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基于普适计算的老年人辅助系统

作　者: 崔鸿璐
导　师: 吴刚
学　校: 上海交通大学
专　业: 软件工程
关键词: 普适计算 OSGi 老年人辅助系统 智能家庭
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


21世纪是人口老龄化的时代。从全球来看,老龄化问题已逐渐成为困扰众多国家发展的社会问题。但是,目前由于各种原因,无法完全解决老龄化带来的诸多问题,相当大比例的老年人处于独居或照料不够的状态。因此,建设一个适合老年人辅助需求的舒适安全的智能生活环境,使老年人能够“透明”地使用智能空间中的各种服务资源,其意义重大。随着计算机网络的发展,智能家庭作为智能空间的典型应用已经得到初步的探索与成功,它利用普适计算技术,根据用户位置、体征状态及环境当前状态,“感知”用户需求,主动为用户提供服务和资源。这一“感知”功能通常是通过传感器等物理设备获取底层情境,然后利用规则或本体等推理方法对其进行推理,得到用户行为与需要的高层语义情境,最后根据用户的需求调用相应的服务或资源,实现对用户的“透明”服务。因此,如何根据独居或者缺乏照顾的老年人中存在的典型问题,利用普适计算技术实现对他们的辅助服务,具有重要的现实意义。本文根据老年人的辅助需求,设计了四种典型的普适计算应用场景,并基于改进的系统实现框架设计并实现了相应的应用系统。本文首先研究了普适计算及OSGi的相关技术,基于对现有的普适计算系统模型与实现框架的研究与分析,本文结合老年人辅助系统中设备种类繁多,服务类型、内容及规则频繁变更等特点,对基于OSGi的系统框架做出了相应的改进,通过引入虚拟设备模块屏蔽了老年人辅助系统中不同种类设备之间的异构性。然后,本文根据所设计的应用场景,设计并实现了一个面向老年人辅助的普适计算应用系统,文中对系统结构的各个模块的功能、相互之间的关系、以及协作完成各个应用场景的实现流程进行了详细的分析与论述。实践的效果表明,本文设计实现的老年人辅助系统充分利用了普适计算的优势,有针对性的解决了对独居老年人的相应辅助功能,基本上满足了独居老人智能看护与辅助的实际需求。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章 绪论  11-14
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 本文研究内容  12-13
  1.3 组织结构  13-14
第二章 相关技术研究  14-26
  2.1 普适计算  14-18
    2.1.1 普适计算设备  15
    2.1.2 人机交互技术  15-16
    2.1.3 基于空间位置的服务  16-17
    2.1.4 上下文感知  17-18
    2.1.5 基于RFID 的室内定位技术  18
  2.2 OSGi  18-25
    2.2.1 概念与特点  19
    2.2.2 OSGi 框架  19-21
    2.2.3 Bundle 及Bundle 的通讯机制  21
    2.2.4 服务  21-22
    2.2.5 事件管理服务  22-23
    2.2.6 R-OSGi  23-25
  2.3 本章小结  25-26
第三章 系统模型与架构  26-33
  3.1 系统概述  26
  3.2 普适计算系统模型  26-29
    3.2.1 情境感知层  27-28
    3.2.2 情境管理/控制层  28-29
    3.2.3 情境应用层  29
  3.3 基于OSGi 的系统架构  29-30
  3.4 虚拟设备模块的引入  30-32
  3.5 本章小结  32-33
第四章 场景描述与分析  33-36
  4.1 场景描述  33-34
  4.2 场景分析  34-35
  4.3 本章小结  35-36
第五章 系统设计  36-47
  5.1 应用系统结构设计  36
  5.2 虚拟设备模块设计  36-46
    5.2.1 设备接口  36-38
    5.2.2 虚拟设备  38-43
    5.2.3 通讯代理与实际设备  43-46
  5.3 本章小结  46-47
第六章 系统场景实现与应用实践  47-58
  6.1 系统实现方法  47-48
    6.1.1 场景驱动方法  47-48
    6.1.2 Bundle 驱动方法  48
  6.2 应用场景实现  48-55
    6.2.1 入睡场景实现  48-50
    6.2.2 夜晚辅助场景实现  50-52
    6.2.3 跌倒报警场景实现  52-54
    6.2.4 单独出门提醒场景实现  54-55
  6.3 效果展示  55-56
  6.4 本章小结  56-58
第七章 总结与展望  58-60
  7.1 全文总结  58
  7.2 研究展望  58-60
参考文献  60-62
致谢  62-63
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  63

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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 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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