基于本体的物联网设备资源描述模型构建分析

◆查晓颖

（镇江高等职业技术学校 江苏 212016）

基于本体的物联网设备资源描述模型构建分析

◆查晓颖

（镇江高等职业技术学校 江苏 212016）

基于现阶段物联网存在的对海量异构设备缺乏统一描述现状，相关研究人员基于本体提出了具有针对性物联网资源描述模型的构建方案，在对物联网设备资源特点展开详细分析前提下将设备具体划分为控制、属性、隐私及状态等几大方面资源类型进行综合阐述探讨，进而通过相关案例数据致使该模型结构能够得到有效应用实现，该实验结果显示，物联网设备资源描述模型具有较好发展前景。本文主要对基于本体的物联网设备资源描述模型构建展开有效研究分析。

本体；物联网；设备资源；模型构建

0 前言

根据相关调查显示可知，物联网一词最早出现于1999年，是由MIT Auto-ID教授主任提出，在科学技术的飞速发展背景下其概念内容也在不断更新丰富，现阶段将物联网主要定义为利用二维码来对相关设备仪器进行识别、读取、红外线感应器、全球定位系统及激光扫描等工作，基于某种规范标准能将互联网与其他物品实现有效连接，进行达到信息资源传递最终目的。由此可知，基于本体的物联网设备资源描述模型构建也显得势在必行，对设备之间信息数据的有效共享起到了良好促进作用。

1 基于本体的物联网设备资源描述模型构建分析

基于物联网实体设备角度来看，其需要在经过一系列详细描述之后方可成为能够有效应用资源，而本文核心主旨便是基于互联网设备运行特点，在本体条件下来对设备资源模型进行构建，进而便于实现对物联网设备资源的统一性阐述分析，如下图1。

图1 物联网设备资源描述流程图

由该图可以了解到，在物联网设备层结构中往往存在着海量物联网设备资源，其具有种类繁多且相互异构等特点，如执行器、传感器及其他设备等，其基于设备特征都将被划分到各类型之中，如执行器被划分到控制资源中，传感器被划分到感知资源中，最终再以统一接口形式实现传递发布，便于充分展现各类业务效果和功能[1]。

1.1 基于本体背景下的模型构建过程

基于相关调查数据显示可知，本体这一词汇最早应用在哲学领域，是指对系统性的客观解释阐述，是对共享模型的一种规范性介绍，在某种程度上其促进了信息技术、知识方面及人工智能行业的发展速度，并且本体还能针对某一领域内的某方面知识展开统一化描述，进而充分体现该方面知识的具体功能应用，现阶段，本体已在数字图书馆、知识工程项目、信息检索、智能体系及异构集成等领域得到广泛化应用。同时基于Perez等提出的本体模型分类方法构建可以将模型构建环节划分为以下几大点：分别是关系、函数、实例、公理及类等，得到具体本体模型如下：O=｛R，F，A，I，C}；其中往往R代表的是类之间的互相关系，如整体和局部、属性和实例等等；F代表的是将函数可以更加直观性的凸显，如 F=C1×C2×...×Cn-1；A代表的是公理的集合；I代表的是实例集合；C代表的则是类的具体含义，可将其进一步划分为基本类别，而基本类别又包含属于其的各子类别。在对上述有关物联网设备资源模型构建了解基础上，相关人员需要针对物联网设备自身属性及特征展开针对性分析探讨，进而对其各类资源类型和类相互关系有效总结阐述，借此来建立基于本体条件下的物联网设备资源描述模型总体框架，实现模型的有效细化效果[2]。

1.2 物联网设备资源模型简要概述

现阶段，针对物联网设备的资源模型描述可具体划分为以下几点：第一，物联网设备生产反馈信息。具体包括物联网设备自身运行状态、设备资源的储存和控制反馈等信息资源等，可以将其划分为状态类型和历史信息类型两方面；第二，物联网设备用户权限。由于不同物联网设备类型对于不同用户所展现出的权限控制标准也是存在一定差距，因而可将此种类型列入到隐私类之中；第三，物联网设备自身信息资源。具体包括设备类型、设备参数属性及控制访问接口等，因而可以将其具体划分为控制类型和属性类型。

由此可知，历史信息类型主要存在目的就是对物联网设备运行状态进行查看和有效控制；而隐私信息类型则是指要对物联网设备历史信息及状态实行用户权限控制。除此之外，基于上述内容分析得出结论，可以基于状态、属性、控制及隐私等方面环节来对物联网设备资源模型展开有效描述，并基于此设计出相应类概念，在各个类之间关系进行有效分析展示，从而建立基于本体的设备资源描述模型总体架构，具体如下：第一，状态类型。具体是指对各个设备的工作状态、反馈状态及采集状态等进行统一反映，而工作状态又包括状态数值、状态名称；反馈状态又包括反馈格式、反馈类型及反馈数据信息等；而采集状态则又包括采集类型、格式及数据信息等。第二，属性类型。具体是指对物联网设备自身属性展开详细描述，如基本属性、生产者属性及所有者属性等。第三，控制类型。具体是指针对设备控制访问接口数据信息展开详细描述，又将其分为控制类别和参数等信息。第四，隐私类型。具体是指对设备控制访问用户权限的控制，包含状态访问权限、历史信息及控制权限等方面内容[3]。

