浅析物联网遇上人工智能

王治江

摘要：物联网和人工智能作为我国十三五计划中两个重要的战略目标，已经影响到我们日常生活中的许多方面。为了帮助读者进一步去认识这两种技术及其产生的影响，本文将从多方位进行解读。

关键词：物联网；人工智能；十三五计划

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）01-0208-02

物联网和人工智能都是现在非常热门的课题。早在“十二五”期间我国就大力发展物联网技术，在步入“十三五”以后又相继推出一系列政策普及物联网技术，由此可见物联网已上升为国家战略产业。而人工智能是国务院在2015年发布的《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》里的11项重点行动之一。随后国务院在2017年正式印发《新一代人工智能发展规划》，规划里确立了新一代人工智能发展的三步走战略目标，人工智能技术至此上升到国家战略层面。那么当物联网遇上人工智能会带来什么？带着这个问题我们来寻找一下答案。

1 什么是物联网

“物联网”即物与物相连的互联网，它的英文名称是：“Internet of things（IoT）”。早在2000年美国的Ashton教授提出了这个概念，当时的想法是借助信息传感设备采用定制的协议，把全球物品通过特定域名连接起来实现实物信息共享的互联网。随着物联网技术不断的发展和演化，关键技术架构可以分为三个层级：感知层、网络层和应用层。

感知层位于物联网三层结构中的最底层，核心技术包括无线射频技术、传感技术、无线组网技术、现场总线控制技术等，涉及的核心产品包括电子标签、传感器、无线路由器、总线网关等。它的主要作用是获取和感知物品的各种信息。

网络层位于物联网三层结构的中间层，该层由各类私有协议网络、互联网、通信网、和云计算平台等组成，涉及的通讯技术种类繁多，例如NB-IOT、LORA、SIGFOX、WIFI、ZIGBEE、BLUETOOTH、GPRS、3/4G、PLC等。现阶段物联网网络层最重要最新的技术要求应该是：广域、低功耗、大接入量，也就是NB-IOT技术。其主要作用是负责传输感知层获取的信息。

应用层位于物联网三层结构中的最高层，该层包含的协议有很多，大部分常见的协议都是基于发布-订阅（Publish-Subscribe）机制，这种机制非常适合物联网系统应用。MQTT协议、STOMP协议、AMQP协议以及DDS协议都属于这种发布-订阅的机制。应用层既是物联网信息处理的中心，又是联系物联网和用户需求的接口。该层主要作用是对感知层采集的数据进行计算、处理和知识挖掘，从而达到对物理世界的实时控制、精确管理和科学决策。

2 什么是人工智能

人工智能是指由人工制造的系统所表现出来的智能。它的英文名称是：“Artificial Intelligence（AI）”。该定义最早是由美国麻省理工学院的约翰·麦卡锡在1956年提出的。通常人工智能是指通过普通计算机实现的智能，它是计算机科学的一个分支。工作原理是通过自动采集或人工输入的方式，使计算机获得关于某个情景的信息，并将该信息与预先存储的信息进行比较以确定含义。同时计算机会根据收集来的信息计算各种可能的动作，并预测哪种动作的效果最好。这种行为只能解决程序允许解决的问题，不具备一般意义上的分析能力。

人工智能发展到今天，对其的定义大多可划分为四类，即机器“像人一样思考”、“像人一样行动”、“理性地思考”和“理性地行动”。也因此就出现了弱人工智能和强人工智能两种观点。弱人工智能的观点认为，真正能推理和解决问题的智能机器是不可能被制造出来的。这类机器只是看起来好像是智能的，但并不会真正的拥有智能，更不会有自主意识。而强人工智能观点则认为，能真正地推理和解决问题的智能机器是有可能被制造出来的，这类机器被认为是有知觉和自我意识的。但由于受计算机水平的限制，目前主流科研都集中在了弱人工智能上，强人工智能的研究一直处于停滞不前的状态。

3 物联网与人工智能的关系

物联网与人工智能之间的关系本就是非常密切，问题只是在于你如何看待。如果你将日常的计算机看作一种低级形态的人工智能，那么两者之间已经建立了密切的联系，但是现有的这种能力与需求非常不匹配，因而区别于我们所指的“人工智能”的方向和含义。在未来，物联网的广泛应用达到一定的阶段，人工智能就是物联网顶层数据处理的中心、就像很多科幻电影的故事一样。即一台超级人工智能的电脑，借助普遍存在的物联网络控制和影响人类。

在物联网时代一个显著的特征就是大数据时代的到来。很显然，要想处理好这些信息，进行筛选、分析、数据挖掘等任务，单靠人力是不行的。而现有的数据库系统其固有的弊端又对这些信息的处理能力有限，包括现有的计算方式和软件能力也限制了信息的过滤能力。人工智能的目标就在于为人们提供能够有所超越的信息处理能力，提高信息采集和应用的效率。

