24、基于语义本体的物联网设备发现技术

基于语义本体的物联网设备发现技术

1. 引言

物联网（IoT）正通过将几乎所有物理设备连接到互联网而呈指数级发展。为了使基于物联网环境、以客户为导向且具有增值服务的产品能够成功运行，有序的设备发现和有意义的信息交换是当务之急。然而，不同的商业供应商对于物联网中不同新兴领域的交互技术有着各自特定的描述。这种在物联网设备、数据和服务定义上的差异和局限性，给物联网的成功带来了重大挑战。因此，连接到物联网的设备需要以相同的方式进行定义。

行业正在为物联网添加语义，这是一个范式转变。正如Berners - Lee等人在关于语义网的具有里程碑意义的文章中所指出的，“随着机器能够更好地处理和理解数据，这一发展将带来显著的新性能”。每台设备都需要被唯一标识，以便能够通过互联网轻松访问。为物联网设备添加语义有助于解决许多问题。设备之间应该交换嵌入原始数据和语义的消息，这样物联网节点就不需要了解节点特定信息，并且处理过程可以以相同的方式进行。

由于物联网设备在内存、功耗和通信能力方面受到限制，因此需要使语义技术适应物联网设备的这种自然复杂性。语义技术的进步将解决与物联网资源和服务定义相关的复杂性问题，包括信息模型、数据访问、生产者和消费者之间的信息交换及其无缝集成、设备发现和互操作性。

为了实现有效的资源发现，需要提供通用的格式访问，并在语义上丰富发现协议。为了在语义上启用这些协议，需要找出设备的区分属性并将其嵌入到语义层中。为此，需要实现物联网资源的语义注释。物联网资源描述的语义注释有助于自动提取资源能力。在语义匹配中，将机器可理解的标签映射到用户请求描述文本中的单词。由于异构设备大规模集成到网络中，物联网资源的自动语义注释是一个具有挑战性且不断发展的研究领域。需要对带有语义标