Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10176-30-1:2025 ISO/IEC 29341-30-1:2017 Công nghệ thông tin - Kiến trúc thiết bị UPnP - Phần 30-1: Giao thức điều khiển thiết bị điều khiển và quản lý IoT - Tổng quan về kiến trúc điều khiển và quản lý IoT

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10176-30-1:2025

ISO/IEC 29341-30-1:2017

CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - KIẾN TRÚC THIẾT BỊ UPNP - PHẦN 30-1: GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ QUẢN LÝ IOT - TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC ĐIỀU KHIỂN VÀ QUẢN LÝ IOT

Information technology - UPnP device architecture - Part 30-1: IoT management and control device control protocol - IoT management and control architecture overview

Lời nói đầu

TCVN 10176-30-1:2025 hoàn toàn tương đương với ISO/IEC 29341-30-1:2017

TCVN 10176-30-1:2025 do Tiểu Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/JTC 1/SC 35 Giao diện người sử dụng biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ và công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 10176-30 Công nghệ thông tin - Kiến trúc thiết bị UPnP gồm các phần sau:

- TCVN 10176-30-1:2025 (ISO/IEC 29341-30-1:2017), Phần 30-1: Giao thức điều khiển thiết bị điều khiển và quản lý IoT - Tổng quan về kiến trúc điều khiển và quản lý IoT

- TCVN 10176-30-2:2025 (ISO/IEC 29341-30-2:2017), Phần 30-2: Giao thức điều khiển thiết bị điều khiển và quản lý IoT - Thiết bị điều khiển và quản lý IoT

Bộ tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC 29341-30 Information technology - UPnP device architecture còn các phần sau:

- ISO/IEC 29341-30-10:2017, Part 30-10: IoT management and control device control protocol - Data store service

- ISO/IEC 29341-30-11:2017, Part 30-11: IoT management and control device control protocol - IoT manaaement and control data model service

- ISO/1EC 29341-30-12:2017, Part 30-12: IoT management and control device control protocol - IoT management and control transport generic service

 

CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - KIẾN TRÚC THIẾT BỊ UPNP - PHẦN 30-1: GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ QUẢN LÝ IOT - TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC ĐIỀU KHIỂN VÀ QUẢN LÝ IOT

Information technology - UPnP device architecture - Part 30-1: IoT management and control device control protocol - IoT management and control architecture overview

1 Phạm vi áp dụng

1.1 Giới thiệu

Tiêu chuẩn này mô tả toàn bộ kiến trúc điều khiển và quản lý IoT UPnP (UPnP IoTManagementAndControl), trong đó thiết lập UPnP IoTManagementAndControl [11] và các đặc tả về dịch vụ DataStore (lưu trữ dữ liệu) [13]. Thiết bị IoTManagementAndControl giúp các dịch vụ liên kết với thiết bị cảm biến được kết nối với cả mạng UPnP cũng như mạng không phải UPnP. Dịch vụ DataStore cung cấp việc duy trì và phân phối ổn định dữ liệu cảm biến cũng như dữ liệu từ các thiết bị di động có thể rời mạng UPnP bất cứ lúc nào. Dịch vụ này có thể được đặt trong UPnP IoTManagementAndControl cũng như trong các thiết bị UPnP khác.

1.2 Mục tiêu

Kiến trúc UPnP IoTManaaementAndControl được xác định nhằm đáp ứng các mục tiêu sau đây:

• Mô tả các bộ cảm biến và bộ thi hành có trong các mạng UPnP và không phải UPnP.

• Cung cấp các dịch vụ truyền tải dữ liệu cho các bộ cảm biến và bộ thi hành đến các thiết bị trên mạng UPnP.

• Xác định dịch vụ mô tả, giữ lại và phân phối dữ liệu được nhận từ các bộ cảm biến cũng như các nguồn dữ liệu không ổn định khác.

• Xác định mô hình bảo vệ thiết bị được phép cho bộ cảm biến và các thành phần duy trì dữ liệu.

1.3 Không theo mục tiêu

Các điều sau đây không phải mục tiêu ban đầu của kiến trúc UPnP IoTManagementAndControl:

• Điều khiển mức thấp của các mạng cầu nối

Phiên bản ban đầu của UPnP IoTManagementAndControl xem bộ cảm biến và bộ thi hành là các bộ chứa và nguồn dữ liệu trừu tượng và không đưa ra các chi tiết hoặc cung cấp truy cập trực tiếp tới các giao thức mạng cầu nối. Điều khiển mức thấp các giao thức mạng cầu nối đã chọn được xem xét trong các phiên bản tiếp theo của kiến trúc.

• Điều khiển độ trễ mức thấp của các bộ cảm biến và bộ thi hành.

Phiên bản ban đầu của UPnP IoTManagementAndControl xem bộ cảm biến và bộ thi hành là các đối tượng độc lập yêu cầu sự giám sát không thường xuyên từ các thiết bị mạng gia đình. Điều khiển vòng lặp khép kín của cặp bộ cảm biến và bộ thi hành được thực hiện trực tiếp trong kiến trúc của bộ cảm biến/bộ thi hành với các máy khác mạng gia đình cung cấp toàn bộ các giám sát. Tuy nhiên, UPnP IoTManagementAndControl hỗ trợ các bộ cảm biến có các yêu cầu về thông, lượng đáng kể sử dụng kết nối truyền tải.

1.4 Bản đồ đặc tả IoTManagementAndControl và DataStore

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm cung cấp thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

[1] UPnP Device Architecture, version 1.0, UPnP Forum, June 13, 2000. Available at:http://upnp.org/specs/arch/UPnPDA10_20000613.pdf. Latest version available at: http://upnp.org/specs/arch/UPnP-arch-DeviceArchitecture-v1.0.pdf.

[2] TCVN ISO 8601 (ISO 8601) Phần tử dữ liệu và dạng thức trao đổi - Trao đổi thông tin - Biểu diễn thời gian

[3] IETF RFC 2119, Key words for use in RFCs to Indicate Requirement Levels, S. Bradner, 1997. Available at: http://www.faqs.ora/rfcs/rfc2119.html

[4] HyperText Transport Protocol - HTTP/1.1, R. Fielding, J. Gettys, J. Mogul, H. Frystyk, L. Masinter, P. Leach, T. Berners-Lee, June 1999. Available at: http://www.ietf.ora/rfc/rfc2616.txt.

[5] IETF RFC 3339, Date and Time on the Internet: Timestamps, G. Klyne, Clearswift Corporation, C. Newman, Sun Microsystems, July 2002. Available at: http://www.ietf.org/rfc/rfc3339.txt

[6] Extensible Markup Language (XML) 1.0 (Third Edition), Francois Yergeau, Tim Bray, Jean Paoli, C. M. Sperberg-McQueen, Eve Maler, eds., W3C Recommendation, February 4, 2004. Available at: http://www.w3.org/TR/2004/REC-xml-20040204

[7] XML Schema Part 2: Data Types, Second Edition, Paul V. Biron, Ashok Malhotra, W3C Recommendation, 28 October 2004. Available at: http://www.w3.org/TR/2004/RECxmlschema-2-20041028

[8] XML Path Language (XPATH) Version 1.0. James Clark, Steve DeRose, W3C Recommendation 16 November 1999. Available from: http://www.w3.org/TR/1999/REC-xpath-19991116

[9] ISO/IEEE-11073-20601 Health informatics - Personal health device communication - Part 20601: Application Profile - Optimized exchange protocol, 2010. Available at:http://www.iso.org/iso/search.htm?qt=11073&searchSubmit=Search&sort=rel&type=simple&published=true

[10] UPnP Sensor and DataStore Architecture Overview, UPnP Forum, July 1, 2013. Available at: http://www.upnp.org/specs/smgt/UPnP-smgtIoTManagementAndControlArchitectureOverview-v1-20130701.pdf. Latest version available at: http://www.upnp.org/specs/smgt/UPnP- smgtIoTManagementAndControlArchitectureOverview-v1.pdf

[11] UPnP IoTManagementAndControl:1 Device, UPnP Forum July 1, 2013. Available at: http://www.upnp.org/specs/smgt/UPnP-smgt-IoTManagementAndControl-v1-Device 20130701.pdf. Latest version available at: http://www.upnp.org/specs/smgt/UPnP-smgtIoTManagementAndControl-v1-Device.pdf

[12] UPnP SensorTransportGeneric:1 Service, UPnP Forum July 1, 2013. Available at: http://www.upnp.org/specs/smgb/UPnP-smgt-SensorTransportGeneric-v1-Service-20130701.pdf. Latest version available at: http://www.upnp.org/specs/smgt/UPnP-smgtSensorTransportGeneric-v1-Service.pdf

[13] UPnP DataStore:1 Service, UPnP Forum, July 1, 2013. Available at: http://www.upnp.org/specs/smgt/UPnP-smgt-DataStore-v1-Service-20130701.pdf. Latest version available at: http://www.upnp.org/specs/smgt/UPnP-smgt-DataStore-v1-Service.pdf

[14] UPnP IoTManagementAndControl Sensor DataModel Service, UPnP Forum, July 1, 2013. Available at: http://www.upnp.org/specs/smgt/UPnP-smgt-SensorDataModel-v1-Service-20130701.pdf. Latest version available at: http://www.upnp.org/specs/smgt/UPnP-smgtSensorDataModel-v1-Service.pdf

[15] UPnP DeviceProtection:1 Service, UPnP Forum, February 24, 2011. Available at: http://www.upnp.org/specs/gw/UPnP-aw-DeviceProtection-v1-Service-20110224.pdf. Latest version available at: http://www.upnp.org/specs/gw/UPnP-gwDeviceProtection-v1-Service.pdf

[16] UPnP ConfiguraticnManagement:2 Service, UPnP Forum, February 16, 2012. Available at: http://www.upnp.org/specs/dm/UPnP-dm-ConfigurationManagement-v2-Service-20120216.pdf. Latest version available at: http://www.upnp.org/specs/dm/UPnP-dmConfigurationManagement-v2-Service.pdf

[17] XML Schema DataStore LastChange Eventing, UPnP Forum, July 1, 2013. Available at: http://www.upnp.org/schemas/ds/dsevent-v1-20130701.xsd. Latest version available at: http://www.upnp.org/schemas/ds/dsevent.xsd

[18] XML Schema UPnP DataStore DataStoreInfo, UPnP Forum, July 1, 2013. Available at: http://www.upnp.org/schemas/ds/dsinfo-v1-20130701.xsd. Latest version available at: http://www.upnp.org/schemas/dsinfo.xsd

