CN104424310A - 基于本体的智能家居语义查询方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种基于本体的智能家居语义查询方法和装置。该方法主要包括：对智能家居环境中的信息进行抽象，抽象出多个本体，定义每个本体的相关属性和各个本体之间的关系，建立智能家居的本体模型；根据用户输入的查询关键词，对本体模型进行语义查询，获取查询关键词对应的智能家居环境中的相关信息。本发明实施例通过建立智能家居的本体模型，根据本体模型可以实现对智能家居环境中的用户或设备或环境的状态信息进行查询，也可以实现对智能家居环境中的满足需求的服务、实现服务的设备进行查询，从而能够全面了解整个智能家庭环境中的信息，对智能家居环境中的各种设备进行有效的统一的管理。

Description

基于本体的智能家居语义查询方法和装置

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种基于本体的智能家居语义查询方法和装置。

背景技术

智能家居是指利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术，将与家居生活有关的各种子***有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性、舒适性，甚至合理控制各种家居能源的使用。

智能家居中存在大量不同的家电、传感器、自动控制设备，这些设备需要通过有线或无线网络建立通信，通过互操作实现智能控制。但是不同厂家的设备采用不同的描述语言、通信协议等，不同设备之间很难获取彼此的详细信息和环境状态，这为实现不同设备之间的互操作、数据资源的共享和重用带来了很大的困难。

在理想的智能家居环境中，可以根据用户的需求或环境信息自动地控制智能家居环境中的设备或家用电器。另外，一台设备的状态发生改变也会改变其他设备的状态，或触发智能家居环境中的其他相关设备。因此，如何对智能家居环境中的各个设备进行有效的统一的管理、如何屏蔽不同设备之间的异构并实现设备之间的互操作和信息共享，是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的实施例提供了一种基于本体的智能家居语义查询方法和装置，以实现对面了解整个智能家庭环境中的信息，对智能家居环境中的各种设备进行有效的统一的管理。

一种基于本体的智能家居语义查询方法，包括：

对智能家居环境中的信息进行抽象，抽象出多个本体，定义每个本体的相关属性和各个本体之间的关系，建立智能家居的本体模型；

根据用户输入的查询关键词，对所述本体模型进行语义查询，获取所述查询关键词对应的智能家居环境中的相关信息。

所述本体定义了多个概念和每个概念的相关属性，每个概念对应一定的实例，基于各个概念的相关属性在各个概念之间建立联系。

所述本体模型包括设备本体、功能本体、服务本体、上下文本体、用户本体、需求本体、位置本体和内容本体，各个本体之间通过属性建立了相应的关系，形成一个网状的结构。

所述的各个本体之间通过属性建立了相应的关系，形成一个网状的结构，包括：

所述设备本体通过hasDeviceStatus对象属性与所述上下文本体建立了联系，通过LocatedIn属性与所述位置本体建立了联系，通过hasFunction属性与所述功能本体建立了联系，通过hasContent属性与所述内容本体建立了联系；

所述服务本体通过hasFunction属性与所述功能本体建立了联系，通过hasContent属性与所述内容本体建立了联系，通过canBeSatisfiedBy属性与所述需求属性建立了联系；

所述用户本体通过hasNeed属性与所述需求本体建立了联系，通过hasUserStatus属性与所述上下文本体建立了联系，通过locatedIn属性与所述位置本体建立了联系；

所述位置本体通过hasEnvironmentStatus属性与所述上下文属性建立了联系。

所述的根据用户输入的查询关键词，对所述本体模型进行语义查询，获取所述查询关键词对应的智能家居环境中的相关信息，包括：

根据用户输入的查询关键字选择本体模型中的指定本体，根据所述查询关键字在所述指定本体中进行查询，查询得到所述查询关键字对应的指定本体中的指定概念和所述指定概念对应的所有实例；

从所述所有实例中选取某个实例，将所述某个实例作为查询关键字在所述指定本体中进行查询，查询得到所述某个实例的具体信息。

利用所述指定本体的和上下文本体关联的属性，根据所述某个实例的具体信息从所述上下文本体中获取所述某个实例的状态信息，向用户返回所述某个实例的状态信息。

当所述指定本体为用户本体时，所述和上下文本体关联的属性为hasUserStatus属性，所述某个实例的状态信息为用户实例的状态信息；当所述指定本体为设备本体时，所述和上下文本体关联的属性为hasDeviceStatus属性，所述某个实例的状态信息为设备实例的状态信息；当所述指定本体为位置本体时，所述和上下文本体关联的属性为hasEnvironmentStatus属性，所述某个实例的状态信息为位置实例的状态信息。

