22、物联网机器人通信技术：现状、挑战与解决方案

物联网机器人通信技术：现状、挑战与解决方案

1. IoRT通信技术面临的挑战

IoRT（物联网机器人）系统在实现各类机器人解决方案的日常应用中具有巨大潜力，但在通信技术方面面临着诸多挑战。
- 能源与路由优化 ：在WPAN（无线个人区域网络）中，存在能源消耗和路由优化的问题。例如，有研究提出一种能源高效的混合MAC协议，可将能源消耗降低至标准的40%。同时，WPAN网络的路由层有许多增强功能，用于负载平衡、链路估计、移动性支持和能源优化。
- 异构网络管理 ：将不同类型的网络（包括传感器设备和机器人）整合到一个机器人应用中是一项挑战。异构网络的管理涉及排队、路由和优化等问题。软件定义无线电的概念正在被尝试用于解决网络中异构设备的问题，相关的微处理器设计也在进行中。为了使多个网络共存，需要对未授权频谱的信道访问进行公平分配，因此建议采用基于机器学习的信道访问协调方法，以协调来自物联网、Wi - Fi和机器人的竞争设备。
- 节点移动性支持 ：WPAN网络中节点的移动性支持有限或缺乏。不过，随着机器人作为边缘设备，其移动性可用于驱动操作。为此，提出了一些路由协议扩展，如移动性增强RPL、Co - RPL、ME - RPL、mRPL和Backpressure RPL，这些协议允许传输节点或根节点移动。此外，还提出了一些支持WPAN中移动性的介质访问控制协议，如M - ContikiMAC、MobIQ、MX - MAC。
- 数据格式统一 ：机器人和物联网设备之间需要有统一的数据格式，以便它们能够理解彼此传递的信息。虽然有JSON、BSO