基于本体的物联网信息智能管理机制研究

针对物联网所感知或获取的信息的不确定性、不完备性和由于物联网的开放性、分布性和异构性引起的信息表示形式多样化特征，本项目利用本体在信息分类、知识信息描述表示和组织以及相关计算方面的优势，结合概率论、粗糙集、模糊集等数学理论和计算方法，融合知识信息资源管理机制，主要研究：1）信息标引、描述和表示与组织的理论模型与实现技术；2）感知信息的整合模型与传输交互控制机制；3）物联网信息共享和服务提供机制；并以一个验证平台（稻田养鸭生态种养物联网应用系统）验证研究成果。解决物联网信息保真表达、有效处理和计算以及服务利用的问题；解决物联网信息表示形式多样化与信息使用主体对信息的理解能力相对不足的矛盾问题；提高物联网信息传输保真性、提升物联网系统智能化水平，为物联网的进一步发展与普及应用提供理论支撑与技术支持。

引入本体技术，按计划开展了物联网信息智能管理机制研究，主要包括三个方面的内容：1)物联网信息获取、描述和表示、组织模型和实现技术；2)信息整合和传输机制研究；3)物联网信息共享利用和服务机制研究。执行中, 首先，发展了有关物联网信息内涵的理论，提出物联网信息应该包括上下文感知信息和相关领域知识信息，应该促进二者相互转化，进而促进人、机、物有机交互的观点。其次，在探索物联网的结构、上下文信息获取的一般途径和模式的基础上，提出了基于本体的物联网信息获取和描述表达模型。第三，针对物联网信息的特征，以提高信息的精确化管理水平为目标，研究提出基于本体和神经网络的物联网信息融合方法和框架；同时，探索了感知信息、领域知识信息交互和传输控制机制。第四，在分析物联网环境下信息智能管理新需求的基础上，提出物联网信息智能管理三大机制，即基于本体的需求、功能和应用对接机制，智能化技术实现机制，信息化管理激励和安全保障机制。提炼了基于本体的需求-功能-应用模型（ODFA模型），注重实现信息利用需求、物联网信息系统功能和信息服务应用三者无缝衔接和有机结合；接着提出物联网交互式信息服务模型；并发展了对个性化信息推送模式、自助式信息服务模式和混合式信息服务等三种物联网信息服务模式研究。最后，以所提出的模型、信息管理机制和服务模式等为基础，设计和实现了一个基于网络的农业物联网信息管理与服务平台，以稻田养鸭生态种养物联网应用为例，进行物联网信息智能管理关键技术实现。撰写和在Mathematical Problems in Engineering等国内外刊物和会议上发表相关论文11篇，申报发明专利2项（已公开），获软件著作权3件。将进一步研究海量异构网元信息传输与安全控制、稻田养鸭生态种养物联网技术推广等问题。