A Study on Intelligent User-Centric Logistics Service Model Using Ontology
Abstract
Much research has been undergone in the smart logistics environment for the prompt delivery of the product in the right place at the right time. Most of the services were based on time management, routing technique, and location based services. The services in the recent logistics environment aim for situation based logistics service centered around the user by utilizing various information technologies such as mobile devices, computer systems, and GPS. This paper proposes a smart logistics service model for providing user-centric intelligent logistics service by utilizing smartphones in a smart environment. We also develop an OWL based ontology model for the smart logistics for the better understanding among the context information. In addition to basic delivery information, the proposed service model makes use of the location and situation information of the delivery vehicle and user, to draw the route information according to the userrsquo;s requirement. With the increase of internet usage, the real-time situations are received which helps to create a more reliable relationship, owing to the Internet of Things. Through this service model, it is possible to engage in the development of various IT and logistics convergence services based on situation information between the deliverer and user which occurs in real time.
1. Introduction
Logistics services have improved immensely, after the emergence of ubiquitous computing . In the early days, the logistics services experienced more time related constraints due to the traffic and frequent change of the customer environment. Many researches have been underway to reduce the time and effort which can help in providing a faster, safer, and more accurate delivery service. Such efforts have been put forth in the practical development by taking advantage of various advanced computing technologies and smart communication devices in the logistics service environment which is well explained by Klaus .
Most popular research includes the optimal routing technique and the logistic tracking by using wireless telecommunication technology based on RFID or GPS for more reliable service. Many of such services include the user interaction. The smart computing environment centered on individual smartphone users, which is recently growing rapidly , is demanding the evolution of human-centered computing services that can reflect the userrsquo;s opinion and surrounding situation more directly in various service areas. In other words, the immediate action on the situational context in the logistics process according to the userrsquo;s requirement and the frequent change in the environment can improve the service quality. All the logistic services are focused on the user which drives to build a fast reliable service . For the situation based decision making, we need a shared understanding among the context information to gain complete awareness . Using ontology in the service model enables the understanding of the relationship between the context and situation information.
