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Sistemas de gestión contextual

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  • Hola, buenos días. Pues yo os voy a hablar un poco sobre los “sistemas de gestión del contexto”
  • Iniciaré la chala con una introducción a este tipo de sistemas. Luego explicaré cada uno de los 3 grandes bloques en los que se suele dividir estos sistemas: modelado, razonamiento y adquisición, centrándome en algunas tecnologías concretas. Para acabar con una propuesta de líneas futuras.
  • Esta podría ser una división muy sencilla de los sistemas de gestión del contextual, que se sitúan entre los distintos sensores desplegados y las aplicaciones que harán uso de la información contextual
  • Con esta transparencia simplemente quería enlazar el tema del curso de doctorado (localización) con los sistemas de gestión contextual. Como hemos dicho antes, éstos se van a colocar entre los sensores y las aplicaciones contextuales, pudiendo ser algunos de estos sensores utilizados para localizar a un determinado usuario. Los sistemas de gestión contextual serán utilizados, entre otras cosas, para gestionar
  • ¿Por qué son necesarios los sistemas de gestión contextual? Pues bien, para ofrecer un marco sobre el que sustentar una serie de paradigmas y perspectivas, como puede ser XX XX XX, que aparecen con el objetivo de hacer un uso inteligente, automático y coordinado de la información contextual de usuario. Buscando los siguientes objetivos: de cara a los usuario de cara a los desarrolladores Veremos que ésto se va conseguir mediante una estructura con varios niveles de abstracción Cambio el orden “natural” a: modelado razonamiento adquisición ¿Añadir un 3er punto al final?  Soporte a aplicaciones/servicios contextuales, escalabilidad, reusabilidad, ...
  • “ que facilite el razonamiento sobre ella” veremos que el modelado de la información contextual y el razonamiento contextual está muy relacionados para la gestión del contexto, el objetivo del modelado contextual es, en general, el facilitar los mecanismos de razonamiento
  • En la gestión contextual podremos utilizar las ontologías para: modelar la información contextual modelar el funcionamiento de los servicios que ofrece el middleware de gestión contextual El soporte al razonamiento automático nos permite comprobar muchos más casos que si lo hiciéramos manualmente. Esto, que puede que no parezca demasiado útil a simple vista, se hace necesario en: el diseño de grandes dominios (más si cabe si hay muchos autores involucrados) y al integrar y compartir ontologías provenientes de fuentes distintas
  • Ventajas de utilizar un editor The Protégé-OWL editor enables users to: Load and save OWL and RDF ontologies. Edit and visualize classes, properties, and SWRL rules. Define logical class characteristics as OWL expressions. Execute reasoners such as description logic classifiers. Edit OWL individuals for Semantic Web markup.
  • ¿Qué es lo que hace exactamente un motor de razonamiento (Jena)? Jena is a Java framework for building Semantic Web applications. It provides a programmatic environment for RDF , RDFS and OWL , SPARQL and includes a rule-based inference engine. Jena is open source and grown out of work with the HP Labs Semantic Web Programme . The Jena Framework includes: A RDF API Reading and writing RDF in RDF/XML, N3 and N-Triples An OWL API In-memory and persistent storage SPARQL query engine Protégé-OWL is tightly integrated with Jena
  • “ bajo acoplamiento entre servicios”  respecto a sistema operativo, lenguaje de programación, …
  • SOAP = + flexibilidad frente a HTTP
  • comentar aquí que ya he conseguido montar sobre OSGi los servlets del Tomcat ¿jini UPnP?
