想象一下,可以利用一個小型且便宜的設(shè)備查看停車場內(nèi)有哪些停車位已經(jīng)滿了,還有哪些空余停車位;或者利用它發(fā)現(xiàn)交通堵塞,從而改變行進路線,避開堵塞,甚至可以用它查看公共場所的危險情況。據(jù)外媒報道,美國卡內(nèi)基梅隆大學(Carnegie Mellon University)電子和計算機工程系助理教授Brandon Lucia與手下的博士生Harsh Desai與意大利特倫托大學(University of Trento)的研究人員合作,設(shè)計了一款這樣的設(shè)備,并以一種微小而勤勞的鳥的名字,將其命名為Camaroptera(拱翅鶯)。
(圖片來源:卡內(nèi)基梅隆大學)
Camaroptera是一款沒有電池的遠程圖像傳感器,完全由太陽能電池板供電,即使在擁擠的城市環(huán)境中,仍然可以無線傳輸幾公里以外的圖像。該款傳感器收集圖像,并通過邊緣計算進行處理,即由傳感器設(shè)備自己進行數(shù)據(jù)分析,而不是花費大量的時間和精力將數(shù)據(jù)發(fā)送至遙遠的云端服務器中進行處理。Camaroptera利用邊緣計算,將機器學習應用到所收集的圖像上?;跈C器學習的結(jié)果,該款設(shè)備可以通過無線電發(fā)送有趣的圖像,同時忽略無趣的數(shù)據(jù),節(jié)省原本用于發(fā)送圖像的能源。
Lucia表示:“Camaroptera的神奇之處在于其可以在很大的區(qū)域范圍內(nèi)獨立運行,可以在偏遠地區(qū)收集圖像,然后在本地處理圖像。在本地進行計算的好處之一就是可以避免使用無線電。從能源的角度看,使用無線電很昂貴?!?/p>
那么,該設(shè)備如何管理其能量呢?其中一些必須用于收集數(shù)據(jù),一些用于計算,還有一些用于通過無線電發(fā)送數(shù)據(jù)。另外,該設(shè)備需要找時間閑置下來收集能量。那么,什么時候來完成這些任務呢?針對這一問題,Lucia和博士生Kiwan Maeng打造了一個新算法和新系統(tǒng),以安排該能量收集裝置使用時間和能量的方式。
該設(shè)備必須確保每個應用需求都及時得到滿足,而且設(shè)備永遠不會處于能量耗盡狀態(tài)。例如,如果是陰天,該設(shè)備就很難收集太陽能,則沒有足夠的能量去完成平時的任務。該安排算法就可以對此進行修正,讓其完成一個更簡單的任務,而不是執(zhí)行復雜且需要很多能量的任務。
Camaroptera等設(shè)備的另一個優(yōu)點是,其比具有相同功能的傳統(tǒng)設(shè)備更便宜。研究人員表示,該設(shè)備的制造、部署和維護成本都很低。