随着计算机及相关技术的深入发展，计算模式正在发生着深刻的变化，计算模式的第三个时代——普适计算(Pervasive Computing or Ubiquitous Computing)时代正在到来。普适计算强调人、计算机以及环境的相互融合，这就对传统的软件技术提出了挑战，需要新型的软件技术与之相适应。本论文旨在探讨普适计算技术的理论基础和发展趋势，着重解决普适计算中的若干关键技术问题。本文在综述了普适计算的发展现状和研究热点的基础上，选择了基于RFID普适计算环境中的几个关键技术问题展开深入的研究。 在基于RFID的普适计算环境中，通过给所有对象(包括设备、物品和人)附上RFID标签，从而使物理空间中的个体和信息空间中的对象之间建立了对应关系，这为构建智能信息处理实体提供了一种切实可行的途径。RFID技术、传感器技术以及无线通信技术相结合，为构建普适计算基础设施、感知周围环境、主动地为人服务提供了重要技术支持。可以预见，在不远的将来，RFID技术将会与普适计算技术相融合，对人类社会产生深远的影响。 本文首先针对普适计算环境的需求和未来软件的发展趋势，提出了一种基于Kerberos认证机制的、面向服务(SOA)的软件体系结构；针对普适计算的热点问题——上下文感知计算，提出了一种基于本体的形式化上下文感知模型，在此基础上给出了一种适合普适计算环境的上下文感知中间件(CAMPCE)模型；针对普适计算环境中异构信息资源的互操作、集成和动态本体维护等问题，提出了一种本体代数方法；最后给出了RFID系统中的一种标签防碰撞算法。本文主要创新工作如下： 1．提出了一种适用于普适计算环境的软件体系结构。将SOA思想和 Kerberos认证机制引入到普适计算软件体系结构的设计中，在一定程度上解决了普适计算环境中任务的多样性、动态性、运行环境的异构性和访问的安全性等问题，为普适计算软件设计提供了一个参考模型。 2．在普适计算环境中，建立了一个基于本体的形式化上下文模型，使用本体描述语言OWL构建普适计算环境中的上下文本体，有助于在基于RFID的普适计算环境中充分利用Web世界和物理世界中的信息；提出了层次化的本体设计方案，并针对普适计算的特点，给出了一种适合普适计算的顶层通用本体结构，为普适计算环境异构数据资源的共享、重用和互操作等提供了理论和实现基础。 3．提出了一种适合普适计算环境的上下文感知中间件CAMPCE(Context Aware Middleware for Pervasive Computing Environment)框架。该上下文感知中间件采用上下文包装器组件和上下文聚合组件等结构，随着上下文的变化更新上下文知识库，上下文知识库的范围也随着上下文包装组件的变化而更新，适应普适计算的动态性、设备的多样性、可移动性以及任务的复杂性等特点。 4．首次提出了在普适计算环境中使用基于本体的代数模型。建立了一套较完整的本体代数理论体系，完善和发展了已有的本体代数理论，为普适计算环境中异构数据资源的互操作、本体管理、查询以及本体结构的评估等提供了理论基础。 5．提出了一种改进的动态二进制RFID标签防碰撞算法。该算法根据标签碰撞的特点，充分利用已得到的冲突信息，采用休眠计数的方法，使搜索范围大大缩小。性能分析表明，该算法比已有的二进制以及动态二进制防碰撞算法具有更明显的优势。