17、面向人类行为的物联网架构设计

面向人类行为的物联网架构设计

在物联网（IoT）应用的架构设计中，传统上主要由技术推理和关注点驱动决策。然而，随着可持续发展的重要性日益凸显，社会、个体、经济和环境等与技术维度相互关联的方面也受到了更多关注。特别是在社会技术物联网应用中，人类融入系统，其行为会影响系统的质量和功能。因此，提出一种面向人类的物联网架构设计方法具有重要意义。

1. 方法概述

该方法旨在将人类可持续性与系统可持续性相互关联并加以改善，具体包括以下活动：
- 提出基于代理的建模（ABM）方法 ：用于对人类与物联网资源相互作用的物联网生态系统进行建模。
- 集成ABM和模型驱动工程方法 ：将软件架构模型与人类行为相关联，为基于质量的架构重新配置提供知识基础。
- 开发模拟环境 ：利用真实数据模拟人类相对于物联网资源的行为，选择最佳的架构模型和系统配置，以提高人类和系统的可持续性。
- 应用于实际案例 ：通过跟踪和分析博物馆中的人类社会和移动行为，将该方法应用于博物馆人群管理系统。

2. 背景知识

2.1 基于代理的建模和模拟

在基于代理的建模（ABM）中，环境及其包含的元素被建模为代理。每个代理（如人类、机器人、汽车等）都有一组特征和行为。对于人类行为的模拟，通常使用基于代理的社会模拟（ABSS）。在ABSS中，代理被定义为能够对其环境进行感知和行动的自主软件实体。当多个代理组合在一起时，它们形成一个人工社会，类似于现实社会中的人类。模拟行人动态的有效方法是社会力模型，本