Онтологическая модель функциональных возможностей устройств персонального Интернета вещей

Предметом исследования является проблема формализованного представления функциональных возможностей устройств персонального Интернета вещей, функционирующих в составе персональных IoT-сетей. Объектом исследования являются PIoT-устройства и их функциональные возможности, описываемые в контексте персональной IoT-экосистемы пользователя. В работе подробно рассматриваются структура функциональности PIoT-устройств, их состояния, зависимости от пользовательского, сетевого и контекстного окружения, необходимость семантически согласованного описания функций для целей управления и интероперабельности. Особое внимание уделяется недостаткам существующих подходов, в которых функциональные возможности устройств описываются либо на уровне сервисов, либо в виде неформализованных перечней функций, что ограничивает возможности системного анализа и построения универсальных механизмов управления. В данном контексте исследование направлено на создание целостной модели функциональности PIoT-устройств. Методологической основой исследования является онтологический подход. Онтология функциональных возможностей PIoT-устройств разработана на основе «METHONTOLOGY», дополненной формальной моделью состояний функций и ограничений. Основными выводами проведённого исследования являются обоснование необходимости формализованного описания функциональных возможностей PIoT-устройств и демонстрация того, что предложенная онтологическая и формальная модели обеспечивают семантически согласованное и строго структурированное представление функциональности. Особым вкладом автора в исследование темы является формализация понятия функциональных возможностей как динамического объекта управления со стохастически изменяемыми состояниями и разработка онтологии, включающей классы устройств, функций, политик, ограничений и состояний. Научная новизна исследования заключается в том, что впервые предложена формализованная онтологическая модель функциональности PIoT-устройств, дополненная формальной моделью функциональных состояний, позволяющая описывать структуру возможностей устройств и их динамику в зависимости от контекста эксплуатации. Полученные результаты создают основу для разработки адаптивных, интеллектуальных и безопасных механизмов управления устройствами персонального Интернета вещей.