陳銘乾

摘 要 作為將物品與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接實(shí)現(xiàn)信息交換與控制的技術(shù)——物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，正在我們的生活中扮演越來(lái)越重要的角色。而隨著人工智能的發(fā)展，各種物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)會(huì)更加智能化與信息化。文章通過(guò)分析人工智能技術(shù)，研究人工智能在物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，討論各種人工智能物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的技術(shù)與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 人工智能；物聯(lián)網(wǎng)；數(shù)據(jù)挖掘；自然語(yǔ)言處理；信息安全

中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2019）229-0116-03

物聯(lián)網(wǎng)，是通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將攝像頭、紅外傳感器等終端設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)所形成的系統(tǒng)，是一個(gè)萬(wàn)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。隨著互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸走進(jìn)人們的生活。而當(dāng)今時(shí)代，人工智能飛速發(fā)展，催生了其他行業(yè)與人工智能的融合。人工智能以其高度智能化的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于智能家居、智慧城市、智能醫(yī)療等物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中。為了發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，人工智能與物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)一步的技術(shù)融合已經(jīng)成為當(dāng)今世界技術(shù)發(fā)展的不可逆潮流。

1 人工智能與物聯(lián)網(wǎng)概述

1.1 人工智能（AI）與物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)

AI是通過(guò)機(jī)器模仿人類智能的運(yùn)作方式來(lái)延展、模仿人類智能的技術(shù)和系統(tǒng)。它作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的前沿和新發(fā)展，包括了強(qiáng)化學(xué)習(xí)、指紋人臉識(shí)別、語(yǔ)言和圖像理解等多部分。

物聯(lián)網(wǎng)是新一代計(jì)算機(jī)技術(shù)的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上搭建的，但其終端不再止于計(jì)算機(jī)，而是延伸到了任何物品與物品之間，是將互聯(lián)網(wǎng)延伸到各個(gè)物品之上所形成的網(wǎng)絡(luò)。如今物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用日益廣泛，被稱為未來(lái)30年科技發(fā)展的方向之一。

1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用早已有了數(shù)年的歷史，從最早的機(jī)場(chǎng)防入侵系統(tǒng)、到如今風(fēng)靡全國(guó)的手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)購(gòu)物再到互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信技術(shù)的結(jié)合，無(wú)不體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的進(jìn)步與發(fā)展。

人工智能到今天為止已走過(guò)六十多載風(fēng)雨，近年來(lái)，它更在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，機(jī)器學(xué)習(xí)，模式識(shí)別等方面進(jìn)展迅速。2016年，谷歌的一場(chǎng)人機(jī)大戰(zhàn)讓AI成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)，各大互聯(lián)網(wǎng)科技公司紛紛將戰(zhàn)略資源向AI傾斜，而源源不斷的資金投入使得AI技術(shù)不斷發(fā)展，與我們生活的結(jié)合得日益？緊密。

AI與物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)今計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最前沿，將AI應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的搭建中，實(shí)現(xiàn)二者的融合，不僅符合時(shí)代的潮流，更能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能化，增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)的開放性。

1.3 人工智能與物聯(lián)網(wǎng)的融合

AI技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)融合體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）AI芯片在物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)中有著基礎(chǔ)的作用。

AI芯片以及適用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的芯片對(duì)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有重大推動(dòng)作用，在互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)的搭建中也起到基礎(chǔ)性的作用。

2）AI機(jī)器人在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中扮演著積極推動(dòng)的作用。

AI機(jī)器人的出現(xiàn)和進(jìn)步就是AI與實(shí)物結(jié)合的最典型例子。如智能護(hù)理機(jī)器人的出現(xiàn)就為中國(guó)當(dāng)今愈演愈烈的人口老齡化所帶來(lái)的一些問(wèn)題提供了可能的解決方案，除此之外智能家居機(jī)器人，智能物流機(jī)器人也大量出現(xiàn)和應(yīng)用。

3）AI在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理方面帶來(lái)的革命性？進(jìn)步。

物聯(lián)網(wǎng)與AI技術(shù)的融合賦予了一切聯(lián)網(wǎng)物體前所未有的感知能力，而由大量傳感器在內(nèi)的聯(lián)網(wǎng)物體產(chǎn)生的龐大數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)價(jià)值經(jīng)由智能分析被發(fā)掘出來(lái)，使人們能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的充分？利用。

2 基于人工智能的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

2.1 模式識(shí)別

模式識(shí)別，是指計(jì)算機(jī)對(duì)周遭環(huán)境的感知、識(shí)別和解讀，AI在模式識(shí)別中起了基礎(chǔ)性的作用。傳感器是信息的收集者，是物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中必不可少的一部分，而模式識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用正大大提高了傳感系統(tǒng)的信息收集和信息利用？效能。

