家庭设备中介：本体对齐与代码生成的创新应用

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该篇论文的标题是"HAL编号：tel-00680022 - 格勒诺布尔大学博士学位论文 - 本体对齐与代码生成技术在家庭设备中介中的应用"，它于2012年3月17日提交至HAL（HAL是一个法国多学科开放获取档案，致力于存储和传播科学研究文献，不论其是否已经发表）。作者Charbel El Kaed专注于计算机科学领域，主要研究集中在如何利用本体对齐和代码生成技术在家庭设备之间实现高效且无缝的交互。论文的核心内容涉及将这些先进技术应用于家庭设备间，目标是通过建立统一的接口，使每个设备能够与其自身的数据描述进行有效互动。具体来说，作者探讨了如何通过本体对齐技术来协调不同设备间的语义理解，确保信息的一致性和互操作性。同时，代码生成技术在这个场景中扮演了关键角色，通过自动生成适应各个设备特性的接口代码，简化了设备间的通信过程。 Charbel El Kaed的博士论文是在格勒诺布尔大学完成的，并在Yves Denneulin和François-GaëlottoGalli两位教授的指导下进行。评审委员会由Stéphane Frénot、Michel Riveill、Patrick Reignier三位教授以及Yves Denneulin教授和F.G. OttoGalli（来自Orange Labs）组成，他们对论文进行了严格的评估和指导。论文还强调了实际应用的背景，即随着嵌入式系统的快速发展，无处不在的计算系统正在成为现实，这为研究提供了实际的驱动力。此外，论文的公开展示和辩论日期为2012年1月13日，它揭示了在 Orange Labs 和 Grenoble 计算机实验室进行的研究，这些地点属于格勒诺布尔大学的数学、科学和信息技术学院，特别是信息技术学院，关注的是信息技术在增强设备间交互中的作用。这篇论文是关于将本体对齐和代码生成技术应用于家庭设备环境，以提高设备间数据共享和交互效率的关键研究，展示了在信息技术领域的一个前沿探索方向。

C.3 SMOA Mapping between a DPWS and a UPnP Printer (Continuation of Table C.2) . . . . . . . 223

C.4 SMOA False Mapping between a DPWS and a UPnP Printer(Continuation of Table C.3) . . . . 224

表格列表

4.1UPnP协议堆栈[UPnP08]。59

4.2DPWS协议堆栈。65

4.3苹果打印机支持的服务示例[Apple05]。68

4.4即插即用协议堆栈比较。69

4.5设备描述概念比较。70

7.1互操作性中间件之间的比较（：支持，≈：部分支持，χ：不支持，？：信息不明确可用）。103

不支持，？：信息不明确可用）。103

9.1带有同义词和反义词的基本匹配技术结果。133

9.2标准DPWS和UPnP打印机操作之间的部分映射。140

9.3决策表（：成功，x：失败，？：未定义）。149

9.4UPnP-DPWS标准打印机的等效操作。150

10.1每个模块的行数。175

11.1生成的本体。182

11.2UPnPOWL编写器对三个大小相等的描述的评估。184

11.3本体生成（LoC）每个实体类型。186

11.4基本匹配技术之间的比较。186

11.5DPWS和UPnP灯设备之间的映射。188

11.6DPWS和UPnP灯设备之间的映射，带有相似性传播。189

11.7DPWS和UPnP时钟设备之间的映射。190

11.8DPWS和UPnP时钟设备之间的映射，带有相似性传播。190

11.9没有相似性传播的对齐评估。192

11.10模式和匹配概念检测时间。193

11.11设备匹配：匹配实体的数量。193

11.12设备匹配：描述大小增加。193

11.13在PC上生成的代理结果。194

11.14在SodavilleSTB上生成的代理结果。195

11.15打印机操作调用时间（毫秒）。195

11.16完成表7.1的比较。197

C.1图例。221

C.2在没有相似性传播的情况下，DPWS和UPnP打印机之间的映射。222

Listings

3.1 An OSGi Printer Service Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

3.2 Printer Service Properties Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

3.3 Printer Service Implementation Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

4.1 Intel Binary Light Device Description (Simpliﬁed) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

4.2 UPnP SwitchPower Service Description (Simpliﬁed) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

4.3 DPWS SwitchPower Service Description (Simpliﬁed) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

4.4 LPR TXT record for a PostScript printer [Apple 05] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

5.1 RDF Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

5.2 SPARQL Query Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

5.3 OPPL Query Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

7.1 Paolucci’s four matching degrees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

7.2 Printing Service Description Example in MySIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

8.1 A Fragment of WordNet 2.1 Results for the word ”printer” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

9.1 The OPPL rule applied to detect the Simple Mapping Input Pattern . . . . . . . . . . . . . . . . 141

9.2 The OPPL rule applied to detect the Union 1 to n Input Pattern . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

9.3 An OPPL rule applied to detect the has Next Pattern in general . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

