10、物联网与机器人技术中的高度分布式系统全解析

物联网与机器人技术中的高度分布式系统全解析

1. 物联网概述

物联网（IoT）是人与服务互联网的一部分，它由智能设备（独立、智能且具备通信能力的微系统）以及传感器/执行器组成。如今，无线物联网借助多种无线电接口（如无线传感器网络、近场通信、低功耗蓝牙）得以集成，发挥着日益重要的作用。

智能设备能提供以下智能服务：
- 数据监测
- 数据采集
- 数据交换
- 数据处理
- 数据挖掘
- 数据分析

常见的物联网应用设备包括智能手机、平板电脑、语音助手（如 Alexa 等）、智能手表/健身追踪器/智能眼镜以及其他智能物品。

为了对智能服务平台进行建模，建立了如下层模型，涵盖三个层面的五层结构：
- 智能设备
- 执行器/物理层
- 以人为中心

物联网系统的设计涉及设备间的联网和交互配置，大致可分为以下项目阶段：
| 阶段 | 标题 | 内容 |
| — | — | — |
| 阶段 1 | 数据采集 | 选择可靠、高质量且完整的数据来源 |
| 阶段 2 | 数据处理 | 挑选正确的数据并定义后续处理格式 |
| 阶段 3 | 数据挖掘 | 运用数学方法进行数据采集和模式识别 |
| 阶段 4 | 预测分析 | 基于经验进行预测 |
| 阶段 5 | 人工智能 | 流程优化 |

在建模物联网系统时，需要考虑诸多问题：
- 传感器和执行器的数量需根据问题而定（质量与成本的权衡），划分越精细，运行和评估所需的能量就越多。
- 实时适用性因问题领域而异。