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新一代物联网的特征和技术挑战

发表时间:2019/1/15 18:34:29  浏览次数:5002  
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物联网”一词源于1999年Kevin Ashton的定义,是指通过各种信息传感设备,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。物联网应用的新趋势主要包括医疗健康应用,移动终端应用,定位系统应用,智能汽车应用,家庭安防应用,工业制造应用等。

传统物联网的感知,视觉传感器非常少见。传统的感知和联网基础设施基本上不能支持视频传感器,数据分析也仅限于稀疏和低占空比的传感器数据,物联网平台还经常受限于能源和功耗的棘手问题。

新一代视频物联网多数由智能化的视觉传感器组成。新型的传感器具有相对完善的图像,视频获取功能,图像,视频数据-般具有直观的特性,适合于人机变互,机器识别难度高。新型的传感器还可以安装嵌入式视频分析功能(便携式视频分析)。

传统的视觉传感器通常为数单一应用设计,据存于本地。联网之后的视觉传感器数据,其应用价值持轻易翻信,视频大数据的大规模联网传输将是一个十分挑战的任务,新一代视频物联网平台需要在在线数据处理,智能化缓存和高效传输之同取得平衡。

新一代视频物联网要求全新的智能化联网思路和设计。无处不在的无线接入系统如WiFi,5G移动通信,蓝牙等联网的云计算平台为视频大数据的云端处理提供方便。下一代网络计算断架构包括边缘计算和雾计算,他们为视频物联网的联网提供了可能性。高效无线接入系统无处不在,新一代的高性能5G移动通信系统正在全面建设,精心设计的5G应用场景专门适用于物联网,尤其是视频物联网。

高通量视觉传感器数据联网传输是极大的挑战。联网传输视频传感器数据必须先进行有效压缩,传统压缩算法似乎不适用于当今发展。视频物联网的集成必须具有图像检索和视频检索功能。视频数据的直观性导致严重的隐私问题,我们应思考如何平衡网络安全和隐私保护

新一代视频物联网的智能化联网数据处理新能力:图像/视频数据与相关非视觉数据的有机集成提供崭新的多维度信息,从其他传感器数据获取的静态/动态参考信息使图像/视频数据价值倍增。多源数据集成不仅可以得到“what is happening”还可以获得“why is happening"和 “how to expect”。

视频物联网的主要特征

无处不在的物联网感知。从传统的标量感知到新型的多媒体感知,从传统的简单感知到嵌入式“感知加处理”。

空时动态的物联网联网功能。从空间分布的传统物联网节点部署到空时动态的视频物联网宽带联网。

视频物联网的全天候数据产生。高性能处理能力的需求需要覆盖物联网全链路,包括边缘计算,雾计算和云计算。

破解支离破碎的信息孤岛困境。促使视频物联网的数据在不同物联网服务之间流畅共享以取得真正全局视野。

视频物联网的若干技术挑战

感知前端嵌入式视觉数据处理至关重要,并需要与前端存储部件连网链接,和各级的能耗效率设计联合优化。

可靠和自适应的视频物联网通讯链接能力才可以保证图像/视频数据在联网的大环境下充分得到应用。

视频数据压缩和视频数据分析的集成平台设计才能够提供有效的基于视频物联网应用的有效搜索和检索。

网络安全和个人隐私的恰当平衡才能保障直观敏感的视觉传感器数据的共享和分布式处理。

建立主视频物联网的标准平台是最后的关键,是破解信息孤岛现象以达到全系统优化的必要条件。

5G:连接机器人和视频物联网的纽带——三大5G应用场景


新一代的应用,其流量模式尚未被完整理解和刻画,一般适用于超大规模数量设备的联网应用既有传统的物联网数据(低数率),又有新型的视频物联网数据(图像/视频);既有非延迟敏感数据(水电气),又有高延迟敏感(健康监控)。从简单的传感器数据到高通量的多媒体数据,既需要低成本(大规模),又要求长寿命。

一,5G、视频物联网和服务机器人

新一代服务机器人通过视觉增强获取更加及时的定位,强大的5G通讯能力和低延时联网确保视觉大数据的感知和处理能力,视觉增强的服务机器人可能得到服务对象的情感和情绪。同样的,视觉物联网可以提供给服务机器人更直接的环境感知功能,新一代服务机器人通过视频物联网获取全方位空时变化环境图,5G的低延时可靠交互确保服务机器人与服务环境的瞬时交互与有效控制。

二,5G、视频物联网和工业机器人

具有视觉能力的工业机器人通过5G网络进行云端适配提供更高端的服务,5G的低延时联网可以实时控制视觉增强的工业机器人的视频传感器和其他先进硬件,5G的可靠覆盖能力可以使视觉增强的工业机器人在更大范围内执行任务。通过5G和视觉物联网,可读计出与人类员工实时沟通的工业机器人,设计出工业机器人集群进行实时协作。

 三,5G、视频物联网和移动机器人

自主移动机器人通常通过内置的传感器、摄像头和复杂软件实施控制,5G和视频物联网使得内置传感数据和外部环境数据得到有效集成,5G的低延时可靠交互能够自动识别环境变化,实时规划新路线和安全绕避所有动态障碍物和流动人员。无人机上的360度全景相机通过5G网络将4K全景视频传输到VR服务器,5G网络和无人机相结合的快速联网视频分析以实现全方位无死角的安防。机载摄像头视频通过5G实时回传现场高清视频画面,结合边缘计算能力于AI技术,快速识别受困人员和周边环境,有效开展搜寻营救工作。

与5G网络一起,视频物联网正在阔步向我们走来。日益增强的视觉传感器数据分析和联网能力,即高带宽,低延时,大规模联网,低功耗联网,让视频物联网更加成熟。当前物理基础设施已经可以基本上满足视频物联网的要求,新一代5G的mMTC应用场景可以满足视频物联网的大规模联网和云雾端计算与通信集成的位特需求。视频物联网将覆盖从小规模个人应用到大规模工业应用的广泛应用场景,例如个人健康监控,居家安全防护,智慧城市应用,工业4.0的制造业自动化。(来源亿欧网)



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