普适计算及应用

null普适计算及应用 Pervasive/Ubiquitous Computing普适计算及应用 Pervasive/Ubiquitous Computing西南交通大学 软件学院 黄文培 2009年5月主要内容主要内容一、什么是普适计算 二、计算模式的演变 三、普适计算蕴涵的新技术和挑战 四、普适计算环境的特性 五、普适计算应用——智能家居一、什么是普适计算一、什么是普适计算早在1991年Mark Weiser在《Scientific American》的“The Computer for the 21st Century”中首次提出普适计算概念。一、什么是普适计算一、什么是普适计算 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 理念上，普适计算是虚拟计算的反面。 虚拟计算将人置于计算机创造的虚拟世界中，比如：网络游戏、虚拟现实技术等。 普适计算反其道而行，它将计算机融入人们的生活，形成一个“无时不在、无处不在、不可见”的计算环境。在这种环境下，所有具备计算能力的设备都可以联网。通过标准的接口提供公开的服务，设备之间可以在没有人的干预下自动交换信息，协同工作，为终端用户提供一项服务。 二、普适计算的产生背景 ——计算模式的演变二、普适计算的产生背景 ——计算模式的演变三、普适计算蕴涵的新技术和挑战三、普适计算蕴涵的新技术和挑战技术实现上，普适计算涉及的关键技术包括：网络通信——三网、微波、3G、Socket通信 数据交换——XML 服务发布——Web Service 服务定位 服务发现 《 Jini技术开发 指南 验证指南下载验证指南下载验证指南下载星度指南下载审查指南PDF 》 Jan Newmarch著，林琪译 中国电力出版社三、普适计算蕴涵的新技术和挑战三、普适计算蕴涵的新技术和挑战1）在硬件设备上，普适计算环境下，用户、终端、终端环境和网络环境更加复杂1）如何无缝集成无线计算、游牧式计算（用户和计算均可按需自由移动）、松散计算、日常计算等一系列已知的和未知的计算环境。 2）如何兼容已有的技术和系统，比如：移动通信技术、全球网络服务、嵌入式系统、P2P对等计算、网格技术、蓝牙技术等。三、普适计算蕴涵的新技术和挑战三、普适计算蕴涵的新技术和挑战2）普适计算环境下的软件将更为复杂和多样 在普适计算环境下，信息的获取不是人主动使用机器、搜索服务（例如百度、Google信息搜索）。而是机器根据人的设定提供信息，例如：智能信息秘书、软件机器人。 ——软件机器人、本体论、Web语义分析是未来智能软件发现的方向 三、普适计算蕴涵的新技术和挑战三、普适计算蕴涵的新技术和挑战2）普适计算环境下的软件将更为复杂和多样 普适计算环境下的软件不再是仅仅通过键盘接收人的信息输入，它可以自动检测环境信息，做出适应性的反映。三、普适计算蕴涵的新技术和挑战三、普适计算蕴涵的新技术和挑战2）普适计算环境下的软件将更为复杂和多样 三、普适计算蕴涵的新技术和挑战三、普适计算蕴涵的新技术和挑战3）人与计算机交互的模式千变万化三、普适计算蕴涵的新技术和挑战三、普适计算蕴涵的新技术和挑战3）人与计算机交互的模式千变万化普适计算环境下，信息输入/输出的方式将是千差万别的，不仅包括：语音、手势，还包括各种嵌入式的联网传感器。比如： 三、普适计算蕴涵的新技术和挑战三、普适计算蕴涵的新技术和挑战4）大量新型服务的出现 三、普适计算蕴涵的新技术和挑战三、普适计算蕴涵的新技术和挑战5）安全性问题 普适计算的安全机制 普适计算环境下的信任模型 安全检测模型 普适计算安全体系结构 普适信任管理 、隐私保护 三、普适计算蕴涵的新技术和挑战三、普适计算蕴涵的新技术和挑战——研究发展状况1）里程碑事件 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。 三、普适计算蕴涵的新技术和挑战三、普适计算蕴涵的新技术和挑战——研究发展状况2）目前的主要研究 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 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。三、普适计算蕴涵的新技术和挑战三、普适计算蕴涵的新技术和挑战——研究发展状况3）新型计算模式与研究方向 平静计算Calm Computing 日常计算Everyday Computing 主动计算proactive computing等四、普适计算环境的特性四、普适计算环境的特性五、普适计算应用——智能家居五、普适计算应用——智能家居1、智能家居的起源智能家居概念的起源甚早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司（United Techno1ogies Building System）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的[智能型建筑],从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。 最著名的智能家居要算比尔﹒盖茨的豪宅。经过7年的建设，1997年，比尔﹒盖茨的豪宅终于建成。他的这个豪宅完全按照智能住宅的概念建造，不仅具备高速上网的专线，所有的门窗、灯具、电器都能够通过计算机控制，而且有一个高性能的服务器作为管理整个系统的后台。五、普适计算应用——智能家居五、普适计算应用——智能家居2、智能家居定义的演变家庭自动化（Home Automation） 电子家庭（Electronic Home、E-home） 网络家电 智能家庭/建筑（Inte1ligent home/building） 家庭网络（ Home net/Networks for Home ） 信息家电 null家庭自动化系指利用微处理电子技术，来集成或控制家中的电子电器产品或系统，例如：照明灯、咖啡炉、电脑设备、保安系统、暖气及冷气系统、视讯及音响系统等。 