分布式普適系統(tǒng)調(diào)研報告

分布式普適系統(tǒng)調(diào)研匯報摘要：普適計算是一種適合21世紀(jì)的新計算模式，它是信息定問與物理定問的融合。本調(diào)研簡介了普適計算的概念、特性、用途及其有關(guān)技術(shù)，論述了普適計算的發(fā)展和應(yīng)用前景，然后論述了目前的重要研究問題及其現(xiàn)實狀況，并闡明了波及的某些關(guān)鍵性技術(shù)，并概述了普適計算的產(chǎn)品和應(yīng)用狀況。最終簡述了普適計算面臨的重要安全挑戰(zhàn)。關(guān)鍵詞：普適系統(tǒng)；普適計算；人機互換；透明；安全挑戰(zhàn)伴隨移動和嵌入式計算設(shè)備的引入，出現(xiàn)了以不穩(wěn)定行為特性的分布式系統(tǒng)-分布式普適系統(tǒng)。計算機及其有關(guān)技術(shù)的發(fā)展，通信能力和計算能力的價格正變得越來越廉價，多種新形態(tài)的傳感器所占用的體積也越來越小。由于對生產(chǎn)效率、生活質(zhì)量的不懈追求，人們開始但愿能隨時隨地、無困難地享用計算能力和信息服務(wù)，由此帶來了計算模式的新變革，這就是計算機模式的第三代——普適計算時代。在普適計算時代，多種具有計算和聯(lián)網(wǎng)能力的設(shè)備將變得像水、電、紙、筆同樣，隨手可得。人與計算機的關(guān)系將發(fā)生革命性的變化，變成一對多、一對數(shù)十甚至數(shù)百，計算機的使用不再局限于桌面，它將被滲透到我們的學(xué)習(xí)、工作、以及平常的生活空間中，變?yōu)槭殖只蚩纱┐鞯脑O(shè)備，與我們平常生活中使用的多種器具融合為一體。1.普適計算的原理1.1普適計算的簡介普適計算的思想是由Xerox的首席執(zhí)行官MarkWeiser在1991年提出的，是一種能包括多種設(shè)備的計算模式，其重點在于提供面向客戶的、統(tǒng)一的、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在普適計算時代，計算機重要不是以單獨的計算設(shè)備的形態(tài)出現(xiàn)，而是采用嵌入式將處理器、存儲器、通信模塊和傳感器集成在一起，以信息設(shè)備的形式出現(xiàn)，在任何時間、任何地點都可以提供任何方式的服務(wù)。因此普適計算是指在普適環(huán)境下人們可以使用任意設(shè)備、通過任意網(wǎng)絡(luò)在任意時間都可以獲得一定質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)。重要針對移動設(shè)備，例如信息家電或某種嵌入式設(shè)備，如掌上電腦、車載智能設(shè)備、筆記本計算機、手表、智能卡、智能手機（具有掌上電腦的一部分功能）、機頂盒、POS銷售機、屏幕電話等新一代智能設(shè)備。普適計算設(shè)備可以一直或間斷地連接著網(wǎng)絡(luò)。與Internet、Intranet及Extranet連接，使顧客可以隨時隨地獲取有關(guān)的多種信息，并做出回應(yīng)。1.2基本概念和特性普適計算指的是無所不在、隨時隨地可以進行的一種計算方式，波及的技術(shù)包括移動通信技術(shù)、小型/微型計算設(shè)備制造技術(shù)、微型操作系統(tǒng)技術(shù)及軟件技術(shù)等。桌面計算致力于把人置于計算機所發(fā)明的虛擬世界里，而普適計算則是使計算機融入人的生活空間，形成一種“無時不在、無處不在而又不可見”的計算環(huán)境。普適計算的重點在于提供面向客戶、無處不在的自適應(yīng)計算環(huán)境。在普適計算環(huán)境中，人們可以“隨時隨地(或無所不在)”和“透明”地獲得數(shù)字化服務(wù)。也就是說，隨時隨地和透明性是普適計算最重要的兩個特性。其中“隨時隨地”是指人們可以在工作和生活的任何場所獲得服務(wù)，而不用端坐在計算機前?！