I AE S  I nte rna t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   8 ,   No .   4 ,  Dece m b er   201 9 ,   p p .   4 43 ~ 4 50   I SS N:  2252 - 8938 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ai. v 8 .i 4 . p p 4 43 - 4 50           443       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : // ija i . ia es co r e . co m   Tow a rds a  sem a n tic  w eb of t hing s f ra m ew o rk       Na di m   I s m a il 1 ,   E l  G ha y a m   Ya s s ine 2 ,   Sa di q Ab dela li m 3   1, 3 M IS C  L a b o ra t o ry ,   Ib n   T o u f a il   Un iv e rsit y ,   Ke n it ra ,   M o r o c c o   2 EM S I - HO NO RIS ,   Ra b a t,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   19 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   No v   2 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   No v   1 6 ,   2 0 1 9       In f o rm a ti o n   a n d   c o m m u n ica ti o n   te F c h n o l o g ies   (ICT )  k n o w   a   sig n if ica n t   d e v e lo p m e n t  e sp e c iall y   in   term s  o f   h a rd w a re   m in iatu riza ti o n ,   c o st   re d u c ti o n   a n d   e n e rg y   c o n su m p ti o n   o p ti m iz a ti o n .   T h is  a d v a n c e m e n t  e n a b les   t h e   in terc o n n e c ti o n   o f   a   larg e   n u m b e r  o f   p h y sic a l  o b jec ts  n a m e l y   u sin g   th e   In tern e t,   f o rm in g   w h a t  is   c a ll e d   th e   In tern e t  o f   T h in g s  (Io T ).   T h e   Io T  p ro v id e s  t h e   o p p o rtu n it y   to   in t e ra c t  w it h   th e se   o b jec ts  th r o u g h   se n so rs,   a c tu a to rs  a n d   sm a rt  a p p li c a ti o n s  w h ich   m a y   h e lp   u se rs  in   se v e ra l  a re a s  su c h   a s tr a n sp o rt,   lo g isti c s,  h e a lt h   c a re ,   a g ricu lt u re ,   e t c .   Ho w e v e r,   b u il d i n g   th e   Io T  re q u ires   a   stro n g   in tero p e ra b il i ty   b e t w e e n   th o u sa n d s  o f   h e te ro g e n e o u s  d e v ice s  a n d   se r v ice s.  In   th is  c o n tex t,   th e   S W o T   (S e m a n ti c   Web   o f   T h in g s)   u se s  se m a n ti c   W e b   tec h n o lo g ies   to   e n r ich   t h e se   d e v ice s  a n d   se rv ice s  w it h   se m a n ti c   a n n o tatio n s  w h ich   e n a b les   th e   se m a n ti c   in tero p e ra b il it y .   Ho we v e r,   th e   d e v e lo p m e n t  o f   S W OT - b a s e d   sy ste m s  o n   a   larg e   sc a le  fa c e s  m a n y   c h a ll e n g e s  e sp e c iall y   d u e   to   th e   larg e   n u m b e r  o f   d e v i c e s  a n d   se r v ice s,  th e ir  g e o g ra p h ica l  d istri b u ti o n   a s  w e ll   a s  t h e ir  m o b il i ty .   T h e se   c h a ll e n g e s - w h ich   m a y   a ff e c t   th e   s y ste m   p e rf o r m a n c e   a s  a   w h o le - re q u ire  in n o v a ti v e   in d u stry   a n d   re se a rc h   e ff o rts.   T h e   c u rre n t  p a p e r  p ro p o se s  a   S W o T   fra m e w o rk   a rc h it e c tu re   th a t  tak e   in t o   a c c o u n t   th e   m a in   S W o T   c h a ll e n g e s.   K ey w o r d s :   I n ter n et  o f   T h i n g s   Se m a n tic  W eb   W eb   o f   T h in g s   Co p y rig h t  ©   2 0 1 9   In stit u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Nad i m   I s m ail ,   MI SC   L ab o r ato r y ,   I b n   T o u f ail  Un i v er s it y ,   Ken itra ,   Mo r o cc o .   E m ail:  i s m a il.n ad i m . g i@ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  w o r ld   is   b u ild i n g   a  p r o m is in g   d i g ital   w o r ld   th r o u g h   t h e  I n ter n et   o f   th i n g s   ( I o T )   [ 1 ] .   T h e  I o T   ca n   b e  s ee n   a s   a  v is io n   i n   wh ich   r ea l  o b j ec ts   ar e  u n iq u el y   id en ti f ied   a n d   ar e  ab le  to   co m m u n icate   to   ea c h   o th er .   Ho w e v er ,   th e s e  o b j ec ts   ar e  g en er all y   m an u f ac t u r ed   b y   d i f f er en t  co n s tr u cto r s   t h at   d o   n o t  n ec es s ar il y   r esp ec t  th e  s a m e  s tan d ar d s .   T h is   f ac t   r es u lts   i n   h eter o g en eo u s   d e v ices   t h at  m i g h t   n o t   b e  a b le  to   co m m u n icate   d ir ec tl y   w it h   ea ch   o th er ,   r ai s in g   i n teg r atio n   an d   i n ter o p er ab ilit y   is s u e s   [ 2 ] .   Mo r e  p r e cisel y ,   t h e  d esire d   in ter o p er ab ilit y   is   th e  ab ilit y   f o r   m u ltip le  I o T   p latf o r m s   f r o m   d if f er e n t  v e n d o r s   to   w o r k   to g et h er   [ 3 ] .   R ec en t l y ,   t h i s   ch al len g e  w as   ad d r ess ed   lev er ag i n g   th e  d e v i ce   as  s er v ice s   ap p r o ac h   ( W o T )   w h ich   en ab les  th e   I o T   d ev ices  t o   p u b lis h   t h eir   ca p ab ilit ies  as  W eb   r eso u r ce s .   Ma n y   r e s ea r ch   p r o j ec ts   h av e  tack led   t h is   i s s u e   f r o m   d i f f er e n t  an g le s .   Si n ce   2 0 1 0 ,   in tr o d u ce   th e  id ea   o f   W eb   o f   T h in g s   to   co n n ec t  p h y s ic al  th i n g s   to   th e  w eb   u s i n g   t h e  R E ST f u l  ar c h itect u r e  [ 4 ] .   T h is   id ea   h a s   led   to   t h e   W 3 C   W eb   o f   T h in g s   m o d el  th at  i s   c u r r en tl y   i n  th e  p r o ce s s   o f   s tan d ar d izatio n   [ 5 ] .   W h ile  it  d ef in es  a  b asic  s e m a n tic  f o r   T h in g s   in   t h e  I o T ,   th is   d ata  m o d el  s h o u ld   b en ef it  f r o m   ali g n m e n t  w ith   m o r e  d etailed   s e m an tic   v o ca b u lar ies.  E f f ec tiv e l y ,   t h e   W o T   p r o v id es  th e   in ter o p er ab ilit y   at  o n l y   t h e  h a r d w ar e  an d   co m m u n icat io n   p r o to co l  lev el,   an d   d o es  n o t   ad d   in telli g e n ce   to   th e   th i n g s   o r   f ac ilit a te  u n a m b i g u o u s   i n ter p r etatio n   o f   th eir   d ata  [ 6 ] .   