Do czego służą klocki LEGO Smart Brick i co można z nich zbudować?

Jeśli się zastanawiasz Do czego służy klocek LEGO SMART BRICK?Krótko mówiąc, przekształca klasyczne klocki LEGO w elementy reagujące na światło, dźwięk i ruch, bez potrzeby korzystania z ekranów czy aplikacji. Dłuższa i znacznie ciekawsza odpowiedź brzmi: to jak dotąd najbardziej ambitna próba LEGO, by przenieść swój klasyczny system do świata elektroniki bez rezygnowania z jego analogowej istoty.

LEGO od lat flirtuje z technologią cyfrową, ale dzięki klockom SMART Brick i nowej technologii System SMART Play Odważył się umieścić czujniki, mikrofony i chipy w standardowym klocku 2x4. W rezultacie powstał klocek, który wykrywa swój ruch, otoczenie i postacie w scenie, reagując efektami świetlnymi i dźwiękowymi, które towarzyszą historii, którą wyobraża sobie dziecko (lub dorosły).

Czym właściwie jest LEGO SMART BRICK i system SMART Play?

LEGO oficjalnie zaprezentowało swoją platformę System SMART Play na targach CES w Las Vegas, opisując go jako najważniejszą ewolucję systemu gier od czasu pojawienia się minifigurek pod koniec lat 70. Celem jest umożliwienie tradycyjnym konstrukcjom fizycznym reagowania w czasie rzeczywistym za pomocą świateł, dźwięków i interaktywnych zachowań, bez naruszania swobodnej logiki budowania, która zdefiniowała markę.

W ramach tego systemu sercem technologicznym jest SMART BrickTo klasyczny klocek 2x4, który z zewnątrz wygląda jak każdy inny element, ale w środku kryje w sobie coś zupełnie innego. Ten klocek zawiera maleńki, niestandardowy układ scalony, mniejszy nawet od standardowego klocka LEGO, a także czujniki ruchu, światła i dźwięku, matrycę LED oraz miniaturowy głośnik, który może generować efekty dźwiękowe na bieżąco.

W przeciwieństwie do innych propozycji technologicznych firmy, takich jak Mindstorms czy eksperymenty z rozszerzoną rzeczywistością, tutaj Elektronika jest całkowicie ukryta. wewnątrz klocka, więc gracz nie widzi żadnych kabli, ekranów ani dziwnych modułów. To, co trzyma w rękach, to wciąż połączone klocki, ale teraz z możliwością reagowania na to, jak się nimi posługuje.

LEGO zapewnia, że ​​SMART Play nie jest dodatkowym akcesorium, lecz platforma zaprojektowana tak, aby przetrwać dziesięciolecia z resztą systemu klocków, kompatybilny zarówno z klockami z 1958 roku, jak i tymi, które dopiero powstaną. Firma twierdzi nawet, że system ten został zaprojektowany z myślą o „następnym stuleciu zabawy” klockami LEGO.

Elementy systemu: klocek SMART, znaczniki SMART i minifigurki SMART

Cały ekosystem System SMART Play Składa się z trzech elementów, które ze sobą współpracują: klocka SMART, znaczników SMART i minifigurek SMART. Chodzi o to, aby nie kupować pojedynczych gadżetów, a raczej elementy, które płynnie integrują się z dowolną konstrukcją.

El SMART Brick To centrum operacyjne. Działa jak mózg i głośnik sceny: odbiera dane z własnych wewnętrznych czujników, wykrywa, które znaczniki i znaki znajdują się w pobliżu i na tej podstawie uruchamia sekwencje świateł i dźwięków. Reaguje na obrót, wstrząs, przechylenie lub wejście w ruchomą konstrukcję, taką jak samolot czy pojazd.

Obok niego są Tagi SMARTTo kafelki 2x2 z unikalnymi cyfrowymi identyfikatorami. Tagi te informują klocek, jaki obiekt lub kontekst reprezentuje: tort urodzinowy, kokpit statku kosmicznego, tron ​​złoczyńcy czy inną sytuację. Zbliżając je lub ustawiając w określonych pozycjach, system rozpoznaje sytuację i dostosowuje swoje zachowanie, zmieniając dźwięki, wzory świetlne lub inne efekty.

Na koniec są Minifigurki SMARTMinifigurki z cyfrowym komponentem, który zawiera „osobowości” i nastroje. Gdy jedna z tych figurek pojawia się w grze, system może reagować różnie, w zależności od tego, czy jest to na przykład bohater, złoczyńca, czy postać neutralna, generując kombinacje reakcji, które różnią się w zależności od tego, kto zasiada na tronie, kto pilotuje statek lub kto uczestniczy w scenie.

