Different research have progressed rapidly by augmenting spaces and objects with sensing, computation, and communication capabilities. These capabilities in different spaces and objects converge on the boundary between physical and digital worlds.
When bringing ubiquitous computing to smart spaces, architectural design can be considered as interaction interfaces between humans and computation. Viewing architecture as human-computer interfaces introduces a new set of problems, since interaction interfaces must be constantly present in the real world and support continuous interac- tions in everyday life. Several research issues for integrating physical-digital interaction interfaces in smart spaces have emerged.
ユビキタスをスマートスペースに取り入れた際、建築デザインは人間とコンピューティングを結ぶ相互インターフェースとなりうる。相互インターフェースは絶え間なく現実世界に介在し日常生活における継続的な相互協調性を持たなければならず、よって建築物を人間とコンピュータの接点として捉えることは新たな問題を生み出す事になる。いくつかの研究においては現実とデジタルの交わる接点がスマートスペースにおいて出現したと発表している。
ユビキタスコンピューティングをスマートスペースに導入する場合、建築設計が人間とコンピュータ間のインタラクションインターフェイスとして考察される。建築設計を人間とコンピュータのインタフェースとして考えることは新しい問題を提起する。これは、インタラクションインターフェイスは現実の世界に常に存在し、インタラクションを、日々、継続してサポートする必要があるためである。物質とデジタルのインタラクションインターフェイスをスマートスペースに統合するための問題点がいくつかの研究で提示されてきている。
Human-computer interaction is moving from command-based devices to support natural interaction using gestures, handwriting and speech. The move toward natural interaction poses multiple novel technical, design, and social challenges. For example, stepping on the floor of a room is sufficient to detect a person’s presence there. Therefore, a new interaction model with user input/output is needed to support several distinct features of implicit human interaction, as follows: Implicit user input cannot be easily defined in terms of a finite set of modes. The user input has no clear boundary. Implicit human input may be nested and long-lasting. Multi-modal user interactions may operate concurrently.
Output can be multiscaled in different geographical locations. Output may be kinetic operations distributed in different locations. Examples of interaction modalities that integrate physical and digital interfaces for design presentation are shown in Fig. As computers vanish into the background, human-computer interaction becomes similar to the way humans interact with the physical environment. Researchers increasingly believe that building space should be transformed into a set of interaction interfaces between humans and computers. Buildings become a ubiquitous tool taking on a role similar to computers- enabling media facilitating rich everyday experience in a coherent way.
コンピュータが目立たなくなる時、人とコンピュータのインタラクションは、自然環境と相互に作用してきた方法と同様になる。空間を構築することを人とコンピュータとの一連のインタラクションインターフェイスに転換すべきであると研究者は強く主張している。構築物は、一貫した方法で日々の経験を豊かなものにするコンピュータの使用で可能となるメディアと同様の役割をするユビキタスツールとなってきている。
People live in a world of mixed reality with two distinct environments: the physical environment where people reside with face-to-face interaction and the digital environment where virtual agents interact. Much work is needed to support multi-user interaction in a smart space, and to articulate and connect events in the physical and digital worlds.
This work identifies two significant facets of sensor-based interactions that are relevant to smart space design. The first aspect is a sensor network combined with an adaptive software platform to develop ubiquitous media applications. The other aspect refers to creating user experiences in the cognitive process of sensor-based interactions.
スマートスペースの設計に関連したセンサーベースのインタラクションの2つの重要な局面をこの働きにより確認する。最初の局面となるものは、ユビキタスメディアアプリケーションを開発するソフトウェアプラットフォームの適合性と関連したセンサーネットワークである。もう1つのものは、センサーベースインタラクションの認識プロセス上でユーザの体験を創造することに関連している。
Creating user experiences stipulates natural cognitive mapping between human actions and sensing effects. Together, sensor-based interactions require a ubiquitous computing infrastructure that maps to the physical space and its corresponding interaction model. Sensing and perceptual technologies have been increasingly recognized as useful in developing context-aware smart environments. Often, a mixture of location, mobile and environmental sensors can be applied to command control, replacing existing user interfaces and physical switches in the real world. The nature of sensor-based interactions is implicit, continuous and human-centered.
Using sensors for implicit input-output interactions has potential to alter the nature of our built environments.
Smart space is uniquely human-centered design. In smart space, ubiquitous media are designed to reduce the cognitive load of human users. Paradoxically, ubiquitous media might turn around and place a considerable demand on humans because they have become part of the physical environment to which people strive to adapt. Even with the most human-centered methodology, ubiquitous media might not be a natural part of the human system. Therefore, researchers need to study how ubiquitous media affect human cognition, and how humans adapt to technological and environmental changes.
スマートスペースは、独自の人間中心設計である。スマートスペースでは、ユビキタスメディアは人間ユーザーの認知負荷を減らすように設計されている。逆説的にいえば、ユビキタスメディアは反転し人間に相当な要求を出すようになるかもしれない。なぜなら、それらを適応させようと奮闘している人々にとって、それらは物理的環境の一部になるからである。最も人間中心的な方法論でしても、ユビキタスメディアが人類においての自然体の一部となることはないであろう。したがって、研究者はユビキタスメディアがどのような影響を人間の知覚に与えるか、技術と環境のへんかに人間がどのように適応するのかを研究する必要がある。
スマートスペースは人間を中心とすることを唯一の目的とした設計である。スマートスペースでは、ユビキタスメディアが、人間の認知作業を軽減するように設計されている。ユビキタスメディアは、人間が順応しようとする物理的な環境の一部となるため、逆説的なことに、メディアが反作用をして、人間に対して多くの要求をする可能性もある。最も人間中心の方法論を用いても、ユビキタスメディアは人間の自然なシステムの一部にはなりきれないと思われる。このため、研究者の課題は、ユビキタスメディアがどのように人間の認知機能に影響し、また人間がどのように技術と環境の変化に順応するかということである。
To handle these problems, a system architecture was developed for building ubiquitous media applications in a smart space, as shown in Fig. The system architecture decouples sensor networks from spatial system components, services, and application programs. Second, a separate coordination manager layer consisting of context agents is required to coordinate activities across system components in the backend. The context agents schedule events and monitor the validity state of the spatial system components, so that the applications and services can be executed in the correct order.
