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Presenter: Omar Elloumi, oneM2M TP Chair, Nokia Bell‐Labs and CTO groupomar.elloumi@nokia.com

oneM2M www.oneM2M.org

ONEM2M UPDATEZOOM ON RELEASE 3

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Metcalfe’s law

IoT is not any different but the challenge is keep the cost linear within and across IoT domains

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The issue with IoT interoperability is diversity

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IoT value will come through Metcalfe’s law, if we solve interoperability issues within and across IoT domains

Source: CRYSTAL project/Philips

Platform based integrationopen standards and open sourceare key

Home Energy HealthAutomotive

Communication Devices & Hardware

Communication Technologies & Protocols

Common Service Layer

Communication Networks

AutomotiveApplications

HomeApplications

EnergyApplications

e‐HealthApplications

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What market research says

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What market research says• ABI Research report: “The Increasing Importance of System Integrators in the IoT Value 

Chain”, august 2017

• ABI Research report, “The Role of System Integrators in M2M and IoT”, august 2017

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Dimensions for IoT interoperablity

Southbound: Devices, gatewaysand access technologies

Northbound: back‐end apps, Analytics, ERM, CRM, OSS/BSS, Social

Eastbound: cloud and big data

LWM2M

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Proximal IoT

• Technologies in IoT with a focus on “proximal” functionality– Targeting mostly smart home / building automation / proximal network– Simplify connecting “things” in proximity (e.g. in building), monitor, control, 

automate, less focus on cloud or hierarchical structures– Enablers: Discovery, Advertisement, Introspection, On‐Boarding– Need for multi‐cast techniques to implement discovery & advertisement– A “user” is still in the center of this “proximal” paradigm (onboarding, usage)

• Examples– OCF (OIC, AllJoyn) with Open Source, Specifications– Several proprietary or open Home Automation technologies– Industrial space: OPC‐UA (client/server), DDS (bus)

Source: Qualcomm

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Distal IoT

• Technologies in IoT with a focus on “distal” functionality– Targeting larger scale deployments of M2M/IoT devices in an overlay network– Hiding complexity of network usage / routing / access control / sharing etc– Storing & sharing of data in distributed, hierarchical topology– Enablers: Proven security, access control, selective communications, addressing– Agnostic to underlying NW technology, – Desirable: Utilize optimizations for M2M / IoT, better efficiency in WAN usage

• Examples– oneM2M (open partnership of SDOs), specification openly available– Cloud components of proprietary or open Home Automation technologies– Proprietary platforms, “born in the cloud” stakeholders, massive system 

integration needs

Source: Qualcomm

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Agreeing on applicability statementsis key

Access

Service Layeraka

Service PlatformMiddleware

Enablement Platform

Protocols

Network

Transport

Physical

Link

Session

Presentation

Application

CoAP RTPS HTTP

Wired

OMA LwM2M

IP

TLS /TCP

Custom IoT Applications “OSI equivalent”

Applications

Indu

stria

l Non

-IP

WebSocket

DTLS / UDP

IEEE 802.1TS

N

Proximal Distal

NB: non exhaustive mappingSource: Simplified version from original version by Qualcomm

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Over 200 member organizations in oneM2M

oneM2M Partnership Project 

www.oneM2M.orgAll document are publically available

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M2M Common Service Layer in a nutshellA software “framework”

Located between the M2M applications andcommunication HW/SW that provide connectivity

Provides functions that M2M applicationsacross different industry segments commonly need

(eg. data transport, security/encryption, remote software update...)

Like an “Android” for the Internet of ThingsBut it sits both on the field devices/sensors and in servers

And it is a standard – not controlled by a single private company

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Industry

Work Process

Public ServicesEnterprise HealthcareEnergy

TransportationOtherResidential

REQUIREMENTSTS‐0002

TECHNICAL SPECSTECHNICAL REPORTS

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oneM2M Architecture approach

Pipe (vertical):1 Application, 1 NW,

1 (or few) type of DevicePoint to point communications

Horizontal (based on common Layer)Applications share common service and network infrastructure

Multipoint communications

Local NW

BusinessApplication

Device

CommunicationNetwork (wireline, wireless, 

Powerline ..)

