浅谈情境感知服务与应用

摘 要 随着云计算和物联网等新型的计算机技术飞速发展，情景感知服务已广泛应用于现代服务中。本文就情景感知服务的体系架构、关键技术和面向服务的架构等方面进行了探讨，最后进行了总结。

关键词 情境感知服务 物联网 云计算 面向服务的架构

一、引言

情景感知服务如今广泛应用与现代服务的各个行业中，如智能家居、智慧城市、智能交通、智能旅游等，为人类的生产生活及工作带来便利，实现生活和工作智能化和智慧化。本文选取了情景感知服务的几个方面：体系架构、关键技术和面向服务的架构等进行了深入的探讨与分析。

二、情境感知的概念及定义

（一） 情境定义

情境是指能够表征一个实体的活动的信息[1]。情境信息包括与系统功能和用户行为密切相关的各种信息，例如用户的基本资料、位置、时间、自然环境、计算环境等。通过情境信息可以对当前所进行的活动给出一个综合判断。

（二）情境感知服务定义

根据服务对象所处情境的变化来为其提供准确的服务。过程包括：（1）通过传感器采集/感知被服务对象的情境信息；（2）根据情境信息分析判断被服务对象当前的状况；（3）选择并提供适当的业务服务。

三、情境感知体系架构

情境感知服务体系结构通常由：传感器层、情境感知引擎、存储库和业务服务层四个部分组成的：

（一）传感器层

在传感层中，一般包含了各种的情境信息组织。这些情境信息的来源可以是硬件和软件系统，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，包括设备信息访问接口、轮询器、推理引擎、调用控制器和安全质量管理。

（三）存储库

它用于存储情境感知引擎所使到的情境信息模型、推理规则、配置模型和业务服务接口。

（四）业务服务层

在框架的这层中，它可以为信息使用者提供各种业务服务。它可以是万维网可以是万维网服务构成的，还可以是现实生活中的实体服务，如报警、医疗服务等。情境感知服务系统的执行步骤通常经过三个阶段来完成：对情境信息的采集、对情境信息的推理和进行业务服务的调用。

四、关键技术

如上文所述，一个情境感知服务通常先要获取情境信息（情境信息的采集），然后对信息进行处理（即情境信息的推理），最后为其再提供相应的服务（即进行业务服务的调用）。然而，要实现这些功能的要求，需要其它相关技术的支撑，这些技术包括：物联网、云计算和面向服务的体系架构。

（一）物联网技术

利用物联网技术可以把现实和信息世界进行整合，利用信息为现实世界服务，为信息采集、传递和服务决策提供强有力的技术支撑。有了这个基础，情境感知服务系统便可以通过实时获取到的情境感知信息进行相应的处理。系统根据这些信息，做出综合判断，触发由软件系统主动地为信息使用者提供所需要的信息服务 [1，2]。利用物联网的技术进行情境感知服务，可以给人们的生活带来很大的便利。通过情境感知服务系统，可以感知参加会议的与会代表和工作人员进入和离开会议室的情景变化，手机可以自动感知到地点和环境的变化，自己在正常模式和会议模式之间进行自动切换。

（二）云计算与云服务

云计算技术也是情境感知服务系统的一个关键的技术。它与物联网有所不同，它是一种通过互联网将共享的软硬件资源信息按需提供给计算机和其他设备进行计算的方式。云计算平台中，用户随时随地地借助于互联网获取“云”提供的服务，使用这些服务的时候，并不需要了解云计算是怎么工作的，也不需要知道云服务的过程。实际上，云计算中的“云”，它是一个比喻的说法。它是有无数台互联的计算机组成的，这些分散的计算机经过统一的资源管理和调度形成一个云平台，在这个平台中，用户可以利用网络在不同时间和不同地理位置上使用这个云平台的服务。通俗的说，对于用户来说，用户在使用云平台提供的服务就像使用水电样，不需要了解具体细节，只要按需使用即可。云计算平台上，提供了三个虚拟化的服务，分别是：基础设施即服务、平台即服务和软件即服务。

（三）面向服务的架构

在情境感知服务系统框架中，信息服务的提供商可以单独为用户提供服务需要，而系统这时所要做的就是根据实际情境变化去调用服务。这种环境就要求系统的架构是比较松散的（松耦合的），而要构建这种环境，则通常采用面向服务的架构技术来构建情境感知服务系统[3]。因此，面向服务的架构是情境感知服务系统的重要的一项关键技术，它可以提供自包含、松耦合、可重用的服务。我们可以利用S0A思想，将异构的传感器封装为标准的情境感知服务，以屏蔽不同传感器的异构性；还可以对情境推理出来的服务进行组装，支持在情境变化时动态地为客户提供所需的业务服务。

五、 总 结

情境感知服务如今已广泛应用到了人们的生活、工作和学习中。它不仅为人们提供了一种智慧的生活方式包括家庭、社区、工作场所、旅行等各个方面，还给人们的生活带来便利和享受。

参考文献：

[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， 李伟平， 吴中海， 褚伟杰. 一种情境感知服务系统框. 计算机学报， 2010（11）： 2084～2092