一种基于本体的上下文感知应用平台及其工作方法技术

技术编号:4250131 阅读:272 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种基于本体的上下文感知应用平台及其工作方法,本发明专利技术的创造核心是提供一种通用的获取上下文信息的处理模型-包括采集器通信模块、上下文信息处理模块、管理模块、知识信息库、上下文应用处理模块和上下文应用通信模块的上下文感知应用平台;并提供该应用平台在感知上下文应用时,如何使用上下文信息的处理步骤,即提出了两种相互独立而又相互协调的上下文信息处理流程,它们彼此透明,通过同步控制机制,共享知识信息。并且两种处理流程都是基于本发明专利技术的上下文感知应用平台,涵盖了上下文信息处理的各个流程,达到知识共享;本发明专利技术使用本体描述上下文信息,达到了普适计算领域内知识信息的共享。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种上下文感知应用平台以及基于该感知应用平台的上下文信息处理方法,属于计算机应用的

技术介绍
随着计算机的不断普及和迅速发展,以及移动计算和传感器网络的超常发展,各种移动设备越来越多地进入人们的生活,计算也融入到了人们的生活中。普适计算(Ubiquitous or Pervasive Computing)是继主机计算和桌面计算之后的计算模式的一次新变革,它的提出改变了人们使用计算资源的方式,将以计算机为中心的计算转化为以人为中心的计算。普适计算模式要求计算设备能够感知用户所处的上下文及其变化,并做出相应的动作。它的理念是创造一个以人为本的信息服务新环境,其关键理论之一就是上下文感知,通过上下文感知将各种计算资源、信息服务和人有机的结合起来,最大程度地自动执行用户任务。 目前,对上下文感知应用平台框架结构模型的研究,最具代表性的是位置上下文模型,如七层位置模型,但它对较高层的上下文研究很少;其它支持上下文感知应用的平台框架模型还有Stick-enotes、 CoolTown、 Cyberdesk、 ContextToolkit等。 Stick-enotes平台本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于本体的上下文感知应用平台,其特征在于:该平台设有下述软件功能模块:    采集器通信模块,负责该上下文感知应用平台与底层传感器之间的通信,该采集器通信模块是使用一种遵循代理系统的开放标准FIPA的相关规定、实现代理系统的JADE软件架构,该采集器通信模块中的各个代理agent之间使用Agent通信语言ACL进行通信;    上下文信息处理模块,负责对从采集器通信模块接收到的上下文信息进行处理,设有冲突检测、上下文信息本体实例化和上下文信息推理三个单元;    管理模块,负责管理知识信息库、接受上下文信息处理模块和上下文应用处理模块的调用,并对知识信息库进行同步控制,达到共享知识库的目的...

