AIoT技術在新型物聯(lián)網(wǎng)實踐平臺中的應用

張 琰

（武昌工學院，湖北 武漢430065）

0 引言

近年來，隨著技術創(chuàng)新和物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，嵌入式技術變得越來越普及，移動電話、電腦、電視、冰箱、機頂盒、汽車電子產(chǎn)品、智能機器人等都在使用嵌入式技術。特別需要注意的是，嵌入式系統(tǒng)越來越流行，人工智能（AI）和物聯(lián)網(wǎng)將仍然是未來兩年嵌入式體系結構的關鍵。

1 AIo T技術的定義

一般來說，AIoT是人工智能技術和特定應用中的物聯(lián)網(wǎng)的登陸組合。它不是新技術應用程序，而是一種新的物聯(lián)網(wǎng)應用程序，與傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)應用程序有一定區(qū)別。如果物聯(lián)網(wǎng)要完成所有可執(zhí)行其自身功能的通用對象的數(shù)據(jù)共享，并使用數(shù)據(jù)來連接世界和所有事物，那么AIoT就是在此基礎上賦予其更智能的系統(tǒng)特性，以確保在實際意義上的真正的物聯(lián)網(wǎng)。

數(shù)據(jù)信息賦予AI魅力，而AI使物聯(lián)網(wǎng)成為可能。邊緣計算支持點下的AIoT要完成AIoT，要邊緣計算功能的支持。邊緣計算是指在靠近事物或數(shù)據(jù)信息源的網(wǎng)絡邊緣上，接近邊緣智能服務，以實現(xiàn)智能連接、實時業(yè)務流程、數(shù)據(jù)優(yōu)化和應用程序的重要要求。

現(xiàn)代智能機器設備方面具有認知、推理和管理決策的作用，不可避免地依賴于云空間單獨測量和計算的能力。以智能家居系統(tǒng)為例，場景的形式化將相應提高邊緣計算能力。對于AI集成芯片來說，為滿足AI計算能力和跨機設備形狀的要求，根據(jù)IoT場景定制設計芯片架構；對于本地標識，高頻詞和網(wǎng)絡連接速率是這部分的關鍵，高頻詞解決在不連接網(wǎng)絡的情況下能充分利用AI。邊緣計算完成了智能家居系統(tǒng)行業(yè)中人機交互技術的本地識別，降噪、喚醒本地/云空間的高效平衡以及多模式需求，讓客戶獲得“安全，簡單，方便，快捷和舒適的感覺”。

2 物聯(lián)網(wǎng)與AIo T技術密切相關

盡管物聯(lián)網(wǎng)具有傳感器，無線網(wǎng)絡和射頻識別技術，但物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的實際操作和數(shù)據(jù)處理均基于嵌入式技術。物聯(lián)網(wǎng)使用嵌入式系統(tǒng)的硬件配置組件和應用程序流程來控制各種事物，這些事物可能是諸如冰箱、監(jiān)控攝像機或有線機頂盒之類的電子產(chǎn)品；可能是生產(chǎn)線輸送帶及制造機械設備及其他工業(yè)生產(chǎn)環(huán)保設備工程系統(tǒng)；新的現(xiàn)代城市，如交通旅行標志和全智能電度表?？梢栽谠瓶臻g中運行的所有設備都可能成為物聯(lián)網(wǎng)整體應用中的關鍵一步。

研究機構Gartner預測并分析，2019年全球連接互聯(lián)網(wǎng)的項目總數(shù)將達到142億，到2021年將達到250億，這將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。Gartner高級副總裁尼克·瓊斯（N芯片KJones）表示，數(shù)據(jù)信息是物聯(lián)網(wǎng)的驅動力，該公司從數(shù)據(jù)信息中挖掘出更有意義的信息內容，這將帶動高端產(chǎn)品的長期發(fā)展。

除了物聯(lián)網(wǎng)，人工智能還將成為未來嵌入式系統(tǒng)的重要發(fā)展。針對人們的日常生活和工業(yè)發(fā)展計劃，預測人工智能在未來幾十年內，將產(chǎn)生長期影響。過去，嵌入式物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的運行模式是通過嵌入式設備收集數(shù)據(jù)和信息，通過物聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，并使用云空間人工智能來分析互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)。未來增加人工智能后，嵌入式物聯(lián)網(wǎng)的運行模式將發(fā)生變化，設備的計算能力將得到提高，計算將從云空間移至霧端和邊緣端，隨著CPU加上GPU或FPGA組合，計算架構也將發(fā)生變化，一些嵌入式電子計算機與FPGA協(xié)作以節(jié)省能源。

