專利名稱：一種基于邏輯時鐘的智能空間感知方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計算機應用領(lǐng)域，具體涉及一種在異步網(wǎng)絡計算環(huán)境下基于邏輯時鐘 的智能空間感知方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)實環(huán)境是一個開放的、動態(tài)的、異步的環(huán)境，在網(wǎng)絡技術(shù)高度發(fā)達的今天，我們 可以通過在環(huán)境中部署一些傳感設備來感知環(huán)境?，F(xiàn)有的感知技術(shù)依賴于收集到的不同區(qū) 域的環(huán)境數(shù)據(jù)具有全局時鐘這一特點，然而，這樣的假設在真分布的普適計算環(huán)境中是不 成立的。因為傳感設備分布在環(huán)境中，并且大多采用無線通信，不可避免的會有不可預計的 延時；同時，一些傳感設備出于對節(jié)能等方面的考慮，會將收集到的環(huán)境數(shù)據(jù)緩存一定的時 間再作分發(fā)，這些都增加了不同傳感設備間的異步性。開放的普適計算環(huán)境下，上下文感知技術(shù)是用于感知開放、動態(tài)的環(huán)境的一種成 熟可靠的計算機應用手段。應用的前提是需要感知周圍的環(huán)境，當周圍環(huán)境滿足某一個條 件時，應用需要做出相應的調(diào)整來適應環(huán)境。謂詞檢測是實現(xiàn)上下文感知的一種流行的手 段，謂詞檢測的基本過程是應用提出一個對環(huán)境特性的規(guī)約，然后收集環(huán)境中的數(shù)據(jù)，在其 上檢測規(guī)約是否成立。環(huán)境中的上下文分布在該環(huán)境中，用于感知環(huán)境的傳感設備也分布在環(huán)境中，由 于傳感設備之間是異步的，因此感知到的環(huán)境是一個異步環(huán)境?，F(xiàn)有技術(shù)在異步環(huán)境中進 行謂詞檢測缺少良好支持，如何得到異步環(huán)境的一致全局狀態(tài)也是一個難題。于此同時，邏 輯時鐘是一種廣泛應用于分布式環(huán)境中的技術(shù)，異步進程間通過維護邏輯時鐘可以達到一 種類似于同步的效果，如何將邏輯時鐘應用在智能空間感知上并達到類似同步的效果是網(wǎng) 絡領(lǐng)域的一個課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于邏輯時鐘的智能空間感知方法，其可 以通過維護邏輯時鐘，達到在異步環(huán)境中智能感知環(huán)境的目的。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的一種基于邏輯時鐘的智能空間感知方法， 其主要包括以下步驟1)在異步網(wǎng)絡計算環(huán)境中安裝傳感設備，通過傳感設備將環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送給環(huán)境數(shù) 據(jù)處理進程；2)環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程將環(huán)境數(shù)據(jù)封裝成本地狀態(tài)；3)多個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程間互相發(fā)送特定類型消息建立邏輯時鐘；4)環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程將帶有邏輯時鐘的本地狀態(tài)發(fā)送給環(huán)境感知檢測進程；5)環(huán)境感知檢測進程收集所有環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)來的信息構(gòu)建一致全局狀 態(tài)；6)環(huán)境感知檢測進程在一致全局狀態(tài)上進行智能空間描述謂詞的檢測，當謂詞規(guī)約成立時通知應用程序，如此通過謂詞檢測從而感知環(huán)境狀態(tài)。整體的結(jié)構(gòu)如圖1所示。上述步驟1)的具體過程為11)在異步網(wǎng)絡計算環(huán)境中安裝部署需要使用的傳感設備；12)設定傳感設備采集數(shù)據(jù)的采集頻率和延遲發(fā)送的時間；傳感設備的接入需要提供相應的參數(shù)。參數(shù)的給定需要遵循統(tǒng)一的規(guī)范，如此可 以方便環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程收集不同傳感設備的環(huán)境數(shù)據(jù)。參數(shù)的描述必須遵循如圖4所示 的DTD規(guī)范，一個典型的RFID Reader的傳感設備參數(shù)的設置如圖5所示。13)采集數(shù)據(jù)并按照設定的發(fā)送方式向環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)送。上述步驟2)的具體過程為21)環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程根據(jù)收集到的環(huán)境數(shù)據(jù)，計算定義在該進程上的本地謂詞 命題，得到本地謂詞的取值；22)環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程根據(jù)本地謂詞真假取值的變化將收集到的環(huán)境數(shù)據(jù)建模為 本地狀態(tài)的變化。