Смарт-объект

Смарт -объект — это объект, который улучшает взаимодействие не только с людьми, но и с другими смарт-объектами. Также известные как интеллектуальные подключенные продукты или интеллектуальные подключенные вещи ( SCoT ), это продукты, активы и другие объекты, встроенные в процессоры, датчики, программное обеспечение и возможности подключения, которые позволяют обмениваться данными между продуктом и его средой, производителем, оператором/пользователем, и другие продукты и системы. Возможность подключения также позволяет некоторым возможностям продукта существовать за пределами физического устройства, в так называемом облаке продукта. Данные, собранные с помощью этих продуктов, затем можно анализировать для принятия решений, повышения операционной эффективности и постоянного улучшения производительности продукта.

Оно может относиться не только к взаимодействию с объектами физического мира, но и к взаимодействию с виртуальными (вычислительной средой) объектами. Интеллектуальный физический объект может быть создан либо как артефакт или произведенный продукт, либо путем внедрения электронных меток, таких как RFID-метки или датчики, в неинтеллектуальные физические объекты. Интеллектуальные виртуальные объекты создаются как программные объекты, которые являются неотъемлемой частью создания и эксплуатации симуляции или игры виртуального или кибермира. Концепция смарт-объекта имеет несколько источников и применений, см. Историю. Есть также несколько пересекающихся терминов, см. также «умное устройство» , «материальный объект» или «материальный пользовательский интерфейс» и «Вещь в Интернете вещей» .

История

В начале 1990-х годов Марк Вайзер, от которого произошел термин « повсеместные вычисления» , ссылался на идею: «Когда почти каждый объект либо содержит компьютер, либо может иметь прикрепленную к нему вкладку, получение информации будет тривиальным». ^[1]^[2] Хотя Вейзер конкретно не называл объект умным, его ранние работы подразумевали, что умные физические объекты являются умными в том смысле, что они действуют как источники цифровой информации. Хироши Исии и Бригг Ульмер ^[3] относятся к материальным объектам с точки зрения материальных битов или материальных пользовательских интерфейсов, которые позволяют пользователям «схватывать и манипулировать» битами в центре внимания пользователей, связывая их с повседневными физическими объектами и архитектурными поверхностями.

Концепция смарт-объекта была представлена Марсело Каллманом и Даниэлем Тельманном. ^[4] как объект, который может описывать свои возможные взаимодействия. Основное внимание здесь уделяется моделированию взаимодействия интеллектуальных виртуальных объектов с виртуальными людьми, агентами, в виртуальных мирах. Противоположный подход к смарт-объектам — это «простые» объекты, которые не предоставляют этой информации. Дополнительная информация, предоставляемая этой концепцией, позволяет использовать гораздо более общие схемы взаимодействия и может значительно упростить планирование агента искусственного интеллекта . ^[4]

В отличие от умных виртуальных объектов, используемых в виртуальных мирах, Лев Манович фокусируется на физическом пространстве, наполненном электронной и визуальной информацией. Здесь «умные объекты» описываются как «объекты, подключенные к Сети; объекты, которые могут чувствовать своих пользователей и отображать интеллектуальное поведение». ^[5]

Совсем недавно, в начале 2010-х годов, смарт-объекты были предложены в качестве ключевого фактора реализации концепции Интернета вещей. ^[6] Сочетание Интернета и новых технологий, таких как связь ближнего радиуса действия , локализация в реальном времени и встроенные датчики, позволяет превращать повседневные объекты в интеллектуальные объекты, которые могут понимать и реагировать на окружающую среду. Такие объекты являются строительными блоками Интернета вещей и позволяют создавать новые вычислительные приложения. ^[6] один из первых в мире умных домов (Финляндия) был построен В 2018 году в Клауккале в виде пятиэтажного жилого дома с использованием решения Kone Residential Flow, созданного KONE , позволяющего даже смартфону выступать в качестве домашнего ключа. ^[7]^[8]

Характеристики

Хотя мы можем рассматривать взаимодействие с физическим смарт-объектом в физическом мире в отличие от взаимодействия с виртуальными смарт-объектами в виртуальном моделируемом мире, они могут быть связаны. Послад ^[2] рассматривает прогрессирование: как

люди используют модели интеллектуальных объектов, расположенных в физическом мире, для улучшения взаимодействия человека с физическим миром; по сравнению с тем, как
интеллектуальные физические объекты, расположенные в физическом мире, могут моделировать человеческое взаимодействие, чтобы уменьшить потребность во взаимодействии человека с физическим миром; по сравнению с тем, как
виртуальные интеллектуальные объекты путем моделирования как объектов физического мира, так и моделирования людей как объектов и их последующих взаимодействий могут сформировать преимущественно среду интеллектуальных виртуальных объектов.

