環(huán)境智能是指對人的存在非常敏感和具有反應(yīng)能力的電子環(huán)境。這個詞最初是由Eli Zelkha和他在Palo Alto Ventures公司的團(tuán)隊在20世紀(jì)90年代末發(fā)明的[1]，后來擴(kuò)展到?jīng)]有人的環(huán)境中：“在一個環(huán)境智能世界中，各種設(shè)備協(xié)同工作，以一種簡單、自然的方式，利用隱藏在連接這些設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)(例如物聯(lián)網(wǎng))中的信息和智能，支持人們進(jìn)行日常生活活動、任務(wù)和儀式”。Juan Carlos Augusto和McCullagh[H1] 給出了一個現(xiàn)代的定義[2]：“環(huán)境智能是一種多學(xué)科方法，旨在增強(qiáng)環(huán)境和人之間的互動方式。這個地區(qū)的最終目標(biāo)是讓我們生活和工作的地方對我們更有利”。環(huán)境智能對人的存在敏感，但是卻忽略了人所處建筑空間這一信息，其可以作為用戶需求分析的憑證之一。

1.1 建筑智能終端定義

結(jié)合智能建筑與環(huán)境智能兩者的定義，從用戶和建筑本體兩個方面出發(fā)，提出建筑智能終端。建筑智能終端是指利用環(huán)境智能技術(shù)構(gòu)建的，對用戶行為敏感的可控制的智能空間。建筑智能終端將物理空間和信息空間融合一體，各種傳感器、計算設(shè)備、人工智能算法嵌入到建筑空間中，用戶通過便捷的人機(jī)交互方式與建筑智能終端互動，傳感設(shè)備與人工智能算法結(jié)合感知用戶的狀態(tài)、生理、心理、行為，根據(jù)這些狀態(tài)、用戶身份、用戶行為習(xí)慣和建筑空間屬性理解用戶的需求，并提供相應(yīng)的服務(wù)。

A. 物理空間 建筑智能終端中的物理空間包含智能感知傳感器和建筑本體。智能感知傳感器可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)組成傳感器網(wǎng)絡(luò)，主動收集用戶的多種數(shù)據(jù)，如用戶的生理數(shù)據(jù)(心率、血糖、血氧和血壓等)、活動數(shù)據(jù)(對各類智能設(shè)備的開關(guān)和設(shè)定等)及視頻數(shù)據(jù)(家庭或公共空間的視頻監(jiān)控)，并且能夠根據(jù)系統(tǒng)的指示調(diào)節(jié)環(huán)境中的各種參數(shù)，如溫濕度、燈光或設(shè)備用電情況等；不同的建筑有著不同的用途，用戶在不同建筑中，其需求的傾向不同，比如在住宅中用戶需要的是便捷舒適的居住體驗，而在醫(yī)院中，用戶需要的是全面的治療。對建筑進(jìn)行建模，并且為模型中各個空間分配用戶需求的偏好，從而形成了各種建筑空間，比如居家建筑空間、醫(yī)療建筑空間、公共建筑空間等。

B. 信息空間 建筑智能終端中傳感器網(wǎng)絡(luò)收集的用戶生理數(shù)據(jù)、活動數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)及建筑運行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在信息空間中進(jìn)行傳輸、分析和利用。建筑智能終端對用戶身份和行為敏感，在同一建筑空間中，不同身份的用戶需求可能千差萬別。在醫(yī)療建筑空間中，患者身份的用戶需要的是詳盡的康復(fù)指導(dǎo)，而醫(yī)護(hù)工作人員需要的是對患者健康數(shù)據(jù)的全面監(jiān)控。用戶信息在信息空間中的流動和更新是建筑智能終端理解用戶需求的重要前提。結(jié)合用戶當(dāng)前行為、所處健康空間與行為習(xí)慣記錄，建筑智能終端能夠智能地理解用戶此時的需求，并提供相應(yīng)的服務(wù)。

