通信システム100Dのハイレベルアーキテクチャを示す。一般に、図1Dに示すワイヤレス通信システム100Dは、それぞれ、上でより詳細に説明した、図1A〜図1Cに示したワイヤレス通信システム100A〜100Cと同じ、かつ/または実質的に同様の様々な構成要素を含み得る。したがって、説明を簡潔かつ簡単にするために、同じまたは同様の詳細がそれぞれ図1A〜図1Cに示したワイヤレス通信システム100A〜100Cに関して上ですでに提供されている限り、図1Dに示すワイヤレス通信システム100D内のいくつかの構成要素に関する様々な詳細は本明細書で省略される場合がある。
【００４４】
インターネット175は、IoTの概念を使用して調整され得る「リソース」である。しかしながら、インターネット175は、調整されるリソースのほんの一例であり、任意のリソースがIoTの概念を使用して調整され得る。調整され得る他のリソースは、電気、ガス、ストレージ、セキュリティなどを含むが、これらに限定されない。IoTデバイスは、リソースに接続され得、それによって、リソースを調整するか、またはリソースはインターネット175を介して調整され得る。図1Dは、天然ガス、ガソリン、湯、および電気など、いくつかのリソース180を示し、リソース180は、インターネット175に加えて調整され得るか、またはインターネット175を介して調整され得る。
【００４５】
IoTデバイスは、互いに通信して、リソース180の使用を調整することができる。たとえば、トースター、コンピュータ、およびヘアドライヤなどのIoTデバイスは、Bluetooth（登録商標）通信インターフェースを介して互いに通信して、その電気(リソース180)使用を調整することができる。別の例として、デスクトップコンピュータ、電話、およびタブレットコンピュータなどのIoTデバイスは、Wi-Fi通信インターフェースを介して通信して、インターネット175(リソース180)に対するそのアクセスを調整することができる。さらに別の例として、ストーブ、衣類乾燥機、および湯沸かし器などのIoTデバイスは、Wi-Fi通信インターフェースを介して通信して、そのガス使用を調整することができる。代替的に、または追加として、各IoTデバイスは、IoTデバイスから受信された情報に基づいて、そのリソース180の使用を調整するための論理を有する、IoTサーバ170などのIoTサーバに接続され得る。
【００４６】
本開示の別の態様によれば、図1Eは、複数のIoTデバイスを含む別のワイヤレス通信システム100Eのハイレベルアーキテクチャを示す。一般に、図1Eに示すワイヤレス通信システム100Eは、上でより詳細に説明した、それぞれ、図1A〜図1Dに示したワイヤレス通信システム100A〜100Dと同じ、かつ/または実質的に同様の様々な構成要素を含み得る。したがって、説明を簡潔かつ簡単にするために、同じまたは同様の詳細がそれぞれ図1A〜図1Dに示したワイヤレス通信システム100A〜100Dに関して上ですでに提供されている限り、図1Eに示すワイヤレス通信システム100E内のいくつかの構成要素に関する様々な詳細は本明細書で省略される場合がある。
【００４７】
通信システム100Eは、2つのIoTデバイスグループ160Aおよび160Bを含む。複数のIoTデバイスグループは、インターネット175に接続されたIoT SuperAgentを介して互いに接続されること、および/または互いに通信することが可能である。ハイレベルで、IoT SuperAgentは、IoTデバイスグループ内のグループ間通信を管理することができる。たとえば、図1Eで、IoTデバイスグループ160Aは、IoTデバイス116A、122A、および124Aと、IoT SuperAgent140Aとを含むのに対して、IoTデバイスグループ160Bは、IoTデバイス116B、122B、および124Bと、IoT SuperAgent140Bとを含む。したがって、IoT SuperAgent140Aおよび140Bは、インターネット175と接続して、インターネット175を介して互いと通信すること、ならびに/またはIoTデバイスグループ160Aおよび160B間の通信を促すために互いと直接通信することができる。さらに、図1Eは、IoT SuperAgent140Aおよび140Bを介して互いと通信する2つのIoTデバイスグループ160Aおよび160Bを示すが、任意の数のIoTデバイスグループが、IoT SuperAgentを使用して互いと好適に通信することができることを当業者は諒解されよう。
【００４８】
図1A〜図1Eに示す例示的なワイヤレス通信システム100A〜100Eでは、それぞれ、IoTサーバ170および/またはスーパーバイザデバイス130は、IoTデバイスグループ160内および/またはそれらの間でリソース180を共有することを可能にする(たとえば、IoTデバイスグループ169内のIoTデバイス110〜120および/または受動IoTデバイス105の間で共有され得る様々なリソース180と関連付けられた使用を制御する)ために、様々なIoTデバイス110〜120ならびに/あるいは受動IoTデバイス105を1つもしくは複数の小さな関連IoTデバイスグループ160に編成することができる。たとえば、一実施形態では、IoTサーバ170および/またはスーパーバイザデバイス130は、デバイス特定のグローバル一意識別子(たとえば、D_GUID)とグループ特定のグローバル一意識別子(たとえば、G_GUID)とを用いて、ワイヤレス通信システム100A〜100E内の各IoTデバイス110〜120および/または受動IoTデバイス105を表すことができ、リソース特定のグローバル一意識別子(たとえば、R_GUID)を用いて、ワイヤレス通信システム100A〜100E内の各共有リソース180をさらに表すことができる分散型ネットワークサービス(たとえば、クラウドサービス)を提供することができる。したがって、D_GUID、G_GUID、およびR_GUIDは、特定のIoTデバイスグループ160内、および/または様々な異なるIoTデバイスグループ160間でリソース180の共有を制御、あるいは協調するために使用され得る。
【００４９】
たとえば、図1A〜図1Eに示す例示的なワイヤレス通信システム100A〜100Eでは、IoTサーバ170および/またはスーパーバイザデバイス130に、様々なIoTデバイス110〜120および/または受動IoTデバイス105を表す、1つもしくは複数のD_GUIDを供給することができる。加えて、新しいデバイス電源投入、あるいは、IoTネットワークに接続した後に、IoTサーバ170および/またはスーパーバイザデバイス130に登録することに応えて、新しいデバイスに到達するのを可能にするために、新しいD_GUIDをその新しいデバイスに割り振ることが可能であり、様々な属性(たとえば、記述、位置、タイプなど)がその新しいデバイスに割り振られたD_GUIDに関連付けられることが可能である。一実施形態では、IoTサーバ170および/またはスーパーバイザデバイス130に、IoTネットワーク内で共有されるリソース180に対応し、デバイスが動作あるいは相互作用するために必要とし得るR_GUIDをさらに供給することができる。たとえば、リソース180は、一般に、リソース180に関連付けられた位置、世帯、もしくは他の好適な属性による文脈内で一意に識別され得る、水、電気、太陽光、道路、食糧、または何らかの他の好適なリソース180を含み得る。さらに、IoTサーバ170および/またはスーパーバイザデバイス130に、協働する各IoTデバイスグループ160を表すG_GUIDを供給することができる(たとえば、世帯内で、芝生のスプリンクラー、湯沸かし器、冷蔵庫、浴槽などはすべて共有された水資源180で動作し得る)。G_GUIDは、IoTデバイスグループ160に関連付けられた状況(たとえば、世帯、位置、所有者など)を定義する様々な属性と、それらの中で共有されるリソース180とをさらに含み得る。一実施形態では、IoTサーバ170および/またはスーパーバイザデバイス130に、それらが割り振られたIoTデバイスグループ160、それらの中で共有されるリソース180、およびリソース180に対して競合するアクセスを制御するための任意のポリシーに加えて、様々なIoTデバイス110〜120ならびに受動IoTデバイス105間の階層、ランク、優先順位、または他の関係を定義するための様々なポリシーをさらに供給することができる。
【００５０】
一実施形態では、IoTサーバ170および/またはスーパーバイザデバイス130に様々なD_GUID、G_GUID、R_GUIDならびにポリシーを適切に供給させることに応えて、IoTサーバ170および/またはスーパーバイザデバイス130は、次いで、様々なIoTデバイスグループ160およびそれらによって共有される様々なリソース180を発見することができる。たとえば、一実施形態では、R_GUIDは、ある共有リソース180に対するアクセスを必要とするデバイスに対応する、1つもしくは複数のD_GUIDに静的に供給され得るか、あるいはそれに関連付けられ得る。別の例では、ある共有リソース180にアクセスすることを望むデバイスは、それらに関連付けられた位置、記述、もしくは他の適切な属性に基づいて、IoTサーバ170および/またはスーパーバイザデバイス130に問い合わせることができ、そのデバイスは、次いで、IoTサーバ170および/またはスーパーバイザデバイス130がそのデバイスに返すリストから適切なリソース180を選択することができる。さらにまた、一実施形態では、IoTデバイス110〜120がリソース180を動的に発見するために読み取ることができるRFID、バーコード、または他の適切なデータを1つもしくは複数のリソース180にタグ付けすることができる。さらに、一実施形態では、IoTサーバ170および/またはスーパーバイザデバイス130は、適切なユーザインターフェースに入力されたコンテキストまたは情報に基づいて、IoTデバイスグループ160を発見するためのクエリ機構を用いることができる(たとえば、2つのIoTデバイスグループ160に関連付けられた所有者は、それらの2つのIoTデバイスグループ160間で相互作用を開始するためにG_GUIDを交換することができる)。別の例では、IoTサーバ170および/またはスーパーバイザデバイス130に供給された許可、規則、もしくは他のポリシーに基づいて、2つ以上のIoTデバイスグループ160が各IoTデバイスグループ内で共有されるリソース180を使用するのを可能にするために、それらの2つ以上のIoTデバイスグループ160を永続的にまたは一時的に併合することができる。さらに、下記でさらに詳細に説明するように、共有リソース180に対するアクセスを要求するIoTデバイスが適切な認証資格を有することを確実にして、同じ共有リソース180に対して競合する要求を解決するか、あるいは、共有されるリソース180に対するアクセスを調整することに関連する制御負荷を低減することができるように、共有リソース180に対するアクセスを制御するために、ワイヤレス通信システム100A〜100E内でトラストヒューリスティックモデルが実装され得る。
【００５１】
図2Aは、本開示の態様によるIoTデバイス200Aのハイレベルな例を示す。外観および/または内部構成要素はIoTデバイス間でかなり異なる場合があるが、大部分のIoTデバイスは、ディスプレイとユーザ入力のための手段とを含み得る、ある種のユーザインターフェースを有することになる。ユーザインターフェースがないIoTデバイスは、図1A、図1B、および図1Dのエアインターフェース108など、有線ネットワークまたはワイヤレスネットワークを介して遠隔で通信され得る。
【００５２】
図2Aに示すように、IoTデバイス200Aに関する例示的な構成では、IoTデバイス200Aの外部ケーシングは、当技術分野で知られているように、構成要素の中でも、ディスプレイ226と、電源ボタン222と、2つの制御ボタン224Aおよび224Bとで構成され得る。ディスプレイ226は、タッチスクリーンディスプレイであり得、その場合、制御ボタン224Aおよび224Bは必要でない場合がある。IoTデバイス200Aの一部として明示的に示されてはいないが、IoTデバイス200Aは、WiFiアンテナ、セルラーアンテナ、衛星位置システム(SPS)アンテナ(たとえば、全地球測位システム(GPS)アンテナ)などを含むが、これらに限定されない、1本もしくは複数本の外部アンテナおよび/または外部ケーシングに内蔵された1本もしくは複数本の集積アンテナを含み得る。
【００５３】