定義在單個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程上的本地謂詞為LPit5環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程根據(jù)接收 到所有的環(huán)境數(shù)據(jù)是否使LPi成立得到一串形如TTTFFFTTFFF...的true、false交替的序 列。環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程根據(jù)得到的這串序列，將其建模為一系列的本地狀態(tài)和本地事件的 交替序列 ;Ei,o' Si 0, Ei,i，Si,i，Ei 2, Si 2. · · ο本地事件有三種a)向其他環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)送控制消息；b)接收到其他環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)送的控制消息；c)本地謂詞的真值變化。本地事件之間的單個本地狀態(tài)上所有環(huán)境數(shù)據(jù)的本地謂詞取值是相同的。這樣， 單個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程接收到的環(huán)境數(shù)據(jù)就被建模為一串的本地狀態(tài)的序列。如圖2中所 示，每個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程上的環(huán)境數(shù)據(jù)都被建模為一串本地狀態(tài)的序列。上述步驟3)的 具體過程為31)每個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程Pi都維護一個本地的向量時鐘VC，VC是一組向量[t1; t2，t3，...，tn]，每個元素tj對應于一個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程？」，其初始值為
；32)每當環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程Pi上的本地謂詞變?yōu)閠rue時，發(fā)送包含有本地當前的 VC向量時鐘(向量時鐘戳)的控制消息給其他環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程，同時增加本地向量時鐘 VC中對應本地的部分，即本地VC的第i個分量ti加1 ；33)每當環(huán)境數(shù)據(jù)處理進Pi上的本地謂詞變?yōu)閒alse時，增加本地向量時鐘VC中 對應本地的部分，即本地VC的第i個分量ti加1 ；34)每當接收到其他環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)送來的包含有其VC向量時鐘戳的控制 消息，環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程Pi更新本地的VC為本地和控制消息中每個對應元素的最大值。這樣在所有的環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程上就維護了一個邏輯時鐘，每個本地狀態(tài)上都有 一個向量時間戳，即，都帶有時間特性信息。如圖2中所示，所有環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程上的本 地狀態(tài)都帶有了向量時間戳。上述步驟4)的具體過程為當每個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程Pi出現(xiàn)一個新的帶有向量時間戳的本地狀態(tài)時，發(fā)送檢測消息給環(huán)境感知檢測進程，其中的檢測消息即為帶有本地 謂詞LPi的取值和向量時間戳的本地狀態(tài)。上述步驟5)的具體過程為51)環(huán)境感知檢測進程根據(jù)接收到的每個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)來的本地狀態(tài)構(gòu)建 一致全局狀態(tài)Snapshot，具體為假設共有η個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程，G = (S1, S2, S3, ... , Sj是一個全局狀態(tài)，Si是 環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程Pi上的本地狀態(tài)；一個全局狀態(tài)C是一致全局狀態(tài)Snapshot的條件是， 當且僅當C包含的任意兩個本地狀態(tài)Si, h之間的向量時間戳沒有大小關(guān)系，即Si. VC<^ Sj. VC 且 Si. VC > Sj. VC ；上述兩個向量時間戳VC1，VC2之間的大小關(guān)系定義如下VCl < VC2 當且僅當VCl中每一個元素都小于等于VC2中對應元素，且至少存在 一個不相等，即對任意的i :1彡i彡n, VCl.、彡VC2.、且存在j :1彡j彡n, VCl. t」Φ VC2. tj；VCl = C2 :當且僅當VCl中每一個元素都等于VC2中對應元素，即對任意的i 1 彡 i 彡 n，VCl. ti = C2.、；51)環(huán)境感知檢測進程構(gòu)建的一系列的一致全局狀態(tài)組成一個集合，集合中的一 致全局狀態(tài)之間有一種偏序的先后關(guān)系。兩個一致全局狀態(tài)Cl = {Sn, S12，S13, · · ·，S1J，C2 = {S21, S22, S23, · · ·，S2J 之前 的先后關(guān)系定義如下Cl 彡 C2 :C1. Sli. VC 彡 C2. S2i. VC，1 彡 i 彡 η ；一致全局狀態(tài)集合和集合內(nèi)元素之間的偏序先后關(guān)系具有一種格結(jié)構(gòu)。