基于QoS的语义物联网服务的动态组合研究

发布时间：2017-06-09 05:06

  本文关键词：基于QoS的语义物联网服务的动态组合研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：语义物联网将具有标识、感知或执行能力的物理实体通过信息传感设备接入到互联网中,并将其所提供的功能以服务的形式发布于网络上,以本体进行语义标注与支持理解。这些特性使得语义物联网服务与Web服务相比,在服务描述、服务环境与服务资源等方面具有很大差异。为了解决语义物联网中资源受限的物理实体设备所提供的简单原子服务无法满足由语义物联网分布性与异构性所带来的复杂服务请求这一问题,本文提出了一种基于QoS的语义物联网服务的动态组合方法,从而为语义物联网环境中不同的服务请求者动态地提供更加准确的服务。本论文基于添加情境的QOS本体来实现语义物联网服务的动态组合。首先,通过参考语义物联网服务的服务质量参数、相关的情境参数及其间的相互影响与制约关系,构建了添加情境的QoS本体,并在此基础上对语义物联网服务的服务描述文件进行动态地语义标注,生成标准的无语义冲突的具有QOS限制的语义物联网服务描述文件；其次,对QoS限制的服务描述文件中的QoS参数值进行无量纲化处理,并分别进行原子匹配与聚合匹配,形成待组合服务集；然后,动态地构建以服务及服务的输入／输出数据为结点的有向图,并通过QoS变量记录动态服务组合过程中各服务与数据的QOS变化情况,采用图搜索方法生成满足特定条件的新的组合服务；最后,将组合后的新服务映射到其对应的虚拟对象上,形成相应的虚拟对象网,并通过物理实体设备将服务请求结果反馈给服务请求者。为了验证上述方法在语义物联网中的有效性,本论文设计并实现了基于QoS的语义物联网服务的动态组合原型系统。该系统从功能上分为服务初步筛选模块、QOS限制的服务描述文件生成模块、基于QoS的服务选择模块、基于图搜索的服务组合模块与基于对象网的服务映射模块,分别实现了对语义物联网服务的筛选、添加QoS限制、选择、组合与映射功能。最终通过实验数据验证该系统的准确性与动态性,实验结果表明该系统可以针对不同的服务对象以及不同的服务环境动态地为服务请求者提供更加准确的服务。
【关键词】：语义物联网 本体 QoS 情境信息 动态服务组合
【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10-18
• 1.1 课题背景与研究意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 语义物联网及其服务的研究现状12-13
• 1.2.2 动态服务组合的研究现状13-15
• 1.3 论文研究内容15-16
• 1.4 论文组织结构16-18
• 第2章 语义物联网中添加情境的QoS本体18-31
• 2.1 语义物联网与本体18-21
• 2.1.1 语义物联网18-20
• 2.1.2 本体20-21
• 2.2 情境感知与QoS21-25
• 2.2.1 情境感知21-22
• 2.2.2 QoS22-25
• 2.3 添加情境的QoS本体与语义物联网服务25-31
• 2.3.1 添加情境的QoS本体25-28
• 2.3.2 语义物联网服务28-31
• 第3章 基于QoS的语义物联网服务的动态组合31-55
• 3.1 基于QoS的语义物联网服务的动态组合框架31-32
• 3.2 基于QoS的语义物联网服务的动态组合预处理过程32-38
• 3.2.1 预处理阶段的服务初步筛选过程32-35
• 3.2.2 QoS限制的服务描述文件生成35-38
• 3.3 基于QoS的语义物联网服务的动态组合过程38-51
• 3.3.1 QoS参数的无量纲化38-40
• 3.3.2 基于QoS的服务选择过程40-43
• 3.3.3 基于图搜索的服务组合过程43-49
• 3.3.4 基于对象网的服务映射过程49-51
• 3.4 基于QoS的语义物联网服务的动态组合实例的分析对比51-55
• 3.4.1 基于QoS的语义物联网服务的动态组合实例51-54
• 3.4.2 基于QoS的语义物联网服务的动态组合实例的对比分析54-55
• 第4章 基于QoS的语义物联网服务的动态组合原型系统55-76
• 4.1 基于QoS的语义物联网服务的动态组合原型系统的分析与设计55-64
• 4.1.1 系统分析与总体设计55-57
• 4.1.2 系统功能模块分析与详细设计57-60
• 4.1.3 系统数据库设计60-64
• 4.2 基于QoS的语义物联网服务的动态组合原型系统的实现64-72
• 4.2.1 开发平台与开发工具64-66
• 4.2.2 本体构建与实验数据66-69
• 4.2.3 系统主要功能实现69-72
• 4.3 实验结果分析与对比72-76
• 第5章 总结与展望76-78
• 5.1 论文总结76-77
• 5.2 工作展望77-78
• 参考文献78-81
• 攻读学位期间公开发表论文81-82
• 致谢82

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本文编号：434483