物聯(lián)網中的傳感器融合和遠程情感計算

物聯(lián)網需要的傳感節(jié)點類型變化很大，具體取決于所涉及的應用。傳感節(jié)點應包括用于圖像監(jiān)測的照相機系統(tǒng)、用于智能能源的水或氣流量計、雷達視覺（在需要主動安全時）、感測對象或人是否存在的RFID閱讀器、帶有開/關電路的門和鎖（指示樓宇入侵）或測量溫度的簡單的溫度計。

誰能夠忘記影片“少數派報告”中跟蹤樓宇內的人的熱跟蹤機器蟲？這些機器蟲代表未來的傳感節(jié)點（我認為它們將用于打擊犯罪）。

這些節(jié)點都有一個唯一的ID，可通過遠程指揮和控制拓撲單獨進行控制?，F在有一些用例，帶有RFID和/或近場通信（NFC）和GPS功能的智能手機可接近和獲取一座大樓內各個支持RFID/NFC的事物，與它們進行溝通，并在網絡上注冊它們的物理位置。因此，RFID和NFC在遠程注冊方面將占有一席之地，最終，能夠指揮和控制物聯(lián)網。

圖7傳感器融合支持環(huán)境感知

增加了傳感器融合平臺和遠程情感計算后，大大增加了物聯(lián)網中傳感節(jié)點的功能。

從產品角度來看IoT標準模塊

如果我們將IoT的標準模塊從簡單的節(jié)點看作產品，我們得到的將是使用PAN/BAN/LAN類型通信拓撲，連接到采用不同分層結構網關的傳感節(jié)點/邊緣節(jié)點。這些網關使用WAN通信技術與云進行通信。

圖8從產品角度來看IoT標準模塊

一旦通過接入網絡連接到云，數據就會通過服務器路由用于應用/行為和大數據分析。

7.情境感知

傳感器融合與嵌入式處理和連接一起支持情境感知，而情境感知又實現了一個全新的服務世界。

“情境”是什么？

情境的定義是構成事件、聲明、情況或想法的設置的情況或事實。在軟件編程中，開發(fā)情境感知的應用這一想法已經有一段時間了。情境感知的應用檢查誰、在哪里、什么時候和什么，軟件設計人員使用情境信息確定發(fā)生某種情況的原因，然后在應用中解碼一些行為。

根據這個定義，構成情境感知行為的四類最重要的信息包括：

身份、地點、時間、活動

在使用情境信息制定決定性的行為時，首先在人（和人們之間）產生情境接口，然后在情境里，最后在機器和基礎設施要素之間產生情境接口。帆布、一套油漆管和刷子能夠讓藝術家創(chuàng)造一幅杰作，同樣，情境感知和這些接口是支持各種服務的工具，如果沒有這些，那么這些服務將沒有意義。這正是技術的逐步改進能夠導致整體大于各個組成部分之和的原因。沒有什么能夠像傳感器那樣檢測并提供人類情感的讀數。通過傳感器能夠接入人的心態(tài)，使體驗更加“個人化”。

人、自然和環(huán)境以及機器/基礎設施之間的交互（接口）為確定環(huán)境感知提供了寶貴的數據點，包括：

1.人

運動、姿態(tài)和步伐；對刺激的反應；在給定條件下的情感；任何給定時間的生物特征

2.周圍環(huán)境

地點、高度、溫度、濕度、光、聲音、味道

3.人使用的基礎設施/機器

軌跡、影響、速度、反饋、振動和轉動、與結構完整性相關的變化

圖9為了進行處理而傳輸的環(huán)境數據

在物聯(lián)網中，在傳感節(jié)點采集了輸入后，嵌入式處理節(jié)點對情境感知數據進行處理，然后提供反饋并立即采取行動，或者繼續(xù)傳遞數據以便進行基于云/網絡的處理。在后一種情況下，需要各種連接機制才能把數據傳遞到核心網。例如，在這種情況下，手機或連接的平板電腦就會變成網關，連接到廣域網（WAN）。

8.與傳感器融合/情境感知和遠程情感計算有關的服務

設想一種情形，使用一個傳感器融合平臺，充分利用本地嵌入式處理以及基于云的軟件技術（例如在互聯(lián)網搜索和在線咨詢中使用的模式識別和機器學習），遠程監(jiān)控各種情況，并提供全新的服務類別，所有這些都由基于云的指揮和控制中心自動完成，而無需人的互動。這些服務的種類只受人的想象力的限制，各種情況可能包括：

？水果和蔬菜紙箱上的傳感器能夠跟蹤位置、溫度、運輸途中的振動和顛簸以及產品的氣味，事先警告腐敗情況。然后基于云的指揮和控制中心可自動與運輸卡車或火車進行通信，重新安排運輸線路并存儲這些食物。想象一下，這樣帶來的經濟效益會更大。

？提供方向、優(yōu)惠券、放大的實境地圖和關于交易、免費音樂會及其他娛樂、社交網絡的信息并根據購物者的健康史提供就餐地點信息，幫助商場里的人獲得更好的購物體驗。

我最近在當地兒童醫(yī)院呆了幾天，忍不住考慮該如何改進那里的系統(tǒng)。

？傳感器融合平臺可用于減少醫(yī)院護士檢查病人生命體征的次數，降低醫(yī)療成本。還可以將其用于遠程監(jiān)測病人，不需要病人去醫(yī)院看病，在必要時提供建議或提供預防保健，

？想象一下，將各種傳感器融合平臺和醫(yī)院病房水槽后面的RFID標簽閱讀器結合在一起，讓醫(yī)生和護士監(jiān)控運動，當他們在接觸病人前后忘記洗手（這是從醫(yī)院獲得感染的最大原因之一）時提醒他們。

？REC示例：可一天24小時跟蹤一個人的生命體征、情感和運動。然后可以用這些數據提醒這個人注意他或她的飲食、駕駛等，防止健康問題和/或事故。如果這個人醉酒嚴重，這個人的電話可以呼叫預設置的緊急聯(lián)系人，并提供這個人的位置尋求幫助。試想一下，有多少青少年的父母將簽署這項服務！

？由于結構性問題導致在某些環(huán)境條件下不適合承載車輛的橋可自動提醒基于云的指揮和控制中心，然后指揮和控制中心會提醒所有在路上的汽車（不僅僅提醒駕駛員）遠離這座橋，并采用替代路線。

？駕駛員醉酒的汽車會提醒警察和附近的車輛，避免發(fā)生事故。

？還有許多其他類型的服務利用傳感器融合提供環(huán)境感知服務。

在大多數情況下，在設備級都不需要重大的技術突破便可實現上述情況，人們已經非常關注使用大數據處理、分析工具和機制來生成這些服務類型。只需要逐步改進并將技術生態(tài)系統(tǒng)和參與者匯聚在一起，制定游戲規(guī)則，并從較小的孤立云遷移到“空中全球神經網絡”。

傳感器采集的信息可用于能夠改善和簡化人們的生活的服務，也可以用于數據挖掘和引起安全和隱私問題的其他用例，即物聯(lián)網困境。有了傳感器融合和REC技術，可以為組合添加更多功能。正如互聯(lián)網在不久前像野火般地迅速發(fā)展，不到十年，物聯(lián)網便會觸及我們生活的方方面面，傳感器融合便是物聯(lián)網普及的先鋒。您做好準備了嗎？

圖10環(huán)境助力大數據處理