基于XML和本體的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系研究

引言

2009年被稱為中國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)元年，這一年，溫家寶總理在無(wú)錫視察時(shí)提出了“感知中國(guó)”戰(zhàn)略。2010年的“兩會(huì)”期間，物聯(lián)網(wǎng)首次被寫入政府工作報(bào)告中，被確定為國(guó)家要大力發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，從中央到地方、從政府到企業(yè)，一場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的熱潮正在如火如荼地展開。然而，當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展仍處于初級(jí)階段，還面臨著傳感器技術(shù)不成熟、缺乏商業(yè)應(yīng)用模式、信息安全和隱私等諸多問題與挑戰(zhàn)，其中制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最大瓶頸，則是缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是數(shù)據(jù)表達(dá)、交換和處理標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)閭鞲衅麝P(guān)鍵技術(shù)的突破、商業(yè)應(yīng)用模式的推廣等等，都只是物聯(lián)網(wǎng)中''物"的問題，而數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)則涉及物聯(lián)網(wǎng)中“聯(lián)”的問題。如果不能實(shí)現(xiàn)物與物之間暢通無(wú)阻的信息交換，就不能稱之為真正的物聯(lián)網(wǎng)。

1  物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要分為三個(gè)層面:感知層、傳輸層和應(yīng)用層。感知層主要是對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別或數(shù)據(jù)采集；傳輸層是通過(guò)現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)將信息進(jìn)行可靠傳輸；應(yīng)用層則是對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理或展示。在這三層體系中,感知層中基于物理、化學(xué)、生物等技術(shù)發(fā)明的傳感器“標(biāo)準(zhǔn)”多已成為專利。而傳輸層的各種通信標(biāo)準(zhǔn)也已基本成熟，建立新的物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)難度較大，可行性較小。因此，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵和亟待統(tǒng)一的是關(guān)于應(yīng)用層的標(biāo)準(zhǔn)，而其中尤以數(shù)據(jù)表達(dá)、交換和處理標(biāo)準(zhǔn)為核心。

目前，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)主要有PML、EDDL、M2MXML、NGTP等。其中，PML是實(shí)體標(biāo)注語(yǔ)言,它是EPC(產(chǎn)品電碼)物聯(lián)網(wǎng)中交換信息的共同語(yǔ)言，用來(lái)描述人及機(jī)器都可以使用的自然物體的描述標(biāo)準(zhǔn)。EDDL是電子設(shè)備描述語(yǔ)言，它可以描述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的數(shù)據(jù)，以用于工程、調(diào)試、監(jiān)視運(yùn)行和診斷。M2MXML是一種用于終端設(shè)備間的通信協(xié)議，它包含一個(gè)用于分析協(xié)議的、與語(yǔ)義無(wú)關(guān)的JavaAPI。NGTP是寶馬公司推出的開放式Telematics協(xié)議架構(gòu)平臺(tái)，它使用統(tǒng)一、開放的接口來(lái)區(qū)分Telematics服務(wù)供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)％此外，還有智能建筑領(lǐng)域的OBIX標(biāo)準(zhǔn)、公共安全與應(yīng)急領(lǐng)域的CAP標(biāo)準(zhǔn)以及PCM（脈碼調(diào)制）遙測(cè)技術(shù)的IRIG標(biāo)準(zhǔn)等。

可以看出，現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)大多是針對(duì)某一特定領(lǐng)域或行業(yè)業(yè)務(wù)提出的，有一定的局限性，所以當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)缺少的是一個(gè)統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換大集成應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)（或標(biāo)準(zhǔn)體系）。歐盟有關(guān)機(jī)構(gòu)正在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)“融合”的研究，目標(biāo)是綜合考慮相關(guān)領(lǐng)域已有的基于XML的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，以便為那些在不同的標(biāo)準(zhǔn)中語(yǔ)義上具有等價(jià)性的數(shù)據(jù)元素（盡管他們可能有不同的名字）提供全球唯一的交叉引用方式和標(biāo)識(shí)結(jié)構(gòu)，從而提煉出一個(gè)基礎(chǔ)的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，把這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)作為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的核心，那么，對(duì)于不同的行業(yè)應(yīng)用，就可以基于元數(shù)據(jù)擴(kuò)展出相應(yīng)的行業(yè)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。

總體來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)得到了業(yè)界的普遍重視，但對(duì)于應(yīng)用層的標(biāo)準(zhǔn)化工作來(lái)說(shuō)，還需要客觀分析物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的整體需求，從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)等多個(gè)層次進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)；其次，還需要協(xié)調(diào)各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的推進(jìn)策略，優(yōu)化資源配置。

