以人为中心—普适计算带来的应用变革

20年前，计算机还是贵重的科学仪器，安装在洁净的机房并有专人负责管理。如果要上机，你需要换上白大褂和拖鞋，小心翼翼地敲键盘输入程序代码，然后耐心地等待运行结果。10年前，PC的普及使计算机的应用迈进了一大步，我们可以在办公室、在家里、甚至在旅途中使用计算机。但这离人类的理想还有很大的距离，我们仍然是在主动地"使用"计算机，必须去安装、配置和管理它们，基本上，计算机还是一种生产工具，与我们的生活还存在很大的距离。

今天，社会信息化的飞速发展已经使我们的工作和生活发生了深刻的变化，工作、学习、甚至日常生活都与计算机紧密相连。看看典型的都市白领装扮：手里拎着笔记本电脑、包里带着"商务通"和手机，用计算机工作、上网、玩游戏已经成为日常生活中不可或缺的部分。但这还远远不够，人类的理想是让计算机无处不在，成为能自觉、主动地为人们服务的"仆人"，这就是普适计算要解决的问题。

作为新一代计算模式，普适计算面临着许多新技术的挑战。本期专题从普适计算要解决的关键问题入手，介绍普适计算模式涉及的各种研究课题、面临的问题、目前的研究状况以及未来的发展。除此之外，本期专题还特别介绍了普适计算对未来人类生活的影响。

本期专题由清华大学计算机系人机交互与媒体集成研究所的专家们撰写，该研究所是国内较早开展普适计算研究的单位，并且取得了一定的成果。

本期专题由以下四篇文章组成：

1． 普适计算--下一代计算模式

2． 普遍访问--让信息"唾手"可得

3． 无缝移动--为您提供永不间断的服务

4． 未来的幸福生活--普适计算时代的"智能家居"生活

1、普适计算--下一代计算模式

计算模式（Computing Paradigm）对计算技术的发展有着至关重要的作用。综观计算机进入人类社会的历史，我们可以清楚地发现，计算模式已经经历了主机计算（Mainframe Computing）和桌面计算（Desktop Computing）两个时代。

在主机计算时代，计算机是稀缺的资源，人与计算机的关系是多对一的关系，计算机安装在为数不多的计算中心里，人们必须用生涩的机器语言与计算机打交道。此时，信息空间与我们生活的物理空间是脱节的，计算机的应用也局限于科学计算领域。

20世纪80年代，PC开始流行，计算模式也随之跨入桌面计算时代。这时，人与计算机的关系演变为一对一的关系。随后，图形用户界面和多媒体技术的发展使计算机使用者的范围从计算机专业人员扩展到其他行业的从业人员和家庭用户，计算机也从计算中心步入办公室和家庭，人们能够方便地获得计算服务。现在，伴随着人类社会进入21世纪的脚步，计算模式也开始跨入普适计算时代。

新模式、新应用

随着计算机及相关技术的发展，通信能力和计算能力的价格正变得越来越便宜，所占用的体积也越来越小，各种新形态的传感器、计算／联网设备蓬勃发展;同时由于人类对生产效率、生活质量的不懈追求，人们开始希望能随时、随地、无困难地享用计算能力和信息服务，由此带来了计算模式的新变革，这就是计算模式的第三个时代--普适计算（Pervasive Computing或Ubiquitous Computing）时代。

在普适计算时代，各种具有计算和联网能力的设备将变得像现在的水、电、纸、笔一样，随手可得， 人与计算机的关系将发生革命性的改变，变成一对多、一对数十甚至数百，同时，计算机的受众也将从必须具有一定计算机知识的人员普及到普通百姓。计算机不再局限于桌面，它将被嵌入到我们的工作、生活空间中，变为手持或可穿戴的设备，甚至与我们日常生活中使用的各种器具融合在一起。此时，信息空间将与物理空间融合为一体，这种融合体现在两方面：首先，物理空间中的物体将与信息空间中的对象互相关联，例如，一张挂在墙上的油画将同时带有一个URL，指向与这幅油画相关的Web站点;其次，我们在操作物理空间中的物体时，可以同时透明地改变相关联的信息空间中对象的状态，反之亦然。

早在20世纪90年代中期，作为普适计算研究的发源地，Xerox Parc研究室的科学家就曾预言普适计算设备（智能手机、PDA等）的销量将在2003年前后超过代表桌面计算模式的PC，这一点已经得到了验证。据IDC统计，2001年美国和西欧的PC销量已经开始进入平稳期，甚至开始下滑，而在同期，手机、PDA的销量却大幅度攀升，在很多国家，手机的拥有量已经超过了PC。

新技术、新挑战

每一种计算模式都会带动适合其特点的计算机科学技术的发展。主机计算模式促进了分