建筑電氣外文文獻(xiàn)資料講解

1、提高個(gè)人的生活質(zhì)量，通過他們的智能家居該項(xiàng)目的假設(shè)是：可以增加一個(gè)人的生活質(zhì)量的智能技術(shù)”集成到他們的家庭環(huán)境。這個(gè)假設(shè)是非常廣泛的，因此，研究人員將調(diào)查它考慮到多方面的，潛在的過度研磨，分節(jié)的人口。特別是，該項(xiàng)目將重點(diǎn)放在與衛(wèi)生保健需求的環(huán)節(jié)，因?yàn)樗J(rèn)為，這些子章節(jié)將獲得最大的受益于這種增強(qiáng)的方法住房。兩個(gè)研究問題流從這一假說：什么是保健，可以改善通過智能住宅”的問題，什么是技術(shù)問題需要解決，讓智能住宅”建造？雖然存在少量的措施，在加拿大境外，據(jù)稱這方面的調(diào)查，沒有這方面的全球視野。工作往往是在小范圍內(nèi)的各個(gè)部分是如何有助于實(shí)現(xiàn)更大的目標(biāo)只有有限的想法。這個(gè)項(xiàng)目有一個(gè)非常強(qiáng)烈的責(zé)任感，并認(rèn)為

2、，如果沒有這一全球性的方向，其他措施將失敗，以解決各部分的重要問題，而且正確的全局方向的總和的部分會(huì)產(chǎn)生更大的回報(bào)比的各個(gè)組成部分。這個(gè)新的領(lǐng)域與業(yè)務(wù)流程工程領(lǐng)域，有許多相似之處，很多產(chǎn)品失敗的原因只考慮一個(gè)子集的問題，通常是技術(shù)的子集。成功的項(xiàng)目和實(shí)施才開始啟動(dòng)，當(dāng)人們開始認(rèn)識(shí)到，一個(gè)全面的方法是至關(guān)重要的。這種整體性的要求也適用于領(lǐng)域的聰明屋”，如果我們真的希望它有利益于社區(qū)，而不僅僅是技術(shù)的興趣。話雖如此，下面列出的大部分工作是非常重要的，在其個(gè)人的主題包含了大量新奇的。醫(yī)療保健和保障性住房：至目前為止，很少有人協(xié)調(diào)，研究如何聰明屋”的技術(shù)可以幫助體弱的老人留在家里，或降低成本所經(jīng)歷的非

3、正式照顧者。因此，建議研究的目的是確定幫助老年人保持自己的獨(dú)立性和幫助照顧者維持他們的愛心活動(dòng)中的各種住宅技術(shù)的實(shí)用性。整體設(shè)計(jì)的研究是集中在兩個(gè)群體的老年人。首先是老人出院急性護(hù)理環(huán)境的潛在能力下降，保持獨(dú)立。一個(gè)例子是有髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)的老年人。本集團(tuán)可能會(huì)受益于技術(shù)，這將有助于他們成為適應(yīng)他們的行動(dòng)不便。第二個(gè)是老年人有慢性健康問題，如老年癡呆癥和接受援助的非正式護(hù)理員的生活在距離。關(guān)心的高級(jí)生活的距離是非正式照顧者在照顧者的職業(yè)倦怠的高風(fēng)險(xiǎn)。監(jiān)測(cè)的關(guān)心，高級(jí)健康和安全是通過這樣照顧者的重要任務(wù)之一。如地面?zhèn)鞲衅骱驮L問控制來確保安全的入侵者或指示私奔與老年癡呆癥的高級(jí)設(shè)備，可以減少護(hù)理員的

4、時(shí)間花在上下班的高級(jí)監(jiān)控。對(duì)于這兩種樣品，試驗(yàn)將包括長時(shí)間內(nèi)的“聰明屋”的居住。急性護(hù)理醫(yī)院出院急性護(hù)理的老年人。這些老年人照顧的非正式照顧者的距離可以招募老年癡呆癥診斷診所或通過請(qǐng)求照顧者喘息的機(jī)會(huì)。數(shù)量有限的臨床和醫(yī)療服務(wù)研究已進(jìn)行了復(fù)雜的健康問題，在老年人中控制的環(huán)境中，如為代表的“智能家居”。例如，它被稱為夜視老人是可憐的，但很少有有關(guān)醒來后照明或夜間活動(dòng)的最佳水平。跌倒是老年人的一個(gè)主要問題，它導(dǎo)致受傷，殘疾和額外的醫(yī)療費(fèi)用。對(duì)于那些癡呆的疾病，安全的關(guān)鍵問題是在性能日常生活活動(dòng)（ADL）。至關(guān)重要的是，我們能夠監(jiān)控病人會(huì)下降，在ADL?；颊吆驼疹櫿叩幕顒?dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)將被收集在下列

