语义物联网中基于本体和LOD的互操作方法

发布时间：2017-06-26 11:08

  本文关键词：语义物联网中基于本体和LOD的互操作方法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：物联网(Internet of Things, IoT)根据设定的标准通信协议将传感器、控制器和人等一系列“物”联系在一起,通过互操作实现远程控制和智能化,然而物之间的异构性阻碍了其全球范围的互操作。物联网中相同物品的信息上传到互联网时,在使用端会出现多样化的表达,导致机器不理解物的语义。为解决该问题语义物联网(Semantic Web of Things, SWoT)应运而生。它将语义网技术引入到物联网中。语义互操作指的是被语义标注后的“物”可以访问和明确解析相互数据,实现语义共享、信息集成或知识推理。针对当前语义物联网尚未形成比较完善、可共享的语义系统,无法支持不同领域语义互操作的问题,本文利用了本体和链接开放数据来表达语义信息,提出了语义物联网中一种基于本体(Ontology)和链接开放数据(Linked Open Data, LOD)的语义互操作方法SIMOL (Semantic Interoperability Method based on Ontologies and Linked Open Data)。该方法可以半自动化标注新部署的传感器,为传感器数据添加语义,使机器理解数据的语义,并对其进行推理；采用改进的本体实体关系计算方法,得到本体实体关系表,来管理领域本体,从而规范、统一本体概念；基于链接开放数据获取命名实体相关的实例,对信息进行补充。依据上述提出的方法设计并开发了语义互操作系统。首先设计了系统的总体结构,并给出系统的第一级数据流图和各模块数据流图,然后给出系统运行时序图,并将实验结果与其它现有的方法进行比较。实验结果表明,本文所提出的SIMOL可以准确理解传感器属性及测量数据的语义,在一定程度上可降低传感器的异构性；相对于传统的基于单一本体或LOD的互操作方法,能够提供更规范、全面的语义,提高查准率、查全率,可以较好的实现基于语义的互操作。
【关键词】：语义物联网 语义互操作 实体关系计算 链接开放数据 本体推理
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 语义物联网中语义互操作研究现状11-13
• 1.2.2 基于LOD的信息扩展服务研究现状13-14
• 1.3 研究内容14
• 1.4 论文结构安排14-16
• 第2章 语义物联网及语义互操作相关理论16-29
• 2.1 语义物联网16-18
• 2.2 语义互操作18-29
• 2.2.1 本体映射21-23
• 2.2.2 链接开放数据23-25
• 2.2.3 本体推理25-29
• 第3章 SWoT中基于本体和LOD的语义互操作方法29-41
• 3.1 SWoT中语义互操作方法SIMOL29-30
• 3.2 传感器数据预处理30-31
• 3.3 语义传感器数据生成31-34
• 3.3.1 传感器数据的时间、空间和主题语义31-32
• 3.3.2 传感器数据的半自动化标注32-34
• 3.4 基于规则的推理34-35
• 3.5 本体间实体关系计算35-37
• 3.6 LOD实例获取37-41
• 第4章 SWoT中SIMOL系统的设计与实现41-58
• 4.1 SIMOL系统设计41-49
• 4.1.1 系统总体设计41-44
• 4.1.2 系统功能模块设计44-46
• 4.1.3 系统数据库设计46-49
• 4.2 系统实现49-54
• 4.2.1 开发平台和工具49-51
• 4.2.2 系统模块实现51-54
• 4.3 系统测试结果分析与评估54-58
• 4.3.1 实验数据54
• 4.3.2 评估方法54-55
• 4.3.3 实验结果分析55-58
• 第5章 总结与展望58-60
• 5.1 论文总结58-59
• 5.2 工作展望59-60
• 参考文献60-63
• 攻读学位期间公开发表论文63-64
• 致谢64

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本文编号：485891