寧東玲

〔摘要〕針對(duì)物流園區(qū)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)的任務(wù)環(huán)境引入情境感知計(jì)算分析模型，設(shè)計(jì)了一個(gè)物流園區(qū)供應(yīng)鏈智能信息服務(wù)框架，并基于本體的方法構(gòu)建了園區(qū)多維分層用戶情境元模型，最后，從兩階段情境上下文推理方法和情境模式匹配與服務(wù)信息推送兩個(gè)方面，對(duì)園區(qū)智能信息推送服務(wù)進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)。

〔關(guān)鍵詞〕物聯(lián)網(wǎng)；情境感知；本體；信息推送

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2013.05.025

〔中圖分類號(hào)〕C93-05〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A〔文章編號(hào)〕1008-0821（2013）05-0112-04

物流園區(qū)是物流企業(yè)在空間集聚的結(jié)果，是物流產(chǎn)業(yè)協(xié)同的一種表現(xiàn)形式，也是區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。目前我國(guó)規(guī)模以上的物流園區(qū)近1 000家左右，物流園區(qū)建成以后，園區(qū)企業(yè)所能享有的政策傾斜和區(qū)位優(yōu)勢(shì)已基本固定，升值空間已很有限，但高質(zhì)量的信息服務(wù)是園區(qū)企業(yè)提供增值服務(wù)的重要途徑。本研究將為園區(qū)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)提供主動(dòng)的個(gè)性化的物流服務(wù)，以提高物流園區(qū)對(duì)社會(huì)物流資源的整合利用和優(yōu)化配置效率，推動(dòng)物流企業(yè)向園區(qū)集聚，促進(jìn)物流產(chǎn)業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)同發(fā)展。

情境感知（Context-Aware）是普適計(jì)算[1]研究領(lǐng)域的核心內(nèi)容，最早由Schilit于1994年提出，通過Wi-Fi、RFID、信息傳感及網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)等現(xiàn)代信息通信技術(shù)（ICT）獲取和處理目標(biāo)用戶所處環(huán)境的相關(guān)信息，從而進(jìn)一步了解用戶的行為選擇動(dòng)機(jī)，其提供了用于改善用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方向——“主動(dòng)服務(wù)設(shè)計(jì)”，特別是在用戶個(gè)性化服務(wù)需求響應(yīng)方面，可以為用戶提供較為精確的主動(dòng)式推送服務(wù)。

現(xiàn)代物流園區(qū)是多個(gè)物流實(shí)體在空間上集中布局的場(chǎng)所，是具有一定規(guī)模的綜合物流服務(wù)與管理設(shè)施的集結(jié)點(diǎn)，其中信息化建設(shè)對(duì)于構(gòu)建融合商流、信息流、資金流為一體的現(xiàn)代物流園區(qū)的作用日益突出。以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐整合園區(qū)的供應(yīng)、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、配送、信息處理等環(huán)節(jié)，優(yōu)化企業(yè)業(yè)務(wù)流程，合理分配和調(diào)度相關(guān)物流資源成為了物流園區(qū)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)和迫切要求。

目前國(guó)內(nèi)物流園區(qū)在信息化水平建設(shè)方面取得了一定的成績(jī)，但由于信息不對(duì)稱、移動(dòng)工作任務(wù)頻繁、專業(yè)分工高度化等問題[2]，使得在物流資源的調(diào)度與整合方面仍處于被動(dòng)的境地。本文基于情境感知的視角研究物流園區(qū)供應(yīng)鏈智能信息推送服務(wù)機(jī)制，針對(duì)園區(qū)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)的任務(wù)環(huán)境引入情境感知計(jì)算分析模型，將物流園區(qū)信息協(xié)同管理的行為抽象提煉成“角色、事件、流程、結(jié)果”等要素，構(gòu)建成多維度多層次的信息協(xié)同機(jī)制，以解決物流服務(wù)信息推送精度低和時(shí)效性弱的問題。

1情境感知計(jì)算

情境感知（Context Awareness）技術(shù)源于所謂普適計(jì)算（ubiquitous computing）的研究，最早由Schilit于1994年提出。情境感知簡(jiǎn)單說就是通過傳感器及其相關(guān)的技術(shù)使計(jì)算機(jī)設(shè)備能夠“感知”到當(dāng)前的情境。目前用戶研究和用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)在于了解用戶使用產(chǎn)品的情境和環(huán)境?，F(xiàn)在流行的做法是通過實(shí)地研究去了解用戶情境，這種做法最大的一個(gè)問題在于成本過高，且樣本量一般不大，如果要獲取大樣本的數(shù)據(jù)會(huì)耗費(fèi)大量資源。情境感知計(jì)算的應(yīng)用可以通過傳感器獲得關(guān)于用戶所處環(huán)境的相關(guān)信息，從而進(jìn)一步了解用戶的行為動(dòng)機(jī)等，于是一種新型的基于“主動(dòng)服務(wù)設(shè)計(jì)”的研究方向成為情境感知研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，利用集成化的計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)可以通過情境感知，自適應(yīng)地改變，為用戶提供主動(dòng)的推送式服務(wù)。