9.4 The OPPL Cycle detection Rule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

9.5 An OPPL rule applied to detect a Sequential Union Pattern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

9.6 A High Level Adaptation Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

9.7 Adaptation through External Service Invocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

10.1 A UPnP OWL Writer Subscribes to UPnP Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

10.2 UPnP OWL Writer Service Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

10.3 SMOA++ search for substrings in WordNet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

10.4 Second Round Antonyms Search . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

10.5 Part of the Matching Concept Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

10.6 The Adaptation API Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

10.7 External Service API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

10.8 Part of the DOXEN Conﬁguration ﬁle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

10.9 Preparing the Activator Information for Template Filling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

10.10Part of the Activator Template . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

10.11Part of the UPnP Proxy Device Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

10.12Compile Generated Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

B.1 OWL Description [Pierson 09] of the Ontology in Figure 5.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

B.2 A UPnP BinrayLight Generated Ontology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

B.3 An Alignment Result between a UPnP and DPWS Lights in the Align format . . . . . . . . . . . 217

18 LISTINGS

Terminology

ACS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Auto Conﬁguration Server

ATOPAI . . . . . . . . Alignment and annotation Tool framewOrk for Plug and plAy Interoperability

BD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Base Driver

BMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Basic Management Service

CMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conﬁguration Management Service

CP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Control Point

CPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Customer Premises Equipment

CWMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CPE WAN Management Protocol

DCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Device Control Protocols

DLNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Digital Living Network Alliance

DOXEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dynamic Ontology-based proXy gENerator

DPWS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Device Proﬁle for Web Services

GENA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . General Event Notiﬁcation Architecture

IGRS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Intelligent Grouping and Resource Sharing

KR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Knowledge Representation

NAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Network Area Storage (Device)

OASIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Advancing Open Standards for the Information Society

OSGi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Open Service Gateway initiative

OWL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ontology Web Language

OWL-S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Semantic Markup for Web Services (OWL)

PnP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Plug and Play

SMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Software Management Service

SOA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Service Oriented Architecture

SOAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Simple Object Access Protocol

SSDP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Simple Service Discovery protocol

STB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Set Top Box

UDA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . UPnP Device Architecture

UPnP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Universal Plug and Play

UPnP-DM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . UPnP-Device Management

XSD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XML Schema Deﬁnition Language

WSD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Web Services on Devices

WS-MAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Web Service Management

WS.......................................................................................Web服务

WSDL.............................................................Web服务描述语言

Introduction

and ”Plug and Play” protocols. These new habitats, where computer systems are anywhere hidden in the

Devices supporting speciﬁc ”Plug and Play” networking protocols are capable of announcing their type and

capabilities in the home network. Consequently, smart applications and other devices are able to discover and

cooperate with such devices to accomplish speciﬁc tasks. Such applications can be deployed on smart phones

and PCs enabling the interaction between devices (lights, TV, printer) and their correspondent hosted services

(Switch Light, Control TV, Print). For example, a Photo-Share application automatically detects an IP digital

camera device and on the user command, photos are rendered on the TV and those selected can be printed out

on the living room printer. The applications and devices conﬁguration is completely transparent to the user

who deploys the application on his home gateway, for example.

Furthermore, the actual device plethora allows a proliferation in the applications development to provide a

wide set of services like the multimedia user experience, energy saving, monitoring, maintenance or even surveil-

lance and intrusion detection. Such applications create a new market perspectives which can be shared between

three major actors: telecoms operators providing Internet and telephony access through already deployed set-

top-boxes and home gateways, manufacturers providing plug and play devices and third parties developing the

applications and oﬀering services based on the user home devices through the telecoms infrastructure.

However, the digital home is more than ever a heterogeneous and complex environment. Indeed, devices diﬀer

in terms of resources, communication mediums and networking protocols. Thus, such heterogeneity prevents

the cooperation and interaction between the devices and applications to fulﬁll the user requirements and tasks.

Thus, we focus in this work our eﬀort to provide an interoperability between devices and applications

supporting diﬀerent protocols. We depict in the next section, the heterogeneity problem retaining the interaction

between the smart applications and the ”Plug and Play” devices.

1.1 Problem Statement

Devices supporting a ”Plug and Play” protocol publish their capabilities and type on the network. More

precisely, a device is constituted of three entities. The ﬁrst is the protocols stacks used to communicate and

interact with other devices and applications. The second entity consists in the provided services which represent

the devices’ capabilities. And ﬁnally, the third entity is the device and service description which are announced

on the network. Based on the announcements, the applications deployed in the home network discover the

provided services and interact with devices and applications to accomplish a speciﬁc task, such as dimming the

第1章

随着嵌入式系统、面向服务的架构的发展，智能家居正在成为现实。

环境，适应马克∙韦泽在[Weiser91]中想象的众所周知的无处不在的系统。

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cpongm

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stm32voga+hal库代码

写一个hal库驱动HC-06

stm32f1-hal-and-lowlayer-drivers-中文翻译

(-215:Assertion failed) func != 0 in function 'cv::hal::resize'

HAL_StatusTypeDef类型

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