面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的人工智能相關(guān)技術(shù)研究

李麗娜

（宜春職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江西省宜春市 336000）

近年來隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和龐大的市場(chǎng)需求下得到了快速的發(fā)展，已經(jīng)由傳統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展至萬物互聯(lián)時(shí)代，其大大提升了信息數(shù)據(jù)處理、監(jiān)控與管理水平[1]。受到物聯(lián)網(wǎng)自身發(fā)展需求和市場(chǎng)發(fā)展需求，物聯(lián)網(wǎng)所借助的射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線網(wǎng)技術(shù)等已經(jīng)無法更好的滿足發(fā)展需求，大力開發(fā)人工智能技術(shù)已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的方向之一。因此，對(duì)面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的人工智能相關(guān)技術(shù)作系統(tǒng)的分析探討尤為關(guān)鍵，必須予以充分的重視。

1 物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)

目前來看，國(guó)家已經(jīng)給予了物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)充分的重視，并將其作為國(guó)家的發(fā)展戰(zhàn)略，越來越多的人工智能技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)概念頻繁出現(xiàn)。簡(jiǎn)單來講，物聯(lián)網(wǎng)是指控制終端與芯片的通信，可以在協(xié)議不同的終端下對(duì)所要處理的信息進(jìn)行合并交互，通過合作完成一件事。而人工智能技術(shù)則要是算法，是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)和完善的過程，可以讓知識(shí)越來越多、越來越聰明。另外，人工智能技術(shù)類似一個(gè)軟件，需要以物聯(lián)網(wǎng)為載體，而物聯(lián)網(wǎng)則類似于一個(gè)硬件，需要人工智能技術(shù)來加以驅(qū)動(dòng)。就兩者的優(yōu)勢(shì)來說，既有其獨(dú)立性也有較強(qiáng)的聯(lián)系，比如物聯(lián)網(wǎng)在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，要實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的分析和處理，單純依靠人力無法完成，將人工智能技術(shù)引入進(jìn)來，可以更加快速的處理海量數(shù)據(jù)，更好解決物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行過程中的問題。更為重要的一點(diǎn)是，人工智能技術(shù)通過借助其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析處理能力，可以幫助人類做出更加準(zhǔn)確的決策。比如生活中經(jīng)常使用的語言信箱與手機(jī)端語音助手便是建立在自然語音處理的技術(shù)之上，屬于一種物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)家庭攝影頭可以依賴于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能[2]。這些物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)設(shè)備只有依靠人工智能技術(shù)才可以發(fā)揮最佳優(yōu)勢(shì)。因此，總的來說，物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)之間有著十分密切的關(guān)系，是一種相輔相成、互相依賴且攜手共進(jìn)的關(guān)系。圖1 為物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

以人工智能技術(shù)為例來說，現(xiàn)階段的人工智能技術(shù)主要包括智能化的問題求解、智能信息檢索技術(shù)、自然語言處理、邏輯推理和定理證明及專家系統(tǒng)等，其核心技術(shù)是對(duì)自然語言的處理。自然語言處理技術(shù)主要包括語音識(shí)別、語義理解、語音合成、機(jī)器翻譯，尤其是其中的語音識(shí)別與語義理解在現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中得到了較大的發(fā)展，與物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合應(yīng)用能力逐步增強(qiáng)，已然成為信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代發(fā)展過程中的核心技術(shù)之一。基于人工智能技術(shù)如此強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其在推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中發(fā)揮著十分重要的作用，進(jìn)一步著手研發(fā)人工智能技術(shù)成為物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前自我發(fā)展與提升的重要手段。

2 射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器技術(shù)均是物聯(lián)網(wǎng)管理中的重要技術(shù)，兩種技術(shù)的應(yīng)用大大提升了物聯(lián)網(wǎng)信息管理質(zhì)量，可幫助物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)專業(yè)化與規(guī)范化管理的目標(biāo)。以射頻識(shí)別技術(shù)來說，其可以借助于無線電通信技術(shù)來獲取物品的相關(guān)信息，有易于操作和控制的優(yōu)勢(shì)。就目前射頻識(shí)別技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用來說，射頻識(shí)別技術(shù)主要有以下幾點(diǎn)顯著優(yōu)勢(shì)：