建筑智能終端與普適計算、上下文理解和以人為中心的計算機(jī)交互設(shè)計密切相關(guān)。建筑智能終端最重要的特性如下。

a. 嵌入式 各種傳感器和計算設(shè)備集成到環(huán)境中，盡量讓智能設(shè)備對用戶不可見。

b. 上下文理解 建筑智能終端可以識別用戶，也可以識別用戶所處的建筑空間和情景上下文。

c. 自適應(yīng) 建筑智能終端根據(jù)用戶身體或精神狀態(tài)的變化改變其環(huán)境，并且能夠適應(yīng)用戶生活習(xí)慣的變化。

d. 透明 建筑智能終端不要求用戶采取額外的行動，它采用被動的方式來滿足用戶的需求，而無須用戶主動進(jìn)行操作或額外增加負(fù)擔(dān)。

1.2 建筑智能終端體系

建筑智能終端是環(huán)境智能技術(shù)在建筑領(lǐng)域的進(jìn)一步細(xì)化，其結(jié)合傳統(tǒng)建筑領(lǐng)域、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)，在以物聯(lián)網(wǎng)等智能建筑體系的基礎(chǔ)上，增加了建筑空間和用戶這兩個對象，將現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)建筑領(lǐng)域深度融合，構(gòu)建了聚焦用戶行為與建筑空間的建筑智能終端體系，具體如圖1所示。

建筑智能終端體系主要由以下四個部分組成。

a. 感知層 感知層是實現(xiàn)建筑智能終端的基礎(chǔ)，以音視頻傳感器(攝像頭、深度相機(jī)、麥克風(fēng)、雷達(dá)等)、被動紅外傳感器(紅外成像儀等)、無線射頻傳感器(射頻識別(RFID)標(biāo)簽等)及一系列可穿戴設(shè)備(智能手環(huán)、智能鞋墊等)為主，檢測各種與用戶相關(guān)的信息，如用戶的音視頻記錄、建筑空間中各物體與用戶的距離、用戶定位等。

b. 傳輸層 各類信息資源在此層中匯聚。主要包括三種核心的信息處理的資源和能力：網(wǎng)絡(luò) (無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋、IP骨干網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)及運營商網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián))、計算(云計算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí))和存儲(云存儲、本地數(shù)據(jù)庫)。該層包括各類信息互通的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、流程規(guī)范、服務(wù)接口等。在這一層，信息經(jīng)過一定的處理，已經(jīng)具有了語義化的特征，為下一層應(yīng)用層調(diào)用做好了準(zhǔn)備。在建筑智能終端中，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量較大，視頻數(shù)據(jù)多，一般選擇本地數(shù)據(jù)庫存儲，以避免數(shù)據(jù)傳輸延遲和隱私問題。

c. 應(yīng)用層 應(yīng)用層是數(shù)據(jù)分析的重點，也是輸入輸出控制終端。例如，手機(jī)、智能家居的控制器等，主要通過數(shù)據(jù)處理及解決方案來提供人們所需的信息服務(wù)。但是在建筑智能終端中，應(yīng)用層應(yīng)用普遍遵循對用戶透明的原則，結(jié)合預(yù)設(shè)對象信息、感知數(shù)據(jù)和上下文理解系統(tǒng)，預(yù)測用戶的需求，提前為用戶提供相應(yīng)服務(wù)。比如生活輔助系統(tǒng)、跌倒檢測、建筑節(jié)能等應(yīng)用都無須用戶動手操作。

d. 預(yù)設(shè)對象 在建筑智能終端體系中，會預(yù)設(shè)兩個對象，即建筑空間和用戶。其中建筑空間包號。視覺數(shù)據(jù)最廣泛的應(yīng)用有表情識別[3]、目標(biāo)檢測[4-6]、動作識別[7-10]和機(jī)器人導(dǎo)航[11]等，主要用于識別用戶和物體。音頻被廣泛用于語音識別[12-14]及與智能交互相關(guān)的聽覺特征估計。

