التنقل الذكي: يتحول إلى "عقد دماغية" للمركبات الكهربائية والطرق المتصلة
أدى ظهور السيارات الكهربائية وأنظمة النقل الذكية إلى تحويل مفاتيح التحكم الإلكترونية من منظمات الطاقة الأساسية إلى "عقد دماغية" مهمة تدير كل شيء بدءًا من أداء البطارية وحتى تدفق حركة المرور. ومن خلال الجمع بين المحولات ورقائق الحوسبة المتطورة واتصالات إنترنت الأشياء، تعمل الشركات المصنعة على حل التحديات طويلة الأمد في مجال التنقل - مثل القلق بشأن النطاق، وعدم كفاءة الشحن، والسلامة على الطرق.
يتضمن أحدث تحديث للطراز 3 من Tesla وحدة تبديل تحكم إلكترونية مدعمة بالذكاء الاصطناعي لنظام إدارة البطارية (BMS). على عكس المفاتيح التقليدية التي تراقب تدفق التيار فقط، تستخدم هذه الوحدة الحوسبة المتطورة لتحليل أكثر من 1000 نقطة بيانات في الثانية - بما في ذلك درجة حرارة البطارية، وجهد الخلية، وأنماط القيادة - لتحسين سرعة الشحن وإطالة عمر البطارية. على سبيل المثال، إذا اكتشف المفتاح ارتفاعًا سريعًا في درجة الحرارة أثناء الشحن السريع، فإنه يقوم تلقائيًا بضبط مدخلات الطاقة لمنع ارتفاع درجة الحرارة، مع الاستمرار في تقليل وقت الشحن بنسبة 12% مقارنة بالطرز السابقة. قال إيلون ماسك أثناء إطلاق الطراز 3: "هذا المفتاح ليس مجرد مكون، بل هو مركز بيانات صغير للبطارية". "هذا ما يتيح لنا تقديم السرعة والمتانة."
وبعيدًا عن المركبات الكهربائية، تستفيد البنية التحتية للطرق المتصلة أيضًا من المفاتيح الذكية. وفي مشروع "الطريق السريع الذكي" في سنغافورة، تتواصل مفاتيح التحكم الإلكترونية المدمجة في إشارات المرور وأجهزة استشعار الطريق في الوقت الفعلي مع المركبات المارة. تستخدم هذه المفاتيح الذكاء الاصطناعي للأشياء (AIoT) لمعالجة البيانات من المركبات الكهربائية القريبة (مثل مستويات شحن البطارية والوجهة) وضبط إشارات المرور وفقًا لذلك. على سبيل المثال، إذا كانت سيارة كهربائية ذات شحن منخفض تتجه إلى محطة قريبة، فيمكن للمفتاح إعطاء الأولوية للأضواء الخضراء لتلك السيارة، مما يقلل وقت السفر إلى الشاحن بنسبة تصل إلى 18%. تقوم المحولات أيضًا بإرسال تنبيهات عن حالة الطريق (مثل الحفر والبقع الجليدية) إلى السيارات المتصلة، مما يقلل من مخاطر الحوادث بنسبة 23% في المناطق التجريبية.
اتخذت شركة ChargePoint السويدية لتصنيع شواحن السيارات الكهربائية خطوة أخرى إلى الأمام من خلال مفتاح "GridSync"، الذي يتصل بشبكات الطاقة المحلية عبر إنترنت الأشياء. يقوم المحول بتحليل أحمال الشبكة في الوقت الفعلي — مع تجنب الشحن خلال ساعات الذروة — ويعيد توجيه المركبات الكهربائية إلى أجهزة الشحن غير المستخدمة. وفي كاليفورنيا، أدى هذا إلى تقليل إجهاد الشبكة خلال أوقات الذروة المسائية بنسبة 15% وخفض تكاليف شحن أصحاب المركبات الكهربائية بمتوسط 28 دولارًا شهريًا.