IoTデバイス200Aなど、IoTデバイスの内部構成要素は、異なるハードウェア構成によって具現され得るが、内部ハードウェア構成要素のための基本的なハイレベル構成は図2Aにプラットフォーム202として示されている。プラットフォーム202は、ネットワークインターフェース(たとえば、図1A、図1B、および図1Dのエアインターフェース108)および/もしくは有線インターフェースを介して送信されたソフトウェアアプリケーション、データ、ならびに/またはコマンドを受信して、実行することができる。プラットフォーム202は、ローカルに記憶されたアプリケーションを独立して実行してもよい。プラットフォーム202は、一般に、プロセッサ208と呼ばれることになる、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路、デジタル信号プロセッサ(DSP)、プログラマブル論理回路、または他のデータ処理デバイスなど、1つもしくは複数のプロセッサ208に動作可能に結合された有線通信および/あるいはワイヤレス通信のために構成された1つもしくは複数の送受信機206(たとえば、Wi-Fi送受信機、Bluetooth（登録商標）送受信機、セルラー送受信機、衛星送受信機、GPS受信機またはSPS受信機など)を含み得る。プロセッサ208は、IoTデバイス内のメモリ212内でアプリケーションプログラミング命令を実行することができる。メモリ212は、読取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、電気消去可能プログラマブルROM(EEPROM)、フラッシュカード、またはコンピュータプラットフォームに共通の任意のメモリのうちの1つもしくは複数を含み得る。1つもしくは複数の入出力(I/O)インターフェース214は、プロセッサ208が、示すようなディスプレイ226、電源ボタン222、制御ボタン224Aおよび224Bなどの様々なI/Oデバイス、ならびにIoTデバイス200Aに関連付けられたセンサー、アクチュエータ、リレー、バルブ、スイッチなどの任意の他のデバイスと通信すること、ならびにそれらから制御することを可能にするように構成され得る。
【００５４】
したがって、本開示の一態様は、本明細書で説明する機能を実行する能力を含むIoTデバイス(たとえば、IoTデバイス200A)を含み得る。当業者によって諒解されるように、様々な論理要素は、本明細書で開示する機能を達成するために、個別の要素、プロセッサ(たとえば、プロセッサ208)上で実行されるソフトウェアモジュール、またはソフトウェアとハードウェアとの任意の組合せにおいて具現され得る。たとえば、送受信機206、プロセッサ208、メモリ212、およびI/Oインターフェース214をすべて協調的に使用して、本明細書で開示する様々な機能をロード、記憶、ならびに実行することができ、したがって、これらの機能を実行するための論理は様々な要素に分散され得る。代替的には、機能は1つの個別の構成要素に組み込むことができる。したがって、図2AのIoTデバイス200Aの特徴は、単に例示にすぎないものと見なされ、本開示は、示された特徴または構成に限定されない。
【００５５】
図2Bは、本開示の態様による受動IoTデバイス200Bのハイレベルな例を示す。一般に、図2Bに示す受動IoTデバイス200Bは、上でより詳細に説明した、図2Aに示したIoTデバイス200Aと同じ、かつ/または実質的に類似した様々な構成要素を含み得る。したがって、説明を簡潔かつ簡単にするために、同じまたは同様の詳細が図2Aに示したIoTデバイス200Aに関して上ですでに提供されている限り、図2Bに示す受動IoTデバイス200B内のいくつかの構成要素に関する様々な詳細は本明細書で省略される場合がある。
【００５６】
図2Bに示す受動IoTデバイス200Bは、プロセッサ、内部メモリ、またはある種の他の構成要素を有しない場合があるという点で、一般に、図2Aに示すIoTデバイス200Aとは異なる場合がある。代わりに、一実施形態では、受動IoTデバイス200Bは、受動IoTデバイス200Bが、制御されたIoTネットワーク内で観測されること、監視されること、制御されること、管理されること、あるいは知られることを可能にする、I/Oインターフェース214または他の適切な機構だけを含み得る。たとえば、一実施形態では、受動IoTデバイス200Bに関連付けられたI/Oインターフェース214は、短距離インターフェースを介して問い合わされたとき、受動IoTデバイス200Bに関連付けられた識別子および属性を別のデバイス(たとえば、受動IoTデバイス200Bに関連付けられた属性に関する情報を検出すること、記憶すること、通信すること、その情報に作用すること、あるいはその情報を処理することができる、IoTデバイス200Aなどの能動IoTデバイス)に提供することができる、バーコード、Bluetooth（登録商標）インターフェース、無線周波数(RF)インターフェース、RFIDタグ、IRインターフェース、NFCインターフェース、または任意の他の適切なI/Oインターフェースを含み得る。
【００５７】
上記は何らかの形のRF、バーコード、または他のI/Oインターフェース214を有するとして受動IoTデバイス200Bを説明しているが、受動IoTデバイス200Bは、そのようなI/Oインターフェース214を有しないデバイスまたは他の物理的対象物を含み得る。たとえば、あるIoTデバイスは、受動IoTデバイス200Bを識別するために、受動IoTデバイス200Bに関連付けられた形状、サイズ、色、および/もしくは他の観測可能な特徴を検出することができる適切なスキャナ機構またはリーダー機構を有し得る。このようにして、任意の適切な物理的対象物は、その識別および属性を通信することができ、制御されたIoTネットワーク内で観測、監視、制御、あるいは管理され得る。
【００５８】
図3は、機能を実行するように構成された論理を含む通信デバイス300を示す。通信デバイス300は、IoTデバイス110〜120、IoTデバイス200A、インターネット175に結合された任意の構成要素(たとえば、IoTサーバ170)などを含むが、これらに限定されない、上記の通信デバイスのうちのいずれかに対応し得る。したがって、通信デバイス300は、図1A〜図1Eのワイヤレス通信システム100A〜100Eを介して1つもしくは複数の他のエンティティと通信する(または、この通信を容易にする)ように構成された任意の電子デバイスに対応し得る。
【００５９】
図3を参照すると、通信デバイス300は、情報を受信および/または送信するように構成された論理305を含む。一例では、通信デバイス300がワイヤレス通信デバイス(たとえば、IoTデバイス200A、および/もしくは受動IoTデバイス200B)に対応する場合、情報を受信および/または送信するように構成された論理305は、ワイヤレス送受信機ならびに関連ハードウェア(たとえば、RFアンテナ、MODEM、変調器および/もしくは復調器など)のようなワイヤレス通信インターフェース(たとえば、Bluetooth（登録商標）、Wi-Fi、Wi-Fi Direct、Long-Term Evolution(LTE)Directなど)を含み得る。別の例では、情報を受信および/または送信するように構成された論理305は、有線通信インターフェース(たとえば、インターネット175にアクセスすることができるようにするシリアル接続、USB接続またはFirewire接続、Ethernet（登録商標）接続など)に対応し得る。したがって、通信デバイス300が、何らかのタイプのネットワークベースのサーバ(たとえば、アプリケーション170)に対応する場合には、情報を受信および/または送信するように構成された論理305は、一例では、Ethernet（登録商標）プロトコルによってネットワークベースのサーバを他の通信エンティティに接続するEthernet（登録商標）カードに対応し得る。さらなる例では、情報を受信および/または送信するように構成された論理305は、通信デバイス300がそのローカル環境を監視する手段となり得る感知または測定ハードウェア(たとえば、加速度計、温度センサー、光センサー、ローカルRF信号を監視するためのアンテナなど)を含むことができる。情報を受信および/または送信するように構成された論理305は、実行されるときに、情報を受信および/または送信するように構成された論理305の関連ハードウェアがその受信機能および/または送信機能を実行することを許可するソフトウェアも含むことができる。しかしながら、情報を受信および/または送信するように構成された論理305は、ソフトウェア単体に対応するのではなく、情報を受信および/または送信するように構成された論理305は、その機能を達成するためのハードウェアに少なくとも部分的に依拠する。
【００６０】
図3を参照すると、通信デバイス300は、情報を処理するように構成された論理310をさらに含む。一例では、情報を処理するように構成された論理310は、少なくともプロセッサを含み得る。情報を処理するように構成された論理310によって実行され得るタイプの処理の例示的な実施態様は、限定はしないが、決定すること、接続を確立すること、異なる情報オプション間で選択を行うこと、データに関係する評価を行うこと、測定演算を実行するために通信デバイス300に結合されたセンサーとやりとりすること、情報をあるフォーマットから別のフォーマットに(たとえば、.wmvから.aviへなど、異なるプロトコル間で)変換することなどを含む。たとえば、情報を処理するように構成された論理310内に含まれるプロセッサは、汎用プロセッサ、DSP、ASIC、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または本明細書で説明する機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せに対応し得る。汎用プロセッサを、マイクロプロセッサとすることができるが、代替案では、プロセッサを、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械とすることができる。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ(たとえば、DSPおよびマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成)として実装され得る。情報を処理するように構成された論理310はまた、実行されるとき、情報を処理するように構成された論理310の関連ハードウェアがその処理機能を実行することを許可するソフトウェアを含み得る。しかしながら、情報を処理するように構成された論理310は、ソフトウェアだけに対応するのではなく、その機能を達成するためにハードウェアに少なくとも部分的に依拠する。
【００６１】
図3を参照すると、通信デバイス300は、情報を記憶するように構成された論理315をさらに含む。一例では、情報を記憶するように構成された論理315は、少なくとも非一時的メモリおよび関連ハードウェア(たとえば、メモリコントローラなど)を含み得る。たとえば、情報を記憶するように構成された論理315内に含まれる非一時的メモリは、RAM、フラッシュメモリ、ROM、消去可能プログラマブルROM(EPROM)、EEPROM、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または当技術分野で知られている任意の他の形の記憶媒体に対応し得る。情報を記憶するように構成された論理315はまた、実行されるとき、情報を記憶するように構成された論理315の関連ハードウェアがその記憶機能を実行することを許可するソフトウェアを含み得る。しかしながら、情報を記憶するように構成された論理315は、ソフトウェアだけに対応するのではなく、その機能を達成するためにハードウェアに少なくとも部分的に依拠する。
【００６２】
図3を参照すると、通信デバイス300は、情報を提示するように構成された論理320をさらにオプションで含む。一例では、情報を提示するように構成された論理320は、少なくとも出力デバイスおよび関連ハードウェアを含み得る。たとえば、出力デバイスは、ビデオ出力デバイス(たとえば、ディスプレイスクリーン、USB、HDMI（登録商標）のようなビデオ情報を搬送することができるポートなど)、オーディオ出力デバイス(たとえば、スピーカー、マイクロフォンジャック、USB、HDMI（登録商標）のようなオーディオ情報を搬送することができるポートなど)、振動デバイス、および/あるいは、情報が、それによって、出力のためにフォーマットされ得るか、または通信デバイス300のユーザもしくはオペレータによって実際に出力され得る任意の他のデバイスを含み得る。たとえば、通信デバイス300が、図2Aに示したIoTデバイス200Aおよび/または図2Bに示した受動IoTデバイス200Bに対応する場合、情報を提示するように構成された論理320は、ディスプレイ226を含み得る。さらなる例では、情報を提示するように構成された論理320は、ローカルユーザを有しないネットワーク通信デバイス(たとえば、ネットワークスイッチまたはルータ、リモートサーバなど)などのいくつかの通信デバイスでは省略されることがある。また、情報を提示するように構成された論理320はまた、実行されるとき、情報を提示するように構成された論理320の関連ハードウェアがその提示機能を実行することを許可するソフトウェアを含み得る。しかしながら、情報を提示するように構成された論理320は、ソフトウェアだけに対応するのではなく、その機能を達成するためにハードウェアに少なくとも部分的に依拠する。
