面向云服务的上下文感知自适应移动中间件

近年来,随着苹果、黑莓等智能移动设备的日益普及,以及云计算在运算、存储能力等方面展现的优势,基于云计算的移动应用越来越得到人们的关注.然而,由于移动环境下有限的电池能量,不稳定的无线网络以及实时变化QoS水平,使得现有的中间件技术不能很好地满足移动终端访问云服务的要求.为此,提出一种面向云服务的上下文感知自适应移动中间件,该中间件通过监视移动设备的资源和上下文,动态发现和自适应云服务.此外,将一种基于模糊认知图的模型应用到自适应策略中,提高了自适应算法的效率和性能.最后,通过实验和仿真来验证该中间件的有效性.     

基于上下文感知移动中间件的研究与设计

移动环境和设备的限制,给移动开发带来了挑战。移动中间件能够为移动应用开发提供了一个很好的基础平台。叙述了自适应机制在中间件层实现的必要性,分析了传统面向对象中间件应用在移动计算环境中的不足。根据移动应用的需求,提出了一个基于上下文感知的移动中间件体系结构。     

泛在网下基于上下文感知的虚拟终端技术研究

泛在网络环境下,业务提供必须根据网络和终端条件、用户偏好的变化而自适应地变化。因此,文中阐述了虚拟终端中的上下文感知功能,其为泛在多样性业务的开发提供了不可或缺的信息来源。提出一种应用于虚拟终端系统的上下文感知中间件体系结构,该中间件可以将各类应用场景中终端环境的特征参数进行抽象,形成可获知、可描述的上下文。提出应用该上下文感知技术的业务应用模型。最后通过一个多媒体业务接续场景对上述定义、抽象方法和业务模型进行验证。结果表明,该方法可以有效地为泛在多样性业务提取所需的上下文信息;通过该模型,业务平台和多构终端环境可以进行动态适配,为用户提供多样性和最佳体验的服务。     

移动事务处理中间件的研究与设计

移动计算环境下,传统的事务处理中间件已不再适用,移动事务所具备的特性应设计支持移动计算环境的移动事务处理中间件.基于FM-Que移动事务模型,采用组件软件模型设计了移动事务处理中间件,此中间件达到两方面的效果:移动环境的复杂特征和变化对应用透明,移动事务应用可以类似常规应用一样进行开发;应用程序可以利用中间件方便的了解上下文环境信息,有效地实现应用相关的自适应.     

面向普适计算的动态自适应中间件模型

为了提高普适计算系统的开发效率, 设计了一个基于OSGi框架的动态普适计算中间件模型. 该中间件模型以OSGi框架为基础, 建立移动管理器管理用户和服务的移动, 利用上下文管理器来管理上下文, 动态调整自己的行为, 支持上下文感知应用. 通过标准的接口实现各种异构普适设备间的互操作性. 实验结果表明该中间件能够满足通用普适计算环境的要求, 对于普适计算系统的开发具有一定的借鉴意义.     

MCSM:一种基于移动设备的上下文感知中间件

提出一种针对移动设备的上下文感知中间件MCSM(Mobile Context Sensing Middleware).MCSM可以动态地感知当前移动设备的内外部计算环境及用户活动等上下文信息,并以统一的接口将感知到的上下文数据提供给上层应用程序.为了克服外部传感器数据的高异构性,MCSM采用了一种基于XML的上下文数据描述语言CDDL.基于MCSM的原型系统表明,MCSM具有良好的运行效率和可扩展性,并可显著提高上下文应用程序的开发效率.     

支持移动计算的上下文感知中间件

随着移动计算和普适计算领域的不断发展,其已经对移动应用开发提出了新的挑战.与固定网络计算不同,移动计算在无线环境中运行,资源有限且环境时刻变动,应用需要感知并能适应环境变化.所以,在对上下文感知机制进行分析研究的基础上,本文提出了一个上下文感知中间件体系结构.     

