پردازش محیطی (Ambient Computing)، تحول بزرگ بعدی در دنیای فناوری است

در دنیای امروز، دیگر نیازی به صرف زمان و انرژی برای نشستن پشت کامپیوتر و وارد کردن دستی دستورات نیست. فناوری‌های نوین، انجام بسیاری از امور را تسهیل کرده‌اند. برای مثال، اگر تمایل به شنیدن موسیقی دارید، تنها کافی است از دستیارهای صوتی مانند سیری یا الکسا درخواست کنید تا موسیقی مورد علاقه شما را پخش کنند. همچنین، تصور کنید در منزل مشغول کار هستید و به دلیل تمرکز بر انجام وظایف، فراموش کرده‌اید دمای محیط را تنظیم کنید. در چنین شرایطی، تجهیزات هوشمند به کمک شما می‌آیند. ترموستات هوشمند منزل شما با آگاهی از تنظیمات دلخواهتان، به صورت خودکار دمای محیط را به میزان مطلوب تغییر می‌دهد. به این ترتیب، شما می‌توانید بدون هیچگونه نگرانی و با آرامش خاطر به کار خود ادامه دهید.

ظهور اینترنت اشیا (IoT) نحوه تعامل ما با محیط را متحول کرده است. دستگاه‌های هوشمند مانند ترموستات‌های هوشمند، روشنایی خودکار و سیستم‌های امنیتی خانگی به طور فزاینده‌ای رایج شدند. این دستگاه‌ها می‌توانند به یکدیگر متصل شوند، داده‌های در لحظه را جمع‌آوری کنند و عملیات خود را بر اساس ترجیحات و نیازهای کاربر به طور خودکار تنظیم کنند.

پردازش محیطی چیست و چه تفاوتی با پردازش سنتی دارد؟

اصطلاح پردازش محیطی (Ambient Computing) از مفهومی دیگر به نام پردازش فراگیر (Ubiquitous Computing) گرفته شده است. در اوایل دهه ۱۹۹۰، مارک ویزر، دانشمند علوم کامپیوتر، در مقاله‌ای یک پارادایم جدید را برای ادغام فناوری در زندگی روزمره پیش‌بینی کرد. به گفته ویزر، در دهه ۹۰ میلادی، تعامل انسان و کامپیوتر بر تفکیک واضح میان انسان و ماشین متکی بود، به این معنا که کاربران باید به‌طور فعال دستورهایی را وارد می‌کردند تا کامپیوترها کار خاصی را انجام دهند. اما ویزر آینده‌ای را تصور می‌کرد که در آن، فناوری به‌طور نامحسوس در زندگی روزمره ما تنیده شده باشد، به‌گونه‌ای که دیگر قابل تشخیص از آن نباشد. این ایده، هسته اصلی رایانش محیطی را تشکیل می‌دهد، فناوری‌ای که امروز این نام را به خود گرفته و شیوه تعامل ما با تکنولوژی را دگرگون کرده است.

به طورکلی پردازش محیطی به فناوری فراگیری گفته می‌شود که به طور یکپارچه و روان در محیط روزمره ما ادغام می‌شود. به عبارت دیگر، این فناوری به معنای هوشمندسازی اشیاء و فضاهای اطراف ما با استفاده از سنسورها، هوش مصنوعی و سایر فناوری‌ها است. با بهره‌گیری از این فناوری، کسب‌وکارها می‌توانند عملیات خود را اتوماسیون کرده و تجربه مشتری را به‌طور چشمگیری بهبود بخشند. در حالی که مصرف‌کنندگان نیز از راحتی و کارایی بیشتری در زندگی روزمره خود برخوردار خواهند شد.

رایانش محیطی چگونه تکامل یافته است؟

پردازش محیطی به نقطه‌ای رسیده که در آن، هوش مصنوعی (AI) و دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) به‌طور نامحسوس در پس‌زمینه فعالیت می‌کنند. وظایف روزمره را خودکار کرده و بهبود می‌بخشند، بدون اینکه نیازی به فرمان مستقیم از سوی کاربران باشد. با گذشت زمان، این مفهوم از یک نظریه به واقعیت تبدیل شد؛ به‌ویژه در اواسط دهه ۲۰۱۰ محبوبیت بیشتری پیدا کرد. زمانی که شرکت‌هایی مانند گوگل و HP روی پتانسیل این فناوری تأکید کردند. امروزه، پردازش محیطی به‌طور گسترده توسعه یافته است و نحوه تعامل دستگاه‌ها با محیط اطراف و با یکدیگر را به‌شدت تحت تأثیر قرار داده است.

