語義物聯網結合物聯網的邏輯表示與語義網的推理技術,對物體進行本體構建與語義注釋以實現由語法匹配到語義匹配的轉變,促進物聯網的多樣化與智能化。受限物聯網資源和網絡存在結點處理性能低下、存儲空間有限、電池供電以及網絡范圍廣泛、吞吐率較低、誤包率較高等特點。針對語義物聯網中結構差異的受限資源,僅提供粗略數據的傳統資源發(fā)現方式已不再適用,因此如何在語義物聯網中對受限資源進行資源發(fā)現與訪問成為關鍵問題。為了解決針對物聯網的受限資源如何引入語義信息問題,本文分析語義技術在語義物聯網中的應用如本體構建、語義注釋與語義查詢,并在IETF CoRE工作組提出的CoAP中引入包含語義信息的新型屬性參考本體、語義描述、注釋類型。其中參考本體是包含該語義描述所指向的本體URI;語義描述是執(zhí)行RDF/XML語法、對資源語義注釋描述的壓縮概念表達式;注釋類型暗示本體語言、語法和語義注釋的編碼規(guī)范。為了解決語義增強的受限資源如何資源發(fā)現與訪問問題,本文提出基于CoAP語義增強的資源目錄實體,研究基于CoAP語義增強的資源目錄在語義物聯網中對受限資源進行資源發(fā)現與訪問的基本機制,包括發(fā)現資源目錄、URI發(fā)現、資源注冊、對注冊資源的操作如注冊資源更新、注冊資源移除、讀取注冊資源終端鏈接以及資源目錄的資源發(fā)現。并在廣泛應用于CoAP研究領域且資源目錄實體尚不完善的開源CoAP框架Californium中實現基于CoAP語義增強的資源目錄。本文以養(yǎng)老作為應用場景,考慮到養(yǎng)老院、社區(qū)養(yǎng)老、家庭養(yǎng)老等不同模式養(yǎng)老應用的語義支持,在基于壓電傳感器、溫度傳感器、滅火設備等設備提供火災預警、執(zhí)行滅火等功能的實驗場景中,利用具備圖形化界面的Firefox插件Copper驗證基于CoAP語義增強的資源目錄發(fā)現與訪問滿足不同功能查詢預設需求的資源機制,并對CoAP鏈接“/.well-known/core”、基于CoAP的資源目錄、由Michele Ruta等人提出的SWoT框架與基于CoAP語義增強的資源目錄四種資源發(fā)現與訪問方式進行性能對比與分析,闡明基于CoAP語義增強的資源目錄在養(yǎng)老應用中進行資源發(fā)現與訪問時在實時性、準確性與高并發(fā)下的吞吐率方面有一定的提升。
【學位單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP391.1;TP391.44;TN929.5
【部分圖文】：

、、、滅火等功能。利用Ｆｉｒｅｆｏｘ插件Ｃｏｐｐｅｒ驗證測試基于ＣｏＡＰ語義增強的資源目錄??發(fā)現與訪問滿足不同功能預設查詢需求的資源，并從實時性、準確性與高并發(fā)下??吞吐率三個方面對比分析ＣｏＡＰ的鏈接“／．ｗｅｌｌ－ｋｉｉｏｗｎ／ｃｏｒｅ”方式、基于ＣｏＡＰ的??資源目錄、ＳＷｏＴ框架與本文提出的基于ＣｏＡＰ語義增強的資源目錄進行資源發(fā)??現與訪問的性能。??５．１實驗準備??本節(jié)完成對基于ＣｏＡＰ語義增強的資源目錄實驗的準備工作�？紤]養(yǎng)老應用??實驗場景結構與功能，分析基于ＣｏＡＰ語義增強的資源目錄對不同的功能發(fā)現能??夠監(jiān)測有效數據的傳感器或應對特定險情的執(zhí)行器的重要性。并介紹具備圖形化??界面的Ｆｉｒｅｆｏｘ插件Ｃｏｐｐｅｒ的特點與使用。??５．１．１場景描述??Ｓ４??

