物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備如何變得更加的強(qiáng)大

在過去幾年中，一個重要的技術(shù)趨勢是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的大量采用。雖然物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有時也被稱為智能設(shè)備，但我見過的大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備并沒有那么聰明，許多設(shè)備只包含將其數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫说?u>傳感器。當(dāng)然，還有更復(fù)雜的設(shè)備（尤其是在消費領(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傳感器，用來傳達(dá)門的開/關(guān)狀態(tài)，當(dāng)我外出時，它能確保姆不會進(jìn)入書房。像門傳感器這樣簡單的東西可能不會從更復(fù)雜的體系架構(gòu)中受益，但是還有很多其他類型的設(shè)備可能會受益。

這種類似瘦客戶端的方法并非史無前例。Alexa智能音箱一直以來都是瘦客戶端，似乎永遠(yuǎn)如此。當(dāng)有人與Alexa智能音箱說話時，該命令不會在設(shè)備內(nèi)部處理，相反，用戶的語音輸入被傳輸?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)為這項技術(shù)沒有得到充分利用。

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)的一個非常新穎的用法。

一個奇怪的演示

在開講之前，我先告訴大家我見過的一個最奇怪的技術(shù)演示。這是一只由無線電控制的蟑螂，我說的不是機(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演示。有人在蟑螂的大腦上安裝了一個遙控接收器，如果操作員向左移動操縱桿，則會向蟑螂的大腦發(fā)送一個告訴它向左移動的小電子信號。該演示讓人感覺既有趣又不安，事實上，這樣的東西可以被用來工作是很有意思的，但同時，我發(fā)現(xiàn)這個演示令人不安，因為這對生物來說似乎是一件很殘忍的事情。

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

我提出無線電控制蟑螂的原因是因為這項技術(shù)似乎正在重新引起了人們的興趣。不過，這一次，研究人員并沒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)器昆蟲正在測試或開發(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)動機(jī)內(nèi)部并進(jìn)行目視檢查，而這項任務(wù)以前需要拆卸發(fā)動機(jī)來完成。該公司還創(chuàng)造了用于類似目的的機(jī)器蛇。

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

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。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，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，考慮一下無線電遙控汽車的所有內(nèi)部部件（這可以被認(rèn)為是一個非常簡單的機(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，為商用無人機(jī)增添傳感器，以及一臺電子飛行計算機(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)實的。我個人見過的機(jī)器昆蟲非常簡單，我看到的那一臺甚至沒有用“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，這種材料會改變形狀，因此，連續(xù)快速地打開和關(guān)閉電流會導(dǎo)致翅膀煽動。

因為機(jī)載飛行計算機(jī)太大太重，我看到的機(jī)器昆蟲被設(shè)計成一個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。機(jī)器昆蟲會通過無線連接傳輸傳感數(shù)據(jù)，后端計算機(jī)會將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成指令，并實時傳輸回機(jī)器昆蟲。不用說，網(wǎng)絡(luò)延遲可能是災(zāi)難性的，因為如果沒有飛行計算機(jī)的指令，這個機(jī)器昆蟲就無法繼續(xù)飛行。

這是一個昆蟲，一個功能

我發(fā)現(xiàn)機(jī)器昆蟲已經(jīng)成為現(xiàn)實，這絕對令人著迷，我堅信在設(shè)計這些機(jī)器昆蟲時學(xué)到的經(jīng)驗?zāi)軌虿⑺茉煳磥淼奈锫?lián)網(wǎng)設(shè)備。機(jī)器昆蟲毫無疑問地證明，一臺連網(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)器昆蟲的另一個有趣之處是，昆蟲群可以合作完成單個昆蟲（甚至無人機(jī)）無法獨自完成的任務(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人機(jī)可以通過協(xié)同工作來完成一些非常特別的任務(wù)。