CN103678864A - 用于管理以用户为中心的环境信息管理装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管理以用户为中心的环境信息的装置及其方法，其包括：传感器水平单元，其包括多个传感器，并且配置为传送将从所述多个传感器收集的各个第一环境信息；领域水平单元，其包括多个领域环境信息管理模块（领域U-CoUDE），通过使用环境信息综合和推断出各个第一环境信息中对应的第二环境信息，生成第一推断环境信息，并传送所生成的第一推断环境信息；用户水平单元，其包括多个用户环境信息管理模块（用户U-CoUDE），其利用环境信息模型，对从所述多个领域环境信息管理模块发送的所述第一推断环境信息进行综合及推断，从而生成第二推断环境信息。由此，在本发明的实施例中，可将多种领域发生的不同形式的环境信息转换为标准化的形式，进而可更加有效地提供及利用环境信息。

Description

用于管理以用户为中心的环境信息管理装置及其方法

本申请主张申请日为2012年9月4日的韩国专利申请No.10-2012-0097624的优先权，此专利的全部文件引入本说明书作为参考。

技术领域

本发明涉及环境信息管理，更具体地涉及以用户为中心的环境信息管理装置及其方法。

背景技术

随着网络、传感器及便携终端技术的发展，可生成与用户有关的环境（context）信息扩散的设备或装置正在增加。所述的设备或装置包括在类似于智能手机、图形输入板（tablet）、笔记本、智能家居、各种传感器及社交网络服务等的特定领域中。此外，与特定用户有社会性关联的其他用户的环境信息也提供非常有用的信息。此时，环境信息可通过环境信息知悉应用程序或者服务而使用。

一方面，环境信息的管理水平可分为以下3个阶段：

-领域水平，其只在特定的一个领域中收集利用环境信息；

-用户水平，其在与特定用户有关联的各种领域中，收集并综合性的管理环境信息；

-社会性水平，其不仅考虑用户水平的管理，而且也考虑对与用户有社会性关系的其他用户的环境信息。

最近，与特定用户有关的环境信息，并非只在一个领域中生成，而是在多个领域中生成。例如，有智能手机、健康照护（u-Health）传感器及综合利用家属的环境信息的健康照护服务。在健康照护服务中，智能手机可在应急情况下发送短信，可提供用户的准确位置信息，并且健康照护传感器提供用户健康状况的信息，而家属的环境信息则提供家属与用户的距离信息。如果健康照护传感器发现用户的健康方面出现了危急的问题，则与此有关的健康状况信息和用户的准确位置信息通过智能手机的短信传输功能被传达至附近的家属。上述同时利用多种领域环境信息的服务，需要对用户水平或者社会性水平的环境信息进行管理。

但是，现有的环境信息管理装置停留在只考虑一个领域的水平，这种领域水平的环境信息管理装置如前所述其问题在于，其无法对多种领域中发生的环境信息进行综合性的推断。

此外，现有的环境信息管理装置，因无法对多种领域发生的环境信息进行综合性的推断，故存在无法更加有用地向用户提供环境信息的问题。

发明内容

因此，提供本发明的实施例以基本上消除由于现有技术的限制和缺陷而导致的一个或多个问题。

本发明的实施例提供一种用于管理环境信息的装置，通过提供环境信息模型以及环境信息和环境信息提供者之间的层次模型，所述装置能够综合性地推断从各个领域产生的环境信息，所述环境信息是灵活且有延伸性的并且表示各种类型的以共同形式在用户周围混合的环境信息。

本发明的实施例还提供一种管理以用户为中心的环境信息的方法，所述方法能够综合性地管理和利用以用户为中心的环境信息。

在一些实施例中，一种用于管理以用户为中心的环境信息的装置包括传感器水平单元、领域水平单元和用户水平单元。传感器水平单元可以包括多个传感器，并配置为传送从多个传感器收集到的各个第一环境信息。领域水平单元可以包括多个领域环境信息管理模块（领域U-CoUDE），通过使用环境信息模型并综合和推断各个第一环境信息中对应的第二环境信息，生成第一推断环境信息，并传送所生成的第一推断环境信息。用户水平单元可包括多个用户环境信息管理模块（用户U-CoUDE），其利用环境信息模型，对从所述多个领域环境信息管理模块传送的所述第一推断环境信息进行综合及推断，从而生成第二推断环境信息。

所述多个领域环境信息管理模块和所述多个用户环境信息管理模块，一起利用环境信息及环境信息提供者之间的层级模型，分别生成及提供第一推断环境信息及第二推断环境信息。

在其它实施例中，用于管理以用户为中心的环境信息的装置包括：转换模块、变化检测模块、冲突解决模块和推断模块。转换模块可配置为利用环境信息模型将不同形式的环境信息转换为标准化形式，从而分别生成各个共同环境信息。变化检测模块可以配置为判断各个共同环境信息和所存储的对应于各个共同环境信息之间是否存在差异，并且根据是否存在差异，确定是否传送各个共同环境信息。冲突解决模块可以配置为根据类型将各个共同环境信息中所传送的各个共同环境信息进行分类，对所传送的相同类型的各个共同环境信息之间的冲突进行解决，并将冲突解决的结果作为综合环境信息进行传送。推断模块可配置为，利用所述综合环境信息推断出新的推断环境信息，并且将所述新的推断环境信息作为综合环境信息传送。

