淺談情境感知服務(wù)與應(yīng)用

摘 要 隨著云計算和物聯(lián)網(wǎng)等新型的計算機技術(shù)飛速發(fā)展，情景感知服務(wù)已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代服務(wù)中。本文就情景感知服務(wù)的體系架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)和面向服務(wù)的架構(gòu)等方面進(jìn)行了探討，最后進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞 情境感知服務(wù) 物聯(lián)網(wǎng) 云計算 面向服務(wù)的架構(gòu)

一、引言

情景感知服務(wù)如今廣泛應(yīng)用與現(xiàn)代服務(wù)的各個行業(yè)中，如智能家居、智慧城市、智能交通、智能旅游等，為人類的生產(chǎn)生活及工作帶來便利，實現(xiàn)生活和工作智能化和智慧化。本文選取了情景感知服務(wù)的幾個方面：體系架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)和面向服務(wù)的架構(gòu)等進(jìn)行了深入的探討與分析。

二、情境感知的概念及定義

（一） 情境定義

情境是指能夠表征一個實體的活動的信息[1]。情境信息包括與系統(tǒng)功能和用戶行為密切相關(guān)的各種信息，例如用戶的基本資料、位置、時間、自然環(huán)境、計算環(huán)境等。通過情境信息可以對當(dāng)前所進(jìn)行的活動給出一個綜合判斷。

（二）情境感知服務(wù)定義

根據(jù)服務(wù)對象所處情境的變化來為其提供準(zhǔn)確的服務(wù)。過程包括：（1）通過傳感器采集/感知被服務(wù)對象的情境信息；（2）根據(jù)情境信息分析判斷被服務(wù)對象當(dāng)前的狀況；（3）選擇并提供適當(dāng)?shù)臉I(yè)務(wù)服務(wù)。

三、情境感知體系架構(gòu)

情境感知服務(wù)體系結(jié)構(gòu)通常由：傳感器層、情境感知引擎、存儲庫和業(yè)務(wù)服務(wù)層四個部分組成的：

（一）傳感器層

在傳感層中，一般包含了各種的情境信息組織。這些情境信息的來源可以是硬件和軟件系統(tǒng)，也可以是指人（信息的使用者）。

（二）情境感知引擎

是情境感知引擎框架的核心，包括設(shè)備信息訪問接口、輪詢器、推理引擎、調(diào)用控制器和安全質(zhì)量管理。

（三）存儲庫

它用于存儲情境感知引擎所使到的情境信息模型、推理規(guī)則、配置模型和業(yè)務(wù)服務(wù)接口。

（四）業(yè)務(wù)服務(wù)層

在框架的這層中，它可以為信息使用者提供各種業(yè)務(wù)服務(wù)。它可以是萬維網(wǎng)可以是萬維網(wǎng)服務(wù)構(gòu)成的，還可以是現(xiàn)實生活中的實體服務(wù)，如報警、醫(yī)療服務(wù)等。情境感知服務(wù)系統(tǒng)的執(zhí)行步驟通常經(jīng)過三個階段來完成：對情境信息的采集、對情境信息的推理和進(jìn)行業(yè)務(wù)服務(wù)的調(diào)用。

四、關(guān)鍵技術(shù)

如上文所述，一個情境感知服務(wù)通常先要獲取情境信息（情境信息的采集），然后對信息進(jìn)行處理（即情境信息的推理），最后為其再提供相應(yīng)的服務(wù)（即進(jìn)行業(yè)務(wù)服務(wù)的調(diào)用）。然而，要實現(xiàn)這些功能的要求，需要其它相關(guān)技術(shù)的支撐，這些技術(shù)包括：物聯(lián)網(wǎng)、云計算和面向服務(wù)的體系架構(gòu)。

