随着物联网技术在信息时代的迅速发展,与其相关联的研究和应用也正在进行中。物联网中的物体都具有各自相对应的能力,并且这些能力之间也存在一定的关联关系。为了更加全面深入地了解物联网中的能力,本课题引入了在语义理解方面有很强能力的知识图谱技术。本文首先根据物联网领域的特点提出了一种基于物联网中物体能力的知识模型的构建方法。在知识模型的实际构建中使用以自顶向下为主,自底向上为辅的联合构建方法,并利用网络爬虫技术实现数据层的构建。然后本文研究并实现了一种基于关系路径的负三元组潜在正确概率的知识推理算法,并针对基于关系路径的负三元组潜在正确概率生成算法已知的问题提出了线性平滑潜在正确概率和动态变换潜在正确概率两种解决思路。通过在FB15k、FB15k-237、WN18、WN18RR四个公共数据集和本文构建的基于物联网中物体能力的知识图谱数据集上的实验证明,计算知识图谱中负三元组的潜在正确概率并引入到后续的计算中,可以提高知识推理算法在链接预测任务的Mean Rank和Hits@10两个评价标准上的表现。最后本文设计并实现了一个包含用户管理、知识图谱管理、知识图谱可视化、数据编辑、知识推理等功能的物联网能力知识管理及展示的原型系统。系统采用Neo4j图形数据库作为数据底层存储工具,使用Bootstrap框架和Spring Boot框架完成系统前后台搭建,并利用d3.js可视化JavaScript库来实现知识图谱的可视化功能。