智慧环境感知系统设计(2)
6. 谢辞 （20）
7. 附录 （21）
1 引言
1.1 研究目的与意义
过去的环境监测主要是实验室内的工作，包含可移动装置现场手动检测和长期监测点等间隔取样，这些都各自有其长处与短处。实验室的反映时间冗长，频次极其有限，；自动在线监测投资运行成本高等缺点都表明急需一种更好的方式取而代之。
如果一个用户所在的界面的原生操作系统在一种智慧的环境之中，我们称其为智慧环。既然是智慧环境，那么它就具有一些智慧的特性，在强调物理空间的基础上，它在自感知性上、隐蔽性上以及多通道性上都非常有特点。智慧环境理念的提出，旨在更好的更加有效的为社会环境和居民生活做贡献，它以物理空间作为计算的依据，然后加之各种感知对人体的一些动作、声音、姿势等等进行系统的识别，从而比较准确的分析并判断一个人的想法。
在系统工作期间，系统做决定依靠于环境感知信息，因此环境感知的能力对于整个系统来说就是最关键的技术。为了精确且及时的获得环境的信息，最主要依赖于所有的传感器信息和数据进程。通过多种先进感知装备和必要的应用软件，环境感知系统很大程度的拓展了空间感知能力。但怎么最大程度的利用多传感器资源，为了提升协同感知的精确性，主要解决包括环境感知和信息融合技术。一个系统要进行精准的决策规划，环境感知能力非常关键，要决策到位必须得到全面的信息，所以这就需要较强的环境感知能力，反之，如果感知能力极弱，最后的决策必定不完美。感知能力方面，传感器自主环境感知技术非常值得研究，这种技术通过指令来控制传感器，使其先对四周环境做一个比较全面的信息采集，然后经过分析针对有效的信息进行处理，为了真实的体现所在的这个环境的信息，最后它会在系统中建立代表这个环境的模型。所以说如何让系统更加智能的处理环境信息并做出决定，是一个非常重要的研究课题 。
智慧环境感知技术是很多延伸课题的基础，无论是智慧城市还是智慧环保，都是基于此技术中对周围的环境的有效感知，即以自动感知，自动监测，自动控制，自动调节等作为一个良性循环形成智慧环境感知系统。因此，本课题有着很重要的研究意义。
1.2 研究背景
人与动物都具有丰富的感觉器官，能通过各种本身自带的传感器去感受外界刺激，从而获取环境信息。环境感知系统也类似于人与动物，是通过各种传感器来获取周边的环境信息，因此传感器对环境感知系统有着不可替代的重要作用。目前已开发出的各种传感器，根据定位方法的不同可分为内部传感器和外部传感器两大类。内部传感器又称为相对定位传感器，包括里程计、加速度计、陀螺仪等，主要用于监测系统的自身状态; 外部传感器又称为绝对定位传感器，包括超声传感器、激光测距传感器、红外传感器、全球定位系统、视觉传感器等，主要用于感知外部环境信息 。环境感知系统获取外界环境信息所用的传感器主要包括视觉、激光和声纳等。本论文中的智慧感知系统涉及的传感器包括视觉传感器，声纳传感器，触觉传感器，惯性传感器等。
目前，物联网、云计算以及模型技术是自动化检测设备运作的三大依托，智能环境借助自动化检测设备进而产生一个针对环境监测、应急、管理的系统性解决方案。研究这个设备的核心目标，是加强环保部门监测环境、预防灾害以及综合决策的能力，从而能够更好的为大众服务。这样，将大大提高政府部门在环保政策实施上的成效，比如促进环境税政策的进展等。同时，从企业角度来看，对于企业排污的监测与管理水平也有了明显提高，而从社会大众角度来看，信息披露程度的提高也让我们对环境与政策更加了解。