普适计算

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普适计算又称普存计算、普及计算（英文中叫做pervasive computing或者Ubiquitous computing）这一概念强调和环境融为一体的计算，而计算机本身则从人们的视线里消失。在普适计算的模式下，人们能够在任何时间、任何地点、以任何方式进行信息的获取与处理。

普适计算是一个涉及研究范围很广的课题，包括分布式计算、移动计算、人机交互、人工智能、嵌入式系统、感知网络以及信息融合等等多方面技术的融合。

目录

• 1 普及运算定义：
• 2 “随时随地”是普适计算的口号！
• 3 不同之处：
• 4 普适计算的历史
• 5 计算的进化
• 6 普适计算的基本特征
  • 6.1 分散性
  • 6.2 多样性
  • 6.3 连通性
  • 6.4 简单性
• 7 其实普适的不仅仅是计算
• 8 各国及地区的发展
  • 8.1 欧洲
  • 8.2 日本的U-JAPAN
  • 8.3 韩国U-KOREA
  • 8.4 台湾U-Taiwan
• 9 生活应用：
  • 9.1 1.U-HOME:
  • 9.2 2. U-CARE:
• 10 相关技术
• 11 参考资料
• 12 参看

[编辑] 普及运算定义：

Mark Weiser (1991) 提出了对于普及运算（ubicomp;ubiquitous computing）的看法： 普及运算并非将基础技术全盘翻新，普及运算技术运用了无线电网络的科技，让人们在不受时空限制的环境下享用资讯透过整合式无缝科技技术，让人们使用起来更便利，省时。

Preece (2002) 则将普及运算（ubicomp）定义为：普及运算技术运用了无线网络的科技，让人们在不受时空限制的环境下享用资讯（此类科技多设有智慧侦测系统）。

Preece 更认为人机互动典范（interaction paradigms）包括下面三种特性：1.无所不在的技术，意指技术和环境融为一体。2. 渗透式技术，即无缝式整合科技。3.可携带的。

[编辑] “随时随地”是普适计算的口号！

普适计算的促进者希望嵌入到环境或日常工具中去的计算能够使人更自然的和计算机交互。而普适计算的显著目标之一则是使得计算机设备可以感知周围的环境变化，从而根据环境的变化做出自动的基于用户需要或者设定的行为。比如手机感知现在用户正在开会这个环境而自动切换为静音模式，并且自动答复来电者"主人正在开会"。这看似天方夜谭，但是十几年前谁能想到今天可以不用到处寻找电话厅而随时随地用手机进行沟通？而普适计算则意味着不用去为了使用计算机而去寻找一台计算机。无论走到哪里，无论什么时间，都可以根据需要获得计算能力。

[编辑] 不同之处：

普及运算技术运用了无线电网络的科技，让人们在不受时空限制的环境下享用资讯；而与一般的行动计算（Mobile Computing）不同在于具有情境感知（Context Aware）的特性。普及运算技术可以透过感应个人所在的位置、所处的环境资讯、个人的情形及任务，来提供最有效能的使用环境。

[编辑] 普适计算的历史

• 1988年，Mark Weiser提出了普适计算的思想，并预测计算模式会发展为普适计算。（另一说为1991年）
• 1990年代末，普适计算这一概念得到广泛关注，逐渐升温。
• 1999年，IBM正式提出普适计算的概念。
• 同年，召开第一届Ubicomp国际会议。
• 2000年，第一届Pervasive Computing国际会议。
• 2002年，IEEE Pervasive Computing期刊创刊。

[编辑] 计算的进化

• 第一代，主机型计算（Mainframe computing）很多人共享一台大型机
• 第二代，个人机计算（personal computing）一个人在一台电脑上
• 第三代，网络计算（internet computing）一个人使用在互联网上的很多服务
• 第四代，普适计算（pervasive computing）许许多多的设备通过全球网络为许多人提供人格化（个性化）的服务

[编辑] 普适计算的基本特征

[编辑] 分散性

[编辑] 多样性

[编辑] 连通性

[编辑] 简单性

[编辑] 其实普适的不仅仅是计算

随着时代的变迁，一项技术从诞生的那一刻起便要注定总有一天要做到普适。下图很好的解释了普适的过程： File:Ubicompitro1.jpg

可以看到能量的使用也是一个普适的过程，普适计算是普适的一种。

[编辑] 各国及地区的发展

[编辑] 欧洲

ubiquitous“无处不在”，这在美国被称为“普及运算”（pervasive computing），在欧洲被称为“环境智慧”或“智慧环境感知技术”（ambient intelligence）。

