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ARTEMIS_FollowMe

A gent o R iented TE chnology and M iddleware for I nternet S oftware. ARTEMIS_FollowMe. Agent 技术在上下文感知计算中的应用. 陶先平 http://moon.nju.edu.cn 南京大学计算机软件研究所 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室. 普适计算简史. 普适计算之父 Mark Weiser 在施乐：. 普适哲理.

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Presentation Transcript

  1. Agent oRiented TEchnology and Middleware for Internet Software ARTEMIS_FollowMe Agent技术在上下文感知计算中的应用 陶先平 http://moon.nju.edu.cn 南京大学计算机软件研究所 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室

  2. 普适计算简史 • 普适计算之父Mark Weiser 在施乐：

  3. 普适哲理 The most profound technologies are those that disappear. They weave themselves into the fabric of everyday life until they are indistinguishable from it. [1] －－Mark Weiser,1991

  4. Why FollowMe Find You, Follow You, Feel You, Serve You

  5. FollowMe场景 • 按照计划，张三需要在下午2点半在504会议室进行一次讲座。 • 下午2点28分，张三在办公室510完成了PPT的编辑 • 2点30分，张三进入会议室并开始讲课 • 3点钟，一位领导突然访问张三单位，需要张三接待，张三暂时休会，约定3点30分继续会议。 • 张三外出接待领导。期间，张三手机遗落在会议室，PDA随身携带。 • 3点20分，会议室服务人员试图携带手机，离开会议室 • 3点30分，会议继续。

  6. Follow and Serve • 张三离开510办公室：FollowMe自动锁上510办公室，将PPT上载到FollowMe服务器 • 张三进入504会议室：FollowMe自动打开投影、笔记本，下载PPT到会议室并打开、播放 • 领导来访：FollowMe发送信息至张三的PDA，提示接待领导 • 张三离开会议室：FollowMe关闭所有设备，删除本地PPT文件 • 手机被窃：FollowMe打开PDA上移动设备监管系统，报警并在PDA上的工作环境地图中显示手机目前位置 • 复会：FollowMe恢复会议室设备运行，恢复PPT播放

  7. 场景的特点 • 计算在被隐藏 • 位置的感知 • 用户意图的推理 • 服务的驱动 • 信息的推送 • …… • 交互更为自然 • 计算输入的自然化 • 计算结果展示的自然化 用户的“注意力”资源被更为有效地利用！

  8. 多样化，异构性，无线连接 多种用户接口，交互的抽象 普通化，移动 计算涉及的范围更加广泛，屏蔽更多的不一致，微内核 普适计算研究内容及发展趋势 技术组成 GUI 命令行 移动客户端 抽象的用户交互 多种输入输出 用户接口 专业人员 相对固定 商务人员 移动 普通人 移动 用户 计算的 隐藏和 展示 屏蔽异构性 屏蔽网络访问 位置感知 自适应技术 Context-Aware 服务和组件发现 软件组件 工作站 有线网络 移动终端 无线网络 嵌入式设备 传感器 多种无线网络 设备 技术演化 分布式系统 70中期～90初期 移动计算 80末至今 普适计算 90初至今

  9. 远程通信：协议、RPC、超时… 容错：ACID、提交、嵌套事务… 高可用性：副本、回卷恢复… 远程数据访问：分布式文件系统、 数据库、Cache… 分布式安全：加密、认证、授权…. 分布式系统 普适计算 移动计算 移动网络：Mobile IP、 ad hoc网络、无线TCP… 移动数据访问：不连续操作、弱一致性… 自适应应用：代理、转换、资源管理 能源感知：系统能源感知、CPU适应变速与调度… 位置敏感：GPS、 WLAN、定位… 智能空间 非可见性 局部扩展性 异常屏蔽

  10. 上下文感知计算 • 普适计算的重点: • Context-Awareness computing • 何谓context？ • Merriam-Webster’s Collegiate Dictionary • “the interrelated conditions in which something exists or occurs” • Wikipedia： • The context of an event includes the circumstances and conditions which "surround" it

  11. Context分类定义 • 计算Context • 网络连接、通讯开销、打印机和工作站等 • 用户Context • 用户的喜好、位置和状态 • 物理Context • 温度、湿度、压力 • 时间Context • 年月日、季节、历史

