技術(shù)
導(dǎo)讀:本文將介紹 AIoT 的基礎(chǔ)概念,并簡(jiǎn)單探討該未來(lái)十年 AIoT 息息相關(guān)的三個(gè)關(guān)鍵方面,帶你快速了解:究竟什么是 AIoT?
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《名偵探柯南》劇場(chǎng)版當(dāng)中,犯人透過(guò)網(wǎng)絡(luò)駭入智能電飯鍋進(jìn)而造成恐攻,IoT(Internet of Things,物聯(lián)網(wǎng))技術(shù)深入人類生活已是進(jìn)行式,卻沒(méi)有因?yàn)橐黄t海而熱度趨緩,近來(lái),人工智能(AI)與物聯(lián)網(wǎng)彼此間更為緊密,兩者融合而出現(xiàn)的新應(yīng)用型態(tài)“AIoT(人工智能物聯(lián)網(wǎng))”在產(chǎn)業(yè)間炸開(kāi)來(lái)。
本文將介紹 AIoT 的基礎(chǔ)概念,并簡(jiǎn)單探討該未來(lái)十年 AIoT 息息相關(guān)的三個(gè)關(guān)鍵方面,帶你快速了解:究竟什么是 AIoT?
先將人工智能獨(dú)立而論,這項(xiàng)強(qiáng)大、具顛覆性的技術(shù)又稱為機(jī)器智能,是透過(guò)人類研制設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)程序,以運(yùn)算展現(xiàn)出類似人類智能的科技,學(xué)者定義為:“正確理解外部數(shù)據(jù)并從中學(xué)習(xí),透過(guò)靈活調(diào)整以達(dá)成特定目標(biāo)和任務(wù)的系統(tǒng)能力。”
自從 AlphaGo 再三打敗棋王,自動(dòng)駕駛技術(shù)不斷更新,機(jī)器學(xué)習(xí)使人們生活環(huán)境從“自動(dòng)化”進(jìn)階為“智能化”,人工智能廣泛在不同勞動(dòng)模式、建設(shè)與生活場(chǎng)景中運(yùn)作,對(duì)人類社會(huì)的沖擊不斷在今日上演。
人工智能照亮物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化之路, AIoT 來(lái)自于人性
再來(lái)談?wù)劚娝灾奈锫?lián)網(wǎng)。在鏈接封閉或全球網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品大量問(wèn)世后,與以往家電的運(yùn)作模式不同,在本來(lái)的特定功能之外,他們還具備了遠(yuǎn)程遙控、內(nèi)部構(gòu)造的偵錯(cuò)識(shí)別、甚至與其他裝置互相串聯(lián)的功能,這些物聯(lián)網(wǎng)家電比以往還要貼近人性,因而普遍被定義為「智能家電」。
由于人們?nèi)找媪?xí)慣 IoT 裝置帶來(lái)的各種便利和個(gè)人化服務(wù),以智能手機(jī)為例,人手一機(jī)急速產(chǎn)生大量數(shù)據(jù),不只一般生活情境,同樣的狀況發(fā)生在物流、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、教育與醫(yī)療??等等的不同場(chǎng)景。
這些普及于人類社會(huì)的“初代智能家電”都屬于 IoT 設(shè)備裝置,其回傳的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)與成長(zhǎng)中的用戶等比上升,來(lái)自各地的海量數(shù)據(jù)成為數(shù)字時(shí)代最有價(jià)值的產(chǎn)物之一。如何管理與分析大數(shù)據(jù),并從中洞見(jiàn)趨勢(shì)、利用數(shù)據(jù)服務(wù),是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)所關(guān)注的,人工智能技術(shù)恰恰成為 IoT 的解決方案。
從人工智能的角度思考,該技術(shù)的強(qiáng)大是根基于數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)探勘后的演算,由于聯(lián)網(wǎng)裝置的普及,累積了足夠的數(shù)據(jù)數(shù)量,讓人工智能算法應(yīng)用于數(shù)據(jù)分析更加可行,也使得人工智能從一開(kāi)始的輔助、增強(qiáng)功能,到深度學(xué)習(xí)后的自主性。
為了讓算法驅(qū)動(dòng),搭載人工智能的裝置如何與龐大數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)縫相連至關(guān)重要。因此,優(yōu)化 IoT 所構(gòu)成的萬(wàn)物互連網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,是讓人工智能可以絕佳發(fā)揮的關(guān)鍵要因。
談到這邊,或許還是有人覺(jué)得 AIoT 與我們的日常生活相去甚遠(yuǎn),簡(jiǎn)單想象一下,下班回家后的 AIoT 智能生活場(chǎng)景正真實(shí)上演:根據(jù)數(shù)據(jù),您的冷氣判斷7月平均設(shè)定室溫為攝氏25.5度,晚間八點(diǎn)坐上躺椅后,十秒內(nèi)腿部自動(dòng)上升為最舒適的40度角,同時(shí)音響用適當(dāng)音量播放平時(shí)你最常收聽(tīng)的串流音樂(lè)歌單;另外,冰箱回報(bào)您兩周前放置的蛋糕已過(guò)期,結(jié)合垃圾桶,同時(shí)提醒您稍晚該倒回收與廚余了。
