基于服务模式的智慧家庭服务系统设计与实现

摘要

互联网等高新信息技术的快速发展为家居住宅带来了巨大的影响,人们对家居环境的要求不再只是简单的物质空间,而是更加追求便利性、舒适性、安全性、艺术性。智慧家庭的概念应运而生,并成为工业界和学术界研究的热点,相继出现了很多智能产品及相关的理论研究成果。
　　但是目前的研究所提出的一些框架、技术方法、观点等多侧重于利用物联网技术对家庭设施进行智能化识别、追踪以及管理,智能设备、平台、系统间的互操作,相关控制系统的人机交互技术以及家庭网络等,很少涉及智慧家庭服务系统的设计与构建技术。因此,本文从这方面切入,研究智慧家庭领域的系统构建问题,提出一种基于“服务模式(Service Pattern)”的智慧家庭服务系统构建方法,该方法从历史服务记录中挖掘高频使用的服务模式存于模式库中,当面对新需求时,通过组合服务模式并绑定服务资源来构建满足要求的服务系统。
　　本文通过分析研究智慧家庭的领域业务需求与特性,提出了“服务模式”的概念,给出了形式化的定义并分析总结了其基本性质。
　　在基本概念和性质的基础上,重点研究了服务模式的发现机制,认为从历史服务记录中寻找服务模式的问题可抽象为数据挖掘中的频繁子图挖掘问题,同时考虑到服务模式是一个具有丰富语义的服务复合体,可以结合聚类统计方法来提高挖掘效率,因此,提出了通过聚类统计和频繁子图挖掘发现服务模式的方法,给出了具体算法设计并进行了仿真实验,对算法性能进行了分析。
　　通过研究服务组合方法和服务的非功能QoS属性及资源绑定技术,提出了以高覆盖度、低冗余度和低重叠度为目标的服务模式组合方法以及根据服务构件的QoS属性为服务模式绑定服务资源的方法。
　　最后,运用所研究的理论方法与技术,设计并开发了服务模式库管理子系统,通过分析智慧家庭健康服务和代买代购服务的业务需求与流程,给出了具体的服务模式实例,进而开发实现了健康服务系统和代买代购系统,验证了本文所提出的理论方法的正确性与有效性。

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第1章 绪论

1.1课题来源与研究目的及意义

1.2国内外研究现状及分析

1.3论文主要研究内容

1.4论文结构及章节安排

第2章 服务模式的定义与自动发现方法

2.1服务模式的定义与基本性质

2.2服务模式的自动发现方法

2.3智慧家庭服务模式分析与设计

2.4本章小结

第3章 基于服务模式的服务系统构建方法

3.1基于服务模式的服务系统构建流程

3.2基于服务模式的服务组合方法

3.3面向服务模式的服务资源绑定方法

3.4本章小结

第4章 典型智慧家庭服务系统设计与实现

4.1系统总体概述

4.2服务模式库管理子系统

4.3智慧家庭健康服务系统

4.4智慧家庭代买代购系统

4.5本章小结

结论

参考文献

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致谢