基于RFID的上下文感知若干关键技术研究

论文摘要

随着信息技术、计算技术的发展,计算模式正发生着深刻的变革,已经逐渐从传统分布式移动计算发展到普适计算模式。普适计算的本质特征是融合物理空间和信息空间,为人提供透明的、无处不在的服务。本文研究的是普适计算环境的一个重要分支领域——上下文感知计算。上下文感知计算对于实现普适计算是至关重要的。在普适计算的背景下,本文首先分析和研究了现有上下文感知计算的理论和相关关键技术,包括上下文建模方法,上下文推理研究现状,上下文存储以及上下文感知系统框架研究现状,总结了这些研究和技术的成果与不足之处。然后,本文提出了基于RFID的本体上下文模型,模型采用层次化的建模方式,上下文本体按领域进行划分,对各种不同类型的上下文采用统一的格式管理,实例证明该模型能够快速地构建上下文感知系统最基本需求的领域本体。在此基础上,提出了RFID上下文感知服务模型框架,该框架包括底层通信环境、上下文感知中间件层、上下文服务层,详细阐述了框架中各模块的功能以及相互间的联系。然后用两个应用实例对本体上下文模型和服务模型进行进一步阐述和验证。最后在研究分析了现有无线环境下的缓存置换算法后,提出了种适合于普适计算环境的上下文缓存置换算法——RCRA。算法根据上下文未来被访问的概率、上下文历史访问频率、上下文新鲜度等加权来判断上下文的价值,当有新的上下文需要加入缓冲池或缓冲池己满有必要对上下文缓冲池进行清理时,以上下文价值为依据决定是否将上下文剔除出缓存池。通过实验将RCRA和LRU对比从三个方面证明RCRA的命中率得到了很大提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 普适计算研究
• 1.2 上下文感知技术
• 1.2.1 上下文感知定义与分类
• 1.2.2 上下文感知关键技术
• 1.2.3 上下文感知系统结构
• 1.3 CC/PP及FOAF
• 1.3.1 CC/PP介绍
• 1.3.2 FOAF介绍
• 1.4 RFID技术
• 1.5 论文研究内容和组织
• 第二章 基于RFID的上下文模型
• 2.1 上下文建模及本体建模语言
• 2.1.1 本体建模语言
• 2.1.2 上下文建模
• 2.2 上下文建模机制
• 2.2.1 RFID上下文模型
• 2.2.2 RFID上下文表示
• 2.3 上下文演化
• 2.3.1 基于规则的推理
• 2.3.2 基于本体的推理
• 2.3.3 上下文综合推理机制
• 2.4 本章小结
• 第三章 RFID上下文感知服务框架
• 3.1 服务模型
• 3.1.1 服务模型框架
• 3.1.2 上下文演化
• 3.1.3 上下文管理
• 3.1.4 RFID动态tag管理
• 3.1.5 上下文不一致性管理
• 3.1.6 上下文生命周期管理
• 3.2 应用实例
• 3.2.1 井下作业安全监控系统
• 3.2.2 精准农业灌溉系统
• 3.3 本章小结
• 第四章 上下文池缓存管理
• 4.1 上下文缓存意义
• 4.2 上下文时效性与缓存
• 4.3 上下文缓存研究现状
• 4.4 上下文缓存置换算法
• 4.4.1 缓存价值计算
• 4.4.2 缓存置换算法
• 4.5 实验分析
• 4.5.1 实验环境与参数
• 4.5.2 缓存命中率比
• 4.6 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 研究总结
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要成果