CN106933796B - 基于语义理解的物联网终端互操作方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于语义理解的物联网终端互操作方法和装置，涉及物联网和互联网领域。其中的方法包括：根据内外部知识库和互联网数据内容，获取面向物联网应用的各个实体及各个实体在互联网中的命名；计算各个实体的相关性，形成针对同一实体的统一的命名实体名称；对各个实体及各个实体的操作功能进行语义扩展；当接收到物联网请求时，通过物联网实体语义计算确定物联网请求对应的命名实体名称及操作功能，当完成某项操作后，记录并评价本次的操作及任务完成情况，根据情况对实现操作功能的各实体进行反向标注，用以未来有相关的任务或操作请求时，获得实现物联网请求的最优的实体的组合。因此能够解决不同协议标准体系下设备的互操作问题。

Description

基于语义理解的物联网终端互操作方法和装置
技术领域
本发明涉及物联网和互联网领域，尤其涉及一种基于语义理解的物联网终端互操作方法和装置。
背景技术
物联网利用二维码、射频识别(RFID)、各类传感器/敏感器件等技术和设备，把物体与互联网等各类网络相连，获取无处不在的现实世界的信息，实现物与物、物与人之间的信息交互，支持智能的信息化应用，实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合，最终形成智能基础设施。从本质上看，物联网是架构在网络上的一种联网应用和通信的能力。
自然语言处理技术(Natural Language Processing，NLP)，也称自然语言理解技术(Natural language Understanding，NLU)，是人工智能领域的一个核心分支。
自然语言处理技术，主要包含“语音识别”(Automatic Speech Recognition，ASR)、“语音合成”(Speech Synthesis)、“语义理解”(Semantic Comprehension，或者Semantic Understanding)”各项技术，随着苹果SIRI的推广，越来越引起业界的重视。历史上，该技术在搜索引擎等信息搜索***、内容推荐***中早已得到深入应用，各类公司不断加大对其研发和应用的投入。目前业界普遍认为智能语音识别、语义理解技术的应用可以改变产品形态，开发新的应用和产品，是物联网时代占领市场制高点的核心支撑技术。
语义理解指基于传统自然语言处理技术(NLP)进行基于文本信息的分析、处理和应用。自然语言处理技术的支撑技术分为：分词、语法句法分析、语义分析、短语识别、命名实体识别、概念抽取、指代消解、上下文交互逻辑判断、本体论、词义消岐等。
由于智能物联网就是接入物联网的物品设备产生的信息能够实现自动识别和处理判断，并能将处理的结果反馈给接入的物品设备。同时能根据处理结果对物品设备进行某种操作指令的下达，是接入的物品设备作出某种动作响应。其核心是技术的智能化应用，而不仅仅是接入的传感器、网络传输、或是哪个行业应用。因此如何应用自然语言处理技术在物联网领域，形成设备的自动控制、设备根据某个目的的互操作，就显得十分重要。
目前基于本体论物联网语义理解的概念，及解决互联网设备之间互操作的方法是借助人工智能及自然语言处理领域的本体论的方法。如图1所示，现有技术是通过以权威的知识库(本体)作为基础，机器需按照一定标准将实际***中的文档词汇映射到知识库中已有的概念上，通过词汇的语义理解完成设备互操作所需设备的调用。
本体论是对某个领域进行通用概念上的描述，是解决某个领域本质上有些什么样的对象、过程、属性和关系的问题。物联网本体都是基于领域专家人工构建，较权威的有W3C语义传感器网络孵化器构建的SSN本体等。其有以下缺陷：
缺陷1：人工构建不适合物联网海量信息的应用。这些本体以粗粒度方式描述了物联网领域的基本概念，但受限于人工构建速度的局限和物联网技术的飞速发展，这些本体缺乏对特定***特征、新兴概念的描述，不适应不同的物联网***之间的相互协调完成一个新的任务，也不可能进行针对设备适应性强的完整性标注。
缺陷2：其更倾向于逻辑理论，而与世界的存在离得更远。将本体论看作是用来定义信息***中的对象、属性、关系、事件和过程的一种逻辑理论，这种逻辑理论不是面向应用和使用、操作的。
缺陷3：本体的建立是借用自然语言处理中的本体论概念，指信息中一个实体由产生的背景及用途确定其抽象名称及功能的方法，但目前没有形成类似自然语言理解的上下文环境，由于背景和知识水平的差异，不适应外部不同的使用者使用。
