嵌入式系统应用软件中间件平台体系结构研究

论文摘要

中间件(middleware)作为基础软件的一大类，是一种可复用软件，处于操作系统与用户应用软件之间，总的作用是为处于上层的应用软件提供运行与开发环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。随着嵌入式设备的不断普及，嵌入式中间件的应用也越来越广泛，其正被广泛地研究和产业化应用。本文研究了典型的嵌入式中间件系统CORBA和J2ME的体系结构，在此基础上提出了一种两层结构的中间件体系，该结构包含了上层应用开发环境和底层应用运行环境。文中侧重研究了整个系统结构中SDK侧的关键技术，使用滑动窗口压缩和Huffman编码的两级压缩策略，将应用开发中使用到的图像资源最优化处理，从而使得最终应用程序的体积达到最小，如此便可方便用户的使用，减小应用开发者推广自己开发的应用的压力；提出使用加权改进的双线性插值和卷积法对应用中的图像数据进行插值缩放，以达到自动适配硬件参数，减少应用移植的工作量，针对该项功能，专门开发了资源提取和修改工具；另一方面，为了在整个中间件系统中提供Widget模块接口，研究了Widget的网络数据提取方法，以XML文件为基础展开讨论，提出了使用DOM模型结构对数据进行抽取和分析的方法。在对详细技术的研究之后，对整个系统进行了设计实现，并对其中包含的具体功能模块进行了详细介绍，但本文并没有对整个系统在不同类型系统之间的移植方法做研究，不同类型系统之间的差异较大，完全机械地封装会使中间件系统过于冗余，这将是以后中间件系统的一个研究方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 研究目的和意义
• 1.4 论文组织结构
• 1.5 课题研究创新点
• 2 嵌入式中间件体系结构
• 2.1 嵌入式系统综述
• 2.1.1 嵌入式系统主要特点
• 2.1.2 嵌入式系统分类
• 2.2 嵌入式中间件
• 2.2.1 中间件的基本定义
• 2.2.2 嵌入式中间件
• 2.3 体系结构概述
• 2.4 现有体系结构
• 2.4.1 基于MinimumCORBA 的体系结构
• 2.4.2 基于J2ME的体系结构
• 2.5 本文体系结构设计
• 2.5.1 底层组件说明
• 2.5.2 上层组件说明
• 2.6 本章小结
• 3 资源编译优化研究
• 3.1 数据压缩分类
• 3.2 常用压缩算法
• 3.2.1 RLE
• 3.2.2 Huffman编码
• 3.2.3 LZ 算法
• 3.2.4 LZW 压缩算法
• 3.3 中间件资源编译优化模型
• 3.3.1 资源数据的压缩形式
• 3.3.2 资源压缩核心算法
• 3.3.3 资源压缩优化模型
• 3.4 仿真结果及分析
• 3.5 本章小结
• 4 系统自适应模型研究
• 4.1 系统自适应原理
• 4.2 中间件系统自适应问题
• 4.2.1 移植自适应问题
• 4.2.2 应用适配自适应问题
• 4.3 插值原理及常见算法
• 4.3.1 插值原理
• 4.3.2 最近邻域插值
• 4.3.3 线性插值
• 4.3.4 双线性插值
• 4.3.5 三次卷积法
• 4.3.6 基于传统算法的加权改进
• 4.4 实验结果及分析
• 4.5 本章小结
• 5 中间件Widget 数据抽取技术研究
• 5.1 Widget引擎技术
• 5.2 Widget 基于XML 的数据解析
• 5.2.1 XML 技术
• 5.2.2 DOM 解析研究
• 5.2.3 正则表达式
• 5.3 中间件Widget信息数据抽取研究
• 5.3.1 数据抽取的评价指标
• 5.3.2 相似页面获取
• 5.3.3 文档清理与DOM 树转换
• 5.3.4 相似度计算
• 5.4 实验及结果分析
• 5.5 本章小结
• 6 中间件工程化研究
• 6.1 设计目标
• 6.2 系统设计框架
• 6.2.1 功能模块设计
• 6.2.2 功能模块介绍
• 6.3 系统实现
• 6.3.1 系统工作总览
• 6.3.2 实例测试
• 6.4 本章小结
• 7 总结与展望
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