物联网软件体系结构中的感执模型的求精

物联网的基本功能是感知物理环境,并根据实时的感知信息和用户的执行需求实现对物理环境的控制.因此,感执模块是物联网软件的核心模块.为最终将软件体系结构应用于物联网软件的开发,在基于物理模型的物联网软件体系结构（physical-model driven software architecture,简称PMDA）研究的基础上,对PMDA 中的感执模型SEM进行求精,求精后的感执模型称为R-SEM.R-SEM 考虑了物联网的特有属性,将SEM的内部构件按照物理应用的感执工作流程分解为用通信顺序进程（communication sequential process,简称CSP）表达的子构件来说明构件端口的功能实现,并采用CSP 中的导管运算符来说明子构件的端口与构件的端口之间的同步,通过CSP 描述了子构件与子构件之间的交互.使用进程分析工具（process analysis toolkit,简称PAT）对R-SEM 进行了验证.验证结果表明：R-SEM 中子构件之间的交互、子构件的端口与构件的端口之间的同步保持了SEM 所具有的保证物理应用之间有效互联的性质——不死锁、不中止和不发散.由于R-SEM 精化了SEM 的内部组成,且保持了SEM 的有效互联性质,因此,R-SEM 对最终将PMDA 应用于物联网软件的开发具有实际的指导意义.     

一种基于高性能中间件的软件体系结构

软件体系结构是软件设计的基础,在不同的应用领域有具体的设计和表达。随着网络建设的完善,我国各级政府职能部门建立在网络上的应用系统日益增多,本文以交通管理部门应用为例,系统分析了政府部门应用系统的特点和要求,并利用软件体系结构的方法,提出了一种专为该类应用领域设计的基于高性能CORBA中间件技术的非复用连接和反应者/线程优先级体系结构,为政府特定领域的行业级应用软件设计提供了一种可行的解决方案。     

一种软件体系结构设计决策的建模工具

体系结构设计在整个软件生命周期中起到关键作用,而设计知识的蒸发会导致系统演化花费代价高、涉众之间交流出现障碍、体系结构制品的复用受到限制等问题,为此需要在软件体系结构层次对设计决策进行显式化的建模.基于一种以决策为中心的体系结构设计方法,实现了一个软件体系结构设计决策的建模工具.该工具帮助架构师对体系结构设计中的问题、方案、决策、理由等核心概念进行建模,完成从需求到体系结构的设计过程,并实现了自动化的候选体系结构方案的合成和部分设计理由的捕捉.该工具还提供了体系结构设计模型与设计决策之间的相互追踪性,以及帮助实现体系结构设计过程中设计决策知识的复用.     

一种软件体系结构复杂性的评价方法

为了满足软件体系结构复杂性的预测和评价需求,通过抽取构件之间的连接,提出了基于复合关系的分层式软件体系结构,从而能够清晰、准确地表达构件之间的关系。在该结构基础上,提出了基于加权图的复杂性评价模型,并结合实例分析了模型的使用效果。模型能够准确地刻画系统结构及构件关系,而且能够较为客观地定量评估系统结构复杂性。它具有实现过程简单、通用性强等特点。     

一种动态适应性软件体系结构模型理论研究

软件系统的演化需要具有灵活性、适应性的软件体系结构的支持。提出一种在组织结构上具有固有的动态性的软件体系结构理论模型——动态树型软件体系结构模型(DTSAM)。在DTSAM定义的软件体系结构组织结构下,软件系统的演化抽象成为一棵动态树的渐增和渐减。其中,所设计的渐增和渐减算法分别定义了动态树的增减过程;所设计的生长函数中适应性因子的调节,使得软件体系结构在组织结构层次上具有整体适应性和局部适应性。最后应用模型对例子系统仿真,其过程产生的结果也证实了这种适应性。     

