物联网与机器人IORT

在技术历史的长河里,基本是如何让设备与人类交流,或者如何使用设备与其他人交流。


  • 我们怎样才能让我们的电视打开,
  • 我们怎样才能让我们的电脑运行游戏,
  • 我们怎样才能让空调给我们想要的温度。
  • 我们使用互联网向其他人发送电子邮件,在社交媒体上查看其他人,从其他人那里购买东西。


 

物联网是关于限制人类参与该通信网络。这里的互联网不再是通过设备连接的人类网络,而是设备之间相互对话的网络。物联网基本上是一个能够与其他事物通信的事物网络。

 

机器人技术也是为了减少人类的参与。借助机器人技术,我们开发了将人工任务委托给机器的方法。机器人可以辅助甚至代替人类完成任务。

 

因此,这些学科可以从协作中受益是有道理的。机器人技术和物联网的协同工作是我们真正将计算能力带入物理世界的方式。

 

什么是物联网

 

机器人物联网是描述物联网和机器人领域协作的研究领域。

 

IoRT 不是由机器人技术辅助的 IoT 或由 IoT 驱动的机器人技术,而是学科的融合。它是由于意识到这两个领域有很多重叠的目的而慢慢形成的,并且可以从关注它们的结合中获益匪浅。

尽管 IoT 的概念已经存在了二十多年,而机器人技术的时间更长,但 IoRT 是一个相当新颖的研究领域。这两个领域的融合是渐进的,但 IoRT 一词是在2014 年的一份报告中被创造出来并正式定义的。

IoRT也得到边缘计算、云计算、云机器人和IoT中的AI等领域的支持。

IoRT 是我们如何创建能够在物理世界中执行复杂任务的真正自主网络。机器人技术操纵物理世界的能力,以及物联网创建独立和智能网络的能力,具有巨大的潜力。

 

 

物联网的特点

 

要了解什么描述了 IoRT 系统,让我们首先分别了解 IoT 和机器人技术的特征。

 

  • 物联网:传感、连接、通信、智能处理、自学习和可扩展性是物联网的一些特征物联网网络接受感官输入,执行智能计算,从环境中学习,与用户和其他设备通信,可以通过简单的方法从任何距离进行控制,并执行产生某些结果的操作。

 

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  • 机器人技术:传感、控制、处理、行动和交互以及运动是定义机器人的一些特征。根据机器人的设计和构造,这些功能以不同的比例存在。

 

机器人可能能够自主操作并做出智能决策,并可能与其他机器人协作。但大多数机器人的功能仅限于其运动范围内,并且主要专注于与物理世界的交互,而不是参与系统的数字控制。

 

一个显着特征是物联网设备通常不会通过对环境的物理操作来产生输出。他们不像机器人那样四处走动并与物理环境互动。机器人需要物联网来实现智能和协作思维。这就是 IoRT 变得重要的地方。

 

正如2017 年的一篇论文和2018 年的另一篇论文所描述的,IoRT 的特征或组件如下:

 

 

  • 传感/知觉

 

作为 IoT 设备和机器人,IoRT 设备通过软件、传感器和 RFID 和 GPS 等技术感知物理和数字环境。“传感即服务”解决方案是由 IoRT 的这一特性驱动的。与人类以及其他设备进行通信和协作也需要传感。

 

  • 计算

 

IoRT 设备使用云计算和边缘计算执行智能计算。感官输入用作计算中的变量,设备可以主动从数据中学习。IoRT 能够执行具有多个变量、路径和操作过程的复杂任务。

 

  • 连接/通讯

 

与网络上的其他设备、互联网连接以及与其他设备建立通信对于 IoRT 系统的运行至关重要。通信网络是通过互联网、蓝牙、wi-fi 或其他系统建立的。 

 

  • 致动器

 

执行是指采取必要的行动来实现设备的目的。这可能是物理操纵或网络行为。通过机器人技术的整合,物联网实际上可以直接在物理世界中执行操作。

  

  • 控制

对 IoRT 系统进行自主控制,对人工参与的需求最少。通过通信网络,基于 IoRT 的系统还可以从其他设备获取数据。他们可以从数据中学习,相应地调整他们的计划,并在不需要人工协助的情况下解释不同变量的变化。可以通过任何带有接口的设备从任何距离提供人性化的控制。

 

 

物联网的应用

 

IoRT 的潜在应用很多,因为它结合了早先被称为物联网或机器人领域的应用。

IoRT 的应用包括-1。 自主供应链,包括维护、制造、自动化电子商务和精准农业, 2. 医疗保健,包括患者护理、患者监护、手术和过程自动化, 3. 个人机器人,包括远程呈现机器人和智能家居, 4. 物理安全和监控,包括机器人警卫、灾难管理和军事应用,以及 5. 自动化车辆。



物联网的应用


 

  1. 自主供应链

 

从原材料生产到交付系统的供应链的所有部分都可以在 IoRT 系统的帮助下实现自动化。

 

  • 维护:能够自主检测和修复系统问题的 IoRT 驱动机器人是限制供应链中人为干扰的重要一步。

 

  • 制造:还能够根据消费者需求调整产品参数的自动化制造系统可以有助于制造系统从统一的大规模生产转变为满足特定需求。

 

