物聯(lián)網智能信息設備

物聯(lián)網智能信息設備第一頁，共38頁。內容提要不斷膨脹的數字世界充滿了智能設備，作為感知識別層最“智能”的信息獲取手段，智能設備集中體現(xiàn)了多樣化的特征。本章既回顧了傳統(tǒng)的個人計算機和PDA，也展望新時代智能設備，并就智能設備的運行平臺展開一定論述。第二頁，共38頁。第4章拓展了位置信息的定義并介紹了常見的定位系統(tǒng)本章重點介紹智能設備，涉及傳統(tǒng)智能設備（個人計算機/PDA）以及新時代的智能設備，并對智能設備的運行平臺做一定介紹。本章以介紹性為主，力圖呈現(xiàn)感知識別層信息獲取手段多樣化的特點。內容回顧第三頁，共38頁。5.1智能設備概述5.2智能設備運行平臺*5.3智能設備發(fā)展新趨勢我們對智能設備并不陌生，計算機就是傳統(tǒng)的智能設備。除了傳統(tǒng)的智能設備，新時代的智能設備又提供了哪些新的應用場景呢？本章內容第四頁，共38頁。5.1智能設備：產生背景信息技術的高速發(fā)展和廣泛應用，改變了傳統(tǒng)的生產、生活方式，給人類社會的發(fā)展帶來了深刻影響。適計算與分布式網絡技術把計算嵌入到環(huán)境中，實現(xiàn)了自然的人機交互，營造了以人為本的信息服務新環(huán)境，是信息技術發(fā)展的趨勢。第五頁，共38頁。傳統(tǒng)智能設備：個人計算機

計算機是一種能夠按照指令對各種數據和信息進行自動加工和處理的電子設備。它是誕生最早的智能設備，至今大部分個人計算機仍然采用馮?諾依曼結構。第六頁，共38頁。PDA(PersonalDigitalAssistant)是“個人數字助理”的簡稱，也可稱為掌上電腦；具有體積小，重量輕，便攜等特點。其原先設計的用途是為輔助個人生活瑣事，故早期的PDA類似電子記事本，內建行事歷、聯(lián)系人、工作、記事等基本軟件，所以只要內建這四種功能體積又小(差不多手掌大小)，就可稱為PDA。PDA可細分為電子詞典、掌上計算機、手持計算機設備和個人通訊助理機四大類。傳統(tǒng)智能設備：個人數字助理第七頁，共38頁。未來PDA將會與現(xiàn)今的產品完全不同，PDA的尺寸會變得更小，同時會將多種產品功能全部加以整合，更可個性化設定功能。

PDA在未來有無窮的發(fā)展。弱桌面計算機所有的功能都可在PDA上使用，將節(jié)省大量空間，并提供更多方便。PDA是最有潛力的智能設備之一。

傳統(tǒng)智能設備：個人數字助理（續(xù)）第八頁，共38頁。新時代智能設備物聯(lián)網實現(xiàn)了信息空間和物理空間的融合，營造了以人為本的信息服務新環(huán)境。這種計算中心由計算機向人的遷移，引發(fā)了智能設備的飛速發(fā)展，多種多樣的智能設備應運而生。智能車載設備智能數字標牌智能醫(yī)療設備智能家電智能手機第九頁，共38頁。新時代智能設備：車載設備智能車載設備智能數字標牌智能醫(yī)療設備智能家電智能手機汽車電子占轎車成本30%，在高檔車還達到60%！提前3秒預警能有效避免交通事故發(fā)生；提前1.5秒提醒駕駛員能防止90%事故；提前0.5秒剎車能減少50%的碰撞能量。智能車載設備配合和智能流量管理系統(tǒng)可以大幅度提高交通效率。第十頁，共38頁。遠程車載信息服務系統(tǒng)智能車載設備智能數字標牌智能醫(yī)療設備智能家電智能手機第十一頁，共38頁。未來智能車載設備智能車載設備智能數字標牌智能醫(yī)療設備智能家電智能手機輔助駕駛員駕駛汽車準確地判斷車與障礙物之間的距離及時發(fā)出警報或自動剎車避讓提供人性化服務識別駕駛員駕駛的情緒和疲勞程度根據駕駛者的身體和心理狀況選擇不同的駕駛模式將旅途沒有播放完的視頻切換到手機或家里中的電腦、電視上繼續(xù)觀看第十二頁，共38頁。新時代智能設備：數字標牌智能車載設備智能數字標牌智能醫(yī)療設備智能家電智能手機數字標牌（DigitalSignage)是一種全新的媒體概念，指的是在大型商場、超市、酒店大堂、飯店、影院及其他人流匯聚的公共場所，通過大屏幕終端顯示設備，發(fā)布商業(yè)、財經和娛樂信息的多媒體專業(yè)視聽系統(tǒng)。