第一篇 计算之谜（Riddles for the Computing） 1
第一章 “无处不在”的计算 3
1.1 计算的本体 4
1.1.1 计算以数为本 4
1.1.2 “万物的本源是数” 6
1.1.3 符号的演变与计算 7
1.1.4 宇宙是一台“普适自动机” 8
1.2 计算促进了科学的发展 9
1.2.1 计算的技艺 9
1.2.2 计算的机器 10
1.2.3 计算（机）的演变 11
1.3 普适计算的体系结构 15
1.3.3 传输层：无所不在的感知 16
1.3.1 物理层：设备间通信 16
1.3.2 网络层：设备服务抽象 16
1.3.4 表达层：基于上下文的交互 17
1.3.5 应用层：访问可升级和具有扩展性 18
1.4 幻想与挑战 18
1.4.1 今天的计算机网络 18
1.4.2 10年后的计算机（网络） 19
1.4.3 永远的“计算” 20
1.4.4 不仅是幻想 22
第二章 计算的迁移 25
2.1 老问题新方法 25
2.2 计算的历史 27
2.3 嵌入式计算 29
2.4.1 计算：源于生活，失于生活 33
2.4 计算的变革 33
2.4.2 计算模式的不足 35
2.5 “森林漫步”问题 36
2.6 “路线图” 39
2.6.1 普适计算的关键问题 39
2.6.2 相关计算问题 41
2.7 普适性研究 46
2.7.1 学术研究 46
2.7.2 政府资助 46
2.7.3 企业研究 47
2.8 计算以人为本 47
2.8.1 以人为中心的普适计算 47
2.8.2 Aura——无需分心的普适计算 48
2.8.3 自然交互的可视化空间 49
2.8.4 居家和工作的智能空间 50
2.8.5 MIT的Galaxy系统 50
2.8.6 IBM的Transcoding服务体系 51
2.8.7 未来的目标 52
第三章 计算的“金字塔” 53
3.1 计算的局限性 53
3.2 计算机科学的新定义 55
3.3 普适通信 57
3.4 普适控制 60
3.4.1 嵌入式Internet 60
3.4.2 嵌入式控制 62
3.4.3 微电子机械系统 63
3.4.4 E-Home 64
3.4.6 健康监控 66
3.4.5 实验跟踪 66
3.5.1 系统软件的需求 67
3.5 软件变革 67
3.5.2 系统软件的关键问题 68
3.5.3 普适计算：硬件和软件的交汇点 69
第四章 资源有限性原则 72
4.1 网络：时空的表现形式 72
4.1.1 网络的时空性 72
4.1.2 网络“三级跳” 73
4.2 嵌入式概念 75
4.2.1 嵌入式Web服务器 75
4.2.2 Java、Applet和jini 76
4.2.3 无线网络连接 77
4.3.1 设备计算问题 78
4.3 设备技术 78
4.3.2 计算资源问题 79
4.4 时间敏感性问题：实时调度理论 81
4.4.1 启发式调度 81
4.4.2 可预见调度 81
4.4.3 可预见性调度建模 83
4.5 透过网络访问行为（Getting Physical） 84
4.6 拓展我们的操作空间（Getting Out） 86
4.7 突破人体的感知界限（Getting Real） 87
4.7.1 感知在皮肤之外 87
4.7.2 软件控制 88
4.7.3 网络控制 90
4.7.4 网络时钟 91
第二篇 传感器网络（Sensor Networks） 95
5.1 神经反射理论 97
第五章 传感／施动的游戏 97
5.2 传感／施动的普适性 100
5.2.1 无条件反射原理 100
5.2.2 机器人应用范例 102
5.3 传感器网络的拓扑结构 103
5.4 传感源于施动 106
5.5 施动源于传感 108
5.6 传感器网络的“信融”问题 109
5.7 游戏的普适原理 111
5.7.1 信息进化论 111
5.7.2 相对协调性 112
6.1 从“有线”到“无线” 114
第六章 传感器网络 114
6.2 无线传感器 116
6.2.1 “微尘” 116
6.2.2 有意义的尝试 118
6.3 IP粘合移动和固定 120
6.3.1 移动网络需要IP 120
6.3.2 IP：固定和移动网络的共同语言 122
6.4 传感设备原理 123
6.4.1 传播定律 123
6.4.2 探测及估计理论 125
6.4.3 通信的限制 127
6.4.4 “节能”技术 128
6.5.1 传感信号处理 129
6.5 传感器网络 129
