腾讯工作坊总结！如何构建智能空间的方法与应用？
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腾讯工作坊总结！如何构建智能空间的方法与应用？
腾讯TEG用户研究与体验设计部 陈晓畅 蔡羿：随着智能时代的来临与城市化建设的发展，建筑中的智能设备与智能化应用越来越普遍。本次工作坊旨在于在短时间内，将腾讯CDC近年来在智慧旅游、智慧建筑及公共服务等多个领域上的设计探索和实际项目中沉淀的设计成果与解决方案分享与参会者，并通过项目实战，快速让与会者掌握所接触的设计工具与，以应用于今后的工作之中。
智能的五要素
空间作为人们生活与工作的主要场所，普通人作为“用户”在智能空间里的体验及其设计越来越受到人们的关注。然而，正如英国诗人约翰·多恩说的一样：“没有人是一座孤岛，可以自全，每个人都是大陆的一片。”在中，除了“人”的要素，还有其他元素在智能空间设计中占据重要的位置，“人”在空间中看似平淡无奇的日常行为，莫不是“时”、“事”、“物”与场在不可见的行为之海的海面下相互联系、制约与影响之下的结果。
龙美术馆 上海
智能空间设计的五个基本元素：人 — 时 — 事 — 物 — 场
工作坊第一部分以上海龙美术馆为例，介绍了空间设计的五要素。
以“人”为中心：即我们常说的用户 （使用者、提供服务方），“人”是“事”的主体，赋予了“场”意义。
以“事”为主轴：从发生学的角度来看，“事”先于“物”而存在， “事”“物”从不独立存在。
以“物”为触点：泛指材料、设备、工具，包括各学科，也是行为中的。
以“场”为背景：“场”是“人”与“物”交互的场所，“事”发生的物理承载空间。一般来说“场”可分为五类空间：“事”是“物”的存在方式，人与物发生关系的存在状态。
由小到大的空间类型划分
以“时”为串联：“时”与“场”一样属于现实世界中的元概念，其描述了“人”与“物”之间交互的持续性，形成了“事”的发生之顺序。
以前文中出现的龙美术馆为例，当“人”（参观者）因为“事（参观展览）”来到美术时“场”的意义才得以实现，否则这里只是一个空旷的空间而已。
在这个空间中，“物”（展品）因“事”（参观展览）才存在,而“人”（参观者）与“物”（展品）在这里因“场”（美术馆）而连结，“人”因“事”在“场”中与“物”发生的连结通过“时”的串联，形成了整个行为系统。
空间中的动线设计并非如我们想象中简单
理解了空间设计的基本元素后，可以让我们对日常的设计对象产生新的认知与设计思考，比如空间中的动线设计，代入空间设计的基本元素，可得知“动线”是“人”在“场”中因“事”与“物”产生连接，这些连接通过“时”串联产生顺序，其最终在空间中形成的行为轨迹。
因此动线设计并非简单的空间交通设计，而应是一个兼顾用户行为习惯，场景诉求，设备与空限制和时间因素的系统设计。
由小到大的智能空间实践
掌握了系统的的空间设计思维，并结合工具，可在日常设计工作中解决许多之前让设计师苦思冥想的实际问题，并快速寻找到创新的解决思路。本次工作坊通过自小到大的三类智能空间设计实践的案例，详实地诠释了以上理念。
讲师通过铜关村的实践案例阐释课程主题
单元空间设计实践：以“时”为轴的功能模块设计
单元空间与建筑体空间设计实践以腾讯滨海大厦作为主要场景。
腾讯滨海建筑面积约35万平米，建成后将作为腾讯的全球总部基地，这座体现着未来感和科技范的大楼，预计将在2017年迎来腾讯员工的正式入驻。随着滨海大厦的竣工，迁入新办公大楼的工作已经提上日程。滨海大厦拥有地下3层3个种类停车场，如何解决停车场的预约与停车，并优化管理侧的人力资源与工作效率成为了一项新的挑战。
Step 1: 通过服务蓝图梳理当前服务问题
