[发明专利]云资源情境感知体系结构

说明书

技术领域

本发明涉及云计算和感知计算领域。

背景技术

在云计算环境下，所有资源和应用程序都将整合在“云”端，每个学习者都可以利用这些资源和应用程序自由的创建虚拟社区，构建自己的虚拟学习环境，跟具有共同学习目标的其他学习者一起进行协作学习。然而，(1)服务分散，难于维护。数据的分散管理，会造成数据的重复和冗余。(2)无法实现资源的按需分配。由于服务相对独立，而服务的需求具有不确定性，甚至会出现服务响应不及时与不均等现象。(3)多数情况下负载很低，却浪费了大量的电能。因此，需要找到一种解决的方法。目前，具体有以下三种解决方案：

（1）常见的情境感知架构有Gaia、ACAI、CAPpella、SOCAM、CASM、CASA、ACF和Jena等；

（2）基于多代理的框架，当环境、任务或者情境改变时，任务管理器将在无需用户干预的前提下进行资源映射并有效使用资源；

（3）多媒体应用提出CAPNET框架，该框架包括连接管理、组件管理、服务发现、消息处理、用户接口以及情境存储；

通过分析，方案（1）主要关注情境模型的建立和推理，架构并未基于互联网的计算方式，并未考虑实现云资源与信息的按需分配；方案（2）当环境、任务或者情境改变时，用户人工干预的前提下才能进行资源映射并有效使用云资源；（3）该框架包括连接管理、组件管理、服务发现、消息处理、用户接口以及情境存储结构显得过于复杂，云资源获取时延较长，效率精度不高。这三种方案未能感知内/外部环境的动态变化，并随着这种变化按照功能指标、性能指标或可靠性指标等进行静态的调整和动态的演化，以使系统具有尽可能高的用户满意度。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种云资源情境感知体系结构。给出通过形成的体系结构可以为实现云计算资源的按需分配包括计算、存储、调用、推理、安全、查询等服务层次功能模块。

一种云资源情境感知体系结构，包括：

基础设施即服务层：包含各种直接提供情境信息的单元，情境信息的来源可能是硬件设备，软件服务，也可是人；

平台即服务层：包括情境感知引擎、存储库和Collaboration Modul。存储库保存情境感知引擎所使用的情境信息模型、推理规则、配置模型和业务服务接口；

软件即服务层：包含向用户提供的各种业务服务,业务服务可以是Web service,也可以是现实生活中的实体服务；

优选的是，计算系统层次中的平台即服务层的情境感知引擎是平台即服务层的核心，情境感知引擎由信息访问接口、轮询器、推理引擎、调用控制器和安全质量管理单元构成。

优选的是，一种情境感知引擎的云资源情境感知服务计算层次结构通过信息访问接口屏蔽下层访问环境，信息访问接口向上可以被看作是一个统一的情境数据访问接口,向下需要采用不同的方式适配各种情境信息来源。

优选的是，一种情境感知引擎中情境本体的情境感知体系结构提取具体领域应用相关的情境信息生成对应的情境本体模型，并将其保存在情境本体规则库中，基于本体的推理方法通过本体描述语言将用户的情境、情境之间的关系和推理规则定义成本体、本体的属性和约束关联关系,通过本体的推理来实现对情境的推理。

优选的是，一种本体规则库的情境感知体系框架将符合情境的有效规则添加到规则库中，并利用粗糙集理论与机器学习技术更新规则库。

优选的是，一种情境感知引擎包括用于表示情境信息与业务服务的松耦合关系的配置模块。

优选的是，一种情境感知引擎包括用于体根据获得的情境与应用的需求自主确定所需的服务实体及其协作关系的协作和控制模块。

本发明的有益效果是：本发明一种云资源情境感知体系结构，系统动态协同的思想，有效解决云端资源的有效共享和充分利用问题，对各层所提供的各种资源进行描述和对创建云端资源环境的建立提供了功能要求，建立了以方便进行检索的云资源体系形态和主体化的资源实体之间形成按需协同的机制，达到云资源的查找、评估、获取和使用的效率化。

附图说明

图1是本发明一种云资源情境感知体系结构的主要模块的功能框图;

图2是本发明一种云资源情境感知体系结构的实施例一的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明较佳实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。