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[モノのインターネット工学入門のための完全な知識ポイントの最終確認] 第 4 章 モノのインターネット インテリジェント ハードウェアと組み込み

2024-07-11

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第 4 章 IoT インテリジェント ハードウェアと組み込み

組み込み技術の基本概念

組込みシステムの開発プロセス
  • 第一段階:シーケンサシステムを核とした研究段階
  • 第 2 段階: 組み込み中央処理装置 CPU と単純なオペレーティング システムをコアとする段階
  • 第 3 段階: 組み込みオペレーティング システムによってマークされる段階
  • 第4段階:ネットワーク運用をベースとした組込みシステムの開発段階
組み込みシステムのアーキテクチャ

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組込みシステムの特徴

特定のアプリケーションに特化したコンピュータ システム

コンピュータのハードウェアとソフトウェアをアプリケーションの特定のニーズに合わせて調整する

コンピュータの機能、信頼性、コスト、サイズ、消費電力の要件に適応する

IoTスマートハードウェア

インテリジェント ハードウェアの基本概念

「インターネットセンサーコンピューティング、通信、知能制御、ビッグデータクラウドコンピューティング」など複数の技術の統合を体現しており、その核となるのがインテリジェントテクノロジー

これは、ハードウェア テクノロジがよりインテリジェントになり、よりユーザー フレンドリーな対話方法になり、「クラウド」に統合される傾向を示しており、スマート ハードウェアがモノのインターネット業界の発展における新たな注目のスポットになることを示しています。

「インテリジェントハードウェア産業のイノベーションと発展のための特別行動(2016~2018年)」では、開発に重点を置いたインテリジェントハードウェア製品の5つのカテゴリー(インテリジェントウェアラブルデバイス、インテリジェント車載機器、インテリジェント医療・健康機器、インテリジェントサービス)を明確にしている。ロボット、および産業グレードのインテリジェント ハードウェア機器。

AI

人工知能は、人間の知能をシミュレート、拡張、拡張するための理論、方法、技術応用システムを研究および開発する科学です。

人工知能研究の目標は、機械に人間と同じように考え、識別し、処理する能力を与えることです。

人工知能研究の基本的な内容:

  1. インテリジェントセンシング
  2. 知的な推論
  3. 知的な推論
  4. スマートアクション
人間とコンピュータの相互作用

スマート ハードウェアをサポートする 6 つのテクノロジーは次のとおりです。人間とコンピュータのインタラクション、ハードウェア構造、ソフトウェアアプリケーション、機器連携、情報セキュリティ、エネルギー制御

「アプリケーションの革新」はモノのインターネットの開発の中核であり、「ユーザーエクスペリエンス」はモノのインターネットのアプリケーション設計の魂です。ユーザーのアクセス方法の多様性とモノのインターネットのアプリケーション環境の違いが決定します。モノのインターネットのインテリジェント ハードウェア特有の人間とコンピューターの対話モード。

IoT スマート ハードウェアの設計を成功させるには、さまざまな IoT アプリケーション システム要件とユーザー アクセス方法に基づいて、IoT スマート ハードウェアの人間とコンピュータの相互作用の問題を慎重に解決する必要があります。人間とコンピュータの相互作用に関する多くの素晴らしいアイデアは、モノのインターネット アプリケーションになる可能性もあります。ある分野

人間とコンピュータの対話の基本的な方法

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IoT インテリジェント ハードウェアを使用した人間とコンピューターの相互作用の特徴

従来のキーボードとマウスの入力方法、および画面のテキストとグラフィックの対話方法は、モバイル環境やポータブル IoT 端末デバイスのアプリケーションのニーズにはもはや適していません。従来の人間とコンピューターの対話方法は放棄され、新しい人間とコンピューターの対話方法が必要になります。開発される。

ウェアラブル コンピューティング デバイスは、人間とコンピュータのインタラクションに関する研究に使用されます。仮想インタラクション、顔認識、仮想現実と拡張現実、EEG制御、フレキシブルディスプレイとフレキシブルバッテリーなど。この新技術は、モノのインターネット インテリジェント ハードウェアの特別なニーズに適応でき、モノのインターネット インテリジェント ハードウェアの人間とコンピュータの対話技術の研究において重要な参考および実証の役割を果たします。

