物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備怎樣才可以變得強(qiáng)大

在過(guò)去幾年中，一個(gè)重要的技術(shù)趨勢(shì)是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的大量采用。雖然物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有時(shí)也被稱為智能設(shè)備，但我見(jiàn)過(guò)的大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備并沒(méi)有那么聰明，許多設(shè)備只包含將其數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫说?a href="http://ttokpm.com/v/tag/117/" target="_blank">傳感器。當(dāng)然，還有更復(fù)雜的設(shè)備（尤其是在消費(fèi)領(lǐng)域），但是在商業(yè)/工業(yè)方面，物聯(lián)網(wǎng)在很多情況下還沒(méi)有發(fā)揮出它的真正潛力。

雖然我認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備應(yīng)該配備強(qiáng)大的處理能力和內(nèi)存，但這可能會(huì)適得其反。使物聯(lián)網(wǎng)舉措如此成功的原因之一是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備往往價(jià)格低廉，一般不需要太多維護(hù)。向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備添加額外硬件將不可避免地增加設(shè)備的成本和復(fù)雜性。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：想想瘦身

有一種方法可以使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備變得更加強(qiáng)大，而無(wú)需額外的硬件支持。訣竅是將設(shè)備視為瘦客戶端并執(zhí)行后端處理。

顯然，這種方法并不適用于所有設(shè)備。例如，我家書房門上有一個(gè)傳感器，用來(lái)傳達(dá)門的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)，當(dāng)我外出時(shí)，它能確保姆不會(huì)進(jìn)入書房。像門傳感器這樣簡(jiǎn)單的東西可能不會(huì)從更復(fù)雜的體系架構(gòu)中受益，但是還有很多其他類型的設(shè)備可能會(huì)受益。

這種類似瘦客戶端的方法并非史無(wú)前例。Alexa智能音箱一直以來(lái)都是瘦客戶端，似乎永遠(yuǎn)如此。當(dāng)有人與Alexa智能音箱說(shuō)話時(shí)，該命令不會(huì)在設(shè)備內(nèi)部處理，相反，用戶的語(yǔ)音輸入被傳輸?shù)皆品?wù)器進(jìn)行處理，并返回處理結(jié)果。這種方法可以應(yīng)用于商業(yè)或工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，而不會(huì)給設(shè)備增加顯著的成本或復(fù)雜性。一些設(shè)備已經(jīng)這樣做了，但我認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)沒(méi)有得到充分利用。

我一直在思考瘦客戶端的物聯(lián)網(wǎng)方法，并且總是想知道這種技術(shù)的局限性。畢竟，諸如設(shè)備數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)延遲和可用的處理能力等因素都會(huì)影響這種體系架構(gòu)的有效性。然而，最近我看到了這種技術(shù)的一個(gè)非常新穎的用法。

一個(gè)奇怪的演示

在開(kāi)講之前，我先告訴大家我見(jiàn)過(guò)的一個(gè)最奇怪的技術(shù)演示。這是一只由無(wú)線電控制的蟑螂，我說(shuō)的不是機(jī)器蟑螂，而是一只真正的蟲子。

這是在20世紀(jì)90年代，我已經(jīng)不記得我到底在哪里看到了這個(gè)演示。有人在蟑螂的大腦上安裝了一個(gè)遙控接收器，如果操作員向左移動(dòng)操縱桿，則會(huì)向蟑螂的大腦發(fā)送一個(gè)告訴它向左移動(dòng)的小電子信號(hào)。該演示讓人感覺(jué)既有趣又不安，事實(shí)上，這樣的東西可以被用來(lái)工作是很有意思的，但同時(shí)，我發(fā)現(xiàn)這個(gè)演示令人不安，因?yàn)檫@對(duì)生物來(lái)說(shuō)似乎是一件很殘忍的事情。

主持人解釋說(shuō)，蟑螂可以進(jìn)入人類無(wú)法進(jìn)入的地方，并且有各種各樣的應(yīng)用，從災(zāi)后救援到國(guó)防等等。我必須承認(rèn)，我總是有點(diǎn)懷疑用遙控蟑螂作為間諜工具的提議。許多人在蟑螂出沒(méi)的地方瘋叫，此外，一只背上綁著電子設(shè)備的蟑螂并不十分微妙。

我提出無(wú)線電控制蟑螂的原因是因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)似乎正在重新引起了人們的興趣。不過(guò)，這一次，研究人員并沒(méi)有給不幸的蟲子植入外科植入物，而是創(chuàng)造了一種作為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的機(jī)器昆蟲（甚至可能是成群的機(jī)器昆蟲）。

