面向数字家庭的普适知识管理系统.pdf

本发明公开了一种面向数字家庭的普适知识管理系统，包括如下模块：用于信息收集，知识创造及获取的查询适配器模块；用于用户权限使用监督，信息及知识安全保护的安全控制模块；用于存储、检索的知识数据的知识数据库模块；用于针对不同的家庭提供个性化服务的兴趣过滤模块；用于接收用户需求，组织，发送知识的接收与传播模块；用于读取用户配置文件，实现各种功能，对不同的功能模块进行调度的服务引擎模块。知识管理系统通过长期的学习自动捕获和总结用户对数字家庭中某一特定领域和服务的偏爱，从而对服务进行优先级的呈现或具有个性化的知识呈现，过滤用户不感兴趣的内容，为每个家庭提供独一无二的个性化服务。

1、  面向数字家庭的普适知识管理系统，其特征在于设置有以下模块：
用于信息的收集，知识创造及获取的查询配置模块；
用于安全监督，安全防范，安全保护的安全控制模块；
用于存储、检索、组织、集成功能的知识数据库模块；
用于提供个性化服务与需求的兴趣过滤模块；
用于用户需求的接收与知识数据的传播的接收与传播模块；
用于中央控制的服务引擎模块；
其中，查询配置模块主要处于知识管理生命周期的前两部分；查询适配器通过标准接口，从已有的数字家庭运营商及提供其他业务的运营商处的数据库中进行数据挖掘，通过不同的方法对已有的数据信息进行分析与提炼，寻找对家庭服务有价值的专家知识或技能数据，并将相关结果通知给服务引擎；查询配置模块包含记录查询模块、可用专业知识查询和潜在任务查询；每个查询配置模块通过通用服务总线实现异构数据库之间的数据传输，数据库中的数据以XML格式进行传输；
安全控制模块处理系统的异常、管理用户权限、拒绝非法的访问，阻止系统受到入侵者的非法攻击和侵入；
知识数据库模块主要处于知识管理周期的第三阶段，将生成的知识重新进行合成和组织，以更加符合用户习惯的方式呈现给用户，通过优化检索的方法和存储的数据结构，满足用户对实时性的要求；
兴趣过滤模块包含兴趣代理模块和通知引擎模块，兴趣过滤通过对同类的数据进行计算，调整不同数据的优先权，通知引擎模块实时地更新兴趣配置文件；模块中主要通过兴趣代理来处理基于任务的和基于兴趣的长期过滤功能；通过通知引擎来记录不同的家庭的相关特点和习惯，服务引擎根据兴趣过滤模块从知识数据库中提取特定的知识给特定的家庭用户；
接收与传播模块处于知识管理生命周期的最后一个阶段，结合了PSP技术，实现了知识的共享与资源的利用；针对不同的设备终端提供统一的标准通信协议，实现对现有和未来家庭设备的全面支持和兼容；
服务引擎模块是知识管理系统中的核心模块；模块采用XML用于内部的配置文件，使用XSLT作为模块之间的数据传输。

2、  根据权利要求1所述的面向数字家庭的普适知识管理系统，其特征在于所述安全控制模块提供了对系统中的网络流量监测，通过对流量异常的捕捉，通过防火墙的数据过滤防御拒绝服务攻击。

3、  根据权利要求1所述的面向数字家庭的普适知识管理系统，其特征在于所述接收与传播模块使用标准的TCP/IP、GSM、P2P、无线网通信协议，对各种设备提供支持。

面向数字家庭的普适知识管理系统
技术领域
本发明涉及一种面向数字家庭的普适知识管理系统，更具体的说，它是将一种特定的知识管理系统应用于数字家庭中。
背景技术
美国知识管理专家Stephen Cranford说过：“在未来三到五年间，我们将会发现几乎所有的企业都将开展知识管理活动”，目前，正有越来越多的企业认识到知识和知识管理对企业经营的重要作用。有学者研究认为“知识”主导了二十一世纪企业的竞争优势，面对知识此种无形资产要如何具体化并且加以运用，是每个企业经营者必须面对的主题。知识管理系统可以协助企业对知识这种无形资产作有效的管理，透过知识管理系统的协助可以将知识数字化储存起来形成企业的知识库，让企业内的员工可以透过系统平台共同分享与创新知识。知识管理系统的设计则是知识管理的核心和基础。