所述的根据用户输入的查询关键词，对所述本体模型进行语义查询，获取所述查询关键词对应的智能家居环境中的相关信息，包括：

根据用户输入的指定需求将需求本体中的指定概念作为第一查询关键词，根据所述第一查询关键字对需求本体进行查询，获取所述需求本体中的指定概念和该指定概念所具有的所有属性特征；

从所述需求本体中的指定概念所具有的所有属性特征中选取couldBeSatisfiedBy属性所对应的值域，选取满足所述值域的服务本体中的指定概念作为第二查询关键词，根据所述第二查询关键字对服务本体进行查询，获取所述服务本体中的指定概念所对应的所有实例，以及所述服务本体中的指定概念所具有的所有属性特征；

从所述服务本体中的指定概念所对应的所有实例中选取指定服务实例，将所述指定服务实例作为满足所述指定需求的服务实例。

所述的根据用户输入的查询关键词，对所述本体模型进行语义查询，获取所述查询关键词对应的智能家居环境中的相关信息，还包括：

从所述指定服务实例所具有的所有属性特征中选取hasServiceType属性所对应的值域，选取满足所述值域的功能本体中的指定概念作为第三查询关键词，根据所述第三查询关键字对功能本体进行查询，获取所述功能本体中的指定概念所具有的所有属性特征；

从所述功能本体中的指定概念所具有的所有属性特征中选取hasFunction属性所对应的值域，选取满足所述值域的设备本体中的指定概念作为第四查询关键词，根据所述第四查询关键字对设备本体进行查询，获取所述设备本体中的指定概念所对应的所有实例和每个实例的具体信息；

从所述设备本体中的指定概念所对应的所有实例中选择指定设备实例，将所述指定设备实例作为实现所述指定服务实例的设备。

一种基于本体的智能家居语义查询装置，包括：

本体模型建立模块，用于对智能家居环境中的信息进行抽象，抽象出多个本体，定义每个本体的相关属性和各个本体之间的关系，建立智能家居的本体模型；

人机交互模块，用于接收用户输入的查询关键字；

查询处理模块，用于根据所述人机交互模块所接收到的查询关键字，对所述本体模型建立模块所建立的本体模型进行语义查询，获取所述查询关键词对应的智能家居环境中的相关信息。

所述本体模型建立模块，具体用于针对本体定义了多个概念和每个概念的相关属性，每个概念对应一定的实例，基于各个概念的相关属性在各个概念之间建立联系。

所述本体模型建立模块，具体用于设置所述本体模型包括设备本体、功能本体、服务本体、上下文本体、用户本体、需求本体、位置本体和内容本体，各个本体之间通过属性建立了相应的关系，形成一个网状的结构；

设置所述设备本体通过hasDeviceStatus对象属性与所述上下文本体建立了联系，通过LocatedIn属性与所述位置本体建立了联系，通过hasFunction属性与所述功能本体建立了联系，通过hasContent属性与所述内容本体建立了联系；

设置所述服务本体通过hasFunction属性与所述功能本体建立了联系，通过hasContent属性与所述内容本体建立了联系，通过canBeSatisfiedBy属性与所述需求属性建立了联系；

设置所述用户本体通过hasNeed属性与所述需求本体建立了联系，通过hasUserStatus属性与所述上下文本体建立了联系，通过locatedIn属性与所述位置本体建立了联系；

设置所述位置本体通过hasEnvironmentStatus属性与所述上下文属性建立了联系。

所述的查询处理模块包括：状态查询模块，

所述的状态查询模块，具体用于根据用户输入的查询关键字选择本体模型中的指定本体，根据所述查询关键字在所述指定本体中进行查询，查询得到所述查询关键字对应的指定本体中的指定概念和所述指定概念对应的所有实例；

从所述所有实例中选取某个实例，将所述某个实例作为查询关键字在所述指定本体中进行查询，查询得到所述某个实例的具体信息。

利用所述指定本体的和上下文本体关联的属性，根据所述某个实例的具体信息从所述上下文本体中获取所述某个实例的状态信息，向用户返回所述某个实例的状态信息。

当所述指定本体为用户本体时，所述和上下文本体关联的属性为hasUserStatus属性，所述某个实例的状态信息为用户实例的状态信息；当所述指定本体为设备本体时，所述和上下文本体关联的属性为hasDeviceStatus属性，所述某个实例的状态信息为设备实例的状态信息；当所述指定本体为位置本体时，所述和上下文本体关联的属性为hasEnvironmentStatus属性，所述某个实例的状态信息为位置实例的状态信息。