被動紅外傳感器記錄來自物體(尤其是人、動物和車輛)的紅外信號，由于其光譜特征可能與視覺特征有明顯的不同，因此為運動和物體分類提供含建筑類型和建筑模型，用戶對象包含身份、位置、行為習(xí)慣。建筑空間和用戶進(jìn)行匹配可以得到用戶當(dāng)前所處的具體位置，這些所有信息都會傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)層中作為上下文理解系統(tǒng)的輸入，從而為用戶提供個性化的服務(wù)。

2. 智能終端的關(guān)鍵技術(shù)

2.1  傳感器網(wǎng)絡(luò)

傳感器網(wǎng)絡(luò)在建筑智能終端中的作用是為更高層次的系統(tǒng)提供和用戶有關(guān)的信息，為上下文理解和后續(xù)的環(huán)境控制做準(zhǔn)備。由傳感器提供的信息被用來驅(qū)動自動分析用戶行為的系統(tǒng)。由于不可能對建筑智能終端中最常用的傳感器進(jìn)行全面的概述，因此分析中將專注于最重要的類型。表1為建筑智能終端中常見的傳感器。

表1.  建筑智能終端中常見的傳感器

從表1中可以看到：多數(shù)的研究集中在音視頻數(shù)據(jù)的采集和分析上，因為這些方式幾乎提供了用戶在人際交往和與環(huán)境互動的過程中使用的所有信了互補(bǔ)的特征。通過在建筑環(huán)境中部署被動式紅外傳感器設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，可以探測火災(zāi)和煙霧[15-18]，還可以分析用戶的運動模式[19-20]。

射頻識別(RFID)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)中廣泛使用的定位技術(shù)，因為它可以感知物體的接近程度和身份信息。無源的RFID標(biāo)簽體積小、靈活，無須復(fù)雜操作，因此它們可以被放置在日常用品、織成衣物上，甚至注射到動物或人體內(nèi)。RFID讀取器將能夠識別經(jīng)過其附近的物體或人。從不同的標(biāo)簽收集數(shù)據(jù)允許系統(tǒng)拼湊出建筑智能終端中用戶的位置[21]。使用RFID 標(biāo)記用戶對于人臉、手勢、身體姿勢[22] 和語音識別應(yīng)用程序收集真實數(shù)據(jù)也非常有用。

可穿戴傳感器已經(jīng)被視為實現(xiàn)智能健康的解決方案之一，常見的可穿戴設(shè)備包括手環(huán)、手表、腕帶、眼鏡、鞋墊等。其可以在非醫(yī)療場所便捷地檢測用戶的生理數(shù)據(jù)， 如血壓[23-24]、 血氧[25-27]、 心率[28-29]等，從而對用戶進(jìn)行長期的健康監(jiān)測，預(yù)防慢性病，同時還可以記錄用戶的運動數(shù)據(jù)，進(jìn)行運動監(jiān)督[30]。