信不信由你，有各種各樣的機(jī)器昆蟲正在測(cè)試或開(kāi)發(fā)中。例如，勞斯萊斯已經(jīng)制造了機(jī)器昆蟲，它們可以爬進(jìn)噴氣式飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部并進(jìn)行目視檢查，而這項(xiàng)任務(wù)以前需要拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)完成。該公司還創(chuàng)造了用于類似目的的機(jī)器蛇。

同樣，英國(guó)軍方已經(jīng)制造了一種像蜻蜓大小的情報(bào)收集無(wú)人機(jī)。像它的生物同類一樣，這種無(wú)人機(jī)有四個(gè)翅膀和四條腿，甚至看起來(lái)跟蜻蜓一模一樣。

或許關(guān)于機(jī)器昆蟲最酷的事情是正在創(chuàng)造的各種各樣的設(shè)計(jì)。研究人員專注于模仿飛蟲，但現(xiàn)在陸生機(jī)器昆蟲也正在被創(chuàng)造出來(lái)，有人甚至想出了如何制造一種能在水面上行走的機(jī)器昆蟲。

那么，這與物聯(lián)網(wǎng)或類似于瘦客戶端的后端處理有什么關(guān)系呢？好吧，考慮一下無(wú)線電遙控汽車的所有內(nèi)部部件（這可以被認(rèn)為是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的機(jī)器人）。當(dāng)然，遙控汽車需要結(jié)構(gòu)部件，例如框架和車輪，它還需要電池、馬達(dá)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、無(wú)線電接收器、電子速度控制器和其他一些部件?，F(xiàn)在想象一下，試圖把所有這些都塞進(jìn)一個(gè)像蟲子一樣大小的東西里。好像還不夠，再想象一下，為商用無(wú)人機(jī)增添傳感器，以及一臺(tái)電子飛行計(jì)算機(jī)，它可以接收所有的感官輸入，并將其轉(zhuǎn)化為指令，使無(wú)人機(jī)能夠飛行。

至少在目前的技術(shù)條件下，期望將所有這些部件塞進(jìn)蚊子般大小的東西里是完全不現(xiàn)實(shí)的。我個(gè)人見(jiàn)過(guò)的機(jī)器昆蟲非常簡(jiǎn)單，我看到的那一臺(tái)甚至沒(méi)有用“真正”電機(jī)。相反，機(jī)翼是由導(dǎo)電材料制成的，當(dāng)施加電流時(shí)，這種材料會(huì)改變形狀，因此，連續(xù)快速地打開(kāi)和關(guān)閉電流會(huì)導(dǎo)致翅膀煽動(dòng)。

因?yàn)闄C(jī)載飛行計(jì)算機(jī)太大太重，我看到的機(jī)器昆蟲被設(shè)計(jì)成一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。機(jī)器昆蟲會(huì)通過(guò)無(wú)線連接傳輸傳感數(shù)據(jù)，后端計(jì)算機(jī)會(huì)將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成指令，并實(shí)時(shí)傳輸回機(jī)器昆蟲。不用說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)延遲可能是災(zāi)難性的，因?yàn)槿绻麤](méi)有飛行計(jì)算機(jī)的指令，這個(gè)機(jī)器昆蟲就無(wú)法繼續(xù)飛行。

這是一個(gè)昆蟲，一個(gè)功能

我發(fā)現(xiàn)機(jī)器昆蟲已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，這絕對(duì)令人著迷，我堅(jiān)信在設(shè)計(jì)這些機(jī)器昆蟲時(shí)學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌虿⑺茉煳磥?lái)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。機(jī)器昆蟲毫無(wú)疑問(wèn)地證明，一臺(tái)連網(wǎng)設(shè)備也可以完成復(fù)雜的任務(wù)，即使該設(shè)備配備了最少的硬件。

我發(fā)現(xiàn)機(jī)器昆蟲的另一個(gè)有趣之處是，昆蟲群可以合作完成單個(gè)昆蟲（甚至無(wú)人機(jī)）無(wú)法獨(dú)自完成的任務(wù)。我最喜歡的Ted演講是Raffaello D‘Andrea的一次演講，他在演講中展示了成群的無(wú)人機(jī)可以通過(guò)協(xié)同工作來(lái)完成一些非常特別的任務(wù)。