如圖3所 示，該格結(jié)構(gòu)的每個坐標軸是環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程產(chǎn)生的本地狀態(tài)序列，格結(jié)構(gòu)中每個節(jié)點 是一個一致全局狀態(tài)，一致全局狀態(tài)之間的先后關(guān)系在格結(jié)構(gòu)上用兩點之間的邊來表示。上述步驟6)的具體過程為61)環(huán)境感知檢測進程從應用程序得到要檢測的全局謂詞規(guī)約；全局謂詞規(guī)約是指定義在一致全局狀態(tài)上的謂詞，它由多個本地謂詞之間通過布 爾運算而得到。例如有η個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程，每個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程上面都有一個本地 謂詞LPi,那么一個全局謂詞可以是LP1 Λ LP2 Λ . . . Λ LPn。我們?yōu)閼锰岢霾煌娜种^詞規(guī)約提供了統(tǒng)一的支持。規(guī)約的描述必須遵循如 圖6所示的DTD規(guī)范。一個示例場景的全局謂詞規(guī)約描述如圖7所示。62)環(huán)境感知檢測進程根據(jù)得到的全局謂詞規(guī)約在整合的格結(jié)構(gòu)上進行全局謂詞 規(guī)約的檢測，當規(guī)約成立時通知應用程序，如此通過謂詞檢測從而感知環(huán)境狀態(tài)?？梢葬槍?不同的全局謂詞來生成不同的檢測算法。本發(fā)明針對現(xiàn)有感知技術(shù)難以較好適用于開放、動態(tài)、異步的環(huán)境的特點，將異步 網(wǎng)絡計算環(huán)境中對不同上下文的處理建模作為環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程，通過環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程 間互相發(fā)送消息來建立邏輯時鐘，將帶有邏輯時鐘的上下文信息發(fā)送給環(huán)境感知檢測進程 以建立一致全局狀態(tài)及一致全局狀態(tài)的格結(jié)構(gòu)，進而在其上檢測應用提出的全局謂詞規(guī) 約，以達到感知異步網(wǎng)絡計算環(huán)境的目的。利用邏輯時鐘使得環(huán)境中上下文帶上了時間特 性信息，屏蔽了異步性對感知的影響，使得到異步網(wǎng)絡計算環(huán)境的一致全局狀態(tài)不再是一個難題，從而使得感知異步環(huán)境變得簡單。


圖1傳感設備和進程間通信結(jié)構(gòu)圖，圖2多個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程間互相發(fā)送消息建立邏輯時鐘，圖3所有一致全局狀態(tài)構(gòu)成的格結(jié)構(gòu)，圖4傳感器配置描述DTD，圖5RFID Reader的配置描述，圖6全局謂詞規(guī)約配置描述DTD，圖7特定場景的全局謂詞規(guī)約配置描述。
具體實施例方式1、根據(jù)以上描述概括本發(fā)明，其主要包括以下幾個方面1)邏輯時鐘邏輯時鐘在本發(fā)明方法中起了至關(guān)重要的作用。本發(fā)明中的邏輯時鐘可以達到同 步異步進程的作用。而且還提供了所有上下文之間的先后關(guān)系。下面給出邏輯時鐘的計算方法假設有η個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程，每個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程Pi都維護一個本地的向量 時鐘VC[t1;t2，t3，…，tn]，每個元素對應于一個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程Pi,初始值為w，0，…， 0]；a)每當環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程Pi上的本地謂詞變?yōu)閠rue時，發(fā)送包含有本地當前的 VC向量時鐘(向量時鐘戳)的控制消息給其他環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程，同時增加本地向量時鐘 VC中對應本地的部分，即本地VC的第i個分量ti加1 ；b)每當環(huán)境數(shù)據(jù)處理進Pi上的本地謂詞變?yōu)閒alse時，增加本地向量時鐘VC中 對應本地的部分，即本地VC的第i個分量ti加1 ；c)每當接收到其他環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)送來的包含有其VC向量時鐘戳的控制消 息，環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程Pi更新本地的VC為本地和控制消息中每個對應元素的最大值。d)這樣在所有的環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程上就維護了一個邏輯時鐘，每個本地狀態(tài)上都 有一個向量時間戳，即，都帶有時間特性信息。如圖2中所示，所有環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程上的 本地狀態(tài)都帶有了向量時間戳。2) 一致全局狀態(tài)Snapshot的獲取異步網(wǎng)絡計算環(huán)境中一致全局狀態(tài)snapshot的獲取是一個難題。