المنازل الذكية من الجيل التالي: مفاتيح "تتعلم" و"تتوقع"
في المنازل الذكية، ينتقل دمج مفاتيح التحكم الإلكترونية مع الذكاء الاصطناعي للأشياء إلى ما هو أبعد من التحكم الصوتي الأساسي لإنشاء أنظمة "استباقية" - حيث تتعلم المفاتيح عادات المستخدم، وتتكيف مع التغيرات البيئية، وحتى التنبؤ بالاحتياجات قبل ظهورها. لم تعد هذه المفاتيح الذكية خاضعة للتحكم من قبل المستخدمين فقط؛ إنهم يتعاونون بشكل نشط مع الأجهزة الأخرى (مثل أجهزة تنظيم الحرارة، وكاميرات الأمان، والمكانس الكهربائية الآلية) لإنشاء تجارب معيشية سلسة وشخصية.
أطلقت Nest Labs التابعة لشركة Google مؤخرًا Nest Adaptive Switch، الذي يستخدم التعلم الآلي لرسم خرائط الروتين المنزلي. يتصل المفتاح بأجهزة تنظيم الحرارة من Nest وأجهزة استشعار الحركة وحتى الثلاجات الذكية لإنشاء "ملف تعريف العادة" لكل مستخدم. على سبيل المثال، إذا اكتشف أن مالك المنزل يقوم عادةً بتشغيل ضوء غرفة المعيشة في الساعة 7 مساءً ومنظم الحرارة في الساعة 7:05 مساءً، فسيقوم تلقائيًا بتشغيل كلا الجهازين في تلك الأوقات - لضبط التأخير (على سبيل المثال، إذا تأخر المستخدم عن المنزل لمدة 10 دقائق، فسيقوم المفتاح بإيقاف التنشيط مؤقتًا بناءً على بيانات موقع الهاتف). أفاد المستخدمون الأوائل عن انخفاض بنسبة 30% في التعديلات اليدوية على الأجهزة، حيث قال 82% منهم إن المفتاح "يبدو وكأنه يعرف ما أحتاج إليه".
ويأتي ابتكار آخر من شركة المنازل الذكية الصينية Xiaomi، التي طورت مفتاح تحكم إلكتروني متعدد المشاهد مزودًا بقدرات الحوسبة المتطورة. على عكس المحولات القياسية التي تتحكم في جهاز واحد فقط، يمكن لهذا النموذج إدارة أنظمة متعددة والاستجابة للمشغلات المعقدة. على سبيل المثال، إذا اكتشف مستشعر جودة الهواء المدمج في المفتاح مستويات عالية من PM2.5، فإنه يقوم تلقائيًا بتشغيل جهاز تنقية الهواء، وإغلاق النوافذ الذكية، وضبط سرعة المروحة - كل ذلك دون إدخال المستخدم. ويتعلم أيضًا من تصحيحات المستخدم: إذا قام مالك المنزل بخفض سرعة المروحة يدويًا بعد تنشيط المفتاح، فسيقوم النظام بضبط استجابته لأحداث جودة الهواء المستقبلية.
السلامة هي محور رئيسي آخر. يتضمن مفتاح SmartThings من سامسونج الكشف عن الحالات الشاذة المدعومة بالذكاء الاصطناعي: حيث يمكنه تحديد أنماط الاستخدام غير المعتادة (على سبيل المثال، ترك الضوء مضاءً لمدة 12 ساعة عندما يكون المنزل فارغًا) وإرسال تنبيهات إلى المستخدم، أو إيقاف تشغيل الأجهزة تلقائيًا لمنع هدر الطاقة أو مخاطر الحريق. وفي تجربة أجريت على 5000 أسرة، أدى هذا المفتاح إلى خفض الاستخدام غير المقصود للطاقة بنسبة 22% والإنذارات الأمنية الكاذبة بنسبة 40%.
الانصهار التكنولوجي: التحديات والتحولات الصناعية
في حين أن تكامل الذكاء الاصطناعي للأشياء والحوسبة المتطورة قد فتح إمكانات جديدة، فإنه يمثل أيضًا تحديات. تتمثل إحدى العقبات الرئيسية في أمن البيانات: تقوم المفاتيح الذكية بجمع البيانات الحساسة ونقلها (على سبيل المثال، إجراءات المستخدم وعادات شحن المركبات الكهربائية)، مما يجعلها أهدافًا للهجمات الإلكترونية. ولمعالجة هذه المشكلة، تتعاون شركات مثل Cisco مع الشركات المصنعة للمحولات لتضمين التشفير الشامل في أجهزة المحولات، مما يضمن حماية البيانات من التجميع إلى النقل.
