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语义物联网_物联网内在矛盾之对策

更新时间：2019-12-20 12:16:41 大小：472K 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：物联网 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

为应对物联网自身固有的物的信息的表示形式的多样化和物的信息的使用主体的理解能力不足的内在矛盾.提出了将其改进为语义物联网的思路,具体措施为:a)物的信息的表示,要基于本体进行语义标注;b)物的信息的使用,要基于本体实现机器理解.借助于语义分析和科学定义方法,建立了语义物联网的集合表示模型和图示模型.该模型的意义在于指明了语义物联网的实现需要有效推进四项主要任务,即本体的构建、RFID系统的建设、物的信息的预处理(即编码为UID或EPC,添加语义标注,嵌入RFID电子标签)和物的信息上载管理与下载管理.

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V01．27 No．11

第27卷第11期

2010牟11月

算机用研究

Research of

Computers

Nov．20lO

Application

物网：物网内在矛盾之策

黄映，李冠宇

(大海事大学信息科学与技学院，宁大 116026)

摘要：

物

网自身固有的物的信息的表示形式的多化和物的信息的使用主体的理解能力不足的内

在矛盾，提出了将其改

物

网的思路，具体措施：a)物的信息的表示，要基于本体

机器理解。借助于分析和科学定方法，建立了

网的需要有效推主要任，即本体的构建、RFID

UID或EPC，添加注，嵌入RFID )和物的信息上

行

注；b)物

的信息的使用，要基于本体

物

网的集合表示模

型和示模型。模型的意在于指明了

的建、物的信息的理(即

理与下管理。

物

四

系

子

管

关

中

：

物

网；物网；本体；物的信息

分

号：TP393 文献志：A

文章号：1001— 3695(2010)1l一4087— 04

doi：10．3969／j．issn．100l-3695．2010．1l。02l

Semantic Web of

for Intemet of

contradiction

things：strategy

things’intrinsic

HUANG

Ying-hui．LI Guan— yu

Maritime

ofinformat幻n Science＆Technology，Dalian

116026，Ch／na)

University，Dalian Liaoning

(College

Abstract：To

cation of forms

with the intrinsic contradiction hidden in Intemet of

which is the

between the diversifi—

mismatching

cope

things

the

information and the

of the

were

the

expressing

thing’S

insufficiency

understanding ability

agents using thing’S

the semantic Web of

as an

idea．The

measures

specific

add semantic anno-

the

information．proposed

things

improvement

tation for an

expression

thing’S

information based on the

machine)understhnd

ontology，and

analysis

help user(especially

information based on the

means of semantic

and scientific

forward the set

definition，put

thing’S

ontology．By

model of

expres·

the

sion model and the

four main tasks for

Web _of

of the models to

semantic

out

clearly

graph expression

things．The signification

are the

point

semantic Web of

RFlD

achieving

things，which

UID or

ontology building，the

system constructing，the

into RFID electron．

information

thing’S

semantic

annotation。embedded

pre-processing(viz．coded by

EPC，added

information

and

tag)，the thing’s

uploading management

downloading management．

information

things；ontology；thing’8

Web of

Key words：semantic

things；Intemet

物

展

网(Intemet

things)已被欧盟、美国、中国等作

国

关的事和作

客

体的物。前者一种程，后者一种存

象的tlliJlg，既不能是

家

略重点。于如此关乎全局的重大措，学界不

在。然而，作 Internet

的

要回答其眼下“它究竟是什么”“它如何能

”，而且要前

程也不能是有形的存在，只能是事的信息或物的信息。

瞻其未来：“它潜伏着怎的内在矛盾”“它的改形式

”。本文网的内在矛盾和内在矛盾的

方案两个网的概念并出其理

何

有名

Internet

things的

就是与事的信息相

段很

关的互网和与物的信息相关的互网。前者在

探

物

(由于事的不定性和非体性)，后者就成当前探

象，称 Internet ^ofthings用于指与物的信息相关的互

之

，在此基

上

物

模型。

网，交流之便又称物的信息互网，再一步即是物

物

网

网。

言是定俗成的。以物

网

Intemet

things已成

1．1物网的

体物网之称

公

，只是在用，必正确理解其

：此物物的信

Internet

things，其的法解

息，此网是互网。

1．2物网的性

是与thing相关的Internet。而如何理解此的两个

究竟各自指称何种象，就成正确把握物网之本的关

所在。

一事物的独立存在决定于其具有区于它事物的内部

定性，即性 (property)。性本性(dominance)和属性

分

有名 Intemet的字面意是网网，也就是利用

、微波等介

或光信号的距离

普通名 thing所指称的象主要有两：与主体活

、

(attribute)⋯ ，前者派生后者，后者支撑前者。

光

互

全球的算机端。然，基于信号

事物都是相互系的。除了哲学上所称的第一存在之外。

的

象只能是无形之信息。

一事物必然从属于至少一个它事物(称

事物的父事物)，

有

亦有若干并列事物。此的最好概括就是里士多德开

的

2010— 07— 17

收稿日期：2010— 05— 26；修回t31Ch

基金目：国家自然科学基金

助

目(60972090)