5、情況下。項(xiàng)目將集中于亞人群，以收集科學(xué)數(shù)據(jù)，其條件和技術(shù)的影響，在他們的生活方式。例如：穩(wěn)定的慢性中風(fēng)后的殘疾和他們的照顧者的人：研究?jī)?yōu)化模型，對(duì)于此類患者（這些患者可能有疏忽，偏癱，失語和判斷問題）的各種傳感器的類型和位置，在行走運(yùn)動(dòng)的發(fā)展模式研究，使用輪椅或拐杖上各種不同類型的地板材料，研究照顧者支持監(jiān)測(cè)頻率和位置的瀑布;智能家電，以評(píng)估的價(jià)值為中風(fēng)病人及照顧者對(duì)信息進(jìn)行評(píng)估，并通過電子醫(yī)療技術(shù);通信技術(shù)促進(jìn)遠(yuǎn)程家庭護(hù)理評(píng)估技術(shù)接口，用于遠(yuǎn)程家庭護(hù)理的工作人員和客戶的各種照明部分的房子，以評(píng)估最有效的方法，修改或開發(fā)新技術(shù)，以提高舒適性和便利性中風(fēng)患者和照顧者，以評(píng)估值的監(jiān)控系統(tǒng)，協(xié)助照顧

6、者。人與阿爾茨海默氏病和他們的照顧者：通過智能房子陌生的環(huán)境的影響，以評(píng)估他們的能力，以進(jìn)行自我保健和沒有提示的情況下，評(píng)估他們的能力，以使用不熟悉的設(shè)備中的智能房子，以評(píng)估和監(jiān)測(cè)人與阿爾茨海默氏癥的運(yùn)動(dòng)方式，評(píng)估和監(jiān)控跌倒或徘徊;評(píng)估的類型和型號(hào)的傳感器，以監(jiān)測(cè)患者的效果進(jìn)行評(píng)估，墻面的顏色為病人和照顧者適當(dāng)?shù)恼彰?，以評(píng)估值。普適計(jì)算技術(shù)：無處不在的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施被視為在家里的“智能”的骨干。在與無處不在的計(jì)算系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的主要組成部分是：陣列傳感器，通信基礎(chǔ)設(shè)施和軟件控制（基于軟件代理）基礎(chǔ)設(shè)施。同樣，它被認(rèn)為是必要的，從整體上研究這個(gè)話題。傳感器設(shè)計(jì)：在這里研究的重點(diǎn)將是發(fā)展的（微型）傳

7、感器和傳感器陣列使用智能材料，如：壓電材料，磁致伸縮材料和形狀記憶合金（形狀記憶合金）。特別是，形狀記憶合金是一類智能材料，是有吸引力的用于感測(cè)和致動(dòng)的應(yīng)用，主要是因?yàn)樗鼈兊漠惓８叩墓ぷ鬏敵?體積比相比，智能材料的形狀記憶合金進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋C(jī)械和熱負(fù)荷的制度時(shí)，經(jīng)過固固相變，導(dǎo)致在一個(gè)宏觀的尺寸和形狀的變化，這種變化是通過反轉(zhuǎn)的熱機(jī)械加載收回，并且被稱為一個(gè)單向形狀記憶的效果。由于這種材料的功能，形狀記憶合金可以用來作為一個(gè)傳感器和致動(dòng)器。一個(gè)非常最近的發(fā)展是努力，將形狀記憶合金在微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）等，這些材料可以使用作為微傳感器和致動(dòng)器的組成部分。MEMS領(lǐng)域的活動(dòng)，其中一些技術(shù)已經(jīng)足夠成熟