6.5.2 传感器网络的结构 130
6.5.3 传感器网络的节点 132
6.6 广义传感器 133
6.6.1 最具挑战性的问题 133
6.6.2 生命对传感的需要 134
第七章 计算的空间挑战 137
7.1 信息空间和物理空间的融合 138
7.1.1 “空间”问题 138
7.1.2 融合是一个时间概念 139
7.2 多传感器定位问题 140
7.2.1 人类需要“定位” 140
7.2.2 定位技术的体系结构 141
7.3.1 定位感知技术 144
7.3 普适计算的定位系统 144
7.3.2 定位模型 145
7.3.3 普适设备的定位原理 148
7.4 定位参考点的布置 149
7.5 定位信息的访问控制 154
7.5.1 定位的需求 154
7.5.2 人的定位系统 155
7.5.3 定位策略 156
7.5.4 策略冲突 157
7.5.5 隐私问题 157
7.5.6 应用案例 158
7.6 人类的普适情结 158
第三篇 普适定律（Universality Law） 161
第八章 普适定律 163
8.1 一个历史难题 164
8.2 负熵意味着创造 166
8.2.1 热力学定律 166
8.2.2 拓扑可复制性 167
8.2.3 如何理解负熵 168
8.2.4 麦克斯韦的小妖：人类 168
8.3 信息融合：“熵机” 170
8.3.1 信息融合与物质运动 170
8.3.2 时间和空间的融合 171
8.3.3 从高熵到低熵的过程 172
8.4 普适：一个信息概念 174
8.4.1 普适的客观存在性 174
8.4.2 熵的定律 175
8.4.3 熵的经济学原理 176
8.5 ∑熵＝能量熵＋信息熵 177
8.6 熵守恒定律 178
第九章 人脑的动力学原理 180
9.1 人类最后的资源 180
9.2 人脑与电脑 182
9.3 脑力劳动 184
9.4 普适计算和脑力劳动 186
9.5 脑动力的普适影响 187
9.5.1 对脑力劳动者的影响 188
9.5.2 对工作与生活界线的影响 188
9.5.3 对决策的影响 188
9.5.4 对组织者行为的影响 189
9.6.2 普适计算和组织结构的设计 190
9.6 最大的收益和最小的风险 190
9.6.1 普适计算与脑力劳动 190
9.6.3 设计和实现普适计算的挑战 191
第十章 普适主义问题 193
10.1 “标准”就是动力 193
10.1.1 人类历史上的第一次“标准化” 193
10.1.2 工业的普适主义 194
10.1.3 农业的普适主义 195
10.1.4 贸易的普适主义（WTO） 196
10.1.5 星级普适法 197
10.1.6 教育普适主义 198
10.1.7 系统论与普适主义 198
10.2 商业——客户的普适关系 199
10.3 普适计算的商业应用 201
10.3.1 定位感知系统 202
10.3.2 智能灰尘 203
10.3.3 普遍信息访问 203
10.3.4 无纸票据跟踪 203
10.3.5 智能药橱 204
10.3.6 移动侍从 204
10.4 普适计算时代的商业服务 205
10.4.1 顾客的位置就是销售地点 205
10.4.2 产品和服务“网站” 206
10.4.3 “眼睛和耳朵” 206
10.4.4 提供最好的服务 207
10.4.7 个性化服务 208
10.4.6 顾客不必是人类 208
10.4.5 顾客是上帝 208
10.5 故事远未结束 210
第十一章 普适计算的诱惑 211
11.1 普适计算、普适性和普适主义 212
11.1.1 普适计算 212
11.1.2 普适性 212
11.1.3 普适主义 213
11.1.4 普适计算中的普适性 213
11.1.5 从普适性来看普适主义 214
11.1.6 三者之间的关系 214
11.2 可穿戴计算 215
11.2.1 设计穿戴性的原则 216
11.2.2 可穿戴计算的挑战 218
11.3 智能空间 219
11.4 用户界面模型 220
11.4.1 输入／输出形式 221
11.4.2 快速界面进化方法学 223
11.4.3 能力和应用的匹配 224
11.4.4 感知上下文服务应用 224
11.6 普适计算中的社会问题 226
11.6.1 个人行为 226
11.6.2 团队行为 228
11.6.3 组织行为 229
11.7 普适计算的未来不是梦！ 230
后记 232
延伸阅读及其参考文献 234