2  物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建

2.1  構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的基石

XML技術(shù)是為了克服HTML在互聯(lián)網(wǎng)信息交換和表示方面的缺陷而設(shè)計(jì)的，本體論最初也是起源于哲學(xué)領(lǐng)域，隨后在研究人工智能時(shí)被引入計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。雖然兩者的出現(xiàn)都不是為了解決物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)問題，但它們卻為這一問題的解決提供了必要的理論基礎(chǔ)和技術(shù)手段。

2.1.1  物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)法基礎(chǔ)XML

XML（eXtensibleMarkupLanguage,可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言）是W3C組織于1998年推出的一種用于數(shù)據(jù)描述的元標(biāo)記語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)。作為SGML（StandardGeneralizedMarkupLanguage，標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)識(shí)語(yǔ)言）的一個(gè)簡(jiǎn)化子集，它結(jié)合了SGML豐富的功能和HTML的簡(jiǎn)單易用，同時(shí)具有可擴(kuò)展性、自描述性、開放性、互操作性、可支持多國(guó)語(yǔ)言等特點(diǎn)，因而得到了廣泛地支持與應(yīng)用。

對(duì)于作為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的格式來(lái)說(shuō)，XML具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：

⑴可定義行業(yè)或領(lǐng)域標(biāo)記語(yǔ)言

XML可以用DTD或者Schema來(lái)定義，一份遵循DTD或者Schema定義的XML文檔才是有效的。因此，XML可以針對(duì)不同的應(yīng)用建立相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言,如化學(xué)標(biāo)記語(yǔ)言（CML）、數(shù)學(xué)標(biāo)記語(yǔ)言（MathML）、語(yǔ)音標(biāo)識(shí)語(yǔ)言（VoiceXML）等,包括目前物聯(lián)網(wǎng)中很多已經(jīng)存在的標(biāo)準(zhǔn)都是基于XML定義的。

（2）具有結(jié)構(gòu)化的通用數(shù)據(jù)格式

XML使用樹形目錄結(jié)構(gòu)形式，可以自行定義文字標(biāo)簽并指定元素間的關(guān)系，同時(shí)它也是W3C公開的一種數(shù)據(jù)格式,沒有版權(quán)的使用限制，因而十分適合作為不同應(yīng)用程序之間的信息交換格式。

（3）可提供整套方案

XML擁有一整套技術(shù)體系，如可擴(kuò)展樣式表語(yǔ)言XSL、數(shù)據(jù)查詢技術(shù)XQuery、文檔對(duì)象模型DOM等等。

2.1.2  物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)義基礎(chǔ)_一本體

本體（Ontology）起源于哲學(xué)，被Neches等人引入計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域后，在人工智能、語(yǔ)義Web、軟件工程、圖書館學(xué)以及信息架構(gòu)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。關(guān)于本體最流行的定義是Gruber在1993年給出的，即“本體是概念模型的明確的規(guī)范說(shuō)明”。Studer在對(duì)前人的定義進(jìn)行概括后提出：本體的概念包括四個(gè)方面:

（1）概念模型：它是客觀世界現(xiàn)象的抽象模型，其表示的含義獨(dú)立于具體的環(huán)境狀態(tài)；

（2）明確：所使用的概念及使用這些概念的約束都有明確的定義；

（3）形式化：本體的表示是形式化的，可以被計(jì)算機(jī)處理；

（4）共享：本體中體現(xiàn)的是共同認(rèn)可的知識(shí)，反映的是相關(guān)領(lǐng)域中公認(rèn)的概念集，它所針對(duì)的是團(tuán)體而不是個(gè)體。

本體的目標(biāo)是獲取相關(guān)的領(lǐng)域知識(shí)，提供對(duì)該領(lǐng)域知識(shí)的共同理解，確定該領(lǐng)域內(nèi)共同認(rèn)可的詞匯，并從不同層次的形式化模式上給出這些詞匯（術(shù)語(yǔ)）和詞匯間相互關(guān)系的明確定義。所以，本體是具有不同知識(shí)表示的Web應(yīng)用系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)或知識(shí)交換共享的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。通過(guò)定義共享和公共的領(lǐng)域知識(shí)，本體可幫助機(jī)器之間或機(jī)器與人之間更加精確地交流，實(shí)現(xiàn)相互之間的語(yǔ)義交換，而不只是語(yǔ)法級(jí)的交互電