所述查询处理模块包括：服务查询模块，

所述服务查询模块，用于根据用户输入的指定需求将需求本体中的指定概念作为第一查询关键词，根据所述第一查询关键字对需求本体进行查询，获取所述需求本体中的指定概念和该指定概念所具有的所有属性特征；

从所述需求本体中的指定概念所具有的所有属性特征中选取couldBeSatisfiedBy属性所对应的值域，选取满足所述值域的服务本体中的指定概念作为第二查询关键词，根据所述第二查询关键字对服务本体进行查询，获取所述服务本体中的指定概念所对应的所有实例，以及所述服务本体中的指定概念所具有的所有属性特征；

从所述服务本体中的指定概念所对应的所有实例中选取指定服务实例，将所述指定服务实例作为满足所述指定需求的服务实例。

所述查询处理模块包括：设备查询模块，

所述设备查询模块，具体用于从所述指定服务实例所具有的所有属性特征中选取hasServiceType属性所对应的值域，选取满足所述值域的功能本体中的指定概念作为第三查询关键词，根据所述第三查询关键字对功能本体进行查询，获取所述功能本体中的指定概念所具有的所有属性特征；

从所述功能本体中的指定概念所具有的所有属性特征中选取hasFunction属性所对应的值域，选取满足所述值域的设备本体中的指定概念作为第四查询关键词，根据所述第四查询关键字对设备本体进行查询，获取所述设备本体中的指定概念所对应的所有实例和每个实例的具体信息；

从所述设备本体中的指定概念所对应的所有实例中选择指定设备实例，将所述指定设备实例作为实现所述指定服务实例的设备。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过对智能家居环境中的信息进行抽象，抽象出多个本体，建立智能家居的本体模型。根据本体模型可以实现对智能家居环境中的用户或设备或环境的状态信息进行查询，也可以实现对智能家居环境中的满足需求的服务、实现服务的设备进行查询，从而能够全面了解整个智能家庭环境中的信息，对智能家居环境中的各种设备进行有效的统一的管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种基于本体的智能家居语义查询方法的处理流程图；

图2为本发明实施例一提供的一种本体模型的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的一种用户本体模型的示意图；

图4为本发明实施例二提供的一种在本体模型中针对上下文的查询方法的处理流程图；

图5为本发明实施例三提供的一种在本体模型中针对满足需求的服务及实现服务的设备的查询方法的处理流程图；

图6为本发明实施例三提供的一种基于本体的智能家居语义查询装置的结构示意图如图6所示，图中，本体模型建立模块610，人机交互模块620，查询处理模块630，状态查询模块6310，服务查询模块6320，设备查询模块6330。

具体实施方式

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

实施例一

基于目前技术存在的局限性，本发明实施例采用本体技术将智能家居环境抽象出来，并且建立智能家居的本体模型，该模型中包括设备本体、环境本体、用户本体等信息，各个本体通过属性联系起来，构成一个完整的上下文环境。根据用户输入的查询关键字，通过查询语言和查询算法对所构建的本体模型进行查询，从而获得与查询关键字相关的本体信息，该本体信息包括状态信息、服务信息或者设备信息等。

该实施例提供了一种基于本体的智能家居语义查询方法的处理流程如图1所示，包括如下的处理步骤：

步骤S110、对智能家居环境中的信息进行抽象，抽象出多个本体，定义每个本体的相关属性和各个本体之间的关系，建立智能家居的本体模型。

每个本体定义了多个概念和每个概念的相关属性，每个概念对应一定的实例，基于各个概念的相关属性在各个概念之间建立联系。各个本体通过本体的属性联系起来，构成一个完整的上下文环境。由于上述本体的概念化的特点使通过本体定义的概念具有很强的抽象性，本体可以通过精确定义概念之间的关系来描述概念的各个方面及其约束的特征和属性，而且本体定义的概念在智能家居领域是得到共同认可的，从而便于信息的共享。

该实施例提供的一种上述本体模型的结构示意图如图2所示，在图2中，上述本体模型中包括8个本体，分别为设备本体Device，功能本体function，服务本体Service，上下文本体context，用户本体user，需求本体Need,位置本体Location和内容本体Content。

