在传统中革新 物联网探索移动交流

　　人们现在越来越重视移动器件和物理物体之间的交流，因为这是实际物体要求服务的自然和本能的途径。大多数的交流方法是专有的，是为特殊的应用领域或交流技术设计的，不能形成整体概念。另一方面，物联网有一套标准和方法标识物体。我们认为，这两类技术的结合能够促进物体移动交流的发展和推广。在本文中，我们提出了一个利用物联网进行移动交流的概念，架构和正在试验中的早期模型。我们用语义网来描述物理物体，并用于移动器件用户界面的自动获得。 

介绍与动机 

　　今天，用户越来越深地陷入了信息无处不在的复杂世界之中。移动用户用越来越复杂的方法获取信息，利用周边信息并直接同实际物体交流。另一方面，物理物体越来越多地通过有形和无线的标识，如RFID标签与数字信息结合在一起。移动交流可以让用户选择虚拟信息，通过与实际物体的交流获得服务。目前有几种值得考虑的交流手段。但大多数应用手段是专用的，是为特殊的应用或交流技术设计的，不能对实际物体的描述提供整体的概念。例如，诺基亚本地交流服务器只提供实时网络服务，是以RFID为基础的移动交流的后台。 

　　此外，我们发现，产业界和学术界对物体在物联网中有自己独特的表现形式很感兴趣。物理物体以标准的方式被独特地明确和描述能促进物体的连接和交流。我们认为，物理移动交流和物联网的结合能够促进物体移动交流的发展和普及。所以，在本文中，我们提出了一个概念，一种架构，一个用物联网开发移动交流的初级模型，也讨论了其目标和相关的服务。在这里，我们用语义网描述与物理物体相关的服务。然后把服务描述用于移动器件用户界面的自动生成。 

　　网络服务技术为信息服务提供了一条新的途径，它能减少兼容障碍，增强扩展性，保持平台独立，实现信息的标准化交流。另外，我们还想通过语义描述增强灵活性和表述性以及模型的适应性，增加网络服务的动态组成。本文提出的语义网服务模型完全能够通过语境理解含混信息，免除了用户清晰准确地提供信息之劳。这样，我们就能在我们的架构中为移动器件用户界面的自动生成提供语义网服务表达了。 

　　我们想探讨一下这些用户界面在物联网中是如何被优化的，怎样用物理物体提供更方便，更熟悉的交流和相关的服务。现在并没有什么固定的方法去整合网络服务和物理交流的手段，而我们的架构是可以满足几个技术要求的。例如： 

　　模型化，具有语义网服务的成分和要素； 

　　移动用户界面描述，自动生成和整合，减少网络服务功能的复杂性，用物理物体支持用户交流； 

　　移动器件和标识技术之间的联系，模型化和各成分之间的信息交流。 

　　若干移动用户界面自动生成方面的研究正在进行中。鹅卵石项目主要研究用一些物理设备如TV和VCR进行的移动交流。虽然网络服务语义学仅能对用户界面的描述和建立提供有限的支持，但却能解释通过语义用户界面注释扩展的服务描述是如何自动生成用户界面的，这种界面是有高度的灵活性和强大的表达力的。我们认为这种方法对我们自己的自动用户界面生成是一个有意思的起点。 

架构与示范模型 

　　如上所述，在我们的方法中，要把两个分离的领域，即物联网和物理物体的移动交流结合在一起。我们的主要目标是把这两个领域连接起来，让移动器件成为二者之间的中介。移动器件像一个通用委托者，它独立于与之交流的物理物体，也独立于它所引导的服务。为实现这两个领域之间的交流，通用委托者又分为交流委托者和服务委托者。交流委托者检测物体独特的身份和存储在物体上的其他信息，而服务委托者与服务领域通信。通用委托者存储用户的语境信息，能提高用户界面自动生成的能力。对于器件语境，我们考虑若干移动平台，这些平台的物理交流能力（例如照相机和RFID/NFC阅读器）和用户界面能力（如扩展标识语言XHTML或Java用于移动通信技术的J2ME）是不同的。所以通用委托者必须能支持交流过程中器件能力的任意组合。 

　　把网络服务以语义网服务来表述，能增强交互性，促进自动服务的产生和组合，并促使自动用户界面生成。基站服务承担着与物体交流的主要功能性任务。在物理物体和初级基站服务之间可能有一种固定的关系。语境服务提供语境信息，如位置和时间。所有的服务都能相互交流。例如，一种基站服务可以要求提供其他的基站服务或语境服务。但是通用委托者也能直接接入语境服务。 

　　为把服务域和物理交流域连接起来，我们提出一个交流代理者的概念，它有三个主要的功能：服务组成，推理和用户界面生成。服务组成指的是物理交流过程中若干网络服务的相互作用。推理是解决不同服务之间语义兼容性缺失的问题。 

　　我们工作的另一个重点是不同服务界面的自动生成，这些服务应以恒定的和透明的方式向用户提供。通过定义服务形成的输入和输出，语义服务描述已经建立了一个器件用户界面的初始结构。在我们的方法中，我们通过对具体用户界面参数的额外描述增强对语义服务的描述。 

　　我们从架构的观点用不同的方法明确交流委托者属于哪一个领域。在通用委托者中指定交流委托者能保护用户的隐私。另一方面，推理的过程从计算机的角度讲需要太多的移动电话。所以我们决定采用混合方法，把交流委托者概念分为器件部分和服务器部分。 

　　为说明我们的概念，我们最近推出了一个初级模型。我们设计了一个移动商业推销方案，在这个方案中，一家电影推销商用海报向各个电影院提供售票服务。我们假定在海报上做广告的电影肯定可以被用户明确地选定。近场通信可以使手机与海报交流。NFC/RFID标签固定在海报背面。这种服务可以用标签内置的语境信息如位置，找到最近的电影院，约定开始放映时间。在这个简单的例子中，几家不同的电影院和几种不同的语境服务组成了一种主要的电影销售服务。 

　　框架和交流服务成分的实施和应用正在开发中。为描述语义网服务，我们打算采用网络本体语言（OWL）和网络本体语言服务（OWL-S），它们可以用本体模型工具“门徒（Protégé）”和插入式“门徒Protégé OWL-S”来开发。 

　　另外我们用Apache Axis 框架推广网络服务。为形成多种服务，我们在Axis的顶端使用了Mindwap OWL-S API。 

结论 

　　到目前为止，物联网还只是对物理物体的标准描述。能够提供服务交流支持的解决方案都是专有的。在本文中，我们提出的基本观点是把物理移动交流同物联网广泛地结合在一起。我们提出了一个系统，它能通过通用委托者成为物理物体和多种服务之间的中介。我们主要是把能以恒定和无缝方式向用户提供的独立服务组合起来。采用语义网服务，我们看到了克服不同服务之间语义不兼容的巨大机会。此外，我们还能从对服务的语义描述中获益，用我们建议的语义用户界面注释，自动生成统一的用户界面。现在我们正在开发一个娱乐方面的模型。我们提出的概念还将会深化并在反复设计的过程中改善。