懊鳌笔侵斧@得這種服務(wù)的方式十分輕松自然，這種服務(wù)的訪問甚至可以在顧客沒有察覺的狀況下由系統(tǒng)積極提供。普適計算的另一種重要特性是自適應(yīng)性，這也是人本計算的關(guān)鍵，實際上是強調(diào)怎樣有效感知物理空間、信息空間乃至設(shè)備位置和人的行為變化，以使系統(tǒng)動態(tài)調(diào)整自身的行為。由于計算能力的無所不在，由通信和計算機構(gòu)成的信息空間將與人們生活和工作的物理空間融為一體，成為真正的智能空間。普適計算可以減少設(shè)備使用的復(fù)雜程度，使人們的生活更輕松、更有效率。在普適計算時代，計算機一般不是以單獨的計算設(shè)備的形態(tài)出現(xiàn)，而是采用將嵌入式處理器、存儲器、通信模塊和傳感器集成在一起，以多種信息設(shè)備的形式出現(xiàn)。這些信息設(shè)備集計算、通信、傳感器等詳細(xì)功能于一身，能以便地與多種老式設(shè)備結(jié)合在一起。不僅如此，目前的多種平常設(shè)備屆時也將演變成信息設(shè)備。信息設(shè)備可以輕易地通過無線網(wǎng)絡(luò)互連并與互聯(lián)網(wǎng)連接，按照顧客的個人需求提供個性化服務(wù)。在普適計算環(huán)境中，每個設(shè)備都需要響應(yīng)或預(yù)測顧客的多種需求，同步每個設(shè)備和整個環(huán)境都需要保持對環(huán)境中每個顧客的非阻礙狀態(tài)，無需顧客分散精力進行干預(yù)。假如有一天，計算和信息傳遞不再是一種工作或者技能，而成為人們平常生活中自然的一部分，那么就可以說，我們到達(dá)了普適計算的理想境界。從軟件系統(tǒng)的角度來講，普適計算是指使用小型計算設(shè)備在位置不停移動的過程中或在地理位置分布很廣的范圍內(nèi)，在不穩(wěn)定的通信條件下實現(xiàn)聯(lián)機事務(wù)處理和企業(yè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)訪問。這些小型計算設(shè)備，具有多種通信手段，如移動通信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星等，能與互聯(lián)網(wǎng)或企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)相連，但這種連接不是固定的連接，而是間斷的連接。普適計算的軟件技術(shù)使顧客可以使用這些設(shè)備進行復(fù)雜的聯(lián)機事務(wù)處理和信息訪問，由于所使用的設(shè)備體積小，可用的計算資源(內(nèi)存、存儲設(shè)備和CPU)都相稱有限，大部分處理工作由計算中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器完畢。1.3普適計算技術(shù)的特點普適計算的特點是將集計算、通信、傳感功能于一身的多種信息設(shè)備通過無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)連接有效的組織起來，并按照顧客的個性需求進行定制，以嵌入式產(chǎn)品的方式呈目前人們的工作和生活中———或者手持，或者可穿戴，甚至是與人們平常生活中所碰到的器具融合在一起為人們提供一種隨時隨地、隨環(huán)境自適應(yīng)的多種服務(wù)，最終目的是將由通信和計算機構(gòu)成的信息空間與人們生活和工作的物理空間融合為一體。這種融合體目前兩個方面。首先，物理空間中的物體將與信息空間中的對象互相關(guān)聯(lián)。另一方面，人們在操作物理空間物體的過程中，可以同步透明地變化有關(guān)聯(lián)的信息空間中對象的狀態(tài)，反之亦然。在普適計算建立的這個融合空間中，人們可以“隨時隨地”并“透明”地獲得數(shù)字化的服務(wù)，而不用端坐在計算機前。