在上述图2所示的本体模型中，设备本体用于对智能家居环境中的家电设备、传感器、计量仪表等自动化设备进行定义，不仅定义了各个设备概念的属性还对设备本体中涉及的各种设备概念的关系、设备的功能、控制方式、位置、处理内容进行了描述；需求本体则抽象出了智能家庭内部用户可能存在的各种需求；功能本体抽象出了设备的各种功能，以及服务所具有的功能；位置本体抽象出了位置概念，可以对智能家居中用户及设备进行定位；内容本体抽象出了在智能家居中设备及服务所能处理的内容；用户本体定义了用户的概念；上下文本体定义了状态的概念，包括设备状态、用户状态和环境状态；服务本体描述了智能家居内部可以提供的服务。

步骤S120、在本体模型中的各个本体之间通过属性建立了相应的对应关系。

本发明实施例在本体模型中的各个本体之间通过属性建立了相应的对应关系，从而形成一个网状的结构。

比如，如图2所示，所述设备本体通过hasDeviceStatus对象属性与所述上下文本体建立了联系，通过LocatedIn属性与所述位置本体建立了联系，通过hasFunction属性与所述功能本体建立了联系，通过hasContent属性与所述内容本体建立了联系；

所述服务本体通过hasFunction属性与所述功能本体建立了联系，通过hasContent属性与所述内容本体建立了联系，通过canBeSatisfiedBy属性与所述需求属性建立了联系；

所述用户本体通过hasNeed属性与所述需求本体建立了联系，通过hasUserStatus属性与所述上下文本体建立了联系，通过locatedIn属性与所述位置本体建立了联系；

所述位置本体通过hasEnvironmentStatus属性与所述上下文属性建立了联系。

每个本体又可以分别建立了各自的父类、子类，将本体定义的多个概念划出层次关系。在图3所示的用户本体模型示意图中，所有类均是Thing类的子类，User类是FamilyMember类、Guest类和Thief类的父类，而AdultMember类、ChildMember类、BabyMember类和ElderlyMember类都是FamilyMember类的子类，子类会继承父类的属性特征。其他的本体模型以此类推。

步骤S130、根据用户输入的查询关键词，对所述本体模型进行语义查询，获取所述查询关键词对应的智能家居环境中的相关信息。

上述本体模型将智能家居环境中所有的资源都联系起来，每个资源都不再是孤立的，相当于为资源添加了语义标签，这成为语义查询的基础。上述本体模型是语义查询的资源，根据智能家居领域相关的标准，抽象出智能家居领域中的本地及本地之间的关系、概念及概念之间的关系，包括层次关系、整体部分关系等。精确定义概念的属性使得概念具有了详细的上下文，并且各个概念之间建立了联系，形成了一个网状的***模型。

在智能家居环境下，用户最常用的查询是对上下文的查询以及根据需求查询能够满足需求的服务及实现服务的设备；而上下文的查询则包括对设备状态、用户状态及环境状态的查询。

上述查询关键词可以和上述本体模块中的某个本体中的某个概念唯一对应，比如，直接为某个本体（如用户本体或者设备本体或者位置本体）中的某个概念。根据上述查询关键词通过查询语言和查询算法在相应的本体模型中进行查找，查找出该查询关键词所对应的智能家居环境中的相关信息，该相关信息可以为设备状态、用户状态或者环境状态，或者为能够满足需求的服务及实现服务的设备，以及该查询关键词所对应的父类、子类及属性关系，该查询关键词所对应的实例等。

实施例二

该实施例提供的一种在本体模型中针对上下文的查询方法的处理流程如图4所示，包括如下的处理步骤：

步骤S410、用户输入要查询的本体模型和查询关键词。

该查询方法主要是基于本体模型中的设备本体、用户本体、位置本体和上下文本体，实现对智能家居环境中的上下文的查询，即设备状态、用户状态和环境状态的查询。

上述查询关键词可以和上述设备本体、用户本体、位置本体中的某个概念唯一对应，比如，要查询用户的状态，可以选择用户本体，并输入用户本体中的一个概念作为查询关键词。

步骤S420、根据用户输入的查询关键字选择本体模型中的指定本体，根据所述查询关键字通过查询语言和查询算法在所述指定本体中进行查询，查询得到所述查询关键字对应的指定本体中的指定概念和所述指定概念对应的所有实例。

比如，要查询用户的状态，上述指定本体为用户本体；要查询设备的状态，上述指定本体为设备本体；要查询环境状态，上述指定本体为位置本体。

比如，设备本体中的设备类包括电视、空调等子类，空调的实例包括具体在智能家居中不同房间中的空调实例。查询时可以输入空调作为关键字，查询范围为实例，即可获得空调的所有实例。

