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スマート オブジェクトは、人だけでなく他のスマート オブジェクトとのやり取りも強化するオブジェクトです。スマート コネクテッド プロダクトまたはスマート コネクテッド シングス( SCoT ) とも呼ばれるこれらは、プロセッサ、センサー、ソフトウェア、および接続性が組み込まれた製品、資産、およびその他のモノであり、製品とその環境、メーカー、オペレーター/ユーザー、およびその他の製品やシステムとの間でデータを交換できます。接続性により、製品の一部の機能が物理デバイスの外部、いわゆる製品クラウドに存在することも可能になります。これらの製品から収集されたデータは、その後、意思決定に役立てられ、運用効率が向上し、製品のパフォーマンスが継続的に向上します。
これは、物理世界のオブジェクトとのインタラクションだけでなく、仮想（コンピューティング環境）オブジェクトとのインタラクションも指します。スマート物理オブジェクトは、アーティファクトまたは製造製品として、またはRFID タグやセンサーなどの電子タグを非スマート物理オブジェクトに埋め込むことによって作成できます。スマート仮想オブジェクトは、仮想またはサイバー世界のシミュレーションやゲームを作成および操作するときに不可欠なソフトウェア オブジェクトとして作成されます。スマート オブジェクトの概念にはいくつかの起源と用途があります。歴史を参照してください。重複する用語もいくつかあります。スマート デバイス、有形オブジェクトまたは有形ユーザー インターフェイス、およびモノのインターネットにおけるモノも参照してください。
歴史
1990 年代初頭、ユビキタス コンピューティングという用語の生みの親であるマーク ワイザーは、「ほぼすべてのオブジェクトにコンピューターが内蔵されているか、タブを接続できる場合、情報を取得するのは簡単になります」というビジョンについて言及しました[1] [2]。 ワイザーはオブジェクトがスマートであるとは具体的に言及していませんが、彼の初期の研究では、スマートな物理オブジェクトはデジタル情報ソースとして機能するという意味でスマートであると示唆していました。石井宏とブリッグ ウルマー[3]は、有形オブジェクトを、日常の物理的オブジェクトや建築物の表面とビットを結合することで、ユーザーの注目の中心にあるビットを「把握して操作」できるようにする、有形ビットまたは有形ユーザー インターフェイスの観点から言及しています。
スマートオブジェクトの概念は、マルセロ・カルマンとダニエル・タルマン[4]によって、自身の可能な相互作用を記述できるオブジェクトとして導入されました。ここでの主な焦点は、仮想世界におけるスマート仮想オブジェクトと仮想人間、エージェントとの相互作用をモデル化することです。スマートオブジェクトに対する反対のアプローチは、この情報を提供しない「プレーン」オブジェクトです。この概念によって提供される追加情報により、はるかに一般的な相互作用スキームが可能になり、人工知能エージェントのプランナーを大幅に簡素化できます。[4]
仮想世界で使用されるスマート仮想オブジェクトとは対照的に、レフ・マノビッチは電子情報と視覚情報で満たされた物理空間に焦点を当てています。ここで「スマートオブジェクト」は「ネットに接続されたオブジェクト、ユーザーを感知してスマートな動作を示すオブジェクト」と説明されています。[5]
最近では、2010年代初頭に、スマートオブジェクトがモノのインターネットのビジョンを実現する重要な要素として提案されています。[6]インターネットと、近距離無線通信、リアルタイム位置特定、埋め込みセンサーなどの新興技術を組み合わせることで、日常のオブジェクトを、環境を理解して反応できるスマートオブジェクトに変換できます。このようなオブジェクトは、モノのインターネットの構成要素であり、新しいコンピューティングアプリケーションを可能にします。[6] 2018年には、フィンランドのクラウッカラに、 KONEが作成したKone Residential Flowソリューションを使用して、スマートフォンでも家の鍵として機能できる5階建てのアパートの形で、世界初のスマートハウスの1つが建設されました。[7] [8]
特徴
物理世界における物理的なスマートオブジェクトとのインタラクションと仮想シミュレーション世界における仮想スマートオブジェクトとのインタラクションは別物として捉えることができるが、これらは関連している可能性がある。ポスラド[2]は、
- 人間は、物理世界にあるスマートオブジェクトのモデルを使用して、人間と物理世界の相互作用を強化します。
- 物理世界に配置されたスマートな物理オブジェクトは、人間と物理世界の相互作用の必要性を減らすために人間の相互作用をモデル化することができます。
- 仮想スマート オブジェクトは、物理世界のオブジェクトと人間をオブジェクトとしてモデル化し、それらの相互作用をモデル化することで、主にスマートな仮想オブジェクト環境を形成できます。
スマートな物理オブジェクト
スマートな物理オブジェクトにおける「スマート」という概念は、アクティブで、デジタルで、ネットワーク化されており、ある程度自律的に動作し、再構成可能であり、エネルギーやデータストレージなどの必要なリソースをローカルで制御できることを意味します。 [2]スマートオブジェクトは、必ずしも人工知能の本質を示すほどインテリジェントである必要はありませんが、インテリジェントになるように設計することもできます。
物理世界のスマートオブジェクトは3つの特性で説明できる。[6]
- 認識: 物理世界で発生するイベントや人間の活動を理解 (つまり、感知、解釈、反応) するスマート オブジェクトの能力です。
