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物联网与人工智能关键技术

作者:2018-02-25 15:38:37阅读:文章来源:

  [摘 要]随着当前科学技术的飞速进步,物联网作为一种先进的计算机技术应运而生。物联网应用了多元化的接入技术并且采用智能化的措施处理信息,大大提升了信息处理的实效性,具有良好的发展空间和前景。人工智能技术的研究和开发也取得了较大进展。物联网是基于传统互联网基础上功能更加强大,应用更广泛的网络技术。本文对物联网与人工智能关键技术进行了研究,解析了物联网的含义,指出了物联网与人工智能的契合处,概述了行业内的研发成果,具有一定的参考价值。

  
  [关键词]物联网;人工智能;技术
  
  1 导言
  
  目前对物联网的理解,已经从IoT(InternetofThings)扩展到IoE(InternetofEverything),从一开始定义的传感器网络,发展到万物互联时代。据IDC分析,到2020年,全球将有300亿智能设备接入互联网并产生海量数据。人工智能相关软件的开发和应用为物联网提供了极大的网络能力、计算能力和存储能力。使网络具有独特的灵活性和运维性。
  
  2 何为物联网
  
  2.1 物联网简介
  
  所谓物联网即基于互联网和传统电信网等信息承载体,实现独立寻址的普通物理对象互联互通的网络。物联网具有普通对象设备化、普适服务智能化以及自治终端互联化的特点。
  
  2.2 人工智能简介
  
  不同种类的物品接入网络,其本身的信息在物联网的智能作用下被识别,并在受到相关的分析、处理等之后反馈到相关设备上,或是在智能识别的基础上设备发出指令使目标物品做出相应变动的系统即为人工智能。
  
  3 特点
  
  3.1 语义互操作
  
  物联网和主要特点之一就是语义互操作,在物联网的应用过程中,对于这种技术具有较强的依赖性,当前社会中物联网的发展方向之一就是增强语义互操作。比如,物联网中如果有一个合适规格的温度计,那么这个温度计在感知温度时就会产生相应的定向温度值,同时温度计能够把这个温度值传输到相应的设备中。数据是温度值的重要表现方式,所以,需要通过语义来制成。如果没有语义支撑,WSN系统就会出现信息孤岛的问题,语义互操作技术符合系统的实际需求。
  
  3.2 设备数量巨大
  
  在电子技术发展的过程中,微机电系统也实现了飞跃。各个行业对于电气器件的质量和数量要求也在提升。根据科学的预测,在5年后,世界范围中会有大概160亿的设备通过互联网来完成网络需求。所以相关行业需要提升对于设备的管理水平,进而降低物联网的承载量。
  
  3.3 离线特点
  
  物联网技术的主要特点是离线,形成这种特点的原因较为复杂。比如,飞机的装置技术人员如果想要确认设备是否在正常运行,相应的执勤人员在接近设备的时需要进行检测,并且在完成检测后回到控制室中,而后上交相应的检查信息。在应用物联网的过程中,相应的物体处于离线状态,同时,物联网和WSN的离线状态差别比较大,究其原因是,物联网中的节点失效和数据链路失效。
  
  4 物联网应用与人工智能相结合的技术
  
  4.1 物联网的核心关键技术
  
  基于物联网的应用范围和技术应用概念,物联网的核心关键技术包括RFID技术、传感器技术、无线网络技术、人工智能技术、云计算技术等。RFID技术主要是实现物品的自动识别功能。传感器技术主要是负责接收物品的识别信息和内容,对信息进行处理和识别等活动。
  
  4.2 传感网络的物联网应用架构
  
  传感网络是无线形式的,同时,传感网络还是一种视觉传感网络以及人体传感网络,这种网络在不同的范畴里能够发挥不相同的作用。应用较多的WSN主要是无线形式的,在实际的建设和发展中,因为应用了无线传感器,所以网络承受的压力、声音和温度都会发生一定的变化。WSN以自治的形式工作,并且在实际运作中具有密度较大和数量众多的特征,一方面每个节点都能储存大量数据信息,另一方面还可以进行广播服务。如果限制了节点的储存能力,分析传感器在物联网中的应用架构就会难以进行信息身份识别。无线传感器网络具有众多优点,同时WSN的运行速度是不是合理是决定物联网能否正常运输的重要因素。在实际应用过程中,大部分的无线传感器网络都比较关注相应的网络基础设施的影响,相应的基础性设施对于持久性和动力要求较高的话,物联网和无线传感器之间就会扩大距离。
  
  4.3 3D全息投影技术
  
  3D全息投影是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像,体验者无需佩戴3D眼睛就可以立体的虚拟任务。3S动漫正式利用这种全新的技术改变了人们对传统舞台的声光电技术的审美态度。3D全息立体投影技术是将不同角度影像投影到进口的MP全息投影膜上,以各种角度呈现立体观影效果。此技术的应用主要是汽车服装发布会、舞台节目、互动、酒吧娱乐、场所互动投影等等。这项技术的实现将智能化更加贴近实际生活。让我们突破传统的视觉和听觉模式,接收未来更加智能化和多元化的技术创新。
  
  4.4 百度
  
  在物联网领域中百度也希望像Google一样借助先进的数据实时处理技术与人工智能技术实现对物联网世界信息内容的理解及应用。比如,在车联网领域中已经出现了百度汽车来进行路测。在百度支持的物联网中,其重点方向是百度开放云,其目标是为相关客户提供数据的多协议高速接入、海量数据存储、实时数据流式处理、设备安全管理以及大数据分析等功能。
  
  百度开放云的整个体系核心是百度分析引擎,百度开放云是一个整体的数据上传、分析以及应用支持架构。2013年发布了百度语音识别开放平台,该平台共支持19个分类的语义解析,其中包括视频、音乐、地图以及应用等。除此之外,百度还成立了深度学习研究院,专注于DeepLearning研究。百度坚信这种研究方式为机器执行人类看、听、思考等活动创造了更多的可能性。在2015年,百度推出了全新的机器人助理“度秘”,而“度秘”的实质则是对自然语言理解、智能交互、交付能力以及服务等功能的结合。百度采用虚拟助理模式,希望让百度真正成为一个连接人与服务的入口。
  
  4.5 Google
  
  Google在所有的人工智能技术研发公司中,其技术研发称得上是最充分的。Google公司从建立开始便以人工智能作为其公司的核心技术。作为搜索引擎,其本质在于将自然语言中的语义理解技术视为核心,在此基础上对庞大的互联网信息进行实时处理,并提供信息的相关性分析服务。目前,人类最常用的云计算以及大数据技术便是Google对搜索引擎不断研发、改善所取得的技术成果。在Google收购DeepMind公司以后,其更是大力发展“深度学习”相关研究,致力于把类似于人脑神经元的网络应用于人工智能计算机的模拟上,期望机器可以通过“深度学习”,逐步具有人类理性思维的能力。Google内部人工智能相关项目在2012年已接近100个,到了2015年第三季度其人工智能相关项目更是突破了2700个。目前,Google在基于人脑机能模拟基础上所进行的人机交互方面的研究已经处于业界领先地位。
  
  结束语
  
  无论从深度还是广度的角度考虑,物联网的智能性都以自身的特点迅速发展着。在智能物联网中,其每个主体都是平等的,并且,人类的智慧都可以通过非人类物质进行传递。但是,物联网世界必须严格遵守其自身的规律物联网的发展和经济的进步密不可分,所以需要重视物联网发展过程中的瓶颈和局限性,并且进行持续的技术创新,推进经济和技术的共同发展。

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