基于Web Service的家庭人体健康监护系统快速开发平台

文 感知 应 用系 统 开 发 平 台提 供 了对 上 下 文 访 问和 上 下文 表示 等 的管 理 ， 以降低 应 用 系统 的开发 难 可
现有 的开 发 平 台多 为实 现 了上 下 文 访 问 管 理
收 稿 日期 ：０ １ ４ ５日， 回 日期 ：０ １ ５ ２ ２１ 年 月 修 ２ １ 年 月 ０日
关键 词 上下文感知 ； ｂ服务 ； 务流程执行语言 ； 感器 Ｗｅ 业 传
Ｔ ３３ Ｐ ９
服务 ， 开发人员既可 以直 接调 用这些服务 ， 又可以创建基于这些服务 的业 务流程 ， 极大 的提 高了工作效率 。
中图分类号
Ｒａ ｉ ｖ ｌｐ ｎ ａ ｆ ｒ Ｂａ ｅ ｎ Ｗ ｅ ｅ ｖｃ ｏ ｍｅ Ｈｅ ｌｈ ａ ｅ ｐ ｄ Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔＰｌ ｔｏ ｍ ｓ ｄ ｏ ｂ Ｓ ｒ ｉｅｆ ｒＨｏ ａ ｔ ｃ ｒ
文数据 。
图 １ 平 台 实 现 框 架
上 下文 服务 管理 以 Ｗ ｅ ｅｖｃ 构 为 基 ｂＳｒｉ ｅ架
础 ， 上 下 文 访 问 进 行 对
在 基 于 Ｗ ｅ ｅｖｃ 的 开发 平 台 中 ， 下 文访 ｂＳ ｒｉｅ 上 问 以 Ｗｅ ｂ服务 的形 式被 部 署 到 Ｗ ｅ 务 器 中 ， ｂ服 并
Ｃｌｓ ｍ ｂ ｒ ＴＰ ９ ａ ｓ Ｎｕ ｅ ３３
１ 引 言
近年来 ， 随着 传 感 器 软 硬 件技 术 的发 展 ， 生 产
了越来 越多 的上 下文 感知 应用 系统 ， 被广 泛 应用 并
度 ， 高开发 人员 的效 率 。 提
因此 ， 文 提 出一 种新 的 开发 平 台 ， 平 台采 本 该 用 Ｗ ｅ ｅｖｃＥ 架构 ， 上 下 文 的 访 问进 行 服 务 ｂＳｒｉ ｚ ｅ￣ 对
为各 种 网络服 务提 供 了
部署 平 台 ， 为 服 务 调 也 用者 提 供 了编 程 接 口。
图 ２ 早 展 安全 起 床 监 控 系统 结 构
数 据传 输使 用 基 于 Ｘ 的 Ｓ ＡＰ （ 单 对 象访 ＭＩ Ｏ Ｅ 简 ｊ
问协议 ） 协议 。
由于 ｗｅ ｅｖｃ 本 身具 有 的 规 范 的访 问 接 ｂ Ｓ ｒｉｅ
使 用 ＵＤＤ ［ （ 用描 述 、 现 与集 成 服 务 ） 服 务 Ｉ 通 ３ 发 对
服务 化 抽象 和管理 。作
为 Ｗ ｅ ｅｖｃ 架 构 的 ｂ Ｓ ｒｉｅ 核 心 部 分 ， ｂ Ｓ ｒｅ Ｗｅ ｅｖ ｒ
进 行 注册 。 当应 用 系统 开 发 人 员 需 要 某 个 上 下 文 ｗ ｅ 务时 ， 以使 用 ＵＤ Ｉ 行 查 询 ， 服 务 的 ｂ服 可 Ｄ 进 而
下 文感 知 的应用 之 一 ， 过传 感 器采 集 人 体生 理 和 通 物理上 下 文 ， 同环 境 上下 文一 起 被具 体 应 用逻 辑 连
处理 ， 实现 对人 体 的健康 状况 进 行 实 时监 控 。上 下
需要具有对传感器 硬件编程 的屏 蔽 ， 上下文访 问 的动
