基于智能移动平台的情景感知技术研究
智能家居中的智能控制与情境感知技术研究
智能家居中的智能控制与情境感知技术研究现代科技的发展让我们的生活越来越便捷且智能化，智能家居则是其中一个重要的方向。
智能家居通过连接各种设备与传感器来实现智能控制，让我们的居住环境变得更加智能、舒适、安全。
而这其中的智能控制与情境感知技术，则是智能家居的重点技术，下面就来详细介绍。
一、智能控制技术智能控制技术是智能家居的核心技术之一，它通过各种设备和传感器互相连接，实现对家居环境的自动化控制。
比如，当你离开家时，智能家居系统可以智能地关闭所有电器，自动保持温度、湿度等环境参数，又或者当你需要加热一个房间或者调节灯光时，智能家居系统也可以通过智能遥控器、手机或者语音控制实现。
智能控制技术不仅可以提升生活的舒适度，还可以节约能源并促进环保。
智能控制技术的实现，主要依靠传感器和控制器的应用，传感器可以感知环境的温度、湿度、照度等参数，控制器则是能够对这些获得的数据进行分析和处理，并且做出对应的控制操作。
而传感器和控制器的互联，则通过智能家居的网络系统来实现，这个网络系统包括了家庭电器、传感器、控制器、无线局域网、路由器等多个组件。
通过它们之间的协作，智能家居才能够实现数据的传输和处理，从而实现智能控制。
二、情境感知技术情境感知技术指的是智能家居系统通过收集和分析环境、行为、身体状态、习惯等多种数据，用来评估居民的需求，并选择和执行相应的控制操作，从而实现更智能、更人性化的居住环境。
比如，当你走进房间时，智能家居系统可以通过感应器来检测你的位置，并根据你的位置控制灯光的明暗，直到你坐下来前提亮灯。
当你坐下来后，系统会自动切换到更柔和的灯光模式，以避免干扰你的视觉。
又或者，当你爬上床后，系统可以通过床上的感应器来检测你的状态，根据你的状态来控制电器设备，如若你感到困意，系统会自动关掉房间里的所有电器，并调整温度、湿度等环境参数，以为你创造最佳的睡眠环境。
情境感知技术的实现，需要多种传感器的协同工作，包括光感传感器、温湿度传感器、人体红外传感器、加速度传感器、心率传感器等等。
基于情景感知的移动接入模式挖掘及预测研究的开题报告
基于情景感知的移动接入模式挖掘及预测研究的开题报告一、选题背景和意义随着5G网络应用的日益成熟，移动通信用户数量和设备数量不断增加，移动接入模式也面临着更高的要求和挑战，无法满足用户个性化需求和场景应用需求。
情景感知技术是一种新兴的技术，可以通过分析用户的环境和行为状态，为用户提供更准确、实时和个性化的服务。
将情景感知技术应用于移动接入模式，可以提高用户满意度和网络性能，是一种重要的研究方向。
二、研究内容和方法本研究将从情景感知技术和移动接入模式出发，结合大数据和机器学习技术，挖掘和预测用户的移动接入模式。
具体内容和方法如下：1. 情景感知技术：采集用户手机传感器数据，分析用户的环境和行为状态，如用户所处的位置、出行方式、用户的使用习惯等，利用情景感知技术识别出用户当前的应用场景；2. 移动接入模式：分析现有的移动接入模式及其优缺点，提出针对不同场景的移动接入模式；3. 大数据和机器学习技术：采集大量用户的行为数据、应用数据、网络数据等，通过机器学习算法建立用户移动接入模式预测模型；4. 实验验证：设计实验方案，验证情景感知技术的准确度和移动接入模式预测模型的有效性。
三、预期成果和意义本研究的预期成果包括：1. 情景感知技术和移动接入模式的深入研究和分析；2. 基于情景感知的移动接入模式预测模型的建立和验证；3. 移动接入模式的优化方案和实现方法。
本研究的意义在于：1. 提高用户的服务体验：基于情景感知技术的移动接入模式可以为用户提供更准确、实时和个性化的服务；2. 提升网络性能：优化移动接入模式可以提高网络性能和资源利用率；3. 推动应用场景的发展：根据不同应用场景，提出适合的移动接入模式，为应用场景的发展提供支持。
基于智能移动平台的情景感知技术研究
善人们生活的新型服务方 式。情景感 知又称 为上下文感 知 ， 源 于普适计算研究… ， 它是通过传感器 或者无线 通讯 等其他相 关
技术使计算机设备 、 Ｐ Ｄ Ａ、 智能 手机感 知到 当前 的情景 ， 并通 过
这些设备对环境信息的处理 ， 主动为用户提供可靠 的、 合 适的 服 务 。智能 空间是嵌 入了计算 、 信 息设备 和传 感器装 置 的工 作 或者生活空间 ， 具有便捷 和通用 的交互接 口， 为了支持人 们方 便
张 烁 段 富