“透明”是指獲得這種服務(wù)的方式十分輕松自然，這種服務(wù)的訪問方式甚至可以在顧客沒有察覺的狀況下由系統(tǒng)積極提供。從某種意義上說，計算機仿佛隱身了——這也是普適計算最重要的特性。2.計算模式的發(fā)展第一代，主機型計算(Mainframecomputing)是諸多人共享一臺大型機。在主機計算時代，人與計算機的關(guān)系是多對一的關(guān)系，信息空間與我們生活的物理空間是脫節(jié)的，計算機的應(yīng)用也局限于科學(xué)計算領(lǐng)域。提高計算自身性能、功能是我們的工作重點。第二代，個人機計算(personalcomputing)是一種人在一臺電腦上。在桌面計算時代，人與計算機的關(guān)系是一對一的關(guān)系，信息空間和我們的生活有了一定的聯(lián)絡(luò)，計算機開始應(yīng)用于企業(yè)管理、金融分析等領(lǐng)域。怎樣協(xié)調(diào)多種計算機工作以及怎樣共享和搜集、分類資料是我們的重點。第三代，普適計算(pervasivecomputing)是許許多多的設(shè)備通過全球網(wǎng)絡(luò)為許多人提供人格化(個性化)的服務(wù)。伴隨計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，將要帶來計算模式的第三次革命，即普適計算時代。在普適計算時代，人與計算機是一對多的關(guān)系;同步計算機重要不是以單獨的“主機+顯示屏”的設(shè)備出現(xiàn)，而是采用將嵌入式處理器、存儲器、通信模塊和通信、傳感功能于一身。不僅如此，信息設(shè)備還可以十分廉價地通過無線網(wǎng)絡(luò)與Internet連接，并按照顧客的個性需求進行定制，以嵌入式產(chǎn)品的方式呈目前人們的工作和生活中。成果是由通信和計算機構(gòu)成的信息空間將與人們生活和工作的物理空間融為一體，人們再也不需要常常坐在電腦桌和計算機交互了。計算機已經(jīng)從人們的視線中消失，變得空氣、水、土壤同樣重要并且無所不在，不過你已經(jīng)不大注它的存在了。計算機已經(jīng)以你為中心，默默地提供你所需的服務(wù)。每一種計算模式都會帶動適合其特點的計算機科學(xué)術(shù)的發(fā)展。主機計算模式增進了分時操作系統(tǒng)的發(fā)展;而面計算模式則帶動了個人操作系統(tǒng)、圖形顧客界面、多媒等技術(shù)的發(fā)展。同樣地，普適計算勢必規(guī)定發(fā)展與其相適的計算機科學(xué)理論和技術(shù)，而這絕不是對目前桌面計算模孕育的既有理論和技術(shù)的簡樸線性擴展，由于既有的計算技術(shù)還存在某些局限性，因此難以滿足普適計算模式的規(guī)定。3.目前研究狀況3.1某些著名的研究項目普適計算的概念于20世紀(jì)90年代初提出，但當(dāng)時并沒有所需的硬件技術(shù)基礎(chǔ)，只實現(xiàn)了一種原型。伴隨近十年技術(shù)的進步，普適計算的許多關(guān)鍵元件已經(jīng)有了商業(yè)產(chǎn)品，如手持和可穿載(wearable)計算機、無線局域網(wǎng)、傳感和控制家用電器的器件等。因此，90年代末后來，某些著名大學(xué)和工業(yè)界相繼出現(xiàn)了多種普適計算的研究項目，如MIT的Oxygen、CMU的Aura、Illinois大學(xué)的Gaia、美國加州大學(xué)Berkeley的Endeavour、Washington大學(xué)的Portalano、IBM的DreamSpace、Microsoft的EasyLiving、歐盟資助的DisappearingComputer、韓國科技部的UT項目和國內(nèi)清華大學(xué)的SmartClassroom等。Oxygen指出計算機在未來將普遍存在，就像我們呼吸的空氣中的氧同樣，以人為中心處理目的，并能自動適應(yīng)顧客的需求和工作的變化。