普適計(jì)算及應(yīng)用

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1、普適計(jì)算及應(yīng)用Pervasive/UbiquitousComputing西南交通大學(xué)軟件學(xué)院黃文培2009年5月主要內(nèi)容一、什么是普適計(jì)算二、計(jì)算模式的演變?nèi)⑵者m計(jì)算蘊(yùn)涵的新技術(shù)和挑戰(zhàn)四、普適計(jì)算環(huán)境的特性五、普適計(jì)算應(yīng)用——智能家居一、什么是普適計(jì)算早在1991年MarkWeiser在《ScientificAmerican》的“TheComputerforthe21stCentury”中首次提出普適計(jì)算概念。一、什么是普適計(jì)算設(shè)計(jì)理念上，普適計(jì)算是虛擬計(jì)算的反面。虛擬計(jì)算將人置于計(jì)算機(jī)創(chuàng)造的虛擬世界中，比如：網(wǎng)絡(luò)游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。普適計(jì)算反其道而行，它將計(jì)算機(jī)融

2、入人們的生活，形成一個(gè)“無時(shí)不在、無處不在、不可見”的計(jì)算環(huán)境。在這種環(huán)境下，所有具備計(jì)算能力的設(shè)備都可以聯(lián)網(wǎng)。通過標(biāo)準(zhǔn)的接口提供公開的服務(wù)，設(shè)備之間可以在沒有人的干預(yù)下自動(dòng)交換信息，協(xié)同工作，為終端用戶提供一項(xiàng)服務(wù)。二、普適計(jì)算的產(chǎn)生背景——計(jì)算模式的演變?nèi)?、普適計(jì)算蘊(yùn)涵的新技術(shù)和挑戰(zhàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，普適計(jì)算涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括：網(wǎng)絡(luò)通信——三網(wǎng)、微波、3G、Socket通信數(shù)據(jù)交換——XML服務(wù)發(fā)布——WebService服務(wù)定位服務(wù)發(fā)現(xiàn)《Jini技術(shù)開發(fā)指南》JanNewmarch著，林琪譯中國電力出版社三、普適計(jì)算蘊(yùn)涵的新技術(shù)和挑戰(zhàn)1）在硬件設(shè)備上，普適計(jì)算環(huán)境下，用

3、戶、終端、終端環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境更加復(fù)雜1）如何無縫集成無線計(jì)算、游牧式計(jì)算（用戶和計(jì)算均可按需自由移動(dòng)）、松散計(jì)算、日常計(jì)算等一系列已知的和未知的計(jì)算環(huán)境。2）如何兼容已有的技術(shù)和系統(tǒng)，比如：移動(dòng)通信技術(shù)、全球網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、嵌入式系統(tǒng)、P2P對(duì)等計(jì)算、網(wǎng)格技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)等。三、普適計(jì)算蘊(yùn)涵的新技術(shù)和挑戰(zhàn)2）普適計(jì)算環(huán)境下的軟件將更為復(fù)雜和多樣在普適計(jì)算環(huán)境下，信息的獲取不是人主動(dòng)使用機(jī)器、搜索服務(wù)（例如百度、Google信息搜索）。而是機(jī)器根據(jù)人的設(shè)定提供信息，例如：智能信息秘書、軟件機(jī)器人。——軟件機(jī)器人、本體論、Web語義分析是未來智能軟件發(fā)現(xiàn)的方向三、普適計(jì)算蘊(yùn)涵的新技

4、術(shù)和挑戰(zhàn)2）普適計(jì)算環(huán)境下的軟件將更為復(fù)雜和多樣普適計(jì)算環(huán)境下的軟件不再是僅僅通過鍵盤接收人的信息輸入，它可以自動(dòng)檢測(cè)環(huán)境信息，做出適應(yīng)性的反映。三、普適計(jì)算蘊(yùn)涵的新技術(shù)和挑戰(zhàn)2）普適計(jì)算環(huán)境下的軟件將更為復(fù)雜和多樣三、普適計(jì)算蘊(yùn)涵的新技術(shù)和挑戰(zhàn)3）人與計(jì)算機(jī)交互的模式千變?nèi)f化三、普適計(jì)算蘊(yùn)涵的新技術(shù)和挑戰(zhàn)3）人與計(jì)算機(jī)交互的模式千變?nèi)f化普適計(jì)算環(huán)境下，信息輸入/輸出的方式將是千差萬別的，不僅包括：語音、手勢(shì)，還包括各種嵌入式的聯(lián)網(wǎng)傳感器。比如：三、普適計(jì)算蘊(yùn)涵的新技術(shù)和挑戰(zhàn)4）大量新型服務(wù)的出現(xiàn)三、普適計(jì)算蘊(yùn)涵的新技術(shù)和挑戰(zhàn)5）安全性問題普適計(jì)算的安全機(jī)制普適計(jì)算環(huán)境

5、下的信任模型安全檢測(cè)模型普適計(jì)算安全體系結(jié)構(gòu)普適信任管理、隱私保護(hù)三、普適計(jì)算蘊(yùn)涵的新技術(shù)和挑戰(zhàn)——研究發(fā)展?fàn)顩r1）里程碑事件1999年開始的Ubicomp國際會(huì)議、2000年開始的PervasiveComputing國際會(huì)議、2002年IEEEPervasiveComputing期刊的創(chuàng)刊。三、普適計(jì)算蘊(yùn)涵的新技術(shù)和挑戰(zhàn)——研究發(fā)展?fàn)顩r2）目前的主要研究計(jì)劃DonNorman的“InvisibleComputer”；CMU的Aura計(jì)劃；歐盟的“DisappearingComputer”計(jì)劃；MIT的Oxygen計(jì)劃；MERL實(shí)驗(yàn)室的InteractiveTable計(jì)

6、劃；MITMediaLab的ThingsThatThink項(xiàng)目；HP的CoolTown計(jì)劃；清華大學(xué)的SmartClassroom等。三、普適計(jì)算蘊(yùn)涵的新技術(shù)和挑戰(zhàn)——研究發(fā)展?fàn)顩r3）新型計(jì)算模式與研究方向平靜計(jì)算CalmComputing日常計(jì)算EverydayComputing主動(dòng)計(jì)算proactivecomputing等四、普適計(jì)算環(huán)境的特性五、普適計(jì)算應(yīng)用——智能家居1、智能家居的起源智能家居概念的起源甚早，但一直未有具體的建筑案例出現(xiàn)，直到1984年美國聯(lián)合科技公司（UnitedTechno1ogiesBuildingSystem）將建筑設(shè)備信息化、整合化概念

7、應(yīng)用于美國康乃迪克州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding時(shí)，才出現(xiàn)了首棟的[智能型建筑],從此也揭開了全世界爭(zhēng)相建造智能家居的序幕。最著名的智能家居要算比爾﹒蓋茨的豪宅。經(jīng)過7年的建設(shè)，1997年，比爾﹒蓋茨的豪宅終于建成。他的這個(gè)豪宅完全按照智能住宅的概念建造，不僅具備高速上網(wǎng)的專線，所有的門窗、燈具、電器都能夠通過計(jì)算機(jī)控制，而且有一個(gè)高性能的服務(wù)器作為管理整個(gè)系統(tǒng)的后臺(tái)。五、普適計(jì)算應(yīng)用——智能家居2、智能家居定義的演變家庭自動(dòng)化（HomeAutomation）電子家庭（Elect