[19] XML Schema UPnP DataStore DataTableInfo, UPnP Forum, July 1, 2013. Available at: http://www.upnp.org/schemas/ds/dtinfo-v1-20130701.xsd. Latest version available at: http://www.upnp.org/schemas/ds/dtinfo.xsd

[20] XML Schema UPnP DataStore DataStoreGroups, UPnP Forum, July 1, 2013. Available at: http://www.upnp.org/schemas/ds/dsgroups-v1-20130701.xsd. Latest version available at: http://www.upnp.org/schemas/ds/dsgroups.xsd

[21] XML Schema UPnP DataStore DataRecord, UPnP Forum, July 1, 2013. Available at: http://www.upnp.org/schemas/ds/drecs-v1-20130701.xsd. Latest version available at: http://www.upnp.org/schemas/ds/drecs.xsd

[22] XML Schema UPnP DataStore DataRecordFilter, UPnP Forum, July 1, 2013. Available at: http://www.upnp.org/schemas/ds/drecfilter-v1-20130701.xsd. Latest version available at: http://www.upnp.org/schemas/ds/drecfilter.xsd

[23] XML Schema UPnP DataStore DataRecord Status, UPnP Forum, July 1, 2013. Available at: http://www.upnp.org/schemas/ds/drecstatus-v1-20130701.xsd. Latest version available at: http://www.upnp.org/schemas/ds/drecstatus.xsd

[24] XML Schema UPnP IoTManagementAndControl DataRecord Information, UPnP Forum, July 1, 2013. Available at: http://www.upnp.org/schemas/smgt/srecinfo-v1-20130701.xsd. Latest version available at: http://www.upnp.org/schemas/smgt/srecinfo.xsd

[25] XML Schema UPnP IoTManagementAndControl Sensor DataModel DataItem Description, UPnP Forum, July 1, 2013. Available at: http:.//www.upnp.org/schemas/smgt/sdmdid-v1-20130701.xsd. Latest version available at: http://www.upnp.org/schemas/smgt/sdmdid.xsd.

3 Thuật ngữ, định nghĩa và chữ viết tắt

3.1 Thuật ngữ và định nghĩa IoTManagementAndControl

Các thuật ngữ sau đây áp dụng cho các đặc tả thiết bị IoTManagementAndControl [11], dịch vụ DataModel cảm biến IoTManagementAndControl [14], và dịch vụ SensorTransportGeneric IoTManagementAndControl [12].

3.1.1

Bộ cảm biến (Sensor)

Bộ cảm biến xác định tập các DataItem đã đặt tên (xem điều 3.2) trong đó được đọc và/hoặc ghi qua dịch vụ truyền tải cảm biến chung [12]. Việc truy cập vào (các) DataItem cảm biến do các hoạt động UPnP SOAP cung cấp hoặc qua các kết nối truyền tải cảm biến chung HTTP. Phát hiện, điều khiển và trạng thái của (các) bộ cảm biến được cung cấp thông qua (các) thông số xác định bởi dịch vụ DataModel bộ cảm biến IoTmanagement [14]. Phụ thuộc loại cảm biến, điều khiển cảm biến bổ sung hoặc các thông số trạng thái cũng có thể được cung cấp bởi các đặc tả đặc trưng của hệ sinh thái cảm biến bổ sung.

3.1.2

SensorCollection (SensorCollection - Tập hợp cảm biến)

Tập hợp cảm biến chứa không hoặc nhiều bộ cảm biến. Các bộ cảm biến liệt kê trong tập hợp cảm biến liên quan đến thiết bị thực. Trong một số trường hợp, các bộ cảm biến có thể liên quan trực tiếp đến thao tác của thiết bị như là hệ thống thiết bị Y tế IEEE-11073 [9] , trong khi đó ở một số trường hợp khác, các bộ cảm biến có thể giúp đỡ gián tiếp việc thực hiện kiểm tra và các thao tác điều khiển trên thiết bị; như là các bộ cảm biến trong tủ lạnh hoặc bộ ổn nhiệt trong nhà. Các tập hợp cảm biến có thể định danh các thiết bị UPnP khác trong đó cung cấp lệnh và chức năng điều khiển khác.

3.1.3

SensorGroup (SensorGroup - Nhóm cảm biến)

Các bộ cảm biến có thể được nhóm lại sử dụng (các) SensorGroup. Bộ cảm biến riêng lẻ có thể tham gia (là thành viên của) không hoặc nhiều SensorGroup. (Các) SensorGroup có thể bao gồm các bộ cảm biến từ nhiều SensorCollection. Ngoài ra còn định danh các bộ cảm biến liên quan, (các) SensorGroup cũng có thể được gán các phép DeviceProtection mà sau đó được sử dụng như vai trò DeviceProtection.

3.1.4

SensorID (SensorID - Định danh của bộ cảm biến)

SensorID là mã định danh trong đó định danh duy nhất bộ cảm biến cho các hoạt động SOAP được thực hiện bởi dịch vụ SensorTransportGeneric [12]. Các giá trị SensorID được cung cấp bởi nút thông số định danh bộ cảm biến của dịch vụ DataModel cảm biến IoTManagementAndControl [14].

3.1.5

SensorNode (SensorNode - Nút cảm biến)

SensorNode là tập các nút của mô hình dữ liệu cảm biến IoTManagementAndControl [14] mô tả bộ cảm biến và (các) DataItem nó hỗ trợ. Các thông số nút cảm biến được yêu cầu, cho phép cùng với cú pháp và ngữ nghĩa tương ứng được liệt kê chi tiết bởi đặc tả dịch vụ mô hình dữ liệu cảm biến IoTManagementAndControl.

3.1.6

SensorPath (SensorPath - Đường dẫn của cảm biến)

PartialPath (xem điều 3.3.4) tới nút cảm biến.

3.1.7

SensorURN (SensorURN - URN cảm biến)

(Các) SensorURN định danh tập (các) DataItem được yêu cầu và cho phép mà bộ cảm biến cung cấp. Cú pháp và ngữ nghĩa của (các) SenserURN được liệt kê chi tiết trong đặc tả dịch vụ mô hình dữ liệu IoTManagementAndControl [14] và điều 5.2.6 “Các định danh kiểu chuẩn hóa bộ cảm biến”

3.2 Các thuật ngữ và định nghĩa về lưu trữ dữ liệu

Các thuật ngữ sau đây áp dụng cho đặc tả dịch vụ DataStore [13].

3.2.1

DataItem (DataItem - Mục dữ liệu)

DataItem định danh đầu ra từ bộ cảm biến (hoặc đầu vào tới bộ thi hành). DataItem được xác định bằng tên gọi, kiểu dữ liệu và mã hóa. Xem điều 4.3 “Các ngữ nghĩa của DataItem" để biết thêm mô tả chi tiết về (các) DataItem.

3.2.2

DataRecord (DataRecord - Bản ghi dữ liệu)

DataRecord bao gồm tập (các) DataItem đã xác định. (Các) DataRecord có thể chứa (các) DataItem từ nhiều kiểu cảm biến cũng như chứa (các) DataItem từ nhiều bộ cảm biến của cùng một kiểu.

3.2.3

DataStore (DataStore - Lưu trữ dữ liệu)

DataStore là tập hợp của (các) DataTable.

3.2.4

Nhóm DataStore (DataStore Group)

(Các) DataTable trong lưu trữ dữ liệu phải là thành viên của một hoặc nhiều nhóm. Toàn thể hội viên trong nhóm cho biết việc tham gia của (các) DataTable liên quan theo nhiều cách. Một DataTable có thể tham gia ở nhiều nhóm. Tuy nhiên, dịch vụ DataStore chỉ xác định toàn thể hội viên trong nhóm và truy cập các quyền cho nhóm. Các yêu cầu cụ thể về hệ sinh thái bổ sung có thể cung cấp thêm các quy tắc và ý nghĩa gắn với toàn thể hội viên của nhóm.

3.2.5

DataTable (DataTable - Bảng dữ liệu)

DataTable bao gồm tập hợp (các) DataRecord và từ điển giá trị/khóa quản lý bởi dịch vụ DataStore. Tất cả (các) DataRecord trong DataTable chia sẻ một định dạng DataRecord.

3.2.6

Từ điển của DataTable (DataTable Dictionary)

DataTable cung cấp cấu trúc dữ liệu giá trị/khóa chứa thông tin về DataTable. (Các) DataItem trong các bản ghi của DataTable có thể tham chiếu tới các mục nhập lưu trữ trong từ điển của DataTable.

3.2.7

Mã định danh duy nhất toàn cầu của DataTable (DataTable GUID)

Mã định danh duy nhất toàn cầu của DataTable.

3.2.8

DataTableID (DataTableID - Mã định danh của bảng dữ liệu)

Đối số hoạt động UPnP định danh DataTable cụ thể (xem điều 3.2.7).

3.2.9

DataTableURN (DataTableURN - Tên nguồn không đổi của bảng dữ liệu)

Tên nguồn không đổi (URN) định danh các nội dung lưu trữ trong DataTable. Xem dịch vụ DataStore [13], điều 5.3.4 “DataTable URN "để biết thêm thông tin.

3.3 Các thuật ngữ và định nghĩa về quản lý cấu hình

Các thuật ngữ sau đây áp dụng cho dịch vụ quản lý cấu hình [16]. Dịch vụ mô hình dữ liệu cảm biến IoTManagementAndControl [14] xác định hồ sơ của dịch vụ quản lý cấu hình.

3.3.1

Phần tử lá (Leaf)

Phần tử lá trong cây logic của mô hình dữ liệu.

3.3.2

Phần tử nút (Node)

Phần tử trong cây logic biểu diễn cấu trúc phân cấp của mô hình dữ liệu.

3.3.3

Đường dẫn (Path)

Biểu diễn chuỗi (các) nút bắt đầu với nút gốc và kết thúc tại nút quan tâm. Đặc biệt, đó là sự móc nối của các tên nút.

3.3.4

PartialPath (PartialPath - Đường dẫn từng phần)

Đường dẫn từ gốc đến nút trong cây mô hình dữ liệu mà không phải là lá.

3.3.5

ParameterIntializationPath (ParameterIntializationPath - Đường dẫn khởi tạo thông số)

Chuỗi (các) nút bắt đầu từ nút thực thể đơn và kết thúc tới nút lá.

3.3.6

Phần tử gốc (Root)

Phần tử gốc của cây logic của mô hình dữ liệu..

3.4 Các thuật ngữ và định nghĩa về bảo vệ thiết bị

Các thuật ngữ sau đây áp dụng cho dịch vụ bảo vệ thiết bị [15].