3 人工智能物聯(lián)網(wǎng)（AIOT）綜合測試平臺

無論是技術工程師還是客戶，人們都可以感受到AI和IoT技術向日常生活的轉變。AIoT是未來的主要驅動力，將成為公司合理布局的關鍵行業(yè)。小米創(chuàng)始人雷軍在全球人工智能交流會議上提到，人工智能帶來了人類社會的深刻變革。人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的集成將產(chǎn)生AIoT，這是世界上萬物的智能互連。未來這個行業(yè)將有很大的發(fā)展空間，AIoT將成為新興市場的關鍵，例如，工業(yè)機械手、智能機器、自動駕駛、智能家居系統(tǒng)和新興智能城市。

人工智能部分的硬件配置平臺基于嵌入式Arm單片機開發(fā)板，它具有收集視頻、語音、視覺效果和其他傳感器數(shù)據(jù)的能力，以及適用于各種場景的操作。物聯(lián)網(wǎng)的硬件配置平臺是基于物聯(lián)網(wǎng)課堂教學平臺，該模塊是根據(jù)ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸技術完成的，具有功耗低、速度慢、自組織網(wǎng)絡等特點，可以應用于人工智能物聯(lián)網(wǎng)的各種學習訓練和應用領域。該平臺適用于基礎平臺和流行的開源系統(tǒng)優(yōu)化算法，用于面部識別、語音識別、無線通信、傳感器原理等。

4 AIo T技術在新型物聯(lián)網(wǎng)實踐活動平臺中的應用對策

4.1 促進產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與合作的建立

第一是促進人工智能和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的相關公司建立覆蓋AIoT行業(yè)集成芯片，優(yōu)化算法，技術等產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游的緊密聯(lián)盟，共同探索新的模型和系統(tǒng)，針對AIoT產(chǎn)業(yè)鏈合作的發(fā)展，共同構建AIoT自主創(chuàng)新的綠色生態(tài)管理體系。第二是利用行業(yè)聯(lián)盟建立溝通交流的自主創(chuàng)新平臺，促進聯(lián)盟小組正常工作，重點是新項目合作、資源協(xié)作、資源規(guī)劃與共享，以及人才培訓。第三是促進領先企業(yè)在聯(lián)盟中率先整合多個行業(yè)和多個公司的應用計劃，將整體輸出打包到客戶或技術需求中，并繼續(xù)改善AIoT相關產(chǎn)品的現(xiàn)場兼容性。此外，隨著與客戶的溝通和磨合期的改善，雙方之間的技術、產(chǎn)品和服務項目的匹配度將得到提高，AIoT的使用將更快地實現(xiàn)獨立創(chuàng)新。

4.2 促進制定協(xié)調和可持續(xù)性的規(guī)范和標準

第一是要保持現(xiàn)行政策的連續(xù)性，又要有規(guī)范和協(xié)調的能力，為企業(yè)技術創(chuàng)新騰出足夠的室內空間，并設法消除企業(yè)對技術創(chuàng)新主題活動的擔憂。第二是加強跨行業(yè)標準和規(guī)范的協(xié)作，將應用領域用作企業(yè)，提高國家標準的集成度，并降低實施AIoT技術創(chuàng)新過程中合規(guī)性管理的復雜性。第三是根據(jù)技術發(fā)展不斷升級AIoT相關檢測標準，例如，異常行為檢查、服務器防火墻等，以抵御網(wǎng)絡黑客對IoT節(jié)點設備和AI系統(tǒng)的攻擊。此外，逐步提高人工智能的相關標準和規(guī)范，盡早預防新的安全風險，例如，反人工智能。

4.3 提高云計算技術和邊緣計算能力

第一是在物聯(lián)網(wǎng)的背景下進一步提高云計算的技術能力，以及云空間智能計算和數(shù)據(jù)處理方法能力的發(fā)展，以促進創(chuàng)建資源共享和數(shù)據(jù)信息的新綠色生態(tài)，機器和設備之間的交互。第二是從互聯(lián)網(wǎng)服務，智能應用業(yè)務流程、安全性和隱私維護等方面、加速邊緣計算能力的提高，提高邊緣大數(shù)據(jù)的分析和解析能力。第三是全方位提升物聯(lián)網(wǎng)終端設備的智能系統(tǒng)水平，緊密聯(lián)系新智慧城市、消費電子、智能聯(lián)網(wǎng)汽車、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等行業(yè)的AIoT應用領域的自主創(chuàng)新需求系統(tǒng)，加速AIoT行業(yè)嵌入式集成芯片產(chǎn)品研發(fā)的自主創(chuàng)新和優(yōu)化算法，進一步提高人工智能的端到端邏輯推理能力。

5 結語

綜上所述，為了更好地掌握人工智能與物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的集成和應用，并深入掌握關鍵AIoT技術的實施過程中遇到的問題和挑戰(zhàn)，電子信息技術研究室賽迪智庫與人工智能產(chǎn)業(yè)鏈自主創(chuàng)新聯(lián)盟共同舉辦了AIoT技術與應用研討會，不斷推進AIoT技術在新型物聯(lián)網(wǎng)實踐平臺的應用。