华中科技大学计算机网络专题智能家居与普适计算

智能家居与普适计算 智能家居的起源 智能家居的定义 智能家居的发展 智能家居的特点 智能家居的功能 智能家居的结构 智能家居的构成 未来的智能家居 未来的智能家居 介绍内容： 提出与定义 如何实现 研究领域 结论 计算模式的发展 计算模式(Computing Paradigm)在20世纪80年代经历了从主机计算(Mainframe Computing)到桌面计算(Desktop Computing)的革新 计算机的时代变迁 当前计算机技术发展的特点 计算、通信和数字媒体技术的互相渗透和结合，其集中的体现就是互联网的发展； 计算机在计算能力和存储容量提高的同时体积也越来越小，其发展趋势是把计算能力嵌入到各种设备中去，而且这些设备可联网使用。 传统的计算模式 以计算机为中心的计算： 计算机的使用方法不符合人类的习惯； 为了完成一项任务，需要与计算机进行的对话过于烦琐； 基于桌面的使用模式： 用户要使用计算机，就需要坐在计算机面前； 本质上说是一种私有模式，难以适应一个用户可能在不同地点和环境，甚至在移动过程中使用多台计算设备进行工作的情况。 全新的计算模式提出 计算机技术进一步发展迫切地需要全新的计算模式，这就是普适计算(Pervasive/Ubiquitous Computing)。 普适计算的思想最早是1991年Mark Weiser在《Scientific American》的“The Computer for the 21st Century”中提出的。 Mark Weiser 计算模式的发展趋势 普适计算思想的发展 强调把计算机嵌入到环境或日常工具中去，让计算机本身从人们的视线中消失，让人们注意的中心回归到要完成的任务本身 Weiser的思想在90年代后期开始在国际上得到广泛关注和接受，目前已经成为一个极具活力和影响力的研究领域。 重要标志： 1999年开始的Ubicomp国际会议、 2000年开始的Pervasive Computing国际会议、 2002年IEEE Pervasive Computing期刊的创刊。 普适计算的定义 目前尚未有明确定义，但目标都是“要建立一个充满计算和通信能力的环境，同时使这个环境与人们逐渐地融合在一起”。 清华大学徐光祐教授等的定义是:“普适计算是信息空间与物理空间的融合，在这个融合的空间中人们可以随时随地、透明地获得数字化的服务。” 普适计算的内涵 “随时随地”和“透明” “随时随地”指人们可以在工作、生活的现场就可以获得服务,而不需离开这个现场而去端坐在一个专门的计算机面前，即像空气一样无所不在； “透明”指获得这种服务时不需要花费很多注意力，即这种服务的访问方式是十分自然的甚至是用户本身注意不到的，即所谓蕴涵式的交互(Implicit Interaction)。 普适计算的本质要求 相对“随时随地”的特性,“透明”是普适计算更本质的要求，是其与桌面计算模式最本质的区。 The most profound technologies are those that disappear. They weave themselves into the fabric of everyday life until they are indistinguishable from it. “最具有深远意义的是那些从人们注意力中消失的技术，这些技术已经渗透到人们的日常生活中以致与生活难以区分”。 目前的主要研究计划 Don Norman的“Invisible Computer”； CMU的Aura计划； 欧盟的“Disappearing Computer”计划； MIT的Oxygen计划； MERL实验室的Interactive Table计划； MIT Media Lab的Things That Think项目； HP的Cool Town计划； 清华大学的Smart Classroom等。 介绍内容： 提出与定义 如何实现 研究领域 结论 信息空间和物理空间的融合 绑定和自发的交互 绑定：信息空间中的对象与物理空间中的物体建立相互的对应，使这个物体成为访问信息空间中服务的直接入口。 自发的交互：物理空间和信息空间之间无需人的干预的交互，即其中任一个空间状态的改变可以引起另一个空间的状态的相应改变。 两种途径实现绑定 直接在物体上(内) 嵌入一定的感知、计算、通信能力，使其同时具有物理空间和信息空间中的用途。 例子： MERL实验室研究的Interactive Table； 清华大学研究的Smart Classroom； MIT Media Lab的Things That Think项目。 两种途径实现绑定 为每个物体添加可以被计算机自动识别的标签，标签可以是基于条码、红外和RFID的。