动态计算网络:一种面向物联网的普适计算框架

随着物联网的发展,大量不同的设备通过各种不同的方式连接到物联网中,使普适计算环境更加复杂和多样化,因此要求在物联网环境下的普适计算框架能适应新的计算条件的变化。提出了一种新的普适计算框架,以便在物联网环境中普适计算系统能够自动适应复杂多样的软硬件运行环境,使软件无需修改就可以在整个物联网环境中任意地执行,实现普适计算的服务发现、上下文感知与服务迁移功能。提出物联网环境下普适计算的基本运算单元为"动态计算网络",使用"设备动态匹配"作为普适计算软件自动适应环境的解决方案。提出的动态计算网络增强了普适计算软件对物联网环境的适应性,为面向物联网的通用软件系统设计提供了一种有效的解决方法。     

面向普适计算的自适应软件集成环境研究综述

在对当今主要普适计算研究项目,尤其是面向普适计算的软件集成环境原型系统进行介绍的基础上,本文对面向普适计算的软件集成环境所关注的共性问题进行了归纳分析,包括如何为应用提供自适应的软件体系结构支持、如何为应用提供普适计算环境下所需的可重用服务、如何根据普适计算环境的特点对传统中间件技术的内涵进行扩展等等,并对面向普适计算的应用需求下软件集成环境研究所面临的挑战进行了讨论。     

普适计算服务匹配技术研究

在普适计算环境下需要根据用户的需求提供合适的服务,这需要对用户请求的服务和环境提供的服务进行服务的匹配.而目前使用的基于语法的服务匹配和基于语义的服务匹配都不能很好地适应普适计算环境的高效、资源约束和上下文感知的要求.通过分析普适计算环境下主要的基于语法的和基于语义的服务匹配技术,给出普适计算环境下在高效、资源约束和上下文感知的特殊要求下服务匹配的解决方案,并就面向服务组合的服务匹配进行了分析.     

面向普适计算环境的Android平台服务编排框架

普适计算环境下的智能移动设备是面向终端用户的服务资源聚集和编排的主要载体。普适计算环境中的服务资源具有多种不同的形态,包括基于互联网提供的Web服务、终端设备自身服务和资源(例如本地应用、自带传感器)以及所处环境中可访问的服务(例如环境传感器)。此外,不断变化的上下文环境对软件本身的自适应能力提出了新的要求,而移动设备上的服务编排受设备计算能力和资源的限制。为了解决上述问题,提出了一个面向普适计算环境的Android平台服务编排框架ASOF。通过ASOF,移动终端可在运行时获取所需业务流程的服务模板,并对该模板中的抽象服务进行服务绑定,实现轻量级的混合服务编排,使终端能够动态获得调用普适计算环境中各种类型的服务的能力。随后,基于OSGi Felix框架给出了一套ASOF的标准实现,并以一个具体案例验证其有效性。     

普适计算环境下服务发现问题的研究与进展

普适计算环境下，环境的结构、组成以及环境中的资源、服务都是动态变化的，而服务发现技术能够在动态变化的普适计算环境中动态查找、定位所需的服务，是解决普适计算环境异构性、实现不同应用集成的有效途径，因此逐渐成为普适计算中研究的一个热点和重点。基于此，本文总结、分析了当前已有的比较著名的普适计算服务发现协议并进行了分类比较，总结了各个方向上目前的研究进展，在此基础之上对今后的研究趋势进行了分析与展望。     

面向普适计算的区间值模糊访问控制(英文)

访问控制是普适计算安全的一项关键技术。然而,由于普适计算的分布式、模糊和动态特征,传统的访问控制理论和方法不完全适合普适计算环境下的安全需求。提出普适计算环境下基于区间值模糊集合理论的访问控制新图式,来有效刻画普适计算环境下访问控制的模糊性和不确定性,建立模糊受控系统安全新概念,对模糊受控系统的安全特性进行分析,为普适计算建立模糊访问控制的理论和方法基础。应用实例分析表明,提出的面向普适计算的模糊访问控制是有效的。     

基于普适计算的服务发现系统设计

在普适计算环境下,服务是动态变化的,而服务发现技术能够在动态变化的普适计算环境中动态查找、定位所需要的服务,是解决普适计算环境异构性、实现不同应用集成的有效途径.介绍了服务的语义描述语言OWL-S,用于对服务进行描述,然后设计并实现了一个普适计算下的服务发现系统.同时,详细介绍了服务请求时进行服务匹配使用的匹配算法.通过增加语义信息,达到服务发布者和请求者可以实现语义层次的匹配,提高了服务的查准率和查全率.     