برخلاف پردازش سنتی که برای عملکرد خود نیاز به ورودی‌های مستقیم کاربر دارد، رایانش محیطی نیازها را پیش‌بینی کرده و به‌طور خودکار عمل می‌کند. در سیستم‌های سنتی، تعامل کاربران با دستگاه‌ها مثلاً از طریق تایپ روی کیبورد یا کلیک کردن با ماوس به صورت مستقیم در ارتباط است. اما در مقابل، این فناوری از هوش مصنوعی (AI) و دستگاه‌های هوشمند استفاده می‌کند تا  بدون نیاز به فعال‌سازی دستی، رفتار کاربران را درک کرده و با آن سازگار شود. این تغییر نه‌تنها تجربه کاربری را بهبود می‌بخشد، بلکه کارایی را افزایش می‌دهد زیرا نیاز به نظارت و مداخله مداوم انسان را کاهش می‌دهد.

چگونه رایانش محیطی تعامل ما با فناوری را متحول می‌کند؟

۱. خانه‌های هوشمند متناسب با نیازهای ما تنظیم می‌شوند

رایانش محیطی این امکان را فراهم کرده است که دستگاه‌های هوشمند مانند ترموستات Google Nest و سیستم‌های روشنایی Philips Hue عادات ما را یاد بگیرند و نیازهای ما را پیش‌بینی کنند. این دستگاه‌ها به‌طور یکپارچه با زندگی روزمره ما ادغام می‌شوند و محیط خانه را به‌صورت خودکار تنظیم می‌کنند، بدون اینکه نیازی به تنظیمات دستی باشد.این فرآیند  راحتی بیشتر و مصرف بهینه‌تر انرژی را فراهم می‌کند.

۲. فناوری‌های پوشیدنی، سلامت را به‌طور پیشگیرانه پایش می‌کنند

رایانش محیطی به دستگاه‌هایی مانند اپل واچ (Apple Watch) و فیت‌بیت (Fitbit) قدرت می‌بخشد تا به‌طور خودکار وضعیت سلامت کاربران را نظارت کنند. این گجت‌های پوشیدنی، علائم حیاتی را ردیابی و داده‌ها را تحلیل می‌کنند تا در صورت مشاهده نشانه‌های مشکل، هشدارهای به‌موقع ارائه دهند و از بروز مشکلات جدی جلوگیری کنند.

۳. دستیارهای صوتی، فناوری را در دسترس‌تر می‌کنند

دستیارهای صوتی مانند سیری (Siri)، الکسا (Alexa) و دستیار گوگل (Google Assistant) نمونه‌های بارز رایانش محیطی در عمل هستند. این فناوری‌ها نیاز به تعامل فیزیکی با دستگاه‌ها را کاهش می‌دهند زیرا فرمان‌های صوتی را پردازش کرده و اجرا می‌کنند. علاوه بر این، کنترل سایر دستگاه‌های هوشمند، مدیریت وظایف و جستجوی اطلاعات را بدون نیاز به وارد کردن دستورات پیچیده انجام می‌دهند. بنابراین، فناوری را به‌طور نامحسوس در زندگی روزمره ما ادغام می‌کنند.

۴. اینترنت اشیا (IoT)، انجام کارهای روزمره را ساده‌تر می‌کند

رایانش محیطی در بسیاری از لوازم خانگی هوشمند به کار گرفته شده است و با کاهش نیاز به انجام کارهای روزمره به‌صورت دستی، زندگی را آسان‌تر می‌کند. به‌عنوان مثال، قهوه‌سازهای هوشمند یا ترموستات‌هایی مانند Ecobee و Nest بر اساس عادات کاربران و داده‌های محیطی، وظایف خود را به‌طور خودکار انجام می‌دهند. در این میان، اینترنت اشیا (IoT) نقشی کلیدی دارد زیرا با ایجاد شبکه‌ای از دستگاه‌های متصل به هم، امکان برقراری ارتباط بین آن‌ها و عملکرد مستقل‌شان را فراهم می‌کند.