缺陷4：出于不同目的建设的终端，很难被其他任务所调用；或是不同组织建设的类似终端(或就是相同终端)，由于描述上的差异性，很难被组织外(行业外)的使用者使用，很难集合起来完成一个新任务。
发明内容
本发明要解决的技术问题是不同标准协议下设备的互操作问题。
根据本发明一方面，提出一种基于语义理解的物联网终端互操作方法，包括：根据内外部知识库和互联网数据内容，获取面向物联网应用的各个实体及各个实体在互联网中不同领域及应用任务中的命名；计算各个实体的相关性，形成针对同一实体的统一的命名实体名称；对各个实体及各个实体的操作功能进行语义扩展；当接收到物联网请求时，通过物联网实体语义计算确定物联网请求对应的命名实体名称及操作功能，当完成某项操作后，记录并评价本次的操作及任务完成情况，根据操作及任务完成情况对实现操作功能的各实体进行反向标注，用以未来有相关的任务或操作请求时，获得实现物联网请求的最优的实体的组合。
进一步地，还包括：通过记录不同实体组合完成操作功能的数据评价各个实体的能力；当接收到物联网请求时，根据各个实体的能力以获取实现物联网请求的最优的实体的组合。
进一步地，还包括：获得满足物联网请求的不同实体的控制参数，转化物联网请求为对应的控制参数，以便获取实现物联网请求的最优的实体的组合。
进一步地，获取面向物联网应用的各个实体及各个实体在互联网中的命名的步骤之后还包括：建立各个实体的命名表达、操作功能的语义上下位资源库，以便计算各个实体的相关性。
进一步地，还包括：记录各个实体中完成操作功能的各类实体相关的传递数据及控制参数的流程、步骤；对传递数据及控制参数的流程、步骤进行语义规范化。
进一步地，对各个实体及各个实体的操作功能进行语义扩展的步骤包括：对各实体及各个实体的操作功能进行分解，建立从属于不同应用领域、不同实现功能的结合互联网世界概念描述方法的语义扩展。
进一步地，还包括：通过数据记录、操作控制记录的语义扩展，形成面向操作功能的语义理解上下文环境。
进一步地，还包括：根据互联网信息与物联网信息的融合，形成一种针对不同领域的对实体进行识别、理解和操作的上下文环境。
根据本发明的另一方面，还提出一种基于语义理解的物联网终端互操作装置，包括：获取实体单元，用于根据内外部知识库和互联网数据内容，获取面向物联网应用的各个实体及各个实体在互联网中不同领域及应用任务中的命名；相关性计算单元，用于计算各个实体的相关性，形成针对同一实体的统一的命名实体名称；语义扩展单元，用于对各个实体及各个实体的操作功能进行语义扩展；任务实现单元，用于当接收到物联网请求时，通过物联网实体语义计算确定物联网请求对应的命名实体名称及操作功能，当完成某项操作后，记录并评价本次的操作及任务完成情况，根据操作及任务完成情况对实现操作功能的各实体进行反向标注，用以未来有相关的任务或操作请求时，获得实现物联网请求的最优的实体的组合。
进一步地，还包括：能力评价单元，用于通过记录不同实体组合完成操作功能的数据评价各个实体的能力；任务实现单元用于当接收到物联网请求时，根据各个实体的能力以获取实现物联网请求的最优的实体的组合。
进一步地，任务实现单元用于获得满足物联网请求的不同实体的控制参数，转化物联网请求为对应的控制参数，以便获取实现物联网请求的最优的实体的组合。
进一步地，还包括：资源库建立单元，用于建立各个实体的命名表达、操作功能的语义上下位资源库，以便计算各个实体的相关性。
进一步地，资源库建立单元用于记录各个实体中完成操作功能的各类实体相关的传递数据及控制参数的流程、步骤；对传递数据及控制参数的流程、步骤进行语义规范化。
进一步地，语义扩展单元用于对各实体及各个实体的操作功能进行分解，建立从属于不同应用领域、不同实现功能的结合互联网世界概念描述方法的语义扩展。
进一步地，语义扩展单元用于通过数据记录、操作控制记录的语义扩展，形成面向操作功能的语义理解上下文环境。
进一步地，语义扩展单元用于根据互联网信息与物联网信息的融合，形成一种针对不同领域的对实体进行识别、理解和操作的上下文环境。