目前，建筑智能終端中涉及到的傳感器種類繁多、應(yīng)用范圍較廣，但是各有利弊，應(yīng)從具體的應(yīng)用場景和用戶需求進(jìn)行選擇。以目標(biāo)檢測任務(wù)為例，表1中常用來進(jìn)行目標(biāo)檢測的傳感器有攝像頭、深度相機(jī)和雷達(dá)。它們采集到的數(shù)據(jù)信息量遞減，同時目標(biāo)檢測的精度也遞減。攝像頭拍攝的RGB圖像提供最豐富的視覺特征，也提供最準(zhǔn)確的目標(biāo)檢測結(jié)果；深度相機(jī)提供深度數(shù)據(jù)與較少的視覺特征，同時檢測范圍有限，設(shè)備成本較高，目標(biāo)檢測的精度不如前者；雷達(dá)僅提供聲波的反射數(shù)據(jù)，并不提供視覺方面的特征，目標(biāo)檢測精度最低，同時成本也是三者中最高的，但是雷達(dá)會暴露最少的用戶隱私。如果是在圖書館等已有監(jiān)控設(shè)備的建筑空間中應(yīng)用目標(biāo)檢測技術(shù)，那么可以選擇攝像頭作為傳感器，因為它提供最高的目標(biāo)檢測精度，并且成本低廉；如果是在醫(yī)院等隱私要求較高的建筑空間，那么一般選擇深度相機(jī)作為傳感器，因為它的目標(biāo)檢測精度和成本都在可接受范圍內(nèi)，并且也在一定程度上緩解了隱私問題。以人員定位為例，可以選擇使用計算機(jī)視覺技術(shù)或者RFID標(biāo)簽，前者須要詳細(xì)記錄用戶的面部特征，有很高的隱私風(fēng)險，但是使用較方便，成本較低；后者具有較低的隱私風(fēng)險，但是成本較高，并且違反了建筑智能終端對用戶透明的原則，相對于RFID標(biāo)簽，攝像頭是更自然的交互方式。

2.2  基于計算機(jī)視覺的感知技術(shù)

長期以來，人類行為一直是計算機(jī)視覺研究的重點，主要是在個人信號級別，即出于特定目的跟蹤和分析人的面部和身體。人類行為的自動分類涉及對身體運動的理解、手勢和標(biāo)志、面部表情的分析和其他情感信號。在更高的層次上，這些信號與建筑空間屬性和用戶行為習(xí)慣的上下文屬性相結(jié)合，以理解用戶當(dāng)前需求。近年來計算機(jī)視覺領(lǐng)域的主流方法是基于深度學(xué)習(xí)的方法，在建筑智能終端中涉及到的智能感知相關(guān)算法如表2所示。

行為識別(action recognition)是指對視頻中人的行為動作進(jìn)行識別，即讀懂視頻，比如判斷一個人是在走路、跳躍還是揮手，在視頻監(jiān)督、視頻推薦和人機(jī)交互中有重要的應(yīng)用。近幾十年來，隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的興起，發(fā)展出了很多處理行為識別問題的方法。不同于目標(biāo)識別，行為識別除了要分析目標(biāo)的空間依賴關(guān)系，還要分析目標(biāo)變化的歷史信息，也就是要考慮到目標(biāo)的時空線索。下面簡單介紹基于深度學(xué)習(xí)的行為識別的主流方法。

a. 雙流法 雙流法將行為識別中的特征提取為RGB分支提取空間特征和光流分支提取時間上的光流特征兩個分支，最后結(jié)合兩種特征進(jìn)行動作識別，代表方法有雙流卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(two-stream CNN)，TSN[9]及TRN[37]等。

b. 3D卷積(C3D) 3D卷積就是在空間和時間維度上同時進(jìn)行卷積運算，將二維卷積擴(kuò)展到三維，添加了時間維度，直接提取時空特征，該方向的研究成果較多，代表方法有C3D和P3D[38]等。

c. 卷積循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN-LSTM) LSTM[39]網(wǎng)絡(luò)擁有記憶功能，擅長處理時序信號中的長時依賴關(guān)系，而視頻正是在時間上變化的圖像。因此有研究者將CNN與LSTM結(jié)合進(jìn)行行為識別，CNN提取出的空間特征可以作為LSTM 編碼器的輸入，進(jìn)一步學(xué)習(xí)時間特征。

