基于功能本体的数字家庭服务注册与搜索平台研究

摘要

数字家庭服务是家庭设备的“灵魂”,能够拓宽硬件的应用领域、放大硬件的使用功能。随着信息技术的快速发展和在家庭中的普及应用,以及数字家庭技术的大力推动,数字家庭服务市场迎来了一场巨大的革命。虽然数字家庭服务市场前景广阔,但是目前的应用情况并不理想。
　　 这是因为家庭用户所购买设备的多样性和各设备厂商提供协议的不兼容性,导致很难为用户提供通用的服务来满足其各种需求。当前的解决方案是统一社区内用户的家庭设备,然后使用同一家服务提供商开发提供的智能服务。但是这种解决方案存在严重的不足,主要体现在以下三点:一是强制用户购买统一家庭设备会使得用户在心理上产生抵触情绪,降低其消费满意度；二是某些服务提供商可能会由于开发成本过高等各种原因单方面终止服务或者后期服务质量较差,导致用户丧失信心；三是难以实现社区间的互联互通和共享。
　　 针对上述问题,我们研究分析SOA架构,提出基于SOA的数字家庭服务注册与搜索模型。该模型能够解决多协议服务的交互问题,但是仍然存在有不足:一是基于语法匹配的服务发现,导致的相同服务名称而功能不同或不同服务名称功能相同问题；二是没有一个统一的视点对服务进行划分；三是服务间的调用和匹配依赖于服务的细节信息,匹配不够智能。
　　 因此,我们分析研究本体理论。首先,构建功能概念本体,对服务进行功能语义的标注,能够解决语法层面的问题。其次,使用功能分解树来描述组合服务的功能组成,重构BPEL使得服务间的匹配更加智能。在此基础上我们提出了基于功能本体的数字家庭服务注册与搜索系统。通过对WSDL和UDDI进行语义上的扩展,为服务的检索、选择和调用提供语义基础,使该系统能够在语义的层面进行相关服务知识的推理,以解决语法匹配所导致的相同服务名称而功能不同或不同服务名称功能相同问题；通过对BPEL的扩展,为服务流添加语义,使该系统能够通过更加智能的语义匹配为用户提供准确的服务组合,推荐给用户,提高用户的满意度。
　　 我们设计并开发了基于功能本体的数字家庭服务注册与搜索平台,该平台的实现不仅允许用户自行选择应用于家庭中的家电设备,可以根据用户的功能需求基于语义快速准确地选择一种或几种服务,并且可以根据需求的变化随意增加和更新服务。而且系统还能够自动地根据用户应用需求的功能分解树为用户推荐给出服务组合,形成一种个性化的服务方式,以满足用户的个性化需求。