圖1：物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

（1）實(shí)時(shí)控制優(yōu)勢(shì)：射頻識(shí)別技術(shù)可以通過通信技術(shù)與識(shí)別技術(shù)快速獲取物品的相關(guān)信息，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理，大大提升了管理效率；

（2）數(shù)據(jù)容量大：射頻識(shí)別技術(shù)所使用的數(shù)據(jù)標(biāo)簽容量可以達(dá)到10kb，并且可以根據(jù)用戶實(shí)際需求對(duì)容量做自行調(diào)控；

（3）標(biāo)簽數(shù)據(jù)可更新：標(biāo)簽數(shù)據(jù)可以根據(jù)實(shí)際情況作實(shí)時(shí)的調(diào)整，一方面可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的專業(yè)化管理，另一方面可以在短時(shí)間獲取到所需要的信息；

（4）信息讀取精準(zhǔn)且快速：借助射頻識(shí)別技術(shù)，只要標(biāo)簽物品進(jìn)入到識(shí)別區(qū)域，即可以精準(zhǔn)獲知物品的相關(guān)信息，獲取速度更快。

目前射頻識(shí)別技術(shù)在倉儲(chǔ)管理中應(yīng)用十分廣泛，將傳統(tǒng)的條形碼技術(shù)與射頻識(shí)別技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用后，不僅可以準(zhǔn)確查詢到每一筆訂單的詳細(xì)信息，而且可以對(duì)訂單實(shí)行批量化管理，有助于降低倉儲(chǔ)管理難度，提升管理效率與質(zhì)量。除此之外，射頻識(shí)別技術(shù)還可以幫助物流產(chǎn)業(yè)建立貨物先進(jìn)先出的管理模式、實(shí)現(xiàn)庫存管理和資產(chǎn)的可視化，應(yīng)用價(jià)值十分顯著。

傳感器技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展也有十分重要的意義，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的識(shí)別與數(shù)據(jù)信息的收集，并結(jié)合具體需求來實(shí)現(xiàn)識(shí)別與處理的功能。傳感器技術(shù)的應(yīng)用可以構(gòu)建智慧化的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展體系，目前已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)智慧發(fā)展中的應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn)，比如當(dāng)前的自動(dòng)化倉儲(chǔ)、信息自動(dòng)化識(shí)別與自動(dòng)化管理均離不開傳感器技術(shù)，這其中便包括大數(shù)據(jù)收集與分析、物品實(shí)時(shí)控制等。就目前物流行業(yè)的自動(dòng)化倉儲(chǔ)來說，傳感器技術(shù)的應(yīng)用可以直接且有效的解決數(shù)據(jù)收集困難的問題，提升倉儲(chǔ)信息精準(zhǔn)管理水平。更為重要的一點(diǎn)是，近年來射頻識(shí)別技術(shù)與傳感器技術(shù)兩者聯(lián)合使用變得更加普遍，一方面可以快速獲取信息，提升數(shù)據(jù)精準(zhǔn)分析能力，以便為決策者提供參考依據(jù)，另一方面可以減少管理中的出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)對(duì)物品狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與復(fù)檢[3]。

3 面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的人工智能相關(guān)技術(shù)

3.1 物聯(lián)網(wǎng)核心基礎(chǔ)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)核心基礎(chǔ)技術(shù)是確保物聯(lián)網(wǎng)有效應(yīng)用人工智能技術(shù)的條件，對(duì)于推動(dòng)和實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)智能化、專業(yè)化具有十分重要的意義。物聯(lián)網(wǎng)核心基礎(chǔ)技術(shù)除了射頻識(shí)別技術(shù)與傳感器技術(shù)外，還包括云計(jì)算技術(shù)、無線網(wǎng)技術(shù)、5G 技術(shù)，均是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中所依賴的核心技術(shù)。

