Abstract The way how people interact with machines will change in the future. Long have been the traditional ways – mouse and keyboard – the primary interface between man and computer. Recently, the voice and gesture controlled interfaces have been introduced in many devices but they have not yet become very popular. One possible direction where human-computer interfaces can go is to be able to completely hide the interface from the user and allow him or her to interact with the machines in a way that is more natural to human. This thesis introduces a smart living space concept that is a small step towards that direction. The interfacing is assumed to be done unnoticeably to the user via a wireless sensor network that is monitoring the user and analysing his or her behaviour and also using a hand held mobile device which can be used to control the system. A system for human body part segmentation is presented. The system is applied in various applications related to person identification from one’s gait and unusual activity detection. The system is designed to work robustly when the data streams provided by the sensor network are noisy. This increases the usefulness of the system in home environments where the person using the interface is either occluded by the static objects in the room or is interacting with any movable objects. The second part of the proposed smart living space concept is the mobile device carried by the user. Two methods that can be used in a hand gesture-based UI are proposed. A database for training such methods is proposed. / Tiivistelmä Tapa jolla ihmiset käyttävät tietokonetta on muuttumassa. Hiiri ja näppäimistö ovat olleet jo pitkään yleisimmät tavat, joilla tietokoneita on ohjattu. Uusia tapoja ohjata tietokonetta on kehitetty, mutta ne eivät ole vielä syrjäyttäneet perinteisiä menetelmiä täysin. Yksi todennäköinen muutos tulevaisuudessa on se, että käyttöliittymät sulautetaan ympäristöön ja sen myötä tehdään käyttökokemuksesta luonnollisempi ihmiselle. Tässä väitöskirjassa esitellään järjestelmä, joka muuttaa ihmisen elinympäristön älykkääksi. Langaton kameraverkko analysoi automaattisesti huoneen tapahtumia ja käyttäjä kontrolloi järjestelmää eleohjatulla mobiililaitteella. Väitöskirjassa esitellään menetelmä ihmisen ruumiinosien tunnistukseen, jota sovelletaan myös ihmisen tunnistukseen kävelytyylistä ja epänormaalien aktiviteettien tunnistukseen. Menetelmää suunnitellessa on painotettu sitä, että se toimisi myös silloin, kun käytettävissä on vain huonolaatuista ja kohinaista videodataa. Kohinaa aiheuttaa kotiympäristöissä erityisesti huonekalut, jotka osittain peittävät näkymää ja tavarat, joita huoneessa oleskeleva ihminen saattaa siirrellä. Toinen osa väitöskirjaa käsittelee mobiililaitteen ohjausta käsielein ja esittelee kaksi menetelmää, joilla tällainen käyttöliittymä on mahdollista toteuttaa. Toisen menetelmän opetuksessa käytetty käsitietokanta ja tietokannan vertailutulokset julkaistaan.