Gateway

CommunicationNetwork 1

CommunicationNetwork 2

Local NW

GatewayIP

Application

A

Application Application Application

Common Service Layer

Device Device

Device

AS

AA Device

AS

S Common Service Layer

S

A

Common Service Layer

A Application

Things

Thingsrepresentations(includingsemantics)

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UnderlyingNetwork

UnderlyingNetwork

CSE

AE

NSE

CSE

AE

NSE

CSE

AE

NSENSE

Application Service Node Middle Node Infrastructure Node

ApplicationLayer

ServiceLayer

NetworkLayer

McaMca

McnMcn

McaMca McaMca

McnMcnMcnMcnMccMcc MccMcc

Reference Point One or more interfaces ‐Mca, Mcn, Mcc and Mcc’ (between 2 service providers)

Common Services Entity Provides the set of "service functions" that are common to the M2M environments

Application Entity Provides application logic for the end‐to‐end M2M solutions

Network Services Entity Provides services to the CSEs besides the pure data transport

Node Logical equivalent of a physical (or possibly virtualized, especially on the server side) device

RESTful Architecture

CSE

Mcc’Mcc’

Inf. Node

Multiple protocol bindings (HTTP, CoAP, MQTT, or WebSocket) over Mca, Mcc, Mcc’ 

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Communication ProtocolsReuse IP‐based existing protocols 

NB: Interworking with field area protocols and data models (OCF, AllSeen, OMA LWM2M, Zwave, etc)

Service LayerCore Protocols

TS‐0004

CoAP MQTT BindingHTTP 

XML or JSON Content serialization ‐ HTTP Example

REQUESTGET   /~/CSE‐178/CSEBase/home/temperature HTTP/1.1Host: provider.netX‐M2M‐Origin: /CSE‐123/WeatherApp42X‐M2M‐RI: 56398096Accept: application/json

RESPONSEHTTP/1.1 200 OKX‐M2M‐RI: 56398096X‐M2M‐RSC: 2000Content‐Type: application/vnd.onem2m‐res+jsonContent‐Length: 101{“m2m:cin”:["cnf":"application/json:0","con":"{'timestamp':1413405177000,'value':25.32}"]

}

WebSockets

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Registration Group ManagementSecurityDiscovery & 

Announcement

Data Management & Repository 

Application & Service 

Management

Device Management

Subscription & Notification

Communication Management

Service Charging & Accounting

LocationNetwork Service Exposure

Common Service Functions

Semantics Interworking

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Strong Implementation BaseIndustry‐driven Open source implementations

Examples of Commercial implementations /demos

4 interop. events so far

IotDMOS‐IoT

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Summary of Release 2/3 Features

Industrial Domain Enablement• Time series data management• Atomic Transactions• Action Triggering• Optimized Group Operations

oneM2MRel‐2/3 FeaturesSemantics

• Semantic Description/Annotation• Semantic Querying• Semantic Mashups• oneM2M Base Ontology

Smart City & Automotive Enablement• Service Continuity• Cross resource subscriptions

Market Adoption • Developer Guides• oneM2M Conformance Test• Feature Catalogues• Product Profiles

Security• Dynamic Authorization• End to End Security• Enrollment & Authentication APIs • Distributed Authorization• Decentralized Authentication• Interoperable Privacy Profiles• Secure Environment Abstraction

oneM2M as generic interworking framework

• 3GPP SCEF• OMA LwM2M • DDS• OPC‐UA• Modbus• AllJoyn/OCF• OSGi• W3C WoT

Management• M2M Application & Field Domain Component Configuration

Home Domain Enablement• Home Appliance Information Models & SDT• Mapping to existing standards (OCF, ECHONET, GoTAPI...)

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Product profiles

• product profiles and feature catalogue– guidebook to my oneM2M product features – fills the gap btw. function specs. and test specs.

Features Catalogue (TS‐0031)

Functional Architecture (TS‐0001)

Product Profiles (TS‐0025)

glimpse of oneM2M

summarized

guideline for product planning

prepare test cases for products

referred

Core Protocol (TS‐0004)

Test Purposes (TS‐0018)

Abstract Test Suite (TS‐0019)

which feature to be implemented?

which feature needs to be tested?