التحدي الآخر هو إمكانية التشغيل البيني: العديد من المفاتيح الذكية تعمل فقط مع الأجهزة من نفس العلامة التجارية، مما يحد من اختيار المستخدم. إن تحالف معايير الاتصال (CSA)، الذي يشرف على بروتوكول Matter للمنزل الذكي، يفرض الآن أن تدعم المحولات التي تدعم AIoT Matter، مما يسمح لها بالتواصل مع أجهزة من Apple وGoogle وSamsung وغيرها من العلامات التجارية. ومن المتوقع أن يؤدي هذا "التوافق العالمي" إلى تعزيز اعتماد المستهلكين بنسبة 35% بحلول عام 2027، وفقًا لبيانات وكالة الفضاء الكندية.
وبالنسبة للصناعة، فإن هذا الاندماج التكنولوجي يقود التحول من "تصنيع المكونات" إلى "تصميم الحلول". يقوم صانعو المحولات التقليديون مثل TE Connectivity وOmron الآن بتعيين مهندسي الذكاء الاصطناعي والبرمجيات لتطوير أنظمة محولات متكاملة، بدلاً من مجرد الأجهزة. قال تيرينس كيرتن، الرئيس التنفيذي لشركة TE Connectivity: "لم نعد نبيع المحولات، بل نبيع حلول التحكم الذكية". "تكمن القيمة الآن في مدى قدرة المحول على معالجة البيانات، والاتصال بالأجهزة الأخرى، وحل مشكلات المستخدم الحقيقية."
التوقعات المستقبلية: التحولات إلى "المحاور المركزية"
وبالنظر إلى المستقبل، يتوقع الخبراء أن تصبح مفاتيح التحكم الإلكترونية التي تدعم الذكاء الاصطناعي للأشياء "المحاور المركزية" للأنظمة البيئية الذكية - حيث تربط الأجهزة عبر القطاعات (على سبيل المثال، محول السيارة الكهربائية الذي يشارك البيانات مع نظام إدارة الطاقة في المنزل لتحسين الشحن خلال ساعات خارج الذروة). تشير توقعات IDC لعام 2025 إلى أنه بحلول عام 2030، ستشمل 75% من جميع مفاتيح التحكم الإلكترونية قدرات الذكاء الاصطناعي للأشياء والحوسبة الطرفية، مقارنة بـ 20% فقط في عام 2023.
في مجال التنقل الذكي، قد يعني ذلك محولات تعمل على مزامنة شحن المركبات الكهربائية مع إنتاج الطاقة المتجددة (على سبيل المثال، الشحن فقط عندما تولد الألواح الشمسية طاقة زائدة). في المنازل، قد تتكامل المفاتيح مع أجهزة المراقبة الصحية لضبط البيئات للمستخدمين ذوي الاحتياجات الخاصة (على سبيل المثال، خفض سطوع الضوء لشخص يعاني من الصداع النصفي).
وقالت ميا تشين، المحلل لدى جارتنر: "إن مستقبل مفاتيح التحكم الإلكترونية لا يقتصر على كونها "ذكية" فحسب، بل يتعلق أيضًا بكونها "متكاملة". "ستكون بمثابة الغراء الذي يجمع حياتنا المتصلة معًا، مما يجعل التكنولوجيا تعمل بسلاسة في الخلفية، حتى يتمكن المستخدمون من التركيز على الأمور الأكثر أهمية."
ومع تسارع هذا الاندماج بين الأجهزة والبرامج، لم تعد مفاتيح التحكم الإلكترونية مجرد أجزاء من أنظمة أكبر - بل أصبحت الأنظمة نفسها، مما يعيد تشكيل كيفية تحركنا وعيشنا وتفاعلنا مع العالم من حولنا.
