移动计算中的上下文感知研究与应用

摘要

在手持设备的计算能力日益提升的今天，移动计算（Mobile Computing）已经成为了一种重要的信息与资源提供方式，它使用户可以在携带移动终端漫游的同时，随时随地获得移动服务。上下文感知计算（Context-Aware Computing）在移动计算的基础上，着眼于把移动终端作为地理位置、网络拓扑或者逻辑上的计算中心，在原有服务的基础上，把周围环境中的信息也作为隐式的数据输入并进行分析。这样，随着用户周围环境的不断变化，输入的数据也就不断改变，移动服务的方式和内容得到自动调整，最终实现可感知用户情境的移动服务。 论文首先讨论了上下文感知（Context-Awareness）的涵义和它在移动计算环境中的必要性，描述了对于不同类型上下文的通用感知流程。其次，通过先后设计和实现三个不同的带有上下文感知功能的移动服务系统，分别验证了三种典型的上下文数据在实际服务中的价值和可行性。最后，提出一种基于上下文感知的用户行为预测方法，使用机器学习的方式发掘环境与用户行为之间可能存在的决定关系，生成用户行为模板，从而在未来环境条件再次达成的时候自动代替用户执行相应的动作。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录、英文缩写名词对照

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究内容

1.3 论文的组织

第2章 移动计算与上下文感知计算

2.1 移动性及其带来的问题

2.2 移动计算环境

2.3 手持设备上的移动服务发展

2.4 上下文感知

2.4.1 上下文的概念

2.4.2 上下文感知计算

2.5 移动计算环境中的上下文感知流程

2.6 位置、时间和用户状态上下文

第3章 位置上下文感知的实时信息服务

3.1 应用场景

3.2 总体设计

3.2.1 设计目标和原则

3.2.2 网络结构设计

3.2.3路由协议

3.2.4 模块设计

3.2.5 开发环境和语言

3.3 效果演示

第4章 时间上下文感知的电子点菜服务

4.1 应用场景

4.2 总体设计

4.2.1 设计目标和原则

4.2.2 网络结构设计

4.2.3 历史信息的作用方式

4.2.4 菜单的时间轴

4.2.5 基本数据结构

4.2.6 开发环境和语言

4.3 效果演示

第5章 用户状态上下文感知的无线视频共享服务

5.1 应用场景

5.2 票选过程

5.2.1 票选的目标

5.2.2 候选者定义

5.2.3 验票算法与流程

5.3 视频组播

5.3.1 GStreamer简介

5.3.2 基本模块

5.3.3 视频传输与编解码

5.4 开发环境和语言

5.5 效果演示和性能分析

5.5.1 无线视频组播

5.5.2 无线视频流的自动切换

第6章 基于上下文感知的用户行为预测

6.1 数据挖掘简介

6.2 分类与决策树算法

6.3 典型的用户行为决策树

6.4 模块设计与基本流程

6.5 关键技术的实现

6.5.1 用户行为监视

6.5.2 上下文记录

6.5.3 生成用户行为模板

6.5.4 产生预测结果

6.5.5 开发环境和语言

6.6 现存问题

第7章 总结和进一步的工作

参考文献

致 谢

研究生期间参与的主要工作

攻读学位期间发表的学术论文