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随着计算机软硬件技术的发展,普适计算不断的融入到人们的生活中,它是计算、通信和数字技术等多种技术的融合,提高了工作效率和生活便利性。上下文感知计算作为普适计算的一个重要领域,用户通过采集相关的环境数据,并将数据经过抽象化的处理和表示,实现对其所处环境的感知。上下文感知系统是一类重要的普适计算应用系统,然而因为此类系统是一个人机物融合系统,其开发往往会涉及到较多的传感器驱动和管理、物理设备的自动操纵、大量数据的综合处理,因此这样一个软硬件集成系统在开发方式和平台通用性方面存在不足。本文的研究工作主要包括以下几方面: 1)将SOA方法和技术引入上下文感知应用的开发和运行支撑。将应用需求所处环境中的软硬件抽象成独立的软件服务,引入BPEL工作流开发框架,开发阶段支持基于服务组合的业务流程,运行阶段引入Bundle机制,支持服务的随意用而迁移。具有了良好的封装性、松耦合性、和集成能力,有效提高了开发人员的工作效率。 2)提出传感器硬件管理模块,该模块将传感器硬件的接口管理、驱动软件进行对象化的抽象,并使用传感器对象注册表对其进行管理。运行时为传感器通信提供安全性、可靠性的支持,通过I/O管理子模块对本地和远程传感器连接提供支持。 3)在上下文数据管理方面,扩展了传统SQL查询语言,设计了相应的解析器;在上下文访问方面,提供了原始上下文服务和高级上下文服务两种粒度不同的上下文服务。针对上下文服务依赖关系中容易产生闭合环冲突的特点提出了一种约束和一种基于拓扑排序的约束检查算法,该约束规定,由其维护的服务依赖关系中出现闭合环将被视为错误。 4)设计并实现了一个居家感知环境中的晨起保障系统的部分原型,描述了基于该平台的软、硬件封装、服务及其组合,展示了该平台及方法的有效性。