【００６３】
図3を参照すると、通信デバイス300は、ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理325をさらにオプションで含む。一例では、ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理325は、少なくともユーザ入力デバイスおよび関連ハードウェアを含み得る。たとえば、ユーザ入力デバイスは、ボタン、タッチスクリーンディスプレイ、キーボード、カメラ、オーディオ入力デバイス(たとえば、マイクロフォン、もしくはマイクロフォンジャックなど、オーディオ情報を搬送することができるポートなど)、および/または情報がそれによって通信デバイス300のユーザもしくはオペレータから受信され得る任意の他のデバイスを含み得る。たとえば、通信デバイス300が、図2Aに示したIoTデバイス200Aおよび/または図2Bに示した受動IoTデバイス200Bに対応する場合、ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理325は、ボタン222、224A、および224B、(タッチスクリーンの場合)ディスプレイ226などを含み得る。さらなる例では、ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理325は、ローカルユーザを有しないネットワーク通信デバイス(たとえば、ネットワークスイッチまたはルータ、リモートサーバなど)などのいくつかの通信デバイスでは省略されることがある。また、ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理325は、実行されるとき、ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理325の関連ハードウェアがその入力受信機能を実行することを許可するソフトウェアを含み得る。しかしながら、ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理325は、ソフトウェアだけに対応するのではなく、その機能を達成するためにハードウェアに少なくとも部分的に依拠する。
【００６４】
図3を参照すると、305から325の構成された論理は、図3では別個のまたは相異なるブロックとして示されているが、それぞれの構成された論理がその機能を実行するためのハードウェアおよび/またはソフトウェアは、部分的に重複できることは理解されよう。たとえば、305から325の構成された論理の機能を容易にするために使用される任意のソフトウェアを、情報を記憶するように構成された論理315に関連する非一時的メモリ内に記憶することができ、それにより、305から325の構成された論理は各々、その機能(すなわち、この場合、ソフトウェア実行)を、情報を記憶するように構成された論理315によって記憶されたソフトウェアの動作に部分的に基づいて実行する。同様に、構成された論理のうちの1つに直接関連付けられるハードウェアは、時々、他の構成された論理によって借用または使用され得る。たとえば、情報を処理するように構成された論理310のプロセッサは、データを、情報を受信および/または送信するように構成された論理305によって送信される前に、適切な形式にフォーマットすることができ、それにより、情報を受信および/または送信するように構成された論理305は、その機能(すなわち、この場合、データの送信)を、情報を処理するように構成された論理310に関連付けられたハードウェア(すなわち、プロセッサ)の動作に部分的に基づいて実行する。
【００６５】
概して、別段に明示的に記載されていない限り、本開示全体にわたって使用される「ように構成された論理」という句は、ハードウェアにより少なくとも部分的に実装される態様を呼び出すものとし、ハードウェアから独立したソフトウェアだけの実装形態に位置づけるものではない。また、様々なブロックにおける構成された論理または「ように構成された論理」は、特定の論理ゲートまたは論理要素に限定されるのではなく、概して、本明細書で説明する機能性を、(ハードウェアもしくはハードウェアとソフトウェアの組合せのいずれかを介して)実行するための能力を指すことが諒解されよう。したがって、様々なブロックに示す構成された論理または「ように構成された論理」は、「論理」という言葉を共有するにもかかわらず、必ずしも論理ゲートまたは論理要素として実装されるわけではない。様々なブロックの論理間の他のやりとりまたは協働が、以下でより詳細に説明する態様の検討から、当業者には明らかになるであろう。
【００６６】
様々な実施形態は、図4に示すサーバ400などの、様々な市販のサーバデバイスのいずれにおいても実装され得る。一例では、サーバ400は、上記で説明したIoTサーバ170の1つの例示的な構成に相当し得る。図4において、サーバ400は、揮発性メモリ402と、ディスクドライブ403のような大容量の不揮発性メモリとに結合された、プロセッサ401を含む。サーバ400は、プロセッサ401に結合された、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、コンパクトディスクドライブ(CD)またはDVDのディスクドライブ406を含む場合もある。サーバ400はまた、他のブロードキャストシステムコンピュータおよびサーバに、またはインターネットに結合されたローカルエリアネットワークなどのネットワーク407とのデータ接続を確立するための、プロセッサ401に結合されたネットワークアクセスポート404を含み得る。図3の文脈において、図4のサーバ400は、通信デバイス300の1つの例示的な実装形態を示すが、情報を送信および/または受信するように構成された論理305は、ネットワーク407と通信するためにサーバ400によって使用されるネットワークアクセスポイント404に対応し、情報を処理するように構成された論理310は、プロセッサ401に対応し、情報を記憶するように構成された論理315は、揮発性メモリ402、ディスク(disk)ドライブ403、および/またはディスク(disc)ドライブ406の任意の組合せに対応することを諒解されよう。情報を提示するように構成されたオプションの論理320およびローカルユーザ入力を受信するように構成されたオプションの論理325は、図4には明示的に示さず、その中に含まれる場合もあれば、含まれない場合もある。したがって、図4は、通信デバイス300が、図2AのようなIoTデバイスの実装形態に加えてサーバとして実装され得ることを説明するのを助ける。
【００６７】
一般に、上述のように、IoT技術の高まる開発は、自宅において、車両内で、職場において、および他の多くの場所でユーザを取り巻く多数のIoTデバイスをもたらすことになり、それによって、多くのIoTネットワークは、異なるIoTデバイスがアクセスすることを望む可能性がある、制御されたリソースに対するアクセスを認証、あるいは調整するための制御機構を実装することができる。より詳細には、制御機構は、制御されたリソースに対するアクセスを要求するIoTデバイスが適切な認証資格を有することを確実にし、同じ制御されたリソースに対して競合する要求を解決するか、あるいは、リソースアクセスを制御するために使用され得る。たとえば、IoT概念を使用して調整され得る例示的なリソースは、IoTデバイスがアクセスすることを必要とし得るネットワークアクセス、電気、ガス、ストレージ、セキュリティ、天然ガス、ガソリン、湯、または何らかの他の適切なコンピュータ的もしくは論理的なリソースを含み得る。したがって、制御されたリソースに対するアクセスを調整するために、IoTネットワーク内で使用される制御チャネル上の過度のトラフィックは、(たとえば、様々なデバイスが制御されたリソースにアクセスするために制御チャネル上で通信する場合)制御されたリソースに関連付けられた使用を潜在的に中断する可能性があるため、本明細書でさらに詳細に説明する態様および実施形態は、IoTネットワーク内の制御されたリソースに対するアクセスを調整することに関連付けられた制御負荷を低減するためにトラストヒューリスティックモデルを使用することができる。
【００６８】
より詳細には、本開示の一態様によれば、図5は、IoTリソースアクセスネットワーク内の制御負荷を低減するために使用され得る例示的なトラストヒューリスティックモデル500を示す。一実施形態では、トラストヒューリスティックモデル500は、制御されたリソース(たとえば、リソースA、リソースB、リソースZなど)にアクセスすることを望む要求ノードと、制御されたリソースを調整するか、または(たとえば、要求ノードが調整ノードに直接接触するのを可能にする通信範囲を有さない場合)要求ノードと、制御されたリソースを調整するノードとの間のアクセスを中継するための中間物として機能する認証ノードとの間で使用されるチャレンジ応答機構に基づくことが可能である。たとえば、制御されたリソースにアクセスするための要求を要求ノードから受信することに応えて、認証ノードは、要求ノードにチャレンジを送り、そのチャレンジに対する応答に基づいて、制御されたリソースに対するアクセスを要求ノードに付与するかどうかを決定することができる(たとえば、チャレンジに対する正確な応答は、要求ノードが、パスワード、一般認証資格、または他の共有秘密に基づいて信頼を検証するために使用され得る、1つもしくは複数の資格を有することに依存し得る)。したがって、認証ノードは、一般に、要求ノードがチャレンジに正確に応答した場合、制御されたリソースに対するアクセスを要求ノードに付与することができ、またはその代わりに、要求ノードがチャレンジに対して不正確な応答を提供した場合、要求ノードが制御されたリソースにアクセスすることを拒否することができる。さらに、認証ノードは、最初のチャレンジに対する応答が正確であったか、または不正確であったかに基づいて、適切な信頼レベルを要求ノードに割り当てることができ、要求ノードに割り当てられた信頼レベルは、逐次チャレンジ応答交換および/またはIoTネットワーク内の他のノードとの相互作用に基づいて動的に更新され得る。
【００６９】
詳細には、従来のチャレンジ応答機構は、概して、チャレンジに対する最初の正確な応答の後の時間において何も変化していないことを確実にし、要求ノードを周期的に再認証するために、定期的な間隔で繰り返されることがあり、これは、帯域幅を不要に占有し、(たとえば、ワイヤレスシステム内の)制御チャネル上の過度のトラフィックにより、性能を低下させる可能性がある。対照的に、図5に示すトラストヒューリスティックモデル500は、チャレンジ応答交換、または、さもなければ、リソースアクセスを制御するために使用され得る他のトラフィックに関連付けられた制御負荷を低減するために使用され得る。たとえば、一実施形態では、認証ノードは、制御されたリソースにアクセスする要求を要求ノードから受信することに応えて、要求ノードに対して最初のチャレンジを発行することができ、その場合、要求ノードが1つまたは複数の逐次チャレンジに正確に応答する場合、後続のチャレンジ間の間隔を増大することができる。さらに、認証ノードは、認証ノードおよび/またはIoTネットワーク内の他のノードが以前の相互作用から要求ノードを信頼する場合、チャレンジ応答機構を用いずに、制御されたリソースに対するアクセスを要求ノードに付与することができ、あるいは、その代わりに、要求ノードが1つもしくは複数の逐次チャレンジに対して不正確な応答を提供した場合、要求ノードが制御されたリソースにアクセスすることを阻止するか、または要求ノードをIoTネットワークへの立ち入りを完全に禁じることができる。
【００７０】