2.3 上下文理解

對用戶行為和建筑空間敏感是將建筑智能終端與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)區(qū)分開來的關(guān)鍵問題之一。為了實現(xiàn)場景感知、個性化推薦、環(huán)境自適應(yīng)和需求分析，建筑智能終端的應(yīng)用需要大量關(guān)于環(huán)境中建筑空間和參與者的信息。研究重點轉(zhuǎn)向在更自然的環(huán)境中進(jìn)行分析，減少控制條件，增加更嚴(yán)格的實時約束，最重要的是，交互動作的識別。用戶與環(huán)境、用戶之間在互動中的相對位置、他們的姿勢、手勢、非語言行為及他們相互回應(yīng)的方式都帶有重要的線索，這些線索對于正確的上下文理解至關(guān)重要。上述傳感器和關(guān)鍵技術(shù)可以提供諸多解決方案，為以下關(guān)鍵問題提供答案。

a. 用戶識別 在建筑智能終端中，不同用戶有著不同的行為習(xí)慣和活動傾向，在同一建筑空間中，不同用戶對光照、溫濕度等環(huán)境因素的需求可能并不相同，建筑智能終端須要針對他們的習(xí)慣調(diào)整其所處空間的環(huán)境，以提供個性化的服務(wù)?；谌四樧R別、面部和行為的視覺生物識別技術(shù)主要可以處理一般建筑空間中相對較少的用戶。在公共建筑空間或隱私要求較高的建筑空間中，可以使用RFID標(biāo)簽等設(shè)備進(jìn)行用戶的注冊和識別。

b. 用戶定位 用戶在生活和工作的過程中，其所處的建筑空間和位置坐標(biāo)對于上下文理解系統(tǒng)是很重要的標(biāo)識之一。當(dāng)用戶在建筑空間中活動時，其位置信息的檢測和跟蹤可以通過計算機(jī)視覺或定位傳感器解決。雖然使用校準(zhǔn)相機(jī)對人類進(jìn)行視覺跟蹤已在很大程度上解決了用戶定位的問題，但在復(fù)雜活動中跟蹤多人仍然具有挑戰(zhàn)性，并且這涉及到多攝像頭陣列及丟失用戶后重識別等挑戰(zhàn)。使用RFID標(biāo)簽等定位傳感器可以較方便地記錄用戶的位置信息，但是違背了建筑智能終端對用戶透明的原則；智能手環(huán)等可穿戴設(shè)備使用全球定位系統(tǒng)(GPS)定位技術(shù)，可用于室外運動定位，同時對用戶透明，不會過多影響用戶的生活工作，但是其精度不足以應(yīng)用于室內(nèi)定位。建筑智能終端將建筑數(shù)字化，建立建筑數(shù)字化模型，其中包含建筑的多個建筑空間與用戶的位置信息，將用戶與其當(dāng)前所處的建筑空間進(jìn)行匹配，可以提供在此建筑空間下用戶可能需要的服務(wù)。

c. 用戶交互對象識別 識別用戶互動的對象是建筑智能終端實現(xiàn)針對用戶和建筑空間的個性化服務(wù)的基礎(chǔ)。雖然建筑空間中的用戶數(shù)量可能很少，但有許多潛在的交互對象以通用的方式為每個這樣的對象構(gòu)建檢測器成為一個挑戰(zhàn)。對于交互對象識別，一般采用RFID 標(biāo)簽或者基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測技術(shù)。前者通過將RFID標(biāo)簽佩戴在物品或用戶身上，從而直接獲取用戶與周圍物體之間的距離和物品類型，但是建筑空間內(nèi)移除或添加設(shè)備時須要重新注冊；后者能夠自動識別建筑空間中的各類物品，但是測量用戶與各物品之間距離須要多目相機(jī)進(jìn)行3D計算，占用計算資源較多。

3. 建筑智能終端實踐應(yīng)用

建筑智能終端的關(guān)鍵在于結(jié)合用戶的行為與所處的建筑空間進(jìn)行需求分析，在不同的建筑空間中用戶想要進(jìn)行的活動不同，不同的身份也會導(dǎo)致不同的需求。本節(jié)介紹建筑智能終端在常見的三種建筑空間中的應(yīng)用。

3.1 醫(yī)療建筑空間中的環(huán)境智能

在醫(yī)療建筑空間中，對于醫(yī)護(hù)工作人員，建筑智能終端可以幫助實現(xiàn)更高效的臨床工作流程，并改善重癥監(jiān)護(hù)室和手術(shù)室中的患者安全；對于患者，建筑智能終端能夠提供詳細(xì)的康復(fù)指導(dǎo)、更優(yōu)的康復(fù)環(huán)境及盡可能早的疾病診斷與預(yù)防。

