從“互聯(lián)網(wǎng)+”到“物聯(lián)網(wǎng)×”：以數(shù)據(jù)為畫布，如何正確打開萬物互聯(lián)“應(yīng)用畫卷”？

西游記里的虛實(shí)仙境是東方文化的集體記憶。但即便是想象力天馬行空的吳承恩恐怕也難以相信，五百年后會(huì)有這樣一個(gè)世界：人聲控制的家電、聰敏好學(xué)的機(jī)器、不再靠天吃飯的農(nóng)民、遠(yuǎn)在天邊卻仍能望聞問切的郎中。

在這個(gè)物理世界與數(shù)字技術(shù)交織的世界里，一個(gè)虛實(shí)交融的新天地正在加速成型豐富。

家中智能設(shè)備能夠準(zhǔn)確預(yù)測你的需求，工廠機(jī)器能夠自主調(diào)節(jié)以達(dá)到極佳生產(chǎn)效率，城市的各項(xiàng)系統(tǒng)能夠自動(dòng)協(xié)同運(yùn)作以提供更便捷的生活體驗(yàn)……而這一切都得益于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷延伸以及與各個(gè)產(chǎn)業(yè)的深入鏈接。作為一場技術(shù)重塑的革命，物聯(lián)網(wǎng)覆蓋之廣、撬動(dòng)的價(jià)值之大，每年都會(huì)為產(chǎn)業(yè)界帶來新想象。

目前整體物聯(lián)網(wǎng)市場正從“互聯(lián)網(wǎng)+”向“物聯(lián)網(wǎng)×（作者注：×，此為乘法符號(hào)）”轉(zhuǎn)變，5G、云計(jì)算、人工智能等各項(xiàng)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的加乘，讓應(yīng)用市場的畫卷越來越有想象力。其中，AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）和IIoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）的技術(shù)躍進(jìn)成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)十分自然的延伸，在過去的一兩年里已經(jīng)在應(yīng)用層面落地開花，在各個(gè)領(lǐng)域重塑人與世界互動(dòng)的方式。

以數(shù)據(jù)為畫布，人工智能為特效，物聯(lián)網(wǎng)的畫筆正在各個(gè)行業(yè)中繪制著一幅充滿活力和想象力的畫卷。

AIoT和IIoT：物聯(lián)網(wǎng)的前沿形態(tài)

AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）和IIoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）是當(dāng)今科技領(lǐng)域的兩大前沿概念，它們代表著當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)非常重要的兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展方向。

01 AIoT和IIoT有什么特點(diǎn)？

AIoT將人工智能與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，賦予物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備更高級(jí)別的智能和自主性，以更好地理解和適應(yīng)用戶需求。其特點(diǎn)包括：海量數(shù)據(jù)分析和智能化決策、個(gè)性化體驗(yàn)、自我學(xué)習(xí)能力。

IIoT專注于工業(yè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，用于提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化流程和降低成本。其特點(diǎn)包括：傳感器和智能設(shè)備應(yīng)用于工廠和制造業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)、設(shè)備互聯(lián)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信和協(xié)同工作、實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)和預(yù)測性維護(hù)。

02 AIoT和IIoT通向何方？

隨著邊緣計(jì)算和人工智能的融合，AIoT致力于實(shí)現(xiàn)更智能化、個(gè)性化的用戶體驗(yàn)，其發(fā)展前景包括智能家居、個(gè)人健康護(hù)理等領(lǐng)域。IIoT則在工業(yè)自動(dòng)化和智能制造方面嶄露頭角，通過5G通信和大數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升和設(shè)備運(yùn)營的優(yōu)化。

AIoT和IIoT正引領(lǐng)著“萬物互聯(lián)”的發(fā)展趨勢，將各種設(shè)備、系統(tǒng)和城市基礎(chǔ)設(shè)施連接在一起。根據(jù)IoT Analytics研究顯示，2022年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接設(shè)備數(shù)量為144億，預(yù)計(jì)到2025年該數(shù)量將突破270億。通過傳感器、云計(jì)算和人工智能等技術(shù)手段，物聯(lián)網(wǎng)正在打造一個(gè)無縫交互的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間、人機(jī)之間的即時(shí)通信和數(shù)據(jù)共享。萬物互聯(lián)的趨勢不僅提升了效率和便利性，還為業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新提供了廣闊空間，加速著互聯(lián)互通、智能化社會(huì)的到來。

圖1：來自IoT Analytics，State of IoT 2022: Number of connected IoT devices growing 18% to 14.4 billion globally

哪些核心技術(shù)支持著AIoT和IIoT的發(fā)展？

AIoT和IIoT的發(fā)展依賴于一系列關(guān)鍵技術(shù)支持。傳感器收集數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備并交換信息，5G提供快速、可靠的通信，人工智能賦予設(shè)備智能決策力，這些核心技術(shù)相互融合，共同推動(dòng)著智能物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新發(fā)展。

01 傳感器

傳感器在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中扮演著關(guān)鍵角色，是連接現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)字化系統(tǒng)之間的橋梁，通過捕捉物理世界的各種信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，為設(shè)備、系統(tǒng)和人工智能提供著關(guān)鍵輸入。

