优化M-IoT设备的功耗制造技术

本公开的一些实施例涉及优化大规模物联网(M

【技术实现步骤摘要】
优化M
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IoT设备的功耗

技术介绍

[0001]物联网(IoT)设备可以在应用/IoT平台上收集、处理和交换数据。例如，IoT设备可以是传感器、监视设备或嵌入有计算系统的任何其他智能设备，该计算系统使得这些智能设备能够通过网络收集、连接和交换数据。此外，某些类别的IoT设备(其可以由规模而非速度驱动)正在寻找进入大规模IoT解决方案的途径。为了提供与这种大范围设备例如大规模IoT(M
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IoT)的连接，正在积极寻求诸如第五代(5G)通信系统等通信系统。这些M
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IoT设备可以使用简化的通信协议或适于降低特定IoT设备的可用处理能力的协议与网络通信。此外，M
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IoT设备可以使用小容量功率源，并且其消耗可能会根据IoT设备的通信复发率和网络使用而变化。
附图说明
[0002]根据各种示例，参考附图详细描述本公开。提供的附图仅用于说明目的，并且仅描述示例，在附图中：
[0003]图1示出了根据本公开的用于优化大规模IoT设备的功耗的示例网络环境；
[0004]图2示出了根据本公开的各种示例的与优化IoT设备的运行参数的方法相对应的流程图的示意图；
[0005]图3示出了根据本公开的各种示例的用于优化大规模IoT设备的功耗的网络环境的示意图；
[0006]图4示出了根据本公开的各种示例的发现阶段的示意性表示；
[0007]图5示出了根据本公开的各种示例的M
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IoT设备的标识和重新配置阶段的示意图；r/>[0008]图6示出了根据本公开的各种示例的与用于执行大规模IoT设备的运行参数的优化的方法相对应的流程图；
[0009]图7示出了根据各种示例的描绘IoT设备的三个集群的图表的示意图；以及
[0010]图8描绘了可以在其中实现用于优化M
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IoT设备的运行参数的公开特征的示例计算系统的框图。
[0011]这些附图并非穷举，也没有将本公开限于精确形式。
具体实施方式
[0012]随着通信系统的发展，与早期通信标准(例如，第四代长期演进(4G
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LTE))相比，5G等标准可以能够支持大量设备(例如，每平方公里约100万个设备)。为了提供这种改进的能力，可以使用网络切片(slice)来优化连接到网络的设备的网络使用。网络切片可以是指将移动宽带网络逻辑划分为多个虚拟网络。每个网络切片可以用于以资源高效的方式向特定用例和/或定义的服务质量提供服务。随着物联网(IoT)应用的出现，这一网络能力的很大一部分可以被用于支持大规模IoT(M
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IoT)部署。传统IoT部署可以是指可以少量部署的具有高可靠性/低延迟要求的关键IoT设备。M
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IoT部署可以是指使用大量设备的服务，如传感器、致动器等。这些设备生成/传送的数据可以很小。在一些情况下，这些M
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IoT部署可以包
括受限的IoT设备，该IoT设备可以具有有限的处理、存储、联网和/或功率源能力。随着用例的不断发展，部署这些设备的服务提供商或企业客户可以具有对正在使用的类别的M
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IoT设备或传感器的有限暴露。因此，服务提供商或企业客户在优化与这些设备的通信方面可能面临挑战。
[0013]例如，服务提供商可能无法在这些设备/用例登载(onboard)到网络时标识和/或配置这些不同类别的IoT设备/用例。在某些情况下，服务提供商可以标识用例(例如，窄带IoT、NB
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IoT)，但该特定用例的特定运行简档的标识可能是一个挑战。运行简档可以包括通信简档(设备与应用之间)、待机/空闲周期和类似参数。这些运行简档可能会影响IoT设备的网络使用和功耗。由于在登载期间与设备标识和/或配置相关的这样的挑战，设备可能会表现出不稳定的功耗。在某些情况下，这可能导致通信效率低下，从而导致更高的功耗。M
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IoT设备的高功耗可能导致设备电池的频繁维护，这可能是具有挑战性的，并且维护成本也很高，特别是对于物理上远程或分散的设备。在其他一些情况下，设备配置有适当的运行简档，但在运行过程中可能会出现异常。在这种情况下，服务提供商可能无法标识这样的错误配置。例如，服务提供商可能无法看到各种用例、用例的通信需求、最优通信简档等。此外，用户/应用可能会因通信效率低下而受到影响。
[0014]此外，考虑到M
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IoT设备的运行规模，检测个体IoT设备的行为的任何偏差可以很困难。由于不同的用例和运行模式，一些传统的检测方法在这种规模下可能不可行。例如，可能很难可视化设备运行模式，并且很难检测导致频繁网络使用的任何次优配置。此外，可以使用大量计算资源来处理与M