（ 太原理工大学计算机科 学与技术学院 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ２ ４ ）
摘
要
针 对在 智能空间 中对 用户提供 多样 化、 个性化的情景感知服务的需求 ， 建立在移动平 台中基于智能空 间的情景感知服务
模 型。通 过情景感 知服 务模 型实现在 移动平 台 中情景感 知的基本推理技术 ， 并且为用户提供 可靠、 高效 的服务。实验结果 表明在移
对其关键技术进行 了讨论 ， 并通 过一个 具体 的实 例对 实迅猛 发展 ， 通信技 术和传感 器技 术
的广泛地应用 ， 情景感知 服务在这样 的背景下 产生并 极大地 改
进 行了分析。
１ 情 景感知系统模型
１ ． １ 情景 感知计 算
情 景感 知计算 可 以有效 地利 用智 能空 间环境 中的情景 信息给用户提供任务相关 的信息 和服务 ， 无 论他们 在哪里 。情
第３ ０卷 第 ８期
２ ０ １ ３年 ８月
计算机 应 用与软件
Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ
Ｖ０ １ ． ３ ０ Ｎｏ ． ８ Ａｕ ｇ ．２ ０１ ３
移动情境感知及其交互研究
Abstract： Mobile context awareness applications and interactions are very important research fields． Based on those papers focused on mobile context awareness research， analyzed the basic concept of context awareness， the view of interaction design， the categories of context information and how to use the various kinds of context information． It classified the researches on mobile context awareness applications according to a hierarchical structure． Depending on the effect upon the mobile interaction it summarized some important open questions and research directions on mobile context awareness applications and design， interactions． Key words： context； context awareness； mobile context awareness； context categories； mobile devices interaction research； user study methods
基于智能移动平台的情景感知技术研究
计算机应用与软件Computer Applications and Software基于智能移动平台的情景感知技术研究张烁１段富 1１（太原理工大学计算机科学与技术学院太原 030024）摘要针对在智能空间中对用户提供多样化、个性化的情景感知服务的需求，建立在移动平台中基于智能空间的情景感知服务模型。
通过情景感知服务模型实现了在移动平台中情景感知的基本推理技术，并且为用户提供了可靠、高效的服务。
实验结果表明在移动平台中情景感知技术可获得规则推理的正确性且为用户提供可靠、高效的服务。
关键词情景感知规则推理移动平台智能空间中图分类号TP3 文献标识码 AA CONTEXT-AWARE TECHNOLOGY RESEARCH BASED ON THE INTELLIGENTMOBILE PLATFORMZhang Shuo1Duan Fu1１(Taiyuan University of Technology, College of Computer Science and Technology, Taiyuan 030024, China)Abstract A context-aware service model based on intelligent space is established in the mobile platform aiming to supply the