工业物联网系统的数据驱动能源建模：一种基准测试方法
机器人学
2025-05-06 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
物联网的广泛采用推动了工业环境中信息物理系统（CPS）的发展，利用工业物联网（IIoT）实现制造过程自动化并提高生产力。向自主系统的过渡带来了显著的运营成本，特别是在能源消耗方面。对 IIoT 能源需求进行精确建模和预测至关重要，但传统的基于物理和工程的方法在全面应对这些挑战方面往往存在不足。在本文中，我们提出了一种对 IIoT 设备和应用进行基准测试和分析的新颖方法，以揭示其功率需求、能源消耗和性能方面的见解。为了演示该方法，我们开发了一个综合框架，并将其应用于研究一个由教育机器人手臂、传送带、智能相机和计算节点组成的工业 CPS。通过在此框架内创建微基准测试和一个端到端应用，我们生成了一个广泛的性能和功耗数据集，并利用该数据集训练和分析机器学习（ML）模型，以根据应用和 CPS 系统的特征预测能源使用。所提出的方法和框架为工业 CPS 的能源动态提供了宝贵的见解，为旨在提高 IIoT 驱动自动化的效率和可持续性的研究人员和实践者提供了实际意义。
引用
@article{arxiv.2505.02543,
title = {Data-Driven Energy Modeling of Industrial IoT Systems: A Benchmarking Approach},
author = {Dimitris Kallis and Moysis Symeonides and Marios D. Dikaiakos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.02543},
year = {2025}
}