智能家居系统设计毕业设计

PAGEPAGE20目录1.绪论 32.智能家居系统的基本架构 52.1智能家居系统组成 52.2智能家居的应用 62.3智能家居控制功能及方式 72.3.1遥控功能 72.3.2集中控制功能 72.3.3感应开关 72.3.4网络开关的网络功能 72.4智能家居的通信方式 83.智能家居的平台化 103.1M2M技术 103.2M2M技术组成 113.2.1智能化机器 113.2.2M2M硬件 113.3智能家居的硬件平台 123.4智能家居的控制软件平台 134.交互设计 154.1交互设计基础 154.2集成终端交互设计过程 154.3集成交互终端的实现 175总结与展望 19参考文献： 20致谢 21智能家居系统设计摘要：在科技发达、物质富庶的今天，自控系统已不单纯是实现室内基本安防、照明、采暖的工具，而且是建筑装饰的一种实用艺术品，是自动化技术与建筑艺术的统一体。完善的自控系统集装饰、照明、安防及节能于一身，尽力达到完美与和谐的统一，充分利用科学与艺术的搭配，光与影的关键词：智能；家居；安全；人性化设计。1.绪论智能家居概念的起源很早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司（UnitedTechno1ogiesBuildingSystem）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的“智能型建筑”,从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。随着社会经济结构、家庭人口结构以及信息技术的的发展变化以及人类对家居环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大大增加，同时越来越多的家庭要求智能家居不仅要满足一些基本的需求，更要求智能家居系统在功能扩展、外延甚至服务方面能够做到简单、方便、安全。智能家居能实现的功能和提供的服务:1始终在线的网络服务，与互联网随时相连，为在家办公提供了方便条件。2安全防范：智能安防可以实时监控非法闯入、火灾、煤气泄露、紧急呼救的发生。一旦出现警情，系统会自动向中心发出报警信息，同时启动相关电器进入应急联动状态，从而实现主动防范。3家电的智能控制和远程控制，如对灯光照明进行场景设置和远程控制、电器的自动控制和远程控制等。4交互式智能控制：可以通过语音识别技术实现智能家电的声控功能；通过各种主动式传感器（如温度、声音、动作等）实现智能家居的主动性动作响应。5环境自动控制。如家庭中央空调系统。6提供全方位家庭娱乐。如家庭影院系统和家庭中央背景音乐系统。7现代化的厨卫环境。主要指整体厨房和整体卫浴。8家庭信息服务：管理家庭信息及与小区物业管理公司联系。9家庭理财服务。通过网络完成理财和消费服务，10自动维护功能：智能信息家电可以通过服务器直接从制造商的服务网站上自动下载、更新驱动程序和诊断程序，实现智能化的故障自诊断、新功能自动扩展。11自动学习功能：通过对使用者平时设置数据的收集，实现统计规律，产生对默认对象的缺省设置。以及对环境的自动适应。随着人们的生活水平的提高，智能化系统的定义标准也将越来越高，控制也会越来越简单，这种趋势是不可逆和不可阻的。便随着这种趋势，集成化智能控制终端的出现是必然的2.智能家居系统的基本架构2.1智能家居系统组成智能家居的组成：前面提及了智能家居的概念以及能提供的服务，那么智能家居的实现到底需要那些组成呢。智能家居的大概组成：a.面向用户服务器b.面向机器服务器c.中央控制系统d.逻辑布线e.动作部件f.传感部件面向用户服务器：它是一种为用户提供交互界面的计算机，这里的面向用户主要指的是面向用户的应用程序，提供参数设置，以及状态监控等功能。它可以进行多平台架构，无论是Unix、Linux还是Windows或者其他OS都能很容易实现。