作者介：黄映墀(1955· )，男，四川蓬安人，教授。博士，主要研究方向智能信息理(hyh6599@163．com)；李冠宇(1963．)，男，教授，士，

主要研究方向智能信息理．

万方数据

· 4088·

第27卷

算机用研究

tronic

“属+种差”的科学定方法【2】。一事物的“属”就是它的父事

物，“种差”就是它与它的并列事物之不同。

code，EPC)[5】。

product

3)物的信息非接触式机器取上

互

网

众所周知的

本性就是事物的定即“属+种差”，属性

是

其中

互

网

用的信息上方式通常是用在自己的端上直接

入信息，如Web的超文本网和兀P的文件。物网的物

的信息上不是被人工入的，而是被机器取的，即感器

“种差”的迸一步

。

1．2．1物网的本性

物

网的本性就是物网的里士多德形式的定，即上

述物网的 “物的信息互网”的另一种表达：物网=

网(属)+物的信息(种差)。

网是物网的父事物，理清其在人

直接从物的体上的

1．3物网的模型

子

中

取物的信息。

互

模型是事物的形式化抽象，是人

事物已有了深

模型的各

互

交流中

入

个

知的志。新事物的描述模型，一方面引

元作一步的理研究，另一方面指

的真所指正确理解物网至关重要。任何体均由

和功能两个面构成。构是功能的基，功能在构上

构

新事物的技

活

与工程践。物网的模型

是其父事物互网

。

体之名称依境不同，有

指

介

构，有指功能，有

接多台算机而

兼

成

用的形式化抽象的一种特化。

指两者。互网的构是用

1．3．1

互

网

用的抽象表示

的物理系，互网的功能是信息

。互网的称既可

体网

互

网用在本上是一种信息集合，只不其中的信息

指那个接全球的算机网，也可指在

上

的

既可静地存于互网的各个用端上，也可

网的各个用端之。可用集合的方法抽象表示：

用={信息l信息在互网上存

式(1)右端有三个关点，即信息、存

的一点上表出某种有特征，就可形成不同型的互

用。例如，若信息的形用程序，有Web服 ={信息I

信息形用程序}；若信息存在HTML文档之中，

web={信息I信息存在HTML文档之中}；若信息

点的非方式，有e-mar={信息l信息

方式}。

1．3．2物网的集合表示模型

网是一种使全球共享物的信息的互

地

于

信息共享即互

网

用(Intemet

application)。后者才是物

互

网之互网的真所指。

一旦可物网理

互

网

与

}

(1)

属于互

网

用，如今最

活

和

。只要在其中

的互

网

用形式(如e-mail、BBS、FTP、博客、Web、

Web服 )自然就成

Web、

网

。

Web服

、

物

网的同事物。物

用”。

不足以唯一地定物

物的信息的互有多种

形式(如FrP‘和Web)。物网之物的信息一定具有其特殊之

网是一种“种差物的信息的互

然有了种差物的信息，但

网

是

有

是点

点非

网，因

能

在全球范

网

用

点

，才使物网能独立于其他互

特殊之就是物网的属性。

1．2．2物网的属性

网用而列存在。个

物

网

用，也就是

一个基于互网的物的信息的集合。根据上述物网的本性

及其三个属性，可知它在式(1)的三个关点中的信息和存

物

定。

互

网的属性就是

物

网本性中的种差物的信息的具

体

上有于其他互

息，信息的表示必

是指首先信息存在附着于物的体的

RFID )中；然后采用非接触式机器(通常是RFID

网

用，前者是指信息的内容限于物的信

准化 (通常是UID或EPC)；后者

(通常是

网

用作惠及全球用的信息共享方式，信息是其

理(pre— process)、上

是

操作之象，具体的操作活依序有

子

(upload)、

(transmit)和下 (download)。物网作

一

子

种

之

事于物的信息的互

象，而在物的信息的

网

用，物的信息就成

四种操作

取器) 取上的方式将信息存在互网上(具体在物

信息服器之中旧o)。据此可写出用集合形式描述的物

模型：

网

理和物的信息的上操作中有着

不同于其他互

网

用的特点。前者是指物的信息被存

准化表示；后者是指物的信息

网。物的信息的

于

子

之中，并以用

物

网={物的信息I物的信息表示 UID／EPC

A上非接触式机器取A存在互网上} (2)

1．3．3模型的意

式(2)所示模型的理

个属性定了物网，从而准确明地回答了物网究竟是什

么的：物网是存在互网上的物的信息的集合，其中

的物的信息被写成UID／EPC 、上网之前被置于

采用非接触式机器取的

^内嵌于RFID

采用非接触式机器入方式上

定就是物网的属性。

互

些

子

1)物的信息存

于

子

之中物的信息作

物

网

意在于：用物网的本性及其三

所提供服之内容必

足两个基本要求：附着于物的体从

而能随之一起移；可被高效地非接触式感知而上

互

网。

的

子

(electronic tag) 最佳

，它是一种外形很小

互

子介，其上可

物的信息，再将其置于或嵌人物的

RFID

子

之中，上

互

网

体之中。目前被广泛用的有两种型：条形 (bar code)和

方式。

electronic

射

子

(RFID

模型的用意在于：物网作一种新型的互

用，其不同之主要体在信息上网之前的信息

理和信息上网的方式两个方面。前者是指将信息限定

物的信息、将信息写成UID或EPC 、将信息置于RFID

之中的三种人操作(或是在人的指令下的机器

理)，后者是指信息采用RFID 取器非接触式取方式而上

网。RFID 和RFID 取器又共同构成RFID

¨o。信息上网之后，物网就与其他互

网

tag)。后者具有寿命、可

距离取、信息重写等

[3】，但成本束却致使前者会

互

期存在。此外，以HIP tag 代表的新型

与推广。

子

H1也正在

互

改

2)物的信息表示

非接触式感知上

目前被广可的是两种RFID

准化

网的物的信息必

：日本主的泛在

存

于

子

而被

子

互

是

准化

的。

互

子

(universal identification，UID)和欧美主

的

子

品

(elec．

系

互

网用

万方数据

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