I n   co n tr as t,  s er v ice  d e s cr ip tio n ,   co m m o n   p r ac tices,  s tan d ar d s   an d   d i s co v er y   m ec h a n is m s   s h o u ld   b e  in ter o p er ab le  to   allo w   i n ter ac tio n s   b et w ee n   d if f er e n t o b j ec ts   [ 2 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI   Vo l.  8 ,   No .   4 ,  Dec em b er   20 1 9 :    4 43   –   4 50   444   Se m a n tic   W eb   o f   T h i n g s   ( S W o T )   is   a  r ec en t  r esear c h   f i eld   ai m i n g   to   in teg r ate   Se m an tic  W eb   tech n o lo g ies  to   I n ter n et  o f   T h in g s .   I t  is   co n s id er ed   as  an   ev o lu tio n   o f   t h e  cu r r en t  W eb   o f   T h in g s   th at  f o c u s e s   o n   p r o v id in g   s e m a n tic   i n ter o p er ab ilit y   a m o n g   o n to lo g ies   an d   d ata  [ 7 ] .   T h e  s e m an tic  W eb   o f   T h in g s   atte m p ts   to   b r in g   th e  s e m an t ic  in ter o p er ab ilit y   to   th e  W o T   u s in g   W eb   s tan d ar d s   an d   s e m a n tic   W eb   tech n o lo g ies.   H ig h li g h t  th e  n ee d   o f   s e m a n tics   to :  p r o v id e  u n a m b i g u o u s   I o T   d ata  d escr ip tio n s   to   b e  in ter p r eted   b y   m ac h in e s ,   co m b i n e  d ata  f r o m   d if f er en t  p h y s ical  w o r ld s ,   s e m an tic  r ea s o n in g ,   a n d   s e n s o r   d is co v er y   [ 8 ] .   T h e  SP I T FIRE  p r o j ec t  [ 9 ] ,   in tr o d u ce d   its   v i s io n   o f   Se m a n ti c  W eb   o f   T h in g s ,   w h ic h   co n s i s ts   in   p r o v id in g   ab s tr ac tio n s   f o r   th i n g s ,   f u n d a m en tal  s er v ices  f o r   s ea r c h   an d   an n o tat io n ,   as  w ell  as   b y   i n te g r atin g   s en s o r s   an d   th i n g s   in to   th e  L OD  clo u d   [ 1 0 ] .   T h e  au th o r s   o f   [ 6 ]   d ev elo p ed   a  tax o n o m y   o f   o n to lo g ies  i n   a  t w o - la y er ed   ap p r o ac h :  cr o s s - d o m ai n   th at  in cl u d e  m o d els  o f   W o T   ele m e n t s ,   s u c h   as   d ev ice,   e n tit y ,   s er v ice,   lo ca tio n   a n d   d o m a in   m o d els   t h a t   r ep r esen t  W o T   ap p licatio n   ar ea s ,   class i f ied   in to   en v ir o n m e n tal  an d   u s er - o r ie n ted   ar ea s .   [ 1 1 ]   r ev ie w ed   an d   class i f ied   t h e  s tate - of - t h e - ar t  s ea r ch   m et h o d s   f o r   th e   W eb   o f   T h in g s .   T h e  s u r v e y   s h ed   li g h t  o n   t h e  i m p o r tan ce   o f   s e m a n tic s   f o r   th e  s e m a n tic   d is co v er y   o f   W o T   r eso u r ce s .   B esid es,  d if f er en t  SW o T   f r a m e w o r k s   h av e  b ee n   d esig n ed   to   en r ic h   r ea l - w o r ld   o b j ec ts   w it h   s e m a n tic   a n n o t atio n s   a n d   i n f er e n ce   [ 1 2 - 1 3 ] .   Fo r   in s tan ce ,   [ 1 4 ]   p r o p o s ed   th e  s e m an t ic  W eb   o f   T h in g s   f r a m e w o r k   f o r   c y b er   p h y s ical   s y s te m s   ( S w o T 4 C P S).   T h is   f r a m e w o r k   lev er ag ed   t h e  SW o T   o n to lo g y   f o r   d escr ib in g   i n tr in s ic  s en s o r   an d   ac tu a to r   p r o p er ties   an d   p r esen ted   s e m i - au to m at ic  an n o tati o n ,   s e m a n ti c  in ter o p er ab ilit y ,   d is co v er y   a n d   r ea s o n i n g   ap p r o ac h es.  T h e   Se m a n tic  Gate w a y   as Ser v ice   ( SGS)  [ 1 5 ]   allo w s   t r an s latio n   b et w ee n   m e s s a g i n g   p r o to co ls   s u ch   a s   XM P P , C o AP   an d   MQ T T   v ia  a  m u lti - p r o to co l  p r o x y   ar c h it ec tu r e  w h ich   i m p r o v e s   t h e  tech n ical  i n t er o p er ab ilit y   b et w ee n   d ev ices.   A d d itio n al y ,   t h e  g a te w a y   o f f e r s   a  s e m a n tic  a n n o tatio n   s er v i ce   u s i n g   th e  SS N  [ 1 6 ]   v o ca b u lar y   to   e n ab le  th e   s e m a n tic  i n ter o p er ab ilit y .   Ho w e v er ,   p r o v id in g   s e m an t ic  d escr ip tio n s   alo n e  d o es  n o t  s o lv e  all  th e  W o T   is s u e s   s u c h   as  d is co v er y ,   m an a g e m en t  o f   d ata,   etc.   B ec au s e  th e  s e m a n tic  d escr ip tio n   s till   n ee d s   to   b e   s h ar ed ,   p r o ce s s ed ,   an d   in ter p r eted   b y   v ar io u s   m e th o d s   a n d   s er v ice s .   T h is   p r o b lem   b ec o m e  m o r e  s er io u s   w h e n   t h e   s y s te m   i s   h u g e  o r   m o b ile  a  s h o w n   in   F ig u r e  1 .           Fig u r e  1 .   M ain   ch alle n g es o f   I o T ,   W o T   an d   SW o T       T o   illu s tr ate  th i s ,   th e  m o b ilit y   [ 1 7 ]   in   I o T   en v ir o n m en t s   ca n   i m p ac t  n e g ati v el y   t h e  p er f o r m an ce   o f   th e  I o T   s y s te m s .   T h r ee   ty p es   o f   m o b ilit y   ar e  w o r th   to   m e n tio n   h er e:  th e  m o b ilit y   o f   s e n s i n g   an d   ac tu ati n g   d ev ices  ( e. g .   a  s en s o r   f ailu r e   d u e  to   a  b atter y   p r o b lem ) .   T h e  m o b ilit y   o f   g ate w a y s   ( e. g .   m o b ile  p h o n e  o r   v eh ic le)   an d   th e  m o b ilit y   o f   d ata  ( w h en   t h e  v al u e  r e p o r ted   b y   th e  s e n s in g   d ev ice  ch an g e s ) .   W h ile  th i s   p h en o m e n o n   i s   m o s t l y   co n s id r ed   as  a  p r o b lem ,   it  ca n   b e  an   ef f ec ti v e  s o l u tio n   f o r   I o T   d at a  co llectio n   w h ic h   co n tr ib u te  to   ex te n d   n et w o r k   li f e.   B esid es,  t h e   co n te x t  o f   a  d ev ice   o r   a  i s   d ec is iv e   d u r in g   t h e  d is co v er y   b ec au s e  a m b ia n t  s y s te m s   h a v e  to   lo o k   f o r   d ev ice s   b ein g   in   a  ce r tain   s tate  o r   co n te x t  f o r   r eg u latio n   o r   alar m i n g   p u r p o s es.  