在AIoT中，傳感器負(fù)責(zé)收集各種環(huán)境數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)成為人工智能算法的輸入，讓智能系統(tǒng)能夠更好地理解和適應(yīng)環(huán)境，提供更個(gè)性化、智能化的服務(wù)。例如，在智能家居中，溫度傳感器可以幫助智能恒溫系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度，提高家居舒適度。

在IIoT領(lǐng)域，傳感器的應(yīng)用更為廣泛，被用于監(jiān)測工廠生產(chǎn)線上的各種指標(biāo)，如溫度、壓力、濕度、速度等。這些指標(biāo)數(shù)據(jù)讓工廠管理者能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控和分析生產(chǎn)過程，從而預(yù)測性維護(hù)、優(yōu)化生產(chǎn)流程，確保設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

例如，通過振動(dòng)傳感器監(jiān)測機(jī)器設(shè)備的振動(dòng)數(shù)據(jù)，可以預(yù)測設(shè)備的故障情況，提前進(jìn)行維修，避免產(chǎn)生不必要的停機(jī)時(shí)間和損失。

02 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)連接和數(shù)據(jù)交換的關(guān)鍵，涉及通信協(xié)議、云計(jì)算、設(shè)備間的互聯(lián)等各個(gè)方面，將各種設(shè)備和系統(tǒng)連接在一起，連接設(shè)備和交換信息。

其中，IoT通信協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)，為設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸提供了規(guī)范化框架，包括輕量級(jí)的MQTT、面向資源受限設(shè)備的CoAP等，確保設(shè)備間互操作性和數(shù)據(jù)交換的高效性。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)則充當(dāng)連接、管理和數(shù)據(jù)處理中樞，常見的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)包括AWS IoT、Microsoft Azure IoT、Google Cloud IoT等。它們提供了各種數(shù)據(jù)接口和管理工具，幫助用戶更輕松地管理物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和利用數(shù)據(jù)。

另一方面，云計(jì)算和云存儲(chǔ)提供了強(qiáng)大算力和存儲(chǔ)能力，允許設(shè)備上傳數(shù)據(jù)至云端進(jìn)行處理，支持大規(guī)模數(shù)據(jù)分析、人工智能模型優(yōu)化，為物聯(lián)網(wǎng)中的智能決策和預(yù)測性分析提供關(guān)鍵支持。

這些技術(shù)組成部分相互配合，構(gòu)建了物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，使得設(shè)備間通信更加高效可靠，數(shù)據(jù)處理更為智能化。

03 5G通信

作為流行的移動(dòng)通信[gh1] [MOU2] 技術(shù)，5G提供了比以往更快、更可靠的通信連接，對(duì)于構(gòu)建智能、高效的物聯(lián)網(wǎng)至關(guān)重要。

在AIoT中，5G的高速傳輸和低延遲特性，為智能設(shè)備間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換提供了支持，這對(duì)于智能決策、個(gè)性化服務(wù)等方面至關(guān)重要。例如，在智能家居中，各種智能設(shè)備通過5G高速通信，能夠迅速響應(yīng)用戶指令，實(shí)現(xiàn)更高效的家居管理。

在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，5G能夠支持大規(guī)模設(shè)備間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，將生產(chǎn)線上的設(shè)備、機(jī)器人以及其他智能設(shè)備高效連接，提供實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，從而提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量。5G通信的高并發(fā)和廣覆蓋特性成為了大規(guī)模設(shè)備互聯(lián)的技術(shù)前提。

04 人工智能

人工智能是AIoT和IIoT快速發(fā)展的核心推動(dòng)力。AI賦予物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備更高級(jí)的智能，使之能夠?qū)W習(xí)、理解和適應(yīng)環(huán)境。通過機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，設(shè)備能夠不斷改進(jìn)自身性能。例如，智能家居設(shè)備能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度、光線和安防系統(tǒng)，以適應(yīng)居住者的習(xí)慣和需求。

此外，AI使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)模式和趨勢，并做出預(yù)測性決策。在工業(yè)領(lǐng)域，這種能力可以用于預(yù)測設(shè)備故障，減少停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。AI技術(shù)在邊緣計(jì)算中的應(yīng)用也大大提升了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的智能等級(jí)。通過在設(shè)備端處理數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，邊緣智能可以避免數(shù)據(jù)傳輸延遲，實(shí)現(xiàn)更快速、實(shí)時(shí)的響應(yīng)。

總體來看，AI技術(shù)使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備更好地理解用戶需求和行為模式，智能語音助手、智能推薦系統(tǒng)等技術(shù)的應(yīng)用將帶來更個(gè)性化的服務(wù)和更優(yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)。

圖2：來自How Artificial Intelligence Will Impact the Internet of Things?

