情景感知在移动计算中的应用研究

摘 要：随着移动商务的发展，情景感知在交互移动计算系统中的应用越来越广泛。为了把这一概念应用到设计的动态环境中，有必要了解什么是情景感知、情景感知的分类等概念。学者们针对情景感知概念的讨论和验证从未停止过，分析情景感知在移动计算中的应用是当前一个重要的研究方向。本文对情景感知概念及移动计算数据获取的方法提出了一些建议。

关键词：情景感知；移动计算；情景感知分类

中图分类号：TP301

人类在交流思想和传递感情方面做的相当出色，这是由于有许多因素：共享语言、理解世界如何运作、知道每天的工作内容等等。当人们之间进行交谈的时候，他们能够用隐含的情景信息来交流。不幸的是，思想传送的努力并没有很好的应用到计算机的移动交互计算中。在传统的移动交互计算中，用户在计算机的输入方面遇到了瓶颈。

通常情况下，程序员不能够充分发挥情景感知在人机移动交互计算中的作用。本文主要研究了情景交互在人机移动交互计算中如何提高交流的作用，以便能够创造出更多有用的计算机设备。为了更加高效的使用情景，我们必须理解情景感知是什么和它如何在移动交互计算中的应用。

1 概念

早在1994年B.SCHILIT和THEIMER提出了情景感知的概念，认为情景感知就是指位置、人和物体周围的标示和这些物体的变化，情景感知应用能将情景告知应用，而应用能适应情景。BROWNPJ更加深入的提出情景感知为位置、用户周围的人的标识、时间、季节和温度等。CHRISTIANSEN认为“是我们和别人交互时使用（感知或非感知）的所有‘东西’可以是物理的也可以是社会性的”。DAVIDKOTZ“情景是一系列的环境特征，这个环境特征或者决定了应用行为，或者应用事件发生在该环境或者对用户来说是有意义的环境”。SNOWDON和GRASSO将情景定义为多层结构：个人的（Personal）、项目的（Project）、群组的（Group）和组织的（Organization）。情景的个人层包括个体当前活动的信息，诸如他们在哪里，他们读哪些文档，他们和谁在一起。这些信息是个性化的，与协作组以外的人无关。情景项目层包括项目截止期及与项目协作伙伴有关的所有信息。情景群组层中，情景和每日活动关系稍弱，但关注的是全局、整体和长期的性质。情景组织层中，情景不仅仅关注战略层也关注相关的其他群组的活动。

2 情景感知应用

2.1 情景信息的获取

情景信息获取的目标决定了如何用户完成任务。因为用户对直接下决定是很困难的。情景经常提供给用户有用的信息，情景感知代表输入的通用模型（包括隐式的和显式的），允许几乎任何应用程序在输入环境中或多或少考虑情境感知。

然而，在情景感知仅仅包括自动获得的信息或者也包括手动获取的信息方面，学者们存在着分歧。理想情况下，情景感知将被自动获取并就没有必要手动采集。然而，在现实世界中不是所有的情景信息可以被自动检测到并应用，它们必须依赖于用户手动提供。

随着大量有价值的数据被从不同的信息源中提炼出来，情景感知应用逐渐为世人所认知，越来越多的关于情景感知的应用模型被开发出来。同时，当环境不断变化时，例如当用户使用手机时，运用情景感知理念是最有实际意义的。

2.2 情景感知应用

情景感知的手机应用可以被用于各种不同的计算平台中，从手持设备、可穿戴计算机到定制的嵌入式系统。因此情境感知应用需要文件小、便携式和可互操作的系统，并且可以在很广泛的应用平台上实现。一些获取情感信息的方法如下：

（1）直接感应。这种方法经常用在内置本地传感器的手机应用中。客户端软件直接从这些传感器收集所需的信息，如果没有额外的层用于获取和处理数据，这些传感器的驱动写入到应用程序中。

（2）情景服务器。架设专门的情景服务器是一种获取数据的重要方法。这种方法中，多个客户端允许访问远程数据源。这是一种分布式的方法，通过具有数据采集功能的传感器组件把数据以更加便利的方式采集到情景服务器中，这促进并扩展了基于中间件的体系结构。Winograd介绍了三个不同的协调多进程和组件的情景管理模型：窗口小程序，网络服务和黑板模型。

（3）语境的分类。情景类型的分类将有助于应用设计人员挖掘最有可能的情境部分，将在他们设计应用程序时起到非常重要的作用。前面的情景定义向我们明确了情景类型的发展。戴伊把情景定义为可被用来描述实体的情况的任何信息（即个人，地方或物体），这些信息包括用户和应用程序本身之间的相互作用。根据戴伊的定义，情景信息可以根据所描述的实体分类。

用户情景可以是不同的实体的组合，例如用户的身份，活动，地点和情绪等；用户的社会情景可能是他们与其他人的社会关系（如家庭成员，同事，朋友）；用户的物理环境可能包括他们位置的照明层次。网络情景可以是网络服务参数的质量，如往返时间；一个设备的情景中可以是它的功能、显示属性或者电池容量水平等。

情景信息最重要的内容包括你在哪里，你和谁在一起和你附件有哪些资源。情景随着周围环境的不断变化而改变，下面列举一些环境：①计算环境可以改变的处理器，用户输入和显示的访问设备，网络容量，连通性，计算的时间度；②用户的社会位置，相关人群关系的收集和社会地位；③光照和噪音水平等物理环境。

谢帕斯科把情感定义为会感兴趣的物理和概念状态上的一个特定实体的子集。这些定义都过于具体。情景对用户及其使用的移动应用具有重要的意义。我们无法枚举其中全部情况，例如情况的哪个方面是重要的，因为情况经常在不断的改变。在一些案例当中，物理环境可能是重要的，而在其他情况下他可能是完全无关紧要的。

在实践中，有些特定类型的情景比其它更重要，像位置，身份，活动和时间。位置，身份，时间和活动是用于表征一个特定实体的情况的主情景类型。这些类型的情景不仅回答了谁、什么、何时、何地的问题，同时也作为索引纳入情景信息的其他来源。例如，给定一个人的身份，我们可以获取很多条相关信息，如电话号码、地址、电子邮件、生日、好友列表，相关关系人等等信息。从这些例子当中很明显的看出，作为一个实体中的主情景可以被用作索引来找到次要情景（如电子邮件地址）。

3 结束语

在手持设备盛行和无处不在的大数据时代分析的今天，用户的情景感知数据是非常动态的。当在这些设置中使用情景感知设计的应用程序时，它允许用户根据当前情景的不同来定制自己的情景，这对用户来说大有益处的。为了更加有效地促进情景的使用，本文探讨并讨论了在移动计算中如何更好的理解情景感知、如何获取情景数据、情景归类和情景应用。情景感知的安全和隐私问题，在该研究领域的未来发展。

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作者简介：朱颖（1980-），女，浙江临海人，教师，讲师，硕士，研究方向：计算机软件。

作者单位：浙江经贸职业技术学院，杭州 310018