T h u s ,   t h e  v alu e  r ep o r ted   b y   th e  d ev ice  a n d   th e  ti m e  w h e n   th i s   v al u e  h a s   b ee n   ca p tu r ed   ar e  i m p o r tan t  in   t h e  d ec is io n   to   b e  tak e n .   C o n s eq u en t l y ,   a   b a d   m a n ag e m e n t  o f   t h e  m o b ilit y   p h e n o m en o n   ca n   h ar m   t h e  s y s te m   p er f o r m a n c e,   th e  n e t w o r k   li f e  o r   th e   q u alit y   o f   d ata.   Se lf - m a n ag e m en t  a n d   d is tr ib u ted   s y s te m s   l ik e  p ee r - to - p ee r   ( P 2 P )   n et w o r k s   ar e  r o b u s t  an d   ca n   e n ab le  m o r e  s ca lab le  s y s te m   w i th o u t   a n y   ce n tr al   p o in ts   o f   f ail u r e.   W h ile  t h e  o n to lo g y   m o d eli n g   e f f o r ts   h av e  lar g el y   co n ce n tr ated   o n   th e   W o T   o b j ec ts   lik e   s en s o r s ,   o th er   i m p o r tan t   ele m en ts   li k e  ac t u ato r s ,   p r o d u ce d   d ata,   s er v ices,   lo ca lizatio n   an d   d o m ai n   o n to lo g ie s   r eq u ir e  also   a  s p ec if ic   atte n tio n .   B esid es,  th e  e x is te n ce   o f   s e v er al  o n to lo g ie s   m o d elli n g   t h e  s a m e  k n o w led g e  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       To w a r d s   a   s ema n tic  w eb   o f th in g s   fr a mewo r k  ( N a d im  I s ma il )   445   d o m ai n   li k e  u n its   o f   m ea s u r e m en t   o r   lo ca lizatio n   r e q u ir e  m ap p in g   tec h n iq u es   to   d eter m i n e  t h e  co r r esp o n d en ce s   b et w ee n   co n ce p ts   in   th e s e  o n to lo g ie s .   L a s t   b u t  n o t  least,  to   m a k e  th e  s e m an tic  an n o tatio n   a   s tr aig h t f o r w ar d   o p er atio n ,   co m m o n   an d   au to m atic  s e m a n ti c  an n o tatio n   f r a m e w o r k s   ar e  s tr o n g l y   r eq u ir ed .   I n   ad d itio n   to   th at,   t h e  s to r a g e  an d   s ea r ch   in   a  b ig   s e m a n tic  f ile   co u ld   b e  v er y   co s t l y .   T h er ef o r e,   th e  p ar titi o n i n g   o f   th e   s e m an t ic  d escr ip tio n   o f   th e  I o T   d ev ices  in to   s e v er al  s e m an tic  r ep o s ito r ies  m a y   i n cr e ase  th e  s to r ag e  a n d   th e  s ea r ch   p er f o r m a n ce .   Desi g n i n g   an d   i m p le m e n ti n g   r ep o s ito r ies  th at  e n ab le  p u b lis h i n g   an d   ac ce s s i n g   t h e   s e m a n tic  d ata  i n   lar g e  d is tr ib u ted   an d   d y n a m ic   e n v ir o n m e n ts ,   a n d   p r o v id in g   e f f ic ien t   i n d ex i n g ,   c lu s ter in g ,   r an k i n g   an d   d is co v er y   m ec h a n is m s   ar e  i m p o r ta n t  is s u e s   in   I o T .   A s   f ar   as  t h e  s ec u r it y   i s   co n ce r n ed ,   o u ts id er   I o T   o b j ec ts   n ee d   to   b e  p r ev e n ted   f r o m   p h y s ical   d a m a g e,   u n a u t h o r ized   ac ce s s   i n   o r d er   to   en s u r e  i ts   s a f et y .   B esid es,  d ev ices  tr a n s m it   th e  in f o r m atio n   to   t h e  i n f o r m atio n   p r o ce s s i n g   s y s te m   o v e r   w ir ed   o r   w ir eles s   tr an s m is s io n   m ed ia.   C o n s eq u en tl y ,   d ev ices  s h o u ld   f o llo w   th e  en cr y p tio n ,   au t h en ticatio n   an d   au th o r izatio n   m ec h a n i s m s   to   en s u r e  d ata   in te g r it y   at  t h e  i n f o r m atio n   p r o ce s s in g   s y s te m .   T h u s ,   d ev elo p in g   r eliab le   an d   ef f icie n t   s o lu tio n s   t h at   ca n   s u p p o r t  an d   m ai n tai n   s ec u r it y   a n d   p r iv ac y   r eq u i r e m en t s   i n   t h e  I o T   d o m ai n   is   r eq u ir ed .   I n   th i s   p ap er ,   w e  p r o p o s e  a  SW o T   Fra m e w o r k   ar ch itec tu r e.   O u r   d esig n   atte m p s   to   ad d r ess   th e  af o r e m en tio n ed   ch alle n g e s   b y   co m b in i n g   d if f e r en t  tech n iq u es.  T h e  m ai n   co n tr ib u tio n   o f   t h i s   p ap er   is   th r ee f o ld :   a.   T h e  W eb   o f   T h in g s   v i s io n   is   c o m b i n ed   w i th   s e m a n tic  tec h n o lo g ies  to   r ea c h   t h e  s e m an t ic  i n ter o p er ab ilit y   b y   th e  m ea n   o f   a n   ap p r o p r iate  o n to lo g y   SW OT - I I O.   T h e  SW OT - I I O  is   a  co m b in a tio n   o f   th e  SW OT   o n to lo g y   d escr ib i n g   d ev ices a n d   I I O  d escr ib in g   s er v ices a n d   d o m ai n   k n o w led g e.     b.   I n d ep en d en tl y   o f   t h eir   co n s t r u cto r s   o r   co m m u n ica tio n   p r o to co ls ,   h eter o g en eo u s   d ev i ce s   ca n   w o r k   to g eth er   t h a n k s   to   t h e  s e m an tic  in ter o p er ab ilit y .   An d   t h at   s u p p o r ts   t h e  s ca lab ilit y   o f   t h e  s y s te m .   I n   ad d itio n   to   t h is ,   d i s tr ib u ted   s e m an tic  r ep o s ito r ies  a n d   d is tr ib u ted   i n d ex i n g   ar e  ad o p ted   to   p r eser v e  t h e   s y s te m   p er f o r m an ce .     c.   T h e  d if f er en t  g ate w a y s   ar e  lin k ed   th r o u g h   a  P 2 P   n et w o r k   wh ich   i s   s ca lab le  an d   m o r e  s u it ab le  f o r   m o b il e   n o d es.  B esid es,  m o b ile  g ate wa y s   ca n   p la y   t h e  r o le  o f   m o b il e  n o d es  ab le  to   v is it  s en s i n g   d ev ices,  co llect   an d   s en d   t h eir   d ata  to   s tatic  s ta tio n s .   T h e  r em ai n in g   o f   t h is   p ap er   w il l  b e  o r g an ized   as  f o llo w s :  Sectio n   2   ex p lain s   th e  m ain   c o m p o n en t s   o f   th e  ar c h itect u r e.   