一种自组织软件体系结构模型研究

在分析了目前自组织软件体系结构研究现状的基础上,针对自组织软件体系结构中,构件元素管理、自组织变化策略以及自组织约束问题,提出了一种具有三层结构的自组织软件体系结构模型,论述了构件元素、构件的自组织变化策略以及结构约束和行为约束。对构件管理、变化管理和约束管理的实现问题进行了探讨。以航班预定系统为实例证明了该方法的有效性。     

一种基于进程代数的软件体系结构描述语言PEADL

对性能评价进程代数(PEPA)扩展,提出具有时序特征的随机进程代数(ESPA)。在此基础上进一步提出一种软件体系结构描述语言(PEADL)。介绍PEADL的语法和语义,并通过三层C/S结构应用系统展示PEADL的表述能力。     

一种实时系统软件体系结构风格:NewRob

该文分析了现有的软件体系结构风格描述语言的特点,并结合嵌入式实时系统的领域特征,提出了一个面向嵌入式实时系统的软件体系结构风格:NewRob。NewRob所生成的一个基本说明书,由一个同步控制任务组成,它负责将系统作为包含各类异步组件的集合,进行动态重构。控制任务通过对各组成元件逐级细化、分解,得到进化后的低级控制任务,每个低级任务也都管理一个新的组件集合。采用时序逻辑描述和验证不同抽象级别的软件体系结构的一致性。     

一种面向方面的软件体系结构

针对软件开发过程中软件代码杂混、分散,导致软件开发过程的可追踪性差、开发效率低、代码的重用性不好、代码质量不高、软件系统的演变进化困难等问题,采用面向方面的软件开发方法研究软件体系结构,结合业务流程管理系统,来介绍基于面向方面的软件体系结构在系统需求方面实现和编织方法的开发过程。通过提取业务流程、业务活动和参业者这三个关注点,对这些需求关注独立封装,并对它们的实现进行编织．解决相互之间的信息交换,降低了业务逻辑、业务数据和业务操作实体三者间的耦合,实现业务流程的柔性管理和不同业务功能的集成。     

一种描述软件体系结构的算子

文章阐述了一种描述软件体系结构的算子及其基本概念,讨论了该算子的基本性质,推导了关于算子的两个简单推论。     

物联网安全架构与技术路线研究

文章回顾了物联网的概念和发展历程,讨论了如何理解物联网概念。介绍了物联网的体系结构,并指出物联网架构中有特色的网络技术是：6LoWPAN、EPCglobal和M2M。提出了物联网的安全架构,及一些思考,包括：物联网安全的总体概貌、物联网安全架构的层次模型、物联网安全设计的参考流程图。最后分析了物联网安全学科与信息安全学科以及物联网工程学科的关联。     

软件体系结构的概念

软件体系结构作为软件的整体结构,从整个系统的角度来看,除了包括由构件、连接件和约束构成的软件结构之外,软件体系结构还应包括软件完成的业务、执行业务的组织、组织的位置、运行软件所需的信息和技术基础设施等方面的内容。软件体系结构对软件性能和质量的影响是致命的,它与具体的开发过程紧密相关。文章从系统的角度阐述了软件体系结构的概念,基于此概念,说明了以体系结构为中心的开发过程,并结合软件体系结构与软件过程的关系说明了软件体系结构对软件质量的影响,最后总结了研究软件体系结构的目的。     

Internet of Things in Healthcare: Architecture,Applications, Challenges,and Solutions

Healthcare, the largest global industry, is undergoing significant transformations with the genesis of a new technology known as the Internet of Things (IoT). Many healthcare leaders are investing more money for transforming their services to harness the benefits provided by IoT, thereby paving the way for the Internet of Medical Things (IoMT), an extensive collection of medical sensors and associated infrastructure. IoMT has many benefits like providing remote healthcare by monitoring health vitals of patients at a distant place, providing healthcare services to elderly people, and monitoring a large group of people in a region or country for detection and prevention of epidemics. This paper provides a review of IoT in the healthcare domain by first describing the enabling technologies for delivering smart healthcare, followed by some of the key applications of IoT in healthcare. Next, a fog-based architecture consisting of three layers for IoT-based healthcare applications is proposed. Finally, we focus on some of the open challenges of IoT in healthcare, like fault tolerance, interoperability, latency, energy efficiency, and availability. Existing solutions for these challenges are also discussed.     

