基于人工智能的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)搭建

亓文哲 陶明峰 馬泉泉

【摘? 要】現(xiàn)在，我們已經(jīng)初步看到了人工智能和物聯(lián)網(wǎng)世界的雛形。本文旨在探討兩者之間的關(guān)系，分析物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，以及人工智能在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用形式及其必要性，希望能與各位同行相互交流，共同進(jìn)步。

【關(guān)鍵詞】人工智能;物聯(lián)網(wǎng);智能物聯(lián)網(wǎng)

1引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”也通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)逐步實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了物與人之間的聯(lián)系以及資源之間的共享。比如共享單車(chē)的出現(xiàn)使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲得了清晰且有價(jià)值的使用場(chǎng)景，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也使得共享單車(chē)得以獲得巨大的市場(chǎng)和融資。但是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還不是特別完善，只是在功能上的應(yīng)用，還應(yīng)利用其他技術(shù)來(lái)提高物聯(lián)網(wǎng)其他方面的應(yīng)用，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)去更好的去服務(wù)社會(huì)。人工智能的出現(xiàn)使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了更高的提升，進(jìn)一步推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也隨之出現(xiàn)。

2目前人工智能在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用概述

當(dāng)前學(xué)界公認(rèn)物聯(lián)網(wǎng)包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層，共三個(gè)層次。總結(jié)來(lái)看，感知層主要負(fù)責(zé)的是采集物品相關(guān)信息，這是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展運(yùn)行的基礎(chǔ)，主要是由攝像設(shè)備等能勝任此任務(wù)的設(shè)備組成的。由WIFI和互聯(lián)網(wǎng)參與組成的是網(wǎng)絡(luò)層，這是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵一層。應(yīng)用層主要參與農(nóng)業(yè)、交通等具體應(yīng)用服務(wù)，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的。目前，通行的物聯(lián)網(wǎng)可達(dá)到的功能是，當(dāng)軟件運(yùn)行時(shí)，如能滿(mǎn)足監(jiān)控功能的要求，操作人員可以與設(shè)備交流，擴(kuò)大信息效益。智能物聯(lián)網(wǎng)指不同類(lèi)別的商品與網(wǎng)絡(luò)建立可靠連接，形成智能網(wǎng)絡(luò)，以保證物體信息可以被網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確地識(shí)別，并正確地進(jìn)行后續(xù)的處理與配合，并具有強(qiáng)大的信息反饋機(jī)制，與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的后臺(tái)形成了良好的配合。此外，智能物聯(lián)網(wǎng)可以確定網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)設(shè)備的位置，并根據(jù)顯示的結(jié)果來(lái)完成相應(yīng)項(xiàng)目的傳播。因?yàn)橹悄芪锫?lián)網(wǎng)針對(duì)的物品具有不確定性，可能會(huì)隨時(shí)變化，因此智能物聯(lián)網(wǎng)在完成物品信息與網(wǎng)絡(luò)的交流中具有相當(dāng)?shù)莫?dú)立性，受外界干擾較小。為了加快物聯(lián)網(wǎng)的智能化應(yīng)用，傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)主要利用舊的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，處理速度較低，物聯(lián)網(wǎng)的智能化應(yīng)用就是將人工智能納入物聯(lián)網(wǎng)，幫助形成新的智能互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)終端，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俾省Ｖ悄芪锫?lián)網(wǎng)將執(zhí)行部分與傳感器都置于終端處，提高了物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)性，提高了數(shù)據(jù)的處理能力。智能物聯(lián)網(wǎng)的形成，提高了終端控制部分的協(xié)同能力，提高了數(shù)據(jù)處理的效率與質(zhì)量，這也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在一直不斷追求的目標(biāo)。隨著人工智能不斷應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)，用戶(hù)能夠從網(wǎng)絡(luò)層及時(shí)接受傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，在互聯(lián)網(wǎng)上共享有用的資源。

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(mǎn)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(hù)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，我們可以大大減少使用者的工作量，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(lèi)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(hù)端與各類(lèi)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。

4基于人工智能的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用

4.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用

從科技的角度來(lái)分析，智能家居主要指的是，以住宅為主要平臺(tái)，同時(shí)利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)等，將其與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)，充分聯(lián)合在一起，由此來(lái)將生活環(huán)境做出全面的優(yōu)化處理，促使其達(dá)到更高效、更舒適、更安全的目的。其特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：第一，智能家居在應(yīng)用以后，能夠從屋主人的個(gè)體生活習(xí)慣出發(fā)，在很大程度上對(duì)日常的生活做出很好的改變。例如，通過(guò)聲控模式，可以將開(kāi)關(guān)燈功能、電能使用情況、智能設(shè)備的開(kāi)啟和功能實(shí)施等，都提供一個(gè)較為便捷的服務(wù)。第二，智能家居在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以達(dá)到綜合化的特點(diǎn)。智能洗衣機(jī)、智能冰箱、智能電視、智能熱水器等等，這些都可以與智能家居良好的聯(lián)系在一起，從而創(chuàng)造較高的生活環(huán)境。

