（控制理论与控制工程专业论文）基于家庭服务的智能空间管理与监控系统.pdf

原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：丞乏竺选 e l期：丝里：尘三! 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论 文的部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：继丝选导师签名： 晔 山东大学硕一卜学位论文 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 第l 章绪论1 1 1课题背景与意义l 1 2 国内外研究现状一l 1 3智能空间技术2 1 4 第2 章 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 第3 章 3 1 3 2 3 4 3 5 3 6 1 3 1广义智能空间2 1 3 2 家庭环境下智能空间4 本文主要研究工作5 智能空间构建及任务规划7 概述7 智能空间基本组成7 2 2 1硬件设备8 2 2 2 软件系统1 1 2 2 3 普适网络1 2 智能空间任务规划1 2 2 3 1 总体任务概述1 2 2 3 2 子任务功能分配1 4 智能空间构建原则1 4 2 4 1 智能度定义1 5 2 4 2 智能空间的级别1 6 本章小结。18 智能空间结构分析1 9 引言19 子系统设计19 3 2 1 子系统划分1 9 3 2 2 子系统间关系2 0 类设计2 1 3 3 1 类的结构2 1 3 3 2 服务函数2 5 数据流分析2 6 3 4 1 系统数据流分析2 6 3 4 2 基于事件的数据流分析2 7 知识库的建立2 9 3 5 1 模型知识库的建立2 9 3 5 2 场景知识库的建立3 0 本章小结。31 山东人学硕士学位论文 第4 章智能空间信息融合与调度算法3 3 4 1引言。3 3 4 2智能空间信息融合。3 3 4 3 4 4 4 5 第5 章 5 1 5 2 5 4 5 5 第6 章 6 1 6 2 4 2 1贝叶斯网络3 3 4 2 2 基于贝叶斯网络的信息融合3 5 4 2 3 应用分析3 6 信息模型的建立。3 7 4 3 1信息模型结构3 7 4 3 2 上下文定义3 8 智能空间调度算法设计3 9 本章小结4 0 智能空间数据库的设计4 3 概念结构设计4 3 逻辑结构设计4 3 5 2 1家庭环境初始化表4 3 5 2 2 实时数据表4 4 5 2 3 历史数据表4 7 5 2 4 视图的设计4 7 物理设计4 7 5 3 1索引设计4 7 5 3 2 存储过程设计4 9 5 3 3 触发器设计5 0 安全设计。5 0 本章小结。5 0 智能空间管理与监控系统平台的实现与应用研究5 1 概述51 a d o 技术51 6 2 1a d o 的开发过程一5 2 6 2 2 数据表类的封装5 2 系统平台的开发与应用。5 4 6 3 1 系统平台的结构5 4 6 3 2系统平台使用5 6 6 4综合实验与应用分析。5 7 6 5本章小结5 8 第7 章总结与展望5 9 7 1本文的主要工作5 9 7 2进一步研究方向6 0 参考文献6 l i l 山东人学硕i ：学位论文 致谢6 6 硕士期间的科研成果6 7 i i i 山东大学硕十学位论文 c o n t e n t c h i n e s ea b s t r a c t 1 a b s t r a c t i i i c h a p t e rl i n t r o d u c t i o n 1 1 1 b a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c e 1 1 2r e s e r c hs t a t u sa th o m ea n da b r o a d 1 1 3 i n t e l l i g e n ts p a c et e c h n o l o g y 2 1 3 1g e n e r a l i z e di n t e l l i g e n ts p a c e 2 1 3 2 i n t e l l i g e n ts p a c ei nh o m ee n v i r o n m e n t 4 1 4 o r g a n i z a t i o n 5 c h a p t e r2i n t e l l i g e n ts p a c ec o n s t r u c ta n d t a s kp r o g r a m m i n g 7 2 1i n t r o d u c t i o n 7 2 2 c o m p o s i t i o no fi n t e l l i g e n ts p a c e 7 2 2 1 h a r d w a r es y s t e m 8 2 2 2 s o f t w a r es y s t e m 。