CN101959119A

CN101959119A - 一种基于Agent的移动互联网信息交换方法

Info

Publication number: CN101959119A
Application number: CN2009100551427A
Authority: CN
Inventors: 李军
Original assignee: Koubei Shanghai Information Technology Co Ltd
Current assignee: Koubei Shanghai Information Technology Co Ltd
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2011-01-26

Abstract

本发明公开了一种基于Agent的移动互联网信息交换方法。该方法包含三种Agent应用体系方案和一个基于Agent的移动互联网信息交换中间件的设计架构。本发明通过采用基于Agent的中间件技术来实现Mobile Agent Server，可以提高Agent Server的可移植性、可扩展性和可集成性。本发明涉及移动互联网中移动终端和固定网络之间以及移动终端和移动终端之间的信息交换领域，可以解决因移动设备的移动性、硬件资源和网络资源局限性以及平台异构性所带来的数据交换问题，具有广阔的应用前景。

Description

一种基于Agent的移动互联网信息交换方法

技术领域

本发明涉及移动互联网领域；特别涉及移动互联网中移动终端和固定网络之间以及移动终端和移动终端之间的信息交换领域；具体是指一种基于Agent的移动互联网信息交换方法。

背景技术

随着我国移动通信的快速发展，以及各类移动多媒体信息终端产品和各种手持式个人信息终端产品的出现，已将移动计算与数字通信结合在一起。最近十年以来，互联网和无线通信的发展已经给我们的生活带来了巨大影响，人们可以通过计算机与互联网连接获取信息，移动电话以无线通信方式方便地提供随时随地的交流与沟通。但互联网发展到今天，人们已经不再满足于个人电脑的连线上网，越来越多的个人因为职业和生活的需要，希望随时随地收发电子邮件、查阅新闻、股市行情、订购各种商品，即实现移动互联。

然而，移动互联网的情况比传统互联网Internet更为复杂。首先是，不同的手持设备支持不同的网络，例如CDMA和GSM；3G通信也有三大主流无线接口标准互相竞争，分别是W-CDMA(宽频分码多重存取)、CDMA2000(多载波分复用扩频调制)和TDS-CDMA(时分同步码分多址接入)；其次，不同的手持设备有不同的OS，支持不同的开发标准。大部分手持设备OS设计跟设备并没有完全分离，这一定程度上使得OS的统一的可能性极低。由于硬件和软件尚未完全分离，不同的芯片制造商的存在使得其该生态圈更为复杂。此外，移动设备本身的计算资源有限，包括运算速度、存储空间，电池能量等方面都存在一定的限制，这就对移动应用提出了特别的要求。最后，移动终端设备的不断的移动特性，直接导致移动互联网的应用面临着许多困难。

Agent技术的诞生和发展产生于20世纪60年代，它是人工智能技术(Artificial Intelligent，简称AI)和网络技术结合的产物。随着网络技术的发展，多个应用程序间相互作用的模式正从单一集成式***向分布式***演化。分布对象技术使分布且异构的应用程序之间能以一种共同的方式提供和获得服务，实现分布状态下的***集成。智能化和网络化的发展促成了Agent技术的发展。Agent为解决复杂、动态、分布式的智能应用提供了一种新的手段。

移动Agent(Mobile Agent，MA)的概念首先于20世纪90年代初由General Magic公司在推出商业***Telescript时提出。静止的Agent在其生命期内始终存在于同一个主机上，而移动的Agent可以在不同主机间传递自己的执行代码和状态。移动Agent非常适用于在无线移动环境中支持分布式应用。代表客户终端的Agent可以移动到服务器上从而在本地执行所有请求直到服务器返回结果。这样不仅可以减少通信的开销，节约带宽和电池电量，而且充分使用了强大的服务器的资源克服了客户终端上计算能力有限的问题。

基于移动互联网的蓬勃发展，对移动应用的迫切需求，以及当前移动互联网所面临的诸多问题和挑战，这就迫切需要能够为此提供有效的解决方案。由于移动Agent具有自治性和移动性的内在特征，基于Agent的移动互联网解决方案是一个可行的研究方向。