したがって、トラストヒューリスティックモデル500は、経時的に発生する逐次チャレンジ応答交換に基づいて、IoTネットワーク内の2つ以上のノードおよび/または異なるIoTネットワーク内の2つ以上のノード間の信頼をモデル形成するために使用され得る。したがって、人々が、知人、同僚、友人、親密な関係者などに従って他者との関係を分類することができるのと同様の形で、この信頼を異なるレベルでモデル形成することができ、制御されるリソースに対するアクセスは、IoTネットワーク内のノードおよび/または異なるIoTネットワーク内のノードが信頼をモデル形成するのを可能にするために同様の経路に沿って整合され得る。たとえば、図5を参照すると、トラストヒューリスティックモデル500は、要求ノードが、IoTネットワーク内に入ることが可能にされること、および/またはIoTネットワーク内でメッセージが転送されること、あるいは中継されることが可能にされ得る未知の信頼レベル510と、要求ノードが豊富なまたは無限のリソース(たとえば、電気)にアクセスすることが可能にされ得る予備信頼レベル520と、要求ノードが、限定された、制約された、あるいは他の有限のリソース(たとえば、Wi-Fi帯域幅)にアクセスすることが可能にされ得る信頼レベル530と、要求ノードが保護されたリソース(たとえば、データベース記録)にアクセスすることが可能にされ得る親密レベル540と、複数の逐次チャレンジに正確応答することに失敗した要求ノードがIoTネットワークへの立ち入りを禁じられ得る不信レベル550とを含み得る。したがって、トラストヒューリスティックモデル500は、概して、N個の信頼レベル(たとえば、図5に示す例示的なトラストヒューリスティックモデル500内では5個)を有することが可能であり、経時的なIoTネットワーク内の他のノードおよびリソースとの相互作用に基づいて、ノードに特定の信頼レベルを割り当てることが可能である。たとえば、一実施形態では、トラストヒューリスティックモデル500内のN個の信頼レベルは、ある特定の範囲(たとえば、-100から+100)内で定義され得、次いで、チャレンジ応答交換、他のノードおよびリソースとの相互作用、またはそのノードに割り当てるための適切な信頼レベルを決定するための経時的なその他の適切な基準に基づいて、後で増大または低減され得るゼロ(0)信頼基準を特定のノードに最初に割り当てることができる。
【００７１】
たとえば、図5を参照すると、Node_newは、最初に、IoTネットワークに新しく導入された後に未知の信頼レベル510を有し得るのに対して、Node_abcおよびNode_defは、予備信頼レベル520を有し得、認証ノードからの最初のチャレンジに正確に応答することに基づいて、豊富なリソースAにアクセスすることが可能にされ得る。さらに、Node_klmおよびNode_nopに信頼レベル530を割り当てることができ、逐次チャレンジに正確に応答した後、豊富なリソースAに加えて、制限されたリソースBにアクセスすることが可能にされ得、Node_klmおよびNode_nopが逐次チャレンジに応答することが必要とされることになるまでの間隔を増大することができる。さらにまた、Node_xyzに親密信頼レベル540を割り当てることができ、逐次チャレンジに対してさらに正確な応答を提供した後、制限されたリソースBおよび豊富なリソースAに加えて、保護されたリソースZにアクセスすることが可能にされ得、Node_xyzが別のチャレンジに応答することが必要とされることになるまでの間隔をさらに拡大することができるか、または別のチャレンジに応答する要件を完全に除去することができる。しかしながら、Node_badは、1つまたは複数のチャレンジに正確に応答することに失敗した可能性があり、結果として、Node_badは不信ステータス550を有し、それによって、許可を得たノードが、Node_badからのトラフィックを無視し、それによって、(たとえば、スパム、総当たり攻撃、サービス拒否攻撃などを防ぐために)Node_badがジャンクデータで制御チャネルを潜在的にあふれさせることによる、IoTネットワークに対する中断を回避するように、Node_badは、ある期間の間、IoTネットワーク上で通信することを禁じられ得るか、またはIoTネットワークへの立ち入りを完全に禁じられ得る。
【００７２】
別の実施形態では、図5に示すトラストヒューリスティックモデル500は、異なる接続機構を介した接続を調整するために使用され得る。より詳細には、図1Dに関して上で説明したように、IoTサーバ170は、インターネット175の有無にかかわらず、接続を調整することができる。したがって、図5で管理される、基礎をなすネットワークが新しいネットワークアクセスレイヤに移動する場合、前の経験に基づいて、異なるノードに関して異なる行動が存在し得る。たとえば、一実施形態では、この移動は、すべてのノードが何らかのセルラーインターフェースからWi-Fiインターフェースに変更する事例であり得る。別の例では、この移動は、あるWi-Fiインターフェースから別のWi-Fiインターフェースへ(たとえば、802.11aインターフェースから802.11nインターフェースへ)の変更であり得る。いずれの場合も、ネットワーク内で発生する移動シナリオまたはハンドオフシナリオに基づいて、図5に示すトラストヒューリスティックモデル500は、異なる信頼レベルを有するノードに関して異なる行動を実現し得る。たとえば、予備信頼レベル520を有するノード(たとえば、Node_abcおよびNode_def)には依然としてチャレンジが発行され得、信頼ステータス530を有するノード(たとえば、Node_klmおよびNode_nop)には単一のチャレンジが発行され得、親密ステータス540を有するノード(たとえば、Node_xyz)には何のチャレンジも発行されなくてよい。したがって、成功裏のチャレンジ応答交換または別の適切な認証手順を周期的に完了するための要件は、IoTネットワークが新しいネットワークアクセスレイヤに移動することに応えて、異なるノードに割り当てられたトラストヒューリスティックモデル500内の信頼レベルに従って調整され得る。
【００７３】
本開示の一態様によれば、図6は、クライアントIoTデバイスがIoTネットワーク内の制御されたリソースにアクセスすることを要求し得る、ある例示的な通信シナリオを示し、一方、図7は、本明細書で開示するトラストヒューリスティックモデルを使用して、IoTネットワーク内の制御負荷が低減され得る、ある例示的な通信シナリオを示す。図6および/または図7に示し、本明細書で使用する、「ノードR」という用語は、概して、IoTネットワーク内の制御されたリソースを指す場合があり、「ノードA」という用語は、概して、制御されたリソースノードRに対するアクセスを予約することを望むクライアントIoTデバイスを指す場合があり、「ノードB」という用語は、概して、制御されたリソースノードRに対するアクセスを調整する、IoTネットワーク内のノードを指す場合があり、「ノードC」という用語は、概して、制御されたリソースノードRに対するアクセスを予約した中間ノードを指すが場合があり、「ノードD」という用語は、概して、制御されたリソースノードRに対するアクセスを予約していない中間ノードを指す場合があり、「ノードT」という用語は、概して、ノードAに関連付けられた、1つまたは複数の信頼関係をモデル形成するために使用され得る、ノードAとの以前の相互作用を有するノードを指す場合がある。
【００７４】
一実施形態では、本明細書でさらに説明するように、IoTネットワーク内の特定のノードRは、概して、有限リソースまたは無限リソースであると見なすことができ、ノードRに対するアクセスを調整するために使用される機構は、ノードRが有限リソースに対応するか、または無限リソースに対応するか応じて、異なり得る。より詳細には、無限リソースは、概して、消費率以上の生産率を有し得、アクセスボトルネックを有さない(たとえば、データベースに対するアクセスは有限であると見なすことができるが、これは、データベースにアクセスすることは、その中に記憶された情報を劣化させないためであり、さらに、さもなければデータベースに対するアクセスを制限し得るワイヤレス帯域幅は、データベースにおけるボトルネックと見なされ得ないためである)。
【００７５】
対照的に、有限リソースは、概して、生産率を超える消費率、制約された配信機構、または両方を有し得る。たとえば、発生器が生み出す電力は有限リソースと見なされ得るが、これは、発生器は、一般に、電力を固定率で生み出し、それによって生み出される電力が消費される率は、かなりのクライアントが発生器にアクセスする期間の間、生産率を超える可能性があるためである。別の例では、一度に1つの番組を録音することだけをサポートし得る接続を有するデジタルビデオレコーダ(DVR)は、制約された配信機構を有する有限リソースを見なされ得るが、これは、2つの同時番組をその上に記憶することができないためである。さらに別の例では、ユーザが3つのDVR上に番組を記憶することを望み、接続が一度に2つの番組を記憶することだけをサポートし、それらのDVR上で利用可能な記憶容量が1つの番組だけに対応し得る場合、DVRは制限された量および制約された配信機構を有する有限リソースと見なされ得る。制御されたリソースが有限と見なされ得るか、または無限と見なされるかに関する上記の概念は多くの他の例および使用事例に適用され得ることを当業者は諒解されよう。
【００７６】
制御されたリソースに対するアクセスを調整するために使用される旧来のアクセスモードでは、特定のエンティティ(たとえば、認証サーバ)は、制御されたリソースに対するゲートキーパーであり得、クライアントが制御されたリソースに対するアクセスを要求することに応えて、そのリソースに対してそのクライアントを承認するかどうかを決定することができる。しかしながら、ピアツーピア(P2P)アクセスモードでは、(たとえば、ゲートキーパーエンティティがクライアントに関連付けられた通信範囲内にないことにより)クライアントはゲートキーパーエンティティと通信することができない場合があり、それによって、クライアントは、代わりに、制御されたリソースに対するアクセスを有する中間ノードまたはエッジノードを介して、制御されたリソースにアクセスするために、中間ノードまたはエッジノードと通信することができる。したがって、図6に示す例示的な通信シナリオは、概して、IoTネットワーク内の制御されたリソースに対するアクセスを調整するために使用され得る様々な旧来のアクセスモードおよび/または従来のP2Pアクセスモードを表し得、図7に関する後続の説明は、本明細書で説明するトラストヒューリスティックモデルがIoTネットワーク内の制御負荷を低減するために旧来のアクセスモードおよび/または従来のP2Pアクセスモードをどのように増強することができるかを明らかにし得る。
【００７７】
特に、図6は、クライアントノードAが制御されたリソースノードRに対するアクセスを予約することを望み、ノードBがその制御されたリソースノードRに対するアクセスを調整する、1つの例示的な通信シナリオ610を示す。さらに、それぞれの破線は、それによって、ノードAがノードBと直接通信することができ、制御されたリソースノードRに対するアクセスを調整するために従来の機構が使用され得る、互いと交差する、ノードAおよびノードBに関連付けられた通信範囲を示す。一実施形態では、チャレンジ応答機構は、制御されたリソースノードRに対するアクセスを認証、あるいは制御するために、ノードAとノードBとの間で使用され得、ノードBは、ノードAからのアクセス要求に応えて、ノードAにチャレンジを送り、そのチャレンジに対する応答に基づいて、制御されたリソースノードRに対するアクセスをノードAに付与するかどうかを決定することができる。たとえば、チャレンジ応答機構は、要求ノードおよび認証ノードが、共有された秘密(たとえば、パスワード、一般的な認証機構など)に基づいて、信頼を検証するために使用され得る証明を有することに依存し得る。さらに、ノードBは、(たとえば、制御されたリソースノードRが有限であるか、もしくは無限であるかに応じて)ノードAに付与されるアクセスを制限するか、または、代わりに、制御されたリソースに対する無限のアクセスをノードAに提供することができる。たとえば、ノードAはDSLモデムを表すことができ、ノードBはインターネットサービスプロバイダ(ISP)を表すことができ、ノードRは、ISPがDSLモデムに割り振る、制限された帯域幅を表すことができる。1つの反例では、ノードAは、ワイヤレスアクセスポイント(WAP)に接続するワイヤレスデバイスを表すことができ、ノードBはWAPを表すことができ、ノードRは、WAPがノードAに付与する無制限の帯域幅を表すことができる(たとえば、ISPからWAPに割り振られる帯域幅は制限され得るが、WAPはWAPに割り振られた帯域幅にアクセスするワイヤレスデバイスに何の制限も課さない場合がある)。
【００７８】
依然として図6を参照すると、ノードAがノードBからのチャレンジに成功裏に応答して、制御されたリソースノードRに対して要求されたアクセスを得ることにつながる通信シナリオ610に応えて、通信シナリオ620は、ノードAが制御されたリソースノードRに対するアクセスを予約した中間ノードCにどのようになることができるかを示す。通信シナリオ620において、ノードCは、したがって、ノードBとの直接的な接触を可能にする通信範囲を有さない別のノードAからのアクセス要求をノードBに中継することができる中間ノードであり得る。同様の点で、通信シナリオ630は、ノードAからアクセス要求を受信して、制御されたリソースノードRに対して予約されたアクセスを有さないにもかかわらず、そのアクセス要求をノードBに中継することができる中間ノードDを含む。たとえば、通信シナリオ620および630において、ノードCおよびノードDは、それぞれ、ノードAから受信されたアクセス要求をノードBに中継して、その後、制御されたリソースノードRに対するアクセスを制御するために、互いと直接通信することができないノードAとノードBとの間でチャレンジ応答メッセージを中継することができる。しかしながら、ノードAとノードBとの間でチャレンジ応答メッセージを中継する中間ノードCおよびDは、制御されたリソースノードRに対するアクセスを付与され得ず、したがって、代わりに、ノードCおよびDは、概して、中間ノードを介することを除いて、互いと直接通信することができないノードAとノードBとの間の通信を可能にする。したがって、通信シナリオ620および630において、ノードCおよびノードDは、概して、少なくとも、制御されたリソースノードRに対するアクセスを調整するノードBの観点から、論理的な等価物であり得る。
