基于RFID的上下文感知系统研究

摘要

伴随着普适计算这一全新计算模式的迅猛发展，RFID技术在上下文感知领域得到广泛应用。在上下文感知系统中，RFID技术可作为连接物理空间与虚拟信息空间的桥梁，让上下文信息得到充分利用提供了一种切实可行的途径。然而要想对上下文信息进行有效融合提供个性化智能服务，必须要对上下文信息处理提出一套切实可行的解决方案。如何将信息空间中的上下文信息进行有效组织，实现上下文知识共享推理，为上层应用提供服务支持成为感知领域的研究重点。
　　本文首先分析和研究了上下文感知理论相关关键技术，重点研究了上下文本体建模和推理等，然后在分析已有的上下文感知计算框架的基础上，提出了一种基于本体的上下文感知中间件框架和技术路线方案，最后在此基础之上，设计实现了一个基于RFID上下文本体推理的智能门店系统。本文的主要工作如下:
　　1、通过阅读大量文献资料，对RFID系统的相关技术以及上下文感知技术的相关理论进行研究，主要包括对RFID中间件技术，上下文信息的建模、表示和推理机制的探索。
　　2、在综合分析国内外几种较成熟的上下文感知系统架构之后，本文提出一个可以实现上下文本体推理的感知中间件框架(CAMFO)。该感知框架由上下文感知层、上下文处理层和上下文服务层组成。
　　3、通过对几种上下文建模方式和推理方法进行分析比较，提出一种基于本体建模、规则推理和Web控制的上下文感知解决方案。
　　4、根据本文提出的设计思路，实现了一个智能门店系统的应用实例，详细阐述了该系统的设计过程。具体内容包括:使用工具Protégé设计智能门店系统的部分本体建模实例;使用推理规则引擎Jena对本体上下文进行推理;使用Tomcat部署上下文感知服务器。
　　本文对基于RFID的上下文感知系统进行探索研究，设计了一种基于本体的上下文感知系统解决方案，最后通过实验达到了预期目的。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 RFID技术的发展

1．2．2 上下文感知技术的研究现状

1．3 本文研究思路

1．4 论文组织

第2章 RFID上下文感知相关理论与技术

2．1 RFID技术理论研究

2．1．1 RFID系统组成

2．1．2 RFID技术标准

2．1．3 EPC编码结构

2．2 上下文感知计算研究

2．2．1 上下文的定义

2．2．2 上下文的建模

2．2．3 上下文的推理

2．3 上下文本体理论研究

2．3．1 本体的概念

2．3．2 本体的构建

2．3．3 本体的表示

2．4 本章小结

第3章 RFID上下文感知中间件框架研究

3．1 RFID中间件框架

3．1．1 中间件技术的研究

3．1．2 RFID中间件的结构设计

3．2 感知中间件框架

3．2．1 代表性上下文感知框架

3．2．2 总结分析

3．3 基于本体的上下文感知框架CAMFO

3．3．1 CAMFO结构的设计

3．3．2 CAMFO层次结构分析

3．4 本章小结

第4章 基于CAMFO的感知系统设计

4．1 感知系统原型设计

4．1．1 感知系统的实现框架

4．1．2 技术路线

4．2 系统本体构建

4．2．1 建模工具

4．2．2 构建本体类

4．2．3 构建本体属性

4．2．4 本体的存储

4．3 系统推理机制

4．3．1 本体规则

4．3．2 本体查询

4．3．3 推理工具

4．4 系统服务实现

4．4．1 系统开发运行环境

4．4．2 JSP服务查询

4．5 本章小结

第5章 智能门店应用实例

5．1 智能门店系统

5．2 系统部署

5．3 系统原型开发

5．3．1 系统开发环境

5．3．2 系统实现分析

5．4 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 论文总结

6．2 展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果