目前在市场上的知识管理系统有两大类，一类是以蓝凌为代表的系统，专注于知识管理，适合于大型企业的知识管理体系的深度提升，另一类是像易能那样，在协同办公系统中提供知识管理、报表中心等模块，包括了很典型的文档、信息、报表的全面管理，能够进行权限的有效控制，甚至提供了强有力的全文检索功能，从而能够满足企业对知识管理的主要需求。
知识管理系统包含隐形知识和显性知识、人和知识共享站点。事实上，知识管理的处理是对其中知识流和知识转化的动态处理。知识管理和信息是紧密联系的。同时知识管理和信息与企业知识分发的文化和环境紧密相关。知识管理系统分为四个层次，分别为战略层、应用层、方法层和技术层。战略层包含知识管理理论框架、知识管理计划与组织和企业文化。企业用过战略层得到长期的发展和加强企业的竞争。企业通过战略层创造一个正确的用于知识共享、交换和学习的文化环境。应用层包括决策支持和经济支持、知识资源和学习、协作和处理。应用层中知识管理系统在协作和商业的处理过程中学习和掌握知识，学习知识管理和高效分析的最实践，为提高员工的技能不断的积累和优化知识。方法层包含知识管理实现方法和知识管理应用方法，用于描述如何实现和处理更高级的知识管理。技术层包含IT平台和知识安全系统，用于保证知识管理工具的有效实现。
随着数字化产品及信息服务在家庭不断渗透并日益融合，如今数字家庭已成为融合3C领域的产业，以计算机、通信和电子技术为基础，提供娱乐、办公通讯、安全防卫与舒适享受，覆盖了内容提供商、业务运营商以及电脑、通讯和消费电子产品制造商等产业链环节。广义上的数字家庭是指将各种家用和个人数字化产品，按照现代家庭生活需求组成的集视听娱乐、信息服务和家居控制等功能于一体，并通过有线电视、宽带通信、无线通信等与外界实现信息交互和社会化家庭服务的综合智能系统。
目前，知识管理系统大多用于企业运营与管理中，通过掌握、捕捉、共享和使用企业的知识资产，进行评估和利用，以便更好的提升企业的竞争力。随着数字家庭的快速发展，数字家庭已经发展到以数字电视，移动设备为服务终端，为家庭提供媒体娱乐、教育、医疗、政务等多种服务，对计算机，通信，自动化的等多个学科的交叉技术有个更高和更迫切的需求。如何为不同的家庭提供个性化的智能服务，如何为用户提供更高品质的居家生活和与生活息息相关的有价值的知识建议，成为未来的数字家庭发展中的一个重要需求。
发明内容
本发明的目的在于为了满足未来数字家庭对以家庭为单位的个性化智能服务以及家庭范畴的知识的共享与服务，提供了一种面向数字家庭的家庭知识管理系统。目前在国内尚未有相关的知识管理在数字家庭方面的研究。
为了实现本发明，所使用的技术方案如下：
面向数字家庭的普适知识管理系统包含如下模块：
用于信息收集，知识创造及获取的查询适配器模块；
用于用户权限使用监督，信息及知识安全保护的安全控制模块；
用于存储、检索的知识数据的知识数据库模块；
用于针对不同的家庭提供个性化服务的兴趣过滤模块；
用于接收用户需求，组织，发送知识的接收与传播模块；
用于读取用户配置文件，实现各种功能，对不同的功能模块进行调度的服务引擎模块。
本发明的各个模块所实现的功能具体如下：
查询配置模块主要负责信息的收集，知识创造及获取，它主要处于知识管理生命周期的前两部分。查询适配器通过标准接口，从已有的数字家庭运营商及提供其他业务的运营商处的数据库中进行数据挖掘，通过不同的算法高效的对已有的数据信息进行分析与提炼，寻找对家庭服务有价值的专家知识或技能数据，并将相关结果通知给服务引擎。查询配置模块包含记录查询模块、可用专业知识查询和潜在任务查询。每个查询配置模块通过通用服务总线实现异构数据库之间的数据传输，数据库中的数据以XML格式进行传输。
安全控制模块在整个知识管理系统运行中起到安全监督，安全防范，安全保护的作用。处理系统的异常、管理用户权限、拒绝非法的访问，阻止系统受到入侵者的非法攻击和侵入。随着数字家庭智能化，网络化的发展，其安全性问题也变得日益严峻，本发明提出了一个专门的安全模块，提供了对系统中的网络流量监测，通过对流量异常的捕捉，通过防火墙的数据过滤防御拒绝服务等攻击，加强了数字家庭的安全性和健壮性。