一般情况下，一个Mobile Agent***至少应该包含Mobile Agent和Mobile Agent Server两部分。MobileAgent通过MobileAgent server实现其在网络上的移动和相应动作；而MobileAgent server为Mobile Agent的移动和执行提供必要的执行环境以及相应的发射、接受、恢复、安全管理和服务调用等功能或服务。为了确保Mobile Agent能够顺利地在网络上迁移并完成相应的功能，MobileAgent Server至少应能够为MobileAgent提供以下几个主要的服务：

(1)生命周期管理：即为Mobile Agent的创建、发送、传输、接收和执行等提供必要的条件；

(2)目录服务：提供统一的命名服务，使得Agent能够在网络上准确地找到所需的服务并加以利用；

(3)事件服务：为Agent提供一种通讯机制，使得能够和其它Agent或应用***进行交互，为Agent之间的相互协作提供必要的条件；

(4)持久***：通过相应的机制确保Agent执行的持久性。使得Agent在到达目的地之后或者出现***、网络崩溃等意外时，能够准确地重新启动；

(5)安全保障：利用多种途径保障整个***的安全，包括Agent的安全、服务器的安全等。

发明内容

本发明提出了一种基于Agent的移动互联网信息交换方法，该方法包含三种Agent应用体系方案和一个基于Agent的移动互联网信息交换中间件的设计架构。本发明通过采用基于Agent的中间件技术来实现Mobile Agent Server，可以提高Agent Server的可移植性、可扩展性和可集成性。

三种Agent应用体系方案包括：客户端-Agent平台(Client-Agent Platform，C-AP)方案、Agent平台-Agent平台(Agent Platform-Agent Platform，AP-AP)方案和Agent平台-Proxy-Agent平台方案(Agent Platform-Proxy-Agent Platform，AP-Proxy-AP)。

C-AP方案一般适用于移动设备硬件配置比较低的情况，允许移动设备无需提供Agent运行环境。AP-AP方案在移动设备和固定网络服务器都安装了Agent***平台(Agent运行环境或Agent中间件)。移动用户可以在手持终端设备上配置自己的移动Agent，并可以将该Agent传输到固定网络的Agent平台上，执行相应的操作后，返还到手持设备上。根据Agent是否属于同类性质，该方案又可以分为两类：一类是固定网络的Agent运行平台和移动设备上的Agent运行平台一样；另外一类是固定网络的和移动设备上运行着不同的Agent平台，Agent的格式也不相同。在第二种情况时，这就需要一个中间代理层来支持两种Agent格式的互相转换，使得一个平台上的Agent代码转换成另一个平台能够识别的Agent格式。AP-Proxy-AP方案中Proxy的作用是翻译来自源Agent的平台的移动Agent的代码，将其包装成目的Agent平台识别的Agent，并发送到目的平台。

C-AP方案事实上也通常由三部分组成：移动客户端，移动网关和移动Agent运行平台，只有在局域网内部访问时，才无需经过网关，而只需无线接入点(Access Point，AP)就可以。该方案不需要移动设备拥有Agent运行平台，移动设备只需要向Agent服务器提交请求或命令，Agent服务器接受到用户请求或命令后，启动一个代表用户的移动Agent完成用户的请求任务。AP-AP方案允许用户自定义移动Agent，因此可以支持非常灵活的应用。该方案比较适合于应用在Ad hoc网络中。因为普适计算(Pervasive Computing)需要移动设备具有的一定的计算能力，对移动设备的存储，运算速度等硬件条件有一定的要求。而对于移动互联网中的大部分应用，移动终端设备的计算能力有限，因此不适合采用这种解决方法。AP-AP方案的另外一个不足在于很难使得不同的Agent平台之间进行互通，这也可以通过AP-Proxy-AP方案进行弥补。

