物聯(lián)網(wǎng)下AIoT技術(shù)的應(yīng)用

張志偉 容暢 盧博衡 余格賢 何浩楠

【摘 ?要】在互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，人工智能技術(shù)得到極大的突破，隨之而來的物聯(lián)網(wǎng)更是將我們帶入了萬物互聯(lián)的時(shí)代。而AIoT的出現(xiàn)，更是將人工智能（AI）與物聯(lián)網(wǎng)（IoT）結(jié)合起來，使得海量數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的深層價(jià)值得以被充分挖掘，成為各大傳統(tǒng)行業(yè)智能化升級(jí)的最佳通道，推動(dòng)萬物互聯(lián)向萬物智能發(fā)展，進(jìn)而使得萬物智聯(lián)成為大勢(shì)所趨。本文就AIoT技術(shù)的形成和在物聯(lián)網(wǎng)下的進(jìn)一步發(fā)展及應(yīng)用做出探討。

【關(guān)鍵詞】人工智能;物聯(lián)網(wǎng);AIoT;人機(jī)交互;應(yīng)用

1引言

未來AI和IoT將會(huì)無處不在。二十年前的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，科技連接了全世界的PC桌面電腦;十年前的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，科技連接了全世界的智能手機(jī);今天的AIoT時(shí)代，科技將連接身邊一切看得到的硬件設(shè)備。那個(gè)時(shí)候，無論是可連網(wǎng)的設(shè)備數(shù)量，還是由此產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)，都將比移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代高出不止一個(gè)數(shù)量級(jí)。

2 AIoT的概念分析

2.1 AI和IoT的相互關(guān)系

AI作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，能夠從大量的過往資料和當(dāng)前觀察中找出對(duì)于未來預(yù)測(cè)性的洞察。基于大量數(shù)據(jù)的支撐，經(jīng)過充分的數(shù)據(jù)抽象和建模，AI能夠注意到所有新資料的典型特征，能夠分辨哪些屬于已知和例外，并作出高效、合理、合適的判斷。對(duì)于AI來說，一般而言，給它處理和從中學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)越多，其表現(xiàn)就會(huì)更加聰明，準(zhǔn)確率越高。谷歌AIphaGo能夠在短期內(nèi)成為圍棋大師，就是因?yàn)閷W(xué)習(xí)了大量人類棋手的棋局。

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）則肩負(fù)了一個(gè)至關(guān)重要的任務(wù)：資料收集。概念上，物聯(lián)網(wǎng)可連接大量不同的設(shè)備及裝置，例如家用電器和穿戴式設(shè)備等。嵌入在各個(gè)產(chǎn)品中的傳感器可以不斷地將新數(shù)據(jù)上傳至云端。這些新的數(shù)據(jù)以后可以被人工智能處理和分析，以生成所需要的信息并繼續(xù)積累知識(shí)。用一句話來概括物聯(lián)網(wǎng)：把所有物品通過信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換，即物物相息，以實(shí)現(xiàn)智能化的識(shí)別和管理。

在了解AI和IoT之間的關(guān)系及相關(guān)應(yīng)用后，我們可以了解到，其實(shí)不需要把人工智能（AI）和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）這兩個(gè)概念完全區(qū)分開來，也不必糾結(jié)誰究竟是占主導(dǎo)地位。

簡(jiǎn)而言之，AI通過IoT將能力輸出到各個(gè)終端上，反過來IoT通過持續(xù)性的資料收集而不斷給 AI以數(shù)據(jù)養(yǎng)分，二者深度結(jié)合，互為表里，進(jìn)而形成一個(gè)不斷進(jìn)化的統(tǒng)一整體。AI可以最大化IoT的能力，而IoT則可以最大化AI的疆域。只有它們被同時(shí)使用時(shí)，才能同時(shí)實(shí)現(xiàn)AI和IoT的利益及優(yōu)勢(shì)。

2.2 AIoT的概念

自2017年開始，“AIoT”一詞便開始頻頻刷屏，成為物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)熱詞。AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)），是AI（人工智能）與IoT（物聯(lián)網(wǎng)）的合并稱謂。AIoT融合AI技術(shù)和IoT技術(shù)，通過物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生、收集海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于云端、邊緣端，再通過大數(shù)據(jù)分析，以及更高形式的人工智能，實(shí)現(xiàn)萬物數(shù)據(jù)化、萬物智聯(lián)化。

從廣泛的定義來看，AIoT就是人工智能技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中的落地融合。它并不是新技術(shù)，而是一種新的IoT應(yīng)用形態(tài)，從而與傳統(tǒng)IoT應(yīng)用區(qū)分開來。如果物聯(lián)網(wǎng)是將所有可以行使獨(dú)立功能的普通物體實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，用網(wǎng)絡(luò)連接萬物，那AIoT則是在此基礎(chǔ)上賦予其更智能化的特性，做到真正意義上的萬物互聯(lián)互通。

3 AloT發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

3.1 AIoT的發(fā)展階段

從 AIoT發(fā)展路徑來看，當(dāng)前，行業(yè)人士普遍認(rèn)為，其將經(jīng)歷單機(jī)智能、互聯(lián)智能到主動(dòng)智能的三大階段。

