普适计算研究
普适计算环境下的人机交互技术研究
普适计算环境下的人机交互技术研究一、介绍普适计算环境下人机交互技术的基本概念和背景随着计算机技术的不断发展和普及，越来越多的设备和系统可以实现实时连接和交互，构建了一个普适计算环境。
在这个环境下，人与计算机之间的交互方式也得到了极大的发展和创新，以满足人们对信息和服务的便捷获取和更高效处理的需求。
普适计算环境下的人机交互技术，是指人们在任何时间、任何地点、任何设备上都可以通过多种方式与计算机进行交互的技术。
它不仅仅是单纯地利用计算机技术实现人机交互，而是将计算机技术应用到各种实际场景中，如保健、教育、娱乐、智能家居等方面，从而构建出一个更加智能化和具有普适性的生态系统。
二、普适计算环境下的人机交互技术的特点和优势1. 多源信息采集和综合：普适计算环境下的人机交互技术可以通过无线传感器等技术，实现对各种数据源的智能采集和处理，包括声音、图像、视频等多种类型的数据。
同时，这些数据可以进行综合，实现全方位的分析和理解。
2. 多样化的交互方式：根据不同的环境和需求，普适计算环境下的人机交互技术可以提供不同的交互方式，如语音、触屏、手势、脑机接口等多种方式的结合，使人们的交互方式更加自然和多样化。
3. 智能化的决策和反馈：普适计算环境下的人机交互技术可以通过人工智能和机器学习等技术，实现更加智能化的决策和反馈。
例如，在医疗保健领域中，普适计算环境下的人机交互技术可以根据病人的身体状态和需求，帮助医生进行诊断和治疗，提高医疗保健的效率和质量。
4. 具有实时性和动态性：普适计算环境下的人机交互技术可以实现实时的数据采集和分析，及时反馈给用户，从而提高用户的决策和处理能力。
例如，在智能家居领域中，普适计算环境下的人机交互技术可以通过传感器和智能控制系统，实现对室内环境的实时监测和调节，提供更加舒适和安全的生活环境。
5. 具有个性化和定制化：普适计算环境下的人机交互技术可以根据用户的个性化需求和喜好，进行定制化的设计和开发，提供更加个性化和用户友好的服务和体验。
普适计算技术在生活中的应用研究
普适计算技术在生活中的应用研究近年来，随着普适计算技术的日益发展，越来越多的技术在我们的生活中得到了应用。
普适计算技术的应用，既能够提高我们的生活品质，还可以解决一些复杂的技术难题。
本文将介绍普适计算技术在生活中的应用研究。
一、家居智能化普适计算技术的应用最直接的就是智能家居。
家居智能化可以通过传感器、智能开关、智能插头等设备对家居环境进行监测和管理。
这些设备可以连接到一个统一的智能系统中，通过智能算法和数据分析实现智能控制。
例如，智能插头可以控制电器的开关机，可以实现电器的智能控制，根据使用习惯，智能插头还可以控制室内光线的亮度、温度等，从而实现了非常智能化的家居环境管理。
另外，家庭智能眼镜还可以支持人脸识别技术，识别家庭成员的面孔并提供相应的互动内容，例如音乐、影视等。
二、医疗智能化在医疗领域，普适计算技术的应用非常广泛。
智能监护仪等设备可用于远程监测患者的健康状况，通过计算机技术生成精准的诊断报告，并及时提供治疗措施。
此外，普适计算技术还可以用于传输医学图像，以及为临床医生提供工作支持和协助，提高临床工作的效率。
三、智能交通普适计算技术在智能交通领域的应用也非常广泛。
例如，通过使用智能交通信号灯和智能路牌，交通控制中心可以更加高效地控制交通流量。
此外，智能交通系统还可以提供实时交通信息，协助交警处理交通事故，使城市交通管理更加规范和科学。
四、安防与监控普适计算技术在安防领域的应用越来越广泛。
通过使用人脸识别技术和视频监控设备，可以对走廊和公共场所进行监控。
此外，智能传感器和无线通讯技术也可以用于对家庭和企业进行监控和安防管理，提高安全性。
总之，普适计算技术在生活中的应用还有很多。
这些技术的应用，不仅能够提高我们生活的舒适度，同时也能解决很多复杂的技术难题，为全球未来的发展奠定坚实的基础。
普适计算关键技术的研究
【 关键词 】 普适计 算； 计算模式 ； 身份识别 ； 定位技术 ； 感知技 术
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｓ ｏ ｍｅ Ｋｅ ｙ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｓ ｅ ｏ ｆ Ｐｅ ｒ ｖ ａ ｓ ｉ ｖ ｅ Ｃｏ ｍｐｕ ｉｎ ｔ ｇ
