ما هي استخدامات مكعبات ليغو الذكية، وماذا يمكنك أن تبني بها؟

إذا كنت تتساءل ما هي استخدامات مكعبات ليغو الذكية؟باختصار، يحوّل هذا النظام مكعبات ليغو الكلاسيكية إلى قطع قادرة على التفاعل مع الضوء والصوت والحركة، دون الحاجة إلى شاشات أو تطبيقات. أما الإجابة المطولة، والأكثر إثارة للاهتمام، فهي أن هذه المحاولة هي الأكثر طموحًا من ليغو حتى الآن لإدخال نظامها الكلاسيكي إلى عالم الإلكترونيات دون التخلي عن جوهره التناظري.

لطالما كانت شركة LEGO مهتمة بالتكنولوجيا الرقمية لسنوات، ولكن مع SMART Brick والجديد أنظمة اللعب الذكية يتجرأ على وضع أجهزة استشعار وميكروفونات ورقائق إلكترونية داخل مكعب بناء عادي بحجم 2x4. والنتيجة هي مكعب يرصد حركته ومحيطه والشخصيات في المشهد، ويتفاعل مع المؤثرات الضوئية والصوتية التي تصاحب القصة التي يتخيلها الطفل (أو البالغ).

ما هي بالضبط مكعبات ليجو الذكية ونظام اللعب الذكي؟

كشفت شركة LEGO رسميًا عن منصتها أنظمة اللعب الذكية في معرض الإلكترونيات الاستهلاكية (CES) في لاس فيغاس، وصفت الشركة هذا التطور بأنه الأهم في نظام ألعابها منذ ظهور المجسمات المصغرة في أواخر السبعينيات. والهدف هو تمكين الهياكل المادية المعتادة من التفاعل في الوقت الفعلي من خلال الأضواء والأصوات والسلوكيات التفاعلية، دون المساس بمنطق البناء الحر الذي ميّز العلامة التجارية.

ضمن هذا النظام، يمثل القلب التكنولوجي لـ الطوب الذكيإنها قطعة ليغو كلاسيكية بحجم 2x4 تبدو كأي قطعة عادية من الخارج، لكن الأمر مختلف تمامًا من الداخل. تحتوي هذه القطعة على شريحة صغيرة مخصصة، أصغر حتى من قطعة الليغو القياسية، بالإضافة إلى مستشعرات للحركة والضوء والصوت، ومصفوفة LED، ومكبر صوت مصغر قادر على توليد مؤثرات صوتية فورية.

بخلاف المقترحات التكنولوجية الأخرى للشركة، مثل Mindstorms أو تجارب الواقع المعزز، هنا الأجهزة الإلكترونية مخفية تماماً. داخل الطوبة، فلا يرى اللاعب أي كابلات أو شاشات أو وحدات غريبة. ما بين يديه لا يزال طوبًا متشابكًا، لكنه الآن قادر على التفاعل مع طريقة التعامل معه.

تؤكد شركة LEGO أن SMART Play ليس ملحقًا إضافيًا، بل هو منصة مصممة لتدوم لعقود يتوافق هذا النظام مع بقية نظام مكعبات الليغو، سواءً مكعبات عام ١٩٥٨ أو المكعبات التي ستصدر لاحقًا. بل وتؤكد الشركة أن هذا النظام مصمم "للقرن القادم من اللعب" مع الليغو.

مكونات النظام: وحدة التحكم الذكية (SMART Brick)، وبطاقات التعريف الذكية (SMART Tags)، وشخصيات التحكم الذكية المصغرة (SMART Minifigures).

النظام البيئي بأكمله لـ أنظمة اللعب الذكية تتمحور هذه المجموعة حول ثلاثة عناصر تعمل معًا: مكعبات SMART، وبطاقات SMART، وشخصيات SMART المصغرة. الفكرة هي أنك لا تشتري أدوات منفصلة، ​​بل قطعًا تندمج بسلاسة في أي بناء.

El الطوب الذكي إنه مركز العمليات. يعمل كعقل ومكبر صوت المشهد: يستقبل البيانات من مستشعراته الداخلية، ويكشف عن العلامات والشخصيات القريبة، وبناءً على ذلك، يُشغّل تسلسلات من الأضواء والأصوات. ويتفاعل عند دورانه أو اهتزازه أو ميله أو دخوله في هيكل متحرك، مثل طائرة أو مركبة.

