一种物联网能力本体构建方法技术

本发明专利技术涉及一种物联网能力本体构建方法，包括：S1：物联网能力本体概念术语抽取，包括能力概念、物体类型和物体型号的概念术语抽取，得到物联网能力本体概念集合；S2：物联网能力本体关系抽取，得到能力与能力的关系，物体与能力的关系，物体与物体的关系；S3：物联网能力本体属性抽取，得到能力属性和属性值，即能力的特征描述。本发明专利技术解决了物联网异构信息无法互联互通、数据共享、数据自动处理的问题，使得物联网向智能化迈进。

An Ontology Construction Method of Internet of Things Capability

The invention relates to an ontology construction method of Internet of Things capability, which includes: S1: Extraction of conceptual terms of Internet of Things capability ontology, including extraction of conceptual terms of capability concept, object type and object type, to obtain a set of ontology concepts of Internet of Things capability; S2: Extraction of ontology relations of Internet of Things capability, to obtain the relationship between capability and capability. The relationship between objects and capabilities, the relationship between objects and objects; S3: Extraction of ontology attributes of Internet of Things capabilities to obtain capability attributes and attribute values, that is, the feature description of capabilities. The invention solves the problems that the heterogeneous information of the Internet of Things can not be interconnected and interoperable, data sharing and data automatic processing, and makes the Internet of Things move towards intellectualization.

【技术实现步骤摘要】
一种物联网能力本体构建方法
本专利技术涉及一种物联网能力本体构建方法，属于语义物联网

技术介绍
随着物联网技术的快速发展，为物联网数据添加语义信息，将物联网与语义网相结合构建语义物联网，成为物联网领域的重要研究方向之一。语义物联网通过在物联网中嵌入丰富的语义，能够有效的使机器通过逻辑推理的方式理解异构信息和衍生出新的信息，把物理世界的客观实体、终端检测设备、信息传输媒介以及应用分析系统综合起来，形成互联互通互操作的协同系统，解决在物联网发展过程中存在的物联网异构难题。本体作为信息抽象和知识描述工具，是语义网的基础，用于识别同一概念的不同标识(即同义关系)，定义了物联网领域的概念、概念间的关系、概念属性和属性的知识范畴。它为物联网中的异构信息提供规范化语义描述，为异构物体之间的信息交互提供统一的概念术语和本体知识。另一方面，物体信息通过本体进行语义标注，还可以通过本体实现信息共享、智能检索以及进一步的推理等。专利文献CN100583846C公开了一种语义化电信网络能力服务网关组件、网络系统和工作方法。网关组件由语义化电信网络能力服务网关和本体库组成，本体知识库包括电信业务领域本体和电信网络能力服务应用本体。该专利文献包括了一整套实现电信网络能力服务语义化的方法，包括网关组件、网络系统和工作方法，本体只是其中的一个组件，用于支撑网络服务的语义化描述。但是，该专利文献中的本体包括电信业务领域本体和电信网络能力服务应用本体，针对网络服务，未对物联网领域本体进行描述，且该文献中只介绍了本体知识库中包含的本体类型，未涉及本体的构建方法。因此，对物联网能力本体的构建，为物联网中的物体添加关于能力的语义信息至关重要，是实现语义物联网和物联网智能化的有效途径。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种物联网能力本体构建方法，解决物联网异构信息无法互联互通、数据共享、数据自动处理的问题，使得物联网向智能化迈进。本专利技术提出了一种物联网能力本体构建方法，包括：S1：物联网能力本体概念术语抽取，包括能力概念、物体类型和物体型号的概念术语抽取，得到物联网能力本体概念集合；S2：物联网能力本体关系抽取，得到能力与能力的关系，物体与能力的关系，物体与物体的关系；S3：物联网能力本体属性抽取，得到能力属性和属性值，即能力的特征描述。进一步的，所述步骤S1物联网能力本体概念集合的抽取过程为：引用开放本体库得到第一概念术语集合，自动抽取网络信息得到第二概念术语集合，映射领域数据库得到第三概念术语集合，人工抽取其他信息得到第四概念术语集合，将上述所得到的概念术语集合进行推理，得到第五概念术语集合，将第一到第五概念术语集合进行融合，即得到物联网能力本体概念集合。所述引用开放本体库是引用公开的通用知识库和通用物联网本体库；所述自动抽取网络信息采用自然语言处理技术，从网页信息里自动抽取出与物联网能力本体相对应的概念术语；所述映射领域数据库是获取物联网设备、平台的自有数据库内的数据，并与物联网能力本体概念术语进行映射；所述人工抽取其他信息是对不适于自动抽取的信息或数据库未包含的信息进行人工抽取和补充；所述概念术语集合进行推理是基于推理技术，在已有的概念集合的基础上进行自动推理演化，扩充概念范围。所述步骤S2中关系抽取首先定义关系类型，然后运用基于特征向量的有监督学习方法实现关系的自动抽取，其中能力与能力的关系包括上下位关系、同义关系、相反关系、因果关系、促进关系、阻碍关系、触发关系、顺序关系、反馈关系和条件关系。其中，所述物体与能力的关系为Has_capability，物体与物体的关系即物体型号与物体类型间的关系，为SubclassOf。所述步骤S3中采用数据挖掘方法直接从网络数据中挖掘能力属性与属性值之间的关系模式，实现对所述物联网能力本体属性的抽取，即属性名和属性值的抽取。进一步的，所述物联网能力本体由概念、关系和属性构成，概念包括能力概念和物体概念，其中物体概念包括物体类型和物体型号，关系包括物体与能力的关系和能力与能力的关系，属性包括能力属性和属性值，是对能力特征的描述。物体类型包含至少1种物体型号，每个物体型号又拥有至少1种能力，不同的能力概念之间具有能力关系，能力特征通过能力属性进行描述，定义了物体型号的能力可以确定能力的属性值。具体的，所述物联网能力包括数据能力和功能能力，其中，数据能力指的是物体通过产生、采集或测量，向外界提供数据的能力；功能能力包括接口能力和动作能力，接口能力是物体接收外界指令、接收外界数据、向外界上报数据和向外界发送指令的能力，动作能力是物体对自身的空间位置、结构、状态等进行的调节、改变和通过自身行为对外界产生影响的能力。进一步的，所述物联网能力包括主动能力和被动能力。所述物体型号是确定物体能力的最小单位，同一类型的不同型号物体拥有的能力不同，同一型号的不同物体实体拥有的能力相同。本专利技术提出的一种物联网能力本体构建方法，有利于物联网异构资源的互通和共享，为物联网资源描述添加语义信息，有利于计算机自动理解物联网资源，在无人干预情况下实现更高智能。附图说明图1示出了物联网能力本体构建方法流程图；图2示出了物联网能力本体概念术语抽取路线图；图3示出了物联网能力本体的构成示意图。具体实施方式本专利技术提供的一种物联网能力本体构建方法，有利于物联网异构资源的互通和共享，为物联网资源描述添加语义信息，有利于计算机自动理解物联网资源，在无人干预情况下实现更高智能。本专利技术的实施例提出一种物联网能力本体构建方法，图1示出了物联网能力本体构建方法流程图，如图1所示，方法包括：S1：物联网能力本体概念术语抽取，包括能力概念、物体类型和物体型号的概念术语抽取，得到物联网能力本体概念集合；进一步的，图2示出了物联网能力本体概念术语抽取路线图，如图2所示，所述物联网能力本体概念集合的抽取过程为：引用开放本体库得到第一概念术语集合，自动抽取网络信息得到第二概念术语集合，映射领域数据库得到第三概念术语集合，人工抽取其他信息得到第四概念术语集合，将上述所得到的概念术语集合进行推理，得到第五概念术语集合，将第一到第五概念术语集合进行融合，即得到物联网能力本体概念集合。所述步骤S1中引用开放本体库是引用公开的通用知识库和通用物联网本体库；所述自动抽取网络信息采用自然语言处理技术，从网页信息里自动抽取出与物联网能力本体相对应的概念术语；所述映射领域数据库是获取物联网设备、平台的自有数据库内的数据，并与物联网能力本体概念术语进行映射；所述人工抽取其他信息是对不适于自动抽取的信息或数据库未包含的信息进行人工抽取和补充；所述概念术语集合进行推理是基于推理技术，在已有的概念集合的基础上进行自动推理演化，扩充概念范围。具体的，所述公开的通用知识库和通用物联网本体库包括DBpedia、Freebase、Wikidata、OpenCyc、OpenKN等。所述网络信息包括物联网设备及其功能的介绍、应用案例的介绍、场景的介绍等，所述信息可以通过网络爬虫进行爬取。所述人工抽取其他信息包括网页图片上的文字和短文本等，另外，设备的基本能力由于是众所周知的，往往在介绍信息中不会提及，如冰箱的“制冷”能力，因此需要人工补充。进一步的，在本专利技术的一个实施例中，所述概本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物联网能力本体构建方法，包括：S1：物联网能力本体概念术语抽取，包括能力概念、物体类型和物体型号的概念术语抽取，得到物联网能力本体概念集合；S2：物联网能力本体关系抽取，得到能力与能力的关系，物体与能力的关系，物体与物体的关系；S3：物联网能力本体属性抽取，得到能力属性和属性值，即能力的特征描述。