Ｓ０ＮＧ Ｈｕ ａ ｎ ＨＥ Ｌｉ ａ ｎ － Ｉ ｉ ａ ｎ
（ Ｄ ｅ ｐ ｔ ． ｏ ｆ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｉ ｔ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｉｎ ｇ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｈｅ Ｎａ ｎ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ， Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｈｅ ｎ ａ ｎ， ４ ５ ０ ０ ４ ６ ） 【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｐ ｅ ｒ ｖ ａ ｓ ｉ ｖ ｅ ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ａ ｎ ｅ ｗ ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍ ｏ ｄ ｅ ｔ ｏ ｅ ｍ ｂ ｅ ｄ ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｓ ｉ ｎ ｖ ｉ ｓ ｉ ｂ ｌ ｙ ｉ ｎ ｔ ｏ ｏ ｕ ｒ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ 。 ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｈ ｏ ｒ ｕ ｇ ｈ
能够 提高设备的智能化 ， 从 而为用户提供更 加个性化 的 ， 以内容感知 为核 心的交互方式 ，并且可 以帮助人们 获得更 为实际的学习过程 ： 即 “ 最深刻和强大的技术应该是看不见 的技术 ．是那些融入 日 常生 通过 练习、 交互 以及共享 的模式来获取知识 。 活并消失在 日常生活中的技 术。 只有 当计算进入人们生活环境而不是 强迫人们进入计算的世界时 ． 机器的使用 才能像林中漫步一样新鲜有 ２ 实现普适计算环境的关键 技术 趣。”——Ｍａ ｒ ｋＷｅ ｉ ｓ ｅ 一 】 普适计算 环境 的实现需要 以下相关技术 ： 身份识别 ， 定 位技 术和 计算机发展 日新月异。从主机时代到 桌面计算机时代 ． 计算机带 传感技术 。 给人们越来越多 的惊喜 ． 尤其是 伴随着网络 的出现及飞速发展 ． 计算 ２ ． ｉ 身份识别技术 机更是 占据了人类社会 正常功能运转 的关键地位 。 然而也正是因为这 为 了使 现实世界 中的对 象和设备可 以成 为普适 网络环境 中一部 个 原因 ． 使得 人们 把绝大部 分精力都放在 了如何使用计 算机的琐碎问 分， 我们必须要给它们一个唯一的标识 。该标识不仅 可以使处在同一 题上． 反而忽略了如何 利用计算机来更好地解决某些 问题。随着人们 普适环境下 的多个设备相互联系 ． 也可以使 我们可以获取的资源扩展 对 生活 、 学 习服务 质量水平 的要 求越来越高 ． 人 们开始追求 一种可 以 到我们周边 的对象 。相对于其它资源来说 ， 我们身边 的资源还扮演着 无时无刻都能获得各种所需信息资源 的生活环境 ．发展伴 随着需求 ． 智能接 １ ： １ 的角色 ．可 以使 我们与地理位 置上较远的资源设备相 互联 于是被 称为 “ 第 三代计算 机革命 ” 的普适计 算时代来 临 了（ 如图 Ｉ 所 系 目 前 主要 有两种用 于身份识别 的技术分 别是无线射频识别 技术 示） 。普适计 算的出现意味着人类 与信息通信技 术的交互过程将会更 （ Ｒａ ｔ ｉ ｏ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｒ Ｆ ｍ） 和二维条码技术 。 自然 。 