一种基于软件主体的环境探知平台系统及其环境探知方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于软件主体的环境探知平台系统及其环境探知方法，该系统安装在每一个网络计算机节点，包括基础通讯模块、软件主体运行管理模块、环境信息分发模块和集成命令处理模块。其通过在构成网络应用系统的各个组成构件所在的运行节点安装或部署各种硬件或软件传感器，并进一步通过动态部署软件主体对底层的各种传感器进行封装，屏蔽了底层的异构性；软件主体同时也是环境信息融合处理以及分发的基本单位，能够对所获取的环境信息进行进一步处理和融合操作以获得新的高层次的环境信息，并将此信息进一步提供给其他软件主体使用，从而形成一个统一的层次化的环境信息获取、融合和分发框架。?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自适应网络应用系统支持技术，特别涉及一种探知网络应用系统 相关运行环境信息的方法。
技术介绍
随着hternet的出现和迅速普及，计算机软件所面临的运行环境开始从封闭、静 态、可控逐步走向开放、动态、难控。如何在开放、动态和难控的网络环境下实现各类资源的 共享和集成已经成为计算机软件技术面临的重要挑战之一。为适应这样一种发展趋势， 软件系统应能感知其运行环境的动态变化，并随着这种变化按照预先定义的功能指标、性 能指标和可靠性指标进行静态离线的调整和动态在线的演化，即要求系统具有感知环境 并自动调整的能力。探知软件系统运行环境及其动态变化的能力则是这种自适应信息软件系统形态 得以存在和发展的最为重要的基础和前提。构成软件系统运行环境的因素众多，包括其物 理环境因素，例如温度、湿度、亮度、电磁等物理信息；还有数字环境因素，例如网络带宽、网 络负载、资源消耗、系统响应时间。探知系统运行环境主要是依靠各种传感器。现阶段存在各式各样的软硬件传感 器。硬件传感器方面，有测量温度、湿度、亮度、电磁等物理信息的传感器，它们可以用来探 测系统运行节点所处的客观物理环境的相关信息；软件传感器方面，有用于测量网络带宽、 网络负载、资源消耗、系统响应时间等格式传感器，利用它们可以测量应用系统所处计算机 世界的相关环境信息。但由于各种传感器在通信介质、通信协议、数据表示等各方面都存有 异构，要简单、有效的使用各种传感器的信息，支持上层自适应网络应用的开发和运行，则 必须提供一个统一的环境探知平台。该平台能够有效屏蔽底层各种传感器的异构，对上层 自适应网络应用提供统一的应用接口。但是，现有的环境探知平台并不能较好的支持自适应网络应用的需求，具体表现 在以下几点1.传统环境探知平台针对一个相对独立的空间，而非整个hternet环境； 2.传统环境探知平台忽视了自适应网络应用的分布性和网络连接的普遍性，应用的分布性 使得其相关环境信息同样具有分布性，而传统集中式的处理方式不能满足需求；3.传统环 境信息探知平台先传输环境信息然后再处理，带来的大量网络开销。软件主体技术通常包含两层概念，分别是移动主体和自治主体。前者是传统面向对 象思想的延伸，一个移动主体是状态和行为的良好封装，它能代表用户在网络空间自由流动， 完成指定的功能，由于其移动性兼具有独立性的特征故而称之为移动主体；后者强调其智 能性，它能代表用户自主感知外界情境变化，并能根据变化做出相应的反应从而适应环境， 由于它的这种自治性兼具有独立性的特征故而称之为自治主体。如何将软件主体技术和环 境探知平台相结合，利用软件主体的优势实现对环境的探知是目前本领域探索的方向。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于软件主体的环境探知平台系统及其 环境探知方法，该系统及方法可以有效屏蔽底层软硬件传感器的异构性，提供统一的环境 信息获取方式，降低网络负载，并动态的调整系统所需的相关环境信息及其处理逻辑。本专利技术所述的一种基于软件主体的环境探知平台系统，该平台系统安装在每一个 网络计算机节点上，并包括以下相互连接的组成部分基础通讯模块用于实现不同计算机节点的基本通信能力，并支持其余的几个模块的 跨网络通信；软件主体运行管理模块用于具体管理软件主体，提供创建软件主体，部署软件主体， 运行或暂停软件主体，销毁软件主体的基本功能；环境信息分发模块集中负责当前计算机节点有关环境信息的分发操作，其代表运行 在当前计算机节点的所有软件主体向运行在其他计算机节点的软件主体获取相应的环境 信息；同时，也负责向其他计算机节点的软件主体分发本地软件主体所维护的相应环境信 息；集成命令处理模块用于接收集成方发送的集成命令并处理，集成方发送的命令包括 查询环境中的软件主体，创建指定软件主体，部署指定软件主体，运行指定软件主体，暂停 指定软件主体，销毁指定软件主体，修改软件主体之间环境信息需求关系；集成命令处理模 块收到集成方命令之后，联系软件主体管理模块以及环境信息分发模块以最终完成命令的 操作。