Умные физические объекты

Концепция «умного» для умного физического объекта просто означает, что он активен, цифровой, подключен к сети, может работать в некоторой степени автономно, реконфигурируется и имеет локальный контроль над необходимыми ему ресурсами, такими как энергия, хранение данных и т. д. ^[2] Обратите внимание: умный объект не обязательно должен быть интеллектуальным, как в случае с сильной сущностью искусственного интеллекта , хотя он также может быть спроектирован так, чтобы быть интеллектуальным.

Смарт-объекты физического мира можно описать тремя свойствами: ^[6]

Осведомленность : это способность смарт-объекта понимать (то есть ощущать, интерпретировать и реагировать на) события и действия человека, происходящие в физическом мире.
Представление : относится к модели приложения и программирования смарт-объекта, в частности к абстракциям программирования.
Взаимодействие : обозначает способность объекта взаимодействовать с пользователем с точки зрения ввода, вывода, управления и обратной связи.

В зависимости от этих свойств их делят на три типа: ^[6]

Смарт-объекты с учетом активности : объекты, которые могут записывать информацию о рабочей деятельности и собственном использовании.
Смарт-объекты с учетом политик : объекты, которые учитывают действия. Объекты могут интерпретировать события и действия в соответствии с предопределенными политиками организации.
Смарт-объекты, учитывающие процессы . Процессы играют фундаментальную роль в управлении и эксплуатации промышленных работ. Процесс — это совокупность связанных действий или задач, упорядоченных в соответствии с их положением во времени и пространстве.

Умные виртуальные объекты

Что касается виртуального объекта в случае виртуального мира, объект называется умным, если он способен описывать возможные взаимодействия. ^[4] Основное внимание уделяется созданию виртуального мира с использованием только виртуальных объектов, содержащих собственную информацию о взаимодействии. Существует четыре основных элемента построения такой инфраструктуры интеллектуальных виртуальных объектов. ^[4]

Свойства объекта : физические свойства и текстовое описание.
Информация о взаимодействии : положение ручек, кнопок, ручек и т. п.
Поведение объекта : различное поведение в зависимости от переменных состояния.
Поведение агента : описание поведения, которому должен следовать агент при использовании объекта.

Некоторые версии смарт-объектов также включают информацию об анимации в информацию об объекте, но это не считается эффективным подходом, поскольку это может привести к неоправданному увеличению размеров объектов. ^[9]

Термин «умные продукты» может сбивать с толку, поскольку он используется для обозначения широкого спектра различных продуктов: от «умной» бытовой техники (например, «умных» весов для ванных комнат или «умных» лампочек) до «умных» автомобилей (например, Tesla). Хотя эти продукты имеют определенное сходство, они часто существенно различаются по своим возможностям. Рафф и др. разработала концептуальную основу, которая различает различные интеллектуальные продукты в зависимости от их возможностей, которая включает 4 типа архетипов интеллектуальных продуктов (в порядке возрастания «умности»)[2]

Категоризация

Термины «умный», «подключаемый продукт» или «умный продукт» могут сбивать с толку, поскольку они используются для обозначения широкого спектра различных продуктов, начиная от «умной» бытовой техники (например, «умных» весов для ванных комнат или «умных» лампочек) и заканчивая «умными» автомобилями (например, Tesla). Хотя эти продукты имеют определенное сходство, они часто существенно различаются по своим возможностям. Рафф и др. разработала концептуальную основу, которая различает различные интеллектуальные продукты в зависимости от их возможностей, в которой представлены 4 типа архетипов интеллектуальных продуктов (в порядке возрастания «умности»). ^[10]

Цифровой
Подключено
Отзывчивый
Разумный

Преимущества

Умные подключенные продукты состоят из трех основных компонентов: ^[11]^: 67

Физический – состоит из механической и электрической частей продукта.
Умный – состоит из датчиков , микропроцессоров, накопителей данных, элементов управления, программного обеспечения и встроенной операционной системы с расширенным пользовательским интерфейсом.
Возможность подключения – состоит из портов, антенн и протоколов, обеспечивающих проводные/ беспроводные соединения, которые служат двум целям: они позволяют обмениваться данными с продуктом и позволяют некоторым функциям продукта существовать вне физического устройства.

