面向物联网软件的自适应结构模型.pdf

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1、S〇〇CH〇WUNIVERSITY专业名称___软件工程研究方向^_________物联网软件论文提交日期2015年4月苏州大学学位论文独创性声明有使用授权声明学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导K,独立进行研宄工作所取得的成果J涂义屮^经注明引用的内容外，本沦文不含其他个人或集体巴经发表或撰写过的研究成果，也+含为获得苏州大学或其它教n机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均Ll在文中以明确方式标叫t木人承#1本声明的法律责任。研宂生签名期：学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集

2、、保#和使用学位论文的规定，即：学位论文著作权丨属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内粹相•敌苏州人学有权向国家阁朽馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所〔含办方数据电/•出版社）、屮国学术期刊（光盘版）电/•杂志社送夂木学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印成其他复制手段保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入灯关数据库进行检尜涉密论文□本学位论文属在年月解密后适用本规定。非涉密论文□论文作.將名:論成％曰•导师签名：期：她奵面向物联网软件的自适应结构模型中文摘要面向物联网软件

3、的自适应结构模型中文摘要随着物联网的普及与快速发展，越来越多的软件部署在物联网平台上，这类软件被称为物联网软件。区别于传统软件静态、封闭、可控的运行环境，物联网软件运行在动态、开放、难控的环境下，与传统软件具有的交互单调性和有限自主性相比，它具有全面感知性和高度自治性，它的出现为研究开放、复杂环境的软件理论与模型、软件技术与方法提出了新的课题与挑战。物联网软件的运行环境和用户需求等因素经常发生变化，导致运行目标改变，这要求软件必须能够应对这些变化针对性的实时调整自身状态完成运行目标，构建合理的软件自适应结构为此提供了一个有效的解决方案。因此，动态、开

4、放环境下的软件自适应结构的构建对物联网软件理论与技术方法研究至关重要，但是现阶段在理论研究方面一些关键问题没有解决，现有的自适应结构模型仍然存在许多不足。本文结合物联网软件全面感知和高度自治的特性，根据已有的PMDA感执模型构建新的自适应结构模型，将自适应结构分为感知和控制两个模块，主要研究内容如下：(1)在感知模块中，针对现有软件感知结构不能有效处理复杂环境和数据冗余导致感知效率低的问题，结合物联网软件的全面感知特性，引入先建模后采集的思想，给出适用于复杂环境的感知结构。该结构首先根据给定的环境模型采集环境信息，借助用户信息库完成用户信息的获取工作

5、，然后将环境信息映射到调用空间，为软件的自适应调整提供环境数据。(2)在控制模块中，针对现有控制模块功能复杂、控制目标和行为不够明确的问题，结合物联网软件的高度自治特性，提出基于反馈环路的控制结构。该结构分为目标管理环路和行为控制环路两层，明确了自适应结构的运行目标和控制行为，然后描述控制结构的自适应属性，并给出基于反馈环路的分析过程。(3)最后以基于自适应结构的城市物流配送路径规划软件为实例，使用时间自动机对软件各实体组件建模，并用模型检测工具UPPAAL验证自适应结构的行为特性。关键词：物联网软件；环境感知；自适应；反馈环路；时间自动机作者：徐成

6、凯指导老师：张广泉IAbstractSelf-adaptiveStructureModelfortheInternetofThingsSoftwareSelf-adaptiveStructureModelfortheInternetofThingsSoftwareAbstractWiththeincreasingpopularityanddevelopmentoftheInternetofThings,moreandmoresoftwareisdeployedintheplatform.ThissoftwareisknownasInternetofT

7、hingssoftware.Unlikethefeatures(suchasthelimitedautonomy,interactivemonotonicity)ofthetraditionalsoftwarewhichrunsinastatic,closedandcontrolledenvironment,theInternetofThingssoftwareisoffullperception,highautonomy,whichrunsinadynamic,openandunrulyenvironment.Thepresenceofthisso

8、ftwarehasbroughtnewissuesandchallengestotheresearchont