جهاز ذكي

الهواتف الذكية ، أحد أكثر الأجهزة الذكية شيوعًا

الجهاز الذكي هو جهاز إلكتروني ، يتصل عادةً بأجهزة أو شبكات أخرى عبر بروتوكولات لاسلكية مختلفة (مثل بلوتوث ، زيجبي ، الاتصال قريب المدى ، واي فاي ، نيرلينك ، لاي فاي ، أو الجيل الخامس 5G )، ويمكنه العمل بشكل تفاعلي وتلقائي إلى حد ما. من أبرز أنواع الأجهزة الذكية: الهواتف الذكية ، مكبرات الصوت الذكية ، السيارات الذكية ، البطاقات الذكية ، منظمات الحرارة الذكية ، أجراس الأبواب الذكية ، الأقفال الذكية ، الثلاجات الذكية ، الهواتف اللوحية ، الساعات الذكية ، الأساور الذكية ، سلاسل المفاتيح الذكية ، النظارات الذكية ، أجهزة التلفاز الذكية ، وغيرها الكثير. كما يُطلق المصطلح على الأجهزة التي تُظهر بعض خصائص الحوسبة المنتشرة ، بما في ذلك -وإن لم يكن بالضرورة- التعلم الآلي .

يمكن تصميم الأجهزة الذكية لدعم مجموعة متنوعة من الأشكال ، ومجموعة من الخصائص المتعلقة بالحوسبة المنتشرة، واستخدامها في ثلاثة بيئات نظام رئيسية: العالم المادي، والبيئات التي تتمحور حول الإنسان، وبيئات الحوسبة الموزعة . تشير المنازل الذكية إلى وجود أجهزة استشعار وبعض أجهزة الكشف، والأجهزة المنزلية، وقاعدة بيانات للتحكم بها. ^{[ 1 ]}

في عام 1991، اقترح مارك وايزر ثلاثة أشكال أساسية لأجهزة النظام المنتشرة: علامات التبويب، والوسادات، واللوحات. ^{[ 2 ]}

• الأجهزة اللوحية : أجهزة صغيرة الحجم (بالسنتيمتر) يمكن ارتداؤها أو استخدامها، مثل الهواتف الذكية والبطاقات الذكية .
• الأجهزة اللوحية : أجهزة محمولة باليد بحجم الديسيمتر، على سبيل المثال، أجهزة الكمبيوتر المحمولة
• اللوحات : أجهزة عرض تفاعلية بحجم متر، على سبيل المثال، أجهزة الكمبيوتر ذات السطح الأفقي واللوحات الذكية العمودية .

تتميز هذه الأشكال الثلاثة التي اقترحها وايزر بحجمها الكبير، وشكلها المسطح، وتضمينها شاشات عرض مرئية. وقد صُممت هذه الأشكال في الأساس لتكون أجهزة معلوماتية. وإذا تم تخفيف هذه الخصائص الثلاث، يمكن توسيع نطاقها ليشمل مجموعة أكثر تنوعًا وفائدة من أجهزة الحوسبة واسعة الانتشار. ^{[ 3 ]}

تتكون الأجهزة الذكية عادةً من طبقة مادية (تتضمن جهاز راديو ينقل الإشارات)، وطبقة شبكية (تتيح للأجهزة التواصل فيما بينها)، وطبقة تطبيقية (يُمكن للمستخدمين النهائيين من خلالها إرسال الأوامر). وتشمل هذه الطبقات عادةً الخصائص التالية:

• مجموعة من موارد تكنولوجيا المعلومات الخاصة بالأجهزة والبرامج الخاصة بالنظام. عادةً ما تكون هذه المجموعة ثابتة، ومحددة في وقت التصميم.
• امتدادات ومكونات إضافية ديناميكية موجهة نحو المكونات لبعض موارد الأجهزة ( التوصيل والتشغيل ).
• الوصول إلى الخدمات الخارجية عن بُعد وتنفيذها.
• تنفيذ الخدمة محليًا وداخليًا بشكل مستقل.
• الوصول إلى بيئات خارجية محددة: التفاعل البشري، والتفاعل مع العالم المادي، والتفاعل الموزع بين تكنولوجيا المعلومات والاتصالات والحوسبة الافتراضية .
• بعض خصائص الحوسبة الشائعة .