建筑智能終端在醫(yī)療健康空間中的應(yīng)用如圖4 所示?；诃h(huán)境對人健康影響的機(jī)理，對室內(nèi)物理環(huán)境進(jìn)行建模仿真可以優(yōu)化室內(nèi)空間布局，為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的康復(fù)環(huán)境；手術(shù)室是醫(yī)院的平臺科室，地位重要，業(yè)務(wù)繁忙。在手術(shù)室物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和業(yè)務(wù)類應(yīng)用運轉(zhuǎn)過程中，產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)平臺的分析處理，建成了手術(shù)室綜合態(tài)勢感知平臺，醫(yī)護(hù)工作者在通道、門口、等待間、餐廳等區(qū)域經(jīng)過人臉識別、掌靜脈識別和手術(shù)衣RFID 芯片識別技術(shù)進(jìn)行識別與管理，實現(xiàn)了手術(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一建模和匯聚，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建生成管理指標(biāo)數(shù)據(jù)。

(a) 基于場景的智能醫(yī)院環(huán)境優(yōu)化

據(jù)統(tǒng)計，臨床醫(yī)生花費多達(dá)35%的時間在醫(yī)療記錄任務(wù)上[40]，每個病人每次就診期間醫(yī)生都要進(jìn)行記錄，這在很大程度上影響了臨床工作的效率。然而，抄寫員的培訓(xùn)代價大，并且有很高的流動性。建筑智能終端可以通過語音識別技術(shù)輔助醫(yī)生完成這一工作。在一項研究中，研究人員從病人和醫(yī)生之間的9×104次對話中提取1.4×104h的門診音頻， 訓(xùn)練了一個深度學(xué)習(xí)模型[41]。該模型顯示了 80% 的文字轉(zhuǎn)錄準(zhǔn)確率，比專業(yè)抄寫員 76% 的準(zhǔn)確性高。使用語音識別技術(shù)代替手寫，能夠很大程度上減少重復(fù)性工作，并且增加醫(yī)生與病人的交流時間，有助于提高臨床效率和診療質(zhì)量。

通過計算機(jī)視覺技術(shù)與環(huán)境攝像頭，訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來跟蹤前列腺切除手術(shù)中的針頭驅(qū)動器，以作為外科技術(shù)評估的標(biāo)準(zhǔn)[42]，可以避免可穿戴設(shè)備對外科醫(yī)生手靈敏度的影響，同時降低感染風(fēng)險；通過在洗手臺上方安裝深度傳感器，利用深度學(xué)習(xí)算法檢測手衛(wèi)生活動[43]，建筑智能終端可以通過手衛(wèi)生的結(jié)果和目標(biāo)用戶的位置信息進(jìn)行院內(nèi)感染的控制與追蹤。

患者的早期運動恢復(fù)可以大幅度降低患ICU 獲得性虛弱的可能性[44]。常規(guī)的患者移動性評估是通過直接地面對面觀察，正確的測量須要對病人的運動有細(xì)致入微的了解，這在很大程度上占用了臨床資源，成本很高。而建筑智能終端可以在ICU 病房中提供基于深度傳感器的患者移動測量，無須占用醫(yī)生時間，并且隱私風(fēng)險很低。同時在ICU 病房中，可以通過建筑智能終端監(jiān)測患者的康復(fù)狀態(tài)，檢測其精神狀態(tài)并統(tǒng)計其行為分布，為醫(yī)生的后續(xù)治療提供參考。

3.2 居住建筑空間中的環(huán)境智能

人的大部分時間都待在家里，特別是老年人。在世界范圍內(nèi)，人口老齡化的趨勢不斷擴(kuò)大。建筑智能終端能夠提供更便捷的生活環(huán)境并輔助老年人日常生活。

