论文摘要
随着计算机技术、无线网络技术、嵌入式系统的发展，传统的桌面计算模式已经不能满足人们的需要，人们渴望能够随时、随地、透明、方便的享受现有的计算能力和信息服务。普适计算的目标就是把人从计算机“仆人”变为计算机的“主人”，使用户的注意力能够集中到任务本身。察觉上下文计算是实现“以人为本”的关键技术。在充分利用上下文信息的前提条件下，察觉上下文计算使应用程序能够“了解”当前的环境和所发生的变化，进而采取相应的策略，改变自身的某些行为，来为用户提供“体贴”的信息服务。然而，普适环境是一个开放的环境，上下文信息众多而且复杂，如何能够利用上下文信息，为应用程序提供上下文服务已经成为察觉上下文计算研究的重点，具有重要的理论意义和实用价值。在普适环境中，由于体积、移动性等特殊要求，普适设备所能提供的计算能力都很有限。因此，把环境中对硬件要求较高的公共服务放在高性能的计算设备上显得十分必要。本文在深入研究了Context Toolkit等经典察觉上下文计算模型，并对其特点和不足之处进行分析的基础上，研究和建立了一个上下文信息服务系统CISS（Context Information Service Server）模型，并加以具体实现。CISS模型主要由上下文管理器、上下文推理机、上下文查询器和事件管理器四部分构成。CISS模型采用OWL描述上下文本体信息；用结构化的SPARQL--标准RDF查询语言进行上下文信息查询；采用基于OWL和自定义规则的上下文推理机制，可以检查上下文模型中的不一致或者冲突；建立了事件触发机制为察觉上下文应用系统提供事件服务。在分层设计、AOP、SOA等设计思想指导下，CISS系统基本上实现了上下文管理、上下文推理、上下文查询服务、上下文事件服务等功能。通过CISS服务系统，察觉上下文应用系统能够共享传感器和上下文资源，同时有效的降低了察觉上下文应用系统的各个模块之间的耦合度，使开发人员可以专注于任务本身，极大的削减了系统开发的复杂度，从而提高了察觉上下文应用系统的开发效率。
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摘要ABSTRACT第一章 引言1.1 普适计算及其研究背景1.1.1 计算模式的发展1.1.2 普适计算的本质和特征1.1.3 普适计算的内涵及挑战1.2 研究背景及现状1.3 研究课题的提出1.4 本文的内容与意义1.4.1 主要研究内容1.4.2 研究的意义1.4.3 本文的组织结构第二章 察觉上下文计算2.1 上下文的概念2.1.1 上下文的定义2.1.2 上下文分类2.2 察觉上下文计算2.2.1 察觉上下文计算的定义2.2.2 察觉上下文计算的面临的挑战2.3 察觉上下文计算的研究内容2.3.1 上下文的获取2.3.2 上下文模型和表达2.3.3 上下文的处理2.3.4 上下文服务2.3.5 上下文应用2.4 察觉上下文计算模型2.4.1 Context Toolkit2.4.2 Context Shadow2.4.3 Context Fabric2.4.4 存在的不足2.5 本章小结第三章 上下文信息服务系统3.1 CISS模型3.1.1 上下文推理机3.1.2 上下文管理器3.1.3 上下文查询器3.1.4 事件管理器3.2 CISS的上下文模型3.3 CISS的上下文本体表示3.3.1 资源描述框架（RDF）简介3.3.2 本体（Ontology）简介3.3.3 本体描述语言OWL简介3.3.4 上下文的本体表示3.4 CISS具体应用框架3.4.1 CISS应用系统构成3.4.2 模型间的交互3.5 本章小结第四章 上下文信息服务系统实现4.1 CISS系统的设计目标4.2 CISS的设计思想4.2.1 分层设计4.2.2 AOP思想4.2.3 统一接口4.2.4 SOA思想4.3 Jena和SPARQL4.3.1 Jena4.3.2 SPARQL4.4 上下文推理机4.5 上下文管理器4.5.1 上下文处理流程4.5.2 上下文持久化4.5.3 垃圾上下文回收4.6 上下文查询器4.7 事件管理器4.7.1 事件注册4.7.2 事件触发判别4.7.3 事件触发4.8 本章小结第五章 上下文信息服务系统应用实例5.1 应用场景5.2 系统部署与模拟5.3 本章小结第六章 总结和展望6.1 总结6.2 展望参考文献致谢攻读学位期间发表的学术论文目录
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