面向机器服务器：顾名思义，面向机器服务器就是一种介于用户与直接控制器件之间的，提供与底层控制、通信协议产生交互服务的计算机。中央控制系统：这部分的开发是整个智能家居最为复杂的部分，其中由于家居设备智能化程度不高和接口以及通信协议的不统一，只得以辅助部件来实现控制功能，这就需要编写大量的不同语言种类的控制程序，以及需要控制计算机拥有足够数量及功能的通信接口。中央控制系统可以和前面提及的两种服务器集成在一起。逻辑布线：这是整个智能家居的最基础部分，类似人类的神经系统，它要实现传感信号的回收，控制信号传递，电力提供，广播电视信号传送，网络端口提供等。如过设计不好，极可能导致信号干扰，控制失效，或着更为严重的安全事故等。动作部件：这就是整个智能家居的最末端，也是智能化的最终表现，它可以包括具体的如：家用电器，电灯，空调等传感部件：这是真个智能家居的信号传递的开始部分，它通常都是孤立的，如：温度、煤气、光线、湿度传感器（sensor）等，但也有部分是被集成的，比如：高端防盗门上的红外辐射传感器。当然这里传感不见不仅仅是狭义上的传感器，还可以包括诸如摄像头，麦克风等信号输入部件。智能家居的核心是其中央处理单元(CCU)的软硬件系统，中央家居处理单元的职能就是在智能家庭网络中，引导和规划家居子系统中的各种信号，目前主流中央家居处理平台分为两类：嵌入式系统（如平台式机顶盒）和开放式系统（如微型计算机）等去控制各种家居设备。此外，智能家庭网路作业系统和运行平台也是目前竞争的一个焦点，无线的方案是其中最诱人的，但应用最多的是采用双绞线作传输介质的全分散式系统。嵌入式：采用传统的SOC（systemonchip）根据需要做一些公用电路处理，然后一级用户（智能家居实现者）购置后进行控制软件的编写及植入工作，最后在整个智能家庭网络中实现自动控制功能。嵌入式的优点：产业链成熟，成本低廉，操作较为容易。嵌入式的缺点：随着整个智能系统复杂化的提高，应用程式的体积和对计算机运行速度要求的增大，以及与互联网的交互增多，我们都不得不面对着传统嵌入式系统运行缓慢、扩容和升级困难、网络应用等难题。所以改进是必须的。开放式：以家庭计算机或是工业计算机（多数）为硬件基础，基于开放式操作系统开发控制软件，或是以某一系统核心为基础专门开发控制系统。在某些特殊的应用场合还需要专门的硬件控制器（hardwarecontroller）。开放式的优点：具有系统运行效率高，软件改进升级容易，新硬件添加简便，互联网交互方便等优点。开放式的缺点：硬件成本高（但是随着产业链的成熟，硬件成本应该会随之降低。），软件开发不易等以后发展的最终方向是：开放式系统作为面向用户服务器链接专门的嵌入式控制器，然后又嵌入式控制器充当面向机器服务器。所以最后必然是嵌入式与开放式系统结合的发展方式。2.2智能家居的应用从技术上讲，智能家居所要实现的主要的功能有：a.对白色家用电器和其他设备的控制、调节和监测，比如微波炉、洗衣机、灯光、电动窗帘、防盗报警器、自动门烟雾探测器、有害气体检测装置、温度和湿度控制器、风量调节器、各种手动的开关和遥控器等。b.沟通黑色家电和其他视频设备之间以及与外部世界之间的信息通道，其中包括：台式/手持计算机、电视、录/摄像机、VCD/DVD和数码照相机等；同时还可以实现对它们的控制和监测。c.通过对外的接口，实现远程控制和信息交换，如：电话线、有线电视电缆、市电电源线、双绞线和无线通讯方式等。这些都是传统的智能家居的定义上的必备功能，新一代的智能家居应该具备更加智能化的功能，比如：环境学习功能，或是控制方式不仅仅再限制于手，可以通过声、光、电等这些外界因素的改变而作为整个智能家居的控制信号等。这些功能也许是新定义的，也许是在以前的基础上升级的。总之，在以后的生活中智能家居肯定会越来贴近我们的生活，越来越智能化。2.3智能家居控制功能及方式2.3.1遥控功能不论在家里的哪个房间，用一个遥控器便可控制家中所有的照明、窗帘、空调、音响等电器。