与现有技术相比，本发明根据内外部知识库和互联网数据内容，获取面向物联网应用的各个实体及各个实体在互联网中不同领域及应用任务中的命名；计算各个实体的相关性，形成针对同一实体的统一的命名实体名称；对各个实体及各个实体的操作功能进行语义扩展，当接收到物联网请求时，通过物联网实体语义计算确定物联网请求对应的命名实体名称及操作功能；当完成某项操作后，记录并评价本次的操作及任务完成情况，根据操作及任务完成情况对实现操作功能的各实体进行反向标注，用以未来有相关的任务或操作请求时，获得实现物联网请求的最优的实体的组合。通过面向实现的功能，引入互联网世界的语义资源，使在物联网世界自然语言理解问题成为可能；并且通过最终完成功能实体的建立，使不同领域的物联网终端的语义理解通过实体产生了联系，形成了类似互联网世界的信息之间的关系。能够实现不同协议标准体系下设备的互操作问题。
进一步，还能实现相同计算目标下，计算此目标来源数据的选择问题以及新任务或新计算目标，所需数据的获取或最合适的物联网终端的选择问题。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：
图1为现有技术中基于本体论物理网互操作的实现方法。
图2为本发明基于语义理解的物联网终端互操作方法的一个实施例的流程示意图。
图3为本发明基于语义理解的物联网终端互操作方法的另一个实施例的流程示意图。
图4为本发明基于语义理解的物联网终端互操作方法的再一个实施例的流程示意图。
图5为本发明构建标准实体库的一个示意图。
图6为本发明基于语义理解的物联网终端互操作的实现方法图。
图7为本发明基于语义理解的物联网终端互操作装置的一个实施例的结构示意图。
图8为本发明基于语义理解的物联网终端互操作装置的另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
图2为本发明基于语义理解的物联网终端互操作方法的一个实施例的流程示意图。该方法包括以下步骤：
在步骤210，根据内外部知识库和互联网数据内容，获取面向物联网应用的各个实体及各个实体在互联网中不同领域及应用任务中的命名、描述或应用描述等。其中，各个实体即各个物联网终端。
本发明引入内外部专业知识库及外部互联网世界的语义资源，构建一个以命名实体识别为核心节点的针对不同应用领域的物联网世界语义理解模型、词典、功能概念，语义上下位关系库。
在步骤220，计算各个实体的相关性，形成针对同一实体的统一的命名实体名称。
其中，建立各个实体的命名表达、操作功能的语义上下位资源库，以便计算各个实体的相关性，还可以在资源库中记录各个实体中完成操作功能的各类物联网终端相关的传递数据及控制参数的流程、步骤；对传递数据及控制参数的流程、步骤进行语义规范化。
在步骤230，对各个实体及各个实体的操作功能进行语义扩展。
对各实体及操作功能进行分解，建立从属于不同应用领域、不同实现功能的结合互联网世界概念描述方法的语义扩展。还可以通过数据记录、操作控制记录的语义扩展，形成面向操作功能的语义理解上下文环境。另一方面，根据互联网信息与物联网信息的融合，形成一种针对不同领域的对物联网终端进行识别、理解和操作的上下文环境。
通过上述方法，可以快速生成针对物联网终端的上下文理解，在未来一个新的物联网任务(含数据分析及某种趋势预判)出现时，可以调用不同领域的物联网终端，形成针对这个任务最优的解决方法。
在步骤240，当接收到物联网请求时，通过物联网实体语义计算确定物联网请求对应的命名实体名称及操作功能。
在步骤250，当完成某项操作后，记录并评价本次的操作及任务完成情况，根据操作及任务完成情况对实现操作功能的各实体进行反向标注，用以未来有相关的任务或操作请求时，获得实现物联网请求的最优的实体的组合。
其中，反向标注类似于给一个实体，标注别名、同义词、近义词，解决针对同一个实体或控制步骤，在不同领域的不同命名或定义问题。如一个关键词A，在一个领域(或任务)命名A+，而在另一个领域或任务命名A-。
在该实施例中，根据对完成某一类功能的若干个组合物联网终端(实体)，以完成的功能为核心，标注互联网世界的语义扩展描述，形成一种类似互联网世界自然语言理解的上下文环境；通过数据记录、操作控制记录的扩展语义描述，可以逐步形成针对某一类功能的上下文环境生成，使得物联网终端面向完成功能的语义计算成为可能。使为不同目的建立的物联网终端逐步形成面向完成某类特定功能的集合，使物联网终端之间的互操作成为可行。即通过建立对于一个操作过程涉及的各类设备控制的语义描述，尤其是某一个设备最终生产步骤的结果描述，构造以结果为核心的语义理解模型。解决了智能制造中，物联网设备互操作、设备的自动控制中的语义理解问题，即不同协议标准体系下设备的互操作问题。