實驗結果如圖５－７所示成功刪除溫度傳感器資源ＬＭ７０Ｔｅｍｐｅｎｉｔｕｒｅｌ。實驗??從終端結點Ｃｏｐｐｅｉ－使用ＤＥＬＥＴＥ方法發(fā)送至基于ＣｏＡＰ語義增強的資源目澩，??刪除端點名稱為“ＬＭ７０Ｔｅｍｐｅｒａｍｒｅｒ的注冊資源，請求所攜帶的負載為空。該實??驗表明基于ＣｏＡＰ語義增強的資源目錄支持移除不同類型的受限物聯網資源，??ＤＥＬＥＴＥ請求ＵＲＩ中的位置值為各受限資源首次注冊時ＣｏＡＰ響應返回的位置。??１?珍?．！２０Ｇ１．ｔｉａＳ：２＾３ｆｔ：?�。癌枺�？．？；；：．?－■?＋??；ｆｉ?ｉｒ?ｃｏａｐ；／／（２００１：ｄａ８：２ｌ５：３？０Ｍ００４：ｅｂｄ３７２９：？ｅｅ３：５６８３／ｒｄ／ＭＸ？５ＳｍｏｋｅＳｅｎｓｏｒ２?Ｃ?４－?ＣＤ?ｌｉＪ?＝??＾ｆＰｔｎｇ?｜＾Ｏｉｓｃｏｖ？ｒ?；．?－ＧｔＴ?．?，－ＰＯＳＩ?＾＾ＯＥｔＥＴｆｅ?＾＾Ｏｂｓｃｒｖｅ?Ｐａｙｌｏａｄ?’?Ｂｅｈａｖｉｏｒ?？?２??Ｄｅｂｕｇ?Ｃｏｎｔｒｏｌ?Ｒｅｓｅｔ??２．０５?Ｃｏｎｔｅｎｔ?（Ｂｌｏｃｋｗｉｓｅ）?（Ｄｏｗｎｌｏａｄ?ｆｉｒｔｓｈｅｄ）?Ｔｏｈｅｏ??Ｉ?ｙ?｜？〇〇ｌ；ｄ？８：２１５：３（０：１０〇Ａ?ｅｏ？Ｊ．．．?Ｍｅａｄｅｆ?Ｖａｌｕｅ?Ｏｐｔｉｏｎ?Ｖａｌｕｅ?Ｉｒｒｆｏ??Ｔｙｐｅ?ＡＣＫ?ＣａｏｔｅｎＪ－Ｆｃｒｍａｔ?ｔｅ？ｔ／ｐｌａｉｎ?０??！?ｖ必祕七罐?２．０５?ＣＯＷ抑?Ｂｋ？ｋ２?Ｍ糾Ｂ／ｂｌｏｄＯ?，的ｆｉ郵咖Ｏｐ丨咖??＾ｃｗｅ?ＭｆＯ?１３１１８?Ｓｉｘ＊２?９５３?２?ｔｉｙｔ＊ｓ?ＡｃＣｅｐ！??？?＜ｒ?ａ?ＴｏＶｔｆｎ?ｅｍｐｔｙ?．．．．．

實驗結果如圖５－１０所示成功發(fā)現滿足執(zhí)行滅火功能查詢條件的滅火設備??ＬＡ７３ＦｉｒｅＳｕｐ丨’ｅｓｓｏ丨？。實驗從終端結點Ｃｏｐｐｅｒ使用ＧＥＴ方法通過資源查找接口發(fā)??送請求至基于ＣｏＡＰ語義增強的資源目錄，查詢條件中語義描述Ｓｄ屬性值為由??ＧＺＩＰ算法壓縮的執(zhí)行滅火功能需求ＳＰＡＲＱＬ語句，響應負載為??＜ｃｏａｐ：／／［２００１：ｄａ８：２１５：３ｆＤ：１００４：ｅｂｄ３：７２９：ｆｅｅ］：５５１６６／ｓｕｐｒｅｓｓｏｒ＞，＜ｃｏａｐ：／／［２００１：ｄａ８：２??１５：３ｆＤ：１００４：ｅｂｄ３：７２９：ｆｅｅ］：５５１６６／ｓｕｐｒｅｓｓｏｒ／ＦｉｒｅＳｕｐｒｅｓｓｏｒ＞；ａｔ＝３０００４；ｃｔ＝４１；ｅｐ＝ｒＬＡ７??３ＦｉｒｅＳｕｐｒｅｓｓｏｒ＂；ｉｆ＝＂ｆｉｒｅｓｕｐｒｅｓｓｏｒ＂；ｒｏ＝＂ｈｔｔｐ：／／ｓｏｍｅｗｈｅｒｅ／ＬＡ７３ＦｉｒｅＳｕｐｒｅｓｓｏｒ＂；ｒｔ＝＂Ｆｉｒ??ｅＳｕｐｒｅｓｓｏｒ＂；ｓｄ＝”Ｈ４ｓＩＡＡＡＡ＂．”。上述實驗表明基于ＣｏＡＰ語義增強的資源目錄??支持發(fā)現滿足不同功能需求的不同類型受限物聯網資源，ＧＥＴ請求ＵＲＩ中語義??描述ｓｄ屬性值為特定功能所需物聯網資源需求的ＳＰＡＲＱＬ壓縮語句。??綜上所述在養(yǎng)老應用實驗場景下，基于ＣｏＡＰ語義增強的資源目錄能夠有效??地針對受限資源進行資源發(fā)現與訪問，包括資源注冊、對注冊資源的操作及針對??不同功能的資源發(fā)現，實現在語義物聯網中對受限資源的個性化和多樣化管理與??發(fā)現。??
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本文編號：2852382