4.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能安防系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，很多行業(yè)和領(lǐng)域?qū)Π卜辣O(jiān)控的需求越來(lái)越高，尤其是在交通、銀行、安檢以及日常生活當(dāng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。通過(guò)借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸為紐帶，實(shí)現(xiàn)將相關(guān)的攝像視頻傳遞到后臺(tái)，或者利用視頻智能分析系統(tǒng)，對(duì)攝像頭監(jiān)控到的異常行為進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)有線或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將報(bào)警信息傳遞給客戶(hù)，可以使得用戶(hù)能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并采取對(duì)應(yīng)的措施進(jìn)行應(yīng)多。）例如：現(xiàn)階段應(yīng)用較多的智能攝像頭，用戶(hù)將攝像頭安裝在家庭當(dāng)中，可以利用手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程查看、回放和通話，可以對(duì)家中的情況進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控，如果有特殊情況發(fā)生時(shí)，預(yù)警信息會(huì)第一時(shí)間發(fā)給到手機(jī)客戶(hù)端，用戶(hù)可以根據(jù)遠(yuǎn)程查看功能對(duì)預(yù)警信息進(jìn)行處理。

4.3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用

現(xiàn)代智慧城市中，在農(nóng)業(yè)的方面的發(fā)展重點(diǎn)以種植大棚為主，通過(guò)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到大棚農(nóng)業(yè)種植當(dāng)中，利用傳感器等儀器，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的環(huán)境（溫濕度、光照情況、二氧化碳濃度等）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)數(shù)字化，趨勢(shì)化，指導(dǎo)相關(guān)農(nóng)業(yè)工作者進(jìn)行合理的大棚農(nóng)作物的養(yǎng)護(hù)工作。此外，當(dāng)某個(gè)環(huán)境因素超過(guò)了規(guī)定范圍要求，還可以產(chǎn)生預(yù)警信息通知相關(guān)農(nóng)業(yè)工作者，及時(shí)采取有效的措施解決問(wèn)題。此外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉、糧食存儲(chǔ)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面應(yīng)用也十分廣泛。

4.4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧家居的應(yīng)用

隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)生活質(zhì)量的追求也越來(lái)越高。例如語(yǔ)音控制家電的設(shè)備的開(kāi)啟和關(guān)閉，根據(jù)光照情況對(duì)窗簾的打開(kāi)和關(guān)閉進(jìn)行控制，對(duì)可燃?xì)怏w、廚衛(wèi)漏水以及火災(zāi)的檢測(cè)和報(bào)警等等。這些都智能家居產(chǎn)品，都是借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)Zigbee技術(shù)，用戶(hù)可以使用手機(jī)，對(duì)家庭當(dāng)中安裝的智能家居設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。甚至可以設(shè)置成各種模擬場(chǎng)景，通過(guò)觸發(fā)某一條件，實(shí)現(xiàn)全屋的智能聯(lián)動(dòng)。例如：通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家庭環(huán)境設(shè)置成回家模式，當(dāng)用戶(hù)回到家門(mén)口，通過(guò)指紋密碼鎖進(jìn)入家中時(shí)，相關(guān)的指紋信息傳遞給智能控制主機(jī)，主機(jī)啟動(dòng)回家模擬場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)玄關(guān)、客廳的照明設(shè)施的啟動(dòng)，離家模式下關(guān)閉的燃?xì)夂妥詠?lái)水的智能閥門(mén)打開(kāi)，熱水器和空調(diào)設(shè)備啟動(dòng)等，為用戶(hù)創(chuàng)造一個(gè)舒適的回家環(huán)境。

5結(jié)束語(yǔ)

智能物聯(lián)網(wǎng)的到來(lái)給現(xiàn)代社會(huì)帶來(lái)了美好的發(fā)展前景，其中也存在很多待解決的問(wèn)題。通過(guò)智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生活、農(nóng)業(yè)等方面上的應(yīng)用可以看出智能物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)了社會(huì)更快的發(fā)展，使人的生活環(huán)境變得更加簡(jiǎn)單便捷、更加舒適。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡超，劉海慧，陳亞峰，劉江鋒，楊艷.基于人工智能的物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)端資產(chǎn)巡檢系統(tǒng)應(yīng)用[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2018（12）：27-30.

[2]關(guān)強(qiáng)，陳洋.對(duì)目前人工智能在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用分析[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2018（11）：143.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)淄博供電公司）