图3为本发明基于语义理解的物联网终端互操作方法的另一个实施例的流程示意图。该方法包括以下步骤：
在步骤310，根据互联网信息资源在物联网世界上的投射关系，建立物联网世界中物联网实体的命名表达、操作控制步骤等的语义上下位资源库。
在步骤320，建立面向物联网实体的识别、理解的语义相关性计算方法。即形成实现世界功能及操作命名实体相似性计算方法。
在步骤330，引入互联网世界的语义资源建立对物联网世界实体终端的理解、及概念扩展模型，建立从属于不同应用领域、实现功能的结合互联网世界概念描述的语义扩展方法。
即完成某一个功能的步骤分解过程。
在步骤340，记录物联网各终端组合已完成的操作。
还可以获得满足物联网请求的不同物联网终端的控制参数，转化物联网请求为对应的控制参数，以便获取实现物联网请求的最优的物联网终端的组合。
在步骤350，物联网实体语义计算，即计算已完成操作或功能与已命名的实体之间的语义距离。
在步骤360，通过识别某类最终实现功能对应的实体名称，采用已获得互联网语义，反向标注给集合实现该功能的各物联网终端，形成一种设备上下文。
通过数据记录、操作控制记录的语义扩展，形成面向操作功能的语义理解上下文环境，或者根据互联网信息与物联网信息的融合，形成一种针对不同领域的对物联网终端进行识别、理解和操作的上下文环境。
在步骤370，形成物联网世界实体终端操作、控制表达与互联网世界表达之间的对应关系资源库。
在该实例中，本发明形成了物联网终端理解的上下文环境，在今后类似的物联网世界的互操作、及功能达成需求提出后。从输入的概念中获得对应的执行本操作概念的实体物联网终端名称、控制参数输入格式，通过概念转化，可以完成几类功能：(1)面向应用的上下文语义计算，在许多类似的物联网终端中，确定可满足当前需求的最佳物联网终端；(2)由不同结果的分解，通过命名实体识别等技术，解决本体构建构成中，物联网终端、设备等面向服务对象描述的不足。(3)解决不同本体构建者之间的语义互通问题，由于采用了最终结果本体分解、及命名实体识别技术、步骤、功能分解技术。使得从属各种协议的物联网构建者之间的互操作更加容易的完成。
图4为本发明基于语义理解的物联网终端互操作方法的再一个实施例的流程示意图。
在步骤410，多个物联网设备使用知识库标准注册。
在步骤420，当接收到物联网请求时，通过物联网网关获得相关的设备控制权或信息。
例如，一个新的物联网请求，首先计算这个请求需完成的功能，计算其所属的功能实体，由实体确定其相关性概念领域，由概念领域获得完成这个功能的操作步骤及相关需控制的物联网终端集合，或所需采集的数据集合，之后可以调用不同的物联网领域的不同终端组合完成这个功能。
首先确认功能相同，例如，获得标准语义词典，或采用“某一项标准”的语义词典作为基准词典；由标准语义词典反向标注完成这个“功能”的各个步骤的标准化标注。(包含这个步骤的标准化名称、输入参数、输出参数等)
功能概念的确认包括确认物联网各类终端在某类确定任务中完成的功能；完成同一项，或同一类功能，可以由不同的物联网终端完成；记录某一类，或某一项功能完成过程中各个物联网终端的顺序执行步骤、产生的动作、达到的效果、输入/输出参数如何；构建某一个物联网由各类最终产品或功能为主体的，包含各个参与这个功能、或完成这个产品的，各个细分的物联网终端的，输入/输出参数、执行动作等的描述。经过一段时间数据积累，通过语义理解模型建立，获得不同标准体系之下的各类物联网实体之间的对应关系。
在步骤430，记录完成功能或操作的最终结果。
通过记录不同物联网终端组合完成操作功能的数据评价各个物联网终端的能力，例如，功能完成后，记录本次完成功能的效果、时间、评价等，如图5所示。
在步骤440，由结果反向标注各个设备完成工作的步骤。
当接收到物联网请求时，根据各个实体的能力以获取实现物联网请求的最优的实体的组合。例如，记录反向标注给不同领域的物联网实体；经过一段时间积累可以为未来类似的功能请求中调用物联网世界中最合适的终端组合。其中标注的参数为从标注的语义词典，或描述词典完成。
本发明由最终的结果，生成一个语义实体，如图6所示。
其中，本发明中语义互操作包括以下内容：1)由最终结果、输出物或完成功能，理解不同标准协议下物联网终端或设备的工作输入/输出，达到可以互操作的需求；2)由不同物联网终端产生的数据，计算出某种类似结果基础上，获得未来计算某类已确定结果的最优/最佳数据来源；3)还包括由不同物联网终端产生的数据，组合计算出一种新的功能的需求，或完成这类新功能的执行步骤。
