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第1章 计算概述 1

1.1 计算本体 1

1.1.1 计算的定义 2

1.1.2 数值计算 2

1.1.3 符号计算 5

1.2 计算哲学性与伦理性 7

1.2.1 计算哲学渊源 7

1.2.2 计算伦理问题 8

1.3 计算系统演变 12

1.3.1 古代计算系统 12

1.3.2 近代计算系统 13

1.4 计算划分理论 17

1.4.1 阶段划分论 17

1.4.2 发展划分论 18

1.4.3 年代划分论 22

本章小结 24

本章习题 24

参考文献 24

第2章 计算模式 26

2.1 计算模式分类 26

2.2 移动计算 31

2.2.1 移动计算模型 32

2.2.2 移动计算关键技术 33

2.2.3 移动计算研究三要素 34

2.2.4 移动计算的应用 35

2.3 泛在计算 36

2.3.1 泛在计算简介 36

2.3.2 泛在计算的发展现状 37

2.3.3 泛在网络 38

2.3.4 泛在网络关键技术 41

2.3.5 泛在计算的应用 42

2.4 游牧计算 43

2.4.1 游牧计算简介 43

2.4.2 游牧计算的技术特征 44

2.4.3 游牧计算面临的技术挑战 46

2.5 云计算 48

2.5.1 云计算简介 48

2.5.2 云计算技术研究现状 49

2.5.3 云计算特征 49

2.5.4 云计算分类 50

2.5.5 云计算关键技术 51

2.5.6 云计算应用 54

2.6 典型计算模式的比较 56

本章小结 57

本章习题 57

参考文献 57

第3章 普适计算概述 60

3.1 各领域普适规则 60

3.1.1 工农业普适规则 60

3.1.2 贸易与教育普适规则 62

3.1.3 系统论与普适规则 63

3.2 普适计算理念 64

3.2.1 普适计算理念形成 64

3.2.2 普适计算理念提出 66

3.3 普适计算定义 68

3.3.1 广义普适计算 68

3.3.2 狭义普适计算 70

3.4 普适计算研究现状 72

3.4.1 国外研究现状 73

3.4.2 国内研究现状 77

3.5 普适计算特点及关键技术 79

3.5.1 普适计算特点 79

3.5. 2普适计算关键技术 80

3.6 普适计算系统 89

3.6.1 普适计算系统目标 89

3.6.2 典型普适计算系统 90

本章小结 96

本章习题 97

参考文献 97

第4章 普适计算体系架构 100

4.1 普适计算体系架构概述 100

4.1.1 普适计算体系架构组成 100

4.1.2 普适计算体系架构的研究问题 101

4.1.3 普适计算层次化体系架构 102

4.2 普适计算体系架构实例 105

4.2.1 PCA模型 105

4.2.2 ECORA模型 107

4.3 自适应的普适计算体系架构 108

4.3.1 自主单元构件模型 108

4.3.2 可配置构件平台架构 110

4.4 面向异构网络的普适计算网络体系架构 112

4.4.1 新信息网络体系架构与模型 112

4.4.2 一体化网络模型与理论 114

4.4.3 普适服务模型与理论 115

4.5 面向情景感知的普适计算体系架构 116

4.5.1 情景感知体系框架 116

4.5.2 情景感知系统研究分类 117

4.5.3 情景感知系统挑战 118

4.5.4 情景感知模型要求 120

4.5.6 典型情景感知普适计算架构 121

本章小结 127

本章习题 127

参考文献 128

第5章 普适计算硬件技术 131

5.1 普适计算物理层设备技术 131

5.1.1 普适计算系统三要素 131

5.1.2 普适计算硬件技术的作用 134

5.2 普适计算中的网络支撑 135

5.2.1 短距离有线通信网 135

5.2.2 长距离有线通信网 136

5.2.3 短距离无线通信网 136

5.2.4 长距离无线通信网 137

5.3 普适计算中的RFID技术 138

5.3.1 RFID相关技术 138

5.3.2 RFID标签划分 143

5.3.3 EPC C1G2空中接口协议 144

5.3.4 EPC网络应用框架 147

5.3.5 RFID典型应用 148

5.3.6 RFID技术发展趋势 151

5.4 无线传感器 154

5.4.1 传感器基本原理及组成 154

5.4.2 传感器分类 157

5.4.3 传感器特点 159

5.4.4 无线传感器组网方式 160

5.5 嵌入式技术 165

5.5.1 嵌入式系统概述 165

