李延浩
摘 要 隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)搜索技術(shù)成為當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。傳感器的廣泛應(yīng)用帶來了多樣的數(shù)據(jù),只有同智能的物聯(lián)網(wǎng)搜索結(jié)合,才能發(fā)揮這些數(shù)據(jù)的作用。物聯(lián)網(wǎng)搜索的對(duì)象、特點(diǎn)以及架構(gòu)均與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)搜索有很大的不同,因此物聯(lián)網(wǎng)搜索技術(shù)也將面臨很多挑戰(zhàn)。本文結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景,分析物聯(lián)網(wǎng)搜索技術(shù)的特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng);搜索特點(diǎn);搜索技術(shù)
中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708(2018)203-0128-02
在現(xiàn)實(shí)世界中,傳感器的應(yīng)用越來越廣泛,互聯(lián)網(wǎng)的各項(xiàng)技術(shù)也逐漸被應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中。通過傳感器的連接,物理實(shí)體與互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了信息共享。
在此背景下,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)誕生,并引起了人們的極大關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是信息技術(shù)領(lǐng)域一次重要的發(fā)展,被認(rèn)為是計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之后的第三次信息產(chǎn)業(yè)浪潮[1]。而物聯(lián)網(wǎng)搜索技術(shù),則是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),也是極具挑戰(zhàn)和發(fā)展?jié)摿Φ囊徊糠帧?/p>
1 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以追溯到1998年美國(guó)麻省理工學(xué)院基于無線射頻標(biāo)識(shí)技術(shù)提出的產(chǎn)品電子編碼系統(tǒng)。國(guó)際電信聯(lián)盟(International Telecommunication Union,簡(jiǎn)稱ITU)在2005年發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,系統(tǒng)地闡述了物聯(lián)網(wǎng)的基本概念、相關(guān)技術(shù)、面臨挑戰(zhàn)以及對(duì)全球經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的可能影響,正式向全球揭示了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)[2]。
近幾年,國(guó)內(nèi)已經(jīng)開展了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化研究工作,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的基本特征達(dá)成了共識(shí),并提出了諸多值得深入研究的課題。
2 物聯(lián)網(wǎng)搜索的特點(diǎn)分析
物聯(lián)網(wǎng)搜索技術(shù)是指將從物聯(lián)網(wǎng)上獲取到的相關(guān)信息進(jìn)行存儲(chǔ)和有規(guī)律地管理,以方便用戶獲取信息。不同于互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎需要由人工上傳網(wǎng)頁(yè),所獲取的信息是靜態(tài)的、非時(shí)效性的,物聯(lián)網(wǎng)搜索的信息來源是由傳感器感知并自動(dòng)生成的,往往具有瞬息萬(wàn)變、層次多元化等特點(diǎn)??偟膩碚f,物聯(lián)網(wǎng)搜索主要具有以下特點(diǎn)。
2.1 搜索對(duì)象的廣泛性
傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)的搜索對(duì)象比較局限,通常是人工上傳的靜態(tài)的網(wǎng)頁(yè)、圖片、視頻等,信息的時(shí)效性和客觀性存在局限。而物聯(lián)網(wǎng)的搜索對(duì)象是由廣泛的傳感器所獲取的信息,除傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)信息之外,還包括了動(dòng)態(tài)的、變化的信息。信息更迭的速度很快,有助于用戶獲取到準(zhǔn)確、及時(shí)、客觀知識(shí)[3]。
2.2 傳感器節(jié)點(diǎn)的獨(dú)特性
在實(shí)際操作中,傳感器節(jié)點(diǎn)的使用往往具有局限性,受限于傳感器的電池容量、存儲(chǔ)能力和計(jì)算能力,所以如何避免傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行大量的重復(fù)計(jì)算和無用信息的傳輸,也是物聯(lián)網(wǎng)搜索技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵問題[3]。
如果傳感器所嵌入的物理實(shí)體可以移動(dòng),就會(huì)使得傳感器節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),維護(hù)傳感器節(jié)點(diǎn)的注冊(cè)信息也變得十分困難。因此物聯(lián)網(wǎng)搜索技術(shù)想要實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用,必須考慮傳感器節(jié)點(diǎn)的相關(guān)問題。
2.3 搜索空間的廣泛性
為了更準(zhǔn)確、及時(shí)地獲取信息,一個(gè)物理實(shí)體往往對(duì)應(yīng)多個(gè)傳感器,短時(shí)間內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生大量的傳感器數(shù)據(jù),相比傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)人工上傳的信息,傳感器獲取的數(shù)據(jù)量無疑是龐大的,這就使得物聯(lián)網(wǎng)的搜索空間變得更加廣泛。
2.4 數(shù)據(jù)信息的動(dòng)態(tài)性