  • 自动化电子商务:电子商务是大规模 IoRT 实施最容易受到影响的目标之一。未来的亚马逊和 Flipkart 设施中下层人员将很少甚至没有。

 

您通过网站下订单,网站将订单发送到存储设施,自主的 IoRT 系统会在存储设施中找到产品,将其包装,在其上贴上所有必需的详细信息标签,然后将其发送出去进行运输。随着制造业和航运业也变得越来越自动化,智能 IoRT 系统很快就会完全满足我们的所有需求。

 

  • 精准农业:  IoRT 可用于精准农业,有针对性地输送肥料、杀虫剂和水。现场的传感器检测到特定需求,并将其传达给机器人,机器人只将适量的资源运送到正确的地方。

 

ABI Research 的研究主管 Philip Solis 是第一个命名和定义 IoRT 的组织,他在接受采访时表示,从短期来看,精准农业是“IoRT 一个特别有前途的领域”。

 

  1. 卫生保健

医院里有很多由人执行的任务,很容易被智能机器人取代。

 

  • 患者护理:为患者提供食物和其他必需品、帮助他们行走以及以其他方式帮助他们等活动可能是智能且反应灵敏的机器人的职责。

 

  • 患者监测:通过将传感器和其他设备连接到患者的身体,可以实时监测他们的健康状况。可能将其与自动药物输送系统相结合,可以产生一个以准确和定时的剂量治疗患者的系统。

 

  • 手术:机器人辅助手术已经流行了一段时间,大部分手术可以由智能机器人完成,几乎不需要人类外科医生的帮助。

 

  1. 个人机器人

 

消费者对 IoRT 个人机器人的需求才刚刚开始普及,但未来潜力巨大。

 

  • 智能家居:未来的智能家居将完全由 IoRT 管理,拥有用于家务、安全、舒适和便利的自动化系统,所有这些都相互连接,为您提供无缝体验。机器人可以打扫你的房间和遛狗,你躺在床上就可以实时了解他们的进展情况。

 

  • 远程呈现机器人:借助这项技术,我们可以派遣机器人代替我们远程参加活动、课程和会议。随着整个大流行的情况,这个行业正在获得更多的相关性和知名度。

 


  1. 物理安全和监控

 

IoRT 系统可用于通过在构成威胁的不同情况下替换人员来避免对宝贵的人的生命造成风险。

 

  • 机器人警卫:机构警卫以及安全部队等,可以由 IoRT 支持的智能机器人取代。他们可以使用摄像头馈送、运动传感器的输入等,以确保完全安全。


  • 灾害管理:任何受灾害影响的地区都会给救援人员带来很大的风险。支持 IoRT 的机器人可用于穿越洪水或地震多发地区、评估情况、运输物资并为灾民提供帮助。

 

  • 军事应用:科幻小说中有关于机器人大战的故事,在这些故事中,各国将部署机器人部队而不是人力,以展示力量而不危及数百万人的生命。离使用无人驾驶无人机攻击进行监控甚至消灭恐怖分子小组已经不远了。

 

  1. 自动化车辆

无人驾驶汽车是交通的未来。随着 IoRT 的广泛实施,汽车可以与其他汽车保持恒定的通信线路,从而防止事故发生、预测交通并找到舒适的路线。来自交通信号和摄像头的反馈也可以由汽车实时监控和处理,以补充这一点。

 

自动导引车 (AGV) 在自主供应链中也有应用。

 

许多这些应用程序也相互影响。智能家居具有医疗保健元素以及安全和监控功能。安全和监控设备以及自动驾驶车辆可用于军事和国防应用。但也许当今最普遍的用途是集成 IoRT 以形成电子商务中的自主供应链。

 

 

物联网实践

 

尽管 IoRT 具有巨大的消费者使用潜力,并且可能成为未来全自动智能家居的基石,但使机器人经济的需求仍然是实现这一目标的障碍。目前 IoRT 的大多数应用都与工业机器人有关。由于使用 IoRT 来优化供应链可以带来很多好处,因此企业渴望实施这些系统。

以下是一些已经实施或正在积极研究的 IoRT 项目和用例 -

 

  • 亚马逊机器人履行中心

亚马逊已经在其仓库中大规模使用机器人。Amazon Robotics Fulfillment Center 将机器人与人类员工一起用于包装箱、移动库存和其他目的。据报道,亚马逊目前在美国各地的配送中心运行着超过 200,000 台机器人。



Chuck是一款用于仓库自动化的智能移动机器人,由 6 River Systems 打造。它协助工人在仓库中运输产品。它绘制需要更多工作以节省时间的区域,自主移动,具有避免碰撞的机制,等等。

 

  • 我是机器人

在个人机器人领域,iRobot的智能真空吸尘器有可能为自动化智能家居铺平道路。它们无论如何都没有感知力,但连接到云端,可以建议和处理时间表,并导航路径。

 

不断增长的物联网市场

 

根据最新报告,全球 IoRT 市场正在增长,预计到 2026 年将达到最高复合年增长率。该领域的主要参与者包括亚马逊、发那科和 iRobot。在中在 未来将见证一个连接网络扩展到您使用的每台设备,从您的智能手表、吸尘器和草坪洒水器,到您的遛狗机器人。每台设备都会根据它消耗的每一点数据进行学习和改进,希望这一切都有助于我们过上更轻松的生活。

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