例如，看电视时，不用因开关灯和拉窗帘而错过关键的剧情卫生间的换气扇没关，按一下遥控器就可以了。遥控灯光时可以调亮度，遥控音响时可以调音量，遥控拉帘或卷帘时，可以调行程，遥控百页帘时可以调角度。2.3.2集中控制功能使用集中控制器，不必专门布线，只要一个遥控器在手，就可控制家里所有的灯光和电器，一般放在床头和客厅。可以在家里不同的房间有多个集中控制器。躺在床上，就可控制卧室的窗帘、灯光、音响及全家的电器。控制灯光时可以调亮度，控制音响时可以调音量，控制拉帘或卷帘时，可以调行程，控制百页帘时可以调角度。2.3.3感应开关在卫生间、壁橱装感应开关、有人灯开、无人灯灭。2.3.4网络开关的网络功能一个开关可以控制整个网络，整个网络也可以控制任意一个(组)灯或电器。其控制对象可以任意设置和改变，轻松实现全开全关，场景设置，多控开关等复杂的网络操作功能。门厅的T型网络开关可设成全开全关键、及门厅灯的开关；出门时不必每个房间检查一遍，只要按一个键就可以将所有的灯和电器关闭，需要时也可按一个键打开所有的灯。客厅的T型网络开关可设成场景设置键，按一个键开一组灯，不必逐一打开。也可配合全宅音响、空调、窗帘等进行复杂的场景设置。T型网络开关也是可变开关，它的控制对象可以随意设置，今天是窗帘的开关，明天可以将它设为音响的开关。同时T型网络开关还是多控开关，传统开关最多只能在两处实现对同一对象的控制（双控开关），使用T型网络开关，可以在任意多处对同一对象进行控制。控制灯光时可以调亮度，控制音响时可以调音量，控制拉帘或卷帘时，可以调行程，控制百页帘时可以调角度。2.4智能家居的通信方式前面我们已经介绍过，智能家居是通过统一的网络总线和控制平台将家庭的电器设备、灯光控制系统、安全控制系统、能源管理系统等连成一体的。目前智能家居的发展趋势是由集中控制到分布控制，与集中式控制相比，分布式控制不仅能减少布线，而且能提高系统的可靠性，当某一个节点出现故障时，只需将该节点从网络中拿走，而其它节点不受影响。2.4.1.控制网络它主要是控制家庭中各种设备的运行状况，如电灯的灭/亮和亮度控制，空调的启/停以及温度和风量的控制，家庭安防系统的讯号采集和执行，各种开关量的输入，电动窗帘的开启/关闭控制，室内各种物理量的探测（如温度、湿度，各种气体含量等），四表（煤气表、电表、水表和暖气的热量表）数据的输出与指示等。控制网络的特点是：在这个网络上传输的信息主要是控制信息以及一些物理量的参数。信号的频率相对比较低，因此传输的速率可以比较低，一般在数十Kbps就可满足要求，但是信息传输的可靠性要求比较高。这是因为它传输的信息是各种设备的控制信息，它的错误不仅可能导致设备的非正常工作，而且可能导致设备的损坏。因此控制网络在技术上主要解决的问题是传输的可靠性，所以我们通常采用有线传输的通信方式保证其通信的稳定性和实时性，不过现在技术的发展也逐渐采用红外、蓝牙（Bluetooth）等作为控制信号传递的载体。2.4.2.信息网络它连接的设备有计算机、电视、音响系统，录像机、数码相机以及手机等等。在信息网络上传输的主要是音频和视频信号，它们的频率带宽一般要高达数兆赫兹，因此要求信息网络上的信息传输速率比较高，普遍应达到10Mbps以上。但相对说来，它的可靠性要求没有控制信息那么高。因为视音频信息在传输的前后都有一定的处理(如信号的压缩和编码/解压缩和解码)，这些处理都有一定的容错能力，而且即使有瞬时的错误，也只是影响瞬时的声音或图像的错误，而对设备以后的运行几乎没有影响。因此信息网络在技术上需要解决的主要问题是传输速率（即带宽），即在可能的条件下，尽可能提高信息网络的带宽。现在的WIFI，双绞线已经完全能满足这些要求，最新兴起的智能手机控制方式也随着3G技术的发展势头变得越来越强，据估计用不了太长时间，这种无线终端集成的控制方式会成为未来智能家居系统的主流控制方式。