69、探索上下文感知计算与数据管理的前沿

探索上下文感知计算与数据管理的前沿

1 环境智能的愿景与挑战

环境智能（Ambient Intelligence, AmI）是未来信息社会的一个愿景，其中人们被一个能够感知他们需求、个性化满足他们要求、预测他们行为并响应他们存在的电子环境所包围。这种愿景强调更高的用户友好性、用户赋权以及更有效的服务支持，目的是使人们的日常活动更加便捷，从而提高人类的生活质量。

为了实现环境智能，有效的数据管理支持是不可或缺的。高质量的信息必须能够在任何时间、任何地点、任何轻便设备上提供给任何用户。除此之外，环境智能还带来了许多与上下文感知和自然用户交互相关的挑战，这要求我们重新思考当前的数据管理技术。

1.1 用户友好性与上下文感知

在环境智能世界中，计算功能将嵌入到各种各样的物体中，这些物体能够识别并以无缝、不显眼的方式响应个人的人类需求。例如，一个酒店房间能够自动适应其顾客偏好的房间温度和音乐选择。为了实现这一愿景，计算机必须具备上下文感知能力，即能够理解用户的需求和环境，并据此调整自身行为。

1.2 上下文感知的挑战

为用户环境增添智能带来了许多数据管理上的挑战。必须确保任何用户在任何时间、任何地点、使用任何设备都能获得高质量的信息。实现AmI环境（即智能环境）严重依赖于来自众多传感器和服务的持续信息流，这些信息流不仅监控用户，还监控外部环境。在这种背景下，如何智能地捕捉、处理和利用这些信息成为一个关键问题。

1.2.1 捕捉上下文信息

上下文信息的获取本质上是在移动环境中分布式来源之间进行的。上下文的特性受到其获取方式的强烈影响和决定。例如，大多数上下文信息，如位置和温度，是通