當(dāng)為輔助生活創(chuàng)建以人為中心的智能環(huán)境時，對日?；顒舆M(jìn)行分類和對異常活動進(jìn)行檢測是兩個最基本的任務(wù)。建筑智能終端輔助老年人生活的案例包括探測異常情況(如家中跌倒、搶劫或火災(zāi))、識別日常生活模式及獲取與各種日?；顒酉嚓P(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。在所有的活動中，檢測跌倒最受關(guān)注，因為它有骨折、中風(fēng)甚至死亡等相關(guān)風(fēng)險。觸發(fā)緊急援助往往是必要的，尤其是對那些獨自生活的人。通過智能手表、聲音傳感器、可穿戴運動設(shè)備(陀螺儀、速度計、加速計)、視覺、深度和紅外相機(jī)等不同類型的傳感器，可以進(jìn)行行為檢測．但是每個傳感器都有其優(yōu)缺點，例如，可穿戴設(shè)備很簡單，但須要定期充電，并且老年人也很容易忘記佩戴。基于視覺的技術(shù)對于老年人存在一些隱私問題，但可以通過特征提取后去除原始數(shù)據(jù)僅保留人形或采用僅形狀可見數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行改善[45]。

環(huán)境智能應(yīng)用于居住建筑空間中形成智能健康住宅，如圖5所示。在智能健康住宅中，建筑智能終端監(jiān)測居住建筑空間中的各種因素，如天氣、用水量、溫濕度、光照、聲音和家電使用情況等，同時使用人工智能技術(shù)來檢測用戶的健康狀態(tài)、姿態(tài)和行為軌跡，當(dāng)用戶發(fā)生危險(摔倒或異常姿態(tài)等)時及時通知家屬，以避免因不及時處理而產(chǎn)生的后續(xù)傷害。

(a)   智能健康住宅體系

3.3  公共建筑空間中的環(huán)境智能

在智能城市應(yīng)用發(fā)展的過程中，公共建筑的智能化也是發(fā)展的重點之一，公共建筑空間中建筑智能終端應(yīng)用情況如圖6所示。

a. 停車場 建筑智能終端在停車場中可以通過監(jiān)控攝像頭檢測可用停車位和待停車輛的信息，并通過網(wǎng)絡(luò)指揮車主前往停車位。但是這可能涉及到用戶手機(jī)或車載導(dǎo)航與停車場建筑智能終端系統(tǒng)聯(lián)通的問題。

b. 城市道路 建筑智能終端能夠通過在路燈中安裝雨雪和溫濕度傳感器，智能適應(yīng)天氣，調(diào)整照明情況，避免浪費電，為行人提供更好的照明條件，或者根據(jù)氣候條件和意外事件(如事故或交通堵塞)提供警告信息和改道，為用戶提供更好的交通體驗。

c. 辦公樓 阿姆斯特丹的EDGE大樓安裝了2.8×104個傳感器，用于檢測動作、溫度、燈光和紅外線等信息，自主調(diào)節(jié)辦公樓環(huán)境，員工可以通過手機(jī)應(yīng)用程序(APP)尋找停車位或者調(diào)節(jié)工位附近的照明和溫度。辦公建筑空間的建筑智能終端還能夠根據(jù)員工職能、所負(fù)責(zé)項目等信息安排工位，使同一項目或相關(guān)項目的員工在同一片區(qū)域辦公，提高工作效率。

d. 博物館 在博物館等大型公共建筑中，建筑智能終端能夠通過參觀證、手機(jī)APP 或攝像頭對參觀者進(jìn)行定位，并結(jié)合建筑模型與參觀者預(yù)設(shè)的偏好提供導(dǎo)航服務(wù)，為參觀者提供更好的參觀體驗。對于管理者，建筑智能終端能夠提供參觀人流的具體情況，如各個展區(qū)的人流量、高峰期等，方便其安排展覽內(nèi)容。