我们所处的网络环境将不再 是数 台电脑 的互联 ， 而是建筑物 、 用 （ １ ） 无线射频识别技术 户 以及用户身边 每个 物体的互联 无线射频识别技术是一种利 用无线 电波来识别物体信 息、 位 置或 人物身份的 自动识别系统 无线射频识别技术本来是社会上应用 比较 普遍 的技术 ． 但 近来随着普适计算 概念 的提 出 。 人们逐渐把它 和另一 种被称为无线射频识别技术标签 （ Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ Ｔ ａ ｇ ） 的技术联系在一起。Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 标签是一种与天线相连接的微型芯片 ． 在这个 芯片上存储 的数据可以 被无线接收器读 出并且将其传送到计算 机系统 。目前的 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ标签主 要有 两种类型 ： 被动型 和主动型 ， 其 中被 动型 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ芯片需要从 接收 端获取 能量 ． 而主动型 的 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ芯 片 自 身具有能量供应装置。另外 ， 有 种结 构较 为复 杂的 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ芯 片甚 至还 可 以提供 读／ 写 功 能 。一 个 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ芯片最小只有 ０ ． ０ ５ ａ ｒ ｍ ２ 并且可 以嵌入 到纸 张当中 ， 并 且随着技 术 的发展 ． 最近研制的标签还具备了可打印的功能 。 因为具有 识别 、 定位和追 踪的功能 ， 并且潜在地允许计算机 系统 可以对任何物体进 行搜索 ． Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ标签技术通 常被认 为属于通信 技术 茎 § § § 蓍 量 § 萎 ｉ 的范畴 。但是高昂 的价格 ， 技术层次上的困难以及社会舆 论对隐私安 图 １ 三种不 同的计算模式目 全 的越 来越高的关注度 ． 都是 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ标 签技术在得到广泛 发展前必须 解决 的问题 。当前 它主要应用在零售 业供应链 中，但分析 家指 出到 １ 普 适 计 算 的基 本 概 念 ２ ０ １ ２年 ＲＦ Ｉ Ｄ的应 用将会更 加广泛 。 随着处理器技术 、 网络技术 、 存储 器技 术、 显示技术以及传感器技 （ ２ ） － 维条码技术 术不断的成熟发展 ， 普适 计算的环境已经不再只是一个假想 。许多物 条 码一词来源 于英语 “ ｂ ａ ｒ ｃ ｏ ｄ ｅ ” ． 人 们根据其 构成图形 的外观结 体与对象 中都 已经嵌 入了处理器 和传感器 ． 例如 ． 汽车 中使 用传感器 构称其 为“ 条码 ” 或“ 条形码” 等。我 国国家标准统一使用“ 条码” 一词 。 来控制车轮的滑动 ． 带雷 达功 能的导航 系统可 以 自动的与前面的车保 条码技术 的研究始于 ２ Ｏ 世纪初 ． 是随计算 机应用 和发展而产生的。 条 持一定距离 但是 ． 这些系统一般都 是独立 运作 的 ． 不需要 与其它设备 码技 术具有可靠准确 、 数据 输入速度快 、 经济实惠 、 应用 灵活 、 自由度 进 行交互。在普通环 境中的洗衣机虽 然也具 有复杂的应用程序 ， 但是 大、 设备 小、 易于制作等特点 。 还需要我们人工 的控制 ． 而在 普适计算 的环 境下 ． 洗衣 机将具有 自动 其中 ． 二维条码 （ ２ 一 ｄ ｉ ｍ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ １ ｂ ａ ｒ ｃ ｏ ｄ ｅ ） 是用某种特定 的几何 图 扫描嵌入在我们衣服中的芯片并由此来选择 合适 的洗涤程序 的功能 。 形按 一定规律在平 面（ 二维方 向上 ） 分 布的黑 白相 间的图形记录数据 随之发展而来的交互过程不再仅限于人与人或人与计算机之 间 ． 而是 符号信息的 ． 通过图象输入设备或光 电扫描设备 自 动识读 以实现信 息 将出现在人与任意的非计算 机对象以及对 象
