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フォグロボティクスは、ストレージ、ネットワーク機能、フォグコンピューティングによる制御をロボットにより近づけたアーキテクチャとして定義できます。[1] [2]
コンセプト
フォグロボティクスは、主にフォグロボットサーバーとクラウドで構成されています。[3]ローカルサーバーの助けを借りてデータをユーザーの近くに押し込むことで、クラウドの仲間として機能します。さらに、これらのサーバーは適応性があり、計算のための処理能力、ネットワーク機能で構成されており、結果を他のロボットと共有することでセキュリティが確保され、可能な限り低いレイテンシで高度なパフォーマンスを実現します。[2]
クラウドロボティクスは、帯域幅の制限、遅延の問題、サービス品質、プライバシーとセキュリティなどの問題に直面しているため、フォグロボティクスは将来のロボットシステムの実行可能なオプションとして考えられます。[4]ロボットはタスクを実行する際に何十億もの計算を処理するために多くの脳力を必要とするため、次世代の分散ロボットシステムとしても考えられています。[5]たとえば、フォグロボティクスは、ロボットがスプレーボトルをつかむのを助ける上で重要な役割を果たすことができます。[6]
歴史
チャンド・グディは、2017年の欧州宇宙機関コンペティション[7]とIEEE/RSJ国際知能ロボット・システム会議で初めて「フォグロボティクス」という用語を作り出し、この分野における新しい概念の先駆者となった。[1] [8] [9]
アプリケーション
ソーシャルロボット
ソーシャルロボットは、情報の可用性に応じてクラウドまたはフォグロボットサーバーに接続できます。たとえば、空港で働くロボットがフォグロボティクスの助けを借りて他のロボットと通信し、効果的なコミュニケーションをとることができます。[10]
霧ロボットシステム
ノードレベルシステム：FogROS [11]
FogROS は、既存のロボット オペレーティング システム (ROS) 自動化アプリケーションが商用クラウドベース サービスから追加のコンピューティング リソースにアクセスできるようにするフレームワークです。FogROS を使用すると、最小限の移植作業で、研究者はソフトウェアのコンポーネントを高い透明性でクラウドに展開できます。
アルゴリズムレベルシステム：ElasticROS [12]
ElasticROS は、ノードからアルゴリズム レベルの適応性まで進化させることでロボット システムを強化します。これは、フォグおよびクラウド ロボティクスのアルゴリズム レベルのコラボレーションを統合し、リアルタイム調整のために Elastic Collaborative Computing を導入するロボット オペレーティング システムです。
研究
フォグロボティクス[2]このプロジェクトは、人間とロボットの相互作用の
シナリオ
に関して、フォグロボティクスの適用可能性を促進します。フォグロボットサーバー、クラウド、およびロボットを利用して、フォグロボティクスアーキテクチャを評価します。
グローバルデータプレーンを使用したセキュアフォグロボティクス[13]
このプロジェクトでは、エッジ コンピューティング環境で動作するロボット/機械学習アプリケーションのセキュリティとパフォーマンスを向上させるために、データ カプセルの使用を調査します。アプリケーションの 1 つとして、データのプライバシーとセキュリティを保護するためのフォグ ロボット システムも調査します。
5G Coral: エッジで稼働する5G統合仮想化無線アクセスネットワーク[14]
このプロジェクトは、特にエッジの無線アクセスネットワークの分野を対象としています。このプロジェクトの一環として、霧支援ロボットのリアルタイムアプリケーションが検討されています。また、ロボットの遠隔監視や協調移動のための艦隊編成も研究されています。[15]
ロボット工学と産業オートメーションのためのフォグコンピューティング[16]
このプロジェクトは、フォグノードの通信プロトコルを含むハードウェアとオペレーティングシステム（OS）メカニズムの両方を含むフォグアプリケーション用の新しいプログラミングモデルの設計に重点を置いています。これらのフォグノードは、ロボットやその他の自動化デバイスでリアルタイムにさらにテストされます。さらに、5G、OPC統合アーキテクチャ（UA）、タイムセンシティブネットワーキング（TSN）などのオープンスタンダードに基づいてオープンソースアーキテクチャが構築されます。
参照
参考文献
- ^ ab フォグロボティクス：入門。Gudi, SLKC、他。IEEE/RSJ 国際知能ロボット・システム会議。2017
- ^ abc Gudi, SL Krishna Chand; Ojha, S.; Johnston, B.; Clark, J.; Williams, M. (2018 年 11 月)。「効率的で流暢かつ堅牢な人間とロボットのインタラクションを実現するフォグ ロボティクス」。2018 IEEE第17回国際ネットワーク コンピューティングおよびアプリケーション シンポジウム (NCA)。pp . 1–5。arXiv : 1811.05578。doi :10.1109/NCA.2018.8548077。ISBN 978-1-5386-7659-2。
- ^ フォグロボティクス：効率的でスムーズな人間とロボットのインタラクションを実現する新しいアプローチ。イングリッド・ファデッリ、ECN マガジン、米国 2018 年
- ^ 現実を把握する: ディープラーニングとロボットの把握 マシュー・パンザリーノ、TechCrunch、2018
- ^ ロボットと協調知能への回帰。ケン・ゴールドバーグ、ネイチャー・マシン・インテリジェンス、2019年
- ^ ロボットは物をうまく保持できないが、あなたは助けることができる。マット・サイモン、Wired、2018年
- ^ 「アルツハイマー病/認知症患者のためのスマートウォッチ」Galileo Masters . 2024年5月2日閲覧。
- ^ ティアン、ナン;タンワニ、アジェイ・クマール。チェン、ジンファ。マ、マス。チャン、ロバート。ファン、ビル。ゴールドバーグ、ケン。ソジュディ、ソマイェ（2019年5月）。 「動的なビジュアルサーボのためのフォグロボットシステム」。2019 年ロボット工学とオートメーションに関する国際会議 (ICRA)。 IEEE。 1982 ～ 1988 ページ。arXiv : 1809.06716。土井：10.1109/icra.2019.8793600。ISBN 978-1-5386-6027-0。
- ^ Chand, Gudi. 「Fog Robotics」. Fog Robotics . Chand Gudi . 2024年7月1日閲覧。
- ^ フォグロボティクス：効率的でスムーズな人間とロボットのインタラクションを実現する新しいアプローチ。イングリッド・ファデッリ、Tech Xplore、英国 2018
- ^ Kaiyuan; Chen; Liang, Yafei; Jha, Nikhil; Ichnowski, Jeffrey; Danielczuk, Michael; Gonzalez, Joseph; Kubiatowicz, John; Goldberg, Ken (2021-08-25). 「FogROS: フォグロボティクスの展開を自動化するための適応型フレームワーク」. arXiv : 2108.11355 [cs.RO].
- ^ Liu, Boyi; Wang, Lujia; Liu, Ming (2022-09-05). 「ElasticROS: フォグおよびクラウドロボティクス向けの弾力的に協調的なロボット操作システム」. arXiv : 2209.01774 [cs.RO].
- ^ 「グローバルデータプレーンを使用したセキュアなフォグロボティクス」。2019年1月29日閲覧。
- ^ 「5G Coral: エッジで機能する 5G 統合仮想化無線アクセス ネットワーク」2019 年1 月 29 日閲覧。
- ^ 「Fog Assisted Robotics」（PDF） . 2019年1月29日閲覧。
- ^ 「ロボット工学と産業オートメーションのためのフォグコンピューティング」 。 2019年1月29日閲覧。