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分布式普适系统调研汇报

摘要：普适计算是一种适合21世纪的新计算模式，它是信息定问与物理定问的融合。本调研简介了普适计算的概念、特性、用途及其有关技术，论述了普适计算的发展和应用前景，然后论述了目前的重要研究问题及其现实状况，并阐明了波及的某些关键性技术，并概述了普适计算的产品和应用状况。最终简述了普适计算面临的重要安全挑战。

关键词：普适系统；普适计算；人机互换；透明；安全挑战

伴随移动和嵌入式计算设备的引入，出现了以不稳定行为特性的分布式系统-分布式普适系统。计算机及其有关技术的发展，通信能力和计算能力的价格正变得越来越廉价，多种新形态的传感器所占用的体积也越来越小。由于对生产效率、生活质量的不懈追求，人们开始但愿能随时随地、无困难地享用计算能力和信息服务，由此带来了计算模式的新变革，这就是计算机模式的第三代——普适计算时代。在普适计算时代，多种具有计算和联网能力的设备将变得像水、电、纸、笔同样，随手可得。人与计算机的关系将发生革命性的变化，变成一对多、一对数十甚至数百，计算机的使用不再局限于桌面，它将被渗透到我们的学习、工作、以及平常的生活空间中，变为手持或可穿戴的设备，与我们平常生活中使用的多种器具融合为一体。

1.普适计算的原理

1.1普适计算的简介

普适计算的思想是由Xerox的首席执行官MarkWeiser在1991年提出的，是一种能包括多种设备的计算模式，其重点在于提供面向客户的、统一的、自适应的网络服务。在普适计算时代，计算机重要不是以单独的计算设备的形态出现，而是采用嵌入式将处理器、存储器、通信模块和传感器集成在一起，以信息设备的形式出现，在任何时间、任何地点都可以提供任何方式的服务。因此普适计算是指在普适环境下人们可以使用任意设备、通过任意网络在任意时间都可以获得一定质量的网络服务技术。

重要针对移动设备，例如信息家电或某种嵌入式设备，如掌上电脑、车载智能设备、笔记本计算机、手表、智能卡、智能手机（具有掌上电脑的一部分功能）、机顶盒、POS销售机、屏幕电话等新一代智能设备。普适计算设备可以一直或间断地连接着网络。与Internet、Intranet及Extranet连接，使顾客可以随时随地获取有关的多种信息，并做出回应。

1.2基本概念和特性

普适计算指的是无所不在、随时随地可以进行的一种计算方式，波及的技术包括移动通信技术、小型/微型计算设备制造技术、微型操作系统技术及软件技术等。桌面计算致力于把人置于计算机所发明的虚拟世界里，而普适计算则是使计算机融入人的生活空间，形成一种“无时不在、无处不在而又不可见”的计算环境。普适计算的重点在于提供面向客户、无处不在的自适应计算环境。在普适计算环境中，人们可以“随时随地(或无所不在)”和“透明”地获得数字化服务。也就是说，随时随地和透明性是普适计算最重要的两个特性。其中“随时随地”是指人们可以在工作和生活的任何场所获得服务，而不用端坐在计算机前。“明”是指获得这种服务的方式十分轻松自然，这种服务的访问甚至可以在顾客没有察觉的状况下由系统积极提供。普适计算的另一种重要特性是自适应性，这也是人本计算的关键，实际上是强调怎样有效感知物理空间、信息空间乃至设备位置和人的行为变化，以使系统动态调整自身的行为。由于计算能力的无所不在，由通信和计算机构成的信息空间将与人们生活和工作的物理空间融为一体，成为真正的智能空间。

普适计算可以减少设备使用的复杂程度，使人们的生活更轻松、更有效率。在普适计算时代，计算机一般不是以单独的计算设备的形态出现，而是采用将嵌入式处理器、存储器、通信模块和传感器集成在一起，以多种信息设备的形式出现。这些信息设备集计算、通信、传感器等详细功能于一身，能以便地与多种老式设备结合在一起。不仅如此，目前的多种平常设备届时也将演变成信息设备。信息设备可以轻易地通过无线网络互连并与互联网连接，按照顾客的个人需求提供个性化服务。在普适计算环境中，每个设备都需要响应或预测顾客的多种需求，同步每个设备和整个环境都需要保持对环境中每个顾客的非阻碍状态，无需顾客分散精力进行干预。假如有一天，计算和信息传递不再是一种工作或者技能，而成为人们平常生活中自然的一部分，那么就可以说，我们到达了普适计算的理想境界。

从软件系统的角度来讲，普适计算是指使用小型计算设备在位置不停移动的过程中或在地理位置分布很广的范围内，在不稳定的通信条件下实现联机事务处理和企业关键数据访问。这些小型计算设备，具有多种通信手段，如移动通信网络、卫星等，能与互联网或企业内部网相连，但这种连接不是固定的连接，而是间断的连接。普适计算的软件技术使顾客可以使用这些设备进行复杂的联机事务处理和信息访问，由于所使用的设备体积小，可用的计算资源(内存、存储设备和CPU)