8、，可能的商業(yè)應(yīng)用出現(xiàn)。一些例子是微化學(xué)分析儀，濕度和壓力傳感器，MEMS流量控制，合成射流激勵(lì)器和光學(xué)MEMS（下一代互聯(lián)網(wǎng)）。將形狀記憶合金在MEMS研究界是一個(gè)相對(duì)較新的努力，據(jù)我們所知，只有一組（格雷格卡門教授，機(jī)械工程，美國加州大學(xué)洛杉磯分校）已經(jīng)成功地演示了動(dòng)態(tài)特性，基于SMA-MEMS。在這里，重點(diǎn)將是利用傳感和驅(qū)動(dòng)功能的智能材料設(shè)計(jì)和制造有用的和經(jīng)濟(jì)上可行的微型傳感器和執(zhí)行器。通訊：“智能屋”的建設(shè)和使用提供了廣泛的機(jī)會(huì)，以家庭為基礎(chǔ)的無線和有線通信服務(wù)來分析和驗(yàn)證。雖然其中一些已經(jīng)廣泛地探討，許多問題已經(jīng)得到很少或根本沒有注意。建議探討以下問題：測(cè)量的信道統(tǒng)計(jì)在住宅環(huán)境：室內(nèi)無

9、線信道統(tǒng)計(jì)的知識(shí)是至關(guān)重要的，使高效率的發(fā)射器和接收器的設(shè)計(jì)，以及確定適當(dāng)水平的信號(hào)功率，數(shù)據(jù)傳輸速率，調(diào)制技術(shù)，差錯(cuò)控制碼的的無線鏈路。干擾，信道失真，頻譜限制，產(chǎn)生的結(jié)果為殘疾人（輪椅的設(shè)備，四站，監(jiān)控設(shè)備等）特別感興趣。增強(qiáng)室內(nèi)無線通信天線的設(shè)計(jì)，分析和驗(yàn)證。室內(nèi)無線通信的需要結(jié)構(gòu)緊湊，堅(jiān)固耐用的天線。新的天線設(shè)計(jì)，優(yōu)化所需的數(shù)據(jù)傳輸速率，工作頻率和空間的要求，可以考慮。最近已經(jīng)商業(yè)化的驗(yàn)證和分析的室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)：無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，家庭自動(dòng)化操作。整合這些系統(tǒng)的智能家居中的一個(gè)或多個(gè)提供的機(jī)會(huì)，以驗(yàn)證這些系統(tǒng)的操作，檢查其局限性，并確定是否過度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以滿足一般的需求。有效的通信線路計(jì)劃確定

10、為“智能家居”：存在有線和無線基礎(chǔ)設(shè)施的性能/成本權(quán)衡。不同的無線網(wǎng)絡(luò)配置的測(cè)量和分析，以便確定適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。代價(jià)較大規(guī)模的通信系統(tǒng)：室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)通信系統(tǒng)的協(xié)調(diào)是當(dāng)?shù)氐淖∷浇?。存在更廣泛的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，如蜂窩式電話網(wǎng)絡(luò)，固定無線網(wǎng)絡(luò)，和基于衛(wèi)星的通信網(wǎng)絡(luò)。保健監(jiān)測(cè)的目的，這些服務(wù)之間的相容性的可行性和實(shí)用性，老年癡呆癥患者的跟蹤，等需要考慮。軟件代理和他們的工程：嵌入式代理可以被認(rèn)為是相當(dāng)于提供一個(gè)友好的專家與產(chǎn)品。嵌入式代理智能建筑帶來許多的挑戰(zhàn)，無論是在水平的設(shè)計(jì)方法以及詳細(xì)的實(shí)施。在這方面的項(xiàng)目將包括：人類居住環(huán)境的大型智能體系統(tǒng)的架構(gòu)：住宅長期護(hù)理的環(huán)境中成功部署代理技術(shù)需要新