【技术特征摘要】
1.一种物联网能力本体构建方法，包括：S1：物联网能力本体概念术语抽取，包括能力概念、物体类型和物体型号的概念术语抽取，得到物联网能力本体概念集合；S2：物联网能力本体关系抽取，得到能力与能力的关系，物体与能力的关系，物体与物体的关系；S3：物联网能力本体属性抽取，得到能力属性和属性值，即能力的特征描述。2.如权利要求1所述的物联网能力本体构建方法，所述步骤S1中物联网能力本体概念集合的抽取过程为：引用开放本体库得到第一概念术语集合，自动抽取网络信息得到第二概念术语集合，映射领域数据库得到第三概念术语集合，人工抽取其他信息得到第四概念术语集合，将上述所得到的概念术语集合进行推理，得到第五概念术语集合，将第一到第五概念术语集合进行融合，即得到物联网能力本体概念集合。3.如权利要求2所述的物联网能力本体构建方法，所述引用开放本体库是引用公开的通用知识库和通用物联网本体库；所述自动抽取网络信息采用自然语言处理技术，从网页信息里自动抽取出与物联网能力本体相对应的概念术语；所述映射领域数据库是获取物联网设备、平台的自有数据库内的数据，并与物联网能力本体概念术语进行映射；所述人工抽取其他信息是对不适于自动抽取的信息或数据库未包含的信息进行人工抽取和补充；所述概念术语集合进行推理是基于推理技术，在已有的概念集合的基础上进行自动推理演化，扩充概念范围。4.如权利要求1所述的物联网能力本体构建方法，所述步骤S2中关系抽取首先定义关系类型，然后运用基于特征向量的有监督学习方法实现关系的自动抽取，其中能力与能力的关系包括上下位关系、同义关系、相反关系、因果关系、促进关系、阻碍关系、触发关系、顺序关系、反馈关系和条件关系。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：王响，韩欢，李勐，康子路，熊梓策，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司信息科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11