本专利技术所述的基于软件主体的环境探知方法，首先在每一个网络计算机节点上安 装环境探知平台系统，该平台系统包括相互连接的基础通讯模块、软件主体运行管理模块、 环境信息分发模块和集成命令处理模块；该方法包括以下步骤1)首先明确所关注的环境信息类型以及所关注的节点，2)查询是否已有能够满足步骤1)所关注节点的环境信息的软件主体部署并运行；a)向集成命令处理模块发送查询命令；b)集成命令处理模块进一步通过基础通讯模块联系各个节点的软件主体管 理模块以完成相应的具体查询操作；3)如果存在上述满足要求的软件主体，则直接使用并转7；否则转4);4)软件主体的创建a)向集成命令处理模块发送创建软件主体的命令；b)集成命令处理模块接收命令之后通过基础通讯模块调用软件主体运行管理模块的 创建软件主体功能，以创建指定类型的软件主体实例；5)软件主体的部署a)向集成命令处理模块发送部署命令；b)集成命令处理模块接收部署命令之后进一步通过基础通讯模块联系软件主体模块；c)软件主体运行管理模块通过基础通讯模块将创建好的软件主体实例部署到指定的 网络节点上；6)软件主体的绑定；当一个节点接收到软件主体之后，其软件主体运行管理模块首先判断软件主体是底层软件主体还是高层软件主体，如果是底层软件主体则转6a)，否则转 6b)；a)底层软件主体到达指定网络节点后，同底层相应的软硬件传感器建立通讯；软件主 体运行管理模块启动底层软件主体运行，底层软件主体从底层传感器获得原始信息并转化 为统一格式信息，并利用节点的环境信息分发模块进一步提供给高层软件主体，转7)；b)高层软件主体到达指定网络节点后，利用环境信息分发模块建立同所依赖的其他低 层次的软件主体的环境信息分发链路；软件主体运行管理模块启动高层软件主体，向其所 依赖的其他软件主体获得环境信息并汇总、融合，获得高层次的环境信息，并利用环境信息 分发模块进一步提供给更高层软件实体；7)结束。本专利技术采用软件主体技术为基础，通过在构成网络应用系统的各个组成构件所在 的运行节点安装或部署各种硬件或软件传感器，并进一步通过动态部署软件主体对底层的 各种传感器进行封装，屏蔽了底层的异构性；软件主体同时也是环境信息融合处理以及分 发的基本单位，能够对所获取的环境信息进行进一步处理和融合操作以获得新的高层次的 环境信息，并将此信息进一步提供给其他软件主体使用，从而形成一个统一的层次化的环 境信息获取、融合和分发框架。本专利技术的有益效果1)提供统一的环境信息获取方式，简化应用开发，提高自适应网络应用系统开发效率。2)利用软件主体的自主性、移动性和封装性，将环境信息的获取、处理和分发逻辑 分散到不同的软件主体之中，并将其部署到网络的不同节点，一方面可以充分利用分散的 网络计算资源，同时减少传统环境探知平台集中式处理带来的性能瓶颈和单点失效带来的 灾难。3)利用软件主体的移动性和封装性，用软件主体封装环境信息的处理逻辑并迁移 到环境信息源所在节点，可以实现环境信息处理本地化；这种先处理再传输的方式可以降 低传统环境信息探知平台直接传输环境信息在处理所带来的大量网络开销。4)利用软件主体的移动性和封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于软件主体的环境探知平台系统，其特征在于该平台系统安装在每一个网络计算机节点上，并包括以下相互连接的组成部分：基础通讯模块：用于实现不同计算机节点的基本通信能力，并支持其余的几个模块的跨网络通信；软件主体运行管理模块：用于具体管理软件主体，提供创建软件主体，部署软件主体，运行或暂停软件主体，销毁软件主体的基本功能；环境信息分发模块：集中负责当前计算机节点有关环境信息的分发操作，其代表运行在当前计算机节点的所有软件主体向运行在其他计算机节点的软件主体获取相应的环境信息；同时，也负责向其他计算机节点的软件主体分发本地软件主体所维护的相应环境信息；集成命令处理模块：用于接收集成方发送的集成命令并处理，集成方发送的命令包括：查询环境中的软件主体，创建指定软件主体，部署指定软件主体，运行指定软件主体，暂停指定软件主体，销毁指定软件主体，修改软件主体之间环境信息需求关系；集成命令处理模块收到集成方命令之后，联系软件主体管理模块以及环境信息分发模块以最终完成命令的操作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马骏，陶先平，吕建，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：84