所述转换模块可以通过利用环境信息及环境信息共有的提供者之间的层级模型，生成各个共同环境信息。

所述装置还可以包括环境信息收集模块、资源管理模块、数据库、环境信息服务模块和安全模块。环境信息收集模块可以配置为从多个传感器收集不同形式的环境信息，并将收集到的不同形式的环境信息传送至转换模块。资源管理模块可以配置为将所述述环境信息收集模块可用的多个传感器的列表提供至所述环境信息收集模块。数据库可以配置为存储所述综合环境信息。环境信息服务模块可以配置为将所述综合环境信息提供至环境信息应用程序。安全模块配置为保护所述综合环境信息不遭受未经认证的更新及无权使用的请求。

根据各个共同环境信息是否对应于紧急环境信息，打开或关闭所述变化检测模块。

在另一个实施例中，提供一种管理以用户为中心的环境信息的方法，其特征在于，包括如下步骤：从多个传感器收集各个第一环境信息，并传送收集到的各个第一环境信息；利用环境信息模型，通过对各个第一环境信息中相应的第二环境信息进行综合和推断，生成第一推断环境信息，并传送所生成的第一推断环境信息；利用环境信息模型，通过对所述第一推断环境信息进行综合和推断，生成第二推断环境信息，并发送所生成的第二推断环境信息。

在生成所述第一推断环境信息及第二推断环境信息的步骤中，共同使用环境信息和环境信息提供者之间的层级模型，所述层级模型定义为环境信息和环境信息提供者之间的层级关系。

在另一个实施例中，提供一种管理以用户为中心的环境信息的方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步骤，其利用环境信息模型，将不同形式的环境信息转换为标准化形式，从而生成分别对应于不同类型的环境信息的各个共同环境信息；第二步骤，判断各个共同环境信息和所存储的并且对应于各个共同环境信息的各个综合环境信息之间是否存在差异，并且根据是否存在差异，确定是否传送各个共同环境信息；第三步骤，将所传送的各个共同环境信息中的各个共同环境信息分类为相同类型，解决所传送的各个相同类型的共同环境信息之间的冲突，并且传送解决结果作为综合环境信息；第四步骤，利用所述综合环境信息，推断新的推断环境信息，进而传送新的推断环境信息作为综合环境信息。

在所述第一步骤中，共同利用环境信息和环境信息提供者之间的层次模型，生成各个共同环境信息，所述层次模型定义为环境信息和环境信息之间的层次关系。

所述方法还包括：从多个传感器收集不同形式的环境信息；将所述综合环境信息存储于数据库；将所述综合环境信息提供至环境信息应用程序。

所述各个环境信息对应于紧急情况时，所述第二步骤可省略。

根据如上述的本发明的以用户为中心的状况管理装置及其方法，可综合性的推断用户周围的各种环境信息，并且由此提供用户可更加有效地利用环境信息的效果。

附图说明

图1是示意性的表示根据本发明实施例的以用户为中心的环境信息管理装置的方框图。

图2是示意性的表示根据本发明实施例的用作图1所示的领域U-CoUDE及用户U-CoUDE的U-CoUDE的例子的方框图。

图3是表示根据本发明实施例的环境信息模型的概念性结构图。

图4是表示根据本发明实施例的环境信息和环境信息提供者之间层级关系模型的概念性结构图。

图5是示意性的表示根据本发明实施例的以用户为中心的环境信息管理方法的流程图。

具体实施方式

以下将对本发明的具体实施例进行描述。但是，这里的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的具体实施例，表达为各种可替代形式的本发明的具体实施例不应当解释为对本发明的实施例加以限制。

因此，虽然本发明具有各种变形和替代实施方式，各种实施例仍以示例的方式在附图中进行表示，并将详细对其进行描述。但是，应当理解，本说明书并不旨在将本发明限制于所公开的具体形式，而是相反，本发明包括落入本发明的精神和范围的所有修改方式、等同方式以及替代方式。在整个附图的描述中，相同的标号表示相同的部件。

应当理解，虽然术语“第一”、“第二”等可用于描述各个部件。这些术语并非用于将一个部件与另一个部件进行区分。例如，第一部件可以命名为第二部件，同样，第二部件可命名为第一部件，这并不脱离本发明的范围。正如这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的术语的所有组合。

应当理解，当一个部件描述为与另一个部件“相连接”或“相耦合”时，该部件可以与另一个部件直接相连接或者可以存在一个中间部件。相反，当一个部件描述为与另一个部件“直接连接”或“直接耦合”时，不存在中间部件。其它用于描述部件之间关系的用语也应当以相同的方式进行解释（例如，“之间”与“直接之间”、“邻近”与“直接邻近”等）。

这里所用的术语仅用于对特定实施例进行描述，并不旨在对本发明进行限制。如这里所用的，单数形式的术语意在包括复数形式，除非上下文明确指定。还应当理解，术语“包括”表示包括特定的特征、数字、步骤、操作、部件、组件和/或其集合，但并不排除包括其它的一个或多个的特征、数字、步骤、操作、部件、组件和/或其集合。