知识数据库模块主要提供了知识的存储、检索、组织、集成等功能。它主要处于知识管理周期的第三阶段。将生成的知识重新进行合成和组织，以更加符合用户习惯的方式呈现给用户，通过优化检索的算法和存储的数据结构，可以较大的提高处理速度，满足用户对实时性的要求。
兴趣过滤模块主要提供个性化的服务，提供个性化的需求，向不同的家庭提供不同的家庭特有的知识数据。兴趣过滤模块包含兴趣代理模块和通知引擎模块。兴趣过滤通过对同类的数据进行计算，调整不同数据的优先权，通知引擎模块实时地更新兴趣配置文件。模块中主要通过兴趣代理来处理基于任务的和基于兴趣的长期过滤功能。通过通知引擎来记录不同的家庭的相关特点和习惯，服务引擎根据兴趣过滤模块从知识数据库中提取特定的知识给特定的家庭用户。
接收与传播模块主要负责用户需求的接收与知识数据的传播，处于知识管理生命周期的最后一个阶段。实现了多个途径的传播，主要结合了PSP技术，实现了知识的共享与资源的充分利用。针对不同的设备终端提供统一的标准通信协议，实现对现有和未来家庭设备的全面支持和兼容。模块使用了TCP/IP、GSM、P2P、无线网等通信协议，实现对各种设备提供广泛的支持。
服务引擎模块主要是起到了中央控制的作用，通过对用户需求的分析，调用其他的模块进行交互使用，服务引擎模块贯穿于知识管理系统的整个运行周期内，是知识管理系统中的核心模块。模块采用XML用于内部的配置文件，使用XSLT作为模块之间的数据传输。
本发明的技术特点主要体现如下：
1.多聚到知识传播与知识呈现。以数字电视为中心的数字家庭包含了三网融合技术，将电信网、计算机网和有线电视网三大网络融合，实现网络上的互联互通和业务上的互相渗透和交叉。结合数字家庭的这个特点，知识管理系统以此为依托提供的知识可以非常灵活的发送到用户的数字电视、移动设备和电脑等各类终端设备上。
2.面向家庭的长期兴趣过滤，为家庭提供个性化服务。知识管理系统通过长期的学习自动捕获和总结用户对数字家庭中某一特定领域和服务的偏爱，从而对服务进行优先级的呈现或具有个性化的知识呈现，过滤用户不感兴趣的内容，为每个家庭提供独一无二的个性化服务。
3.通过数字家庭的双向互联互通，支持知识管理系统的知识获取与共享。早期的数字家庭只能提供单向的数据传输，随着数字家庭通信技术的发展，已经实现了双向的互联互通。该技术的实现为家庭知识管理系统的实现提供了基础，实现了知识的聚集和共享。
附图说明
图1为面向数字家庭的普适知识管理系统结构图。
图2为面向数字家庭的普适知识管理系统流程图。
具体实施方式
本发明的发明思想为：用户通过家庭设备终端如手机、个人电脑、电视机等，发送用户笔记给服务引擎模块，服务引擎模块根据用户笔记形成配置文件，并把配置文件存入知识数据库模块，同时把配置文件发送给查询配置模块，查询配置模块再根据配置文件对现有数字家庭服务端进行搜索，搜索结果由服务引擎模块接收，再经过服务引擎模块处理后，发送给接收与传播模块，再由接受与传播模块反馈数字家庭设备终端。
如图1所示面向数字家庭的普适知识管理系统主要包括：
查询配置模块、兴趣过滤模块、服务引擎模块、知识数据库模块、接收与传播模块、安全控制模块。查询配置模块包括记录的全面评述及注释、可用的专门知识、潜在任务。接收与传播模块包括各种翻译器、各种接口。安全控制模块包括流量监测模块、异常捕捉模块、通过防火墙的数据过滤防御模块。兴趣过滤模块包括兴趣代理模块和通知模块。
首先，整个系统内部采用TCP/IP协议，无线终端设备使用GSM(Global System for Mobile communication)和点对点协议(p2p)等协议进行无线连接的方式进行。当用户离线时，可使用短信息服务(SMS)通知用户，SMS是GSM的一部分，通过这个协议，客户可以使用移动电话发送和接受文本信息。有PCMCIA槽的客户可以使用LAN(IEEE802.11b).
