面向物联网软件的自适应结构模型

发布时间：2017-08-31 03:19

  本文关键词：面向物联网软件的自适应结构模型

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【摘要】：随着物联网的普及与快速发展,越来越多的软件部署在物联网平台上,这类软件被称为物联网软件。区别于传统软件静态、封闭、可控的运行环境,物联网软件运行在动态、开放、难控的环境下,与传统软件具有的交互单调性和有限自主性相比,它具有全面感知性和高度自治性,它的出现为研究开放、复杂环境的软件理论与模型、软件技术与方法提出了新的课题与挑战。物联网软件的运行环境和用户需求等因素经常发生变化,导致运行目标改变,这要求软件必须能够应对这些变化针对性的实时调整自身状态完成运行目标,构建合理的软件自适应结构为此提供了一个有效的解决方案。因此,动态、开放环境下的软件自适应结构的构建对物联网软件理论与技术方法研究至关重要,但是现阶段在理论研究方面一些关键问题没有解决,现有的自适应结构模型仍然存在许多不足。本文结合物联网软件全面感知和高度自治的特性,根据已有的PMDA感执模型构建新的自适应结构模型,将自适应结构分为感知和控制两个模块,主要研究内容如下:(1)在感知模块中,针对现有软件感知结构不能有效处理复杂环境和数据冗余导致感知效率低的问题,结合物联网软件的全面感知特性,引入先建模后采集的思想,给出适用于复杂环境的感知结构。该结构首先根据给定的环境模型采集环境信息,借助用户信息库完成用户信息的获取工作,然后将环境信息映射到调用空间,为软件的自适应调整提供环境数据。(2)在控制模块中,针对现有控制模块功能复杂、控制目标和行为不够明确的问题,结合物联网软件的高度自治特性,提出基于反馈环路的控制结构。该结构分为目标管理环路和行为控制环路两层,明确了自适应结构的运行目标和控制行为,然后描述控制结构的自适应属性,并给出基于反馈环路的分析过程。(3)最后以基于自适应结构的城市物流配送路径规划软件为实例,使用时间自动机对软件各实体组件建模,并用模型检测工具UPPAAL验证自适应结构的行为特性。
【关键词】：物联网软件 环境感知 自适应 反馈环路 时间自动机
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.52;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 1.3 本文研究内容17-18
• 1.4 本文组织结构18-19
• 第二章 相关理论及技术研究19-32
• 2.1 物联网软件的基本特征19-20
• 2.2 环境感知20-26
• 2.2.1 环境感知特点20-21
• 2.2.2 环境描述21-22
• 2.2.3 环境建模和推理方法22-25
• 2.2.4 感知结构功能25-26
• 2.3 软件自适应26-29
• 2.3.1 自适应特征26
• 2.3.2 控制环路26-28
• 2.3.3 MAPE-K环路28-29
• 2.4 建模工具29-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 感知模块32-44
• 3.1 自适应结构设计32-33
• 3.2 环境信息描述33-35
• 3.3 感知结构35-38
• 3.3.1 感知组件35-37
• 3.3.2 用户信息库37-38
• 3.3.3 调用空间映射38
• 3.4 应用分析38-43
• 3.4.1 场景应用38-39
• 3.4.2 环境描述39-42
• 3.4.3 运行过程42-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第四章 自适应控制44-51
• 4.1 控制结构44-46
• 4.1.1 反馈环路44-45
• 4.1.2 结构组成45-46
• 4.2 控制结构分析46-50
• 4.2.1 自适应属性46-47
• 4.2.2 控制环路分析47-50
• 4.3 本章小结50-51
• 第五章 模型分析51-61
• 5.1 感知组件模型51-54
• 5.2 控制组件模型54-56
• 5.3 属性分析56-60
• 5.4 本章小结60-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 本文工作总结61-62
• 6.2 未来工作展望62-63
• 参考文献63-68
• 攻读硕士学位期间参加的科研项目和获得的科研成果68-69
• 致谢69-70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 钱志鸿;王义君;;物联网技术与应用研究[J];电子学报;2012年05期

2 胡永利;孙艳丰;尹宝才;;物联网信息感知与交互技术[J];计算机学报;2012年06期

3 常志明;毛新军;齐治昌;;基于Agent的网构软件构件模型及其实现[J];软件学报;2008年05期

4 接钧靖;史庭训;焦文品;孟繁晶;;自主构件自适应策略的在线定制及动态评估[J];软件学报;2012年04期

5 谢开斌;陈海明;崔莉;;物联网软件体系结构中的感执模型的求精[J];软件学报;2014年08期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李兵;自适应软件关键技术研究[D];吉林大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 朱可可;面向环境感知的自适应中间件技术的研究[D];武汉理工大学;2013年

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本文编号：763166