基于移动代理的上下文感知方法技术

一种基于移动代理的上下文感知方法利用移动代理技术进行上下文感知，通过移动代理获取、建模存储以及利用上下文信息，该方法更具适应性、智能性和重用性，具体步骤如下：ａ．系统初始化时，移动代理平台分别向智能执行体层派发执行体代理，上下文建模层派发演化代理，ｂ．当用户查询上下文信息或定制系统时，移动代理平台向上下文获取层派发查询代理或定制代理，ｃ．查询代理或定制代理根据上下文信息的类型访问相应的数据源；通过ＪＤＢＣ接口访问关系数据库；ｄ．演化代理结合推理引擎，使用本体推理消除原始上下文的不一致性，然后映射到本体库中，ｅ．执行体代理对收到的数据进行处理，通过自适应、自组织等策略选择合适的方式为用户提供服务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提出了普适计算环境下一种基于移动代理(移动代理)的上下文感知方法，利用移动代理技术，采用了分簇机制和代理思想，为普适计算环境下感知上下文提供了一种有效的方法，属于普适计算领域。
技术介绍
普适计算是以人为中心的计算模式，它的本质特征是信息空间和物理空间的融合，在这个融合的空间中，人们可以随时随地透明地获得数字化服务，计算机本身将从人们的视线中消失，人们注意力的中心可以回归到要完成的任务本身。在普适计算环境中，人会连续不断地与不同的设备进行隐性的交互，在交互过程中，计算系统实际上是根据与用户任务相关的上下文信息来向用户提供服务的。上下文是用来表征实体状态的任何信息，实体可以是人、位置以及用户应用之间交互的有关对象。上下文信息包含用户的状态、习惯、交互历史、设备的物理特征、温度、光照等自然状态和周围的社会状态，还存在于人机系统的交互过程中。根据属性和用途的不同，可以分为计算上下文、用户上下文、环境上下文和时间上下文等。上下文感知计算即是研究如何获取，表示和利用上下文信息，它是实现普适计算环境中新型人机交互的基础，目前已成为普适计算研究的一个热点。上下文感知计算的普遍定义是指计算系统自动的对上下文、上下文变化以及上下文历史进行感知和应用，并据此作出决策和自动提供相应的响应和服务。主要研究上下文建模方法和感知过程机制。现有的上下文感知系统框架主要是基于特定应用提出来的，适用范围有限，但它们通常包含上下文感知，上下文演化和触发执行等部分，图1是一种通用的上下文感知系统框架概念模型。上下文感知计算系统是一个大规模、复杂的、分布式混合系统，其系统构建具有很强的复杂性和动态性，给研究带来较大的困难和成本。在动态开放的环境中，上下文信息的获取来源于不同的信息源，例如传感器网络、关系数据库、互联网及其他硬件设备，从这些分布的、异构的信息源中获取的上下文信息通常是不精确、不一致甚至是相互冲突的。低层上下文信息需要融合为富含语义的高层上下文信息才能被上层应用利用，而这种融合的基础是要有一种有效的上下文建模机制和推理机制。本专利技术主要为上下文获取、建模及融合提供了一种有效的解决方案。代理技术的研究起源于人工智能领域，代理是指模拟人类行为与关系，具有一定智能并能够自主运行和提供相应服务的程序。移动代理是一个代替人或其它程序执行某种任务的程序，它在复杂的网络系统中能自主地从一台主机移动到另一台主机，该程序能够选择何时、何地移动。在移动时，该程序可以根据要求挂起其运行，然后转移到网络的其它地方重新开始或继续其执行，最后返回结果和消息。移动代理具有任务异步执行、减轻网络负载、健壮性、并行处理和智能路由等特性。-->因此有必要考虑将移动代理技术用于上下文感知以解决上下文感知所面临的复杂、动态、分布和异构等问题。
技术实现思路
技术问题：本专利技术的目的是提供普适计算环境下的一种基于移动代理的上下文感知方法，以适应上下文感知的复杂性、异构性和动态性等特点，提供有效可重用的上下文感知机制，该方法更具有可重用，降低复杂度，效率高，模块清晰健壮等特性。技术方案：本专利技术的普适计算环境下一种基于移动代理的上下文感知方法是在上下文感知系统框架概念模型的基础上引入移动代理技术，同时对传感器网络进行分簇，构建出一种新型的上下文感知模型，更好的为高层应用服务。本专利技术的基于移动代理的上下文感知方法，利用移动代理技术进行上下文感知，通过移动代理获取、建模存储以及利用上下文信息，该方法更具适应性、智能性和重用性，具体步骤如下：a.系统初始化时，移动代理平台分别向智能执行体层派发执行体代理，上下文建模层派发演化代理，b.当用户查询上下文信息或定制系统时，移动代理平台向上下文获取层派发查询代理或定制代理，c.查询代理或定制代理根据上下文信息的类型访问相应的数据源；通过JDBC(Java Data BaseConnectivity，一种用于连接数据库的Java API)接口访问关系数据库；加载驱动程序访问其他感知设备；传感器网络采取分簇的思想，网络内部随机产生簇头，其他节点为簇内普通节点，移动代理首先迁移到簇头节点，然后簇头节点向簇内普通节点派发该代理；移动代理通过复制、迁移，最终到达本簇内的所有节点；迁移到簇内节点的代理和本地信息管理体进行交互，进行数据处理并将结果传送到簇头节点，簇头节点通过数据处理模块进行原始数据的聚合，并把结果传递给演化代理；d.