态 扩展性 、 台无关Ｊ 平 陛以及 良好的上 下文访 问接 口。 ２ １ 现有 的 开发 平 台 ．
下 文 ｗｅ ｂ服务 ， 大地 方便 了开发人 员 的工 作 。 极
２ 上 下 文 感 知 应 用 系统 开 发 平 台
在进行上下文感知应用 系统 的开发 时 ， 良好 的开 发平 台可 以提高应用逻 辑 的开发 效率 ， 这些开 发平 台
的实体 的 环境 信 息 。家庭 人体 健 康 监 护 系 统 是 上
机制。 ２ ２ 基 于 ｗ ｅ ｅｖｃ 的 开发 平台 ． ｂＳ ｒ ｉ ｅ
上Ｆ 文服务组合管理器ｌ ｌ ｒ ｅ服 务管理器 上 义ｗ ｂ
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厂 。
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经 过 以 上 对 上 下 文 感 知 应 用 系 统 开 发 平 台 的 设 计 准 则 和 现 有 中 间件 平 台 的 分 析 ， 们 知道 我 在 上 下 文 数 据 源 的动 态 查 找 和添 加 ， 问方 式 的 访
南京 ２０ ９） １ ０ ３ （ 京 大 学计 算 机 系 南
摘
一
要
家庭人体健康监护 系统 作为上下文感知应用 的一种 ， 越来越多 的被应用 到有老人或病人的家庭 中。该文提 出
种 新的面ｔ ｆ 的开发平 台， ｈＨ 务 ． 引入 Ｗｅ ｅｖ ｅ ｂＳ ｒｉ 框架 ， ｃ 将家庭人 体健 康监护 系统 中的软硬 件集 成模块抽 象成 独立 的网络
据供应 者提 供 的服务 功 能描述 文 件 、 服务 接 口描 述 文件将 服务 实现 部署 到 Ｗｅ ｅｖ ｒ 。服务 查 询 ｂＳ ｒｅ 中
ｍｏ ｅ ｐ ｅ ａ ｅ ｔｉ ａ ｉ ｅ ｉｈ ｈ ｖ ｈ ｌ ｅ ｒ ｐ ｔ ｎ ｓ Ｔｈ ｓ ａ ｔ ｌ ｒ ｐ ｓ ｓ ａ ｆｅ ｈ ｓ ｒ ｉｅ ｏ ｉｎ ｅ ｅ ｅｏ ｍ ｅ ｔ ｐ ａ — ｒ ｒ ｖ ｌ ｎ ｎ ｆｍ ｌ ｓ ｗｈ ｃ ａ ｅ ｔ ｅ ｏ ｄ ｒｏ ａ ｉ ｔ ． ｉ ｒ ｉ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｒ ｓ ｅ ｖｃ ｒｅ ｔ ｄ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｌｔ ｉ ｅ ｃ ｆ ｒ ｗｈ ｃ ｔ ｏ ｕ ｉ ｇ Ｗ ｅ ｅ ｖ ｃ ｒ ｈｉ ｃ ｕ ｅ ｎ ｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｏ ｐ ｎ ｎ ｓｗｈ ｃ ｏ ｄ ｂ ｔ ｏ ｔ ｒ ｎ ａ ｄ ｒ ｏ ｉ — ｏ ｍ ｉｈ ｉ ｒ ｄ ｃｎ ｂ Ｓ ｒ ｉｅａ ｃ ｔ ｔ ｒ ，ａ ｄ ａ ｓ ｒ ｃ ｅｃ ｍ ｏ ｅ ｔ ｉｈ ｂ ｎ ｏ ｈ ｓ ｆｗａ ｅ ａ ｄ ｈ ｒ ｗａ ｅｔ ｎ ｅ ｔ ｎ
