基于上下文感知的传感网服务弹性架构及其关键技术研究

传感网服务是传感网领域与服务计算领域相交叉的重要研究方向。针对目前传感网服务架构存在的局限，本项目将上下文感知引入到传感网服务数据处理和服务动态管理中，自底向上构建具有适用性和实用性的传感网服务弹性架构，并在此基础上进一步研究服务发现和组合等关键技术。首先，研究传感节点路由协议GPSR与服务通信协议SOAP的交互机制，建立服务数据采集与服务构建的紧耦合结构。其次，在此基础上研究基于上下文感知的传感网服务动态管理机制，建立服务构建与服务应用的松耦合结构。以智能楼宇服务应用为背景，深入研究适用于高数据负荷和动态环境下的传感网服务发现和服务组合方法，为基于弹性架构的传感网服务应用提供技术借鉴。最后，结合多监测点和多断点技术，提出针对弹性架构中紧耦合和松耦合技术的实验方法，并构建相关验证平台。本项目研究成果将会缩小传感网服务数据采集与应用间存在的鸿沟，并推动相关标准、技术及产业化的发展。

针对传感网服务架构存在的服务构建与应用衔接欠灵活问题，本项目将上下文感知方法引入到传感网服务数据处理和服务动态管理过程中，自底向上构建了传感网服务弹性架构，并在此基础上深入研究了基于弹性架构的服务发现和组合关键算法。具体地讲，在弹性架构构建方面，通过实现底层GPSR与上层SOAP的交互机制来构建传感网服务，并在传统的WSDL语法框架上扩展了基于逻辑表达式的服务IO关系描述，建立了服务数据采集与服务构建的紧耦合结构；提出了基于上下文感知的传感网服务动态管理机制，提出了一种基于Bloomfilter的传感网动态工作流管理方法，通过在节点层构建基本布隆过滤器（BF）和在服务层构建计数型布隆过滤器（CBF），实现了基于hash的传感器节点与属性的分级层次化管理，建立了服务构建与服务应用的松耦合结构。在弹性架构应用方面，以智能楼宇和智能家居服务应用为背景，提出了一种新的基于可信QoS聚类的传感网服务发现机制，其中利用了底层服务响应时间、更新频率和上层服务评价等标准综合衡量QoS；提出了一种基于多缓存协同的视频传感节点组合监控方法，通过对不同角色及角色交互关系的复杂多主体建模，构建了可动态优化的传感网多数据流传输应用。依托本项目，产出编著1本，SCI期刊论文6篇，EI会议3篇，授理专利1个，授权专利2个，软著1个，高质量地完成了项目申请书中的研究任务。