從“互聯(lián)網(wǎng)+”到“物聯(lián)網(wǎng)×”：以數據為畫(huà)布，如何正確打開(kāi)萬(wàn)物互聯(lián)“應用畫(huà)卷”？

西游記里的虛實(shí)仙境是東方文化的集體記憶。但即便是想象力天馬行空的吳承恩恐怕也難以相信，五百年后會(huì )有這樣一個(gè)世界：人聲控制的家電、聰敏好學(xué)的機器、不再靠天吃飯的農民、遠在天邊卻仍能望聞問(wèn)切的郎中。

在這個(gè)物理世界與數字技術(shù)交織的世界里，一個(gè)虛實(shí)交融的新天地正在加速成型豐富。

家中智能設備能夠準確預測你的需求，工廠(chǎng)機器能夠自主調節以達到極佳生產(chǎn)效率，城市的各項系統能夠自動(dòng)協(xié)同運作以提供更便捷的生活體驗……而這一切都得益于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷延伸以及與各個(gè)產(chǎn)業(yè)的深入鏈接。作為一場(chǎng)技術(shù)重塑的革命，物聯(lián)網(wǎng)覆蓋之廣、撬動(dòng)的價(jià)值之大，每年都會(huì )為產(chǎn)業(yè)界帶來(lái)新想象。

目前整體物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)正從“互聯(lián)網(wǎng)+”向“物聯(lián)網(wǎng)×（作者注：×，此為乘法符號）”轉變，5G、云計算、人工智能等各項技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的加乘，讓?xiě)檬袌?chǎng)的畫(huà)卷越來(lái)越有想象力。其中，AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）和IIoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）的技術(shù)躍進(jìn)成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)十分自然的延伸，在過(guò)去的一兩年里已經(jīng)在應用層面落地開(kāi)花，在各個(gè)領(lǐng)域重塑人與世界互動(dòng)的方式。

以數據為畫(huà)布，人工智能為特效，物聯(lián)網(wǎng)的畫(huà)筆正在各個(gè)行業(yè)中繪制著(zhù)一幅充滿(mǎn)活力和想象力的畫(huà)卷。

AIoT和IIoT：物聯(lián)網(wǎng)的前沿形態(tài)

AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）和IIoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）是當今科技領(lǐng)域的兩大前沿概念，它們代表著(zhù)當前物聯(lián)網(wǎng)非常重要的兩個(gè)應用領(lǐng)域和發(fā)展方向。

01 AIoT和IIoT有什么特點(diǎn)？

AIoT將人工智能與物聯(lián)網(wǎng)相結合，賦予物聯(lián)網(wǎng)設備更高級別的智能和自主性，以更好地理解和適應用戶(hù)需求。其特點(diǎn)包括：海量數據分析和智能化決策、個(gè)性化體驗、自我學(xué)習能力。

IIoT專(zhuān)注于工業(yè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，用于提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化流程和降低成本。其特點(diǎn)包括：傳感器和智能設備應用于工廠(chǎng)和制造業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)、設備互聯(lián)實(shí)現實(shí)時(shí)通信和協(xié)同工作、實(shí)時(shí)監測設備狀態(tài)和預測性維護。

02 AIoT和IIoT通向何方？

隨著(zhù)邊緣計算和人工智能的融合，AIoT致力于實(shí)現更智能化、個(gè)性化的用戶(hù)體驗，其發(fā)展前景包括智能家居、個(gè)人健康護理等領(lǐng)域。IIoT則在工業(yè)自動(dòng)化和智能制造方面嶄露頭角，通過(guò)5G通信和大數據分析實(shí)現生產(chǎn)效率的提升和設備運營(yíng)的優(yōu)化。

AIoT和IIoT正引領(lǐng)著(zhù)“萬(wàn)物互聯(lián)”的發(fā)展趨勢，將各種設備、系統和城市基礎設施連接在一起。根據IoT Analytics研究顯示，2022年全球物聯(lián)網(wǎng)設備連接設備數量為144億，預計到2025年該數量將突破270億。通過(guò)傳感器、云計算和人工智能等技術(shù)手段，物聯(lián)網(wǎng)正在打造一個(gè)無(wú)縫交互的網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現設備之間、人機之間的即時(shí)通信和數據共享。萬(wàn)物互聯(lián)的趨勢不僅提升了效率和便利性，還為業(yè)務(wù)模式創(chuàng )新提供了廣闊空間，加速著(zhù)互聯(lián)互通、智能化社會(huì )的到來(lái)。

圖1：來(lái)自IoT Analytics，State of IoT 2022: Number of connected IoT devices growing 18% to 14.4 billion globally

哪些核心技術(shù)支持著(zhù)AIoT和IIoT的發(fā)展？

AIoT和IIoT的發(fā)展依賴(lài)于一系列關(guān)鍵技術(shù)支持。傳感器收集數據，物聯(lián)網(wǎng)連接設備并交換信息，5G提供快速、可靠的通信，人工智能賦予設備智能決策力，這些核心技術(shù)相互融合，共同推動(dòng)著(zhù)智能物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng )新發(fā)展。