（一）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以把現(xiàn)實和信息世界進(jìn)行整合，利用信息為現(xiàn)實世界服務(wù)，為信息采集、傳遞和服務(wù)決策提供強有力的技術(shù)支撐。有了這個基礎(chǔ)，情境感知服務(wù)系統(tǒng)便可以通過實時獲取到的情境感知信息進(jìn)行相應(yīng)的處理。系統(tǒng)根據(jù)這些信息，做出綜合判斷，觸發(fā)由軟件系統(tǒng)主動地為信息使用者提供所需要的信息服務(wù) [1，2]。利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)進(jìn)行情境感知服務(wù)，可以給人們的生活帶來很大的便利。通過情境感知服務(wù)系統(tǒng)，可以感知參加會議的與會代表和工作人員進(jìn)入和離開會議室的情景變化，手機可以自動感知到地點和環(huán)境的變化，自己在正常模式和會議模式之間進(jìn)行自動切換。

（二）云計算與云服務(wù)

云計算技術(shù)也是情境感知服務(wù)系統(tǒng)的一個關(guān)鍵的技術(shù)。它與物聯(lián)網(wǎng)有所不同，它是一種通過互聯(lián)網(wǎng)將共享的軟硬件資源信息按需提供給計算機和其他設(shè)備進(jìn)行計算的方式。云計算平臺中，用戶隨時隨地地借助于互聯(lián)網(wǎng)獲取“云”提供的服務(wù)，使用這些服務(wù)的時候，并不需要了解云計算是怎么工作的，也不需要知道云服務(wù)的過程。實際上，云計算中的“云”，它是一個比喻的說法。它是有無數(shù)臺互聯(lián)的計算機組成的，這些分散的計算機經(jīng)過統(tǒng)一的資源管理和調(diào)度形成一個云平臺，在這個平臺中，用戶可以利用網(wǎng)絡(luò)在不同時間和不同地理位置上使用這個云平臺的服務(wù)。通俗的說，對于用戶來說，用戶在使用云平臺提供的服務(wù)就像使用水電樣，不需要了解具體細(xì)節(jié)，只要按需使用即可。云計算平臺上，提供了三個虛擬化的服務(wù)，分別是：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺即服務(wù)和軟件即服務(wù)。

（三）面向服務(wù)的架構(gòu)

在情境感知服務(wù)系統(tǒng)框架中，信息服務(wù)的提供商可以單獨為用戶提供服務(wù)需要，而系統(tǒng)這時所要做的就是根據(jù)實際情境變化去調(diào)用服務(wù)。這種環(huán)境就要求系統(tǒng)的架構(gòu)是比較松散的（松耦合的），而要構(gòu)建這種環(huán)境，則通常采用面向服務(wù)的架構(gòu)技術(shù)來構(gòu)建情境感知服務(wù)系統(tǒng)[3]。因此，面向服務(wù)的架構(gòu)是情境感知服務(wù)系統(tǒng)的重要的一項關(guān)鍵技術(shù)，它可以提供自包含、松耦合、可重用的服務(wù)。我們可以利用S0A思想，將異構(gòu)的傳感器封裝為標(biāo)準(zhǔn)的情境感知服務(wù)，以屏蔽不同傳感器的異構(gòu)性；還可以對情境推理出來的服務(wù)進(jìn)行組裝，支持在情境變化時動態(tài)地為客戶提供所需的業(yè)務(wù)服務(wù)。

五、 總 結(jié)

情境感知服務(wù)如今已廣泛應(yīng)用到了人們的生活、工作和學(xué)習(xí)中。它不僅為人們提供了一種智慧的生活方式包括家庭、社區(qū)、工作場所、旅行等各個方面，還給人們的生活帶來便利和享受。

參考文獻(xiàn)：

[1] Gu T， Wang XH， Pung HK， Zhang DQ. An ontologybased context model in intelligent environments In： Proceedings of Communication Networks and Distributed Systems Modeling and Simulation Conference， San Diego， CA， USA 2004： 270～275

[2]G.Kortuem， F. Kawsar， D. Fitton， and V. Sundramoorthy.Smart objects as building blocks for the Internet of things.Internet computing， 2010， 14（1）： 44～51

[3]莫同， 李偉平， 吳中海， 褚偉杰. 一種情境感知服務(wù)系統(tǒng)框. 計算機學(xué)報， 2010（11）： 2084～2092