構(gòu)建智能物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 應(yīng)用程序需要交換和使用來自他人（無論是人還是機(jī)器）的信息，但還需要明確地理解這些信息。為了解決這個問題，ETSI 的智能機(jī)器對機(jī)器通信 (SmartM2M) 技術(shù)委員會正在領(lǐng)導(dǎo)智能應(yīng)用程序參考 (SAREF) 計(jì)劃，目標(biāo)是在跨域異構(gòu)系統(tǒng)之間達(dá)成共識。

智能應(yīng)用需要標(biāo)準(zhǔn)本體

物聯(lián)網(wǎng)碎片化是大規(guī)模采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要威脅之一。為了克服這個問題，當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的碎片化格局需要標(biāo)準(zhǔn)化的接口和數(shù)據(jù)模型來確保互操作性。在這種情況下，確保互操作性的主要挑戰(zhàn)之一是擁有一組標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型，這些模型不僅可以交換信息，還可以交換此類信息的含義，以避免發(fā)送者和接收者之間的誤解。

為了解決這個問題，歐盟委員會與 ETSI 合作推廣了 SAREF 本體，目標(biāo)是擁有一個通用數(shù)據(jù)模型以確保互操作性。

SAREF 本體由ETSI的SmartM2M 技術(shù)委員會開發(fā)，是一種富含形式語義的數(shù)據(jù)模型（圖 1）。它旨在實(shí)現(xiàn)來自不同提供商的解決方案之間以及各種物聯(lián)網(wǎng)活動部門之間的互操作性，從而為全球數(shù)字市場的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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圖 1. SAREF 的主要類別及其關(guān)系概覽。（來源：ETSI）

SAREF 明確規(guī)定了智能應(yīng)用領(lǐng)域中反復(fù)出現(xiàn)的核心概念、這些概念之間的主要關(guān)系以及限制這些概念和關(guān)系使用的公理。自 ETSI 于 2015 年 11 月發(fā)布第一個版本以來，該本體隨著時間的推移不斷發(fā)展。從那時起，該規(guī)范導(dǎo)致了 2017 年 3 月發(fā)布的第二個版本和 2020 年 2 月發(fā)布的第三個版本。

此外，如今的物聯(lián)網(wǎng)解決方案需要跨越不同的垂直領(lǐng)域。因此，SAREF 本體的 10 個不同擴(kuò)展已作為 ETSI 標(biāo)準(zhǔn)制作并發(fā)布，適用于不同領(lǐng)域：能源、建筑、環(huán)境、智能城市、工業(yè)和制造、智能農(nóng)業(yè)、汽車、電子健康和老齡化井、可穿戴設(shè)備和水。通過這種方式，SAREF 還可以作為連接不同部門物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的粘合劑。

物聯(lián)網(wǎng)本體領(lǐng)域的 SAREF

SAREF 不是第一個，也不會是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的最后一個本體。但是，為什么有這么多？簡單的答案是不同的本體滿足不同的需求。

我們可以看看已經(jīng)在不同機(jī)構(gòu)中標(biāo)準(zhǔn)化的不同物聯(lián)網(wǎng)本體，例如萬維網(wǎng)聯(lián)盟 (W3C) 中標(biāo)準(zhǔn)化的語義傳感器網(wǎng)絡(luò)(SSN) 本體或 oneM2M 倡議中標(biāo)準(zhǔn)化的oneM2M 基礎(chǔ)本體。

詳細(xì)分析將表明，雖然所有這些都出現(xiàn)了一組最小的通用概念（即表示物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及其交互的實(shí)體的能力），但每個本體都添加了其他反映其預(yù)期用途的獨(dú)特方面. 例如，SSN 本體允許描述系統(tǒng)部署和功能，SAREF 包括設(shè)備配置文件和任務(wù)，而 oneM2M 基礎(chǔ)本體有助于描述設(shè)備操作。

開發(fā) SAREF 時遵循的主要原則之一是重用現(xiàn)有資產(chǎn)并與現(xiàn)有資產(chǎn)保持一致。從這個意義上說，開發(fā)本體是為了與其他本體兼容，例如 SSN 本體，并與其他本體（例如 oneM2M Base Ontology）有正式的對齊（圖 2）。

圖 2. SAREF 本體涉及多個領(lǐng)域，并與其他本體保持正式對齊，例如 oneM2M 基礎(chǔ)本體。（來源：ETSI）

其他關(guān)鍵開發(fā)原則是模塊化和可擴(kuò)展性。SAREF 需要這些作為一個連貫和有凝聚力的模型，允許通過跨部門數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)互操作性。

這是 SAREF 在物聯(lián)網(wǎng)本體領(lǐng)域的獨(dú)特特征：在一個共同的保護(hù)傘下，不僅收集表示有關(guān)設(shè)備及其測量的數(shù)據(jù)的方式，而且還通過其十個當(dāng)前擴(kuò)展收集不同領(lǐng)域所需的那些特殊性。

SAREF 本體門戶

SAREF 本體正在持續(xù)開發(fā)中，并且隨著時間的推移會添加新的擴(kuò)展。所有與 SAREF 本體及其擴(kuò)展相關(guān)的資源都可以通過 ETSI SAREF 網(wǎng)站獲得。

在 Web 上，任何對本體感興趣的人都可以訪問所有開發(fā)工件的最新版本，不僅包括本體代碼，還包括其文檔、需求或測試。

審核編輯 黃昊宇