11、的架構(gòu)，這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。一個(gè)合適的架構(gòu)應(yīng)該是簡(jiǎn)單而靈活地提供實(shí)時(shí)有效的代理操作。同時(shí)，它應(yīng)該是分層的剛性，以允許執(zhí)行的規(guī)則和限制，確保的居民建筑系統(tǒng)的安全。必須解決這些矛盾的要求，通過設(shè)計(jì)一個(gè)新的架構(gòu)，將系統(tǒng)中的所有代理共享。強(qiáng)大的決策和控制結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)代理：實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)的能力，代理商需要配備強(qiáng)大的機(jī)制，學(xué)習(xí)和適應(yīng)。隔離使用一些傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)是不可能的，因?yàn)檫@些藥物的高預(yù)期壽命。我們要發(fā)展的幾個(gè)學(xué)習(xí)和表現(xiàn)方法，在一個(gè)新興的時(shí)尚相結(jié)合的混合式學(xué)習(xí)系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)會(huì)采用不同的方法，根據(jù)自己的成熟度和量的變化，以適應(yīng)新的情況或?qū)W習(xí)新的行為。為了應(yīng)付高層次的不確定性從這些來源不可預(yù)測(cè)的人類用戶的互動(dòng)，強(qiáng)

12、大的行為將被設(shè)計(jì)和實(shí)施能夠處理不同類型的不確定性（如概率和模糊不確定性）采用了先進(jìn)的技術(shù)，感覺和數(shù)據(jù)基于計(jì)算智能技術(shù)的融合和推理機(jī)制。自動(dòng)建?，F(xiàn)實(shí)世界的對(duì)象，包括個(gè)別住戶：這個(gè)問題在這里是：“定位和提取”的個(gè)性和習(xí)慣一個(gè)人的代表性是至關(guān)重要的信息;系統(tǒng)是“遵循和采用”個(gè)人的情緒和行為的發(fā)展?；跀?shù)據(jù)挖掘和進(jìn)化的技術(shù)，解決方案，將利用：（1）聚類方法，分類的樹木和關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)重要的不同屬性之間的關(guān)系屬于個(gè)人的各種功能的分類和分區(qū)技術(shù)，這是一個(gè)基本要素在尋找一個(gè)人的行為模式，和（2）神經(jīng)模糊和以規(guī)則為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，用于個(gè)人的特性發(fā)展模式的學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力，這是必要的估計(jì)和預(yù)測(cè)的潛在活動(dòng)和遠(yuǎn)期規(guī)劃。調(diào)查的框

13、架普適計(jì)算的特點(diǎn)：考慮分布式和基于互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)，這也許是最常見的，無處不在的計(jì)算，最大的影響是不特定的軟件工程過程，但是從現(xiàn)有的軟件框架或工具包“，這讓在這些領(lǐng)域的許多系統(tǒng)的快速建設(shè)和部署。因此，它提出的“聰明屋”無處不在的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也應(yīng)利用作為一個(gè)軟件工程的研究。研究人員將首先參觀一些真正的無處不在的計(jì)算系統(tǒng)中存在的今天，試圖建立一個(gè)初始圖片的功能的框架。（這種方法有明顯的相似之處伽瑪?shù)姆椒?，約翰遜和Vlissides部署他們的開創(chuàng)性工作，“設(shè)計(jì)模式”。不幸的是，在他們的工作相比，這里的樣本量將是非常小的，因此，額外的工作將需要可靠的答案。）初步框架，隨后將作為智能家居的軟件系統(tǒng)的基

14、礎(chǔ)上。毫無疑問，這個(gè)初步框架將大幅進(jìn)化的系統(tǒng)建設(shè)過程中，無處不在的計(jì)算環(huán)境的要求展開。它被認(rèn)為是一個(gè)真正有用的和可靠的神器，體系建設(shè)等密切參與是一個(gè)必要的組成部分。施工階段的末尾，預(yù)計(jì)將產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的框架，它可以表明，大量的基本特征（或圖案）已發(fā)現(xiàn)的普適計(jì)算。無處不在的計(jì)算問題的確認(rèn)和驗(yàn)證（VV）：希望調(diào)查確認(rèn)和驗(yàn)證（V&V）普適計(jì)算的問題，房子會(huì)提供一個(gè)測(cè)試床。房子將被用作評(píng)估車輛，以確定哪些VV技術(shù)，工具或方法，如果沒有，在此環(huán)境中是有用的。此外，計(jì)劃提供給全世界的研究人員使用這種車輛的增加，使這個(gè)試驗(yàn)設(shè)施。長遠(yuǎn)來看，預(yù)計(jì)這種基礎(chǔ)設(shè)施所提供的設(shè)施，將演變成一個(gè)國際公認(rèn)的“標(biāo)桿”的網(wǎng)站V&V

