物聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)環(huán)境互操作關(guān)鍵技術(shù)研究
本文選題:物聯(lián)網(wǎng) + 異構(gòu); 參考:《北京郵電大學(xué)》2017年博士論文
【摘要】:物聯(lián)網(wǎng)在未來的互聯(lián)網(wǎng)中占有重要的一席之地。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,越來越多的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)建設(shè)起來。然而,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展從一開始直到現(xiàn)在,遵循的是一種封閉的、緊耦合的建設(shè)方式,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之間缺少交互,導(dǎo)致了各種各樣物聯(lián)網(wǎng)豎井的產(chǎn)生。這種情況對于物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展非常不利。豎井式發(fā)展有商業(yè)、安全、技術(shù)等多方面的原因,本文試圖從技術(shù)角度探討解決這一問題的途徑。從技術(shù)角度上看,豎井式問題產(chǎn)生的一個重要原因是物聯(lián)網(wǎng)中的異構(gòu)問題。本文對物聯(lián)網(wǎng)中異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)間的互操作關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,采用面向服務(wù)的思想,結(jié)合語義學(xué)的研究方法,提出一種異構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)中服務(wù)的組織、發(fā)布和檢索架構(gòu),以此架構(gòu)為異構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)互操作提供基礎(chǔ)保障,對基于語義的服務(wù)發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵算法提出優(yōu)化方案。本文所做工作主要創(chuàng)新和貢獻(xiàn)包括以下幾個方面的內(nèi)容。1)提出一種包容異構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)資源元模型。為了提煉物聯(lián)網(wǎng)中資源的共性,并兼容異構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)資源的差異性,本文運(yùn)用MOF (Meta Object Facility)框架,提出了一種可擴(kuò)展的物聯(lián)網(wǎng)資源描述元模型,基于該模型可以描述物聯(lián)網(wǎng)中各類異構(gòu)資源。在此基礎(chǔ)上,本文建立了物聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)元數(shù)據(jù)映射模型,為不同類型協(xié)議間的轉(zhuǎn)換和映射提供了一個框架。該章的成果為后續(xù)幾章的工作打下基礎(chǔ)。2)提出一種物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)管理框架。為解決物聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)系統(tǒng)互操作的訪問入口問題,本文提出了 一種基于LDAP ( Lightweight Directory Access Protocol)的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)管理框架。該框架采用基于服務(wù)的思想,創(chuàng)建了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)目錄信息樹,為各類異構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)互操作提供了入口。3)提出一種改進(jìn)的基于基因的多繼承本體編碼方法。針對傳統(tǒng)服務(wù)匹配算法的關(guān)鍵步驟包含檢測和LCA(Lowest Common Ancestor)檢測在多繼承情況下的失效問題,本文對基于語義的服務(wù)匹配算法進(jìn)行分析,針對其關(guān)鍵步驟均涉及的本體編碼方法,提出了一種改進(jìn)的基于基因的多繼承本體編碼方法,通過實(shí)驗(yàn)證明,該編碼方法能解決傳統(tǒng)算法在多繼承情況下的失效問題,提高算法的效率。4)提出一種改進(jìn)的基于概率主題模型的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)發(fā)現(xiàn)空間劃分方法。為解決物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)搜索巨大空間的問題,本文提出一種改進(jìn)的基于概率主題模型的服務(wù)發(fā)現(xiàn)空間劃分方法。該方法采用LDA(Latent Dirichlet Allocation)描述服務(wù)的概率主題,根據(jù)改進(jìn)的K-means聚類方法劃分服務(wù)搜索空間。通過仿真實(shí)驗(yàn)證明,該方法能減少服務(wù)匹配的搜索空間數(shù)量,提高服務(wù)檢索速度,減少響應(yīng)時間。基于以上研究的基礎(chǔ),本文為解決物聯(lián)網(wǎng)中計算能力低、存儲資源少的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的接入問題,提出一種物聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)架構(gòu)。該架構(gòu)采用語義的方式描述物聯(lián)網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn),采用代理模型與感知層交互,向下屏蔽底層通信協(xié)議,采用訂閱-發(fā)布方式,向應(yīng)用層提供統(tǒng)一服務(wù)接口及上下文信息推送。為驗(yàn)證本文所提框架和算法的有效性,本文設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了一系列原型系統(tǒng),通過這些原型系統(tǒng)驗(yàn)證了本文所提框架和模型能夠有效地解決物聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)環(huán)境互操作的關(guān)鍵問題。
[Abstract]:In order to solve the problem of Internet of Things , this paper proposes a kind of network resource description meta - model based on LDAP . In order to solve the problem of searching great space for Internet of things services , this paper proposes an improved method of spatial division of service discovery based on probabilistic topic model .
【學(xué)位授予單位】:北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TN929.5;TP391.44
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:2096574
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