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Unmanned Aerial Vehicle for Internet of Everything: Opportunities and Challenges
arXiv - CS - Networking and Internet Architecture Pub Date : 2020-03-30 , DOI: arxiv-2003.13311
Yalin Liu, Hong-Ning Dai, Qubeijian Wang, Mahendra K. Shukla, Muhammad Imran

The recent advances in information and communication technology (ICT) have further extended Internet of Things (IoT) from the sole "things" aspect to the omnipotent role of "intelligent connection of things". Meanwhile, the concept of internet of everything (IoE) is presented as such an omnipotent extension of IoT. However, the IoE realization meets critical challenges including the restricted network coverage and the limited resource of existing network technologies. Recently, Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) have attracted significant attentions attributed to their high mobility, low cost, and flexible deployment. Thus, UAVs may potentially overcome the challenges of IoE. This article presents a comprehensive survey on opportunities and challenges of UAV-enabled IoE. We first present three critical expectations of IoE: 1) scalability requiring a scalable network architecture with ubiquitous coverage, 2) intelligence requiring a global computing plane enabling intelligent things, 3) diversity requiring provisions of diverse applications. Thereafter, we review the enabling technologies to achieve these expectations and discuss four intrinsic constraints of IoE (i.e., coverage constraint, battery constraint, computing constraint, and security issues). We then present an overview of UAVs. We next discuss the opportunities brought by UAV to IoE. Additionally, we introduce a UAV-enabled IoE (Ue-IoE) solution by exploiting UAVs's mobility, in which we show that Ue-IoE can greatly enhance the scalability, intelligence and diversity of IoE. Finally, we outline the future directions in Ue-IoE.

中文翻译:

万物互联无人机:机遇与挑战

信息通信技术(ICT)的最新进展进一步将物联网(IoT)从单一的“物”方面扩展到“物的智能连接”的万能作用。同时,万物互联(IoE)的概念被呈现为物联网的万能扩展。然而,IoE 的实现面临着严峻的挑战,包括网络覆盖受限和现有网络技术资源有限。近年来,无人驾驶飞行器(UAV)因其高机动性、低成本和灵活部署而备受关注。因此,无人机可能会克服 IoE 的挑战。本文对支持无人机的 IoE 的机遇和挑战进行了全面调查。我们首先提出对 IoE 的三个关键期望:1) 可扩展性需要覆盖无处不在的可扩展网络架构,2) 智能需要支持智能事物的全球计算平面,3) 多样性需要提供不同的应用程序。此后,我们回顾了实现这些期望的使能技术,并讨论了 IoE 的四个内在约束(即覆盖约束、电池约束、计算约束和安全问题)。然后我们概述了无人机。我们接下来讨论无人机给 IoE 带来的机会。此外,我们通过利用无人机的移动性引入了支持无人机的 IoE (Ue-IoE) 解决方案,其中我们表明 Ue-IoE 可以大大增强 IoE 的可扩展性、智能性和多样性。最后,我们概述了 Ue-IoE 的未来发展方向。2) 智能需要一个全球计算平面来实现智能事物,3) 多样性需要提供不同的应用程序。此后,我们回顾了实现这些期望的使能技术,并讨论了 IoE 的四个内在约束(即覆盖约束、电池约束、计算约束和安全问题)。然后我们概述了无人机。我们接下来讨论无人机给 IoE 带来的机会。此外,我们通过利用无人机的移动性引入了支持无人机的 IoE (Ue-IoE) 解决方案,其中我们表明 Ue-IoE 可以大大增强 IoE 的可扩展性、智能性和多样性。最后,我们概述了 Ue-IoE 的未来发展方向。2) 智能需要一个全球计算平面来实现智能事物,3) 多样性需要提供不同的应用程序。此后,我们回顾了实现这些期望的使能技术,并讨论了 IoE 的四个内在约束(即覆盖约束、电池约束、计算约束和安全问题)。然后我们概述了无人机。我们接下来讨论无人机给 IoE 带来的机会。此外,我们通过利用无人机的移动性引入了支持无人机的 IoE (Ue-IoE) 解决方案,其中我们表明 Ue-IoE 可以大大增强 IoE 的可扩展性、智能性和多样性。最后,我们概述了 Ue-IoE 的未来发展方向。我们回顾了实现这些期望的使能技术,并讨论了 IoE 的四个内在约束(即覆盖约束、电池约束、计算约束和安全问题)。然后我们概述了无人机。我们接下来讨论无人机给 IoE 带来的机会。此外,我们通过利用无人机的移动性引入了支持无人机的 IoE (Ue-IoE) 解决方案,其中我们表明 Ue-IoE 可以大大增强 IoE 的可扩展性、智能性和多样性。最后,我们概述了 Ue-IoE 的未来发展方向。我们回顾了实现这些期望的使能技术,并讨论了 IoE 的四个内在约束(即覆盖约束、电池约束、计算约束和安全问题)。然后我们概述了无人机。我们接下来讨论无人机给 IoE 带来的机会。此外,我们通过利用无人机的移动性引入了支持无人机的 IoE (Ue-IoE) 解决方案,其中我们表明 Ue-IoE 可以大大增强 IoE 的可扩展性、智能性和多样性。最后,我们概述了 Ue-IoE 的未来发展方向。我们通过利用无人机的移动性引入了支持无人机的 IoE (Ue-IoE) 解决方案,其中我们表明 Ue-IoE 可以极大地增强 IoE 的可扩展性、智能性和多样性。最后,我们概述了 Ue-IoE 的未来发展方向。我们通过利用无人机的移动性介绍了一种支持无人机的 IoE (Ue-IoE) 解决方案,其中我们表明 Ue-IoE 可以极大地增强 IoE 的可扩展性、智能性和多样性。最后,我们概述了 Ue-IoE 的未来发展方向。
更新日期:2020-04-14
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