人工智能物联网发展现状研究

人工智能物联网发展现状研究

◆ 李嘉骏

摘要：2016年3月，由著名互联网公司谷歌研发的人工智能围棋机器人——Alphago与韩国围棋世界冠军、职业九段棋手李世石举行了一场世界瞩目的人机围棋大战，其结果是围棋机器人Alphago以4：1的大比分战胜利人类世界冠军，从而拉开了人工智能的序幕。另一方面，物联网作为第三次信息技术革命的产物，近几年发展也十分迅速。因此，面对这两大新兴的技术，我们开始尝试把两者结合起来，形成人工智能物联网（AIOT）。论文主要是介绍当前国内外对于AIOT的发展情况，以及未来发展过程中遇到的挑战。

关键词：人工智能；物联网；人工智能物联网

一、前言

人工智能（Artificial Intelligence），即AI，在1956年的一个会议上由一些美国计算机领域的专家所提出来，同时也是第一出现这样概念，也标志着人工智能学科的出现。因此，许多科学家、专家都纷纷加入到对这个新领域的研究和学习，在一定程度上使得人工智能得到了较快的发展，甚至在当时掀起了一股对人工智能研究的高潮。在1980年的时候，人们出现对该应用领域认识狭窄、缺乏常识性知识、知识获取困难、推理方法单一等问题，导致了人工智能进入了一个低迷时期，发展十分的缓慢。 随着科学技术的不断发展，人工智能技术又再一次被走进人们的视野中，一直到2016年谷歌推出的围棋机器人Alphago之后，人工智能又迎来了新的春天，其发展的速度呈现一个指数级的增长趋势，并逐渐走进日常生活中。与此期间，被称为继计算机、互联网之后的第三次信息革命浪潮的新兴技术物联网在全世界范围内同样也得到快速的发展。

物联网（IOT），即物物相连，而这一项技术目前主要是通过各种传感器以及相关的射频识别技术支撑等技术实现的，并且在一定程度上已经成为我们日常生活中的好帮手。同时，对于物联网来说，是互联网基础上的延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通[1] 。但是，随着社会的不断进步，人们对物联网的要求也日益增加。因此，为了在未来打造出一种更具智能化和人性化物联网，故把当今火爆的人工智能技术与之相结合，从而产生出一项新的技术——人工智能物联网（AIOT）。

二、国内外发展现状

目前，对于人工智能物联网这一技术来说，还是属于刚刚起步以及探索的阶段，所以不管在技术方面还是在应用方面都不够成熟，因此，该项技术仅仅在一些国家和地区中得到较好的发展和应用。

（一） 国外发展现状1.美国

众所周知，美国的科技水平一直在全球范围内处于领先的水平，同时，也拥有较多的知名IT公司，如谷歌、微软、IBM等。这些美国IT巨头公司都纷纷开始对人工智能物联网技术进行研究和发现并且推出属于自己的产品。

谷歌公司在Google Cloud NEXT 2018活动中就推出了一款新的人工智能物联网芯片——Edge TPU。该款芯片是一种低功耗、低成本的ASIC芯片，其体积非常小，甚至比1美分的铜板还要小。同时，还推出与之对应适用的软件Cloud IoT Edge使之从传感器中获取的数据可以传输到云并对这些数据集进行训练，然后可以在Edge TPU芯片的设备上执行，从而对于在物联网中的传感器来说，其作用不仅仅是数据收集器这么简单，而是可以实现在本地的，实时的智能决策。对于微软公司来说，则推出一款叫Azure IoT Edge的人工智能物联网产品，该款产品属于一种综合服务，可以把人工智能和自定义的逻辑都部署在所有的 IoT设备上，从而使得整个物联网系统更加高效稳定地运行。

2.德国

2011年在汉诺威博览会上，第一次提出“工业4.0”的概念，同时，“工业4.0”也被认作是第四次工业革命的到来。因此，各国都纷纷投入到“工业4.0”的建设队伍中，而在这些国家中，德国的发展较为成功。德国政府从提出建立德国“工业4.0”开始，到现在已经经历了八年的发展，其各项的设施都基本建立完毕，能够提供的服务也越来越完善，而其成功的关键在于创新。因此，对于未来，德国政府准备充分利用目前人工智能物联网这一新兴技术，努力地把德国“工业4.0”打造得更加的智能化和人性化。其中，德国的SAP公司就准备利用这一项技术来打造出一间智能工厂，该工厂的建立后能够使得德国实现工厂、消费者、产品以及信息数据这四者之间的相互联接，从而最终实现万物互联，甚至可以重新构建整个社会的生产方式，同时，也进一步提升整个社会的工业生产水平和生产的效率。

3.日本

日本的现任首相安倍晋三就提出，在2020年，日本的国内生产总值要达到600万亿日元，而为支撑该目标，日本经济产业省提出第四次产业革命战略，这一战略的核心技术方向有三个，即物联网、大数据和人工智能[2]。在这过程中，日本政府也通过借用国家的力量，来推动社会智能化工厂的发展，并且表示将通过人与机械、数据这三者之间的相互连接，从而提高具有创新价值的生产性活动，同时，这一举动也预示了日本未来整个智能产业的方向。因此，在日本的国内，一些知名企业纷纷开始把人工智能物联网这一技术根据自身的行业特点和实际的情况而进行探索和发展。