l1 2 2 3p e r v a s i v en e t w o r k i n g 1 2 2 3 i n t e l l i g e n ts p a c et a s k sp r o g r a m m i n g 1 2 2 3 1t a s ki n t r o d u c t i o n 1 2 2 3 2s u b t a s ka l l o c a t i o n 1 4 2 4r u l e so fi n t e l l i g e n ts p a c ec o n s t r u c t 1 4 2 4 1d e f i n i t i o no fi n t e l l i g e n c ee x t e n t 15 2 4 2l e v e l so ft h ei n t e l l i g e n ts p a c e 16 2 5 s u m m a r y 1 8 c h a p t e r3i n t e l l i g e n ts p a c ec o n s t r u c t i o na n a l y s i s 1 9 3 1i n t r o d u c t i o n 1 9 3 2 s u b s y s t e md e s i g n 1 9 3 2 1 s u b s y s t e md i v i s i o n 19 3 2 2 s u b s y s t e m sr e l a t i o n 2 0 3 3c l a s sd e s i g n 2 1 3 3 1c l a s ss t r u c t u r e 2 1 3 ：；2s e r v i c ef u n c t i o n 2 5 3 4d a t a s t r e a ma n a l y s i s 2 6 3 4 1t o t a ld a t a - s t r e a ma n a l y s i s 。2 6 3 4 2 e v e n td a t a - s t r e a ma n a l y s i s 2 7 3 5 k n o w l e d g ed a t a b a s ec o n s t r u c t 2 9 3 5 1m o d e lk n o w l e d g ed a t a b a s ec o n s t r u c t 2 9 i v 山东人学硕上学位论文 3 5 2 s c e n e k n o w l e d g ed a t a b a s ec o n s t r u c t 3 0 3 6 s u m m a r y 3l c h a p t e r4i n t e l l i g e n ts p a c ei n f o r m a t i o nf u s i o na n ds c h e d u l i n ga l g o r i t h m 3 3 4 1i n t r o d u c t i o n 3 3 4 2 i n t e l l i g e n ts p a c ei n f o r m a t i o nf u s i o n 3 3 4 2 1 b a y e s i a nn e t w o r k s 3 3 4 2 2i n f o r m a t i o nf u s i o nb a s e do nb a y e s i a nn e t w o r k s 3 5 4 2 3 a p p l i c a t i o na n a l y s i s 3 6 4 3i n f o r m a t i o nm o d e lc o n s t r u c t 3 7 4 3 1i n f o r m a t i o nm o d e ls t r u c t u r e 。3 7 4 ：；2d e f i n i t i o no f c o n t e x t 3 8 4 4 s c h e d u l i n ga l g o r i t h md e s i g no fi n t e l l i g e n c es p a c e 3 9 4 5 s u m m a r y 4 0 c h a p t e r 5 i n t e l l i g e n ts p a c e d a t a b a s ed e s i g n 4 3 1 ；1 c o n c e p t i o nf r a m e w o r kd e s i g n 4 3 5 2 l o g i cf r a m e w o r kd e s i g n 4 3 5 2 1h o m ee n v i r o n m e n ti n i t i a lt a b l e 4 3 5 2 2 r e a l t i m et a b l e 4 4 5 2 3 h i s t o r yt a b l e 4 7 5 2 4v i e wd e s i g n 4 7 5 3 p h y s i c a lf r a m e w o r kd e s i g n 。4 7 5 3 1i n d e xd e s i g n 。4 7 5 3 2s t o r ep r o c e d u r ed e s i g n 4 9 5 ：；3 t r i g g e rd e s i g n 5 0 5 4 s e c u r i t yd e s i g n 5 0 5 5 s u m m a r y 5 0 c h a p t e r6 r e a l i z e da n da p p l i c a t i o no ft h ei n t e l l i g e n ts p a c em a n a g e m e n ta n d m o n i t o rp l a t f o r r r l ! ；1 6 1i n t r o d u c t i o n 51 6 2a d o t e c h n o l o g y 5 l 6 2 1 d e v e l o p m e n tp r o c e s so f a d o 