普適計(jì)算中位置感知服務(wù)的研究.pdf

1、普適計(jì)算是信息空間與物理空間的融合，在這個融合的空間中人們可以隨時隨地和透明地獲得數(shù)字化的服務(wù)：計(jì)算機(jī)本身將從人們的視線中消失，人們注意力的中心將回歸到要完成的任務(wù)本身。位置是普適計(jì)算中非常重要的上下文信息，普適計(jì)算中設(shè)備的許多行為都與位置上下文相關(guān)聯(lián)。智能家電自動感知用戶所處的位置，并提供適當(dāng)服務(wù)，例如自動打開用戶附近的燈或?qū)黼娮詣愚D(zhuǎn)接到離用戶最近的固定電話等，所有這些應(yīng)用都需要判斷用戶的位置，以及用戶與設(shè)備之間的相對位置關(guān)系。因此

2、，位置感知計(jì)算在普適計(jì)算研究中占據(jù)舉足輕重的地位。本文對普適計(jì)算中的位置感知服務(wù)問題展開了研究。本文的主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)如下： 分析了現(xiàn)有國內(nèi)外的室內(nèi)小范圍高精度位置感知定位系統(tǒng)，及其定位算法和定位技術(shù)。提出了一種基于超寬帶的位置感知定位系統(tǒng)，采用極大似然距離估計(jì)法來定位，推導(dǎo)了超寬帶距離估計(jì)的克拉．美羅CRLB下界，采用MATLAB進(jìn)行了距離估計(jì)仿真。仿真結(jié)果表明：基于超寬帶的極大似然距離估計(jì)定位系統(tǒng)的定位精度可以達(dá)到厘米級

3、，對于位置感知定位是一種簡便、有效的方法。 分析了現(xiàn)有普適計(jì)算的位置模型，構(gòu)建了一種新的基于本體的通用位置感知模型，將基于不同技術(shù)的定位感知系統(tǒng)集成到普適計(jì)算環(huán)境中。提出了位置感知模型本體LMO。LMO采用Web本體語言O(shè)WL描述了位置感知模型中涉及到的感知上下文的詞匯，包括空間、時間、用戶、安全策略。該模型通過統(tǒng)一的語義位置方式，實(shí)現(xiàn)位置感知上下文知識的共享和重用。 采用本體推理機(jī)實(shí)現(xiàn)了位置感知上下文知識及其屬性之間的

4、推理。采用FaCT++推理機(jī)實(shí)現(xiàn)了LMO類的一致性檢驗(yàn)，以及LMO類之間的分類推理。采用語義Web規(guī)則語言SWRL定義了屬性與屬性之間的關(guān)系。采用Jess Rule Engine規(guī)則引擎，對OWL+SWRL語言編寫的規(guī)則實(shí)現(xiàn)了屬性間的深層次推理。 提出了基于使用控制UCONABC的上下文訪問控制模型CACM。CACM不僅關(guān)心授權(quán)，而且引入了職責(zé)和條件。針對位置感知計(jì)算中三種典型的上下文訪問控制應(yīng)用，靈活擴(kuò)展了三種組合子模型，包括

5、使用前授權(quán)＋使用前條件模型、主動權(quán)力＋被動權(quán)力模式、和使用前授權(quán)＋使用前職責(zé)模型，為位置感知上下文訪問控制提供了一個嶄新的解決思路。 提出了位置感知計(jì)算中動態(tài)的、語義的安全策略管理機(jī)制，該機(jī)制在現(xiàn)有策略模型中加入了上下文提供者、本體服務(wù)兩大部分。上下文提供者獲得位置感知計(jì)算環(huán)境中各個實(shí)體的上下文變化。根據(jù)上下文的變化，本體服務(wù)主動更新相關(guān)策略信息，策略服務(wù)通過策略執(zhí)行代理實(shí)現(xiàn)對被管理對象的動態(tài)操作。該機(jī)制解決了位置感知環(huán)境中既要