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[Revisión final de los puntos de conocimiento completos para la introducción a la ingeniería de Internet de las cosas] Capítulo 4 Hardware inteligente e integrado de Internet de las cosas

2024-07-11

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Capítulo 4 Hardware inteligente e integrado de IoT

Conceptos básicos de tecnología integrada.

Proceso de desarrollo de sistemas integrados.
  • La primera etapa: la etapa de investigación con el sistema de controlador programable como núcleo
  • La segunda etapa: la etapa basada en la unidad central de procesamiento integrada CPU y un sistema operativo simple como núcleo
  • La tercera etapa: la etapa marcada por el sistema operativo integrado
  • La cuarta etapa: la etapa de desarrollo de sistemas integrados basados ​​​​en la operación de red.
Arquitectura del sistema integrado

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Características de los sistemas integrados.

Sistemas informáticos especializados para aplicaciones específicas.

Adaptar el hardware y software de la computadora a las necesidades específicas de la aplicación.

Adaptarse a los requisitos de funcionamiento, confiabilidad, costo, volumen y consumo de energía de la computadora.

Hardware inteligente de IoT

Conceptos básicos de Hardware Inteligente

Incorpora la integración de múltiples tecnologías como "computación de sensores de Internet, comunicación, control inteligente, computación en la nube de big data", y su núcleo esTecnología inteligente

Marca la tendencia de que la tecnología de hardware se vuelva más inteligente, métodos de interacción más fáciles de usar y se integre en la "nube". Indica que el hardware inteligente se convertirá en un nuevo punto de acceso en el desarrollo de la industria de Internet de las cosas.

La "Acción especial para la innovación y el desarrollo de la industria del hardware inteligente (2016-2018)" aclara cinco categorías de productos de hardware inteligente que se centran en el desarrollo: dispositivos portátiles inteligentes, equipos inteligentes montados en vehículos, equipos médicos y sanitarios inteligentes, servicios inteligentes. robots y equipos de hardware inteligentes de grado industrial.

AI

La inteligencia artificial es una ciencia que estudia y desarrolla teorías, métodos y sistemas de aplicación técnica para simular, ampliar y ampliar la inteligencia humana.

El objetivo de la investigación en inteligencia artificial es dar a las máquinas la capacidad de pensar, identificar y procesar cosas como los humanos.

Contenidos básicos de la investigación en inteligencia artificial:

  1. Detección inteligente
  2. razonamiento inteligente
  3. razonamiento inteligente
  4. acción inteligente
la interacción persona-ordenador

Las seis tecnologías que respaldan el hardware inteligente son:Interacción persona-computadora, estructura de hardware, aplicación de software, colaboración de equipos, seguridad de la información y control de energía.

La "innovación de aplicaciones" es el núcleo del desarrollo de Internet de las cosas, y la "experiencia del usuario" es el alma del diseño de aplicaciones de Internet de las cosas. La diversidad de métodos de acceso de los usuarios y las diferencias en los entornos de aplicaciones de Internet de las cosas determinan el Modo de interacción persona-computadora de la particularidad del hardware inteligente de Internet de las cosas.

Un diseño exitoso de hardware inteligente de IoT debe resolver concienzudamente los problemas de interacción entre humanos y computadoras del hardware inteligente de IoT en función de los diferentes requisitos del sistema de aplicaciones de IoT y los métodos de acceso de los usuarios; cierto campo

Métodos básicos de interacción persona-computadora.

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Características de la interacción persona-computadora con hardware inteligente de IoT

Los métodos tradicionales de entrada de teclado y mouse, así como los métodos de interacción gráfica y de texto en pantalla, ya no son adecuados para las necesidades de las aplicaciones de los entornos móviles y los dispositivos terminales portátiles de IoT deben abandonarse los métodos tradicionales de interacción persona-computadora y deben abandonarse nuevos métodos de interacción persona-computadora. ser desarrollado.

Los dispositivos informáticos portátiles se utilizan en la investigación sobre la interacción persona-computadoraInteracción virtual, reconocimiento facial, realidad virtual y realidad aumentada, control EEG, pantalla flexible y batería flexible, etc.La nueva tecnología puede adaptarse a las necesidades especiales del hardware inteligente de Internet de las cosas y tiene un importante papel de referencia y demostración en la investigación de la tecnología de interacción persona-computadora del hardware inteligente de Internet de las cosas.