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IoT设备相对应的如此大量的数据。
[0015]本公开提供了用于发现M
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IoT设备的通信模式的任何错误配置和/或异常的技术。在本文中讨论的示例中，IoT设备可以是具有功率节省特性的低功率设备。配置错误和/或异常可以包括不频繁和/或次优的网络使用(例如，低效的上行链路、下行链路、功率节省等)，这可能导致不佳的功率节省。此外，一经发现，所公开的技术可以包括用于标识可以是重新配置的良好候选的IoT设备的标识阶段。此外，IoT设备的重新配置的最优参数可以在发现阶段选择。为了帮助发现和标识，可以使用机器学习/人工智能技术，本文中将对此进行进一步描述。
[0016]根据一些示例，为了帮助优化功耗，可以提供功率优化系统，以用于发现、标识和/或重新配置M
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IoT部署的IoT设备。在一个示例中，功率优化器系统可以部署在通信系统(例如，5G)的核心中，从而实现M
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IoT设备与IoT平台之间的通信。在一些其他示例中，功率优化器系统可以部署在M
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IoT部署本地、边缘或附近。
[0017]功率优化系统可以获取与M
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IoT设备的通信相对应的运行参数记录。根据一些示例，运行参数可以定义网络之上设备的各种运行状态。这些运行状态可以是(多个)通信状态、空闲状态、功率节省状态等。运行参数记录的(多个)通信状态可以包括上行链路和下行链路条件。运行参数记录可以作为与设备的各种运行状态相对应的时间序列数据进行日志记录或记录。运行参数记录可以从通信系统的核心处的虚拟网络功能、核心与IoT平台之间的接口组件、被配置为记录/存储日志数据的服务器或功率优化器系统本身中的至少一个来获取。
[0018]根据一些示例，功率优化器系统可以分析运行参数记录，以对IoT设备进行聚类，并且标识任何集群内通信模式的任何异常。例如，异常可以是指表现出异常频繁网络使用
的设备，这可能是由于设备的分类错误、登载期间的配置错误、或运行期间发生的变化。在一些其他示例中，IoT设备可能会受到分布式拒绝服务(DDoS)攻击。DDoS攻击可能危及IoT设备中的有限资源，如存储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种系统，包括：处理器；以及机器可读存储介质，包括指令，所述指令由所述处理器可执行使得所述处理器：获取连接到网络的多个物联网IoT设备的一个或多个运行参数记录；基于针对所述多个IoT设备的所述一个或多个运行参数记录，估计功率成本函数；确定所述多个IoT设备中的一个或多个IoT设备的所述功率成本函数PCF的变化；基于所述变化的确定，标识一个或多个最优运行参数；以及使用所述一个或多个最优运行参数配置所述多个IoT设备中的所述一个或多个IoT设备。2.根据权利要求1所述的系统，其中用于确定所述变化的所述指令包括使得所述处理器执行以下操作的指令：基于所述运行参数记录，将所述多个IoT设备聚类成一组集群，其中所述运行参数记录包括以下至少一项：在预定时间范围内针对所述多个IoT设备中的每个IoT设备的上行链路数据、下行链路数据、活动定时器和睡眠定时器。3.根据权利要求2所述的系统，还包括：在所述一组集群中的每个集群内，挖掘针对频繁序列模式的上行链路数据和下行链路数据的分数计数；以及确定属于一个集群的设备之间所述频繁序列模式的变化。4.根据权利要求2所述的系统，其中所述多个IoT设备使用无监督机器学习技术并且基于所述上行链路数据和所述下行链路数据的分数计数而被聚类。5.根据权利要求1所述的系统，其中用于估计所述PCF的所述指令包括用于以下操作的指令：参考包括由IoT设备执行的针对一个或多个操作的功耗值的消耗模型。6.根据权利要求1所述的系统，还包括用于以下操作的指令：应用无监督机器学习技术以：根据针对所述多个IoT设备中的每个IoT设备的所述运行参数记录，确定连续上行链路与下行链路之间的时间间隔的统计；以及确定针对所述多个IoT设备中的每个IoT设备的连续上行链路与下行链路信息之间的所述间隔的概率分布函数，并且根据所述概率分布函数，表征一个或多个统计度量。7.根据权利要求6所述的系统，还包括由所述处理器可执行以执行以下操作的指令：基于所述概率分布函数，将所述多个IoT设备聚类成一组集群；以及基于由所述一个或多个统计度量表示的每个集群的质心，对所述一组集群进行排名；以及基于上行链路和下行链路操作的发生频率，从经排名的所述集群中标识一个或多个集群。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统被部署在虚拟网络功能VNF上，并且其中所述VNF被部署在通信系统的核心上。9.根据权利要求1所述的系统，还包括由所述处理器可执行以执行以下操作的指令：从辅助优化器系统获取所述一个或多个运行参数记录，其中所述辅助优化器系统连接
通信系统的核心与物联网IoT平台；以及触发所述辅助优化器系统以将传输协议的一个或多个参数与所述多个IoT设备的所述一个或多个最优运行参数相对齐。10.一种方法，包括：获取连接到网络的多个物联网IoT设备的一个或多个运行参数记录；基于所获取的所述运行参数记录，估计所述多个IoT设备中的每个IoT设备的功耗；确定所述多个IoT设备中的一个或多个IoT设备的所述功耗的变化；基于所述功耗的所述变化的确定，根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：慧与发展有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：