【摘要】：隨著智能家居行業(yè)和工業(yè)物互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速發(fā)展,以及各式智能設備的廣泛應用,家居的舒適度和人們的生活水平也不斷的提高,現(xiàn)代社會已經(jīng)離不開人工智能。人工智能給人們提供的便利有目共睹,但是也隨之出現(xiàn)一系列問題:智能家居中各式各樣的傳感器產(chǎn)生大量異構傳感數(shù)據(jù),這造成數(shù)據(jù)冗余難以管理,智能設備間出現(xiàn)各種問題。其中,首要問題是各智能設備間的數(shù)據(jù)異構問題,這導致設備間無法共享信息;其次問題是,智能家居中任務操作繁雜,沒有統(tǒng)一管理;最突出的問題是,大部分智能設備是獨立工作的,很難互相操作,并難以實現(xiàn)協(xié)作。針對上述問題,本文將語義Web技術引入到智能家居行業(yè)中智能設備協(xié)作管理中,并且將其與多智能體技術相結合,實現(xiàn)了基于本體的家居信息和多智能體信息管理方方法和基于語義的家居多智能體協(xié)作決策方法。主要工作內(nèi)容如下:1.針對物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)中存在的異構問題,提出基于本體的家居信息和多智能體信息管理方法。本文依據(jù)《物聯(lián)網(wǎng)智能家居設備描述方法》和《物聯(lián)網(wǎng)智能家居數(shù)據(jù)和設備編碼》兩項標準,使用Web本體語言OWL對物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)中的設備、設備編碼及數(shù)據(jù)編碼等進行了統(tǒng)一的語義化描述,然后針對智能家居系統(tǒng)環(huán)境分布性和松散耦合的特點,結合多智能體技術,使用TopBraid Composer及protégé構建可擴展的家居多智能體本體,實現(xiàn)基于本體對家居信息和多智能體信息進行管理。2.針對本體構建、本體更新等過程中出現(xiàn)的本體實例一致性問題,提出了HermiT推理機和FaCT++推理機相結合的一致性檢測方法。在構建家居多智能體本體和任務知識庫時,利用該方式可以檢測出本體中出現(xiàn)的本體實例沖突的語義問題。3.針對物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)中任務復雜、操作繁多、缺乏統(tǒng)一管理的問題,設計了統(tǒng)一的家居任務知識庫和規(guī)則庫來為制定決策提供支持。本文使用Web本體語言OWL構建家居任務知識庫,對智能家居中任務、設備狀態(tài)和環(huán)境狀態(tài)進行語義化描述。同時系統(tǒng)地分析了物聯(lián)網(wǎng)智能家居中的各類控制策略,將其轉化為使用RDF Prolog和Lisp語言描述的推理規(guī)則,以此建成規(guī)則庫,然后在任務協(xié)作中進行調(diào)用。4.針對物聯(lián)網(wǎng)智能家居環(huán)境中各智能體之間協(xié)作能力差、難以互操作的問題,引入語義Web技術,并結合多智能體協(xié)作機制,設計了基于語義的家居多智能體協(xié)作決策的方法,對復雜任務進行規(guī)劃;同時對系統(tǒng)中任務沖突進行分析,實現(xiàn)對任務沖突的檢測,并進行沖突解決。通過各智能設備間的協(xié)作,最終實現(xiàn)了對外界環(huán)境做出相應決策的功能。5.結合現(xiàn)有的軟硬件資源和數(shù)據(jù)資源,設計了基于語義的家居多智能體的協(xié)作決策應用平臺,并搭建測試平臺對系統(tǒng)功能和決策響應效率進行測試驗證。各項測試結果表明,該平臺具備傳感數(shù)據(jù)的本體實例生成功能、本體實例映射功能和查詢預警功能。同時對基于語義的任務規(guī)劃決策方法進行了測試驗證,測試結果表明:該平臺具備家居多智能體協(xié)作決策的能力,并且決策響應效率符合相應規(guī)范。
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU855;TP391.1;TP13
【圖文】：

第 2 章 相關技術綜述研究工作所涉及的相關技術進行介紹，主要是對語義 W在語義 Web 技術的基礎上對多智能體技術進行語義引擎和規(guī)則推理語言進行了介紹。 理論與技術義 Web 的工程應用需要，也是為了實現(xiàn)信息服務的智聯(lián)盟（World Wide Web Consortium，W3C）制定了許 架構體系的一系列技術標準。在如圖 2.1 所示，語義層，本小節(jié)對各層的相關技術、基本功能和相互關系

家居多智能體本體類與子類的設置

家居多智能體本體屬性的設置

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本文編號：2777708