15、活動(dòng)中無處不在的計(jì)算。其他技術(shù)領(lǐng)域：該項(xiàng)目還計(jì)劃調(diào)查了一些其他領(lǐng)域，如照明系統(tǒng)，安防系統(tǒng)，加熱，通風(fēng)和空調(diào)等，例如，能源效率方面，該項(xiàng)目目前預(yù)計(jì)承擔(dān)的兩項(xiàng)研究：測(cè)定絕緣百葉窗的效果：外部絕緣百葉窗隨著時(shí)間的推移是無效的，因?yàn)槊芊鈫栴}。室內(nèi)百葉窗是優(yōu)越的，可以用來幫助減少熱量的損失。然而，它們的移動(dòng)和定位，需要適當(dāng)?shù)目刂?，以防止由于熱沖擊的窗口破損。開啟或關(guān)閉周期的啟動(dòng)，將測(cè)得的外部光線水平的基礎(chǔ)上，目前的內(nèi)部加熱水平;當(dāng)前和預(yù)期的使用由現(xiàn)有居民的房子，等等。替代能源發(fā)電的能源使用模式的比較可以很容易地通過檢測(cè)每個(gè)設(shè)備監(jiān)控。天然氣和電力的主要能源供應(yīng)是自然的選擇。熱空間和溫水中的燃料的化學(xué)能的轉(zhuǎn)

16、換可以通過常規(guī)方法進(jìn)行，或通過使用的VolvoPenta系統(tǒng)的總能量系統(tǒng)，如：有了這個(gè)系統(tǒng)中，燃料被用于功率小的內(nèi)燃機(jī)，這反過來又驅(qū)動(dòng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)，用于電能生產(chǎn)。從冷卻劑和排氣的余熱被用來加熱水供國內(nèi)使用和空間加熱。多余的電力反饋到電網(wǎng)，或儲(chǔ)存在蓄電池中。在未來某一日期，計(jì)劃替代燃料電池的總能量系統(tǒng)允許的直接比較兩個(gè)先進(jìn)的系統(tǒng)性能。IncreasinganindividualsqualityoflifeviatheirintelligenthomeThehypothesisofthisprojectis:cananindividualsqualityoflifebeincreasedbyinte

17、grating“intelligenttechnology”intotheirhomeenvironment.Thishypothesisisverybroad,andhencetheresearcherswillinvestigateitwithregardtovarious,potentiallyover-lapping,sub-sectionsofthepopulation.Inparticular,theprojectwillfocusonsub-sectionswithhealth-careneeds,becauseitisbelievedthatthesesub-sectionsw

18、illreceivethegreatestbenefitfromthisenhancedapproachtohousing.Tworesearchquestionsflowfromthishypothesis:whatarethehealth-careissuesthatcouldbeimprovedvia“intelligenthousing”,andwhatarethetechnologicalissuesneedingtobesolvedtoallow“intelligenthousing”“smarthousing”;ifwegenuinelywantittohavebenefitto

19、thecommunityratherthanjusttechnologicalinterest.Havingsaidthis,muchoftheworkoutlinedbelowisextremelyimportantandcontainsagreatdealofnoveltywithintheirindividualtopics.Health-CareandSupportivehousing：Todate,therehasbeenlittlecoordinatedresearchonhow“smarthouse”technologiescanassistfrailseniorsinremai

20、ningathome,and/orreducethecostsexperiencedbytheirinformalcaregivers.Thus,thepurposeoftheproposedresearchistodeterminetheusefulnessofavarietyofresidentialtechnologiesinhelpingseniorsmaintaintheirindependenceandinhelpingcaregiverssustaintheircaringactivities.Theoveralldesignoftheresearchistofocusontwo

21、groupsofseniors.Thefirstisseniorswhoarebeingdischargedfromanacutecaresettingwiththepotentialforreducedabilitytoremainindependent.Anexampleisseniorswhohavehadhipreplacementsurgery.Thisgroupmaybenefitfromtechnologiesthatwouldhelpthembecomeadaptedtotheirreducedmobility.Thesecondisseniorswhohaveachronic