diversified and personalized demand of the context-aware services for users. Context-aware service model achieve the basic reasoning for context-aware in the mobile platform and supply the reliable and efficient service for users. The experimental results demonstrate that the context-aware technology in the mobile platform can achieve the correctness of the rule-based reasoning and supply the reliable and efficient service for users.Keywords Context-aware; Rule-based reasoning; Mobile platform; Smart space0引言随着互联网和物联网的迅猛发展，通讯技术和传感器技术的广泛的应用，情景感知服务在这样的背景下产生并极大的改善人们生活的新型服务方式。
基于智能移动终端的场景感知技术研究
基于智能移动终端的场景感知技术研究智能移动终端的普及，使得场景感知技术（Context-aware computing technology）成为可能。
场景感知技术指的是利用传感器、网络和人工智能等技术对用户的当前环境进行感知，然后进行相应的服务和互动。
这是基于智能移动终端的新兴技术，应用范围非常广泛。
同时也是当前热门的研究方向之一。
本文将深入探讨基于智能移动终端的场景感知技术研究。
一、场景感知技术的原理场景感知技术主要依赖于移动终端内置的传感器如加速度传感器、陀螺仪、磁力计、GPS等，通过采集这些传感器所提供的环境信息，生成用户当前环境的数据模型，然后对这个数据模型进行分析，最终输出与用户当前环境相关的结果。
而基于智能移动终端的场景感知技术，主要是通过终端内置多个传感器的组合使用，以及内部人工智能算法的分析处理，提取出那些能表达和预测用户需求的参数，以此为基础做出相应的响应。
二、场景感知技术在生活中的应用场景感知技术的应用非常丰富，它能够为人们提供各种便利的服务和体验，可以说是“人在环境中、环境为人服务”的最佳实践。
例如：（1）智能音箱智能音箱是一种基于人工智能、语音交互技术和场景感知技术相结合的新型智能家居终端。
其主要功能包括了基于语音交互的智能控制、智能家居控制等。
基于场景感知技术，智能音箱能够自动感知用户的当前位置和需求，从而为用户提供相应的服务，例如：自动开灯，调节温度等。
（2）智能化医疗在智能医疗领域，医疗传感器设备能够帮助医生更好的了解患者的生理指标，提升医疗效率。
使用场景感知技术，可以实现智能化医疗管理，例如：智能床、智能康复仪器、智能血压监测设备等，都能通过智能移动终端来获取患者的生理指标，以此为基础做出相应的医疗管理，好处非常明显。
（3）智能旅游在智能旅游领域，智能手环、智能眼镜等设备，都能通过场景感知技术，为用户提供个性化的旅行服务。
例如：基于用户所处的当前位置、天气情况、地图数据做出相应的推送和旅行建议，同时它还能够帮助用户订票，提供餐饮、住宿、购物等特定的服务，基本实现了旅游信息的个性化推送和服务。
智能交通领域的移动感知技术研究和应用
智能交通领域的移动感知技术研究和应用一、引言随着城市化和智能化的发展，交通领域的技术也逐渐得到了升级和创新，使人们能够更加方便、高效、安全地出行。
作为交通领域的重要组成部分，智能交通系统已经日趋完善，并且移动感知技术在此领域的发展中发挥着越来越重要的作用。
本文将对智能交通领域的移动感知技术进行深入研究和探讨，并重点分析其在实际应用中的价值和未来发展潜力。
二、移动感知技术概述目前，随着计算机、电子通信、传感器技术等各类技术的不断发展，移动感知技术已经成为智能交通领域的重要组成部分之一。
所谓移动感知技术，是指通过采集手机、无线端节点、智能车辆和其他传感器等传统的移动设备所搭载的传感器信息，从而实现对行人、车辆、设备、环境等的感知和识别的过程，借助传感器的信息获取模块和数据分析模块来实现。
在智能交通之中，移动感知技术的应用十分广泛，包括自动驾驶车辆、路况监测、追踪和监控车辆、规划智能交通路线、提供智能交通服务等等方面。