وبجانبه يوجد بطاقات ذكيةهذه قطع مربعة بحجم 2x2 تحمل مُعرّفات رقمية فريدة. تُخبر هذه العلامات القطعة بنوع الشيء أو السياق الذي تُمثله: كعكة عيد ميلاد، قمرة قيادة مركبة فضائية، عرش شرير، أو أي سيناريو آخر. من خلال تقريبها أو وضعها في مواقع مُحددة، يتعرف النظام على الموقف ويُعدّل سلوكه، مُغيرًا الأصوات، وأنماط الإضاءة، أو غيرها من المؤثرات.

وأخيرًا، هناك الـ شخصيات مصغرة ذكيةشخصيات مصغرة مزودة بمكون رقمي يجسد "الشخصيات" والمزاج. عندما تدخل إحدى هذه الشخصيات إلى اللعبة، يمكن للنظام أن يستجيب بشكل مختلف اعتمادًا على ما إذا كانت، على سبيل المثال، بطلًا أو شريرًا أو شخصية محايدة، مما يُولد مجموعات من ردود الفعل التي تختلف باختلاف من يجلس على العرش، أو من يقود السفينة، أو من يشارك في المشهد.

تؤكد شركة LEGO أن هذه العناصر الثلاثة ليست ألعابًا منفصلة، ​​ولكن أجزاء من نفس اللغة: أجزاء تتصل مادياً كما هو الحال دائماً، ولكنها الآن "تتعرف" على بعضها البعض رقمياً لتوليد سلوكيات أكثر ثراءً دون تعقيد حياة المستخدم.

تقنية داخلية: أجهزة استشعار، وصوت، وإضاءة بدون شاشات.

كان أحد القرارات الرئيسية لمشروع SMART Play هو الاستغناء عن الشاشات والكاميرات والذكاء الاصطناعي. على الرغم من أن قطعة الليغو تتضمن ميكروفونًا، فقد أوضحت شركة LEGO ذلك. يُستخدم فقط كمستشعر إدخال للكشف عن الضربات أو الطرق أو بعض الأصوات، دون تسجيل أو إرسال الصوت إلى أي مكان.

داخل الطوبة الذكية نجد معالج دقيق منخفض الطاقة وتتضمن هذه التقنية مستشعرات قصور ذاتي متنوعة، مثل مقياس التسارع والجيروسكوب، مما يسمح للطوبة بالكشف بدقة عالية عما إذا كانت تتعرض للاهتزاز أو الدوران أو الميلان أو ما إذا كانت جزءًا من هيكل متحرك. وبفضل ماسح الألوان ومستشعرات الضوء، يمكنها أيضًا التفاعل مع التغيرات البيئية، مثل تغيرات الإضاءة أو وجود ألوان معينة.

يتم توفير الصوت بواسطة مكبر صوت مصغر بفضل اتصاله بجهاز توليف صوتي داخلي، يمكنه توليد مؤثرات صوتية في الوقت الفعلي، وليس مجرد تشغيل مقاطع صوتية مسجلة. وهذا يسمح بإنشاء مشهد صوتي ديناميكي: إذ يمكن أن يتغير صوت محركات السفينة تبعًا لميلها، أو يزداد هدير المحرك حدةً عندما "تتسارع" السفينة في يد اللاعب.

في الوقت نفسه، تقوم مجموعة صغيرة من مصابيح LED المدمجة في الطوبة بتفعيل تأثيرات إضاءة متناسقة مع السياق والتفاعل المادي، تحاكي أضواء المقصورة، أو ومضات الانفجارات، أو إشارات الإنذار، أو ومضات بسيطة تصاحب الحدث. يتم التحكم في كل هذا من... محرك ألعاب داخلي والتي تجمع بين قراءات المستشعرات والمعلومات التي توفرها العلامات الذكية والشخصيات المصغرة.

تزعم شركة LEGO أن النظام قد صُمم بمنطق من عمر افتراضي طويل وتقادم محدودستأتي التحسينات المستقبلية من خلال تحديثات البرامج التي توسع السلوكيات والأصوات، دون الحاجة إلى استبدال الأجهزة كل بضع سنوات، وهو أمر ذو أهمية بالغة في عالم الألعاب الإلكترونية.