- 表現: スマート オブジェクトのアプリケーションとプログラミング モデル、特にプログラミングの抽象化を指します。
- インタラクション: 入力、出力、制御、フィードバックの観点からユーザーと対話するオブジェクトの能力を示します。
これらの特性に基づいて、これらは3つのタイプに分類されています。[6]
- アクティビティ認識型スマート オブジェクト: 作業アクティビティと自身の使用に関する情報を記録できるオブジェクトです。
- ポリシー対応スマート オブジェクト: アクティビティ対応のオブジェクトであり、事前定義された組織ポリシーに従ってイベントとアクティビティを解釈できます。
- プロセス認識型スマート オブジェクト: プロセスは、産業作業の管理と運用において基本的な役割を果たします。プロセスとは、時間と空間の位置に従って順序付けられた、関連するアクティビティまたはタスクの集合です。
スマート仮想オブジェクト
仮想世界における仮想オブジェクトの場合、オブジェクトが可能な相互作用を記述する能力を持っている場合、そのオブジェクトはスマートと呼ばれます。 [ 4]これは、独自の相互作用情報を含む仮想オブジェクトのみを使用して仮想世界を構築することに重点を置いています。このようなスマートな仮想オブジェクトフレームワークを構築するには、4つの基本要素があります。[4]
- オブジェクトのプロパティ: 物理的プロパティとテキストの説明
- インタラクション情報：ハンドル、ボタン、グリップなどの位置
- オブジェクトの動作: 状態変数に基づくさまざまな動作
- エージェントの動作: オブジェクトを使用するときにエージェントが従うべき動作の説明
スマートオブジェクトの一部のバージョンでは、オブジェクト情報にアニメーション情報も含まれていますが、オブジェクトが不適切に大きくなってしまう可能性があるため、これは効率的なアプローチとは考えられていません。[9]
スマート製品という用語は、スマート家電（例：スマート体重計やスマート電球）からスマートカー（例：テスラ）まで、さまざまな製品を網羅するために使用されているため、混乱を招く可能性があります。これらの製品には特定の類似点がありますが、機能が大幅に異なることがよくあります。Raffらは、機能に基づいてさまざまなスマート製品を区別する概念フレームワークを開発しました。このフレームワークには、4種類のスマート製品アーキタイプ（「スマートさ」の昇順）が含まれています[2]
分類
スマート、コネクテッド プロダクト、スマート プロダクトという用語は、スマート家電 (スマート バス スケールやスマート電球など) からスマート カー (テスラなど) まで、さまざまな製品を網羅するために使用されているため、混乱を招く可能性があります。これらの製品には一定の類似点がありますが、機能が大幅に異なることもよくあります。Raff らは、機能に基づいてさまざまなスマート製品を区別する概念フレームワークを開発しました。このフレームワークには、4 種類のスマート プロダクト アーキタイプ (「スマートさ」の昇順) が含まれています。[10]
- デジタル
- 接続
- レスポンシブ
- 知的
利点
スマートコネクテッドプロダクトには3つの主要コンポーネントがある: [11] : 67
- 物理的 – 製品の機械部品と電気部品で構成されます。
- スマート -センサー、マイクロプロセッサ、データ ストレージ、コントロール、ソフトウェア、および強化されたユーザー インターフェイスを備えた組み込みオペレーティング システムで構成されます。
- 接続性 - ポート、アンテナ、および 2 つの目的を果たす有線/無線接続を可能にするプロトコルで構成され、製品とのデータ交換を可能にし、製品の一部の機能を物理デバイスの外部に存在させることを可能にします。
各コンポーネントは互いの機能を拡張し、「価値向上の好循環」を生み出します。[11]まず、製品のスマートコンポーネントが物理コンポーネントの価値と機能を増幅します。次に、接続性がスマートコンポーネントの価値と機能を増幅します。これらの改善には次のものが含まれます。
- 製品の状態、外部環境、操作および使用状況を監視します。
- さまざまな製品機能を制御して、環境の変化に適切に対応し、ユーザー エクスペリエンスをパーソナライズします。
- 実際のパフォーマンスデータに基づいて製品全体の運用を最適化し、予測メンテナンスとリモートサービスを通じてダウンタイムを削減します。
- 環境からの学習、ユーザーの好みへの適応、自己診断とサービスを含む自律的な製品操作。[12]
モノのインターネット（IoT）
モノのインターネットとは、物理的な物体のネットワークであり、その物体の内部状態や外部環境と通信したり、感知したり、相互作用したりする組み込み技術を備えている。[13] 「モノのインターネット」というフレーズは、スマートで接続された製品の増加を反映し、それらがもたらす新しい機会を強調している。インターネットは、人が関与するか、モノが関与するかに関係なく、情報を伝達するメカニズムである。スマートで接続された製品を根本的に異なるものにしているのは、インターネットではなく、「モノ」の性質の変化である。[11] : 66 製品がスマートになり、クラウドに接続されると、製品とサービスは相互接続された管理ソリューションの一部となる。企業は、製品の製造から、「システムのシステム」内でより複雑で価値の高い製品を提供するように進化することができる。[14] [15]
参照
参考文献
- ^ Weiser, Mark (1991). 「21世紀のコンピュータ」. Scientific American . 265 (3): 94–104. doi :10.1038/scientificamerican0991-94.