除非另行定义，本说明书中所使用的所有术语（包括技术性术语和科学性术语）具有与本发明所属技术领域中具有一般知识的技术人员所理解的普遍理解具有同样的含义。类似于普遍使用的词典中所定义的用语，应解释为具有与技术的上下文中所具有的含义一致，除非本发明中另行明确定义，不应解释为理想的或者过多形式性的含义。

还应当注意，在一些可替代实施方式中，方框中标注的功能/动作的次序可以与流程图中的次序不同。例如，基于涉及的功能/动作，两个连续的方框事实上可以基本上同时执行或者有时可以以相反的次序执行。

以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

附图1是示意性的表示根据本发明实施例的以用户为中心环境信息管理装置的方框图。

首先，本发明实施例中所使用的领域U-CoUDE310及用户U-CoUDE410的U-CoUDE是基于用户对分散在多个领域的环境信息（CT）进行管理的装置，其英文全称为从User-centric Context manager for Ubiquitous and Distributed Environment。

参照附图1，根据本发明实施例的以用户为中心环境信息管理装置100可包括传感器水平单元200、领域水平单元300、用户水平单元400。

首先，传感器水平单元200由多个传感器210构成，其收集分别对应于多个传感器210的不同形式的环境信息CT，并将其传输至领域水平单元300。

在这个实施例中，多个传感器210可以是例如物理传感器（physical sensor）或者虚拟传感器（virtual sensor）。所述物理传感器是用于通过使用物理硬件收集和传输环境信息CT的装置，并且被广泛地用于收集环境信息CT。。虚拟传感器是用于通过使用软件应用程序或虚拟空间中的服务来收集和传输环境信息CT的装置。

为此，传感器水平单元200可包含多个传感器210，其分别对应于形成领域水平单元300的多个领域U-CoUDE310。具体而言，传感器水平单元200可包括：对应于智能家居（Smarthome）领域U-CoUDE311的家电电器状态传感器211和运动感知传感器212、对应于智能电视(SmartTV)领域U-CoUDE312的频道信息传感器213和音量信息传感器214、对应于智能手机(SmartPhone)领域U-CoUDE313的WiFi215和全球定位系统(GPS)216、对应于电子日历(Calendar)领域U-CoUDE314的时间信息传感器217和日程信息传感器218。下面将参照附图2对领域U-CoUDE310进行更加详细的说明。

领域水平单元300通过对从多个传感器210接收到的各个环境信息CT进行综合及推断生成领域推断环境信息(dI_CT)，并且将生成的领域推断环境信息（dI_CT）传递至用户水平单元400。

为此，领域水平单元300可包含多个领域U-CoUDE310。多个领域U-CoUDE310通过从所对应的多个传感器210接收环境信息CT并对其进行综合及推断，生成领域推断环境信息(dI_CT)。具体而言，领域水平单元300可包括分别对应于智能家居、智能电视、智能手机及电子日历的领域U-CoUDE311、312、313、314。此时，用于智能家居的领域U-CoUDE311从每个家电电器状态传感器211和运动感知传感器212接收环境信息CT，并对接收到的每个环境信息CT进行综合和推断，从而生成对应于接收到的经综合和推断后的环境信息CT的领域推断环境信息（dI_CT)。再举例的话，用于智能电视的领域U-CoUDE312从频道信息传感器213及音量信息传感器214接收环境信息CT，并对接收到的每个环境信息CT进行综合及推断，从而生成与接收到的经过综合和推断的环境信息CT相对应的领域推断环境信息dI_CT。用于智能手机的领域U-CoUDE313从每个WiFi215及GPS216接收环境信息CT，对接收到的每个环境信息CT进行综合及推断，从而生成与接收到的经过综合和推断的环境信息CT相对应的领域推断环境信息dI_CT。用于电子月历的领域U-CoUDE314从时间信息传感器217及日程信息传感器218接收环境信息CT，对接收到的每个环境信息CT进行综合及推断，从而生成与所接收到的经过综合和推断的环境信息CT相对应的领域推断环境信息dI_CT。

换句话说，由于领域水平单元300的领域U-CoUDE310通过对从多个传感器210接收到的各个环境信息CT进行综合及推断生成新的领域推断环境信息dI_CT，并发出新的推断环境信息dI_CT，所以每个U-CoUDE310用作与环境信息知悉应用程序（图中未示出）、环境应用服务（图中未示出）或位于用户水平单元400的用户U-CoUDE410有关的逻辑传感器。