基于可信计算的普适计算安全认证问题研究
普适计算 网络的认证机 制
普 适计 算 网 络 中的 认证 实质 也 就是 应 用程 序 向 认证 的 另 一
引入 安全 芯 片 Ｔ Ｍ ，通 过 软硬 件 相结 合 的 办法 来保 护 计算 机 终 方 证 明 自 己是 安全 的 。文 中选 取 自组 网络 作 为普 适 计 算 网络 的 Ｐ 端 安全 。它 的安 全 启动 过程 如 图 １ 所示 ：可信 计 算 的计 算 机把 个 应用 模 型 ，并在 此 基 础 上讨 论 三种 安全 认证 机 制 ，并 比较 Ｔ Ｍ 芯片作 为一 个完 全可 信 任 的信任 源 ，随着 启动 顺 序依 次验 分析 它们 的应 用可行 性 。 Ｐ 证 ＢｏＳ ｌ 、操作 系 统加 载模 块 、操 作 系统 、以及 应 用程 序 ，确保 在 自组 网 络 模型 下 ，每 个 节 点 的地 位 是平 等 的 ，任 意 一个 系 统启 动 进 入一 个 安全 操 作 系统 。如 果 中 间任 一 环节 没 有 通过 节 点 都有 可 能是 恶 意 的 攻 击 者 ，也 都 有 可 能 是 潜 在 的 受害 者 。
的 安全 认 证机 制 的研 究集 中在 认 证协 议 、 认证 的 数 字签 名 及 图
像 签名 技 术 上 ，而对 执 行认 证 的 实体 一操作 系 统 的 安全 比 较忽 略 。针 对这 个缺 陷 ，本 文提 出利 用可 信 计算 来 保护 普 适 计算 安 全的 思想 。首先 对 普 适计 算 环境 中的 三种 安 全 认证 机 制 进行 比较 ，然后 将 不 同方 法 进行 取 长 补短 ，提 出 了一种 新 的 基 于可 验证 ，则 无法进 入可 信计 算平 台 。可信 计算 提供 的安全 功能 有 ： 信计 算模型 。 终端 设 备 认证 、数 据 完 整性 校 验 、用 户 身份 认 证 、用 户 权 限合
普适计算技术在智能家居中的应用研究
普适计算技术在智能家居中的应用研究第一章绪论随着智能技术的快速发展，智能家居已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
智能家居系统可以提高居民的生活质量，提供更加便捷、舒适、安全的居住环境。
而普适计算技术是智能家居系统的重要组成部分之一。
本文将围绕普适计算技术在智能家居中的应用进行研究和探讨。
第二章普适计算技术在智能家居中的应用1.环境感知环境感知是智能家居中普适计算技术的重要应用之一。
通过环境感知设备，智能家居系统可以对周围环境进行实时监测和分析。
例如通过传感器监测室内温度、湿度、烟雾、二氧化碳等参数，让智能家居系统可以实现自动开合窗户、控制温度等功能。
2.身体健康监测智能家居系统可以通过传感器对居民的身体健康状况进行监测。
例如通过智能床垫可以监测睡眠状况，智能体脂秤可以监测体重和体脂率，智能血压计可以监测血压等。
这些数据可以被智能家居系统记录并分析，通过智能算法提供个性化的健康建议和服务。
3.智能家电控制智能家电控制是智能家居中普适计算技术的另一重要应用。
通过智能设备控制中心，可以实现对智能家电进行远程控制，在手机端或者电脑端实现轻松智能化的操作。
例如通过智能语音控制系统，可以实现对家电的语音控制。
通过智能家电的自适应学习功能，系统可以快速适应居民的生活习惯和需求。
4.安防监控安防监控是智能家居中普适计算技术的另一重要应用。
通过智能监控设备，智能家居系统可以实现对家庭环境的实时监控。
例如通过智能门锁系统可以实现门锁自动化、安全提醒等功能。
通过智能监控摄像头，可以实时监测家庭安全状况。
第三章普适计算技术在智能家居中的优势和挑战1.优势普适计算技术可以实现对智能家居系统的智能化控制和管理，提高智能家居的便捷性、灵活性和智能化程度。
通过普适计算技术的应用，可以让智能家居系统实现更加个性化和贴合用户需求的智能服务。
同时，普适计算技术可以实现家庭智能化系统的智能联动，提高智能家居的稳定性和可靠性。
2.挑战普适计算技术在智能家居应用中也存在一些挑战和问题。