首先是通过服务蓝图梳理现有停车场服务，梳理后发现当前服务基于传统的人工登记巡检方式，导致员工停车体验不佳，同时当前服务需要服务侧提供大量的人力资源支持，效率不佳。
Step 2: 通过问题构思解决方法 （增加触点，提高管理侧效率并减少人力资源）
针对上述问题，我们尝试采取预约制，并增加前端非人工触点，来优化员工停车的体验，并最大化降低人力资源成本。
Step 3: 设计形成解决方案
新的服务蓝图中可见，通过新增的触点，已很好解决之前发现的问题。
最终的停车场方案除了线上预约，也在现场增设车牌自动识别闸、车位感应及检测设备、停车位智能告示板等线下触点，通过新的解决方案，员工可进行自助预约停车，过期车辆自动发送离场通知，极大限度优化了管理侧人力资源。
建筑体设计实践：以“场”为维度的信息组织与架构设计
如前文所述，智能空间的设计仍然以“人”为中心，智能建筑除了办公大楼的管理，也体现在员工的智能化办公生活场景。如何让员工的新办公生活更便利，是另一个难题。上文中的智能停车场是腾讯滨海大厦的其中一项服务，像这样的服务还有很多，我们应该如何去挖掘这些服务，又该如何组织这些服务呢？
Step 1: 通过焦点小组访谈与用户旅程地图抽取功能模块
虽然三星、Honeywell等大厂家都有自己的智能建筑管理系统，然而其主要面向的是大楼后台管理者这类B端用户，面对一片空白的新领域，我们采用了焦点小组访谈结合用户旅程地图的方式来发掘潜在功能。
我们通过通过用户旅程地图提取出的机会点并进一步整理出系统的功能：
Step 2: 通过从不同的空间元素维度组织信息并建立架构
通过“时”“事”“物”“场”4 个维度组织上面所抽取的功能，以“场”为例：
Step 3: 选择合适的架构
最后通过权衡各项条件，选择最佳的架构与信息组织方式。
作为一套整体的解决方案，选择合适的架构只是第一步。通过考虑空间中元素的设计推导贯穿了整套解决方案的设计过程。经过持续的设计开发，员工将在新的办公地点展开全新的智能化办公生活，从上下班面部识别进入大楼开始，到随时知悉办公环境各项信息指标等，一种全新的办公方式即将到来；而针对管理侧，通过安装智能硬件设备与传感器，楼宇设备的安装与管理也变得智能与高效，不但优化了管理侧的管理效率，更提高了整个建筑体的能源利用率。
社区设计实践：以“事”为系统的整体解决方案设计
在市场经济和外出务工潮的冲击下，中国西南地区农村的大多数青壮年，留下空巢老人和留守儿童，背井离乡，外出务工。村庄中，文化传承因丧失主体日渐凋敝；亲情关系因疏于联络日渐破碎；家长错过了陪伴孩子成长的最重要时机，家庭教育系统性缺失；土地被荒芜更被工业化农药化肥侵蚀，产出日益凉薄。这一切削弱着村民们的民族自信心、自豪感和归属感，也让乡村失去活力没有了生机。
铜关村是位于贵州省黔东南的一座美丽的村庄，同样面临这样的窘境。腾讯基金会联合CDC，整合腾讯内部的业务团队的力量，在铜关村建设一座侗族大歌生态博物馆，以文化保育和传承为目标，希望通过生态博物馆吸引外界游客认识铜关村，进而来到当地旅游，同时通过村民参与和经营管理，创造家门口就业的机会，有一份有尊严的收入，带动外出务工者返乡。
Step 1: 通过用户旅程地图寻找服务缺口
通过用户旅程地图解析旅游服务中的双方痛点，找到服务缺口。
Step 2: 通过服务缺口寻找解决方案，打造智慧社区
通过梳理各项服务缺口，推导出设计目标，即可持续的村寨旅游生态系统。
最终设计的智能旅游区解决方案，通过线上线下结合的设计，不但能应对村庄日渐增长的游客数量，也最大化优化了服务侧的效率，如生态博物馆通过优化现有服务流程，采用无卡入住等智慧酒店解决方案，让当地4名服务生服务超过50间客房，满足超过100人的接待能力。
工作坊实战与讨论