在该实施例中，解决了不同本体构建者之间的语义互通问题，由于采用了结合互联网语义描述的最终结果本体分解、及命名实体识别技术、及完成后的反向标注步骤，形成了物联网终端面向实现功能的语义上下文。使得从属各种协议的物联网构建者之间的互操作更加容易的完成。另外，相同计算目标下，更方便计算此目标来源数据的选择问题，以及新任务或新计算目标，所需数据的获取及计算问题。
图7为本发明基于语义理解的物联网终端互操作装置的一个实施例的结构示意图。该装置包括获取实体单元710、相关性计算单元720、语义扩展单元730和任务实现单元740。
获取实体单元710用于根据内外部知识库和互联网数据内容，获取面向物联网应用的各个实体及各个实体在互联网中不同领域及应用任务中的命名、描述或应用描述等。
本发明引入内外部专业知识库及外部互联网世界的语义资源，构建一个以命名实体识别为核心节点的针对不同应用领域的物联网世界语义理解模型、词典、功能概念，语义上下位关系库。
相关性计算单元720用于计算各个实体的相关性，形成针对同一实体的统一的命名实体名称。
语义扩展单元730用于对各个实体及各个实体的操作功能进行语义扩展。
语义扩展单元还用于对各命名实体及操作功能进行分解，建立从属于不同应用领域、不同实现功能的结合互联网世界概念描述方法的语义扩展。还可以通过数据记录、操作控制记录的语义扩展，形成面向操作功能的语义理解上下文环境，或者根据互联网信息与物联网信息的融合，形成一种针对不同领域的对物联网终端进行识别、理解和操作的上下文环境。
通过上述操作，可以快速生成针对物联网终端的上下文理解，在未来一个新的物联网任务(含数据分析及某种趋势预判)出现时，可以调用不同领域的物联网终端，形成针对这个任务最优的解决方法。
任务实现单元740用于当接收到物联网请求时，通过物联网实体语义计算确定物联网请求对应的命名实体名称及操作功能，当完成某项操作后，记录并评价本次的操作及任务完成情况，根据操作及任务完成情况对实现操作功能的各实体进行反向标注，用以未来有相关的任务或操作请求时，获得实现物联网请求的最优的实体的组合。
其中，反向标注类似于给一个实体，标注别名、同义词、近义词，解决针对同一个实体或控制步骤，在不同领域的不同命名或定义问题。如一个关键词A，在一个领域(或任务)命名A+，而在另一个领域或任务命名A-。
在该实施例中，根据对完成某一类功能的若干个组合物联网终端，以完成的功能为核心，标注互联网世界的语义扩展描述，形成一种类似互联网世界自然语言理解的上下文环境；通过数据记录、操作控制记录的扩展语义描述，可以逐步形成针对某一类功能的上下文环境生成，使得物联网终端面向完成功能的语义计算成为可能。使为不同目的建立的物联网终端逐步形成面向完成某类特定功能的集合，使物联网终端之间的互操作成为可行。即通过建立对于一个操作过程涉及的各类设备控制的语义描述，尤其是某一个设备最终生产步骤的结果描述，构造以结果为核心的语义理解模型。解决了智能制造中，物联网设备互操作、设备的自动控制中的语义理解问题，即不同协议标准体系下设备的互操作问题。
图8为本发明基于语义理解的物联网终端互操作装置的另一个实施例的结构示意图。该装置包括获取实体单元810、资源库建立单元820、相关性计算单元830、语义扩展单元840、上下文环境形成单元850、能力评价单元860和任务实现单元870。
获取实体单元810用于获取面向物联网应用的各个实体。
资源库建立单元820用于根据互联网信息资源在物联网世界上的投射关系，建立物联网世界中物联网实体的命名表达、操作控制步骤等的语义上下位资源库。
在资源库中记录各个实体中完成操作功能的各类物联网终端相关的传递数据及控制参数的流程、步骤；对传递数据及控制参数的流程、步骤进行语义规范化。
相关性计算单元830用于建立面向物联网实体的识别、理解的语义相关性计算方法。即形成实现世界功能及操作命名实体相似性计算方法。
语义扩展单元840用于引入互联网世界的语义资源建立对物联网世界实体终端的理解、及概念扩展模型，建立从属于不同应用领域、实现功能的结合互联网世界概念描述的语义扩展方法。即完成某一个功能的步骤分解过程。记录物联网各终端组合已完成的操作。物联网实体语义计算，即计算已完成操作或功能与已命名的实体之间的语义距离。
上下文环境形成单元850用于通过数据记录、操作控制记录的语义扩展，形成面向操作功能的语义理解上下文环境。进而形成物联网世界实体终端操作、控制表达与互联网世界表达之间的对应关系资源库。