Aura指出在普適計算中“人的注意力”是最為寶貴的資源，其目的是為每個顧客提供一種不用關(guān)懷位置的計算和信息服務(wù)的“個人信息光輝(Aura)”。Illinois大學(xué)的Gaia項目將老式的計算機系統(tǒng)延伸到多種設(shè)備以及圍繞機器的新型物理空間，并將這種物理環(huán)境帶入日常生活中。IBMWatson研究中心的DreamSpace項目容許顧客在共享空間合作。系統(tǒng)可以“聽”聲音命令，“看”手勢和身體位置，像人那樣進行人機交互。計算機能理解顧客，顧客可以自由地專注于理解和思索實際對象和信息，最小程度地被計算機限制和分散精力。Microsoft的EasyLiving計劃建立智能環(huán)境，以便人與人、計算機和設(shè)備的交互，使計算機使用更以便。未來的居家和辦公室里，計算機就像電燈同樣自然，通過計算機視覺，保持跟蹤人，響應(yīng)聲音和手勢命令。3.2重要研究問題目前，各國的研究重要集中在如下幾種方面。(1)普適計算的理論建模普適計算作為一種全新的計算模式，橫跨多種研究領(lǐng)域如移動計算、嵌入式系統(tǒng)、自然人機交互、軟件構(gòu)造等，具有前所未有的復(fù)雜性與多樣性。亟待一種統(tǒng)一完備的建模體系，精確、客觀地體現(xiàn)普適計算所特有的普適服務(wù)的“無所不在”時空特性、“自然透明”的人機交互模式以及“以人為本”的主線理念，從而為普適計算系統(tǒng)的分析、設(shè)計、實行、布署和評估等提供多方面的理論指導(dǎo)，為可擴展性、可維護性、自適應(yīng)性、易用性及原則化等提供模型層面的支持。(2)自然人機交互普適計算以人為中心的特點迫切需要友好、自然的人機交互方式，即能運用人的平常技能進行交互，具故意圖感知能力。與老式的人機交互方式相比，它更強調(diào)交互方式的自然性、人機關(guān)系的友好性、交互途徑的隱含性以及感知通道的多樣性。普適計算環(huán)境中，交互場所將從計算機面前擴展到人們生活的整個三維物理空間，交互方式應(yīng)適合于人們的習(xí)慣并且盡量不分散顧客對工作自身的注意力。友好自然的人機交互是實現(xiàn)普適計算環(huán)境，使其脫離桌面計算模式的關(guān)鍵所在。從技術(shù)上看，鍵盤、鼠標(biāo)、顯示屏等輸入輸出設(shè)備要實現(xiàn)多樣智能化，首先需要實現(xiàn)與環(huán)境的良好交互，并且需要深入研究語音識別、手寫輸入、電子紙、肢體語言識別(如人的手勢、臉部表情)和多模式人機交互方式。(3)上下文感知自動感知物理空間中對象與環(huán)境的狀態(tài)信息及其變化是普適計算的重要特性。感知上下文計算運用上下文信息向顧客提供高效的信息交互，并提高服務(wù)的針對性。常見的上下文信息包括時間、位置、場景等環(huán)境信息，屏幕大小、處理能力等設(shè)備信息以及顧客身份、操作習(xí)慣、個人喜好、情緒狀態(tài)等顧客信息。上下文感知技術(shù)是實現(xiàn)服務(wù)自發(fā)性和無縫移動性的關(guān)鍵，波及上下文信息感知和表述、上下文建模和推理、上下文感知應(yīng)用等多種方面，重要波及環(huán)境內(nèi)容和互換方略、管理和運用多媒體內(nèi)容的適應(yīng)性模型、自適應(yīng)技術(shù)和構(gòu)造等問題。(4)普適網(wǎng)絡(luò)普適計算環(huán)境是一種普遍互連的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中包括多種無線網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、電話網(wǎng)、電視網(wǎng)等，還包括RFID網(wǎng)絡(luò)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、GPS網(wǎng)絡(luò)等多種不一樣類型的網(wǎng)絡(luò)。