Онтологическое моделирование управляющих автоматов сервисов киберфизических систем


https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2017.5.80

Полный текст:


Аннотация

Постановка проблемы: сервисы киберфизических систем наделяются не только возможностью выхода в Интернет в целях поиска и извлечения информации, а также ее предоставления, но и принятия решений в зависимости от текущей ситуации. Ввиду ограниченной вычислительной мощности таких устройств использование для их описания и программирования управляющих автоматов является весьма перспективным. Однако необходимость их тесного взаимодействия вызывает проблемы, связанные с обеспечением интероперабельности. Цель исследования: онтологическое моделирование управляющих автоматов сервисов киберфизических систем. Результаты: предложено использование управляющих автоматов для разработки сервисов киберфизической системы; разработана совместимая с Resource Description Framework онтологическая модель управляющего автомата сервиса киберфизической системы, основанная на представлении сервисов, их состояний и выходных символов в виде классов, а входных символов - в виде отношений; результаты продемонстрированы на примере сценария взаимодействия роботов при формировании заданного слова из букв. Практическая значимость: полученные результаты могут быть использованы при разработке сервисов киберфизических систем.

Об авторах

Николай Германович Шилов
Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН
Россия


Максим Сергеевич Щекотов
Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН
Россия


Список литературы

1. Lee J., Bagheri B., Kao H. A. A Cyber-Physical Systems Architecture for Industry 4.0-Based Manufacturing Systems // Manufacturing Letters. 2015. Vol. 3. P. 1823.

2. Knight J., Xiang J., Sullivan K. A Rigorous Definition of Cyber-Physical Systems // Trustworthy Cyber-Physical Systems Engineering. 2016. Vol. 47. P. 47-70.

3. Wortmann F., Flüchter K. Internet of Things // Business & Information Systems Engineering. 2015. Iss. 3. Vol. 57. P. 221-224.

4. Gubbi J., Buyya R., Marusic S., Palaniswami M. Internet of Things (IoT): A Vision, Architectural Elements, and Future Directions // Future Generation Computer Systems. 2013. Iss. 7. Vol. 29. P. 1645-1660.

5. Görner M., Göschel T., Kassel S., Sander S., Klein T. An Ontology for Interoperability: Modeling of Composite Services in the Smart Home Environment // International IFIP Working Conf. on Enterprise Interoperability. 2015. P. 30-38.

6. Brizzi P., Bonino D., Musetti A., Krylovsky A., Patti E., Axling M. Towards an Ontology Driven Approach for Systems Interoperability and Energy Management in the Smart City // Computer and Energy Science (SpliTech): Intern. Multidisciplinary Conf. 2016. P. 1-7.

7. Kiljander J., D’Elia A., Morandi F., Hyttinen P., Takalo-Mattila J., Ylisaukko-Oja A., Soininen J.-P., Cinotti T. S. Semantic Interoperability Architecture for Pervasive Computing and Internet of Things // IEEE Access. 2014. Vol. 2. P. 856-873.

8. Гуренко В. В. Введение в теорию автоматов. - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2013. - 62 с.

9. Hopcroft J. E., Motwani R., Ullman J. D. Automata Theory, Languages, and Computation. 3rd ed. - Cambridge: Pearson, 2006. - 750 p.

10. Поликарпова Н. И., Шалыто А. А. Автоматное программирование. - СПб.: Питер, 2009. - 176 c.

11. Смирнов А. В., Левашова Т. В., Шилов Н. Г. Архитектура и модели самоконтекстуализирующейся сети сервисов на примере виртуального логистического хаба // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2013. № 4. С. 86-93.

12. Smirnov A., Kashevnik A., Mikhailov S., Mironov M., Petrov M. Ontology-Based Collaboration in Multi-Robot System: Approach and Case Study // 11th System of Systems Engineering Conf. (SoSE), Kongsberg, Norway, June 12-16, 2016. P. 329-334.

13. Dey A. K. Understanding and using Context // Personal Ubiquitous Computing. 2001. Vol. 5. N 1. P. 4-7.

14. Raz D., Juhola A. T., Serrat-Fernandez J., Galis A. Fast and Efficient Context-Aware Services. - John Willey & Sons, 2006. - 222 p.

15. Qiu J. W., Lin C. P., Tseng Y. C. BLE-based Collaborative Indoor Localization with Adaptive Multi-Lateration and Mobile Encountering // IEEE Wireless Communications and Networking Conf., Doha, Qatar, April 3-6, 2016. http://ieeexplore.ieee.org/document/ 7564799/ (дата обращения: 20.05.2017).

16. Yoon P. K., Zihajehzadeh S., Kang B. S., Park E. J. Adaptive Kalman Filter for Indoor Localization using Bluetooth Low Energy and Inertial Measurement Unit // IEEE 37th Annual Intern. Conf. on Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), Milan, Italy, August 25-29, 2015. P. 825-828.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Шилов Н.Г., Щекотов М.С. Онтологическое моделирование управляющих автоматов сервисов киберфизических систем. Информационно-управляющие системы. 2017;90(5):80-88. https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2017.5.80

For citation: Shilov N.G., Schekotov M.S. Ontological Modelling of State Machines for Cyberphysical System Services. Information and Control Systems. 2017;90(5):80-88. (In Russ.) https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2017.5.80

Просмотров: 37


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)