21、普适系统中上下文信息的一致性管理

普适系统中上下文信息的一致性管理

1. 引言

上下文感知系统是指那些“利用上下文为用户提供相关信息和/或服务”的系统。它为人类与计算机交互（HCI）提供了一种新方法，系统能适应用户及其所处环境。普适环境被视为一种分布式计算能力，借助上下文感知系统的技术和方法，使用户能与计算系统进行自然且无意识的交互。

在上下文感知系统中，保持上下文信息的正确性和质量至关重要，因为系统的决策基于这些信息。若信息有误，系统行为也会出错。随着普适计算的发展，出现了一些影响上下文信息一致性管理的新挑战：
- 环境异质性导致的不均衡条件，不同设备能力不同，部分资源或功能可能并非随时可用。
- 局部可扩展性，资源使用存在限制，避免信息超出本地环境传输，防止网络过载。
- 用户移动导致的动态网络拓扑，可能造成连接不稳定、断开和网络分区。

面向服务的架构（SOA）模型与复制技术可应对部分挑战。SOA 通过服务封装和标准使用，为构建可复用、可扩展和可互操作的系统奠定基础；复制技术有助于在分布式系统中实现高可用性和良好性能。但在动态环境中，还需额外技术确保分布式/复制资源的一致性。

本文介绍一种从软件设计阶段支持分布式上下文信息同步和一致性管理的方法。该方法基于 SOA 模型，提供监控和同步两个主要服务，用于复制资源的同步。通过对同步服务的专业化，将构建上下文管理器服务，该服务能在分布式动态环境中工作，便于上下文感知系统的开发。

2. 相关工作

已有多项研究致力于解决分布式环境中上下文管理的主要挑战：
- CASS 和 SOCAM ：提出基于中间件的技术，为开发上下文感知移动