云計(jì)算技術(shù)屬于分布式計(jì)算的一種形式，可以將物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行過程產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)計(jì)算處理程序分解成多個(gè)小程序，在經(jīng)過系統(tǒng)化的分析與處理后將數(shù)據(jù)返回至用戶。目前來看，云計(jì)算技術(shù)已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析與管理中得到了廣泛的應(yīng)用，其與物聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系可以用一個(gè)形象的比喻來說明，即云計(jì)算是互聯(lián)網(wǎng)中的神經(jīng)系統(tǒng)的雛形，物聯(lián)網(wǎng)則是互聯(lián)網(wǎng)正在出現(xiàn)的末梢神經(jīng)系統(tǒng)的萌芽。隨著物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)量的增多，云計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算量需求中發(fā)揮著越來越重要的作用。

無線網(wǎng)技術(shù)主要包括遠(yuǎn)距離無線連接全球語言與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，所包含的兩種尖端技術(shù)是近距離的藍(lán)牙技術(shù)和紅外線技術(shù)，具有靈活性強(qiáng)、可擴(kuò)展及可移動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中應(yīng)用較為廣泛。總的來說，無線網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)：

（1）靈活性更高：無線網(wǎng)絡(luò)可以打破時(shí)間和空間限制，涉及到物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、整合及分析等多個(gè)環(huán)節(jié)，其操作較為簡(jiǎn)單靈活，可以很好的滿足物聯(lián)網(wǎng)不同狀態(tài)下的功能需求；

（2）使用方便：雖然所使用的無線網(wǎng)絡(luò)速度可以與有線網(wǎng)絡(luò)相媲美，對(duì)于提升物聯(lián)網(wǎng)辦公效率有十分重要的意義；

（3）安全性高：物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)信息，保證海量數(shù)據(jù)信息的安全性是物聯(lián)網(wǎng)首先需要解決的重點(diǎn)問題。

現(xiàn)在所使用的無線產(chǎn)品多配備了多重安全防護(hù)，配合強(qiáng)大的防火墻特性，可有效防止入侵，保證數(shù)據(jù)信息的安全。以紅外線技術(shù)為例，其是一種利用紅外線為載體進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，在生活中的應(yīng)用十分廣泛，優(yōu)勢(shì)在于穩(wěn)定性好、私密性強(qiáng)及成本低廉。相比于藍(lán)牙和無線傳輸技術(shù)，紅外傳輸技術(shù)近年來在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸與管理中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是成本上有更強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，上下游的產(chǎn)業(yè)鏈也較為發(fā)達(dá)。

5G 技術(shù)是近年來快速發(fā)展起來的一種通信技術(shù)，同樣在物聯(lián)網(wǎng)信息化管理中得到了廣泛的應(yīng)用，主要包括無線技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩個(gè)方面。無線技術(shù)領(lǐng)域主要有新興的多址接入技術(shù)、MIMO（多入多出）技術(shù)、新型多載波技術(shù)、超高密集度組網(wǎng)技術(shù)及高級(jí)調(diào)制編碼技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括移動(dòng)邊緣計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)功能重構(gòu)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)、控制平面/用戶平面分離技術(shù)[4]。我國(guó)近年來在5G研發(fā)和應(yīng)用中均取得較大的成就，掌握了諸多的核心通信技術(shù)，并且?guī)?dòng)了相關(guān)芯片、器件、軟件、材料等基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。更為重要的一點(diǎn)是，目前5G 技術(shù)已經(jīng)與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)形成了緊密融合的關(guān)系，鑒于人工智能技術(shù)是以通信技術(shù)為基礎(chǔ)的技術(shù)種類，因而5G 技術(shù)的興起與發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人工智能技術(shù)奠定了基礎(chǔ)，對(duì)強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)人工智能技術(shù)應(yīng)用深度與廣度具有重要性意義。

