面向物聯網應用的人工智能相關技術探析

王超陽

摘要：物聯網的出現讓人與物、物與物的信息交流得以實現，而物聯網的應用智能化程度、深度和范圍在人工智能技術的加入下進一步拓寬了。面向物聯網的人工智能技術可應用于農業、工業等多個行業，人工智能技術的特點在自動駕駛和智慧醫療領域中有著非常顯著的體現，這在很大程度上促進了業務歷程的優化和生產方式的改革。本文筆者就基于物聯網應用的人工智能技術展開探討。

關鍵詞：物聯網;人工智能技術;科技領域;應用

中圖分類號：TP393? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）17-0211-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

作為第一生產力的科學技術給人們的生活生產帶來了極大的便利，特別是人工智能技術的應用實現了科技領域快速發展。人工智能技術的研究不斷產生了新的技術，探索者重要的研究方向，極大地推動了該技術在物聯網中的應用。

1 物聯網與人工智能

在當前各類信息技術中，物聯網一直以來都占據著重要的地位，在商品與商品之間建立起來的網絡叫作物聯網，可從以下兩個方面來理解和看待物聯網：一方面，互聯網依然是不可替代的，物聯網是基于客戶端網絡的一種拓展;另一方面，物聯網可被視為物理的興趣，即擴大到任何兩種或多種商品之間的信息溝通與交流。實現人工智能技術與物聯網的結合就是促進互聯網各項技術人工智能化的過程，被廣泛應用于互聯網信息整合的物聯網屬于重點開發領域，而互聯網又是對象的功能與應用。因此，物聯網發展的關鍵在于互聯網的應用與創新，畢竟創新是以技術應用為核心的。

人工智能屬于計算機科學的一個分支，從某種角度而言可以將其理解智力的本質或者一種新型的智能機器，當前在機器人領域是人工智能技術的主要應用，還包括一些圖像識別和語音識別技術中，比如導航系統[1]。從理論層面分析人工智能，這種技術盡可能地貼合了人的思維意識，以模仿人類思維方式在技術領域不斷發展擴大，因此可以說人工智能就是一種模擬人的技術，很有可能在未來的發展中體現出比人類更超越的能力。

探索人工智能技術對研究人員有著較高的要求，需要他們對知識的了解和掌握具有很高的全面性，比如計算機知識、心理學和哲學等。加之人工智能本身就是一個有很多分支組成的學科，包括PID控制原理、機械臂、機械學習和控制系統等。

2 物聯網技術與人工智能的契合

2.1 專家系統建設

所有物聯網系統中都有一個智能化的計算機程序，或者存在一個智能服務器，但無論哪種其都能體現出專業性的知識體系和經驗，能夠通過專家系統的網絡部署，初步的完成物聯網內的數據處理。人工智能與物聯網的結合讓廣大用戶享受到了有專家系統提供的智能化服務功能，這極大地促進了用戶數量的增加，而這一功能的實現關鍵還是依賴于物聯網智能終端的數據采集功能。

2.2 智能控制系統

控制一直都是物聯網應用過程中的關鍵環節，所以擴大物聯網技術應用范圍，提高技術水平還是要建立在實現物聯網技術智能控制的基礎上。有關人員可以通過將人工技術有效應用到物聯網領域中來解決這個問題，最大化的提升物聯網的使用價值，讓更多用戶不同的需求得到滿足。只要完成了連接和安裝的物聯網終端設備，即能及時接收到從控制中心發出的指令和信號，根據各種相關信息進行自我管理與控制，從而將人工智能技術與物聯網有效結合起來。在使用物聯網智能控制功能的過程中，信息和命令的接受幾乎都來自同一個用戶或者同類用戶，人工智能技術的應用在此基礎上便能實現無人值守作業的發展目標，在降低工作人員工作負荷的同時有效提高工作效率。

2.3 智能化模塊

智能化模塊是由多個不同的信息層組成的，物聯網技術的智能水平能在各個信息層實現功能的情況下得到有效提升。具體有以下五個分層：

2.3.1 通信層

通信層主要包含了一公里內的接入通信設備以及遠程傳輸網絡，這是實現用戶與設備、用戶與用戶以及設備與設備之間信息數據共享的重要基礎。

2.3.2機器感知交互層

機器感知交互層是應用整個物聯網的基礎，其中包括多個不同的傳感器、數據接口和PLC，這些實現了對用戶需求數據的精準、快速獲取。

2.3.3 智能處理層

智能處理層進行數據處理的功能是非常強大的，通常情況下包括數據分析、信息查詢、數據預測、指令下達和報告生成。整個物聯網系統的智能層次在很大程度上受到智能處理層智能化水平的影響，該處理層的運行狀態以及技術核心水平還將直接影響物聯網與人工智能技術的結合。

2.3.4 數據層

物聯網系統的核心就是數據層，其是由神經網絡、實時數據庫、歷史數據庫、模型庫和知識庫組成的。其中神經網絡具有人工神經的行為特征，可以完成數字模型及有關數據的分布和處理;實時數據庫用于收集設備的運行狀態參數[2];歷史數據庫里有大量的過去數據、信息和數據處理結果;模型庫里存放的是處理和解決事件的數據模型;知識庫里存放的是處理各種問題的方式和策略總結。各個模塊都有不一樣的職能，共同運作于物聯網中增強智能化水平。

2.3.5 人機交互層

工作人員能夠在人際交互層匯總深入參與到智能化物聯網運作中，主要通過物聯網的操作、監視和處理窗口，具體包括表格查詢、指令控制、Web界面和數據更新等部分。在科學技術進步和技術人員努力研究下，物聯網智能化模塊的范圍逐漸擴大，當前已經包含了語音識別、NLP、醫療職能助理、智能汽車、人臉識別和智能家居等。

