普适计算下基于绿色施工管理的上下文感知模型研究，钟凯，饶文碧，在绿色施工管理中融入计算机信息技术的科学研究已经成为近几年研究的热点。本文提出一种适用于绿色施工管理的上下文感知模型，从
取国科论文在统 http://www.paper.edu.cn 上下文选择器 在该模型中上下文生产服务的系统注册会触发启动上下文选择器的工作。上下文选择器 的主要目的是为了消除从上卜文缓冲池中获得的动态几余的上下文,屏蔽掉与系统实时应用 中并不关心的信息。比如,在绿色施上管哩中,上层上下文査询服务要求查看此吋施⊥污水 中的含氧量,但一次性获取到的与施工污水相关的上下文信息还包括污水中的悬浮物比例, 含油量等上下文信息ε通过应用模型中的上下文选择可以把不相关的上下文信息屏蔽掉,提 高系统的计算效率,并把结果提供给上下文翻译器进行翻译。 上下文翻译器 上下文翻译器可以把经过选择的低级上下文进步翻译成可供上层查询和推理的烏级 上下文,并衣示成模型中所规定的标准格式,方便接下来的上下文推理和重构。比如,在绿 色施工管理中,从传感器上获取到几号建筑施工机槭已连续工作多少个小时,而上层应用关 心的是这个施工机械具体在哪个施工区域,工作时间是否超过标准工作时间的上限这样有意 义的上下文,通过上下文翻译器可以得到所需的上下文信息。 上下文推理器 上下文推理器通过启动创建推理札进行推理,可以从之前翻译得到的来源单一的简单上 下文信息中得到系统实吋更感兴趣的信息。比如,当系统指导某施工机械连续⊥作的时间已 经超过标准工作时间的上限,则会推断出该机械已经超负荷运转,并把此信息传递给上层应 用服务。 上下文重构器 上下文重构器主要是针对来源不同的复杂上下文信息进行处理,能从最大程度上获得鉨 色施工管中某一方面更关注的综合信息,并把这些信息传递给上层应用服务。上下文重构 器通过启动重构机进行重构,重构机自身还有主动学习和记忆的功能,其复杂程度高于推理 机。 绿色施工管理的上下文服务 上下文服务模块可能涉及到多个相关的上下文信息,这就需要一个服务感应器来触发服 务,使得服务应用层无须关心具体的数据操作ε模块中的应用程序层中还包括一个仼务调度 器,可以实现多任务调度和分布式任务处坦。上下文服务模块主要对上下文信息的需求模式 主要包括两类:上下文查询服务和上下文事件处理服务 上下文查询服务 应用程序希望知道某一施工区域内的当前上下文状态,如施工噪声分贝多少,能源消耗 情况,建筑材料消耗情况,施工污水的处理情况等。上下文查询服务可以提供相关信息或者 通过使用上下文建议管理者采取适当的措施或者改良施工策略 上下文事件服务 应用程序希望当在施工过程中某上下文达到某一特定状态时会被通知,比如施工噪声分 贝值达到警戒线时,则会自动提出警告。此服务主要采用间歇触发方式启动,如果长时门挂 起服务,则会给系统带来不必要的负担。 取国科论文在统 http://www.paper.edu.cn 基于木体的绿色施工管理上下文模型 这里构建了一个基于本体的绿色施工管理上下文模型作为绿色施工管理上下文感知模 型的上下文支撑平台。该上下文模型主要包括四个知识本体:施工现场用户( Construction Field User,简称CFU)、施工现场实体( Construction Field Entity,简称CFE)、施工现场服 务( Construction Field Service,简称CFS)和施工现场位置( Construction Field Location简称 CFL)。图2详细给出了这四个知识本体,以及它们的属性和相互之间的引用关系。 污水处厍油 CFS CFL funtion descr update 感知用户 Place 上下文查询 Longitade-Lncitud .g uL CFU CFE 建筑工人 FDA 项目经埋 噪声污染 Abstract Class Specific Class Preperty 图2绿色施工管理上下文模型 上下文感知模型实例 由传感器采集得到这样个绿色施上现场的场景:王明上在污水处理氾旁使用污水检测 仪,检测仪设备号为3,其标准化初始上下文表示结构: Cl:(王明, is Using, Device,16:25Jan12,2009) C2:( Deviceld,i,3,l6:25Jan12,2009) C3:(王明, Locatcin,污水处理池,16:25Jan12,2009 本体上下文知识库中有如下本体 O1:(污水检测仪, subClassof,环境检测设备) O2:(污水处理池, is PartOF,废水处理大楼) O3:(环境检测设备, Usedby,环境监测员) 基木上卜文知识库中有基木上下文如下 S1:( Deviceid3,Is,污水检测仪) S2:(污水检测仪, deTecting,污水) 用规则推理机对获得的初始上下文和基础上下文进行推理得出: C1+C2+S1→R1:(王明, is USing,污水检测仪,16:25Jan12,2009) R+S2→R2:(王明, isDcctccting,污水,16:25Jan121,2009 经过本体推理机可推理得出以下上下文: R1+O1→R3:(王明, isUsing,环境检测设备,16:25Jan12",2009) 取国科论文在统 http://www.paper.edu.cn R3O3→R4:(王明,is,环境检测员) C3+O2→R5:(王明, Locatein,废水处理大楼,16:25Jan12,2009) 通过上例可以看出,在基于本体的上下文感知模型中的上下文知识库中可以利用本体 基础和传感器获得上下文信息,通过使用系统内部的推理机制进行推理,就可以得出高级上 下文信息。使得上层的应用和服务可以获得更好的用户意图,从而为用户提供或推荐更好更 准确的服务,减少人机交互。 总结 本文以普适环境下的绿色施工管理为研究内容,提岀了一个绿色施工管理上下文感知模 型。以绿色施工管理相关的上下文为核心,从上下文获取、上下文感知、上下文服务三个方 面深入描述了模型中各个模块的特征和性能。本文还提出了一个基于本体的绿色施工管理上 下文模型,为上下文感知模型提供支撑,并通过模型实例骀证模型的有效性。绿色施工管理 上下文感知模型的建立可以有效帮助绿色施工管理策略的实现,并能有效解决绿色施工管理 过程中的常见问题,实现社会效益,经济效益,环境效益的统一。 参考文献 1 Weiser M.The computer for the twenty-first century. Scientific American. 1991. 265.3: 94-104 [2]徐光佑,史元春,谢伟凯.普适计算.[J计算机学报.2003269:1042-1050 [3]饶文碧,易健康,张丽.觉察上下文汁算系统模型研究[中国水运200644:157-159 [4]王曙宁,俞建新.基于本体的上下文感知系统小计算机工程2003.3.1:4243 [S]沈建祥.绿色建筑施工管理[中国新技术新产品2009,16:182 [6]陆寅,苗克坚,何维.基于情境上下文感知的温度监测与警报系统[J计算机应用2009.29.2:583-585. hong Kai, Rao Wenbi, Zhang tao Department of Computer Science and Technology, Wuhan University of Technology, Wuhan Integrated the computer information technology into the green construction management has become a research hotspot in recent years. This paper presented a suitable context-awareness model of green construction management. The model from the context acquisition analysis and services elaborated the application function at all levels, and received the complete context-awareness model. Finally the use of the Ontology method is verified the validity of the model Pervasive Computing; Green Construction Management; Context-awareness: Ontology