普适计算环境下的情感状态识别与响应研究
普适计算环境下的情感状态识别与响应研究摘要：随着智能计算设备的普及和智能家居系统的发展，普适计算环境正在逐渐普及。
在这种环境下，计算设备能够感知和识别人类的情感状态，并根据这些状态做出响应。
本文将探讨普适计算环境下的情感状态识别与响应的研究，包括其意义、挑战和方法。
一、引言普适计算环境是指通过计算技术将计算和通信嵌入到人们生活和工作的各个环境中，使之成为智能化、自适应和个性化的环境。
在这种环境下，计算设备能够感知和理解人类的情感状态，并根据这些状态做出相应的响应。
情感状态识别和响应是普适计算环境中的重要研究方向，它对于提高用户体验、个性化服务以及人机交互效果具有重要意义。
二、意义及挑战情感状态识别和响应在普适计算环境中具有多重意义。
首先，它可以提供个性化的服务和用户体验。
通过识别用户的情感状态，计算设备可以根据用户的需求和偏好提供相应的服务，从而提高用户满意度。
其次，它可以改进人机交互效果。
计算设备能够根据用户的情感状态做出相应的响应，使得人机交互更加自然和有效。
最后，它可以帮助人们更好地管理情绪和心理健康。
在日常生活中，人们经常面临各种情绪波动，通过普适计算环境的情感状态识别和响应，人们可以更好地认识和管理自己的情绪，提高心理健康水平。
然而，普适计算环境下的情感状态识别与响应也面临着一些挑战。
首先，情感状态是复杂、主观且多样化的。
不同的人在相同的情境下可能产生不同的情感状态，这使得情感状态的识别和响应变得复杂和困难。
其次，情感状态的识别需要结合多种信息源，包括语音、面部表情、动作等，这要求计算设备具有多模态传感能力。
另外，情感状态的识别和响应需要实时性和可靠性，这对计算设备的计算能力和资源管理能力提出了挑战。
此外，情感状态识别和响应还面临着数据隐私和伦理问题等挑战。
三、方法与技术为了实现普适计算环境下的情感状态识别和响应，需要采用多种方法与技术。
首先，情感状态识别可以通过传感器捕捉用户的生理信号和行为数据来实现。
普适计算环境下的图书馆信息服务研究
普适计算环境下的图书馆信息服务研究摘要：目前的图书馆在信息服务上面存在一些问题，比如：信息在传输时比较繁琐和低效。
在这种情况下可以使用普适计算技术，这样就可以将信息服务的质量提高，达到“以人为本、随时随地”的服务水平。
关键词：普适计算图书馆信息服务信息服务系统普适计算的思想由Mark Weiser在1991年提出，在Mark Weiser 的著作《Scientific American》中其提出了“The computer for the twventy-first century”这一概念。
也就是说Mark Weiser主张在日常的工具中使用计算机，将计算机本身从人们的视野中抹除掉，将计算机嵌入到日常中，回归到要完成的任务本身。
这一概念在上个世纪90年代后期引起了重大的反响，得到多方的关注，因此已经成为一个具有重大影响力的领域。
21世纪是电子技术高速发展的时代，也是信息爆炸的时代，图书馆也引进和购买大量的电子资源供学生和老师使用。
这些电子资源不仅共享性好、存储容量大，而且检索方便。
在此情况下，图书馆的功能也发生了一些变化。
传统图书馆的作用是对图书的文献信息进行加工、保存以及检索和利用，而目前这一状况正在向交互式、个性化的服务目标转变。
当下，基于桌面计算的信息网路的传输模式存在一些问题，其往往比较繁琐和低效。
因此，当人们处于所处的环境、地点发生变化时，就很难获取到信息，更不用说对信息进行处理和传输了。
而普适概念的提出正好填补了这方面的空缺，让“以人为本、随时随地”的服务成为可能。
当处于普适的计算环境中时，读者可以使用任何的设备以及任意的网络来获取资源和网络服务。
这时，计算行为本身已经和周围的环境有机的合为一体，也就是说当人们处于所处的环境、地点发生变化时，也可以获取到信息和网络服务。
1 目前图书馆在信息服务方面存在的问题目前，越来越多的图书馆引进电子资源，但是在电子资源引进的同时，也出现了一些问题，以高校的图书馆为例，校外访问以及使用什么手段进行校外访问成了问题。
普适计算的研究和应用
普适计算的研究和应用随着计算机技术的不断发展和普及，普适计算（Ubiquitous Computing）这一概念已经成为近年来学术界和工业界研究的热点。
