智慧空间学（Smart Space Studies）是以研究智慧空间（Smart Space）的新兴学科，是以建筑空间内的智慧要素为研究对象。根据向忠宏给出的定义，智慧空间（Smart Space）是一个采用智能化技术实现智慧人居环境的室内空间，它依附于一个容器，这个容器最常见的包括建筑物、车、船、飞机，容器内的空间单元我们称为室内空间，让这些空间具有我们熟知的一些“智慧”能力，包括可感知、可连接、可交互、可计算、可执行，就形成了智慧空间。

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‌。

从研究对象来看，智慧空间的要素包括光、空气、空气温湿度/风力/空气颗粒物、气压、气味、声音、触觉感知、磁场、重力、电磁波、水、食物、电源、视觉影像、暗物质等十五种，其中光、空气温湿度/风力/空气颗粒物、声音、电磁波、电源、视觉影像等六种要素属于智慧空间的核心要素，其构成的要素模型称为“大向智慧空间要素模型”，每个要素取一个字简称，组合简称为“光气声波电视”六要素，也是全屋智能家居场景功能实现所需的基本要素。

从过程来看，智慧空间的实现是经过智慧空间设计，通过智慧空间系统集成来实现的，智慧空间系统，也可称为商用智能家居系统，是一套由相关智能硬件、软件和云服务平台组成，为室内空间提供感知、连接、存储计算、交互、AI决策和执行功能的系统，可提供空间智能产品的运维管理、能源监测与运维管理、碳计算与碳排放运维管理，以及与空间内人的行为活动相关的资源管理、物业管理和业务流程管理，提升空间的灵活性、便利性、舒适性、安全性、艺术性和个性化服务能力，同时提高工作效率、降低能源消耗和碳排放，实现空间的可持续发展。智慧空间系统适用于所有空内空间，包括建筑物及飞机、车、船等内部空间。

从结果来看，智慧空间的目标是实现智慧人居环境，最终落脚点到环境上，就可以将空间单元连接起来，形成一种超越物质形态的生态系统。我们知道，智慧人居是以住宅与公共建筑为平台，通过AIOT技术对住宅与公共建筑进行连接、数据采集与分析，对其结构、系统、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，并充分对接周边及互联网的产品服务资源，形成具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策、产品服务在线交易与本地交付、良好人机交互能力的智慧场景空间(组合)，从而为用户提供一个安全、舒适、健康、环保、节能的人性化居住与工作环境。

从技术演进来看，生成式AI这样的人工智能及大模型必将对智慧空间的未来发展带来巨大影响，不仅加快了技术迭代，而且AI将直接成为智慧空间的智能管家，这成为智能家居行业AI应用创新的新方向。

一、建筑是容器

向忠宏认为，智慧空间是一个采用智能化技术实现智慧人居环境的室内空间，它依附于一个容器，这个容器最常见的包括建筑物、车、船、飞机，还有一些特别的容器，例如火箭、空间站、太空基地，甚至地球都可以看成一个超大容器，容器内的空间单元我们称为室内空间，让这些空间具有我们熟知的一些“智慧”能力，包括可感知、可连接、可交互、可计算、可执行，就形成了智慧空间。

室内空间是指人类从室外的自然空间进入的人工营造的形成一定遮蔽的空间，处于相对不同环境，外部和大自然直接发生关系，如天空、山水、树林花草：内部主要和人工因素发生关系，如顶棚、地面、家具、灯光、陈设等。室外是无限的，室内有限的，室内围护空间无论是大小都有规定性，因此相对来说，生活在有限的中，对人的视距、视角、方位等方面有一定限制。如果我们追溯最早的室内空间形态，那一定是原始人居住的山洞，以及由木头、石头搭建的避护所，今天户外露营热衷的BC露营搭建的临时帐篷，可能就是一块没底的布，四周用木头削成地钉固定，中间找根木棍支起来，一个简易的金字塔帐篷就搭建成功了，而这种临时帐篷就是一个简易容器，其营造的一个空间，就属于近乎原始状态的室内空间。
  在人类社会发展有相当长的时间里，建筑物(无论是住宅建筑形态还是公共与商业建筑形态、工业建筑形态)是智慧空间容器的主要形态，建筑物即可以形成以相同的地域范围或管理范围为特征的建筑群（园区、城市）这种集合容器集合，也可以形成由地域范围与专业职能为特征的建筑群（医院、学校、商业综合体、机场、酒店），那么由这种集合容器内空间组成的空间集合也是成立，于是，也就有了智慧园区空间、智慧城市空间、智慧医院空间、智慧学校空间这样的概念。这种情况下，容器内的空间既可以独立切分进行设计和部署，也可以突破物理意义上的距离、墙体等限制进行组合。建筑物这种容器的特点是基本固定有某一具体位置，有坐标定位，即使是同一建筑物里的某个单元（例如某楼层某房号），也是可以获得详细的坐标与立体定位的，而且从法律角度，这种容器是有产权作为支撑保障的。建筑物是不可移动的容器，在数字孪生及增强现实中，这种不可移动的容器将构成了地图中的人造元素的主要内容。
  建筑物这种容器是不可移动的，而另一类容器则是可移动的，包括车、船、飞机、火箭、空间站、以及一些军事用途的作战平台（潜艇、航母、坦克）等。可移动的容器的位置会随着时间而变化，所以这类容器没有固定的坐标位置，对应的内部空间也没有固定的坐标位置，其坐标位置通过从卫星定位或者地图关联建筑物（容器）相对位置进行定位。
  地球可以看成一个超大的容器，由大气层包裹的空间包含了无数的建筑物这种不可移动的容器和车船等可移动的容器，或者说是由很多容器组合成的一个更大的容器，其空间构成更为复杂，但也是可以作为一个组合整体进行研究、设计部署和使用的。我们得出一个有意思的结论：智慧地球其实就是研究地球容器内的智慧空间，而非研究容器本身，因为研究地球容器本身的学科是大气学、地球物理学。