۵. واقعیت افزوده (AR)، تعاملات را غنی‌تر می‌کند

اپلیکیشن‌های واقعیت افزوده (AR) با بهره‌گیری از هوش محیطی، اطلاعات متناسب با محیط و موقعیت کاربر را ارائه می‌دهند. به‌عنوان مثال، در فروشگاه‌ها، AR می‌تواند جزئیات محصولات را نمایش دهد و در موزه‌ها، اطلاعات آموزشی مرتبط را در اختیار بازدیدکنندگان قرار دهد. این ادغام نامحسوس بین دنیای دیجیتال و دنیای فیزیکی نشان می‌دهد که رایانش محیطی چگونه تعاملات ما را متحول کرده و مرز بین این دو جهان را از بین می‌برد.

مزایای پردازش محیطی برای کسب‌وکارها و مصرف‌کنندگان

در بخش قبل، نمونه‌های متعددی از نقش رایانش محیطی در تغییر نحوه تعامل ما با فناوری بررسی شد. اکنون، بیایید ببینیم این فناوری چه مزایایی برای مصرف‌کنندگان و کسب‌وکارها دارد:

۱. بهینه‌سازی عملیات به‌صورت کارآمد

رایانش محیطی به‌طور یکپارچه در عملیات کسب‌وکارها ادغام می‌شود و با بهبود روند کار و کاهش فعالیت‌های اضافی، بهره‌وری را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، کسب‌وکارها از افزایش تولید بهره‌مند می‌شوند زیرا دستگاه‌های هوشمند به‌طور خودکار با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. در نتیجه، هزینه‌های عملیاتی کاهش یافته و کارایی افزایش می‌یابد.

۲. ارتقای تعامل با مشتریان

رایانش محیطی با بهره‌گیری از هوش مصنوعی، تعاملات شخصی‌سازی‌شده‌تری را برای مصرف‌کنندگان فراهم می‌کند و خدمات را بر اساس ترجیحات فردی تنظیم می‌کند. کسب‌وکارها با استفاده از این داده‌ها، قادر به جمع‌آوری اطلاعات ارزشمند از مشتریان هستند که منجر به استراتژی‌های بازاریابی دقیق‌تر می‌شود. این امر باعث می‌شود که تعامل با مشتریان به تجربه‌ای جذاب‌تر و رضایت‌بخش‌تر تبدیل شود و در نهایت به وفاداری مشتریان و بهبود تصویر برند کمک می‌کند.

۳. بهبود مدیریت منابع

دستگاه‌های هوشمند مجهز به رایانش محیطی، مصرف منابع را به‌صورت لحظه‌ای بهینه‌سازی می‌کنند. به‌عنوان مثال، در کشاورزی، فناوری رایانش محیطی از طریق سنسورها، پهپادها و سایر دستگاه‌های متصل، داده‌های لحظه‌ای را جمع‌آوری می‌کند. این امر به صنایع (مانند بخش کشاورزی) کمک می‌کند تا منابع را بر اساس نیاز تخصیص داده و از هدررفت جلوگیری کنند.

۴. تقویت قابلیت‌های تصمیم‌گیری

رایانش محیطی به کسب‌وکارها امکان دسترسی به داده‌های لحظه‌ای را می‌دهد تا فرآیند تصمیم‌گیری را بهبود بخشند. مدیران می‌توانند بینش‌های کاربردی را به‌سرعت دریافت کنند که این امر باعث واکنش‌های استراتژیک دقیق‌تر و سریع‌تر می‌شود. در نتیجه، شرکت‌ها چابک‌تر عمل کرده و رقابت‌پذیری بیشتری در بازارهای خود خواهند داشت.

۵. افزایش امنیت عملیاتی

رایانش محیطی با ادغام فناوری‌های نظارتی پیشرفته و هشدارهای لحظه‌ای، امنیت سیستم‌ها را بهبود می‌بخشد. این فناوری به کسب‌وکارها کمک می‌کند تا از داده‌های حساس خود بهتر محافظت کنند و در نتیجه، عملیات ایمن‌تری داشته باشند و اعتماد مشتریان را جلب کنند.