بريك نت والتواصل بين الطوب الذكي

عند استخدام عدة وحدات SMART Bricks في نفس البناء، يتم تطبيق ما يلي بريك نتيستخدم هذا النظام بروتوكول اتصال خاصًا يعتمد على تقنية بلوتوث منخفضة الطاقة. ويتيح هذا النظام للوحدات الذكية اكتشاف بعضها البعض، وتبادل المعلومات، وتنسيق ردود أفعالها دون الحاجة إلى محاور خارجية أو أجهزة تحكم عن بعد أو تطبيقات جوال.

بفضل BrickNet، يمكن للطوب الذكي تحديد الوضع والاتجاه النسبيان فيما يتعلق بالقطع النشطة الأخرى، بالإضافة إلى التفاعل مع المجالات المغناطيسية ووجود علامات أو شخصيات مصغرة معينة. يفتح هذا المجال أمام تصميمات تتفاعل فيها أجزاء مختلفة من المشهد بطريقة متزامنة: على سبيل المثال، حظيرة طائرات تهتز وتصدر ضوضاء عند إقلاع سفينة، أو عدة أقسام من قلعة تغير جوها عند دخول شخصية معينة.

يتضمن نهج LEGO إنشاء شبكات الطوب اللامركزيةحيث تتخذ كل قطعة قرارات محلية بناءً على ما تدركه، دون الاعتماد على جهاز مركزي. هذا يقلل من التعقيد بالنسبة للمستخدم: فلا حاجة لربط كل قطعة بجهاز محمول أو إعداد شبكة معقدة؛ ما عليك سوى تجميعها والبدء باللعب.

ومن المزايا الأخرى لهذه البنية أن اللعبة تعمل بشكل كامل بدون اتصال بالإنترنتلا حاجة إلى شبكة واي فاي أو حسابات عبر الإنترنت أو تحديثات سحابية مستمرة، مما يطمئن العديد من الآباء القلقين بشأن خصوصية الأطفال وتعرضهم الرقمي.

تؤكد الشركة أن وراء هذا النظام... محفظة تضم أكثر من عشرين براءة اختراع، بما في ذلك شريحة SMART Play ASIC مخصصة، مصممة من الصفر لإدارة الصوت وأجهزة الاستشعار والاتصالات ضمن القيود المادية لوحدة بناء 2×4.

البطارية والشحن ومتانة جهاز SMART Brick

ولتشغيل كل هذه الأجهزة الإلكترونية، يشتمل جهاز SMART Brick على بطارية داخلية قابلة لإعادة الشحن صُممت قاعدة الشحن اللاسلكي من LEGO لتتحمل جلسات اللعب الطويلة، وهي قادرة على شحن عدة قطع في وقت واحد. يتيح هذا للعائلات التي تمتلك أكثر من مجموعة وضع القطع على القاعدة ببساطة عند عدم استخدامها، والاستغناء عن الأسلاك.

في بعض الاختلافات أو الأجيال من مفهوم الطوب الذكي، يتم أيضًا مراعاة الشحن. منفذ USB-C مخفيهذا يجعل توصيله سهلاً كأي جهاز حديث آخر. على أي حال، كانت الأولوية هي تجنيب المستخدم عناء فتح حجرات البطاريات أو التعامل مع البراغي والأغطية الهشة.

تزعم شركة LEGO أن البطارية تحتفظ بوظائفها حتى بعد فترات طويلة من الخمولهذه نقطة بالغة الأهمية بالنسبة للألعاب الإلكترونية التي غالباً ما تبقى في علبتها لأشهر. الفكرة هي أنه يمكنك إخراج المجموعة من الخزانة بعد سنوات، وشحنها قليلاً، ومواصلة اللعب دون أن تلاحظ مرور الوقت.

بفضل مزيج الشحن اللاسلكي، وعمر البطارية الطويل، واستهلاك الطاقة المنخفض للرقاقة، يُعدّ SMART Brick خيارًا مثاليًا لأسلوب لعب LEGO المعتاد، حيث يتم تجميع المجسمات وتفكيكها وإعادة تشكيلها باستمرار. إنه ليس جهازًا هشًا يُعامل كالهاتف المحمول، بل قطعة مصممة لتحمّل الاستخدام القاسي. الصدمات والسقوط والاستخدام المكثف.

