面向智慧城市的低延迟实时机器人遥控的模块化AIoT框架
机器人学
2025-10-14 v1 人机交互
摘要
本文提出了一种面向智慧城市应用的AI驱动IoT机器人遥控系统，旨在实现实时远程操作和智能视觉监控。该架构集成了基于Flutter的跨平台移动界面、基于MQTT的控制信号和通过LiveKit框架实现的WebRTC视频流。部署了YOLOv11-nano模型进行轻量级目标检测，实现实时感知并将带注释的视觉叠加层传递给用户界面。控制命令通过MQTT发送至基于ESP8266的执行器节点，该节点通过Arduino Mega2560控制器协调多轴机器人臂运动。后端基础设施部署在DigitalOcean上，确保可扩展的云端编排和稳定的全球通信。在本地及国际VPN场景（包括香港、日本和比利时）下的延迟评估显示，执行器响应时间可低至0.2秒，总视频延迟在1.2秒以下，即使在高延迟网络环境下亦能实现。该低延迟双协议设计确保了响应式的闭环交互，在分布式环境中表现出色。与传统遥控平台不同，本系统强调模块化部署、实时AI感知和可适应的通信策略，适用于智慧城市场景中的远程基础设施检查、公共设备维修和城市自动化等应用。未来将重点发展边缘设备部署、自适应路由和与城市级IoT网络的集成，以提升系统的韧性和可扩展性。
引用
@article{arxiv.2510.11421,
title = {A Modular AIoT Framework for Low-Latency Real-Time Robotic Teleoperation in Smart Cities},
author = {Shih-Chieh Sun and Yun-Cheng Tsai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.11421},
year = {2025}
}