- 物聯網中的傳感器的遠程情感計算
- 來源:賽斯維傳感器網 發表于 2014/12/12
物聯網需要的傳感節點類型變化很大,具體取決于所涉及的應用。傳感節點應包括用于圖像監測的照相機系統、用于智能能源的水或氣流量計、雷達視覺(在需要主動安全時)、感測對象或人是否存在的RFID閱讀器、帶有開/關電路的門和鎖(指示樓宇入侵)或測量溫度的簡單的溫度計。
誰能夠忘記影片“少數派報告”中跟蹤樓宇內的人的熱跟蹤機器蟲?這些機器蟲代表未來的傳感節點(我認為它們將用于打擊犯罪)。
這些節點都有一個唯一的ID,可通過遠程指揮和控制拓撲單獨進行控制。現在有一些用例,帶有RFID和/或近場通信(NFC)和GPS功能的智能手機可接近和獲取一座大樓內各個支持RFID/NFC的事物,與它們進行溝通,并在網絡上注冊它們的物理位置。因此,RFID和NFC在遠程注冊方面將占有一席之地,最終,能夠指揮和控制物聯網。
圖7傳感器融合支持環境感知
增加了傳感器融合平臺和遠程情感計算后,大大增加了物聯網中傳感節點的功能。
從產品角度來看IoT標準模塊
如果我們將IoT的標準模塊從簡單的節點看作產品,我們得到的將是使用PAN/BAN/LAN類型通信拓撲,連接到采用不同分層結構網關的傳感節點/邊緣節點。這些網關使用WAN通信技術與云進行通信。
圖8從產品角度來看IoT標準模塊
一旦通過接入網絡連接到云,數據就會通過服務器路由用于應用/行為和大數據分析。
7.情境感知
傳感器融合與嵌入式處理和連接一起支持情境感知,而情境感知又實現了一個全新的服務世界。
“情境”是什么?
情境的定義是構成事件、聲明、情況或想法的設置的情況或事實。在軟件編程中,開發情境感知的應用這一想法已經有一段時間了。情境感知的應用檢查誰、在哪里、什么時候和什么,軟件設計人員使用情境信息確定發生某種情況的原因,然后在應用中解碼一些行為。
根據這個定義,構成情境感知行為的四類最重要的信息包括:
身份、地點、時間、活動
在使用情境信息制定決定性的行為時,首先在人(和人們之間)產生情境接口,然后在情境里,最后在機器和基礎設施要素之間產生情境接口。帆布、一套油漆管和刷子能夠讓藝術家創造一幅杰作,同樣,情境感知和這些接口是支持各種服務的工具,如果沒有這些,那么這些服務將沒有意義。這正是技術的逐步改進能夠導致整體大于各個組成部分之和的原因。沒有什么能夠像傳感器那樣檢測并提供人類情感的讀數。通過傳感器能夠接入人的心態,使體驗更加“個人化”。
人、自然和環境以及機器/基礎設施之間的交互(接口)為確定環境感知提供了寶貴的數據點,包括:
1.人
運動、姿態和步伐;對刺激的反應;在給定條件下的情感;任何給定時間的生物特征
2.周圍環境
地點、高度、溫度、濕度、光、聲音、味道
3.人使用的基礎設施/機器
軌跡、影響、速度、反饋、振動和轉動、與結構完整性相關的變化
圖9為了進行處理而傳輸的環境數據
在物聯網中,在傳感節點采集了輸入后,嵌入式處理節點對情境感知數據進行處理,然后提供反饋并立即采取行動,或者繼續傳遞數據以便進行基于云/網絡的處理。在后一種情況下,需要各種連接機制才能把數據傳遞到核心網。例如,在這種情況下,手機或連接的平板電腦就會變成網關,連接到廣域網(WAN)。
8.與傳感器融合/情境感知和遠程情感計算有關的服務
設想一種情形,使用一個傳感器融合平臺,充分利用本地嵌入式處理以及基于云的軟件技術(例如在互聯網搜索和在線咨詢中使用的模式識別和機器學習),遠程監控各種情況,并提供全新的服務類別,所有這些都由基于云的指揮和控制中心自動完成,而無需人的互動。這些服務的種類只受人的想象力的限制,各種情況可能包括:
?水果和蔬菜紙箱上的傳感器能夠跟蹤位置、溫度、運輸途中的振動和顛簸以及產品的氣味,事先警告腐敗情況。然后基于云的指揮和控制中心可自動與運輸卡車或火車進行通信,重新安排運輸線路并存儲這些食物。想象一下,這樣帶來的經濟效益會更大。
?提供方向、優惠券、放大的實境地圖和關于交易、免費音樂會及其他娛樂、社交網絡的信息并根據購物者的健康史提供就餐地點信息,幫助商場里的人獲得更好的購物體驗。
我最近在當地兒童醫院呆了幾天,忍不住考慮該如何改進那里的系統。
?傳感器融合平臺可用于減少醫院護士檢查病人生命體征的次數,降低醫療成本。還可以將其用于遠程監測病人,不需要病人去醫院看病,在必要時提供建議或提供預防保健,
?想象一下,將各種傳感器融合平臺和醫院病房水槽后面的RFID標簽閱讀器結合在一起,讓醫生和護士監控運動,當他們在接觸病人前后忘記洗手(這是從醫院獲得感染的最大原因之一)時提醒他們。
?REC示例:可一天24小時跟蹤一個人的生命體征、情感和運動。然后可以用這些數據提醒這個人注意他或她的飲食、駕駛等,防止健康問題和/或事故。如果這個人醉酒嚴重,這個人的電話可以呼叫預設置的緊急聯系人,并提供這個人的位置尋求幫助。試想一下,有多少青少年的父母將簽署這項服務!
?由于結構性問題導致在某些環境條件下不適合承載車輛的橋可自動提醒基于云的指揮和控制中心,然后指揮和控制中心會提醒所有在路上的汽車(不僅僅提醒駕駛員)遠離這座橋,并采用替代路線。
?駕駛員醉酒的汽車會提醒警察和附近的車輛,避免發生事故。
?還有許多其他類型的服務利用傳感器融合提供環境感知服務。
在大多數情況下,在設備級都不需要重大的技術突破便可實現上述情況,人們已經非常關注使用大數據處理、分析工具和機制來生成這些服務類型。只需要逐步改進并將技術生態系統和參與者匯聚在一起,制定游戲規則,并從較小的孤立云遷移到“空中全球神經網絡”。
傳感器采集的信息可用于能夠改善和簡化人們的生活的服務,也可以用于數據挖掘和引起安全和隱私問題的其他用例,即物聯網困境。有了傳感器融合和REC技術,可以為組合添加更多功能。正如互聯網在不久前像野火般地迅速發展,不到十年,物聯網便會觸及我們生活的方方面面,傳感器融合便是物聯網普及的先鋒。您做好準備了嗎?
圖10環境助力大數據處理
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