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。     

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。     

普适计算中动态绑定的研究与实现

普适计算环境中,应用程序需要能够自动发现和使用环境中的可利用服务,以适应普适计算的动态性。本文中,作者使用动态绑定机制来完成服务到应用的自动映射,实现并详细阐述了一个基于CORBA的支持动态绑定的中间件原型CWDB。在CWDB中,通过动态绑定层和高性能发现服务的组合来实现普适计算环境中的动态绑定。最后,通过一个位置显示应用来展示CWDB的适用性和其性能。     

智能教室支持普适计算的无线网络方案的问题、挑战和解决探讨

随着计算、通信和数字媒体技术的发展和渗透，以及嵌入式计算和通信设备的快速兴起，一种全新的计算模式-普适计算-正在兴起和发展．如何在智能教室实现普适计算的无线网络支撑环境成为本文的讨论焦点．从普适计算的本质出发，分析了智能教室环境下普适计算对无线网络的各方面要求，进而根据当前几种通用的无线网络技术的特点和不足，提出了智能教室的无线网络的综合解决方案，并对方案的效能和待研究的领域进行了分析．     

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。     

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。     

普适计算的信任认证

在普适计算环境中，用户能够在任何时间、任何地点访问资源，获得服务。但是这种无处不在性和移动性的环境带来了新的安全问题。资源的拥有者和请求者一般互相不知道。认证是安全的基石，没有认证，系统的保密性、完整性和可用性都将受到影响。可是传统认证是基于身份的认证，不适合普适环境中对陌生实体的认证。本文在分析普适计算的认证要求后，指出了在普适计算环境中应该先在陌生的实体间建立信任关系，然后可以用几乎所有的标准密钥交换协议进行安全认证。提出了用资源限制信任协商技术在陌生人之间建立信任关系。由于它避免了大量的公钥密码操作所带来的计算负担，因此比较适合计算能力有限的设备之间建立信任关系。     

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。     

普适计算软件体系结构研究

普适计算强调人、计算机以及环境的相互融合，这就对传统的软件技术提出了挑战。需要新型的软件架构与之相适应。本文以普适计算环境下的通用软件架构设计为目标，采用面向服务组件和分层次的设计原则，通过中心服务器的管理机制和服务整合的方法，提出了一种基于Kerberos认证机制的、面向服务的普适计算软件体系结构。这个软件架构的提出，解决了普适计算环境下设备的本地资源受限性、任务多样性、运行环境的异构性和访问的安全性等一系列问题；并将此软件架构应用于“普适计算智能办公系统”的软件实现中。     

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.     

普适计算环境下信任机制的研究进展

在普适计算环境下,各种资源、设备和用户均是高度动态变化的,服务请求者和服务提供者一般互相不了解,因此普适计算环境下各陌生实体间的相互认证是传统的基于身份的认证机制无法解决的.普适计算信任建模机制可以解决普适计算环境下的不确定性问题,为陌生实体间建立信任关系,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信任建模机制的研究现状做了一个总结,通过分析和比较,给出了普适计算信任建模的设计原则,探讨了普适计算信任建模问题的未来发展方向.     

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。     

位置感知计算的概论、关键问题和技术探讨

自从Mark Weiser在1991年提出普适计算的思想以来,计算模式经历主机计算、桌面计算的阶段后正朝普适计算方向蓬勃发展.上下文感知是普适计算的最重要的特征,同时也是主要的研究领域.自从二十世纪70年代美国军方推出军民两用的室外定位系统GPS,以及1989年Roy Want等开发出支持大规模使用、价格低廉的室内位置传感系统Active Badge以来,位置感知由于其高鲁棒性和确定性、技术的可获得性而成为当前上下文感知计算的一个真正的研究热点.本文从普适计算和智能空间的特征和要求出发,阐述了位置感知计算的主要概念、思想,并根据当前最新的研究状况,解释了位置感知计算面临的主要问题和相应的技术方法,最后叙述了作为本课题组研究的试验系统--智能教室的技术路线.     

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。     

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。     

普适计算系统可用性度量

普适计算系统可用性度量具有典型的面向用户特点,为刻画用户行为需要引入具有非指数分布性质的用户状态,并且需要考虑用户态与系统态关联分析时的复杂情况。传统的连续时间马尔科夫链和半马尔科夫过程都不能很好地对以上情况给予分析。鉴于此,文章基于马尔科夫重生过程(MRGP)提出了普适计算系统的可用性度量方法。首先建立具有普适计算模式的用户模型,基于此构建了普适计算系统可用性度量的MRGP模型,对可用性进行了随机过程分析,给出了对应瞬态和稳态行为的度量方法,结合普适计算模式的特点定义了普适计算系统请求可用性度量。最后进行了数值分析,评价了普适计算系统可用性在MTTF和MTTR下的变化情况,据此导出来构建高可用普适计算系统需要考虑一些原则,并分析了用户和系统参数等因素对普适计算系统可用性度量的影响。     

普适计算环境中基于信任的安全模型的研究

普适计算的发展受到了学术界越来越多的关注,普适计算网络的安全问题是普适计算应用的关键问题。本文对普适计算的环境进行了概述,分析了普适计算的环境特点,并针对这些特点对当前的安全模型进行了评估。在此基础之上,构造了一个普适计算环境下基于信任的安全模型,给出了信任的概念,并对信任模型的建立过程进行了详细的分析。     

Smart devices and spaces for pervasive computing

Applications and services for pervasive computing have been dramatically grown and have contributed extensively to our daily experiences in recent years. Smart systems, devices, and spaces are proactive for ubiquitous and pervasive computing. Smart information technology (IT) is also an outcome of the state of the art and novel mobile and ubiquitous computing technologies that include highly capable handheld device, pervasive and personal device, etc. This special issue will be a trigger for further related research and technology improvements in pervasive and ubiquitous computing using smart devices and services. This special issue called for original papers describing the latest developments, trends, and solutions of smart devices and spaces for pervasive computing including real-time operating systems (OS), tiny OS and middleware supports, mobile system performance, trustworthy Internet and communications, agents and mobile and pervasive services, among others. In particular, this special issue focuses on a remote control and media-sharing system, flash storage-based smart system, heterogeneous mobile OS, and prediction and auto-execution system for pervasive computing.     

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。