Sectio n   3   s u m m ar izes  a n d   d is cu s s e s   th e   r esu lt s   an d   f in d i n g s   co m p ar e d   to   th e  s tate  o f   t h e   ar t.  A n d   Sect io n   4   co n clu d es t h e  p ap er .       2.   T H E   F RAM E WO RK   ARC H I T E CT U RE   T h e  p r o p o s ed   SW o T   f r am e w o r k   ar ch itec tu r e  is   co m p o s ed   o f   6   m ai n   co m p o n en ts   il lu s tr ated   a s   s h o w n   in   F ig u r e  2 .   T h ese  co m p o n en ts   ar e  d escr ib ed   m o r e  th o r o u g h l y   i n   w h at  f o llo w s :           Fig u r e  2 .   S y s te m   ar ch itect u r e  o v er v ie w       a.   Dev ices :  th e s e  d ev ice s   ar e  s e n s o r s   a n d   ac tu ato r s   w h ic h   ar e   r esp o n s ib le  f o r   co llecti n g   d at a  an d   s en d i n g   th e m   to   th e  g a te w a y s   o r   ac tin g   o n   th eir   en v ir o n m e n t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI   Vo l.  8 ,   No .   4 ,  Dec em b er   20 1 9 :    4 43   –   4 50   446   b.   Gate w a y s :  th e s e  d ev ices  n ee d   h ig h er   co m p u t in g   p o w er   an d   also   s o m e  m e m o r y   s p ac e  to   s to r e  all  th e   d ata  s en t  b y   d ev ice s .   T w o   t y p es  o f   g a te w a y s   ar e  a v ailab le :   s tatic   g ate w a y s   w h ich   ar e  lo ca ted   at  f i x ed   p lace s   li k e  r o o m s .   T h is   t y p e   is   d ir ec tl y   co n n ec ted   to   t h e  n ea r b y   d e v ices.  T h e  s ec o n d   t y p e  is   m o b ile   g ate w a y s   w h ic h   ar e  ab le  to   m o v e  f r o m   an   ar ea   to   an o t h er   in   o r d er   to   g ath er   d ata  f r o m   f ar   o r   lo w   b atter y   d ev ices  an d   s e n d   th i s   d ata  to   th e  n ea r est  s tatic  g ate w a y .   c.   DHT :  Dis tr ib u ted   Ha s h   T ab les  ar e  s ca lab le,   r o b u s t,  a n d   s el f - o r g a n izin g   p ee r - to - p ee r   ( P 2 P)  s y s te m s   th at   s u p p o r t e x ac t  m atc h   lo o k u p s .   DHT s   en ab le  m o r e  s ca lab le  s y s te m   w i th o u t a n y   ce n tr al  p o in t s   o f   f ai lu r e.   d.   Di s co v er y   s er v er :  t h e  d is co v er y   s er v er   i s   co m p o s ed   o f   th r ee   m o d u les :     T h e  in d ex in g   m o d u le:  T h e  I o T   s tatic  g ate w a y s   ar e  r eg is ter ed   in   th e  s y s te m   b y   g iv in g   s o m e  in f o r m atio n .   T h e  lo ca tio n   in f o r m a tio n   o f   t h ese  g ate w a y s   ar e  u s ed   i n   a  Geo - s p atial  in d e x   i n   o r d er   to   q u ick l y   lo ca te   th e  I o T   g ate w a y s   o f   a   ce r tain   ar ea .   I t’ s   w o r t h   to   m e n tio n   t h a t th e   m o b ile   g ate w a y s   ar e  n o t  co n s id er ed   b y   th is   i n d ex .     T h e  an n o tatio n   m o d u le:  Fo r   ea ch   r eg i s ter ed   I o T   g ate w a y ,   th e  u s er   ca n   ad d   th e  d e v ices  m o n ito r ed   b y   th is   g ate w a y .   A t  t h i s   s tep ,   th e  d is co v er y   s er v er   d ea ls   w i th   th e  s e m a n tic  an n o tatio n   o f   th e  d ev ice   in f o r m atio n   b ased   o n   th e  SW OT - I I O  o n to lo g y .   T h e  s e m a n t ic  d ata  is   s to r ed   in   o n e  o r   s ev er al  s e m an tic  r ep o s ito r ies.  A ls o ,   th e  d e v ice  i n f o r m atio n   i s   s to r ed   in   a  r elati o n al  d atab ase  f o r   an   ea s y   d i s c o v er y .     T h e  d is co v er y   m o d u le:   T w o   t y p e   o f   d is co v er ies   ar e  p r esen t   h er e.   T h e  f ir s t   d is co v er y   i s   wh en   a  u s er   o r   an   ap p licatio n   r eq u e s ts   s o m e  o b j ec ts   o f   s o m e   cr iter ia  ( t y p e,   lo ca tio n ,   ti m e) .   T h e  s y s te m   f i n d s   t h e  s tat ic  I o T   g ate w a y s   u s in g   th e   Geo - s p ati al  i n d ex .   Af ter   t h at,   a   S P A R Q L   q u er y   is   s e n t   to   all   th e  s e m an t ic  r ep o s ito r ies  o f   th e  I o T   g atew a y s   f ilter ed   b y   t h e  in d e x .   A t  ea c h   s e m an tic  r ep o s ito r y ,   a  s e m a n tic   d is co v er y   i s   p er f o r m ed   an d   t h e  id en ti f ier s   o f   t h e  o b tain ed   o b j ec ts   ar e  r etu r n ed   to   th e  d is co v er y   s er v er   w h ic h   u s e  th e m   to   li s t  t h e  o b jects  f r o m   th e  r elatio n al  d atab ase.   T h e  s ec o n d   d is co v er y   i s   p er f o r m ed   b y   th e  m o b ile  I o T   g ate w a y s   p er io d ically .   E f f ec tiv e l y ,   ea c h   m o b ile  g ate w a y   u s es  t h e  i n d ex i n g   m o d u le  to   s ea r ch   f o r   th e  n ea r est  s tatic  I o T   g ate w a y .   W h e n   f o u n d ,   t h e  m o b ile  g a te w a y   u s es  t h e  d i s tr ib u ted   h a s h   tab le  to   lo o k   f o r   t h e  r ef er e n ce s   o f   th e   s e m a n tic  r ep o s ito r ies  o f   th is   s tatic   g ate w a y .   Af ter   t h at,   th e   s e m a n tic  d escr ip tio n   o f   th e  d ev ices  i s   s to r ed   in to   th e s e  r ep o s ito r ies.  T h is   d is co v er y   allo w s   th e  o b j ec ts   d is co v er y   u s i n g   o n l y   t h e  i n d ex ed   g ate w a y s   ( T h e  s tatic  g ate wa y s ) .   e.       Se m a n tic  r ep o s ito r ies:   O u r   s y s te m   lin k s   ea ch   g ate w a y   to   o n e  o r   s ev er al  s e m an tic  r ep o s ito r ies  an d   s to r es  th e  s e m a n tic  d escr ip tio n   i n   f o r m   o f   tr ip les  d is tr ib u ted   o v er   th ese  r ep o s ito r ies.  W h en   p er f o r m in g   a   s e m a n tic  d is co v er y ,   o n l y   t h e  r ep o s ito r ies o f   th e  d is co v er ed   g ate w a y s   w i ll b e  q u er ied .     f.       