22、healthproblemsuchasdementiaandwhoarereceivingassistancefromaninformalcaregiverlivingatadistance.Informalcaregiverslivingatadistancefromthecared-forseniorareathighriskofcaregiverburnout.Monitoringthecared-forseniorforhealthandsafetyisoneoftheimportanttasksdonebysuchcaregivers.Devicessuchasfloorsensor

23、s(todeterminewhethertheseniorhasfallen)andaccesscontrolstoensuresafetyfromintrudersortoindicateelopementbyaseniorwithdementiacouldreducecaregivertimespentcommutingtomonitorthesenior.Forbothsamples,trialswouldconsistofextendedperiodsofresidencewithinthesmarthouse.Samplesofseniorsbeingdischargedfromac

24、utecarewouldberecruitedfromacutecarehospitals.Samplesofseniorsbeingcaredforbyinformalcaregiversatadistancecouldberecruitedthroughdementiadiagnosisclinicsorthroughrequestfromcaregiversforrespite.Limitedamountsofclinicalandhealthserviceresearchhasbeenconducteduponseniors(withcomplexhealthproblems)inco

25、ntrolledenvironmentssuchasthatrepresentedbythe“smarthouse”.Forexample,itisknownthatnightvisionoftheagedispoorbutthereisverylittleinformationregardingtheoptimumleveloflightingafterwakeningorfornightactivities.Fallingisamajorissueforolderpersons;anditresultsininjuries,disabilitiesandadditionalhealthca

26、recosts.Forthosewithdementingillnesses,safetyisthekeyissueduringperformanceoftheactivitiesofdailyliving(ADL).ItisvitalforustobeabletomonitorwherepatientswouldfallduringADL.Patientsandcaregiversactivitieswouldbemonitoredanddatawillbecollectedinthefollowingconditions.Projectswouldconcentrateonsub-popu

27、lations,withaviewtocollectingscientificdataabouttheirconditionsandtheimpactoftechnologyupontheirlifestyles.Forexample:-Personswithstablechronicdisabilityfollowingastrokeandtheircaregivers:toresearchoptimummodels,typesandlocationofvarioussensorsforsuchpatients(thesepatientsmayhaveneglect,hemiplegia,a

28、phasiaandjudgmentproblems);toresearchpatternofmovementsduringtheambulation,useofwheelchairsorcanesonvarioustypeoffloormaterial;toresearchcaregiverssupportthroughe-healthtechnology;tomonitorfrequenciesandlocationofthefalls;toevaluatethevalueofsmartappliancesforstrokepatientsandcaregivers;toevaluatein

29、formationandcommunicationtechnologysetupforTele-homecare;toevaluatetechnologyinterfaceforTele-homecarestaffandclients;toevaluatethemosteffectivewayoflightingthevariouspartofthehouse;tomodifyordevelopnewtechnologytoenhancecomfortandconvenienceofstrokepatientsandcaregivers;toevaluatethevalueofsurveill

30、ancesystemsinassistingcaregivers.-PersonswithAlzheimersdiseaseandtheircaregivers:toevaluatetheeffectofsmarthouse(unfamiliarenvironment)ontheirabilitytoconductself-carewithandwithoutprompting;toevaluatetheirabilitytouseunfamiliarequipmentinthesmarthouse;toevaluateandmonitorpersonswithAlzheimersdiseas

31、emovementpattern;toevaluateandmonitorfallsorwandering;toevaluatethetypeandmodelofsensorstomonitorpatients;toevaluatetheeffectofwallcolorforpatientsandcaregivers;toevaluatethevalueofproperlighting.Technology-UbiquitousComputing：Theubiquitouscomputinginfrastructureisviewedasthebackboneofthe“intelligen

32、ce”withinthehouse.Incommonwithallubiquitouscomputingsystems,theprimarycomponentswiththissystemwillbe:thearrayofsensors,thecommunicationinfrastructureandthesoftwarecontrol(baseduponsoftwareagents)infrastructure.Again,itisconsideredessentialthatthistopicisinvestigatedholistically.Sensordesign:Thefocus

33、ofresearchherewillbedevelopmentof(micro)-sensorsandsensorarraysusingsmartmaterials,e.g.piezoelectricmaterials,magnetostrictivematerialsandshapememoryalloys(SMAs).Inparticular,SMAsareaclassofsmartmaterialsthatareattractivecandidatesforsensingandactuatingapplicationsprimarilybecauseoftheirextraordinar

