具有環(huán)境感知的普適計(jì)算服務(wù)自適應(yīng)性研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和便攜式設(shè)備的快速發(fā)展和普及，一個(gè)由各種網(wǎng)絡(luò)、便攜式設(shè)備、傳感器和服務(wù)器組成的移動(dòng)普適計(jì)算平臺(tái)開(kāi)始顯現(xiàn)并逐漸滲入到人們的日常生活。這一新的計(jì)算模式將使人們能夠在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)通過(guò)便攜式設(shè)備來(lái)獲取各種信息服務(wù)。然而，與傳統(tǒng)的資源豐富、環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的分布式計(jì)算相比，該計(jì)算模式的計(jì)算環(huán)境表現(xiàn)出移動(dòng)多變和資源受限的特征。因此普適計(jì)算應(yīng)用系統(tǒng)要向用戶提供滿意的服務(wù)，就需要基于環(huán)境感知的自適應(yīng)技術(shù)的支持。
　　 本文

2、的研究圍繞普適計(jì)算中環(huán)境感知技術(shù)和自適應(yīng)的服務(wù)管理展開(kāi)。通過(guò)應(yīng)用一階謂詞邏輯、模糊邏輯、層次化評(píng)估和模糊控制等方法，本文對(duì)普適計(jì)算環(huán)境信息模型、服務(wù)評(píng)估、服務(wù)選擇和服務(wù)質(zhì)量(QualityofService，QoS)管理等內(nèi)容進(jìn)行了深入討論，并系統(tǒng)地研究了普適計(jì)算環(huán)境感知框架、服務(wù)準(zhǔn)備模型和服務(wù)配置方法等自適應(yīng)性關(guān)鍵技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)滿足用戶服務(wù)需求和提高便攜式設(shè)備受限資源利用率的目標(biāo)。本文研究工作的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 第一

3、、在深入研究當(dāng)前普適計(jì)算環(huán)境應(yīng)用框架的基礎(chǔ)上，本文提出了一個(gè)包含環(huán)境信息的獲取、分類、推理和分發(fā)機(jī)制的環(huán)境信息服務(wù)框架，為具有環(huán)境感知特性的服務(wù)自適應(yīng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)提供環(huán)境信息服務(wù)的支持。在該框架內(nèi)部，本文構(gòu)建了一個(gè)包含時(shí)間標(biāo)記和度量類型的擴(kuò)展謂詞環(huán)境信息模型，它可以為應(yīng)用系統(tǒng)提供統(tǒng)一的環(huán)境信息表示方法，以便實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息的共享和重用;
　　 第二、針對(duì)普適計(jì)算環(huán)境移動(dòng)多變和資源受限的特點(diǎn)，本文提出了面向移動(dòng)用戶和便攜式設(shè)備的“

4、服務(wù)滿意度”(DegreeofServiceSatisfaction，DSS)的模型并把它作為服務(wù)評(píng)估和選擇的依據(jù)。鑒于用戶感知的模糊屬性和QoS因素的復(fù)雜性，本文提出了包含一階謂詞邏輯和模糊邏輯推理的層次化的QoS評(píng)估算法，并深入研究了服務(wù)/移動(dòng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量與系統(tǒng)開(kāi)銷之間的變化關(guān)系，為改善系統(tǒng)特性提供了很好的指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法在大規(guī)模并行服務(wù)準(zhǔn)備時(shí)，仍能保持較低系統(tǒng)開(kāi)銷（小于1.35秒），體現(xiàn)了模型和相關(guān)算法的高實(shí)用價(jià)值。
　

5、　 第三、針對(duì)移動(dòng)和資源受限引起的QoS不穩(wěn)定的問(wèn)題，本文首先將QoS的管理抽象為一個(gè)閉環(huán)的QoS控制問(wèn)題，然后提出了一個(gè)基于模糊邏輯控制(FuzzyLogicControl，F(xiàn)LC)策略的動(dòng)態(tài)服務(wù)配置方法。本文提出并實(shí)現(xiàn)了兩種服務(wù)配置模糊邏輯控制器和相應(yīng)的配置算法，它們能夠根據(jù)關(guān)鍵QoS和受限資源的變化，自適應(yīng)地驅(qū)動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)鏈的再配置和服務(wù)節(jié)點(diǎn)內(nèi)QoS參數(shù)的重新調(diào)整。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與其他方法相比，本文提出的方法在消耗較少資源的情

6、況下，能夠獲得較高的關(guān)鍵QoS平均值和較低的關(guān)鍵QoS波動(dòng)值。
　　 第四、利用ContextToolkit、Jess和開(kāi)源的模糊控制引擎軟件包，本文開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了普適計(jì)算環(huán)境中的服務(wù)自適應(yīng)原型系統(tǒng)，包括服務(wù)評(píng)估和選擇算法、配置算法和服務(wù)配置模糊控制器等。服務(wù)器端采用Eclipse的Java開(kāi)發(fā)，而移動(dòng)端則應(yīng)用EclipseME結(jié)合多種智能手機(jī)廠商的J2ME開(kāi)發(fā)包實(shí)現(xiàn)。
　　 本文以普適計(jì)算環(huán)境下服務(wù)自適應(yīng)性為研究對(duì)象，重點(diǎn)