物联网需求驱动的服务组合方法

为实现依据用户需求动态地组合原子服务, 形成服务集合, 提出一种基于本体的服务组合方法。首先对物联网服务进行多视图建模, 使用服务交互模型描述服务与物理实体的交互过程, 服务功能模型刻画物理世界中服务的属性和行为, 服务状态模型表示服务引起的期望状态变化, 并采用扩展的OWL描述面向物理对象的服务。同时, 采用多维QoS模型对用户的需求进行建模, 使用语义的方法进行服务的匹配与组合, 并基于QoS选择满足约束的服务。最后, 通过案例研究和实验验证了所提方法的正确性和有效性。     

物联网环境下基于情境的语义Web服务选择

当前Web服务海量增加，物联网应用技术快速发展、不断普及，而现有的Web服务选择算法低效、用户匹配度低。针对该问题提出一种物联网环境下基于情境的语义Web服务选择方法。该方法应用QoS参数的无量纲化与语义Web服务动态选择方式，将物联网环境下服务与语义Web服务相结合，并根据用户需求针对QoS选择最优的服务集。实验表明，该方法能有效地提高用户服务动态选择的成功率。     

物联网智能物流系统容错服务组合建模与分析

针对物流领域的服务组合存在容错性差和服务不可靠等问题，提出一种基于π网的物联网智能物流系统物流服务容错组合模型。首先，在简单介绍物联网智能物流系统后，给出了物联网智能物流系统的容错服务组合框架；然后，基于π网建立了物联网智能物流系统物流服务容错组合模型，并对模型进行了容错正确性和拟合性分析；最后，对提出的模型进行了服务可靠性、服务故障容错可靠性实验，并与Petri网、QoS动态预测算法、模糊卡诺模型和改进粒子群优化的服务组合方法针对服务组合的执行时间、用户满意度、可靠性和最优度进行对比实验。实验结果表明，所提模型具有更高的服务可靠性和服务故障容错可靠性，同时在服务组合的执行时间、用户满意度、可靠性和最优度等方面也具有一定的优越性。     

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.     

用户QoS需求导向的服务演化选择策略

服务型软件以其特有的优点被广泛应用,而面向QoS服务选择问题的解决能更有效地推动服务的普及。组合服务的演化性要求在服务发生演化时,从具有相同功能的候选服务中选择满足用户QoS需求的候选服务。为了在满足用户QoS需求的情况下选择最优的服务,基于遗传算法,提出一种用户QoS需求导向的服务演化选择策略。通过淘汰不满足用户QoS需求的候选服务,快速排除不符合需求的服务,并最终选择符合用户QoS需求的服务组合。实验结果表明,用户QoS需求导向的服务演化选择策略能够较优和较快地解决服务组合选择问题,并保证用户QoS需求,为服务选择提供一种新的方法和思路。     

智慧城市中QOE感知服务组合策略的研究

无线传感器的发展和物联网技术的应用,配有物联网的设备正以一种全新的“智能终端服务”的形式进入人类生活,要想在复杂冗余的物联网环境中寻得满足不同用户需求的服务,需要考虑服务组合的概念。为此,在对传统服务组合研究方法深入分析的基础上,提出了智慧城市的服务组合选择策略。首先根据物联网应用服务的多样性,通过改进蚁群算法获得用户对服务的偏好顺序,然后使用层次化QOE评价模型量化客户体验质量,进而选出最优服务组合提供给用户。根据提出的服务组合策略,给出服务选择具体的实施流程,通过仿真模拟表明基于改进蚁群算法的服务组合策略在服务选择问题上具有一定的推广价值。     

情景感知的物联网服务推荐方法研究

如何根据用户实时的情景高效地为其推荐最为合适的物联网服务,已经成为当前服务计算与物联网领域亟需解决的关键问题之一。针对这一问题,提出了一种基于情景感知的物联网服务推荐方法。首先基于改进的FolkRank算法生成当前用户可用的物联网服务列表;之后,依据用户当前关键的情景构建用户情景信息模型,根据用户的情景模型从服务列表中筛选出最能满足用户当前情景的物联网服务。实验结果表明,所提出的情景感知的物联网服务推荐方法是可行的与有效的。     

基于二维QoS模型的Web服务组合

在实际应用中,单个Web服务通常无法满足复杂应用的需求,如何组合已有的服务,从而提供更强大更完整的商业功能已成为此领域的研究热点。然而现行的SOA架构中,Web服务组合方法中很少考虑Web服务质量（QoS）问题,或者对Qos考虑得不够全面,这样,组合出的服务不能确保能够满足用户的QoS需求。针对这一问题,提出了Web服务的二维QoS模型,并使用了改进的UDDI规范,在此基础上给出了基于QoS的Web服务组合的有色Petri网组合策略。在满足用户组合服务的功能需求的同时,也满足了用户对服务质量QoS的需求,实现了需求服务的优化。     

基于灰色关联分析的Web服务选择

为方便用户选择最优Web服务,利用灰色系统理论对Web服务质量QoS属性因子进行分析,提出了一种基于用户QoS偏好的Web服务灰色关联分析方法。考虑到Web服务QoS的不确定性,该方法使用区间对Web服务QoS值进行建模。为了确定候选服务的QoS与用户QoS需求的符合程度,先针对服务的每个QoS属性,计算其与用户QoS需求的灰色区间关联系数;然后结合各个QoS属性的关联系数计算候选服务的QoS与用户QoS需求的综合灰色区间关联度,关联度越大的服务越符合用户的要求;最后从满足用户功能需求的Web服务中选择灰色关联度最大的Web服务推荐给用户。与其它Web服务评价模型相比较,该模型更加符合Web服务QoS的实际情况,能够在服务QoS信息不充分、不确定的环境下,对QoS属性进行合乎实际的分析处理,从而得到更加合理有效的QoS评价。     