3 物聯網應用與人工智能相結合的技術分析

在全面了解物聯網有關概念以及深入地對人工智能技術進行分析的基礎上，在物聯網領域開展多種人工智能技術的融合應用，能有效增強物聯網內部的信息處理水平與驅動能力。

3.1 物聯網的核心關鍵技術

從物聯網技術的應用角度分析物聯網的核心技術，主要包括云計算技術、人工智能技術、RFID技術以及傳統的傳感器技術和無線網絡技術，當前已經得到廣泛應用的物品自動識別功能就是基于RFID技術實現的;無線網絡技術涉及的內容較多，有近距離的紅外線技術和藍牙技術，也有遠距離的數據網絡和無線連接語音系統;傳感器技術主要負責銜接信息的識別和處理環節，接收物品識別的信息數據[3];研究人工智能技術的過程就是通過計算機來探索人類思維和行為的模仿技術，主要負責以智能化的模式自動處理物品的識別信息;最后云計算技術則是海量性的存儲和應用物聯網信息的技術。

3.2 基于物聯網應用的人工智能發展技術

在科技不斷進步和人類思維模式持續發展的過程中，基于物聯網的有關核心技術也實現了一定程度的提升，一直以來，人們都對未來社會的模樣與發展進行大膽的構想，而這些構想內容在很大程度上指引著整個社會文明以及科技的發展。就目前情況而言，融合于物聯網領域的人工智能技術主要有3D全息投影技術、自動駕駛技術、視網膜屏幕技術以及語音自動處理技術這幾種，這些技術經過長時間的深度研究和初步實踐后，實現了人工智能有關技術的提升與完善，基于原有的智能操作讓整體技術得到了更加智能化和自動化的發展。

3.2.1 自動駕駛技術

現已經過長時間深入研究的自動駕駛技術，其主要的結構組成有視頻攝像頭、激光測距器和雷達傳感器，多種設備功能的綜合應用讓汽車對車體四周的交通情況有更加全面和立體的了解，駕駛路線的自動導航也在地圖功能的應用下得以實現，合理充分地利用了骨骼數據中的功能識別和分析海量信息技術，進而給出精確的導航指令，完成了自動駕駛的過程。雖然這項技術尚且處于初期實驗階段，但就現有的研究和少量的應用已經充分地展示了人工智能與物聯網技術的結合，對社會交通發展所起到的積極作用。

3.2.2 語音處理技術

語音處理技術在多種智能應用技術中占據著重要的地位，這也屬于面向物聯網應用的人工智能技術。語音處理技術的功能組成部分有機器翻譯、語音合成、語義理解和語音識別等，其中在近年來得到人們重視并取得不斷創新發展的有語音識別技術和語義理解技術，較為典型的代表就是蘋果的SIRI功能[4]。語義理解技術在科學技術發展的過程中通常被用作引擎搜索和內容推薦，當前語音識別技術和語義理解技術的結合使用促使產品形態發生了變化，為新技術和新應用的研究奠定了堅實的基礎，目前這已經成了移動互利網時代提高自身競爭力的一項核心技術。

3.2.3 3D全息投影技術

基于干涉和衍射原理，對物體或圖像進行記錄并將其以三維圖像再現出來的技術就是3D全息投影，這是一種無須體驗者佩戴3D眼鏡就能完成虛擬任務的體驗。人們對傳統舞臺聲光電技術認知以及對舞臺呈現的審美，在3D動漫正式利用全息投影技術后被徹底改變了。合理的應用3D全息立體投影技術能從多個角度對影像進行投影，在MP全息投影膜上呈現出來，給觀眾多角度的立體觀影感受。當前這項技術已經廣泛地應用于舞臺節目、汽車或者新聞發布會、場所互動投影以及酒吧娛樂行業中，人們實際生活與智能化因為該技術的應用變得更加貼合，突破了人們傳統的聽覺和視覺模式，展現了人工智能技術多元化的創新與發展。

3.2.4 視網膜屏幕技術

視網膜屏幕又被稱為液晶屏，但這是一種不同于普通液晶屏的超高像素密度液晶屏，其能將960×640的畫面通過處理輕松的壓縮到僅有3.5英寸的顯示屏內，更重要的是確保顯示屏的屏幕像素遠超326像素/英寸的數值，種種數據表明了這一技術的應用讓液晶屏顯示擁有了超出人類肉眼辨別極限的能力。人們對生活品質的要求隨著視網膜屏幕技術的應用越來越高，而這就體現了面向物聯網應用的人工智能技術發展對社會發展的促進作用。

4 結語

總而言之，物聯網在人工智能技術發展日漸成熟的過程中不斷獲取新的力量，二十一世紀是一個人工智能的時代，物聯網的發展必然會跟人工智能技術緊密地聯系在一起，而這種融合性的發展也將為人們的生活和生產帶來極大的便利。就當前發展現狀而言，各種技術在今后的發展進程中會體現出越來越明顯的交互性，人們的生活也會隨著技術的創新融合發展最大化的實現智能化。在不久的將來將實現萬物互聯，那時的人們將正式進入一個全智能的時代。

參考文獻：

[1] 張虎， 金超. 物聯網與人工智能的結合[J]. 科技創新與應用， 2017（29）：32-33.

[2] 葉寧. 初探物聯網在人工智能生活中的實際應用[J]. 山西農經， 2017（12）：95-95.

[3] 段培譽. 淺談人工智能在物聯網發展中的相關性研究[J]. 神州， 2017（32）：266-266.

[4] 過馨露. 人工智能技術及其應用探究[J]. 軟件導刊， 2018（2）.

【通聯編輯：唐一東】