5.5.2 嵌入式系统特点 166

5.5.3 嵌入式系统硬件技术 167

5.5.4 嵌入式系统软件部分 168

5.5.5 嵌入式系统的应用及发展趋势 169

本章小结 170

本章习题 170

参考文献 171

第6章 普适计算协议与安全性 173

6.1 服务位置协议SLP 173

6.1.1 SLP协议介绍 173

6.1.2 SLP协议概述 174

6.1.3 SLP协议工作模式 175

6.1.4 SLP协议需求 177

6.2 普适计算安全性概述 178

6.2.1 普适计算安全问题的提出 178

6.2.2 普适计算面临的安全问题 179

6.2.3 普适计算的安全研究重点 180

6.3 普适计算安全机制与安全协议 182

6.3.1 普适计算的安全机制 182

6.3.2 普适计算安全机制对比 194

6.3.3 普适计算安全协议概念 194

6.3.4 普适计算安全协议分类 197

6.4 隐私保护协议 199

6.4.1 隐私的概念 199

6.4.2 隐私保护策略应用模型 203

6.4.3 隐私保护研究趋势 205

6.5 普适计算访问控制协议 206

6.5.1 普适计算访问控制特点 206

6.5.2 普适计算访问控制方法 208

6.5.3 基于角色的访问控制 210

本章小结 213

本章习题 213

参考文献 214

第7章 普适计算的传感技术 217

7.1 传感器网络简介 217

7.1.1 传感器网络相关概念 217

7.1.2 传感器网络特点 218

7.2 传感器网络拓扑控制 220

7.2.1 拓扑控制简介 220

7.2.2 拓扑控制技术 220

7.3 传感器网络路由协议 228

7.3.1 传感器网络路由协议的改进 228

7.3.2 传感器网络路由协议分类 229

7.3.3 传感器网络路由协议 231

7.4 传感器网络地址分配 235

7.4.1 IPv6地址空间管理 235

7.4.2 IPv6地址管理需求 235

7.4.3 IPv6地址分配算法 236

7.4.4 地址分配算法分析和比较 238

7.5 传感器网络能耗管理 239

7.5.1 传感器网络能耗特点 240

7.5.2 传感器网络能耗因素 241

7.5.3 传感器网络节能技术 242

7.6 传感器网络应用 251

本章小结 252

本章习题 252

参考文献 253

第8章 普适计算上下文感知技术 260

8.1 普适计算资源 260

8.1.1 普适计算资源定义 260

8.1.2 普适计算资源特点 261

8.1.3 普适计算资源管理 261

8.1.4 普适计算资源网络 262

8.2 上下文感知计算 264

8.2.1 上下文感知场景 264

8.2.2 上下文概述 265

8.2.3 上下文感知概述 266

8.2.4 上下文感知计算概述 268

8.3 上下文感知关键技术 269

8.3.1 上下文信息的获取 269

8.3.2 上下文信息的建模和表示 269

8.3.3 上下文的过滤、演化和融合 270

8.3.4 上下文信息的储存与管理 271

8.3.5 上下文安全和隐私 271

8.4 文本标记语言OWL 272

8.4.1 OWL概念 272

8.4.2 OWL分类 274

8.4.3 OWL基本组成及实例 275

8.4.5 OWL系列标准规范体系 277

8.5 语义网 277

8.5.1 语义网基本概念 278

8.5.2 语义网协议栈 278

8.5.3 语义网基础 283

8.5.4 语义网优点 284

8.5.5 语义网面临的挑战 285

8.5.6 语义网及OWL在上下文感知中的应用 286

8.6 上下文感知计算系统模型及框架 291

8.6.1 上下文感知系统 291

8.6.2 上下文感知计算通用系统模型 292

8.6.3 上下文感知计算异构系统融合框架 294

本章小结 298

本章习题 298

参考文献 299

第9章 普适计算的中间件技术 302

9.1 中间件技术概述 302

9.1.1 中间件产生 302

9.1.2 中间件定义 302

9.1.3 中间件分类 303

9.1.4 中间件架构需求 306

9.1.5 中间件体系架构 307

9.1.6 普适计算中间件基本架构 308

9.2 中间件研究现状 308

9.2.1 中间件的横向探究 308

9.2.2 中间件的纵向探究 310

9.3 典型的中间件应用系统 312

9.3.1 RFID中间件系统 312

9.3.2 实时监控中间件系统 318

9.3.3 上下文感知中间件系统 321

本章小结 324

本章习题 324

