软件学报

作者：边寒，陈小红，金芝，张民

单位：边寒，上海市高可信计算重点实验室(华东师范大学), 上海 20006211,陈小红，上海市高可信计算重点实验室(华东师范大学), 上海 20006202,金芝，北京大学 信息科学技术学院 计算机科学与技术系, 北京 100871;高可信软件技术教育部重点实验室(北京大学), 北京 10087103,张民，上海市高可信计算重点实验室(华东师范大学), 上海 20006204

关键词：物联网系统;用户服务需求;需求一致性;需求完整性;环境建模

基金：国家自然科学基金（61620106007，61751210，61872146）；国家重点研发计划（2018YFB2101300）；上海市科技计划（20ZR1416000）

用户需求是物联网智能服务的根本驱动力，如IFTTT等很多物联网框架允许用户使用简单的触发-命令编程（TAP）规则进行编程，但它们描述的是设备调度程序，并不是用户服务需求.一些物联网系统提出采用面向目标的需求方法，支持服务目标的分解，但很难保证物联网不同服务间的一致性和服务部署的完整性.为了支持正确的“用户编程”并保证用户服务需求的一致性与完整性，提出了基于环境建模的TAP规则自动生成方法，在用户提供的服务需求的基础上，根据环境模型自动推导出所需的系统行为，以检测系统行为的一致性和完整性，并最终自动生成TAP规则，实现从用户服务需求到物联网设备调度的自动生成.构建了物联网应用场景的环境本体以建模环境，并定义了基于环境本体的服务需求的描述方法.另外，针对方法的准确性、效率、性能以及构建环境本体的时间开销，在智能家居场景上进行了评估.结果表明，所提方法的准确性、效率和性能均超过可用阈值，且在需求达到一定数量后，构建环境本体花费的时间可忽略不计.

来源：2021年第4期

《软件学报》期刊编辑部

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