普適計算中位置感知服務的研究.pdf

1、普適計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：計算機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本身。位置是普適計算中非常重要的上下文信息，普適計算中設備的許多行為都與位置上下文相關聯(lián)。智能家電自動感知用戶所處的位置，并提供適當服務，例如自動打開用戶附近的燈或將來電自動轉接到離用戶最近的固定電話等，所有這些應用都需要判斷用戶的位置，以及用戶與設備之間的相對位置關系。因此

2、，位置感知計算在普適計算研究中占據(jù)舉足輕重的地位。本文對普適計算中的位置感知服務問題展開了研究。本文的主要研究內容與創(chuàng)新點如下： 分析了現(xiàn)有國內外的室內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。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法來定位，推導了超寬帶距離估計的克拉．美羅CRLB下界，采用MATLAB進行了距離估計仿真。仿真結果表明：基于超寬帶的極大似然距離估計定位系統(tǒng)的定位精度可以達到厘米級

3、，對于位置感知定位是一種簡便、有效的方法。 分析了現(xiàn)有普適計算的位置模型，構建了一種新的基于本體的通用位置感知模型，將基于不同技術的定位感知系統(tǒng)集成到普適計算環(huán)境中。提出了位置感知模型本體LMO。LMO采用Web本體語言OWL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，實現(xiàn)位置感知上下文知識的共享和重用。 采用本體推理機實現(xiàn)了位置感知上下文知識及其屬性之間的

4、推理。采用FaCT++推理機實現(xiàn)了LMO類的一致性檢驗，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系。采用Jess Rule Engine規(guī)則引擎，對OWL+SWRL語言編寫的規(guī)則實現(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不僅關心授權，而且引入了職責和條件。針對位置感知計算中三種典型的上下文訪問控制應用，靈活擴展了三種組合子模型，包括

5、使用前授權＋使用前條件模型、主動權力＋被動權力模式、和使用前授權＋使用前職責模型，為位置感知上下文訪問控制提供了一個嶄新的解決思路。 提出了位置感知計算中動態(tài)的、語義的安全策略管理機制，該機制在現(xiàn)有策略模型中加入了上下文提供者、本體服務兩大部分。上下文提供者獲得位置感知計算環(huán)境中各個實體的上下文變化。根據(jù)上下文的變化，本體服務主動更新相關策略信息，策略服務通過策略執(zhí)行代理實現(xiàn)對被管理對象的動態(tài)操作。該機制解決了位置感知環(huán)境中既要