當(dāng)傳統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng) 的「初代智能家電」采集用戶回傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行演算,比對(duì)生活習(xí)慣、行為模式和健康狀態(tài),呈現(xiàn)最適合該用戶的運(yùn)作模式。智能裝置開(kāi)始懂得獨(dú)立思考、有了自我意識(shí),甚至能創(chuàng)造性的解決問(wèn)題,這便是 AIoT 家電產(chǎn)業(yè)的愿景:人們將被「服侍」的無(wú)微不至。
未來(lái)即現(xiàn)在,AIoT 的三大關(guān)鍵技術(shù)
因?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)能使機(jī)器從外部數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí),做出預(yù)測(cè)性分析,或是分析后協(xié)助決策,所以,IoT 傳達(dá)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性,對(duì)于人工智能自主適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的演算相當(dāng)重要。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),我們可以將人工智能比喻為 AIoT 的中樞神經(jīng), IoT 就是周圍的神經(jīng)系統(tǒng)。
發(fā)展成熟的 IoT 與人工智能技術(shù)匯流,就進(jìn)化成「AIoT」,當(dāng)智能裝置加入 AIoT 能力,進(jìn)一步演化,就可以提供使用者期待、甚至于超出期待的服務(wù),也難怪不計(jì)其數(shù)的產(chǎn)業(yè)巨頭紛紛投入 AIoT 研究,因?yàn)?AIoT 就是拼湊「未來(lái)」的一片關(guān)鍵圖塊。
看準(zhǔn) IoT 導(dǎo)入人工智能技術(shù)后的杰出表現(xiàn),各界在 AIoT 上的投入經(jīng)費(fèi)、開(kāi)發(fā)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張。除了前述借助 AIoT 打造的智能家居想象,AIoT 應(yīng)用趨勢(shì)還包含三個(gè)關(guān)鍵技術(shù),將大幅影響人類社會(huì),此次將深度探討,一窺 AIoT 未來(lái)十年的發(fā)展端睨。
▲AIoT 的發(fā)展正如火如荼進(jìn)行中,世間萬(wàn)物不但串聯(lián)起來(lái),還有了貼近生物的智能。
1、云端數(shù)據(jù)與分析
云端服務(wù)是傳統(tǒng) IoT 生態(tài)不可或缺的一環(huán),大致上可分為基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)與軟件(IPS)三種服務(wù)模式。近來(lái)提供云端服務(wù)的科技公司也著手積極整合數(shù)據(jù)資源、強(qiáng)化AI產(chǎn)品,顯示出 AIoT 產(chǎn)業(yè)的蓬勃擴(kuò)張。
BI(商業(yè)智能)與數(shù)據(jù)探勘一直都是企業(yè)發(fā)展所重視的方面,為了在瞬息萬(wàn)變的數(shù)字時(shí)代得到更精細(xì)的市場(chǎng)投資回報(bào)率(ROI),云端數(shù)據(jù)分析市場(chǎng)與 AI 之間,存在強(qiáng)烈的整合需求。
比如說(shuō)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè),以往是計(jì)算機(jī)上市后就有人會(huì)買,競(jìng)爭(zhēng)激烈的今日,企業(yè)就必須用BI整合人工智能的方法嗅出商機(jī):分析影響收益的權(quán)重因素、從財(cái)報(bào)判斷需要重新配置投入的資源,或提出趨勢(shì)與發(fā)展計(jì)劃。
現(xiàn)實(shí)的案例像是,美國(guó)商用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析公司 SAS 于今年3月宣布將投入10億美元投資人工智能領(lǐng)域。再者,致力緊追 Amazon 與 Microsoft 云端市場(chǎng)占比的 Google 砸26億美元收購(gòu)以BI與數(shù)據(jù)分析平臺(tái)聞名的科技公司 Looker。
Google 著名的機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)在集結(jié)Looker強(qiáng)大的商業(yè)數(shù)據(jù)分析產(chǎn)品后,使得 Google 的云端平臺(tái)服務(wù)(PaaS)能提供特定行業(yè)更完整的分析解決方案。
另外,雖然受到市場(chǎng)質(zhì)疑,客戶關(guān)系管理(CRM)云端服務(wù)巨頭 Salesforce 也以驚人價(jià)格(157億美元)收購(gòu)知名可視化數(shù)據(jù)分析工具業(yè)者Tableau。
