スマートオブジェクト

スマートオブジェクトとは、人間だけでなく他のスマートオブジェクトとのインタラクションを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、プロセッサ、センサー、ソフトウェア、そして接続性を備えた製品、資産、その他のモノを指します。これらの機器は、製品とその環境、メーカー、オペレーター／ユーザー、そして他の製品やシステムとの間でデータを交換することができます。接続性により、製品の一部の機能は物理デバイスの外部、いわゆる製品クラウド上に存在することが可能になります。これらの製品から収集されたデータは分析され、意思決定の参考となり、運用効率を高め、製品のパフォーマンスを継続的に向上させることができます。

スマートオブジェクトとは、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、人工物または工業製品として、あるいは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で作成できます。スマート仮想オブジェクトは、仮想世界やサイバー世界のシミュレーションやゲームの作成と操作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。また、重複する用語もいくつかあります。「スマートデバイス」、「タンジブルオブジェクト」または「タンジブルユーザーインターフェース」 、そして「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、「ほとんどすべての物体にコンピュータが内蔵されているか、タブが取り付けられるようになれば、情報を得るのは容易になる」というビジョンを提唱しました。[ 1 ] [ 2 ] ワイザーは特定の物体がスマートであるとは具体的に言及していませんでしたが、彼の初期の研究では、スマートな物理的物体はデジタル情報源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、有形物体を、日常の物理的物体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「掴んで操作する」ことを可能にする、有形のビットまたは有形のユーザーインターフェースとして言及しています。

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、自身の可能なインタラクションを記述できるオブジェクトとして提唱されました。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、エージェントとのインタラクションをモデル化することです。スマートオブジェクトとは対照的なアプローチは、こうした情報を提供しない「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、より汎用的なインタラクション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・マノヴィ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」とは、「インターネットに接続されたオブジェクト、つまりユーザーを感知し、スマートな行動を示すオブジェクト」と説明されています。[ 5 ]

より最近では、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、日常的なオブジェクトを、周囲の環境を理解して反応できるスマート オブジェクトに変えることができます。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世界初のスマート ハウスの 1 つが5 階建てのアパートとして建設されました。このアパートでは、 KONEが作成した Kone Residential Flow ソリューションが使用されており、スマートフォンでも家の鍵として使用できます。[ 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的な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、以下の過程を考察している。

  • 人間は物理世界に存在す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する。
  • 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。
  • 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、仮想スマート オブジェクトが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

スマートな物理的オブジェクトにおける「スマート」という概念は、単にそれがアクティブで、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強い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出来事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それ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、産業における作業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、時間と空間における位置に基づいて順序付けられた、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、そのオブジェクトが可能なインタラクションを記述できる場合、そのオブジェクトはスマートと呼ばれます。[ 4 ]これは、独自のインタラクション情報を持つ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焦点を当てています。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ための基本要素は4つあります。[ 4 ]

  • オブジェクトのプロパティ: 物理的特性とテキストによる説明
  • 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
  • エージェントの行動: オブジェクトを使用する際にエージェントが従うべき行動の説明

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、オブジェクトのサイズが不適切に大きくなる可能性があるため、これは効率的なアプローチとは考えられていません。[ 9 ]

分類

スマート、コネクテッドプロダクト、あるいはスマートプロダクトという用語は、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、幅広い製品を指すため、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る一方で、機能が大きく異なる場合も少なくありません。Raffらは、機能に基づいて異なるスマート製品を区別する概念フレームワークを開発し、4種類のスマートプロダクトアーキタイプ（「スマートさ」の昇順で）を提示しています。[ 10 ]

  • デジタル
  • 接続
  • レスポンシブ
  • 知的

利点

スマートでコネクテッドな製品には3つの主要なコンポーネントがあります。[ 11 ]：67

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。これらの改善には以下が含まれます。

  • 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動作を最適化し、予測メンテナンスとリモートサービスによっ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（IoT）とは、物理的な物体のネットワークであり、それらの物体の内部状態や外部環境と通信・感知・相互作用するための技術が組み込まれています。[ 13 ] 「モノのインターネット」という言葉は、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たな機会を浮き彫りにしています。インターネットは、人が関わる場合でも、モノが関わる場合でも、情報伝達のメカニズムです。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」の性質の変化です。[ 11 ] : 66 製品がスマート化され、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ります。企業は、製品の製造から、「システム・オブ・システムズ」の中で、より複雑で価値の高い製品を提供する企業へと進化することができます。[ 14 ] [ 15 ]

参照

参考文献

  1. ^ワイザー、マーク(1991). 「21世紀のコンピュータ」.サイエンティフィック・アメリカン. 265 (3): 94–104 . doi : 10.1038/scientificamerican0991-94 .
  2. ^ a b cポスラッド、ステファン（2009年）『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 978-0-470-03560-3. 2014年12月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  3. ^石井 宏; Brygg Ullmer (1997).タンジブル・ビット：人、ビット、原子間のシームレスなインターフェースを目指して(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 (CHI '97). ACM Press. pp.  234– 241.
  4. ^ a b c d 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.
  5. ^マノヴィッチ、レフ (2006). 「都市メディア表面の詩学」 .ファースト・マンデー(特集号 #4: 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を探る). doi : 10.5210/fm.v0i0.1545 .
  6. ^ a b c d 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. Bibcode : 2010IIC....14a..44K . doi : 10.1109/mic.2009.143 . S2CID 1007932 . 
  7. ^ 「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。
  8. ^ 「Nurmijärven Kreivi – Den første i verden」（デンマーク語）。 Byggematerialer 。2019 年10 月 13 日に取得。
  9. ^ Jorissen, Pieter; Maarten Wijnants; Wim Lamotte (2005). 「物理的にリアルな協調的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. Bibcode : 2005ITVCG..11..649J . doi : 10.1109/tvcg.2005.100 . PMID 16270858. S2CID 12182396 .  
  10. ^ Raff, Stefan; Wentzel, Daniel; Obwegeser, Nikolaus (2020-08-20). 「スマート製品：概念レビュー、統合、そして研究の方向性*」 . Journal of Product Innovation Management . 37 (5): 379– 404. doi : 10.1111/jpim.12544 . ISSN 0737-6782 . 
  11. ^ a b c 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をどう変革しているか」ハーバード・ビジネス・レビュー.
  12. ^ 「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。
  13. ^ 「ガートナー、IoTの導入台数が2020年までに260億台に拡大」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。
  14. ^ Dan Ostrower (2014年11月). 「スマートコネクテッド製品：産業の衰退とイノベーションの促進」 . Wired Magazine .
  15. ^ Z. ジェニファー・ワン（2016年7月）「スマートIoTがもたらす最大の価値」WIOMAX

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