1991 年 9 月，《科学美国人》发表了施乐 PARC 计算机科学实验室时任负责人马克·韦瑟 (Mark Weiser) 的一篇文章，题为“21 世纪的计算机”。 在那篇文章中，他讨论了他关于计算基础设施的想法，这种基础设施将消失在背景中，称之为“无处不在的计算”。
Weiser 的无处不在的计算未来是技术无处不在，我们通过他所谓的“选项卡”、“垫”和“墙”与他们互动的地方。
他是这样描述的：“普适计算是计算领域的第三次浪潮，刚刚开始。首先是大型机，每台都被很多人共享。现在我们处于个人计算时代，人和机器隔着世界不安地凝视着对方。 桌面。接下来是无处不在的计算，或者说是平静的技术时代，当技术退回到我们生活的背景中时。”
第三次计算浪潮是我们正在经历的浪潮，包括智能手机、平板电脑和具有触摸功能的 PC，以及巨大的平板屏幕。 但这并不是一个特别平静的世界，我们所有的设备都需要关注，我们被迫与屏幕进行无休止的互动。
无知是福（当涉及到计算机时）
相反，我们被另一波浪潮所吸引，它采用了 Weiser 的无处不在的计算愿景，并将其与物联网 (IoT)、机器学习和超大规模计算云相结合，以提供所谓的“环境计算”。 作为传统计算模型的替代方案，环境计算从音乐家布赖恩·伊诺 (Brian Eno) 那里得到启发，他为自己的慢速作品创造了“环境音乐”一词，将其描述为“既有趣又必须被忽略”的东西。
环境计算是可忽略的计算。 它就在那里，但它在后台，执行我们为其构建的任务。 一个定义是您在不知道自己正在使用的情况下使用的计算机。 这与 Eno 对他的音乐的定义很接近——可忽略且有趣。
我们对智能扬声器所做的很多事情都是对环境计算的介绍。 这不是完整的环境体验，因为它仅依赖于您的声音。 但是你在使用电脑时并没有坐在键盘前，对着空气说话。 当智能扬声器成为智能家居的界面时，事情会变得更加有趣，它可以在智能家居中响应查询和驱动操作、开灯或改变房间的温度。
但是，如果那个扬声器根本不存在，控制来自智能家居，它利用传感器进行操作，而无需您进行任何有意识的交互？ 你走进一个房间，灯亮了，因为传感器检测到你的存在，并且因为另一组传感器指示房间内当前的光照水平低于你的偏好。 也许太阳已经落山，也许正在下雨； 重要的是系统已经提供了您选择的响应，而您没有进行任何交互。
与环境计算一起生活
对于环境计算，任何交互都必须是有选择的，由用户而不是系统驱动。 大多数操作都在后台进行，由规则引擎和机器学习驱动。 例如，我家的供暖控制器就是环境计算平台的一个很好的例子。 像大多数欧洲家庭一样，我的房子使用热水散热器和中央锅炉。 除了中央恒温器，每个散热器都有自己的恒温阀。 这些曾经是使用近似温度打开和关闭阀门的简单蜡马达。 一个散热器上的“4”在另一个散热器上大致相同。
运行它们的环境计算系统现在有单独的物联网控制阀，可以将每个房间视为一个单独的区域，将温度传感器与驱动散热器阀的执行器和与中央控制器的无线连接相结合。 虽然这些用于管理房间温度，但它们只是更复杂系统的一部分。 启动后，整个系统在运行的第一个月就建立了房屋的热模型，了解需要向每个区域输入多少热量才能达到并维持目标温度。
我需要做的就是定义系统目标是什么，现在它可以自由运行，必要时打开锅炉并调整阀门以确保每个区域都被正确加热。 我可以检查一个应用程序，看看是否一切都按照我想要的方式工作，并根据需要更改目标。 没有警报，没有不需要的交互。 重要的是，房间在需要时提供所需的温暖。 系统的复杂性是隐藏的，云训练的机器学习模型在我家里更受限的硬件上运行。
更重要的是，该模型还与外部条件相关联，根据房屋对外部条件和内部热源的反应进行训练，并连接到我屋顶上的小型数字气象站。 如果外面不会特别冷，它就不会运行那么长时间的暖气，因为房子需要更长的时间才能冷却下来。
环境计算提供了一种与传感器和执行器一起工作的智能方式，建立在它们的连接和云的灵活计算能力之上。 这是一种构建智能连接器的方法，可以提供比其使用的相对简单的硬件更多的功能。 家庭自动化是环境计算技术的早期采用者，但在工业、交通和环境方面还有更多选择。
颜色和光线、运动和形状：环境界面
环境计算的另一个关键方面是它如何向我们提供信息。 环境界面可能不是充满信息的复杂屏幕，而是一种蓝色阴影，随着天气变化或股票价格变动而改变其颜色。 您可以将其视为旧模拟表盘和灯的电子等效物，或汽车的仪表盘：您可以扫一眼并了解正在发生的事情，并确定您是否需要更多信息。
Nabaztag 是最早流行的环境计算设备之一，它是一种兔子形状的联网设备，可以根据外部信息改变颜色或移动耳朵。 你可以选择它的信号对你意味着什么，所以每个 Nabaztag 都变成了一个非常私人的设备。 该模型在 Microsoft Research 项目中走得更远，该项目构建了哈利波特电影中家庭时钟的真实版本，混合了物理指针和自定义屏幕。
环境界面需要一目了然。 这不是你应该花时间破译的东西。 它的设置不应该很复杂，无代码和低代码环境提供用于交付环境应用程序的简单事件驱动模型。 将 IoT 供电的灯连接到日历意味着您的同事（如果是在家工作，家人）知道在您参加在线会议时不要打扰您。 Node-RED、Microsoft 的 Power Automate 和 IFTTT 等工具是从通用物联网硬件和简单 API（如 webhook）构建您自己的环境计算环境的关键。
环境未来
我们生活在一个计算机无处不在的世界，它们需要我们越来越多的关注。 但随着它们变得越来越强大，在世界范围内分布越来越广，这种关注变得越来越不重要。 下一步是将它们设置为可忽略，在后台使用它们并且只在真正需要时才与它们交互。
将无处不在的计算与 IoT 传感器和执行器以及云和本地 AI 相结合，非常有意义。 这一切结合起来成为科幻未来的又一大步，我们周围的环境在我们甚至不知道我们想要什么之前就响应我们的需求。
