同济大学计算机前沿技术概论 第6章-移动计算及其应用

1、计算机前沿技术概论2教学内容第1章 导言第2章 网络新技术第3章 信息检索和语义Web第4章 人工智能的最新进展第5章 服务计算与服务科学的发展第6章 移动计算及其应用第7章 普适计算与泛在智能第8章 云计算与智慧地球第9章 计算机认知第10章 量子计算与生物计算基本介绍（iMobile） 移动互联网 MEMS惯性传感器在手机中的应用移动互联网 + 传感器技术把互联网装入口袋MEMS技术456You？移动互联网应用实例 - Japan移动互联的出租车（日本）提供乘客当地生活资讯提供乘客驾驶健康状况依踩剎车频率, 搜集交通拥塞状况依雨刷频率, 搜集天气资讯美国的手机互联网功能搜索地图电子邮件浏览

2、器YouTube美国人其实把这种移动电话当做一个随身携带的小电脑，其次才是用它来打电话中国的手机在中国今天的用户的需求和今天带宽能负荷的中国的应用，其实根本不是那5个拨号、短信音乐、游戏、即时通讯还有电子书、拍照、新闻、微博、社区中国用户可以分成普通用户和高端用户高端用户其实跟国外的习惯是很相似的普通用户他们的需求是更娱乐化的，更年轻化的长期来说这两种用户群会结合在一起中国的75%的移动互联网用户都是26岁以下的移动互联网的观点移动互联网会和互联网结合在一起，有没有移动互联网的商业模式可以移植过来学习美国、日本的经验，但不可以盲目拷贝，要深深的理解本土的需求一定要专注普通用户，而不要专注那些高

3、端用户，互联网手机会降价，让普通用户能够使用要专注普通用户需要的应用，把创新集中在这些应用里面要深度地理解年轻的用户，不要认为我是创新者我就是用户有几个公司会把手机越做越便宜，他们就是我们最好的伙伴，我们希望跟随他的后面，让他们也用我们所做的创新要跟本地化的引领者，不要重新再去发明已有的东西，用户永远是对的，来把这些习惯和用法从互联网带进移动互联网项目基本介绍 移动互联网 MEMS惯性传感器在手机中的应用移动互联网 + 传感器技术非接触图像控制，手机变魔术谁是今年春晚最红的人？刘谦同学今年的IIC展会上，有一个可变魔术的手机用手在手机上方晃来晃去，手机上漂亮的图片就自动翻页；将手对着手机从远到

4、近或从近到远移动，照片就被自动放大与缩小再举一个简单的例子，当手机处于待机状态时，我们可以看到显示屏上的画面是观赏鱼；当我们触碰手机，画面上的鱼就会“受惊吓”而快速地游动。通过很多类似的应用，手机将给用户带来更多的新鲜体验。13iPhoneiPhone凭借出色的触摸屏和采用加速计而大受欢迎iPad更多的应用14任天堂的Wii15微软在今年 E3 展上首度对外公开Project Natal例如，Wii的MotionPlus附件能很准确地跟踪玩游戏的人的动作，甚至手腕轻轻拧一下或者身体稍稍转一下都可以被准确地复制在电视机屏幕。用一个手轻轻地对数字电视机的遥控器做动作比如甩、抖、转、刺等就可以很快地

5、选择或者滚动菜单，找到电视节目、电影、音乐和购物等，无需去摁许多不同的按钮。17MEMS简介MEMS是英文Micro Electro Mechanical Systems的缩写，即微电子机械系统。微电子机械系统(MEMS)技术是建立在微米/纳米技术基础上的21世纪前沿技术，是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。MEMS是近年来发展起来的一种新型多学科交叉的技术，该技术将对未来人类生活产生革命性的影响。MEMS Accelerometer19The market has just started .M

6、EMS简介的类别压力传感器惯性传感器气体传感器智能化磁场传感器温度传感器光传感器MEMS麦克风21（1） MEMS压力传感器22Pressure sensor applicationsPressure sensor -use cases navigation23Worlds smallest digital pressure sensor: BMP085 未来手机可能开始采用MEMS压力传感器，它可以检测高度。美国正在酝酿一项规定，准备要求全部手机装备压力传感器，以便于应急服务机构在收到高楼中的用户呼叫时提供救助。（2）MEMS惯性传感器加速度计陀螺仪25MEMS惯性传感器的应用压力计主要用于

