目錄
前言
第1章 語義物聯(lián)網(wǎng)概述 1
1.1 物聯(lián)網(wǎng)概述 1
1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展 1
1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的特征 2
1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu) 3
1.1.4 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 5
1.2 語義技術(shù)概述 9
1.2.1 語義網(wǎng) 10
1.2.2 本體技術(shù) 11
1.2.3 XML 12
1.2.4 RDF技術(shù) 13
1.2.5 OWL技術(shù) 14
1.3 語義物聯(lián)網(wǎng)的提出 16
1.3.1 互聯(lián)網(wǎng)、語義網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系 16
1.3.2 物聯(lián)網(wǎng)的語義需求 16
1.3.3 語義技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合 18
1.4 語義物聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀 20
1.4.1 物聯(lián)網(wǎng)前端感知設(shè)備描述和建模 20
1.4.2 物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)描述和處理 21
1.4.3 物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)語義標(biāo)注 22
1.4.4 物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)構(gòu)建和提供 23
1.4.5 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢 24
1.5 語義物聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和研究方向 25
1.5.1 數(shù)據(jù)和資源的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)語義描述 26
1.5.2 基于語義描述的數(shù)據(jù)質(zhì)量和可靠性檢測(cè) 26
1.5.3 分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢及語義服務(wù) 27
1.5.4 基于語義的物聯(lián)網(wǎng)安全和隱私實(shí)現(xiàn) 27
1.6 本章小結(jié) 28
參考文獻(xiàn) 28
第2章 物聯(lián)網(wǎng)信息感知與處理關(guān)鍵技術(shù) 36
2.1 物聯(lián)網(wǎng)信息感知 36
2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)信息感知概述 36
2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)信息感知預(yù)處理技術(shù) 36
2.1.3 物聯(lián)網(wǎng)信息感知面臨的問題和挑戰(zhàn) 39
2.2 物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)語義建模 40
2.2.1 物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)語義模型概述 40
2.2.2 語義建模和本體開發(fā) 41
2.2.3 物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)語義模型 43
2.3 物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)語義標(biāo)注 44
2.3.1 語義標(biāo)注概述 45
2.3.2 物聯(lián)網(wǎng)語義標(biāo)注語言 46
2.3.3 物聯(lián)網(wǎng)語義標(biāo)注方法 48
2.4 物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)語義關(guān)聯(lián) 48
2.4.1 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)概述 48
2.4.2 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法 49
2.4.3 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的相關(guān)應(yīng)用 50
2.5 物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢 51
2.5.1 感知數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法 51
2.5.2 感知數(shù)據(jù)查詢方法 54
2.6 本章小結(jié) 60
參考文獻(xiàn) 60
第3章 物聯(lián)網(wǎng)資源描述和建模 69
3.1 物聯(lián)網(wǎng)感知層 69
3.1.1 物聯(lián)網(wǎng)感知層功能 69
3.1.2 物聯(lián)網(wǎng)感知層語義需求 69
3.2 物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備語義建模 71
3.2.1 W3C語義傳感網(wǎng) 71
3.2.2 傳感器或傳感器網(wǎng)絡(luò)本體 71
3.3 語義傳感器Web研究 73
3.3.1 傳感器本體的研究 74
3.3.2 傳感器本體定義及構(gòu)成 75
3.3.3 傳感器本體框架 77
3.3.4 傳感器本體中的概念及關(guān)系 78
3.4 物聯(lián)網(wǎng)前端感知設(shè)備本體描述模型 81
3.4.1 物聯(lián)網(wǎng)前端感知設(shè)備本體描述框架 81
3.4.2 物聯(lián)網(wǎng)前端感知設(shè)備屬性描述模型 82
3.5 物聯(lián)網(wǎng)前端感知設(shè)備本體概念及關(guān)系描述 83
3.5.1 類層次結(jié)構(gòu)描述 83
3.5.2 主要概念及其關(guān)系描述 85
3.6 實(shí)例研究 86
3.6.1 情境描述 86
3.6.2 交通物聯(lián)網(wǎng)前端感知設(shè)備本體構(gòu)建 87
3.6.3 視頻傳感器感知過程描述 87
3.7 本章小結(jié) 89
參考文獻(xiàn) 90
第4章 物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)自動(dòng)語義標(biāo)注 91
4.1 物聯(lián)網(wǎng)語義標(biāo)注技術(shù)概述 91
4.1.1 物聯(lián)網(wǎng)中的語義標(biāo)注 91
4.1.2 物聯(lián)網(wǎng)資源語義標(biāo)注方法研究現(xiàn)狀 92
4.2 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用本體構(gòu)建與實(shí)現(xiàn) 94
4.2.1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用本體構(gòu)建 94
4.2.2 物聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)本體庫的構(gòu)建 96
4.2.3 本體預(yù)處理 98
4.3 多源異構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)語義標(biāo)注方法 99
4.3.1 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資源自動(dòng)語義標(biāo)注模型構(gòu)建 100
4.3.2 基于WordNet的詞義詞形相似度計(jì)算方法 102
4.3.3 面向物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的語義相似度映射標(biāo)注算法設(shè)計(jì) 103
4.4 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)語義標(biāo)注結(jié)果與分析 106