5 2 6 2 2t a b l e c l a s se n c a p s u l a t i o n 5 2 6 3 d e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o no f t h ep l a t f o r m 5 4 6 3 1 s t r u c t u r eo f t h ep l a t f o r m 5 4 6 3 2 a p p l i c a t i o no f t h ep l a t f o r m 5 6 6 4 c o m p r e h e n s i v ee x p e r i m e n ta n da p p l i c a t i o na n a l y s i s 5 7 6 5 s u m m a r y 5 8 c h a p t e r7 c o n c l u s i o na n dp r o s p e c t ! ；9 v 山东大学硕i ：学位论文 7 1c o n c l u s i o n ! ；9 7 2 p r o s p e c t 6 0 r e f e r e n c e 6 1 a c k n o w l e d g e m e n t 6 6 s c i e m i f i cr e s e a r c ha c h i e v e m e n t sd u r i n gm a s t e rd e g r e e 6 7 v i 山东大学硕十学位论文 摘要 随着社会的进步和科技的发展，人们对于机器人不再满足于表演和娱乐功 能，如何能让机器人更加实用、更贴近生活成为研究热点，家庭服务机器人日 益受到人们的重视，并成为新的研发课题；智能空间作为一种新技术应用于家 庭服务机器人成为必然发展趋势。本文针对家庭环境下智能空间中多种类、多 层次数据进行分析，通过数据库对多样异质的设备数据和复杂动态的任务数据 进行存储和统一管理，并搭建智能空间管理与监控平台对智能空间中设备进行 监控和数据分析。 本文具体工作如下： 1 ) 搭建智能空间并规划智能空间要完成的任务，针对家庭环境下智能空间 的搭建，提出了智能度的定义，并对智能空间搭建的级别进行了划分，智能度 的定义和搭建级别的划分为智能空间重构具有一定的指导意义。 2 ) 针对智能空间中信息具有复杂性，多样性和异构性的特点，对智能空间 中数据进行分析，将具有统一特性设备的属性和操作等封装在类中，同时得到 类之间的逻辑关系；利用数据库存储和管理智能空间中数据及其逻辑关系，实 验表明数据库管理系统可以实现智能空间中数据的高效管理和资源共享。 3 ) 针对智能空间下多种人机交互方式，设计了基于5 w l h 的信息表示方法 的智能空间调度算法，利用数据库对多种交互方式进行整合，并将基于贝叶斯 网络的信息融合应用于智能空间调度算法中，结果表明贝叶斯网络合理表达了 智能空间信息融合过程，5 w l h 信息表示方法提高了信息传递效率，因此，服务 决策的准确性得到了有效地提高。 4 ) 智能空间管理与监控平台的实现与应用研究，该平台是应用v i s u a lc 抖 6 0 和s q ls e r v e r2 0 0 0 开发的适用于智能空间环境下家庭服务机器人的软件系 统，服务机器人及其他智能设备和服务器通过c s 结构连接；其主要功能包括 智能空间的配置管理、智能空间中各种智能设备的监测控制和历史记录查询等。 上述研究主要集中在如何使智能空间便利地使用和共享各种软硬件资源， 如何减少数据在多种设备之间的传递以及如何处理多种方式的人机交互上，实 验表明搭建的应用平台能够有效地管理数据，同时能实现友好和谐地人机交互。 山东人学硕i ：学位论文 i 关键字：家庭服务机器人；智能空间；数据流分析；贝叶斯网络；数据库 a b s t r a c t a l o n gw i t hs o c i a lp r o g r e s sa n dt e c h n o l o g i c a ld e v e l o p m e n t ，p e o p l e a r en ol o n g e f s a t i s f i e dw - t hp e r f o r m a n c ea n d e n t e r t a i n m e n to ft h er o b o t h o wt om a k e r o b o t sm o r e p r a c t i c a la 1 1 dc l o s e rt ol i f eb e c o m e sa r e s e a r c hf o c u s s oh o m es e r v i c er o b o t sh a v e b e e np a i dm o r ea t t e n t i o n ，a n dw i l lb ea n e wr e s e a r c hp r o j e c t a san e wt e c h n o l o g y u s e di nh o m e - s e r v i c er o b o t s ，i n t e l l i g e n ts p a c eh a sb e c o m e a ni n e v i t a b l et r e n d h at h i s p a p e r ，m u l t i s p e c i e s a n dm u l t i 1 e v e ld a t ao ft h ei n t e l l i g e n ts p a c e i nh o m e e n v i