Умная система

Интеллектуальные системы включают в себя функции обнаружения, срабатывания и управления, чтобы описывать и анализировать ситуацию и принимать решения на основе доступных данных прогнозирующим или адаптивным образом, тем самым выполняя интеллектуальные действия. В большинстве случаев «интеллектуальность» системы можно объяснить автономной работой на основе управления с обратной связью , энергоэффективности и сетевых возможностей.

Характеристики

Умные системы обычно состоят из различных компонентов:

• Датчики для сбора сигналов
• Элементы, передающие информацию на блок управления
• Органы управления и контроля, принимающие решения и дающие указания на основе имеющейся информации.
• Компоненты, передающие решения и инструкции
• Приводы , которые выполняют или запускают требуемое действие

Разработка

Многие интеллектуальные системы произошли от микросистем . Они объединяют технологии и компоненты из технологии микросистем (миниатюрные электрические, механические, оптические и жидкостные устройства) с другими дисциплинами, такими как биология, химия, нанонаука или когнитивные науки .

Существует три поколения умных систем:

• Интеллектуальные системы первого поколения: устройства распознавания объектов , мониторинга состояния водителя и многофункциональные устройства для малоинвазивной хирургии .
• Интеллектуальные системы второго поколения: активные миниатюрные искусственные органы, такие как кохлеарные имплантаты или искусственная поджелудочная железа , передовые системы управления энергопотреблением и сети датчиков окружающей среды .
• Интеллектуальные системы третьего поколения: сочетают в себе технический «интеллект» и когнитивные функции, чтобы обеспечить интерфейс между виртуальным и физическим миром.

Проблемы

Основной проблемой технологии интеллектуальных систем является интеграция множества разнообразных компонентов, разработанных и произведенных с использованием самых разных технологий и материалов. Основное внимание уделяется разработке и производству совершенно новых рыночных продуктов и услуг для специализированных приложений (например, в медицинских технологиях) и для приложений массового рынка (например, в автомобильной промышленности).

В промышленном контексте и при подчеркивании комбинации компонентов с целью объединения их функциональных и технических возможностей в совместимую систему используется термин «интеграция интеллектуальных систем». Этот термин отражает отраслевые требования и особую задачу интеграции различных технологий, размеров компонентов и материалов в одну систему.

Системный подход требует интегрированного проектирования и производства и должен объединять междисциплинарные технологические подходы и решения ( конвергентные технологии ). Поэтому производственные компании, а также исследовательские институты сталкиваются с проблемами, связанными со специализированными технологическими ноу-хау, квалифицированной рабочей силой, инструментами проектирования и оборудованием, необходимыми для исследований, проектирования и производства интегрированных интеллектуальных систем.

Приложения

Интеллектуальные системы решают экологические, социальные и экономические проблемы, такие как ограниченные ресурсы, изменение климата, старение населения и глобализация. По этой причине они все чаще используются в большом количестве секторов. Ключевыми секторами в этом контексте являются транспорт, здравоохранение, энергетика, безопасность и защита, логистика, ИКТ и производство.

Окружающая обстановка

Что касается экологических проблем, интеллектуальные решения для управления и распределения энергии, интеллектуального управления электроприводами, интеллектуальной логистики или энергоэффективного управления объектами могут к 2020 году сократить глобальные выбросы на 23%, что эквивалентно 9,2 Гт CO ₂ экв . .

Автомобильный сектор

В автомобильном секторе интеграция интеллектуальных систем станет ключевым фактором, позволяющим использовать системы предупреждения столкновений и функции прогнозирующей помощи водителю для достижения цели Плана действий по обеспечению безопасности дорожного движения по сокращению вдвое числа смертей в результате дорожно -транспортных происшествий к 2020 году. Кроме того, интеллектуальные системы считаются основополагающими. для устойчивой и энергоэффективной мобильности, например, гибридная и электрическая тяга.

