普适计算环境下构件管理技术的研究与实现

论文摘要

随着计算技术、通信技术和传感器技术等技术的迅猛发展,一种称之为“普适计算”的新的计算模式孕育而生。普适计算追求无时无处不在又不可见的计算,具有泛在性、便捷性和适应性的特点。目前,构件技术是搭建普适计算环境的基础软件平台的主流技术。而现有的主流构件技术是面向企业计算设计的,很难适应普适计算固有的资源受限与移动性等特性,迫切需要一种具有良好动态性的轻量级构件模型。普适计算要求构件模型不但能够适用于小型的嵌入式设备而且具有运行时的良好的热插拔能力。针对普适计算对构件模型的上述两点要求,本文设计了一种面向普适计算的轻量级构件容器UbiContainer以及与之对应的轻量级构件实体模型UC。本文工作包括:1.分析了现有构件技术运用在普适计算平台上的优势和不足,对目前基于构件技术开发的普适计算平台进行了调研和比较。2.针对普适计算环境资源受限和移动性的特点,围绕着运行开销小和动态性强这两点特性提出了UbiContainer模型,具体包括构件实体模型和运行平台模型。3.针对普适计算对移动性的要求,详细介绍了在UbiContainer模型中如何运用控制反转机制和配置服务发布/引用机制提高系统动态性。4.基于UbiContainer模型实现了原型系统,并在其上搭建了火警监控演示应用,并将UbiContainer和现有主流构件容器进行了比较。通过应用与比较,验证了原型系统轻量级、动态性和稳定性等特性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1.1 课题背景
• 1.1.1 普适计算
• 1.1.2 构件和构件管理技术
• §1.2 面临的挑战
• §1.3 本文工作
• §1.4 论文结构
• 第二章 相关工作
• §2.1 构件技术
• 2.1.1 主流构件技术
• 2.1.2 主流构件技术比较
• §2.2 控制反转与轻量级容器
• 2.2.1 控制反转
• 2.2.2 轻量级容器
• §2.3 典型普适计算构件系统分析
• 2.3.1 Gaia
• 2.3.2 PCOM
• 2.3.3 FollowMeLite
• §2.4 小结
• 第三章 轻量级构件容器UbiContainer的设计
• §3.1 UbiContainer体系结构
• §3.2 构件层
• 3.1.1 UC定义
• 3.1.2 实现体定义
• 3.1.3 自描述信息表示
• 3.1.4 接口定义
• §3.3 生命周期层
• 3.3.1 构件UC状态定义
• 3.3.2 构件UC状态管理
• 3.3.3 构件UC状态监听
• §3.4 服务层
• §3.5 模型分析
• 3.5.1 轻量级特性分析
• 3.5.2 动态性分析
• §3.6 小结
• 第四章 构件管理关键机制
• §4.1 服务注册机制
• 4.1.1 服务发布
• 4.1.2 服务引用
• §4.2 事件发布与监听机制
• 4.2.1 事件分类
• 4.2.2 自定义事件的发布
• 4.2.3 自定义事件的监听与处理
• §4.3 构件启动级别机制
• §4.4 小结
• 第五章 UbiContainer实现与应用
• §5.1 UbiContainer实现
• 5.1.1 环境需求
• 5.1.2 系统实现
• §5.2 应用验证
• 5.2.1 场景描述
• 5.2.2 系统结构
• §5.3 与现有系统的比较
• 5.3.1 模型比较
• 5.3.2 运行包比较
• §5.4 小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目