矿山语义物联网自动语义标注方法

针对目前矿山领域异构数据融合时先验知识获取困难、物联网本体库实时性差、实例对象数据手动标注方式效率较低等问题,提出了一种矿山语义物联网自动语义标注方法。给出了传感数据语义化处理框架:一方面,确定本体的专业领域和范畴,通过重用流注释本体(SAO)构建领域本体,作为驱动语义标注的基础;另一方面,使用机器学习方法对感知数据流进行特征提取与数据分析,从海量数据中挖掘出概念间的关系;通过数据挖掘知识来驱动本体的更新与完善,实现本体的动态更新、拓展与更精确的语义标注,增强机器的理解力。以矿井提升系统主轴故障为例阐述从本体到实例化的语义标注过程:结合领域专家知识及本体重用,采用"七步法"建立矿井提升系统主传动故障本体;为了加强实例数据属性描述的准确性,使用主成分分析法(PCA)与K-means聚类方法对数据集进行降维和分组,提取出数据属性与概念的关系;通过基于语义Web的规则语言(SWRL)标注具体先行条件与后续概念的关系,优化领域本体。实验结果表明:在本体实例化过程中,可利用机器学习技术从传感数据中自动提取概念,实现传感数据的自动语义标注。     

语义物联网中一种多领域信息互操作方法

针对当前语义物联网尚未形成一套比较完善、可共享的语义系统,无法支持不同领域资源描述和语义互操作性问题,提出了一个语义物联网中基于多个领域本体及链接开放数据的语义互操作方法。该方法可以半自动化标注新部署的传感器,为传感器数据添加语义,使机器理解数据含义,并对其进行推理;采用本体实体表管理同一领域本体,来规范统一本体;基于链接开放数据获取命名实体相关的语义,对信息进行补充。最后通过具体实例阐述其工作过程,并与其它经典的方法进行比较。结果表明,其可以较好的实现多领域信息的互操作。     

语义物联网中基于语义空间的语义协同方法研究

物联网是由许多的设备互连起来构成的一个巨大网络,如何实现物理世界中物的信息共享和协同工作是实现物联网的根本所在。与此同时,借助语义网的基石-本体,能够表达物的信息的概念及其概念间的关系,因此,将语义网与物联网结合起来形成的语义物联网是实现物联网的有效手段。针对语义物联网中的语义协同方法,提出将网络物理社会和智慧物联网相结合,以机器空间、物理空间、社会空间和精神空间结合而形成的语义空间为目标,结合语义网中的本体和推理技术,通过语义匹配建立语义物联网的协同服务框架。实验结果表明,通过语义匹配、服务过滤和服务评分的语义协同过程,能够为用户提供满足其偏好的最优服务。     

一种语义物联网本体的Abox摘要方法

针对目前大多语义物联网本体的Abox体积过于庞大,不利于人们理解本体或利用本体进行推理等问题,利用等价关系,通过对等价实例的查找、映射、删除等操作,对本体Abox进行摘要,并设计、实现了其原型系统.对公共本体进行摘要测试,结果表明,该方法在保留本体原始语义的前提下,精减了Abox中的冗余断言,缩小了本体体积,降低了存储压力,方便了用户对本体的理解、重用等相关操作.     

语义物联网：物联网内在矛盾之对策*

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。     

一种考虑等级语义关联的证据推理决策方法

现有证据推理方法以证据理论为信息融合规则,并未考虑评估等级在语义上的关联关系,导致以正交求和方式进行信息融合时出现信息流失现象。从评估等级的语义和级别出发,提出一种基于等级语义关联的证据分类融合方法。基于新的证据融合模型,构建一个基于改进证据推理方法的多属性决策框架,并给出决策模型和决策流程。最后,通过一个案例演示了新方法的决策过程,并通过比较新旧方法在案例上的应用分析了新方法的特点。     