3.4.1

Vai trò bảo vệ thiết bị (Device protection roles)

Dịch vụ bảo vệ thiết bị UPnP kết hợp các điểm điều khiển với các vai trò bảo vệ thiết bị trong đó xác định các thao tác cho phép một điểm điều khiển có thể thực hiện trên dịch vụ UPnP. Các vai trò của dịch vụ bảo vệ thiết bị là liên kết của các vai trò cơ bản xác định bởi dịch vụ bảo vệ thiết bị UPnP và các vai trò bảo vệ thiết bị xác định bởi dịch vụ UPnP tùy thuộc vào việc bảo vệ thiết bị. Xem dịch vụ bảo vệ thiết bị UPnP [15] và điều 4.1.9 “Mô hình bảo vệ tập hợp cảm biến” và điều 4.2.6 “Mô hình bảo vệ DataStore” để biết thêm chi tiết.

3.4.2

Định danh điểm điều khiển (Control point identity)

Dịch vụ bảo vệ thiết bị UPnP kết hợp các định danh điểm điều khiển với các vai trò bảo vệ thiết bị. Điểm điều khiển UPnP có thể có các vai trò được gán của chính nó cũng như các vai trò là kết quả của người dùng cuối kết hợp với điểm điều khiển.

4 Tổng quan về kiến trúc

Hình sau đây chỉ ra mối quan hệ mức cao của các thành phần khác nhau trong hệ sinh thái quản lý bộ cảm biến UPnP. Ở bên trái của lược đồ là các thiết bị tự động trong nhà, thiết bị về sức khỏe cá nhân và thiết bị di động trong đó có thể hỗ trợ các giao thức mạng từ xa không phải UPnP. Thiết bị IoTManagementAndControl gần trung tâm của hình cung cấp các dịch vụ nhằm phát hiện và kết nối các thiết bị này tới các thiết bị trên mạng gia đình UPnP. Dịch vụ DataStore UPnP có thể được đưa ra trong thiết bị IoTManagementAndControl và/hoặc trong một hoặc nhiều thiết bị mạng trong nhà UPnP có thể giữ lại dữ liệu từ thiết bị IoTManagementAndControl cũng như các thiết bị mạng trong nhà UPnP khác.

Hình 1 - Các thành phần kiến trúc IoTManagementAndControl

4.1 Thiết bị UPnP IoTManagementAndControl

Thiết bị IoTManagementAndControl cung cấp các dịch vụ sau đây:

- Mô tả bộ cảm biến

- Truyền tải dữ liệu cảm biến

- Bảo vệ thiết bị (tùy chọn)

- Các dịch vụ xác định bên cung cấp (tùy chọn)

Hình sau đây chỉ ra các dịch vụ thành phần chứa trong thiết bị UPnP IoTManagementAndControl:

Hình 2 - Các dịch vụ thiết bị IoTManagementAndControl

4.1.1  Mô hình dữ liệu cảm biến

Thiết bị UPnP IoTManagementAndControl bao gồm một thực thể của dịch vụ quản lý cấu hình UPnP [16]. Đặc tả dịch vụ mô hình dữ liệu cảm biến UPnP IoTManagementAndControl [14] xác định dịch vụ mô hình dữ liệu cảm biến UPnP IoTManagementAndControl và hồ sơ để đưa ra dịch vụ quản lý cấu hình trong thiết bị IoTManagementAndControl. Dịch vụ mô hình dữ liệu cảm biến UPnP IoTManagementAndControl cung cấp phương pháp chính yếu cho các thiết bị mạng trong nhà UPnP nhằm định danh các bộ cảm biến và các bộ thi hành được hỗ trợ bởi thiết bị ioTManagementAndControl.

4.1.2  Các bộ sưu tập cảm biến

UPnP IoTManagementAndControl nhóm các bộ cảm biến trong (các) SensorCollection cung cấp cả ngữ cảnh vật lý và logic cho các bộ cảm biến không liên quan khác. Một ví dụ đơn giản là tủ lạnh. Thiết bị này hỗ trợ số lượng các kiều cảm biến khác nhau trong đó thực hiện các chức năng khác nhau như là kiểm tra và điều khiển nhiệt độ trong khoang, sử dụng năng lượng và trạng thái cửa. Tuy nhiên, đứng trước việc sử dụng bộ cảm biến vô cùng lớn, UPnP không cố gắng xác định một mô hình cảm biến chuẩn cho thiết bị (tủ lạnh). Thay vào đó, UPnP IoTManagementAndControl quảng bá kiểu tập hợp, cho phép các điểm điều khiển UPnP nhận ra kiểu tập hợp được quảng bá nhằm cung cấp giao diện người sử dụng và các dịch vụ điều khiển.

4.1.3 Điều khiển cảm biến

Các bộ cảm biến do IoTManagementAndControl quản lý được kỳ vọng điều hành mà không chịu sự giám sát trực tiếp bởi các thiết bị mạng trong nhà UPnP. Tuy nhiên, thiết bị IoTManagementAndControl không cung cấp các tiện ích cơ bản nhằm kích hoạt chức năng hỏi vòng tự động của các bộ cảm biến yêu cầu nó. Các tiện ích này do các nút thông số điều khiển trong thiết bị mô hình dữ liệu UPnP IoTManagementAndCcntrol [14]. Ngoài ra, các kiểu cảm biến yêu cầu nhiều bộ điều khiển chi tiết hơn có thể xác định các thông số điều khiển bổ sung theo các nút CollectionSpecific và SensorSpecific của dịch vụ mô hình dữ liệu UPnP IoTManagementAndControl.

4.1.4  (Các) DataItem cảm biến

UPnP xem (các) bộ cảm biến như là các nguồn dữ liệu. UPnP xác định thuật ngữ DataItem là nguồn dữ liệu (hoặc bộ chứa) với “tên”, “kiểu” và “mã hóa” kết hợp. Kiểu dữ liệu kết hợp với DataItem cảm biến có thể sắp xếp từ đại lượng vô hướng đơn giản đến tài liệu XML phụ thuộc vào hệ sinh thái gốc của bộ cảm biến. Mỗi bộ cảm biến có thể xác định nhiều (các) DataItem được nhóm lại theo nút SensorURN.

4.1.5  Tài liệu mô tả DataItem cảm biến

Nhiều bộ cảm biến tạo ra dữ liệu đơn giản và trong các thực thể này, mô tả dựa trên văn bản của bộ cảm biến được đi kèm bởi thông tin dựa trên phương pháp tạo mẫu, (trung bình, tức thời) và các đơn vị đo đủ để trình diễn thông tin do DataItem cung cấp. Nhằm thuận lợi hóa việc mô tả (các) DataItem, UPnP IoTManagementAndControl xác định lược đồ XML mô tả DataItem [25]. Tài liệu XML này được cung cấp bởi nút thông số Description của DataItem (xem điều 4.4 “Tài liệu XML mô tả DataItem”)

4.1.6  DataRecord cảm biến

Thiết bị UPnP IoTManagementAndControl có thể thông báo cho các bộ cảm biến mà có thể tạo ra một hoặc nhiều DataItem. Sau đó, thiết bị UPnP có thể kiểm tra (các) DataItem đã thông báo cho bộ cảm biến đích và yêu cầu tạo ra (các) DataRecord bao gồm tập con (các) DataItem cung cấp bởi bộ cảm biến.

4.1.7  Truyền tải dữ liệu cảm biến

Thiết bị UPnP IoTManagementAndControl hỗ trợ hai phương pháp để có được dữ liệu cảm biến:

• Các kết nối truyền tải dựa trên HTTP/HTTPS.

• Truyền tải dựa trên SOAP

Khi sử dụng các kết nối truyền tải HTTP, một điểm điều khiển IoTManagementAndControl cung cấp URL truyền tải mà có thể chấp nhận (các) DataRecord được cung cấp bởi thiết bị IoTManagementAndControl. Sau đó, điểm điều khiển sẽ đưa các hoạt động SOAP tới thiết bị IoTManagementAndControl cung cấp URL truyền tải và (các) DataItem được bao gồm trong (các) DataRecord đã cung cấp. Khi thiết lập, thiết bị IoTManagementAndControl sẽ kết nối trực tiếp với máy chủ HTTP được định danh bởi URL truyền tải và sẽ phân phát DataRecord trực tiếp mà không có thêm tác động của điểm điều khiển nào. Phương pháp này phù hợp với các trường hợp mà bộ cảm biến có thể tạo số lượng lớn dữ liệu cũng như các bộ cảm biến tạo các yêu cầu dữ liệu không thường xuyên. Ngoài ra, phương pháp này còn cho phép thiết bị IoTManagementAndControl hỗ trợ nhiều kết nối truyền tải độc lập cho phép dữ liệu cảm biến được sao chép tới nhiều thiết bị UPnP.

Khi sử dụng việc truyền tải dựa trên SOAP, thiết bị IoTManagementAndControl sẽ tạo một sự kiện cho biết một hoặc nhiều bộ cảm biến có sẵn dữ liệu được đọc. Sau đó, điểm điều khiển UPnP IoTManagementAndControl có thể đưa hoạt động của SOAP tới (các) để DataRecord yêu cầu từ dịch vụ truyền tải cảm biến chung của thiết bị IoTManagementAndControl cảm biến.

4.1.8  Nhóm cảm biến

Trong khi các tập hợp cảm biến liên kết các bộ cảm biến trong thiết bị cụ thể thì các mối quan hệ cảm biến thêm vào sẽ hữu ích cho việc thực thi cũng như cho việc khám phá các bộ cảm biến liên quan dựa vào ngữ cảnh. Ví dụ, các bộ cảm biến đo nhiệt độ có thể xuất hiện trong một số ngữ cảnh như là bên trong tủ lạnh cũng như trong máy điều nhiệt trong phòng hoặc hệ thống nước nóng. Do đó, (các) SensorGroup hỗ trợ (các) bộ cảm biến liên quan tham gia vào một hoặc nhiều nhóm dựa vào ngữ cảnh, nhóm có tên gọi “điều khiển nhiệt độ trong nhà” cho phép các thiết bị UPnP định vị tập các bộ cảm biến dùng cho ngữ cảnh cụ thể.