تشمل الأنواع الشائعة للأجهزة الذكية ما يلي:

• الأجهزة الذكية من نوع الجهاز اللوحي واللوحة التي غالباً ما تعمل كأجهزة محمولة ذكية شخصية
• أجهزة البيئة الذكية .

يمكن تلخيص رؤية وايزر للحوسبة المنتشرة في كل مكان من خلال خاصيتين أساسيتين:

• يجب ربط الأجهزة بشبكة، وتوزيعها، وتوفير إمكانية الوصول إليها بشفافية.
• يتم إخفاء تفاعل الإنسان مع الحاسوب مع الأجهزة إلى حد ما عن مستخدميها.

يُقترح وجود نوعين أساسيين إضافيين من الخصائص لأنظمة الحوسبة المنتشرة: ^{[ 3 ]}

• يمكن للأجهزة أن تعمل إلى حد ما بشكل مستقل، أي بدون تدخل بشري، وأن تكون ذاتية الحكم.
• تستطيع الأجهزة التعامل مع مجموعة متنوعة من الإجراءات والتفاعلات الديناميكية، التي تحكمها عمليات اتخاذ القرارات الذكية والتفاعل التنظيمي. وقد يستلزم ذلك شكلاً من أشكال الذكاء الاصطناعي من أجل:
  • التعامل مع التفاعلات غير المكتملة وغير الحتمية
  • التعاون والتنافس بين أعضاء المنظمات
  • تفاعل أكثر ثراءً من خلال مشاركة السياق والدلالات والأهداف، وما إلى ذلك.

مع ذلك، يصعب تحديد مجموعة مغلقة من الخصائص التي تُعرّف جميع أجهزة الحوسبة المنتشرة نظرًا لتنوع وشمولية أبحاث وتطبيقات هذا المجال. وبدلًا من اقتراح تعريف واحد للحوسبة المنتشرة، تم اقتراح تصنيف لخصائصها، يُمكن من خلاله تكوين ووصف أنواع وتطبيقات مختلفة من الأنظمة والتطبيقات المنتشرة. ^{[ 3 ]}

يُستخدم مصطلح بيئات الأجهزة الذكية بمعنيين. أولاً، يمكن أن يشير إلى مجموعة متنوعة من بيئات الأجهزة. ويمكن تمييز ثلاثة أنواع مختلفة من بيئات الأجهزة: ^{[ 3 ]}

• بيئات الحوسبة الافتراضية التي تُمكّن الأجهزة الذكية من الوصول إلى الخدمات ذات الصلة في أي مكان وزمان.
• البيئات المادية التي قد تكون مزودة بمجموعة متنوعة من الأجهزة الذكية من أنواع مختلفة، بما في ذلك العلامات وأجهزة الاستشعار وأجهزة التحكم. ويمكن أن تتخذ هذه الأجهزة أشكالاً مختلفة تتراوح من النانو إلى الميكرو إلى الماكرو.
• بيئات البشر : يشكل البشر، سواء بشكل فردي أو جماعي، بيئة ذكية للأجهزة بطبيعتها. ومع ذلك، قد يكون البشر أنفسهم مصحوبين بأجهزة ذكية مثل الهواتف المحمولة، ويستخدمون أجهزة مثبتة على السطح ( الحوسبة القابلة للارتداء )، ويحتويون على أجهزة مدمجة (مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب للحفاظ على صحة القلب).

ثانيًا، يمكن أن يشير مصطلح " بيئات الأجهزة الذكية" أيضًا إلى مفهوم البيئة الذكية الذي يركز بشكل أكثر تحديدًا على البيئة المادية للجهاز. وتُعتبر البيئة المادية ذكية لأنها مُدمجة أو مُوزعة بأجهزة ذكية قادرة على استشعار جزء منها والتحكم فيه.