20Source: KETI

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Developer guide series

• example scenarios and binding messagesDeliverable Title Examples of

TR‐0025 Application developer guide HTTP binding,XML/JSON serialization

TR‐0034 Temperature monitoring example using CoAP binding

CoAP binding,<pollingChannel>

TR‐0035 Developer guide of Device Management <mgmtObj>, OMA DM, LwM2M, BBF TR‐069

TR‐0037 Smart Farm Example using MQTT Binding MQTT binding

TR‐0038 Developer guide ‐ Implementing security example

Provisioning, Security Association Establishment

TR‐0039 Developer guide ‐ SDT based implementation SDT for home appliances

TR‐0045 Developer Guide: Implementing Semantics Semantic annotation and discovery

TR‐0048 Developer Guide of 3GPP Interworking (TBD)

21Source: KETI

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Certification program

• TTA is the 1st Certification Body & Test House– oneM2M Release 1 certification program launched on 9th Feb. 2017

www.onem2mcert.com

Product Webpage Vendor Product Type

GWP http://www.irexnet.co.kr IREXNET End product(IN‐CSE)

AiSOP http://www.irexnet.co.kr IREXNET End product(IN‐CSE)

Insator™ https://www.samsungsds.com SAMSUNG SDS End product(IN‐CSE)

HANDYPIA IoT Platform http://www.handysoft.co.kr/ HANDYSOFT, Inc. End product(IN‐CSE)

IoT Healthcare Platform http://www.hconnect.co.kr/ HealthConnect Co., Ltd End product

ThingPlug https://www.thingplug.net SK Telecom Software component

N‐MAS http://www.ntels.com nTels End product

IoTMakers Middleware http://iotmakers.olleh.com KT Software component

IoTMakers http://iotmakers.olleh.com KT Software component

e‐IoT Energy Platform https://spin.kepco.co.kr KEPCO End product

e‐IoT Energy Gateway https://spin.kepco.co.kr KEPCO End product

certified products (Sep. 2017)

22

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R3 semantic features

• semantic query– Semantic Query Indicator request parameter

• semanticsFilter condition of Filter Criteria delivers SPARQL query, and it is executed on <semanticDescriptor> resources– returns triple data or knowledge, not oneM2M resource IDs– c.f. R2 provides semantic annotation and discovery

23

Aspects Semantic Query Semantic Resource DiscoveryObjective The objective of Semantic 

Query is extracting “useful knowledge” over a set of “RDF data basis”.

Semantic resource discovery is targeted to discovery of resources for further resource use (e.g., CRUD operations).

Result The semantic query result (representing the derived “knowledge”) is provided as semantic information to answer the query not limited to resources URIs.

The processed result of a semantic resource discovery is mainly to include a list of identified resource URIs.

Source: KETI

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R3 security features

• Distributed authorization– enforcement, decision, retrieval and information points are distributed– c.f. Hosting CSE decides and enforces authorization with accessControlPolicyID based 

normal authorization scheme

• Secure environment (SE) abstraction– stores secure data (e.g. certificate) using SE abstract APIb

24

< distributed authorization model >

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3GPP Rel‐13/14 interworking

• Interwork‐able 3GPP network functions to oneM2M– Device Triggering Recall/Replace, UE Monitoring, Background Data Transfer, Informing 

Potential Network Issues, Network Parameter Configuration, Node Schedule Management

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Interworking framework

• generic interworking framework– provides guides to map non‐oneM2M devices and services into “existing” oneM2M 

resource types in homogeneous way• data mgmt., device mgmt., event/notification, location, group, etc.

– intends not to invent new wheels for each technology– does not include underlying network interworking aspects

26

ZigBee

OSG

i

OPC‐UA

Modbus

OCF

Z‐Wave

generic interworking framework

to be extended in the following releases

TS‐0030TS‐0024 TR‐0043 TR‐0018 TR‐0028

resource hierarchy per 

device & service

information model for resources

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Takeaway• IoT, here to stay• Interoperability will make IoT accessible for use cases where cost was prohibitive so far

• Interoperability, within and cross domain, will increase value for IoT

• Interoperability and Certification are key for IoT• Traditional approaches for integration may not scale• Semantic interoperability emerging as very promising technology for IoT interoperability

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What market research says