كل هذا يعزز فكرة أن الطوبة الذكية ليست مجرد أداة عابرة، بل هي جزء هيكلي من منظومة العلامة التجارية، مع مهنة تدوم لسنوات عديدة مثل أي قطعة بلاستيكية أخرى من الشركة.

التعلم، واللعب الإبداعي، ومهارات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات

إلى جانب عرض الضوء والصوت، فإن إحدى أقوى حجج شركة ليغو لتبرير استخدام مكعبات SMART Brick هي إمكاناتها التعليمية. يفتح هذا العمل الباب أمام... ديناميكيات البرمجة الأساسية والتفكير المنطقي، سواء من خلال واجهات مرئية مثل كتل التعليمات البرمجية أو من خلال أنظمة مبسطة من القواعد وردود الفعل.

في بعض المناهج، وخاصة تلك الموجهة نحو التعليم، يمكن ربط الطوبة بتطبيقات تسمح بتحديد الإجراءات: إذا اكتشف النموذج سقوطًا، يُطلق إنذارًا؛ إذا أظلمت البيئة، تُضاء الأنوار؛ إذا اهتزت شخصية معينة، يتم إطلاق رد فعل محدد. هذا يحول الطوبة إلى جسر بين الروبوتات التعليمية التقليدية ولعبة البناء المجانية.

الفرق الكبير في مجموعات الروبوتات الضخمة هو أن تبقى التكنولوجيا غير مرئية داخل الطوبة.مما يسمح بحدوث التعلم بشكل أكثر طبيعية. يركز الطفل على القصة التي يريد سردها والنموذج الذي يريد بناءه، بينما يتم دمج منطق الحواس وردود الفعل بشكل شبه لا واعٍ.

يؤكد خبراء التعليم أن هذا النوع من التجارب يساهم في تطوير مهارات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، بالإضافة إلى تعزيز حل المشكلات والتفكير النقدييمثل تنسيق العديد من الوحدات الذكية داخل نفس الهيكل المعقد تحديًا حتى للمستخدمين المتقدمين، الذين قد يواجهون سيناريوهات تتفاعل فيها وحدات مختلفة مع بعضها البعض.

بالنسبة للعديد من الآباء والمعلمين، تكمن قيمة SMART Brick في حقيقة أن فهو يقلل الفجوة بين المتعة التناظرية البحتة والتدريب التقني.مما يسمح للأطفال بتعلم مفاهيم البرمجة والإلكترونيات مع الاستمرار في لعب "ليغو" كالمعتاد.

النقاش والنقد: هل يمثلان تهديداً أم تطوراً للعب الحر؟

لم يخلُ ظهور مكعبات SMART Brick من الجدل. فقد أشار بعض الخبراء في مجال الطفولة واللعب، مثل مدير منظمة Fairplay، إلى أن هذه المكعبات الذكية قد تقويض ما جعل ليغو مميزة، مما يؤدي إلى تحويل بعض مبادرات الطفل نحو أنظمة استجابة محددة مسبقًا.

وقد لوحظ أيضاً أن القيمة التاريخية للعلامة التجارية تكمن في حرية الإبداع المطلقة باستخدام مكعبات بسيطة، دون تعليمات تفرضها التكنولوجيا. من هذا المنظور، ثمة خطر يتمثل في أن تُقيّد الإلكترونيات نوع القصص والهياكل التي يبتكرها الأطفال، إذا لم تظهر التأثيرات الأكثر إثارة إلا عند اتباع أنماط لعب محددة.

رداً على هذه الانتقادات، دافعت شركة LEGO عن نفسها بالقول إن نظام SMART Play مصمم لـ قم بتوسيع نطاق اللعب البدني، لا تستبدله.يتم إبقاء التكنولوجيا في الخلفية عمداً: فلا توجد شاشات تشتت الانتباه، ولا يلزم الاتصال بالإنترنت، ويمكن استخدام النظام كجهاز عادي إذا نفدت البطارية أو إذا كنت ترغب ببساطة في اللعب بدون مؤثرات.

تؤكد الشركة أن أولويتها كانت تجنب "تأثير الجهاز اللوحي" والحفاظ على تركيز الطفل على القطع المادية والبناء الإبداعي. فالأصوات والأضواء مصممة لمرافقة الخيال، لا لتوجيه الحركة بشكل صارم.

