文／张尧学

提供透明服务的软件系统

普适计算与其他计算模式的最大区别之一在于其软件系统。一段时期以来，普适计算的软件系统偏重于嵌入式软件，即在设备中预置好各种必要的软件，并通过传感器系统获取信息或用户直接输入信息控制其运行。但是，这种方式有它的局限性，很难实现“无处不在”与“不知不觉”，也就是无法随时随地使用人们生活环

境中提供的不同服务。因为在设备中预置的软件只能提供有限的预知服务，当用户的服务要求发生变化而周围的设备中没有嵌入相应软件时，用户就得不到“无处不在”和“不知不觉”的透明服务。

要达到“随时随地”的“透明服务”，普适计算的设备中嵌入的软件必须能够对应用户的各种需求。一般来说，这是办不到的。因为无论计算机的存储器有多大、处理器能力有多强，也无法全部满足用户多变的需求。而且，普适计算的设备都是小巧、多样和灵活的移动设备，不可能存储太多的数据与程序，也不可能有很强大的处理能力。

因此，如果要“随时随地”提供“透明服务”，只有在普适计算设备中采用“透明计算”模式。透明计算是我们的课题研究小组于2004年提出的一种为用户提供“不知不觉”服务或“透明”服务的计算模式。这种计算模式把包含各种操作系统在内的几乎所有的数据和程序存储在网络服务器上，构建成一个“知识云”。用户终端，也就是普适计算设备只是一个嵌入了计算机硬件和初始启动程序的裸机，这种裸机和网络服务器构成的“知识云”通过“无所不在”的通信网络连接在一起，构成用户服务的“普适系统”。当用户需要某种服务时，普适计算设备的传感器把采集的用户需求通过“无所不在”的网络送给后端的“知识云”，并调度“知识云”中的相应软件模块到前端普适计算设备上计算处理和提供相应服务。这样，当用户需求变化时，因为后端的“知识云”足够大，就能调度到相应的程序提供服务。

要实现这种构想，就要求后端要“大”、前端要“小”，使得前端可以移动、灵活、多变，可以“随时随地”；而后端可以积累、多功能、跨平台，可以“不知不觉”。这就像人们穿衣服，把所有的衣服放在衣柜里，需要换衣服时，再把它们取出来，而不必把所有的衣服都带在身边。

普适计算在最近10多年得到了世界各国的重视和发展，美国、欧洲、日本、韩国等都有相应的研究计划和实验项目。在欧洲，普适计算已被欧盟采纳为信息社会技术研究及技术开发计划的主导项目，欧盟还拨款超过36亿欧元，在过去的几年里用于该课题的研究。日本在2004年实施了“无所不在的日本”计划，2010年在日本建设成一个“随时、随地、任何物体、任何人”都可以上网的环境，发展至有线与无线整合成无缝隙的随手可得的服务社会。韩国则在2004年3月推出“无所不在的韩国”计划等。

今后，随着云计算、物联网等技术的不断发展，普适计算理念和技术必将越来越受到重视和期待。

（张尧学，中国工程院院士，清华大学教授、博士生导师，中国计算机学会普适计算专业委员会委员。）

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小链接

普适计算应用实例

● 智能家居

在智能家居中，各种设备如电饭锅、微波炉、冰箱、DVD机、数字电视机等都是普适计算设备。智能家居将利用最新的无线通信技术（如RFID无线射频识别技术）、智能设备管理技术、多媒体处理技术等，将传统的家用电器、电脑、手机等家用产品升级为网络家电产品，并构成一个连接家庭内部全部设备的家庭网络。它将为消费者提供一种全新的无所不在的生活方式。

● 电子看护

普适计算可以把RFID植入人体或贴身设备，记录老年人或未成年人的生活习惯和行动。例如，居家看护设备拐杖、智能餐盘等都是可以用于看护的普适计算设备。我们也可使用RFID传感器追踪老年人状态、保护未成年人的行动等。

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