基于关系数据库的语义数据查询方法

针对当前资源描述框架(RDF)查询语言查询数据效率不高且不能查全的特点,通过研究关系数据库模式到RDF视图的映射关系,在基于本体的智能检索方法基础上引进分层思想,设计和实现一种单本体数据源环境下的RDF查询引擎,实现隐含语义的发现。实验表明该引擎能较好地实现高效率的语义查询,并具有更大的灵活性和可扩展性。     

基于领域本体的语义检索关键技术研究

针对基于关键词匹配的传统检索方法存在的不足,通过将语义引入到检索过程中,可以构建一个建立在本体基础上的语义检索模型。为了提高检索结果的准确率和全面率,通过使用本体的语义推理是一种很有效的办法。     

关联数据的自动语义融合方法研究

研究关联数据的自动语义融合方法,提高关联数据的语义融合程度.利用传统算法进行数据的自动语义融合,往往只能针对同一知识单元的数据进行融合,假设待融合数据为不同知识单元、不同属性的关联数据,则数据间的语义融合很难实现.为此,提出基于概念关联性和重要性度量算法的关联数据的自动语义融合方法.针对关联数据的自动语义进行关联度计算,为避免对高端语义判别错误,采用语义概念相关性进行语义筛选,获取概念的被选择概率,根据改进方法步骤实现关联数据自动语义的进一步融合.实验结果表明,利用改进算法进行关联数据的自动语义融合,能够有效的获取语义关联度值以及相关性自动语义概念选择,从而实现关联数据的自动语义融合,提高了自动语义的融合程度,具有极大的优越性.     

语义技术在物联网中的应用研究综述

信息感知为物联网应用提供信息来源,是物联网信息交互和协同的基础。但通过前端感知设备获取的感知信息存在不确定性、海量性、异构性等特征,不仅给受限感知网络在信息传输、存储和处理方面带来挑战,同时也给信息的统一表示和管理带来难度。日趋成熟的语义技术为该问题提供了新的思路。阐述了语义技术在物联网中的应用和发展。分析了物联网各个层面的语义需求,概述了语义技术应用于物联网资源描述和建模、感知数据表示和处理、感知数据标注、服务构建和提供、数据存储和查询等方面的研究进展,并指出了语义技术应用于物联网面临的挑战和进一步的研究方向。     

基于XML和本体的物联网数据交换标准体系研究

针对当前物联网应用层中相关数据交换标准纷繁复杂,相关标准主体各行其是的问题,从XML(可扩展标记语言)和本体的角度出发,从互联网、语义网和物联网的关系入手,提出了建立物联网数据交换标准体系的思路,即标准应以XML为语法格式,以标准化的本体为语义共识;标准体系应以顶级本体为基础,以纵向的领域本体和横向的任务本体为支撑,建立起各种不同的应用本体标准。文章最后通过一个应用实例分析了所述标准体系发展的若干关键要点。     

基于实体-数据的物联网服务建模

物联网服务作为信息世界软件服务通过物联网向现实世界的延伸,其在物联网系统具有重要的作用.然而,不同于传统Web服务,物联网服务具有现实感知、数据驱动、异构分布、时空相关等新特点,使得现有的服务模型不足以对物联网服务有效刻画,进而也不能满足物联网应用中的后续服务发现、服务卸载、服务组合等需求.在凝练分析物联网服务建模需求和已有物联网服务模型的基础上,提出了一种基于实体-数据的物联网服务建模框架,该框架提出了服务、实体、数据三元信息融合的物联网服务模型概念及概念关系,重点定义了服务、实体、数据的时空属性及时空依赖关系,以支持基于时空相关性的物联网服务关联表示与分析,并通过扩展OWL-S(ontology Web language for services)给出了基于实体-数据的物联网服务描述方式.最后,结合一个高速公路物联网应用案例对模型的使用方式和效果进行了讨论.     