最后一小时安排学员进行案例练习，全场分成 3组，以腾讯访客系统为例进行实战练习，快速地练习新学到的两个新的工具，并最终掌握通过工具推导创新的智能空间解决方案的能力。
在实战练习中，讲师深入到各个工作小组即时解答大家的疑惑
在短短的一小时内，学员们从了解问题开始，使用服务蓝图梳理目前服务现状与问题，再运用顾客旅程地图整理服务触点和服务缺口，挖掘机会点并展开功能模块的推导与组织，最终现场发散出新的访客服务解决方案, 并多维度考虑新解决方案的成本与技术可行性，思考通过哪些方式与触点可以赋能当前空间的更高的智能化能力，其展现形式也许是智能硬件设备，也许是大数据挖掘方案，此处学员所练习所获得的，是系统化智能空间设计的思考与在空间中全新的智能解决方案推导能力。
来自华为的同学以服务蓝图向大家称述他们组的设计概念
工作坊结束后同学们带着自己的作品与讲师合影留念
参与本次工作坊学员有不少来自百度、网易、华为等企业，大部分都具有丰富的设计工作经验。在参与完工作坊之后，同样是互联网行业的同设计同学表示“基于空间五要素设计推导确是一个非常有效的设计推导方法，收益匪浅”。
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大家在关注服务机器人智能空间的构建与实现--《山东建筑大学》2010年硕士论文
服务机器人智能空间的构建与实现
【摘要】：
我国对机器人的研究起步较晚,但发展迅速,今年来有不少新的成果和产品发布。但室内服务机器人的研究进展并不理想,本文借鉴国内外对智能空间的研究,将智能空间技术引入室内服务机器人领域。本课题旨在解决,在非结构、时变的室内环境下,如家居环境、教室等,现有服务机器人不能准确地完成服务任务的问题。
本文讨论了智能空间的构建以及如何实现的问题,概述如下：
本文详细讨论了怎样构建智能空间。首先,为了使读者更好的理解作者的论文思路,引入并详细介绍了普适网络和智能空间技术的概念和特点。然后,给出了智能空间的总体设计：利用室内环境的特点,应用图像处理技术,建立环境的全局栅格地图,为服务机器人提供了全局环境信息；应用无线蓝牙传输技术,建立空间内的信息通讯,实现机器人和服务器的实时信息交互；最后,依据人工路标的设计原则,设计出一种新的路标,用以辅助机器人定位,并提供相关环境信息。实验表明,创建的全局栅格地图能够较详细、全面的描述室内环境；设计的人工路标不仅充分满足尺度不变性、自相似性、放射变换性,且容易识别,能够提供充足的环境信息,帮助机器人自定位。
本文详细研究了怎样实现智能空间。首先介绍了服务机器人的机载传感器参数。然后重点研究了机器人同时定位与地图创建(SLAM)问题：依据扩展卡尔曼滤波(EKF)理论,建立了机器人运动、观测和状态更新模型,实现了机器人位姿预测和更新；依据超声波测距原理,利用超声、红外传感器技术,创建了局部环境栅格地图,为机器人实现导航避障提供了前提；依据多假设理论,利用传感器技术,解决了SLAM中的数据关联问题,明确了传感器测量值之间、传感器测量值与地图特征之间或者地图特征之间的对应关系。最后,依据D-S证据与BP神经网络理论,利用传感器技术,提出了一种新的多传感器融合技术,提高了信息融合的有效性与可靠性。实验表明,创建的局部环境栅格地图获取了大量的环境细节信息；新的传感器融合技术明显提高了信息融合的有效性、可靠性、实时性。
在所构建的智能空间基础上,重点讨论了机器人的路径规划与避障问题。首先研究了路径规划问题：依据栅格方法,建立了环境地图,为实现机器人路径规划和避障提供了前提条件；依据逆向D*算法,结合栅格地图,实现了机器人的路径规划；采取两层避障策略,主要使用超声波传感器,实现了机器人的实时动态避障,使机器人可以无碰撞的完成服务任务。
