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智慧空间学直面且要解决的问题就是空间智能化、数字化、虚拟化的问题，这也是建立元宇宙、通往虚拟世界时面临的一个关键问题。其理论体系中包含了智慧空间系统的组成、智慧空间设计、智慧空间集成、智慧空间运维服务等构成要素与相互依存的解决方法……智慧空间学是以研究智慧空间（SmartSpace）的新兴学科，是以建筑空间内的智慧要素为研究对象。智慧空间（SmartSpace）是一个采用智能化技术实现智慧人居环境的室内空间。 智慧空间人居环境的实现依赖光、空气温湿度 / 风力 / 空气颗粒物、声音、电磁波、电源、视觉影像等六种核心要素，以及空气、气压、气味、触觉感知、磁场、重力、水、食物、暗物质等隐性要素。这些要素源于人类空间感知所获信息，空间感知通过多种官能进行，其中视觉起主导作用。下面分别介绍智慧空间的每个要素。 光涵盖自然光与智能照明人造光，自然光昼夜强度变化大，人造光保障夜间基础照度，是核心要素。空气对我们的生命至关重要。空气是一个人类维生必需的物质要素，空气是一个隐性要素。暖通空调是调节空间内温度湿度及产生一定风力的设备系统、新风系统提供室内外空气交换并产生一定风力，因此空气温湿度、风力、空气颗粒物也是空气的部分特征呈现出现的要素，是智慧空间关心的核心要素。气压是作用在单位面积上的大气压力，气压不仅随高度变化，也随温度而异。与天气、人体健康相关，因人类适应能力强，多数场景属隐性要素。气味也是通过空气传播的，大多数场合，气味只是一个隐性要素。声音是靠空气振动传播的声音的，传播形式是声波，声音是智慧空间的一个核心要素。触觉感知是指人通过触碰获得环境信息的方式。智慧空间中的触觉感知是隐性要素。但有增强现实应用需求时，这些为增强现实提供服务的智慧空间，以及为现实世界与虚拟世界交互的游戏提供空间时，触觉感知就相当重要，这时应视为核心要素。球磁场是一种由地球内部产生的磁场，任何空间都具备了使用方位的条件，磁场也是一个隐性的要素。重力是由于地球对物体的引力而产生的力。重力也是一个隐性要素，只有当我们离开地球时才会考虑这个要素。智慧空间中常见的无线电波包括WiFi、蓝牙、ZigBee、5G、LoRa等，这都可以成为手机平板等移动终端及全屋智能家居、智能家居、智能硬件产品连接上网的方式，相比KNX、电力载波等有线方式来说，部署安装更简单，成本更低。人体的感知器官无法感知无线电波，但智慧空间系统的设备产品联网离不开无线电波，所以，电磁波是智慧空间的核心要素。水对我们的生命起着重要的作用,它是生命的源泉，水是人生命需要最主要的物质。我们在考虑水与人类关系时，还需要考虑污水处理，城市建设时都会布设污水管网将污水收集、处理和统一排放。水是一个隐性的要素。食物可以供给我们维持身体活动所需的能量，食物还能参与身体的一系列生理生化活动，保持机体正常运转。食物也是一个隐性要素。智慧空间离不开电源，电源不仅为智慧空间系统提供能源供应支持，保障系统的正常运行，也为智慧空间中的基本工作生活、场景功能需求提供能源供应，所以，电源是智慧空间的核心要素。一个空间内的视觉影像我们可以简单地划分为两种：第一视角影像和空间内播放的视频影像。第一视角影像是指自然人或者数字人双眼看到的空间范围内的实时实景，并通过影像视频捕捉采集存储压缩传输等技术手段与流程提供给智慧空间系统，用于记录保存与复制还原和空间社交的目的。第二种是空间内播放的视频影像，主动投放的视频影像通常出现在家庭影院播放、视频会议、游戏画面呈现、安防监控摄像头的实时画面显示与录播内容回放，以及一些为了装饰空间和配合场景需求的动态画面显示和彩光氛围配合。所以，视频影像是智慧空间的核心要素。我们采用数字化方式研究智慧空间时，必将面临智慧空间的标准单元问题(StandardUnit)，也就是支撑智慧空间服务功能的最小的空间形态，只有找到智慧空间标准单元，才能去构建智慧空间的数据底座，精准分布智慧空间系统和定量描述场景模式，并对智慧空间的记录、保存、传送、转移、还原与复制时所需的空间大小进行精准定义。 我们通常所说的空间是三维的，因此我们要寻找的智慧空间的标准单元也是三维的，是一个网格空间。本文将重点讨论建筑物这种容器的智慧空间标准单元。智慧空间是采用智能化技术的智慧人居环境空间，基于《居住建筑设计规范》GB50096-2011标准要求：智慧空间最小平面单元为 0.9 米 ×0.9 米（0.81 平方米），高度统一取 2.4 米，体积 1.944 立方米。该单元可用于剔除不合理空间设计、核查场景空间合理性 。我们获得了智慧空间在平面上的最小单元(MinimumUnit)。智慧空间的标准单元（StandardUnit）的平面是2米*2米，长宽各2米，高度统一取2.4米，这样形成的一个长方体网格2米*2米*2.4米就是一个智慧空间标准单元，智慧空间标准单元的体积是9.6立方米。