前面一章介绍了智能家居的概念和一些基本的东西，在描述我的终端控制理念之前不得不再用一些文字介绍下智能家居的平台化技术和M2M技术。3.智能家居的平台化3.1M2M技术提到平台化，就不得详细地谈谈现在主导通信产业发展的M2M技术：M2M表达的是多种不同类型的通信技术有机的结合在一起：机器之间通信；机器控制通信；人机交互通信；移动互联通信。M2M让机器，设备，应用处理过程与后台信息系统共享信息，并与操作者共享信息。它提供了设备实时地在系统之间、远程设备之间、或和个人之间建立无线连接，传输数据的手段。M2M技术综合了数据采集、GPS，远程监控、电信、信息技术，是计算机、网络、设备、传感器、人类等的生态系统，能够使业务流程自动化，集成公司资讯科技(IT)系统和非IT设备的实时状态，并创造增值服务。这一平台可在安全监测、自动抄表、机械服务和维修业务、自动售货机、公共交通系统、车队管理、工业流程自动化、电动机械、城市信息化等环境中运行并提供广泛的应用和解决方案。M2M的未来展望：PervasiveComputing（无所不在的计算与互联）。M2M是一种理念，也是所有增强机器设备通信和网络能力的技术的总称。人与人之间的沟通很多也是通过机器实现的，例如通过手机、电话、电脑、传真机等机器设备之间的通信来实现人与人之间的沟通。另外一类技术是专为机器和机器建立通信而设计的，如许多智能化仪器仪表都带有RS-232接口和GPIB通信接口，增强了仪器与仪器之间，仪器与电脑之间的通信能力。随着科学技术的发展，越来越多的设备具有了通信和连网能力，网络一切（NetworkEverything）逐步变为现实。人与人之间的通信需要更加直观、精美的界面和更丰富的多媒体内容，而M2M的通信更须要建立一个统一规范的通信接口和标准化的传输内容。通信网络技术的出现和发展，给社会生活面貌带来了极大的变化。人与人之间可以更加快捷地沟通，信息的交流更顺畅。但是目前仅仅是计算机和其他一些IT类设备具备这种通信和网络能力。众多的普通机器设备几乎不备联网和通信能力，例如家电、车辆、自动售货机、工厂设备等。M2M技术的目标就是使所有机器设备都具备连网和通信能力，其核心理念就是网络一切（NetworkEverything）。M2M技术具有非常重要的意义，有着广阔的市场和应用，推动着社会生产和生活方式新一轮的变革。业务及应用系统分类根据终端是否移动，业务应用可分为两大类：移动性应用：适用于外围设备位置不固定，移动性强丶须要与中心结点实时通信的应用，如交通、公安、海关、税务、医疗、物流等行业从业人员手持系统或车载、船载系统等。固定性应用：适用于外围设备位置固定，但地理分布广泛、有线接入方式部署困难或成本高昂的应用，可利用机器到机器实现无人值守，如电力、水利、采油、采矿、环保、气象、烟草、金融等行业信息采集或交易系统等。M2M技术的应用系统主要包括三个部分：a.企业级管理软件平台b.无线通讯解决方案c.现场数据采集和监控设备产品构成M2M产品主要由以下三部分构成：a.无线终端：都是特殊的行业应用终端，而不是通常的手机或笔记本电脑。b.传输通道：从无线终端到用户端的行业应用中心之间的通道。c.行业应用中心：是终端上传数据的会聚点，对分散的行业终端进行监控。特点是行业特徵强，用户自行管理，而且可位於企业端或者托管。3.2M2M技术组成M2M涉及到5个重要的技术部分：机器、M2M硬件、通信网络、中间件、应用。3.2.1智能化机器实现M2M的第一步就是从机器/设备中获得数据，然后把它们通过网络发送出去。使机器“开口说话”（talk），让机器具备信息感知、信息加工（计算能力）、无线通信能力。使机器具备“说话”能力的基本方法有两种：生产设备的时候嵌入M2M硬件；对已有机器进行改装，使其具备通信/联网能力。3.2.2M2M硬件M2M硬件是使机器获得远程通信和联网能力的部件。主要进行信息的提取，从各种机器/设备那里获取数据，并传送到通信网络。