2 面向智慧化办公室的具体应用分析

2.1 应用背景阐述

在人们生活质量的不断提升背景下，智慧办公室形态也逐渐在人们日常生活中得到广泛应用，其作为以往传统办公室形态和物联网技术有效结合生成的产物，不但能为人们提供正常工作环境，还能借助电子化手段为其带来一个安全舒适办公状态。然而基于目前实际情况来看，市场上存在的智慧办公室也存在一定问题，如数字摄像头等高科技技术不够先进、周围环境信息采集能力较弱、无法全面完整实现对办公环境的实时环境数据监测记录及不具备相对统一的物联网设备描述模型等[4]。因此为了有效解决上述问题，本文主要基于本体条件下设计并实现了物联网技术的智慧化办公室系统，其不但能够充分支持对环境温度、湿度计人体感应等传感器运行的环境监测工作，还能够有效展开相关有害气体及PM2.5的控制监测，再加上网络摄像头监控设备和声音报警设备的安装，实现了对智慧办公室的全面监控。同时为了实现对其的有效管理，进而充分凸显出智慧办公室各项应用功能，相关研究人员就需要基于物联网设备资源模型描述基础上，对各个异构设备展开详细描述分析，进而便于实现设备信息资源的有效共享，为更好凸显业务功能效果提供良好保障[5]。

2.2 设备资源的统一描述分析

根据相关调查显示，原有系统模型底部主要接入各种类型设备，即为不同类型传感器和执行器等，并且再加上具有视频采集功能摄像头的安装，实现了设备接口、数据格式异构性的有效防止，便于实现对设备系统的统一化管理。因此本文基于物联网设备资源描述前提下，针对各个设备展开了详细化资源阐述，不同种类设备具有的不同应用功能主要体现在不同类资源上，而本文主要涉及到的温度、湿度等传感器设备也具有一定程度的数据信息采集功能，可以借助状态方式来对其详细查看，并且其还对隐私信息、属性信息等起支持作用。由此可知，其也具备属性、隐私、状态及控制等资源类型。

同时为了实现对设备资源描述的有效储存传递，相关人员需要通过格式化手段来对其阐述，当前主要包含的集中描述语言如下：第一，XML。其属于一种适用于电子文件标记的语言类型，具有结构性特点，能够允许用户对自身语言标记进行定义，并且该种语言类型较为适合万维网传递，能够利用统一化形式实现应用程序和供应商之间数据的有效转换，而W3C在1998年提出了XML1.0标准规范，能对网络信息数据实现进一步简化作用。第二，JSON。其属于一种轻量级别的数据交换模式，能完全独立于语言之外，为人们更好阅读和撰写提供了极大便利性，并且还能适用于设备生成解析，支持多种语言，如 PHP、Python、ColdFusionn、Java等，从而实现服务器终端的有效解析。第三，YAML。其属于一种能被电脑客观直接识别的数据格式，具有可读性较强且便于阅读等特点，主要用于表达资源信息的编程式语言，并且其与XML相比较而言语法表达更为简单[6]。充分考虑到上述设备资源模型描述特点，本文考虑采用JSON语言形式作为基于本体物联网设备资源的主要描述性语言，其不但能全面详细表达出本模型所包含的所有内容，还能比其他两种语言形式更加简练化，储存空间总体比例较小，具体格式如下：

"Device ID"：{

"Attribute"：{

"type 1"："value 1"，

"type 2"："value 2"，

"type 3"："value 3"

}，

"Status"：{

"type 4"："value 4"，

"type 5"："value 5"，

"type 6"："value 6"

}，

"Control"：{

"type 7"："value 7"，

"type 8"："value 8"，

"type 9"："value 9"

2.3 业务功能应用实现

基于上文了解到，物联网设备系统中各设备的资源模型描述可以实现数据信息的有效共享，并且在此基础上还能充分展现出智慧办公室的业务应用功能，具体包括以下几种类型：第一，一旦人体感应传感器监测到非工作时间范围内出现办公室人员出入等情况，便会立即启动网络摄像头展开监控拍照记录；第二，办公室正常工作时间内，一旦检测到空气中含有有毒气体或是PM2.5空气质量较差，则要通过执行器等设备来发出警报向相关人员提示；第三，在传感器对室内温度、湿度进行监测时一旦发现其数值较大，要立即进行红外发射器的启动，进而来大大降低空气温度、湿度，促使室内空气环境达到适宜状态。因此针对上述提到的三种情况需要及时制定详细流程，从而最大限度避免不利情况产生。

3 结束语

总而言之，现阶段我国物联网领域的发展明显存在缺乏系统资源描述模型等问题，因而基于本体条件下的物联网设备资源描述模型构建势在必行，可以将设备资源详细划分为属性、状态、控制及隐私等几方面内容，对其实现统一化的描述分析，进而有利于实现各个设备之间数据信息的有效共享。在此以智慧办公室为例，将物联网设备资源描述模型具体应用其中，并制定了相应语言格式标准，便于针对设备资源描述过程展开针对性分析，从而实现物联网设备资源模型构建的最佳效果，在未来发展过程中也具有较远发展前景和应用价值。

[1]程珊珊．基于物联网的教学环境中感知模型构建[J]．无线互联科技，2014．

[2]李刚，雷国平，唐彦等．黑龙江国土资源数据高效利用云计算模型构建[J]．哈尔滨工程大学学报，2013．

[3]郭新宇．农村物联网信息资源可视化服务技术研发与应用[J]．中国科技成果，2015．

[4]秦勇．基于物联网技术的体育信息管理[J]．电子设计工程，2016．

[5]杨成，缪培培，胡旺等．互联网+背景下智慧学习支持服务研究[J]．终身教育研究，2017．

[6]张思源．物联网安全问题分析及安保机制构建[J]．卷宗，2016．