2米*2米这个智慧空间标准单元的确定，把智慧空间场景模式作用对象标准化、定量化、可视化，而且可以从以往的建筑物与房间物理形态上脱离开来，便于在平面图纸上的设计与输出，以及数字化处理如数字孪生、增强现实。我们已经得出了智慧空间的最小单元与标准单元，还需要一个智慧空间的传送单元（TransferUnit），所谓传送单元是指用于记录、保存、传送、还原与复制这个空间所需的空间大小，由于传送动作将消耗大量能量所以尽可以缩小其空间大小，而球形是最省空间的几何形态，所以智慧空间的传送单元应为一个球体，它是在标准单元中可取的最大球体，由于标准单元的长宽高是2米*2米*2.4米，我们不难得出存在于其中的最大球体是一个半径R为1米的球体，它的体积V=(4/3)πR³=4.1867立方米。当我们要标记一个标准单元的精准的三维空间坐标位置时，以其传送单元的球心（或者最小传送单元的球心）作为坐标点，在地球上，采用经纬度+海拔高度可以精准定位该坐标点，另外由于地球有地磁存在可以表述东南西北方向。在元宇宙中，应有平面XY坐标与高度H值，获得这三个坐标值也可成为传送单元传送的目的地。在现实世界中，当我们要在异地复制/还原已有的智慧空间（环境数据与场景模式）时，目的地的容器要准备好相应的资源条件，尤其是作用于目的地空间的具备相同的智慧空间系统功能的设备产品，将人居环境条件测试达到传送要求后，初始地可将数据通过网络/云端发送到目的地智慧空间系统，目的地智慧空间系统将还原再现原有的智慧空间内容（包括配置数据和与时序相关的场景模式、历史记录），并可在目的地启用原有的智慧人居环境。为了降低智慧空间传送时的冲突风险，每个接受智慧空间社交的空间都应标识现有的状态（空闲、使用中、可接受智慧空间传送意愿等），来提醒有智慧空间传送需求想法的使用者，这属于智慧空间安全认证机制的一部分。在元宇宙和虚拟世界中，可以采用与现实世界中同样的方法获取智慧空间复制品，由于元宇宙与虚拟世界的容器无论结构形态，还是资源条件理论上是不受任何限制的（无限供应），所以，不存在智慧空间系统功能无法满足的情况，因此，所有的智慧空间复制品（及时序）都可以在元宇宙与虚拟世界再现和还原的。根据“智慧空间标准单元模型”要求，我们把智慧空间标准单元用英文首字S来代表、最小单元用英文首字M代表、传送单元用英文首字T代表，并且1P指1人，2P指2个，那么我们得出智慧空间单元与人的存在关系共有六种，分别是S1P、S2P、S0P、M1P、M0P、T1P、T2P、T0P等八种。这种组合表达快速描述了当前空间人因状态。这些规则都是会对现实世界中的实体人的，但其实也是适用于数字人的。空间的访客状态：现实世界中，当一个智慧空间处在访问状态时，其标准单元的容纳人数最多两人不产生变化，但标准单元所处的大空间（功能空间或分区空间）却是可以容纳更多访客的，最大访客数量可通过净空平面面积/0.81来计算，也就是站姿方式可容纳的观看者人数，这有点像一群人在站着观看演出。在元宇宙和虚拟世界中，一个智慧空间标准单元的容纳人数最多两人也是不变的，但访客数量不受限制，因为每个访问其实就是一个被许可分享空间数据的ID，其数字人并不一定需要出现在空间中。也就是说，不管是物理人还是数字人，社交时都需要占据空间的。现实世界的智慧空间不仅允许数字人作为访客访问，也可把数字人当成主角，出现在智慧空间的标准单元中，这时，应把数字人与实体人等同看待，尽管有可能其形象显示方式不一样（有可能是实体的替身机器人、也有可能是视频影像、三维影像、全息影像），但不管哪种呈现方式，都和实体人一样占据空间位置，换句话说，一个智慧空间标准单元，可以容纳一个或者两个数字人，也可容纳一个实体人与一个数字人。数字人(Digitalhuman,Metahuman)数字人指存在于非物理世界中,由计算机手段创造及使用,并具有多重人类特征(外貌特征、人类表演能力、交互能力等)的综合产物。数字人的智慧空间标准单元模型的确立，有助于元宇宙、虚拟世界空间的建设，并且为建立数字人与数字空间的交互、数字空间的交流提供的规则与指导。在全球数字化转型加速的背景下，智慧空间作为物理世界与数字技术深度融合的载体，正成为推动智慧生活、智慧商业、科技创新、城市治理及绿色低碳发展的关键引擎。为激活数据要素潜能、优化资源配置、赋能实体经济，聚焦“数据驱动·场景革新·城市更新·绿色低碳”，致力于通过智慧空间技术推动城市生产生活方式、经济发展模式及社会治理机制的转型，助力数字经济高水平对外开放与国际互鉴。 “全球智慧空间市场预计在2022年至2032年将以16.2%的复合年增长率增长，预计到2032年底将达到536.32亿美元的市场规模。”智慧空间的概念推动了空间智能化技术的发展，其主要应用场景包括智慧园区、智慧生活、智慧商业、城市公共空间等。
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