في الواقع، يعكس التصميم نفسه الخالي من الذكاء الاصطناعي والكاميرات تلك الرغبة في البقاء على الهامش. ضجة التكنولوجيا وإعطاء الأولوية لأمن النظام وخصوصيته ومتانته، حتى لو كان ذلك يعني التخلي عن بعض الميزات الرائجة.

ثماني سنوات من التطوير والتزام طويل الأمد

تُقرّ شركة LEGO بأنّ تقنية SMART Play ومكعبات SMART Brick هي نتيجة لجهودٍ حثيثةٍ تقريبًا عقد من العملبعد إجراء دراسات في حوالي عام 2017، حددت الشركة أن الأطفال يتوقعون ثلاثة أشياء من ألعابهم: التجارب الاجتماعية، والنتائج الملموسة لأفعالهم، وأن تتطور اللعبة بمرور الوقت.

كان التحدي هائلاً: دمج هذه التوقعات في نظام المكعبات الكلاسيكي دون الإخلال به. ولتحقيق ذلك، شكّلت LEGO فريقًا متعدد التخصصات من الخبراء في الهندسة والتصميم والصوت وتجربة المستخدم والحوسبة، بهدف ضمان تفاعل المجسمات بشكل متناسق مع الشخصيات والسياق والتفاعل المادي، دون التخلي عن... جوهر اللعب المفتوح.

خلال هذه العملية، تم اختبار العديد من النماذج الأولية، وكاد المشروع أن يُلغى في عدة مناسبات بسبب مشاكل فنية ومشاكل تتعلق بالجدوى. تعديل نهائي كان هذا هو العنصر الذي سمح بتجميع كل القطع معًا: الشحن اللاسلكي الموثوق، وأجهزة الاستشعار القوية، والتحديد النسبي للمواقع بين الطوب، والصوت الديناميكي، وشريحة خاصة تتناسب مع الحد الأقصى للحجم المسموح به بواسطة الطوب القياسي.

أسفر هذا الجهد عن حوالي 25 براءة اختراع متعلقة بالنظام، بما في ذلك شريحة ASIC الخاصة بالصوت وأجهزة الاستشعار، وبروتوكول BrickNet، ومجموعة التقنيات للتعرف على العلامات والشخصيات المصغرة. كل هذا يدل على أن LEGO لا تنظر إلى هذا على أنه مجرد موضة عابرة، بل كـ ركيزة مستقرة لنظامها البيئي للعقود القادمة.

لم يكن اختيار سلسلة حرب النجوم كأول ترخيص مصادفة: فهي تجمع بين متطلبات سردية متنوعة، وإعدادات مختلفة، وقاعدة جماهيرية ضخمة، مما يجعل هذه المجموعات... اختبار إجهاد مثالي للتحقق مما إذا كان النظام قادراً على التعامل مع الضغط في عالم غني جداً بالأصوات والحركات والمشاهد التي لا تُنسى.

مع كل هذا السياق، يصبح من الواضح أكثر ما هي وظيفة مكعبات ليغو الذكية: إنها القطعة التي تسمح للنماذج المادية بالتفاعل بذكاء مع اللعب، وربطها ببعضها البعض. أجهزة الاستشعار والصوت والضوء والسرد ضمن نفس الطوبة، وفتح فصل جديد للعلامة التجارية دون التخلي عما جعلها عظيمة.

مقال ذو صلة:

مكعبات ليغو الذكية: هذه هي المكعبات الذكية الجديدة التي تسعى إلى إحداث ثورة في اللعب البدني

دانيال تيراسا

محرر متخصص في قضايا التكنولوجيا والإنترنت بخبرة تزيد عن عشر سنوات في الوسائط الرقمية المختلفة. لقد عملت كمحرر ومنشئ محتوى لشركات التجارة الإلكترونية والاتصالات والتسويق عبر الإنترنت وشركات الإعلان. لقد كتبت أيضًا في مواقع الاقتصاد والمالية والقطاعات الأخرى. عملي هو أيضا شغفي. الآن من خلال مقالاتي في Tecnobits، أحاول استكشاف كل الأخبار والفرص الجديدة التي يقدمها لنا عالم التكنولوجيا كل يوم لتحسين حياتنا.