能力评价单元860用于通过记录不同实体组合完成操作功能的数据评价各个实体的能力。
任务实现单元870用于当接收到物联网请求时，根据各个实体的能力以获取实现物联网请求的最优的实体的组合。
在该实例中，本发明形成了物联网终端理解的上下文环境，在今后类似的物联网世界的互操作、及功能达成需求提出后。从输入的概念中获得对应的执行本操作概念的实体物联网终端名称、控制参数输入格式，通过概念转化，可以完成几类功能：(1)面向应用的上下文语义计算，在许多类似的物联网终端中，确定可满足当前需求的最佳物联网终端；(2)由不同结果的分解，通过命名实体识别等技术，解决本体构建构成中，物联网终端、设备等面向服务对象描述的不足。(3)解决不同本体构建者之间的语义互通问题，由于采用了最终结果本体分解、及命名实体识别技术、步骤、功能分解技术。使得从属各种协议的物联网构建者之间的互操作更加容易的完成。
至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (14)

1.一种基于语义理解的物联网终端互操作方法，其特征在于，包括：
根据内外部知识库和互联网数据内容，获取面向物联网应用的各个实体及所述各个实体在互联网中不同领域及应用任务中的命名；
计算所述各个实体的相关性，形成针对同一实体的统一的命名实体名称；
对各个实体及所述各个实体的操作功能进行语义扩展；
当接收到物联网请求时，通过物联网实体语义计算确定所述物联网请求对应的命名实体名称及操作功能，当完成某项操作后，记录并评价本次的操作及任务完成情况，根据操作及任务完成情况对实现所述操作功能的各实体进行反向标注，用以未来有相关的任务或操作请求时，获得实现所述物联网请求的最优的实体的组合；
其中，通过记录不同实体组合完成操作功能的数据评价各个实体的能力，当接收到物联网请求时，根据所述各个实体的能力以获取实现所述物联网请求的最优的实体的组合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
获得满足所述物联网请求的不同实体的控制参数，转化所述物联网请求为对应的控制参数，以便获取实现所述物联网请求的最优的实体的组合。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取面向物联网应用的各个实体及所述各个实体在互联网中的命名的步骤之后还包括：
建立所述各个实体的命名表达、操作功能的语义上下位资源库，以便计算所述各个实体的相关性。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
记录所述各个实体中完成所述操作功能的各类实体相关的传递数据及控制参数的流程、步骤；
对所述传递数据及控制参数的流程、步骤进行语义规范化。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对各个实体及所述各个实体的操作功能进行语义扩展的步骤包括：
对各实体及所述各个实体的操作功能进行分解，建立从属于不同应用领域、不同实现功能的结合互联网世界概念描述方法的语义扩展。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
通过数据记录、操作控制记录的语义扩展，形成面向操作功能的语义理解上下文环境。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
根据互联网信息与物联网信息的融合，形成一种针对不同领域的对所述实体进行识别、理解和操作的上下文环境。
8.一种基于语义理解的物联网终端互操作装置，其特征在于，包括：
获取实体单元，用于根据内外部知识库和互联网数据内容，获取面向物联网应用的各个实体及所述各个实体在互联网中不同领域及应用任务中的命名；
相关性计算单元，用于计算所述各个实体的相关性，形成针对同一实体的统一的命名实体名称；
语义扩展单元，用于对各个实体及所述各个实体的操作功能进行语义扩展；
任务实现单元，用于当接收到物联网请求时，通过物联网实体语义计算确定所述物联网请求对应的命名实体名称及操作功能，当完成某项操作后，记录并评价本次的操作及任务完成情况，根据操作及任务完成情况对实现所述操作功能的各实体进行反向标注，用以未来有相关的任务或操作请求时，获得实现所述物联网请求的最优的实体的组合；
