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基于上下文感知技术的智能教室模型研究及应用

作　者: 郑庆秋
导　师: 符意德
学　校: 南京理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 普适计算 上下文感知 智能教室 嵌入式系统
分类号: TP399-C1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


随着计算机硬件设备的低功耗、小型化、微型化和高宽带网络及无线移动网络技术的不断成熟,将计算能力嵌入到各种设备中实现实时处理和联网使用成为现实,并且越来越普遍。在这样的背景下,传统的计算模式延伸到了普适计算。普适计算强调把计算机嵌入到环境或日常工具中去,让计算机本身从人们的视线中消失,将注意的中心回归到要完成任务的本身。在此环境中,用户可以随时随地、透明地访问提供的各种服务。围绕普适计算在不同层次上的需求,目前已经在普适计算下形成了许多的研究领域。上下文感知是达到普适计算目标的一个必要条件,已成为普适计算研究中极为活跃的核心技术之一。本文将普适计算中上下文感知计算技术引入到嵌入式教学系统中,研究基于上下文感知的智能教室模型,设计了智能教室系统的上下文感知模型。本文从智能空间的发展和特点出发,在调查分析目前一些智能空间的研究计划的基础上,分析智能空间的软件环境需求；其次介绍上下文感知的相关概念,并由此出发研究目前的一些上下文感知应用的体系结构,综合总结出关于上下文感知应用的体系结构,探讨上下文感知计算的关键技术；再次对智能教室的功能做了一个总体设计,分析OWL在上下文感知应用中的优势,结合分层结构模型设计了智能教室系统的上下文感知模型,对模型中各功能子模块进行研究和设计；最后分别从学生机终端和教师机终端对智能教室进行实现并给出实现结果。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题研究背景  8-11
    1.1.1 普适计算的相关背景  8-9
    1.1.2 智能教室的发展趋势和研究现状  9-10
    1.1.3 课题的提出  10-11
  1.2 研究内容及所做工作  11-12
    1.2.1 智能空间软件环境需求分析  11
    1.2.2 上下文感知计算  11
    1.2.3 智能教室模型  11-12
  1.3 本文组织结构  12-13
2 智能空间软件环境需求分析  13-19
  2.1 智能空间发展阶段  13-14
  2.2 智能空间系统的特点  14
  2.3 软件平台的设计原则  14-15
  2.4 已有的相关研究  15-18
    2.4.1 MIT Metaglue/Rascal/Hyperglue  15-16
    2.4.2 SRI OAA  16-17
    2.4.3 Stanford EventHeap  17-18
  2.5 本章小结  18-19
3 上下文感知及其关键技术研究  19-28
  3.1 上下文感知的相关概念  19-20
    3.1.1 上下文  19
    3.1.2 上下文感知计算  19-20
  3.2 上下文感知计算系统框架的研究现状  20-22
    3.2.1 系统框架的研究现状  20-21
    3.2.2 相关上下文感知应用系统  21-22
  3.3 上下文感知计算的系统框架  22-24
  3.4 上下文系统框架的关键问题  24-27
    3.4.1 上下文信息的获取  24
    3.4.2 上下文信息的表示、融合  24-25
    3.4.3 上下文信息的存储、查询和管理  25
    3.4.4 上下文模型的建立  25-26
    3.4.5 上下文数据的处理  26
    3.4.6 上下文的通信环境  26-27
  3.5 本章小结  27-28
4 上下文感知技术的智能教室模型设计  28-49
  4.1 系统总体设计  28-35
    4.1.1 系统运行模式  30-31
    4.1.2 学生机终端的硬件结构设计  31-32
    4.1.3 学生机终端的软件结构设计  32-33
    4.1.4 教师机终端的主要功能  33-35
  4.2 智能教室上下文感知模型的研究和设计  35-41
    4.2.1 上下文感知计算系统的OWL模型  35-39
    4.2.2 智能教室上下文感知模型的设计  39-41
  4.3 上下文感知模型中各功能子模块的设计  41-48
    4.3.1 上下文的感知与获取  42-43
    4.3.2 上下文信息的建模与表示  43-44
    4.3.3 上下文的存储与管理  44-45
    4.3.4 上下文推理的方法  45-47
    4.3.5 服务的发现与接入  47-48
  4.4 本章小结  48-49
5 智能教室模型的实现  49-67
  5.1 学生机终端的实现  49-65
    5.1.1 学生机终端操作系统的定制  49-50
    5.1.2 学生机终端硬件平台BSP的开发  50-58
    5.1.3 上下文感知模块的实现  58-59
    5.1.4 数据传输功能的实现  59-63
    5.1.5 多媒体播放功能的实现  63-65
  5.2 教师机终端的实现  65-66
    5.2.1 上下文感知模块部分功能的实现  65-66
    5.2.2 教师机终端其他功能的实现  66
  5.3 本章小结  66-67
6 总结  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-72

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 在其他方面的应用
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