普適計算網(wǎng)絡(luò)支持異構(gòu)環(huán)境和多種設(shè)備的自動互連，對環(huán)境的動態(tài)變化具有自適應(yīng)性，提供無處不在的通信服務(wù)。目前普適計算網(wǎng)絡(luò)的研究重要集中在無線和移動網(wǎng)絡(luò)、adhoc網(wǎng)絡(luò)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、P2P等。(5)智能空間智能空間是一種嵌入了計算機、信息設(shè)備和多模態(tài)傳感器的工作空間，目的是使顧客可以以便地訪問信息和獲得計算機的服務(wù)，進而高效地實現(xiàn)個人目的和與他人協(xié)同工作。智能空間可以在不一樣尺度上得到體現(xiàn)，以家庭、辦公室、教室、超市或機場等離散環(huán)境為基礎(chǔ)，逐漸實現(xiàn)互連并擴大至全球。(6)系統(tǒng)軟件普適計算的系統(tǒng)軟件對普適計算環(huán)境中大量聯(lián)網(wǎng)的信息設(shè)備、智能物體、計算實體進行管理，為它們之間的數(shù)據(jù)互換、消息交互、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、任務(wù)協(xié)調(diào)等提供系統(tǒng)級支持。由于普適計算環(huán)境存在任務(wù)動態(tài)性和設(shè)備異質(zhì)性等特點，普適計算系統(tǒng)軟件需要處理設(shè)備與服務(wù)的發(fā)現(xiàn)與自適應(yīng)等問題，實現(xiàn)對物理實體的管理以及模塊間的協(xié)調(diào)機制，同步還要保證系統(tǒng)的魯棒性和安全性。(7)信息捕捉和傳播普適計算環(huán)境下，人們周圍存在大量的信息，捕捉采集有用信息，為顧客提供服務(wù)是至關(guān)重要的。同樣，信息傳播也是必須處理的問題，這波及信息傳播方略、網(wǎng)絡(luò)傳播協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)帶寬資源合理使用等問題。(8)硬件制造技術(shù)和電池技術(shù)普適計算對硬件技術(shù)和電池技術(shù)提出新的規(guī)定。硬件方面，規(guī)定顯示設(shè)備尺寸小型化，芯片要節(jié)能。同步，在普適計算環(huán)境下人們對小型、廉價、高能量電池的需求會越來越多。(9)安全隱私在普適計算環(huán)境下，安全隱私顯得更為棘手，由于無所不在的網(wǎng)絡(luò)將隨時隨地為人們提供服務(wù)，反過來人的隱私和安全愈加難以保障。老式的顧客授權(quán)和訪問控制方式無法適應(yīng)分布式網(wǎng)絡(luò)和普適計算的需要，必須提出不一樣的處理方略，包括硬件和軟件措施。此外，通過立法、修改完善法律等手段約束和規(guī)范人們的行為，有效制止犯罪。4.關(guān)鍵技術(shù)普適計算波及的技術(shù)包括移動通信技術(shù)、小型計備制造技術(shù)、微型操作系統(tǒng)技術(shù)及軟件技術(shù)等。普適重要針對移動設(shè)備，例如信息家電或某種嵌入式設(shè)掌上電腦、BP機、車載智能設(shè)備、筆記本、手表、智能能手機、機頂盒、POS銷售機等新一代智能設(shè)備。5.產(chǎn)品和應(yīng)用狀況普適計算時代將產(chǎn)生覆蓋全社會的有線、無線混合網(wǎng)絡(luò)，稱為普適網(wǎng)絡(luò)，世界上的所有物品都將連接在普適網(wǎng)絡(luò)之中。人們可以在任何地方，用多種以便的方式訪問普適網(wǎng)絡(luò)所提供的信息資源。普適計算的目的之一是使得計算機設(shè)備可以感知周圍的環(huán)境變化，從而根據(jù)環(huán)境的變化自動做出基于顧客需要或者設(shè)定的行為。作為新一代的計算模式，普適計算的應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，幾乎涵蓋了人們平常生活的各個領(lǐng)域。