4.1.9  Mô hình bảo vệ bộ cảm biến

(Các) nhóm cảm biến cũng có thể được sử dụng để xây dựng các vai trò bảo vệ thiết bị cho các bộ cảm biến. Trong việc sử dụng vai trò bảo vệ thiết bị này được xây dựng từ các quyền cảm biến và nhóm cảm biến như sau:

Bảng 1 - Các quyền cảm biến

Quyền	Mô tả
Smgt:ReadSansor	Điểm điều khiển được phép đưa các hoạt động ReadSensor() tới bộ cảm biến tương ứng.
Smgt:WriteSensor	Điểm điều khiển được phép đưa các hoạt động WriteSensor() tới bộ cảm biến tương ứng.
Smgt:ConnectSensor	Điểm điều khiển được phép đưa các hoạt động ConnectSensor() và DisconnectSensor() tới bộ cảm biến tương ứng.
Smgt:CommandSensor	Điểm điều khiển được phép sửa đổi các đặc tính của IoTManagementAndControl trong mô hình dữ liệu.
Smgt:ViewSensor	Điểm điều khiển được phép xem các đặc tính IoTManagementAndControl cho bộ cảm biến này.

Khi tính năng bảo vệ thiết bị được thực thi, dịch vụ mô hình dữ liệu cảm biến IoTManagementAndControl phải hỗ trợ các vai trò sau đây:

- Admin (quản trị) - Điểm điều khiển với vai trò Admin có thể xem/đọc/ghi/kết nối/ra lệnh cho mọi bộ cảm biến.

- Public (công khai) - Điểm điều khiển với vai trò Public có thể đọc hoặc viết các bộ cảm biến cụ thể mà cho phép truy cập này.

- Basic (cơ cở) - Điểm điều khiển với vai trò Basic có thể đọc hoặc viết các bộ cảm biến cụ thể mà cho phép truy cập này.

Xem thông số dịch vụ mô hình dữ liệu cảm biến IoTManagementAndControl sau đây để biết thêm chi tiết về việc thực thi các vai trò bảo vệ dữ liệu mặc định: UPnP/SensorMgt/SensorCollections/#/Sensors/#/SensorDefaultPermissions/

Ngoài ra, dịch vụ mô hình dữ liệu cảm biến IoTManagementAndControl thực thi tính năng bảo vệ thiết bị phải hỗ trợ các vai trò nhóm sau đây:

- smgt:ReadSensor#[SensorGroup] - Điểm điều khiển với vai trò này được phép đưa các hoạt động ReadSensor() tới (các) bộ cảm biến phụ thuộc vào SensorGroup tương ứng.

- smgt:WriteSensor#[SensorGroup]- Điểm điều khiển với vai trò này được phép đưa các hoạt động. WriteSensor() tới (các) bộ cảm biến phụ thuộc vào SensorGroup tương ứng.

- smgt:CommandSensor#[SensorGroup] - Điểm điều khiển với vai trò này được phép ghi các giá trị thông số của dịch vụ DataModel cảm biến IoTManagementAndControl tới (các) bộ cảm biến phụ thuộc vào SensorGroup tương ứng.

- smgt:ViewSensor#[SensorGroup] - Điểm điều khiển với vai trò này được phép xem các đặc tính IoTManagementAndControl cho (các) bộ cảm biến tới SensorGroup tương ứng.

4.2 Dịch vụ DataStore UpnP

Hình 3 - Dịch vụ DataStore

Dịch vụ DataStore cung cấp khả năng thu nhận và lưu trữ thông tin liên tục cho lần truy cập sau đó. Dịch vụ này cho phép các thiết bị UPnP như là điện thoại di động và bộ cảm biến tạo sẵn thông tin cho lần tìm kiếm tiếp theo. Điều này làm tăng tính linh hoạt của hệ sinh thái UPnP bằng cách loại bỏ các yêu cầu có mối liên hệ trực tiếp giữa các nguồn thông tin và các bộ chứa trên mạng UPnP. Dịch vụ DataStore cho phép thêm vào các thiết bị UPnP khả năng lưu trữ tạm thời hoặc giới hạn nhằm duy trì thông tin cho lần tìm kiếm tiếp theo. Việc xây dựng dịch vụ DataStore nhằm mục đích mô hình hóa và tương thích với các mô hình cơ sở dữ liệu đã thiết lập hoàn chỉnh.

Dịch vụ xác định ở đây cung cấp chức năng sau đây:

• Các phương pháp xác định, tạo và xóa các bảng của DataRecord.

• Các phương pháp xác định và định danh các nội dung của DataRecord.

• Các phương pháp chấp nhận các DataRecord từ các nguồn đã lập trình.

• Các phương pháp lựa chọn và khôi phục các nội dung của DataRecord.

4.2.1  Các DataTable

Hình 4 - Dịch vụ DataStore - Các thành phần của DataTable

DataTable bao gồm việc định danh siêu dữ liệu, tập (các) DataRecord và từ điển. Dịch vụ DataStore cũng được phép cung cấp quyền truy cập đến (các) DataTable thông qua dịch vụ bảo vệ thiết bị UPnP. Thiết bị chứa dịch vụ DataStore có thể tạo ra (các) DataTable hoặc dịch vụ DataStore được xác định trước cho phép các điểm điều khiển tạo ra (các) DataTable động.

4.2.2 DataRecord của DataTable

Khi DataTable được tạo ra (hoặc xác định trước) định dạng của (các) DataRecord được thiết lập cho bảng. Thông tin về mỗi DataTable được chuyển bởi tài liệu XML định danh thông tin, các vai trò bảo vệ dữ liệu và các nội dung của DataRecord (xem lược đồ XML thông tin lưu trữ dữ liệu, lưu trữ dữ liệu UPnP [19]). Thông tin đã ghi trong DataTable được chuyển qua (các) DataRecord chứa các trường, mỗi trường định danh DataItem với một tên và giá trị liên kết (xem lược đồ XML thông tin DataRecord IoTManagementAndControl)[21].

4.2.3  Từ điển DataTable

Mỗi DataTable có một từ điển liên kết. Từ điển của bảng ghi dữ liệu được tổ chức như cấu trúc quan trọng. Các giá trị lưu trữ trong từ điển luôn là kiểu utf-8, mặc dù các giá trị chuỗi có thể chứa các kiểu giá trị mã hóa như là XML hoặc Base64. (Các) trường của bản ghi trong DataTable có thể tham chiếu tới (các) khóa trong từ điển của DataTable. Khi bản ghi trong DataTable được đọc dịch vụ DataStore có thể tự động giải quyết các tham chiếu từ điển bằng cách thay thế giá trị từ điển tương ứng cho khóa từ điển chứa trong DataRecord được lưu trữ.

4.2.4  Kiểu DataItem

Dịch vụ DataStore luôn chuyển (các) DataItem được lưu trữ thành các chuỗi. Tuy nhiên, nội dung của các chuỗi lưu trữ có thể là tài liệu XML, các số nguyên, hoặc hệ nhị phân (chuyển thành các chuỗi mã hóa Base64). Định dạng DataRecord trong DataTable cho biết kiểu dữ liệu cho mỗi DataItem. Với các kiểu dữ liệu có độ đơn giản hoặc phức tạp vừa phải thì tài liệu mô tả bằng XML của DataItem (xem Mô tả DataItem của dịch vụ mô hình dữ liệu cảm biến UPnP IoTManagementAndControl [25]) có thể được lưu trữ trong từ điển của DataTable cho mỗi DataItem. Mặt khác, các định nghĩa kết hợp URN của DataTable có thể được sử dụng để định danh tập các định nghĩa cho kiểu dữ liệu trừu tượng.

4.2.5  Các thao tác của DataTable

(Các) DataTable được tạo và xóa qua các hoạt động SOAP. Ngoài việc tạo DataTable ra, các thiết bị SOAP có thể ghi trực tiếp các bản ghi DataTable qua các hoạt động SOAP hoặc có thể sắp xếp các kết nối truyền tải qua dịch vụ DataStore cho phép ghi không đồng bộ các bản ghi DataTable. Các bản ghi bản dữ liệu được khôi phục lại qua các hoạt động SOAP. Các mục nhập của từ điển DataTable được đọc và ghi qua các hoạt động SOAP.

4.2.6  Mô hình bảo vệ lưu trữ dữ liệu

Dịch vụ DataStore [13] được phép giới hạn điểm điều khiển truy cập tới (các) DataTable sử dụng dịch vụ bảo vệ thiết bị [15]. Khi tính năng bảo vệ dữ liệu được thực thi thì dịch vụ DataStore phải hỗ trợ các vai trò sau đây:

• Admin - Điểm điều khiển với vai trò Admin có thể tạo/ghi/đọc/xóa mọi bảng lưu trữ dữ liệu và có thể tạo hoặc bỏ mọi nhóm lưu trữ dữ liệu.

• Public - Điểm điều với vai trò Public có thể đọc hoặc ghi các bảng lưu trữ dữ liệu cụ thể cho phép truy cập này.

• Basic - Điểm điều với vai trò Basic có thể đọc hoặc ghi các bảng lưu trữ dữ liệu cụ thể cho phép truy cập này.

Ngoài ra, dịch vụ DataStore [13] thực thi tính năng bảo vệ dữ liệu phải hỗ trợ các vai trò nhóm sau đây:

• ds:Master#[GroupName] - Điểm điều khiển với định danh ds:Master#[GroupName] cho nhóm lưu trữ dữ liệu có thể tạo hoặc xóa nhóm tương ứng và có thể tạo hoặc xóa (các) DataTable thuộc về nhóm lưu trữ dữ liệu đó. Nếu DataTable được tạo hoặc xóa tham gia vào nhiều nhóm lưu trữ dữ liệu thì điểm điều khiển sẽ được yêu cầu các định danh ds:Master tương ứng cho tất cả các nhóm mà DataTable mục tiêu tham chiếu.

• ds:Reader#[GroupName] - Điểm điều khiển với định danh ds:Reader#[GroupName] cho nhóm lưu trữ dữ liệu có thể đọc (các) DataTable là thành viên của nhóm được định danh.

• ds:Writer#[GroupName] - Điểm điều khiển với định danh ds:Writer#[GroupName] cho nhóm lưu trữ dữ liệu có thể ghi (các) DataTable là thành viên của nhóm được định danh.

4.3 Ngữ nghĩa DataItem

Dịch vụ mô hình dữ liệu cảm biến IoTManagementAndControl và dịch vụ DataStore sử dụng các DataItem để cung cấp thông tin. Các DataItem này có thể bao gồm các đại lượng vô hướng đơn giản, các CSV, các kiểu dữ liệu hoặc các tài liệu XML. IoTManaqementAndControl sử dụng bốn thành phần để mô tả mỗi DataItem. Các thành phần này có thể được truyền đạt một cách khác nhau:

VÍ DỤ:

Dịch vụ mô hình dữ liệu cảm biến IoTManagementAndControl [14] xác định các thành phần này như các nút thông số:

Xem dịch vụ mô hình dữ liệu cảm biến UPnP [14], Phụ lục A.1.1.34, “...#SensorURNs/#/DataItems/” để biết thêm chi tiết.

