新客立减

International Journal of Computer Information Systems and Industrial Management Applications.  

ISSN 2150-7988 Volume 3 (2011) pp. 905-911

 

© MIR Labs, www.mirlabs.net/ijcisim/index.html                                                                                                                 

 

 

Dynamic Publishers, Inc., USA

 

 

Towards A Semantic World:   

Smart Objects In A Virtual World 

 

 

 

Akihiro Eguchi and Craig Thompson

 

 Department of Computer Science and Computer Engineering 

University of Arkansas, Fayetteville, AR, USA 72701 

{aeguchi, cwt}@uark.edu 

 

 

Abstract

 

The 

coming 

Internet 

of 

Things 

will 

usher 

in 

semantic world (analogous to the semantic web) where physical 

objects 

will 

be 

networked 

so 

that 

they 

can 

communicate 

with 

each 

other 

and 

with 

humans. 

 

This 

paper 

identifies 

protocols 

that smart objects will need to follow and how to use today’s 3D 

virtual 

worlds 

to 

better 

simulate 

and 

better 

understand 

protocols for tomorrow’s smart world.

 

 

Keywords

 

 

pervasive 

computing, 

semantic 

Web, 

Internet 

of 

Things, virtual world, smart objects, semantic world

 

 

I.

 

Introduction 

Pervasive 

computing 

is 

megatrend 

 

computing 

has 

migrated from mainframes to desktops, laptops to cell phones, 

and 

embedded 

computing 

is 

increasingly 

integrated 

into 

objects like cars and washing machines.  Similar to the way 

we 

develop 

semantic 

web 

[1] 

by 

adding 

metadata 

to 

web 

objects, we can see a coming Internet of Things where every 

individual physical object has a unique identity provided by 

technologies like RFID.  We talk about smart worlds full of 

smart objects [2].  But what makes a smart object smart? 

The objective of our project (http://vw.ddns.uark.edu) is to 

gain 

an 

understanding 

of 

and 

learn 

how 

to 

design 

“smart 

objects”

. Our long term aim is to help to create a collection of 

interoperability 

standards 

that 

provide 

migration 

path 

to 

convert 

world 

of 

ordinary 

objects 

into 

semantic 

world 

containing smart objects, incrementally, one smart object and 

one protocol at a time. 

Many 

technologies 

are 

contributing 

toward 

smart, 

semantic world.  The term “Internet of Things” seems to have 

had 

its 

origin 

with 

the 

original 

Auto-ID 

Center 

founded 

at 

MIT 

in 

1999 

which 

later 

became 

EPCglobal, 

focuses 

on 

suite 

of 

radio 

frequency 

identification 

(RFID) 

technologies.  

Sensor 

networks 

generalize 

this 

concept. 

 

The 

pervasive 

computing, 

embedded 

computing, 

and 

smart 

home 

communities have contributed. Recent papers have begun to 

generalize this work to explore frameworks for smart objects 

[3,4] that identify some of the attributes that make an object 

smart. 

 

Meanwhile, 

rather 

separately, 

the 

3D 

virtual 

world 

community has developed Second Life, OpenSimulator, Open 

Wonderland, 

Open 

Cobalt, 

and 

many 

other 

virtual 

worlds.  

Our 

Everything is Alive

 project at University of Arkansas [5] 

initially 

focused 

on 

RFID 

middleware 

[6] 

but 

realized 

we 

could 

use 

3D 

virtual 

worlds 

to 

model 

the 

future 

Internet 

of 

Things [7]. Our work differs in that we believe a smart object 

is more or less smart depending on the standard protocols it 

supports (which can change over time).  It also differs in that 

we 

use 

3D 

virtual 

world 

technology 

to 

construct 

and 

demonstrate the protocols in an understandable manner.  Two 

potential advantages of using 3D virtual worlds to understand 

a future smart semantic world are:  modeling is low cost when 

compared to developing a deploying real world technologies, 

and 

it 

may 

be 

that 

modular 

services 

that 

we 

develop 

for 

interoperating 

with 

virtual 

worlds 

will transfer 

more or less 

directly to the real world.   

II.

 

Protocols for Smart Objects 

In 

the 

1990s, 

puzzle 

for 

the 

AI 

agent 

community 

was 

to 

distinguish what made an agent into an intelligent or mobile 

agent.  Since 3D virtual worlds can be viewed as composed of 

objects (agents), the same puzzle occurs.  Our resolution is to 

identify a family of protocols that, if followed, enable us to 

classify objects as more or less smart objects. Therefore, we 

believe that what makes a smart object smart is the protocols it 

obeys. 

Today’s ordinary objects (a chair, a lamp, a can of corn, a 

pet, …) have interfaces.  For example, a lamp has a physic

al 

interface 

consisting 

of 

size, 

shape, 

flexibility, 

weight, 

and 

composition; 

visual 

appearance 

interface 

with 

aesthetic 

properties 

including 

color, 

brightness, 

and 

texture; 

functional 

interface 

with 

an 

application 

program 

interface 

(API) that humans use for turning the lamp on or off; a power 

interface 

for 

connection 

to 

the 

electric 

grid; 

an 

implicit 

identity so people can tell two lamps apart even if they look 

the 

same; 

an 

implicit 

ownership 

(the 

new 

car 

saw 

at 

the 

dealer; 

just 

bought 

it 

so 

now 

its 

mine 

and 

used); 

and 

compositional 

interface 

typically 

used 

for 

repairs. 

 

Objects 

may also have a corresponding repair manual (typically kept 

at home in a drawer), associated images that appear in retail 

catalogs or in photographs, and a history and/or schedule of 

use.  This list is not complete. 

Conventional objects are typically not be very smart 

 they 

do not have explicit identity, are not self aware, and cannot 

interoperably communicate with other smart objects or with 

humans.  We need to begin to develop an initial framework for 

making objects smarter. 

What additional interfaces would make an ordinary object 

into a smart object?   

 

Explicit 

identity 

 

Explicit 

identity 

can 

be 

implemented 

using RFID tags or by other means [8].  Identity provides a