安川电机公司在Factory 2017 Fall会议中就提出i3-Mechatronics

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EXCHANGE OF EXPERIENCE 经验交流

的概念，这里的i3-Mechatronics包含integrate（d整合）、intelligen（t智能）、innovative（革新）3个面向，透过将机器人、马达等零件设备的整合控制，从而实现智能化的生产[3]。对于这个i3-Controller来说，具有机器人以及马达等控制器的相关功能，主要是负责整合控制和实现弹性控制的生产线。同时，利用i3-Controller累积的数据，可以实现可视化、提高生产性、质量提升以及不间断的生产服务，以此来推动日本的整个工业事业的发展，打造智能化工厂，实现人与机械、数据的相互链接。而另一家日本公司富士全录同样是在得益于人工智能与物联网技术的推动下，使得其工厂实现智能化，一方面，由于其通路的多元化，使之商业模式和通路之间也发生改变。另一方面，使得该公司的整个生产水平大幅度的上升，其生产的效率也进一步提高。

（二） 国内发展现状

随着中国的科技综合实力不断提升，涌现出一大批优秀的IT公司，如百度、腾讯、阿里、小米等。这些公司都是目前中国的IT巨头，因此，它们也纷纷加入了发展和应用人工智能物联网技术的队伍中。

在2017年，小米IoT开发者大会上就宣布与百度一同联手，前者提供智能硬件、大数据、智能设备生态链等硬件的资源，后者则提供AI技术、海量数据、信息与服务生态等软件的资源，来共同打造出“IoT+AI”生态体系。该生态体系的建立可以实现对场景、用户、需求和资源满足得到更好的理解，从而为用户提供更加好的服务体验。在另一家以物联网技术架构为核心的科技公司——特斯联，在2017年11月正式建立人工智能AI+物联网IoT的互动体验厅，该体验厅由感知层-天启、网络层-玻色场、应用层-星耀之城、以及愿景展示厅-潘多拉星球四个组成部分[4]。一方面，可以认识到物联网和人工智能技术。另一方面，则可以体现到在“万物智联”下，数据将以什么形式与人进行交互等一系列问题的答案。

总体而言，国外对于人工智能物联网的发展情况不尽相同，其中以美国发展最为迅猛，占据主导的位置，而对于我国而言，其发展的水平在全球范围内也处于一个较高的发展水准。

（一）AI的发展水平薄弱

虽然，随着Alphago的腾空出世，使得AI又再一次走进人们的视野中，从而成为各国的研究和发展的重点，在一定程度上，使得AI技术得到了快速的发展，但是总体来说，AI技术还没有到完全成熟的阶段，无论是其底层的技术、对数据的训练算法甚至在应用人才的培养上还是处于相对比较薄弱的状态。而对于人工智能物联网来说，AI技术又是其核心，直接影响到人工智能物联网未来的发展。

（二）成本昂贵

由于AI是人工智能物联网的核心，因此，在实现该项技术的时候，就是确保对AI技术的硬件支持，而对于普通的计算机而言，其对数据的处理和计算能力十分有限，这就必须对原有的设备进行全面的升级和改造，以此来满足AI对于数据处理和计算的高要求。

（三）数据的训练时间大

要想让人工智能物联网真正做到智能化，则在使用之前就需要对其进行大量正确并且合适的样本进行训练。然而，这一过程是十分的漫长，同时其难度也是十分的大和无比的复杂，特别是在设计其训练的算法上，往往需要较长的时间投入。

四、结语

虽然，人工智能物联网在未来的发展上仍然需要走很长的一段路，需要解决的问题还有很多，但是其发展的前景是一片光明的，特别是现在随着5G技术的到来，又出现了5G、人工智能以及物联网三者之间的结合。因此，相信在各国的共同努力下，人工智能物联网一定会成为我们日常生活的一部分，让我们的生活更具智能，最终实现万物智联的效果。H参考文献

[1]贾益刚. 物联网技术在环境监测和预警中的应用研究[J]. 上海建设科

技, 2010(6):65-67.

[2]李伯牙. 日本第四次产业革命瞄准物联网、大数据和人工智能[J]. 国际品牌观察, 2017(2):134-135.

[3]日本加速推动人工智能(AI)+物联网(IoT) 摸索制造业未来走向. https://t.cj.sina.com.cn/articles/view/6434914495/17f8d00bf001003zg1.

[4]走近AIoT:特斯联的物联网+人工智能. http://www.qianjia.com/html/2018-01/31_284122.html.

三、面临的挑战

目前，由于人工智能物联网总体来说还是处于刚刚起步发展的阶段，因此，该项技术在未来的发展过程中仍然面临许多的挑战，其中就包括以下方面：

（作者单位：广州科技职业技术大学信息工程学院）

（上接第112页）

案，详细阐述了机轮转速测试系统的测试原理和方案设计，通过试验验证，该方案满足飞机起落架装置机轮转速测试的需求，对飞机转速测试的应用具有一定的参考价值。H参考文献

[1]钱金川.电子计数器原理、功能、参数及使用浅析[J].机床电器，2011(05).

[2]罗学恒.接近开关与金属探测研究[J].武汉职业技术学院学报,2012(01).

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[3]芦宁,姚震.光电开关在主推进模拟试验装置转速测量中的应用[J].上海船舶运输科学研究所学报,2013(03).

[4]陈杰,张明,徐光亮.电子辐照对稀土永磁材料稳定性的影响[J].磁性材料及器件,2011(04).

[5]陈锁发.浅议接近开关的分类及应用[J]. 装备制造技术,2012(11).[6]李锐,赵来定.高频接近开关检测原理与设计 [J].微型机与应用,2012(23).

（作者单位：中国飞行试验研究院）