34、ilyhighworkoutput/volumeratiocomparedtoothersmartmaterials.SMAsundergoasolid-solidphasetransformationwhensubjectedtoanappropriateregimeofmechanicalandthermalload,resultinginamacroscopicchangeindimensionsandshape;thischangeisrecoverablebyreversingthethermomechanicalloadingandisknownasaone-wayshapemem

35、oryeffect.Duetothismaterialfeature,SMAscanbeusedasbothasensorandanactuator.AveryrecentdevelopmentisanefforttoincorporateSMAsinmicro-electromechanicalsystems(MEMS)sothatthesematerialscanbeusedasintegralpartsofmicro-sensorsandactuators.MEMSareanareaofactivitywheresomeofthetechnologyismatureenoughforpo

36、ssiblecommercialapplicationstoemerge.Someexamplesaremicro-chemicalanalyzers,humidityandpressuresensors,MEMSforflowcontrol,syntheticjetactuatorsandopticalMEMS(forthenextgenerationinternet).IncorporatingSMAsinMEMSisarelativelyneweffortintheresearchcommunity;tothebestofourknowledge,onlyonegroup(Prof.Gr

37、egCarman,MechanicalEngineering,UniversityofCalifornia,LosAngeles)hassuccessfullydemonstratedthedynamicpropertiesofSMA-basedMEMS.Here,thefocuswillbetoharnessthesensingandactuationcapabilitiesofsmartmaterialstodesignandfabricateusefulandeconomicallyviablemicro-sensorsandactuators.Communications:Constr

38、uctionanduseofan“intelligenthouse”offersextensiveopportunitiestoanalyzeandverifytheoperationofwirelessandwiredhome-basedcommunicationservices.Whilesomeofthesearealreadywidelyexplored,manyoftheissueshavereceivedlittleornoattention.Itisproposedtoinvestigatethefollowingissues:-Measurementofchannelstati

39、sticsinaresidentialenvironment:knowledgeoftheindoorwirelesschannelstatisticsiscriticalforenablingthedesignofefficienttransmittersandreceivers,aswellasdeterminingappropriatelevelsofsignalpower,datatransferrates,modulationtechniques,anderrorcontrolcodesforthewirelesslinks.Interference,channeldistortio

40、n,andspectrallimitationsthatarisesasaresultofequipmentforthedisabled(wheelchairs,IVstands,monitoringequipment,etc.)isofparticularinterest.-Design,analysis,andverificationofenhancedantennasforindoorwirelesscommunications.Indoorwirelesscommunicationspresenttheneedforcompactandruggedantennas.Newantenna

41、designs,optimizedfordesireddatarates,frequencyofoperation,andspatialrequirements,couldbeconsidered.-Verificationandanalysisofoperationofindoorwirelessnetworks:wirelessnetworkingstandardsforhomeautomationhaverecentlybeencommercialized.Integrationofoneormoreofthesesystemsintothesmarthousewouldprovidet

42、heopportunitytoverifytheoperationofthesesystems,examinetheirlimitations,anddeterminewhetherthestandardsareover-designedtomeettypicalrequirements.-Determinationofeffectivecommunicationswiringplansfor“smarthomes.”:thereexistperformance/costtradeoffsregardingwiredandwirelessinfrastructure.Measurementan

43、danalysisofvariouswirelessnetworkconfigurationswillallowfordeterminationofappropriatenetworkdesigns.-Considerationofcoordinatingindoorcommunicationsystemswithlarger-scalecommunicationsystems:indoorwirelessnetworksarelocaltothevicinityoftheresidence.Thereexistbroader-scalenetworks,suchasthecellularte

44、lephonenetwork,fixedwirelessnetworks,andsatellite-basedcommunicationnetworks.Theviabilityandusefulnessofcompatibilitybetweentheseservicesforthepurposesofhealth-caremonitoring,thetrackingofdementiapatients,etcneedstobeconsidered.willinclude：-Architecturesforlarge-scaleagentsystemsforhumaninhabitedenv

