CN103096512A - 智能空间的组织和体系结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能空间的组织和体系结构，包括：异构网络中间件平台、智能设备管理平台、情景感知与管理平台、基于身份认证和信任的普适计算安全及隐私保护平台、基于用户行为认知的主动服务平台、人机交互平台，所述情景感知与管理平台分别与所述异构网络中间件平台、智能设备管理平台、基于身份认证和信任的普适计算安全及隐私保护平台、基于用户行为认知的主动服务平台、人机交互平台互通联接。通过上述方式，本发明为不同物联网平台或智能空间提供了互联互通的可示范的标准组织和体系结构，为新的物联网提出一个具有自定义、自适应，并自我修复的完整解决方案，自动的进行软硬件资源优化分配。

Description

智能空间的组织和体系结构
技术领域
本发明涉及物联网系统设计领域，特别是涉及一种智能空间的组织和体系结构。
背景技术
物联网和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。
首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。 
其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。 
还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。
在传统的物联网的设计系统中，目前有很多不同的科研组提出了不同的体系结构，比如一个支撑系统包括通用接口层，互联技术层，资源管理层，界面管理交互层等。也有人提出四层结构如对像感知层，数据交换层，信息整合层与应用服务层等。但这些系统主要是局限在物联设备上的论述，没有更好的和统一人机物统一描述，有机结合，以达到期望中的人机物的绿色协调统一。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种智能空间的组织和体系结构，能够具有自定义、自适应，并自我修复的完整解决方案，可以对人机物三者进行统一的描述，并自动的进行软硬件资源优化分配智能空间的组织和体系结构。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种智能空间的组织和体系结构，该结构包括：异构网络中间件平台、智能设备管理平台、情景感知与管理平台、基于身份认证和信任的普适计算安全及隐私保护平台、基于用户行为认知的主动服务平台、人机交互平台，所述情景感知与管理平台分别与所述异构网络中间件平台、智能设备管理平台、基于身份认证和信任的普适计算安全及隐私保护平台、基于用户行为认知的主动服务平台、人机交互平台互通联接；
异构网络中间平台是各种异构网络的中间件，包括物理连接的切换和管理技术、基于用户位置预知网络迁移事件技术、注册、管理与共享异构网络中资源的技术；
智能设备管理平台：是实现各智能设备交互访问的平台，包括提供智能设备的功能模型及状态描述的技术、设备发现技术、设备管理及控制技术、基于上下文的设备协同的技术；
情景感知与管理平台：通过传感设备感知情境，生成上下文环境，并进行维护和推理，基于用户身份和用户自定义的个性化对上下文进行管理；
基于身份认证和信任的普适计算安全及隐私保护平台：是针对多种网络集成的异构网络，提供包括多种身份认证技术和其相应的资源访问控制技术及基于用户信息访问控制的隐私保护技术；
基于用户行为认知的主动服务平台：该平台基于用户行为包括行为数据的感知、记录和管理技术，行为模型建立、维护和分析的技术，历史行为及用户需求挖掘和用户趋向预测的技术，用户需求分析及主动服务技术；
人机交互平台：是通过外接输入设备提供人机交互技术。
在本发明一个较佳实施例中，所述异构网络是包括多种无线网、移动网、局域网、传感器网络接入互联网形成的异构集成网络。
在本发明一个较佳实施例中，所述智能设备包括计算机、手机、电视、空调、冰箱、洗衣机。
在本发明一个较佳实施例中，所述外接输入设备包括键盘、鼠标、语音。
本发明的有益效果是：本发明智能空间的组织和体系结构根据不同的物联网应用需求和系统所定义的标准体系结构智能地提出解决方案，将不但为现有的不同物联网平台或智能空间提供了互联互通的可示范的标准组织和体系结构，也为新的物联网提出一个具有自定义、自适应，并自我修复的完整解决方案，可以对人机物三者进行统一的描述，并自动的进行软硬件资源优化分配，以人为本的主动服务组合，最终人机物环境绿色协调统一。
附图说明
图1是本发明智能空间的组织和体系结构一较佳实施例的结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、异构网络中间件平台，2、智能设备管理平台，3、情景感知与管理平台，4、基于身份认证和信任的普适计算安全及隐私保护平台，5、基于用户行为认知的主动服务平台，6、人机交互平台，7、异构网络，8、智能设备，9、外接输入设备。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种智能空间的组织和体系结构，该结构包括：异构网络中间件平台1、智能设备管理平台2、情景感知与管理平台3、基于身份认证和信任的普适计算安全及隐私保护平台4、基于用户行为认知的主动服务平台5、人机交互平台6，所述情景感知与管理平台3分别与所述异构网络中间件平台1、智能设备管理平台2、基于身份认证和信任的普适计算安全及隐私保护平台4、基于用户行为认知的主动服务平台5、人机交互平台6互通联接；本发明智能空间的组织和体系结构为不同物联网平台或智能空间提供了互联互通的可示范的标准组织和体系结构，更好的使人机物三者协调统一，与系统的各自平台部分有效的沟通与联系，提高了整个物联网和空间的效率和绿色性。