演化代理结合推理引擎，使用本体推理消除原始上下文的不一致性，然后映射到本体库中，本体库中的本体模型使用本体描述语言OWL(Web Ontology Language)来描述，同时使用JESS(Java Expert System Shell，一种基于Java的规则推理引擎)规则推理引擎获得高层上下文信息，并传递给执行体代理；e.执行体代理对收到的数据进行处理，通过自适应、自组织等策略选择合适的方式为用户提供服务。有益效果：本专利技术利用移动代理技术进行上下文感知，并结合分簇机制，提高了上下文信息获取的效率，减轻了网络负载，具有灵活性以及可重用性。而且比传统的上下文感知系统更具有智能性。本方法中移动代理的设计和开发是基于IBM公司的Aglet平台，采用纯Java技术，这使得本模型具有很好的平台无关性。下面给出具体的说明；减轻网络负载：由于传感器网络采取了分簇机制，移动代理从簇头节点处复制、迁移到簇内所有普通节点，在普通节点上进行数据处理完毕后才将结果返回给簇头节点进行数据聚合，这大大减少了网络中的数据流量，减轻了传感器网络的负载，提高了上下文信息获取的效率。模块化程度高，可配置性强：本模型由移动代理组成，各代理之间的分工明确，代理内部设计功能划分准确，模型中每一层功能明确清晰，因此模块化程度较高，便于系统的升级和重-->新配置。代理的智能性：查询和定制代理可以根据查询或定制信息的类型动态的迁移到不同类型的数据源中，并实施不同的上下文信息获取方式，此外定制代理还可以驻留在数据源中执行任务直到满足终止条件才自行销毁。演化代理能消除原始上下文的不一致性，并能推理出高层上下文信息，实现智能化应用。特别是执行体代理具有互操作、自适应性、自配置和自组织等特性，为用户带来了增强的用户体验。因此本模型显示出较高的智能性。平台无关性：本模型中移动代理的设计和开发基于IBM公司的Aglet平台，采用纯Java技术，移动代理可以跨平台运行。移动代理利用虚拟机来提供相应的消息服务。因此本模型具有很好的平台无关性。可重用性：基于移动代理的上下文感知模型不同于其他的基于特定应用的模型，它是从传统的基于特定应用的框架中抽象出来的，包括上下文获取、上下文建模、上下文推理和智能执行体等核心功能，适用范围广泛，具有可重用性。附图说明图1是上下文感知系统框架概念模型。图中包括：原始上下文感知，上下文演化和智能执行体。图2是基于移动代理的上下文感知模型示意图。表示本专利技术方法的框架结构。图3是通信模型示意图。表示本专利技术方法的移动代理间通信机制。具体实施方式一、体系结构图2是基于移动代理的上下文感知模型，由六个部分组成：数据源、上下文获取、上下文建模、上下文融合、智能执行体和移动代理平台。下面给出几个具体部分的说明：数据源：普适计算环境下数据来源广泛，数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于移动代理的上下文感知方法，其特征在于利用移动代理技术进行上下文感知，通过移动代理获取、建模存储以及利用上下文信息，该方法更具适应性、智能性和重用性，具体步骤如下：　ａ．系统初始化时，移动代理平台分别向智能执行体层派发执行体代理 ，上下文建模层派发演化代理，　ｂ．当用户查询上下文信息或定制系统时，移动代理平台向上下文获取层派发查询代理或定制代理，　ｃ．查询代理或定制代理根据上下文信息的类型访问相应的数据源；通过ＪＤＢＣ接口访问关系数据库；加载驱动程序访问 其他感知设备；传感器网络采取分簇的思想，网络内部随机产生簇头，其他节点为簇内普通节点，移动代理首先迁移到簇头节点，然后簇头节点向簇内普通节点派发该代理；移动代理通过复制、迁移，最终到达本簇内的所有节点；迁移到簇内节点的代理和本地信息管理体进行交互，进行数据处理并将结果传送到簇头节点，簇头节点通过数据处理模块进行原始数据的聚合，并把结果传递给演化代理；　ｄ．演化代理结合推理引擎，使用本体推理消除原始上下文的不一致性，然后映射到本体库中，本体库中的本体模型使用本体描述语言Ｏ ＷＬ来描述，同时使用ＪＥＳＳ规则推理引擎获得高层上下文信息，并传递给执行体代理；　ｅ．执行体代理对收到的数据进行处理，通过自适应、自组织等策略选择合适的方式为用户提供服务。...

【技术特征摘要】
1、一种基于移动代理的上下文感知方法，其特征在于利用移动代理技术进行上下文感知，通过移动代理获取、建模存储以及利用上下文信息，该方法更具适应性、智能性和重用性，具体步骤如下：a.系统初始化时，移动代理平台分别向智能执行体层派发执行体代理，上下文建模层派发演化代理，b.当用户查询上下文信息或定制系统时，移动代理平台向上下文获取层派发查询代理或定制代理，c.查询代理或定制代理根据上下文信息的类型访问相应的数据源；通过JDBC接口访问关系数据库；加载驱动程序访问其他感知设备；传感器网络采取分簇的思想，网络内部随机产生簇头，其他节点为簇内普通节点，移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汝传，刘威，叶宁，马守明，孙力娟，黄海平，陈志，沙超，王玉斐，凡高娟，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]