由 于对 数据 库 查 询 语 言 的依 赖 ， 种 模 式 很 难 被 这 集 成 到 结 构 复 杂 的 应 用 逻 辑 中 ， 时也 难 以在 多 同 种 运 行 环境 中被 使 用 。基 于 移 动 Ａｇ ｎ 模 式 的平 ｅｔ 台 提供 功 能独 立 的 Ａ ｅ ｔ 为上 下 文 访 问 及 处 理 ｇｎ 作 逻 辑 的代体 ， 以 自主 的 移动 ， 与其 他 Ａｇ ｎ 交 可 并 ｅｔ
Ｉ传感器注册表 Ｈ
传感器部署 ｌ
Ｉ 倡 动管理 Ｈ 外没 区
安拿呵靠性管理Ｉ
规范化描 述 等方 面 现有 开 发 平 台均 有 所 欠缺 。
我 们 引 入 面 向服 务 模 式 以及 Ｗｅ ｅｖｃ 架 构 的 ｂＳ ｒ ｉ ｅ
概 念 。将 对 上 下 文 的 访 问 封 装 成 Ｗ ｅ ｂ服 务 ， 开 发 人 员 可 以通 过 统 一 的 Ｗ ｅ ｂ服 务 接 口获 取 上 下
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封装 成 对 象 ， 上 下 文 的 访 问通 过 对 象 的接 口来 对 实 现 。这 样 ， 开 发 应 用 逻 辑 时 可 以 利 用 面 向 对 在
象 技 术 。这种 技 术 限制 了应 用 系统 的跨 平 台性 以
及 开发 语 言无 关 性 ， 且 并 没 有 提 供 完 善 的安 全 而
口、 扩展性 和平 台无 关性 ， 比于其 他开 发 平 台 ， 相 可
以更好 的满 足 了上 下 文 感 知 应用 系 统 开 发平 台 的
在平 台 的 设 计 框 架 中 ， 上下 文服 务均 被部署 到
Ｗｅ ｅｖ ｒ ， 以 Ｗｅ ｂＳ ｒｅ 中 并 ｂ服务 的形式 向外 界提供 。 服务 注册 主要 面 向上 下 文 服 务 的 供 应 者 。平 台根
互 ， 终 实现 应 用 逻 辑 。面 向 对 象 模 式 将 上 下 文 最
了消除这种紧耦合 ， 可以用独立的管理器对传感器 硬 件进 行统 一 管 理 。传 感 器 管 理 器 定 期查 询传 感
器 状态 ， 管理 传感 器 的生 命 周 期 ， 收并 存 储 传 感 接 器 硬件传 输 的上下 文数 据 ， 向上层 调 用者 提 供实 并 时的数 据查 询服 务 。 （ 用 户 ） ｌ Ｆ 服 接Ｊ 上 文 务 问 Ｌ 方 ｌ
总第 ２ ４ ６ 期
２１年第 １ ０１ Ｏ期
计算机 与数 字工 程
Ｃｏ ｕ ｅ ｍｐ ｔｒ＆ Ｄｉｉ ｌＥｎ ｉｅ ｒｎ ｇｔ ｇｎ ｅｉｇ ａ
Ｖｏ． ９Ｎｏ １ １３ ． ０
５ ２
基 于 Ｗｅ ｅｖｃ ｂＳｒｉｅ的家庭 人 体 健 康 监 护 系统 快 速 开 发 平 台
刘 博 陶先 平
作者简 介 ： 刘博 ， ， 士研 究生 ， 男 硕 研究方 向 ： 普适计算 。
２ １ 年第 １ ０１ Ｏ期
计算机与数字工程
的 中间件 系统 ， 型 的中 间件 系统 主要 包 括 ：ＱＩ 典 ｓ
查 询 模式 ， 动 Ａｇ ｎ 模 式 ， 向对 象模 式 等 。在 移 ｅｔ 面
３ １ 逻辑 结构 ．
Ｌｉ Ｔａ ａ ｐ ｎ ｕ Ｂｏ ｏ Ｘｉ ｎ ｉ ｇ
