普适计算,课件

• 清华大学徐光祐教授等的定义是:“普适计算是信 息空间与物理空间的融合，在这个融合的空间中人 们可以随时随地、透明地获得数字化的服务。”
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“随时随地”和“透明”
• “随时随地”：指人们可以在工作、生活的 现场就可以获得服务,而不需要离开这个现场， 去端坐在一个专门的计算机面前，即像空气 一样无所不在；
• 重要标志： 1999年开始，Ubicomp国际会议、 2000年开始，Pervasive Computing国际会议、 2002年，IEEE Pervasive Computing期刊的创刊。
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提示
• 我们必须认识到普适计算不仅仅是一个计 算问题
• 普适计算环境中的社会问题，包括受到普 适计算影响的个人、集体和组织的行为应 受到关注
• 90年代以来计算技术的飞速发展蕴 育了新的计算模式。
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传统的计算模式
• 以计算机为中心的计算： 1、计算机的使用方法不符合人类的习惯； 2、为了完成一项任务，需要与计算机进行的对话过 于烦琐；
• 基于桌面的使用模式： 1、用户要使用计算机，就需要坐在计算机面前； 2、本质上说是一种私有模式，难以适应一个用户可 能在不同地点和环境，甚至在移动过程中使用多台计 算设备进行工作的情况。
• 计算机在计算能力和存储容量提高 的同时体积也越来越小，其发展趋 势是把计算能力嵌入到各种设备中 去，而且这些设备可联网使用。
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计算模式的发展
• 计算模式（Computing Paradigm） 在20世纪80年代经历了从主机计算 (Mainframe Computing)到桌面计 算(Desktop Computing)的革新。
普适计算
Pervasive/Ubiquitous Computing
本人Seminar的主要内容
• 普适计算概述 • 普适计算及其发展历程 • 普适计算的实现
• 普适计算中可以研究的科学与工程问题 • 结论
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普适计算的概述
• 在产业界，1999年，IBM公司提出了普 适计算(又叫普及计算)的概念。
• 普适计算是网络计算的自然延伸，它使得不仅 个人电脑，而且其它小巧的智能设备也可以连接到 网络中，从而方便人们即时地获得信息并采取行动。
• 目前，IBM已将普适计算确定为电子商务之后 的又一重大发展战略，并开始了端到端解决方案的 技术研发。
• IBM认为，实现普适计算的基本条件是计算设 备越来越小，方便人们随时随地佩带和使用。在计 算设备无时不在、无所不在的条件下，普适计算才 有可能实现。
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普适计算的定义
• 目前尚未有明确定义，但目标都是“要建立一个充 满计算和通信能力的环境，同时使这个环境与人们 逐渐地融合在一起”。
• 普适计算是指人们可以在任何时间(anytime)任何 地点(anywhere)通过我们日常生活中的物体和环境 中的某一联网的动态设备，而不仅仅是计算机设备 进行随时随地的交流和协作 。
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全新计算模式的提出
• 计算机技术进一步发展迫切地需要全新 的计算模式，这就是普适计算 (Pervasive/Ubiquitous Computing)。
• 普适计算的思想最早是1991年Mark Weiser在《Scientific American》的 “The Computer for the 21st Century”中提出的。
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目前的主要研究计划
1. Don Norman的“Invisible Computer”； 2. CMU的Aura计划； 3. 欧盟的“Disappearing Computer”计划； 4. MIT的Oxygen计划； 5. MERL实验室的Interactive Table计划； 6. MIT Media Lab的Things That Think项目； 7. HP的Cool Town计划； 8. 清华大学的Smart Classroom等。
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普适计算的本质要求
• 相对“随时随地”的特性,“透明”是普适计算更本 质的要求，是其与桌面计算模式最本质的区别。
• The most profound technologies are those that disappear. They weave themselves into the fabric of everyday life until they are indistinguishable from it.
• 所谓普适计算（Pervasive Computing / Ubiquitous Computing）指的是，无所 不在的、随时随地可以进行计算的一种方式； 无论何时何地，只要需要，就可以通过某种 设备访问到所需的信息。
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普适计算技术及应用
• 普适计算的含义十分广泛，所涉及的技术包括：
3、基于Web的软件服务构架（即通过 传统的B/S构架所提供各种服务）
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普适计算的特征
• 普适计算最重要的两个特征： • 间断连接 • 轻量计算（即计算资源相对有限）。 • 普适计算的软件技术就是要实现在这
种环境下的事务和数据处理。
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• 在信息时代，普适计算可以降低设备使用的复 杂程度，使人们的生活更轻松、更有效率。
• 移动通信技术； • 小型计算设备制造技术； • 小型计算设备上的操作系统技术及软件技术等。
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普适计算技术的主要应用方向有：
1、嵌入式技术 （除笔记本电脑和台式电脑外的、具有 CPU能进行一定数据计算的电器，如手机、 MP3等都是嵌入式技术研究的方向）；
2、网络连接技术（包括3G，ADSL等 进行的网络连接）；
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计算模式的发展趋势
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普适计算思想的发展
• 强调把计算机嵌入到环境或日常工具中去，让计算机 本身从人们的视线中消失，让人们注意的中心回归到 要完成的任务本身
• Weiser的思想在90年代后期开始在国际上得到广泛关 注和接受，目前已经成为一个极具活力和影响力的研 究领域。
• “透明”：指获得这种服务时不需要花费很 多注意力，即这种服务的访问方式是十分自 然的、甚至是用户本身注意不到的，即所谓 蕴涵式的交互（Implicit Interaction）。2020/3/19当前计算机技术发展的特点
• 计算、通信和数字媒体技术的互相 渗透和结合，其集中的体现就是互 联网的发展；