如前文的分析,現(xiàn)實(shí)世界中的物理實(shí)體往往是移動(dòng)的,由此而產(chǎn)生的傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)也隨著空間和時(shí)間的變化而不斷變化。與此相比,需要人工上傳的互聯(lián)網(wǎng)信息更新就較為緩慢,數(shù)據(jù)較物聯(lián)網(wǎng)少很多。
因此傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎的索引方式顯然不適合物聯(lián)網(wǎng)搜索的龐大數(shù)據(jù)庫(kù)。如何設(shè)計(jì)一種嶄新的適合于物聯(lián)網(wǎng)搜索的索引方式,也是研究者們需要思考的問題。
2.5 搜索的智能性
傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎是基于搜索關(guān)鍵詞進(jìn)行的搜索和信息匹配,而物聯(lián)網(wǎng)搜索技術(shù)則是智能性的?;谟脩舻乃阉髁?xí)慣,物聯(lián)網(wǎng)搜索技術(shù)能夠識(shí)別多樣的搜索語(yǔ)言,根據(jù)用戶所處的不同環(huán)境匹配出最符合用戶需求的信息。在這個(gè)過程中,如何將傳感器節(jié)點(diǎn)獲取的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理和整合,是發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更大效益的關(guān)鍵一步。
3 物聯(lián)網(wǎng)搜索中的關(guān)鍵技術(shù)
盡管物聯(lián)網(wǎng)搜索與互聯(lián)網(wǎng)有很大的不同,在技術(shù)上還有很多難題尚未突破,但傳統(tǒng)搜索引擎中仍有一些可以借鑒的技術(shù)。下面將結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)搜索的特點(diǎn),對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。
3.1 數(shù)據(jù)的采集與融合
由于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)具有類型多樣、高度動(dòng)態(tài)化等特點(diǎn),因此高效、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集和融合成為了一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)搜索中想要進(jìn)行查詢結(jié)果的展現(xiàn),主要有3種方式:
一是物理實(shí)體的數(shù)據(jù)被采集后主動(dòng)推送給用戶;二是將用戶的查詢要求在各物理實(shí)體進(jìn)行查找,然后向用戶發(fā)送合適的信息;三則是以上兩種方式的結(jié)合,根據(jù)用戶的搜索興趣,只推送用戶所需的物理實(shí)體信息。第三種方式能夠減少龐大的無用數(shù)據(jù)處理,不僅節(jié)省了通信資源,也提高了搜索效率。
數(shù)據(jù)融合是指對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中不同類型、不同來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)、過濾、統(tǒng)計(jì)、推理、合成等,從而發(fā)現(xiàn)和獲取數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的知識(shí)和智慧[3]。由于物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)具有多元性、多維度等特點(diǎn),因此為了保證搜索結(jié)果為用戶所需,必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度和智能的分析與融合,這是傳統(tǒng)搜索引擎所缺少的部分。
3.2 對(duì)用戶意圖的理解
情景也即上下文,是指反映實(shí)體所處環(huán)境特征的信息,例如實(shí)體所處的空間、時(shí)間、溫度等。情景感知是指收集情景信息,并對(duì)情景信息進(jìn)行智能處理的過程。典型的情景感知的框架包括信息的采集、建模和處理。情景信息采集即通過傳感器或人機(jī)交互方式獲取物理實(shí)體的情景信息[3]。由于物聯(lián)網(wǎng)有大量的傳感器節(jié)點(diǎn),不同傳感器節(jié)點(diǎn)所采集到的信息也是各不相同的,因此要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行情景信息建模,以達(dá)到形式和語(yǔ)義上的統(tǒng)一,以及對(duì)物理實(shí)體更深的理解。實(shí)現(xiàn)這一過程以后,物聯(lián)網(wǎng)搜索就可以進(jìn)行交互式的用戶意圖理解,匹配出關(guān)鍵的、有效的信息。
3.3 搜索的安全問題與隱私保護(hù)
無論是傳統(tǒng)搜索引擎還是物聯(lián)網(wǎng)搜索,搜索安全問題與用戶的隱私保護(hù)都是十分重要的環(huán)節(jié)。首先是傳感器節(jié)點(diǎn)所獲取的大量數(shù)據(jù),不能直接反饋給用戶,需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并在數(shù)據(jù)傳輸過程中對(duì)其加密隱藏。其次,不能讓用戶搜索未經(jīng)授權(quán)的數(shù)據(jù),用戶與搜索信息之間需要有相應(yīng)的安全驗(yàn)證[3]。
物聯(lián)網(wǎng)搜索所識(shí)別的用戶信息,除基本的身份信息外,還會(huì)包括用戶的特征、行為習(xí)慣和搜索興趣等。一旦信息泄露,可能會(huì)使用戶遭受攻擊,人身安全存在隱患。因此需要對(duì)用戶信息進(jìn)行加密處理,對(duì)執(zhí)行搜索的第三方平臺(tái)進(jìn)行安全驗(yàn)證,由用戶設(shè)置所獲取信息的權(quán)限等級(jí);此外,需要對(duì)用戶的搜索請(qǐng)求進(jìn)行處理,使攻擊者無法把握用戶的真實(shí)意圖,從而實(shí)現(xiàn)用戶匿名訪問。
4 結(jié)論
當(dāng)信息由人工上傳轉(zhuǎn)變?yōu)閭鞲衅鞴?jié)點(diǎn)搜集與處理,當(dāng)信息由傳統(tǒng)的網(wǎng)頁(yè)、視頻等轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄻拥奈锢韺?shí)體時(shí),物聯(lián)網(wǎng)搜索技術(shù)的發(fā)展便面臨著諸多挑戰(zhàn)。本文結(jié)合傳統(tǒng)的搜索引擎,簡(jiǎn)單分析了物聯(lián)網(wǎng)搜索的特點(diǎn),提及了其中可能面臨的問題,并對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)做了簡(jiǎn)要設(shè)想。相信未來物聯(lián)網(wǎng)搜索技術(shù)將實(shí)現(xiàn)重大突破,為人們帶來更便捷的生活方式。
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