按照領(lǐng)域依賴程度，Guarino將本體劃分為四類:第一類是頂級(jí)本體，用于描述通用的概念和概念之間的關(guān)系，如時(shí)間、空間、物質(zhì)、對(duì)象、事件、動(dòng)作等，頂級(jí)本體獨(dú)立于特定的問題和領(lǐng)域，與具體的應(yīng)用無(wú)關(guān)；第二類是領(lǐng)域本體，用于描述特殊領(lǐng)域（如教育或金融）中的概念，即陳述性知識(shí)；第三類是任務(wù)本體，用于描述特定任務(wù)或活動(dòng)（如入學(xué)或取款）中的概念，即過(guò)程性知識(shí)；第四類是應(yīng)用本體，應(yīng)用本體可通過(guò)進(jìn)一步特殊化領(lǐng)域本體和任務(wù)本體，將其用于描述既依賴于特定領(lǐng)域，又依賴于特定任務(wù)的概念，這些概念通常對(duì)應(yīng)于領(lǐng)域個(gè)體執(zhí)行特定活動(dòng)時(shí)所扮演的角色（如學(xué)生入學(xué)或客戶取款）。

2.2  構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的思路

顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物與物相連的網(wǎng)絡(luò)，要想實(shí)現(xiàn)物與物之間暢通無(wú)阻的“交流”，就需要在語(yǔ)法上相同，在語(yǔ)義上互通。通俗的說(shuō)，就是用相同的格式表達(dá)同一個(gè)意思。XML在語(yǔ)法上的結(jié)構(gòu)化信息表達(dá)能力和本體在語(yǔ)義上的透明性之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的建立提供了很好的解決思路。

2.2.1  從互聯(lián)網(wǎng)向語(yǔ)義網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

由于XML具有諸多的優(yōu)點(diǎn)，因此，XML成為許多應(yīng)用領(lǐng)域的首選信息表示格式。同樣，XML也非常適合于物聯(lián)網(wǎng)中的信息傳輸，同時(shí)，它還可使得各種物聯(lián)網(wǎng)終端能夠和當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)很好的對(duì)接。因此，物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是一種基于XML的標(biāo)記語(yǔ)言，而且，從目前已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，也確實(shí)如此。然而，XML具有一定的語(yǔ)義局限性，它具有語(yǔ)義表達(dá)能力，卻沒有語(yǔ)義透明性，它允許用戶在文檔中加入任意的結(jié)構(gòu)，而無(wú)需說(shuō)明具體含義，但其缺乏數(shù)據(jù)表達(dá)式與相應(yīng)概念之間的統(tǒng)一性。正因?yàn)槿绱?，在XML2000會(huì)議上，TimBerners-Lee提出了語(yǔ)義網(wǎng)的概念。語(yǔ)義網(wǎng)使用本體來(lái)描述一個(gè)專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)中的重要概念以及概念之間的關(guān)系，以使得這些概念和聯(lián)系在共享的范圍內(nèi)有著明確而唯一的定義，從而達(dá)成一種共識(shí)，這樣，機(jī)器之間或人和機(jī)器之間就可以進(jìn)行無(wú)障礙的交流。

語(yǔ)義網(wǎng)被稱為下一代互聯(lián)網(wǎng)，而物聯(lián)網(wǎng)則是一種泛化的互聯(lián)網(wǎng)，兩者都將是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向，只是它們的出發(fā)角度不同，前者偏向于從技術(shù)角度出發(fā)，后者偏向于從應(yīng)用角度出發(fā)。由于物聯(lián)網(wǎng)具有自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)傳輸、自動(dòng)處理等特點(diǎn),因此，與當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)更需要機(jī)器之間或人和機(jī)器之間實(shí)現(xiàn)語(yǔ)義級(jí)別的交互。

2.2.2  基于本體分類構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系

本體從底層向上分為頂級(jí)本體、領(lǐng)域本體和任務(wù)本體以及應(yīng)用本體，這些不同層次的本體可向我們提供這個(gè)世界的共性描述，而物聯(lián)網(wǎng)正是要將世界連接起來(lái)。