用户水平单元400通过对从多个领域U-CoUDE310接收到的各领域推断环境信息dI_CT进行综合及推断生成并提供社会推断环境信息sI_CT。

为此，用户水平单元400可包括多个用户U-CoUDE410。多个用户U-CoUDE410从领域水平单元300的多个领域U-CoUDE310接收领域推断环境信息dI_CT，并且通过对接收到的各个领域推断环境信息dI_CT，生成社会推断环境信息sI_CT。具体举例的话，用户水平单元400可包括分别对应于用户姓名为爱丽丝（Alice）、鲍勃（Bob）及查理（Chalie）的用户U-CoUDE411、412、413。此时，用户名为鲍勃的用户的用户U-CoUDE412从形成领域水平单元300的智能家居的领域U-CoUDE31、智能电视的领域U-CoUDE312、智能手机的领域U-CoUDE313及电子日历的领域U-CoUDE314接收各个领域推断环境信息dI_CT，并对各个领域推断环境信息dI_CT进行综合和推断，从而生成各个社会推断环境信息sI_CT。同样地，爱丽丝及查理的用户U-CoUDE411、413从领域水平单元300的领域U-CoUDE310接收领域推断信息dI_CT，对其进行综合及推断，从而生成社会推断环境信息sI_CT。下面将参照图2对用户U-CoUDE410进行详细描述。

此时，生成的社会推断环境信息sI_CT可提供给可以使用社会推断环境信息sI_CT的环境应用程序或环境应用服务。另外，为各个用户从用户U-CoUDE410生成的社会推断环境信息sI_CT可以传送至与该用户有关的另一个用户的用户U-CoUDE410。具体地，从鲍勃的用户U-CoUDE412所生成的社会推断环境信息sI_CT可传递至爱丽丝或者查理的用户U-CoUDE411、413中。这样，每个用户可以考虑与其具有社会关系的其他用户的环境信息，进而可获得社会水平的环境信息。

如前所述，通过构造分别对应于领域水平单元300和用户水平单元400的领域U-CoUDE310和用户U-CoUDE410，根据本发明实施例的以用户为中心环境信息管理装置100可获得用户水平和社会水平的环境信息管理，而不会停留在领域水平的环境管理。

以下，参照附图2对根据本发明实施例的U-CoUDE（附图1的310、410）进行详细说明。

图2是示意性的表示根据本发明实施例的用作领域U-CoUDE(图1中的310)和用户U-CoUDE(图1中的410)的U-CoUE的方框图。

如图2所示，U-CoUDE500在与集成传感器单元600通信时从集成传感器单元600收集第一环境信息CT1，通过对收集到的第一环境信息CT1进行综合及推断生成综合环境信息T_CT1，并且将其提供至环境信息知悉应用程序（context-awareApplications）700。

首先，对集成传感器单元600和环境信息知悉应用程序700进行说明。

集成传感器单元600由多个传感器610构成，并且其将分别对应于多个传感器单元610的第一环境信息CT1传递至U-CoUDE500。

在此，上述的多个传感器单元610可包括物理传感器单元611、虚拟传感器单元612及逻辑传感器单元613。

物理传感器单元611由多个物理传感器构成，其向U-CoUDE500提供分别对应于物理传感器的第一环境信息CT1，同时，虚拟传感器单元612由多个虚拟传感器构成，其向U-CoUDE500提供分别对应于虚拟传感器的第一环境信息CT1。此时，例如，物理传感器611及虚拟传感器单元612，可以是附图1的传感器水平单元200（参照附图1），并且第一环境信息CT1可以是附图1的环境信息CT(参照附图1)。

逻辑传感器单元613对从物理传感器单元611、虚拟传感器单元612及逻辑传感器单元613所收集的各第一环境信息CT1进行综合及推断后，将新生成的环境信息作为第一环境信息CT1提供至U-CoUDE500。当结合附图1查看时，领域水平单元300（附图1）的领域U-CoUDE310（附图1）从多个传感器210（附图1）收到各个环境信息CT(附图1)，通过对各个环境信息CT(附图1)进行综合及推断生成并提供领域推断环境信息dI_CT（附图1），领域U-CoUDE310从而起到逻辑传感器的功能。换句话说，通过对各环境信息CT(附图1)进行推断而新生成的领域推断环境信息dI_CT（附图1）可以成为第一环境信息CT1。

环境信息知悉应用程序700是利用U-CoUDE500所提供的综合环境信息T_CT1的程序，例如，其可以是利用如图1的用户水平单元400的用户U-CoUDE410(参照附图1)或者是领域U-CoUDE310（参照如图1）的领域推断环境信息dI_CT(参照附图1)的环境信息知悉应用程序或者服务。同时，环境信息知悉应用程序700并不限于利用环境信息的应用程序，也可以是利用环境信息的服务等。

以下，对U-CoUDE500进行更为详细的说明。

U-CoUDE500可包括：环境信息收集模块510、资源管理模块520、转换模块530、变化检测模块540、冲突解决模块550、推断模块560、环境信息服务模块570、安全模块580。

此外，U-CoUDE500还可包含冲突控制政策模块551、安全政策模块581、数据库590。

环境信息收集模块510从集成传感器单元600的多个传感器单元610收集各个第一环境信息CT1，并将各个第一环境信息CT1传递至转换单元530。

此时，可被环境信息收集模块510用于从集成传感器单元600收集第一环境信息CT1的通信方案可以包括例如，以太网(Ethernet)，无线网络(WiFi)，3G/4G，电力线通信（PLC，Power Line Communication)，蓝牙(Bluetooth)，超宽带（UWB，Ultra WideBand)，物联网（Zigbee）等。至于从上述技术中选择哪个则可根据提供第一环境信息CT1的传感器种类及第一环境信息CT1的特性而选择。换句话说，从集成传感器单元600收集的第一环境信息CT1可具有对应于构成传感器单元610的传感器种类的各种特性，并且，根据第一环境信息CT1的特性，对环境信息收集模块510和集成传感器单元600之间的通信方案进行选择。