云端產(chǎn)業(yè)接二連三的并購(gòu)案可解讀為:全球大數(shù)據(jù)累積達(dá)到可觀規(guī)模,企業(yè)原初使用的各類BI與數(shù)據(jù)分析工具不足以應(yīng)付現(xiàn)況,須結(jié)合人工智能以掌握越趨海量的全球級(jí)數(shù)據(jù),并加以利用轉(zhuǎn)化為收益。
2、嵌入式系統(tǒng)與傳感器
嵌入式系統(tǒng)一般來(lái)說(shuō)是針對(duì)某項(xiàng)特殊用途所客制化,綜合軟硬件所開(kāi)發(fā)的封閉系統(tǒng)(例如導(dǎo)航用的 GPS、小七的 ibon、PDA 的數(shù)字助理等)。傳統(tǒng) IoT 控制操作,都是通過(guò)搭載嵌入式系統(tǒng)的傳感器(sensor)來(lái)運(yùn)作,也就是透過(guò)這些傳感器收集數(shù)據(jù)。
當(dāng)人工智能技術(shù)微型化導(dǎo)入傳感器,搭載 AIoT 的嵌入式裝置運(yùn)算能力也需提升,如此一來(lái),數(shù)據(jù)不一定得再回傳云端做人工智能分析,邊緣端就能進(jìn)行基本運(yùn)算,邊緣運(yùn)算在整體架構(gòu)的占比提升,裝置即使沒(méi)有連上全球網(wǎng)絡(luò)也不怕。
以工業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型來(lái)說(shuō),AIoT 使得許多制造業(yè)智能工廠的口號(hào)能夠更進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn),生產(chǎn)設(shè)備與物料倉(cāng)庫(kù)被 IoT 賦予了聯(lián)網(wǎng)功能,自動(dòng)化生產(chǎn)與倉(cāng)儲(chǔ)管理因?yàn)檎先斯ぶ悄芎螅\(yùn)作更加完善多元。
舉例而言,智能傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)控與回饋功能,不只適用于追蹤原物料的庫(kù)存,也能夠讓工廠的大型機(jī)械設(shè)備防范故障(數(shù)據(jù)分析后,積極預(yù)測(cè)下次故障時(shí)機(jī)),糾正、干預(yù)不當(dāng)操作;也能借助數(shù)據(jù)來(lái)深度學(xué)習(xí)自主運(yùn)作。
除了應(yīng)用于工業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型以提升獲利,其他具體的應(yīng)用像是搭載 AIoT 技術(shù)的仿生機(jī)械,美國(guó)普渡大學(xué)近來(lái)公開(kāi)用3D打印打造相當(dāng)真實(shí)蜂鳥(niǎo)大小與重量的蜂鳥(niǎo)機(jī)器人,該智械透過(guò)基于蜂鳥(niǎo)飛移動(dòng)作編譯的算法飛行,雖然沒(méi)有裝上影像傳感器,卻能透過(guò)電子觸覺(jué)以及能夠分析觸摸數(shù)據(jù)的人工智能演算,在黑暗中導(dǎo)航(或?qū)ふ业顾ㄖ锵碌男掖嬲?,即使看不到周圍環(huán)境也能繪制地圖。
消費(fèi)者日常生活方面,物聯(lián)網(wǎng)穿戴裝置在銀發(fā)族健康照護(hù)領(lǐng)域行之有年,經(jīng)過(guò) AIoT 升級(jí)的傳感器,不但能有效關(guān)注老人健康狀態(tài),及時(shí)指引老人復(fù)健運(yùn)動(dòng)、避免錯(cuò)誤姿勢(shì)與動(dòng)作;通過(guò)傳感器與醫(yī)療體系的聯(lián)結(jié),傳感器能快速反應(yīng),在危急時(shí)通知救護(hù)人員,讓救援在黃金時(shí)限內(nèi)完成。
人工智能還能從裝置中的大量數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)知識(shí),在虛擬人類身體架構(gòu)中推論,協(xié)助醫(yī)療決策, AIoT 將使得智能生活的愿景逐步落實(shí)。
3、5G與 AIoT
隨著移動(dòng)通訊技術(shù)推陳出新,我們知道近來(lái)炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的5G(第五代移動(dòng)通訊技術(shù))一定比之前的快。5G簡(jiǎn)單講就是4G的延伸,由于帶寬更大、覆蓋率更廣,速度最高可快過(guò)4G百倍以上,傳輸與接收點(diǎn)之間的延遲時(shí)間低于1毫秒。
5G低延遲特性更是促成 AIoT 普及的關(guān)鍵技術(shù),以車聯(lián)網(wǎng)與自駕車為例,汽車上搭載不少數(shù)據(jù)傳感器與攝影鏡頭,與 IoT 結(jié)合后,不只能監(jiān)控車況,還能跟駕駛身上所有的穿戴裝置串聯(lián),判斷駕駛生命征象,比方是疲勞或睡著,大量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)透過(guò)5G上傳云端進(jìn)行人工智能分析,就可以協(xié)助路況判斷與預(yù)防事故。
車聯(lián)網(wǎng)屬于攸關(guān)駕駛?cè)伺c乘客性命的 AIoT 應(yīng)用,在運(yùn)作過(guò)程中無(wú)法容許任何延遲,為避免交通信息的處理過(guò)程中,數(shù)據(jù)傳輸量不足或過(guò)慢所造成的風(fēng)險(xiǎn),5G的兩點(diǎn)傳輸?shù)脱舆t特性解決了這種問(wèn)題。在不久的將來(lái),5G設(shè)備普及后的聯(lián)網(wǎng)環(huán)境將帶動(dòng) AIoT 應(yīng)用生態(tài)發(fā)展,AIoT 屆時(shí)也將重塑我們的工作與生活。