與此同步，普適計算帶來許多新的機會，數(shù)字家庭就是其中之一，它將變化人們未來的生活方式。數(shù)字家庭能通過家庭網(wǎng)關(guān)將寬帶網(wǎng)絡(luò)接入家庭，家庭內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)可以是無線或有線的。在家庭內(nèi)部，手持設(shè)備、PC或者家用電器通過有線或者無線的方式連接到網(wǎng)絡(luò)，從而提供了一種無縫、交互和普適計算的環(huán)境。下面簡介幾種與普適計算有關(guān)的詳細(xì)產(chǎn)品和應(yīng)用。ZigBee產(chǎn)品：韓國手機制造商Curitel企業(yè)在年終展示了該企業(yè)推出的ZigBee手機。ZigBee是一種短距離、低速率無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案，是一種介于RFID和藍(lán)牙之間的技術(shù)，重要用于近距離無線連接，是一種愈加簡樸和實用的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。ZigBee的前身是1998年由Intel、IBM等產(chǎn)業(yè)巨頭發(fā)起的HomeRFLite技術(shù)。目前，ZigBee的網(wǎng)絡(luò)原則由IEEE802.15工作組負(fù)責(zé)制定，被稱作IEEE802.15.4技術(shù)原則。ZigBee建立在802.15.4原則之上，使用直接序列擴頻技術(shù)收發(fā)電波，運用2.4GHz頻段、868MHz頻段、915MHz頻段。一次調(diào)制方式使用O-QPSK時，最大數(shù)據(jù)傳播速度為250kbit/s.智能塵埃：早在20世紀(jì)末，有關(guān)智能塵埃的報道就吸引了無數(shù)的眼球。美國加州大學(xué)Berkeley開發(fā)出了一種新型偵察用微型探測器，取名“智能塵?！?。該探測器小到可裝進一種阿斯匹林藥片大小的塑料容器內(nèi)，可用于偵察近距離敵方的活動狀況。這項研究目前已經(jīng)到了實地測試階段。實際上，除了軍事用途之外，智能塵埃在技術(shù)上和工程上也有著廣泛的應(yīng)用。1999年美國加州大學(xué)一份研究匯報聲稱，只需運用市場上既有智能塵埃產(chǎn)品，便可在5mm的體積內(nèi)裝上溫度、濕度、大氣壓力、光強、傾斜、振動和磁場的傳感器，雙向無線電通信裝置，微處理器控制器和電池，通信距離可達(dá)20m。智能塵埃的體積微小，具有無線聯(lián)網(wǎng)能力，并且價格非常廉價。使用功能不一樣的智能灰塵可以迅速搭建一種靈活的智能化計算環(huán)境———普適計算環(huán)境。人們預(yù)測，年左右，多種類似的產(chǎn)品會大量面市，在軍事、商用和民用等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。RFID標(biāo)簽：射頻識別，又稱電子標(biāo)簽(E-Tag)，是一種運用射頻信號自動識別目的對象并獲取有關(guān)信息的技術(shù)，具有迅速、實時、可反復(fù)使用、穿透性強、環(huán)境適應(yīng)性強、數(shù)據(jù)容量大等多種長處，可廣泛應(yīng)用于制造、零售、物流、交通等各個行業(yè)。通過給所有物體貼上電子標(biāo)簽，RFID實現(xiàn)了物理空間中物體與信息空間中對象的綁定，為構(gòu)建普遍的智能物體提供了一種切實可行的途徑，使其也許成為構(gòu)建普適計算環(huán)境具有現(xiàn)實意義的重要基礎(chǔ)技術(shù)。RFID系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)蘊含了豐富的有關(guān)物理世界和人類行為的信息，具有重要的研究和應(yīng)用價值。