This paper proposes a model based on the user-centric smart logistics/delivery services considering various situational information which arise in ubiquitous computing environment. In addition, the context based ontology model for the proposed model is developed to deal with the semantic situations. The proposed service model makes use of GPS-based tracking technology as well as various types of situation information based on sensing information technologies from various sensors in a smart space as limiting factors of the route and schedule planning of logistics/delivery services. Users are allowed to track, interact, and change the location through the GUI-based application developed for the smart phone. For this, the proposed service model includes GUI-based situation information processing technology using smartphones and context-aware GUI-based logistics service scenario and model technologies which use smartphones.
The rest of the paper is organized as follows. In the Section 2, the related studies for the designed model are designed. Next, Section 3 discusses the situation in logistics with the context information. Section 4 discusses the service model of the logistics process. Scenario based route decision and logical view of the logistics service is explained in Section 5 and the final section provides the conclusion and future work.
2. Related Studies
In recent times, there are active studies underway on logistics automation technologies and IT based logistics smart service technologies in the ubiquitous environment. In particular, practical technology researches [8] are underway on smartphones and RFID/USN technologies for providing context-aware services in various areas from shopping malls to logistics, home delivery, and ship and air freight. It proves that the environment is entering a new dimension with the Internet of Things [9]. Scholz-Reiter [10] explains the automation process in logistics with the RFID transponder that locates the objects on a real-time. Related studies on logistics environment, using location data and RFID have proposed the convergence of IT technologies and logistics regarding various application areas such as control of delivery vehicles using location data
全文共33405字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
基于本体的智能用户中心物流服务模型研究
摘要
智能物流环境已经进行了大量的研究，以便在正确的时间在正确的地点及时交付产品。大部分服务都基于时间管理，路由技术和基于位置的服务。最近的物流环境中的服务旨在通过利用各种信息技术（例如移动设备，计算机系统和GPS）以用户为中心的基于情境的物流服务。本文提出了一种在智能环境下利用智能手机提供以用户为中心的智能物流服务的智能物流服务模式。我们还开发了一个基于OWL的智能物流本体模型，以便更好地理解上下文信息。所提出的服务模型除了基本的交付信息外，还利用交付车辆和用户的位置和状况信息，根据用户的需求绘制路线信息。随着互联网使用量的增加，收到的实时情况将有助于建立更加可靠的关系，因为物联网。通过这种服务模式，可以根据实时发生的送货员和用户之间的情况信息参与各种IT和物流融合业务的开发。