普适计算环境下一种目标驱动的服务组合方法

普适计算环境的服务对用户来说是透明的,为了简化用户与环境的交互,提出了一种目标驱动的服务组合方法,建立面向任务目标的服务语义表示模型,并在此模型下进行动态的目标驱动的服务组合,实现用户目标.描述了一个模拟的应用场景,并结合应用场景说明了任务定义和服务组合的过程.该方法简化了用户与环境的交互,提高了普适环境下服务组合和协同的灵活性.     

普适计算服务组合技术综述*

普适计算环境因其所具有的动态性、资源约束性和上下文感知性使其服务的组合面临特有的问题和挑战。服务匹配和选择、服务协调和管理、错误检测和修复是解决普适计算服务组合的三个关键技术。比较了普适计算服务匹配和选择的方法,重点分析了服务协调和管理的手段,给出了错误检测和修复的方法,最后提出解决普适计算服务组合的建议。     

一种基于上下文协商的动态服务组合方法

普适计算的计算环境和交互信息动态变化,为了提供适时适地的服务,服务组合除了满足用户的需求之外,还要适应环境的变化.以面向普适计算的分布式文档管理系统为例,提出一种基于上下文协商的动态服务组合方法,适应普适计算环境下资源动态变化的特点,同时满足用户对服务的需求.首先定义上下文和带有上下文信息的服务模型;然后给出服务和设备以及服务和用户之间的上下文协商约束条件,根据约束条件提出基本算法实现服务动态组合,并对基本算法进行优化;最后通过原型系统和实验验证算法的性能和有效性,并通过实验数据分析上下文对于服务组合的影响.实验数据说明:提出的方法能够应用在普适计算环境中上下文敏感的服务组合问题上,提高服务组合的动态适应性和网络资源利用率.     

一种支持普适计算的构件管理框架:LCF

普适计算的发展需要新型的软件结构与之相适应,构件化技术就是一种较好的方法。普适计算强调人、计算机以及环境的相互融合,这就对构件化技术提出了新的挑战:如何对管理各种计算设备、如何主动发现构件、如何解决构件的异构、如何实现构件间协调机制、如何保证访问的安全性等。文章着重探讨和分析了这一系列问题,并且提出了一种支持普适计算的构件管理框架LCF。     

一种面向普适计算的适应性软件体系结构风格

普适计算软件需要适应用户需求和运行环境的动态变化.这一特点使得软件复杂度空前增加,迫切需要以软件体系结构为代表的架构/设计层面重用手段来支持其高效开发.在以适应性为中心的普适计算空间抽象模型基础上,提出了一种面向普适计算的软件体系结构风格UbiArch,并从概念视图、运行视图和开发视图这3个维度对该软件体系结构风格进行了阐述.UbiArch支持软件实体按需加入应用、主动适应环境的行为模式,实现了软件适应能力的高层次重用,同时与构件等成熟软件技术的紧密结合也保证了其可实践性.支撑该体系结构风格的软件平台原型系统及其上的应用验证了UbiArch的有效性和通用性.     

An agent-based service-oriented integration architecture for collaborative intelligent manufacturing

The rapidly changing needs and opportunities of today's global market require unprecedented levels of interoperability to integrate diverse information systems to share knowledge and collaborate among organizations. The combination of Web services and software agents provides a promising computing paradigm for efficient service selection and integration of inter-organizational business processes. This paper proposes an agent-based service-oriented integration architecture to leverage manufacturing scheduling services on a network of virtual enterprises. A unique property of this approach is that the scheduling process of an order is orchestrated on the Internet through the negotiation among agent-based Web services. A software prototype system has been implemented for inter-enterprise manufacturing resource sharing. It demonstrates how the proposed service-oriented integration architecture can be used to establish a collaborative environment that provides dynamic resource scheduling services.     

