新的机制为士兵提供了自动化能力,包括在战场等有争议的环境中进行交互、移动、快速、可扩展、安全、强大的计算通信。战场物联网(IoBT)是一项为未来战争开发综合物联网(IoT)解决方案的技术。IoBT 将士兵与装甲、无线电、武器、弹药、健康传感器、全球定位系统等其他物体以及各种物联网设备中的智能技术连接起来。这些 “物”、物体或受限设备可以相互通信,也可以通过现有的网络基础设施(如互联网或网络网格)进行通信。它们在内存存储、计算能力和能源方面的容量大多有限。物联网、网络(设备通信 (D2D)、点对点通信 (P2P))、机器智能、多模态传感和融合是开发跨学科 IoBT 网络所涉及的一些领域。我们的目标是为士兵配备由人工智能驱动的物联网设备。现有的基于 D2D/P2P/LPWAN 的物联网技术主要集中在边缘计算设备上,这些设备速度慢、不安全且缺乏足够的可扩展性,因此局限性很大。我们提出了一个新概念,即用于 IoBT 的移动雾人工智能,以克服现有 IoBT 的局限性。
图 6:移动雾人工智能应用
士兵通常会使用多种物联网设备,如健康传感器、GPS、摄像头、麦克风等。这些物联网设备功能太弱,无法处理复杂的人工智能任务,如基于深度学习(DL)流程的任务。如果能将这些设备的数据发送到军用车辆或机器人(如移动平台),让其利用足够的能源和计算能力执行人工智能任务,就能更轻松地满足所面临的要求。然后,可将结果反馈给全球战场性能分析评估人员、士兵和云数据中心。移动雾人工智能是一种创新方法,由专门用于人工智能任务的移动雾层组成,该层扩展了 D2D/P2P 网络,利用雾计算作为支持人工智能功能的服务。为此,雾人工智能主要利用边缘计算/人工智能来简化数据,因为假设 D2D 只处理少量数据(Bellavista 等人,2019 年)。
回顾了现有的物联网设备和网络,包括 D2D/P2P/LPWAN;并探索了整合新平台的机会,例如,移动雾节点与嵌入式系统(如英伟达 Jetson)的整合。图 6 显示了我们的新型移动雾人工智能在 IoBT 中的应用。士兵所需的基本设备正在分类并集成到 IoBT 网络中。基于英伟达™(NVIDIA®)Jetson,我们开发了一个具有人工智能功能的雾计算框架。它能够构建和评估 DL 网络:(a)在基于 GPU 的高性能计算设备上训练 DL 网络;(b)使用英伟达 Jetson 等嵌入式系统进行 DL 计算。整个用于 IoBT 的移动雾人工智能框架计划在实际场景中与卖方一起进行测试。用于 IoBT 的移动雾人工智能是在复杂环境中进行多模态通信的交互式模块框架。