对于物联网和人工智能的关系，我觉得需要从物联网和人工智能的的未来发展可能性去理解。这樣一来，两者之间的关系就非常密切了。但是这种联系，需要放在很远的未来去看。在现阶段，两者都像是隔着一层纸的不同领域的研究。

4 “物联网+人工智能”

物联网可以负责从普通设备到智能设备的连接，人工智能则可以使用来自各种设备的数据，持续的学习并获得预测能力。如果我们将人工智能引进物联网，物联网下数百亿个传感器设备将能改变它们应用的范围。拿智能手机举例来说，我们可以根据自身的喜好用手机下载或者卸载app，而如果智能手机能够通过统计我们的app喜好进行学习，就可以让这种个性化过程变得智能化。其实不只是人机之间的学习，每个相近的智能手机之间都可以相互学习。如果它们能够分享其智能程序的逻辑块以增加基因库的多样性，来帮助系统加速学习或是进化，使这些设备知道如何更好地适应新的环境，这就更突显了人工智能的学习作用。

刚才说的例子只是一种物联网与人工智能结合的设想，下面说的事情就是已经发生在我们身边的案例了。物联网设备运行人工智能，为视音频分析技术提供了广泛的机会，可用于联网摄像头和智慧城市。

首先，在感应层如果用上人工智能的技术，就可以将传感器的功能增强，从而在数据的来源上提高了其可用性。举个简单的例子：如果在每个红绿灯路口加装监控系统，在没有用到人工智能的技术的情况下，也许能够统计到经辆过车数量这样的信息。但是一旦用上人工智能技术中的图像识别技术，就不仅能知道这个路口的车辆经过数量，还可以识别出经过车辆的车牌号、车身颜色、车辆种类等信息。这样感应层采集到的有价值的信息越多，就对其进一步的分析处理越有帮助。

其次，分析层将搜集到的大量信息，在一个统一的计算机中心进行人工智能的另一种应用即数据挖掘。回看刚才那个路口监控系统的例子，在这一层我们可以做的事情就是根据车辆的统计数据，分析出这些路口在怎样的时段容易造成交通拥堵等信息，以便在应用层进行改善。甚至可以根据识别出来的车牌号信息，对每个车辆的交通使用习惯进行分析，这样也能从宏观上预测出将来可能发生的交通阻塞。

最后，人工智能在应用层可以提供科学决策。例如整条路上如果几乎没有车辆的时候，利用感应层获得的实时数据和分析层积累的历史数据，我们可以实时调节一些路口的红绿灯，即可以将这条路上的人行指示灯全部设置为绿色。

5 物联网与人工智能的差异

首先，人工智能的发展空间比物联网要大很多。人工智能是一种包含了图像识别、语音交互、深度学习、自然语言处理等领域的技术或能力，是一个比物联网更适用于消费端和企业端的概念。即人工智能未来将引发一场涉及到个人至企业，甚至生活、商业、社会等各个层面的革命。而当前的物联网则更多泛指附属于商业、工业、农业等产业互联网的B端生意。我们可以预测当物联网成熟了以后，人工智能会有更大的用武之地。所以物联网可以看作是人工智能的子集，人工智能的机会也就大得多。

其次，人工智能比物联网更快更容易落地。当前许多科技公司仍在继续开发和发布各种家用物联网设备和应用，有些设备和应用甚至可以被捆绑在一起。它们能够控制用户家中的照明灯、窗帘、门锁及各种形形色色的家电设备。但是由于技术标准的多样性，使得该领域的秩序和一致性一直不高。这对于普通消费者来说，会对整个物联网市场有一种支离破碎的感觉。而如今基于云计算和大数据的人工智能，不仅比物联网的落地速度更快，而且还在全世界遍地开花，已然成为了互联网未来最重要的战争领域。

最后，人工智能比物联网更“智慧”。人工智能可以实现“所见即所得、所说即所得、所想即所得”，是一类更“智慧”的物种。而物联网只是一个物与物连接和信息采集及处理的过程，并没有实现智能化。所以物联网可以渗透到各个领域去完成资料收集的任务，而人工智能则去处理和分析这些数据，以生成所需要的信息并继续积累知识。

6 结语

物联网和人工智能作为我国十三五计划中两个重要的战略目标，已经影响到我们日常生活的方方面面。随着我国物联网的发展，物体全智能化时期将来到。物联网的智能化除了人工智能还包括智慧工业，智慧农业，智慧城市，智慧医疗等，这些都是和大数据、云计算结合在一起的。当数字世界与物理世界完全結合在一起后，将推动人类不断的迈向人工智能时代。要想推进物联网智能化的进程，就需要在网络思维、网络感知、网络学习三方面进行不断探索和学习。

参考文献

[1]王学锋.物联网与人工智能[J].数字通信世界，2011，（04）77-79.

[2]方小祥.物联网与人工智能关键技术[J].电子技术与软件工程，2017，（04）258-259.

[3]张放.人工智能的发展之路[J].物联网技术，2017（01）5-6.