普适环境下异构设备互操作协议的设计与实现

摘要

在普适计算环境下，智能化的异构设备(手机、上网本、PDA等)有能力处理更复杂的界面信息，从而使得用户界面的表现形式日趋多样，即可以使用交互式图形、语音、文字等多种方式与用户交互。随着3G移动通信技术的发展，持有不同设备的用户之间信息交互的要求越来越迫切，但这种界面形式的多样性使得同一个信息对象在不同设备中无法简单的使用相同的交互方式。这种交互方式的异构化导致了交互语义在不同设备上的通信和表示日趋复杂，造成了异构设备之间互操作的困难。
　　 在本文中，交互语义指从用户观点能看到并且能控制的信息内容，这些内容是界面元素所代表的内在含义，它们并不会随着设备界面形式的不同而改变。正是信息内容所具有的不变特征使异构设备之间的互操作成为可能。当前，已经有多种方法用于描述按钮、菜单、文本框等标准界面元素，并应用到了异构设备环境中，但它们都没能关注最难处理的主窗口内界面交互语义，从而无法真正解决互操作问题。
　　 针对上述问题，本文设计了一个与设备无关的交互语义传输协议GISTP。该协议基于XML，用于界面主窗口内交互信息的统一描述，并通过通信网络传输给与之互操作的设备，而后由该设备上的GISTP解释器对其进行解析，提取出主窗口内的交互语义，并使用符合本设备软硬件特性的表现形式将其呈现在界面上，从而实现异构设备的互操作。本研究还设计与实现了不同设备上的GISTP解释器原型，并开发了一个应用GISTP协议的界面工具箱GISTPIT，用于支持应用开发者容易的构建基于GISTP的程序。最后通过一个案例原型阐述了GISTP程序的开发过程，说明了该协议的可行性和有效性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景与意义

1.2研究现状分析

1.3本文主要工作

1.4本文组织结构

第二章普适计算与网络软件体系结构研究

2.1引言

2.2普适计算

2.2.1普适计算的定义

2.2.2普适可用性

2.3网络软件体系结构

2.3.1 C／S结构

2.3.2 B／S结构

2.3.3富客户端

2.3.4传统结构的局限性

2.4交互语义

2.5小结

第三章图形交互语义协议GISTP

3.1引言

3.2 SVG简介

3.2.1 SVG的内容

3.2.2 SVG的特点

3.2.3 SVG的不足

3.3 GISTP的结构和内容

3.3.1 GISTP的基本图形

3.3.2 GISTP的位置属性

3.3.3 GISTP的质地属性

3.3.4 GISTP的环境属性

3.4 GISTP文档的构建

3.4.1基本图形及位置属性的建立

3.4.2环境属性的建立

3.4.3质地属性的建立

3.5 GISTP的坐标变换

3.6 GISTP的时序

3.6.1 GISTP的异步传输

3.6.2 GISTP的同步传输

3.6.3同步传输时序

3.6.4同步传输示例

3.7 GISTP的优点

3.8小结

第四章GISTP的实现

4.1引言

4.2 GISTP解释器

4.2.1 GISTP解释器的平台支持

4.2.2底层XML解析工具

4.2.3 GISTP解释器的结构

4.2.4对象树的生成

4.2.5语义解析器

4.2.6 GISTP解释器的应用接口

4.3基于GISTP的界面工具箱GISTPIT

4.3.1 GISTPIT的平台支持

4.3.2 GISTPIT的体系结构

4.3.3 GISTPIT的静态框架

4.3.4 GISTPIT图形结点继承树结构

4.3.5 GISTPIT的图形动作

4.3.6 GISTPIT的事件模型

4.3.7数据格式转换

4.4小结

第五章GISTP案例研究与实现

5.1引言

5.2桌球游戏的概况和规则

5.3 Billiards的结构

5.4 Billiards的用户界面

5.5 Billiards的状态控制

5.5.1 Billiards的物理状态

5.5.2 Billiards的用户状态

5.6 Billiards的用户事件和总体控制

5.7 Billiards中对GISTPIT的应用

5.8小结

总结与展望

1.工作总结

2.未来工作的展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间参加的项目