LEGO podkreśla, że ​​te trzy elementy nie są oddzielnymi zabawkami, ale części tego samego języka:elementy, które jak zawsze łączą się ze sobą fizycznie, ale teraz także „rozpoznają” się cyfrowo, co pozwala na generowanie bogatszych zachowań bez komplikowania życia użytkownika.

Technologia wewnętrzna: czujniki, dźwięk i światła bez ekranów

Jedną z kluczowych decyzji w projekcie SMART Play była rezygnacja z ekranów, kamer i sztucznej inteligencji. Chociaż klocek zawiera mikrofon, LEGO jasno dało do zrozumienia, że Używany jest wyłącznie jako czujnik wejściowy do wykrywania uderzeń, stuknięć lub pewnych dźwięków, bez konieczności nagrywania lub przesyłania dźwięku gdziekolwiek.

Wewnątrz klocka SMART Brick znajdziemy mikroprocesor o niskim poborze mocy oraz różne czujniki bezwładnościowe, takie jak akcelerometr i żyroskop, które pozwalają klockowi z dużą dokładnością wykrywać, czy jest potrząsany, obracany, przechylany, czy jest częścią ruchomej konstrukcji. Dzięki skanerowi kolorów i czujnikom światła może on również reagować na zmiany w otoczeniu, takie jak zmiany oświetlenia czy obecność określonych kolorów.

Dźwięk jest dostarczany przez zminiaturyzowany głośnik Połączony z wewnętrznym syntezatorem, może generować efekty w czasie rzeczywistym, a nie tylko odtwarzać nagrane klipy. Pozwala to na stworzenie dynamicznego pejzażu dźwiękowego: warkot silników statku może zmieniać się w zależności od jego przechyłu, a ryk silnika nasila się, gdy model „przyspiesza” w dłoni gracza.

Jednocześnie, niewielka matryca LED zintegrowana z kostką aktywuje efekty świetlne skoordynowane z kontekstem i interakcją fizyczną, symulując oświetlenie kabiny, błyski eksplozji, sygnały alarmowe lub proste migotanie towarzyszące akcji. Wszystko to jest sterowane z... wewnętrzny silnik gry który łączy odczyty czujników z informacjami dostarczanymi przez znaczniki SMART i minifigurki.

LEGO twierdzi, że system został zaprojektowany z myślą o logice długa żywotność i minimalne przestarzałośćPrzyszłe ulepszenia będą następować za pośrednictwem aktualizacji oprogramowania, które rozszerzają zachowania i dźwięki, bez konieczności wymiany sprzętu co kilka lat, co jest czymś bardzo istotnym w przypadku zabawek elektronicznych.

BrickNet i komunikacja między inteligentnymi klockami

W przypadku użycia kilku klocków SMART w tej samej konstrukcji, należy wziąć pod uwagę następujące kwestie: BrickNetWykorzystuje opatentowany protokół komunikacyjny oparty na technologii Bluetooth Low Energy. System ten umożliwia inteligentnym klockom wzajemne wykrywanie się, udostępnianie informacji i koordynowanie reakcji bez potrzeby korzystania z zewnętrznych koncentratorów, pilotów czy aplikacji mobilnych.

Dzięki BrickNet, SMART Bricks może identyfikować swoje względne położenie i orientacja w odniesieniu do innych aktywnych klocków, a także reagując na pola magnetyczne i obecność określonych znaczników lub minifigurek. Otwiera to drogę do konfiguracji, w których różne części sceny oddziałują na siebie w sposób zsynchronizowany: na przykład hangar, który wibruje i wydaje dźwięki, gdy statek startuje, lub kilka sekcji zamku, które zmieniają atmosferę, gdy wchodzi do nich określona postać.

Podejście LEGO polega na tworzeniu zdecentralizowane sieci cegiełkowegdzie każdy element podejmuje lokalne decyzje w oparciu o to, co postrzega, bez konieczności korzystania z centralnego urządzenia. To zmniejsza złożoność dla użytkownika: nie ma potrzeby parowania każdego klocka z urządzeniem mobilnym ani konfigurowania skomplikowanej sieci; wystarczy je złożyć i zacząć grać.

Kolejną zaletą tej architektury jest to, że gra działa całkowicie bez połączenia z internetemNie potrzeba Wi-Fi, kont internetowych ani ciągłych aktualizacji chmury, co uspokaja wielu rodziców zaniepokojonych kwestią prywatności dzieci i ich narażenia na dane cyfrowe.

Firma podkreśla, że ​​za tym systemem kryje się portfolio ponad dwudziestu patentów, w tym specjalny układ ASIC SMART Play, zaprojektowany od podstaw w celu zarządzania dźwiękiem, czujnikami i komunikacją w ramach fizycznych ograniczeń kostki 2x4.