E n d   u s er :   T h e  en d   u s er   th r o u g h   th e  w eb   ap p licatio n   an d   f r o m   h is   s m ar tp h o n e  o r   P C   co u ld   r eq u est  in f o r m atio n   f r o m   t h e  d if f er e n t   d ev ices a s   w ell  a s   th e  s tatis tic s   h i s to r y .       3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   I n   o r d er   to   ev al u ate   th e   f ea s i b ilit y   o f   o u r   ap p r o ac h ,   w e  h a v e  i m p le m en ted   an   ea r l y   v er s io n   o f   o u r   SW o T   f r am e w o r k .   T h r o u g h   t h is   i m p le m en tatio n   w e  at te m p t  to   ev alu ate  o n l y   t w o   a s p ec ts   o f   t h e  p r o p o s ed   f r a m e w o r k .   ( 1 )   T h e   s e m a n tic   i n ter o p er ab ilit y   a n d   ( 2 )   T h e  d is tr ib u ted   in d e x i n g   m e th o d .   A s   f ar   as   th e   s e m a n tic   in ter o p er ab ilit y   is   co n ce r n ed ,   w e  s h o w   h o w   d if f er en t  h eter o g en eo u s   d ev ices  ca n   i n ter ac t   th r o u g h   th e  s a m e  p latf o r m   b ased   o n   s e m an tic s   r ath er   th a n   u n i f ied   m o d el.   Se co n d l y ,   w e  te s t  t h e  p er f o r m a n ce   o f   t h e  s e m a n tic   d is co v er y   le v er ag i n g   f o u r   g eo s p atial  in d e x in g   m et h o d s : c en t r alize d ,   P H T ,   R - T r ee   an d   Q - T r ee .     3 . 1 .     I nte ro pera bil it y   I n   th is   s ec tio n ,   w e  d escr ib e  a  s i m p le  s m ar t  ir r ig at io n   i m p le m en tatio n   u s in g   t h e  W o T   ap p r o ac h .   Fo r   th is ,   t h r ee   W o T   d ev ices  ar e  co n s id er ed :  ( 1 )   A   ca p ac itiv e  s o il   m o is t u r e  s en s o r   au g m e n ted   w ith   an   A r d u in o   ( to   allo w   th e   w ir eles s   co m m u n ic atio n   o f   t h e  s e n s o r   d ata)   to   m ea s u r e  t h e  s o il  h u m id it y ,   ( 2 )   A  L C D   d is p la y   to   s i m u late  th e  s m ar t  v al v e  a n d   th e  s p r in k ler   u s ed   to   ir r ig ate  t h e  s o il  an d   ( 3 )   a  w ea t h er   w eb   s er v ice  to   in d icate   i f   th e  d a y   is   r ain y   o r   n o t.  T h e  co n tr o l  o f   d ev ices  is   m an a g e d   b y   th e  Mo zilla  I o T   g ate w a y   w h ic h   is   a n   I o T   f r a m e w o r k   i m p le m e n ted   b y   Mo zilla  an d   b ased   o n   th e  W eb   o f   T h in g s   r esear c h es.  I t  ca n   m an a g e  a n d   s to r e  th e   d ata  co llected   f r o m   v ar io u s   I o T   d ev ices,  p r o v id es  ca p ab ili ties   f o r   r eg i s tr atio n ,   m an a g e m en t,  an d   co n tr o l  o f   I o T   d ev ices.  Mo r eo v er ,   th e  g ate w a y   also   p r o v id es  o p en   AP I s   to   m o n ito r   an d   co n tr o l  I o T   d ev ices  th r o u g h   R E ST f u l   in ter f ac es.  T h e  Mo zilla  I o t  g ate w a y   e n ab les  b o th   tec h n ical  a n d   s y n tac tic  i n ter o p er ab ilit y .   T h e  s e m a n tic   in ter o p er ab ilit y   is   a l lo w ed   p ar tiall y   u s i n g   a  u n if ie d   d ata  m o d el  “ T h e  W o T   m o d el”.   Ou r   e x a m p le  i m p le m en t s   t h e   f o llo w i n g   s ce n ar io :  t h e  s y s te m   s h o u ld   d etec t  th e   s o il   n ee d   o f   w a ter   u s i n g   t h e  s en s o r   d ata,   ch ec k   t h e  w ea t h er   s tate  o f   a   p ar ticu lar   lo ca tio n   a n d   ti m e  u s i n g   t h e  w eb   s er v ice   an d   d ec id e   to   ir r ig ate   t h e  s o i l   o r   n o t b y   d is p la y in g   “ I r r ig atio n   o n /o f f ”  o n   t h e  L C D.   T o   r ea ch   th e  in ter o p er ab ilit y   b et w ee n   o u r   d ev ices  ( So il  Sen s o r ,   W ea th er   Sen s o r ,   L C D  Sp r in k ler )   w e   h av e  s tar ted   b y   p r ep ar in g   t h e   " w eb t h in g s "   w h ic h   m ea n s   p u b lis h i n g   o u r   d ev ices  ca p ab ili ties   u s i n g   t h e  W o T   m o d el.   We   d o   t h at  b y   i n s t allin g   t h e  w eb t h i n g   m o d u le   in to   o u r   A r d u i n o   W e m o s   D1   R 1 .   T h e  co d e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       To w a r d s   a   s ema n tic  w eb   o f th in g s   fr a mewo r k  ( N a d im  I s ma il )   447   i m p le m en ted   i n   t h e   ar d u in o   allo w s   t h e  p u b licatio n   o f   t w o   w eb t h in g s   ( h ttp ://1 9 2 . 1 6 8 . 1 . 8 /th in g s /Mo i s tu r eSo il Sen s o r Dev ice   an d   h ttp ://1 9 2 . 1 6 8 . 1 . 8 /th in g s /Sp r in k ler De v ice) .   T o   co n n ec t  o u r   d ev ices  w it h   th e  m o zilla  I o T   g ate w a y   w e   j u s t  n ee d   to   ad d   th e  th in g s   b y   t h eir   UR L s .   I n   ad d itio n   to   th is ,   a   w ea t h er   web   s er v ice  ca n   b e  u s ed   ea s il y   u s in g   w ea th er   ad d - o n   t h i n g .   Fi g u r e  3   s h o w s   t h e  d if f er e n t  d ev ice s   ad d ed   to   th e   Mo zilla  I o T   g ate w a y .   Mo r eo v er ,   th i s   g ate w a y   o f f er s   a  n ice   an d   s i m p le  to o l  to   m ak e  m as h u p s   an d   r u les  b et wee n   th e  d ev ice s .   I n d ee d ,   w e  u s e  it  to   ap p ly   o u r   ir r ig atio n   r u le .   T h e  r esu lt  o f   th i s   r u le  is   s h o w n   b y   in d icati n g   " ir r ig atio n   o n /o f f "   m e s s a g e  o n   t h e  L C D  to   s i m u late  t h e  s m ar t s p r in k ler   s tate.             Fig u r e  3 .   Se m a n tic  i n ter o p er ab ilit y   u s i n g   m o zilla - I o T   g ate w a y       As  m e n tio n ed   b ef o r e,   th e  W o T   ap p r o ac h   r eq u ir es  a  u n if ied   d ata  m o d el  f o r   all  th e  d ev ices  ( th in g s )   to   r ea ch   s e m an tic  i n ter o p er ab ilit y .   T h e  p r o b lem   ar i s es  w h e n   t h e  d ev ice  d o esn ' t  f o llo w   t h e  W o T   d ata  m o d el.   