【００７９】
次に図7を参照すると、本明細書で開示するトラストヒューリスティックモデルがIoTネットワーク内の制御負荷をどのように低減することができるかを明らかにするための、ある例示的な通信シナリオを示す。たとえば、通信シナリオ710において、制御されたリソースノードRに対するアクセスを予約することを望むクライアントノードAは、ノードAが、制御されたリソースノードRに対するアクセスを予約した中間ノードCおよび制御されたリソースノードRに対するアクセスを予約していない中間ノードDに接触するのを可能にする通信範囲を有し得る。さらに、中間ノードCおよび中間ノードDは、制御されたリソースノードRに対するアクセスを調整するノードBとの直接的な接触を可能にするそれぞれの通信範囲を有し得る。したがって、一実施形態では、ノードAは、概して、垂直方向および水平方向に一般化され得る、中間ノードCならびに/または中間ノードDを介して、制御されたリソースノードRにアクセスすることができる。より詳細には、ノードCおよびノードDは、多くの異なるノードがノードAおよび/もしくはノードBについて知ることができるか、またはノードAおよび/もしくはノードBの適切な通信範囲内にあり得るという点で、垂直方向に一般化され得る。たとえば、通信シナリオ710において、ノードCおよびノードDは、ノードAに関連付けられた通信範囲およびノードBに関連付けられた通信範囲の中にそれぞれの通信範囲を有する。同様に、通信シナリオ720において、ノードC1、ノードC2、およびノードTは、ノードA1に関連付けられた通信範囲内にそれぞれの通信範囲を有し、さらに、ノードTは、ノードA1に関連付けられた信頼をモデル形成するために使用され得る以前の相互作用からノードA1について知っている。さらに、ノードBと要求側クライアントとの間に1つまたは複数の中間ノードが存在し得るという点で、ノードCおよびノードDは水平方向に一般化され得る。たとえば、通信シナリオ710に示すように、ノードAは1つの中間ノード(たとえば、ノードCまたはノードD)を介してノードBに到達することができる。別の例では、通信シナリオ720はノードA1とノードBとの間に複数の中間ノードを示し、ノードA1は、ノードA1とノードBとの間の1個の中間ノードに加えて、ノードC2およびノードDを介してノードBに到達することができ、ノードA1はノードC1だけを介してノードBに到達することができる。要求側クライアントノードAが水平方向および/または垂直方向に一般化され得る、1つもしくは複数の中間物を介してノードBにどのように接触するかに関する上記の概念は多くの他の通信シナリオおよび使用事例に適用され得ることを当業者は諒解されよう。
【００８０】
本開示の一態様による、トラストヒューリスティックモデルを使用して、IoTネットワーク内の制御されたリソースに対するアクセスを要求することに関連する制御負荷を低減するために使用され得る様々な機構を次に説明する。一実施形態では、通信シナリオ720を特に参照すると、制御されたリソースノードRは、制限された、すなわち、有限リソースであり得、その制限されたリソースに対するアクセスを予約する各ノードCは、R+eをノードCに割り振ることをノードBに要求することができ、式中、Rは、ノードCが要求する、制御されたリソースノードRの量を表すゼロ以上の値を有してよく、eは、ノードCが予約した、制御されたリソースノードRの何らかの余剰量(たとえば、ノードCが要求ノードAに供給することができる余剰量)を表す、ゼロを超える値を有してよい。したがって、クライアントノードA1が、後で、ノードBによって調整された、制御されたリソースノードRに対するアクセスを予約することを望むとき、クライアントノードA1は、最初に、それに関連付けられた通信範囲内のすべてのノードCに接触することができる。たとえば、通信シナリオ720に示すように、クライアントノードA1は、最初に、ノードC1およびノードC2に接触して、各ノードCが自らに予約した余剰容量eについて問い合わせることができる。したがって、ノードA1が必要とする、制御されたリソースの量(Ra)が、各ノードCが自らに予約した余剰容量eの和(e1+e2)を超えない場合、中間ノードC1および中間ノードC2は、ノードA1に対してチャレンジを発行し、ノードA1がそのチャレンジに対して成功裏の応答を返すことに応えて、要求されたリソースRaをノードA1に供給することができる。
【００８１】
さらに、チャレンジ応答機構は、従来、何も変化していないことを確実にし、ノードA1を周期的に再認証するために、定期的な間隔で繰り返されてよいが、本明細書で開示するトラストヒューリスティックモデルは(たとえば、ワイヤレスシステム内の不要な帯域幅を占有することを回避するために)制御負荷を低減することができる。たとえば、ノードA1がノードC1からリソースを要求し、ノードC2が、1つまたは複数の逐次応答の後に、チャレンジ間隔を低減するとき、ノードC1およびノードC2は最初のチャレンジをノードA1に発行することができる。代替的に、ノードC1および/またはノードC2が他の相互作用からノードA1を知る場合、ノードC1および/またはノードC2は、チャレンジ応答機構を用いずに、ノードA1にアクセスを付与することができる。したがって、IoTネットワーク内で異なるノード間で経時的に発生し得る逐次チャレンジ応答交換に基づいて、(たとえば、図5に示し、上記でさらに詳細に説明されたように)人々が知人、同僚、友人、親密な関係者などに従って他者との関係を分類することができる方法と同様の形で、IoTネットワーク内の2つ以上のノード間の信頼および/または不信を異なるレベルで構築、あるいはモデル形成することができる。
【００８２】
さらに、IoTネットワークは、概して、1つもしくは複数の有線インターフェースおよび/または1つもしくは複数のエアインターフェース(たとえば、Wi-Fiエアインターフェース、セルラーエアインターフェースなど)を含み得る、様々な異なる通信インターフェース上に生み出され、あるいはそれを含んでよい。したがって、一実施形態では、本明細書で説明するトラストヒューリスティックモデルを実装するIoTネットワークは、異なる有線インターエースおよび/またはエアインターフェース上に生み出され、あるいはそれを含んでよく、要求ノードがIoTネットワークを介して通信するために使用する通信インターフェースに基づいて、ある要求ノードに関連付けられた信頼レベルを決定することができる。たとえば、一実施形態では、セキュアなWi-Fi接続を介して通信する要求ノードは、セキュアでないWi-Fi接続を介して通信するノードよりも高い信頼レベルを有し得、セルラーインターフェースを介して通信する要求ノードは、Wi-Fiインターフェースを介して通信するノードよりも低い信頼レベルを有し得、有線接続を介して通信する要求ノードは、エアインターフェースを介して通信するノードよりも高い信頼レベルを有し得る、等々である。しかしながら、IoTネットワークと通信するために使用される特定のインターフェースに基づいて要求ノードに割り当てられ得る特定の信頼レベルは、IoTネットワークに関連付けられた特定の文脈に応じて適切に変化し得ることを当業者は諒解されよう。
【００８３】
したがって、IoTネットワーク内のすべてのノードは、いくつかの制御されたリソースを介して相互作用することが可能であるため、トラストヒューリスティックモデルは、制御されたリソースに対するアクセスを制御するために必要とされるチャレンジ応答メッセージを実質的に低減し、それによって、IoTネットワーク内の制御負荷を実質的に低減することができる。たとえば、1つの例示的な使用事例では、ノードC1は、制御されたリソースX、Y、およびZに対するアクセスを有し得、ノードC2は、制御されたリソースV、W、およびXに対するアクセスを有し得る。新しいクライアントノードA1がその環境に導入され、制御されたリソースZにアクセスするために、最初に、ノードC1と相互作用することに応えて、ノードA1とノードC1との間の信頼をモデル形成することができる。クライアントノードA1が、次いで、ノードA1との以前の相互作用を何も有さないノードC2からリソースWを要求する場合、ノードC2は、他のデバイスがノードA1と何らかの信頼関係を有するかどうかを決定するために、その通信範囲内(たとえば、デバイスの「近隣」内)の他のデバイスに問い合わせることができる。たとえば、ノードC2がノードC1に問い合わせ、(たとえば、制御されたリソースXに関連付けられた相互作用に基づく)ノードC1と信頼関係を有する場合、ノードC2は、成功裏のチャレンジ応答を必要とせずに、リソースWに対するアクセスをノードA1に付与することができる。したがって、トラストヒューリスティックモデルは、制御負荷と、制御されたリソースに対するアクセスを調整するために使用されるクエリとを低減して、依然として、すべてのデバイスが制御されたリソースに対するアクセスを受けることを可能にし得る。加えて、リソースアクセスを制御するために、実質的により少ない成功裏のチャレンジ応答が必要とされ得るため、複雑なチャレンジ応答機構を開発するための処理負荷がかなり低減され得る。さらにまた、トラストヒューリスティックモデルは、チャレンジに成功裏に応答することに複数回失敗した要求ノードAが、(たとえば、スパム、総当たり攻撃、サービス拒否攻撃などを防ぐために)ある期間の間IoTネットワークを介して通信することから阻止され得るか、またはIoTネットワークへの立ち入りを完全に禁じられ得る、追加のセキュリティ拡張を実現し得る。したがって、トラストヒューリスティックモデルは、認証されたノードが、悪意のある違反者からのトラフィックを無視して、それによって、ジャンクデータが制御チャネルにあふれることにより、IoTネットワークに対する中断を回避することを可能にし得る。
【００８４】
さらに、一実施形態では、本明細書で開示するトラストヒューリスティックモデルは、信頼されたノード(たとえば、1つまたは複数のチャレンジ応答交換を成功裏に完了したノード)に関連付けられた識別に基づいて、制御負荷を実質的に低減することに加えて、IoTネットワーク内の各制御されたリソースに基づいて、信頼をモデル形成するために使用され得る。たとえば、一実施形態では、一部の制御されたリソースは、ノードが、それに対するアクセスを得るために、ある信頼レベルに相関する第1のクリアランスレベル(たとえば、図5に示す予備信頼レベル520)を有することを必要とし得る。したがって、特定のノードが、第1のクリアランスレベルを必要とする、制御されたリソースにアクセスするために適切なクリアランスを提供し、その制御されたリソースにアクセスするとき、ノードが責任を明らかにする(たとえば、割り振られた割当て量を超えない)信頼レベルを有する場合、ノードは、さもなければ、より高いクリアランスレベルを必要とする、制御されたリソースにアクセスするために何らかの名目上の信頼を得ることができる。したがって、一実施形態では、トラストヒューリスティックモデルは、リソースごとベースで信頼を構築して、異なるリソース間の信頼の下位部分を転送するために使用され得、それにより、それらのノードがアクセスすることが許可されるリソースとそれらのノードがどのように相互作用するかに基づいて、ノードに割り当てられたクリアランスレベルを名目上増大すること、および/または、後でそのレベルにコミットすることが可能である。
【００８５】
