Non-functional requirements (NFRs) are essential in the development of industrial energy management systems (IEMS). This paper presents a comprehensive ontology model for NFRs in IEMS, derived from an extensive survey of NFRs in both the software industry and the energy domain. The proposed ontology encompasses four critical factors influencing the quality attributes of IEMS: technologies, stakeholders, markets, and regulations. Implemented using the OWL 2 DL standard, the ontology model aims to provide a clear and consistent understanding of NFRs and their relationship to the energy domain, as well as identify which factors have a significant impact on the environmental performance of IEMS. The ontology is evaluated through various methods, such as technical validation, user evaluations, its applications in RDF data management, and application-based evaluation, including software architecture, knowledge base data model design, and regulatory framework design. By understanding the link between software quality requirements and the characterizing factors of the energy domain, as provided by our ontology model, this information can be used to inform life cycle assessments and quantify potential reductions in energy consumption, emissions, waste generation, and other environmental impacts associated with implementing cleaner and more sustainable solutions. The results demonstrate that the proposed ontology effectively supports IEMS development and serves as a foundation for developing reusable and adaptable software systems across different industrial domains.

非功能性需求 (NFR) 在工业能源管理系统 (IEMS) 的开发中必不可少。本文介绍了 IEMS 中 NFR 的综合本体模型，该模型源自对软件行业和能源领域 NFR 的广泛调查。拟议的本体包括影响 IEMS 质量属性的四个关键因素：技术、利益相关者、市场和法规。该本体模型使用 OWL 2 DL 标准实施，旨在提供对 NFR 及其与能源领域关系的清晰一致的理解，并确定哪些因素对 IEMS 的环境绩效有重大影响。本体通过各种方法进行评价，如技术验证、用户评价、在RDF数据管理中的应用、基于应用的评估，包括软件架构、知识库数据模型设计和监管框架设计。通过了解我们的本体模型提供的软件质量要求与能源领域的特征因素之间的联系，该信息可用于为生命周期评估提供信息，并量化能源消耗、排放、废物产生和其他环境方面的潜在减少量与实施更清洁和更可持续的解决方案相关的影响。结果表明，所提出的本体有效地支持 IEMS 开发，并作为跨不同工业领域开发可重用和适应性软件系统的基础。通过了解我们的本体模型提供的软件质量要求与能源领域的特征因素之间的联系，该信息可用于为生命周期评估提供信息，并量化能源消耗、排放、废物产生和其他环境方面的潜在减少量与实施更清洁和更可持续的解决方案相关的影响。结果表明，所提出的本体有效地支持 IEMS 开发，并作为跨不同工业领域开发可重用和适应性软件系统的基础。通过了解我们的本体模型提供的软件质量要求与能源领域的特征因素之间的联系，该信息可用于为生命周期评估提供信息，并量化能源消耗、排放、废物产生和其他环境方面的潜在减少量与实施更清洁和更可持续的解决方案相关的影响。结果表明，所提出的本体有效地支持 IEMS 开发，并作为跨不同工业领域开发可重用和适应性软件系统的基础。该信息可用于为生命周期评估提供信息，并量化与实施更清洁和更可持续的解决方案相关的能源消耗、排放、废物产生和其他环境影响的潜在减少量。结果表明，所提出的本体有效地支持 IEMS 开发，并作为跨不同工业领域开发可重用和适应性软件系统的基础。该信息可用于为生命周期评估提供信息，并量化与实施更清洁和更可持续的解决方案相关的能源消耗、排放、废物产生和其他环境影响的潜在减少量。结果表明，所提出的本体有效地支持 IEMS 开发，并作为跨不同工业领域开发可重用和适应性软件系统的基础。