在普適計算領(lǐng)域，RFID數(shù)據(jù)可認(rèn)為應(yīng)用提供豐富的上下文信息。RFID技術(shù)可以用于位置感知，還可以用于實時感知物理空間中物體的存在并跟蹤其流動；通過度析人們平常生活中與物品交互過程所產(chǎn)生的RFID事件序列，還可以發(fā)現(xiàn)人的行為模式特性，為應(yīng)用提供更高層次的上下文信息。智能汽車：在汽車上可嵌入小型計算、信息和傳感設(shè)備，用來控制燃料的使用，并根據(jù)溫度和氣壓調(diào)整發(fā)動機的運轉(zhuǎn)。這些部件彼此相連，并把測出的數(shù)據(jù)作為汽車運行保養(yǎng)的分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。當(dāng)汽車修理時，修理人員插入一種計算機連接器件，獲取這些數(shù)據(jù)來進行分析。還可以增長復(fù)雜的數(shù)據(jù)連接功能，如連接到全球定位系統(tǒng)，讓司機精確獲知目前的位置，與電子地圖相連，輸入目的地，顯示出抵達(dá)目的地的最快途徑，以及連上互聯(lián)網(wǎng)其他信息，如天氣預(yù)報、飯店的地址和電話等。完善的數(shù)據(jù)連接功能可認(rèn)為顧客提供更多的服務(wù)。其他應(yīng)用：借助于普適計算提供的無所不在的信息服務(wù)，人們能在任何地點、任何時候訪問信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，例如預(yù)定比賽門票，運用電子家庭處理方案令人們生活更以便舒適。紙質(zhì)書本被廉價、輕便的交互式媒體所替代，學(xué)習(xí)方式也會有所變化。青少年在家可以和遠(yuǎn)方朋友實現(xiàn)面對面高質(zhì)量影音交流；駕車將是一項更為輕松快樂的活動；嵌入GPS的汽車可以協(xié)助導(dǎo)航，提供旅游征詢，尚有近乎完美的防盜服務(wù)等。目前，IBM已將普適計算確定為電子商務(wù)之后的又一重大發(fā)展戰(zhàn)略，并開始了端到端處理方案的技術(shù)研發(fā)。IBM企業(yè)認(rèn)為，實現(xiàn)普適計算必須讓計算機學(xué)會理解人的表情、感受，最終讓人以最自然的方式使用計算機。6.普適計算面臨的重要安全挑戰(zhàn)普適計算環(huán)境是信息空間與物理空間的融合，該環(huán)境需要將顧客信息、基礎(chǔ)設(shè)施、移動設(shè)備、通訊資源等互相融合，同步這些信息又需要有對應(yīng)的安全保護。然而既有的安全方略與安全控制機制已不能應(yīng)對普適計算模式下的新挑戰(zhàn)，這也正是普適計算環(huán)境強大、以便的特性帶來的安全與隱私方面的脆弱性。在普適計算時代，可以采用新的安全訪問和認(rèn)證技術(shù)保護人們的隱私，監(jiān)控人們的數(shù)據(jù)傳播(如網(wǎng)絡(luò)訪問流量)以及防止人們的信息被盜用等。不過諸多人也可以采用這種技術(shù)去盜取目的的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，襲擊他人的私有信息(如散播電腦病毒、干擾他人的連接信號等)。因此在普適計算時代需要更高水平的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全?？傮w上，從普適計算的安全需求和其特性來看，重要面臨著如下挑戰(zhàn)：(1)移動性、動態(tài)性和自適應(yīng)性。一種顧客也許在移動中和多種設(shè)備進行交互并提出多種祈求，祈求和數(shù)據(jù)還也許隨顧客的移動而遷移，此外顧客的需求有也許一直處在連接狀態(tài)，也有也許頻繁地連接與斷線，這樣一來，上下文切換、通信服務(wù)、設(shè)備等切換的需求對安全認(rèn)證與控制等帶來了新的挑戰(zhàn)。(2)安全的普適性