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物联网设备需要什么才能变得更强大?考虑缩小规模

时间:2023-03-17 22:30:06 科技观察

过去几年的一个重要技术趋势是物联网设备的大规模采用。虽然物联网设备有时被称为智能设备,但我见过的大多数物联网设备并不那么智能,许多只包含将数据传输到云端的传感器。当然,还有更复杂的设备(尤其是在消费领域),但在商业/工业方面,物联网在许多情况下并没有发挥其真正的潜力。虽然我认为物联网设备应该配备强大的处理能力和内存,但这可能会适得其反。物联网计划如此成功的原因之一是物联网设备往往价格低廉,而且通常不需要太多维护。向物联网设备添加额外的硬件将不可避免地增加设备的成本和复杂性。IoT设备:ThinkThinThin有一种方法可以在没有额外硬件支持的情况下使IoT设备更强大。诀窍是将设备视为瘦客户端并执行后端处理。显然,这种方法并不适用于所有设备。例如,我的书房门上有一个传感器,可以传达门的打开/关闭状态,当我外出时,它会确保汤姆不会进入书房。像门传感器这样简单的东西可能不会从更复杂的架构中受益,但有许多其他类型的设备可能会受益。这种类似于瘦客户端的方法并非前所未有。Alexa智能音箱一直都是瘦客户端,似乎永远如此。当有人对着Alexa智能音箱说话时,设备内部并不处理命令,而是将用户的语音输入传输到云端服务器进行处理,并返回处理结果。这种方法可以应用于商业或工业物联网设备,而不会显着增加设备的成本或复杂性。有些设备已经这样做了,但我认为这项技术没有得到充分利用。我一直在考虑物联网的瘦客户端方法,并且一直想知道这项技术的局限性。毕竟,设备数量、网络延迟和可用处理能力等因素都会影响这种架构的有效性。然而,最近我看到了这种技术的一种非常新颖的用法。一个奇怪的演示在我开始之前,让我告诉你一个我见过的最奇怪的技术演示。这是一种无线电控制的蟑螂,我说的不是机器人蟑螂,而是一种真正的虫子。那是在1990年代,我不记得我是在哪里看到这个演示的。有人在蟑螂的大脑中安装了一个遥控接收器,如果操作者将操纵杆向左移动,它就会向蟑螂的大脑发送一个小电信号,告诉它向左移动。该演示既有趣又令人不安,这样的东西可以用来工作这一事实很有趣,但与此同时,我发现该演示令人不安,因为它似乎对生物很重要。主持人解释说,蟑螂可以进入人类不能进入的地方,应用范围很广,从灾后救援到国防等等。我必须承认,我一直对使用遥控蟑螂作为间谍工具的提议持怀疑态度。很多人在蟑螂出没的地方发疯似的尖叫,何况一只背着电子设备的蟑螂也算不上狡猾。我之所以提到无线电控制的蟑螂,是因为人们似乎对这项技术产生了新的兴趣。不过这一次,研究人员并没有给这只倒霉的虫子植入外科手术,而是创造了一种机器人昆虫(甚至可能是一群机器人昆虫),它可以充当物联网设备。信不信由你,有各种各样的机器昆虫正在测试或开发中。例如,Rolls-Royce制造了机器人昆虫,它们可以爬进喷气式飞机发动机并进行目视检查,而这项任务以前需要拆卸发动机。该公司还为类似的目的创造了一条机器蛇。同样,英国军方制造了一种蜻蜓大小的情报收集无人机。与其生物学表亲一样,无人机有四只翅膀和四只腿,甚至看起来与蜻蜓一模一样。也许关于机器人昆虫最酷的事情是正在创造的各种设计。研究人员专注于模仿飞行昆虫,但现在也正在创造陆栖机器人昆虫,有些人甚至想出了如何制造一种可以在水上行走的昆虫。那么这与物联网或用于后端处理的瘦客户端有什么关系呢?好吧,考虑一下无线电遥控汽车(可以认为是一个非常简单的机器人)的所有内部部件。当然,遥控车需要框架和车轮等结构部件,但它还需要电池、电机、转向、无线电接收器、电子速度控制器和其他一些部件。现在想象一下,试图将所有这些塞进一个虫子大小的东西中。好像这还不够,想象一下在商用无人机上添加传感器,以及一个电子飞行计算机,它接收所有感官输入并将其转化为允许无人机飞行的指令。期望将所有这些组件都塞进蚊子大小的东西中是完全不现实的,至少在目前的技术下是这样。我亲眼看到的机器昆虫非常简单,我看到的那个甚至没有使用“真正的”马达。相反,翅膀是由导电材料制成的,当施加电流时会改变形状,因此快速连续地打开和关闭电流会导致翅膀拍打。因为机载飞行计算机太大太重,所以我看到的机器昆虫被设计成一个物联网设备。机器昆虫会通过无线连接传输传感数据,后端计算机会将这些数据转化为指令,实时传回给机器昆虫。不用说,网络延迟可能是灾难性的,因为如果没有飞行计算机的指令,机器昆虫将无法继续飞行。它是一种昆虫,一种功能。我发现机器昆虫已经成为现实绝对令人着迷,我坚信在设计这些机器人昆虫时吸取的教训可以而且将会塑造未来的物联网设备。机器人昆虫毫无疑问地证明,即使使用最少的硬件,连接的设备也可以完成复杂的任务。我发现关于机器人昆虫的另一件有趣的事情是,群体可以合作完成单个昆虫(甚至无人机)无法单独完成的任务。我最喜欢的Ted演讲是RaffaelloD'Andrea的演讲,他展示了成群的无人机如何协同工作来完成一些非常特殊的任务。