  • añadir notas que enlacen las partes del gráfico con lo que he dicho en el resto de la presentación

Transcript

  • 1. Grupo de Procesado de Datos y Simulación ETSI de Telecomunicación Universidad Politécnica de Madridsistemas de gestión del contexto curso de doctorado: tecnologías y servicios de localización – 07/08 Josué Iglesias josue@grpss.ssr.upm.es
  • 2. contenido  introducción  modelado contextual o ontologías  razonamiento contextual  adquisición contextual o arquitecturas SOA  servicios web  OSGi  líneas futurassistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 2 / 13
  • 3. gestión del contexto bloques dquisición aplicaciones cómo adquirimos los datos contextuales (arquitectura)modelado de razonamientoinformación contextual adquisición contextual odelado cómo almacenamos la sensores información contextual (o de apoyo a la gestión) azonamientosistemas de gestión contextual – GPDS 2008 cómo inferir nueva josue@grpss.ssr.upm.es 3 / 13
  • 4. localización y gestión del contexto aplicación aplicación … aplicación sistemas de gestión de contexto sensor sensor sensor sensor sensor sensor … … (GPS) (BT) (WiFi) (caídas) (agenda) (temp.) localización (otros)sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 4 / 13
  • 5. ¿por qué? objetivos aumento de la satisfacción del usuario mediante el suministro de servicios computación más adaptados a sus características context-aware automatización de funciones servicios rutinarias mediante la definición de centrados comportamientos basados en la (...) información de contexto en el usuario entrega de información precisa y inteligencia seleccionada en el momento y lugares computación ambiental apropiados ubicua software menos intrusivo ya que la situación del usuario está mejor gestión contextual descrita más personalización aplicaciones ----------------------------------- modelado de razonamiento middleware facilitar la tarea a los desarrolladores información contextual de aplicaciones contextuales adquisición contextual disminuir el tiempo de desarrollo de este tipo de servicios sensores sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 5 / 13
  • 6. modelado contextual definicióndescripción formal de la información contextual adquirida, deuna forma estructurada para que pueda ser fácilmentealmacenada, recuperada y procesada computacionalmente (esdecir, que facilite el razonamiento sobre ella) clasificación  tupla-valor (bases de datos)  modelos basados en objeto  esquemas de marcado (XML, ...)  modelos gráficos (UML, ...)  (...)  modelos basados en ... ontologías (RDF, OWL, ...) sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 6 / 13
  • 7. ontologías definiciónrepresentación explícita y formal de un conjunto de conceptospertenecientes a un determinado dominio y las relaciones entre estosconceptos componentes características clases (   sintaxis robusta (evidente)individuos)  semántica robusta atributos (descripción precisa del significado del conocimiento) relaciones  soporte eficiente al razonamiento o comprobar consistencia restricciones o descubrir relaciones entre clases no reglas explicitadas (~ inferencia) o clasificación automática de instancias en eventos clases (...)  (...) información características servicios modelar contextual contextuales (OWL-S) sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 7 / 13
  • 8. ontologías – ejemplo (i)sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 8 / 13
  • 9. ontologías – ejemplo (ii)<cobra:Person rdf:about="http://www.cs.umbc.edu/people/hchen4"> <cobra:isCurrentlyIn rdf:resource="http://www.cs.umbc.edu/ECS210I"/></cobra:Person><cobra:Room rdf:about=”http://www.cs.umbc.edu/ECS210I”/> <cobra:hostsMeeting rdf:resource=”http://www.ittalks.org/me293”/></cobra:Room> Person(“Harry Chen”) is in Room(“ECS210I”) For any room that has the property hostsMeeting() with rdfs:range limited to Meeting, the room must be a type of MeetingPlaceInBuilding Room(“ECS210I”) has the property hostMeeting(“me239”) Room(“ECS210I”) is a type of Meeting-PlaceInBuilding If a person has the property isCurrentlyIn() with a value that is a type of Room class, then that person is a type of MeetingParticipant (i.e., that person is a meeting participant) Person(“Harry Chen”) is a meeting participant sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 9 / 13
  • 10. lenguajes ontológicos RDF(S) OWL fuente: “The semantic web vision. Where are we?” (septiembre / octubre 2007)sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 10 / 13
  • 11. editores ontológicos protégé fuente: “The semantic web vision. Where are we?” (septiembre / octubre 2007)sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 11 / 13
  • 12. razonamiento contextual definicióndeducción de información nueva y relevante para el usuario y lasaplicaciones de usuario a partir de las distintas fuentes de datoscontextuales aplicación predicción de cambios en el contexto  validación del modelo monitorización monitorización contextual métodos de predicción contextual del modelo secuencial (Kalman,  detección de MonteCarlo, filtro de inconsistencias, … partículas, …) bajo nivel pre fusión inferencia -procesado gestión de atributos no indicados  integración fiable  mapeo low – high data context limpieza de datos (p.ej. quitando cabeceras) de los datos de  razonamiento lógico (+ontologías) facilitar posteriores procesamientos varios sensores  razonamiento probabilístico sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 12 / 13
  • 13. motores de razonamiento jena fuente: “The semantic web vision. Where are we?” (septiembre / octubre 2007)sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 13 / 13