在本發(fā)明中，借 助于邏輯時鐘，一致全局狀態(tài)可以很方便的得到。下面給出得到一致全局狀態(tài)的方法假設有η個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程，每個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程Pi都維護一個本地的向量 時鐘vc[t1; t2，t3，…，tn]。每個本地狀態(tài)都帶有向量時鐘戳。所有環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程將 本地狀態(tài)發(fā)送給環(huán)境感知檢測進程。環(huán)境感知檢測進程收到這些環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)送的 消息按如下方式構(gòu)建一致全局狀態(tài)在每個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)送的本地狀態(tài)序列上取一個本地狀態(tài)，構(gòu)成一個全局狀態(tài)G=傷1，52，53，...，511}4是環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程？1上的本地狀態(tài)。一個全局狀態(tài)C是 一致全局狀態(tài)Snapshot的條件是，當且僅當C包含的任意兩個本地狀態(tài)Si, Sj之間的向量 時間戳沒有大小關(guān)系，即Si. VC術(shù)Sj. VC且Si. VC > Sj. VC ；上述兩個向量時間戳VC1，VC2之間的大小關(guān)系定義如下VCl < VC2 當且僅當VCl中每一個元素都小于等于VC2中對應元素，且至少存在 一個不相等，即對任意的i :1≤i≤n, VCl.、≤VC2.、且存在j :1≤j≤n, VCl. t」Φ VC2. tj；VCl = C2 :當且僅當VCl中每一個元素都等于VC2中對應元素，即對任意的i 1 ≤ i ≤ n，VCl. ti = C2.、；這樣，通過不斷地接收來自各個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)來的本地狀態(tài)消息，環(huán)境感 知檢測進程可以構(gòu)建出所有的一致全局狀態(tài)。每個一致全局狀態(tài)都包含了本地謂詞的真 值，進而可以在其上檢測全局謂詞規(guī)約是否成立。所有的一致全局狀態(tài)構(gòu)成的集合和集合 中元素間的先后關(guān)系，構(gòu)成了一個格結(jié)構(gòu)。格結(jié)構(gòu)的每個坐標軸是環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程的本 地狀態(tài)序列，每個節(jié)點是一個一致全局狀態(tài)。一致全局狀態(tài)之間的先后關(guān)系，在格結(jié)構(gòu)上用 兩點之間的邊來表示。兩個一致全局狀態(tài)Cl = {Sn, S12，S13, · · ·，S1J，C2 = {S21, S22, S23, · · ·，S2J 之前 的先后關(guān)系定義如下Cl ≤ C2 :C1. Sli. VC ≤ C2. S2i. VC，1 ≤ i ≤ η ；3)基于Snapshot謂詞的環(huán)境感知基于環(huán)境感知檢測進程得到的一致全局狀態(tài)和其組成的格結(jié)構(gòu)，就可以對應用提 出的規(guī)約進行檢測。對于不同類型的規(guī)約可以有不同的檢測算法。全局謂詞規(guī)約是定義在一致全局狀態(tài)上的謂詞，它由多個本地謂詞之間通過布爾 運算而得到。例如有η個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程，每個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程上面都有一個本地謂 詞LPi,那么一個全局謂詞可以是LP1 Λ LP2 Λ . . . Λ LPn。2、以下通過具體的實施例來對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細的說明。首先我們描述一個典型的應用場景。出于對節(jié)能的考慮，當人不在房間中且房間的燈開著時，應該自動的把燈關(guān)掉。下面我們具體按照上面的步驟來詳細說明本場景中的具體行為。1.用戶身上綁定了一個RFID tag tag_l。我們在室內(nèi)安裝一個RFID ReaderReader_l來檢測用戶是否在房間中，同時在室內(nèi)安裝了一個光線傳感器Light_l來 感應燈是否開著。這兩個傳感器都采用無線通信。而且出于省電的考慮，它們都將采集到 的數(shù)據(jù)緩存在本地，每隔5分鐘才發(fā)送一次數(shù)據(jù)給運行在室內(nèi)一臺服務器上的環(huán)境數(shù)據(jù)處 理進程。傳感器要能部署并且被使用需要提供一些配置信息。在圖4中我們給出了傳感器 配置描述的DTD描述。圖5給出了 RFID Reader的配置描述。設置了發(fā)送周期為5分鐘。應用提出的規(guī)約因此就是(Reader_lnot-contain tag_l) Λ (Light_l > 500)。 我們認為感應到的光線強度大于500時燈開著。全局謂詞的配置描述的DTD描述如圖6，本 場景中的配置描述如圖7。2.在服務器上，對應于兩個傳感器都有一個對應的環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程。傳感器不 斷收集環(huán)境數(shù)據(jù)，根據(jù)分發(fā)周期發(fā)送環(huán)境數(shù)據(jù)給環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程。