[发明专利]一种基于本体的上下文感知应用平台及其工作方法

权利要求书

1.一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；该 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；

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；该管理模块中 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；

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；

上下文应用处理模块，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；该 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，调用管理模块中的知识信息存取单元和知识信息更新单元，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；

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。