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。     

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。     

StarOSGi:一种OSGi分布式扩展中间件

随着应用范畴从单个结点扩展到普适计算、企业计算等分布式环境,OSGi技术需要提供对远程服务访问的支持。在保留其面向服务、动态性、轻量级等已有优点的前提下,如何为OSGi技术体系提供有效的分布式扩展,是研究者所面临的重要挑战。现有OSGi分布式扩展研究工作存在着对编程模型具有明显侵入性、不支持与非OSGi系统互操作等共性问题。以CORBA中间件技术为基础,以非侵入性、通用性和良好互操作性为目标,提出了基于CORBA的OSGi分布式扩展模型,进而基于CORBA动态调用和Java反射技术设计了一个支持OSGi分布式扩展的中间件StarOSGi。该中间件保持了OSGi原有面向服务的编程模型和轻量级特点,能够透明地将集中式的OSGi应用转变为分布式应用,并且支持OSGi应用与遗留CORBA应用的互操作,具有明显的性能优势。     

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.     

基于本体的上下文感知中间件框架

上下文感知是普适计算的核心技术之一,而描述和理解上下文信息是上下文感知的前提.由于上下文信息种类繁多、感知方式迥异,目前开发面向特定应用的上下文感知系统缺乏统一的机制和通用的架构,增加了系统开发的成本.引入语义Web技术,利用本体对上下文信息进行建模,采用本体描述语言描述上下文模型,提供了一个公共的上下文本体以实现多个独立开发的上下文感知系统对知识的共享和推理,构建了通用的上下文感知中间件框架,从而实现对域内上下文知识的共同理解.     

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。     

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.     

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。     

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。     

消息中间件管理器的设计和实现

提高分布计算中间件的性能和可用性的一个主要方法是加强中间件的管理功能，通过对现阶段的中间件管理产品进行研究，提出了中间件管理的管理框架，并针对ISMQ消息通信中间件，介绍了消息中间件管理器ISMQM的设计与实现，在给出ISMQM的总体结构和对象模型后，详细论述了基于SNMP通信协议下管理器的设计和实现方案，并讨论了在不同情况下的负载平衡算法，结果表明，ISMQM有效地管理了消息中间件，其设计和实现方案为应用软件资源的管理提供了一种有效的参考方案。     

基于本体的上下文感知中间件框架

上下文感知是普适计算的核心技术之一,而描述和理解上下文信息是上下文感知的前提。由于上下文信息种类繁多、感知方式迥异,目前开发面向特定应用的上下文感知系统缺乏统一的机制和通用的架构,增加了系统开发的成本。引入语义Web技术,利用本体对上下文信息进行建模,采用本体描述语言描述上下文模型,提供了一个公共的上下文本体以实现多个独立开发的上下文感知系统对知识的共享和推理,构建了通用的上下文感知中间件框架,从而实现对域内上下文知识的共同理解。     

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。     

An approach to domain-based scalable context management architecture in pervasive environments

In pervasive environments, context management systems are expected to administrate large volume of contextual information that is captured from spatial to nonspatial elements. Research in context-aware computing produced a number of middleware systems for context management to intermediate the communications between applications and context providers. In particular, in pervasive environments, the design of distributed storage, retrieval and propagation mechanisms of context information across domains is vital. In this paper, we propose a domain-based approach to address the requirements of scalable distributed context management, cross-domain efficient context information dissemination and domain-based privacy policy enforcement. We propose infinitum, a middleware architecture that incorporates the management and communication benefits of the Google Wave Federation Protocol, while also taking advantage of the semantic and inference benefits of ontology-based context models. This architecture establishes a robust cross-domain scalable context management and collaboration framework, which has been implemented and evaluated in a real-life application of “SMART University” to support virtual team collaboration.     

Enhancing intelligence and dependability of a product line enabled pervasive middleware

To provide good support for user-centered application scenarios in pervasive computing environments, pervasive middleware must react to context changes and prepare services accordingly. At the same time, pervasive middleware should provide extended dependability via self-management capabilities, to conduct self-diagnosis of possible malfunctions using the current runtime context, and self-configuration and self-adaptation when there are service mismatches. In this article, we present an approach to combine the power of BDI practical reasoning and OWL/SWRL ontologies theoretical reasoning in order to improve the intelligence of pervasive middleware, supported by a set of Self-Management Pervasive Service (SeMaPS) ontologies featuring dynamic context, complex context, and self-management rules modeling. In this approach, belief sets are enriched with the results of OWL/SWRL theoretical reasoning to derive beliefs that cannot be obtained directly or explicitly. This is demonstrated with agents negotiating sports appointments. To cope with self-management, the corresponding monitoring, configuration, adaptation and diagnosis rules are developed based on OWL and SWRL utilizing SeMaPS ontologies. Evaluations show this combined reasoning approach can perform well, and that Semantic Web-based self-management is promising for pervasive computing environments.     

PICO: a middleware framework for pervasive computing

The pervasive information community organization is a framework for creating mission-oriented dynamic communities of autonomous software entities that perform tasks for users and devices. PICO's telemedicine example scenario demonstrates its potential as a simple, unique, and versatile middleware framework for pervasive computing.