工程师创建了一个无电池的远程图像传感器

想象一下一个小型，便宜的设备，它可以看着停车场，看看哪些空间已被填充，哪些未被填充。或者一个可能会发现交通拥堵，并重新路由其他人。也许这样的设备甚至可以留意公共场所的危险情况。卡内基梅隆大学电气和计算机工程助理教授布兰登·卢西亚(Brandon Lucia)以及他的博士学位。来自意大利特伦托大学(University of Trento)的学生哈什·德赛(Harsh Desai)和他的合作者，曾想象过这样的设备，他们以一只勤劳的小鸟为名，将其命名为Camaroptera。

Camaroptera是一种完全由太阳能电池板供电的无电池远程图像传感器，即使在拥挤的城市环境中，也能够无线传输数千米的图像。Camaroptera收集图像并通过所谓的边缘计算进行处理-当传感器设备自己执行数据分析时，而不是花费大量时间和精力将数据发送到遥远的云服务器进行处理。Camaroptera使用边缘计算，将机器学习应用于所收集的图像。根据机器学习的结果，该设备可以通过无线电发送有趣的图像，而忽略不感兴趣的数据，从而节省了本来可以用来发送图像的能量。

Lucia说：“ Camaroptera的神奇之处在于它可以在较大的地理区域内独立运行。该设备可以在偏远地区收集图像，然后在本地处理图像。” “在本地进行计算的好处之一是它避免了使用无线电。从能源的角度来看，使用无线电非常昂贵。”

那么，设备应该如何管理能量呢?有些必须花费在收集数据上，有些需要进行计算，有些需要通过无线电发送数据。另外，它需要找时间坐下来闲逛并收集能量。什么时候应该执行这些任务?面对这个问题，Lucia和Ph.D. 学生Kiwan Maeng创建了一种新的算法和系统，用于安排能量收集设备如何使用其时间和能量。

该设备必须确保及时满足每个应用程序的需求，并且该设备绝不能耗尽能量。例如，如果是阴天，则该设备将很难收集太阳能。结果，它将没有足够的精力来完成通常执行的任务。调度算法可以纠正这一点。与其让设备执行复杂的能源密集型任务，不如说它可以执行更简单的任务。

Lucia说：“如果您不能满足系统的原始规格要求，则可以在有限的可用资源下做一些有用的事情。” “设备以可预测和可控制的方式恶化。”

像Camaroptera这样的设备的其他好处之一是，它们比执行相同功能的传统设备便宜。Lucia的设备制造成本低，部署成本低，维护成本低。

卢西亚说：“如果您要用它来监视民用基础设施，那将真的很便宜，因为您可以大量生产它们。” “能量收集的一个重要好处是消除了设备维护成本。我们无法让任何人每年开车在整个城市范围内一次更换摄像机中的100,000个电池。”