The spread of a resource-constrained Internet of Things (IoT) environment and embedded devices has put pressure on the real-time detection of anomalies occurring at the edge. This survey presents an overview of machine-learning methods aimed specifically at on-device anomaly detection with extremely strict constraints for latency, memory, and power consumption. Lightweight algorithms such as Isolation Forest, One-Class SVM, recurrent architectures, and statistical techniques are compared here according to the realities of embedded implementation. Our survey brings out significant trade-offs of accuracy and computational efficiency of detection, as well as how hardware constraints end up fundamentally redefining algorithm choice. The survey is completed with a set of practical recommendations on the choice of the algorithm depending on the equipment profiles and new trends in TinyML, which can help close the gap between detection capabilities and embedded reality. The paper serves as a strategic roadmap for engineers deploying anomaly detection in edge environments that are constrained by bandwidth and may be safety-critical.


翻译:随着资源受限的物联网环境与嵌入式设备的普及,对边缘端异常事件的实时检测提出了迫切需求。本综述系统梳理了专门面向设备端异常检测的机器学习方法,这些方法需在延迟、内存及功耗方面满足极端严格的约束条件。本文结合嵌入式实现的实际情况,对比了轻量级算法(如Isolation Forest、One-Class SVM)、循环架构及统计技术等方案。研究揭示了检测精度与计算效率之间的重要权衡关系,以及硬件约束如何从根本上重新定义算法选择。综述最后提出了一套根据设备配置选择算法的实用建议,并探讨了TinyML领域的新趋势,这些进展有助于弥合检测能力与嵌入式现实之间的差距。本文为在带宽受限且可能涉及安全关键场景的边缘环境中部署异常检测的工程师提供了战略性路线图。

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