面向服务的开发方式在普适计算领域中的应用

由于普适计算自身高异构性、高协作性和高移动性等特点,使得整个普适计算系统的开发过程变得复杂与不可掌控.在软件工程理论中,面向服务的开发方式曾经成功解决了大型软件系统开发中遇到的类似问题,因此将这一"面向服务"的思想应用于普适计算开发领域中,对普适计算系统的设计、开发、实现与质量评估都有着非常重要的指导意义.     

Editorial: Internetware in Motion

The Internet provides a global open infrastructure for exchanging and sharing of various resource all over the world. The rapid development and wide application of the Internet makes it a new mainstream platform to use, develop, deploy and execute software systems and applications. With the vision of "Internet as a computer", many technical initiatives such as pervasive computing, grid computing, service computing and cloud computing emerges on this open and dynamic environment. In order to support the various new application styles and accommodate the fundamental change of the underlying infrastructure, many specific software technologies such as service-oriented architecture are proposed for current practices. While these technologies are useful and widely accepted, they have not formed a systematic solution as matured as the object-oriented technology, as a uniformed software methodology and technology system is yet to be developed.     

一种面向普适计算的自适应软件平台的设计与实现

普适计算的适应性特征带来了有必要在软件平台层面解决的一系列共性问题,包括如何定义所支持的自适应软件体系结构、如何为上层应用的自适应提供必要的公共服务、如何使平台自身可以适应多维资源受限环境等。针对这些挑战,提出了对普适计算设备/资源进行适应性抽象的自主单元的概念,在此基础上给出了面向普适计算的自适应软件平台UbiStar的系统架构及其核心机制的设计与实现,并对UbiStar平台对适应性软件所提供的支持机制进行了概括,最后对相关工作进行了分析与比较。     

A web services-based approach to develop a networked information integration service platform for gear enterprise

In order to deal with the problems of information integration and data sharing across distributed heterogeneous application systems in gear enterprises, it is imperative to build up a high quality information integration platform. Web Services, an emerging form of service-oriented architecture (SOA) for distributed computing, have the potential to serve as a key enabling technology to integrate heterogeneous systems under the distributed environment. This paper presents a novel information integration service platform which offers better support for the networked manufacturing of gear enterprise by taking full advantage of technologies of SOA and Web services. In this paper, the information integrated operation mode of gear enterprise networked manufacturing is deeply analyzed and the functional architecture of the networked information integration service platform is proposed. Furthermore, the application integrated framework of gear enterprise is constructed and the software architecture of the service platform is implemented in the .NET environment. Finally, an actual application example of hypoid gear networked manufacturing is provided to demonstrate the practicability of the proposed platform.     

面向普适计算的多Agent协同设计系统模型

根据普适计算的特点,提出了一种多agent协同设计系统框架模型.考虑到普适计算环境下移动设备的交互和多通道的信息集成,该模型在已有多agent协同设计系统的框架模型上增加了相应的agent,并且在设计agent的结构中包含了通道识别、上下文生成及多通道信息整合模块,以处理多通道的信息.详细介绍了在该agent模型中基于设计上下文的知识表示、搜索和更新式学习算法,以及协同设计系统中多agent知识共享的方法.该研究对于普适计算在设计领域中的应用有重要的意义.     

面向汽车耐撞性的协同设计与仿真网格

汽车耐撞性设计是一个典型的协同设计工程,其中CAD/CAE集成和大规模计算是企业需要解决的难题之一.网格计算因其具有面向服务、可以屏蔽异构资源复杂性的特点,为实现汽车耐撞性协同设计提供了可能的技术方案.在分析了耐撞性设计需求的基础上,设计了一个4层的汽车耐撞性协同设计与远程仿真的网格系统架构,并讨论了设计原理、工作流程和相关工具等.通过将资源封装为标准的网格应用中间件和服务,简化了异构资源的集成和管理.该系统实现了不同设计人员在同一环境和平台上的协同,同时保持参与各方各自的独立性.最后应用一个座椅与整车的协同设计实验,验证了文中系统的有效性.