步骤S430、用户从上述所有实例中选取某个实例，将所述某个实例作为查询关键字再在上述指定本体中进行查询，查询得到所述某个实例的具体信息。

步骤S440、利用上述指定本体的和上下文本体关联的属性，根据上述实例的具体信息从上下文本体中获取上述某个实例的状态信息。

比如，当上述指定本体为用户本体时，上述和上下文本体关联的属性为hasUserStatus属性，上述某个实例的状态信息为用户实例的状态信息；

当上述指定本体为设备本体时，上述和上下文本体关联的属性为hasDeviceStatus属性，上述某个实例的状态信息为设备实例的状态信息；

当上述指定本体为位置本体时，上述和上下文本体关联的属性为hasEnvironmentStatus属性，上述某个实例的状态信息为位置实例的状态信息。

比如，设备状态包括开、关、待机等状态，查询时输入设备名称作为关键字，可以获得该设备的当前状态。

步骤S450、向用户返回上述某个实例的状态信息。

实施例三

该实施例提供的一种在本体模型中针对满足需求的服务及实现服务的设备的查询方法的处理流程如图5所示，包括如下的处理步骤：

步骤S510、用户选择需求本体，选择需求本体中的概念作为第一查询关键词。

步骤S520、根据所述第一查询关键字对需求本体进行查询，获取所述需求本体中的指定概念，以及该指定概念的相关实例，该指定概念所具有的所有属性特征。

步骤S530、从所述需求本体中的指定概念所具有的所有属性特征中选取couldBeSatisfiedBy属性所对应的值域，选取满足所述值域的服务本体中的指定概念作为第二查询关键词。

比如，需求本体中的娱乐需求概念，可以通过couldBeSatisfiedBy属性与服务本体中的视频播放服务概念联系起来，即服务本体中视频播放概念可以满足需求本体中的娱乐需求。

步骤S540、根据所述第二查询关键字对服务本体进行查询，获取所述服务本体中的指定概念所对应的所有实例，以及所述服务本体中的指定概念所具有的所有属性特征。

步骤S550、从所述服务本体中的指定概念所对应的所有实例中选取指定服务实例，将所述指定服务实例作为满足所述指定需求的服务实例。

步骤S560、从所述指定服务实例所具有的所有属性特征中选取hasServiceType属性所对应的值域，选取满足所述值域的功能本体中的指定概念作为第三查询关键词。

hasServiceType属性所对应的值域可以是功能本体中的具体概念，如功能本体中的通信功能或数据传输功能等。

步骤S570、根据所述第三查询关键字对功能本体进行查询，获取所述功能本体中的指定概念所具有的所有属性特征。

步骤S580、从所述功能本体中的指定概念所具有的所有属性特征中选取hasFunction属性所对应的值域，选取满足所述值域的设备本体中的指定概念作为第四查询关键词。

hasFunction属性所对应的值域是功能概念本体中的具体概念，如通信或数据传输等概念。

步骤S590、根据所述第四查询关键字对设备本体进行查询，获取所述设备本体中的指定概念所对应的所有实例和每个实例的具体信息。

从所述设备本体中的指定概念所对应的所有实例中选择指定设备实例，将所述指定设备实例作为实现所述指定服务实例的设备，并返回给用户。

实施例四

该实施例提供的一种基于本体的智能家居语义查询装置的结构示意图如图6所示，包括如下的模块：

本体模型建立模块，用于对智能家居环境中的信息进行抽象，抽象出多个本体，定义每个本体的相关属性和各个本体之间的关系，建立智能家居的本体模型；

人机交互模块，用于接收用户输入的查询关键字；

查询处理模块，用于根据所述人机交互模块所接收到的查询关键字，对所述本体模型建立模块所建立的本体模型进行语义查询，获取所述查询关键词对应的智能家居环境中的相关信息。

具体的，所述本体模型建立模块，具体用于针对本体定义了多个概念和每个概念的相关属性，每个概念对应一定的实例，基于各个概念的相关属性在各个概念之间建立联系。

设置所述本体模型包括设备本体、功能本体、服务本体、上下文本体、用户本体、需求本体、位置本体和内容本体，各个本体之间通过属性建立了相应的关系，形成一个网状的结构；

设置所述设备本体通过hasDeviceStatus对象属性与所述上下文本体建立了联系，通过LocatedIn属性与所述位置本体建立了联系，通过hasFunction属性与所述功能本体建立了联系，通过hasContent属性与所述内容本体建立了联系；

设置所述服务本体通过hasFunction属性与所述功能本体建立了联系，通过hasContent属性与所述内容本体建立了联系，通过canBeSatisfiedBy属性与所述需求属性建立了联系；