Fo r   ex a m p le,   w e   ca n n o t  u s e  t h e  L C D  ( h ttp ://d ev ice s . w eb o f th i n g s . io /p i/actu ato r s /d i s p la y /)   in   o u r   p r o to ty p e   b ec au s e  it ’ s   n o t  co n s id er ed   as  a  “ T h in g ”  w h ich   m ea n s   it  d o esn ’ t  h av e  t h e  s a m e  r ep r esen tat io n   m o d el  a  s h o wn   in   Fi g u r e  4 .           Fig u r e  4 .   A d d in g   a  n e w   d ev ic e  w it h   a  d if f er en t  m o d el  to   th e   W o T   p latf o r m   f a iled       Ou r   SW o T   s o lu tio n   r eq u ir es   o n l y   f r o m   t h e  d ev ices  to   p u b lis h   th e ir   ca p ab ilit ies  in   f o r m   o f   w eb   s er v ice  r eg ar d less   t h e  d ata  m o d el  th e y   u s e.   T h e  s e m a n tic  in t er o p er a b ilit y   is   r ea ch ed   b y   an n o tatin g   th e  d ev ice s   d ata  an d   s er v ices  w it h   s h ar ed   v o ca b u lar y   u s i n g   o n to lo g ies.  Fo r   o u r   ex a m p l e  w e  u s e  th e  S W OT - I I O  o n to lo g y   to   d escr ib e  o u r   d ev ices a n d   th eir   s er v ices.  T h e  SW o T - I I O  is   a  co m b i n atio n   o f   t w o   o n to lo g ies:   th e  SW OT   [ 1 4 ]   o n to lo g y   w h ic h   is   a  SS N - b a s e d   o n to lo g y   f o r   d escr ib in g   in tr in s ic  s e n s o r   an d   ac tu ato r   p r o p er ties .   An d   th e  I I O  [ 1 8 ]   w h ic h   is   a  to p - le v el  o n to lo g y   to   s to r e  an d   h an d le  o n to l o g ies  d esi g n ed   f o r   d if f er e n t  s er v ice  d o m ai n   o f   a   s m ar t  cit y .   A f ter   th e  s e m a n tic   an n o tatio n   o f   o u r   d ev ices  a  s h o w n   i n   Fi g u r e  5   an d   th e ir   r elativ e  s er v ices,  t h e   s e m a n tic  i n ter o p er ab ilit y   ca n   b e  test ed   b y   ap p l y in g   a  s i m p le  SP A R Q L   q u er y   to   r eq u est  s p ec if ic  s er v ice s   s h o w n   in   F ig u r e  6 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI   Vo l.  8 ,   No .   4 ,  Dec em b er   20 1 9 :    4 43   –   4 50   448         Fig u r e  5 .   R eg i s ter in g   g a te w a y s   an d   d ev ices t h r o u g h   o u r   SW o T   p latf o r m .       3 . 2 .     Dis t ribute d  i nd ex ing   T h e  d is tr ib u ted   in d ex in g   ca n   i n cr ea s e  th e  p er f o r m a n ce   o f   th e  s y s te m   b ec au s e  t h e  n u m b er   o f   in d ex ed   o b j ec ts   is   r ed u ce d .   Fo r   ex am p le,   in s tead   o f   in d ex i n g   1 0 0 0 0   s en s i n g   d ev ices,  w e  in d ex   o n l y   1 0 0   g ate w a y s   w h ic h   m a n ag e  t h ese  d ev ice s .   Fu r t h er m o r e,   if   th er e  ar e  2 0   m o b ile  g ate w a y s   o f   t h is   1 0 0   g at e w a y s ,   t h e  a m o u n t   o f   in d e x   o b j ec ts   w ill  b e  r ed u c ed   to   8 0   s tatic  g ate w a y s   o n l y .   T h u s ,   t h e  n u m b er   o f   u p d ates  o f   th e   in d e x   w il l  b e  r ed u ce d   as  w ell.               Fig u r e  6 .   R eq u esti n g   s er v ices  th r o u g h   t h e  SW o T   p latf o r m   ( l ef t) ,   SW OT - I I O  o n to lo g y   i n   P r o tég é  ( r ig h t)       Ho w e v er ,   d if f er en t   in d e x i n g   t ec h n iq u es  e x i s t  [ 1 9 - 2 2 ] .   T o   c h o o s e  th e   b est  o f   t h e m   w e  p e r f o r m ed   a  in d ex i n g   s i m u la tio n   u s i n g   a  P H T   im p le m en ta tio n   f o r   th e   P ee r Sim   s i m u lato r   [ 2 3 ] .   A f t er   th e  in s er tio n   o f   1 0 , 0 0 0 ,   2 0 , 0 0 0 ,   3 0 , 0 0 0   u p   to   1 0 0 , 0 0 0   o b j ec ts   in   t h e  P HT   in d ex .   W e  e x ec u ted   a  s et  o f   q u er ies  to   s ea r c h   f o r   o b j ec ts   th at  ar e  g eo g r ap h icall y   clo s e  to   a  ce r tain   r an d o m l y   g en er ated   o b j ec t.  Af ter   t h at,   we  h a v e  r ec o r d ed   f o r   ea ch   in s er tio n   th e  r esp o n s e  ti m e  o f   th e  q u er ie s ,   w h ic h   is   t h e  to tal  a m o u n t  o f   ti m e  t h at  t h e  in d ex in g   s c h e m e  tak es   to   an s w er   q u er ie s .   Fi n a ll y ,   w e   m ad e  a   co m p ar aiso n   b et w ee n   t h e  P HT   r esu lts   an d   th e  Qu ad - tr ee   a n d   C en tr alize d   in d e x in g   m et h o d s   p er f o r m ed   b y   [ 2 4 ]   an d   t h e  G I GW   +  SR   p er f o r m ed   b y   [ 2 5 ] .   T h is   co m p ar is o n   s h o w s   Fi g u r e  7 ,   o n   o n e   h a n d ,   th e  t h r ee   d is tr ib u ted   m eth o d s   ar e  all  m o r e  e f f ic ien t   t h an   t h e  ce n tr alize d   an d   r eq u ir e  less   ti m e  f o r   all  s et s   o f   d if f er en t  q u er ie s .   On   t h e  o th er   h a n d ,   th e  GI GW   +  SR   s ee m s   to   b e  s li g h tl y   f aster ,   h o w ev er ,   t h is   m et h o d   is   o n l y   tes ted   f o r   1 0 0 0 0   s er v ices  w h ich   i s   n o t  a  v er y   b ig   n u m b er .   T h is   s tu d y ,   allo w ed   u s   to   u s e  t h e  R - T r ee   in d ex   f o r   th is   ea r l y   v er s io n   o f   o u r   SW o T   f r a m e w o r k .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       To w a r d s   a   s ema n tic  w eb   o f th in g s   fr a mewo r k  ( N a d im  I s ma il )   449       Fig u r e  7 .   C o m p ar is o n   b et w ee n   th e  P HT ,   Qu ad - T r ee   ( Q T ) ,   R - T r ee   an d   c en tr alize d   ap p r o a ch es  i n   ter m   o f   r esp o n s e  ti m e.       4.   CO NCLU SI O N   T h e  ai m   o f   t h i s   p ap er   w as - o n   o n e  h a n d - to   p r esen t   t h e  s e m a n tic  w eb   o f   th i n g s   as  a   s u itab l e  s o lu t io n   f o r   th e  W o T   is s u es  s u ch   as  th e   s e m an tic  in ter o p er ab ilit y   an d   d is co v er y .   A n d   o n   th e  o th er   h an d   to   d escr ib e   th e   k e y   c h alle n g e s   w h ich   ar e  f ac i n g   t h e  SW o T   ap p r o ac h .   