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可穿戴计算是一种新的计算模式,它从计算概念、交互模式、人机关系、功能和使用等方面都不同于传统的桌面计算和移动计算模式。它强调一种“以人为本,人机合一”的理念,基于它的计算机系统能够增强人们对外部世界的感知能力和对人们的行为进行辅助。近年来,随着集成电路技术、无线通信技术、传感器技术以及材料科学等发展与进步,可穿戴计算机在工业、医疗和国防安全等领域的研究和应用获得了快速发展,相关产品已进入系列化和实用化的阶段。在这些可穿戴计算的研究和应用中,上下文感知获得了广泛关注。然而,它还存在较多的困难和挑战,缺乏相关关键技术支持,主要表现在提供上下文信息的基础设施不完善和不统一,上下文信息缺乏统一有效的语义描述方式以及缺乏分发利用、存储、演化和推理等机制,不能为快速构建上下文感知应用提供支持。有鉴于此,本文以可穿戴计算机在工业车间中的应用为背景,以前期相关研究提出的“知晓车间”(Aware Workshop,AW)概念为基础,提出了知晓车间上下文感知应用模型( Aware Workshop Context-Aware Application Model ,AWCAAM),并围绕其进行上下文感知关键技术研究,主要工作概括如下:1)深入分析研究了车间中的上下文信息,对其特点进行了归纳总结,并对其进行了定义和分类,建立了知晓车间领域本体表示模型,并使用RDF/RDFS、OWL来描述和表示上下文信息。2)综合专用可穿戴计算机系统、无线局域网、无线传感网以及无线个人区域网,搭建了一个具体的知晓车间实验环境,为获取上下文信息提供必要的物理基础。3)以面向服务和分层的思想设计并实现了AWCAAM,它由上下文传感层、上下文服务层和上下文应用层组成,主要完成上下文信息的传感、采集、表示、分发利用、存储、演化和推理等功能。其中,重点对上下文服务层加以研究,它主要包括基础平台awOSGi、提供发布/订阅和请求/应答服务接口的上下文提供者、上下文推理机awReasoner、上下文数据库awDatabase以及服务管理器,并分别对它们进行了设计、实现、测试以及评估分析。4)以知晓车间实验环境为基础,利用WiFi位置定位原理,设计并实现了AWCAAM中的位置上下文服务,并对其进行了测试与对比分析评估,展现了AWCAAM中上下文提供者实现的全过程,为其它上下文服务的实现提供了参考。本课题提出的AWCAAM解决了可穿戴计算在工业车间上下文感知应用中的关键技术问题,为快速构建车间上下文感知应用提供了有力支撑和实用化的方法及参考方案。