可以说，移动感知技术的发展，让智能交通领域的各个环节都更加智能和高效。
三、移动感知技术在智能交通方面应用1.自动驾驶汽车自动驾驶汽车成为了当前移动感知技术的一个热点领域。
其主要应用的思路是通过传感器来实时感知汽车的行驶状态，进而识别交通信号灯、路标、其他汽车和行人等物体，并把这些信息传递给智能驾驶功能系统，从而实现汽车自动驾驶。
2.智能交通路线规划移动感知技术也可以帮助智能交通车辆规划合理的路线。
通过分析道路情况、交通拥堵和交通信号灯等特征信息，可以为智能交通车辆提供精准的路线规划，优化交通出行效率。
3.交通追踪与监控利用移动感知技术可以快速、精准地实现对交通事故场景的追踪和监控。
传感器、摄像头等设备可以实时感知事故区域，通过数据分析和云计算技术，可以将相关数据传输给救援人员，迅速进行救援工作。
四、移动感知技术的应用前景移动感知技术在智能交通领域的应用前景非常广阔。
未来，随着智能交通的发展，移动感知技术将得到进一步的提升和优化。
基于情景感知的移动智能辅助系统研究
基于情景感知的移动智能辅助系统研究摘要随着现代社会无线网络技术的不断创新、发展和完善，情景感知计算已经成为移动技术领域的研究热点。
手机移动终端传感器和定位服务技术的结合应用给情景感知研究带来了更大的突破。
本文在情景感知技术的基础上对一种移动智能手机辅助系统进行了较深入的研究。
本文提出了关于情景空间的数学模型，实现情景空间从平面维度到立体维度的跨越。
此外，针对情景空间的立体维度，本文制定了一种基于应用手机传感器的情景推理规则，帮助实现移动终端智能推理用户情景的功能。
经过情景实例验证，本次研究(情景模型和情景推理规则)可以有效的帮助手机做出智能、准确、有效的决策。
关键词情景感知；情景模型；情景推理规则；智能决策0 引言情景感知的概念来源于普适计算，它的范围非常广，可以定义为从基于互联网的网络、设备和用户信息的获取扩展到通过用传感器等相关技术手段来获取当前的情境信息。
普适计算中的情景感知计算系统是指可以通过感知所获得到的实时信息来推断用户周围环境，并相应改变自己的行为，主动适应用户的需求和工作的变化。
基于上述对情景感知与情景感知计算系统的定义，给出本研究中移动智能辅助系统的定义：利用情景感知计算的原理和相关技术，让手机等移动终端能够自适应推断用户的当前状态，相应改变手机当前模式来满足用户所处环境的需求。
其中需要利用智能手机自身拥有的各类传感器和手机定位服务技术实时获取用户当前情景的各类感应值，以及使用本文所建立的模型计算、分析同时进行情景推理。
手机根据最终的分析和推理结果更改自身的模式或设置。
1 情景空间的数学模型及分析1.1 数学模型经过多次的观察和分类归纳，可以把现实生活的情景空间当作一个充满各类资源的立体空间，而处于这个情景空间中的用户则都是在为自身争夺着这个立体空间各维度的资源，尽可能让所得到的资源满足用户自身的需求，从而达到自身利益最大化。
那么不难得出，空间的两类重要元素就是空间本身的各类资源和用户最满意的情景。
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计算机应用与软件Computer Applications and Software基于智能移动平台的情景感知技术研究张烁１段富 1１（太原理工大学计算机科学与技术学院太原 030024）摘要针对在智能空间中对用户提供多样化、个性化的情景感知服务的需求，建立在移动平台中基于智能空间的情景感知服务模型。
通过情景感知服务模型实现了在移动平台中情景感知的基本推理技术，并且为用户提供了可靠、高效的服务。
实验结果表明在移动平台中情景感知技术可获得规则推理的正确性且为用户提供可靠、高效的服务。
关键词情景感知规则推理移动平台智能空间中图分类号TP3 文献标识码 AA CONTEXT-AWARE TECHNOLOGY RESEARCH BASED ON THE INTELLIGENTMOBILE PLATFORMZhang Shuo1Duan Fu1１(Taiyuan University of Technology, College of Computer Science and Technology, Taiyuan 030024, China)Abstract A context-aware service model based on intelligent space is established in the mobile platform aiming to