本開示の一態様によれば、図8は、IoTネットワーク内のクライアントが、制御されたリソースに対するアクセスを要求して、トラストヒューリスティックモデルに基づいて、それに関連付けられた制御負荷を低減するために実行することができる例示的な方法800を示す。詳細には、クライアントは、最初に、ブロック805において、クライアントがアクセスを予約することを望む、必要とされるリソースを識別し、その後、ブロック810において、識別されたリソースが制限された(すなわち、有限、あるいは制約された)リソースであるか、または無限(すなわち、制限されず、制約されない)リソースであるかを決定することができる。識別されたリソースが制限されると決定することに応えて、クライアントは、次いで、ブロック815において、クライアントが必要とする、制御されたリソースの量を表す量Rを決定することができる。クライアントは、次いで、識別されたリソースに対するアクセスを予約した、それに関連付けられた通信範囲内のすべての近隣ノードに接触することができる。たとえば、上述のように、制限されたリソースに対するアクセスを予約する各近隣ノードは、制御されたリソースに対するアクセスを調整するノードからR+eを要求することができ、式中、Rは、ノードが必要とする、制御されたリソースの量を表し、eは、制御されたリソースの何らかの余剰量を表す。したがって、クライアントは、最初に、ブロック820において、各近隣ノードが自らに予約した余剰容量eについて問い合わせるために、制御されたリソースに対するアクセスを予約したすべての近隣ノードに接触して、ブロック825において、クライアントが必要とする、制御されたリソースの量(Ra)が、各近隣ノードが自らに予約した余剰容量eの和(e1+e2+...en)を超えないかどうかを決定することができる。
【００８６】
一実施形態では、クライアントが、各近隣ノードが自らに予約した余剰容量eの和がブロック815において決定されたリソース要件を満たすために十分であると決定する場合、クライアントは、次いで、ブロック835において、近隣ノードから余剰リソース容量に対するアクセスを要求することができる。代替的には、クライアントが、各近隣ノードが自らに予約した余剰容量eの和がブロック815において決定されたリソース要件を満たすために十分でないと決定するか、または必要とされるリソースが有限であると決定した場合、クライアントは、ブロック835において中間ノードからリソースに対するアクセスを要求するのに先立って、ブロック830において、そこからリソースアクセスを要求する適切な中間ノードを識別することができる。いずれの場合も、クライアントは、次いで、ブロック840において、リソースアクセス要求に応えて、チャレンジが受信されたかどうかを決定することができる。
【００８７】
たとえば、クライアントが、要求が送信された近隣ノードおよび/または中間ノードとの以前の相互作用を何も有さない場合、受信ノードは、ブロック840において、クライアントに対してチャレンジを発行することができ、クライアントは、その後、ブロック845において、そのチャレンジに対する応答を送信することができる。したがって、ブロック845において、クライアントがそのチャレンジに対して成功裏の応答を送信することに応えて、チャレンジを発行したノードは、ブロック850において、要求されたリソースをクライアントに供給すること、および/または制御されたリソースに対するアクセスを調整するノードにその要求を中継することができ、その場合、ブロック855において、クライアントはリソースにアクセスすることができる。しかしながら、ブロック845において、クライアントがチャレンジに対して成功裏の応答を送信することに失敗した場合、ブロック850において、クライアントは、リソースに対するアクセスを拒否され得、その場合、クライアントは、ブロック835に戻って、アクセスに対する要求を再度試みることができる。代替的に、ブロック805において、リソースに対するアクセスが付与されなかったと決定することに応えて、クライアントは、ブロック830(図示せず)に戻り、(たとえば、余剰容量を有する近隣ノードがリソースをクライアントに割り振ることができなかった場合)別の中間ノードを介してそのリソースに対するアクセスを試みること、および/または(たとえば、中間ノードを介してリソースに対するアクセスを要求することを引き続き試みる代わりに、ゲートキーパーに直接接触することを試みる)上記の旧来のアクセスモデルに頼ることができる。
【００８８】
ブロック840に戻ると、クライアントが、要求が送信された近隣ノードおよび/もしくは中間ノードとの何らかの相互作用を有する場合、または近隣および/もしくは中間ノードが、さもなければ、そのクライアントが信頼され得ると判断することが可能であった場合、ブロック840において、クライアントはチャレンジを受信しなくてよく、代わりに、成功裏のチャレンジ応答を必要とせずに、ブロック855において、リソースに対するアクセスが付与され得る。代替的には、ブロック840において、クライアントはチャレンジを受信しなくてよいが、これは、クライアントは、チャレンジに成功裏に応答することを複数回失敗した可能性があり、したがって、ある期間の間IoTネットワークを介して通信することから阻止されているか、またはIoTネットワークへの立ち入りを完全に禁じられているためであり得る。この場合、クライアントは、同様に、ブロック835に戻り、クライアントが阻止されている期間が失効した後に、アクセスを要求することを再度試みること、および/または、ブロック830(図示せず)に戻り、クライアントが阻止されている期間が失効した後に、別の中間ノードを介してリソースにアクセスすることを試みることができる。しかしながら、クライアントがIoTネットワークへの立ち入りを完全に禁じられている場合、あるいは、クライアントが、実際に、適切な認証資格を有さないために、チャレンジに対して成功裏の応答を送信することに失敗する場合、クライアントがアクセスを再度要求するいずれの試みも同様に失敗する可能性が高いことを当業者は諒解されよう。
【００８９】
本開示の一態様によれば、図9は、IoTネットワーク内の制御されたリソースに対するアクセスを予約した中間ノードが、トラストヒューリスティックモデルに基づいて、IoTネットワーク内の制御負荷を低減するために実行することができる例示的な方法900を示す。詳細には、中間ノードは、最初に、ブロック905において、R+eを中間ノードに割り振ることを調整ノードに要求するために、制御されたリソースに対するアクセスを調整するノードと通信し、式中、Rは、中間ノードが必要とする、制御されたリソースの量を表す、ゼロ以上の値を有してよく、eは、中間ノードが予約した、制御されたリソースの何らかの余剰量(たとえば、中間ノードが1つまたは複数の要求ノードに供給することができる余剰量)を表すゼロを超える値を有してよい。一実施形態では、調整ノードは、中間ノードからの要求を認証するためにチャレンジ応答機構を用いることができ、中間ノードからの応答に応えて、調整ノードは、チャレンジを中間ノードに送り、中間ノードがそのチャレンジに成功裏に応答する場合、その要求を付与することができる。
【００９０】
一実施形態では、中間ノードは、次いで、ブロック910において、制御されたリソースに対するアクセスを望むクライアントノードから余剰容量クエリを受信することができる。たとえば、クライアントノードが制御されたリソースに対するアクセスを予約することを望むとき、クライアントノードは、そのクライアントノードに関連付けられた通信範囲内のすべての中間ノードに接触して、ブロック905において、各中間ノードが自らに予約した余剰容量eについて問い合わせることができる。したがって、中間ノードは、次いで、ブロック915において、中間ノードがブロック905において予約した余剰容量eを示す情報をクライアントノードに送信することができ、クライアントノードが要求する、制御されたリソースの量(Ra)が、各中間ノードが自らに対して予約した余剰容量の和e(e1+e2+...en)を超えない場合、クライアントノードは、概して、中間ノードから余剰容量eを要求することができる。したがって、中間ノードは、ブロック920において、アクセス要求がクライアントノードから受信されたかどうかを決定することができ、これは、Raが、各中間ノードが自らに対して予約した余剰容量eの和を超える場合、発生し得ず、その場合、方法900は、次いで、終了することができる。さらに、リソースに対するアクセスを予約した中間ノードが最大容量にあるか、あるいは、余剰容量eをクライアントノードに供給することができない場合、クライアントノードは、制御されたリソースに対するアクセスをすでに予約していないにもかかわらず、制御されたリソースに対するアクセスを調整するノードに到達することができる通信範囲を有する別の中間ノード(たとえば、図6および図7に示すノードD)から、制御されたリソースに対するアクセスを要求することができ、ノードDは、次いで、そのリソースに対するアクセスを予約し、次いで、クライアントノードからのアクセス要求に応えて、ノードCになることができる。代替的に、クライアントノードは、上記の旧来のアクセスモードに頼り、予約されたアクセスを有する中間ノードがRaをクライアントノードに供給することができない場合、制御されたリソースを調整するノード(たとえば、図6および図7に示すノードB)に直接接触を試みることができる。
【００９１】
さもなければ、Raが、各中間ノードが自らに対して予約した余剰容量eの和を超えない場合、ブロック920において、中間ノードは、アクセス要求を受信することができる。代替的に、すべての余剰容量eが使用され、したがって、Raをクライアントノードに供給するために使用され得ない場合ですら、中間ノードが最大容量(図示せず)にない場合、中間ノードは、追加の余剰容量eを予約するために、制御されたリソースにアクセスすることを試みることができ、その場合、ブロック915において、中間ノードは、次いで、Raをクライアントノードに供給するために十分な追加の余剰容量eを成功裏に予約することに応えて、更新された余剰リソース容量インジケータをクライアントノードに送信することができる。したがって、ブロック915において送信された、中間ノードを介してRaが供給され得ることを示す余剰リソース容量インジケータ(または、更新された余剰リソース容量インジケータ)に応えて、クライアントノードは、次いで、アクセス要求を中間ノードに送信することができる。いずれの場合も、中間ノードが、Raを供給するために十分な余剰容量を有するために、クライアントノードからアクセス要求を受信する場合、中間ノードは、次いで、ブロック925において、クライアントノードが知られている信頼関係を有するかどうかを決定することができる。たとえば、新しいクライアントノードがその環境に導入され、最初に、制御されたリソースにアクセスするために中間ノードと相互作用することに応えて、クライアントノードが、中間ノードがそのクライアントノードに発行する、1つまたは複数のチャレンジに成功裏に応答する場合、そのクライアントノードと中間ノードとの間の信頼をモデル形成することができ、その場合、ブロック925において、中間ノードは、クライアントノードが信頼されたクライアントであると決定することができる。代替的に、中間ノードがクライアントノードとの以前の相互作用を何も有さない場合、中間ノードは、通信範囲内(たとえば、デバイスの「近隣」内)の他のデバイスに問い合わせて、それらの他のデバイスがそのクライアントノードと何らかの信頼関係を有するかどうかを決定することができ、その場合、ブロック925において、中間ノードは、クライアントノードが信頼されたクライアントであると同様に決定することができる。したがって、中間ノードが、クライアントノードが信頼されたクライアントであると決定した場合、ブロック940において、中間ノードは余剰容量eをクライアントノードに付与することができる。さもなければ、(たとえば、中間ノードが、クライアントノードとの以前の相互作用を何も有さず、何の近隣デバイスもそのクライアントノードと以前の相互作用を有さないため)中間ノードがクライアントノードは信頼されたノードでないと決定した場合、ブロック930において、中間ノードはクライアントノードにチャレンジを送信して、ブロック935において、クライアントノードがそのチャレンジに対して正確に応答したかどうかを決定することができる。中間ノードは、次いで、クライアントノードがそのチャレンジに正確に応答した場合、ブロック940において、余剰容量eをクライアントノードに付与し、あるいは、クライアントノードがそのチャレン��に成功裏に応答することに失敗した場合、ブロック945において、アクセス要求を拒否することができる。
【００９２】