Каждый компонент расширяет возможности друг друга, что приводит к «эффективному циклу повышения ценности». ^[11] Во-первых, интеллектуальные компоненты продукта увеличивают ценность и возможности физических компонентов. Затем возможность подключения увеличивает ценность и возможности интеллектуальных компонентов. Эти улучшения включают в себя:

Мониторинг состояния продукта, его внешней среды, а также его эксплуатации и использования.
Управление различными функциями продукта, чтобы лучше реагировать на изменения в его среде, а также персонализировать пользовательский опыт.
Оптимизация общих операций продукта на основе фактических данных о производительности и сокращение времени простоев за счет профилактического и удаленного обслуживания.
Автономная работа продукта, включая изучение окружающей среды, адаптацию к предпочтениям пользователей, самодиагностику и обслуживание. ^[12]

Интернет вещей (IoT)

Интернет вещей — это сеть физических объектов, содержащих встроенные технологии для связи и восприятия или взаимодействия с их внутренним состоянием или внешней средой. ^[13] Фраза «Интернет вещей» отражает растущее количество интеллектуальных подключенных продуктов и подчеркивает новые возможности, которые они могут представлять. Интернет, независимо от того, касается ли он людей или вещей, является механизмом передачи информации. Что делает интеллектуальные подключенные продукты фундаментально разными, так это не Интернет, а меняющаяся природа «вещей». ^[11]^: 66 Как только продукт станет интеллектуальным и подключен к облаку, продукты и услуги станут частью взаимосвязанного решения управления. Компании могут перейти от производства продуктов к предложению более сложных и более ценных предложений в рамках «системы систем». ^[14]^[15]

См. также

Ссылки

^ Вайзер, Марк (1991). «Компьютер XXI века». Научный американец . 265 (3): 94–104. doi : 10.1038/scientificamerican0991-94 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Послад, Стефан (2009). Повсеместные вычисления «умные устройства», «умная среда» и «умное взаимодействие» . Уайли. ISBN 978-0-470-03560-3 . Архивировано из оригинала 10 декабря 2014 г.
^ Исии, Хироши; Бригг Уллмер (1997). Материальные биты: к бесшовному интерфейсу между людьми, битами и атомами (PDF) . Материалы конференции по человеческому фактору в вычислительных системах (CHI '97). АКМ Пресс. стр. 234–241.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Каллман, Марсело; Дэниел Тельманн (1998). Моделирование объектов для задач взаимодействия . Учеб. Еврографический семинар по анимации и моделированию. Спрингер. стр. 73–86.
^ Манович, Лев (2006). «Поэтика городских медиа всплывает» . Первый понедельник (Специальный выпуск № 4: Городские экраны: открытие потенциала уличных экранов для городского общества). дои : 10.5210/fm.v0i0.1545 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Кортуем, Герд; Фахим Каусар; Дэниел Фиттон; Васуги Сундрамур (2010). «Смарт-объекты как строительные блоки Интернета вещей» (PDF) . IEEE Интернет-вычисления . 14 (1): 44–51. дои : 10.1109/mic.2009.143 . S2CID 1007932 .
^ «ПЕРВЫЙ В МИРЕ – Клевског, Финляндия» (на шведском языке). ЖЕНА . Проверено 13 октября 2019 г.
^ «Нурмиярвен Крейви - Первый в мире» (на датском языке). Строительные материалы . Проверено 13 октября 2019 г.
^ Йориссен, Питер; Мартен Вейнантс; Вим Ламотт (2005). «Динамические взаимодействия в физически реалистичных виртуальных средах для совместной работы». Транзакции IEEE по визуализации и компьютерной графике . 11 (6): 649–660. дои : 10.1109/tvcg.2005.100 . ПМИД 16270858 . S2CID 12182396 .
^ Рафф, Стефан; Вентцель, Дэниел; Обвегесер, Николаус (20 августа 2020 г.). «Умные продукты: концептуальный обзор, синтез и направления исследований*» . Журнал управления инновациями в продуктах . 37 (5): 379–404. дои : 10.1111/jpim.12544 . ISSN 0737-6782 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Портер, Мэн; Хеппельманн, JE (ноябрь 2014 г.). «Как умные сетевые продукты меняют конкуренцию» . Гарвардское деловое обозрение .
^ «Новая эра интеллектуальных подключенных продуктов меняет конкуренцию предприятий» . Уолл Стрит Джорнал . 28 ноября 2014 г.
^ «Gartner заявляет, что к 2020 году установленная база Интернета вещей вырастет до 26 миллиардов устройств» . Гартнер . 12 декабря 2013 г. Архивировано из оригинала 16 декабря 2013 г.
^ Дэн Остроуэр (ноябрь 2014 г.). «Умные подключенные продукты: уничтожение отраслей, стимулирование инноваций» . Проводной журнал .
^ З. Дженифер Ван (июль 2016 г.). «Умный Интернет вещей приносит нам максимальную пользу» .