普适计算是指将计算和通信技术融入到我们的日常生活中，让计算机智能化地穿戴在我们身上、周围的环境中，实现人机环境无缝集成的一种新型计算模式。
本文将围绕普适计算的研究和应用展开讨论。
普适计算的研究普适计算的研究内容十分丰富。
首先，普适计算需要解决的问题是如何将计算和通信技术融入到日常生活中，在不影响人们正常生活的前提下实现人机环境无缝集成。
这需要研究如何对环境进行感知和识别，如何设计传感器和无线通信技术等。
其次，普适计算需要关注人机交互的问题，即如何使计算机更好地理解人类的意图和行为，同时让人们能够与计算机进行有效的实时交互。
这需要研究如何设计自然语言处理、虚拟现实、增强现实等技术。
最后，普适计算需要关注具体的应用场景，如智能家居、智能医疗、智能交通等领域。
在普适计算的研究中，人机环境感知是一个重要的问题。
如何让电子设备更好地感知周围环境的状态以及人类行为的意图，是智能化家居、智能交通等领域的核心技术之一。
人机环境感知需要结合多种技术手段，如传感器、摄像头、激光等，从而实现对环境信息的感知和获取。
在此基础上，还需要设计有效的算法和技术，进行数据处理和挖掘，从而提取出有用的信息，为后续的智能化应用提供支撑。
普适计算的应用普适计算的应用场景非常广泛。
下面，我们将重点介绍智能家居、智能医疗、智能交通等领域的应用。
智能家居：智能家居是普适计算的重要应用领域之一。
在智能家居中，计算机可以与各种家电设备进行无缝连接和交互，通过识别人类行为意图，实现自动控制和监测。
例如，智能家电可以根据人类的日常行为自动开启和关闭，如智能灯光、智能窗帘等，还可以通过感知人类行为，自动适应温度、湿度、空气质量等，从而保障家庭成员的生活质量。
智能医疗：在智能医疗中，普适计算可以实现通过智能穿戴设备、各种传感器、云计算等技术手段，对患者进行生命体征监测、病情分析等，使医疗机构能够更快、更准确地诊断和治疗疾病。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
信息技术快报
Information Technology Letter
2005 年 第 3 卷 第 10 期 (总第 29 期) 出版日期: 2005 年 10 月 6 日
Please register PDFcamp on /, thank you. 本期主题： 数字化技术
Ａ ｕ ｒ ａ
Ｇ ａ ｉ ａ
Ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ
人机交互 系统软件 普适网络 普适设备
语音输入，人脸识别，手写输 入、电子纸、眼镜显示器 分布式资源发现与管理，协同服 务，主动交互，自适应服务 无线网络，移动计算，自组网络， 无线传感器网络，对等网络 移动和手持设备，智能设备， 传感器，可穿戴计算机，Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ
用户情境是指包括用户所处位置、用户周围设备、用户当前所使用服务等的综合信息。对 Please register PDFcamp on /, thank you. 用户情境的感知是增强普适计算应用适应性的基础，也是实现为用户提供透明服务的前提。用 户意图感知是指对用户在普适计算环境中下一步所希望的服务的确定。相对于用户情境感知， 对用户意图的感知将更为复杂，更需要智能化的手段和方法。采用中间件技术支持上述目标是 普适计算技术的重要研究内容。 满足普适计算中的某些特殊要求 采用中间件技术为普适计算应用提供某些特殊的功能，也是普适计算中间件所要实现的一 个 重 要 目 标 。 比 较 典 型 的 有 PICO[25] 中 间 件 提 供 异 构 环 境 中 的 信 息 共 享 ， QoS-aware Middleware[26]为普适计算应用提供所需的 QoS 保障，Super Spaces[27]主要解决大规模普适计算 应用所面临的问题，MiddleWare for Multimedia[18]主要是为普适计算应用提供多媒体支持。 普适计算中间件技术研究，目前大多还处于探索阶段。这主要有两个原因：一是目前普适 计算环境的构建本身正处于研究探索阶段，不断有新技术和新设备应用到普适计算环境中；二 是用户对应用需求也在不断发展变化，不同用户不同应用场景对普适计算应用需求的差异很 大。同时可以看出，充分利用已有的被广泛使用的中间件技术，采用公开开放的技术规范和标 准，采用服务方式统一普适计算应用开发及运行环境，实现网络服务环境与智能空间的统一是 普适计算中间件发展的基本趋势。