Trong khi đó, dịch vụ DataStore cung cấp các thành phần này như các giá trị thuộc tính phần tử <field>:

Xem Dịch vụ lưu trữ dữ liệu UPnP [13], điều 5.5.12, “A ARG TYPE DataTableInfo" để biết thêm thông tin chi tiết.

Các điều sau đây nêu thông tin cơ bản được truyền đạt sao cho các dịch vụ có thể liên tác một cách chính xác.

4.3.1  Tên DataItem

Mỗi DataItem phải có một tên trong đó định danh lần xuất hiện cụ thể của DataItem.

Tên DataItem có thể có các yêu cầu về cú pháp bổ sung xác định bởi hệ sinh thái cảm biến cơ bản.

Các ví dụ về tên DataItem:

4.3.1.1  Các yêu cầu đối với tên DataItem

Tên DataItem phải tuân theo các yêu cầu sau đây:

• Tập các DataItem mô tả bởi SensorURN phải có một tên riêng biệt, không yêu cầu thống nhất toàn cầu.

• Tên Data Item phải được giới hạn các dãy ký tự cho phép sau đây trừ khi các ký tự được xác định cụ thể bởi URN cảm biến.

• Tên DataItem không được bao gồm các ký tự sau đây:

• Tên DataItem phải tuân thủ yêu cầu của hệ sinh thái bổ sung được xác định bởi URN cảm biến

4.3.2  Tiền tố DataItem

Tiền tố DataItem là tập ký tự gắn với DataItem trong suốt quá trình truyền để tạo ra tên duy nhất của DataItem.

VÍ DỤ:

Hộ gia đình có thể triển khai (các) thiết bị ổn nhiệt giống hệt nhau trong mỗi phòng. Mặc dù thiết bị quản lý cảm biến coi các thiết bị này là các bộ cảm biến riêng biệt, nhưng nó có khả năng sử dụng cùng DataItem được đặt tên để mô tả mỗi bộ cảm biến. Để cho phép dịch vụ DataStore tập hợp các phép đo từ các bộ cảm biến này trong DataTable đơn, dịch vụ truyền tải cảm biến chung IoTManagementAndControl có thể được cấu hình để gắn chuỗi tiền tố cho mỗi DataItem trên cơ sở đơn vị kết nối.

4.3.2.1  Các yêu cầu về tiền tố DataItem

(Các) tiền tố DataItem phải tuân thủ theo các yêu cầu sau đây:

• Các tiền tố DataItem phải được giới hạn các dẫy ký tự cho phép sau đây trừ khi các ký tự bổ sung được xác định cụ thể bởi quy ước đặt tên URN cảm biến.

• Các tiền tố phải được bao gồm trong tên DataItem báo cáo bởi dịch vụ mô hình dữ liệu cảm biến IoTManaaementAndControl. Các tiền tố DataItem được lựa chọn trên cơ sở đơn vị kết nối khi kết nối truyền tải tới bộ cảm biến được yêu cầu. Tiền tố này được đính kèm với DataItem trước khi truyền.

• Các tiền tố DataItem gắn với tên DataItem phải được chứa trong các ký tự "[and”]”.

• Các tiền tố DataItem tuân thủ theo yêu cầu về hệ sinh thái bổ sung xác định bởi URN cảm biến.

4.3.3  Kiểu DataItem

Mỗi DataItem phải có kiểu định danh kiểu dữ liệu cơ bản của DataItem.

(Các) kiểu DataItem dựa vào các bản thể học của kiểu dữ liệu hiện có. Nội dung của trường kiểu DataItem phải được sử dụng để định danh bản thể học kiểu dữ liệu và kiểu dữ liệu cụ thể xác định bởi bản thể học đó.

Sau đây là các ví dụ về các kiểu DataItem:

DataItem bao gồm nhiều giá trị phải được truyền đạt trong định dạng CSV(Comma Separate Variable - Biến phân tách bằng dấu phẩy). Kiểu DataItem tương ứng phải cung cấp CSV của (các) kiểu dữ liệu cho các thành phần phụ của mỗi mục CSV. Tài liệu mô tả DataItem tương ứng có thể cung cấp thông tin ngữ cảnh bổ sung cho các thành phần phụ của mỗi mục CSV.

4.3.3.1 Các yêu cầu về kiểu DataItem

Các giá trị của kiểu DataItem phải tuân theo các yêu cầu sau đây:

• Kiểu DataItem phải có định dạng sau đây:

Bảng sau đây xác định kiểu

Thẻ định danh	Trường thông tin	Kiểu dữ liệu	Mô tả
Uda	None	Kiểu đã xác định UDA	Kiểu dữ liệu được xác định cụ thể bởi kiến trúc thiết bị UPnP.
Xsd	None	(các) kiểu dựng sẵn XSD	Kiểu dữ liệu dựng sẵn được xác định bởi http://www.3.org/2001/XMLSchema.
Xml	Vị trí lược đồ	Vùng tên phần tử gốc	Vùng tên của tài liệu XML.
Upnp	URN dịch vụ UPnP	Tên biến trạng thái của dịch vụ UPnP	Biến xác định bởi UPnP SCPD
Mds	Hệ thống thiết bị y tế (IEEE-11073)
<other>	Mỗi hệ sinh thái URN cảm biến	Mỗi hệ sinh thái URN cảm biến	Kiểu xác định bởi hệ sinh thái cảm biến cụ thể.

CHÚ THÍCH: Thiết bị truyền tải cảm biến chung UPnP (như là dịch vụ DataStore được phép chấp nhận (các) DataItem với các kiểu nó không hỗ trợ trực tiếp; với điều kiện nó có thể lưu trữ chính xác và chuyển tiếp thông tin của kiểu đã nhận đến điểm đến tiếp theo)

4.3.4  Mã hóa DataItem

Mỗi DataItem phải có một mã hóa định danh định dạng của DataItem gốc.

4.3.4.1  Các yêu cầu về mã hóa DataItem

Các giá trị mã hóa DataItem sau đây phải được hỗ trợ:

Mã hóa	Mô tả
Ascii	DataItem bao gồm các ký tự ASCII trong dãy (U+0000-U+007F)
Utf-8	DataItem phải tuân thủ theo mã hóa UTF-8
Base64	DataItem là dữ liệu nhị phân được mã hóa thành Base64

4.3.5 Tài liệu mô tả DataItem

Mỗi DataItem được phép cung cấp lài liệu XML trong đó cung cấp thông tin bổ sung về DataItem. Xem phần sau đây.

4.4 Tài liệu XML mô tả DataItem

4.4.1  Giới thiệu

(Các) DataItem có thể cung cấp tài liệu XML có thông tin trong đó mô tả các đặc điểm của mỗi DataItem.

4.4.2  Các loại DataItem

Thông tin cung cấp bởi (các) DataItem có thể được nhóm lại theo các loại sau đây. (Các) DataItem trong định danh CSV có thể chứa nhiều loại.

- Measurement (Phép đo)

DataItem này (hoặc thành phần CSV của DataItem) là một đại lượng đo. Tài liệu mô tả DataItem cung cấp thông tin liên quan đến đơn vị đo và phương pháp đo, tức là: trung bình, lũy tích, hoặc tức thời.

- Limit (Giới hạn)

DataItem này (hoặc thành phần CSV của DataItem) là giới hạn đối với đại lượng đo. Mục này liên quan đến thiết bị cảnh báo cho biết khi đại lượng đo vượt quá giới hạn quy định.

- Interval (Khoảng thời gian)

DataItem này (hoặc thành phần CSV của DataItem) cung cấp khoảng thời gian đo.

- Setting (Cài đặt)

DataItem này (hoặc thành phần CSV của DataItem) biểu diễn cài đặt ví dụ như cài đặt bộ ổn nhiệt hoặc có thể là đầu vào của bộ thi hành.

- Alarm (Cảnh báo)

DataItem này (hoặc thành phần CSV của DataItem) biểu diễn một thiết bị cảnh báo cho biết điều kiện khác thường. Thiết bị cảnh báo có thể được cài đặt là kết quả của các thiết bị cảnh báo của hệ thống con khác hoặc có thể liên quan trực tiếp đến đại lượng hoặc giới hạn đo.

4.4.3  Các phần tử tài liệu mô tả DataItem

Nếu DataItem cung cấp đại lượng vô hướng đơn giản thì một trong các loại ở trên sẽ có thể áp dụng và tài liệu mô tả DataItem phải chứa thành phần mô tả tương ứng như là <measurement>, <limit>, <interval>, <alarm> hoặc <setting>. Nếu DataItem liên quan đến các DataItem được đặt tên khác thì phần tử <relateditem> nên có mặt để mô tả các mối quan hệ ngang bằng với các DataItem. DataItem cũng có thể là trường hợp CSV, nhiều phần tử loại được bao gồm để mô tả giá trị thành phần của CSV. Nếu DataItem cung cấp tài liệu XML; tài liệu XML mô tả DataItem tương ứng có thể sử dụng biểu thức XPath [8] để định danh các phần tử XML trong tài liệu DataItem mục tiêu. Biểu thức XPath được cung cấp bởi thuộc tính path= của phần tử mô tả trong tài liệu XML mô tả DataItem.

4.4.3.1  Khuôn mẫu tài liệu mô tả DataItem

Giá trị thông số mô tả DataItem phải được cài đặt cho tài liệu XML tuân theo mô tả DataItem dịch vụ mô hình dữ liệu cảm biến UPnP IoTManagementAndControl theo lược đồ XML [25] và như mô tả dưới đây:

Yêu cầu, XML. Phải bao gồm khai báo vùng tên cho lược đồ mô tả DataItem (“urn:schemas-upnp-org:smgt:sdmdid”). Phải bao gồm không hoặc nhiều phần tử sau đây:

itemname

Yêu cầu, xsd:string. Phải bằng với tên của DataItem được mô tả bởi tài liệu XML này.

access

Yêu cầu, xsd:string. Phải định danh xem liệu mọi thành phần của DataItem có được đọc và/hoặc ghi. Bảng sau đây cung cấp các giá trị cho phép cho thuộc tính access=:

Bảng 2 - các giá trị cho phép của thuộc tính access

Giá trị cho phép	Mô tả
ro	DataItem có thể đọc và không có thành phần có thể ghi.
rw	DataItem có thể đọc và có một hoặc nhiều thành phần có thể ghi.
wo	DataItem chỉ có thể ghi.