模式識(shí)別技術(shù)包括了文字識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別及更為復(fù)雜的人臉立體識(shí)別等，但無(wú)論是這其中的哪一種，都依賴計(jì)算機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行對(duì)外界信號(hào)的識(shí)別。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)因其獨(dú)特的學(xué)習(xí)能力及快速并行實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)，正為科學(xué)家們解決信號(hào)識(shí)別的難題提供了解決方案。因此我們說(shuō)模式識(shí)別技術(shù)是一種基于AI的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)？[1]。

2.2 信息安全（IS）

隨著信息安全技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)和AI的各種發(fā)展，各類計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全和信息安全技術(shù)的智能程度有了更高的要求，讓這三者終于相互聯(lián)系起來(lái)[2]。隨著物聯(lián)網(wǎng)和AI的發(fā)展和應(yīng)用，木馬和網(wǎng)絡(luò)病毒等已經(jīng)引進(jìn)了先進(jìn)的模式識(shí)別技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，威脅性隨之水漲船高。因此，原先的單一防御方式開始力不從心，人們需要綜合目前最先進(jìn)的防御技術(shù)，比如風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、入侵檢測(cè)等，再將它們?nèi)诤系揭黄?，?gòu)建一個(gè)可以主動(dòng)收集信息、評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)并響應(yīng)威脅的綜合防御系統(tǒng)。系統(tǒng)中大量軟硬件將會(huì)產(chǎn)生不少的日志等信息，數(shù)據(jù)采集程序及時(shí)獲取這些信息，AI可以通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)和分析能力對(duì)取得的數(shù)據(jù)加以分析，提前發(fā)現(xiàn)并摧毀病毒以達(dá)到防止病毒攻擊，保證網(wǎng)絡(luò)安全的？目的[3]。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)搭建

飛速發(fā)展中的AI可以通過(guò)增加物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的智能化程度來(lái)滿足物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的進(jìn)一步發(fā)展需求。要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能化，首先要將各種終端信息采集設(shè)備，如攝像、傳感、智能識(shí)別等設(shè)備所收集的信息經(jīng)由龐大的通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)酵恢醒胩幚砥脚_(tái)中。而在這一或云端或?qū)嶓w的中央處理平臺(tái)中，通過(guò)AI的應(yīng)用，我們可對(duì)信息進(jìn)行合理分析，并自動(dòng)產(chǎn)生命令反饋到終端效應(yīng)？設(shè)備。

通過(guò)在終端和用戶端之間加入智能化的中央處理平臺(tái)，由中央處理平臺(tái)批量并且自主的處理分析終端的反饋信息并向終端自動(dòng)下達(dá)指令，我們可以大大減小使用者的工作量，讓更多的終端設(shè)備得以被整合到一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的跨越性進(jìn)步。

這就好比人類的神經(jīng)調(diào)節(jié)，攝像、傳感、溫度濕度監(jiān)測(cè)等終端信息采集設(shè)備就是感受器，通訊網(wǎng)絡(luò)就像神經(jīng)纖維，中央的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)就似神經(jīng)中樞和大腦，最終再聯(lián)系到室內(nèi)智能溫度、亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等效應(yīng)器上，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種外界變化實(shí)時(shí)、智能的反饋，這樣就完成了整個(gè)基于人工智能的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的構(gòu)架。

傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的搭建大多較為簡(jiǎn)單，限于用戶端與各類終端（路燈、監(jiān)控、家電等）的直接連接。如傳統(tǒng)意義智能家居，是由使用者通過(guò)手機(jī)手動(dòng)控制控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，雖已較為便利，但存在使用者忘記下達(dá)任務(wù)等問(wèn)題，并依舊需要牽扯使用者的精力。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)日益龐大，連入系統(tǒng)和需要控制的對(duì)象日益增多時(shí)這一問(wèn)題就會(huì)更為凸顯，這一定程度上限制了物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，而引入AI進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)是一個(gè)可能的解決？方案。

3 基于人工智能的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用

3.1 智慧城市

智慧城市是一個(gè)復(fù)雜巨大的系統(tǒng)，需要各種現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持，如物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)及人工智能等。現(xiàn)今，AI和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展應(yīng)用，將把智慧城市的發(fā)展帶入一個(gè)新時(shí)代。