首先，物聯(lián)網(wǎng)所連接的各種物體都處在同一個(gè)世界中，它們都具有某些共同的特點(diǎn)，即人們對(duì)于這個(gè)世界的基本認(rèn)識(shí),如時(shí)空、物質(zhì)、事件、行為等，所以，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)是頂級(jí)本體標(biāo)準(zhǔn)。其次，物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)垂直的應(yīng)用領(lǐng)域都有特殊性。具體到每一個(gè)領(lǐng)域，都有可能、有必要發(fā)展一套依托于領(lǐng)域本體的標(biāo)準(zhǔn)。但是，很多類型的業(yè)務(wù)詞匯和流程是可以跨越多個(gè)垂直應(yīng)用領(lǐng)域而公用的，所以，還有必要發(fā)展起跨領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)任務(wù)本體標(biāo)準(zhǔn)，即某個(gè)領(lǐng)域的本體標(biāo)準(zhǔn)可能構(gòu)建于多個(gè)任務(wù)本體標(biāo)準(zhǔn)之上，而某個(gè)任務(wù)本體也有可能被多個(gè)領(lǐng)域本體所引用。最后，具體到每個(gè)企業(yè)、組織甚至個(gè)人，它們針對(duì)于自身的物品、行為、過(guò)程等，也可以建立起基于頂級(jí)本體、領(lǐng)域本體和任務(wù)本體的應(yīng)用本體標(biāo)準(zhǔn)，以供其他個(gè)體在與自身發(fā)生信息交換時(shí)共享這些事先定義好的內(nèi)容。

基于上述思路，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以XML為語(yǔ)法格式、以標(biāo)準(zhǔn)化的本體為語(yǔ)義共識(shí)。按照本體的分類，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)以頂級(jí)本體為基礎(chǔ)，以縱向的領(lǐng)域本體和橫向的任務(wù)本體為支撐，建立起各種不同的應(yīng)用本體標(biāo)準(zhǔn),其整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系示意圖如圖1所示。

2.3  物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的應(yīng)用實(shí)例

XML使物聯(lián)網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)可以釆用相同的數(shù)據(jù)交換格式，而本體則可以使相關(guān)節(jié)點(diǎn)對(duì)交換的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)義上的共識(shí)和推理。下面用一個(gè)具體的實(shí)例來(lái)說(shuō)明XML和本體在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換中所發(fā)揮的作用。

例如，某消費(fèi)者家里的智能家居系統(tǒng)檢測(cè)到冰箱里的蘋果存量不足，那么，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)向網(wǎng)上商店發(fā)出購(gòu)買指令。這樣，關(guān)于此次購(gòu)買行為中的蘋果描述信息如下：

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…//此處為本文檔引用的其他外部本體

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而蘋果的生產(chǎn)商關(guān)于該公司產(chǎn)品的produce本體的描述信息片斷如下:

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…//此處為本文檔引用的其他外部本體

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…//此處為口味、形狀等其他屬性

</rdf:RDF>

由上可知，該公司生產(chǎn)的hongfushi蘋果是fruit本體中apple類的一個(gè)子類，因此，它繼承了apple類的所有屬性。而智能家居系統(tǒng)要購(gòu)買的蘋果也是來(lái)自fruit本體中apple類，于是，基于XML和本體的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)就使得消費(fèi)者的冰箱可以自動(dòng)發(fā)出購(gòu)買指令，零售商的系統(tǒng)也可以自動(dòng)進(jìn)行訂單處理，而不再需要重復(fù)地指定交易物品為水果中的蘋果，從而實(shí)現(xiàn)智能處理。

本例中，智能家居系統(tǒng)描述的此次購(gòu)買行為中的本體和蘋果生產(chǎn)者的產(chǎn)品本體都是屬于應(yīng)用本體，兩者均構(gòu)建于領(lǐng)域本體fruit之上，fruit本體對(duì)于消費(fèi)者、生產(chǎn)商和零售商來(lái)說(shuō)，便是一個(gè)本體標(biāo)準(zhǔn)，三者在購(gòu)買的商品為水果中的蘋果這一意思上要達(dá)成共識(shí)，而不會(huì)使零售商誤解消費(fèi)者要購(gòu)買的是蘋果牌手機(jī)或是其他商品。當(dāng)完成一次交易之后，hongfushi蘋果生產(chǎn)商的產(chǎn)品本體在消費(fèi)者、生產(chǎn)商和零售商之間也成為了一個(gè)本體標(biāo)準(zhǔn)，如果下次消費(fèi)者還想再購(gòu)買該生產(chǎn)商的hongfushi蘋果，便可以直接引用該本體。相關(guān)本體標(biāo)準(zhǔn)之間的引用關(guān)系如圖2所示。