一実施形態では、ブロック950において、中間ノードは、次いで、クライアントノードに関連付けられたトラストヒューリスティックを更新することができる。たとえば、中間ノードは、クライアントノードからのチャレンジに対応する1つもしくは複数の逐次の正確な応答の後で、チャレンジ間隔を低減すること、または、クライアントノードがそのチャレンジに対して何度も成功裏に応答した後、それ以上のチャレンジ応答交換が必要とされないと決定することができる。したがって、経時的な成功裏のチャレンジ応答交換に応えて、IoTネットワーク内の2つ以上のノード間の信頼を構築あるいはモデル形成することができる。さらに、人々が、知人、同僚、友人、親密な関係者などに従って他者との関係を分類することができるのと同様の形で、この信頼を異なるレベルでモデル形成することができる。たとえば、図5に示し、上記でさらに詳細に説明したように、リソースは、ノードが信頼を構築するのを可能にするために同様の経路に沿って整合され得、クライアントノードがIoTネットワーク内に入るのを可能にするために、メッセージを転送もしくは中継させるために、豊富なもしくは無限のリソース(たとえば、電気)にアクセスすることを可能にするために、制限された、制約された、もしくは他の有限リソース(たとえば、Wi-Fi)にアクセスすることを可能にするために、および/または保護されたリソース(たとえば、データベース記録)にアクセスすることを可能にするために、ブロック950において、トラストヒューリスティックを更新することができる。代替的に、クライアントノードがチャレンジに成功裏に応答せず、したがって、ブロック945において、中間ノードがアクセス要求を拒否した場合、クライアントノードがそのチャレンジに成功裏に応答することに複数回失敗した場合、クライアントノードに関連する信頼レベルを低減するため、および/またはクライアントノードがある期間の間IoTネットワークを介して通信することを阻止するため、もしくはクライアントノードがIoTネットワークに立ち入ることを完全に禁じるために、ブロック950において、トラストヒューリスティックを更新することができる。したがって、トラストヒューリスティックを適切に更新することに応えて、ブロック955において、中間ノードは、次いで、(たとえば、クライアントノードが十分に高い信頼レベル以外の何かを有する場合)追加のチャレンジ応答交換が必要とされ得るかどうかを決定し、ブロック930に戻って、チャレンジ間隔が失効した後、チャレンジ応答交換を繰り返すことができる。さもなければ、ブロック955において、中間ノードがそれ以上のチャレンジ応答交換が必要とされないと決定した場合(たとえば、クライアントノードが十分に高い信頼レベルを有する場合)、方法900は、クライアントノードが、何らかのさらなるチャレンジに応答する必要なしに、制御されたリソースに対するアクセスを付与されると、終了することができる。
【００９３】
本開示の一態様によれば、図10は、IoTネットワーク内の制御されたリソースに対して予約されたアクセスを有さない中間ノードが、トラストヒューリスティックモデルに基づいて、IoTネットワーク内の制御負荷を低減するために実行することができる例示的な方法1000を示す。詳細には、クライアントノードが、制御されたリソースに対するアクセスを予約した、ある中間ノードが、クライアントノードが必要とする量の制御されたリソースを供給するために十分な余剰容量を有さないと判断することに応えて、ブロック1005において、中間ノードはクライアントノードから中継要求を受信することができる。たとえば、クライアントノードが、そのクライアントノードが調整ノードに直接接触することを可能にする通信範囲を有さない場合、クライアントノードは、概して、制御されたリソースに対するアクセスを調整するノードに到達するために、中継要求を送信することができ、それによって、中間ノードは、クライアントノードの代わりに、1つまたは複数のホップを介して調整ノードと通信することができる。一実施形態では、中継要求を受信することに応えて、ブロック1010において、中間ノードは、次いで、クライアントノードが知られている信頼関係を有するかどうかを決定することができる。
【００９４】
たとえば、新しいクライアントノードがその環境に導入され、最初に、制御されたリソースにアクセスするために中間ノードと相互作用することに応えて、クライアントノードが、中間ノードがそのクライアントノードに発行する、1つまたは複数のチャレンジに成功裏に応答する場合、クライアントノードと中間ノードとの間に信頼をモデル形成することができ、その場合、ブロック1010において、中間ノードは、クライアントノードが信頼されたクライアントであると決定することができる。代替的に、中間ノードがクライアントノードとの以前の相互作用を何も有さない場合、中間ノードは、通信範囲内(たとえば、デバイスの「近隣」内)の他のデバイスに問い合わせて、それらの他のデバイスがそのクライアントノードと何らかの信頼関係を有するかどうかを決定することができ、その場合、ブロック1010において、中間ノードは、同様に、クライアントノードが信頼されたクライアントであると決定することができる。したがって、中間ノードが、クライアントノードが信頼されたクライアントであると決定した場合、ブロック1025において、中間ノードはアクセス要求をクライアントノードから調整ノードに中継することができる。さもなければ、(たとえば、中間ノードは、クライアントノードとの以前の相互作用を何も有さず、何の近隣デバイスもそのクライアントノードと以前の相互作用を有さないため)中間ノードがクライアントノードは信頼されたクライアントでないと決定した場合、ブロック1015において、中間ノードはクライアントノードにチャレンジを送信し、ブロック1020において、クライアントノードがそのチャレンジに対して正確に応答したかどうかを決定することができる。中間ノードは、次いで、クライアントノードがそのチャレンジに正確に応答した場合、ブロック1025において、アクセス要求をクライアントノードから調整ノードに中継し、あるいは、クライアントノードがそのチャレンジに成功裏に応答することに失敗した場合、ブロック1030において、中継要求を拒否することができる。
【００９５】
一実施形態では、ブロック1035において、中間ノードは、次いで、クライアントノードに関連付けられたトラストヒューリスティックを更新することができる。たとえば、中間ノードは、クライアントノードからのチャレンジに対応する1つもしくは複数の逐次の正確な応答の後で、チャレンジ間隔を低減すること、または、クライアントノードがそのチャレンジに対して何度も成功裏に応答した後、それ以上のチャレンジ応答交換が必要とされないと決定することができる。したがって、経時的な成功裏のチャレンジ応答交換に応えて、IoTネットワーク内の2つ以上のノード間の信頼を構築あるいはモデル形成することができる。たとえば、図5に示し、上記でさらに詳細に説明したように、クライアントノードがIoTネットワーク内に入るのを可能にするために、メッセージを転送もしくは中継させるために、豊富なもしくは無限のリソース(たとえば、電気)にアクセスすることを可能にするために、制限された、制約された、もしくは他の有限リソース(たとえば、Wi-Fi)にアクセスすることを可能にするために、および/または保護されたリソース(たとえば、データベース記録)にアクセスすることを可能にするために、ブロック1035において、トラストヒューリスティックを更新することができる。代替的に、クライアントノードがチャレンジに成功裏に応答せず、したがって、ブロック1030において、中間ノードが中継要求を拒否した場合、クライアントノードがそのチャレンジに成功裏に応答することに複数回失敗した場合、クライアントノードに関連付けられた信頼レベルを低減するため、および/またはクライアントノードがある期間の間IoTネットワークを介して通信することを阻止するため、もしくはクライアントノードがIoTネットワークに立ち入ることを完全に禁じるために、ブロック1035において、トラストヒューリスティックを更新することができる。したがって、トラストヒューリスティックを適切に更新することに応えて、ブロック1040において、中間ノードは、次いで、(たとえば、クライアントノードが十分に高い信頼レベル以外の何かを有する場合)追加のチャレンジ応答交換が必要とされ得るかどうかを決定し、ブロック1015に戻って、チャレンジ間隔が失効した後、チャレンジ応答交換を繰り返すことができる。さもなければ、ブロック1040において、中間ノードがそれ以上のチャレンジ応答交換が必要とされないと決定した場合(たとえば、クライアントノードが十分に高い信頼レベルを有する場合)、クライアントノードが、何のさらなるチャレンジに応答する必要なしに、アクセス要求を自動的に中継させることが許可されると、方法1000は終了することができる。
【００９６】
本開示の一態様によれば、図11は、IoTネットワーク内の制御されたリソースに対するアクセスを調整するノードが、トラストヒューリスティックモデルに基づいて、IoTネットワーク内の制御負荷を低減するために実行することができる例示的な方法1100を示す。詳細には、ブロック1105において、調整ノードは、最初に、それによって調整される、制御されたリソースにアクセスするための、1つまたは複数の要求を受信することができる。一実施形態では、調整ノードは、ブロック1110において、制御されたリソースにアクセスするための複数の要求が受信されているかどうかを決定することができ、制御されたリソースにアクセスするための複数の要求が受信されていると判断することに応えて、調整ノードは、ブロック1115において、制御されたリソースにアクセスするための何らかの競合する要求を解決することができる。たとえば、一実施形態では、同様の活動を実行すること、ある制御されたリソースに関して協働すること、あるいは、ある特性を有することに基づいて、様々なクライアントノードおよび/または中間ノードを1つもしくは複数のグループに編成することができ、それらのグループは、グループに編成された様々なグループおよび/もしくは様々なクライアントノードならびに/または中間ノード間の相対的な優先順位をランク付けあるいは定義するために、階層的な方法で編成され得る。
【００９７】
したがって、一実施形態では、調整ノードは、ブロック1115において、そこから複数の要求が受信されたノードに関連付けられた相対的なランク付けもしくは優先順位、制御されたリソースに対するアクセスを制御する、ある種のポリシー、異なるノードが互いと相互作用して、リソースアクセスを共有することを可能にするポリシー、制御されたリソースがどのよう利用され得るか(たとえば、アクセスを有限に制限する、あるいは制限されたリソースを一度に1人もしくはN人のユーザに制限する、最大使用期間、ある場所または時間など)を調整するポリシーに基づいて、競合する要求を解決することができる。たとえば、調整ノードは、アクセス要求を送信したノードに、制御されたリソースに対するアクセスが付与されることになる順序、各ノードが制御されたリソースにアクセスすることができる最大持続時間、各アクセス要求が適切に満たされ得ることを確実にするために、様々なノードに割り振るための、制御されたリソースの量を決定するために、競合する要求を解決すること、あるいは、(特に、制御されたリソースが制限された量、制約された配信機構、または他の有限属性を有する場合)制御されたリソースに対する何らかの競合を解決することができる。別の例では、(たとえば、制御されたリソースが占有されているため、先取りされ得ない高優先度のノードが、現在、制御されているリソースを維持しているためなど)調整ノードが制御されたリソースは利用不可能であると決定した場合、リソースが十分利用可能になり、その時点で、調整ノードはブロック1120に進み、受信されたアクセス要求を認証することができるまで、調整ノードは、ブロック1105で受信されたアクセス要求および/またはそれと競合した他のアクセス要求を待ち行列に入れることができる1115。
【００９８】
一実施形態では、ブロック1120において、調整ノードは、次いで、ブロック1115において、競合するアクセス要求を適切に解決することに応えて、ブロック1105において受信されたアクセス要求を送信した要求ノードが知られている信頼関係を有するかどうかを決定すること、または、その代わりに、制御されたリソースにアクセスするための複数の競合する要求がブロック1110において保留中でないことを決定することができる。たとえば、新しいノードがその環境に導入され、最初に、制御されたリソースにアクセスするために調整ノードと相互作用することに応えて、要求ノードが、調整ノードが要求ノードに発行する、1つまたは複数のチャレンジに成功裏に応答する場合、要求ノードと調整ノードとの間の信頼をモデル形成することができ、その場合、ブロック1120において、調整ノードは、要求ノードが信頼されたクライアントであると決定することができる。代替的に、調整ノードが要求ノードとの以前の相互作用も何も有さない場合、調整ノードは、他のデバイスに問い合わせて、要求ノードとの何らかの信頼関係がモデル形成されているかどうかを決定することができ、その場合、ブロック1120において、調整ノードは、同様に、要求ノードが信頼されたクライアントであると決定することができる。したがって、調整ノードが要求ノードは信頼されたクライアントであると決定する場合、ブロック1135において、(たとえば、図6および図7を参照して上でさらに詳細に説明したように)調整ノードは要求ノードからのアクセス要求を付与することができる。さもなければ、(たとえば、調整ノードが、要求ノードとの以前の相互作用も何も有さず、何の近隣デバイスもその要求ノードと以前の相互作用を有さないため)調整ノードが要求ノードは信頼されたノードでないと決定した場合、ブロック1125において、調整ノードは要求ノードにチャレンジを送信して、ブロック1130において、要求ノードがそのチャレンジに対して正確に応答したかどうかを決定することができる。調整ノードは、次いで、要求ノードがそのチャレンジに正確に応答した場合、ブロック1135において、アクセス要求を付与し、あるいは、要求ノードがそのチャレンジに成功裏に応答することに失敗した場合、ブロック1140において、アクセス要求を拒否することができる。
