情境计算中间件及其在校园节能中的应用(3) - 节能与环保杂志社投稿_期刊论文发表|版面费|电话|编辑部|论文发表- 节能与环保

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情境计算中间件及其在校园节能中的应用(3)

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4.1.3 时间RDF模型

时间RDF模型(如图4所示)的提出对服务层理解时间情境和时间信息有很大的帮助，让服务层更清楚地理解各类时间信息之间的相互关系以及所代表的具体含义，为之后的时间情境推理和计算做好充分的准备。

图4 时间RDF模型

本模型说明了时间(time)是由白天(daytime)和夜晚(night)组成；而且时间具有瞬间(instant)和间隔(interval)两种属性。其中间隔(interval)是开始于某一瞬间(instant)并结束于某一瞬间(instant)；间隔的持续时间(duration)又可以换算成时间总量(timeQuantity)。在校园里，间隔(interval)还可以分为日常在校时间(DailySchoolTime)和假期(holiday)。比如，如果已知时间为20∶30，智慧校园系统就可以识别出当前时刻属于晚上，则路灯就会自动打开。

4.2情境建模推理及服务

情境可以描述与实体有关的所有信息，包括实体自身的状态信息[10]。情境计算是一种通过对获取的情境信息进行处理从而得出用户所需服务并主动向用户提供相应服务的计算模式[11]。本文将利用情境计算技术，通过多维情境信息的融合，实现校园智慧管理和智慧预测，从而达到对电、水、气的智慧化节能的目标。

4.2.1 情境建模

本文根据本体库建立了如下几个离散型的情境模型：

(1)路灯管理情境模型：

=(time， nature(weather)， VHPN)

因为不同的天气对应不同的校道能见度，在不同时间段里校道的亮度也会有所不同，所以设计了关于时间、天气状况和地点的路灯管理情境模型。不直接安装光敏传感器测亮度的原因是室外很容易导致光敏传感器的老化。

(2)教室管理情境模型：

=(time， nature(classSchedule)， nature(luminance)， VHPN)

上课的教室能自动把教室设备开启，如果亮度足够的情况下教室灯是关闭的，只有当亮度低于某阈值才打开，因此建立了关于时间、课程表、亮度和地点的教室灯管理情境模型。

(3)草坪喷灌管理情境模型：

=(time， lawn， water-Flow)

由于草坪上灌溉用的喷灌出现问题很难被发现，即使被发现很多学生也不知道开关的位置，因此需要用流量传感器监测流量是否出现异常，出现异常需要及时进行维修和处理。所以本文建立关于时间、地点(这里是草坪)和水流量的草坪喷灌管理情境模型。

(4)暖气管理情境模型：

=(time， nature(weather)， tempe-rature)

暖气受天气(外部温度)，季节(时间)，室内温度影响，虽然在冬天，天气晴朗有可能导致室内温度升高，在这种情况下就可以停止供暖。因此本文建立了关于时间、天气和室内温度的暖气管理情境模型。

(5)图书馆管理情境模型：

=(time， VHPN)

因为图书馆每层的用途都有所不同，开放时间也有差异，所以影响图书馆管理的情境因素主要是时间和图书馆属于第几层。为此建立了关于时间和位置的图书馆管理情境模型。

4.2.2 情境推理

4.2.2.1 情境推理的规则

对情境进行推理必须制定一种统一的推理规则。本文将采用If-Then模式的推理规则：

If Then

Context表示情境信息，ContextService表示服务。这里情境和服务之间的关系可以用二维坐标(，)表示出来以表示对应关系。比如具体的路灯管理情境推理可表示为：(，)。

4.2.2.2 规则库的构建

现在根据上面的情境模型和推理规则来建立一些基本的语义规则库，先用自然语言编写规则，再转化为SWRL规则[12]。下面以路灯管理情境模型的规则库为例作说明，其它规则库也可按同样方法构建。

规则一：如果从互联网上采集到的当日时间信息里的时间点是晚上，则路灯打开。

即?(night)?(turnOn)night→roadLight(turnOn)，用斯克林范式化成子句集：

①night∨roadLight(turnOn)

规则二：如果从互联网上采集到的当日天气状况为下雨，则路灯打开。即

?(rainy)?(turnOn)weather(rainy)→roadLight(turnOn)，用斯克林范式化成子句集：

②weather(rainy)∨roadLight(turnOn)

规则三：如果从互联网上采集到的当日天气状况为下雪，则路灯打开。

文章来源：《节能与环保》网址: http://www.jnyhbzz.cn/qikandaodu/2020/0914/429.html