<description>

Yêu cầu. xsd:string. Phải cung cấp mô tả của DataItem tương ứng (phù hợp cho việc hiện thị tới người dùng cuối).

<measurement>

Cho phép. XML. Phần tử này phải có mặt không hoặc nhiều lần. Phần tử này cung cấp thông tin khi mục giá trị trương ứng (hoặc thành phần CSV của DataItem) cung cấp đại lượng vô hướng được đo.

units

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này cung cấp các đơn vị cho đại lượng đo. Xem điều 4.5 về giá trị cho phép đối với thuộc tính này. Hỗ trợ các bộ cảm biến báo cáo theo các đơn vị tùy biến là không được phép trừ khi hành động này tuân theo định nghĩa SensorURN tương ứng.

treatment

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này mô tả việc xử lý đại lượng đo. Bảng 3 sau đây cung cấp các giá trị cho phép đối với thuộc tính này.

Bảng 3 - Các giá trị cho phép của thuộc tính treatment (measurement)

Giá trị cho phép	Mô tả
current	Phép đo là kết quả của lần cuối cùng bộ cảm biến được đọc.
average	Phép đo là một giá trị trung bình. Giá trị accumulation= cho biết liệu giá trị trung bình này cho khoảng thời gian hay lũy tích hiện tại.
high	Phép đo là giá trị cao nhất được phát hiện ra. Giá trị accumulation= cho biết liệu giai đoạn mẫu áp dụng cho khoảng thời gian hay lũy tích hiện tại.
low	Phép đo là giá trị thấp nhất được phát hiện ra. Giá trị accumulation= cho biết liệu giai đoạn mẫu áp dụng cho khoảng thời gian hay lũy tích hiện tại.
delta	Phép đo là một thay đổi từ phép đo phức tạp.
pct-on	Phép đo dành cho tỷ lệ phần trăm kích hoạt. Giá trị accumulation= cho biết liệu giai đoạn mẫu áp dụng cho khoảng thời gian hay lũy tích hiện tại.
pct-off	Phép đo dành cho tỷ lệ phần trăm không kích hoạt. Giá trị accumulation= cho biết liệu giai đoạn mẫu áp dụng cho khoảng thời gian hay lũy tích hiện tại:
Count	Phép đo dành cho bộ đếm đơn giản. Giá trị accumulation= cho biết liệu giai đoạn mẫu áp dụng cho khoảng thời gian hay lũy tích hiện tại.

Accumulation

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này mô tả khung thời gian áp dụng cho đại lượng đo. Bảng sau đây cung cấp các giá trị cho phép đối với thuộc tính này.

Bảng 4 - Các giá trị cho phép của thuộc tính accumulation (measurement)

Giá trị cho phép	Mô tả
current	Phép đo này không được lũy tích. Phép đo đã cung cấp là giá trị cuối cùng có được từ DataItem này.
interval	Phép đo này được lũy tích qua một khoảng thời gian. Giá trị khoảng thời gian được cung cấp bởi phần tử <relateditem> hoặc<interval>.
cumulative	Phép đo này được lũy tích và không được đặt lại lại tại các ranh giới khoảng thời gian. Nếu giá trị truy cập tương ứng cho phép đo này là “rw" thì thuộc tính write phải được cài đặt giá trị lũy tích ban đầu.

access

Yêu cầu, xsd:string. Truy cập đối với thành phần đo. Xem Bảng 2.

Path

Cho phép, xsd:string. Đối với các DataItem được xác định là tài liệu XML, thuộc tính này cung cấp biểu thức XPath[8] để định vị phần tử hoặc thuộc tính tương ứng với tài liệu XML của DataItem.

<relationitem>

Cho phép. XML. Phần tử cho phép này có thể xuất hiện không hoặc nhiều lần. Mỗi thực thể cung cấp thông tin về DataItem riêng rẽ liên quan đến DataItem đang được mô tả. Nếu có nhiều DataItem liên quan thì phần tử này có thể được nhắc lại để mô tả các DataItem liên quan. Nếu không có các DataItem thích hợp hoặc các trường liên quan bao gồm trong DataItem này thì sẽ bỏ qua phần tử này.

itemname

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này cung cấp tên của DataItem liên quan. Tên DataItem phải tương ứng với DataItem ngang hàng khác.

relationtype

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này phải định danh cách DataItem được định danh bởi thuộc tích itemname= liên quan đến DataItem này. Các giá trị cho phép sau đây mô tả mối quan hệ với DataItem ngang hàng riêng biệt đã định danh.

Bảng 5 - Các giá trị cho phép của thuộc tính relationtype (measurement)

Giá trị cho phép	Mô tả
limit	DataItem liên quan cung cấp giá trị limit cho DataItem được đo.
alarm	DataItem liên quan là một thiết bị cảnh báo đối với DataItem được đo.
setting	DataItem liên quan cung cấp giá trị cài đặt cho DataItem được đo.
interval	DataItem liên quan cung cấp khoảng thời gian đo cho DataItem được đo.

<alarm>

Cho phép. XML. Phần tử này có thể có mặt khi DataItem tương ứng (hoặc thành phần DataItem mô tả điều kiện alarm. DataItem tương ứng có thể cung cấp giá trị boolean cho biết liệu điều kiện alarm có mặt hay không hoặc có thể cung cấp chuỗi văn bản cho biết kiểu alarm.

access

Yêu cầu, xsd:string. Truy cập đối với thành phần alarm có thể là “rw” hoặc “ro” phụ thuộc vào liệu bộ cảm biến có biết trước được điểm điều khiển sẽ cài đặt alarm hay không.

path

Cho phép, xsd:string. Đối với các DataItem được xác định là các tài liệu XML, thuộc tính này cung cấp biểu thức XPath [8] nhằm định vị phần tử hoặc thuộc tính tương ứng với tài liệu XML của DataItem.

<relateditem>

Cho phép. XML. Phần tử cho phép này có thể xuất hiện không hoặc nhiều lần. Mỗi thực thể cung cấp thông tin về DataItem riêng rẽ liên quan đến DataItem đang được mô tả. Nếu có nhiều DataItem liên quan thì phần tử này có thể được nhắc lại để mô tả các DataItem liên quan.

itemname

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này cung cấp tên của DataItem liên quan. Tên DataItem phải tương ứng với DataItem ngang hàng khác.

relatiiontype

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này phải định danh cách DataItem được định danh bởi thuộc tính itemname= liên quan đến DataItem này. Các giá trị cho phép sau đây mô tả mối quan hệ với DataItem ngang hàng riêng rẽ được định danh.

Bảng 6 - Thuộc tính relationtype (alarm)

Giá trị cho phép	Mô tả
source	DataItem liên quan là nguồn tiềm năng cho thuộc tính alarm. DataItem tham chiếu có thể là measurement, limit hoặc alarm khác.
reset interval	Số lượng thời gian của giá trị alarm còn lại hoạt động trước khi được tự động đặt lại.

<limit>

Cho phép. XML. Phần tử này có thể có mặt không hoặc nhiều lần. Phần tử này cung cấp thông tin khi DataItem tương ứng (hoặc thành phần DataItem) cung cấp giá trị limit cho định lượng đo.

unit

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này cung cấp các đơn vị cho đại lượng giới hạn. Xem điều 4.5 về giá trị cho phép đối với thuộc tính này. Hỗ trợ các bộ cảm biến báo cáo theo các đơn vị tùy biến là không được phép trừ khi hành động này tuân theo định nghĩa SensorURN tương ứng. trong các trường hợp này. URN cảm biến phải cung cấp thông tin chia tỷ lệ cần thiết nhằm giải thích chính xác các phép đo cảm biến.

Limittype

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này mô tả kiểu giới hạn được áp dụng cho DataItem. Các giá trị cho phép sau đây mô tả các kiểu giới hạn:

Bảng 7 - Thuộc tính relationtype (limit)

Giá trị cho phép	Mô tả
high	Giá trị limiting là giá trị có thể chấp nhận cao nhất cho đại lượng đo
Low	Giá trị limiting là giá trị có thể chấp nhận thấp nhất cho đại lượng đo
timeout	Giá trị limiting là timeout

access

Yêu cầu, xsd:string. Truy cập đối với thành phần giới hạn có thể là “rw” hoặc “ro” phụ thuộc điểm điều khiển được phép sửa đổi giá trị limit.

path

Cho phép. XML. Đối với DataItem được xác định là tài liệu XML, thuộc tính này cung cấp biểu thức XPath [8], nhằm định vị phần tử hoặc thuộc tính tương ứng với tài liệu XML của DataItem.

<relateditem>

Cho phép. XML. Phần tử cho phép này có thể xuất hiện không hoặc nhiều lần. Mỗi thực thể cung cấp thông tin về DataItem riêng rẽ liên quan đến DataItem đang được mô tả. Nếu có nhiều DataItem liên quan thì phần tử này có thể được nhắc lại để mô tả các DataItem liên quan.

itemname

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này cung cấp tên của DataItem liên quan. Tên DataItem phải tương ứng với DataItem được đặt tên khác có sẵn theo cùng một nút đa trường hợp DataItem như DataItem này.

relationtype

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này phải định danh cách DataItem được định danh bởi thuộc tính itemname= liên quan đến DataItem này. Các giá trị cho phép sau đây mô tả mối quan hệ với DataItem ngang hàng riêng rẽ đã định danh.

Bảng 8 - Các giá trị cho phép của thuộc tính relationtype (limit)

Giá trị cho phép	Mô tả
measurement	DataItem liên quan là measurement trong đó giá trị limit này áp dụng.
alarm	DataItem liên quan là Alarm cho DataItem được đo, ví dụ giá trị alarm chủ được cài đặt dựa trên tình trạng giá trị alarm của hệ thống con.

<setting>

Cho phép. XML. Phần tử này có thể có mặt không hoặc nhiều lần. phần tử này cung cấp thông tin khi DataItem tương ứng (hoặc thành phần dữ liệu) cung cấp đại lượng vô hướng được đo.

units

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này cung cấp các đơn vị cho đại lượng đo. Xem điều 4.5 về giá trị cho phép đối với thuộc tính này.

access

Yêu cầu, xsd:string. Truy cập đối với thành phần setting có thể là “rw” hoặc “ro” phụ thuộc vào liệu bộ cảm biến có biết trước điểm điều khiển UPnP IoTManagementAndControl có được phép sửa đổi giá trị setting hay không.

path

Cho phép. XML. Đối với DataItem được xác định là tài liệu XML, thuộc tính này cung cấp biểu thức XPath [8] nhằm định vị phần tử hoặc thuộc tính tương ứng với tài liệu XML của DataItem.