環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程對于定義在其上的本地謂詞Reader_l not-contain tag_l和Light_l > 500，計算當前環(huán)境 數(shù)據(jù)得到的本地謂詞的真值，并建模本地狀態(tài)。3.每個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程都維護了一個本地的向量時鐘。當本地謂詞變?yōu)閠rue 時，環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)送控制消息(帶有向量時間戳)給另外一個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程。如 圖2中所示。4.當每個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程上產(chǎn)生了一個本地狀態(tài)時，都將其發(fā)送給運行在服務 器上的環(huán)境感知檢測進程。5.環(huán)境感知檢測進程將收集到的兩個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)來的本地狀態(tài)構(gòu)建為 一系列一致全局狀態(tài)，并將其構(gòu)建為如圖3所示的格結(jié)構(gòu)。6.環(huán)境感知檢測進程根據(jù)全局謂詞規(guī)約(Reader_l not-contain tag_l) Λ (Light_l > 500)檢測格結(jié)構(gòu)中的一致全局狀態(tài)是否滿足此全局謂詞。7.當全局謂詞規(guī)約成立時，環(huán)境感知檢測進程通知安裝在燈光控制電路上的應用 程序關(guān)掉燈。
權(quán)利要求
1.一種基于邏輯時鐘的智能空間感知方法，其特征主要包括以下步驟1)在異步網(wǎng)絡計算環(huán)境中安裝傳感設備，通過傳感設備將環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送給環(huán)境數(shù)據(jù)處 理進程；2)環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程將環(huán)境數(shù)據(jù)封裝成本地狀態(tài)；3)多個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程間互相發(fā)送特定類型消息建立邏輯時鐘；4)環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程將帶有邏輯時鐘的本地狀態(tài)發(fā)送給環(huán)境感知檢測進程；5)環(huán)境感知檢測進程收集所有環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)來的信息構(gòu)建一致全局狀態(tài)；6)環(huán)境感知檢測進程在一致全局狀態(tài)上進行智能空間描述謂詞的檢測，當謂詞規(guī)約成 立時通知應用程序，如此通過謂詞檢測從而感知環(huán)境狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于邏輯時鐘的智能空間感知方法，其特征在于步驟1)的具 體過程為11)在異步網(wǎng)絡計算環(huán)境中安裝部署需要使用的傳感設備；12)設定傳感設備采集數(shù)據(jù)的采集頻率和延遲發(fā)送的時間；13)采集數(shù)據(jù)并按照設定的發(fā)送方式向環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)送。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于邏輯時鐘的智能空間感知方法，其特征在于步驟2) 的具體過程為21)環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程根據(jù)收集到的環(huán)境數(shù)據(jù)，計算定義在該進程上的本地謂詞命題， 得到本地謂詞的取值；22)環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程根據(jù)本地謂詞真假取值的變化將收集到的環(huán)境數(shù)據(jù)建模為本地 狀態(tài)的變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于邏輯時鐘的智能空間感知方法，其特征在于步驟3) 的具體過程為31)每個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程Pi都維護一個本地的向量時鐘VC，VC是一組向量[t1;t2， t3，…，tn]，每個元素、對應于一個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程Pp其初始值為W，0，-,0]；32)每當環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程Pi上的本地謂詞變?yōu)閠rue時，發(fā)送包含有本地當前的VC 向量時鐘(向量時鐘戳)的控制消息給其他環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程，同時增加本地向量時鐘VC 中對應本地的部分，即本地VC的第i個分量、加1 ；33)每當環(huán)境數(shù)據(jù)處理進Pi上的本地謂詞變?yōu)閒alse時，增加本地向量時鐘VC中對應 