Bateria, ładowanie i trwałość klocka SMART Brick

Aby zasilić całą elektronikę, SMART Brick zawiera wewnętrzny akumulator Zaprojektowana z myślą o długich sesjach zabawy, LEGO stworzyło bezprzewodową bazę ładującą, która umożliwia jednoczesne ładowanie wielu klocków. Dzięki temu rodziny posiadające więcej niż jeden zestaw mogą po prostu odłożyć klocki na bazę, gdy nie są używane, i zapomnieć o kablach.

W niektórych wariantach lub generacjach koncepcji inteligentnej cegły uwzględniono również funkcję ładowania. ukryty port USB-CDzięki temu można go łatwo podłączyć, jak każde inne nowoczesne urządzenie. Priorytetem było jednak uniknięcie konieczności otwierania komór baterii lub zajmowania się delikatnymi śrubami i pokrywami.

LEGO twierdzi, że bateria zachowuje swoją funkcjonalność nawet po długie okresy bezczynnościTo krytyczny punkt w przypadku zabawek elektronicznych, które często leżą w pudełku miesiącami. Chodzi o to, aby po latach można było wyjąć zestaw z szafy, naładować go trochę i dalej grać, nie zauważając, ile czasu minęło.

To połączenie ładowania bezprzewodowego, długiej żywotności baterii i niskiego poboru mocy przez chip sprawia, że ​​klocek SMART Brick idealnie wpisuje się w typową dynamikę zabawy klockami LEGO, gdzie konstrukcje są nieustannie składane, rozkładane i przekształcane. Nie jest to delikatny przedmiot, który należy traktować jak telefon komórkowy, ale element zaprojektowany tak, aby wytrzymać nieostrożne obchodzenie się z nim. uderzenia, upadki i intensywne użytkowanie.

Wszystko to wzmacnia przekonanie, że inteligentna cegła nie jest ulotnym gadżetem, lecz strukturalną częścią ekosystemu marki, powołanie, które ma trwać tak wiele lat jak każdy inny kawałek plastiku tej firmy.

Nauka, kreatywna zabawa i umiejętności STEM

Oprócz pokazu światła i dźwięku, jednym z najmocniejszych argumentów LEGO przemawiających za SMART Brick jest jego potencjał edukacyjny. Klocek otwiera drzwi do podstawowa dynamika programowania i logicznego myślenia, zarówno poprzez interfejsy wizualne, takie jak bloki kodu, jak i poprzez uproszczone systemy reguł i reakcji.

W niektórych podejściach, zwłaszcza tych ukierunkowanych na edukację, cegłę można powiązać z aplikacjami, które umożliwiają definiowanie działań: jeśli model wykryje upadek, włącza się alarm; jeśli otoczenie się ściemni, włącza się światło; jeśli dana postać zostanie potrząśnięta, uruchamiana jest określona reakcja. W ten sposób cegła staje się mostem między tradycyjna robotyka edukacyjna i darmowa gra budowlana.

Największą różnicą w przypadku dużych zestawów robotycznych jest to, że Technologia ta pozostaje niewidoczna wewnątrz cegły.Dzięki temu uczenie się przebiega znacznie bardziej organicznie. Dziecko koncentruje się na historii, którą chce opowiedzieć, i modelu, który chce zbudować, podczas gdy logika sensorów i reakcji jest integrowana niemal nieświadomie.

Eksperci ds. edukacji podkreślają, że tego typu doświadczenia przyczyniają się do rozwoju umiejętności STEM (nauka, technologia, inżynieria i matematyka), a także wzmacniają rozwiązywanie problemów i myślenie krytyczneKoordynowanie wielu inteligentnych klocków w ramach tej samej skomplikowanej struktury stanowi wyzwanie nawet dla zaawansowanych użytkowników, którzy mogą spotkać się ze scenariuszami, w których różne moduły oddziałują na siebie.

Dla wielu rodziców i nauczycieli wartość SMART Brick polega na tym, że Zmniejsza przepaść między czysto analogową zabawą a szkoleniem technicznym.umożliwiając dzieciom naukę programowania i elektroniki, podczas gdy dzieci nadal bawią się klockami LEGO.

Debata i krytyka: zagrożenie czy ewolucja gry swobodnej?

Pojawienie się klocków SMART Brick nie obyło się bez kontrowersji. Niektórzy eksperci w dziedzinie dzieciństwa i zabawy, tacy jak dyrektor organizacji Fairplay, zauważyli, że te inteligentne klocki mogą podważyć to, co czyniło LEGO wyjątkowym, przenosząc część inicjatywy dziecka w kierunku z góry określonych systemów reakcji.