现在的M2M硬件共分为五种：嵌入式硬件嵌入到机器里面，使其具备网络通信能力。常见的产品是支持GSM/GPRS或CDMA无线移动通信网络的无线嵌入数据模块。可组装硬件在M2M的工业应用中，厂商拥有大量不具备M2M通信和连网能力的设备仪器，可改装硬件就是为满足这些机器的网络通信能力而设计的。实现形式也各不相同，包括从传感器收集数据的I/O设备(I/ODevices)，完成协议转换功能，将数据发送到通信网络的连接终端（ConnectivityTerminals）；有些M2M硬件还具备回控功能。调制解调器（Modem）上面提到嵌入式模块将数据传送到移动通信网络上时，起的就是调制解调器的作用。如果要将数据通过公用电话网络或者以太网送出，分别需要相应的Modem。传感器传感器可分成普通传感器和智能传感器两种。智能传感器（SmartSensor）是指具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器。由智能传感器组成的传感器网络（SensorNetwork）是M2M技术的重要组成部分。一组具备通信能力的智能传感器以AdHoc方式构成无线网络，协作感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息，并发布给观察者；也可以通过GSM网络或卫星通信网络将信息传给远方的IT系统。3.3智能家居的硬件平台所谓平台，平台是一个交互界面，人机之间，人与人之间，机器之间的集中交互界面都可以称之为平台。平台化使得交互更加渐变快捷.早期的智能中控器采用八位单片机作为处理核心处理单元，功能十分粗陋简单。往往只具备安防，三表采集、简单文字信息发布和简单的家电控制功能。这个时期的产品操作界面比较简陋，家电控制功能只限于展示概念。所谓的平台化也仅仅只是人们的美好愿望.接下来很多厂商为了使自己的产品功能更加全面、显示更美观，采用了处理能力更强的单片机或使用多个单片机协作。这时期的产品操作界面有很大的改善，往往采用彩色LCD，大多带有触摸功能，集成了楼宇对讲等功能，家电以及其它设备的控制也相对完善。平台的魅力看是慢慢展现，这个时期的产品已经开始慢慢关注人机交互之间的和谐问题，所以出现触摸式操控屏，和集成控制界面等一系列概念性的产品。3.4智能家居的控制软件平台前面一节提及了用M2M技术对智能化家居系统的硬件构成的大致原理及方式，本节将介绍智能家居平台的灵魂，也就是其软件系统。鉴于有M2M技术构架的智能化家居系统的硬件组成和目前信息家电研究尚处于实验阶段，在国际上还没有形成统一的家庭信息化标准，家电设备制造厂家也无所适从，因此解决信息家电间的异构性是整个软件平台要解决的首要问题。所以此处引入工作流技术和专家系统进行软件构造和开发。首先引入两个概念：a.工作流：工作流（WorkFlow）就是工作流程的计算模型，即将工作流程中的工作如何前后组织在一起的逻辑和规则在计算机中以恰当的模型进行表示并对其实施计算。工作流要解决的主要问题是：为实现某个业务目标，在多个参与者之间，利用计算机，按某种预定规则自动传递文档、信息或者任务。简单地说，工作流就是一系列相互衔接、自动进行的业务活动或任务。我们可以将整个业务过程看作是一条河，其中流过的河水就是工作流。工作流属于计算机支持的协同工作（ComputerSupportedCooperativeWork，CSCW）的一部分。后者是普遍地研究一个群体如何在计算机的帮助下实现协同工作的。b.专家系统：专家系统(expertsystem)是人工智能应用研究最活跃和最广泛的课题之一。专家系统是一个智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。也就是说，专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题，简而言之，专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。