<relateditem>

Cho phép. XML. Phần tử cho phép này có thể xuất hiện không hoặc nhiều lần. Mỗi thực thể cung cấp thông tin về DataItem riêng rẽ liên quan đến DataItem đang được mô tả. Nếu có nhiều DataItem liên quan thì phần tử này có thể được nhắc lại để mô tả các DataItem liên quan.

itemname

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này cung cấp tên của DataItem liên quan. Tên DataItem phải tương ứng với DataItem DataItem ngang hàng được đặt tên khác.

relationtype

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này phải định danh cách DataItem được định danh bởi thuộc tính itemname= liên quan đến DataItem này. Các giá trị cho phép sau đây mô tả mối quan hệ với DataItem ngang hàng.

Bảng 9 - Các giá trị cho phép của thuộc tính relationtype (setting)

Giá trị cho phép	Mô tả
Measurement	DataItem liên quan là measurement liên quan trực tiếp đến giá trị setting chứa trong DataItem. Ví dụ: phép đo nhiệt đo liên quan đến cài đặt nhiệt độ hiện tại.
monitor	DataItem liên quan measurement liên quan trực tiếp đến giá trị setting chứa trong DataItem này. Như là đo thời gian làm nóng liên quan cài đặt nhiệt độ.

<interval>

Cho phép. XML. Phần tử này phải có mặt không hoặc nhiều lần. DataItem cung cấp khoảng thời gian đo cho (các) DataItem liên quan khác (hoặc các thành phần DataItem)

units

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này cung cấp các đơn vị cho khoảng thời gian đo. Bảng sau đây cung cấp các giá trị cho phép đối với thuộc tính này.

Bảng 10 - Các giá trị cho phép của thuộc tính units (interval)

Giá trị cho phép	Mô tả
duration	Khoảng thời gian biểu diễn mỗi ký hiệu về thời lượng theo ISO 8601
s	Khoảng thời gian biểu diễn theo giây.

access

Yêu cầu, xsd:string. Truy cập đối với thành phần setting có thể là “rw” hoặc “ro” phụ thuộc vào liệu bộ cảm biến có biết trước điểm điều khiển UPnP IoTManagementAndControl có được phép sửa đổi giá trị interval hay không.

path

Cho phép. XML. Đối với DataItem được xác định là tài liệu XML, thuộc tính này cung cấp biểu thức XPath [8] nhằm định vị phần tử hoặc thuộc tính tương ứng với tài liệu XML của DataItem.

<relateditem>

Cho phép. XML. Phần tử cho phép này có thể xuất hiện không hoặc nhiều lần. Mỗi thực thể cung cấp thông tin về DataItem riêng rẽ liên quan đến DataItem đang được mô tả. Nếu có nhiều DataItem liên quan thì phần tử này có thể được nhắc lại để mô tả các DataItem liên quan.

itemname

Yêu cầu, xsd:string. Thuộc tính này cung cấp tên của DataItem liên quan. Tên DataItem phải tương ứng với DataItem DataItem ngang hàng được đặt tên khác.

relationtype

Yêu cầu xsd:string. Thuộc tính này phải định danh cách DataItem được định danh bởi thuộc tính itemname= liên quan đến DataItem này. Các giá trị cho phép sau đây mô tả mối quan hệ với DataItem riêng rẽ đã định danh

Bảng 11 - Các giá trị cho phép của thuộc tính relationtype (interval)

Giá trị cho phép	Mô tả
Measurement	Khoảng thời gian áp dụng cho DataItem measurement liên quan
alarm	Khoảng thời gian áp dụng cho giá trị alarm liên quan, cho biết điều kiện của thời gian đợi.

4.5 Đơn vị mô tả DataItem của phép đo

4.5.1  Các tiền tố SI (international system of units - hệ thống đơn vị quốc tế)

4.5.2 Các đơn vị cơ sở SI

Ký hiệu đơn vị	Định nghĩa	Phân loại
m	mét	độ dài
kg	kilogam	khối lượng
s	giây	thời gian
A	am-pe	dòng điện
mol	mol	lượng chất
K	độ kevin	nhiệt độ
cd	candela	cường độ

4.5.3 Các đơn vị dẫn xuất SI

Ký hiệu đơn vị	Định nghĩa	Phân loại
N	Niu-tơn	Lực
Pa	Pascal	Áp suất
J	jun	Năng lượng
W	watt	Công suất
Hz	Héc	Tần số
C	culông	Điện tích
E	fara	Điện dung
V	volt	Hiệu điện thế
O	ôm	Điện trở
H	Henry	Cảm ứng điện
S	siemens	Độ dẫn điện
I	Tesla	Cường độ cảm ứng từ
Wb	weber	Từ thông
lm	lumen	Quang thông
rad	Radian	góc
sr	Steradian	Góc khối
lx	lux	Độ rọi
C	Độ C	Nhiệt độ
Bq	becquerel	Độ phóng xạ
Gy	gray	Liều hấp thụ bức xạ
Sv	sievert	Liều bức xạ

4.5.4  Đơn vị không thuộc SI sử dụng phổ biến

Ký hiệu đơn vị	Định nghĩa	Phân loại
g	gam	Khối lượng
l	lít	Thể tích
cal	calo	Năng lượng
Cal	1000 calo	Năng lượng
kcal	1000 calo	Năng lượng
degC	Độ C	Nhiệt độ

4.5.5 Đơn vị sử dụng của Anh

Ký hiệu đơn vị	Định nghĩa	Phân loại
in	inch	Độ dài
ft	foot	Độ dài
yd	yard	Độ dài
mi	mile	Độ dài
oz	ounce	Khối lượng
lb	pound	Khối lượng
t	ton	Khối lượng
psi	Pound/inch vuông	Áp suất
Btu	Đơn vị đo nhiệt Anh	Năng lượng
deqF	Độ Fehrenheit	Nhiệt độ

4.5.6  Tọa độ

	Định nghĩa	Phân loại
coord-dms	Tọa độ CSV (lat: độ, phút, giây, lon:độ, phút, giây)	Vị trí
Coord-gps	Tọa độ CSV (lat: độ- số thực, lon: độ- số thực)	Vị trí

4.5.7  Thời lượng

Ký hiệu đơn vị	Định nghĩa	Phân loại
duration	Thời lượng	Thời gian

4.5.8  Mã hóa

Các ký hiệu đơn vị SI và không phải SI liệt kê trong điều 4.5.2 và 4.5.4 có thể được sử dụng trực tiếp hoặc với các thang đo tiền tố liệt kê trong điều 5.5.1.

VÍ DỤ:

- “m” - mét

- “km” - ki-lô-mét

- "ml” - mi-li-lít

- “kW” - ki-lô-wat

- "nm” - na-nô-mét

Đơn vị Anh có thể được sử dụng trực tiếp. Ví dụ:

- "oz” - ounce

- “mi” - mile

- “ib” - pound

Các đơn vị khác có thể được dẫn xuất bởi sự kết hợp của các đơn vị đã liệt kê:

- “m/s^2” - gia tốc

- “kW-h” - năng lượng

- “ib-ft” - mômem xoáy

- “N-m” - mô-mem xoáy

4.6 Lý thuyết vận hành (tham khảo)

4.6.1 Thiết bị IoTManagementAndControl

Các ví dụ sau đây cho biết việc phát hiện và kết nối tới các bộ cảm biến được quản lý bởi thiết bị IoTManagementAndControl.

4.6.1.1  Phát hiện mô hình dữ liệu

Sau khi tìm ra thiết bị IoTManagementAndControl thì điểm điều khiển sẽ kiểm tra mô hình dữ liệu được hỗ trợ. Hoạt động GetSupportedDatamodel() trả về tài liệu XML chứa các định nghĩa mô hình dữ liệu được hỗ trợ hiện hành. Mô hình dữ liệu hỗ trợ bởi thiết bị IoTManagementAndControl chứa URl:urn:upnp-org:smgt:1

Tiếp theo điểm điều khiển sẽ gọi hoạt động GetSupportedParameter() sử dụng “/UPnP/SensorMgt” khi nút bắt đầu với SearchDepth đặt là (“0”), cho biết rằng điểm điều khiển muốn đọc toàn bộ cây con. Việc sử dụng thông tin này, điểm điều khiển có thể xác định các thông số được hỗ trợ, bao gồm các thông số cụ thể được phép hoặc hệ sinh thái.

4.6.1.2 Nhận được thông tin SensorCollection và thông tin bộ cảm biến

Bước tiếp theo, điểm điều khiển truy vấn mô hình dữ liệu để xác định xem tập hợp cảm biến và bộ cảm biến nào được biểu diễn bởi thiết bị IoTManaaementAndControl. Ví dụ, điểm điều khiển có thể cung cấp danh sách các tập hợp cảm biến có sẵn cho người sử dụng và cho phép người sử dụng lựa chọn một tập hợp cảm biến để nhận được thông tin bổ sung. Mặt khác, điểm điều khiển có thể tìm kiếm kiểu cảm biến cụ thể.

Để xác định xem tập hợp cảm biến và bộ cảm biến nào được biểu diễn bởi mô hình dữ liệu, điểm điều khiển gọi hoạt động GetInstances(). Hoạt động này trả về danh sách các đường dẫn thực thể đã định dạng XML. Trong khi đó, mô hình dữ liệu mô tả kiểu thông tin nào là có sẵn, các đường dẫn thực thể tham chiếu đến số lượng thực tế của các thực thể có mặt cho mỗi nút đa thực thể. Ví dụ về tủ lạnh, xác định ở Phụ lục A chứa tổng cộng một tập hợp cảm biến, hai URN cảm biến và mười thực thể DataItem.

Để nhận được danh sách các thực thể tập hợp cảm biến thì điểm điều khiển sẽ gọi hoạt động GetInstances(“UPnP/SensorMgt/SensorCollections”,1).Đối số đầu tiên xác định nút bắt đầu, trong trường hợp này là SensorCollections, cài đặt đối số thứ hai, giới hạn độ sâu tìm kiếm đến 1. Do vậy, chỉ các thực thể của SensorCollection sẽ được trả về bởi lệnh gọi này. Tài liệu XML chứa một danh sách các thực thể tập hợp cảm biến. Trong ví dụ về tủ lạnh, chỉ một thực thể có mặt. Đầu ra XML tương ứng được chỉ ra dưới đây.

Sử dụng các thực thể SensorCollection, điểm điều khiển có thể xây dựng đường dẫn để truy vấn xem các thực thể cảm biến nào có mặt trong SensorCollection. Ví dụ, GetInstances(“UPnP/SensorMgt/SensorCollections/1/Sensors/”,1) sẽ trả về tài liệu XML cung cấp danh sách các thực thể cảm biến cho thực thể SensorCollection với độ sâu tìm kiếm là 1.