此外，环境信息收集模块510与资源管理模块520协同工作一起发现新的传感器，或者对已登记传感器的可用性进行检验。

资源管理模块520将可用于收集第一环境信息CT1的传感器列表提供至环境信息收集模块510。

此外，资源管理模块520对列表中已有传感器的可用性进行周期性的检验，从而使传感器列表保持最新状态。

为此，例如资源管理模块520通过指定的协议自动找到新的传感器，并且将找到的新传感器添加至传感器列表中。另外，资源管理模块520保持传感器列表，所述传感器列表包括资源管理模块520找到并添加的传感器，还包括通过用户或管理员的输入而添加的传感器。

转换模块530将从多个传感器610收集到的不同形式的第一环境信息CT1转换为共同形式，从而生成各个第一环境信息CT1所对应的各个共同环境信息C_CT1。此外，转换模块530将已生成的各个共同环境信息C_CT1传递至变化检测模块540。

将各个第一环境信息CT1转换为共同形式的原因在于，在多个领域发生的第一环境信息CT1根据环境信息CT1的特性及传感器单元610的特性而具有不同的形式，通过将其转换为共同形式，U-CoUDE500可综合各个第一环境信息CT1。也就是说，通过生成对应于各个第一环境信息CT1的共同环境信息C_CT1，转换模块530的上级构成单元，例如变化检测模块540或者冲突解决模块550可执行标准化的操作。换句话说，转换模块530将不同形式的第一环境信息CT1转换为标准化形式的本体模型，从而保证协同性。

下面将参照图3至图4对环境信息模型及环境信息与环境信息提供者之间的层级关系模型进行说明，通过转换单元530将各个不同形式的第一环境信息CT1转换为对应于第一环境信息CT1的各个具有共同形式的共同环境信息C_CT1，使第一环境信息CT1保持标准化的本体模型。

图3是表示根据本发明实施例的环境信息模型的概念性结构图。图4是表示根据本发明实施例的环境信息和环境信息提供者之间层级关系模型的概念性结构图。

首先，参照图3对可有效表现不同形式的环境信息的环境信息模型进行描述。

环境信息Context1由环境信息源ContextSource2生成，并且由环境信息用户ContextConsumer3消费。

ContextSource2对应于各种传感器及用户或者管理人员直接输入的信息。例如，ContextSource2可以是加速度传感器、Wifi网络接口、数字罗盘或者GPS。

此外，ContextSource2位于领域Domain4中。例如，Domain4可以表示智能手机、智能家居或者智能电视。

此时，一个Domain4可具有多个ContextSource2，具体而言，智能手机的Domain4可以具有加速度传感器ContextSource、Wifi网络接口ContextSource、数字罗盘ContextSource或者GPS ContextSource。

ContextConsumer3通过接口提供应用服务或新环境信息。此外，ContextConsumer3位于Domain4中，并且Domain4可包括多个ContextConsumer3。

Relevance5是定量表示ContextConsumer3与Context1之间关联性的数值。换句话说，Relevance5是考虑到ContextConsumer3位置上所给予Context1的重要性、影响、可用性、优先级、时间和位置的近似度以及可适用性时计算出的数值。例如，与用户洪吉东相关的ContextConsumer3赋予与用户洪吉东地域上邻近的Context1较高的Relevant5并包含最近的信息。

Context1具有环境信息元数据ContextMetaData6。ContextMetaData6表示与Context1相关的Context1周围信息。周围信息可以是Context1的类型、认证相关的信息或者有权限的ContextConsumer3列表。

此外，ContextMetaData6具有ContextSource2和环境信息质量ContextQuality7。因此，ContextMetaData6获取与Context1有关的周围信息，ContextQuality7则利用所述周围信息描述用作Context1的信息质量。

ContextQuality7表示用作Context1的信息质量的指标。表示Context1信息质量的指标可以是精度、准确度、可信度、分辨率及最新度。

在此，Relevance5和ContextQuality7相似之处在于它们均表示与Context1有关的数值，不同之处在于Relevance5由Context1和ContextConsumer3之间的动态交互性确定，而ContextQuality7则表示Context1自身的质量。

Context1具有环境信息值ContextValue8，ContextValue8表示Context1的实际值。例如，智能手机的GPS环境信息可具有坐标形式的ContextValue8，其由（37.77.-122.14）的维度和经度构成。

ContextValue8为表示出Context1的实际值，其具有环境信息值元数据ContextValueMetaData9及获取时间ObtainedTime10。

在此，ContextValueMetaData9包括Context1的实际值的单元、抽样周期或者说明的静态信息。具体而言，ContextValueMetaData9在GPS环境信息的坐标（37.77，-122.41）中，其可以是表示维度及经度单元的度数。