2003年11月2日荷兰Eindhoven举行的首届EUSAI(European Symposium on Ambient Intelligence)论坛上，主办者飞利浦公司在技术概念会议集中探讨了智慧环境感知技术的三大关键领域包括：无所不在运算（ubiquitous computing）、环境感知（context awareness）、智慧及自然互动作用。其中智慧环境感知技术的目标是，在人体的周围环境中布置智慧化的技术，而且能够不为人所察觉。

普及运算已被欧盟采纳为IST研究及技术开发计划的主导项目，欧盟还拨款超过36亿欧元，在未来四年内用于该课题的研究。其中一些EUSAI参与者则认为，普及运算未来的成果就是“让电脑消失”。

[编辑] 日本的U-JAPAN

日本在二○○四年发动“U-Japan”政策，希望于二○一○年时，亚洲能成为“全球资讯传播中心。U-Japan计划：

1. 实现无所不在的社会政策（Ubiquitous Network Society）；
2. 希望在2010年将日本建设成一个“anytime, anywhere, anything, anyone”都可以上网的环境。

日本政府是以“IT新改革战略”为主，实现每个人在任何时间与地点都能感受到IT好处的社会；日本的 U化社会理念是依循从固网为核心的基础建设，发展至有线与无线整合成无缝隙的随手可得的服务社会，同时以 ICT（资讯通讯）着手解决21世纪社会产生的发展议题。

[编辑] 韩国U-KOREA

韩国则是在2004年 3月推出“IT 839策略”，主要目标是提升韩国现有的资讯科技框架，期望在2007年达成韩国的全方位资讯社会愿景；这个“IT 839策略”是以八大创新服务和服务所需的三大基础网络，以及九大成长产业为主。

2006年韩国再推出“u-Korea”政策，而“IT 839策略”为后即其前导型计划，u-Korea意旨建立无所不在的社会（ubiquitous society）。计划期程是1995年到2002年，是准备阶段，着重于基础建设的建置；2003年到2007年是韩国宽带实施阶段；2007年后，是建立无所不在的社会相关服务的阶段。

[编辑] 台湾U-Taiwan

台湾政府也在二○○六年正式启动“U-Taiwan”计划，主要是应用RFID技术可以发挥无所不在的功能，目标则是推动发展“e化服务随手可得之优质网络社会”，内容包括：整备优质网络、建立完备U-Taiwan发展环境、以及推动U化生活应用。

所谓的“U化”，可涵盖几大特征，包括：“随时随地取得”、“不断线”（always on）、“即时回应”、“多样化可携式服务”、以及从使用者角度出发的“客户导向”原则。而实践U化之技术，则将以无线网络技术为主，透过光纤网络为骨干传输，并依涵盖范围及宽带需求划分，发展不同的无线网络技术。

为达到上述目标，未来政府的施政重点包括：

1. 推动“优质网络社会”基本法立法与相关修法；
2. 维护优质网络社会资通安全与信赖机制；
3. 创造、流通及运用数位内容；
4. 缩减数位落差创造数位机会；
5. 提升资讯素养，以培育普适网络社会（ubiquitous network society，UNS）人才；
6. 推动国际合作行销台湾，期许能尽速建构优质网络社会环境，提高人民的生活环境。

未来，RFID技术的运用范围可以更广泛、更无所不在，结合数位家庭、互联网、无线网络及设备，发展出远距照护、安全监控、数位娱乐、车辆导航、电子货柜、医疗废弃物追踪、机场行李通关等新的整合科技运用，创造无限商机。透过随手可得的e化服务，建构台湾成为一个安全便利的安心社会，并达成2010年高速宽带网络与汇流涵盖率达90%的目标，使台湾成为世界U化的先进。

[编辑] 生活应用：

[编辑] 1.U-HOME:

普及运算在各种家电和电子产品的设备中都有使用，如电锅、微波炉和冰箱等家电，以及DVD机、数位电视等影音产品。而U-Home更为消费者提供的是一种全新的无所不在的数位生活方式。利用最新的短距离无线通讯技术（RFID）、智慧设备管理技术、多媒体处理技术，将传统的家电、PC、手机等家用产品升级为网络家电产品，并构成一个连接家庭内部全部设备的家庭网络。随时随地利用U-Home的"家庭成员"（手机、电脑、电视等）对家里的一切实施监控，并实现资讯共用与沟通，一切将尽在主人掌握之中。　

