“能够随时随地利用计算机解决各种问题”，一直是人们长久以来的愿望。 移动计算技术和开放系统技术的提出和发展使得这一愿望逐步得以实现。随着 计算机技术向“便携化、普适化”发展，通信技术从有线向无线发展，网络技 术向“宽带化、IP化、移动化”发展，移动计算技术和开放系统技术面临着更 高层次的挑战和需求。这些挑战主要包括来自方面：(1)移动应用的规模不断扩 大，大规模分布式移动应用系统日益广泛，除了要求系统支持移动性，还要求 系统具有更强的开放性、伸缩性和可维护性，并且要求系统能够支持对遗留系统 的集成。(2)与此同时，现有开放系统技术主要面向固定网络环境下分布式应 用，一旦迁移到无线网络的移动环境下，系统性能变得非常低下，这些挑战使 得移动计算技术和开放系统技术的融合，利用开放系统技术提高移动应用系统 的开放性，利用移动性提高开放系统的性能的需求日益强烈。 本文所讨论的研究尝试将移动计算技术、开放系统技术、工作流技术和协 作技术融合，并结合软件工程方法和形式化方法，从模型、体系结构、基础设 施、编程模型与软件实现技术等方面展开一系列研究，提出开放环境下的移动 计算理论和技术，期望能够系统地、全面地解决开放式移动应用中的各种问题。 在实际研究中，将面向服务的网格技术和基于移动Agent的移动计算技术 进行融合，提出网格环境下移动计算模型；利用工作流技术实现系统运行的高 效性；利用基于元组空间的多Agent的协作技术来提高系统的灵活性；利用面 向服务体系结构的分析与设计(SOAD)的软件工程方法和形式化的Petri网技 术为应用系统的设计提供完善的系统分析、设计、评价和验证手段。 本文所讨论的网格环境下移动计算的研究工作从理论模型、实现技术和应 用三方面内容展开。本文将对主要研究内容和贡献展开深入分析与讨论： 1.服务器端模型研究—移动性服务模型 在开放的移动环境中存在大量异构的移动资源，首先研究如何利用网格服 务(Grid Service)机制屏蔽移动资源的异构性从而实现共享。这里主要通过对网 格服务进行扩展，引入移动Agent技术，提出移动性服务模型，从而实现移动 资源的共享。 2.客户端模型研究—委托-租用模型 移动应用的网络接入方式和终端设备都表现出多样性，同时还存在移动性 问题。这里通过从现实生活中寻找答案，将现实生活中普遍存在的委托代理概念 和租用概念，引入到网格环境下的移动计算中，将两种思想融合，并借助于移 动Agent技术，提出了网格环境下移动计算的客户端模型—委托-租用模型。 3.业务流模型—开放式移动业务流管理模型 现有面向服务的业务流合成技术，如BPEL等，不能完全满足移动业务需 求。本节的研究重点将放在两个方面：(1)引入工作流技术，在移动性服务和委 托-租用模型的基础之上构建支持移动特性的移动业务流管理系统；(2)在对移 动性服务合成的基础上，将不同的移动性服务的互操作从空间和时间上进行解 耦，从而支持移动特性的业务流。 4.网格环境下的移动计算体系结构 综合服务器端的移动性服务模型，客户端的委托-租用模型，以及开放环境 下移动业务流管理模型的基础之上，基于层次化方法，提出了网格环境下的移 动计算解决方案的开放移动性体系结构(OMA，Open Mobility Architecture)， 为开放移动应用系统设计提供指导性原则。 5.移动应用形式化建模与分析技术 基于网格环境下移动计算技术实现的移动系统，必须采用形式化的手段来 对系统建模并进行性能评价，从而在移动系统设计阶段保证系统的正确性和高 效性。Petri网作为一种有效的图形与数学工具，可用于模拟许多其活动具有并发 与异步特征的系统，它可以模拟并发与冲突，确定系统是否处于死锁状态等。然 而，一般Petri网不能精确表达移动性服务的语义，例如消息和操作等概念。为了 克服以上问题，使得模型更加直观，符合移动性服务的定义，本文讨论基于一 种高级Petri网-OOPN(Object-Oriented Petri Net)的移动性服务描述与合成方法。 并在此基础之上，提出基于OOPN方法的移动应用系统的控制流建模技术，利 用已有的Petri网的分析和验证技术来对所设计的移动应用系统进行性能评价。 6.网格环境下移动计算中间件实现技术 一个完整的开放式移动计算解决方案，不仅需要理论模型的支撑，还需要 具体的实现技术支持，才能最终投入工程应用，解决现实世界的相关问题。本文 将从开放式移动应用系统开发人员的角度，在已有的理论研究成果之上，讨论 网格环境下移动计算的实现技术，为应用开发提供充分的软件技术支持。本文主 要从网格环境下基于中间件技术的开放式移动应用的运行与开发平台的系统框 架，基本组件，编程模型三个方面来进行详细讨论，此外，还对运行平台的一 些核心实现技术展开讨论。 7.面向普适用户的并行计算研究 这一章是论文研究工作的非常有意思的一部分工作，属于开放式移动计算 的另外一个分支。借助于移动Agent和P2P技术，以及Petri网理论，对面向普 适用户的Internet环境下的并行计算展开了研究，提出了并行计算的理论模型， 设计并实现了一个并行计算中间件的原型系统——ParaCQ。具体试验表明，所讨论 的研究工作是通用的，可行的。 8.网格环境下移动计算应用研究 城市交通信息服务网格是上海信息网格总课题的典型应用。本文主要讨论 城市交通信息网格的设计和工作原理，并从开放性和移动性两大方面入手，利 用已有研究成果一网格环境下的开放移动计算理论和相关技术，着重讨论系统 关键模块的设计与实现，从进一步提高交通信息网格的性能。事实表明，城市交 通信息服务网格是可行的、高效的和通用的，对解决城市交通问题发挥了积极 的作用。 关键词：移动计算，网格，移动Agent，委托，租用，移动性服务，元组空间； 工作流，Petri网，并行计算，ITS