具有知识服务功能的物联网.pdf

第32卷第2期 广西师范大学学报：自然科学版 V01．32No．2 2014年6月 of jun．2014 joumal Normal ScienceEdition Guangxi University：Natural 具有知识服务功能的物联网 廖元秀，周生明，覃少华 (广西师范大学计算机科学与信息工程学院，广西桂林541004) 摘要：针对资源受限的物联网在信息存储、传输和智能处理方面遇到的挑战，本文提出一种新的解决方案： 创建一种形式语言，用于描述以感知信息为基础的知识；定义基于感知器的语义解释；构建基于感知器的微型 知识库；将感知器收集到的感知信息转换成知识，并向用户提供知识服务；由此建立具有知识服务功能的物联 网。这种物联网可将各种不同类型的感知信息转换成同一种形式的知识，解决WsN中异构感知网络之间的 通信问题。由于知识是数据和信息的高度浓缩和抽象，知识的表达形式使数据量的减少发生了质的飞跃，这 对于解决资源受限的物联网在存储和传输方面的问题将起到极大的推动作用。 关键词：物联网；基于感知器的知识；智能处理；知识服务 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1001—6600(2014)02一0042一06 O 引言 物联网的发展可谓日新月异。从早期描述的“实现物品的自动识别和信息的互联共享”[13到国际电信 的具有“全面感知、可靠传送、智能处理”特征、可实现“周边智能环境、智慧城市、智慧地球”的泛在网络[3]。 物联网的概念在不断地演化．物联网的内涵在不停地拓广，人们期待着下一代网络的优质服务，幢憬着智 慧世界的美好生活。然而，理论与实际之间往往存在着不易跨越的鸿沟。“全面感知”意味着要部署大量 的感知器，对所关注的物体或环境进行信息采集和获取；“可靠传送”要求网络能够快速、准确、可靠地将感 知数据传输到指定地址，随时随地进行信息交互和共享；“智能处理”是指网络能够对感知数据进行自动分 析、筛选、整合、提炼、处理，并提供决策、控制等智能服务。要实现物联网的这些功能面临着诸多挑战口]。 物联网面临的最大挑战是处理海量感知数据，因而也成了研究的热点。为了解决资源受限的数据存 储和传输问题，研究者们提出了许多数据处理技术用于解决这类问题。例如，胡永利等人讨论数据清洗、 数据压缩、数据聚集和数据融合等信息感知技术：数据清洗、数据压缩可去除“脏数据”和冗余数据，数据聚 集和数据融合根据用户需要从原始感知数据中选择少量数据或提取高层语义信息进行传输，从而减少网 络数据传输量口]。宋欣等人提出了一种能量高效的基于线性回归的无线传感器网络分布式数据采集优化 策略，通过应用线性回归分析方法构建感知数据模型，保持感知数据的特征，使节点仅传输回归模型的参 数信息，代替传输实际监测的感知数据信息，大大减少了传感器节点问频繁数据传输两]。zhimingDing Data 等人提出了一种称为Sea—Cloud_based 海量异构感知采样数据。在seaCloudDM中，用海计算层来收集、存储和处理传感器／监测设备的原始采 样数据。海计算层的输出是数字键采样值(numeric values)，其数据规模与原始感知器采样 keysampling 数据相比要小得多，这样就大大减少了送到云数据管理层进行处理的数据量zhimingDing[7]。 除了海量感知数据的存储和传输问题，智能处理是物联网的又一大挑战，也是未来网络功能的目标。 收稿日期：2013一】1一01 AOl9345) 通信联系人：周生明(1956～)，男，广西象州人．广西师范大学教授。E—mail：smzhou@gxnu．edu．cn 万方数据 第2期