基于Agent移动互联网信息交换中间件架构需要符合以下设计原则：

(1)平***立

中间件能够跨平台，支持不同的操作***。

(2)分层和微内核

分层主要是指***的架构必须有清晰的层次结构；微内核是指将基于Agent的中间件所需要的最基本的服务抽象出来，作为内核，其他服务作为运行在内核之上，作为向上次应用提供服务的中间件层。

(3)可扩展

可扩展和微内核是一致的，扩展主要是指对位于内核之上的服务进行扩展。

(4)安全性

安全性是最基本的要求，中间件必须确保Agent运行环境的安全可靠。

(5)实现独立

实现独立意味着接口和实现分类，开发者可以根据提供的接口设计和实现满足特定需求的中间件***。

所述基于Agent移动互联网信息交换中间件的应用架构可分为三层，即***层(SystemLayer)，中间件层(Middware Layer)和应用层(Application Layer)。其中中间件层又可分为两层：内核服务层(Core Services Layer，CSL)和扩展服务层(Extend Services Layer，ESL)。

内核服务层采用微内核的思想，提供最基本的支持Agent的运行服务，微内核在没有上层中间件支持的情况下仍是一个最精简的Agent运行***。采用微内核的设计原则，一方面可以使得内核最小化，满足各种性能各异的主机的需求，甚至可以支持有一定计算能力的移动设备；另一方面带来了很大的灵活性和可扩展性，因为用户可以根据实际需要在内核之上提供更多的自定义的中间件或应用。

安全性贯穿于整个体系架构的所有层面，因此安全问题与所有层次都有交叉，但各个层面关注的安全领域不完全相同。对于***层，安全性主要是指***安全，如病毒，攻击等；对于应用层主要关注于应用***的访问权限，登录认证等；本发明所述内核服务层和扩展服务层也有各自关注的安全关注点，内核的安全服务模块主要用于保证Agent存储，通信和传输的安全，而扩展服务层的安全管理模块则服务于用户资料安全，用户身份认证，资源访问管理，安全策略管理，另外也提供一组加密、解密、签名、认证的接口。

所述基于Agent移动互联网信息交换中间件的应用场景主要包括以下三种：

(1)移动设备通过Agent中间件访问位于固定网络的服务

移动设备访问位于固定网络上的服务，这些服务由Internet的服务主机提供，例如Email服务，检索服务，电子商务等。当然，根据服务的不同，用户可以给移动Agent分配不同的任务，完成特定的需要的功能。

(2)移动设备之间通过Agent中间件进行交互

这种情况是移动设备所需访问的服务是由其他无线移动设备提供。如果移动设备A需要访问移动设备B提供的服务，两个设备对应的Agent将会以C/S方式进行交互，一个是客户端，另一个是服务器端。当然，它们之间也可以以P2P的方式交互，此时，任何一方的Agent都及时客户端，又是服务器端。

(3)移动设备在不同Agent***覆盖访问内切换引起Agent迁移

当某个移动设备A离开了一个Agent服务器的影响范围(网关的信号范围)，并且进入到另一个服务器的影响范围，根据Agent的配置，设备A的Agent将会从原先的服务器迁移到新的服务器，或者销毁相应的Agent对象，并在新的服务器为设备A创建一个新的Agent。通常，位于原先服务器上的Agent的对象将会被缓存起来，而不是销毁，当设备A回到原先服务器影响范围时，则可以迅速恢复该Agent。

附图说明

图1是本发明的三种Agent应用体系方案图，其中(a)图是C-AP方案示意图，(b)图是AP-AP方案示意图，(c)图是AP-Proxy-AP方案示意图。

图2是本发明的三种应用场景图，其中(a)图是移动设备通过Agent中间件访问位于固定网络的服务场景图，(b)图是移动设备之间通过Agent中间件进行交互场景图，(c)图是移动设备在不同Agent***覆盖访问内切换引起Agent迁移场景图。

图3是基于Agent的移动互联网信息交换中间件架构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明方法进行说明：