1情境的表示和建模

情境感知計(jì)算環(huán)境中，情境形式豐富，處理復(fù)雜，建立統(tǒng)一的上下文情境表示模型至關(guān)重要，目前較常見的可分為形式上的建模和語義上的建模[3]，前者對(duì)不同的情境信息用相同的結(jié)構(gòu)表示，如鍵值對(duì)模型、標(biāo)記語言模型、圖形化建模等；后者支持情境語義的統(tǒng)一，如本體模型、擴(kuò)展的UML語言等。

12情境的過濾、推理和融合

由于原始情境信息主要通過底層設(shè)備，如傳感器、移動(dòng)設(shè)備等采集，存在著不精確和冗余的特點(diǎn)，因此必須進(jìn)行底層信息的過濾，抽取準(zhǔn)確、一致的情境信息，同時(shí)底層情境必須通過推理演化出更高一級(jí)的情境為應(yīng)用層服務(wù)，情境的過濾、推理和融合構(gòu)成了情境演化的主體，目前主要采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、模糊推理、證據(jù)理論和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等[4]方法解決。

13情境的存儲(chǔ)、查詢和應(yīng)用

情境信息具有瞬時(shí)性、關(guān)聯(lián)性特征，Gaia提出了一種情境感知文件系統(tǒng)，利用目錄的形式表示情境上下文，并采用一階謂詞方式處理查詢請(qǐng)求[5]。Sharat Khungar利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)支持情境的分布式存儲(chǔ)和查詢[5]，情境的具體應(yīng)用亦是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

2物流園區(qū)供應(yīng)鏈智能信息服務(wù)框架

情境感知（Context Aware）是指在用戶需要時(shí)利用情境信息向用戶提供適合于當(dāng)前情形（如任務(wù)、地點(diǎn)、時(shí)間和人物等）的信息或服務(wù)，通過感知用戶情境自動(dòng)地獲取和發(fā)現(xiàn)用戶需求，實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)與用戶的自適應(yīng)，并提高信息服務(wù)的準(zhǔn)確性和可靠性，是協(xié)助信息服務(wù)系統(tǒng)提高性能和質(zhì)量的重要支持手段和方法[6-7]。因此，為更好地實(shí)現(xiàn)物流園區(qū)智能信息推送服務(wù)，本文基于情境感知的方法，對(duì)其體系框架及關(guān)鍵技術(shù)展開系統(tǒng)研究，見圖1。

在該框架中，首先從與任務(wù)相關(guān)的工作流引擎、傳感設(shè)備等內(nèi)外部信息源搜集用戶當(dāng)前任務(wù)情境信息。其次，為實(shí)現(xiàn)來自異構(gòu)情境信息源的交互處理，利用本體建模工具圖1情境感知的物流園區(qū)智能信息服務(wù)框架

構(gòu)建任務(wù)單元本體元模型，建立供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)用戶間交互業(yè)務(wù)情境模型。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)基于本體相似匹配與推送。可以提供基于時(shí)間、地點(diǎn)、用戶、查詢及任務(wù)情境的多維信息推送服務(wù)，同時(shí)維護(hù)情境信息自動(dòng)更新，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)化。

實(shí)現(xiàn)情境感知的物流園區(qū)供應(yīng)鏈智能信息推送服務(wù)，主要包括情境信息的感知和處理、園區(qū)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)情境本體模型構(gòu)建、交互業(yè)務(wù)情境模型、情境元模型、基于情境感知的園區(qū)智能信息匹配和推送等幾個(gè)方面。本文重點(diǎn)探討物流園區(qū)供應(yīng)鏈情境建模和智能信息推送服務(wù)設(shè)計(jì)。

3物流園區(qū)供應(yīng)鏈情境建模

本體定義為共享概念模型的明確的形式化規(guī)范說明[8]，利用本體可解決信息組織、信息檢索和異構(gòu)信息系統(tǒng)的互操作問題。本文依托園區(qū)的基本業(yè)務(wù)如倉(cāng)儲(chǔ)保管、運(yùn)輸、貨代等，圍繞園區(qū)管委會(huì)、物流需求方、物流供給方、政府部門、物流中介和輔助服務(wù)方等5大主體的用戶需求構(gòu)建園區(qū)情境本體元模型，見圖2。同時(shí)針對(duì)園區(qū)供應(yīng)鏈不同節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間的交互業(yè)務(wù)，建立節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間交互業(yè)務(wù)情境模型，見圖3。圖2園區(qū)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)通用本體元模型

圖3園區(qū)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間的交互業(yè)務(wù)情境模型

在園區(qū)供應(yīng)鏈智能信息推送服務(wù)中，情境是用來刻畫用戶特征信息的集合，包括“角色、環(huán)境、事件”，角色包括園區(qū)物流服務(wù)鏈的節(jié)點(diǎn)企業(yè)及其崗位角色，環(huán)境信息包括園區(qū)資源分布、資源狀況、資源用途等，事件包括交互業(yè)務(wù)、其他事件、歷史交易及客戶檔案等。園區(qū)多維分層用戶情境元模型見圖4。

4智能信息推送服務(wù)設(shè)計(jì)

本文采用情境感知建模研究中的Context Toolkit模型，它采用了分層和模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其包括了傳感器、部件、翻譯、匯聚中心等核心組成部分，通過采用情境部件圖4園區(qū)多維分層用戶情境元模型

和情境翻譯模塊對(duì)環(huán)境情境信息進(jìn)行抽象，可以有效地分離情境信息的獲取和情境信息的使用，有效降低情境感知系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。

41兩階段情境上下文推理方法