家庭自动化CPU温度 湿度 日照 光线变化等键盘、触摸荧、 按钮、电脑、 电话机、遥控器等 照明 视听设备 空调 安防系统 炊具等外界信号界 面家电、设备家居智能化的最初形式null家庭网络是在家庭范围内(可扩展至邻居，小区)将PC、家电、安全系统、照明系统和广域网相连接的一种新技术。 家庭网络形式： 有线、无线null网络家电网络家电是将普通家用电器利用数字技术、网络技术及智能控制技术设计改进的新型家电产品。网络家电可以实现互联组成一个家庭内部网络，同时这个家庭网络又可以与外部互联网相连接。 目前认为比较可行的网络家电包括网络冰箱、网络空调、网络洗衣机、网络热水器、网络微波炉、网络炊具等。 网络家电技术包括： （1）家电之间的互连问题，也就是使不同家电之间能够互相识别，协同工作。 （2）解决家电网络与外部网络的通信，使家庭中的家电网络真正成为外部网络的延伸。 最终将融入到家庭网络中去null信息家电信息家电应该是一种价格低廉、操作简便、 实用性强、带有PC主要功能的家电产品。利用电脑、电信和电子技术与传统家电相结合的创新产品， 是为数字化与网络技术更广泛地深人家庭生活而设计的新型家用电器，信息家电包括PC、机顶盒、DVD、超级VCD、无线数据通信设备、视频游戏设备、WEBTV、INTERNE电话等等，所有能够通过网络系统交互信息的家电产品，都可以称之为信息家电。 实现家居智能化的终端null3、智能家居的基本结构与组成null我们把家电分为3类： 白色家电； 黑色家电； 米色家电。3、智能家居的基本结构与组成null1）白色家电：指可以替代人们家务劳动的产品。包括微波炉、洗衣机、灯光、电动窗帘、防盗报警器、自动门烟雾探测器、有害气体检测装置、温度和湿度控制器、风量调节器等。3、智能家居的基本结构与组成null2）黑色家电：可提供娱乐，像彩电、音响、摄像机、VCD/DVD和数码照相机等； 米色家电：指电脑信息产品。包括：台式机、笔记本、智能手机、电话等 3、智能家居的基本结构与组成4、智能家居的功能4、智能家居的功能 家居安全监控：各种报警探测器（火警、油烟、入侵）的讯息报警﹔ 家电控制：利用计算机、移动电话、PDA通过高速宽带接入Internet，并对电灯、空调、冰箱，电视、门窗等家用电器、设备进行远程控制﹔ 家居管理：远程三 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf (水、电、煤气)传送收费﹔ 家庭教育和娱乐：如远程教学、家庭影院、无线视频传输系统、在线视频点播、交互式电子游戏等﹔ 家居商务和办公：实现网上购物、网上商务联系，视频会议，协同办公﹔ 入口控制(门禁系统) ：采用指纹识别、静脉识别、虹膜识别、智能卡等﹔ 家庭医疗，保健和监护：实现远程医疗和监护，幼儿和老人求救，测量身体的参数(如血压，脉搏等) 和化验，自动配置健康食谱。 5、智能家居的特点5、智能家居的特点 节省费用---在不需要时，能源消耗装置可以自动关闭，这样可以降低您的费用。  简化操作 ---自动化系统提供远程遥控接口。自动化系统还可以把重复的工作自动化。在您外出时，还可以通过Internet来调整或控制家电，系统可以每天自动打开窗帘、启动空调等。  安全性高 --- 一套家庭自动化系统在紧急情况时可以防御坏人或报警。您可以在任何地方可以监控该安全系统，这样可以保证您的家居安全运行。智能家居可以为人们带来更为惬意﹑轻松的生活在生活﹑工作节奏越来越快的今天，家居智能化也可以为人们减少繁琐家务﹑提高效率﹑节约时间，让人们有更多的时间去休息﹑教育子女﹑锻炼身体和进修，使人们的生活质量有了很大的提高。   改变生活方式---你可以是穿著T恤在家办公，可以在家炒股、进行远程会议，主妇在家逛街，孩子在家上课…，在互联网上能完成的工作都可以在家完成。现代化的生活工作方式较以往有了很大区别。 6、未来的智能家居6、未来的智能家居网络技术计算机技术普适计算null6、未来的智能家居——场景描述 　 我们可以体验一下生活在智能信息家电所创造的现代化生活场景： 　　 清晨6点20分，轻柔的音乐自动响起并逐步增大音量催你起床，同时卧室的光线也逐渐调整到清晨的亮度，电动窗帘自动打开。 6点30分，电视自动调整到CCTV1频道播报当日新闻。同时，你的智能咖啡壶已自动热好咖啡。 7点整出门时，你完全不必担心灯还没关，大门还没锁好。因为在你开车上公路的时候，埋藏在地下的传感器会检测到你离家了，智能家居系统会自动帮你照料好一切。 　　null 上班以后，你可以随时登录到自己的家庭网站上查看安全防护系统的摄像 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 。通过连接到托儿所或学校的摄像头，你还可以观察到你孩子的一举一动。而当下午你的孩子放学回家时，在他输入安全密码进屋的同时，你的手机上会显示出孩子已经安全到家的消息。 　　 下班路上，在离家还有一两分钟时，你掏出手机指示家里的空调开始工作。接着安装在家门口的传感器检测到你回家了，由于天色已晚，院子的大灯自动开启，车库的大门也自动打开。 6、未来的智能家居——场景描述null　　 走进厨房，热气腾腾的晚餐已经备好。这要归功于你的智能电炉的快速烹饪功能。 晚餐后，你来到家庭影院，电视机的顶置盒在白天已经按照你的指示自动搜索并摄录了电视节目。 睡觉前，你通过床边的触摸屏查阅了电子邮件，然后按下了“晚安”键。这时，你家的灯全部熄灭，大门锁好。而安全防卫系统开始忠实地守卫你的家园。 6、未来的智能家居——场景描述