  • 14. adquisición contextual definiciónestructuras coordinadas concretas de los diversos procesos ycomponentes implicados en la gestión del contexto(arquitectura) clasificación varios niveles de  acceso directo a sensor abstracción  servidor contextual aplicaciones  widgets (Context Toolkit) modelado de razonamiento  modelos basados en pizarra middleware información contextual  (...) adquisición contextual  arquitecturas orientadas sensores a servicios – SOA (OGSi) sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 14 / 13
  • 15. arquitecturas orientadas a servicios definiciónarquitectura software donde la funcionalidad está empaquetada en unidadesinteroperables llamadas servicios, accesibles a través de una red de maneraque puedan ser combinados y reutilizados para generar dinámicamenteaplicaciones de usuario característica s servicios reutilizables establecimiento un contrato SOA formal bajo acoplamiento entre servicios posibilidad de composición de servicios servicios autónomos servicios sin estado los servicios deben poder ser registrados / descubiertos sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 15 / 13
  • 16. servicios web (i) definiciónSe trata de una implementación concreta para llegar a una Arquitectura Orientada aServicios. Esto implica que tiene sus propios estándares y protocolos para llegar aconseguir cumplir con las premisas de este tipo de arquitecturas.Las principales tecnologías sobre las que basan todas las demás son HTTP, XML y lassiguientes tecnologías: UDDI WSDL SOAP Simple Object AccessUniversal Description, Web Services Description Protocol - protocoloDiscovery and Integration - Language - lenguaje de estándar utilizado enregistro basado en XML definición de servicios Web servicios Web que defineutilizado para determinar el basado en XML. Se utiliza cómo dos objetos encatálogo de servicios para describir la interfaz diferentes procesos puedendisponibles en un servidor pública de servicios Web, es comunicarse por medio dedado. Diseñado para ser decir, los requisitos de intercambio de datos XML.consultado utilizando SOAP protocolo y los formatos de Puede funcionar sobrey ofrecer documentos WDSL los mensajes necesarios cualquier protocolo desobre los servicios Web para interactuar con ellos Internet, pero por comodidad generalmente se hace sobre HTTP sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 16 / 13
  • 17. servicios web (ii)sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 17 / 13
  • 18. OSGi (i) definiciónOpen Services Gateway Initiative – plataforma software Manifest-Version: 1.0abierta con una arquitectura común para que proveedores Bundle-Name: simplebundle Bundle-SymbolicName: simplebundlede servicios, desarrolladores, vendedores de SW, operadores Bundle-Version: 1.0.0y suministradores puedan desarrollar, desplegar y gestionar Bundle-Description: Demo Bundleservicios de forma coordinada - añade un modelo de Bundle-Vendor: Vodafone Bundle-Activator: de.l.Activatorcomponente completo y dinámico a los entornos Java Bundle-Category: exampleclásicos Import-Package: org.osgi.framework característica s estándar abierto  distintas  module implementaciones compatibles define el formato de los paquetes que contienen el SW Java independiente de la plataforma (bundles) HW o archivos .jar o clases gestión del ciclo de vida o metadatos (imports/exports, restricciones, ...) (instalación / desinstalación, inicio / parada) – sin necesidad  life cycle de reiniciar el sistema ofrece una API para manejar los bundles a nivel de mecanismos de registro – instalación/desinstalación, inicio/parada, chequeo de estado, ... publicación – descubrimiento  service de servicios bundles  servicios – mecanismos de registro, publicación,  convergencia descubrimiento, ... sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 18 / 13
  • 19. OSGi (ii)sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 19 / 13
  • 20. sistema de gestión contextual (ejemplo)sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 20 / 13
  • 21. líneas futuras - GPDS servicios web SOA ontologías SOAP UDDI razonamiento OSGi OWL WSDL corto plazo medio plazo largo plazo aplicar las tecnologías de servicios web (SOAP, WSDL y   razonamiento UDDI) a los despliegues modelo contextual base datos  ontologías aplicaciones  desarrollo SW siguiendo el sistema de gestión modelo OSGi  OWL (Protégé)  Jena (servidor OSGI  migrar servicios existentes)  QoC – Calidad del contexto (precisión, actualización, ...)  seguridad (funcionalidad horizontal a todo el sistema de gestión contextual) sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 21 / 13
  • 22. ¿preguntas?sistemas de gestión contextual – GPDS 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 22 / 13
  • 23. OWL-S OWL-S Ontology Web Language for Services - especificación basada en OWL que permite publicar de forma declarativa las propiedades y cualidades de un servicio, brindando la posibilidad de descubrir e invocar servicios de forma automática así como componerlos teniendo en cuenta su descripción semánticaServicios móviles basados en contexto – CISTI 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 23 / 19
  • 24. ontología - ejemploServicios móviles basados en contexto – CISTI 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 24 / 19
  • 25. servicios web - evolución• Actualmente los Servicios Web están sufriendo una evolución importante impulsada por los nuevos conceptos de Web 2.0 y de Web Semántica. En el siguiente dibujo se puede ver las tres generaciones que se les presupone en los próximos años a los Servicios Web:Servicios móviles basados en contexto – CISTI 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 25 / 19
  • 26. Servicios móviles basados en contexto – CISTI 2008 josue@grpss.ssr.upm.es 26 / 19