ObtainedTime10包括ContextValue8的动态值。具体而言，ObtainedTime10可以是GPS环境信息中的坐标(37.77，-122.41)中例如37.77或-122.41的数值。

在此，ContextValueMetaData9和ObtainedTime10的不同之处在于，表示例如Context1单元的静态信息的ContextValueMetaData9不会经常发生改变，而ObtainedTime10则在ContextValue8更新时需要改变。

Context1选择政策规则PolicyRule11，以便控制来自ContextSource2的输入和响应于ContextConsumer3的请求而进行的输出。

PolicyRule11对输入进行控制，从而通过ContextProductionDetails12生成从ContextSource2提供的Context1。

此外，PolicyRule11对输出进行控制，从而通过环境信息消费细节CotenxtConsumptionDetails13获得授权的ContextConsumer3接收Context1。

这样，包含有高度敏感及私人信息的Context1受到保护，从而不会遭受未经认证的更新或者不被允许的请求。

以下参照图4对图3中Context1和ContextSource2之间的层级关系进行描述。

如图4所示，将组合模型适用于Context1和ContextSource2。组合模型作为分割对象的设计模型，允许将客体群作为单一客体进行处理。组合模型设置为，通过在树结构中对客体进行组合，以表示局部-整体的层级。这种概念类似于Windows操作系统中的文件夹概念。例如，文件夹可以包括文件和文件夹，较低层级的文件夹可以再次包括文件及文件夹。

首先，Context1由ContextSource2生成。此时，Context1具有ContextMetaData6，ContextMetaData6具有ContextSource2。

在此，对于ContextSource2的层级结构，存在用于生成ContextSource2的环境信息源组合ContextSourceComposite31，ContextSourceComposite31可具有子环境信息源组合Sub-ContextSourceComposite）(图中未示出)或者环境信息源原子ContextSourceAtomic32。ContextSourceAtomic32表示ContextSource2综合之前的单一的环境信息源。ContextSourceComposite31通过将对应于单个环境信息源的ContextSourceAtomic32进行综合而生成ContextSource2。

ContextSourceAtomic32被分割为外形环境信息源ProfiledContextSource33和传感环境信息源SensoryContextSource34。ProfiledContextSource33表示由用户或管理人员直接输入的环境信息源原子，而SensoryContextSource34则表示通过各种传感器输入的环境信息源原子。

在此，可将SensoryContextSource34分割为较低层级的群，例如，分割为物理传感器PhysicalSensor35、虚拟传感器VirtualSensor36及逻辑传感器LogicalSenSor37。

PhysicalSensor35表示由物理硬件组成的传感器，VirtualSensor36表示利用由电脑网络形成的虚拟空间（cyber-space）中的软件应用程序或者服务的传感器，LogicalSenSor37表示通过对来自物理、虚拟及逻辑传感器的环境信息进行综合和推断来提供新的环境信息的传感器。

同时，相关环境信息源细节RelatedContextSourceDetails38表示ContextSource2和与ContextSource2有关的相关环境信息源细节之间的关系。

Context1为层级结构时，存在用于生成Context1的ContextComposite21，ContextComposite21可具有子环境信息源复合（图中未示出）和ContextAtomic22。在此，环境信息原子表示Context1综合之前的单个环境信息，ContextComposite21通过将对应于单个环境信息的ContextAtomic22进行综合，生成Context1。

ContextAtomic22分为StaticContext23和DynamicContext24，StaticContext23是通过管理人员或者用户的直接输入而生成的静态环境信息。换句话说，StaticContext23由ProfiledContextSource33生成。

DynamicContext24为动态环境信息，其可分为较低层级的群。例如，DynamicContext24可分为PhysicalContext25、VirtualContext26和InferredContext27。

在此，PhysicalContext25是PhysicalSensor35收集的环境信息，VirtualContext26是VitualSensor36收集的环境信息，而InferredContext27是LogicalSensor37收集的环境信息。

同时，RelatedContextDetails28表示Context1和与Context1有关的相关环境信息之间的关系。

换句话说，通过使用根据本发明实施例的环境信息模型和环境信息及环境信息提供者之间的层级模型，根据本发明实施例的图2中的U-CoUDE500的转换模块530将不同形式的第一环境信息CT1转换为标准化本体模型的各个共同环境信息C_CT1，从而确保其协同性。

再次参照附图2，下面将对根据本发明实施例的U-CoUDE500的配置进行说明。

改变检测模块540对共同环境信息C_CT1和综合环境信息T_CT1之间有无差异进行判断，并且根据差异的存在，确定是否传送共同环境信息C_CT1。换句话说，改变检测模块540根据共同环境信息C_CT1和综合环境信息T_CT1之间有无差异来确定是否调用冲突解决模块550。在此，所述综合环境信息T_CT1表示已经存储在数据库590中的环境信息。

具体地说，当共同环境信息C_CT1具有不同于综合环境信息T_CT1的意思，换句话说，存在差异，则变化检测模块540通过将共同环境信息C_CT1传送给冲突解决模块550从而调用冲突模块550。与此相反，如果共同环境信息C_CT1不具有不同于综合环境信息T_CT1的意思，换句话说，没有差异，则变化检测模块540不调用冲突解决模块550，并且不将共同环境信息C_CT1传送给冲突解决模块550。

