在物联网中基于社交网络方法的用户生成业务框架研究,徐文,胡铮,用户生成业务(简称UGS),意为普通用户不用编程仅通过简单操作并可自己创建个性化业务。目前该技术在互联网中得到了一定的应用。国武技论文在线http://www.papcr.cdu.cnconection8acivity 3图1基于物联网业务环境的动态补交网终构建Fig. I Dynamic relationship based IoT environment2 DSoCo设计该部分提出 SOcO框架的设计思路,系统架构图如下图所示,由四部分组成:物联网85代理模垬,物联网知识获取馍垬,社交网络知识荻取馍垬和业务组合模块。接下来对部分重要模块进行分析Washup taiLorRee-mmcndatUs=r:吧Sceial knowledge Extra:tiontot ncwledge extractionerv' re reins1tnTe lte clscJYery alte tesc-IpLlor图2 Dynamic Social Composer架构图Fig 2 Gencral architccture of the DSoCo framework902.1物联网连接中间件模块在物联网业务和设备的发现过程中物联网代理在框架中作为中间件为上层组件提供统调用接口。该组件为:层应用屏蔽物联网设备的技术实现细节,提供统一的通信机制。该模块主要∏标是从真实世界中获取设备信息,然后提父给上层。物联网代理也接收传感器事件,然后将刂件信息传送到事件处理模垬产生相应的动作,转换:层信令,选择合适的适配95器与物联网设备父互。该模块的另·个日标是生成川户物联网环境的描述,这个描述可以被物联网知识挖掘模块使用,从而发现朋友22业务发现和描述模块连接模块可以被邙署在移动设备中,与用户周边的物体建立连接,最终可以发现各种物体的攉述信息。然后,业务发现和描述模垬分析这些设备的描述,用ⅩML格式列出设备清100单。这个清单代表用户周边的设备环境。例如,如果川户坐在·个办公室里,设备清单可以国武技论文在线http:/www.papcr.cdu.cn包括个投影仪、窗户、屏幕、门等等。而且,私人物品也可能包括其中。另·方面,该模块并不关心这些设备的生产厂家和接口类型,设备的功能是重点内容。如果两个设备的功能是样的,系统认为两设备是可以互相替换的,因为连接模块可以在其他层面适配23物联网知识挖掘模块用户在界面中选择了某项业务进行纠合时,物联网知识获取模块对使用过该业务的用户物联网环境进行分析,环境匹配度越髙,则相似度越大。最后,模块会生成·个根据相似度降厅排刎的朋友列表,这个刎表就是该模块的输出。24社交网络知识挖掘模块该模块首先获取传统社交网络中的知识。即描述用户特殊兴趣和喜好的用户描述和用户110在系统中的过往使用记录,这些信息让系统判断该用户是否属于某一个的专家。此外,根据物联网知识挖掘模块的输岀,得到物联网环境中与目标用户最相似用户的列表。建立动态社交网络时,相似度越大地用户与目标用户越近。25推荐模块推荐模块调用前一阶段获取的知识,在业务组合的过程中给用户推荐业务。但是,要达115成推荐目标,推荐模块需要考虑如下几种情况:(1)在社交网络中用得越多的业务,在推荐环节越重要;(2)在社交网终中的距离越接近日标用户的人使用过的业务应当更多地被推荐给目标用户;(3)当用户使用某项业务进行业务生成越多,并且其他用户也采用该方法越多,则该用户对于此业务的专家程度越高。此外, SOco将被推荐的业务分为类分別呈现在界面中:(1)一类呈现给用户周围可以尖得的设备,这里的设备包括用户私有的I20设备,也包括公共环境中公共设备。由于用户处于高度移动状态,公共环境设备列表也在亻断发生变化,要求实时更新。(2)另一类呈现用户可以从互联网中获得业务。两个列表帮助用户在业务生成阶段提示用户如何选取下一个可以被组合的业务。本文考虑每个用户v处于某个本地社交网络o7S(v),定义为公式117S(x)={vv,Ry,1…,n用广v正在使用用户生成业务界面组合业务。为了给当前选择的s业务选择下个组合业务,系统给该用户推荐一个排好序的业务列表,该刎表按推荐信仃度RC降序排列。RC的定义式如下RC(s,s)=∑MCxD(v,)×s?(n,,)在公式2里130·NC(5)代表用户v已经使用业务S作为业务S的后续组合业务的次数Di(v,)量化用户v,对于业务S的专家程度:SP(v,y)定义了用户v和在社交网络里的距离4国武技论文在线http:/www.papcr.cdu.cn1353测试用例SOcO平台为用户提供更加便捷的业务生成图形L具,也将图形界面 Mashup更好地护展到∫物联网领域。在用户的使用周期中,用户可能公从一个熟悉的环境中移动创不熟悉的环境中。而且用户重新认识一个环境是|分困难的。假如某用户Mike,是ABC公司的前任员工。另一名用户 Alice是接替Mike的新员工,140而且巫在与Mike同样的办公桌。之前,Mike匚经创造了许多与工作环境相关的业务。例如:根据 yahoo的天气预报自动开关办公室窗户的业务;根据自身健康传感器采集的疲劳数据自动沖咖啡的业务等。今天是 Alice在ABC公司工作的第一天,公司注册系统已经激活」她的身份。当Aice坐在办公桌旁边,出于对环境不熟悉,她并不知道身边有哪些业务可以便捷她的⊥作和生活。145囚此她决定打开 SOcO系统创建属于她自己的个性化业务。如图3所示,当他打开 SOCO系统的界面,呈现在她面前的是一个物联网业务列表,如窗户,投影仪,咖啡机,健康监护传感器改备等。