برنامه های کاربردی رباتیک با استفاده از اینترنت اشیا (مقاله ترجمه شده)

چکیدهانقلاب مداوم اینترنت اشیا (IoT)، همراه با رشد انتشار روبات ‌ها در فعالیت‌ های بسیاری از زندگی روزمره، باعث می‌شود برنامه‌ های کاربردی رباتیک به‌کمک اینترنت اشیا یک واقعیت ملموس از آینده‌ی ما باشد. بر این ‌اساس، خدمات جدید پیشرفته، براساس فعل و انفعال بین روبات ‌ها و "اشیا"، تصور کمک به انسان را پیش‌رو دارد. با این وجود، در مسیر توسعه‌ی برنامه ‌ های کاربردی رباتیک به‌کمک اینترنت اشیا نیاز به حل چندین مسائله‌ی محوری می‌باشد، روش‌ های طراحی به تثبیت برسند، و گزینه ‌ های قوی معماری به بحث گذاشته شوند. این مقاله به بررسی مفاهیم فن‌آوری، مسائل باز، و برنامه ‌ های کاربردی رباتیک به‌کمک اینترنت اشیا می‌پردازد. به‌طورخاص، در حال‌ حاضر همکاری شامل چهار جنبه است. اول، حالت خالصی از هنر در موضوعات اصلی مربوط به اینترنت اشیا به‌کمک خدمات رباتیک را فراهم می‌کند: شبکه ‌ های ارتباطی، برنامه ‌ های کاربردی رباتیک در محیط‌ های توزیع و فراگیر، روش معناگرا به اجماع و امنیت شبکه. دوم، با برجسته‌ترین چالش‌ های مهم تحقیقات روبرو می‌شود. سوم، ابزار های فن‌آوری موجود درحال‌ حاضر را توصیف می‌کند. چهارم، درس‌ های آموخته ‌شده به‌ منظور بررسی ترویج مشترک علمی در میان تیم ‌ های تحقیقاتی با مهارت‌ های مکمل را خلاصه می‌کند.معرفیتعدادی از دستگاه ‌ های درگیر در ارتباطات ماشین به ماشین (M2M) انتظار می‌رود که به‌طور پیوسته تا سال 2020 رشد کند. درآن ‌زمان، تعداد اشیاء هوشمند که قادر به صحبت کردن با یکدیگر هستند و با انسا کار می‌کنند باید حدود 50 میلیارد باشد، در نتیجه مقیاس اینترنت [1] - [17] و تحقق انقلاب با اینترنت اشیا (IoT) نام‌گذاری می‌شود، که در آن یکی از اهداف اصلی اعلام شده " اتصال به همه‌ چیز و همه‌کس در همه ‌جا و به همه ‌چیز و هر کس دیگری" است [4] [16]. ازسوی ‌دیگر، روبات، نقش مهمی در جامعه فردا بازی خواهد کرد، در ادامه کمک به انسان در انجام بسیاری از وظایف، عملیات کمکی به مونتاژ صنعتی، سیستم‌ های مدیریت امداد و نجات با حمایت نظامی، مراقبت ‌ های بهداشتی با سیستم اتوماسیون [6]، [12] - [18].روند تحقیق و کاربرد منجر به ظهور اینترنت روبات ‌ها [19]، و به برنامه ‌ های کاربردی رباتیک به‌کمک اینترنت اشیا شده است. هدف این مقاله، بررسی برخی از پیامد های تکنولوژیکی خود، مسائل باز، و هدف حوزه مستلزم است.پیش بینی برنامه های کاربردی رباتیک به‌ کمک اینترنت اشیاهر دوی برنامه ‌ های کاربردی رباتیک و مبتنی بر اینترنت اشیا با موفقیت در چندین سناریو اعمال شده‌اند. با این وجود، کار کمی در تعامل بین این دو رشته در تحقیقات شده است.