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RL-IoT:利用强化学习实现与物联网设备的交互

机器学习 2021-09-13 v3 人工智能 网络与互联网体系结构

摘要

我们的生活正日益被物联网(IoT)设备所充斥。这些设备往往依赖于封闭或文档匮乏的协议,其格式与语义均未知。以自主方式学习如何与此类设备交互,是实现互操作性及其能力自动验证的关键。本文提出 RL-IoT,一个探索如何自动与可能未知的 IoT 设备交互的系统。我们利用强化学习(RL)来恢复协议消息的语义,并在最小化交互次数的同时控制设备以达到给定目标。我们假设仅已知一个可能的 IoT 协议消息数据库,但其语义未知。RL-IoT 与目标 IoT 设备交换消息,学习那些有助于达成给定目标的有用命令。我们的结果表明,RL-IoT 能够解决简单与复杂的任务。在参数适当调优的情况下,RL-IoT 学会如何对目标设备(我们的案例研究中为一款 Yeelight 智能灯泡)执行操作,以少至 400 次交互完成非平凡的模式。RL-IoT 为针对文档匮乏的 IoT 协议的自动交互铺平了道路,从而支持互操作系统。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.00884,
  title  = {RL-IoT: Reinforcement Learning to Interact with IoT Devices},
  author = {Giulia Milan and Luca Vassio and Idilio Drago and Marco Mellia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.00884},
  year   = {2021}
}

备注

9 pages, 11 figures, 2021 IEEE International Conference on Omni-Layer Intelligent Systems (COINS)