一.AIoT定义
AIoT 概念是在 2017 年正式向公开市场提出的。2017 年 11 月 28 日,在由光际资本、36 氪、特斯联联合主办的 “万物智能.新纪元 AIoT 未来峰会” 上,与会专家及行业嘉宾首次正式向公开市场提出 AIoT 概念。AIoT 即人工智能物联网,是人工智能(AI)与物联网(IoT)的融合。
二.AIoT关键技术
1.物联网技术
物联网技术是AIoT的基础,它负责将各类设备连接起来,实现数据的采集与传输。这包括但不限于:
传感器技术:用于感知和采集物理世界中的各种信息,如温度、湿度、压力、光照等。
无线通信技术:如Wi-Fi、蓝牙、LoRa、NB-IoT等,用于实现设备之间的数据传输和通信。
云计算与边缘计算:云计算提供强大的计算和存储能力,支持海量数据的处理和分析;边缘计算则通过在网络边缘部署计算资源,降低数据传输延迟,提高系统响应速度。
2.人工智能技术
AI技术为AIoT提供了强大的数据处理与分析能力,包括:
机器学习:通过训练模型,使系统能够自动从数据中学习并改进其性能。
深度学习:利用深度神经网络进行复杂的数据分析和模式识别。
自然语言处理:使系统能够理解、解释和生成人类语言,实现人机交互。
计算机视觉:通过图像处理和分析技术,使系统能够识别、理解和响应视觉信息。
3.大数据与数据分析技术
AIoT系统产生的海量数据需要通过大数据技术进行存储与管理,并利用数据分析技术提取有价值的信息。包括:
数据挖掘:从大量数据中提取有用的信息和知识。
数据可视化:将数据以图形、图像等形式展示出来,便于人们理解和分析。
数据分析与预测:利用统计学和机器学习等方法对数据进行深入分析,发现数据中的规律和趋势,并进行预测。
4.安全与隐私保护技术
随着物联网设备的普及,数据安全与隐私保护成为AIoT领域不可忽视的问题。包括:
加密技术:对传输的数据进行加密处理,确保数据在传输过程中不被窃取或篡改。
身份验证与访问控制:确保只有授权的用户或设备才能访问敏感数据或执行特定操作。
隐私保护技术:如差分隐私、联邦学习等,可以在保护用户隐私的同时实现数据的有效利用。
综上所述,
AIoT的关键技术涵盖了物联网技术、人工智能技术、大数据与数据分析技术以及安全与隐私保护技术等多个方面。
通过各种信息传感器实时采集各类信息,然后在终端设备、边缘域或云中心利用机器学习等技术对数据进行智能化分析,包括定位、比对、预测、调度等。
三.应用场景
工业制造:在工业生产中可实现设备的预测性维护、生产流程的优化和质量控制。例如通过传感器和机器学习算法预测设备的故障,提前进行维护,减少停机时间。
智能家居:让家居设备能够学习用户的生活习惯,自动调节环境以适应用户需求,实现家居自动化。如智能音箱可通过语音识别控制灯光、空调等设备。
智慧城市:用于交通管理、环境监测、公共安全等领域。比如通过智能摄像头和图像识别技术实时监控交通流量,优化交通信号灯控制策略,减少交通拥堵。
医疗健康:可用于远程医疗、健康监测和疾病预防。像穿戴式设备实时监测患者的生理数据,通过 AI 算法分析数据,提供个性化的健康建议。
智慧农业:实现农作物的精准灌溉、病虫害监测和产量预测。例如通过土壤传感器和气象数据,结合 AI 算法优化灌溉方案,提高农作物产量。
四.AIoT 的核心优势
1.智能化决策
AI算法实时处理物联网数据,减少人工干预,提升决策效率(如工厂设备故障预测、智能家居自动调节环境)。
2.数据价值最大化
通过机器学习挖掘数据潜在规律,优化资源分配(如智慧城市的交通流量预测、能源动态调控)。
3.边缘计算与云端协同
边缘设备本地处理敏感数据,降低延迟;云端统筹全局分析,兼顾隐私与效率。
4.场景适应性增强
系统可动态学习环境变化(如农业IoT根据气象调整灌溉,医疗设备根据患者体征优化治疗方案)。
5.成本与能效优化
预测性维护减少设备损耗,自动化流程降低人力成本(如工业生产线、物流仓储管理)。