普适计算中间件技术的研究与进展

当前,普适计算已经成为计算机科学中一个极具活力和影响力的研究领域。普适计算环境规模很大并且具有高度异构性,如网络架构的异构性、硬件平台的异构性、操作系统的异构性、应用服务的异构性等,而普适计算中间件技术可以解决异构性和跨平台特征,提供不同服务的集成应用,因此成为普适计算中的一个研究热点。基于此,本文对于目前国外关于普适计算中间件技术的研究现状做了一个总结;通过分析和比较,给出了普适计算中间件的设计原则;探讨了普适计算中间件技术的未来发展方向。     

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.     

普适计算中间件技术的研究

普适计算中间件是目前普适计算领域的研究热点之一。普适计算环境的动态性和异构性对中间件技术提出了新的要求,而动态对象模型中间件和自适应中间件能够适应普适计算环境。文章主要分析了这两种中间件的基本原理、关键技术和特点。     

普适计算中间件技术的研究

普适计算作为新的计算模式对中间件技术有一些特殊的要求。该文从普适计算的特点出发,分析了普适计算中间件硬解决的有关问题和需求,提出了构建普适中间件的4个设计原则,分析了c0TS中间件技术和典型普适计算中间件的技术特点并指出了普适计算中间件技术的发展趋势。     

普适计算环境下基于中间件的上下文质量管理框架研究

随着信息技术的快速发展,分布式计算技术逐渐向普适计算技术演化,从而达到信息空间和物理空间融合的最终目标,为用户提供普适的智能化服务。为了达到这个目标,一个主要的困难就是如何有效地连续监测、才甫获与解释环境相关的上下文信息来确保精确的上下文感知性。很多研究者已先后投身于上下文感知的普适应用的研究工作中,但大多数往往直接针对原始上下文进行处理,没有考虑上下文质量(QoC)的影响。因此,提出了一种基于中间件的上下文质量管理框架,即通过上下文的质量门阂管理、重复与不一致的上下文丢弃等不同层次的控制机制,为上下文感知服务和应用用户提供有效而可靠的上下文服务。     

普适计算环境下基于构件化中间件的上下文管理技术研究

上下文相关技术已经成为普适计算环境中用于应用服务的不可或缺的核心技术之一。对于基于构件的中间件来说,对高性能的上下文管理的需求更是必不可少,因为它构成了普适计算环境中构件适配和部署的重要基础。因此,在已有构件中间件的基础上,我们针对普适计算环境的特点提出了一种整体的上下文管理方法,将上下文管理集成在已有的构件化中间件中。应用表明,该方法能够更好地支持普适计算环境下上下文相关的构件化应用开发。     

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。     

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。     

一种普适计算环境下自适应中间件

普适计算环境固有的内在复杂性对当前的基础软件提出了新的挑战,迫切需要一种具有感知和自适应能力的中间件.提出了一个由接口、框架和情境元模型组成的自适应中间件,给出了在CAR构件平台上的设计与实现.为获取构件信息和对外提供服务,接口元模型支持同步和异步接口.情境元模型在构件对象内建模情境信息,计算实体间以基于异步事件通知方式交互.框架元模型分类和管理构件,随着运行时计算环境的变化动态改变中间件的结构和行为.软件实体感知环境的变化,实体间以松耦合的方式交互,动态改变自身的结构和行为,满足普适计算环境下的动态自适应需求.     

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。     

普适计算中基于上下文触发的事务模型

详细分析了 Stanford大学提出的 ROME上下文事务触发模型 ,指出了其运用于普适计算中的不足 .针对其不足 ,提出了新的触发模型 - CTMPC,并对其结构和功能进行了阐述 ,新的模型可以支持更多种类的上下文、异构的上下文感知器 ,同时为用户提供了方便易行的定制方法     

基于Agent和XML的普适计算上下文集成框架

普适计算是一种新的计算模式,目的是根据用户需要提供随时随地的服务。为实现这种服务,需要多种设备和软件平台的参与,而这些设备和平台提供的上下文往往是异构且冗余的,不利于上下文信息的访问。设计一个集成框架,以解决以上问题。方法是利用Agent采集底层上下文信息,并将其转换成各种应用程序或中间件能够理解的格式,屏蔽数据异构。在高层,采用Agent技术,并使用XML作为移动Agent通信语言,实现上下文信息的交流,完成上下文的高层集成,解除平台异构,从而简化应用程序的设计,更有效地支持普适服务。     

普适计算

上世纪90年代初,美国Weiser博士提出“普适计算”这一新概念,开始了人类向未来计算机时代探索的进程。本文首先回顾Xerox PARC的普适计算原创性研究,然后叙述普适计算的内涵及有关的计算机时代变迁。最后,我们简单介绍若干普适计算研究项目所提出的幻想和挑战。     

中间件技术研究

中间件技术屏蔽了底层分布式环境的复杂性和异构性,简化了分布式应用程序的开发,使分布式应用程序的健壮性、可扩展性、可用性更好。本文介绍了中间件的定义、分类、主流中间件技术平台,能够隐藏底层网络环境的复杂性,处理平台之间的异构性,是分布式计算和系统集成的关键组件。本文介绍了中间件的基本概念,阐述了一种基于系统层次的分类方法,并详细讨论了现存各类中间件技术的特点、相关标准及发展应用情况。     

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。     

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。     

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.