物联网环境下的智能交互架构研究

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1、山东科学第２４卷第５期２０１１年１０月出版ＳＨＡＮＤＯＮＧＳＣＩＥＮＣＥＶｏｌ．２４Ｎｏ．５Ｏｃｔ．２０１１文章编号：１００２４０２６（２０１１）０５００６７０４物联网环境下的智能交互架构研究１２蒲海涛，林金娇（１．山东科技大学，山东济南２５００３１；２．山东经济学院，山东济南２５００１４）摘要：提出一种物联网环境下基于上下文融合的智能交互架构，并详细叙述了该架构中的各个组成部分，实现了物体和物体之间以及用户和物理世界之间的智能交互，突破了普适计算中虚拟和现实的界限，提供更智慧型的计算和服务。最后用本文提出的智能交互架构构建了智能电网系统中的交互架构，实例证明了该架构的有效

2、性。关键词：物联网；智能交互；上下文感知中图分类号：ＴＰ１３文献标识码：ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｎｅｔｏｆｔｈｉｎｇｓ１２ＰＵＨａｉｔａｏ，ＬＩＮＪｉｎｊｉａｏ（１．ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｎａｎ２５００３１，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａｎｄｏｎｇＥｃｏｎｏｍｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５００３１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ∶Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｃｏｎｔｅｘｔｓｅｎｓｉｔｉｖｅｍｅｒｇｉｎｇｂａｓｅｄｉｎｔ

3、ｅｌｌｉｇｅｎｔｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｉｎｔｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓａｎｄｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｆｏｒａｌｌｏｆｉｔｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｗｅｔｈｅｒｅｆｏｒｅａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｉｎｇｓａｎｄｂｅｔｗｅｅｎｕｓｅｒｓａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌｗｏｒｌｄ，ｗｈｉｃｈｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｂｅｔｗｅｅｎｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｒｅａｌｉｔｙｉｎｐｅｒｖａｓｉｖｅｃｏｍｐｕｔｉｎｇａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｍｏｒｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｏ

4、ｍｐｕｔａｔｉｏｎａｎｄｓｅｒｖｉｃｅ．Ｗｅｅｖｅｎｔｕａｌｌｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｉｎｓｍａｒｔｇｒｉｄｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｅｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｉｓａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ∶ｔｈｅｉｎｔｅｒｎｅｔｏｆｔｈｉｎｇｓ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ；ｃｏｎｔｅｘｔａｗａｒｅｎｅｓｓ［１］物联网的概念首先是由美国麻省理工学院在１９９９年提出的，２００５年国际电信联盟ＩＴＵ发布的报告中描述了一个美好的

5、、智慧的物联网世界，物联网是“物物相连的互联网”，是利用各种传感器、无线射频识别技术、红外感应、全球定位系统等各种信息生成设备与无所不在的网络技术整合而建立起来的。在物联网环境下，地球上每一个物体都可以嵌入包含其信息的可识别智能芯片或可以实现智能计算的信息化设备，使用无线及有线技术，通过物联网与其他物体进行信息交互，实现物体与物体、用户和物理空间的智能联结。下一代互联网将是物联化的互联网，物联网技术将彻底的整合物理空间与信息空间，建立统一的智能化环［２］境，实现所谓的“Ａ７”服务。智能交互技术是实现信息空间和物理空间相融合的重要支撑技术。目前，国际上的研究重点是如何提收稿日期：２０

6、１１０６２６基金项目：山东省高等学校科技计划项目（Ｊ１０ＬＧ１６，Ｊ０９ＬＧ１８，Ｊ１１ＬＧ２１）；山东省中青年科学家科研奖励基金（ＢＳ２００９ＤＸ０３９）作者简介：蒲海涛（１９７９－），男，副教授，研究方向为系统优化控制、物联网技术。通讯作者，林金娇（１９７８－），女，副教授，研究方向为ＣＳＣＷ、数据库。Ｅｍａｉｌ：ｌｊｊ＠ｓｄｐｅｃ．ｅｄｕ．ｃｎ６８山东科学２０１１年高移动设备的交互能力以及将计算空间与物理空间紧密结合的嵌入式集成空间，从而使用户可以在任何时［３］间、任何地点享受普适计算服务。ＭＩＴ的Ｏｘｙｇｅｎ项目中的智能房间、斯坦福大学的ＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅＷｏｒｋ

7、ｓｐａｃｅｓ、［４］欧盟的ＤｉｓａｐｐｅａｒｉｎｇＣｏｍｐｕｔｅｒ等研究计划是其中的主要代表。在国内，清华大学人机交互与媒体集成研究［５］所构建的智能化教室（ＳｍａｒｔＣｌａｓｓｒｏｏｍ）从人机交互和系统支撑软件的角度对普适计算的理论和实践进行［６］了深入讨论，取得了良好的效果。中国科学院软件研究所对基于笔的自然交互进行了相关研究，并已实［７］现了产品化。北京大学在改善手持移动设备交互方面进行了探索性的工作，岳玮宁等根据认知心理学提出了普适计算模式的Ｍｕｌｔｉｍｏｄａ