supply the diversified and personalized demand of the context-aware services for users. Context-aware service model achieve the basic reasoning for context-aware in the mobile platform and supply the reliable and efficient service for users. The experimental results demonstrate that the context-aware technology in the mobile platform can achieve the correctness of the rule-based reasoning and supply the reliable and efficient service for users.Keywords Context-aware; Rule-based reasoning; Mobile platform; Smart space0引言随着互联网和物联网的迅猛发展，通讯技术和传感器技术的广泛的应用，情景感知服务在这样的背景下产生并极大的改善人们生活的新型服务方式。
情景感知（Context-aware）又称为上下文感知，源于普适计算研究[1]，它是通过传感器或者无线通讯等其他相关技术使计算机设备、PDA、智能手机感知到当前的情景，并通过这些设备对环境信息的处理，主动为用户提供可靠的、合适的服务[2]。
智能空间（Smart Space）是嵌入了计算、信息设备和传感器装置的工作或者生活空间，具有便捷和通用的交互接口，为了支持人们方便的获得计算机系统的服务[3]。
智能空间主要应用于智能家庭、智能教室、智能办公室等[4]。
由于智能空间技术的快速发展为情景感知服务提供了必要的环境基础，所以可以为人提供透明性的情景感知服务。
智能移动平台（Smart mobile platform）主要是苹果公司开发的IOS智能手机系统、Google公司开发的Android智能手机系统、微软公司开发的Windows Phone智能手机系统等的统称[5]。
目前，在智能空间的情景感知技术越来越受到人们的广泛关注，如智能家庭[6]、智能教室[7]等，但是没有讨论在移动平台中智能空间服务系统框架下情景感知的推理、提供服务的内容。
本文是建立在智能空间基础上，讨论了在移动平台中智能空间中情景感知的系统模型和规则推理、提供情景感知服务的内容，对其关键技术进行了讨论，并通过一个具体的实例对实验数据进行了分析。
1情景感知系统模型1.1情景感知计算情景感知计算[8]是可以有效的利用智能空间环境中的情景信息给用户提供任务相关的信息和服务，无论他们在哪里。
情景感知计算可以发现和使用情景信息的优点，如位置信息、时间、用户的活动状况等，特别适用于移动计算。
总的来说，情景感知计算主要通过传感器技术获取用户的环境信息，通过情2计算机应用与软件景模型中决策系统的处理与识别，这里主要包括情景通过传感器的直接获取或者情景推理，来为用户提供服务支持。
作为一种计算形态，情景感知具有适应性、前瞻性、及时性、情景敏感性等特征[9]。
1.2 情景感知体系结构在移动平台中，将情景感知服务框架置于资源环境之上，包括情景感知传感器采集层、情景感知推理层、情景感知数据库、情景感知访问层、情景感知服务层。
其体系结构如图1所示。
图1 情景感知服务框架体系结构情景感知传感器采集层负责对智能空间中用户周围的环境进行收集和捕获，主要有传感器和情景感知预处理器组成。
情景感知预处理器主要通过传感器捕获的周围环境数据进行预处理，处理成上层可以识别的数据格式，并为上层处理数据提供支持。
情景感知数据库主要由情景感知推理引擎所使用的关系数据库、规则库、服务数据库所组成的。
系统所使用的推理规则和提供服务时服务数据库都存储在这里。
关系数据库是将具体数值向抽象数据转化时所使用的映射表。
情景感知推理层主要负责通过情景数据进行推理的工作，是整个系统的核心。
本层主要由接收情景信息、推理器、调用控制器这三个模块构成。
当预处理后的情景值传到本层后，情景感知推理层通过调用情景感知数据库的规则，推理出用户现有的状态或者是将要发生的状态，通过调用控制器来给用户提供最合适的服务。
情景感知访问层为用户提供了两种不同的服务方式，由查询方式（主动方式）、推送方式（被动方式）组成。