如图2系统的具体实施过程如下：
用户整理用户笔记，用户笔记通过家庭设备被发送给接收与传播模块，服务引擎模块分析家庭设备性能并指导接收与传播模块选择适当的翻译器，接收与传播模块再把用户笔记发送给服务引擎模块。
这里具体选择什么翻译器主要取决于下面几个因素：
1、平台。不同的平台有不同的能力。比如，不同设备的显示能力影响题目的长度和每篇文章的显示。
2、连接速度。如果连接速度慢，传递给客户的信息就少。
3、软件版本。客户拥有不同版本需要不同的形式的信息。
4、服务。服务器需要知道客户端的服务。
在接收到客户端的用户笔记后，服务引擎模块创建一个基于笔记的兴趣配置文件，并报存在知识数据库模块中，并把兴趣配置文件发送到查询配置模块，在这里执行内部和外部源的搜索。
为了提高搜索的质量兴趣，配置文件给出了兴趣配置文件的方法：
关键字选取方法和词干字典方法。
关键字是使用非用词表，通过去除普通文字比如她或它，从任务笔记中过滤出来的。对各个工作领域，非用词表是用来过滤掉使用频率高但低使用价值的文字的。在新闻领域，词组“采访”被过滤掉，因为它对于成为兴趣配置文件的一部分来说太过普通了。非用词表大约有1500个词(10kilobytes)并被存储在客户端上。
词干字典通常是用来改善配置文件的。它通常是识别单词的基本形态或错误形态的。比如，单词“Ericsson”将于不同的拼写匹配，如，“Ericson”“Eriksson”。词干字典来源于两年的内部存档的内容。这个字典大约有300000个单词，由于内容较多，被存放在服务器上。
查询配置模块除了要完成搜索还要分析文件、提供专业知识、收集反馈注释，形成查询结果。服务引擎模块接收查询配置模块的反馈结果，并在知识数据库模块中查找其他合作者的兴趣配置文件的重叠。如果有重叠，服务引擎模块通知合作者，用户根据存储在知识数据库模块中的用户偏好进行采取相应的响应，兴趣过滤模块根据配置文件对搜索结果进行重新分类、筛选、组织、过滤后，发送给服务引擎模块，服务引擎模块通过接受和传播模块反馈搜索结果给设备端的当前用户，便于知识的共享和传播，达到知识管理最初目的。
安全控制模块要对搜索结果的范围进行限定，防止出现不可控的状态，兴趣过滤模块要根据知识数据库模块中的配置文件对搜索结果进行重新组织和配置以满足用户对搜索结果的个性化偏好，兴趣过滤模块持续的监控用户的活动，兴趣过滤模块还有区分任务性质的能力，根据不同性质的任务采取不同的行动，比如，基于任务的配置文件和基于长期兴趣的配置文件被激活的方式不同，兴趣过滤模块只有区分了不同的配置文件才可能在它们被激活的时候才能对它们进行实时监控，只到此用户的进程不在活跃，当兴趣过滤模块进行一次用户兴趣文件的更新时，将修改在知识数据库模块中的相关配置文件，并反馈更新结果给用户。
整个流程的步骤如下：
1.数字家庭设备终端连接到服务引擎模块，用户笔记发送到服务引擎模块。
2.服务引擎分析设备终端的性能，指导接受和传播模块选择适当的翻译器，适应设备端相应。
3.服务引擎模块创建一个基于笔记的兴趣配置文件，并报存在知识数据库模块的知识数据库中。
4.兴趣配置文件发送到查询配置模块，在这里执行内部和外部源的搜索。服务引擎模块接收搜索结果。
5.服务器引擎模块在知识数据库中查找其他合作者的兴趣配置文件的重叠。如果有重叠，服务器引擎模块通知合作者，用户根据存储在知识数据库中的用户偏好进行采取相应的响应。
6.结果被传播与模块中的翻译器翻译并返回给设备终端，结果在设备终端显示并存储。
7.服务引擎模块配置接收与传播模块中的兴趣代理，使其持续监控，不断更新用户兴趣配置文件，并通过接收与传播模块中的通知模块反馈给终端用户。
8.如果兴趣过滤模块进行了一次用户兴趣文件的更新，将修改知识数据库，并通知用户。