一 普适计算研究 二 人脸识别理论与应用研究 三 Ａ Ｖ Ｓ 视频编码技术回顾与应用展望 四 运动视频分析技术及其应用
（ １ ） （ １ ２ ） （ ２ ０ ） （ ２ ６ ）
中国计算机学会赠阅会员刊物
普适计算研究
普适计算研究
李锦涛
摘要：本文描述了普适计算的概念、主要研究内容及其现状，并重点介绍我们研发的一种适应普适计算的智能 应用服务平台和我们在基于 RFID 的上下文感知技术等方面的研究进展情况。 关键词：普适计算 智能应用服务平台 RFID
信息技术快报 Information Technology Letter
Vol. 3.No.10 Oct.2005
网络及硬件设备技术的创新，二是适应普适计算的系统软件技术创新。普适计算中的系统软件多采 用中间件技术为普适计算应用提供系统支持。普适计算中间件的设计目标一般有以下几个方面： 为应用移动（迁移）提供支持 移动性或者可迁移性是普适计算应用的一种重要特性。当用户在不同的智能空间内移动 时，需要不间断地使用应用服务。例如，适应普适计算的中间件一般通过提供一种将应用状态 及所涉及的数据与应用实际运行环境相分离的机制，为应用移动或迁移提供支持。这类中间件 比较典型的如 Compute Capsule[21]主要采用将应用执行和应用数据分离的机制；Mobile Agent[7] 通过定义标准服务接口来统一应用执行环境；One World[22]提供了一种描述应用的统一格式。 它们从不同的层次和角度，为普适计算环境中的应用移动提供支持。 屏蔽智能空间及应用执行环境的复杂性 无所不在的各种嵌入式计算设备是构成普适计算环境的重要要素。这些设备无论从功能还 是形态等各方面都有着很大的差异。中间件技术是普适计算实现屏蔽智能空间中设备复杂性的 一种重要手段。另外由于所适用的场合以及用户所处情境的巨大差异，采用中间件技术来屏蔽 应用执行环境的复杂性也非常重要。普适计算中间件所采取的措施一般包括通过定义各种规范 的应用接口服务以及采用类似 Java 的虚拟机技术等。这类中间件比较典型的如 AMUN[23]通过 定义标准服务来屏蔽应用执行环境的复杂性；BASE[24]采用微代理机制，通过对不同插件的统 一管理，来简化对智能空间中设备的控制和使用。 为感知用户情境及意图提供支持
感 知 上 下 文 计 算
智 能 空 间
可 穿 戴 计 算
图 1 普适计算主要研究内容
(1). 普适计算研究体系 下面介绍普适设备、普适网络、系统软件、人机交互等普适计算研究体系的几个主要层次：
普适设备 Please register PDFcamp on /, thank you. 普适计算环境由普适计算设备、系统软件及其网络等部分构成。其中普适计算设备根据功 能不同可以分为信息访问终端、感知设备、智能物体等。 − 信息访问终端：通过有线或无线的方式与网络连接，使用者可以随时随地按需获取各种信息 和服务。典型的信息访问终端包括 PDA2、PC、智能手机、网络计算机等，其中智能手机被 认为是当前普适计算的首选平台[2]； − 感知设备：包括用于标识对象身份的设备（如射频标签 RFID）和用于感知物理对象和环境 状态的设备（如传感器、智能灰尘、照相机、摄像机等） ； − 智能物体：通过将计算和通信能力嵌入到日常生活中的常见物体中，如家具[3]、家电、咖啡 杯等，将其变为智能物体，从而实现计算机对这类设备的感知和控制，建立物理世界与虚拟 世界联系的桥梁。 普适网络 普适计算环境是一种普遍互连的环境。除当前常见的计算机之间的互联外，各种物体都通 过不同方式与其他物体相连。 普适计算环境下的网络环境包括各种无线网络、 互联网、 电话网、 3 电视网等，还包括 RFID 网络、无线传感器网络、GPS 网络等多种不同类型的网络。普适计 算网络支持异构环境和多种设备的自动互连，对环境的动态变化具有自适应性，提供无处不在 的通信服务。 当前普适计算网络的研究主要集中在无线和移动网络、 自组网、 无线传感器网络、
