90、上下文感知计算在智能环境中的应用与发展

上下文感知计算在智能环境中的应用与发展

1 环境智能概述

环境智能（Ambient Intelligence, AmI）是未来信息社会的一种愿景，它描绘了一个由智能设备和传感器构成的世界，这些设备和传感器能够无缝地融入我们的日常生活，感知并响应人们的需求。AmI强调的是更高的用户友好性、用户赋权以及更有效的服务支持，旨在使人们的日常活动更加便捷，从而提高生活质量。为了实现这一愿景，有效且高质量的数据管理是必不可少的。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，AmI还带来了许多与上下文感知和自然用户交互相关的挑战，要求我们重新思考当前的数据管理技术。

1.1 环境智能与上下文感知

环境智能不仅仅是在物理空间中嵌入智能设备，更重要的是这些设备能够理解并适应用户的环境。这意味着系统不仅要感知用户的物理位置，还要理解用户的行为模式、偏好和意图。例如，一个智能酒店房间可以根据入住客人的偏好自动调整房间温度和播放音乐。

为了实现这一点，环境智能系统需要具备上下文感知能力。上下文感知是指系统能够利用上下文信息为用户提供相关信息和服务，其中相关性取决于用户当前的任务。上下文信息可以分为两类：用户中心的上下文（如位置、活动、意图等）和环境上下文（如时间、温度、湿度等）。

1.2 上下文感知的挑战

上下文感知带来了许多数据管理上的挑战。首先，系统必须能够实时获取并处理大量的上下文信息。这些信息来自各种传感器和设备，分布在不同的位置。其次，系统需要能够智能地捕捉和映射上下文信息，以适应用户在不同情境下的行为。此外，上下文信息的不确定性和动态变化也需要特别处理。例如，用户的位置可能会频繁改变，系统