單機(jī)智能指的是智能設(shè)備等待用戶發(fā)起交互需求，而這個(gè)過程中設(shè)備與設(shè)備之間是不發(fā)生相互聯(lián)系的。這種情境下，單機(jī)系統(tǒng)需要精確感知、識(shí)別、理解用戶的各類指令并正確決策、執(zhí)行和反饋。AIoT行業(yè)正處于這一階段。

無法互聯(lián)互通的智能單品，只是一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)和服務(wù)的孤島，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了人們使用需求。要取得智能化場(chǎng)景體驗(yàn)的不斷升級(jí)優(yōu)化，首先需要打破的是單品智能的孤島效應(yīng)。而互聯(lián)智能場(chǎng)景，本質(zhì)上指的是一個(gè)相互互聯(lián)互通的產(chǎn)品矩陣。一個(gè)大腦（云或者中控），多個(gè)終端（感知器）的模式成為必然。

主動(dòng)智能指的是智能系統(tǒng)根據(jù)用戶行為偏好、用戶畫像、環(huán)境等各類信息，隨時(shí)待命，具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自提高能力，可主動(dòng)提供適用于用戶的服務(wù)，而無需等待用戶提出需求。

3.2 AIoT發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

人工智能算法無法直接應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的細(xì)分垂直領(lǐng)域。AIoT涉及人的行動(dòng)、機(jī)器的聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)的處理等多個(gè)方面，各細(xì)分領(lǐng)域通常具備獨(dú)特的生態(tài)特點(diǎn)，都需要一套獨(dú)立的應(yīng)用支撐算法.簡(jiǎn)而言之，就是相對(duì)成熟的人工智能算法無法直接套用到具體的IoT應(yīng)用之中;特定應(yīng)用領(lǐng)域的AIoT算法難以遷移復(fù)用到其他領(lǐng)域。

行業(yè)間的技術(shù)割裂不利于打造全方位的AIoT應(yīng)用場(chǎng)景。目前AIoT落地應(yīng)用還停留在技術(shù)堆積階段，缺少融合貫通的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，各行業(yè)的場(chǎng)景邏輯五花八門，存在嚴(yán)重的技術(shù)割裂現(xiàn)象。這既不利于打造貫通各行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景化服務(wù)，同時(shí)也顯著提高了AIoT落地的技術(shù)組合成本。

4 AloT領(lǐng)域中的發(fā)展前景--人機(jī)交互

AIoT追求的是一個(gè)智能化生態(tài)體系，除了技術(shù)上需要不斷革新，技術(shù)的落地與應(yīng)用更是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)與人工智能領(lǐng)域亟待突破的核心問題。在基于IoT技術(shù)的市場(chǎng)里，與人發(fā)生聯(lián)系的場(chǎng)景（如智慧城市、智能家居、自動(dòng)駕駛、智慧醫(yī)療、智慧辦公、智慧手機(jī)等）正在變得越來越多。而只要是與人發(fā)生聯(lián)系的地方，勢(shì)必都會(huì)涉及人機(jī)交互的需求。

人機(jī)交互是指人與計(jì)算機(jī)之間使用某種對(duì)話語言，以一定的交互方式，為完成確定任務(wù)的人與計(jì)算換機(jī)之間的信息交互過程。而隨著智能終端設(shè)備的爆發(fā)，AIoT作為各大傳統(tǒng)行業(yè)智能化升級(jí)的最佳通道，應(yīng)用場(chǎng)景更是遍地開花。

4.1智慧城市

智慧城市的建設(shè)離不開AIoT的應(yīng)用：IoT連接海量設(shè)備及傳感器，持續(xù)采集城市中的交通流量、能耗、空氣質(zhì)量等變量數(shù)據(jù)，以及日常生活中的其他數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸至物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái);AI融合大數(shù)據(jù)技術(shù)，將對(duì)原始數(shù)據(jù)的處理、分析、挖掘、預(yù)測(cè)等轉(zhuǎn)化為示警、洞見和行動(dòng)，進(jìn)一步改變城市基礎(chǔ)設(shè)施的本質(zhì)，降低獲取數(shù)據(jù)的成本，從全新角度優(yōu)化城市運(yùn)行方案。

4.2智慧家居

智能家居目前仍處在初級(jí)發(fā)展階段，AIoT將把智能應(yīng)用、智能家居產(chǎn)品、硬件家族和平臺(tái)全部串聯(lián)起來，讓我們和這些物體實(shí)現(xiàn)更智慧的互動(dòng)，智能家居是未來離消費(fèi)者最近的AIoT場(chǎng)景。

5總結(jié)

隨著物聯(lián)網(wǎng)與人工智能的發(fā)展，“AI+IoT”的組合AIoT的發(fā)展與應(yīng)用--萬物智聯(lián)更是大勢(shì)所趨。人工智能（AI）可以使物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的價(jià)值最大化，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）能為人工智能（AI）提供數(shù)據(jù)流，二者有機(jī)結(jié)合，開拓了人工智能在應(yīng)用層面更多的可能性，也為人機(jī)交互等新興領(lǐng)域提供了重要技術(shù)支撐。本文旨在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)下AIoT技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展做出探討，希望通過對(duì)AIoT技術(shù)的運(yùn)用，推動(dòng)社會(huì)由萬物互聯(lián)向著萬物智聯(lián)發(fā)展。

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