Zauważono również, że historyczna wartość marki tkwi w absolutna wolność tworzenia Z prostych klocków, bez instrukcji narzucanych przez technologię. Z tej perspektywy istnieje ryzyko, że elektronika uwarunkowa rodzaj historii i struktur tworzonych przez dzieci, jeśli najbardziej spektakularne efekty pojawią się dopiero po zastosowaniu określonych schematów zabawy.

W odpowiedzi na tę krytykę firma LEGO broni się, argumentując, że SMART Play jest przeznaczony dla rozszerzaj grę fizyczną, nie zastępuj jejTechnologia ta została celowo umieszczona w tle: nie ma żadnych rozpraszających uwagę ekranów, nie jest wymagane połączenie z Internetem, a system można używać jak zwykłą cegłę, jeśli wyczerpie się bateria lub po prostu chcesz grać bez efektów.

Firma podkreśla, że ​​jej priorytetem było uniknięcie „efektu tabletu” i skupienie uwagi dziecka na fizycznych elementach i kreatywnym budowaniu. Dźwięki i światła mają pobudzać wyobraźnię, a nie sztywno kierować akcją.

W rzeczywistości sam projekt bez sztucznej inteligencji i kamer odzwierciedla chęć pozostania na uboczu szum technologiczny i priorytetowo traktować bezpieczeństwo, prywatność i trwałość systemu, nawet jeśli oznacza to rezygnację z pewnych modnych funkcji.

Osiem lat rozwoju i długoterminowe zaangażowanie

Firma LEGO przyznaje, że SMART Play i SMART Brick są wynikiem niemal dekada pracyPo przeprowadzeniu badań około 2017 roku firma doszła do wniosku, że dzieci oczekują od gier trzech rzeczy: doświadczeń społecznych, namacalnych konsekwencji swoich działań i tego, że zabawka będzie ewoluować z czasem.

Wyzwanie było ogromne: zintegrować te oczekiwania z klasycznym systemem klocków, nie łamiąc go. Aby to osiągnąć, LEGO zgromadziło interdyscyplinarny zespół ekspertów z zakresu inżynierii, projektowania, dźwięku, UX i informatyki, z misją zapewnienia, że ​​konstrukcje reagują spójnie na postacie, kontekst i manipulację fizyczną, ale bez porzucania… istota otwartej gry.

W trakcie procesu przetestowano wiele prototypów, a projekt kilkakrotnie był bliski anulowania z powodu problemów technicznych i wykonalności. Ostateczna korekta To właśnie ono umożliwiło dopasowanie wszystkich elementów do siebie: niezawodne ładowanie bezprzewodowe, wytrzymałe czujniki, względne pozycjonowanie klocków, dynamiczny dźwięk i opatentowany układ scalony dopasowany do limitu rozmiaru standardowego klocka.

Efektem tych starań było uzyskanie około 25 patentów związanych z tym systemem, w tym na specyficzny układ ASIC odpowiedzialny za dźwięk i czujniki, protokół BrickNet oraz pakiet technologii rozpoznawania znaczników i minifigurek. Wszystko to dowodzi, że LEGO nie postrzega tego jako chwilowej mody, lecz jako stabilny filar swojego ekosystemu na nadchodzące dekady.

Wybór Gwiezdnych Wojen jako pierwszej licencji nie jest przypadkowy: łączy ona w sobie wymagania narracyjne, różnorodność scenerii i ogromną rzeszę fanów, dzięki czemu te zestawy są idealny test stresu aby sprawdzić, czy system wytrzyma obciążenie w wszechświecie bogatym w dźwięki, ruchy i zapadające w pamięć sceny.

W tym kontekście staje się jaśniejsze, do czego służy LEGO SMART BRICK: to element, który pozwala fizycznym modelom inteligentnie reagować na zabawę, łącząc czujniki, dźwięk, światło i narracja w ramach tej samej cegły i otwierając nowy rozdział dla marki, nie rezygnując z tego, co czyniło ją wspaniałą.

Powiązany artykuł:

Inteligentny klocek LEGO: To nowy inteligentny klocek, który ma zrewolucjonizować zabawę fizyczną

Daniel Terrasa

Redaktor specjalizujący się w zagadnieniach technologii i Internetu z ponad dziesięcioletnim doświadczeniem w różnych mediach cyfrowych. Pracowałem jako redaktor i twórca treści dla firm z branży e-commerce, komunikacji, marketingu online i reklamy. Pisałem także na portalach poświęconych ekonomii, finansom i innym branżom. Moja praca jest także moją pasją. Teraz, poprzez moje artykuły w Tecnobits, staram się odkrywać wszystkie nowości i nowe możliwości, jakie świat technologii oferuje nam każdego dnia, aby poprawić nasze życie.