  1. tecnología de interacción virtual
  2. Tecnología de reconocimiento facial
  3. Tecnología de realidad virtual y realidad aumentada
    1. Características de la realidad virtual: inmersión, interactividad e imaginación.
    2. Sistema de realidad virtual de escritorio, sistema de realidad virtual inmersiva, sistema de realidad virtual distribuida y sistema de realidad aumentada
  4. Tecnología de visualización flexible
  5. Tecnología de batería flexible

Investigación sobre informática portátil y su aplicación en el Internet de las cosas

Conceptos básicos de la informática wearable (computación wearable)

Con el desarrollo de las aplicaciones de Internet de las cosas, las aplicaciones informáticas portátiles se están extendiendo y desarrollando actualmente en los campos de la atención médica inteligente, los hogares inteligentes, el transporte inteligente, la industria inteligente y las redes inteligentes.

La informática portátil encarna las características de "orientación a las personas" y de "integración del hombre y la máquina", además de proporcionar servicios "exclusivos" y "personalizados" al usuario.

Los dispositivos informáticos portátiles funcionan en modo "extremo de la nube", y la integración de la informática portátil y la tecnología de big data tendrá un gran impacto en la investigación y el desarrollo de dispositivos informáticos portátiles y la aplicación de Internet de las cosas.

Clasificación
  1. auriculares
  2. Estilo de uso
  3. usado a mano
  4. calzado

Investigación sobre robots inteligentes y sus aplicaciones en el Internet de las Cosas

Las principales características de la primera generación de robots son: dispositivos electromecánicos de posición fija, no programados y sin sensores que sólo pueden funcionar en una secuencia de trabajo determinada.

Las principales características de los robots de segunda generación son: la aplicación de sensores mejora la operatividad de los robots.Los investigadores instalan varios sensores en robots, como sensores táctiles, sensores de presión y sistemas de detección visual, para avanzar hacia la inteligencia artificial.

Las principales características del robot de tercera generación son: equipado con una variedad de sensores, capaz de razonamiento lógico complejo, juicio y toma de decisiones, con percepción rudimentaria y capacidades de generación automática de programas, y la capacidad de evitar obstáculos automáticamente.

Las principales características de los robots de cuarta generación son: inteligencia artificial avanzada, autorreplicación y ensamblaje automático, y la evolución de las redes de robots a los "robots en la nube".

Perspectivas de aplicación

Los robots inteligentes controlados a través de la red nos muestran sus superpoderosas capacidades de percepción y procesamiento inteligente del mundo.Los robots inteligentes pueden desempeñar un papel importante en la aplicación de Internet de las cosas en la protección del medio ambiente, la prevención y el alivio de desastres, la seguridad, el sector aeroespacial, el ejército, la industria, la agricultura, la atención médica y sanitaria y otros campos, y seguramente se convertirán en un miembro importante de el internet de las cosas

El objetivo final del desarrollo de Internet de las cosas no es simplemente interconectar cosas con otras, sino generar muchos dispositivos inteligentes con capacidades de computación, comunicación, control, colaboración y autonomía para lograr percepción en tiempo real, control dinámico y servicios de información; Objetivo de la investigación de robots inteligentes Lo que también se persigue es el comportamiento del robot, el aprendizaje y las capacidades de percepción del conocimiento. En este punto, los robots inteligentes tienen muchas similitudes con los objetivos de investigación de Internet de las cosas;

La integración de la computación en la nube, los big data y la tecnología robótica inteligente ha llevado a la aparición de "robots en la nube". Debido a las poderosas capacidades de computación y almacenamiento de la computación en la nube, los robots inteligentes pueden concentrarse en una gran cantidad de tareas de computación y almacenamiento; la nube, al tiempo que permite que un solo robot acceda a recursos de almacenamiento y computación en la nube, lo que requiere menos computación y almacenamiento a bordo para los robots, reduce los costos de fabricación de robots y aumenta la altura y profundidad de las aplicaciones de robots inteligentes en el Internet de las cosas.

Clasificación
  1. Robot industrial
  2. robot agrícola
  3. robot de servicio
  4. robot medico
  5. microrobot
  6. robot de micromanipulación
  7. robot humanoide
  8. robot de juguete
  9. robot especial
  10. robot espacial
  11. robot militar