物联网技术与应用综述

物联网涉及众多领域,首先介绍了物联网的体系结构;其次归纳了物联网涉及的关键技术;然后总结了物联网的应用;最后给出了物联网面临的挑战,为未来物联网的研究指出方向。     

软件体系结构层次的软件适应性预测模型

结合经验数据和专家知识,基于贝叶斯网建立了软件体系结构层次的结构特征、变化原因与软件适应性之间的因果关联模型,即软件体系结构层次的软件适应性预测模型,扩展贝叶斯网学习算法解决了该预测模型中较弱因果关系的发现问题.最后给出应用预测模型在软件体系结构层次上评估软件适应性的方法和实例.     

基于实体-数据的物联网服务建模

物联网服务作为信息世界软件服务通过物联网向现实世界的延伸,其在物联网系统具有重要的作用.然而,不同于传统Web服务,物联网服务具有现实感知、数据驱动、异构分布、时空相关等新特点,使得现有的服务模型不足以对物联网服务有效刻画,进而也不能满足物联网应用中的后续服务发现、服务卸载、服务组合等需求.在凝练分析物联网服务建模需求和已有物联网服务模型的基础上,提出了一种基于实体-数据的物联网服务建模框架,该框架提出了服务、实体、数据三元信息融合的物联网服务模型概念及概念关系,重点定义了服务、实体、数据的时空属性及时空依赖关系,以支持基于时空相关性的物联网服务关联表示与分析,并通过扩展OWL-S(ontology Web language for services)给出了基于实体-数据的物联网服务描述方式.最后,结合一个高速公路物联网应用案例对模型的使用方式和效果进行了讨论.     

软件体系结构模型的形式化研究

用软件体系结构描述语言WRIGHT对三层C/S模型进行形式化描述，指出这种描述的优点以及软件体系结构模型形式化研究的重要性。     

基于集群架构的物联网终端动态认证仿真

为有效提高物联网终端认证的安全性,基于集群架构对物联网终端动态进行认证仿真。设计的认证策略主要基于双注册因子和对应认证结构,包括常数量和编码特征密匙,在此基础上设定集群架构下物联网双因子注册流程,第一认证因子与服务器达成一致,通过用户初始注册信息终端服务器生成注册凭证,第二因子通过SAS服务器认证,并生成注册会话密匙,完成最终双因子注册,根据注册因子,以X.509V3作为核心签发结构,构造认证数字证书,搭配公共密匙基础设置(PKI),确定身份认证协议,采用"挑战-应答"的形式完成物联网移动终端的认证实现集群架构下,当前物联网终端的整体认证工作。实验数据表明,在标准内核攻击下,设计的物联网终端认证方法可以有效保证自身数据的完整性,提高认证安全和可信性。     

面向物联网应用的SoC安全检查架构设计

物联网（IoT）应用的快速发展和软硬件开源化趋势使得IoT设备所面临的硬件安全威胁日益严峻,尤其是利用运行时条件触发的系统级攻击,很难通过传统测试方法进行检测和防御,需要提供运行时安全检查机制。分析IoT系统芯片面临的安全威胁,结合数据加密传输路径中的攻击、任务流和检查内容,设计4条功能完整性安全检查策略,搭建SoC安全策略检查架构并植入运行时触发硬件木马。仿真结果显示,运行时策略检查状态机可以检查出加密核、内存和UART接口的功能完整性问题,并通过发送错误中断信号进行反馈,证明了所设计的系统级安全策略检查架构的正确性与有效性。