“我們通過對物體能力的描述,物體能力的發現與物體能力的解決,來解決物聯網的三個基本問題。”7月11日,中國電科創新院物聯網所副所長康子路在“2016國際開放物聯技術與標準峰會暨W3C萬維物聯網興趣組會議”上如是表示。本次會議由物聯網產業技術創新戰略聯盟、W3C(萬維網聯盟)、中國電子科技集團公司聯合主辦,中國電子科技集團公司信息科學研究院承辦。
基于能力的物聯網開放體系
康子路表示,物與物的智慧互聯主要面臨三個方面的基礎問題:第一個問題物體是什么?到底什么是物體?怎樣用一種很好的方法,把不同的萬物描述清楚,然后以一種共同的標準認識這個物體。第二個是物體在哪,我們要去找到物體,我們找到物體了才可能使用物體。第三個是物體怎么用,我們解決了物體是什么,又找到了它,但是到底怎么用它?
康子路介紹,中國電科提出基于能力的物聯網開放體系架構。物體能力就是指物體能夠被外界使用的功能與數據,然后我們通過對物體能力的描述,物體能力的發現與物體能力的解決,來解決物聯網的三個基本問題。這個架構的理念,一個是兼容;第二個是開放;第三個是彈性。目標是解決三個問題,第一個物體是什么,我們就是要定義物體的能力,描述它,還有去以一種標準化的方式來定義這個物體;第二個是解決物體在哪,有一個新的方式找到這個物體;第三個就是我們要解決怎么樣用這個物體,這就是對整個架構的理念和我們的目標。
他說:“我們針對三個關鍵問題,物體是什么,物體在哪和物體怎么用,我們有三個關鍵技術,第一個是物體的描述,我們要使用一種標準方式來描述物體;第二個是物體的發現,我們要精確找到這個物體;第三個是物體的集成,通過物體的集成來保證多個物體之間能互聯互通,互操作起來。”
基于能力的物體描述
康子路稱,物體描述主要是為了解決物體是什么的問題。目前關于物體描述也有很多技術在做,但是現在這些技術之間,我們認為主要是有一些缺陷,一個是各方面的描述語言是不統一的,各有各的一套東西;第二個它作為物體能力的描述不足,沒有很好的把物體能力描述起來;第三個采用實際的描述方法,比如說最后原數據,各個描述的語言有很大的差異。我們現在提出的物體描述技術,主要是圍繞著能力的智慧互聯,主要有三個方面的特點:第一個是對物體能力的描述;第二個是物體能力的抽取;第三個是建立物體能力的知識圖譜,一個物體如何了解另一個物體,如何給它提供能力或者功能,這樣我們才能更好的把兩個不同的物體能力結合到一塊。
比如說一個網站或者說一個計算機中的什么音樂播放器,通過描述語言,在計算機里面形成一種描述的實體,通過語義識別技術,最后形成對能力的描述。第一個是它的屬性,建立描述物體的本質固有屬性;第二個是它的狀態,包括物體現在工作的一些情況,還有它的動作。最主要的就是能力,就是定義這個物體到底能干什么,包括有什么功能,和有什么能獲取和處理什么樣的數據。這個描述語言,我們已經在中國國家技術標準進行了立項。
康子路舉例道,這里有一個例子,一架無人汽車形成描述實體和描述能力的過程。無人機有它的屬性狀態,汽車也有它的移動、記錄、位置的能力,通過這套能力的標準化、規范化,最后把這些不同能力的語義進行了規范化的處理,形成一套規范化的能力庫,建立了整個規范化的能力知識圖譜。
通過能力、位置、物名標識物體
物體的發現技術。在互聯網時代,我們找到一個網站,主要是通過DNS,通過域名解析到網絡的IP地址,但是在物聯網時代,我們認為同現在的互聯網時代有一些不一樣的東西。在物聯網中,物體的標識具有多樣性,不僅僅要對物體的名稱進行標識,可能還對物體的能力進行標識,對物體的位置進行標識,尤其是物體的位置。因為在互聯網時代,我們可能不是很關心一個網站的位置,但是在物聯網時代,物體位置就是很重要的,我們需要一個使用相對精確位置物體的能力,對物體地理位置進行標識,需要相對成熟并多樣化的物體標識融合體系,構建一種新的物體解析體系。
康子路透露,我們對物體的唯一標識,主要是通過能力、位置、物名,設計一個頂級的標識,用來區分不同的組合,按照需要基于能力去定位這個物體,基于位置去定位這個物體,以及基于我們的物體名稱來定位這個物體。
他說:“我們主要考慮三個子系統共同組成,一個是CNS,基于能力來定位物體,未來發現物體的一套系統;另一個是位置體系(LNS),另外一個是TNS。通過這三個系統的解析,一方面增加整個解析的速度,很快的定位到物體。”
TRS的工作過程大致這樣:首先發出首選解析服務器,然后將它的請求發到根服務器,然后再到二級服務器、三級服務器,到三級服務器的時候,它將同時到CNS和LNS和TNS三個不同服務器,進行物體的定位,然后并行的結果將在第三級服務器進行融合。
一般的物體在TRS Server進行注冊,用戶向物聯網中的物體發出請求的時候,首先會在TRS Server里面得到網絡地址,得到地址以后,再將請求重新發到相應物體里面,對物體進行處理和操作。
康子路表示,這是我們設想的,像DNS一樣,我們的TRS解析系統在全球建立了一個分布圖,我們建立了多個平行的根服務器,基于根服務器,在不同地點建立二級和三級的TRS的解析體系和相應的子系統。
物體集成平臺考慮三個功能
物體集成的技術。康子路說:“現在我們物體的數量是遠遠大于現有計算機的入網數量,物體之間結構互不相同,需要一個統一的管理或者一個平臺,而且物體的安全,也比網站信息要求更嚴格。我們就需要一個平臺來去評比物體的差異性,進行物體的集成與管理,對外提供統一接口的能力服務。互聯網時代,我們通過網站來管理不同的網頁,物聯網時代,我們從一個IOT的集成管理平臺,通過描述實體和描述能力來對物體進行管理,實現對物體和相應能力的統一標配,這樣我們訪問物體的時候,就會像訪問一個網頁一樣。”
物體集成在物聯網平臺層主要考慮三個方面的功能,第一個是物體的接入管理,我們用什么樣的方式把物體接入到平臺里面;第二個我們要對接入到平臺的物體描述實體與它的描述能力進行一個管理;第三個有了物體的描述實體或者描述能力以后,我們要基于這些描述實體和描述能力,來進行物體之間的集成。
康子路表示,我們的能力集成技術可以根據不同的需求尋找到不同的能力本體,根據更加細化的能力分析,得到相應的描述實體,最終找到對應的物體,然后把這些物體連接到一塊,實現物體的互操作。比如一個機器人,如果進入一個比較黑暗的房間里面,尋找一個物體。借助能力集成技術,機器人獲得照明能力,還能飛行能力,也有攝像能力,能看見比它身高還高的桌面上的東西,找到物體。這是物體集成技術的一個簡單的例子。