普适计算环境下基于分层Agent的上下文共享模型研究

随着无线网络、移动计算和传感器网络等技术的发展,普适计算的实现逐渐变成可能.普适计算的研究涵盖中间件、移动计算、人机交互、嵌入式技术、传感器等领域,要解决包括扩展性、异构性、构件集成、上下文感知和不可见性在内的关键问题.这些问题中,上下文感知又是重中之重,它使普适计算设备能智能化地解析和使用上下文信息,并根据上下文信息的变化进行动态自适应地调整.现有的大多数上下文感知的研究往往集中于针对上下文信息的适配上,没有考虑如何高效地收集上下文信息.而少数针对上下文收集的研究也只围绕外界环境中部署的传感器信息收集,从而使具有相同上下文信息敏感性的设备将独立而重复地进行上下文收集的工作.因此,本文拓展了传统的上下文收集的途径,并在当前已有的3种上下文共享模型的基础上提出了一种基于分层Agent的上下文共享模型,通过Agent技术和组机制的结合,使用户不仅能从传感器处收集上下文,还能从具有共同兴趣和爱好的用户处获得共享上下文,从而达到了消除冗余上下文收集、提高设备效能的目的.     

面向开放移动网络环境的新一代中间件技术研究

结合现有网络计算环境的特点,对适用于开放、移动网络环境的新一代中间件技术进行了研究。在分析今天网络环境关键特征的基础上,提出了新一代中间件系统需要满足的技术需求;从所针对的问题角度对新一代中间件系统面临的主要挑战进行了详细的讨论,包括上下文感知、环境自适应、开放式协作、服务发现和普适互操作等,并给出了一些解决方案。     

支持上下文感知服务的中间件原型*

提出了基于传感器网络环境的上下文感知应用开发中间件原型的体系结构MidCASE,重点阐述了中间件的体系结构设计和软件运行时基于服务的分布式运行架构.讨论了上下文感知过程中的两个关键问题,包括上下文信息建立的方法和感知过程中上下文信息与高层通信的调度模型.最后,以该中间件原型为基础,通过在医疗护理的场景下实现上下文感知应用并证明了其易用性与支撑作用.     

面向普适环境的上下文感知中间件研究

针对普适环境下上下文感知计算需求,引入广义模型化理论,建立了一种面向通用环境资源的上下文信息数据模型;在此基础上,提出了上下文感知中间件体系框架,并详细阐述了其构件化的实施方案。该中间件平台的上下文获取层能够封装各类感知器捕获的资源信息,中间处理层负责信息的管理、推理和聚合,基于门面模式的上下文访问层提供同步和异步相结合的上下文信息统一访问入口。通过实验测试了平台的时间损耗,表明该中间件可提供通用的上下文感知服务且具有较好的系统性能。     

基于端和云的大规模上下文管理框架的研究与实现

上下文态势是将大规模、广地域范围内的上下文信息综合在一起形成的一种全局信息.随着各类具备感知能力的移动终端的普及,如何获取这种全局态势并利用态势来为用户提供更好的服务是亟待解决的问题.基于“端+云”相结合的计算模式,提出移动终端的统一抽象模型来实现上下文信息收集,进而提出了在云端对大规模上下文信息进行聚合、基于MapReduce计算模型的态势信息荻取算法.通过一个大规模上下文管理框架对研究内容进行验证,并以一个交通态势实例验证了框架的有效性.     

基于上下文感知和RFID的智能交互系统

上下文感知是在移动计算环境中实现人机自然交互的关键,该文分析在信息空间和物理空间融合环境中,上下文应具有的意义、特征和作用.结合RFID技术的特点和发展趋势,提出通过基于RFID与移动计算获取上下文以进行智能交互的思想.采用被动式RFID标签跟踪并存储上下文数据,以蓝牙作为无线交互信道,结合移动终端PDA实现嵌入式系统,通过实验给出应用效果.该原形系统在可穿戴计算、医疗看护、残障协助和路标导航等方面具有实验推广价值.     

