在工业物联网中，由于隐私和安全问题，很难将大量数据集中到一起训练深度学习模型，因此联邦学习，一种保护数据隐私的分布式机器学习范式，在物联网中得到广泛应用。然而，在实际的联邦学习中，数据分布通常在设备之间存在较大差异，数据的异构性将对模型的性能产生不利影响。此外，物联网中的联邦学习通常涉及大量设备的训练，而云服务器的通信资源有限成为训练的瓶颈。为了解决上述问题，本文将集中式联邦学习与分散式联邦学习相结合，设计了一种半分散式边缘云设备层次化联邦学习框架，可以缓解数据异构性的影响，并且能够在物联网中大规模部署。为了解决数据异构性的影响，我们在每个环状集群中使用了增量次梯度优化算法来改善环状集群模型的泛化能力。我们的大量实验证明，我们的方法可以有效缓解数据异构性的影响，并减轻云服务器中的通信瓶颈。

Mar, 2024

本文研究如何通过三个方面的优化措施 —— 激励机制设计、网络资源管理和个性化模型优化，有效解决分布式人工智能范例中面临的系统和统计异构挑战，从而实现对第六代网络中亿万智能物联网设备所产生数据的联合学习和隐私保护。

Mar, 2023

本论文提出了一个数据异构鲁棒的联邦学习方法 ——FedGSP，该方法使用动态序列 - 并行协作训练的新概念，通过将 FL 客户端分配到同质组中最小化组与组之间的整体分布差异，增加并行度并通过一种新颖的 Inter-Cluster Grouping (ICG) 算法来辅助分配，该算法利用重心等价定理简化 NP 难问题，实验结果表明 FedGSP 相比七种现有方法平均提高了 3.7％的准确率，并将训练时间和通信成本降低了 90％以上。

Jan, 2022

pFedKnow 是一个 SemiFL 框架，它通过神经网络剪枝技术生成轻量级的个性化客户端模型以降低通信成本，并将预训练的大型模型作为先验知识来指导个性化客户端模型的聚合，以进一步提高框架性能。

Mar, 2023

这篇论文介绍了一种完全分布式的联邦学习算法，该算法的优点在于避免了数据披露并具有扩展性商用前景，可以在包括物联网设备在内的网络中使用。

Dec, 2019

此文总结讨论了联邦学习在工业物联网应用中的不同场景和可行性，并提出了需要进一步研究的问题和方向。

May, 2021

随着越来越多的物联网设备在现场部署，将神经网络的训练卸载到中央服务器变得越来越不可行，本文调查了联合学习在克服异构性挑战方面的应用和益处。

Jul, 2023

用于解决联邦学习中数据隐私问题导致的设备端数据无法被中心服务器使用的问题，本文提出了一种基于估计方案的设备选择算法，以最小化类别不平衡来提高联邦学习全局模型的收敛性能。

Nov, 2020

本文概述了在工业物联网中整合联邦学习的隐私、资源和数据管理，并针对联邦学习技术在工业物联网中实现数据隐私保护、本地学习等方面的应用提出了挑战、可能的解决方案和未来研究方向。

Jan, 2021

本文通过在大量物联网和边缘设备网络上系统地进行广泛实验，重点关注异构情况，以探究在设备上实施联合学习的可行性，并呈现了其现实世界的特征，包括学习性能和操作成本，为研究人员和从业者提供有价值的见解，促进联邦学习的实用性，并帮助改进现有的联邦学习系统设计。

May, 2023