[发明专利]基于虚拟感知能力部件的上下文感知计算的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于虚拟感知能力部件的上下文感知计算的方法和系统。

背景技术

普适计算是一种新型的计算模式，建立在分布式计算、通信网络、移动计算、嵌入式系统、传感器等技术的飞速发展和日益成熟的基础上，追求无时无处不在又不可见的计算能力，具有泛在性、便捷性和适应性的特点。泛在性在物理维度上表现为广泛存在的客观环境感知、无处不在的网络接入和多种多样的人与环境的交互；便捷性在应用维度上表现为用户以最自然的方式享受丰富的计算服务；适应性在系统维度上表现为运行支撑环境可感知并适应上下文的变化。

普适计算的适应性需要向上适应用户的个性化需求，向下适应具有不同能力的计算设备，而计算环境下各种上下文信息的感知是实现适应性的基础。但是在无基础设施的环境下，物理自适应实体无法使用基础设施提供的物理感知能力，所以需要在自适应实体粒度和层次实现上下文信息的感知，即构造具有虚拟感知能力的自适应实体。普适计算环境下，自适应实体是具有感知、推理和动作能力的物理空间自适应实体和信息空间自适应实体的总和，能主动感知环境和用户的变化，执行必要的推理，并通过动作能力对环境和用户产生作用，即能根据环境变化执行自适应的动作。具有虚拟感知能力的自适应实体是指将普适计算环境中的各种感知设备抽象为逻辑感知能力并与相关的自适应实体绑定，从而使得自适应实体具备虚拟感知能力。

现有方法或者将感知器件物理的集成到设备上，或者通过软件抽象在空间粒度构造自适应的智能环境，例如智能家庭、智能教室、智能博物馆等。第一种方法具有很好的实时性和可靠性，但是一方面增加了设备成本，另一方面不利于上下文信息的全局共享。第二种方法为上下文信息的使用提供了统一的接口，实现了上下文信息在智能环境中的共享，但是无法实现对实时性和可靠性的支持。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于虚拟感知能力部件的上下文感知计算的方法和系统，对自适应服务提供更有效的支持，自适应性逐步向自适应实体粒度发展，出现了发展自适应实体的趋势，例如自适应书籍、自适应家电等。自适应实体研究的关键内容之一是：如何有效集成各种分布异构的感知设备，构造具有虚拟感知能力的自适应实体，从而更好地实现上下文感知计算。

技术方案

本发明的基本思想是：通过抽象普适计算环境中物理感知设备的物理感知能力，构造具有虚拟感知能力部件的自适应实体，使得自适应实体具备虚拟感知能力，进而有效支持上下文感知计算。

一种基于虚拟感知能力部件的上下文感知计算的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1发布逻辑感知能力和自适应实体需求：

①通过语义网规则语言描述物理感知设备的物理感知能力，将物理感知单元抽象为逻辑感知单元，将物理感知能力抽象为逻辑感知能力，并通过消息机制将逻辑感知能力发布给上下文服务器的逻辑感知能力-自适应实体需求匹配步骤；

②通过语义网规则语言描述自适应实体对虚拟感知能力的需求即自适应实体需求，并通过消息机制将其发布给上下文服务器的逻辑感知能力-自适应实体需求匹配步骤；

步骤2匹配逻辑感知能力和自适应实体需求：根据不同类型的自适应实体需求以独占方式或共享方式对逻辑感知能力和自适应实体需求进行绑定，使得自适应实体具有虚拟感知能力，从而构造得到自适应实体的虚拟感知能力部件；

步骤3：自适应实体依据上下文感知计算的需要向虚拟感知能力部件发布对虚拟感知能力的订阅请求，由虚拟感知能力部件依据逻辑感知能力与自适应实体需求的绑定情况将订阅请求转发给相应的逻辑感知单元，由逻辑感知单元转发给物理感知单元，由物理感知单元转发给具体的物理感知设备；

步骤4：物理感知设备响应自适应实体的订阅请求，通过语义网规则语言封装感知得到的上下文知识并通过消息机制进行发布，自适应实体获得实时的上下文知识，实现自适应的服务和动作。