二、智慧空间可忽略容器
  尽管智慧空间必须依附于一个容器，但我们研究智慧空间时，容器是模糊的，甚至我们只关心容器的资源条件供应，忽略其形态，这给智慧空间的复制、还原与再生、虚拟化准备了前提条件。
  有了这个共识，我们不难理解智能建筑和智慧空间的区别了，智能建筑的工作界面是建筑物主体，其产品设备混合到建筑主体中甚至成为隐蔽工程，例如综合布线中的线缆、楼宇自控中的管道阀门与空调主机；而智慧空间的工作界面是室内空间，是建筑物六面体以内的空间，并不包含主体本身，产品设备大多在墙体表面进入安装，只有在少数因墙体阻隔信号时我们才会考虑建筑物主体存在及造成的影响，而其它时候，建筑物就只是个可提供资源条件的容器不必考虑其形态。

三、智慧空间是动产，而容器是不动产
  容器中的房屋是典型的不动产，汽车、飞机、轮船尽管它们可以移动，但我国对汽车、飞机、轮船这些价值较大的动产视同不动产来管理，即都需要在有关部门登记备案，这是社会管理的需要。
  而智慧空间则属于动产，动产是指所有可移动之物，有形或无形，现有的或未来获取得的，都可视为动产，是指性质上不须破坏、变更而能够移动其位置的财产。动产包括设备、存货、农产品、不动产附着物、待砍伐的树木、待开采的矿物、应收账款(包括那些被出卖的)、票据、物权凭证、出租的有形动产以及担保物的收益。智慧空间的产权可从有形财产和无形资产两个角度确定其动产产权，包括智慧空间系统设备和智慧空间数据资产。
  智慧空间里的智慧空间系统设备和产品安装在墙体表面或者安放在空间中，是不动产附着物。多数情况下，智慧空间系统设备产品这种不动产附着物的产权与其容器（建筑主体）是关联在一起的，视为建筑物产权的一部分，对于所有权和使用权未分离的业主、住宅、酒店、公寓这种业态都是如此，而涉及二次装修的租赁业态情况就不相同了，智慧空间系统设备产品这种动产属于租赁方而非建筑拥有者。
  智慧空间营造的智慧人居环境，包括其场景模式、运行数据与保存记录等，是无形的数据资产，数据资产是拥有数据权属（勘探权、使用权、所有权）、有价值、可计量、可读取的网络空间中的数据集。智慧空间的数据资产是属于空间的业主用户的，哪怕是业主用户并不拥有这个建筑物只是临时租赁。

四、增强现实和混合现实的工作界面是智慧空间，而非容器
  我们知道，虚拟现实系统（Virtual Reality System，简称VR；又译作灵境、幻真）是近年来出现的图形图像领域的高新技术，也被称为灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。虚拟现实创造的主体对象是虚拟世界，工作界面是在电脑模拟的空间内，而不是现实世界的建筑物容器和空间。所以，智慧空间和虚拟现实并没有直接关联性。
  对于增强现实来说，智慧空间的意义重大，因为增强现实的主要工作界面其实是智慧空间，而不是建筑物容器。增强现实(Augmented Reality，AR)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。例如基于Rokid的AR空间街区解决方案，街区可以在不同的阶段，借助Rokid提供的AI数字人引擎技术、AR街区导览方案等，通过数字场景化的快速构建，快速布置个性化的假日营销、品牌促销、嘉年华、快闪等活动场景，帮助商家打造更加高效、多元化的营销场景体验。
  混合现实（Mixed Reality，MR）是增强现实技术的升级，将虚拟世界和真实世界合成一个无缝衔接的虚实融合世界，其中的物理实体和数字对象满足真实的三维投影关系。简而言之，就是“实幻交织”。在MR中，用户难以分辨真实世界与虚拟世界的边界。MR混合现实技术可用于工业应用、教育应用、展览应用、建筑应用、医疗应用等多方面，MR技术所涉及的应用领域也在逐渐增加，MR技术与传统行业的结合，如MR+教育、MR+金融、MR+工业等等，也已经拥有了诸多成功的落地场景。 总之，MR 设备给到你的是一个混沌的世界：如果数字模拟技术（显示、声音、触觉）等，你根本感受不到二者差异。正是因为此 MR 技术更有想象空间，它将物理世界实时并且彻底地比特化了，又同时包含了 VR 和 AR 设备的功能。
  只有在一个智慧空间中，才能满足混合现实所需的真实世界的环境空间需求，例如我在虚拟世界由雨后森林进入到黄昏沙漠中，现实世界中的智慧空间迅速将场景模式由雨后森林切换到黄昏沙漠，这里除了你在AR眼镜中可以看到画面的转换，你可以听到现场声音的变化，甚至你的皮肤也感受到了空气环境由冷湿凉爽变成了炎热干燥，这时虚拟世界剧情变化呈现所需的环境空间由现实世界中的智慧空间场景模式来提供，这就是混合现实中智慧空间的价值所在。(作者：向忠宏 david.xiang@qianjia.com)