r o 衄e n ta r ea n a l y z e d ；v a r i e t y - h e t e r o g e n e o u sd e v i c e sd a t aa n dc o m p l e x d y n a m i c t a s kd a t aa r es t o r e da n du n i f i e dm a n a g e dt h r o u g hd a t a b a s e ；a n di n t e l l i g e n ts p a c e m a n a g e m e n ta 1 1 dm o n i t o rp l a t f o r mi s s e tu pt om o n i t o rt h ed e v i c ea n da n a l y z et h e d a t ai ni n t e l l i g e n ts p a c e t h em a i nw o r k si nt h i sp a p e ra r e a sf o l l o w s ： 1 、i n t e l l i g e n ts p a c ei s c o n s t r u c t e da n dt a s k sp r o g r a m m i n ga r ec o i l l p l e t e dm i n t e l l i g e n ts p a c e t o t h ec o n s t r u c t i o no fi n t e l l i g e n ts p a c ei nh o m ee n v i m 姗e m ， d e f t n i t i o no fi n t e l l i g e n c e e x t e n ti sp r o p o s e d ；a n dl e v e l s o fi n t e l l i g e n ts p a c e c o n s t r u c t i o na r ed i v i d e d t h ed e f i n i t i o no fi n t e l l i g e n c ee x t e n ta n dt h e d 1 v 1 s l o no t c o n s t m c t i o nl e v e l s h a v ec e r t a i ng u i d i n gs i g n i f i c a n c e t oi n t e l l i g e n t s p a c e r e c o n s t r u c t i o n 2 、c o n s i d e r i n g o fc o m p l e x i t y , d i v e r s i t y a n dh e t e r o g e n e i t y , w h l c ha r e c h a r a c t e r i s t i c so ft h ei n f o r m a t i o ni ni n t e l l i g e n ts p a c e ，t h ed a t a a r ea n a l y z e da n dt h e n t h ed e v i c e sw i t hu n i f o r mp r o p e r t i e sa n do p e r a t i o na r ee n c a p s u l a t e d i no n ec l a s sa n d m e a l l w h i l el o g i c a lr e l a t i o n s h i pb e t w e e nc l a s s e si s b u i r t h ed a t aa n dt h el o g i c a l r e l a t i o n s h i p s a r e s t o r e di nd a t a b a s e t h ee x p e r i m e n t s s h o wt h a tt h ed a t a b a s e m a n a g e m e n ts y s t e m ( d b m s ) c a nm a n a g ed a t ae f f i c i e n t l y a n ds h a r er e s o u r c el n i n t e l l i g e n ts p a c e 3 、c o n s i d e f i n go f v a r i o u sc o m p u t e ri n t e r a c t i o nm o d e s ，as c h e d u l i n ga l g o r i t l l m o fi n t e l l i g e n ts p a c eb a s e d0 1 1a5 w l hi n f o r m a t i o nr e p r e s e n t a t i o n 1 5d e s i g n e d i h e i n t e r a c t i o nm o d e sa r ei n t e g r a t e db yd a t a b a s e ，a n di n f o r m a t i o n f u s i o nb a s e do n b a y e s i a nn e t w o r k si s a l s ou s e di nt h es c h e d u l i n ga l g o r i t h m