32、异步普适计算环境中并发属性的运行时检测

异步普适计算环境中并发属性的运行时检测

1. 引言

普适计算打造出的环境，将计算与通信融入其中，能与人类自然互动，提升或改善人们的日常行为。而上下文指的是反映计算环境特征的信息片段，上下文感知能让应用程序动态适应普适计算环境。

上下文感知应用程序需要检测上下文是否具备特定属性，以便相应地调整自身行为。例如，在智能办公室中，用户智能手机上运行的应用程序可能会指定属性 C1：用户位于会议室且会议室正在进行演示。当 C1 满足时，应用程序就可以自适应地将手机调至振动模式。

此外，由于噪声干扰，上下文信息往往容易出错。用户可以根据对数学和物理定律的理解，指定准确上下文必须遵循的属性，从而排除违反这些属性的噪声上下文。比如，用户可以指定属性 C2：同一时间没有人会出现在两个不同的地方，以确保位置上下文的正确收集。

在普适计算和软件工程领域，检测上下文属性已被公认为实现上下文感知的重要方法。然而，现有的检测方案都隐含地假设被检测的上下文属于同一时间快照。但在普适计算环境中，全局时间或同步交互的假设并不一定成立。具体来说，上下文收集设备可能没有同步时钟，运行速度也可能不同，并且严重依赖无线通信，而无线通信存在有限但任意的延迟。此外，由于资源限制，上下文收集设备（通常是资源受限的传感器）通常采用定期或自适应的方式来安排上下文数据的传播，不同的上下文更新速率也会导致异步性，而现有的时钟同步方案很难解决这种异步性。

因此，在普适计算环境中，需要重新审视时间的概念。面对异步性带来的挑战，本文有以下三方面的贡献：
- 基于消息传递产生的“先发生”关系及其逻辑向量时钟的即时编码，对异步环境的状态和时间演变进行建模。该模型的一个关键概念是环境所有有意义观测之