同时，U-Home也为家电服务带来了革命性的变化。所有的零件都进入了数据库，透过家电内部的芯片模组和软件控制，当某一个零件出现故障或者需要更换的时候，不用拨打服务电话，零件可以自动发回指令给控制中心，如果只是一些简单的升级程式，控制中心一端的工作人员轻点鼠标就可以维修完毕。

[编辑] 2. U-CARE:

U化的生活应用非常广泛，如植入RFID来记录老年人生活习惯的居家看护设备拐杖i-Stick、智慧餐盘，及使用手机提供随身健康餐饮的顾问服务，借由RFID传感追踪老人状态的智慧照护环境、居家环境的远距医疗服务HomMed、可携式小型医院MDkeeper等。距医疗居家照护市场是医疗产业中成长的领域，预计至2025年的年成长率可达20%以上，资讯科技的应用是其中的关键。

其中优点有：1. 避免医疗资源浪费。（医院让患者利用设备自行在家里自行量血压、心跳等基本资料，然后借由机器回传给医院判读分析。）

台湾行政院表示，相较于e-Taiwan计划把重点放在增加带宽、建立平台，U-Taiwan则着眼于如何与生活结合，包括：社会安全（如：社区、住家、治安）、（高龄社会）医疗照护、产业链与物流（如何利用普及网络帮助产业因应结构变化）、学习、以及网络安全与隐私问题。

总括来看，在未来的U化环境下，将发展客制化的情境察觉系统，透过智慧型感知及数据库分析，自动判别使用者所需服务的呈现方式；在连结技术方面，则服务业者可依用户所需的服务类型、所在环境、以及喜好设定，自动选取最适合的网络技术，并提供用户无所不在的服务内容，包括：多媒体影音、通讯及无线网络、居家生活、教育娱乐、电子商务、以及政府服务等。

[编辑] 相关技术

1. 射频识别（Radio Frequency Identification，简称RFID）技术：又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可透过无线电讯号识别特定目标并读写相关资料，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
2. 无线传感网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）。

[编辑] 参考资料

1. HCI Dix et al.（1998）The interaction, pp.60-66。
2. 电子工程专辑，《欧洲纵论智慧环境感知技术　提倡“消失的电脑”》，http://www.eettaiwan.com/ART_8800321682_480102_NT_85a56605.HTM ，2003年11月07日 更新。
3. 台湾通讯，《[网络应用] U型社会　悠游生活》，http://pdt.acesuppliers.com/meg/meg_1.asp?mgzid=7917901320071620415884161&idxid=7672 ，2006年12月更新。
4. 郑妤君，《结合无线传感网络　ZigBee应用前景看好》，http://www.eettaiwan.com/ART_8800372353_675327_NT_f683a76f.HTM ，2005年07月22日更新。
5. 中华民国招商网 经济部投资业务处，《行政院推动“u-Taiwan”计划，建设台湾为ICT模范社会》，http://investintaiwan.nat.gov.tw/zh-tw/news/200612/2006120401.html ，2006 年 12 月 4 日更新。
6. 新金融世界，《U化创新生活》，http://www.newfinancialworld.com/comment.php?comment.news.32 ，2006年12月3日更新。
7. 游子庆渊，《数位e疗到你家U-Care 远距，“照护”你的健康》，http://gcis.nat.gov.tw/Moderncom/ ，2006年5月更新。
8. Rick Merritt，《个人标签：识别技术开始进入我们的生活》，http://www.eettaiwan.com/ART_8800326613_480102_NT_c50304f1.HTM ，2003年12月31日更新。
9. Richard Goering，《打造环境感知智慧环境之梦　专家提相应方案》，http://www.eettaiwan.com/ART_8800378967_876045_NT_f273ebd7.HTM ，2005年10月14日更新。
10. Yoshiko Hara，《日本以嵌入式RFID推广“无处不在”应用》，http://www.eettaiwan.com/ART_8800371124_676964_NT_1a9e4c15.HTM ，2005年07月08日更新。

[编辑] 参看

• 普适教学 或 普适教育（Ubiquitous education）
• 普适社会（Ubiquitous society）或 普适网络社会（Ubiquitous network society）