参见图1所示，图1是本发明的三种Agent应用体系方案图。三种Agent应用体系方案分别是：

(1)C-AP方案：如(a)图所示，移动客户端硬件资源有限，没有配置Agent运行环境，移动用户通过客户端移动应用访问位于Agent平台上的服务端应用，并可配置或读取移动Agent的信息，执行数据交换，完成一定的任务。

(2)AP-AP方案：如(b)图所示，移动客户端也配置有Agent运行环境，移动用户可以在移动设备上创建自己的Agent，并可以将带有执行任务和数据的Agent发送到位于服务器的Agent平台上运行，该Agent执行完任务后，可携带返回结果和数据再次回到移动设备的Agent运行环境，从而实现数据交换任务。

(3)AP-Proxy-AP方案：如(c)图所示，当移动客户端和Agent平台是使用的Agent运行环境是不是一个标准是，可以通过代理执行Agent的相互转换。Proxy将来自移动客户端的请求Agent翻译成Agent平台能够识别的Agent，当Agent执行完任务，获得返回结果和数据时，Proxy再将Agent平台的响应Agent翻译成移动客户端能够识别的Agent。

图2是本发明的三种应用场景图。三种应用场景分别是：

(1)移动设备A，通过Gateway网关，访问位于固定网络Agent平台，配置自己的Agent完成一定的任务，该任务主要是访问位于固定网络上的服务；一个移动设备可以有多个移动Agent与之对应。

(2)移动设备A需要访问移动设备B提供的数据或服务，两个设备对应的位于AgentSever 1上的Agent A和位于Agent Server 2上的Agent B将会以C/S方式进行交互，一个是客户端，另一个是服务器端。Agent B收到Agent A的请求后，将和移动设备B进行数据交换，获得位于移动设备B的数据，Agent B将获取的数据发送给Agent A，Agent A通知移动设备A进行数据交换，从而实现移动设备A对移动设备B的服务或数据进行访问。当然，Agent A和Agent B之间也可以以P2P的方式交互，此时，任何一方的Agent都及时客户端，又是服务器端。

(3)当移动设备A离开了Agent Server 1的影响范围(网关的信号范围)，并且进入到AgentServer2的影响范围，根据Agent的配置，设备A的Agent将会从Agent Server 1迁移到AgentServer 2。迁移的方式有2种：第一种是数据和代码整体Agent对象迁移，第二种是在一定时间后销毁位于Agent Server 1上的相应的Agent对象，在Agent Server 2上根据设备A的配置创建一个新的Agent。

图3是基于Agent的移动互联网信息交换中间件架构图。

参见图3所示，该中间件分为内核服务层(CSL)和扩展服务层(ESL)。

CSL的角色相当于操作***的内核，它提供了诸如Agent创建、销毁、迁移、通信机制，访问***资源，安全等最基本的功能。CSL是最精简的Agent运行支持包，主要包含Agent运行内核和五大服务模块：通用服务、迁移服务、持久服务、通信服务和安全服务。

ESL是上层应用和CSL联系的桥梁；它提供了各类支持业务操作的模块。这些模块实现了通用的针对Agent的各类抽象的服务，例如位置服务，资源管理服务，安全服务等。ESL还向应用层提供便于使用的API，这些接口可以支持不同的实现。ESL针对移动应用的特点，包括用户管理、位置管理、资源管理和安全管理四个主要模块。

Claims

1.一种基于Agent的移动互联网信息交换方法，包括三种Agent应用体系方案和一个基于Agent的移动互联网信息交换中间件的设计架构，其特性在于：

所述三种Agent应用体系方案包括客户端-Agent平台(Client-Agent Platform，C-AP)方案、Agent平台-Agent平台(Agent Platform-Agent Platform，AP-AP)方案和Agent平台-Proxy-Agent平台方案(Agent Platform-Proxy-Agent Platform，AP-Proxy-AP)；