Интернет вещей

Интеллектуальные системы также вносят значительный вклад в развитие будущего Интернета вещей , поскольку они предоставляют интеллектуальные функции повседневным объектам, например, промышленным товарам в цепочке поставок или продуктам питания в цепочке поставок продуктов питания. С помощью активной технологии RFID , беспроводных датчиков, возможностей обнаружения и реагирования в реальном времени, энергоэффективности, а также сетевых функций объекты станут интеллектуальными объектами. Эти умные объекты могут поддерживать пожилых людей и инвалидов. Тщательное отслеживание и мониторинг продуктов питания может улучшить снабжение и качество продуктов питания. Умные промышленные товары могут хранить информацию об их происхождении, назначении, компонентах и ​​использовании. И утилизация отходовможет стать действительно эффективным индивидуальным процессом переработки .

Компания Armatix разработала пистолет , в котором для работы используются наручные часы с радиочастотной идентификацией .

Здравоохранение

В секторе здравоохранения технология интеллектуальных систем приводит к совершенствованию диагностических инструментов, улучшению лечения и качества жизни пациентов за счет одновременного снижения затрат на государственные системы здравоохранения. Ключевыми разработками в этом секторе являются интеллектуальные миниатюрные устройства и искусственные органы , такие как искусственная поджелудочная железа или кохлеарные имплантаты .

Например, устройства «Лаборатория на чипе » имеют биохимические датчики, которые обнаруживают определенные молекулярные маркеры в жидкостях или тканях организма. Они могут включать множество функций, таких как взятие проб, подготовка проб и предварительная обработка проб, обработка и хранение данных, имплантируемые системы, которые могут реабсорбироваться организмом после использования, неинвазивные датчики, основанные на чрескожных принципах, или устройства для реагирования введение лекарства. В здравоохранении интеллектуальные системы часто работают автономно и в сетях, поскольку эти системы способны обеспечивать мониторинг в реальном времени, диагностику, взаимодействие с другими устройствами и связь с пациентом или врачом.

Смотрите также

• Интернет вещей
• Машинное обучение
• микроботика
• РобоБи
• Умная сеть электроснабжения
• Умный город
• Микроэлектромеханические системы

использованная литература

• Ахрас, Г., «Умные материалы и умные системы для будущего» , Канадский военный журнал , 08/2000.
• Рабочая программа Европейской комиссии по ИКТ на 2007-08 гг. [1]
• Рабочая программа Европейской комиссии по ИКТ на 2009–2010 годы [2]
• Гесснер, Томас, изд. (2008). Интеграция интеллектуальных систем 2008: 2-я Европейская конференция и выставка по вопросам интеграции миниатюрных систем - MEMS, MOEMS, интегральных схем и электронных компонентов, Барселона, Испания, 9-10 апреля 2008 г. Берлин: VDE-Verlag. ISBN 978-3-8007-3081-0.
• Гесснер, Томас (2007). Интеграция смарт-систем 2007 Париж, Франция 27. - 28.03.2007; с компакт-диском . Берлин-Оффенбах: VDE-Verl. ISBN 978-3-8007-3009-4.
• Гесснер, Томас (2013). Интеграция умных систем . Берлин-Оффенбах: VDE-Verl. ISBN 978-3-8007-3490-0.
• Мейер, Г. и др.: Усовершенствованные микросистемы для автомобильных приложений, 2009 г. - Интеллектуальные системы для безопасности, устойчивого развития и комфорта, Springer, 2009 г.
• Интернет вещей в 2020 г. – дорожная карта на будущее, 2008 г. [3]
• Стратегический документ «Умные системы для полностью электрических транспортных средств», 2008 г. [4]
• Варадан, ВК: Справочник по интеллектуальным системам и материалам , Inst Of Physics Pub, Лондон, 2005 г.
• Вадхаван, ВК: Smart Structures , Oxford University Press, 2005 г.
• Мейер, Гереон; и другие. (2018). Передовые микросистемы для автомобильных приложений 2018: интеллектуальные системы для чистых, безопасных и общих дорожных транспортных средств . Берлин: Спрингер. ISBN 978-3-319-99762-9.

внешняя ссылка

• Европейская технологическая платформа интеграции интеллектуальных систем (EPoSS)
  • Программа стратегических исследований EPoSS на 2017 г.
  • Витрина продукта Smart Systems Integrated®
• Smart Systems Integration 2009 - Европейская конференция и выставка
• Умные системы для чистых, безопасных транспортных средств общего пользования – 22-й Международный форум по передовым микросистемам для автомобильных приложений (AMAA 2018)