最后,对本文研究的问题做了总结,指出了不足,并展望了未来的研究方向。
【关键词】：
【学位授予单位】：山东建筑大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2010【分类号】：TP242【目录】：
ABSTRACT6-10
第1章 绪论10-18
1.1 课题背景10
1.2 智能空间10-11
1.2.1 智能空间的概念10-11
1.2.2 智能空间的研究现状及发展趋势11
1.3 相关技术研究综述11-15
1.3.1 同步定位与地图构建(SLAM)技术11-13
1.3.2 数字图像处理13-14
1.3.3 信息融合14
1.3.4 机器人路径规划与避障14-15
1.4 本课题主要研究的内容15-16
1.5 论文组织结构16-18
第2章 智能空间的构建18-32
2.1 智能空间简介18-20
2.1.1 普适网络18
2.1.2 智能空间18-20
2.2 构建智能空间20-30
2.2.1 智能空间的总体设计20-21
2.2.2 全局地图21-24
2.2.3 地图存储24-25
2.2.4 无线蓝牙传输与机器人串口通讯控制25-27
2.2.5 路标设计27-30
2.3 本章小结30-32
第3章 智能空间的实现32-46
3.1 服务机器人简介32-33
3.2 同时定位与地图创建(SLAM)33-39
3.2.1 扩展卡尔曼滤波(EKF)的SLAM33-36
3.2.2 局部栅格地图创建36-38
3.2.3 数据关联38-39
3.3 多传感器信息融合39-44
3.3.1 二级信息融合40-41
3.3.2 第一级信息融合41-43
3.3.3 第二级信息融合43-44
3.4 本章小结44-46
第4章 机器人路径规划与避障46-60
4.1 机器人路径规划46-51
4.1.1 环境建模46
4.1.2 逆向D~*算法路径规划46-51
4.2 服务机器人避障51-58
4.2.1 反应式避障51-54
4.2.2 动态避障54-57
4.2.3 机器人避障模块软件设计57-58
4.3 实验分析58-59
4.4 本章小结59-60
第5章 总结与展望60-62
参考文献62-66
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况67
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支持CAJ、PDF文件格式
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业务模型的应用平台。大多数应用开发平台属于第二类,可称之为“组件式”应
用开发平台。
不管是哪种平台,它们共同的好处有两个一是把复杂的软件系统通过分层
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现了软件业界的合力,大家既分工,又可以共享成果。同样,发展平台产品的精
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首都师范大学硕士毕业论文第章概述
拟人智能功能特性的先进计算机软件系统。专家系统是这方面最为耀眼的应用,
它可以利用人的经验、直觉、灵感等聪明智慧有效解决结构不良问题,在医疗诊
断、故障分析与诊断、工业控制、产品质量检验、农业生产管理等众多领域中都
能够找到其成功的应用实例。模糊逻辑、神经网络、进化计算、机器学习、数据
挖掘、人工生命等机器智能技术的研究也方兴未艾、百花齐放。拟人智能系统可
以复制和延续人类专家的知识、智能,是实现知识、智能复用的一种有效手段,
是信息技术发展的高级阶段。