t h er e s u l ts h o w st h a t t h eb a v e s i a nn e t w o r k se x p r e s st h ep r o c e s so fi n f o r m a t i o nf u s i o ni ni m e l l l g e n ts p a c e r e a s o n a b l y , a n dt h e5 w lhi n f o r m a t i o nr e p r e s e n t a t i o ni n c r e a s e st h ee f f i c l e n c y o f 1 1 1 山东火学硕j 二学位论文 i n f o r m a t i o nt r a n s m i s s i o n ，s ot h ea c c u r a c yo fs e r v i c ed e c i s i o n - m a k i n gw a se f f e c t i v e l y i m p r o v e d 4 ) i n t e l l i g e n ts p a c em a n a g e m e n ta n dm o n i t o rp l a t f o r m i sr e a l i z e da n dt h e a p p l i c a t i o ni sr e s e a r c h e d t h es o f t w a r ep l a t f o r m w h i c hi sd e v e l o p e db yv i s u a lc + + 6 0a n ds q ls e r v e r2 0 0 0 ，i sf o rh o m es e r v i c er o b o ti ni n t e l l i g e n ts p a c ee n v i r o n m e n t t h es e r v i c er o b o ta n do t h e rs m a r td e v i c e sa r ec o n n e c t e dw i t ht h es e r v e rt h r o u g hc s s t r u c t u r e t h em a i nf u n c t i o n si n c l u d ec o n f i g u r i n ga n dm a n a g i n gt h ei n t e l l i g e n ts p a c e ， m o n i t o r i n ga n dc o n t r o l l i n ga l lt h es m a r td e v i c e si ni n t e l l i g e n ts p a c e ，q u e r y i n gh i s t o r y a n ds oo n t h es t u d yf o c u s e so nt h a t ：h o wt om a k ea l lt h eh a r d w a r ea n ds o f t w a r er e s o u r c e s u s e da n ds h a r e db yt h ei n t e l l i g e n ts p a c ee a s i l y ；h o wt or e d u c et h ed a t ab e t w e e ns m a r t d e v i c e sa n dh o wt od e a lw i t ht h eh u m a nc o m p u t e ri n t e r a c t i o nm o d e s t h e e x p e r i m e n t ss h o wt h a tt h ep l a t f o r mc a nm a n a g ed a t ae f f e c t i v e l ya n dm e a n w h i l ec a n r e a l i z ef r i e n d l ya n dh a r m o n i o u sh u m a n - m a c h i n ei n t e r a c t i o n k e y w o r d s ：h o m es e r v i c er o b o t ；i n t e l l i g e n ts p a c e ；d a t af l o wa n a l y s i s ；b a y e s i a n n e t w o r k s ；d a t a b a s e i v 山东大学硕十学位论文 第1 章绪论 1 1课题背景与意义 随着社会的进步和科技的发展，家庭服务机器人日益受到人们的重视【l 】。 截止到2 0 0 5 年统计数据显示，我国6 5 岁以上的人口占总人口的7 6 9 ，按照 国际标准我国已经进入老年型社会；我国2 0 0 8 年5 月1 2 日1 4 时2 8 分，我国 发生了震惊世界的四川汶川特大地震灾害，受灾地区人民生命财产和经济社会 发展蒙受了巨大损失，同时还造成了大批伤残人员。考虑我国人口老龄化、空 巢老人的社会问题和一大批行动不方便的残疾人的需要，开发家庭服务机器人 很有必要。同时，研究智能的服务机器人也是我国科技发展的战略要求，机器 人发展对我国的综合国力，可持续发展具有深远的影响【2 】。 1 9 9 6 年日本东京大学的h a s h i m o t o 实验室提出智能空间的概念【3 】。