Дальнейшее чтение

Дональд А. Норман. Дизайн вещей будущего. Основные книги. 2007 год
Брюс Стерлинг. Cisco запускает консорциум по «умным объектам» . Журнал Wired, 25 сентября 2008 г.
Отчет о горизонтах новых медиа за 2009 год
Майк Айзек. home-google-io/ Платформа Google расширяет возможности благодаря Android@Home . Журнал Wired, 11 мая 2011 г.

Внешние ссылки

[Weiser-1] Вайзер, Марк (1991). «Компьютер XXI века». Научный американец . 265 (3): 94–104. doi : 10.1038/scientificamerican0991-94 .

[Poslad-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с Послад, Стефан (2009). Повсеместные вычисления «умные устройства», «умная среда» и «умное взаимодействие» . Уайли. ISBN 978-0-470-03560-3 . Архивировано из оригинала 10 декабря 2014 г.

[3] Исии, Хироши; Бригг Уллмер (1997). Материальные биты: к бесшовному интерфейсу между людьми, битами и атомами (PDF) . Материалы конференции по человеческому фактору в вычислительных системах (CHI '97). АКМ Пресс. стр. 234–241.

[Kallman-4] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Каллман, Марсело; Дэниел Тельманн (1998). Моделирование объектов для задач взаимодействия . Учеб. Еврографический семинар по анимации и моделированию. Спрингер. стр. 73–86.

[5] Манович, Лев (2006). «Поэтика городских медиа всплывает» . Первый понедельник (Специальный выпуск № 4: Городские экраны: открытие потенциала уличных экранов для городского общества). дои : 10.5210/fm.v0i0.1545 .

[Kortuem-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Кортуем, Герд; Фахим Каусар; Дэниел Фиттон; Васуги Сундрамур (2010). «Смарт-объекты как строительные блоки Интернета вещей» (PDF) . IEEE Интернет-вычисления . 14 (1): 44–51. дои : 10.1109/mic.2009.143 . S2CID 1007932 .

[7] «ПЕРВЫЙ В МИРЕ – Клевског, Финляндия» (на шведском языке). ЖЕНА . Проверено 13 октября 2019 г.

[8] «Нурмиярвен Крейви - Первый в мире» (на датском языке). Строительные материалы . Проверено 13 октября 2019 г.

[9] Йориссен, Питер; Мартен Вейнантс; Вим Ламотт (2005). «Динамические взаимодействия в физически реалистичных виртуальных средах для совместной работы». Транзакции IEEE по визуализации и компьютерной графике . 11 (6): 649–660. дои : 10.1109/tvcg.2005.100 . ПМИД 16270858 . S2CID 12182396 .

[10] Рафф, Стефан; Вентцель, Дэниел; Обвегесер, Николаус (20 августа 2020 г.). «Умные продукты: концептуальный обзор, синтез и направления исследований*» . Журнал управления инновациями в продуктах . 37 (5): 379–404. дои : 10.1111/jpim.12544 . ISSN 0737-6782 .

[HBR-11] Перейти обратно: ^а ^б ^с Портер, Мэн; Хеппельманн, JE (ноябрь 2014 г.). «Как умные сетевые продукты меняют конкуренцию» . Гарвардское деловое обозрение .

[12] «Новая эра интеллектуальных подключенных продуктов меняет конкуренцию предприятий» . Уолл Стрит Джорнал . 28 ноября 2014 г.

[13] «Gartner заявляет, что к 2020 году установленная база Интернета вещей вырастет до 26 миллиардов устройств» . Гартнер . 12 декабря 2013 г. Архивировано из оригинала 16 декабря 2013 г.

[14] Дэн Остроуэр (ноябрь 2014 г.). «Умные подключенные продукты: уничтожение отраслей, стимулирование инноваций» . Проводной журнал .

[SmartIoT16-15] З. Дженифер Ван (июль 2016 г.). «Умный Интернет вещей приносит нам максимальную пользу» .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]