所述基于Agent移动互联网信息交换中间件架构需要符合以下设计原则：

(1)平***立

中间件能够跨平台，支持不同的操作***，

(2)分层和微内核

分层主要是指***的架构必须有清晰的层次结构；微内核是指将基于Agent的中间件所需要的最基本的服务抽象出来，作为内核，其他服务作为运行在内核之上，作为向上次应用提供服务的中间件层，

(3)可扩展

可扩展和微内核是一致的，扩展主要是指对位于内核之上的服务进行扩展，

(4)安全性

安全性是最基本的要求，中间件必须确保Agent运行环境的安全可靠，

(5)实现独立

实现独立意味着接口和实现分类，开发者可以根据提供的接口设计和实现满足特定需求的中间件***；

(1)移动设备通过Agent中间件访问位于固定网络的服务

移动设备访问位于固定网络上的服务，这些服务由Intemet的服务主机提供，

(2)移动设备之间通过Agent中间件进行交互

这种情况是移动设备所需访问的服务是由其他无线移动设备提供，

(3)移动设备在不同Agent***覆盖访问内切换引起Agent迁移

当某个移动设备A离开了一个Agent服务器的影响范围(网关的信号范围)，并且进入到另一个服务器的影响范围，根据Agent的配置，设备A的Agent将会从原先的服务器迁移到新的服务器，或者在一定时间后销毁相应的Agent对象，并在新的服务器为设备A创建一个新的Agent；

所述基于Agent移动互联网信息交换中间件的应用架构分为三层，即***层(SystemLayer)，中间件层(Middware Layer)和应用层(Application Layer)；其中中间件层又可分为两层：内核服务层(Core Services Layer，CSL)和扩展服务层(Extend Services Layer，ESL)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述C-AP方案允许移动设备无需提供Agent运行环境，移动设备只需要向Agent服务器提交请求或命令，Agent服务器接受到用户请求或命令后，启动一个代表用户的移动Agent完成用户的请求任务。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述AP-AP方案在移动设备和固定网络服务器都安装了Agent***平台，移动用户可以在手持终端设备上配置自己的移动Agent，并可以将该Agent传输到固定网络的Agent平台上，执行相应的操作后，返还到手持设备上。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述AP-Proxy-AP方案是在固定网络的和移动设备上运行着不同的Agent平台，Agent的格式也不相同时，Proxy的作用是将来自源Agent的平台的移动Agent的代码进行翻译，将其包装成目的Agent平台识别的Agent，并发送到目的平台。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：内核服务层CSL采用微内核的思想，提供最基本的支持Agent的运行服务，微内核在没有上层中间件支持的情况下仍是一个最精简的Agent运行***。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：安全性贯穿于所述基于Agent的移动互联网信息交换中间件体系架构的所有层面，所述内核服务层和扩展服务层都有各自关注的安全关注点，内核的安全服务模块主要用于保证Agent存储，通信和传输的安全，而扩展服务层的安全管理模块则服务于用户资料安全，用户身份认证，资源访问管理，安全策略管理，另外也提供一组加密、解密、签名、认证的接口。

7.根据权利要求1和5所述的方法，其特征在于：内核服务层CSL主要包含Agent运行内核和五大服务模块：通用服务、迁移服务、持久服务、通信服务和安全服务。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：扩展服务层ESL针对移动应用的特点，包括用户管理、位置管理、资源管理和安全管理四个主要模块。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：一个移动设备可以有多个移动Agent与之对应。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当移动设备所需访问的服务是由其他无线移动设备提供时，两个设备对应的Agent将会以C/S方式或P2P方式进行数据交互。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当移动设备在不同Agent***覆盖访问内切换引起Agent迁移时，Agent对象将会从原先的服务器把数据和代码全部迁移到新的服务器，或者销毁相应的Agent对象，并在新的服务器根据数据和代码为移动设备创建一个新的Agent。

12.根据权利要求1和11所述的方法，其特征在于：当移动设备在不同Agent***覆盖访问内切换引起Agent迁移时，位于原先服务器上的Agent的对象也可以不被销毁，而是被缓存起来，当设备A回到原先服务器影响范围时，则可以迅速恢复该Agent。