Периферийный ИИ-агент на устройстве для самодиагностики недорогих мультизагрязнительных датчиков без эталона

Недорогие датчики для измерения нескольких загрязнителей делают персональный мониторинг воздействия доступным, однако обеспечение качества их данных в полевых условиях остается узким местом, тогда как современные устройства возлагают эту задачу на удаленные серверы: полевой блок представляет собой пассивный терминал, который не способен самостоятельно проверять свои датчики, принимает новый датчик в работу в течение нескольких дней и теряет контроль качества при любом нарушении связи. Мы разработали Zhiwei — периферийный ИИ-агент на устройстве для персонального мониторинга воздействия, который переносит цикл рассуждений непосредственно на устройство, позволяя ему диагностировать собственные датчики без эталона, подключать новые датчики посредством декларативного пакета навыков с графом ассоциаций возможностей и продолжать работу в автономном режиме благодаря трехуровневому резервному переходу от облака к локальному движку правил. Мы проверили эти возможности, а не отслеживание воздействия в полевых условиях, в ходе 30-дневного стационарного исследования в помещении в Пекине, включавшего 1 896 789 записей с полнотой 99,9%. Агент самостоятельно, без эталона, определил, каким каналам можно доверять, установив, что номинальный канал озона измеряет общий окисляющий газ, а не только озон; этот вывод независимо подтверждается техническим паспортом производителя, тогда как каналы PM2.5 и NO2 были отдельно подтверждены как относительно пригодные для использования путем сопоставления с расположенной поблизости станцией (r = 0,90 и 0,86). При имитации отказа облачного сервиса агент обеспечил непрерывный сбор данных, передав выполнение вывода локальной модели на устройстве. Исследование проведено на одном стационарном объекте в помещении и представляет собой валидацию конструкции и функциональности; оценка в мобильных микросредах с быстро меняющимися условиями является задачей будущих полевых исследований. Zhiwei демонстрирует, что устройство экологического мониторинга может автономно управлять качеством собственных данных непосредственно на устройстве, что является необходимым условием надежного персонального мониторинга воздействия.