【００９９】
一実施形態では、ブロック1145において、調整ノードは、次いで、要求ノードに関連付けられたトラストヒューリスティックを更新することができる。たとえば、調整ノードは、要求ノードからのチャレンジに対応する1つもしくは複数の逐次の正確な応答の後で、チャレンジ間隔を低減すること、または、要求ノードがそのチャレンジに対して何度も成功裏に応答した後、それ以上のチャレンジ応答交換が必要とされないと決定することができる。したがって、経時的な成功裏のチャレンジ応答交換に応えて、IoTネットワーク内の2つ以上のノード間の信頼を構築あるいはモデル形成することができる。たとえば、図5に示し、上記でさらに詳細に説明したように、要求ノードがIoTネットワーク内に入るのを可能にするために、メッセージを転送もしくは中継させるために、豊富なもしくは無限のリソース(たとえば、電気)にアクセスすることを可能にするために、制限された、制約された、もしくは他の有限リソース(たとえば、Wi-Fi)にアクセスすることを可能にするために、および/または保護されたリソース(たとえば、データベース記録)にアクセスすることを可能にするために、ブロック1145において、トラストヒューリスティックを更新することができる。代替的に、要求ノードがチャレンジに成功裏に応答せず、したがって、ブロック1140において、調整ノードが中継要求を拒否した場合、要求ノードがそのチャレンジに成功裏に応答することに複数回失敗した場合、要求ノードに関連する信頼レベルを低減するため、および/または要求ノードがある期間の間IoTネットワークを介して通信することを阻止するため、もしくは要求ノードがIoTネットワークに立ち入ることを完全に禁じるために、ブロック1145において、トラストヒューリスティックを更新することができる。したがって、トラストヒューリスティックを適切に更新することに応えて、ブロック1150において、調整ノードは、次いで、(たとえば、要求ノードが十分に高い信頼レベル以外の何かを有する場合)追加のチャレンジ応答交換が必要とされ得るかどうかを決定して、チャレンジ間隔が失効した後、ブロック1125に戻って、チャレンジ応答交換を繰り返すことができる。さもなければ、ブロック1150において、調整ノードがそれ以上のチャレンジ応答交換が必要とされないと決定した場合(たとえば、要求ノードが十分に高い信頼レベルを有する場合)、要求ノードが、何らかのさらなるチャレンジに応答する必要なしに、アクセス要求を自動的に中継させることが許可されると、方法1100は終了することができる。
【０１００】
情報および信号を多種多様な異なる技術および技法のいずれかを使用して表すことができることを、当業者は理解されよう。たとえば上記の説明全体を通して参照することができるデータ、命令、指令、情報、信号、ビット、記号およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界もしくは粒子、光学場もしくは粒子、またはそれらの任意の組合せによって表すことができる。
【０１０１】
さらに、本明細書で開示する態様に関連して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装され得ることを当業者は理解されよう。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明確に説明するために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能の点から一般的に上記で説明されている。そのような機能がハードウェアまたはソフトウェアのどちらとして実施されるのかは、システム全体に課される特定の用途および設計制約に依存する。当業者は、説明される機能を具体的な応用形態ごとに様々な方法で実現することができるが、そのような実現の決定は、本開示の範囲からの逸脱を生じるものと解釈されるべきではない。
【０１０２】
本明細書で開示する態様に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または、本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せで実装あるいは実行することができる。汎用プロセッサを、マイクロプロセッサとすることができるが、代替案では、プロセッサを、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械とすることができる。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ(たとえば、DSPおよびマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成)として実装され得る。
【０１０３】
本明細書において開示する態様に関連して説明した方法、シーケンス、および/またはアルゴリズムは、ハードウェアで、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、またはその2つの組合せで直接具現され得る。ソフトウェアモジュールは、RAM、フラッシュメモリ、ROM、EPROM、EEPROM、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体内に存在し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合する。代替形態において、記憶媒体はプロセッサと一体であり得る。プロセッサおよび記憶媒体はASIC内に存在し得る。ASICはIoTデバイス内に存在し得る。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末内に個別の構成要素として存在し得る。
【０１０４】
1つまたは複数の例示的な態様では、記載した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実施され得る。ソフトウェアに実装される場合、機能は、1つもしくは複数の命令またはコードとして、コンピュータ可読媒体上に記憶されるか、あるいは、コンピュータ可読媒体を介して送信される場合がある。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を可能にする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体と通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによりアクセスできる任意の利用可能な媒体であり得る。例として、それに限定されず、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスク記憶デバイス、磁気ディスク記憶デバイスもしくは他の磁気記憶デバイス、または命令もしくはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを搬送あるいは記憶するために使用可能であり、コンピュータによってアクセス可能な他の任意の媒体を含むことができる。同様に、いかなる接続も、コンピュータ可読媒体と当然のことながら呼ばれる。たとえば、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースからソフトウェアが送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、CD、レーザディスク(disc)、光ディスク(disc)、DVD、フロッピー（登録商標）ディスク(disk)およびBlu-ray（登録商標）ディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、かつ/またはデータをレーザで光学的に再生する。前述の組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【０１０５】
上記の開示は本開示の例示的な態様を示すが、添付の特許請求の範囲によって規定される本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書で様々な変更および修正が行われ得ることに留意されたい。本明細書で説明した本開示の態様による方法クレームの機能、ステップおよび/または動作は、特定の順序で実行される必要はない。さらに、本開示の要素は単数形で記載または特許請求されている場合があるが、単数形に限定することが明示的に述べられていない限り、複数形が考えられる。
【符号の説明】
【０１０６】
100A  ワイヤレス通信システム
100B  ワイヤレス通信システム
100C  ワイヤレス通信システム
100D  ワイヤレス通信システム
100E  ワイヤレス通信システム
105  受動IoTデバイス
108  エアインターフェース
109  直接有線接続、有線接続
110  テレビジョン、IoTデバイス
112  屋外空調機、IoTデバイス
114  温度自動調整器、IoTデバイス
116  冷蔵庫、IoTデバイス、冷蔵庫IoTデバイス
116A  IoTデバイス
116B  IoTデバイス
118  洗濯機および乾燥機、IoTデバイス
120  コンピュータ
122A  IoTデバイス
122B  IoTデバイス
124A  IoTデバイス
124B  IoTデバイス
125  アクセスポイント
130  IoTマネージャ、IoTマネージャデバイス、スーパーバイザデバイス
140  IoT SuperAgent
140A  IoT SuperAgent
140B  IoT SuperAgent
145  ゲートウェイ機能
152  アプリケーションレイヤ
154  CMPレイヤ
156  トランスポートレイヤ
158  物理レイヤ
160  IoTグループ、IoTデバイスグループ
160A  IoTデバイスグループ
160B  IoTデバイスグループ
170  IoTサーバ
175  インターネット
180  リソース
200A  IoTデバイス
200B  受動IoTデバイス
202  プラットフォーム
206  送受信機
208  プロセッサ
212  メモリ
214  入出力(I/O)インターフェース
222  電源ボタン
224A  制御ボタン
224B  制御ボタン
226  ディスプレイ
300  通信デバイス
305  情報を受信および/または送信するように構成された論理
310  情報を処理するように構成された論理
315  情報を記憶するように構成された論理
320  情報を提示するように構成された論理
325  ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理
400  サーバ
401  プロセッサ
402  揮発性メモリ
403  ディスクドライブ
404  ネットワークアクセスポート
406  ディスクドライブ
407  ネットワーク
500  トラストヒューリスティックモデル
510  未知の信頼レベル
520  予備信頼レベル
530  信頼レベル
540  親友レベル
550  不信レベル
610  通信シナリオ
620  通信シナリオ
630  通信シナリオ
710  通信シナリオ
720  通信シナリオ
【図１Ａ】
2016530605.tif 000003
【図１Ｂ】
2016530605.tif 000004
【図１Ｃ】
2016530605.tif 000005
【図１Ｄ】
2016530605.tif 000006
【図１Ｅ】
2016530605.tif 000007
【図２Ａ】
2016530605.tif 000008
【図２Ｂ】
2016530605.tif 000009
【図３】
2016530605.tif 000010
【図４】
2016530605.tif 000011
【図５】
2016530605.tif 000012
【図６】
2016530605.tif 000013
【図７】
2016530605.tif 000014
【図８】
2016530605.tif 000015
【図９】
2016530605.tif 000016
【図１０】
2016530605.tif 000017
【図１１】
2016530605.tif 000018
【国際調査報告】
2016530605.tif 000019
2016530605.tif 000020