现代技术逐渐出现分布化、网络化和敏捷化的趋势，相应地对工作流模型的灵活性、可用性、可伸缩性、可靠性以及互操作等方面提出了更高地要求，工作流模型的智能化程度成为研究的焦点。为了解决工作流模型描述及过程控制缺乏主动性、智能性等问题，本文将人工智能领域中具有完备理论基础的专家系统与工作流管理系统相结合，按照专家系统模型表示及控制方法对工作流系统模型进行重新定义，构建了基于专家系统的工作流模型，使系统在底层机制上就具备实现智能化的能力。基于专家系统的工作流模型在智能家居中的应用，较好地解决了信息家电间的互操作问题，突出了的本模型的可行性与优越性。分布式处理技术CORBA以及ECA规则都为这一实例提供了理论依据。4.交互设计4.1交互设计基础前面一直在提及“智能”二字，那究竟什么样的系统才能被称之为智能呢。前面我已经完成了看不见的“智能”（硬件系统和控制系统），那看得见的智能呢，它会是什么样子呢。这一章我们主要介绍所谓看得见的“智能”（聪明的交互式界面）的设计过程。首先得明确几个概念：人机交互（HCI），交互范式，交互框架和方式。人机交互：又称人机互动（英文：Human–ComputerInteraction或Human–MachineInteraction，简称HCI或HMI），是门研究系统与用户之间的互动关系的学问。系统可以是各种各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。人机交互界面通常是指用户可见的部分。用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作。小如收音机的播放按键，大至飞机上的仪表板、或是发电厂的控制室。人机交互界面的设计要包含用户对系统的理解（即心智模型），那是为了系统的可用性或者用户友好性。交互范式：一种人机交互范式是一个基本概念框架，它可以作为人们思考人机交互问题是的模型，它为人们提供了一个思考如何使用计算机，为什么使用计算机，以及在何处使用计算机的广阔平台。理解各种交互范式能够帮助我们探讨从大型机到袖珍机的各种计算技术。交互框架和方式：交互框架是提供理解或定义交互式的一种结构。首先在做这个系统之前我们要明确，我不是简简单单地写出某一个简单的有几个可以操纵机器的图标的界面，而是尽量在简便快捷的基础上绘制一个和谐的HCI。从人机工程学（ergonomic）的角度上来讲，物理和虚拟的环境都可以直接影响到人们对某一机器和设备环境的感官，所以对于智能家居的控制终端开发我们要尽量在应用高技术（HI-tech）的基础上符合人类环境和计算机环境的和谐融合。4.2集成终端交互设计过程在规划整个设计过程之前得首先引入在管理学上应用广泛的“5W+H”规则，即what（事件），where（地点），when（时间），who（对象），why（理由），how（如何处理）。使用5W+H启发式定义现存的交互范式和交互空间，并探讨用户交互的元素和对象，这将有助于理解系统如何工作，以及如何将知识应用到未来的系统开发中。在阐释这个六个元素时顺序上会稍作变化，同时在启发式中这六个元素结合起来阐释。虽然启发式中所有的元素都是相关的，但是某一些元素对另一些的影响更大。因此这些结合基于各项之间相关的程度，并且不是唯一的。What/How对各种计算系统（what）中物理的和虚拟的界面成分的深入理解对建立可用系统至关重要。后面将会讨论各种界面的物理成分，如I/O设备，然后简略探讨定义用户如何使用系统（How）的多种相关界面元素，如窗口和图标。Where/When还可以从特殊的物理计算空间的角度定义计算机系统。下面我们来比较桌面计算空间和可穿戴计算空间。可穿戴计算是移动和网络计算发展的产物，并由此产生一种新的网络类型个域网（PAN,无线个域网标准协议IEEE802.11.15.4）。