设置所述用户本体通过hasNeed属性与所述需求本体建立了联系，通过hasUserStatus属性与所述上下文本体建立了联系，通过locatedIn属性与所述位置本体建立了联系；

设置所述位置本体通过hasEnvironmentStatus属性与所述上下文属性建立了联系。

具体的，所述的查询处理模块包括：状态查询模块，

所述的状态查询模块，具体用于根据用户输入的查询关键字选择本体模型中的指定本体，根据所述查询关键字在所述指定本体中进行查询，查询得到所述查询关键字对应的指定本体中的指定概念和所述指定概念对应的所有实例；

从所述所有实例中选取某个实例，将所述某个实例作为查询关键字在所述指定本体中进行查询，查询得到所述某个实例的具体信息。

利用所述指定本体的和上下文本体关联的属性，根据所述某个实例的具体信息从所述上下文本体中获取所述某个实例的状态信息，向用户返回所述某个实例的状态信息。

当上述指定本体为用户本体时，上述和上下文本体关联的属性为hasUserStatus属性，上述某个实例的状态信息为用户实例的状态信息；

当上述指定本体为设备本体时，上述和上下文本体关联的属性为hasDeviceStatus属性，上述某个实例的状态信息为设备实例的状态信息；

当上述指定本体为位置本体时，上述和上下文本体关联的属性为hasEnvironmentStatus属性，上述某个实例的状态信息为位置实例的状态信息。

具体的，所述查询处理模块包括：服务查询模块，

所述服务查询模块，用于根据用户输入的指定需求将需求本体中的指定概念作为第一查询关键词，根据所述第一查询关键字对需求本体进行查询，获取所述需求本体中的指定概念和该指定概念所具有的所有属性特征；

从所述需求本体中的指定概念所具有的所有属性特征中选取couldBeSatisfiedBy属性所对应的值域，选取满足所述值域的服务本体中的指定概念作为第二查询关键词，根据所述第二查询关键字对服务本体进行查询，获取所述服务本体中的指定概念所对应的所有实例，以及所述服务本体中的指定概念所具有的所有属性特征；

从所述服务本体中的指定概念所对应的所有实例中选取指定服务实例，将所述指定服务实例作为满足所述指定需求的服务实例。

具体的，所述查询处理模块包括：设备查询模块，

所述设备查询模块，具体用于从所述服务本体中的指定概念所对应的指定服务实例所具有的所有属性特征中选取hasServiceType属性所对应的值域，选取满足所述值域的功能本体中的指定概念作为第三查询关键词，根据所述第三查询关键字对功能本体进行查询，获取所述功能本体中的指定概念所具有的所有属性特征；

从所述功能本体中的指定概念所具有的所有属性特征中选取hasFunction属性所对应的值域，选取满足所述值域的设备本体中的指定概念作为第四查询关键词，根据所述第四查询关键字对设备本体进行查询，获取所述设备本体中的指定概念所对应的所有实例和每个实例的具体信息；

从所述设备本体中的指定概念所对应的所有实例中选择指定设备实例，将所述指定设备实例作为实现所述指定服务实例的设备。

用本发明实施例的装置进行基于本体的智能家居语义查询的具体过程与前述方法实施例类似，此处不再赘述。

综上所述，本发明实施例通过对智能家居环境中的信息进行抽象，抽象出多个本体，建立智能家居的本体模型。根据本体模型可以实现对智能家居环境中的用户或设备或环境的状态信息进行查询，也可以实现对智能家居环境中的满足需求的服务、实现服务的设备进行查询，从而能够全面了解整个智能家庭环境中的信息。

本发明实施例利用本体模块可以方便地对智能家居环境中的各种设备进行有效的统一的管理，屏蔽不同设备之间的异构性，实现不同设备之间的互操作和信息共享、重用。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及***实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种基于本体的智能家居语义查询方法，其特征在于，包括：

对智能家居环境中的信息进行抽象，抽象出多个本体，定义每个本体的相关属性和各个本体之间的关系，建立智能家居的本体模型；

根据用户输入的查询关键词，对所述本体模型进行语义查询，获取所述查询关键词对应的智能家居环境中的相关信息。

2.根据权利要求1所述的基于本体的智能家居语义查询方法，其特征在于，所述本体定义了多个概念和每个概念的相关属性，每个概念对应一定的实例，基于各个概念的相关属性在各个概念之间建立联系。

3.根据权利要求2所述的基于本体的智能家居语义查询方法，其特征在于，所述本体模型包括设备本体、功能本体、服务本体、上下文本体、用户本体、需求本体、位置本体和内容本体，各个本体之间通过属性建立了相应的关系，形成一个网状的结构。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于本体的智能家居语义查询方法，其特征在于，所述的各个本体之间通过属性建立了相应的关系，形成一个网状的结构，包括：