一种满足马尔可夫性质的不完全信息下的 Web服务组合方法

针对满足马尔可夫性质的服务组合过程给出了按照用户服务质量(QoS)要求的服务组合方法．首先,提出了一种支持QoS属性描述的Web服务描述模型,并实现了对组合服务整个生命周期的QoS信息描述．在此基础上提出了基于多目标决策理论和k臂赌博机理论的服务选择算法,与同类方法相比,该方法可以在不完全信息下根据用户对QoS属性的偏好来选择合适的候选服务进行组合．最后,给出了QoS驱动的服务组合框架E-WsFrame和具体实现,并分析了实验结果．实验表明E-WsFrame可以综合考虑服务组合的功能要求和QoS要求,从而根据服务请求实现服务的自动组合．     

Service level agreement specification for end-to-end IoT application ecosystems

With an ever-increasing variety and complexity of Internet of Things (IoT) applications delivered by increasing numbers of service providers, there is a growing demand for an automated mechanism that can monitor and regulate the interaction between the parties involved in IoT service provision and delivery. This mechanism needs to take the form of a contract, which, in this context, is referred to as a service level agreement (SLA). As a first step toward SLA monitoring and management, an SLA specification is essential. We believe that current SLA specification formats are unable to accommodate the unique characteristics of the IoT domain, such as its multilayered nature. Therefore, we propose a grammar for a syntactical structure of an SLA specification for IoT. The grammar is built based on a proposed conceptual model that considers the main concepts that can be used to express the requirements for hardware and software components of an IoT application on an end-to-end basis. We followed the goal question metric approach to evaluate the generality and expressiveness of the proposed grammar by reviewing its concepts and their predefined lists of vocabularies against two use cases with a considerable number of participants whose research interests are mainly related to IoT. The results of the analysis show that the proposed grammar achieved 91.70% of its generality goal and 93.43% of its expressiveness goal.     

物联网服务发现初探:传统SOA的可行性和局限性

基于SOA(service-oriented architecture)的物联网(Internet of things,IoT)把设备的功能服务化,以一种统一和通用的接口向外界提供服务。由于物联网中设备的海量性、移动性和资源高度受限性,以及无线网络自身的不可靠性,设备服务与传统的Web服务相比具有不同的特点,现有的Web服务发现方法不能有效地满足物联网中服务发现的需求。从Web服务发现体系结构和匹配策略两个方面对典型的Web服务发现方法进行了分析;结合物联网中服务提供的特点,从可扩展性、资源有限性、异构性和环境的动态变化性四个方面,分析了将Web服务发现方法应用于物联网服务提供中所面临的问题,并讨论了可能的解决思路;探讨了物联网中服务发现需要解决的问题。     

物联网数据服务中间件的设计与实现

为了提高物联网设备的互联性及数据处理效率,以智能家居领域为例,设计并实现一种通用的数据服务中间件.通过引入虚拟实体和协议适配器,该中间件可以适配物联网环境中常用设备通信协议,并支持新协议的动态注册.对物联网环境感知数据进行数据建模,以消除数据格式的异构性.通过配置数据处理规则,对物理空间中不同指标对应的数据实现相应的异...     

物联网安全架构与技术路线研究

文章回顾了物联网的概念和发展历程,讨论了如何理解物联网概念。介绍了物联网的体系结构,并指出物联网架构中有特色的网络技术是：6LoWPAN、EPCglobal和M2M。提出了物联网的安全架构,及一些思考,包括：物联网安全的总体概貌、物联网安全架构的层次模型、物联网安全设计的参考流程图。最后分析了物联网安全学科与信息安全学科以及物联网工程学科的关联。     

基于物联网与云计算服务的农业温室智能化平台研究与应用

在深入研究相关技术的基础上, 独立自主地开发具有自主产权的基于物联网与云计算技术的农业创新网络平台, 建成集数据采集、数字传输、数据分析处理、数控农业机械为一体的新型农业生产管理体系; 弥补国内农业物联网核心技术发展相对滞后, 农业信息化相关技术的集成化程度比较低, 相应软件设计不够成熟以及农业信息缺乏标准化等缺点, 使农业生产管理朝着低成本、可靠性、节能型、智能化和环境友好型五大方向发展, 提高我国农业生产力与农产品的质量, 增强国际竞争力。     

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.     

云信任驱动的物联网信息资源寻址模型

为提高物联网底层信息资源寻址效果,基于对云环境下的物联网底层寻址服务的信任度评估准则等方面的研究,改进信任驱动算法,提出一个云信任驱动的物联网信息资源寻址模型。首先,分析寻址的关键特征;然后,设计并采用特定约束条件、信任陡度函数、云信任度评估准则及信任约束系数建立寻址模型;最后,设计了一个物联网系统实例来验证该模型的有效性。实验结果表明,相比传统模型或算法,该模型有良好的底层资源寻址效果。     

基于消息中间件及MongoDB的物联网应用服务平台

物联网正广泛应用于各行各业.将现实世界参数化并结合感知设备、网络通信技术、数据技术等诸多手段实现物联网数据对于用户的直接可用便是物联网技术的中心思想.本文依托于智能燃气数据管理系统,针对其物联网平台架构中应用服务平台在大规模设备接入场景下的性能瓶颈,提出一种结合消息中间件Kafka与NoSQL数据库MongoDB的混合方案.根据燃气公司和设备厂商的应用背景实现该方案,完成应用服务平台并发性能和数据持久化效率的提高.