首先, Alice选择天气预报业务,这时推荐系统就公收到 Alice的业务请求系统分析 Alice的物联网业务环境,并发现Mike是 Alice最相关的人。因此,系统推荐Mike之前的选择窗户业务给Aice作为提示,告诉 Alice下一步可以选择窗户与之前的天气预报150业务连接。于是, Alice在界面上拖入窗户业务,并连接了这两个组件。这样,一个可以根据天气(晴天或下雨)自动开关窗户的业务创建完成。此外,系统根据 Alice的第二步选择,会过一步推荐健康监护设备作为窗户业务之后的连接。这样,新的业务可以根据Aice的身休状况(如合理温度)并结合天气自动控制窗户的开关。155图3在用户选择某业务时被推荐另一业务的系统截图Fig. 3 Scrvice suggestion aicr sclccling weather report service4小结本文讨论∫物联树的发展给业务组合带来的挑战,并展现」基于社交刚络知识的业务生成方法带来的优势。然而,物联网环境中既有的社交网络生成方法无法为用户推荐更为适合160的物联网业务。所以本文提出∫物联网环境下的一个基于动态社交网终的用户生成业务框架。该框架通过分析用户在物联网环境中的相似度创建社交网络拓扑,并推荐相似用户的业务给目标用户。然后对框架的每一部分构成做∫详尽闸述,特别是推荐部分给岀∫算法原型。最后,本文基于 Wirel开源项目开发了用户生成业务的前端系统,设计了一个测试用例对框架进行了验证165参考文献]( References1]Gd Lorenzo, H Hacid, H young Paik, B Benatallah. Data integration in mashups. SIGMOD Record, 2009,38(1):59-66[ 2]J Yu, B Benatallah, F Casati, F Daniel. Understanding Mashup Development. IEEE Internet Computing, 2008国武技论文在线http:/www.papcr.cdu.cn17012(5):44-52[3]Zhenzhen Zhao, Nassim Laga, Noel Crespi. A Survey of User Generated Service. Proceedings ofIC-NIDC2009[4]YahooPipes.http://pipes.yahoo.com/pipes175 /5] Ezhilarasi G, Dhavachelvan P Errcctivc Wcb Service Discovcry Model Using Ncural Nctwork ApproachInternational Journal of Computer Theory and Engineering, 2010, 2(5): 60-6416Lu'Tan, Neng Wang. Future Internet: The Internet of Things. 2010 3rd International Conference on AdvancedComputer Theory and engineering(Icacte)[7] Dominique Guinard, Stamatis Karnouskos. Intcracting with the SOA-Bascd Intcrnct of Things: Discovcry,Qucry, Sclcction, and On-Dermand Provisioning of Wcb ServIEEE Transaction on Scrviccs Computing1802010,3(3):102-1058 M Girvan, M Newman. Community structure in social and biological networks. Proceed of the NationalAcademy of Sciences of the United States of America 2002USA[9]Al B Bcrnhcim, A Borning. Light wcight Support for Small Group Awarcncss via Email. Procccdings of Lhc38thAnnual Hawaii International Conference on Systcm Scicnccs. Waikoloa, Hawaii185 [IO] M Perkowitz, M Philipose, K Fishkin, D J Patterson. Mining Models of Human Activities from the WebProceedings of the 13th international conference on world wide web. USA[11 Abderrahmane Maaradji, Hakim Hacid, Johann Daigremont, Noel Crespi. Towards a Social Network BasedApproach for Services Composition. IEEE Communications Society subject matter experts for publication in theIEEE ICC 2010 proceedings190