【技术特征摘要】
一种基于本体的上下文感知应用平台,其特征在于该平台设有下述软件功能模块采集器通信模块,负责该上下文感知应用平台与底层传感器之间的通信,该采集器通信模块是使用一种遵循代理系统的开放标准FIPA的相关规定、实现代理系统的JADE软件架构,该采集器通信模块中的各个代理agent之间使用Agent通信语言ACL进行通信;上下文信息处理模块,负责对从采集器通信模块接收到的上下文信息进行处理,设有冲突检测、上下文信息本体实例化和上下文信息推理三个单元;管理模块,负责管理知识信息库、接受上下文信息处理模块和上下文应用处理模块的调用,并对知识信息库进行同步控制,达到共享知识库的目的;设有知识信息更新单元、知识信息存取单元和文件访问同步单元;知识信息库,负责存储和维护该平台的所有知识信息,设有本体库、本体实例库、规则库和订阅信息库,使用Jena语言操作知识信息库,使用数据库Mysql或文件存储知识信息库;其中的本体库存储有对各种上下文信息模型的描述,本体实例库存储有经过冲突检测的上下文信息和推理得到的上下文信息,规则库存储有上层应用自定义的特定推理规则,订阅信息库存储有上层应用使用该平台提供服务的信息;并用两种方式分类存储信息一种是永久的数据库存储方式,用于存储本体库和本体历史实例的变化频率不大或基本不变的信息;另一种是在本地内存创建本体文件进行存储,用于存储频繁使用的、包括订阅信息库、规则库、本体最新实例数据的知识信息;采用上述存储方式能明显提供系统运行效率,满足知识信息种类繁多、存储复杂的特点;上下文应用处理模,负责响应上下文应用的请求,设有上下文信息查询、上下文信息订阅、上下文信息通知和上下文信息推理规则制定的四个单元;上下文应用通信模块,用作该平台对上下文应用提供服务的入口,该模块相当于一个消息分发器,负责接受上下文应用的请求,并把不同的应用信息转发给不同的上下文应用。2. 根据权利要求1所述的上下文感知应用平台,其特征在于所述上下文信息处理模 块中的三个单元的功能分别是上下文信息本体实例化单元,负责完成创建本体实例的功能,用于接受上下文信息处 理模块的调用,解析接收到的包括位置上下文、终端上下文、网络上下文、环境上下文的各 种信息后,依据知识信息库中的相应本体模型创建本体实例模型;冲突检测单元,负责对上下文信息进行各种数据冲突的检测,并根据不同的应用场景 对冲突数据进行处理,或者直接丢弃该次的冲突数据,或者依据用户的历史信息得到一致 性的数据;上下文信息推理单元,负责利用平台中知识信息库中存储的内容进行交互性推理,并 分别使用Jena规则推理系统加载内建推理规则和自定义的推理规则进行推理,前者用于 解决上下文信息的不一致性和隐含的上下文信息,后者根据多个上下文信息,推导或演绎 更加抽象、高层的上下文信息,以便提供对上下文应用更加有用的上下文信息。3. 根据权利要求1所述的上下文感知应用平台,其特征在于所述管理模块中的三个 单元执行的管理操作功能分别是知识信息更新单元,负责更新本体实例库数据依据上下文应用更新自定义规则的请 求信息将新规则添加到规则库,或删除规则库中的规则;依据上下文应用更新订阅的请求信息,在订阅信息库添加订阅信息或删除订阅信息;知识信息存取单元,负责存储通用领域本体库,创建特定领域内的本体模型;查询和存 储本体实例数据到本体实例库;查询和存储规则库中的规则信息;查询和存储订阅信息库 中的上层应用订阅信息;文件访问同步单元,负责该应用平台中自上而下和自下而上处理方法时,同步控制知 识信息库中信息。4. 根据权利要求1所述的上下文感知应用平台,其特征在于所述上下文应用处理模 块中的四个单元功能分别是上下文信息查询单元,负责处理上下文应用查询上下文信息请求,查询语句使用 SPARQL语言进行描述,该SPARQL语言是为统一资源描述框架RDF开发的一种为W3C所开发 的RDF数据模型所定义的查询语言和数据获取协议,也能够用于任何采用RDF来表示的信 息资源;上下文信息订阅单元,负责完成对上下文应用的订阅上下文信息的请求处理,调用管 理模块中的订阅信息存取单元和更新单元,存储、更新订阅信息,以便平台及时地向上下文 应用通知最新的上下文信息;通过该单元,上下文应用完成对订阅信息的查询、增删的修改 操作;上下文信息通知单元,负责根据上下文应用的订阅信息,及时地向应用通知所订阅的 上下文信息;上下文信息推理规则制定单元,负责处理上下文应用制定的推理规则,包括对推理规 则的查询、增删的修改操作,以供上下文信息处理模块中的推理单元根据这些推理规则执 行推理。5. —种基于上下文感知应用平台的上下文信息处理方法,其特征在于将上下文信息 的处理划分为自上而下和自下而上的两个相互独立的处理过程,上下文感知应用的开发人 员藉由该上下文感知应用平台采用包括查询、订阅、制定规则的方法,为开发上下文应用提 供服务支持;对于底层各种物理、逻辑传感器、软件传感器,上下文感知应用平台通过Java 智能体开发平台JADE,收集分布式传感器所采集的上下文信息后,对这些上下文信息进行 集中处理;该上下文感知平应用台通过同步控制使得自上而下和自下而上的两种处理流程 相互透明、互不影响;所述上下文信息自下而上的处理流程是通过物理传感器、软件传感器、逻辑传感器以 及用户信息代理来获得原始环境、设备和用户上下文,并经过初步的抽象和处理得到低级 的上下文信息;再通过本体化实例化单元,将上下文信息表示成具有语义的本体实例模型; 然后通过冲突检测单元,消除有噪声的上下文信息;利用包括使用描述逻辑的本...

【专利技术属性】
技术研发人员:乔秀全李晓峰李艳娜
申请(专利权)人:北京邮电大学
类型:发明
国别省市:11[]

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