بسیاری از ربات ‌ های مدرن، در واقع، با سنجش، محاسبات مجهز و قابلیت ‌ های ارتباطی، قادر به اجرای پیچیده و هماهنگ عملیات هستند. در واقع، این ویژگی‌ها به‌طور موثری توسط اینترنت اشیا برای انجام نیازمندی ‌ های مورد نیاز توسط برنامه ‌ های کاربردی پیشرفته و مطرح در محیط ‌ های فراگیر و توزیع شده به‌کار برده می‌شود. این‌ ها مواردی هستند که در آن هدف، به تصرف درآوردن بزرگترین و وسیع ترین اطلاعات در فضای عملیاتی، به منظور تعامل اطلاعات فشرده در میان بازیگران آن است.از دید ما، چند نهاد باید آثار ربات را کامل کند، مانند اشیا هوشمند، سنسورها، سرورها، و دستگاه‌ های شبکه از هر نوع، که از طریق زیر ساخت‌ های شبکه‌ی پیچیده و ناهمگن به‌ هم متصل شده‌اند. این اهداف چالشی را می‌توان با بهره ‌برداری از شبکه‌‎ی متراکم اینترنت اشیا بدست آورد، دستگاه ‌ هایی که به‌ طور مداوم با انسان، روبات ‌ها و محیط زیست در تعامل هستند.برنامه های‌ کاربردی بهداشتی درمانیاستفاده از فن‌آوری اینترنت اشیا در مراقبت‌ های بهداشتی. پارادایم اینترنت اشیا عمدتا در حوزه‌ی بهداشت و درمان برای رسیدگی و نظارت از راه دور بیماران، کنترل مواد مخدر، و ردیابی پرسنل پزشکی و تجهیزات پزشکی [21] مورد استفاده قرار می‌گیرد.بررسی اجمالی از پیشرفت به سمت پارادایم جدیددر این بخش یک مرور کلی از زمینه‌ های پژوهش مربوط به موضوعاتی که قبلا مورد بحث قرار گرفت و همچنین یک لیست از مهمترین چالش‌ها را بیان می‌کنیم.معماری شبکه برای اینترنت اشیایک مسئله بنیادی محققان و پژوهشگران مشغول به کار در اینترنت اشیا دامنه، یکپارچگی میان M2Mبا مقیاس کوچک و مختلف در شبکه IPv6 است. به‌طورکلی، 100٪ با فن‌آوری سازگار نیست [82]. در این راستا، تحقیقات FP7 مختلفی (جدول1 را ببنید)، مانند CALIPSO، IOT6، و BUTLER، راهحل های ممکن را پیشنهاد داده‌اند، که بیشتر بر روی پیشنهاد های توسعه یافته توسط مهندسی نیروی کار اینترنت (IETF) هستند. از‌سوی‌دیگر، پروژه‌ های دیگری در فن‌آوری‌ های محاسبات ابری (به‌عنوان مثال، BETAAS و OPENIOT)و یا در مسائل امنیتی، روش‌ های متن آگاه و طراحی معناگرا (به‌عنوان در RELYONIT، ICORE، IOT.EST، EBBITS و VITRO) متمرکز شده است.امکان سنجی معماری ارائه شدهما نمی‌توانیم جایگاه این مقاله را بدون پاسخ به این پرسش مهم نتیجه‌گیری کنیم : آیا فن‌آوری‌ های فعلی به اندازه کافی به برنامه‌ های کاربردی رباتیک به‌کمک اینترنت اشیا اجازه‌ی تولید می‌دهند؟با توجه به ویژگی‌ های ربات انتشار یافته (بخش 4.1) و دستگاه‌ های اینترنت اشیا (بخش 4.2را ببینید.)، در ادامه ما سعی خواهیم کرد به این پرسش با اشاره به سناریو های به تصویر کشیده در شکل. 2 پاسخ دهیم. علاوه بر این، برای ارائه یک مثال عملی، یک مرجع مورد استفاده ارائه شده است، که در آن اینترنت اشیا و ربات به طور مشترک برای مدیریت خدمات پیشرفته در فرودگاه به‌کار برده شده است. ربات‌ های موجوددر زمان نوشتن این مقاله، چندین ربات موجود، برای یک طیف گسترد های از برنامه‌ های کاربردی طراحی شده است.