普适环境中基于设备协同的服务集成技术研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yh124712
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随着计算机、通信、网络、嵌入式等技术的发展,普适计算的硬件环境和软件环境正在发生巨大变化。这种变化使得普适计算的信息空间,与人们生活和工作的物理空间逐渐融为一体。在普适环境中,不仅有部署在计算机网络上面的Web服务,还有由移动设备、便携式设备、智能家居和传感器等提供的设备服务。但是一方面,普适环境中单个设备和服务的功能有限,难以满足用户在实际应用中的多种多样的需求;另一方面,很多设备可以提供相同或相似的服务,在用户使用相应服务时,无法很好的协同这些设备来提供这一服务来提高服务的质量和性价比。   为了更好地实现设备间无缝地交互、更加充分地利用共享的设备服务更好地识别、感知和满足用户的需要、更好地解决服务的集成和设备的互协作问题,需要把独立的服务集成起来以实现复杂的业务逻辑功能,提供更为强大的服务;并且针对可提供同一服务的设备,进行QoS服务质量建模,综合用户的需求和设备的服务QoS进行设备协同。因此本文提出了将普适环境中的基本服务集成起来形成服务集成工作流,并针对工作流中的服务实现多设备协同工作,以满足为用户提供复杂服务的需求,同时在充分利用资源的基础上提高了服务效率。   本文的研究工作主要包括以下三个方面:   1、建立了普适环境中基于服务集成的Petri网工作流模型。该模型将普适环境中各种设备提供的单一功能建模,并进一步集成起来形成集成服务Petri网工作流模型,并根据用户的请求进行存在性分析和工作流剪枝技术,得到满足用户请求的集成服务工作流路径,以完成用户提出的复杂服务请求。与之前的相关研究对比,该模型中由于采用了存在性分析、工作流剪枝、正确性验证、死锁检测等技术,加强了系统的环境动态适应性和稳定可靠性。   2、实现基于QoS评估的同类设备协同规划方法。针对普适环境中设备和服务的特点,提出了一个QoS评估体系以及普适环境中设备服务的QoS建模算法。根据QoS评估体系和QoS建模算法评估普适环境中各种同类设备间并行协同技术,以采用性价比更高,即QoS更优的的设备协同策略完成相应的用户服务请求。经过多次实验验证和分析,采用了基于QoS评估的设备协同规划方法,与未使用该方法对比,执行方案的综合QoS服务质量提高10%左右,服务调用的稳定性基本提高90%以上,具有较强的实用价值。   3、基于Petri网工作流模型的QoS设备协同算法实现了一个基于设备协同的服务集成原型系统,将工作流建模技术和基于QoS评估的设备协同技术运用其中并加以实现。该系统能够较好的仿真和模拟普适场景建模,具有一定的可靠性和易用性。
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