智能信息设备

第5章智能信息设备Anipod,aphone,aninternetcommunicator.Thesearenotthreeseparatedevices.Thisisonedevice,andwearecallingitiphone.-SteveJobs2第4章介绍了位置信息的基本概念，重点讨论了四种定位系统以及三种典型的定位技术，最后探讨了物联网对定位技术的新挑战。3内容回顾5.1手持移动设备5.2其他智能设备5.3智能设备运行平台＊5.4智能设备发展新趋势4本章内容信息技术的高速发展和广泛应用，改变了传统的生产、生活方式，给人类社会的发展带来了深刻影响。普适计算与分布式网络技术把计算嵌入到环境中，实现了自然的人机交互，营造了以人为本的信息服务新环境，是信息技术发展的趋势。5智能设备：产生背景计算机是一种能够按照指令对各种数据和信息进行自动加工和处理的电子设备。它是诞生最早的智能设备，至今大部分个人计算机仍然采用冯•诺依曼结构。6传统智能设备：个人计算机PDA(PersonalDigitalAssistant)是“个人数字助理”的简称，也可称为掌上电脑；具有体积小，重量轻，便携等特点。其原先设计的用途是为辅助个人生活琐事，故早期的PDA类似电子记事本，内建行事历、联系人、工作、记事等基本软件，所以只要内建这四种功能体积又小(差不多手掌大小)，就可称为PDA。7从PDA到智能手机1992年IBM推出了概念产品Simon，是今天智能手机的雏形：集成了日历、通讯录等功能，没有物理键盘1998年全球第一款搭载Symbian6.0的手机诺基亚9210面向公众发售2007年苹果公司发布了iPhone手机，是智能手机发展史上的一座里程碑此后，智能手机操作系统进入群雄逐鹿再到三足鼎立的时代：AppleiOS，GoogleAndoird,MSWPOS 8智能手机智能手机像个人电脑一样具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来扩展手机的功能，并可以通过移动通讯网络实现无线网络接入。智能手机是由掌上电脑演变而来的，一种安装了嵌入式操作系统的手机智能手机操作系统有：9智能手机智能手机：连接“人”和数字世界的重要纽带手机与感知加速度传感器、陀螺仪、磁力计、距离传感器、光传感器、麦克风、喇叭、摄像头…内置传感器协同工作，用户行为交互感知手机与互联互通智能手机可通过WiFi、3G、GPRS等网络接入方式连接互联网手机与智能生活基于位置的服务：大众点评社交网络服务：Facebook移动支付：Passbook10智能手机与物联网5.1手持移动设备5.2其他智能设备5.3智能设备运行平台＊5.4智能设备发展新趋势11本章内容物联网实现了信息空间和物理空间的融合，营造了以人为本的信息服务新环境。这种计算中心由计算机向人的迁移，引发了智能设备的飞速发展，多种多样的智能设备应运而生。智能车载设备智能数字标牌智能医疗设备智能家电12其他智能设备汽车电子占轿车成本30%，在高档车还达到60%！提前3秒预警能有效避免交通事故发生；提前1.5秒提醒驾驶员能防止90%事故；提前0.5秒刹车能减少50%的碰撞能量。智能车载设备配合和智能流量管理系统可以大幅度提高交通效率13智能车载设备辅助驾驶员驾驶汽车准确地判断车与障碍物之间的距离及时发出警报或自动刹车避让提供人性化服务识别驾驶员驾驶的情绪和疲劳程度根据驾驶者的身体和心理状况选择不同的驾驶模式将旅途没有播放完的视频切换到手机或家里中的电脑、电视上继续观看14未来智能车载设备数字标牌（DigitalSignage）是一种全新的媒体概念，指的是在大型商场、超市、酒店大堂、饭店、影院及其他人流汇聚的公共场所，通过大屏幕终端显示设备，发布商业、财经和娱乐信息的多媒体专业视听系统。15智能数字标牌顾客可以通过自助购物车完成商品的选购过程通过商业管理信息系统，实现商家与顾客的互动16智能数字标牌3D数字标牌曾是人们心目中类似科幻般的未来科技。上海世博会法国馆去年推出了全球第一个真正实现全3D实时互动体验的参展方虚拟展馆173D数字标牌无线传感器网络在检测人体生理数据、老年人健康状况、医院药品管理以及远程医疗等方面的应用人体行为模式监测，如坐、站、躺、行走、跌倒、爬行等RFID技术可以对药品、血液、卫生、耗材、医疗器械生产、配送使用安全予以很好的支持和保障18智能医疗设备19智能医疗设备传统的电视广播正在迅速向多数据流、网络优化模式转换，通过提供社交网络、3D游戏和流视频等数字娱乐服务，为消费者提供全新的电视体验。像智能手机改变手机体验那样