- ^ abc Poslad, Stefan (2009). ユビキタスコンピューティング スマートデバイス、スマート環境、スマートインタラクション. Wiley. ISBN 978-0-470-03560-32014年12月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 石井 宏; Brygg Ullmer (1997). タンジブルビット: 人、ビット、アトム間のシームレスなインターフェースに向けて(PDF)。コンピューティングシステムにおけるヒューマンファクターに関する会議議事録 (CHI '97)。ACM プレス。pp. 234–241。
- ^ abcd Kallman, Marcelo; Daniel Thalmann (1998).インタラクションタスクのためのオブジェクトのモデリング. Proc. Eurographics Workshop on Animation and Simulation. Springer. pp. 73–86.
- ^ マノビッチ、レフ（2006年）。「都市メディア表面の詩学」ファースト・マンデー（特別号第4号：都市スクリーン：都市社会における屋外スクリーンの可能性の発見）。doi ： 10.5210 /fm.v0i0.1545。
- ^ abcd Kortuem, Gerd; Fahim Kawsar; Daniel Fitton; Vasughi Sundramoor (2010). 「モノのインターネットの構成要素としてのスマートオブジェクト」(PDF) . IEEE Internet Computing . 14 (1): 44–51. doi :10.1109/mic.2009.143. S2CID 1007932.
- ^ 「FÖRST I VÄRLDEN – フィンランド、クレフスコグ」（スウェーデン語）。コネ。2019 年10 月 13 日に取得。
- ^ 「Nurmijärven Kreivi – Den første i verden」（デンマーク語）。 Byggematerialer 。2019 年10 月 13 日に取得。
- ^ Jorissen, Pieter; Maarten Wijnants; Wim Lamotte (2005). 「物理的にリアルな共同仮想環境における動的インタラクション」. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics . 11 (6): 649–660. doi :10.1109/tvcg.2005.100. PMID 16270858. S2CID 12182396.
- ^ Raff, Stefan; Wentzel, Daniel; Obwegeser, Nikolaus (2020-08-20). 「スマート製品：概念レビュー、統合、および研究の方向性*」. Journal of Product Innovation Management . 37 (5): 379–404. doi : 10.1111/jpim.12544 . ISSN 0737-6782.
- ^ abc Porter, ME; Heppelmann, JE (2014 年 11 月)。「スマートでコネクテッドな製品が競争にもたらす変革」ハーバード ビジネス レビュー。
- ^ 「スマートでコネクテッドな製品の新時代が企業の競争方法を変える」ウォール・ストリート・ジャーナル、2014年11月28日。
- ^ 「ガートナー、モノのインターネットの導入台数が2020年までに260億台に拡大すると予測」。ガートナー。2013年12月12日。2013年12月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Dan Ostrower (2014 年 11 月)。「スマート コネクテッド プロダクト: 産業を破壊し、イノベーションを促進」。Wired Magazine。
- ^ Z. Jenipher Wang (2016 年 7 月)。「スマート IoT がもたらす最大の価値」
さらに読む
- ドナルド A. ノーマン。未来のデザイン。ベーシックブックス。2007
- ブルース・スターリング。シスコが「スマートオブジェクト」のコンソーシアムを立ち上げる。Wired、2008年9月25日
- 2009年ニューメディアホライズンレポート
- マイク・アイザック。home-google-io/ Google のプラットフォームが Android@Home でその範囲を拡大。Wired、2011 年 5 月 11 日
外部リンク
- スマート オブジェクトに関する WorldCat 出版物。
- モノのインターネットの最もよく守られた秘密、フォーブス
- モノのインターネットのごく短い歴史、フォーブス
- デジタルビジネスの混乱が価値創造に与える影響に対抗するための3つのステップ、ガートナー
- 注目すべき 5 つの SMART テクノロジー、ガートナー
- シスコのホワイト ペーパー: 都市のためのあらゆるもののインターネット
- 消費者市場を開拓するために「スマート」ホーム業界が取るべき5つのステップ
- Mashable: バイオニック膵臓が糖尿病患者に自動ケアを提供
- Off Bookが制作したウェアラブル テクノロジーの未来 PBS ビデオ(ウェブ シリーズ)
- オックスフォード・エコノミクス：スマートでコネクテッドな製品：製造業の次の変革