人工智能(AI)和物联网(IoT)的融合正在带领智能控制技术的大爆发。物联网使用节点和传感器收集大量数据,而人工智能算法则能够增强物联网数据的处理和分析能力,使日常物品变得更加智能,我们的生活也因此变得更加便利。
人工智能是一种强大的计算机模拟,可以模仿人类的智能过程,如学习和推理,并可以分析大量数据以识别模式、做出预测甚至做出决策。与此同时,物联网是指连接设备的网络,包括智能传感器嵌入家用电器、可穿戴设备跟踪人类或物体的活动,以及交通摄像头监控和管理城市交通等,它们从周围环境收集实时数据。
人工智能与物联网的融合连接和数据收集,借助人工智能的决策能力和高级分析能力,增强了数据管理和分析能力,改善了人机交互,实现了更高效的物联网运营。根据毕马威的研究,在一个物联网社区中,每台设备都会拥有自己的人工智能,这些人工智能可以自行连接到其他人工智能,以群体智能的方式执行任务。群体智能将用于实时管理和执行价值创造,许多行业都有可能通过应用群体智能实现革命性变革,包括但不限于汽车、云计算、医疗、军事、研究和技术领域。
在AIoT架构中,您可以选择在边缘处理数据或在云端处理数据。边缘AI指的是在数据产生的地方处理数据,而云AI则要求系统通过互联网将数据发送到中央云端进行分析。
1.在基于边缘的AIoT中,AI算法直接嵌入边缘计算网关或附近的边缘服务器,并在本地处理和分析数据,从而最大限度减少延迟和带宽使用。这种方式可以将数据保留在现场,从而最大限度减少隐私风险。但是,单独的边缘网关或边缘服务器的处理能力可能不如云端。不过,随着边缘计算技术的进步,这一差距正在迅速缩小。
2.基于云的AIoT由设备、连接、云端和用户界面四层组成,其中云平台作为海量数据中心,利用AI计算来处理和分析数据。在这种情况下,物联网设备收集实时数据,并通过物联网网关安全地将数据传输到云端。云端的高级AI算法会分析数据、识别模式和趋势,然后做出明智的决策。然后,指令将被发送回物联网设备,设备接收并执行命令、调整设置、发送警报或触发自动响应。这种方式具有更高的可扩展性,但往返云端的数据可能会造成延迟,敏感数据通过互联网传输时也可能引发安全问题。
AIoT的应用涵盖各个领域,正在迅速模糊物理世界和数字世界之间的界限。
1.在医疗保健领域,AIoT将显著增强医疗保健。可穿戴设备可以跟踪生命体征,而人工智能可以分析数据以检测潜在的健康问题并预测疾病爆发。例如,AIoT系统"帕金森病监测"利用内置运动传感器的智能手部识别系统,实时精准感知帕金森患者手部运动状态,通过集成人工智能算法对症状进行分析、评估和展示,并将分析结果传输至设备端。此外,人工智能算法可以预测疾病爆发并优化治疗计划,而物联网可以确保数据流的连续性,从而增强患者护理并减少医院就诊次数。
2.在智慧城市中,AIoT应用可以促进未来城市发展、城市基础设施规划和市民的福祉。物联网传感器可以监测交通流量、空气质量和用电量,人工智能分析这些数据以优化交通管理、降低污染水平并更有效地管理能源消耗。此外,基于AIoT的摄像头遍布城市中心,通过集成的人工智能算法对收集的数据进行处理和分析,可以检测违规停车、道路事故和交通信号灯变化等交通问题,从而提高公共安全。
3.在制造业中,AIoT也发挥着重要作用。物联网传感器可以实时监测生产线上的设备状态和产品质量,人工智能算法则可以分析这些数据,预测设备故障并优化生产流程,从而提高生产效率和产品质量。此外,AIoT还可以用于工厂内部的人员和资产管理,提高安全性和生产力。
除了上述行业应用,AIoT在智能家居领域也正在发挥重要作用。物联网技术的兴起使多个家用电器能够相互通信,并通过智能手机或其他设备远程控制,这种连通性使家庭更加智能化,并提供实时跟踪、自动化和个性化体验。
随着消费者对智能生活解决方案的兴趣日益增加,预计该行业将增长,这一增长受到AI、5G和云计算进步的推动。例如,亚马逊推出了新的Ring设备,提供高级安全保障,如Spotlight Cam Pro通过集成先进的3D运动检测技术,对旧版本进行了补充,可以在物体越过特定边界时触发通知,避免了不必要的警报。
三星的SmartThings与Eve Systems合作,通过推出Eve Energy(一款智能插座和电表,用于监控电力消耗)来装饰家庭能源管理。借助SmartThings应用程序,人们可以轻松查看家用电器所使用的电量,这有助于他们节省能源账单并减少环境影响。
总的来说,智能家居行业正在见证巨大的发展,这一发展受到物联网、AI和连通性等创新技术的推动。增强的安全性、能源管理和用户便利性提高了消费者需求,预计随着技术的不断进步,这一需求将进一步增长,塑造智能生活的未来。