B esi d es,  th e  p ap er   g iv es  a n   ea r l y   v er s io n   o f   a  SW o T   f r a m e w o r k   i n   w h ic h   w e  tr i ed   to   ad d r ess   t h ese  c h alle n g es.  T o   ev al u ate  o u r   ap p r o ac h ,   w e   p r o v id ed   a  co m p ar is o n   b et w ee n   t w o   m ai n   ap p r o ac h es  t h e  W o T   ap p r o a ch   t h r o u g h   t h e  Mo zil la  I o T   g ate w a y   t h at  s u g g est s   th e  u s e  o f   a  u n if ied   m o d el  t o   d escr ib e  th e  I o T   d ev ices.  An d   t h e  SW o T   ap p r o ac h   th a t  r eq u ir es  o n l y   t h e   an n o tatio n   o f   t h e  I o T   d ev ices  an d   s er v ice s   w it h   s e m an t ic   an n o tatio n s   u s i n g   t h e  SW O T - I I O  o n to lo g y   a n d   r eg ar d less   t h eir   d ata  m o d el s .   Fin all y ,   t h e  i n d ex i n g   e v al u atio n   s h o w s   a   tr iv ial  p er f o r m a n ce   o p tim is atio n   o f   o u r   p r o p o s ed   m et h o d   co m p ar ed   to   th e  ce n tr alize d   in d ex i n g .   Mo r eo v er ,   a  s im u latio n   allo w ed   as  to   co m p ar e  th r ee   d is tr ib u ted   in d ex i n g   m e th o d s .   Fo r   o u r   f u tu r e  w o r k ,   w e  w il l  atte m p t  to   i m p le m e n t  t h e  o th er   f r a m e w o r k   m o d u les  in   o r d er   to   ev alu ate  th e  w h o le  s y s te m   p er f o r m a n c e  n a m e l y   t h e  m o b ilit y   m o d u l e.   Fo r   th is   e n d ,   w e   ca n   co n s id er   a  m o b ilit y   s ce n a r io   in   w h ic h   m o b ile  g ate w a y s   ( e. g   d r o n es)  m o v e  i n   o r d er   t o   g at h er   ir r ig at io n   d ata  f r o m   d is ta n t d ev ices.       RE F E R E NC E S   [1 ]   L .   A t z o ri,   A .   Ie ra ,   a n d   G .   M o ra b i to ,   “ T h e   In ter n e t  o f   T h in g s:  A   su rv e y , ”   Co m p u ter  Ne tw o rk s,  v o l.   5 4 ,   n o .   1 5 ,   p p .   2 7 8 7 – 2 8 0 5 ,   Oc t.   2 0 1 0 .   [2 ]   M .   El k h o d r ,   S .   S h a h re sta n i ,   a n d   H.  Ch e u n g ,   “ In tern e t  o f   T h in g s  Re se a rc h   Ch a ll e n g e s,”   A d v a n c e s   in   In f o r m a ti o n   S e c u rit y ,   P riv a c y ,   a n d   Et h ics ,   p p .   1 3 – 3 6 ,   2 0 1 7 .   [3 ]   M .   No u ra ,   M .   A ti q u z z a m a n ,   a n d   M .   G a e d k e ,   “ In tero p e ra b il it y   in   I n tern e t  o f   T h in g s:  T a x o n o m ies   a n d   Op e n   Ch a ll e n g e s,”   M o b i le Ne tw o rk s a n d   A p p li c a ti o n s,  v o l.   2 4 ,   n o .   3 ,   p p .   7 9 6 – 8 0 9 ,   J u l .   2 0 1 8 .   [4 ]   D.  G u in a rd ,   V .   T rif a ,   F .   M a tt e rn ,   a n d   E.   W il d e ,   “ F ro m   th e   I n ter n e t  o f   T h in g s  to   th e   W e b   o f   T h in g s:  Re so u rc e - o rien ted   A rc h it e c tu re   a n d   Be st  P r a c ti c e s,”   A rc h it e c ti n g   th e   In tern e t   o f   T h in g s,  p p .   9 7 – 1 2 9 ,   2 0 1 1 .   [5 ]   h tt p s:/ /www . w 3 . o rg /S u b m issio n / w o t - m o d e l/   [6 ]   S .   De ,   Y.  Z h o u ,   a n d   K.  M o e ss n e r,   “ On to l o g ies   a n d   c o n tex t  m o d e li n g   f o r  th e   W e b   o f   T h in g s,”   M a n a g in g   th e   W e b   o f   T h in g s,  p p .   3 – 3 6 ,   2 0 1 7 .   [7 ]   R.   M e h ta,   J.  S a h n i ,   a n d   K.   Kh a n n a ,   “ In tern e t  o f   T h in g s:  Visio n ,   A p p li c a ti o n s  a n d   Ch a ll e n g e s,”   P r o c e d ia   Co m p u ter   S c ien c e ,   v o l.   1 3 2 ,   p p .   1 2 6 3 – 1 2 6 9 ,   2 0 1 8 .   [8 ]   D.  Zen g ,   S .   G u o ,   a n d   Z.   Ch e n g ,   “ T h e   W e b   o f   T h in g s:  A   S u rv e y   (I n v it e d   P a p e r), ”   J o u rn a l  o f  C o mm u n ica ti o n s ,   v o l .   6 ,   n o .   6 ,   S e p .   2 0 1 1 .   [9 ]   D.  P f istere r,   K.  Ro m e r,   D.  Bim s c h a s,  O.  Kle in e ,   R.   M ietz ,   C.   T ru o n g ,   H.  Ha s e m a n n ,   A .   Krö ll e r,   M .   P a g e l,   M .   Ha u sw irt h ,   M .   Ka rn ste d t,   M .   L e g g ieri,   A .   P a ss a n t,   a n d   R.   Rich a rd so n ,   “ S P IT F IRE:   to w a rd   a   se m a n ti c   w e b   o f   th in g s,”   IEE E   Co mm u n ica ti o n s   M a g a zin e ,   v o l.   4 9 ,   n o .   1 1 ,   p p .   4 0 – 4 8 ,   No v .   2 0 1 1 .   [1 0 ]   h tt p s:/ /l o d - c lo u d . n e t/   [1 1 ]   Y.  Zh o u ,   S .   De ,   W .   W a n g ,   a n d   K.  M o e ss n e r,   “ S e a rc h   T e c h n iq u e s  f o r  th e   W e b   o f   T h in g s:  A   T a x o n o m y   a n d   S u rv e y , ”   S e n so rs,  v o l.   1 6 ,   n o .   5 ,   p .   6 0 0 ,   A p r.   2 0 1 6 .   [1 2 ]   M .   Ru ta,  F .   S c io sc ia,   a n d   E.   Di   S c ias c io ,   “ En a b l in g   t h e   S e m a n ti c   W e b   o f   T h in g s:  F ra m e w o rk   a n d   A rc h it e c tu re , ”   2 0 1 2   IE EE   S ix th   In tern a ti o n a l  Co n f e re n c e   o n   S e m a n ti c   Co m p u ti n g ,   S e p .   2 0 1 2 .   [1 3 ]   M .   Ru ta,  F .   S c io sc ia,  a n d   E.   D .   S c ias c io ,   “ A   M o b il e   M a tch m a k e r  f o r  Re so u rc e   Disc o v e r y   in   t h e   Ub iq u it o u s   S e m a n ti c   W e b , ”   2 0 1 5   IEE E  In ter n a ti o n a l  Co n f e re n c e   o n   M o b il e   S e rv ice s,  Ju n .   2 0 1 5 .   [1 4 ]   Z.   W u ,   Y.   X u ,   Y.  Ya n g ,   C .   Z h a n g ,   X.  Z h u ,   a n d   Y.   Ji,  “ T o w a rd s   a   S e m a n ti c   W e b   o f   T h in g s:  A   H y b rid   S e m a n ti c   A n n o tatio n ,   Ex trac ti o n ,   a n d   Re a so n in g   F ra m e w o rk   f o r  C y b e r - P h y sic a l  S y ste m , ”   S e n so rs,  v o l.   1 7 ,   n o .   2 ,   p .   4 0 3 ,   F e b .   2 0 1 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI   Vo l.  8 ,   No .   4 ,  Dec em b er   20 1 9 :    4 43   –   4 50   450   [1 5 ]   P .   