所述设备本体通过hasDeviceStatus对象属性与所述上下文本体建立了联系，通过LocatedIn属性与所述位置本体建立了联系，通过hasFunction属性与所述功能本体建立了联系，通过hasContent属性与所述内容本体建立了联系；

所述服务本体通过hasFunction属性与所述功能本体建立了联系，通过hasContent属性与所述内容本体建立了联系，通过canBeSatisfiedBy属性与所述需求属性建立了联系；

所述用户本体通过hasNeed属性与所述需求本体建立了联系，通过hasUserStatus属性与所述上下文本体建立了联系，通过locatedIn属性与所述位置本体建立了联系；

所述位置本体通过hasEnvironmentStatus属性与所述上下文属性建立了联系。

5.根据权利要求4所述的基于本体的智能家居语义查询方法，其特征在于，所述的根据用户输入的查询关键词，对所述本体模型进行语义查询，获取所述查询关键词对应的智能家居环境中的相关信息，包括：

根据用户输入的查询关键字选择本体模型中的指定本体，根据所述查询关键字在所述指定本体中进行查询，查询得到所述查询关键字对应的指定本体中的指定概念和所述指定概念对应的所有实例；

从所述所有实例中选取某个实例，将所述某个实例作为查询关键字在所述指定本体中进行查询，查询得到所述某个实例的具体信息。

利用所述指定本体的和上下文本体关联的属性，根据所述某个实例的具体信息从所述上下文本体中获取所述某个实例的状态信息，向用户返回所述某个实例的状态信息。

6.根据权利要求5所述的基于本体的智能家居语义查询方法，其特征在于，当所述指定本体为用户本体时，所述和上下文本体关联的属性为hasUserStatus属性，所述某个实例的状态信息为用户实例的状态信息；当所述指定本体为设备本体时，所述和上下文本体关联的属性为hasDeviceStatus属性，所述某个实例的状态信息为设备实例的状态信息；当所述指定本体为位置本体时，所述和上下文本体关联的属性为hasEnvironmentStatus属性，所述某个实例的状态信息为位置实例的状态信息。

7.根据权利要求4所述的基于本体的智能家居语义查询方法，其特征在于，所述的根据用户输入的查询关键词，对所述本体模型进行语义查询，获取所述查询关键词对应的智能家居环境中的相关信息，包括：

根据用户输入的指定需求将需求本体中的指定概念作为第一查询关键词，根据所述第一查询关键字对需求本体进行查询，获取所述需求本体中的指定概念和该指定概念所具有的所有属性特征；

从所述需求本体中的指定概念所具有的所有属性特征中选取couldBeSatisfiedBy属性所对应的值域，选取满足所述值域的服务本体中的指定概念作为第二查询关键词，根据所述第二查询关键字对服务本体进行查询，获取所述服务本体中的指定概念所对应的所有实例，以及所述服务本体中的指定概念所具有的所有属性特征；

从所述服务本体中的指定概念所对应的所有实例中选取指定服务实例，将所述指定服务实例作为满足所述指定需求的服务实例。

8.根据权利要求7所述的基于本体的智能家居语义查询方法，其特征在于，所述的根据用户输入的查询关键词，对所述本体模型进行语义查询，获取所述查询关键词对应的智能家居环境中的相关信息，还包括：

从所述指定服务实例所具有的所有属性特征中选取hasServiceType属性所对应的值域，选取满足所述值域的功能本体中的指定概念作为第三查询关键词，根据所述第三查询关键字对功能本体进行查询，获取所述功能本体中的指定概念所具有的所有属性特征；

从所述功能本体中的指定概念所具有的所有属性特征中选取hasFunction属性所对应的值域，选取满足所述值域的设备本体中的指定概念作为第四查询关键词，根据所述第四查询关键字对设备本体进行查询，获取所述设备本体中的指定概念所对应的所有实例和每个实例的具体信息；

从所述设备本体中的指定概念所对应的所有实例中选择指定设备实例，将所述指定设备实例作为实现所述指定服务实例的设备。

9.一种基于本体的智能家居语义查询装置，其特征在于，包括：

本体模型建立模块，用于对智能家居环境中的信息进行抽象，抽象出多个本体，定义每个本体的相关属性和各个本体之间的关系，建立智能家居的本体模型；

人机交互模块，用于接收用户输入的查询关键字；

查询处理模块，用于根据所述人机交互模块所接收到的查询关键字，对所述本体模型建立模块所建立的本体模型进行语义查询，获取所述查询关键词对应的智能家居环境中的相关信息。

