スマートデバイス

スマートフォンは、最も人気のあるスマートデバイスの一つです。

スマートデバイスとは、一般的にBluetooth、Zigbee、近距離無線通信、Wi-Fi、NearLink、Li-Fi、5Gなどのさまざまな無線プロトコルを介して他のデバイスやネットワークに接続され、ある程度対話的かつ自律的に動作できる電子機器のことです。スマートデバイスの代表的な例としては、スマートフォン、スマートスピーカー、スマートカー、スマートカード、スマートサーモスタット、スマートドアベル、スマートロック、スマート冷蔵庫、ファブレットやタブレット、スマートウォッチ、スマートバンド、スマートキーホルダー、スマートグラス、スマートテレビなどがあります。また、この用語は、機械学習を含む（ただし必ずしも含まない）ユビキタスコンピューティングの特性を示すデバイスを指す場合もあります。

スマートデバイスは、さまざまなフォームファクター、ユビキタスコンピューティングに関連するさまざまな特性をサポートするように設計でき、物理世界、人間中心の環境、分散コンピューティング環境という 3 つの主要なシステム環境で使用できます。スマートホームは、センサーといくつかの検出デバイス、家電製品、およびそれらを制御するためのデータベースの存在を示します。^{[ 1 ]}

1991年、マーク・ワイザーはユビキタスシステムデバイスの3つの基本形態として、タブ、パッド、ボードを提案した。^{[ 2 ]}

• タブ：スマートフォンやスマートカードなど、センチメートルサイズのデバイス（装着型またはウェアラブル型）
• パッド：ノートパソコンなど、手持ち式のデシメートルサイズのデバイス
• ボード：メートルサイズのインタラクティブディスプレイデバイス。例：水平面コンピュータ、垂直型スマートボード。

ワイザーが提案したこれら３つの形態は、マクロサイズであること、平面形状であること、視覚出力ディスプレイを組み込んでいることを特徴としている。これらは情報機器としてより広く構想されていた。これら３つの特徴をそれぞれ緩和すれば、この範囲は、より多様で潜在的にさらに有用なユビキタスコンピューティングデバイスの範囲に拡張できる。^{[ 3 ]}

スマートデバイスは通常、ハードウェア層（信号を送信する無線機を含む）、ネットワーク層（デバイス同士が通信するための層）、およびアプリケーション層（エンドユーザーがコマンドを送信するための層）で構成されています。これらの層には、多くの場合、次のような特徴があります。

• システムハードウェアおよびソフトウェアのITリソースのセット。このセットは通常、設計時に固定された静的なものです。
• 動的なコンポーネント指向のリソース拡張機能と、一部のハードウェアリソースのプラグイン（プラグアンドプレイ）。
• リモートからの外部サービスへのアクセスと実行。
• ローカルで、内部的に自律的にサービスを実行する。
• 特定の外部環境へのアクセス：人間との相互作用、物理世界との相互作用、分散型ICT／仮想コンピューティングとの相互作用。
• ユビキタスコンピューティングのいくつかの特性。

一般的なスマートデバイスの種類には、以下のようなものがあります。

• タブレットやパッドタイプのスマートデバイスは、多くの場合、パーソナライズされたスマートモバイルデバイスとして機能します。
• スマート環境デバイス。

ワイザーが提唱するユビキタスコンピューティングのビジョンは、2つの主要な特性に集約される。

• デバイスはネットワークに接続され、分散され、透過的にアクセスできる必要がある。
• デバイスと人間との相互作用は、ある程度ユーザーからは隠されている。

ユビキタスコンピューティングシステムには、さらに2つのコアタイプの特性があることが提案されています。^{[ 3 ]}

• デバイスは、ある程度自律的に動作することができ、つまり、人間の介入なしに自己制御することができる。
• デバイスは、インテリジェントな意思決定と組織的な相互作用によって制御される、多様な動的な動作と相互作用を処理できます。これには、次のような目的で何らかの人工知能が必要となる場合があります。
  • 不完全かつ非決定的な相互作用を処理する
  • 組織のメンバー間の協力と競争
  • 文脈、意味、目標などを共有することで、より豊かな相互作用が実現する。

しかし、ユビキタスコンピューティングの研究とアプリケーションの範囲と多様性が非常に大きいため、すべてのユビキタスコンピューティングデバイスを定義する閉じたプロパティのセットを固定することは困難です。ユビキタスコンピューティングの単一の定義を提案するのではなく、ユビキタスコンピューティングの特性の分類法が提案されており、そこからさまざまな種類のユビキタスシステムとアプリケーションを構成して記述することができます。^{[ 3 ]}

スマートデバイス環境という用語には2つの意味があります。まず、より多様なデバイス環境を指すことができます。デバイスの環境は3種類に分けられます。^{[ 3 ]}

• スマートデバイスがいつでもどこでも関連サービスにアクセスできるようにする仮想コンピューティング環境。
• タグ、センサー、コントローラーなど、さまざまな種類のスマートデバイスが組み込まれる可能性のある物理環境。これらのデバイスは、ナノサイズからマイクロサイズ、マクロサイズまで、さまざまな形状をとることができる。
• 人間を取り巻く環境：人間は、個人であれ集団であれ、本質的にデバイスにとってスマートな環境を形成します。しかし、人間自身も携帯電話などのスマートデバイスを携帯したり、装着型デバイス（ウェアラブルコンピューティング）を使用したり、体内に埋め込み型デバイス（例えば、心臓の正常な機能を維持するためのペースメーカー）を装着したりすることがあります。

第二に、 「スマートデバイス環境」という用語は、デバイスの物理的環境により特に焦点を当てた「スマート環境」という概念を指す場合もあります。物理的環境がスマートであるのは、その環境の一部を感知・制御できるスマートデバイスが組み込まれていたり、散在していたり​​するからです。