一個(gè)沒有電池的遠(yuǎn)程圖像傳感器并且能進(jìn)行時(shí)間管理

如果一個(gè)小型、廉價(jià)的設(shè)備可以觀察停車場(chǎng)，尋找車位。或者可以發(fā)現(xiàn)交通堵塞，提醒他人改變路線，甚至可以留意公共場(chǎng)所的危險(xiǎn)情況。

卡內(nèi)基梅隆大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程助理教授布Brandon Lucia和他的博士生Harsh Desai以及來自意大利特倫托大學(xué)的合作者一起構(gòu)思了這樣一個(gè)裝置，他們以一種小巧而勤勞的鳥類命名為Camaroptera。

Camaroptera是一個(gè)完全由太陽能電池板供電的無電池遠(yuǎn)程圖像傳感器，即使在擁擠的城市環(huán)境中，也能將圖像無線傳輸?shù)綌?shù)公里之外。Camaroptera收集圖像并通過所謂的邊緣計(jì)算進(jìn)行處理，即傳感器設(shè)備自行進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，而不是花費(fèi)大量時(shí)間和精力將數(shù)據(jù)發(fā)送到遙遠(yuǎn)的云服務(wù)器進(jìn)行處理。

利用邊緣計(jì)算，Camaroptera將機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用到其收集的圖像中。根據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)的結(jié)果，設(shè)備可以通過無線電發(fā)送有趣的圖像，而不理會(huì)無趣的數(shù)據(jù)，從而節(jié)省了原本用于發(fā)送圖像的能源。

"Camaroptera "的神奇之處在于它可以獨(dú)立運(yùn)行，并且可以在大面積的地理區(qū)域內(nèi)運(yùn)行。該設(shè)備可以在偏遠(yuǎn)地區(qū)收集圖像，然后在本地處理圖像，"Lucia說。"在本地進(jìn)行計(jì)算的好處之一是，它避免了使用無線電。從能源的角度來看，使用無線電是非常昂貴的。"

那么，設(shè)備應(yīng)該如何管理其能量呢?有些必須用于收集數(shù)據(jù)，有些用于計(jì)算，有些用于通過無線電發(fā)送數(shù)據(jù)。另外，它還需要找閑置時(shí)間來收集能量。它應(yīng)該在什么時(shí)候做這些任務(wù)呢?面對(duì)這個(gè)問題，Lucia和博士生Kiwan Maeng創(chuàng)造了一種新的算法和系統(tǒng)，用于調(diào)度能量收集設(shè)備如何使用它的時(shí)間和能量。

設(shè)備必須確保每個(gè)應(yīng)用的需求都能及時(shí)得到滿足，而且設(shè)備永遠(yuǎn)不能耗盡能量。例如，如果是陰天，設(shè)備就很難采集太陽能。因此，它就沒有足夠的能量來完成平時(shí)的任務(wù)。調(diào)度算法可以糾正這種情況。

與其讓設(shè)備執(zhí)行復(fù)雜的能源密集型任務(wù)，不如讓它執(zhí)行更簡(jiǎn)單的任務(wù)。

"如果你不能滿足系統(tǒng)應(yīng)該做什么的原始規(guī)范，你可以在有限的可用資源下做一些仍然有用的事情，"Lucia說。"設(shè)備會(huì)以可預(yù)測(cè)和可控制的方式變得更糟。"

像Camaroptera這樣的設(shè)備的另一個(gè)好處是，它們比執(zhí)行相同功能的傳統(tǒng)設(shè)備更便宜。如果你要用這個(gè)來監(jiān)控民用基礎(chǔ)設(shè)施，那就真的很便宜，因?yàn)槟憧梢源罅恐圃焖鼈儯芰渴占囊粋€(gè)重要好處是消除了設(shè)備維護(hù)成本。