参考文献 325

第10章 普适计算的可穿戴计算技术 329

10.1 可穿戴计算概述 329

10.1.1 可穿戴计算定义 329

10.1.2 可穿戴计算研究现状 330

10.1.3 可穿戴计算机体系架构 331

10.1.4 可穿戴计算功能 333

10.2 可穿戴计算关键技术 333

10.2.1 低功耗计算机设计技术 333

10.2.2 信息处理技术 337

10.2.3 人机交互技术 337

10.2.4 硬件技术 338

10.2.5 语音识别技术 339

10.2.6 显示技术 340

10.2.7 接口技术 341

10.3 可穿戴计算系统指标 342

10.3.1 可穿戴计算机性能 342

10.3.2 可穿戴计算机属性 343

10.3.3 可穿戴计算系统特征 344

10.4 可穿戴计算技术应用领域 344

10.4.1 工业领域 344

10.4.2 军事领域 345

10.4.3 医疗领域 347

10.4.4 其他领域 347

10.5 可穿戴计算面临的挑战 349

10.5.1 系统的局限性 349

10.5.2 人体供电模式 349

10.5.3 可穿戴群体智能与社区 349

10.5.4 身体传感网络及可穿戴传感系统 349

10.6 可穿戴计算的市场前景 350

本章小结 352

本章习题 352

参考文献 352

第11章 普适计算的服务技术 355

11.1 普适计算服务概述 355

11.1.1 普适计算服务描述需求 355

11.1.2 普适计算服务描述方法 356

11.1.3 普适计算服务描述方法比较 357

11.2 普适计算服务流程 358

11.2.1 普适计算服务发现 359

11.2.2 普适计算服务选择 361

11.2.3 普适计算服务组合 365

11.2.4 普适计算服务迁移 367

11.3 普适计算服务质量 371

11.3.1 普适计算服务质量定义与特征 371

11.3.2 普适计算QoS参数表达 372

11.3.3 普适计算QoS框架 374

11.4 普适计算异构服务集成框架 375

11.4.1 SOA概述 375

11.4.2 SOA异构服务集成框架 378

11.4.3 基于普适计算的SOA应用 383

本章小结 386

本章习题 387

参考文献 387

第12章 普适计算的智能空间技术 390

12.1 智能空间简介 390

12.1.1 智能空间定义及特点 390

12.1.2 智能空间发展阶段 391

12.1.3 智能空间主要组成部分 392

12.1.4 智能空间关键技术 393

12.1.5 智能空间研究热点 394

12.1.6 智能空间应用 395

12.2 智能空间定位参考点布署技术 399

12.2.1 传统多边形定位算法 399

12.2.2 等边三角形定位算法 400

12.2.3 定位参考点选择算法 400

12.3 智能空间定位技术 401

12.3.1 基于实体的定位技术 401

12.3.2 基于地球表面的定位技术 402

12.3.3 定位技术评价标准 411

12.4 智能空间的挑战 412

本章小节 413

本章习题 413

参考文献 413

第13章 普适计算平台 415

13.1 普适计算平台概述 415

13.1.1 普适计算平台定义 415

13.1.2 普适计算平台需求 419

13.1.3 基于平台的普适学习 420

13.2 普适计算平台交互界面模型 423

13.2.1 基于自然界面的普适计算 423

13.2.2 普适计算平台的人机交互框架 425

13.2.3 普适计算平台的交互界面 435

13.3 平台搜索技术 438

13.3.1 平台搜索简介 438

13.3.2 信息获取技术 439

13.3.3 信息查询策略 441

13.3.4 普适计算平台搜索系统 445

13.3.5 平台搜索面临的挑战 451

13.4 典型的普适计算平台 453

13.4.1 普适计算测试平台 453

13.4.2 普适计算个人代理平台 456

本章小结 458

本章习题 458

参考文献 458

第14章 普适计算的挑战与安全性 463

14.1 普适计算挑战概述 463

14.1.1 普适计算的隐患 463

14.1.2 实现普适计算的关键因素 464

14.1.3 面临的技术挑战 466

14.2 普适计算未来前景展望 467

14.2.1 普适计算技术支撑 467

14.2.2 普适计算应用前景 468

14.2.3 普适计算发展趋势 468

14.2.4 普适计算的发展目标 469

本章小结 471

本章习题 472

参考文献 472