普适环境中的人机交互与传统的人机交互有着不同的特征和需求。普适计算的概念要求其系统的入机交互模式更加自然、更加符合人们原有的交互习惯。在这种要求下,多模态的交互模式和传感器的应用都显得尤为重要。　　 本文的工作目标在于研究在普适计算框架下的智能空间中,综合利用各种硬件、算法和技术来优化人与电子设备之间的显式交互。本文主要做了以下工作:　　 (1)分析了智能空间中在多设备的情境下人机交互的行动模型和特殊需求,并指出综合利用空间匹配、物理指向、语音交互等自然的交互方式可以满足该情景下用户的特殊需求;　　 (2)提出了基于微电子机械系统(MicroElectroMechanical System,MEMS)传感器来实现物理指向的技术方案,该技术可以支持用户在物理空间中以“即指即所得”的自然形式选择其希望交互的设备;　　 (3)提出了基于支持向量机的手势识别算法FDSVM,该算法用于识别由加速度传感器捕获的用户手势,达到98.93％的准确率;　　 (4)设计并实现了面向家庭环境的手持交互装置GeeAir.该装置综合利用了多模态的交互方式,包括摇杆、语音命令、手势命令灯,使得无论是普通用户还是在视力较差的用户都可以方便地控制家庭电器;　　 (5)设计并实现了面向家庭、办公环境的交互装置MagicPhone.该装置基于智能手机平台,允许用户通过直观的物理指向来选择交互设备以及自然的手势命令来与各种设备交互。