PAN网络允许用户在任一时刻（When）都可以远程的（Where）计算机功能，而且与他或她物理位置无关，甚至在他或她移动是也要满足其访问要求完成访问。Who/Why将介绍这些物理设备所完成任务类型及界面组件的功能。这些任务给出人们使用计算机的原因。我们也没有忽视为完成新的任务或改进现存的解决方案而推动技术发展的事实。现存的系统方便某些任务的实现，这成为使用这些用户的特殊动力。例如，大型机被受过严格训练的技术人员使用，这些技术人员对系统内部的工作原理非常精通。他们通常也编写计算机程序的人，理解系统的逻辑和语法并且参与政府、工业和研究团体的大规模计算。计算机系从诞生那天起到现在，它已经不需要强大的技术背景就可以使用，这得感谢DouglasEngelhard等科学家的个人智慧、增强研究中心（AugmentationResearchCenter）的研究者，以至后来集成电路代替晶体管等同时代的技术进步导致了更小、更廉价小型机的开发导致了一种新的交互范式个人计算。个人计算这一新范式将集中把公共机构的计算能路分散到个人空间，从而促进了更加关注用户界面的硬件和软件设计的开发。移动计算当数据以一种有意义的、可操作的方式组织时数据就被称了信息。通过吸收信息可以获得知识。在当今的世界，计算机在数据处理和信息展示方面发挥着重要作用。过去使用计算机访问数据受到物理位置的限制。在很多情形下，不得不在某个位置把数据收集过程和数据完整性，尤其是一些对时间极度敏感的数据。现在的情形已不再是这样，移动和网络计算机技术使得计算机再也不被范围所限制，计算能力可被传送到数据诶手机的远方位置。用户不用离开他所在的远方位置，数据就可以完成采集、处理和展示。移动技术体现了AdlaiStevenson对知识追寻所做的评价和本质内容。What/How移动计算机包括各式各样非常多的设备，这些设备很快在大多数工业化社会中普遍流行。有很多种品牌和样式的膝上计算机，平板电脑也已经流行多时。数字游戏机和MP3播放器代表了一个繁荣的商业领域。很多企业向驻外代理机构分发手持远程通信和跟踪设备，借此以提高当地的传输和维护服务。便携式计算机还配备了嵌入的触摸板和指点棒。它们的键盘大小从比桌面键盘小一点到便携式键盘。但是这些键盘不具备扩展了数字键和功能键所具备的额外功能。膝上计算机和平板都使用了LCD屏幕。平板电脑还具备触屏交互和手写识别。平板电脑或是不配备键盘的“平板样式“，或者采用膝上型计算机的设计，可以打开形成平板样式。4.3集成交互终端的实现交互设计是一个复杂的过程，它需要计算技术的各类中和知识，以及对人类心理学的透彻理解。在审美过程中，必须要考虑到人的逻辑判断和敏感度。事实上，美学可用性的研究表明：那些审美上另人愉悦的界面设计更容易被用户所接受，而对用户吸引力低的界面一般不会被接受。对于复杂的交互问题怎样才能建立一流的解决方案呢？要考虑交互设计中的所有技术因素，并提出其中哪些因素是有用和可用的，还要建立一种符合省美的设计，这是具有挑战性的事情。那些创造出功能强大又符合审美的伟大设计的交互设计者是如何成功的呢？可以看下苹果公司的IPod和Google的搜索引擎。这都是非常强大的工具，它们都具有极大的吸引力并在市场上获得了巨大的成功。人们都乐于使用它们因为它们界面友好且能可靠地完成任务。为了在设计过程中使用结构和命令，交互设计者使用原则来指导设计过程中需要做出的决定。这些原则帮助设计者对界面的外观和功能的设计作出决策。同时，在需要权衡时，它们也起到辅助作用，而且设计原则还有助于设计团队的其他成员相信决策的正确性。设计原则帮助设计者建立更为直观的设计。目前已经有很多完善的设计原则并且在各个设计学科已经有很长的历史。由于分类过多，在此就不再累述。其实所谓的集成终端器就无非是一个控制器，固定的也好，便携的也罢，都只是一个硬件的控制器件，我们要在这个控制器件上实现我们需要的交互和功能，都只能靠强大的