نقش هوش مصنوعی در پردازش محیطی

پردازش محیطی در اصل به‌دنبال ادغام فناوری در زندگی ما به‌گونه‌ای است که عملکرد آن تقریباً برای چشم غیرمسلح نامرئی باشد. اما برای رسیدن به چنین سطوحی از پیچیدگی در فناوری، نیاز به استفاده از پیشرفت‌های دیگر در صنعت فناوری است. و اینجاست که هوش مصنوعی به‌عنوان یک عنصر کلیدی در رایانش محیطی نقش خود را ایفا می‌کند. اکنون، بیایید نقش هوش مصنوعی در رایانش محیطی را بررسی کنیم:

۱. ادغام یکپارچه

سیستم‌های هوش مصنوعی در رایانش محیطی به‌طور مداوم داده‌هایی را از سنسورهای مختلفی که در دستگاه‌های مختلف در محیط‌ها قرار دارند جمع‌آوری می‌کنند. بر اساس این داده‌ها، دستگاه‌های رایانش محیطی در پس‌زمینه کار می‌کنند و فقط زمانی که نیاز باشد فعال می‌شوند. این عملکرد نامرئی به آنچه که به هوش محیطی معروف است، کمک می‌کند. به‌عنوان مثال، در محیط‌های شخصی، هوش مصنوعی می‌تواند دستگاه‌های خانه مانند تصفیه‌کننده‌های هوا و جاروبرقی‌های رباتیک را به‌طور خودکار بر اساس شرایط محیطی، مانند میزان گرده‌افشانی، کنترل کند. از طرف دیگر، در محیط‌های کسب‌وکاری، هوش مصنوعی می‌تواند عملیاتی مانند رزرو میز و اتاق‌ها را به‌محض ورود یک کارمند به ساختمان یا خودکار کردن نظارت بر سلامت در بیمارستان‌ها تسهیل کند.

۲. افزایش کارایی در عملیات کسب‌وکار

در محیط‌های کسب‌وکار، پردازش محیطی مبتنی بر هوش مصنوعی می‌تواند عملیات را ساده‌تر کرده، نیاز به مداخله دستی را کاهش دهد و مدیریت منابع را بهبود بخشد. علاوه بر این، رزرو خودکار اتاق‌های جلسه، ایستگاه‌های کاری شخصی‌سازی‌شده و شرایط محیطی که برای بهینه‌سازی عملکرد کاری تنظیم می‌شوند، از نتایج مستقیم نقش هوش مصنوعی هستند.

۳. آگاهی محیطی

دستگاه‌های مجهز به هوش مصنوعی از سنسورها و پردازش داده‌ها برای آگاهی از محیط اطراف خود و زمینه‌ای که در آن عمل می‌کنند استفاده می‌کنند. به‌طور خلاصه، این به این معناست که دستگاه‌ها قادر به تشخیص تفاوت بین یک محیط خانگی و محیط کاری یا عمومی هستند و پاسخ‌های خود را بر اساس آن تنظیم می‌کنند. این امر توانایی دستگاه‌های محیطی را در تفسیر موقعیت خود در زمینه محیط اطراف بهبود می‌بخشد.

۴. تطبیق و اتوماسیون در زمان واقعی

هوش مصنوعی به دستگاه‌ها این امکان را می‌دهد که به‌طور آنی واکنش نشان دهند. برای مثال، یک سیستم هوش مصنوعی می‌تواند به‌محض تشخیص تغییر در حضور افراد در اتاق، ترموستات را تنظیم کند. در یک محیط کسب‌وکار، این می‌تواند به معنای اقدامات امنیتی تطبیقی باشد که بر اساس افراد حاضر در یک محیط تنظیم می‌شود.

۵. ادغام و هم‌زمان‌سازی بین دستگاه‌ها

هوش مصنوعی فرآیند ادغام چندین دستگاه را تسهیل می‌کند و اجازه می‌دهد که این دستگاه‌ها با یکدیگر به‌طور هماهنگ عمل کنند. این ادغام برای ایجاد یک محیط محیطی یکپارچه بسیار حیاتی است که در آن اقدامات یک دستگاه می‌تواند واکنش‌های دستگاه‌های دیگر را به‌دنبال داشته باشد و بدون نیاز به ورودی کاربر، محیط را بهینه‌سازی کند.

فناوری‌های زیربنایی پردازش محیطی

اینترنت اشیا (IoT)

این فناوری ستون اصلی این مفهوم است. به اتصال اشیاء فیزیکی از طریق اینترنت اشاره دارد که به آن‌ها امکان می‌دهد با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و داده‌ها را مبادله کنند.

سنسورها و محرک‌ها

سنسورها اطلاعاتی در مورد محیط مانند دما، نور، حرکت، کیفیت هوا و غیره را جمع‌آوری می‌کنند. از طرف دیگر، محرک‌ها اجزایی هستند که تصمیمات سیستم را اجرا می‌کنند.

هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

این فناوری‌ها برای تجزیه و تحلیل حجم عظیمی از داده‌های جمع‌آوری شده توسط دستگاه‌های IoT بسیار مهم هستند. آن‌ها به سیستم‌ها امکان می‌دهند تا الگوها را تشخیص دهند، رفتارها را یاد بگیرند و با ترجیحات کاربر سازگار شوند.

شبکه و اتصال

اتصال قابل اعتماد و همه‌جا حاضر برای عملکرد روان محاسبات محیطی ضروری است و اطمینان حاصل می‌کند که داده‌ها می‌توانند به سرعت مبادله شوند.

پردازش ابری و پردازش لبه‌ای

رایانش ابری قدرت محاسباتی و ذخیره‌سازی لازم برای پردازش داده‌های جمع‌آوری شده توسط دستگاه‌های IoT را فراهم می‌کند. با این حال، برای پاسخ‌های بلادرنگ، رایانش لبه‌ای به طور فزاینده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شامل پردازش داده‌ها نزدیک به منبع آن است، بنابراین تأخیر و وابستگی به ابر را کاهش می‌دهد. این رویکرد برای کاربردهای حیاتی که به زمان پاسخ سریع نیاز دارند بسیار مفید است.

چگونه شرکت‌ها می‌توانند از رایانش محیطی برای بهبود محصولات و خدمات خود استفاده کنند؟

۱. بهینه‌سازی تجربه مشتریان

با استفاده از رایانش محیطی، شرکت‌ها می‌توانند تجربه مشتریان را یکپارچه و بی‌وقفه کنند. فناوری رایانش محیطی در دستگاه‌های هوشمند به‌کار می‌رود که نیازهای مشتری را پیش‌بینی کرده و پاسخ‌های هدف‌مند ارائه می‌دهند، که این امر منجر به افزایش رضایت مشتری و در نتیجه وفاداری می‌شود.

۲. اتوماسیون فرآیندهای عملیاتی

شرکت‌ها می‌توانند فرآیندهای روزمره خود را به‌طور خودکار با استفاده از رایانش محیطی اتوماسیون کنند. در نتیجه، این امر به کاهش ساعات کاری و هزینه‌ها، افزایش انعطاف‌پذیری نیروی کار و کاهش خطای انسانی می‌انجامد.

۳. بهبود شخصی‌سازی محصولات

شرکت‌ها می‌توانند محصولات و خدمات خود را با استفاده از هوش محیطی و در سطوح مختلفی از شخصی‌سازی ارائه دهند. هوش مصنوعی داده‌های مصرف‌کننده را بررسی کرده و پیش‌بینی می‌کند، تا دقیقاً بفهمد که مشتری چه چیزی را ترجیح می‌دهد. علاوه بر این، با داشتن چندین نقطه ورودی داده‌ها، سیستم‌های محیطی قادر به درک زمینه یک داده خاص هستند. در نتیجه، این امر امکان شخصی‌سازی بیشتر محصولات را فراهم می‌آورد.

فناوری پردازش محیطی هدف دارد تا تجربه‌های شخصی‌سازی‌شده را از طریق اتوماسیون ایجاد کند. با فناوری محیطی، دیگر نیازی نیست که شما به‌طور دستی بسیاری از وظایف روزمره را انجام دهید. در محیط‌های کسب‌وکار، این فناوری فرآیندهای عملیاتی دستی را اتوماسیون کرده و در نتیجه به بهینه‌سازی تجربه مشتری و تسهیل تخصیص منابع به‌صورت کارآمد کمک می‌کند.

علاوه بر این، امکانات بی‌پایانی که رایانش محیطی ارائه می‌دهد، چیزی کمتر از شگفت‌آور نیست. به‌عنوان مثال، کارشناسان صنعت فناوری پیش‌بینی می‌کنند که در آینده، رایانش محیطی برای ساخت شهرها و ساختمان‌های هوشمند و کارآمدتر استفاده خواهد شد.

همچنین، رشد مستمر فناوری محیطی که پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۲ به ۱۸۵.۵ میلیارد دلار برسد، نشان‌دهنده اهمیت روزافزون این فناوری است. بنابراین، اگر می‌خواهید مسیر شغلی خود را با این فناوری پیشرفته هماهنگ کنید، دوره‌های فناوری Emeritus را در نظر بگیرید و برای آینده آماده شوید.