3.2 面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的人工智能技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)核心基礎(chǔ)技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)使用的人工智能技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，已然成為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展前景。目前來看，廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)且已經(jīng)取得良好成效的人工智能技術(shù)主要包括四種，即自動(dòng)駕駛技術(shù)、視網(wǎng)膜屏幕技術(shù)、3D 全息投影技術(shù)及語音處理技術(shù)。尤其是借助5G 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)對(duì)智能語音識(shí)別和視覺識(shí)別等做了進(jìn)一步的完善，使用更加的智能化與自動(dòng)化。

3.2.1 自動(dòng)駕駛技術(shù)

自動(dòng)駕駛技術(shù)主要由視頻攝像頭、雷達(dá)傳感器、激光測(cè)距器等結(jié)構(gòu)組成，這些相關(guān)結(jié)構(gòu)可以了解周圍的交通情況，應(yīng)用有十分的優(yōu)勢(shì)。比如在運(yùn)輸過程中可以預(yù)先使用地圖進(jìn)行智能導(dǎo)航，借助谷歌數(shù)據(jù)中心收集汽車的通行信息，并對(duì)所收集的數(shù)據(jù)信息加以識(shí)別分析，以此實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)航和自動(dòng)駕駛的目的[5]。京東集團(tuán)的物流配送業(yè)已采用了自動(dòng)駕駛技術(shù)，貨物運(yùn)輸效率和準(zhǔn)確度大大提升，有助于提升客戶滿意度，推動(dòng)物流事業(yè)的更好發(fā)展。但目前在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中依然存在諸多亟需解決的問題，因而后續(xù)仍要加大自動(dòng)駕駛技術(shù)的研究力度。

3.2.2 3D 全息投影技術(shù)

3D 全息投影技術(shù)可以真實(shí)顯示物體的三維圖像，改變?nèi)藗儗?duì)傳統(tǒng)生光電技術(shù)的審美態(tài)度。目前3D 全息投影技術(shù)在汽車服裝發(fā)布會(huì)、酒吧娛樂、場(chǎng)所互動(dòng)投影及舞臺(tái)節(jié)目中均有廣泛的應(yīng)用，可以讓智能化生活更加貼近實(shí)際生活，感受到更多智能化、多元化的技術(shù)創(chuàng)新。

3.2.3 視網(wǎng)膜屏幕技術(shù)

視網(wǎng)膜屏幕技術(shù)可超越人類肉眼的辨識(shí)極限，將960×640 的分辨率有效壓縮至3.5 英寸的顯示屏內(nèi)。目前倆看，這一技術(shù)也是人工智能技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用的前景技術(shù)之一，應(yīng)用前景廣闊。

3.2.4 語音處理技術(shù)

語音處理技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)智能化發(fā)展過程中所依賴的重要技術(shù)之一，屬于人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)性相關(guān)技術(shù)。語音處理技術(shù)中的語意理解與語音識(shí)別技術(shù)均得到了物聯(lián)網(wǎng)廣泛的應(yīng)用，逐漸得到人們的關(guān)注與重視，當(dāng)下已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)。一些相關(guān)性技術(shù)依托于語音處理技術(shù)，能夠獲得信息技術(shù)和新應(yīng)用，于物聯(lián)網(wǎng)智能化發(fā)展有十分重要的意義。

4 結(jié)語

目前來看，物聯(lián)網(wǎng)所應(yīng)用的人工智能技術(shù)主要包括自動(dòng)駕駛技術(shù)、語言處理技術(shù)、3D 全息投影技術(shù)及視網(wǎng)膜屏幕技術(shù)，均可有效提升物聯(lián)網(wǎng)的專業(yè)性與智能化，對(duì)拓寬物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)應(yīng)用范圍具有十分重要的意義。后續(xù)要進(jìn)一步加大相關(guān)人工智能技術(shù)的研發(fā)力度，以便掌握更多的人工智能技術(shù)，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)更好的發(fā)展。