De sa i,   A .   S h e th ,   a n d   P .   A n a n th a ra m ,   “ S e m a n ti c   G a te wa y   a s  a   S e rv ice   A r c h it e c tu re   f o r  Io T   In t e ro p e ra b il it y , ”   2 0 1 5   IE EE   I n tern a ti o n a l  C o n f e re n c e   o n   M o b il e   S e rv ice s,  Ju n .   2 0 1 5 .   [1 6 ]   M .   Co m p to n ,   P .   Ba rn a g h i,   L .   B e r m u d e z ,   R.   G a r c c a - Ca stro ,   O.  Co rc h o ,   S .   Co x ,   J.  G ra y b e a l,   M .   Ha u sw irt h ,   C.   He n so n ,   A .   He r z o g ,   V .   Hu a n g ,   K.  Ja n o w icz ,   W .   D.  K e lse y ,   D.  Le - P h u o c ,   L .   L e f o rt,   M .   L e g g ieri,   H.  Ne u h a u s,  A .   Nik o lo v ,   K.  P a g e ,   A .   P a ss a n t,   A .   S h e th ,   a n d   K.  T a y lo r,   “ T h e   S S N  On to l o g y   o f   th e   W 3 C  S e m a n ti c   S e n so r  Ne tw o rk   In c u b a t o r  G ro u p , ”   S S RN E lec tro n ic Jo u r n a l,   2 0 1 2 .   [1 7 ]   I.   Na d im ,   Y.  El   G h a y a m ,   a n d   A .   S a d iq ,   “ M o b il i ty   o f   W e b   o f   T h in g s:  A   Distrib u ted   S e m a n ti c   Disc o v e r y   A rc h it e c tu re , ”   Big   Da ta,  Clo u d   a n d   A p p li c a ti o n s,  p p .   2 4 9 – 2 6 0 ,   2 0 1 8 .   [1 8 ]   M .   Ry u ,   J.  Kim ,   a n d   J.   Yu n ,   “ In t e g ra ted   S e m a n ti c s  S e rv ice   P latf o rm   f o r  th e   In tern e t   o f   T h in g s:  A   Ca se   S tu d y   o f   a   S m a rt  O ff ice , ”   S e n so rs,  v o l.   1 5 ,   n o .   1 ,   p p .   2 1 3 7 – 2 1 6 0 ,   Ja n .   2 0 1 5 .   [1 9 ]   M .   Ba u e r  a n d   S .   L o n g o ,   “ G e o g r a p h ic  S e rv ice   Disc o v e r y   f o r  th e   In tern e t  o f   T h in g s,”   L e c tu re   No tes   in   Co m p u te r   S c ien c e ,   p p .   4 2 4 – 4 3 1 ,   2 0 1 4 .   [2 0 ]   S .   L ian g   a n d   C. - Y.  Hu a n g ,   “ Ge o CENS :  A   G e o sp a ti a l  C y b e rin f ra stru c tu re   f o r  th e   W o rld - W id e   S e n so r  W e b , ”   S e n so rs,  v o l .   1 3 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 3 4 0 2 – 1 3 4 2 4 ,   Oc t.   2 0 1 3 .   [2 1 ]   Z.   Din g ,   Z.   Ch e n ,   a n d   Q.  Ya n g ,   “ Io T - S V KSea rc h :  a   re a l - ti m e   m u lt im o d a l  se a rc h   e n g in e   m e c h a n ism   f o r  th e   in tern e t   o f   th in g s,”   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  Co mm u n ica ti o n   S y ste ms ,   v o l.   2 7 ,   n o .   6 ,   p p .   8 7 1 – 8 9 7 ,   S e p .   2 0 1 3 .   [2 2 ]   Y.  Zh o u ,   S .   De ,   W .   W a n g ,   a n d   K.  M o e ss n e r,   “ E n a b li n g   Qu e ry   o f   F re q u e n tl y   Up d a ted   Da ta  f ro m   M o b i le  S e n si n g   S o u rc e s,”   2 0 1 4   IEE E  1 7 th   In ter n a ti o n a l  C o n f e re n c e   o n   C o m p u tatio n a l  S c ien c e   a n d   En g in e e ri n g ,   De c .   2 0 1 4 .   [2 3 ]   h tt p s:/ /g it h u b . c o m /n o n g b o tt o m /P e e rsi m - P h t   [2 4 ]   Y.  F a th y ,   P .   Ba rn a g h i ,   a n d   R .   T a fa z o ll i,   “ Distrib u ted   sp a ti a l  i n d e x i n g   f o r  th e   In tern e t  o f   T h in g s  d a ta  m a n a g e m e n t, ”   2 0 1 7   I F I P /IE E E  S y m p o siu m   o n   I n teg ra ted   Ne tw o rk   a n d   S e rv ice   M a n a g e m e n t  (I M ),   M a y   2 0 1 7 .   [2 5 ]   W .   Wan g ,   S .   De ,   G .   Ca ss a r,   a n d   K.  M o e ss n e r,   “ A n   e x p e ri m e n tal   stu d y   o n   g e o sp a ti a l  in d e x in g   f o r   se n so r  se rv ice   d isc o v e r y , ”   Ex p e rt  S y st e m s  w it h   A p p li c a ti o n s,  v o l .   4 2 ,   n o .   7 ,   p p .   3 5 2 8 – 3 5 3 8 ,   M a y   2 0 1 5 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS        Is m a il   Na d i m   o b tain e d   h is  Ba c h e lo r’s  De g re e   o n   m a th e m a ti c a l  sc ien c e s  in   2 0 0 7 .   T h e n ,   h e   re c e iv e d   h is  e n g in e e rin g   d e g r e e   i n   c o m p u ter  sc ien c e s  in   2 0 1 3   f ro m   ENIM   o f   Ra b a t.   T h e   a u th o r   is  a   p ro f e ss o r  o f   c o m p u ter  sc ien c e s  in   e n g in e e rin g   sc h o o l  (EM S I - Ra b a t).   He   is  a   P h D  stu d e n t  in   M IS C  lab o ra to ry   f a c u lt y   o f   sc ien c e   Ib n   T o u f a il   Ke n it ra   M o ro c c o .   His  d o m a in   o f   stu d y   is  W e b   se m a n ti c ,   In tern e t  o f   T h in g s a n d   d a ta sc ien c e s.         Ya ss in e   El   G h a y a m   c u rre n tl y   w o rk s   a t  th e   S M A R T iL a b .   Ya s sin e   d id   re se a rc h   in   S o f twa re   En g in e e rin g   a n d   A rti f icia l  In telli g e n c e .   He   o b tain e d   a   P h D  d e g re e   in   2 0 1 1 .   He   is  a   p ro f e ss o r  o f  c o m p u ter  sc ien c e s  in   e n g in e e rin g   sc h o o l  (EM S I - Ra b a t).   His  d o m a in   o f   stu d y   is  In tern e t  o f  T h in g s,  a rti f icia l  in telli g e n c e   a n d   m a c h in e   lea rn in g .         A b d e lali m   S a d iq   is  a   P r o f e ss o r  a t  th e   F a c u lt y   o f   S c ien c e s  Ib n   T o f a il   Ke n it ra   sin c e   2 0 1 5 .   He   w a s   a n   a ss istan t  p r o f e ss o r  a t  th e   sa m e   f a c u lt y   sin c e   2 0 0 9 .   He   o b tain e d   a   P h D d e g re e   in   Ne tw o rk s  a n d   T e le c o m m u n ica ti o n s.  His  f ield   o f  stu d y   is  In d e x a ti n g ,   In tern e t  o f   T h in g s,  Big   d a ta  a n d   a rti f icia l  in telli g e n c e .   He   o b tai n e d   h is DE S A   in   2 0 0 2   i n   t h e   f ield   o f   V i d e o   S e a rc h   b y   Co n ten t.   He   o b tai n e d   a   d e g re e   in   S o f tw a r e   En g in e e rin g   in   1 9 9 9   a n d   a   DEUG   in   1 9 9 7 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.