如此，如果共同环境信息C_CT1与综合环境信息T_CT1存在意思差异，则调用上一级模块，从而减少开支。

共同环境信息C_CT1与综合环境信息T_CT1是否存在差异的判断，是通过操作效率的基于临界值的方案来实现的。

同时，变化检测模块540根据共同环境信息C_CT1是否属于紧急环境信息而可以是开(On)或者关（Off）。具体地说，共同环境信息C_CT1为紧急环境信息时，关闭变化检测模块540，从而省略共同环境信息C_CT1与综合环境信息T_CT1间有无差异的判断步骤。所述紧急环境信息可以是交通事故、火灾、灾难等。

冲突解决模块550根据类型对所传送的各个共同环境信息C_CT1进行分类，并且，通过对所传送的相同类型的各个共同环境信息C_CT1之间的冲突进行解决，生成没有冲突的共同环境信息NC_CT1。此外，冲突解决单元550将无冲突共同环境信息NC_CT1传输至数据库590，其为已解决冲突的共同环境信息C_CT1。此时，无冲突共同环境信息NC_CT1存储于数据库590中，从而成为综合环境信息T_CT1。

具体而言，从不同领域生成和获取的各个环境信息之间可能会存在冲突。例如，从智能家居中获得的温度为28℃，而从位于智能家居中的智能手机中获得的温度为-5℃时，可视为两者中的一个提供了错误的环境信息而发生了冲突。由此，冲突解决模块550解决这样的冲突，从而可提供可靠的环境信息。

为此，如果冲突解决模块550从变化检测模块540接收不同类型的共同环境信息C_CT1，冲突解决模块550根据相同类型对各个不同类型的共同环境信息C_CT1进行区分。另外，冲突解决模块550将属于相同类型的各个环境信息C_CT1进行比较，如果其差异值大于临界值，可认为发生了冲突，进而解决冲突。

冲突解决模块550的冲突解决方法可以采用各种方法。第一个方法是从发生冲突的环境信息中选出质量最优的一个值，第二个方法是对发生冲突的环境信息进行综合利用后做出新的值。例如，冲突解决模块550通过计算各个发生冲突的环境信息之间的平均值而得到新的值。

同时，为了使得冲突解决模块550执行这样的操作，冲突解决模块550由冲突政策模块551进行控制。换句话说，冲突政策模块551执行控制，从而冲突解决模块550根据类型对各个冲突C_CT1进行分类，并且在相同类型中执行冲突检测和冲突解决。

推断模块560通过使用存储于数据库590中的各个综合环境信息T_CT1推断新的推断综合环境信息IT_CT1，并将其存储于数据库590中。此时，推断综合环境信息IT_CT1存储于数据库590中，并成为综合环境信息T_CT1。

推断各综合环境信息T_CT1的方法，普遍使用的有，例如，基于模糊逻辑（Fuzzylogic）、机器学习(Machine learing)或者本体论的方法，但是因为U-CoUDE500需要处理多个领域的环境信息，因此推断方法并不限于特定推断方法，可将所有形式的推断方法以插件（一种与整个应用程序集成在一起的程序，以便添加特定的功能）形式利用。

环境信息服务模块570将存储于数据库590中的综合环境信息T_CT1提供至环境信息知悉应用程序700。作为环境信息服务模块570可以使用的技术，可以使用基于网络服务的方法，例如简单对象访问协议（Simple Object Access Protocol，SOAP)。

安全模块580用于保护综合环境信息T_CT1不受未经认证的更新或者无权限的请求。具体地说，安全模块580允许环境信息收集模块510在从传感器单元610收集第一环境信息CT1时通过认证过程，从而由环境信息收集模块510选择和获取未经伪造或变造的第一环境信息CT1。另外，安全模块580允许综合环境信息T_CT1被提供至具有权限的环境信息知悉应用程序700，从而防止个人信息的泄露。

同时，安全模块580由安全政策模块580控制，从而执行如前所述的功能。这种功能对应于图2中所示的环境信息模型的PolicyRule11。

以下，参照图5对以用户为中心的环境信息管理方法进行观察。

首先，图5是示意性的表示根据本发明实施例的以用户为中心的环境信息管理方法的流程图。

如图5所示，首先从多个第一传感器收集不同形式的环境信息（S500）。

通过使用图3的环境信息模型以及图4所示的环境信息和环境信息提供者之间的层级模型，不同形式的环境信息被转换为标准化的本体模型（S502）。

判断标准化的各个环境信息是否属于紧急（S504）。在本实施例中，根据环境信息的紧急与否，以下的操作可能会变化。

具体地说，环境信息为非紧急时，将各个环境信息与存储于数据库中的环境信息进行比较，从而判断其是否有意思上的差异（S506）。如果环境信息与现有的环境信息无意思上的差异，则结束程序。同样，如果环境信息与现有的环境信息有意思上的差异，则根据类型对各个环境信息进行分类，并且搜索并解决相同类型的各个环境信息之间的冲突（S508）。

