[发明专利]一种基于本体的语义传感网系统

摘要

本发明提供一种基于本体的语义传感网系统，基于模块化部件灵活扩展的特性，主要是指新型体系结构中的处理单元、通讯单元、存储单元作为系统内的模块化部件，可以进行灵活的配置，包括从系统中添加部件或删除部件等操作。这种灵活性体现在添加和删除某一模块时，基本不用或很少对其他模块进行复杂的配置工作，从而减少系统管理的复杂程度。高可用、高可扩展的模块化网络服务器体系结构所具有的上述优点，使得其弥补了传统的以计算资源为核心的网络服务器体系结构的不足，使其体系结构所带来的资源均衡配置、灵活扩展等诸多特性，使其更适用于复杂的高性能商业应用领域，因而具有非常广阔的发展前景。

主权项

一种基于本体的语义传感网系统，其特征在于以本体为核心，在传感网和语义网理论和技术的基础上，结合传感网和语义网的系统结构整合扩展而来，通过本体技术，为传感器数据构建共享概念模型，增强传感器数据语义，实现传感器数据在Web上的交互和访问，以解决传感器网络的局部性，该系统包括：物理层（1）、传感器层（2）、语义层（3）、服务层（4）、应用层（5）、语义处理模块（6）其中：物理层：由各种异构的传感设备构成，如传感器、无线射频设备和工业检测器，实现各种传感设备的网络部署和数据的采集；传感器层：利用云存储实现传感器数据的存储；传感数据过滤模块则根据传感器阈值和条件实现传感器数据的过滤，传感器数据规范化则利用SWE规范描述过滤后的传感器数据，实现传感器的分类和标识，即为每个传感器提供全球独立的唯一的ID号的基本功能，传感器数据存储采用云存储技术实现对规范化后数据的存储；语义层：本体分为传感器本体和情景感知本体，其中传感器本体主要是面向传感器，为传感器和传感器观测值提供明确的共享概念模型，实现传感器自身特性的语义描述以及传感数据的时空主题语义；情景感知本体是面向用户，根据用户兴趣度构建本体，关联传感器本体中主题信息，实现知识推理的功能；语义处理模块：实现传感器及其观测值的语义标注，为传感器及其观测值提供上下文信息，如时间、空间和主题的语义信息，并通过概念抽取实现本体的自动完善；服务层：连接语义层和应用层的中间件，提供相关的服务，包括：传感器发现服务、传感器规划服务、Web通知服务，逐步实现传感器的自动注册、规划部署、主动服务的功能；应用层：以B/S和C/S方式供用户使用，B/S方式将提供一个在线的用户访问页面，用户通过互联网，利用时间、空间和主题查找相关的传感器信息，而不必了解底层信息，C/S方式提供传感器虚拟系统下载安装，供专业用户数据分析；基于该框架，能够实现传感器的自动分类、传感器的自动发现、传感数据融合、知识推理以及产生如报警信号、能量耗尽的事件和传感器的规划部署、自动注册功能。