圖2     自動(dòng)交易過(guò)程中的本體標(biāo)準(zhǔn)引用關(guān)系圖

3  物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的若干關(guān)鍵要點(diǎn)

建立物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系，只是搭好了一個(gè)框架，要想滿足實(shí)際的應(yīng)用需求，還應(yīng)從技術(shù)和管理兩方面進(jìn)行完善和發(fā)展，包括標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的方法和原則、不同標(biāo)準(zhǔn)之間的轉(zhuǎn)換以及組織管理等等。

3.1  遵循確實(shí)可行準(zhǔn)則和廣泛可行準(zhǔn)則

確實(shí)可行是指制定的標(biāo)準(zhǔn)要在技術(shù)上是正確的，在方案上是可行的，在敘述上是清楚的，并要盡量減少標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)產(chǎn)生錯(cuò)誤和歧義的可能性。廣泛可行則是指標(biāo)準(zhǔn)要能夠支持很大范圍甚至是全球的應(yīng)用，要可以解決很多行業(yè)的一般性需求，要能夠使具備一定條件的公司、組織以及個(gè)人可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中的方案，并且這些方案和技術(shù)要是盡可能廉價(jià)甚至免費(fèi)的。同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)還應(yīng)顧及環(huán)境、社會(huì)乃至一般公民的各種需要[7]o只有這樣的標(biāo)準(zhǔn)，才能推動(dòng)各行業(yè)、各地區(qū)、各個(gè)國(guó)家以及全球的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。

3.2  設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換接口

世界是多樣的，因此，我們對(duì)于這個(gè)世界的理解也是不同的，這也是物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)語(yǔ)義不同的根源所在。雖然可以通過(guò)XML、本體等技術(shù)來(lái)構(gòu)建一套物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系，并成立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織來(lái)進(jìn)行管理，但這只能在一定程度上解決一定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)交換問題，而不可能也沒必要建立一整套全面的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，并要求所有參與者都要符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。所以，整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)該是由少數(shù)幾個(gè)頂級(jí)本體標(biāo)準(zhǔn)、大多數(shù)領(lǐng)域和任務(wù)的領(lǐng)域本體標(biāo)準(zhǔn)與任務(wù)本體標(biāo)準(zhǔn)，以及數(shù)量眾多的應(yīng)用本體標(biāo)準(zhǔn)組成。正因?yàn)槿绱?，還需要在物聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)終端的必要位置上設(shè)置恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換器或者接口，從而實(shí)現(xiàn)針對(duì)同一對(duì)象、應(yīng)用或業(yè)務(wù)而語(yǔ)義不同的標(biāo)準(zhǔn)之間的轉(zhuǎn)換。

3.3  成立標(biāo)準(zhǔn)管理組織

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的建立不是一蹴而就的，它是一個(gè)不斷完善、不斷發(fā)展的過(guò)程。一方面，人類是不斷發(fā)展的，未來(lái)將會(huì)有我們今天難以想象和預(yù)測(cè)的許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，這就需要對(duì)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行不斷的修改和補(bǔ)充。另一方面,物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定要涉及許多利益相關(guān)方，大到國(guó)家利益、行業(yè)利益，小到企業(yè)利益、個(gè)人利益，都需要充分的協(xié)調(diào)和溝通。因此，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的建立和發(fā)展，應(yīng)成立國(guó)際、國(guó)家、行業(yè)等各個(gè)層面的標(biāo)準(zhǔn)組織并進(jìn)行統(tǒng)一的管理。

4  結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，關(guān)系到能否建立起基于此標(biāo)準(zhǔn)的配套運(yùn)行環(huán)境和中間件業(yè)務(wù)框架,從而使用戶能快速開發(fā)出垂直應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)。從應(yīng)用的角度來(lái)說(shuō)，這關(guān)系到能否形成物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的規(guī)模效應(yīng)和成熟的商業(yè)模式，從而使整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈和市場(chǎng)持續(xù)健康地發(fā)展。

在當(dāng)前眾多標(biāo)準(zhǔn)紛繁復(fù)雜的情況下，本文從XML和本體的角度出發(fā)，提出了建立物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的思路。當(dāng)然，這并不是要否定和拋棄現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，而是要將業(yè)已存在的標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)轉(zhuǎn)換或映射納入到整個(gè)體系之中，并進(jìn)行統(tǒng)一的管理和規(guī)范，從而促進(jìn)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展。

20210906_61358cecee423__基于XML和本體的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系研究