Angetrieben durch die rasche Entwicklung in der Computerindustrie gibt es immer mehr Zukunftsvisionen, die schon bald realisierbar sein könnten. Bereits 1991 beschrieb Mark Weiser seine Vision des Ubiquitous Computing, in der Computer allgegenwärtig sind, und sie nicht mehr als Fremdkörper wahrgenommen werden. Die Bedienung muss so intuitiv und einfach sein, dass jeder, auch ohne Vorkenntnisse, die Möglichkeit hat, die Vorteile, die die elektronische Datenverarbeitung bietet, zu nutzen. Dabei werden nicht mehr PCs mit ihren vielfältigen Anwendungsbereichen eingesetzt, sondern kleine, hoch spezialisierte Geräte, die intelligent vernetzt sind. Das erhöht die Flexibilität und maximiert die Leistungsfähigkeit an dem Ort, an dem sie gebraucht wird. Grundsätzlich lässt sich der Entwicklungsprozess zum Ubiquitous Computing in drei Phasen einteilen. Am Anfang der Computernutzung gab es noch zentrale, leistungsfähige Mainframes, die ihre Ressourcen einer Vielzahl von Benutzern über individuelle Terminals zur Verfügung stellten (Mainframe-Ära).
Das Ziel dieser Arbeit ist es, zu untersuchen, inwieweit ein Auffinden von Diensten (Service Discovery) in Abhängigkeit der Situation und der Absichten des Nutzers, also eines gewissen Kontextes, möglich ist. Wenn dieser Prozess maßgeblich vereinfacht und das Ergebnis verbessert werden kann, ist eine gute Grundlage für
die Unterstützung des Benutzers geschaffen. Heutzutage ist es nämlich nicht mehr die Leistungsfähigkeit des Computers, der den Engpass bei der Entwicklung von Systemen darstellt, sondern die des Menschen. Eine zu entwickelnde Architektur und dessen Umsetzung in einer Beispielimplementierung sollen die Möglichkeiten aufzeigen, und den Benutzer in die Lage versetzen, sein Ziel idealerweise mit einem Klick zu erreichen.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1. Vorbemerkung
1.2. Motivation
1.3. Zielsetzung
1.4. Struktur
2. Grundlagen
2.1. Ubiquitous Computing
2.2. Service Discovery
2.3. Kontextbegriff
2.3.1. Was ist Kontext?
2.3.2. Kontext in der Informatik
2.3.3. Arten von Kontext
2.3.4. Context-Awareness
2.3.5. Kontextmodellierung
3. Existierende Ansätze und Architekturen
3.1. Beschreibung existierender Ansätze und Architekturen
3.1.1. Service Discovery
3.1.1.1. Traditionelle Service Discovery
3.1.1.2. Context-Aware Service Discovery
3.1.1.3. Ontology-Based Service Discovery
3.1.2. Kontextmodellierung
3.1.2.1. Key-Value Modelle
3.1.2.2. Markup Schema Modelle
3.1.2.3. Grafische Modelle
3.1.2.4. Objektorientierte Modelle
3.1.2.5. Logikbasierte Modelle
3.1.2.6. Ontologiebasierte Modelle
3.1.3. Context-Awareness
3.1.3.1. Frameworks
3.1.3.2. Anwendungen
3.2. Bewertung relevanter Architekturen
4. Realisierung
4.1. Gewählter Ansatz
4.2. Die Architektur – CASPAR
4.3. Beispielimplementierung
4.3.1. Kontextmodell
4.3.2. Service Discovery Protokoll
4.3.3. CASPAR Directory Service
4.3.4. CASPAR Web Service
4.3.5. CASPAR Client Applikation
4.4. Interaktion der Komponenten
5. Fazit
5.1. Ergebnisse
5.2. Ausblick
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Entwicklung und prototypische Umsetzung einer Architektur zur kontextbasierten Dienstevermittlung (Service Discovery). Dabei wird untersucht, wie kontextabhängige Informationen genutzt werden können, um den Prozess der Dienstfindung in mobilen Umgebungen zu vereinfachen und das Auffinden relevanter Dienste in Abhängigkeit der Absichten und der Situation des Nutzers zu optimieren.
