دنیای همیشه در حال تکامل ما با پیشرفت های فناوری که تلاش دارند شرایط زندگیمان را تسهیل کنند مشخص می شود. در میان فناوری های مختلفی که موجود است، سیستم های هوشمند به عنوان راه حل های ابداعی ظهور پیدا کرده اند. در این مقاله قصد داریم نگاه عمیق تری به مفهوم سیستم های هوشمند بیندازیم و ببینیم این سیستم ها در برگیرنده چه مواردی هستند.
سیستم هوشمند واژه ای است که برای تعریف سیستم های فناوری مختلفی به کار می رود که خودکار یا مشارکتی هستند و قابلیت های مختلفی همچون توانایی کنترل موقعیت برای توضیح یا تجزیه و تحلیل آن را فراهم می آورند. این سیستم ها می توانند شرایط موجود را پیش بینی کنند، تصمیم گیری نمایند یا بر اساس داده های موجود تصمیم بگیرند. به همین خاطر فعالیت های هوشمند به کمک رابط های بسیار پیشرفته بین سیستم و کاربر انجام می شود. ظهور واژه هوشمند در سیستم ها از عملکرد خودکار آن ها بر اساس عناصری از کنترل های موجود، بهره وری انرژی و توانایی های شبکه مشتق شده است. این موضوع باعث می شود چنین سیستم هایی با بهره وری بالا فعالیت های مختلفی را انجام دهند.
نسل اول سیستم های هوشمند دربرگیرنده دستگاه های شناسایی شیء، مانیتورینگ وضعیت راننده ها و دستگاه های چندکاربردی برای حفظ انرژی هستند.
نسل دوم سیستم های هوشمند آن هایی هستند که اعضای مصنوعی کوچکی دارند، سیستم های مدیریت انرژی پیشرفته در خود دارند و شبکه ای از سنسورهای زیست محیطی هستند
نسل سوم سیستم های هوشمند در برگیرنده عملکردهای شناختی و هوش است. این کار باعث ایجاد رابطی بین دنیای مجازی و فیزیکی می شود.
سیستم های هوشمند تکامل میکروسیستم ها هستند. این ها فناوری ها و اجزای تشکیل دهنده میکروسیستم ها را همچون دستگاه های سیال، نوری، مکانیکی و الکتریکی کوچک را به همراه سایر عرصه ها همچون زیست، شیمی، علم نانو یا دانش شناختی ترکیب می کنند. معمولا سیستم های هوشمند اجزای مختلفی همچون سنسورها را برای شناسایی سیگنال ها، عناصر انتقالی برای انتقال اطلاعات و تصمیم گیری، واحدهای دستوری و کنترلی که تصمیم گیری می کند و دستورالعمل ها را بر اساس اطلاعات موجود عبور می دهد، اجزایی برای انتقال تصمیمات و دستورالعمل ها و فعال کننده هایی که فعالیت خاصی را آغاز یا تحریک می کنند دارند.
این اجزای تشکیل دهنده هوشمند عملکرد بهینه و عملکردی را از طریق فرآیندهای نانوالکتریک و ایجاد بلوک ها از خود نشان می دهند.
هر گونه کاربرد مداوم سیستم های هوشمند در زندگی روزمره می تواند چالشی را پیش روی افراد قرار دهد. یکی از بزرگ ترین چالش های موجود، به مقدار زیاد اجزای تشکیل دهنده و فناوری ها و عناصری است که در این شرایط به کار می رود. اصلی ترین موضوع طراحی و به کارگیری محصولات و خدمات جدید برای برنامه هایی است که یا خاص هستند یا برای تولید انبوه طراحی می شوند. این توانایی های فنی و عملکردی از طریق ترکیب اجزای تشکیل دهنده مختلف به عنوان یکپارچه سازی سیستم های هوشمند شناخته می شود. این واژه چالش به کار بردن فناوری ها، اجزای تشکیل دهنده و عناصر مختلف در یک سیستم واحد را نشان می دهد. توسعه سیستم های هوشمند نیازمند ترکیب دانش و راه حل است. به همین خاطر چالش های موجود ممکن است در حوزه مهارت ها، ابزار و تجهیزات مورد نیاز، طراحی و تولید این سیستم های هوشمند یکپارچه باشد.
سیستم های هوشمند علاوه بر یکپارچه سازی فناوری های مختلف می توانند نیازهای بخش های مختلف همچون حمل و نقل، انرژی، سلامت، امنیت، تولید و ICT را هدف قرار دهند. یکپارچه سازی سیستم های هوشمند می تواند با چالش های زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی همچون کمبود منابع، تغییرات آب و هوایی، پیر شدن جمعیت و سایر موارد دست و پنجه نرم کند. این قابلیت ها سیستم های هوشمند را مجبور می کند به سمت ابداعی شدن و چابک بودن بروند. ارتباط بین سیستم های هوشمند و بخش کاربرد در SRA پلتفرم فناوری اروپا برای یکپارچه سازی سیستم های هوشمند آمده است. Bombieri و همکارانش با کار بر روی این دستورالعمل ها توانسته اند پلتفرم هم طرحی برای سیستم های هوشمند توسعه دهند که SMAC نام دارد. پلتفرم SMAC چالش های موجود در یکپارچه سازی دامنه های ناهمگن و دردسرساز را هدف قرار می دهد. این نوع دامنه ها ممکن است در توسعه سیستم های هوشمند بروز کنند.
56584629 – building management system concept on blurred background
برخی از نواحی که سیستم های هوشمند می توانند در آن به کار روند شامل استفاده از راه حل های هوشمند برای راه حل های زیست محیطی همچون خودروهای بدون سرنشین، لاجستیک های هوشمند یا تسهیلات مدیریت و بهره وری انرژی است. در صنعت خودروسازی، یکپارچه سازی سیستم های هوشمند را می توان برای سیستم های پیش از حادثه و قابلیت های کمک راننده استفاده کرد. به نظر می رسد سیستم های هوشمند به عنوان بنیان و اساسی برای سیستم های بهره وری در انرژی و تجدیدپذیر به کار خواهند رفت. یکی از نواحی کلیدی که سیستم های هوشمند می توانند در آن به کار روند، اینترنت اشیا به خاطر کارکردهای هوشمند برای اشیای روزمره است. این اشیای هوشمند در برگیرنده غذاهای صنعتی یا محصولات غذایی است که می تواند از افراد کهنسال پشتیبانی کند و منابع غذایی و کیفیت آن را بهبود ببخشد.
فناوری سیستم های هوشمند نقش مهمی در بهبود بخش سلامت دارند چون ابزارهای تشخیصی، مانیتورینگ لحظه ای، درمان، تعامل و بهبود کیفیت بیماران را در اختیار افراد قرار می دهند. یکی از مهم ترین و خلاقانه ترین راه حل های موجود استفاده از دستگاه های کوچک هوشمند و اندام های مصنوعی در بخش سلامت است.
نتیجه گیری:
این روزها پیشرفت در فناوری های دیجیتال و ارتباطات جدید کاربرد مهمی برای سیستم های هوشمند دارند و به قابلیت های جدید اجازه می دهند با پر کردن خلا بین اجزای تشکیل دهنده و محصولات سیستم های بدیعی بسازند. هدف باید توسعه اکوسیستم رقابتی از سیستم های یکپارچه هوشمندی باشد که به اجزای سازنده اقتصاد دیجیتال منجر می شود.