FollowMeLite：用于普适计算的轻量级中间件平台

普适计算的目标是让环境和计算资源紧密结合，以便更好地为人类服务。为达到这一目标，移动设备和嵌入式设备构成了环境中计算资源的重要组成部分。然而，由于移动设备和嵌入式设备的计算资源有限，网络连接的多样性和不稳定性以及软硬件的异构性，开发用于这些设备的上下文感知应用复杂并且费时，其根本原因是缺乏一个统一的平台支持。为解决这一问题，我们提出了一种用于普适计算的轻量级中间件平台，叫做FollowMeLite。FollowMeLite是整个FollowMe普适计算基础结构中的一部分。它构建在OSGi之上，集成了基于本体的上下文模型和基于工作流的应用模型以及用于适应多种网络连接的通讯服务。通过部署不同的组件模块，FollowMeLite可以方便的适用于多种应用环境。     

支持上下文感知的构件适配模型研究

为了对普适环境下的构件化应用提供支持,扩展传统的构件适配技术,在上下文感知中间件的基础上,提出支持上下文感知的构件适配模型CACAM和构件适配算法CACA,实现对环境、用户上下文的动态感知和重配置。实验结果表明,该模型能够有效地实现普适计算环境下基于上下文感知的构件适配。     

一种普适医疗环境下的上下文感知中间件

普适医疗环境具有异构设备多且需动态加入或退出、医疗术语关联复杂等特点,现有上下文感知中间件在上下文发现和接入、上下文知识管理等方面尚有不足。基于本体对上下文信息建模和推理,提出一种适用于普适医疗环境的上下文感知中间件,该中间件采用集中式架构、用UPnP作为上下文发现和接入方法,还讨论了该中间件在智能病房典型场景中的应用。     

基于上下文的自适应构件化中间件模型

由于普适计算环境越来越复杂对自适应软件开发要求越来越高,为了对普适计算环境下的自适应和构件化应用提供支持,提出了一种适用于普适计算环境的基于上下文的自适应构件化的CBACM中间件模型。最后,仿真实验结果表明了CBACM模型较传统中间件在自适应成功率、资源消耗和响应时间方面的优势。     

支持上下文感知应用程序的动态自适应中间件框架

上下文感知计算是当前开发和部署智能应用不可或缺的关键技术之一。上下文能否在计算中真正发挥其作用,主要取决于两方面：一是如何连续稳定地从动态交互环境中获取高质量上下文,二是如何推理上下文并制定适应决策。为了实现上述目标,设计了一个分层的中间件框架,该中间件能够根据上下文质量参数,动态地选择能提供高质量上下文的信息源,并对这些原始上下文进行预处理和推理,进而自动地制定适应决策为用户提供合适的服务。实验测试了平台的性能,并与同类系统进行了比较,结果表明该中间件能够快速有效地支持上下文感知应用的开发部署,并且在计算性能方面有显著提高。     

支持移动和普适应用的上下文感知框架

蕴涵着高度动态变化特性的移动和普适计算环境给分布式系统的设计提出了新的挑战,上下文感知框架汇聚了感知和处理各种易变因素的基础设施.依托框架开发移动和普适应用,能加快开发速度,提高应用程序的健壮性.本文分析了各种上下文信息及其作用,给出了上下文感知框架XAF的设计,探讨了框架中的关键技术,包括上下文转换和服务自适应选择.     

普适计算中间件技术

普适计算中间件通过软件基础设施重用支持上层应用的高效开发和便捷运行,是普适计算领域的研究热点。对普适计算中间件设计挑战进行了归纳,从上下文管理、中间件层自适应、面向自适应的公共服务和自适应软件体系结构支持等方面总结、阐述和分析了普适计算中间件的各项关键技术,分类介绍了主要普适计算中间件项目,给出了未来研究发展趋势。