Rapid Trust Establishment for Pervasive Personal Computing

In the emerging Internet Suspend/Resume mobile computing model, users exploit pervasive deployments of inexpensive, mass- market PC hardware rather than carrying portable hardware. ISR's driving vision is that plummeting hardware costs will someday eliminate the need to carry computing environments in portable computers. Instead, ISR will deliver an exact replica of the last checkpointed state of a user's entire computing environment (including the operating system, applications, files, and customiza- tions), on demand over the Internet to hardware located nearby.     

普适计算

计算技术的发展需要与之适应的计算模式，计算技术在桌面计算模式下经历的20年的飞速发展正蕴育着一种革新性的计算模式——普适计算，普适计算是信息空间与物理空间的融合，在这个融合的空间中人们可以随时随地和透明地获得数字化的服务；计算机本身将从人们的视线中消失，人们注意力的中心可以回归到要完成的任务本身，普适计算将从根本上改变人们对什么是计算的思考，也改变我们整个生活和工作的方式，该文综述了普适计算研究的现状和发展趋势，并讨论了普适计算的两个关键研究内容——觉察上下文的计算和普适计算系统软件，最后简要介绍作者在智能空间领域的研究成果。     

支持普适计算的多嵌入式系统

随着嵌入式技术的飞速发展和普适计算的广泛关注．普适计算和嵌入式系统二者的关系日益紧密。本文依据由Mark Werser提出的普适计算思想，结合普适计算的研究现状和嵌入式技术的发展趋势，我们提出了多嵌入式系统的新概念和多嵌入式系统的基础理论框架，描述了支持普适计算的多嵌入式系统理论的研究方向，并对今后的多嵌入式系统理论应用前景进行了展望。     

面向普适计算环境的嵌入式系统研究

服务提供与用户界面自适应问题是普适计算中的重要研究课题。嵌入式系统提供的服务对普适计算的服务起到了重要的支持作用;普适计算任务要获取用户的服务也需要自适应的用户界面来显示服务项目,嵌入式系统的自适应界面是合适的选择。但是,传统的嵌入式系统服务软件不能很好地实现上述目标。针对传统嵌入式系统服务模型的不足,首先总结了面向普适计算的嵌入式系统硬件结构,并将这种结构命名为计算元。随后提出了一种新的嵌入式系统服务提供模型,统一了用户上下文交互的标准信息格式。最后研究了该服务模型的实现。     

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。     

支持普遍计算的多嵌入式软件系统研究

本文紧密结合当前最新国际研究动态，综述了普遍计算的关键技术以及支持普遍计算的嵌入式软件系统。重点介绍了普遍环境下多个嵌入式系统协作问题的解决方案，并对今后的应用前景进行了展望。     

普适计算系统架构的研究

目前,普适计算已经成为计算机科学中的一个研究热点,而关于普适计算系统整体体系架构的研究工作还不多见.针对普适计算环境的特点,认为普适计算系统架构是一个开放的复杂大系统,可以利用大系统的控制论方法来解决这个分布式系统架构的一些关键问题,并提出了一种新的构建普适计算智能控制系统架构的方法,为问题的解决提供了一种新的研究思路.     

基于普适计算的交互汉语学习系统

普适计算是一种正在兴起的新型的计算模式,其“无处不在,以人为本”的理念使得普适计算在许多领域的应用中都有着巨大的潜力。本文综合应用语音识别、声调识别、软交换、文语转换、语音邮件等多种技术,使用以人为中心的普适计算系统模型（HPC）和分层结构分析与设计方法（LAAD）,设计并实现了一个基于普适计算的交互汉语学习系统,该系统能够计算出汉语学习者发音的准确度和声调的准确度,并通过普适服务平台提供实时交互、学习情况自动收集等普适服务,为学习者建立起了一个良好的汉语学习环境,帮助他们高效、便捷地学习汉语。     

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。     

普适计算面临的安全挑战

分析了普适计算面临的安全挑战,给出了普适计算需要解决的几个安全问题,它们分别是：动态信任模型、认证、访问控制和隐私保护。并指出了这些安全问题的一些解决思路。     

基于普适计算的智能GPS导游系统研究

基于普适计算的先进理念,整合GIS与蓝牙通信技术。研发出了一种针对杭州市旅游信息的便携式智能GPS导游系统一SmartGuide。给出了SmartGuide的系统结构。重点讨论了实现系统的关键技术。     

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.     

BTrust：普适计算环境下的信任管理

利用Beta概率密度函数建立起普适计算环境下各个设备间轻量级的信任管理模型BTrust。通过源实体对目标实体直接服务结果的观察计算出直接信任服务值,并结合第三方实体的推荐服务值计算出目标实体服务的总信任值。加入的推荐信任的计算,给予不同的第三方实体推荐服务信任值不同的权重。该模型建立起设备间的信任关系,提高了服务成功率,并运用过滤机制抵制恶意推荐。仿真结果表明,该模型同时解决了该环境下小型设备的资源受限问题。     

Security and Privacy in Pervasive Computing

In this issue's Works in Progress department, we have six projects. The first two projects address an individual's privacy concerns and preferences. The next entry discusses a project on data protection for electronic passports. The remaining three projects are investigating various types of privacy protection mechanisms for data collected in pervasive computing environments, by attestation services, and by voice recording systems.     

普适计算模式下的人机交互

普适计算使得信息空间与人们生活的物理空间相融合,与此相应人机接口也将随之扩展到人们生活工作的整个三维物理空间.因此需要研究物理空间中的人机交互方式.在传统的计算模式下,交互环境的物理因素不影响人机交互.而在普适计算的模式下,用户和环境的物理因素将成为交互的重要因素,这将使人机交互的性质产生一系列的变化,其中包括:人机交互本质上是与信息空间的交互;交互接口扩展到日常生活的用品和环境;动态的人机交互上下文;蕴含人机交互.     

普适计算中一种上下文集成方法

普适计算作为一种全新的计算模式,目的是根据用户需要提供随时随地的服务.普适计算环境中存在大量异构的数据源,不利于上下文信息的处理和访问.文中提出了一种基于XML的上下文集成方法,在保证上下文精度和新鲜度的条件下,尽量减少上下文信息存储量,并向上提供统一的上下文表达形式,有效屏蔽了上下文信息的异构.实验测试表明,采用的文件内存保留和分片转存方法,进一步加快上下文的集成,从而有效地支持普适服务.     

普适计算环境下的网络管理

本文首先介绍了普适计算的基本概念;然后对当前经典的SNMP、CMIP等几种网络管理模型的基本原理和特点进行分析。在此基础上总结普适环境下网络管理的特点,建立了基于SOA、支持管理服务组合的普适网络管理参考模型。最后介绍了当前国内外有关普适计算的研究热点及未来的发展方向。     

Service Composition Issues in Pervasive Computing

Providing new services by combining existing ones—or service composition—is an idea pervading pervasive computing. Pervasive computing technologies seek to concurrently exhibit context awareness, manage contingencies, leverage device heterogeneity, and empower users. These four goals prompt service-composition-mechanism design requirements that are unique to pervasive computing. This article catalogs service composition mechanisms and describes their variation points, which indicate how well the resulting compositions meet the four goals.