基于本體的智能家居關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、智能家居作為人類生活的主要空間,要滿足人們對生活舒適、便捷的追求目標。為了實現(xiàn)這個目標,需要構(gòu)建一種讓人與家庭環(huán)境中的各種物理設(shè)備更好地融合在一起的家庭環(huán)境,在這種環(huán)境下,設(shè)備可以在不知不覺中達到為人服務(wù)的目的。但是,這需要以設(shè)備之間的協(xié)調(diào)工作、信息和資源的共享為基礎(chǔ)。
　　為了實現(xiàn)設(shè)備之間的協(xié)調(diào)工作、信息和資源的共享,達到在不知不覺中設(shè)備為人服務(wù)的目的,本文對智能家居系統(tǒng)進行了研究,并且將本體技術(shù)應(yīng)用其中,構(gòu)建了智能家居系統(tǒng)的本

2、體模型,在智能家居環(huán)境中不同的信息維度之間建立了語義關(guān)系,為設(shè)備以及設(shè)備所提供的服務(wù)添加了語義信息。這些語義信息可以屏蔽設(shè)備之間的異構(gòu)性,實現(xiàn)設(shè)備之間信息和數(shù)據(jù)的共享,是實現(xiàn)設(shè)備之間協(xié)調(diào)工作的基礎(chǔ)。
　　在具體實現(xiàn)方面,本文主要從以下五個方面進行了研究:
　　(1)構(gòu)建了智能家居的總體框架,在該框架中對智能家居進行了層次劃分,在傳統(tǒng)的設(shè)備層之上增加了語義層,為智能家庭的設(shè)備、服務(wù)等實體提供語義支持。
　　(2)通過對智

3、能家居環(huán)境的抽象和分析,構(gòu)建了智能家居的領(lǐng)域本體模型。該模型包括8個本體模型,分別對智能家居環(huán)境中的設(shè)備、服務(wù)、功能、用戶、需求、內(nèi)容、位置、上下文等實體進行建模,并且在這8個本體模型之間通過屬性建立了語義關(guān)系,構(gòu)建了一個網(wǎng)狀系統(tǒng)。設(shè)備作為智能家居系統(tǒng)的主體,在對設(shè)備進行了系統(tǒng)分類和抽象的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了對設(shè)備的通用信息和個性化信息的語義描述,可以實現(xiàn)通過家庭網(wǎng)關(guān)或控制設(shè)備對設(shè)備進行調(diào)用的目的。
　　(3)在OWL-S的基礎(chǔ)上構(gòu)建了

4、智能家居服務(wù)本體模型,為智能家居中設(shè)備所提供的服務(wù)提供了語義描述。首先抽象和描述了智能家居中服務(wù)的分類、服務(wù)的功能及服務(wù)的內(nèi)容;之后對服務(wù)的注冊和發(fā)布形式進行了研究,在這里,服務(wù)以Web Service的形式進行發(fā)布,并且是在所構(gòu)建的本體模型中進行注冊。
　　(4)利用本體技術(shù)中添加公理的特性,在本體模型中應(yīng)用基于描述邏輯的推理規(guī)則,將用戶自定義的規(guī)則嵌入本體模型中,并且調(diào)用專業(yè)的推理機,以概念本體為基礎(chǔ),推理出本體中隱含的信息。

5、
　　(5)研究了本體模型的存儲、更新和查詢。在存儲方面,主要研究了利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對本體模型的存儲,并且在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中保留本體模型的語義關(guān)系;在本體模型的更新方面研究了本體實例的更新方法,并且給出了實例的更新算法;在查詢方面,以所構(gòu)建的本體模型為基礎(chǔ),構(gòu)建了查詢系統(tǒng),并且以智能家居的上下文環(huán)境和服務(wù)的查詢?yōu)槔?研究了查詢流程。
　　為了對所構(gòu)建的本體模型進行驗證,本文通過應(yīng)用程序?qū)Ρ倔w模型進行調(diào)用,實現(xiàn)了對家庭環(huán)境中不同