移动计算环境动态多变且异构，面向移动计算的WEB中间件需要适应这些复杂性，本文从提高移动计算平台应用软件的适应性、意识性支持等方面入手，分析了中间件技术的发展现状和趋势，结合移动计算中间件特点和面临的各种挑战，提出了基于意识的Web中间件体系结构，力图实现一种能够较好支持移动计算环境的软件基础架构，并通过原型系统验证该中间件体系结构的有效性。本文主要内容和贡献点包括：1.提出了基于意识的移动WEB中间件架构，分析设计了中间件中的WEB技术引擎、上下文感知引擎和意识核心引擎，通过上下文感知引擎，中间件能够获取动态环境中的各种上下文信息，并结合近场通讯（Near FieldCommunication-NFC）技术，利用意识核心引擎，解决动态环境中服务的自动获取，以及应用的适应性问题。2.提出了基于NFC的上下文意识中间件架构，解决了移动计算中具有上下文意识的，并能适应各种上下文变化的高级应用问题，提供了上下文意识应用的基础设施支持。同时，基于改进的AdaBoost算法和LBP(Local Binary Pattern)算法，实现了面向移动设备的快速人脸识别系统。基于NFC的上下文意识中间件框架和人脸识别算法，有效支持各种上下文的获取、解释和访问，应用进一步验证该方法能更好地改善用户体验。而且，论文提出了一种跨平台NFC软件栈架构。通过NFC软件栈运行时环境提供抽象的、无差异的操作系统基础服务；通过NFC控制器抽象层向上层屏蔽不同NFC控制器之间的差异；通过NFC服务接口层来适应不同的操作系统或应用框架，以实现对第三方NFC应用的兼容。基于该架构实现的NFC软件栈可以适应多种软硬件平台，使其功能和性能满足移动WEB中间件要求。3.提出了面向移动计算的、具有QoE意识的WEB中间件架构，提出了面向多媒体服务的QoS/QoE相关模型，研究了无线网络环境中使用QoS参数评价QoE的方法。使用提出的QoS/QoE相关模型，基于论文提出的移动WEB中间件开发的应用，能够预测特定网络环境中多媒体服务的QoE值，并自动调整应用参数，解决移动多媒体计算环境中应用自动意识并适应网络环境的问题，改善多媒体服务的QoE。而且，论文提出的QoS/QoE相关模型测试QoE的方法与基于模型的方法测试QoE结果做了对比验证，进一步证明论文提出方法的有效性。4.提出了面向移动多媒体计算的、具有私密保护意识的中间件架构，基于NFC传感器获得动态环境中私密保护上下文需求信息，提供端到端的视频通讯安全策略，确保只有授权的用户看到视频信息。并采用基于伪随机数的方法实时在DCT域对视频信号加扰，即Intra宏块的变换域参数符号做伪随机翻转，从而使得非授权用户无法正确解码所需要的视频。为保证产生伪随机数的种子状态值的安全传输，对称密钥加密和公钥加密技术用于确保其安全送达接收方。同时，尽可能减少私密意识计算复杂度对实时视频通讯的影响。5.提出了针对HTML5Canvas的渲染算法。该算法改进了Canvas的渲染流程；并在优化了Grid算法的基础上实现了线性渐变和放射渐变填充；通过动态跟踪图形的失效区域，合理划分出多个局部待渲染区域，实现了局部渲染，与传统算法相比，在大分辨率的设备上性能提高非常明显；通过分析Canvas中曲线绘制原理，提出了任意圆弧的轮廓化算法，该算法通过中点规则计算出圆弧Bézier曲线的控制点，相比传统算法，算法复杂度小，绘制效率高，适用移动设备。最后的仿真测试验证了以上几个方面优化的良好效果。