用于跨领域智能应用的物联网本体

文章作者:Raúl García-Castro

建立智能的东西（IOT）应用程序需要互换和使用其他人的信息 - 无论是人还是机器 - 而且需要理解明确的这些信息。为解决这个问题，ETSI的智能机器通信技术委员会（SmartM2M）是领先智能应用参考（SAREF）倡议，其目的是跨域异构系统带来共同的理解。

需要对智能应用程序进行标准本体学

物联网碎片是在大规模采用物联网技术的主要威胁之一。为了克服这一点，IOT技术的当前碎片景观需要标准化接口和数据模型，以确保互操作性。在这种情况下，确保互操作性的主要挑战之一是具有一组标准数据模型，该标准数据模型不仅能够互换信息，还可以避免发送器和接收器之间的误解误解的含义。

为了解决这个问题，欧洲委员会与ETSI合作推广了SAREF本体，目的是建立一个通用的数据模型，以确保互操作性。

开发的SmartM2M技术委员会在ETSI， SAREF本体是一个丰富了正式语义的数据模型(图1)。它旨在使来自不同提供商的解决方案之间以及各种物联网活动部门之间的互操作性，从而促进全球数字市场的发展。

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图1所示。SAREF的主要类及其关系的概述。(来源:ETSI)

SAREF明确地指定了智能应用程序域中的重复核心概念，这些概念与公理之间的主要关系，以限制这些概念和关系的使用。本体在2015年11月由ETSI发布的首次版本以来，本体出现了随着时间的推移而发展。从那时起，该规范已经导致2017年3月发布的第二版，并于2020年2月发布的第三版。

此外，如今的物联网解决方案需要跨越不同的垂直领域。因此，SAREF本体的十个不同的扩展已经产生并发布为不同行业的ETSI标准:能源、建筑、环境、智慧城市、工业和制造业、智能农业、汽车、电子健康和老化井、可穿戴设备和水。通过这种方式，SAREF还可以作为粘合剂连接来自不同行业的物联网数据。

SAREF在物联机本体景观

SAREF不是物联网领域的第一个，也不会是最后一个本体。但是，为什么有这么多呢?简单的回答是，不同的本体满足不同的需求。

我们可以看看不同实体中已经标准化的不同物联网本体，比如语义传感器网络(SSN)本体在万维网联盟(W3C)或oneM2M基础本体论在OneM2M倡议中标准化。

详细的分析将表明，尽管所有本体中都出现了一组最小的公共概念(即表示物联网设备及其交互实体的能力)，但每个本体都添加了其他独特的方面，反映了它们的预期用途。例如，SSN本体允许描述系统部署和能力，SAREF包括设备概要和任务，oneM2M基础本体方便描述设备操作。

开发SAREF后遵循的主要原则之一是与现有资产重用并对齐。从这个意义上讲，本发明已经开发，以便与其他本体（例如SSN本体）兼容，并且具有与他人的正式对齐，例如ONEM2M基础本体（图2）。

图2。SAREF本体涉及多个部门，并与其他本体(如oneM2M基础本体)保持形式上的一致性。(来源:ETSI)

其他关键的开发原则是模块化和可扩展性。SAREF需要它用作相干和凝聚性模型，其允许通过跨扇形数据互操作性。

这是SAREF在物联网本体景观中的独特特征:在一个共同的保护膜下，不仅收集表示设备及其测量数据的方式，而且还通过其当前的十个扩展收集不同领域所需的那些特性。

SAREF本体门户

SAREF本体正在不断开发中，随着时间的推移会添加新的扩展。所有与SAREF本体及其扩展相关的资源都可以通过ETSI获得SAREF网站．

在web上，任何对本体感兴趣的人都可以访问所有开发工件的最新版本，不仅包括本体代码，还包括它的文档、需求或测试。

此外，由于SAREF本体进行积极维护，用户可以与门户交互以提供直接反馈，构成新要求，甚至为SAREF提出新的扩展。