  12. Context & Context-Aware • Context • 包括描述实体状态的任何信息，实体是地点、用户、应用以及任何用户与应用交互相关的对象 • Context-Aware • 感知Context的信息并进行处理 • Context-Aware的目的 • 提供智能的服务来减少用户和系统交互的负担

  13. 上下文感知计算 • 上下文感知计算： • 指一个应用系统能够感知它服务的用户周围的各种上下文信息，比如位置、气压、温度、湿度、瓦斯含量、个人兴趣、工作计划、合作伙伴、......，通过对这些信息的再加工，针对用户的需求，主动提供服务并改进应用系统本身。 • 减少人对计算设备的管理和交互 • 计算由被动的接受命令变成主动的感知上下文环境，根据上下文的变化进行调整和预动

  14. 常见软件架构

  15. 面临的挑战 • Context建模： • 一种通用的上下文模型和融合机制，使得在不同应用之间能够共享上下文 • 中间件： • 一种分布式的、面向服务的、任务驱动的、可插拔的中间件结构，使得基础平台可以方便的被扩展，并易于解决异构性、安全性等问题 • 应用开发模型： • 一个好的应用编程模型，易于描述复杂多变的上下文中的适应逻辑，易于协同

  16. Artemis-FollowMe项目 • “WWW” of FollowMe • FollowMe 基础架构 • 案例分析 –移动设备监管

  17. Why FollowMe Find You, Follow You, Feel You, Serve You

  18. How to FollowMe • 研究现状： • 特定环境中的特定应用 • 隔离的各个应用 →How can they follow you? • 需要一个统一的软件基础环境 • 上下文信息共享 • 应用间协同

  19. How to FollowMe • The structure of such an infrastructure: • Ontology based context model • Unify context representation • OSGi based middleware • Standardized • Support for acquiring and disseminating contexts • Workflow based pluggable programming model • Enable application coordinating

  20. pvCM—The Context Model • Ontology based Context Model • Context Sharing • Reasoning • Reusing • Conflict Detection • pvCM: • Ontology • Instances • Persistent Contexts • Dynamic Contexts

  21. Context Reasoning • Used to get some high lever context • It is very useful • Methods: • Rule Reasoning • Ontology Reasoning • Time Information is added to high-level contexts during reasoning

  22. Examples of User-defined Rules • [TalkRule: (?x locateIn ?room), (?y locateIn ?room),(?room rdf:type Room), (?x sound high) —> (?x talkWith ?y)] • [LectureRule: (?x locateIn ?room),(?room rdf:type MeetingRoom),(?x near ?lectureDesk), (?lectureDesk rdf:type LectureDesk ), (?x talkWith ?y) —> (?x doLecture ?room) ]

  23. Context Query • RDQL • Example: Select ?x where (?x, giveLecture, Room311), (?x, Type, Student), Active -> result: (byy, giveLecture, Room311, ttl, timestampcurrent., 20, Active) (byy, Type, Student)

  24. Workflow Based Programming Model • The traits of context-aware applications • Have inherent business flow logic • Workflow • Used to model business logic • Conclusion • Introduce Workflow to context-aware computing

  25. Compact Process Definition Language - CPDL • The elements of CPDL • Start Node • End Node • Automatic Activity • Manpower Activity • Process Event • Activity Event • XOR Transition • AND Transition

  26. How to FollowMe

  27. Context Mig command Serve command Proc Unit Agent based middleware Runtime FollowMe Server Agent server/ Context server/ Workflow Engine Room1 With computation ability Room2 With computation ability service

  28. FollowMe的Ontology定义 belongs to belongs to belongs to Case Study-Mobile Device Monitor • 目的 • 确保设备的安全 • 方法 • 人和设备配备RFID标识 • 建立关联关系 • 定义偷窃 • 统一的部署，能分布到各种设备上 • Computer • PDA • Mobile Phone FollowMe的底层Context获取 Rule OSGi

  29. htt RFID Reader RFID Reader RFID Reader out of mmw FollowMe推出偷窃 扫描范围 扫描范围 Room309 Room308 扫描范围 belongs to belongs to sleeping rp

  30. Thank you! Q&A

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