异构网络中间件平台1是各种异构网络7的中间件，包括物理连接的切换和管理技术、基于用户位置预知网络迁移事件技术、注册、管理与共享异构网络7中资源的技术；
该异构网络中间平台1的具体功能包括能屏蔽网络的异构性，提供给上层统一的接口；能够感知自身位置；能够预知网络迁移事件；能够不停顿的实现物理连接的切换；能够查找、浏览、分发和调度异构网络7中的资源。
智能设备管理平台2：是实现各智能设备8交互访问的平台，包括提供智能设备的功能模型及状态描述的技术、设备发现技术、设备管理及控制技术、基于上下文的设备协同的技术；智能设备8包括计算机、手机、电视、空调、冰箱、洗衣机等物联智能设备8。
该智能设备管理平台2的具体功能包括具有管理异构设备的能力，且设备对用户的指令具有较快的反应速度；具有概括性强，可扩展的设备描述模型；异构的设备可以相互发现并访问；设备间具有自发交互的能力，整个系统的设备交互访问按照合理的规则进行，设备间的协作的效率满足用户日常生活的要求；系统具有较强的容错能力和较高的安全性能。
情景感知与管理平台3：通过传感设备感知情境，生成上下文环境，并进行维护和推理，基于用户身份和用户自定义的个性化对上下文进行管理；
该情景感知与管理平台3的具体功能包括能达到通过传感器等必要的设备，及时获取关于整个物理环境、计算环境、用户状态等各方面的静态和动态信息，并根据感知数据或根据用户身份建立相应的个性化上下文环境；采用易表达、易推理、易共享的方式，对繁复庞大异构的信息建立起统一的抽象逻辑模型。对这些数据需进行合理的存储，并加以一定方式的管理，从而能以最快、最佳的方式供应用程序与用户访问。对这些原始信息进行信息抽取，获得语义知识，依照一定的规则进行推理，得到高层情境。
基于身份认证和信任的普适计算安全及隐私保护平台4：是针对多种网络集成的异构网络7，提供包括多种身份认证技术和其相应的资源访问控制技术及基于用户信息访问控制的隐私保护技术；
该基于身份认证和信任的普适计算安全及隐私保护平台4的具体功能包括针对以多种无线网、移动网、局域网、传感器网络接入互联网实现的异构集成网络，构建能向用户提供安全服务的具有认证和服务的授权，采取等级划分或多种认证方式结合等的动态主动服务方案。按照不同环境下应用的具体安全等级要求，制定出不同层次的保密措施，达到实用性和保密性的均衡。实现基于生物特征、访问口令的物理防御方法。实现采用假名和匿名代理技术隐藏敏感用户信息的机制。针对系统软件的层次结构引入多层安全机制及对不同身份的用户限制对不同安全等级的信息进行访问的体制。
基于用户行为认知的主动服务平台5：该平台基于用户行为包括行为数据的感知、记录和管理技术，行为模型建立、维护和分析的技术，历史行为及用户需求挖掘和用户趋向预测的技术，用户需求分析及主动服务技术；
该基于用户行为认知的主动服务平台5具体功能包括可认知用户行为并加以记录和管理；该平台可基于用户行为历史发现用户频繁行为，并挖掘用户行为模式；基于统计学习理论，根据用户类别和用户行为历史，建立用户行为模型及需求挖掘；根据当前用户行为进行用户行为预测，并主动推送服务。
人机交互平台6：是通过外接输入设备9包括键盘、鼠标、语音等提供人机交互技术。
本发明提出了一个新的智能空间组织和体系结构，包括六个主要平台：异构网络中间件平台1，智能设备管理平台2，情景感知与管理平台3，基于身份认证和信任的普适计算安全及隐私保护平台4与基于用户行为认知的主动服务平台5和人机交互平台6。该发明的关键技术在于根据不同的物联网应用需求和系统所定义的标准体系结构智能地提出解决方案，将不但为现有的不同物联网平台或智能空间提供了互联互通的可示范的标准组织和体系结构，也为新的物联网提出一个具有自定义、自适应，并自我修复的完整解决方案，可以对人机物三者进行统一的描述，并自动的进行软硬件资源优化分配，以人为本的主动服务组合，最终人机物环境绿色协调统一。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种智能空间的组织和体系结构，其特征在于，该结构包括：异构网络中间件平台、智能设备管理平台、情景感知与管理平台、基于身份认证和信任的普适计算安全及隐私保护平台、基于用户行为认知的主动服务平台、人机交互平台，所述情景感知与管理平台分别与所述异构网络中间件平台、智能设备管理平台、基于身份认证和信任的普适计算安全及隐私保护平台、基于用户行为认知的主动服务平台、人机交互平台互通联接；
异构网络中间平台：是各种异构网络的中间件，包括物理连接的切换和管理技术、基于用户位置预知网络迁移事件技术、注册、管理与共享异构网络中资源的技术；
智能设备管理平台：是实现各智能设备交互访问的平台，包括提供智能设备的功能模型及状态描述的技术、设备发现技术、设备管理及控制技术、基于上下文的设备协同的技术；
情景感知与管理平台：通过传感设备感知情境，生成上下文环境，并进行维护和推理，基于用户身份和用户自定义的个性化对上下文进行管理；
基于身份认证和信任的普适计算安全及隐私保护平台：是针对多种网络集成的异构网络，提供包括多种身份认证技术和其相应的资源访问控制技术及基于用户信息访问控制的隐私保护技术；
基于用户行为认知的主动服务平台：该平台基于用户行为包括行为数据的感知、记录和管理技术，行为模型建立、维护和分析的技术，历史行为及用户需求挖掘和用户趋向预测的技术，用户需求分析及主动服务技术；
人机交互平台：是通过外接输入设备提供人机交互技术。
2.根据权利要求1所述的智能空间的组织和体系结构，其特征在于，所述异构网络是包括多种无线网、移动网、局域网、传感器网络接入互联网形成的异构集成网络。
3.根据权利要求1所述的智能空间的组织和体系结构，其特征在于，所述智能设备包括计算机、手机、电视、空调、冰箱、洗衣机。
4.根据权利要求1所述的智能空间的组织和体系结构，其特征在于，所述外接输入设备包括键盘、鼠标、语音。
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