  1. 仮想インタラクション技術
  2. 顔認識技術
  3. 仮想現実と拡張現実技術
    1. 仮想現実の特徴: 没入感、インタラクティブ性、想像力
    2. デスクトップ仮想現実システム、没入型仮想現実システム、分散型仮想現実システム、拡張現実システム
  4. フレキシブルディスプレイ技術
  5. フレキシブルバッテリー技術

ウェアラブル コンピューティングの研究とモノのインターネットにおけるその応用

ウェアラブルコンピューティングの基本概念(ウェアラブルコンピューティング)

モノのインターネット アプリケーションの開発により、ウェアラブル コンピューティング アプリケーションは現在、スマート医療、スマート ホーム、スマート交通、スマート産業、スマート グリッドの分野に拡張および発展しています。

ウェアラブルコンピューティングは、「人間中心」「人と機械の統合」という特徴を体現し、着用者に「独占的」かつ「パーソナライズされた」サービスを提供します。

ウェアラブル コンピューティング デバイスは「クラウドエンド」モードで動作し、ウェアラブル コンピューティングとビッグデータ技術の統合は、ウェアラブル コンピューティング デバイスの研究開発とモノのインターネットの応用に大きな影響を与えるでしょう。

分類
  1. ヘッドセット
  2. 着用スタイル
  3. 手で着用する
  4. フットウェア

知能ロボットとモノのインターネットにおけるその応用に関する研究

第一世代のロボットの主な特徴は、所定の作業シーケンスでのみ動作できる、位置が固定され、プログラムされていない、センサーレスの電気機械装置であることです。

第二世代ロボットの主な特徴は、センサーの適用によりロボットの操作性が向上したことです。研究者は、触覚センサー、圧力センサー、視覚感知システムなどのさまざまなセンサーをロボットに取り付け、人工知能の方向に開発します。

第 3 世代ロボットの主な特徴は、各種センサーを搭載し、複雑な論理的推論、判断、意思決定が可能、初歩的な認識機能と自動プログラム生成機能、障害物を自動的に回避する機能などです。

第4世代ロボットの主な特徴は、高度な人工知能、自己複製、自動組立、ロボットネットワークから「クラウドロボット」への進化です。

応用の見通し

ネットワークを通じて制御される知能ロボットは、世界に対する優れた認識能力と知的処理能力を私たちに示しています。知能ロボットは、環境保護、防災・救援、セキュリティ、航空宇宙、軍事、工業、農業、医療・ヘルスケアなどの分野におけるモノのインターネットの応用において重要な役割を果たすことができ、確実に社会の重要な一員となるだろう。モノのインターネット

モノのインターネット開発の最終目標は、単に物と物を相互接続することではなく、リアルタイムの認識、動的な制御、情報サービスを実現するコンピューティング、通信、制御、コラボレーション、および自律性の機能を備えた多くのインテリジェント デバイスを生み出すことです。インテリジェントロボット研究の目標 ロボットの行動、学習、知識認識能力も追求されており、現時点ではインテリジェントロボットはモノのインターネットの研究目標と多くの類似点を持っています。

クラウド コンピューティング、ビッグ データ、およびインテリジェント ロボット技術の統合により、クラウド コンピューティングの強力なコンピューティングおよびストレージ機能により、インテリジェント ロボットの多くのコンピューティングおよびストレージ タスクを集中させることができるようになりました。クラウドにより、単一のロボットがクラウド コンピューティングとストレージ リソースにアクセスできるようになり、ロボットに必要なオンボード コンピューティングとストレージが減り、ロボットの製造コストが削減され、モノのインターネットにおけるインテリジェント ロボット アプリケーションの高さと深さが増加します。

分類
  1. 産業用ロボット
  2. 農業ロボット
  3. サービスロボット
  4. 医療ロボット
  5. マイクロロボット
  6. 微細操作ロボット
  7. 人型ロボット
  8. おもちゃのロボット
  9. 特殊ロボット
  10. 宇宙ロボット
  11. 軍事ロボット