7、监控轮胎气压，向中央控制器报告情况加速度计有两类测量高加速度（100重力加速度量级）：用于在撞车事故发生时触发安全气囊测量低加速度（两个重力加速度）：用于监控汽车在行驶过程中的稳定性陀螺仪用于测量汽车的旋转速度（转弯或者打滚），它与低加速度计一起构成主动控制系统一旦发现汽车状态异常，系统在车祸尚未发生时及时纠正或正确应对异常状态比如在转弯时，系统通过陀螺仪测量角速度就知道方向盘打得过多还是不够，主动在内侧或者外侧车轮上加上适当的刹车以防止汽车脱离车道用于乘员安全系统的MEMS传感器27一个现在的气囊系统，它有多种不同的器件。加速度计是探测撞车的传感器，它安装在汽车的周围陀螺仪和低加速度计可以探

8、测到汽车翻滚或者转弯不当等通过测到的角速度和加速度并进行计算及时作出决定Accelerometer sensor applications28Digital acceleration sensors29陀螺仪陀螺仪是一种用来感测与维持方向的装置，基于角动量不灭的理论设计出来的，多用於导航、定位等系统。 1850年法国的物理学家J. Foucault为了研究地球自转，首先发现高速转动中的转子，由于惯性作用它的旋转轴永远指向一固定方向。从2010年开始，手机将开始采用陀螺仪用于图像稳定、游戏，可能还有惯性导航。意法半导体公司的单轴和双轴MEMS陀螺仪InvenSense公司在2009年5月27日发

9、布了针对游戏和三维遥控器市场的第一个六轴运动处理方案。InvenSense是消费电子市场MEMS传感器的主要供应商。六轴运动处理方案通过陀螺仪增加了三轴转动信息，结合原有的通过加速度计获得的三轴直线运动数据，提供了高精度的三维运动跟踪，传感所有运动，包含对姿态的认定。今天，只有很少的尖端公司已经能够把五轴或者六轴运动功能集成到他们的手持设备，比如Logitechs Mx的空气鼠标和任天堂Wii的MotionPlus附件上。其他应用3D游戏的图形遥控跌落时自动关电电梯升降指示会议模式（手机反放时自动进入会议模式，正放时退出会议模式）手机中集成计步器手机指南针辅助导航移动定位服务（3）气体传感器智

10、能化随着人们生活水平的不断提高和对环保的日益重视，对各种有毒、有害气体的探测，对大气污染、工业废气的监测以及对食品和居住环境质量的检测都对气体传感器提出了更高的要求。气体传感器，是指利用各种化学、物理效应将气体成分、浓度按一定规律转换成电信号输出的器件。随着社会的发展和科学技术的进步，气体传感器的开发研究越来越引起人们的重视，各种气体传感器应运而生。综合气体传感器的应用情况，主要有以下几种用途：有毒和可燃性气体检测燃烧控制食品和饮料加工医疗诊断33（4）磁场传感器磁场传感器是把磁场信号转化为电信号的用磁场传感器设计的电子指南针34（5）温度传感器温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示

11、值能直接表示被测对象的温度英国设计师Kimmu为Nokia设计了一款概念手机“Scentsory”其内部包含香味传感器和温度传感器你可以充分感受到对话人所处的环境，包括视频、温度和他所能闻到的气味。35（6）光传感器ROHM采用最新的单芯片光学式接近式/数字照度传感器IC，配合三颗红外LED灯其原理为对IrLED进行时间分段发光，检测出动作，可以检测出1-10cm的接近程度三颗不到1美元，从硬件成本上来看，不到2美元就能使一部普通的手机变成可遥控图形各种动作的魔术手机36（7）MEMS麦克风TDK的关联公司TDK-EPC发布了外形尺寸为3.25mm2.25mm1.1mm的MEMS麦克风“T40

12、30”。助听器Advanced platform evaluation board conceptOne platform board with all necessary interfaces and connectorsIndividual plug-in shuttle boards available for all sensors38意法(ST)半导体推出iNEMO系列多传感器惯性测量单元（IMU）的首款器件。把各种运动、磁性、压力和温度传感器与32位控制器整合在单封装内，配合专用软件，使游戏机、人机界面、机器人、便携导航设备和病患监测设备的功能和性能大幅提升。双轴滚转-俯仰陀螺仪（LPR430AL）单轴偏航 陀螺仪（LY330ALH）6轴地磁测量模块（LSM303DLH）压力传感器 （LPS001DL）温度传感器（STLM75）Software Architecture (Windows CE )40Target Applications 41惯性传感器在手机中的应