スマートデバイス

スマートデバイスは、一般的にさまざまなワイヤレスプロトコル（ Bluetooth 、 Zigbee 、近距離無線通信、 Wi-Fi 、 NearLink 、 Li-Fi 、 5G など）を介して他のデバイスまたは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デバイスです。スマートデバイスの注目すべき種類には、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、ファブレットおよびタブレット、スマートウォッチ、スマートバンド、スマートキーチェーン、スマートグラスなどがあります。この用語は、必ずしもそうとは限りませんが、機械学習を含む、ユビキタスコンピューティングのいくつかの特性を示すデバイスを指すこともあります。

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プロパティ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 ホームには、センサーといくつかの検出デバイス、アプライアンス、およびそれらを制御するためのデータベースが存在します。

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つの基本形式としてタブ、パッド、ボードを提案した。^[1]

• タブ:スマートフォン、スマートカードなど、携帯または装着可能なセンチメートルサイズのデバイス
• パッド：ノートパソコンなどの、手持ち式の10メートルサイズのデバイス
• ボード: 数メートルサイズのインタラクティブな表示デバイス。例:水平面コンピュータ、垂直SMART 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が特徴です。これらは、情報家電としてより多く想定されていました。これら3つの特徴をそれぞれ緩和すれば、この範囲は、はるかに多様で潜在的により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ます。^[2]

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を含む)、ネットワーク層 (デバイスが相互に通信する層)、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層) で構成されます。これらの層には、多くの場合、次の特性が含まれます。

• システム ハードウェアおよびソフトウェア IT リソースのセット。このセットは通常、静的であり、設計時に固定されます。
• 一部のハードウェア リソースの動的コンポーネント指向のリソース拡張とプラグイン (プラグ アンド プレイ)。
• リモート外部サービスへのアクセスと実行。
• ローカルの内部自律サービス実行。
• 特定の外部環境へのアクセス: 人間の相互作用、物理世界の相互作用、分散 ICT /仮想コンピューティングの相互作用。
• ユビキタス コンピューティングの特性の一部。

一般的なスマートデバイスの種類は次のとおりです。

• 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することが多いタブ型およびパッド型のスマートデバイス
• スマート環境デバイス。

ワイザー氏のユビキタス コンピューティングのビジョンは、次の 2 つの中核的な特性に要約できます。

• デバイスはネットワーク化され、分散され、透過的にアクセスできる必要があります。
• デバイスとコンピュータ間の人間によるやり取りは、ある程度、ユーザーからは隠されています。

ユビキタスコンピューティングシステムには、さらに2つのコアとなる特性があると提案されている。^[2]

• 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管理することができます。
• 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、多様な動的なアクション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形の人工知能が必要に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
  • コンテキスト、セマンティクス、目標などの共有によるより豊かなインタラクション。

しかし、ユビキタスコンピューティングの研究と応用の範囲と多様性を考えると、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一連の特性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。^[2]

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。第一に、より多様なデバイス環境を指すことができます。デバイス環境は3種類に分けられます。^[2]

• 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てい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、さまざまなフォーム ファクターを持つことができます。
• 人間の環境: 人間は、個々にまたは集団として、本質的にデバイスのためのスマート環境を形成します。ただし、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、表面に実装されたデバイス (ウェアラブルコンピューティング) を使用したり、埋め込み型デバイス(心臓の健康な動作を維持するためのペースメーカーなど) を内蔵したりする場合があります。

2 番目に、スマート デバイス環境という用語は、デバイスの物理環境に特に重点を置いたスマート環境の概念を指すこともあります。物理環境がスマートであるのは、その一部を感知して制御できるスマート デバイスが埋め込まれているか、散在しているためです。

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