4.4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 106
4.4.2 語義映射結(jié)果 106
4.4.3 物聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)的標(biāo)注結(jié)果 111
4.4.4 標(biāo)注性能測(cè)評(píng)與分析 111
4.5 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資源的語義關(guān)聯(lián) 113
4.5.1 標(biāo)注數(shù)據(jù)的語義關(guān)聯(lián)模型 113
4.5.2 語義關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)可視化 114
4.6 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)自動(dòng)語義標(biāo)注系統(tǒng) 115
4.6.1 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)自動(dòng)語義標(biāo)注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 115
4.6.2 數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì) 119
4.6.3 自動(dòng)標(biāo)注系統(tǒng)功能展示 121
4.7 本章小結(jié) 125
參考文獻(xiàn) 125
第5章 物聯(lián)網(wǎng)語義事件處理 127
5.1 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)預(yù)處理 127
5.1.1 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)預(yù)處理需求分析 127
5.1.2 基于數(shù)據(jù)預(yù)處理的物聯(lián)網(wǎng)框架設(shè)計(jì) 128
5.1.3 分布式復(fù)雜事件處理系統(tǒng)架構(gòu) 130
5.2 物聯(lián)網(wǎng)事件描述 131
5.2.1 物聯(lián)網(wǎng)事件分類及描述 131
5.2.2 事件語言 135
5.2.3 事件表達(dá)式及事件操作符 136
5.3 亂序事件流復(fù)雜事件檢測(cè)方法 140
5.3.1 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)間戳亂序問題的形式化描述 140
5.3.2 基于哈希法的復(fù)雜事件亂序修正框架 141
5.3.3 基于混合驅(qū)動(dòng)的空間回收機(jī)制 143
5.3.4 基于亂序修正框架的復(fù)雜事件檢測(cè)模型 145
5.3.5 實(shí)驗(yàn)測(cè)試及分析 147
5.4 事件共享機(jī)制 153
5.4.1 查詢重寫 153
5.4.2 基于有向無環(huán)圖的復(fù)雜事件處理共享層次模型 155
5.4.3 基于參數(shù)上下文的事件共享機(jī)制 156
5.4.4 形式化查詢計(jì)劃語義模型 159
5.4.5 實(shí)驗(yàn)測(cè)試及分析 161
5.5 智能交通物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜事件處理實(shí)例研究 165
5.5.1 實(shí)例研究背景 165
5.5.2 智能交通語義事件模型設(shè)計(jì) 166
5.5.3 復(fù)雜事件處理 169
5.6 本章小結(jié) 176
參考文獻(xiàn) 176
第6章 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)空語義數(shù)據(jù)描述與建模 179
6.1 時(shí)空語義概述 179
6.1.1 時(shí)空語義概念 179
6.1.2 實(shí)體時(shí)空完整性描述與組織 180
6.1.3 時(shí)空數(shù)據(jù)類型 181
6.1.4 時(shí)空語義對(duì)象 181
6.1.5 時(shí)空變化類型 182
6.2 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)空語義 183
6.2.1 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)空特性和需求 183
6.2.2 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)空語義定義和挖掘 184
6.2.3 基于時(shí)空語義的物聯(lián)網(wǎng)信息處理相關(guān)研究 185
6.3 基于時(shí)空語義的物聯(lián)網(wǎng)信息處理架構(gòu) 187
6.3.1 感知層 187
6.3.2 數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)層 188
6.3.3 處理層 188
6.3.4 應(yīng)用層 189
6.4 物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)時(shí)空語義描述與表示 189
6.4.1 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)空變化類型 189
6.4.2 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)空變化的描述 190
6.4.3 對(duì)象級(jí)時(shí)空變化的表示 191
6.4.4 屬性級(jí)時(shí)空變化的表示 192
6.5 基于時(shí)空語義的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合處理 194
6.5.1 基于時(shí)空語義的物聯(lián)網(wǎng)RFID 數(shù)據(jù)融合算法 194
6.5.2 融合算法效果分析 197
6.6 實(shí)例演化 200
6.6.1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)空變化描述 200
6.6.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)空語義模型 201
6.6.3 基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)某應(yīng)用過程的時(shí)空語義驗(yàn)證 205
6.7 本章小結(jié) 207
參考文獻(xiàn) 207
第7章 語義物聯(lián)網(wǎng)在教育信息化中的應(yīng)用研究 210
7.1 智慧教室概述 210
7.1.1 智慧教室概念 210
7.1.2 智慧教室常用功能架構(gòu) 211
7.2 基于物聯(lián)網(wǎng)海計(jì)算架構(gòu)的智慧教室設(shè)計(jì) 212
7.2.1 物聯(lián)網(wǎng)海計(jì)算架構(gòu)特點(diǎn) 212
7.2.2 海計(jì)算架構(gòu)模式 212
7.2.3 基于海計(jì)算的智慧教室體系架構(gòu) 213
7.2.4 基于海計(jì)算的智慧教室智能節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 216
7.2.5 云海結(jié)合的智慧教室系統(tǒng)設(shè)計(jì) 225
7.3 智慧校園概述 228
7.3.1 智慧校園概念 228
7.3.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園參考體系架構(gòu) 228
7.4 基于6LoWPAN的IPv6智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) 229
7.4.1 基于IPv6和物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)需求 229
7.4.2 智慧校園物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 230
7.5 智慧校園精細(xì)化信息動(dòng)態(tài)推送 232
7.5.1 基于K-means聚類的WLAN室內(nèi)三維定位算法(K-ER) 232
7.5.2 基于權(quán)重矩陣的協(xié)同過濾信息推薦算法 242
7.5.3 智慧校園精細(xì)化動(dòng)態(tài)信息推送APP系統(tǒng) 250
7.6 本章小結(jié) 259
參考文獻(xiàn) 259