IoT X：徐徐展開的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用畫卷

如今，“IoT X”代表著物聯(lián)網(wǎng)的不斷擴(kuò)展與變革，展現(xiàn)著一個(gè)充滿無限可能性的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用畫卷。它不僅連接了設(shè)備和系統(tǒng)，更是智能化、個(gè)性化服務(wù)和智慧決策的催化劑，深刻改變著我們的日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、城市管理等各個(gè)領(lǐng)域。

01 工業(yè)制造：智能制造與工廠自動(dòng)化

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于了工業(yè)生產(chǎn)和制造中，智能化的生產(chǎn)方式大幅提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。西門子在2017年首次推出了名為MindSphere的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，該平臺(tái)將工廠的傳感器、設(shè)備和制造系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)效率以及能源利用情況等的實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析。

2023年4月西門子又推出了Industrial Operations X，一個(gè)致力于自動(dòng)化和操作工業(yè)生產(chǎn)的開放且可互操作的產(chǎn)品組合。這個(gè)解決方案將MindSphere整合為Insights Hub，并作為Industrial Operations X和西門子Xcelerator生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。Industrial Operations X匯聚了IT和自動(dòng)化領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，包括低代碼、邊緣計(jì)算、云計(jì)算和AI，旨在使工廠和生產(chǎn)線更加靈活和模塊化，具備更快速的客戶響應(yīng)能力。

02 健康醫(yī)療：遠(yuǎn)程醫(yī)療與設(shè)備智能化

物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療領(lǐng)域涵蓋了遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能醫(yī)療設(shè)備以及醫(yī)療設(shè)施管理等各個(gè)方面，為醫(yī)療保健帶來了更高效、便捷和個(gè)性化的服務(wù)。

比如，Teladoc Health公司利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立了一個(gè)遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺(tái)，目前已為患者提供超過5000萬次的遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)。該平臺(tái)支持患者與醫(yī)生進(jìn)行視頻會(huì)診，也可以通過連接的智能設(shè)備測量血壓、血糖等數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給醫(yī)生，使醫(yī)生能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控患者的健康狀況，并及時(shí)調(diào)整治療方案。這種遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺(tái)有效地利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為患者提供了便利、高效的醫(yī)療服務(wù)，尤其對(duì)于需要長期監(jiān)測的慢性病患者和那些無法輕易前往醫(yī)院的人群來說，有著重要意義。

圖3：來自Teladoc Health官網(wǎng)

03 城市智能：智能管理系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)在智能城市管理中扮演著關(guān)鍵角色，幫助城市實(shí)現(xiàn)交通優(yōu)化、能源高效利用、環(huán)境監(jiān)測以及公共安全等全方位的智能和高效化。

近些年來，亞馬遜、谷歌、阿里巴巴等科技公司都在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)智慧城市，其中阿里巴巴與杭州合作的“城市大腦”項(xiàng)目是一個(gè)典型案例。傳感器和攝像頭實(shí)時(shí)收集交通數(shù)據(jù)、智能電網(wǎng)利用傳感器監(jiān)測電力需求和供應(yīng)情況實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)能源分配、智能垃圾桶自動(dòng)檢測填充度并安排優(yōu)秀的收集路線等等?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)，平臺(tái)通過整合數(shù)據(jù)，為城市提供智能化、高效化的治理和服務(wù)，有效提升了城市的可持續(xù)發(fā)展能力。

04 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的農(nóng)業(yè)決策

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛和多樣化，涵蓋了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理、智能灌溉施肥、畜牧業(yè)監(jiān)測、農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化和供應(yīng)鏈管理等方面。通過傳感器監(jiān)測環(huán)境、植物生長和動(dòng)物健康狀況，農(nóng)民能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)的精細(xì)化管理，更好地利用資源、提高產(chǎn)量和質(zhì)量。

從2017年開始，華為宣布進(jìn)軍智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，探索將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛使用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。華為利用其在5G技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢，高速連接使得數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)收集和傳輸。通過部署的傳感器和設(shè)備，收集土壤、氣候和作物生長的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)上傳至云端進(jìn)行分析和處理。分析結(jié)果為農(nóng)民提供了更準(zhǔn)確的農(nóng)業(yè)管理指導(dǎo)。華為智能農(nóng)業(yè)解決方案也通過連接農(nóng)業(yè)機(jī)械和自動(dòng)化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了如根據(jù)土壤情況和作物需求自動(dòng)調(diào)整施肥、灌溉等自主化決策和操作。

結(jié)語

本文探討了AIoT和IIoT在智慧生活、工業(yè)制造和城市管理等領(lǐng)域的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不同行業(yè)中的關(guān)鍵性。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將推動(dòng)智能化設(shè)備和系統(tǒng)走入日常生活，人工智能技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)也將更深度整合，對(duì)商業(yè)模式和社會(huì)生活帶來潛在影響。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的廣泛普及和不斷創(chuàng)新的發(fā)展前景將深刻改變各行業(yè)的運(yùn)作方式，為未來的智能化生活和產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來巨大機(jī)遇。

參考文獻(xiàn)

1. State of IoT 2022: Number of connected IoT devices growing 18% to 14.4 billion globally

2. How Artificial Intelligence Will Impact the Internet of Things?

3. MindSphere — 物聯(lián)網(wǎng)（IoT）解決方案

4. 智慧農(nóng)業(yè)：解決全球饑荒不再是夢