【摘 要】
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随着物联网行业的不断发展,分布式业务逐渐增多,各子系统使用的数据库与存储的数据类型略有差异。这些来源不同、格式不同的数据导致物联网系统无法正常运行,所以,对异构数据的处理成了首要任务。基于此背景,本文提出了一种基于RDF（Resource Description Framework,资源描述框架）的异构数据集成中间件的方案,旨在解决由异构数据造成的“信息孤岛”问题,提高物联网系统的运行效率。本文主
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随着物联网行业的不断发展,分布式业务逐渐增多,各子系统使用的数据库与存储的数据类型略有差异。这些来源不同、格式不同的数据导致物联网系统无法正常运行,所以,对异构数据的处理成了首要任务。基于此背景,本文提出了一种基于RDF（Resource Description Framework,资源描述框架）的异构数据集成中间件的方案,旨在解决由异构数据造成的“信息孤岛”问题,提高物联网系统的运行效率。本文主要工作如下:提出基于RDF的异构数据集成中间件的研究方案,自顶向下分为应用层、数据查询层、语义层、数据封装层、数据层五个层级。设计各个层级接口,实现层级对接,完成系统功能。首先,在数据查询层中设计数据查询处理模块。引入SPARQL（SPARQL Protocol and RDF Query Language,RDF查询语言）查询技术与改进后的Cost-Based Optimization算法。设计缓存功能用来缓存热点数据,以提高查询效率。其次,在语义层中设计语义模块,引入语义技术,为底层异构数据源建立对应的局部本体。抽取各个数据源中相同概念后构建全局本体;语义层中集成本体映射算法,实现局部本体与全局本体的一对一映射。最后,在数据封装层中设计数据封装模块,实现查询转换功能与结果转换功能。本研究开发了基于RDF的异构数据集成查询平台测试系统,对数据查询层、语义层、数据封装层分别展开实验,结果表明,三层功能均可行。设计本研究与现有数据集成和查询方案的对比实验。首先,进行查询效率实验对比,实验结果表明,本研究所提方案的查询效率优于现有方案,效率提升1.3～10倍。其次,进行准确率实验对比,实验结果显示本研究所提方案的查询准确率在60%～63%,浮动比率为0～3.2%,说明本研究的稳定性优于现有方案。由此得出结论:本文所设计的基于RDF的异构数据集成与查询方案可行,所开发的数据查询平台具有良好效率,有效提升了异构系统互操作的数据查询效率。
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