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物联网应用若干关键问题的研究

周明  
【摘要】:本文学习了物联网相关的概念和技术,研究与分析了物联网的体系结构特点,从物联网应用角度总结了物联网应用的特点和当前应用的现状,从技术层面介绍了物联网协议和相关组织的研究现状,为本课题下一步对物联网的架构研究提供帮助。本文还研究了物联网应用所使用的几种关键技术,其中包括基于语义的物联网服务框架、基于语义标注的服务发现、基于本体的动态服务模型与推理、物联网组合业务及QoS、智能中间件ISMW的设计与实现,在研究的过程中取得了以下成果: 1)研究和分析了语义网在物联网应用中的作用,提出物联网本体的三层服务模型,基于语义网和Web服务技术提出了一种自适应的物联网服务语义标注和服务发现算法,解决了基于用户需求的语义自动化标注、分类、服务发现物联网服务的问题。随着物联网服务的大规模应用,该技术可以将物联网采集的大量数据和物联网服务,转换成计算机能够处理的信息,从而实现物联网信息的自动化智能处理。 2)研究基于本体对物联网的上下文进行建模,基于语义网技术,提出了物联网动态环境上下文感知的动态服务模型,实现领域内上下文知识的建模、获取、共享与推理,为物联网服务提供基础支持。 3)为提高物联网的服务质量,研究分析了物联网组合业务的QoS需求和传感器网络的QoS需求,基于Web服务组合技术,提出了物联网环境下组合服务的分解和计算QoS指标的方法,与传统的整数规划和遗传算法相比,提高了物联网组合服务的QoS的计算速度。 综合本课题的研究成果,本文提出了一种适用于物联网的智能中间件ISMW框架结构,介绍了ISMW智能中间件的实现环境,推理模块和知识库的实现方式,Web组合技术的应用,QoS相关技术的实现。ISMW除了具有传统中间件的功能,还根据物联网和语义网的特点,增加了本体知识库和推理相关内容和方法,有利于物联网数据的分类、共享、重用。


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