同时，如果环境信息为紧急，则可以省略环境信息与现有环境信息之间是否存在差异的判断，控制模型到达步骤S508，在步骤S508中，根据类型对各个环境信息进行分类并且执行冲突搜索和解决（S508）。

冲突解决的环境信息存储于数据库中（S510），然后通过对所存储的环境信息进行推断从而生成新推断的环境信息，并且将新推断的环境信息存储于数据库中（S512）。

存储于数据库中的环境信息被提供至环境信息知悉应用程序（S514）。

根据本发明的实施例，利用以用户为中心的环境信息管理装置及其方法，从而从各个领域产生的环境信息可以以灵活、可延伸的形式被表示。

虽然前面对本发明的实施例及其优点进行了说明，但是应理解为，所属本领域的熟练技术人员可在不脱离下述专利权利要求书范围中所述的本发明思想及领域的范围的情况下，对本发明进行多种修改及变更。

Claims (12)

1.一种管理以用户为中心的环境信息的装置，其特征在于，包括：

传感器水平单元，其包括多个传感器，并且配置为传送将从所述多个传感器收集的各个第一环境信息；

领域水平单元，其包括多个领域环境信息管理模块（领域U-CoUDE），通过使用环境信息综合和推断出各个第一环境信息中对应的第二环境信息，生成第一推断环境信息，并传送所生成的第一推断环境信息；

用户水平单元，其包括多个用户环境信息管理模块（用户U-CoUDE），其利用环境信息模型，对从所述多个领域环境信息管理模块发送的所述第一推断环境信息进行综合及推断，从而生成第二推断环境信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述多个领域环境信息管理单元和上述多个用户环境信息管理单元，一起利用环境信息及环境信息提供者之间的层级模型，进而分别生成及提供上述第一推断环境信息及上述第二推断环境信息。

3.一种用于管理以用户为中心的环境信息的装置，其特征在于，包括：

转换模块，其利用环境信息模型，将不同形式的环境信息转换为标准化形式，从而生成分别对应于不同类型环境信息的各个共同环境信息；

改变检测模块，其对上述各个共同环境信息和所存储的分别对应于上述各个共同环境信息的综合环境信息进行有无差别的判断，并且根据差异是否存在确定是否传送各个共同环境信息；

冲突解决模块，根据类型将各个共同环境信息中所传送的各个共同环境信息进行分类，对所传送的相同类型的各个共同环境信息之间的冲突进行解决，并将冲突解决的结果作为综合环境信息进行传送；以及

推断模块，其利用所述综合环境信息推断出新的推断环境信息，并且将所述新的推断环境信息作为综合环境信息传送。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述转换模块通过利用环境信息及环境信息共有的提供者之间的层级模型，生成各个共同环境信息。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：

环境信息收集模块，其从多个传感器收集不同形式的环境信息，并将收集到的不同形式的环境信息传送至转换模块；

资源管理模块，其将所述述环境信息收集模块可用的多个传感器的列表提供至所述环境信息收集模块；

数据库，配置为存储所述综合环境信息；

环境信息服务模块，配置为将所述综合环境信息提供至环境信息应用程序；

安全模块，配置为保护所述综合环境信息不遭受未经认证的更新及无权使用的请求。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：

根据各个共同环境信息是否对应于紧急环境信息，打开或关闭所述变化检测模块。

7.一种管理以用户为中心的环境信息的方法，其特征在于，包括如下步骤：

从多个传感器收集各个第一环境信息，并传送收集到的各个第一环境信息；

利用环境信息模型，通过对各个第一环境信息中相应的第二环境信息进行综合和推断，生成第一推断环境信息，并传送所生成的第一推断环境信息；以及

利用环境信息模型，通过对所述第一推断环境信息进行综合和推断，生成第二推断环境信息，并发送所生成的第二推断环境信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：

在生成所述第一推断环境信息及第二推断环境信息的步骤中，共同使用环境信息和环境信息提供者之间的层级模型，所述层级模型定义为环境信息和环境信息提供者之间的层级关系。

9.一种管理以用户为中心的环境信息的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步骤，其利用环境信息模型，将不同形式的环境信息转换为标准化形式，从而生成分别对应于不同类型的环境信息的各个共同环境信息；

第二步骤，判断各个共同环境信息和所存储的并且对应于各个共同环境信息的各个综合环境信息之间是否存在差异，并且根据是否存在差异，确定是否传送各个共同环境信息；

第三步骤，将所传送的各个共同环境信息中的各个共同环境信息分类为相同类型，解决所传送的各个相同类型的共同环境信息之间的冲突，并且传送解决结果作为综合环境信息；以及

第四步骤，利用所述综合环境信息，推断新的推断环境信息，进而传送新的推断环境信息作为综合环境信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：

在所述第一步骤中，共同利用环境信息和环境信息提供者之间的层次模型，生成各个共同环境信息，所述层次模型定义为环境信息和环境信息之间的层次关系。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括如下步骤：

从多个传感器收集不同形式的环境信息；

将所述综合环境信息存储于数据库；

将所述综合环境信息提供至环境信息应用程序。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于:

所述各个环境信息对应于紧急情况时，所述第二步骤可省略。

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