一种针对物联网智能系统的规则冲突检测方法

作     者：杨波 郭浩然 冯俊辉 李戈 金芝 Yang Bo;Guo Haoran;Feng Junhui;Li Ge;Jin Zhi

作者机构：北京林业大学信息学院北京100083 北方工业大学信息学院北京100144 国家林业和草原局林业智能信息处理工程技术研究中心(北京林业大学)北京100083 北京大学计算机学院北京100871 高可信软件技术教育部重点实验室(北京大学)北京100871 

出 版 物：《计算机研究与发展》 (Journal of Computer Research and Development)

年 卷 期：2023年第60卷第3期

页      面：592-605页

核心收录：

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金(BLX202003) 国家自然科学基金项目(62072007,62192733,61832009,62192730,61772078,61502011) 北京林业大学热点追踪项目(BLRD202124) 

主　　题：物联网 智能系统 规则冲突 冲突检测 规则形式化 

摘      要：物联网系统架构的核心是逻辑控制器,逻辑控制器中使用规则控制业务逻辑,减少物联网系统的开发、维护成本,提高物联网设备的灵活性.但随着物联网系统的规模扩大,规则间的关系变得复杂,从而可能产生规则冲突.为避免规则发生冲突,一些研究者提出了规则冲突检测方法.但是,以往的规则冲突检测方法还存在规则冲突类型分析不全面、检测结果准确性较低的问题.为此提出一种针对物联网系统控制逻辑的形式化规则冲突检测方法(formal rule conflict detection,FRCD).该方法首先形式化定义规则及规则冲突,其中将规则定义为控制主体、动作、触发条件、符号的组合;然后根据规则对系统的影响以及规则的结构特征,总结出7类规则冲突类型;最后设计规则冲突检测的算法,并介绍规则冲突检测的详细过程.在2个物联网系统上开展实验,与已有的3种典型的物联网规则冲突检测方法进行对比.这3种方法分别是基于用户、触发器、环境实体和作动器的冲突检测方法(user,triggers,environment entities,and actuators,UTEA)、基于Web语义的策略冲突检测方法(semantic Web-based policy interaction detection with rules,SPIDER)和半形式化的冲突检测方法(identifying requirements interactions using semiformal,IRIS).实验结果显示,FRCD规则冲突检测方法效果更好.