- Grundlagen des Ubiquitous Computing und der Service Discovery
- Analyse des Kontextbegriffs und bestehender Kontextmodellierungsansätze
- Evaluierung relevanter Architekturen für kontextsensitive Systeme
- Entwicklung und Implementierung der CASPAR-Architektur (Context-aware service providing architecture)
Auszug aus dem Buch
2.3.1. Was ist Kontext?
Der Begriff Kontext kommt aus dem Lateinischen und bedeutet laut Brockhaus Enzyklopädie zunächst einmal nur „Zusammenhang“ oder „Umfeld“. Wenn ein Objekt also in einem gewissen Kontext steht, heißt das nur soviel wie, es besteht ein Zusammenhang zwischen diesem Objekt und einem weiteren Objekt. Das Merriam-Webster Online Dictionary geht etwas weiter und liefert für Kontext die Definition: „the interrelated conditions in which something exists or occurs“. Diese wechselseitigen Beziehungen werden zum Beispiel sichtbar, wenn man einen Satz als Kontext für ein Wort betrachtet. Das Wort erhält durch den Satz eine bestimmte Bedeutung, sowie auch der Satz durch das Wort eine bestimmte Bedeutung bekommt.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Beschreibt die Vision des Ubiquitous Computing und definiert die Problemstellung sowie das Ziel dieser Arbeit im Kontext von Service Discovery und Benutzerunterstützung.
2. Grundlagen: Erläutert die theoretischen Fundamente, inklusive Ubiquitous Computing, Service Discovery, dem Kontextbegriff und verschiedenen Ansätzen zur Kontextmodellierung.
3. Existierende Ansätze und Architekturen: Analysiert den aktuellen Stand der Technik hinsichtlich existierender Service-Discovery-Verfahren, Kontextmodelle und existierender Frameworks für kontextbasierte Anwendungen.
4. Realisierung: Stellt den gewählten Ansatz und die Architektur „CASPAR“ vor, dokumentiert die technische Umsetzung des Prototyps und diskutiert die Interaktion der Komponenten.
5. Fazit: Fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen, reflektiert die Erfüllung der Anforderungen und gibt einen Ausblick auf mögliche zukünftige Weiterentwicklungen.
Schlüsselwörter
Ubiquitous Computing, Pervasive Computing, Service Discovery, Kontext, Context-Awareness, Kontextmodellierung, Ontologien, OWL, CASPAR, Web Services, XML, Prototyp, Mobile Computing, Benutzerunterstützung, Dienstvermittlung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Vereinfachung des Dienstauffindungsprozesses (Service Discovery) in mobilen, kontextsensitiven Umgebungen.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Die zentralen Themen sind Ubiquitous Computing, kontextsensitive Architekturen und die methodische Modellierung von Kontextdaten zur Verbesserung der Interoperabilität von Diensten.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist der Entwurf und die prototypische Implementierung einer Architektur (CASPAR), die Dienste basierend auf der aktuellen Situation des Nutzers (Kontext) automatisiert und relevant vorschlägt.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Es wurde ein systematischer Ansatz gewählt, der mit einer Literaturrecherche und Anforderungsanalyse beginnt, gefolgt von der Bewertung existierender Systeme und der anschließenden Entwicklung einer neuen Architektur inklusive einer Beispielimplementierung.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Im Hauptteil werden bestehende Ansätze kritisch analysiert, Anforderungen für kontextbasierte Systeme definiert und die Entwicklung der CASPAR-Architektur mitsamt ihrer Komponenten (Protokoll, Directory Service, Web Service) beschrieben.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit ist primär durch Begriffe wie Ubiquitous Computing, Service Discovery, Kontextmodellierung, Ontologien (OWL) und systemorientierte Softwarearchitektur geprägt.
Was ist das Besondere an der CASPAR-Architektur im Vergleich zu anderen Ansätzen?
CASPAR verfolgt einen zentralisierten Ansatz für Kontextdaten, was es auch ressourcenarmen Geräten ermöglicht, von kontextbasierten Diensten zu profitieren, ohne komplexe lokale Berechnungen durchführen zu müssen.
Welche Rolle spielt die Ontologiesprache OWL in dieser Arbeit?
OWL dient als formale Basis für das Kontextmodell, um durch Semantik und Inferenzregeln flexibel auf unterschiedliche Benutzerbedürfnisse und dynamische Umgebungen reagieren zu können.
- Quote paper
- Nils Krüger (Author), 2006, Entwurf und Umsetzung einer Architektur zur kontextbasierten Dienstevermittlung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/72823