第十三頁，共38頁。智能數字標牌智能車載設備智能數字標牌智能醫(yī)療設備智能家電智能手機顧客可以通過自助購物車完成商品的選購過程通過商業(yè)管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)商家與顧客的互動第十四頁，共38頁。3D數字標牌智能車載設備智能數字標牌智能醫(yī)療設備智能家電智能手機3D數字標牌曾是人們心目中類似科幻般的未來科技。上海世博會法國館去年推出了全球第一個真正實現(xiàn)全3D實時互動體驗的參展方虛擬展館第十五頁，共38頁。物聯(lián)網在健康監(jiān)護中應用智能車載設備智能數字標牌智能醫(yī)療設備智能家電智能手機第十六頁，共38頁。網絡化數字醫(yī)療設備智能車載設備智能數字標牌智能醫(yī)療設備智能家電智能手機第十七頁，共38頁。智能醫(yī)療設備智能車載設備智能數字標牌智能醫(yī)療設備智能家電智能手機第十八頁，共38頁。新時代智能設備：智能電視智能車載設備智能數字標牌智能醫(yī)療設備智能家電智能手機傳統(tǒng)的電視廣播正在迅速向多數據流、網絡優(yōu)化模式轉換，通過提供社交網絡、3D游戲和流視頻等數字娛樂服務，為消費者提供全新的電視體驗。像智能手機改變手機體驗那樣智能電視正在改變電視體驗用戶可用基于語音、手勢和觸摸功能的全新電視界面改善觀看體驗第十九頁，共38頁。新時代智能設備：智能手機智能車載設備智能數字標牌智能醫(yī)療設備智能家電智能手機智能手機像個人電腦一樣具有獨立的操作系統(tǒng)，可以由用戶自行安裝軟件、游戲等第三方服務商提供的程序，通過此類程序來擴展手機的功能，并可以通過移動通訊網絡實現(xiàn)無線網絡接入。智能手機是由掌上電腦演變而來的，一種安裝了嵌入式操作系統(tǒng)的手機智能手機操作系統(tǒng)有：第二十頁，共38頁。5.1智能設備概述5.2智能設備運行平臺*5.3智能設備發(fā)展新趨勢物聯(lián)網環(huán)境中設備具有硬件平臺異構，高度動態(tài)和隨時移動的特點，需要建立多層適應性活動資源空間模型，以實現(xiàn)可平滑過渡的層次化智能設備自適應管理運行平臺本章內容第二十一頁，共38頁。5.2智能設備運行平臺物理環(huán)境中所有的設備都具有自己的服務功能，中間層將發(fā)現(xiàn)的設備的服務進行組合，通過協(xié)議解析和歸一化，為上層應用提供統(tǒng)一的借口。物聯(lián)網設備的智能性就體現(xiàn)在異構的設備構成的系統(tǒng)具有情境感知，任務遷移，智能協(xié)作和多通道交互的特點。第二十二頁，共38頁。情境感知物聯(lián)網設備的智能性情境感知任務遷移智能協(xié)作多通道交互情境感知應用可捕獲、分析多個對象之間的關系并作出響應。情境感知過程涉及：情境信息的收集，情境建模以及基于情境模型的普適應用。情境感知建模的研究可以分為基于本體的方法和基于邏輯的方法兩類?；诒倔w的方法采用本體方法描述物聯(lián)網中各類對象以及它們之間的關系基于邏輯的方法情境感知接口包含上下文信息元組，動作元組，推導上下文和基于邏輯的情境表達式。第二十三頁，共38頁。任務遷移物聯(lián)網設備的智能性情境感知任務遷移智能協(xié)作多通道交互無縫遷移平臺的整體框架采用客戶端/服務器模式，如圖所示第二十四頁，共38頁。任務遷移（續(xù)）物聯(lián)網設備的智能性情境感知任務遷移智能協(xié)作多通道交互服務端主要提供組件下載，遷移任務的緩存管理以及應用遷移相關數據的存儲；應用端為無縫遷移平臺的核心，實現(xiàn)任務的中斷和恢復。應用端采用三層設計：應用層，遷移管理層和基礎服務層。應用層實現(xiàn)支持任務遷移應用軟件，在編程模型基礎上開發(fā)具體的應用程序；遷移管理層控制應用端有關任務遷移的流程；基礎服務層提供在OSGi規(guī)范基礎上拓展的服務。