1介绍
无处不在的计算机出现后，物流服务得到极大改善。在早期，物流服务由于交通和客户环境的频繁变化而经历了与时间有关的更多限制。许多研究正在进行中，以减少时间和精力，以帮助提供更快，更安全，更准确的送货服务。在物流服务环境中利用各种先进的计算技术和智能通讯设备，克劳斯对此进行了很好的解释，在实际开发中提出了这方面的努力。
最受欢迎的研究包括使用基于RFID或GPS的无线通信技术获得更可靠的服务的最佳路由技术和物流跟踪。许多这样的服务包括用户交互。以个人智能手机用户为中心的智能计算环境近来正在快速增长，它要求以人为中心的计算服务的发展，这种服务可以更直接地反映用户的意见和周边情况。换句话说，根据用户的需求和环境的频繁变化，对物流过程中的情境环境立即采取行动可以提高服务质量。所有的物流服务都集中在推动建立快速可靠服务的用户身上。对于基于情境的决策，我们需要在情境信息之间达成共识，以获得完整的意识。在服务模型中使用本体能够理解情境和情境信息之间的关系。
本文提出了一个基于以用户为中心的智能物流/交付服务的模型，考虑了无处不在的计算环境中出现的各种情景信息。另外，针对所提出的模型的基于上下文的本体模型被开发来处理语义情况。所提出的服务模型利用基于GPS的跟踪技术以及基于来自智能空间中的各种传感器的感测信息技术的各种情况信息作为物流/递送服务的路线和时间表规划的限制因素。用户可以通过为智能手机开发的基于GUI的应用程序来跟踪，交互和更改位置。为此，所提出的服务模型包括使用智能手机的基于GUI的情境信息处理技术和使用智能手机的基于上下文感知GUI的后勤服务场景和模型技术。
本文的其余部分安排如下。在第2节中，设计了设计模型的相关研究。接下来，第3节讨论与情境信息的后勤情况。第4节讨论物流过程的服务模式。第5节介绍了基于情景的路线决策和物流服务的逻辑视图，最后一节提供了结论和未来工作。
2相关研究
近年来，在泛在环境下对物流自动化技术和基于IT的物流智能服务技术进行了积极的研究。特别是，智能手机和RFID / USN技术正在进行实用技术研究[8]，以提供从商场到物流，送货上门以及船舶和空运等各个领域的情景感知服务。它证明了环境正在通过物联网进入一个新的层面[9]。 Scholz-Reiter [10]解释了实时定位物体的RFID应答器在物流过程中的自动化过程。利用位置数据和RFID进行物流环境相关研究，提出了IT技术与物流在各个应用领域的融合，如基于RFID的位置数据的运输车辆控制，物流信息和事件通知方法，物流仓库管理[11-14]。
这样的研究对于通过将计算模型和网络技术嫁接到传统物流相关工作流程中来提高物流和交付工作的效率具有重要意义。物流管理中的另一个影响因素是车辆路径问题（VRP）。开发了许多技术和算法来获取运输的最佳路线。 Peng等人[15]通过混合计算智能试图解决VRP问题，其中一些方法包括各种算法以找到最佳路线[16,17]。另外，这样的研究已经发展成试图考虑从物流系统和过程管理和控制中的传感器感测到的简单数据值以及各种类型的情况信息（诸如用户和环境信息）的流程，作为流程物流/交付流程的要素。通过这些努力，一些研究人员已经定义了物流/交付环境的情况信息，并提出了识别和处理物流/交付服务和系统状况信息的方法和模型[18-20]。
手机的使用提高了各种消费者生产者[21]和接收者 - 发送者之间关于安全交易的生产力。对使用智能手机的物流/配送服务的案例研究通过检查美国物流/配送公司的员工实际上准备使用智能手机使用物流/配送系统时发生的各种事件来展示其实用性。根据研究结果，使用智能手机的互联网物流/配送控制系统被引入，而不是传统的基于PDA的物流/配送计算机系统[23]。许多研究证明，以用户为中心的服务提高了生产率[24]，这也对使用这些设备负责物流/交付的人员的用户便利性产生了积极影响。
目前，预计使用智能手机的服务将具有非常广泛的范围和适用服务领域的多样性[5]，并且也将受益于许多应用[25]。然而，大多数研究[26-28]正集中在使用GPS和路线优化的基于简单位置信息的后勤/交付跟踪上，缺乏可应用各类传感信息的模型的研究来自RFID / USN的物流/交付环境。因此，需要对智能物流/配送服务模式进行研究，根据在实际物流配送环境中实时出现的基于用户的情况信息，提供最佳物流/配送服务。
对使用智能电话的物流车辆的控制系统的研究提出了一种设计，该设计克服了仅使用现有的基于GPS的位置信息的物流车辆控制系统的局限性以及在有限的时间和位置中的平滑的物流车辆控制系统使用3G网络的智能手机[29]。除了车辆跟踪和路线选择技术之外，物流系统中的以用户为中心的服务还需要情境感知系统。霍华德和坎布里亚[30]解释了情境意识在人类中心环境中的重要性，情境在意料之外的变化中会发生变化。 Yau等人对每种服务的情况都有不同的看法。 [31]定义情境以及情境，并将情境分为原子和复合情境。
需要在自动化物流服务中处理情境感知上下文信息，以根据客户的需求生成最佳路线。为此，使用基于OWL的本体表示语言，这是本体表示语言。许多研究正在基于本体论的物流服务中进行，以提高交付的生产率和时间效率。
3物流过程中的情况
在动态计算环境中，情境意识对决策系统更为重要。由于我们提出的系统围绕着用户的变化进行，因此情况变化轮番发生。获取的上下文信息集合决定了物流的情况，并根据客户需求提供最佳路线信息。
为了提供基于用户的服务，需要上下文信息，其可以被分类为常量上下文和可变上下文。常量上下文由不可改变的信息组成，而变量上下文包含可能在逻辑过程中产生情况的可变信息。客户的包装细节是与相应的客户相关联的特定和固定的信息。物流中的变量上下文是与递送者和接收者都相关的时间和地点。图1给出了上下文类的本体树。
车辆和客户的位置是物流情况的基本变化。通过通信网络获得关于位置的上下文信息。本体中的位置概念如图2所示。车辆的位置是通过GPS跟踪系统获得的，坐标和坐标是。客户将能够从智能手机上查看车辆的位置，以跟踪产品。物流应用程序安装在客户的智能手机上，不仅有助于跟踪，还可以通过激活发现按钮不断发现客户的位置。客户的位置最初是为物流提供的地址，但客户可以在车辆穿过其附近的位置时修改位置。另外，通过打开发现选项卡，客户的位置在交付者的智能设备中可见。根据客户的情况，可以改变地点和时间，并满足客户的需求。