با توجه به [20]، روبات‌ها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: خدمات رباتیک و زمینه‌ی رباتیک. رده‌ی سابق انسان‌نما و ربات‌ های خانگی بود که وظایف حمایتی را برای انسان اجرا می‌کرد (به‌عنوان‌مثال، داخلی، دستیاران تحرک شخص ، تمیز کردن و تحویل).نتیجه‌ گیریپایان سخندر این مقاله، جایگاه مسائل اصلی برنامه‌ های کاربردی رباتیک به‌کمک اینترنت اشیا، با اشاره خاص به تکنولوژی و مفاهیم و اهدافی که می‌تواند حمایت کند بررسی کردیم. بررسی کامل کار های گذشته در اصل پژوهش ارائه شده است، چگونگی چند‌رشت های و ناهمگن بودن دانش مورد نیاز برای مقابله با این موضوع جدید و به چالش کشیدن آن نشان داده شده است. ما همچنین در مورد امکان‌سنجی این کار تحقیقاتی، شواهدی ارائه کردیم که درحال حاضر فن آوری قادر به حمایت از توسعه و انتشار کاربردها رباتیک به‌کمک اینترنت اشیا است. با این وجود، به‌طورکامل از پتانسیل فن‌آوری‌ های پیشرفته در سال بعد بهره‌برداری خواهد شد، تلاش‌ها در هر دو پروتکل و برنامه‌ های کاربردی طراحی به منظور رسیدگی به مسائل مربوط به ارتباطات فن‌آوری کوتاه برد، خدمات مبتنی بر معنا و تئوری اجماع، محور اطلاعات شبکه و امنیت مورد نیاز است. محققان در حال تلاش برای رسیدن به راه‌حل‌ های موثر در به‌ چالش کشیدن بحث در این مقاله و پیش‌بینی رباتیک به‌کمک اینترنت اشیا به‌عنوان یک واقعیت در آینده هستند. درس‌ های آموخته شدهدرس‌ های آموخته شده از این مقاله به طور عمده مربوط به دامنه پژوهش زیر است: شبکه‌ های ارتباطی، برنامه‌ های کاربردی رباتیک در محیط توزیع و فراگی ، روش معناگرا و امنیت شبکه. برای هر یک از آنها، چالش برانگیزترین موضوعات وجود دارد. با اشاره به شبکه‌ های ارتباطی، معماری اینترنت اشیا اطلاعات محور همراه با پروتکل‌ های خود پیکربندی ارزش تحقیق و بررسی بسیاری دارد. علاوه بر این، مفهوم شرایط ناهمگن در تیم، از جمله روبات‌ها و انسان، برای فعال کردن برنامه‌ های کاربردی رباتیک در محیط‌ های توزیع و فراگیر با مسئله حیاتی مواجه است. طراحی مدل‌ های معنایی مبتنی بر اطلاعات جمع‌آوری شده توسط انواع مختلفی از زمینه‌ها می‌تواند در ایجاد استراتژی توزیع اجماع کمک کند، بنابراین، یکی‌دیگر از چالش‌ های محوری تحقیقات بدست می‌آید. تعریف شکل اولیه‌ی امنیتی نشان‌دهنده‌ی سنگ بنای کل رباتیک جهان به‌کمک اینترنت اشیا است، زیرا تحت این ارزیابی می‌تواند شانس گسترش این تکنولوژی جدید در بازار را داشته باشد.این مقاله ISI در سال 2014 در نشریه الزویر و در مجله ارتباطات کامپیوتری، توسط موسسه سیستم های هوشمند برای اتوماسیون منتشر شده و در سایت ای ترجمه جهت دانلود ارائه شده است. در صورت نیاز به دانلود رایگان اصل مقاله انگلیسی و ترجمه آن می توانید به پست دانلود ترجمه مقاله برنامه های کاربردی رباتیک با استفاده از اینترنت اشیا در سایت ای ترجمه مراجعه نمایید.