智能空 间作为一种新的技术，应用于家庭服务机器人的研究中是一个新的研究方向； 其基本思想是将机器人本体上需要携带的传感设备分布到环境中，有效的解决 了许多依靠机器人自身无法完成的工作，使得服务机器人能够借助智能空间的 信息和设备更好的服务用户。智能空间的构建采用了知识分布和智能分布的思 想，将多种传感器设备分布于环境中并基于无线网络技术，使得机器人本身能 够轻装上阵，利用环境中的信息，完成复杂环境下多种多样的服务任务。 由于家庭环境下智能设备存在多样性和异质性，服务任务存在动态性和复 杂性等特点，因此设计具有高性能、高可靠性的智能空间管理系统，对管理和 存储智能空间及服务机器人系统中分布的、多种类的、多层次的数据十分必要。 1 2国内外研究现状 智能空间是1 9 9 6 年日本东京大学的h a s h i m o t o 实验室提出的概念，目前国 际上对智能空间的研究已相当广泛，许多国家的高等学校和企业研究机构对智 能空间都开展了非常广泛的研究，如美国国家标准和技术研究院的s m a r t s p a c e 、麻省理工学院人工智能实验室( m i t a il a b ) 的i n t e l l i g e n tr o o m l 4 j 、佐 治亚技术理工学院的a w a r eh o m e 、庆应义塾大学的s m a r ts p a c el a b o r a t o r y 、 斯坦福( s t a n f o r d ) 大学的i n t e r a c t i v ew o r k s p a c e 、微软研究院( m i c r o s o f tr e s e a r c h ) 的e a s yl i v i n g 、德国信息技术国家研究中心( g m d ) 的i l a n d 等。国内清华大 山东大学硕七学何论文 学首先对智能空间技术进行研究，s m a r tc l a s s r o o m 是其研究智能空间的一个典 型应用【5 】，同时国内其他高校和科研机构在智能会议室、作战指挥室、智能教 室、能照料人的智能家居等方面也取得了重大进展，并且有许多研究成果已经 在实际生活中有了具体的应用。 2 0 0 7 年，日本东京大学研制的h r p 2 机器人在该大学内上演端茶递水“生活 秀”，韩国的控制与感知研究小组( c o n t r o la n dp e r c e p t i o nr e s e a r c hg r o u p ) 在家庭环 境下智能空间的应用研究中也做出了突出成绩，走在了家庭服务机器人研究的 前沿 6 1 1 7 1 。 目前各种形式的管理与监控系统已应用非常广泛，国防、军事、工农业、 城市管理、医疗护理、环境监测与保护、抢险救灾、危险区域远程控制等都有 相对应的监控系统，但应用于家庭环境下同时管理监控智能空间和服务机器人 的管理与监控系统尚未得到研究。 1 3 智能空间技术 1 3 1 广义智能空间 根据智能空间目前的研究现状，研究的内容主要集中数据采集、上下文感 知、中间件技术、人机交互和安全隐私【引。下面分别介绍上述五个方面的研究 内容。 1 ) 数据采集 数据采集是智能空间能够提供各种服务的基础和前提条件。通过采集分布 在智能空间中多种传感器( 如温度传感器、湿度传感器、视觉传感器和声音传 感器等) 的值，全面有效地感知智能空间的信息；采集到的数据进行去除冗余 等操作后得到有效数据，为进一步的分析处理做准备。数据采集分为物理信息 采集和逻辑信息采集；物理信息采集主要包括温湿度值、位姿、图像、声音等 的采集，逻辑信息采集主要包括人的行为习惯，历史记录等，通过逻辑采集的 数据需要应用特定算法进行分析后才能直接应用。 2 ) 上下文感知 上下文感矢l ：l ( c o n t e x ta w a r e n e s s ) 是智能空间的重要特征和提高计算系统交互 智能性的核心技术。上下文感知计算是指根据已记录的历史信息( 如有关用户、 计算、物理、历史等方面的上下文) ，实时地分析已采集的上下文海量信息，自 2 山东大学硕十学位论文 动地判断当前的上下文环境，准确地预测未来的需要，有效地执行相应的预操 作。上下文感知涉及上下文信息感知和表述、上下文建模和推理、上下文感知 应用等多个方面；主要涉及环境内容和交换策略，管理和利用多媒体内容的适 应性模型、自适应技术和结构等问题；上下文感知需要解决两大问题：如 何从环境中定义和提取有效的上下文信息；如何协调和控制上下文与高层应 用之间的通信。上下文感知技术是实现服务自发性和无缝移动性的关键【9 1 。 3 ) 中间件技术 为解决分布异构问题，人们提出了中间件( m i d d l ew a r e ) 的概念。中间件是位 于平台( 硬件和操作系统) 和应用之间的通用服务，其具有标准的程序接口和协 议。针对不同的操作系统和硬件平台，它们可以有符合接口和协议规范的多种 实现【1 0 1 。 智能空间是一个异构、动态、多样的计算环境，其中包含着由不同系统软 件( 如操作系统、数据库、语言编译器等) 和风格各异的用户界面，采用不同 的网络协议和网络体系结构连接的多种硬件系统平刽1 1 】( 如计算机、伺服机构 等) 。如何将多样复杂异构的系统无缝集成起来并开发新的应用，是一个非常困 难但需要迫切解决的问题。中间件技术能有效解决这一问题，智能空间的中间 件是用来连接智能设备和应用程序，支持上下文分析，为智能空间提供系统支 持，为使用户可以自然地和智能空间交互提供基础。智能空间中中间件如图1 1 所示。 应用程序应用程序 中间件 ( 分布式系统服务) 智能设备 智能设备 图1 - 1 智能空间中中间件示意图 4 ) 人机交互 普适计算最重要的特点之一是以人为中心，