本地的部分，即本地VC的第i個分量、加1 ；34)每當接收到其他環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)送來的包含有其VC向量時鐘戳的控制消息， 環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程Pi更新本地的VC為本地和控制消息中每個對應元素的最大值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于邏輯時鐘的智能空間感知方法，其特征在于步驟4) 的具體過程為當每個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程Pi出現(xiàn)一個新的帶有向量時間戳的本地狀態(tài)時， 發(fā)送檢測消息給環(huán)境感知檢測進程，其中的檢測消息即為帶有本地謂詞LPi的取值和向量 時間戳的本地狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于邏輯時鐘的智能空間感知方法，其特征在于步驟5) 的具體過程為51)環(huán)境感知檢測進程根據(jù)接收到的每個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程發(fā)來的本地狀態(tài)構(gòu)建一致 全局狀態(tài)Snapshot，具體為假設共有η個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程，G = (S1, S2, S3,…，SJ是一個全局狀態(tài)，Si是環(huán)境 數(shù)據(jù)處理進程Pi上的本地狀態(tài)；一個全局狀態(tài)C是一致全局狀態(tài)Snapshot的條件是，當且 僅當C包含的任意兩個本地狀態(tài)Si, Sj之間的向量時間戳沒有大小關(guān)系，即Si. VC術(shù)Sj. VC 且 Si. VC > Sj. VC ；上述兩個向量時間戳VC1，VC2之間的大小關(guān)系定義如下VCl < VC2 當且僅當VCl中每一個元素都小于等于VC2中對應元素，且至少存在一個 不相等，即對任意的i :1彡i彡n，VCl.、彡VC2.、且存在j :1彡j彡n, VCl. t」Φ VC2. tj；VCl = C2 :當且僅當VCl中每一個元素都等于VC2中對應元素，即對任意的i 1 彡 i 彡 n，VCl. tj = C2.、；52)環(huán)境感知檢測進程構(gòu)建的一系列的一致全局狀態(tài)組成一個集合，集合中的一致全 局狀態(tài)之間有一種偏序的先后關(guān)系；兩個一致全局狀態(tài) Cl = {Sn，S12，S13，…，S1J，C2 = {S21，S22, S23,…，S2J 之前的先 后關(guān)系定義如下Cl ≤ C2 :C1. Sli. VC ≤ C2. S2i. VC，1 ≤ i ≤ η ；一致全局狀態(tài)集合和集合內(nèi)元素之間的偏序先后關(guān)系具有一種格結(jié)構(gòu)；該格結(jié)構(gòu)的每 個坐標軸是環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程產(chǎn)生的本地狀態(tài)序列，格結(jié)構(gòu)中每個節(jié)點是一個一致全局狀 態(tài)，一致全局狀態(tài)之間的先后關(guān)系在格結(jié)構(gòu)上用兩點之間的邊來表示。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于邏輯時鐘的智能空間感知方法，其特征在于步驟6)的具 體過程為61)環(huán)境感知檢測進程從應用程序得到要檢測的全局謂詞規(guī)約；62)環(huán)境感知檢測進程根據(jù)得到的全局謂詞規(guī)約在整合的格結(jié)構(gòu)上進行全局謂詞規(guī)約 的檢測，當規(guī)約成立時通知應用程序，如此通過謂詞檢測從而感知環(huán)境狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于邏輯時鐘的智能空間感知方法，首先在異步網(wǎng)絡計算環(huán)境中安裝傳感設備，通過傳感設備將環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送給環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程；環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程將環(huán)境數(shù)據(jù)封裝成本地狀態(tài)；多個環(huán)境數(shù)據(jù)處理進程間互相發(fā)送特定類型消息建立邏輯時鐘；并將帶有邏輯時鐘的本地狀態(tài)發(fā)送給環(huán)境感知檢測進程；檢測進程收集所有處理進程發(fā)來的信息構(gòu)建一致全局狀態(tài)，再進行智能空間描述謂詞規(guī)約的檢測，通過謂詞檢測從而感知環(huán)境狀態(tài)。本發(fā)明利用消息傳遞帶來的邏輯時鐘上的先后關(guān)系，建模智能空間環(huán)境數(shù)據(jù)的時間特性信息，屏蔽網(wǎng)絡計算環(huán)境的異步性對感知的影響，可以很簡單的得到智能空間的一致全局狀態(tài)，進而便于實現(xiàn)智能空間感知。
文檔編號G06F9/54GK102122254SQ20111004666
公開日2011年7月13日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者呂建, 楊怡玲, 黃宇 申請人:南京大學