Mặt khác, việc thực thi của điểm điều khiển có thể yêu cầu các thực thể SensorCollection và bộ cảm biến trong danh sách kết hợp bằng cách gọi ra hoạt động GetInstances(“UPnP/SensorMgt/SensorCollections”,3)

Cuối cùng, điểm điều khiển có thể nhận được toàn bộ thực thể biểu diễn bởi thiết bị quản lý cảm biến bằng cách sử dụng hoạt động GetInstances(“/UPnP/SensorMgt/”,0) trong đó SearchDepth là 0 cho biết độ sâu tìm kiếm là không giới hạn. Điều đó phải được ghi chú, tuy nhiên thiết bị IoTManagementAndControl đó có thể biểu diễn số lượng lớn các bộ cảm biến.

Các điểm điều khiển có thể yêu cầu giá trị hiện tại của thông số bằng cách kết hợp thông tin nhận được qua hoạt động GetParameters() và GetInstances(). Sử dụng hoạt động GetValues() điểm điều khiển có thể yêu cầu thông tin về thông số cụ thể hoặc yêu cầu toàn bộ thông số tương ứng với trường hợp nhất định. Thông số đầu vào ContentPathList của hoạt động GetValues() được sử dụng để quy định số lượng đường dẫn thực thể cho các giá trị được yêu cầu: Kết quả của hoạt động GetValues() là tài liệu XML trong đó chứa tập các đường dẫn thông số và các giá trị tương ứng.

Gọi ra hoạt động GetValues() sử dụng tài liệu XML dưới đây yêu cầu giá trị hiện tại của kiểu tập hợp và tên tập hợp cho thực thể tập hợp cảm biến với độ sâu tìm kiếm là 1. Trong ví dụ về tủ lạnh, tài liệu XML sau đây cung cấp các giá trị cho kiểu tập hợp và tên tập hợp cho thực thể tập hợp cảm biến sẽ được trả về.

Trong các thông số mẫu tương tự có thể được sửa đổi bởi điểm điều khiển sử dụng hoạt động GetValues(). Thuộc tính truy cập xác định nếu thông số có thể được ghi hoặc chỉ đọc. Ở trường hợp sau hoạt động SetValue() sẽ trả về lỗi 706 “vi phạm chỉ đọc”.

4.6.1.3  Dữ liệu cảm biến đọc và ghi

Phần trước đã liệt kê chi tiết việc đọc và ghi các giá trị thông số của mô hình dữ liệu. Các giá trị thông số này cung cấp thông tin về các bộ cảm biến và kiểu dữ liệu mà các bộ cảm biến này có thể cung cấp. Các giá trị dữ liệu thực tế cung cấp bởi bộ cảm biến được truy cập sử dụng dịch vụ truyền tải cảm biến chung.

Dịch vụ truyền tải cảm biến chung cung cấp hai phương pháp để đọc dữ liệu từ hoặc ghi dữ liệu đến bộ cảm biến.

Trong trường hợp đầu tiên, điểm điều khiển có thể thiết lập kết nối tới bộ cảm biến cụ thể định danh bởi SensorID và SensorURN bằng cách gọi ra hoạt động ConnectSensor(). Các đối số đầu vào SensorID và SensorURN có thể nhận được đối với thực thể cảm biến cụ thể sử dụng các hoạt động GetInstances() và GetValues() mô tả trong các phần trước.

Bởi vì URN cảm biến có thể cung cấp nhiều kiểu dữ liệu cảm biến như đã mô tả bởi (các) DataItem tương ứng, đối số SensorRecordInfo được sử dụng, để lựa chọn xem dữ liệu nào để báo cáo.

4.6.1.4  Dữ liệu cảm biến nhận được qua kết nối truyền tải

Để thiết lập kết nối HTTP nhằm biết được việc tiêu thụ năng lượng của tủ lạnh mô tả trong Phụ lục A, “Minh họa thiết bị mẫu”, hoạt động ConnectSensor() được gọi ra trong ví dụ sau đây. Hoạt động trả về đối số đầu ra TransportConnectionID. Tiếp sau đó, điểm điều khiển có thể nhận các DataItem trên URN cung cấp bởi đối số TransportURI.

Trong ví dụ này, đối số SensorDataTypeEnable được đặt là (“0”) trong đó cho biết các DataRecord đã cung cấp không bao gồm các thuộc tính kiểu, mã hóa và vùng tên. Đối số ClientID đặt là “MyControlPoint” được sử dụng để đặt DataItem tương ứng giá trị của bộ cảm biến được chỉ thị. Khi sử dụng URL truyền tải đã cung cấp, bộ cảm biến sẽ cung cấp (các) DataRecord được chỉ ra dưới đây:

4.6.1.5  Nhận được dữ liệu cảm biến qua hoạt động SOAP

Để đọc dữ liệu từ hoặc ghi dữ liệu đến bộ cảm biến sử dụng lựa chọn thứ hai, các hoạt động ReadSensor() và WriteSensor() là có sẵn. Thay vì thiết lập kết nối thì tệp các DataItem đơn được đọc hoặc ghi trong mỗi lần gọi. Để biết được việc tiêu thụ năng lượng của tủ lạnh, hoạt động ReadSensor() được gọi sử dụng các đối số đầu vào sau đây:

4.6.2 Cấu hình dịch vụ DataStore

Trong ví dụ này, việc cấu hình dịch vụ DataStore nhận dữ liệu từ bộ cảm biến được kết nối với thiết bị IoT ManagementAndControl được đưa ra.

4.6.2.1  Thu được thông tin bộ cảm biến

Ví dụ này tiếp nối mẫu đã thảo luận trong điều 4.6.1 “Thiết bị IoT^ManagementAnControl”

4.6.2.2 Tạo bảng lưu trữ dữ liệu

Một khi thông tin về bộ cảm biến được thu thập thì DataTable có thể được tạo trong dịch vụ DataStore dựa trên thông tin này.

Tài liệu mô tả DataItem (đối với mỗi DataItem) có thể được lưu trữ trong từ điển. DataTable như sau:

Ngoài ra, mục DataItem về khoảng thời gian trạng thái được lưu trữ trong từ điển DataTable bởi vì nó không có khả năng thay đổi. Mục này được cung cấp bởi từ điển DataTable khi đọc.

4.6.2.3 Nhận thông tin về bảng lưu trữ dữ liệu

Tóm tắt (các) DataTable có sẵn trong dịch lưu trữ dữ liệu có thể nhận được như được trình bày trong ví dụ sau đây:

4.6.2.4 Thiết lập kết nối tới bảng lưu trữ dữ liệu

Khi mà DataTable được tạo, URL cho phép các bộ cảm biến IoTManagementAndControl truy cập DataTable có thể được được bằng cách cung cấp DataTableID như sau:

URL truyền tải trong lưu trữ dữ liệu được cung cấp cho thiết bị IoTManagementAndControl dịch vụ truyền tải cảm biến chung như sau. TransportConnectionID được trả về để kết thúc kết nối truyền cụ thể này.

Một khi hoạt động ConnectSensor() hoàn thành thì thiết bị IoTManagementAndControl có thể kết nối với mục lưu trữ dữ liệu và đưa ra yêu cầu HTTP-POST để phân phát trực tiếp đến DataTable đã kết nối.

4.6.2.5 Lấy thông tin từ bảng lưu trữ dữ liệu

Ví dụ sau đây chỉ ra việc đọc các bản ghi DataTable sử dụng khoảng thời gian xác định

CHÚ THÍCH: Các giá trị và thuộc tính của phần tử chứa các ký tự đánh dấu XML như là phần tử <field> hoặc thuộc tính condition= của phần tử <filter> cần được bao gồm trong phần biểu diễn XML.

CHÚ THÍCH: ReadDataStoreTableRecord() đề cập tới DataStore:ReadDataStoreTableRecord()

 

Phụ lục A

(tham khảo)

Minh họa thiết bị mẫu

Hình A.1 - Thiết bị mẫu

A.1.1  Các tài liệu mô tả DataItem mẫu

A.1.1.1  AccumulatedPowerUsed (năng lượng tích lũy đã sử dụng)

A.1.1.2 FreezerTemp (nhiệt độ đông lạnh) (cũng như GroceryTemp (nhiệt độ thực phẩm), VegetableTemp (nhiệt độ rau củ))

A.1.1.3  StatusInterval (Khoảng thời gian trạng thái)

A.1.1.4 DoorAlarm (Cảnh báo mở cửa)

A.1.1.5  PowerFaultAlarm (Cảnh báo lỗi nguồn)

A.1.1.6 FreezerTempSetting (cài đặt nhiệt độ đông lạnh), GroceryTempASetting (cài đặt nhiệt độ thực phẩm), VegeTableTempSetting (cài đặt nhiệt độ rau củ)

 

Phụ lục B

(tham khảo)

Sử dụng IoTMangementandControl trong Internet vạn vật

B.1.1  Kiến trúc IoT sử dụng UPnP IoTManagementAndControl

Đang được bổ sung.

B.1.2  Sử dụng mô hình dữ liệu IoT

Đang được bổ sung.

B.1.3  Bổ sung thiết bị IoT mới (ví dụ)

Đang được bổ sung.

B.1.4  Các đặc tả UPnP khác hỗ trợ kiến trúc UPnP IoT hoàn thiện

Đang được bổ sung.

 

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

1.1  Giới thiệu

1.2  Mục tiêu

1.3  Không theo mục tiêu

1.4  Bản đồ đặc tả IoTManagementAndControl và DataStore

2  Tài liệu viện dẫn

3.1  Thuật ngữ và định nghĩa IoTManagementAndControl

3.2  Các thuật ngữ và định nghĩa về lưu trữ dữ liệu

3.3  Các thuật ngữ và định nghĩa về quản lý cấu hình

3.4  Các thuật ngữ và định nghĩa về bảo vệ thiết bị

4  Tổng quan về kiến trúc

4.1 Thiết bị UPnP IoTManagementAndControl

4.2  Dịch vụ DataStore UPnP

4.3  Ngữ nghĩa DataItem

4.4  Tài liệu XML mô tả DataItem

4.5  Đơn vị mô tả DataItem của phép đo

4.6  Lý thuyết vận hành (tham khảo)

Phụ lục A (tham khảo) Minh họa thiết bị mẫu

Phụ lục B (tham khảo) Sử dụng IoTMangementandControl trong Internet vạn vật