10.根据权利要求9所述的基于本体的智能家居语义查询装置，其特征在于，所述本体模型建立模块，具体用于针对本体定义了多个概念和每个概念的相关属性，每个概念对应一定的实例，基于各个概念的相关属性在各个概念之间建立联系。

11.根据权利要求9或10所述的基于本体的智能家居语义查询装置，其特征在于：

所述本体模型建立模块，具体用于设置所述本体模型包括设备本体、功能本体、服务本体、上下文本体、用户本体、需求本体、位置本体和内容本体，各个本体之间通过属性建立了相应的关系，形成一个网状的结构；

设置所述设备本体通过hasDeviceStatus对象属性与所述上下文本体建立了联系，通过LocatedIn属性与所述位置本体建立了联系，通过hasFunction属性与所述功能本体建立了联系，通过hasContent属性与所述内容本体建立了联系；

设置所述服务本体通过hasFunction属性与所述功能本体建立了联系，通过hasContent属性与所述内容本体建立了联系，通过canBeSatisfiedBy属性与所述需求属性建立了联系；

设置所述用户本体通过hasNeed属性与所述需求本体建立了联系，通过hasUserStatus属性与所述上下文本体建立了联系，通过locatedIn属性与所述位置本体建立了联系；

设置所述位置本体通过hasEnvironmentStatus属性与所述上下文属性建立了联系。

12.根据权利要求11所述的基于本体的智能家居语义查询装置，其特征在于，所述的查询处理模块包括：状态查询模块，

所述的状态查询模块，具体用于根据用户输入的查询关键字选择本体模型中的指定本体，根据所述查询关键字在所述指定本体中进行查询，查询得到所述查询关键字对应的指定本体中的指定概念和所述指定概念对应的所有实例；

从所述所有实例中选取某个实例，将所述某个实例作为查询关键字在所述指定本体中进行查询，查询得到所述某个实例的具体信息。

利用所述指定本体的和上下文本体关联的属性，根据所述某个实例的具体信息从所述上下文本体中获取所述某个实例的状态信息，向用户返回所述某个实例的状态信息。

13.根据权利要求12所述的基于本体的智能家居语义查询装置，其特征在于，当所述指定本体为用户本体时，所述和上下文本体关联的属性为hasUserStatus属性，所述某个实例的状态信息为用户实例的状态信息；当所述指定本体为设备本体时，所述和上下文本体关联的属性为hasDeviceStatus属性，所述某个实例的状态信息为设备实例的状态信息；当所述指定本体为位置本体时，所述和上下文本体关联的属性为hasEnvironmentStatus属性，所述某个实例的状态信息为位置实例的状态信息。

14.根据权利要求11所述的基于本体的智能家居语义查询装置，其特征在于，所述查询处理模块包括：服务查询模块，

所述服务查询模块，用于根据用户输入的指定需求将需求本体中的指定概念作为第一查询关键词，根据所述第一查询关键字对需求本体进行查询，获取所述需求本体中的指定概念和该指定概念所具有的所有属性特征；

从所述需求本体中的指定概念所具有的所有属性特征中选取couldBeSatisfiedBy属性所对应的值域，选取满足所述值域的服务本体中的指定概念作为第二查询关键词，根据所述第二查询关键字对服务本体进行查询，获取所述服务本体中的指定概念所对应的所有实例，以及所述服务本体中的指定概念所具有的所有属性特征；

从所述服务本体中的指定概念所对应的所有实例中选取指定服务实例，将所述指定服务实例作为满足所述指定需求的服务实例。

15.根据权利要求14所述的基于本体的智能家居语义查询装置，其特征在于，所述查询处理模块包括：设备查询模块，

所述设备查询模块，具体用于从所述指定服务实例所具有的所有属性特征中选取hasServiceType属性所对应的值域，选取满足所述值域的功能本体中的指定概念作为第三查询关键词，根据所述第三查询关键字对功能本体进行查询，获取所述功能本体中的指定概念所具有的所有属性特征；

从所述功能本体中的指定概念所具有的所有属性特征中选取hasFunction属性所对应的值域，选取满足所述值域的设备本体中的指定概念作为第四查询关键词，根据所述第四查询关键字对设备本体进行查询，获取所述设备本体中的指定概念所对应的所有实例和每个实例的具体信息；

从所述设备本体中的指定概念所对应的所有实例中选择指定设备实例，将所述指定设备实例作为实现所述指定服务实例的设备。