在查询方式中通过根据智能空间中周围环境值的变化在为用户提供服务，在推送方式中主要系统内部的实时监听器来判断服务数据库中的服务数据与用户周围环境变化来为用户推送实时的服务。
情景感知服务层主要向用户提供各种所需要的业务。
业务服务可以是Web service ，也可以是生活中的实体服务，如实时提醒，建议服务，路线服务等。
2 情景感知系统的关键技术2.1 情景感知信息采集在移动平台中智能空间的环境信息主要通过移动设备自带的传感器来采集的，如通讯模块采集网络信息、GPS 模块采集地理位置信息、陀螺仪采集用户的状态等。
采集后的信息通过预处理转化成系统可以识别的数据格式（为上层提过一个数据采集接口）以数据流的信息传送给情景感知推理层进行数据推理。
见表1为信息采集预处理表。
在此预处理表中UserID 表示用户的ID 标识、Time 为采集时间、GPSData 表示为用户的地理位置信息、Gyroscope 为陀螺仪参数为了表示用户的状态、WIFIData 为网络数据等。
表1 信息采集预处理表由于在智能空间中，用户的状态是复杂多变的，并不能通过传感器采集的环境信息直接得到用户的状态，所以要通过推理器来完成用户状态的推理。
定义1 将情景推理中对象在对应的情景环境中的取值定义为一个三元组：CV O,C,V =<>，其中，各元组的定义如下： （1）O 指的是对象（Object ），是对具体事物的抽象。
（2）C 指的是对于对象的情景信息，一般对于一个对象包含一个或多个情景信息.情景信息集合12C {cxt ,cxt ,,cxt }(n 1)n =≥。
（3）V 指的是情景信息所对应的值，其中值集合12V {,,}(1)n v v v n =≥。
对于情景信息C 和情景信息值V 的映射关系f 为，v f (V)=。
对于O 、C 指的是本体，对于V 的取值可以是本体或者是一些具体的数值等。
计算机应用与软件3定义2 将情景推理中对象与对象直接的关系定义为一个三元组：CR O,R,O =<>,其中，各元组的定义如下：（1）O 指的是对象（Object ），是对具体事物的抽象。
（2）R 指的是对象与对象直接的关系（Relation ）这里的R 为本体。
定义3 定义情景感知推理规则为A S ⇒，其中：（1）⇒为推出运算，是一个二元运算：A S ⇒表示原子条件集A 推出原子结果条件集S 。
（2）A 指的是原子条件集，A 是由至少一个的原子事件n e 构成的，即()12A {}(1)n ne e e e n =≥⋂⋂⋂.对于任意A ，存在CV A ∈。
（3）S 指的是结果条件集，S 是由一个原子事情n e 构成的，即()S {}(1)n n e e n =≥.对于任意S ，存在CR S ∉。
对于原子条件集A 可能由CV 和CR 共同组成，但是必须包含CV ；结果条件集只能由CV 组成。
在智能空间中情景感知推理步骤总结如下：情景感知推理步骤Step 1：传感器采集智能空间的情景环境数据。
Step 2：将情景环境数据预处理成固定格式的数值输入情景信息缓存中。
Step 3：将情景信息缓存中的具体环境数据输入到情景感知数据库中的关系数据库中，通过关系数据库将具体的环境数据转化成抽象数据。
Step 4：将得到的抽象数据输入到推理器中，通过调用规则库进行查找和匹配运算推理出用户的现有状态或将要发生的状态。
Step 5：将推理结果输入到调用控制器中，为用户提供服务做准备。
注：在Step3中，如用户所处的地理位置为经度为11.25，纬度为45.33，高度34.0，此地理位置的实际位置为101教室，要将此具体数据转化为ClassRoon101（101教室）。
2.3 情景服务调用当通过环境信息推理出用户目前的状态和将要发送的状态时，情景感知系统会通过调用控制器来为用户选择最为合适的服务。
当然，在服务层与调用控制器之间增加了访问层，主要选择通过查询方式或是推送方式为用户提供服务，这样的好处就是不仅当用户位置或状态发生变化时可以为用户提供服务，当用户为静默方式时，访问层的轮询器也可以知道用户现在应该做什么样的事情来为之提供服务。
定义 4 服务信息是一个六元组，为了标识情景感知服务信息，即SF ID,User,STime,ETime,Position,Service =<>，其中 （1）ID 指的是服务内容的编号。
（2）User 指的是用户的ID 。
（3）STime 指的是服务内容的开始时间。
（4）ETime 指的是服务内容的结束时间。
（5）Position 指的是服务发送的地理位置信息。