根据思科公司预测,截至2020年将有超过500亿的设备接入互联网。这些设备和其生产的数据主要用于构建特定领域的物联网应用。从数据视角来看,由于设备元数据、数据表示和传输协议的异构性,导致应用程序互不兼容,应用间数据无法共享。跨领域、跨平台和跨终端的物联网服务难以融合和进行再创新。近年来,物联网的发展逐渐由传统的Internet of Things向新兴的Web of Things(WoT)过渡。WoT的出现解决了设备传输协议的异构性,它统一将设备资源和能力抽象为Web API并开放调用,促进了信息物理系统(CPS)中设备间发现和互操作的发展。但实现更多涉及CPS系统组合、决策的应用仍需要对物理资源统一的知识表示来消除数据表示上的异构性问题。在上述背景下,本课题重点研究一种设备元数据语义标注框架和知识库构建方法,通过构建统一的物联网领域知识库来进一步提高物联网领域知识的互操作性,并设计与实现了语义物联网知识管理与应用生成系统SWoT4CPS。本课题基于知识工程和机器学习算法,提出了一种混合的物联网知识库构建方法。其中主要提出了 SWoT-O(Semantic Web of Things Ontology)物联网通用领域本体,该本体尽可能的重用了物联网现有优秀本体,从中抽取出WoT领域常用的概念并加以组合,为物联网应用提供了统一的语义模板。另一方面,通过把实体链接技术应用于知识库的扩展,将设备结构化元数据链接到背景知识库DBpedia的相应实体上,可使领域知识库共享DBpedia中丰富的背景知识。同时,通过将不同设备应用的数据和概念通过实体对齐技术,统一到同一背景知识库,增强了应用间的异构物联网元数据的互操作性。本课题设计并实现了一个基于物联网领域知识库和语义规则引擎的物联网应用搭建平台,可实现物联网应用的快速开发,并提供了智能楼宇场景下设备异常诊断和自动控制的案例应用。