語義物聯網中基于網關的語義協同方法研究.pdf

1、物聯網(Internet of Things)將傳感器和智能設備連接到互聯網中的應用和服務，然而由于不同物聯網應用的領域特殊性，它們使用的協議標準與數據結構各不相同，導致這些應用間互操作性差。將語義網與物聯網結合起來形成的語義物聯網（Semantic Web of Things）是實現物聯網的有效手段。語義物聯網的目標是語義協同，語義協同是否能夠成功完成與語義信息的豐富程度有直接關系。
　　本文在語義物聯網環(huán)境中，提出了基于網關的

2、語義協同方法。該方法結合了網關技術和語義技術，以語義協同為目標，以屏蔽協議異構和豐富語義信息為出發(fā)點，設計了一個基于網關的語義協同架構。實現了在語義物聯網中屏蔽協議異構查詢傳感器數據，并對其添加語義信息進一步推理出上下文信息。該架構的功能模塊主要包含用戶請求處理模塊、基于多協議代理的異構傳感器數據處理模塊、基于SSN的語義標注模塊和基于規(guī)則的推理模塊。
　　通過基于多協議代理的數據處理實現以統(tǒng)一的方式處理異構協議的傳感器數據。該模

3、塊引入了兩個組件，消息存儲和主題路由，傳感器的每一個有意義的狀態(tài)都會被描述為主題，由主題路由管理，消息存儲用于緩存協議客戶端發(fā)送的消息。該協議代理實現了基于REST風格的CoAP協議、基于訂閱者/發(fā)布者模式的MQTT協議和XMPP協議之間的協議代理。
　　設計基于SSN(Semantic Sensor Network)本體的語義標注，使用最短路徑算法解決標注過程中的語義消歧問題，通過語義標注實驗驗證了本文設計的語義標注的有效性和正

4、確性。將此標注方法用于標注傳感器，本文提出了傳感器的ER建模模型以及標注規(guī)則。通過基于SSN本體的語義標注將傳感器本身以及傳感器數據添加語義信息有重要意義，一方面增強傳感器數據的語義處理能力，增強了其使用價值;另一方面以語義的方式注冊傳感器有利于獲取更多上下文信息，有利于為用戶提供高質量的語義協同服務。
　　本文設計并實現了語義物聯網中基于網關的語義協同原型系統(tǒng)，利用測試數據集對系統(tǒng)進行上下文查詢驗證，從查準率和查全率兩方面評估系