面向物联网的高速数据交换节点设计方法

针对当前高速数据交换节点设计方法存在功耗高、整体性能低下的问题,提出一种新的面向物联网的高速数据交换节点设计方法.设计了节点所处物联网的拓扑结构,并分析设计了调制模块、码字相加模块和解调模块.令每个和高速数据交换节点的IP模块经输入端口与输出端口和交换节点相连,在各输入端口处设置一个缓冲队列,通过调制模块读取数据,传输至码字加法器模块进行加法运算,将计算结果发送至各个解调模块进行处理后,把数据传输至目的IP模块.通过码分多址技术实现高速数据交换节点的软件设计.实验结果表明,所提方法带宽使用率高、传输速度快、响应能力强.     

物联网技术在信息化建设中的应用

物联网作为当前迅猛发展的新技术,势必带来一场深刻的科技变革。但是,作为一种新兴的信息产业,发展物联网存在各个方面的问题。对物联网的技术及应用进行了研究,分析了物联网的发展及应用现状,指出了影响物联网发展的因素,以及对物联网发展的探索。     

对钢铁业自动化发展策略的思考

预测中国钢铁自动化的发展趋势,可借鉴国外钢企的发展历史、参考离散制造业的发展思路,同时必须结合国情和行业特色。钢铁自动化未来的主要发展方向应该是与信息技术深度融合,推动智能化制造和绿色生产。     

Development of foundation models for Internet of Things

With the advent of the Internet of Things (IoT) that offers capabilities to identify and connect worldwide physical objects into a unified system, the importance of modeling and processing IoT data has become significantly accentuated. IoT data is substantial in quantity, noisy, heterogeneous, inconsistent, and arrives at the system in a streaming fashion. Due to the unique characteristics of IoT data, the manipulation of IoT data for practical applications has encountered many fundamental challenging problems, such as data modeling and processing. This paper proposes the infrastructure for an IoT prototype system that aims to develop foundation models for IoT data. We illustrate major modules in the IoT prototype, as well as their functionalities, and provide our vision of the key techniques used for tacking the critical problems in each module.     

物联网安全问题与对策

随着物联网的发展,其安全问题日益重要。其感知层、传输层及处理层面临不同的安全隐患,面对各种常见安全隐患,需要针对性地采用相应的安全策略和解决思路,以便保障物联网安全地运行。     

基于ROS与Contiki的物联网环境下数据采集机器人设计

提出了一种基于ROS与OpenWrt、Contiki的新型物联网系统方案ROS-IOT.分为两个部分：物联网系统的搭建与此系统下数据采集机器人的设计.感知层传感节点采用Contiki协议栈实现传感节点的组网与数据传递;接入网关采用运行Openwrt操作系统的无线路由器,网关接入模块实现协议动态转换,设置转换地址池、数据汇聚、处理,并基于rosserial_embeddedLinux上递至ROS网络等功能,实现各层数据流通;应用层基于websocket技术设计了与ROS网络数据交互的web服务,可实现与感知层、机器人的双向交互.机器人采用运行ROS环境的树莓派作为主控设备,电机驱动板采用stm32单片机.机器人的软件设计采用基于ROS Topic与ROS_bridge的通讯机制,使得机器人更加容易地融入物联网系统,并且在此基础上拓展更多服务.     

物联网安全问题及其对策研究

随着物联网的快速发展,其安全问题渐渐被重视起来。通过对物联网的基本概念、技术的阐述,分析了物联网安全需求方面的特点,及其在安全性方面需要解决的问题,针对不同的安全问题给出了相应的安全对策。     

Data Security Storage Model of the Internet of Things Based on Blockchain

With the development of information technology, the Internet of Things (IoT) has gradually become the third wave of the worldwide information industry revolution after the computer and the Internet. The application of the IoT has brought great convenience to people’s production and life. However, the potential information security problems in various IoT applications are gradually exposed and people pay more attention to them. The traditional centralized data storage and management model of the IoT is easy to cause transmission delay, single point of failure, privacy disclosure and other problems, and eventually leads to unpredictable behavior of the system. Blockchain technology can effectively improve the operation and data security status of the IoT. Referring to the storage model of the Fabric blockchain project, this paper designs a data security storage model suitable for the IoT system. The simulation results show that the model is not only effective and extensible, but also can better protect the data security of the Internet of Things.