AIoT技術在新型物聯網實踐平臺中的應用

張 琰

（武昌工學院，湖北 武漢430065）

0 引言

近年來，隨著技術創新和物聯網的飛速發展，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，嵌入式系統越來越流行，人工智能（AI）和物聯網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網的登陸組合。它不是新技術應用程序，而是一種新的物聯網應用程序，與傳統物聯網應用程序有一定區別。如果物聯網要完成所有可執行其自身功能的通用對象的數據共享，并使用數據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特性，以確保在實際意義上的真正的物聯網。

數據信息賦予AI魅力，而AI使物聯網成為可能。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據信息源的網絡邊緣上，接近邊緣智能服務，以實現智能連接、實時業務流程、數據優化和應用程序的重要要求。

現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IoT場景定制設計芯片架構；對于本地標識，高頻詞和網絡連接速率是這部分的關鍵，高頻詞解決在不連接網絡的情況下能充分利用AI。邊緣計算完成了智能家居系統行業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 物聯網與AIo T技術密切相關

盡管物聯網具有傳感器，無線網絡和射頻識別技術，但物聯網系統的實際操作和數據處理均基于嵌入式技術。物聯網使用嵌入式系統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、監控攝像機或有線機頂盒之類的電子產品；可能是生產線輸送帶及制造機械設備及其他工業生產環保設備工程系統；新的現代城市，如交通旅行標志和全智能電度表。可以在云空間中運行的所有設備都可能成為物聯網整體應用中的關鍵一步。

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

除了物聯網，人工智能還將成為未來嵌入式系統的重要發展。針對人們的日常生活和工業發展計劃，預測人工智能在未來幾十年內，將產生長期影響。過去，嵌入式物聯網產業鏈的運行模式是通過嵌入式設備收集數據和信息，通過物聯網傳輸數據，并使用云空間人工智能來分析互聯網大數據。未來增加人工智能后，嵌入式物聯網的運行模式將發生變化，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，計算架構也將發生變化，一些嵌入式電子計算機與FPGA協作以節省能源。

3 人工智能物聯網（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。小米創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。人工智能和物聯網的集成將產生AIoT，這是世界上萬物的智能互連。未來這個行業將有很大的發展空間，AIoT將成為新興市場的關鍵，例如，工業機械手、智能機器、自動駕駛、智能家居系統和新興智能城市。

人工智能部分的硬件配置平臺基于嵌入式Arm單片機開發板，它具有收集視頻、語音、視覺效果和其他傳感器數據的能力，以及適用于各種場景的操作。物聯網的硬件配置平臺是基于物聯網課堂教學平臺，該模塊是根據ZigBee無線數據傳輸技術完成的，具有功耗低、速度慢、自組織網絡等特點，可以應用于人工智能物聯網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優化算法，用于面部識別、語音識別、無線通信、傳感器原理等。

4 AIo T技術在新型物聯網實踐活動平臺中的應用對策

4.1 促進產業聯盟與合作的建立

第一是促進人工智能和物聯網行業的相關公司建立覆蓋AIoT行業集成芯片，優化算法，技術等產業鏈上、中、下游的緊密聯盟，共同探索新的模型和系統，針對AIoT產業鏈合作的發展，共同構建AIoT自主創新的綠色生態管理體系。第二是利用行業聯盟建立溝通交流的自主創新平臺，促進聯盟小組正常工作，重點是新項目合作、資源協作、資源規劃與共享，以及人才培訓。第三是促進領先企業在聯盟中率先整合多個行業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，并繼續改善AIoT相關產品的現場兼容性。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獨立創新。

4.2 促進制定協調和可持續性的規范和標準

第一是要保持現行政策的連續性，又要有規范和協調的能力，為企業技術創新騰出足夠的室內空間，并設法消除企業對技術創新主題活動的擔憂。第二是加強跨行業標準和規范的協作，將應用領域用作企業，提高國家標準的集成度，并降低實施AIoT技術創新過程中合規性管理的復雜性。第三是根據技術發展不斷升級AIoT相關檢測標準，例如，異常行為檢查、服務器防火墻等，以抵御網絡黑客對IoT節點設備和AI系統的攻擊。此外，逐步提高人工智能的相關標準和規范，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

第一是在物聯網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據處理方法能力的發展，以促進創建資源共享和數據信息的新綠色生態，機器和設備之間的交互。第二是從互聯網服務，智能應用業務流程、安全性和隱私維護等方面、加速邊緣計算能力的提高，提高邊緣大數據的分析和解析能力。第三是全方位提升物聯網終端設備的智能系統水平，緊密聯系新智慧城市、消費電子、智能聯網汽車、工業物聯網、智能家居等行業的AIoT應用領域的自主創新需求系統，加速AIoT行業嵌入式集成芯片產品研發的自主創新和優化算法，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網行業的集成和應用，并深入掌握關鍵AIoT技術的實施過程中遇到的問題和挑戰，電子信息技術研究室賽迪智庫與人工智能產業鏈自主創新聯盟共同舉辦了AIoT技術與應用研討會，不斷推進AIoT技術在新型物聯網實踐平臺的應用。