（ ｅ ａｔ ｎ ｆ ｏ ｕｅ ｃ ｎｅａ ｄＴｅｈ ｏｏ ｙ Ｄ ｐｒ ｍｅｔ ｍｐ ｔｒＳ ｉ ｃ ｎ ｃｎ ｌ ，Ｎａｊ ｇＵｎｖｒｉ ，Ｎ ｎｉ ２ ０ ９ ） ｏＣ ｅ ｇ ｎｉ ｉｅｓ ｙ ａ ｊ ｇ １ ０ ３ ｎ ｔ ｎ
要 求 ， 高 开发人 员 的工作效 率 。 提
除 了提供 上 下 文 Ｗｅ ｂ服 务访 问 方 式 ， 开 发 新 平 台还包 含 了 Ｂ Ｅ ］ 作 流 执 行 引擎 ， ＰＩ 工 能够 将 上 下文 ｗｅ ｂ服务 集 成 为 工 作 流 的形 式 ， 而 为 复 杂 从 的应 用逻 辑 开发提 供 了 良好 的支 持 。
由于部署 到 ｗ ｅ ｅｖ ｒ中 的上 下 文 Ｗ ｅ ｂ Ｓ ｒｅ ｂ服
Ｓ ＱＬ查 询 模 式 中 ， 下 文 数 据 被 存 储 到 中央 数 据 上
库中， 对数 据 的 查 询 以 标 准 的 Ｓ 句 来 实 现 。 ＱＩ语
务均 以对 环境 中的传感 器 的访 问为 基础 ， 数据 采 其 集 方式 ， 数据 传 输方 式 和硬 件 驱 动 各 不 相 同 ， 命 生 周期 也在 动态 变化 ， 这种 软硬 件 的 紧耦合 使 得很 难 将 对传感 器 硬件 的访 问直 接 封 装 成 网络 服 务 。为
化 抽象 ， 统一 管 理 ， 并 为应 用 系 统 开 发人 员 提 供 上
到军 事 ， 境 监 测 ， 疗 卫 生 ， 为 识 别 等 多 个 领 环 医 行 域 。对 上下 文 的定 义 Ｌ 有 多种 ， 以将 其 定 义为一 】 ］ 可 种 可 以描述 人 、 地点 或者 与用 户 和应 用 的 交互 相 关
ｄｖｄ ａ ｂ ｓｒ ｉｅ．Ｉ ａｎ ｉｈｅｆｃｅ ｃ ｙｕ ｉｇ ｔ ｉ ｐａｆｒ ，ｗｈ ｒ ｅ ｅｏ ｅｓｎ ｔ ｎｙｃ ｕｄ ｃ ｌｔ ｅｓ ｒｉｅ ｉ ｃ— ｉｉｕ ｌｗｅ ｅｖｃｓ ｔ ｉｓｈｇ ｆｉｉｎ ｙｂ ｓｎ ｈｓ ｌｔｏ ｍ ｇ ｅ ｅｄ ｖ ｌｐ ｒ ｏ ｌ ｏ ｌ ａｌ ｈ ｅ ｖｃ ｓｄｒ ｔ ｏ ｅ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｈｏ ｅｈ ｍａ ｏ ｙ ｈ ａ ｔ ｎ ｔ ｒ ｓ ｓｅ ｉ ｎ ｆｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｒ ｐ ｌｃ ｔ ｎ ｎ ｅ ｏ ｉ ｇ ｍｏ ｅ ａ ｄ ｓ ｒｃ ｍ ｕ ｎ ｂ ｄ ｅ ｌ ｍｏ ｉ ｙ ｔ ｍ ｓ ｏ ｅ ｏ ｈ ｏ ｔ ｘ － ｗａ ｅ ａ ｐ ｉａ ｉ ｓ ａ ｄ ｂ ｃ ｍ ｎ ｒ ｎ ｈ ｏ ｏ
ｌ ｕ ｌｏ ｃ ｕ ｄ ｂ ｉ ｕ ｉ ｅ ｓ ｐ ｏ ｅ ｓ ｓ ｙ ｂ ｔａ ｓ ｏ ｌ ｕ ｌ ｂ ｓｎ ｓ ｒ ｃ ｓ ｅ ． ｄ
Ｋｅ ｏ ｄ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｒ ，Ｗ ｅ ｅｖｃ ，ＢＰ ｙＷ ｒｓ ｏ ｔｘ－ ｗａ ｅ ｂＳ ｒ ｉｅ ＥＬ，ｓｎ ｏ ｅ ｓｒ