智能电视正在改变电视体验用户可用基于语音、手势和触

摸功能的全新电视界面改善观

看体验20智能电视5.1手持移动设备5.2其他智能设备5.3智能设备运行平台＊5.4智能设备发展新趋势21本章内容物理环境中所有的设备都具有自己的服务功能，中间层将发现的设备的服务进行组合，通过协议解析和归一化，为上层应用提供统一的借口。物联网设备的智能性就体现在异构的设备构成的系统具有情境感知，任务迁移，智能协作和多通道交互的特点。22智能设备运行平台情境感知应用可捕获、分析多个对象之间的关系并作出响应。情境感知过程涉及：情境信息的收集，情境建模以及基于情境模型的普适应用。情境感知建模的研究可以分为基于本体的方法和基于逻辑的方法两类。基于本体的方法采用本体方法描述物联网中各

类对象以及它们之间的关系基于逻辑的方法情境感知接口包含上下文信息

元组，动作元组，推导上下文

和基于逻辑的情境表达式。23情境感知无缝迁移平台的整体框架采用客户端/服务器模式，如图所示24任务迁移服务端主要提供组件下载，迁移任务的缓存管理以及应用迁移相关数据的存储；应用端为无缝迁移平台的核心，实现任务的中断和恢复。应用端采用三层设计：应用层，迁移管理层和基础服务层。应用层实现支持任务迁移应用软件，在编程模型基础上开发具体的应用程序；迁移管理层控制应用端有关任务迁移的流程；基础服务层提供在OSGi规范基础上拓展的服务。另外，情境管理作为第三方组件，根据用户信息或环境变化等变化，决定是否发起应用迁移。25任务迁移（续）设备协作是指通过协调不同设备提供的服务，整合已有的可用服务的功能，构造功能更为丰富的新的组合服务。在物联网系统中，用户任务的执行可以随着用户位置的变化从一个节点迁移到另一个节点上。26智能协作多通道交互是指使用多种通道与计算机通信的一种人机交互方式，其中“通道”指用户表达意图，执行动作或感知反馈信息的通信方法。国内外对于多通道交互的研究是从多个侧面展开的。其中，多通道界面的心理学基础问题，软件体系结构，多通道信息整合模型和算法，网络多通道用户界面以及多通道软件的实际应用是重点。目前，多通道信息整合技术研究方面的主要模型有：面向任务的多通道界面结构模型，分层整合模型和基于概率的指称整合模型。27多通道交互28多通道交互（续）5.1手持移动设备5.2其他智能设备5.3智能设备运行平台＊5.4智能设备发展新趋势29本章内容横向智能化：即提升智能化的广度，让没有处理能力的简单设备也融入智能系统之中，通过给其他智能设备提供更加丰富的信息，并执行其他智能设备做出的反馈和决策来实现自身的智能化。感知深入化：除了对传统意义上

的各种物理数值的感知，更可以

借助随身的智能设备，做到对人

的移动、社交、社会行为等复杂

对象的感知互联规模化：大量设备通过互联

网的连接形成一个数量庞大、功

能完备的设备群30智能设备发展新趋势横向智能化：物联网中设备融入了更深入的智能化，包含了两层意思：横向智能化和纵向智能化。纵向智能化是传统意义上的智能化，即在个体设备性能上的提升，利用硬件设备更多样的功能和更强大的处理能力来实现设备的智能化。横向智能化即在智能化的广度上做提升，让没有处理能力的简单设备也融入整个智能系统中，通过给其他智能设备提供更加丰富的信息，并执行其他智能设备做出的反馈和决策实现自身的智能化。31智能设备发展新趋势32横向智能化感知深入化：从简单物理数值的感知到复杂社会对象的感知物理数值的感知：即传统意义上的感知，通过分布在物理环境中的各种各样的传感器设备来感知各种客观环境参数，如温湿度、光照、磁场强度、二氧化碳浓度等。复杂对象的感知：借助随身携带的智能设备，感知人的移动、社交、社会行为等复杂对象。33智能设备发展新趋势比如当进入一个房间后，穿戴的数据衣等感知设备能够感知人体的基本生理数据，譬如判断出体温过高时，将自动发送信号，请求启动空调等家电设备，信号通过无线传感网络进行传递，并控制继电器进行操作。34感知深入化互联规模化：所有设备自由互联互通，通过互