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物联网搜索的特点

来源:技术探讨    更新时间:2019-12-13 14:42:14    编辑:老王    浏览:209

  物联网搜索的对象是由传感器感知并自动生成,快速实时变化的结构化信息。而现有的互联网搜索技术如谷歌、百度等搜索引擎,其搜索对象主要是互联网上的网页doc及pdf等由人工上传,静态或缓慢变化的非结构化内容。相比互联网搜索服务,物联网搜索服务的特点如下。

  1)搜索对象的广泛性。传统搜索引擎的搜索对象是人工输入的静态内容(如网页、图片、视频等),而物联网搜索的搜索对象非常广泛,不仅包含传统互联网的搜索对象还包括动态、实时变化的实体状态信息。

  2)传感器节点的资源是受限的。由于传感器节点的电池容量、存储容量、计算能力、通信能力都是受限的,所以传感器节点必须要避免大量的、复杂的计算和频繁的通信。因此,对传感器节点进行搜索是物联网搜索面临的又一难题[9]。

  3)传感器节点是动态移动的。传感器被嵌入到物理实体中以感知物理实体的信息,因此随着物理实体的移动,传感器节点也会跟着移动,这使维护传感器的注册信息变得困难。

  4)搜索空间的广泛性。如今越来越多的物理实体嵌入一个或多个相应的传感器,用于感知物理实体的状态等信息。据估计,到2015年将会有数千亿嵌入RFID标签的物理实体[10],时刻都会产生数以亿计的传感器数据,这将导致物联网搜索的搜索空间比传统搜索要大。

  5)数据的高度动态性。物理实体的信息随着时间和环境的变化而变化,因此传感器感知到的信息也是实时、高度变化的。例如,通过GPS技术测量到的旅游者位置信息可能每分每秒都在变化,因此每一个位置信息的生命周期都是短暂的。相比之下,互联网上的网页信息是静态或变化缓慢的(每隔几个星期、几个月、甚至几年才变化一次)。搜索引擎的工作过程是:通过爬虫软件每隔一定时间去爬取网页等信息的内容,然后在索引库中更新相关索引。

  由于物联网数据的高度动态性,所以在爬虫软件爬取相关信息并更新索引库中的索引后,在很短的时间内(几秒钟)索引所指向的信息已经发生了变化,这条最新被更新的索引很快又成为过时的。加上物联网数据的海量性,搜索引擎中会存在大量的过期索引,从而严重降低了搜索引擎的服务效率。

  然而如果简单地通过无限制地提高爬虫软件爬取的频率来解决索引过期的问题,这会导致通信量的急剧增大,由于通信资源的有限性,这显然不是一种可行的方法。所以,传统互联网搜索引擎的索引方法已不再适合物联网搜索,需要设计适合物联网搜索的索引方法。

  6)搜索内容的高度时空性。和传统的搜索引擎不同的是物联网搜索往往需要在某个特定空间区域中查找指定时间范围内的信息,具有很强的时空性。例如某一个特定的时间范围内不堵塞的道路、安静的餐厅或教室等信息。

  7)意图理解。结合用户请求的上下文、用户的情绪及历史偏好、被搜索对象所在环境的情景信息、时空特性等因素支持在语义上对用户搜索意图进行理解,并以统一的方式进行表示,从而明确搜索的目标和任务。传统的搜索引擎针对不同用户的同一个搜索问题返回的结果是相同的,而物联网搜索是一种智能搜索,根据不同的用户以及所处环境的不同,返回的结果也不同。

  8)搜索语言的复杂性。传统的互联网搜索是基于关键字进行搜索和匹配的查询语言,而物联网搜索不仅需要基于关键字进行搜索和匹配还需要支持更通用的谓词来搜索物理实体的状态信息。

  9)自发的互操作。物联网系统是松散耦合的,传感器设备可以自发地相互作用。因此,物联网搜索需要一种高效的方式来处理互操作,以实现物联网搜索的规模化和实时性。

  10)用户行为的不同。互联网搜索往往关注的是分布在互联网上的信息(如网页、pdf、doc),而物联网搜索更多时候关注的是本地周围的物理实体而不是远在互联网上另一端的网页等信息。这是因为用户通常要操作和控制物理对象来实现自己的目标。例如,汤姆在办公室里查询汽车的钥匙放在什么位置,他要用哪串钥匙来开启车。

  11)智慧搜索。搜索引擎要做的工作在于如何能够给出最符合用户需求的信息。物联网搜索是一种智慧搜索,基于泛在网络获取到的数据集合,通过统一的知识与关系表示模型,在此基础上通过融合、关联、统计、推理、众包等技术进行智慧的挖掘搜索。

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