１ 引言
伴随着计算、通信和内容的相互结合以及计算机微型化、嵌入式的发展趋势，计算模式正向着 以人为中心的普适计算（Ubiquitous or Pervasive Computing）模式发展。普适计算是 Mark Weiser 于 1991 年提出的关于未来计算模式的构想[9]。在普适计算环境下，计算和通信能力将普遍存在并融入 到日常生活环境中，信息空间与物理空间将实现融合，人们可以随时随地自由访问环境提供的各种 信息和服务，计算机将从人们的视线中消失，人们的注意力将回归到要完成的任务本身。普适计算 的本质在于新的计算模式以及与之相适应的人机交互方式，使计算机真正进入人们的工作和生活， 成为像空气、水电一样的生活必需品，并像笔纸、刀叉一样使用方便。 适应普适计算的应用服务平台和基于 RFID1的上下文感知技术研究等方面的进展情况，最后总结全 文并展望下一步工作。
1
Radio Frequency Identification，射频识别标签
第 on Technology Letter
Vol. 3.No.10 Oct.2005
普适计算应用
Ｃ ｏ ｏ ｌ Ｔ ｏ ｗ ｎ Ｄ ｒ ｅ ａ ｍ Ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ｓ ｍ ａ ｒ ｔ Ｒ ｏ ｏ ｍ Ｅ ａ ｓ ｙ Ｌ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｎ ｄ ｅ ａ ｖ ｏ ｕ ｒ Ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ
2 3
Personal Digital Assistant，个人数字助理 Global Positioning System，全球定位系统
普适计算研究
P2P4等。 系统软件 普适计算的系统软件对普适计算环境中大量联网的信息设备、智能物体、计算实体进行管 理，为它们之间的数据交换、消息交互、服务发现、任务协调等提供系统级的支持。普适计算 的系统软件不同于传统分布式系统软件，主要有两个基本的特点：物理集成和自发的互操作。 由于普适计算环境存在任务动态性和设备异质性等特点，普适计算系统软件需要解决设备与服 务的发现与自适应等问题，实现对物理实体的管理以及模块间的协调机制，同时还要保证系统 的鲁棒性和安全性[12,10]。 人机交互 自然人机交互为人与普适计算环境之间提供更和谐、更高效的交互方式，典型的交互方式 包括语音输入、手写输入、电子纸、眼镜显示器等。除鼠标键盘输入等由人驱动的显式人机交 互外，普适计算的人机交互方式会向隐式和多模式的人机交互方式方向发展。 (2). 普适计算热门研究领域 普适计算的热门研究领域包括上下文感知计算、智能空间、可穿戴计算等： 上下文感知计算 自动感知物理空间中对象与环境的状态信息及其变化是普适计算的重要特征。感知上下文 计算利用上下文信息向用户提供高效率的信息交互，并提高服务的针对性。常见的上下文信息 包括时间、位置、场景等环境信息，屏幕大小、处理能力等设备信息以及身份、操作习惯、个 人喜好、情绪状态等用户信息。感知上下文计算涉及上下文信息感知、上下文建模、上下文感 知应用等多个方面[8]。 上下文信息可以通过感知器捕获，从已有的信息中抽取（如日程表、天气预报等） ，由用 户直接设定等多种方式获取。其中感知器除包括用于感知声光电等物理信息的传感器外，还包 括 RFID 标签、摄像头、GPS 系统等多种感知设备，甚至还可以包括感知用户是否在使用电脑 设备的键盘（在 ICQ 等程序用于感知用户状态） 、统计分析网络流量与特征的网络监视器等。 智能空间 智能空间是一个嵌入了计算机、信息设备和多模态的传感器的工作空间，其目的是使用户 能够方便地访问信息和获得计算机的服务，进而高效地实现个人目标和与他人协同工作[14]。智 能空间可以在不同尺度上得到体现，以家庭、办公室、教室、超市或机场等离散环境为基础， 逐步实现互连并扩大至全球[4,5]。 可穿戴计算 可穿戴计算[6]是普适计算设备研究的一个重要方面，通过把计算和交互设备穿戴在身上， 方便人们随时随地获得计算和信息服务，典型的可穿戴计算设备如可穿戴式战场电脑、智能衣 服、智能手套、智能手表等。