计算机研究与发展2023,Vol.60Issue(3) :592-605.DOI:10.7544/issn1000-1239.202110941

一种针对物联网智能系统的规则冲突检测方法

A Rule Conflict Detection Approach for Intelligent System of Internet of Things

杨波 郭浩然 冯俊辉 李戈 金芝
计算机研究与发展2023,Vol.60Issue(3) :592-605.DOI:10.7544/issn1000-1239.202110941

一种针对物联网智能系统的规则冲突检测方法

A Rule Conflict Detection Approach for Intelligent System of Internet of Things

杨波 1郭浩然 2冯俊辉 2李戈 3金芝3
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作者信息

  • 1. 北京林业大学信息学院 北京 100083;北方工业大学信息学院 北京 100144;国家林业和草原局林业智能信息处理工程技术研究中心(北京林业大学) 北京 100083
  • 2. 北方工业大学信息学院 北京 100144
  • 3. 北京大学计算机学院 北京 100871;高可信软件技术教育部重点实验室(北京大学) 北京 100871
  • 折叠

摘要

物联网系统架构的核心是逻辑控制器,逻辑控制器中使用规则控制业务逻辑,减少物联网系统的开发、维护成本,提高物联网设备的灵活性. 但随着物联网系统的规模扩大,规则间的关系变得复杂,从而可能产生规则冲突. 为避免规则发生冲突,一些研究者提出了规则冲突检测方法. 但是,以往的规则冲突检测方法还存在规则冲突类型分析不全面、检测结果准确性较低的问题. 为此提出一种针对物联网系统控制逻辑的形式化规则冲突检测方法(formal rule conflict detection,FRCD). 该方法首先形式化定义规则及规则冲突,其中将规则定义为控制主体、动作、触发条件、符号的组合;然后根据规则对系统的影响以及规则的结构特征,总结出7类规则冲突类型;最后设计规则冲突检测的算法,并介绍规则冲突检测的详细过程. 在2个物联网系统上开展实验,与已有的3种典型的物联网规则冲突检测方法进行对比. 这3种方法分别是基于用户、触发器、环境实体和作动器的冲突检测方法(user, triggers, environment entities, and actuators, UTEA)、基于Web语义的策略冲突检测方法(semantic Web-based policy interaction detection with rules, SPIDER)和半形式化的冲突检测方法(identifying requirements interactions using semiformal, IRIS). 实验结果显示,FRCD规则冲突检测方法效果更好.

关键词

物联网/智能系统/规则冲突/冲突检测/规则形式化

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基金项目

中央高校基本科研业务费专项(BLX202003)

国家自然科学基金(62072007)

国家自然科学基金(?62192733)

国家自然科学基金(?61832009)

国家自然科学基金(62192730)

国家自然科学基金(?61772078)

国家自然科学基金(61502011)

北京林业大学热点追踪项目(BLRD202124)

出版年

2023
计算机研究与发展
中国科学院计算技术研究所 中国计算机学会

计算机研究与发展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.649
ISSN:1000-1239
参考文献量1
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