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普适服务动态更新的形式化研究

张王朋  
【摘要】:随着计算机和互联网技术的快速发展,普适计算,这种以用户为中心的计算,作为分布式计算和移动计算在新的技术条件下的继续发展,日渐得到人们的重视。在普适环境中,分布有很多计算能力和存储能力强弱不一的设备,这些设备通过传感器采集环境中的有用数据,再利用这些数据以情境感知的方式为用户提供服务。因此,普适计算是一种高度人性化和智能化的计算模式。 在普适计算中,如果把每种设备对外提供的功能看做服务,那么普适计算必须要解决的一个问题是如何按用户需求来正确地将这些离散的原子服务组合成一个复合服务。然而实际情况是,在普适环境中,由于设备具有移动性,因此无法确保它们提供的服务能一直稳定地持续下去。当一个设备离开当前的环境后,需要找到一个合适的服务的来替代原有的服务。另一种情况是,当一个设备提供的服务由于其软件版本的更新而升级,需要用新的服务来替换旧的服务。而且,在一些任务关键性的系统中,要求这个更新过程是动态的,即在不中断原来服务运行的情况下更新。 针对这种需求,经过对现有的一些普适环境下服务模型和更新理论的研究和比较,本文提出了一种新的服务和更新的形式化模型,这种模型引入了语义网中本体的思想,通过对服务进行语义层次的形式化描述,将用户需求也以语义描述的形式在模型中予以刻画,并以类型和效果系统作为建模工具,从类型安全、行为一致、满足用户需求三个方面定义了合适的更新方案。 另外,本文按照给出的形式化模型,从工程的角度予以实现。本文设计了一种能够实现服务动态更新的平台框架,它基于一种高度动态化的面向服务的构件框架—OSGi开发,加入了语义网的技术,还开发了方便用户对服务进行管理的图形界面客户端,使得服务能按用户的需求自动组合、动态更新。


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