1818年，瑪麗雪萊創作《科學怪人》時，人類恐怕難以想像如今的第四次工業革命。 19世紀的工業革命從根本上改變了經濟活動、性別和權力關係以及社會階層。我們不僅能夠更快、更安全地生產產品，也更省力。機器、化學反應和新型能源的引入，在許多方面極大地便利了我們的生活，其影響幾乎與當今的數位技術和互聯網不相上下。
在90年代網路蓬勃發展時，我們曾堅信所有科幻電影中的場景都會在2000年成為現實。儘管如今我們擁有了視訊通話、清潔機器人和電子商務，但我們仍在實施和發展工業4.0技術。物聯網是近年來興起的趨勢之一，許多公司正試圖將其納入數位轉型策略，以便全面監控和管理其設施、工廠、資料中心、門市等。
當物聯網遇上機器人技術會發生什麼事？
通常，物聯網可以定義為硬體、感測器/執行器、基礎設施（中介軟體、雲端、業務流程、大數據）、網路/互聯網和軟體的組合。過去十年，全球大型企業一直在利用物聯網技術來全面了解其營運情況，從而實現預防性和主動性監控和生產。例如，IDC 估計，到 2025 年，全球將有 557 億台連網裝置。
正如最近一篇部落格文章中所解釋的，自古希臘以來，我們就一直在嘗試將危險的、重複性的工作外包給機器，並且自20世紀以來，我們在製造機器人方面取得了成功。在同一篇部落格文章中，我們還解釋了機器人內部的資源爭奪，以及設計師和開發人員必須如何謹慎地選擇處理能力（您可以在這裡繼續閱讀有關他主題的內容。）。
目前，許多機器人專案都融合了人工智慧、深度學習和模式識別技術。這意味著它們需要收集、管理大量數據並根據這些數據採取行動。由於機器人主架構內部資源有限，許多資料處理工作無法在內部完成，因此許多新型機器人專案都採用了遠端大腦架構。換句話說，機器人的主大腦託管在資料中心或機架內的伺服器上，而機器人本體則配備一個小型處理器，專門用於收集資料和執行動作。
這些數據密集型機器人應用在硬體方面面臨獨特的挑戰。以下列舉了一些最常見的挑戰。
相容性
機器人物聯網要求企業同時處理至少五個層面：硬體、軟體、網路、基礎設施以及感測器/執行器。然而，並非所有這些技術都是為了協同工作而開發的，而且許多供應商缺乏能夠相容於多種通訊協定或程式語言的品牌無關設備。
事實上，如果您已經在從事工廠自動化工作，您一定深知通訊協定的複雜性。將感測器和執行器連接到PLC，然後再連接到伺服器，可能是一項成本高且資源密集的工作。幸運的是，業界正在開發與品牌無關的標準，供硬體OEM廠商生產能夠轉換並相容於多種通訊協定的設備。 您可以在此部落格上閱讀更多內容。。
此外，如果您在機器人應用中同時使用 5G 和互聯網，則可能需要考慮其他模組的兼容性。一些硬體 OEM 廠商可以幫助您在工廠內整合 PCIe 和 LTE 模組，從而避免日後安裝和操作方面的麻煩。
專用作業系統
機器人應用需要專門的作業系統。目前最先進、最成功的作業系統是 ROS。 ROS 是一款完全可自訂的作業系統，支援遠端處理和平行編程，並包含演算法、函式庫和 API 管理功能。這些特性是遠端控制機器人的基礎。這類機器人通常同時使用多個程式設計模組和語言，這意味著您可能需要一個工程師團隊來協同工作。此外，在處理資料時，您還需要遠端儲存庫檔案。
由於 ROS 無法提供能夠運行該作業系統的已批准硬體列表，您應該尋找硬體 OEM 廠商來評估您的需求，提供客製化解決方案，並測試 ROS 是否能夠順利運行。 您可以在這篇部落格中閱讀更多關於 ROS 的內容。。
堅固耐用、功能強大、無風扇的伺服器
機器人遠端大腦對處理器提出了一系列特定要求。首先，機器人伺服器中的處理器需要處理大量資料。因此，開發人員通常會使用最新、最先進的處理器。但是，您應該謹慎選擇組件，避免過度配置。建議與硬體原始設備製造商 (OEM) 合作，以便準確評估處理器的處理能力。
為了降低平均故障間隔時間 (MTBF)，耐用型伺服器盡可能減少可移動部件。因此，您可能會選擇無風扇伺服器，這無疑是一項降低維護和維修成本的明智投資。此外，此特性也應與固態硬碟和安全可靠的線纜連接器搭配使用。
其次，如果伺服器並非部署在資料中心的受控環境中，則應評估機架是否具備足夠的防潮、防水和防塵效能。如果您使用的是邊緣電腦架，則應向硬體原始設備製造商 (OEM) 諮詢所選伺服器是否能夠應對生產車間或室外的惡劣環境。
安全
將裝置連接到任何網路都會帶來潛在的安全威脅。若謹慎部署物聯網，其優勢將遠大於安全隱患。為了確保這一點，您需要特別注意硬體和網路安全防護層。
遠端腦機介面機器人被視為分散式基礎設施。這意味著其硬體安裝在安全的資料中心環境之外，因此容易受到未經授權的存取和篡改。您可以閱讀有關常見硬體安全威脅以及如何避免這些威脅的文章。 本部落格總而言之，你需要尋找硬體中尚未開發的安全功能，並諮詢原始設備製造商 (OEM) 以根據需要添加安全硬體。
關於網路層保護，即使您的伺服器位於資料中心內，網路連線也可能存在後門，駭客可以利用這些後門存取敏感資訊並破壞您的業務。在這種情況下，您需要遵循行業最佳實踐，並使用一些硬體認證設備，這些設備的功能可能比僅使用軟體更強大。
繼續閱讀我們的 網路安全部落格系列 了解更多關於如何從硬體層面保護您的應用程式的資訊。
邊緣運算和雲端運算
如今的商業實踐和流程可能已經迫使許多公司實施某種形式的雲端運算和邊緣運算。機器人物聯網通常利用這兩種技術來改善使用者體驗、提高效率並應對機器人的複雜性。
因此，您可以在生產車間或任何靠近應用的位置安裝伺服器機架，以降低延遲並提高機器人大腦與身體之間的反應速度。這對於使用自主移動機器人 (AMR) 或自動導引車 (AGV) 的倉庫或礦場尤其有用。但是，您需要採取安全預防措施並注意惡劣的環境條件。
如您所見，遠端大腦機器人正在革新應用領域，使機器能夠執行深度學習和人工智慧等複雜操作。這些機器人的實現離不開機器人物聯網 (IoT) 的支援。儘管這些機器人由於其特殊的硬體需求而帶來了一些新的挑戰，但如果您與經驗豐富的原始設備製造商 (OEM) 合作，就能確保您的機器人應用現在和將來都能流暢運行。
如果您想繼續閱讀有關機器人應用程式的內容，請閱讀我們的 機器人部落格系列。