AI將會(huì)影響到智慧城市的各個(gè)方面。在城市交通方面，借助AI的智慧交通系統(tǒng)可以幫助實(shí)現(xiàn)交通管理的高效化?，F(xiàn)今火熱的無(wú)人駕駛汽車就是AI應(yīng)用的一個(gè)典型。另外，AI系統(tǒng)可以通過(guò)攝像頭等獲取道路交通情況，協(xié)調(diào)人、車流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)道路交通的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確規(guī)劃，例如紅綠燈時(shí)間的智能控制等。

未來(lái)，這一切甚至都會(huì)被集成到一個(gè)統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之中。屆時(shí)駕駛員將不復(fù)存在，所有的車輛交由AI控制，而這每一臺(tái)汽車中的AI以及每一條道路的路況，都將被納入一個(gè)更為宏大的由更為強(qiáng)大的AI控制的云端控制系統(tǒng)之中。通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)等能力不斷強(qiáng)化自身的AI將會(huì)及時(shí)對(duì)一切道路突發(fā)事故做出妥善的處理：調(diào)整車輛行車路線、調(diào)整紅綠燈時(shí)間……智能交通系統(tǒng)控制下的車輛甚至已經(jīng)不再需要紅綠燈的指示了，因?yàn)橹悄芙煌ㄏ到y(tǒng)自己就會(huì)把一切打理得井井？有條。

除此之外，AI還能應(yīng)用到農(nóng)產(chǎn)品智能化培養(yǎng)、移動(dòng)可穿戴設(shè)備、智能家居等方面，給人們的生活帶來(lái)巨大的便利[4]。

3.2 智能家居

目前的智能家居受科技應(yīng)用水平限制，還僅停步與概念上的物聯(lián)網(wǎng)，集中在使用移動(dòng)設(shè)備對(duì)家電進(jìn)行控制上，如防盜監(jiān)控、家電遠(yuǎn)程控制等，卻無(wú)法讓終端設(shè)備自主對(duì)外界變化做出合適的反應(yīng)。而AI的使用就可以實(shí)現(xiàn)這一進(jìn)步。

由AI主導(dǎo)的家居在造型設(shè)計(jì)上、操作上都會(huì)有徹底的改變。由AI主導(dǎo)的家居設(shè)計(jì)，伴隨著智能化程度的提升，很多功能將會(huì)復(fù)合在一起，同一實(shí)體將具備多種功能。以墻體和地面為例，在材料學(xué)及AI的發(fā)展下，墻壁將能夠改變自身的透明度，既可以遮擋光線，又可以允許一部分的光線通過(guò)，并由AI來(lái)自動(dòng)感受調(diào)節(jié)室內(nèi)亮度，使窗戶與墻就合二為一；夜晚，墻體的部分區(qū)域?qū)⒕邆滢D(zhuǎn)換為屏幕和發(fā)出適宜光線的能力。這樣，所有的外露燈具將不再被需要，室內(nèi)空間將更為整潔[5]。

3.3 智能服務(wù)醫(yī)療系統(tǒng)

智能醫(yī)療系統(tǒng)分為智慧醫(yī)院系統(tǒng)、區(qū)域衛(wèi)生系統(tǒng)、家庭健康系統(tǒng)3部分，是一個(gè)全面的醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)。以家庭健康系統(tǒng)為例，它包括智能護(hù)理機(jī)器人終端、機(jī)器人智能控制系統(tǒng)及遠(yuǎn)程控制App等。護(hù)理機(jī)器人終端可以使用大量的智能傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)行走、語(yǔ)音交互和護(hù)理等功能。同時(shí)，AI還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體各項(xiàng)體征數(shù)據(jù)，對(duì)身體狀況進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果和AI分析提出健康建議，指導(dǎo)用戶的飲食和鍛煉。具備深度學(xué)習(xí)能力的AI，還能夠?qū)⒅魅说娜粘Ｉ钸M(jìn)行記錄，結(jié)合數(shù)據(jù)進(jìn)行？分析[6]。

4 結(jié)論與展望

本文詳細(xì)介紹了人工智能在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)搭建中的應(yīng)用實(shí)例及展望，但鑒于人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如今依舊處于上升發(fā)展階段，存在許多的不足和亟待改善之處，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生活中的實(shí)際應(yīng)用規(guī)模還不夠大?，F(xiàn)有軟硬件水平和理論間的差距是導(dǎo)致這一問(wèn)題的主要原因，但如今AI和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已受到世界矚目，在各大科技巨頭和各國(guó)科學(xué)家的努力下，相信在不久的將來(lái)就能攻克難題，讓物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)真正走進(jìn)人們生活的每個(gè)？角落。

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