智能决策的发展
计算机最早应用于科学计算,主要是利用其快速、高精度的数值运算能力对
科学工程中的数值计算问题进行高精度、快速的计算处理。其主要目的是解决科
研、工程计算中复杂数值手工计算效率低、难以求解的问题。
。世纪年代,计算机开始了数据处理方向的应用。数据处理的目的是规
范管理大量的业务数据,从大量的、杂乱无章的、难以理解的数据中抽取并计算
出对于某些特定的人群来说有价值、有意义的信息。应用主要集中在商业、银行
等部门。数据处理的主要操作包括数据的存储,检索,以及排序、分类、统计分
析等数据分析和加工处理。
世纪年代兴起了管理信息系统
工,它是管理科学和计算机科学相互交叉结合的产物。系统〔,‘〕是管理科
学对信息技术发展提出的需求,是企业现代化的重要标志。其研究的基本出发点
是管理是建立在对信息的分析处理和预测的基础上的,科学、高效的管理需要
高效率的信息处理技术支持。最初的系统主要是利用数据库语言实现的面向
业务处理逻辑的数据库系统,而数据库系统的主要功能体现在数据的输入、查询、
更新〔增加、删除、修改、统计分析、报表生成、信息安全、信息维护等方面,
这就决定了早期系统在管理决策支持方面功能的匾乏。
世纪年代,随着学科交叉研究的深入发展,人们将运筹学应用于管理
信息系统,形成了决策支持系统」的新型智
能信息学科。决策支持系统是根据运筹学的思维,利用众多的模型〔包括数学模
型和数据处理逻辑模型等,综合处理大量的数据,分析预测发展趋势、制定行
首都师范人学硕上毕业论文第章概迷
动规划或优选可行方案等,为合理调配人力、物力、财力等资源提供决策支持,
辅助各级决策者实现科学决策、优化管理的智能信息处理系统。在国外,由于实
际应用的迫切智能化水平不断提高,在现代企业管理中发挥着日益重要的关键作
用。决策支持系统的前沿先进技术可以简单概括为在功能方面,采用语义层的
数据业务表达方式,简便了信息的访问,并集查询、报表和联机分析处理
于一体的集成决策支持在系统体系结构方面,
基于“数据管理层一应用逻辑层一表示层”的三层智能网络结构的瘦客户端决
策支持,有效减小了大范围配置决策支持系统的费用,从而能够为大量用户提供
相关业务的查询、分析等决策支持服务,极大地方便了系统的构建和维护,模块
组件组合装配的灵活系统结构,使得系统的开放性、可扩一展性大大增强,为
系统的快速生成、灵活组合提供了先进的技术支持,能够较好地适应市场经济下
快速多变的企业业务重组的需要等。
随着人工智能研究的不断深入,智能技术己经逐渐渗透应用到信息技术中,
兴起了拟人智能系统的研究热。
从上述计算机应用发展的历程可以看出,机器智能与信息技术的有机结合,
实现人机结合的智能信息处理系统,是计算机应用发展的主流趋势。高智能化的
管理决策支持系统、拟人智能系统等智能软件的研制应用是信息技术研究与发展
的热点。在人类社会活动中,人们总是在同数据信息、知识、决策行为相交互,
根据知识处理、分析数据,做出科学的行为决策,是人类社会活动的典型行为。
数据信息的完善性、实效性,知识的丰富性、有效性,是决定决策行为科学性的
关键因素。数据库技术、网络技术的不断发展极大地促进了人类社会快捷的信息
交流和数据信息的爆炸性膨胀增长,人工智能的研究与发展促进了机器智能的应
用和知识智能的复用、传播和应用,如何有机综合、充分利用计算机和人类的优
势,研究人机智慧融合的智能化信息处理系统是计算机研究与应用发展的高级需
智能决策的相关理论
决策〔是指选择、判断、决定等从多个候选方案中有目
的地选择一个的行为。近几个世纪以来,随着系统化的科学方法作为人类探索2
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