能力评价单元，用于通过记录不同实体组合完成操作功能的数据评价各个实体的能力，其中，所述任务实现单元还用于当接收到物联网请求时，根据所述各个实体的能力以获取实现所述物联网请求的最优的实体的组合。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述任务实现单元用于获得满足所述物联网请求的不同实体的控制参数，转化所述物联网请求为对应的控制参数，以便获取实现所述物联网请求的最优的实体的组合。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：
资源库建立单元，用于建立所述各个实体的命名表达、操作功能的语义上下位资源库，以便计算所述各个实体的相关性。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，
所述资源库建立单元用于记录所述各个实体中完成所述操作功能的各类实体相关的传递数据及控制参数的流程、步骤；对所述传递数据及控制参数的流程、步骤进行语义规范化。
12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述语义扩展单元用于对各实体及所述各个实体的操作功能进行分解，建立从属于不同应用领域、不同实现功能的结合互联网世界概念描述方法的语义扩展。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
所述语义扩展单元用于通过数据记录、操作控制记录的语义扩展，形成面向操作功能的语义理解上下文环境。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
所述语义扩展单元用于根据互联网信息与物联网信息的融合，形成一种针对不同领域的对所述实体进行识别、理解和操作的上下文环境。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102970193A (zh) * 2011-09-02 2013-03-13 海尔集团公司 智能软件服务平台***及方法、包含该***的装置和***
CN103577198A (zh) * 2013-11-22 2014-02-12 中国联合网络通信集团有限公司 一种面向用户的物联网服务平台及远程控制方法
CN103810338A (zh) * 2014-02-13 2014-05-21 北京邮电大学 一种面向领域的物联网资源建模***
CN104679518A (zh) * 2015-03-10 2015-06-03 中国联合网络通信集团有限公司 一种实现物联网语义建模的方法及装置
CN104702651A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 中国科学院沈阳自动化研究所 一种基于语义的物联网体系架构模型

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5937695B2 (ja) * 2011-12-14 2016-06-22 エンパイア テクノロジー ディベロップメント エルエルシー 接続装置へのセマンティックキャッシュクラウドサービス

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102970193A (zh) * 2011-09-02 2013-03-13 海尔集团公司 智能软件服务平台***及方法、包含该***的装置和***
CN103577198A (zh) * 2013-11-22 2014-02-12 中国联合网络通信集团有限公司 一种面向用户的物联网服务平台及远程控制方法
CN104702651A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 中国科学院沈阳自动化研究所 一种基于语义的物联网体系架构模型
CN103810338A (zh) * 2014-02-13 2014-05-21 北京邮电大学 一种面向领域的物联网资源建模***
CN104679518A (zh) * 2015-03-10 2015-06-03 中国联合网络通信集团有限公司 一种实现物联网语义建模的方法及装置

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