[发明专利]面向智慧城市基础设施的跨域物联网语义中间件构建方法

说明书

本发明涉及一种面向智慧城市基础设施的跨域物联网语义中间件构建方法，具体包括以下步骤：S1、根据通讯协议获取物联网的设备端采集的多域异构数据；S2、根据多域异构数据对应的多个子域系统分别构建子域知识图谱，将异构数据转化为结构化数据；S3、子域知识图谱基于WoT的中间件框架进行集成，在智慧城市平台和物联网的系统应用之间设有中间件L0层作为跨域物联网语义中间件，中间件L0层提供统一访问的数据接口与物联网的系统应用连接，将统一后的城市物联网数据传送到智慧城市平台。与现有技术相比，本发明具有为不同物联网下的数据提供了统一访问的接口，解决了跨域物联网的数据孤岛问题等优点。

技术领域

本发明涉及城市设施物联网领域，尤其是涉及一种面向智慧城市基础设施的跨域物联网语义中间件构建方法。

背景技术

物联网(IoT，Internet of Things)，是一个结合了互联网上各种事物的大型网络。它实时采集网络中所需的各种数据，以实现物与物、人与物之间的互联互通。

随着物联网的深入发展，物联网络中的各种各样的设备越来越多，随之产生了大量的具有多源性、异构性的数据，这些数据也包括了非结构化、半结构化和结构化数据，给数据处理、数据融合和资源共享带来了极大的困难。传统的智慧城市基础设施采用闭环物联网系统来管理、分析和控制数据。在未来，新型智慧城市更趋向于高效的协作共享，这迫切地需要最大程度地开放共享数据。这一转变涉及物联网框架的演进、物联网数据共享等课题。因此，打破数据孤岛，理解不同设备生成的异构数据语义信息，实现数据的跨域共享，已经成为物联网领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的智慧城市基础设施的数据处理方式不适应设备之间更高效的协作共享需求的缺陷而提供一种面向智慧城市基础设施的跨域物联网语义中间件构建方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种面向智慧城市基础设施的跨域物联网语义中间件构建方法，具体包括以下步骤：

S1、根据通讯协议获取物联网的设备端采集的多域异构数据；

S2、根据多域异构数据对应的多个子域系统分别构建子域知识图谱，将异构数据转化为结构化数据；

S3、所述子域知识图谱基于WoT的中间件框架进行集成，在智慧城市平台和物联网的系统应用之间设有中间件L0层作为跨域物联网语义中间件，所述中间件L0层提供统一访问的数据接口与物联网的系统应用连接，将统一后的城市物联网数据传送到智慧城市平台。

所述中间件L0层充当现有不同系统或平台之间的桥梁，实现不同领域设备间的高效交互。

所述跨域物联网语义中间件还包括中间件L1层。

进一步地，所述中间件L1层位于物联网的系统应用和物联网的子域知识图谱之间。

进一步地，所述中间件L0层和中间件L1层的结构均基于Apache Jena框架，ApacheJena框架提供大量支持RDFS和OWL的API，并实现了动态数据的访问和输出。

进一步地，所述中间件L0层和中间件L1层中均设有Fuseki作为Apache Jena框架的SPARQL服务器或SPARQL终端，通过HTTP协议提供SPARQL更新、查询和修改。

进一步地，所述Fuseki与TDB数据库连接，所述TDB数据库连接有Apache Jena框架的查询引擎，TDB数据库提供了极高的存储性能，Fuseki与TDB数据之间高度集成，包括Jena的文本查询和空间查询，还提供了业务持久层。

进一步地，所述Apache Jena框架的查询引擎与Apache Jena框架的规则推理机连接，所述规则推理机与Fuseki连接，Apache Jena框架的查询引擎支持SPARQL的RDF查询语言。