45、ironment:successfuldeploymentofagenttechnologyinresidential/extendedcareenvironmentsrequiresthedesignofnewarchitecturesforthesesystems.Asuitablearchitectureshouldbesimpleandflexibletoprovideefficientagentoperationinrealtime.Atthesametime,itshouldbehierarchicalandrigidtoallowenforcementofrulesandrest

46、rictionsensuringsafetyoftheinhabitantsofthebuildingsystem.Thesecontradictoryrequirementshavetoberesolvedbydesigninganewarchitecturethatwillbesharedbyallagentsinthesystem.-RobustDecisionandControlStructuresforLearningAgents:toachievelife-longlearningabilities,theagentsneedtobeequippedwithpowerfulmech

47、anismsforlearningandadaptation.Isolateduseofsometraditionallearningsystemsisnotpossibleduetohigh-expectedlifespanoftheseagents.Weintendtodevelophybridlearningsystemscombiningseverallearningandrepresentationtechniquesinanemergentfashion.Suchsystemswillapplydifferentapproachesbasedontheirownmaturityan

48、dontheamountofchangenecessarytoadapttoanewsituationorlearnnewbehaviors.Tocopewithhighlevelsofnon-determinism(fromsuchsourcesasinteractionwithunpredictablehumanusers),robustbehaviorswillbedesignedandimplementedcapableofdealingwithdifferenttypesofuncertainty(babilisticandfuzzyuncertainty)usingadvanced

49、techniquesforsensoryanddatafusion,andinferencemechanismsbasedontechniquesofcomputationalintelligence.-Automaticmodelingofreal-worldobjects,includingindividualhouseholders:Theproblemshereare:“thelocatingandextracting”ofinformationessentialforrepresentationofpersonalityandhabitsofanindividual;developm

50、entofsystemsthat“followandadoptto”individualsmoodandbehavior.Thesolutions,basedondataminingandevolutionarytechniques,willutilize:(1)clusteringmethods,classificationtressandassociationdiscoverytechniquesfortheclassificationandpartitionofimportantrelationshipsamongdifferentattributesforvariousfeatures

51、belongingtoanindividual,thisisanessential精品文檔elementinfindingbehavioralpatternsofanindividual;and(2)neuro-fuzzyandrule-basedsystemswithlearningandadaptationcapabilitiesusedtodevelopmodelsofanindividualscharacteristics,thisisessentialforestimationandpredictionofpotentialactivitiesandforwardplanning.I

52、nvestigationofframeworkcharacteristicsforubiquitouscomputing:Considerdistributedandinternet-basedsystems,whichperhapshavethemostincommonwithubiquitouscomputing,hereagain,thelargestimpactisnotfromspecificsoftwareengineeringprocesses,butisfromavailablesoftwareframeworksortoolkits,whichallowtherapidcon

53、structionanddeploymentofmanyofthesystemsintheseareas.Hence,itisproposedthattheconstructionoftheubiquitouscomputinginfrastructureforthe“smarthouse”shouldalsobeutilizedasasoftwareengineeringstudy.Researcherswouldstartbyvisitingthefewgenuineubiquitouscomputingsystemsinexistencetoday,totrytobuildupanini

54、tialpictureofthefunctionalityoftheframework.(ThisapproachhasobviouslyparallelswiththeapproachofGamma,Helm,JohnsonandVlissidesdeployedfortheirgroundbreakingworkon“designpatterns”.Unfortunately,incomparisontotheirwork,thesamplesizeherewillbeextremelysmall,andhence,additionalworkwillberequiredtoproduce

55、reliableanswers.)Thisinitialframeworkwillsubsequentlybeusedasthebasisofthesmarthousessoftwaresystem.Undoubtedly,thisinitialframeworkwillsubstantiallyevolveduringtheconstructionofthesystem,astherequirementsofubiquitouscomputingenvironmentunfold.Itisbelievedthatsuchcloseinvolvementintheconstructionofa

56、systemisanecessarycomponentinproducingatrulyusefulandreliableartifact.Bytheendoftheconstructionphase,itisexpectedtoproduceastableframework,whichcandemonstratethatalargenumberofessentialcharacteristics(orpatterns)havebeenfoundforubiquitouscomputing.ValidationandVerification(V&V)issuesforubiquitouscomputing:itishopedthatthehousewillprovideatest-bedforinvestigatingvalidationandve