Uma proposta de ontologia para residências inteligentes buscando a integração de dispositivos

Uma residência inteligente é capaz de adquirir e aplicar conhecimentos sobre um ambiente e, de forma autônoma, adaptar-se aos seus habitantes. Estes espaços contêm uma diversidade de dispositivos que precisam interagir, porém, também existem no mercado diversos padrões para automação. Esta heterogeneidade dificulta a interoperabilidade entre dispositivos tornando a aplicação dependente de um único fornecedor para que a comunicação seja efetiva. Da mesma forma, sistemas domóticos possuem serviços dinâmicos e a adição ou mobilidade de novos dispositivos ao longo do tempo requer não somente que aplicações possam comunicar-se, mas também identificar que novos serviços foram adicionados e, quando necessário, estabelecer uma comunicação pertinente ao novo contexto. Finalmente, sistemas de automação também precisam de alguma forma perceber o mundo real e interpretá-lo. Os sinais recebidos por sensores não possuem qualquer valor se não forem interpretados em relação ao contexto da residência. Ontologias podem auxiliar a resolver estes três problemas representando formalmente o domínio. Ela permite uma compreensão comum das informações através de um modelo semântico e possibilita a execução de suposições explícitas para o contexto da residência. Assim, esta dissertação propõe uma ontologia para integração em uma residência inteligente que representa o ambiente, seus dispositivos, indivíduos e os agentes de software permitindo que sejam criadas as relações para a interação. A consistência da ontologia foi avaliada em relação às questões de competência e um protótipo foi criado para validar a aplicação prática do modelo.A smart home is able to acquire and apply knowledge about the environment and autonomously adapt to its inhabitants. These spaces contain a diversity of devices that need to interact and there are also many commercial protocols for automation. This heterogeneity hinders the interoperability between devices turning the application dependent on a single technology for an effective communication. In the same way, domotic systems have dynamic services and the mobility of new devices from time to time requires the ability to discovery when a new service have been added and, when necessary, establish a new communication related to this new context. Finally, automation systems also need to perceive the real world and interpret it. The signals received from sensors have no value unless they are interpreted against the context of the residence. Ontologies can help to solve these three problems formally representing the domain. It enables a common understanding of information through a semantic model and enables the execution of explicit assumptions to the context of residence. Thus, this dissertation proposes integration ontology for a smart house that represents the environment, devices, people and software agents creating the relationships and reasoning about rules for interaction. The consistency of the ontology was assessed in relation to its competence and a prototype was created to validate the practical application of the model