4智能物流环境的服务模型
一般来说，实际的智能物流/交付环境存在于无处不在的或智能的空间中，其中连接到USN的各种传感器通过与有线/无线通信网络联网来进行互相计算。本文提出的服务模型的总体结构图如图3所示，用于提供与普适计算环境中的各种传感器相关联的基于智能手机的智能物流/传送服务。
所提出的智能物流/配送服务模型包括服务器部分，其基于实际感知到的情况信息向物流/配送负责人和用户提供智能物流/配送服务信息。来自用户智能手机的情况信息在智能物流服务的服务器中获得以确定关于物流的路线信息。交付路线由用户的位置和可用性决定。正如Gruber [32]指出的，本体是一个共享概念化的正式的，明确的规范。因此，通过利用这一概念，系统和情况之间的理解通过提供精确的交付来使物流服务受益。
4.1智能物流的高境界视角
服务器接收情况信息的输入，包括感知或输入的物流/交付车辆的位置，客户的位置，货物的状态，客户如何接收交付的货物的时间和方法以及实时路线更改物流/配送负责人的信息。
在这种情况下，基于图3的规则的上下文模型通过基于RDF的上下文模型以API级的状态信息类形式的形式客户端的低级终端状态信息。通过与其他客体化的低层终端状态信息的重复规则耦合，客体化的低层终端状态信息可被处理成具有更丰富含义的高层次状态信息。图4显示了所提出的服务模型的逻辑过程的概念图，用于通过耦合产生高级状态信息，该耦合已经通过应用规则的耦合应用规则。根据与本体存储器中存储的物流/传送域相关的本体知识字典，将从各种传感器传送的低级别数据构成类型和值。由类型和值表示的低级数据通过与其他低级别数据的重复耦合过程而被物化为更高级别的状态信息。例如，表示从图4中的位置传感器和GPS发送的用户位置的坐标信息被表示为用于示出该值的实际整数和语义信息的一对位置类型。生成的{位置，信息与{客户ID，用于识别特定用户的信息以及ID为00001的用户位置耦合的信息可以被抽象为更高级别的信息。
智能物流/配送服务提供各种与物流/配送相关的服务，从提供物流/配送路线优化信息的服务到物流/配送自动控制服务，采用客观化的高级状态信息以服务存储的网络服务形式提供。然后，服务引擎使用存储在日程存储器中的物流/传送计划信息和高级状态信息作为执行特定服务的限制因素。客户端将各种传感器以及安装在物流/配送车辆上的RFID和GPS设备实时发送的感测信息发送至服务器。然后，感知的信息可以与用户的智能设备联网，并且用户和负责物流/交付的人员可以通过他们的智能设备进行通信。通过这种网络，新服务可以实时考虑直接用户需求。
5物流本体论
以用户为中心的智能物流服务使用基于OWL的本体方法来实现客户满意度。本体通常包含概念，关系，公理和个体。作为本体开发的第一步，确定了以用户为中心的物流基本概念。这些概念被分为网络，状态，服务，上下文和演员概念。图5显示了物流的上层本体。这些概念在下面的小节中进行简要解释。
5.1基于情境的概念
上下文信息通过智能设备的适当手段从智能空间获得。智能物流中的概念背景包括时间，地点以及交付产品的信息。正如前一节所述，考虑到交付者和客户，上下文可以简短地分为常量和可变上下文。
5.2基于网络的概念
交付者和客户的位置信息在交付产品时被视为同等重要。因此，网络不断检查信息的不断更新。使用GPS连接获取交付者的位置。计算交货时间并将其发送给车辆所在地的客户。
5.3基于状态的概念
根据事件和执行的操作，交付过程的状态会更新。该过程的每个阶段都在服务器上更新并呈现给客户。当进程状态处于“交付”状态时，客户将能够追踪交付车辆并更新时间表中的个人更改。但是一旦交付完成并且状态转换为“交付”状态，客户将结束与物流的所有连接。
5.4基于服务的概念
以用户为中心的服务是本文的重点。该服务围绕基于情境的上下文信息的交付路线进行。
5.5基于演员的概念
在我们的模型中，演员的角色被确定为客户或驾驶员。接收者和发送者的基本信息存储在演员概念中。除此之外，物流公司也可以作为更广泛视野中的参与者之一加入。
本体使用带有OWL插件进行建模。类，对象属性，数据属性和单个断言都是为原型建模创建的。图6显示了物流本体，它解释了派生概念之间的阶级关系。
6智能物流的以用户为中心的情景
让我们讨论一下智能物流的原型场景，以及围绕客户和交付方的情况和事件。（i）客户A，B和C计划在他们每个特定地点接收他们交付的货物;（ii） （i）智能物流/配送公司领域负责人最初按照A，B和C的顺序接收配送路线。（iii）客户A认识到他们目前有私人事宜要处理并通知（iv）客户B亲自在家中接收交付的货物，但是B决定在附近短暂出门（v）客户C在他家中亲自接收交付的货物，但是现在还没有到达他的家。现在，我们在上述场景中会出现一些可能的情况。利用接收到的上下文信息，通过实施提出的服务模型，导出新的路线调整并将其发送给递送者。
6.1基于用户情况的路由管理
对于每种可能的情况变化，路线信息都会被更改并发送给递送人员。考虑到上述情况，可能的路线变化如下讨论：（1）来自客户A输入的私人时间表的时间信息被客体化为新的状态信息，并且使用限制信息改变现有物流/递送路线以用于设置一条新路线。然后，新确定的路线改变负责人的智能设备上指示的推荐信息，并且负责人通过新改变的路线继续物流/递送服务。（2）当客户B短暂地在他们的家附近移动时他们最初应该接收货物，他们直接使用智能设备将自己的位置信息发送到服务器。或者客户B的位置通过经由网络连接到智能空间的传感器自动发送到服务器并且与客户B的智能设备联网（3）新的状态信息被客户B的位置信息对象化并用作限制信息用于设置新路线。然后，如果客户B的位置应该晚于客户A或客户C在新路线中的时间上下文和位置上下文的流程，该新路线将客户A的时间信息考虑在1中，则新路线被确定为或，并且（4）服务器的服务引擎实时跟踪和监控当前正在进行的物流/配送服务过程;（5）如果在负责人的智能设备上实时指示新的路线改变推荐信息，客户B的当前位置信息接近负责人的移动路线，服务器的服务引擎向客户B的智能设备发送消息并提供自动SMS服务，从而可以检查是否接收到货物中途。此时，如果客户B读取发送至其智能设备的SMS文本并更改预订以中途收到货物，则新的详细信息将立即发送给负责人。（6）客户C正在搬到他家，客户C的位置信息以2中解释的方法发送到服务器。此时，如果客户C的位置在B的当前位置之前或者更接近负责人的路
全文共10842字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[10152]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