另外，情境管理作為第三方組件，根據用戶信息或環(huán)境變化等變化，決定是否發(fā)起應用遷移。第二十五頁，共38頁。智能協(xié)作物聯(lián)網設備的智能性情境感知任務遷移智能協(xié)作多通道交互設備協(xié)作是指通過協(xié)調不同設備提供的服務，整合已有的可用服務的功能，構造功能更為豐富的新的組合服務。在物聯(lián)網系統(tǒng)中，用戶任務的執(zhí)行可以隨著用戶位置的變化從一個節(jié)點遷移到另一個節(jié)點上。第二十六頁，共38頁。多通道交互物聯(lián)網設備的智能性情境感知任務遷移智能協(xié)作多通道交互多通道交互是指使用多種通道與計算機通信的一種人機交互方式，其中“通道”指用戶表達意圖，執(zhí)行動作或感知反饋信息的通信方法。國內外對于多通道交互的研究是從多個側面展開的。其中，多通道界面的心理學基礎問題，軟件體系結構，多通道信息整合模型和算法，網絡多通道用戶界面以及多通道軟件的實際應用是重點。目前，多通道信息整合技術研究方面的主要模型有：面向任務的多通道界面結構模型，分層整合模型和基于概率的指稱整合模型。第二十七頁，共38頁。多通道交互（續(xù)）物聯(lián)網設備的智能性情境感知任務遷移智能協(xié)作多通道交互第二十八頁，共38頁。5.1智能設備概述5.2智能設備運行平臺*5.3智能設備發(fā)展新趨勢隨著物聯(lián)網的誕生和發(fā)展，智能設備有了新的理解和定位，呈現(xiàn)出更深入的智能化，更透徹的感知和更全面的互聯(lián)互通三大新趨勢。本章內容第二十九頁，共38頁。5.3智能設備發(fā)展新趨勢更深入的智能化：使用數據挖掘和分析工具、科學模型和運算系統(tǒng)處理復雜的數據分析、匯總和計算，整合分析海量的跨地域、跨行業(yè)的信息，以支持決策和行動。更全面的互聯(lián)互通：將個人電子設備、組織和政府信息系統(tǒng)中儲存的信息交互和共享，實時監(jiān)控環(huán)境和業(yè)務狀況。更透徹的感知：利用任何可以隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息的設備、系統(tǒng)或流程，便于立即采取應對措施和進行長期規(guī)劃。第三十頁，共38頁。5.3智能設備發(fā)展新趨勢更深入的智能化：物聯(lián)網中設備融入了更深入的智能化，包含了兩層意思：橫向智能化和縱向智能化。縱向智能化是傳統(tǒng)意義上的智能化，即在個體設備性能上的提升，利用硬件設備更多樣的功能和更強大的處理能力來實現(xiàn)設備的智能化。橫向智能化即在智能化的廣度上做提升，讓沒有處理能力的簡單設備也融入整個智能系統(tǒng)中，通過給其他智能設備提供更加豐富的信息，并執(zhí)行其他智能設備做出的反饋和決策實現(xiàn)自身的智能化。第三十一頁，共38頁。更深入的智能化縱向智能化橫向智能化第三十二頁，共38頁。5.3智能設備發(fā)展新趨勢更全面的互聯(lián)互通：所有設備自由互聯(lián)互通，通過互聯(lián)網實現(xiàn)更廣范圍的互聯(lián)互通。形成一個數量龐大、功能完備的設備群。第三十三頁，共38頁。5.3智能設備發(fā)展新趨勢更透徹的感知：更透徹的感知是物理網向物理世界延伸的基礎，這樣的感知同樣分為兩個層面：主動感知和被動感知。主動感知即傳統(tǒng)意義上的感知，通過分布在物理環(huán)境中的各種各樣的傳感器設備來感知復雜多變的物理世界。被動感知指除了設備主動感知環(huán)境的信息和狀態(tài)外，設備會自動向周圍廣播自身的功能和狀態(tài)，以便與其他新加入環(huán)境的設備進行更好的協(xié)作。設備可以被動獲取環(huán)境中其設備發(fā)來的信息，包括它們的功能和狀態(tài)等。第三十四頁，共38頁。更透徹的感知主動感知被動感知比如當進入一個房間后，穿戴的數據衣等感知設備能夠感知人體的基本生理數據，譬如判斷出體溫過高時，將自動發(fā)送信號，請求啟動空調等家電設備，信號通過無線傳感網絡進行傳遞，并控制繼電器進