01 傳感器

傳感器在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中扮演著(zhù)關(guān)鍵角色，是連接現實(shí)世界與數字化系統之間的橋梁，通過(guò)捕捉物理世界的各種信號，將其轉換為數字信息，為設備、系統和人工智能提供著(zhù)關(guān)鍵輸入。

在A(yíng)IoT中，傳感器負責收集各種環(huán)境數據，這些數據成為人工智能算法的輸入，讓智能系統能夠更好地理解和適應環(huán)境，提供更個(gè)性化、智能化的服務(wù)。例如，在智能家居中，溫度傳感器可以幫助智能恒溫系統自動(dòng)調節溫度，提高家居舒適度。

在IIoT領(lǐng)域，傳感器的應用更為廣泛，被用于監測工廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)上的各種指標，如溫度、壓力、濕度、速度等。這些指標數據讓工廠(chǎng)管理者能夠實(shí)時(shí)監控和分析生產(chǎn)過(guò)程，從而預測性維護、優(yōu)化生產(chǎn)流程，確保設備安全穩定運行。

例如，通過(guò)振動(dòng)傳感器監測機器設備的振動(dòng)數據，可以預測設備的故障情況，提前進(jìn)行維修，避免產(chǎn)生不必要的停機時(shí)間和損失。

02 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是實(shí)現連接和數據交換的關(guān)鍵，涉及通信協(xié)議、云計算、設備間的互聯(lián)等各個(gè)方面，將各種設備和系統連接在一起，連接設備和交換信息。

其中，IoT通信協(xié)議與標準，為設備間數據傳輸提供了規范化框架，包括輕量級的MQTT、面向資源受限設備的CoAP等，確保設備間互操作性和數據交換的高效性。物聯(lián)網(wǎng)平臺則充當連接、管理和數據處理中樞，常見(jiàn)的物聯(lián)網(wǎng)平臺包括AWS IoT、Microsoft Azure IoT、Google Cloud IoT等。它們提供了各種數據接口和管理工具，幫助用戶(hù)更輕松地管理物聯(lián)網(wǎng)設備和利用數據。

另一方面，云計算和云存儲提供了強大算力和存儲能力，允許設備上傳數據至云端進(jìn)行處理，支持大規模數據分析、人工智能模型優(yōu)化，為物聯(lián)網(wǎng)中的智能決策和預測性分析提供關(guān)鍵支持。

這些技術(shù)組成部分相互配合，構建了物聯(lián)網(wǎng)的基礎設施，使得設備間通信更加高效可靠，數據處理更為智能化。

03 5G通信

作為流行的移動(dòng)通信[gh1] [MOU2] 技術(shù)，5G提供了比以往更快、更可靠的通信連接，對于構建智能、高效的物聯(lián)網(wǎng)至關(guān)重要。

在A(yíng)IoT中，5G的高速傳輸和低延遲特性，為智能設備間實(shí)時(shí)數據交換提供了支持，這對于智能決策、個(gè)性化服務(wù)等方面至關(guān)重要。例如，在智能家居中，各種智能設備通過(guò)5G高速通信，能夠迅速響應用戶(hù)指令，實(shí)現更高效的家居管理。

在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，5G能夠支持大規模設備間實(shí)時(shí)數據傳輸，將生產(chǎn)線(xiàn)上的設備、機器人以及其他智能設備高效連接，提供實(shí)時(shí)監測和控制，從而提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量。5G通信的高并發(fā)和廣覆蓋特性成為了大規模設備互聯(lián)的技術(shù)前提。

04 人工智能

人工智能是AIoT和IIoT快速發(fā)展的核心推動(dòng)力。AI賦予物聯(lián)網(wǎng)設備更高級的智能，使之能夠學(xué)習、理解和適應環(huán)境。通過(guò)機器學(xué)習和深度學(xué)習等技術(shù)，設備能夠不斷改進(jìn)自身性能。例如，智能家居設備能夠自動(dòng)調節溫度、光線(xiàn)和安防系統，以適應居住者的習慣和需求。

此外，AI使物聯(lián)網(wǎng)設備能夠從海量數據中發(fā)現模式和趨勢，并做出預測性決策。在工業(yè)領(lǐng)域，這種能力可以用于預測設備故障，減少停機時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。AI技術(shù)在邊緣計算中的應用也大大提升了物聯(lián)網(wǎng)設備的智能等級。通過(guò)在設備端處理數據并進(jìn)行分析，邊緣智能可以避免數據傳輸延遲，實(shí)現更快速、實(shí)時(shí)的響應。

總體來(lái)看，AI技術(shù)使物聯(lián)網(wǎng)設備更好地理解用戶(hù)需求和行為模式，智能語(yǔ)音助手、智能推薦系統等技術(shù)的應用將帶來(lái)更個(gè)性化的服務(wù)和更優(yōu)質(zhì)的用戶(hù)體驗。

圖2：來(lái)自How Artificial Intelligence Will Impact the Internet of Things?

IoT X：徐徐展開(kāi)的物聯(lián)網(wǎng)應用畫(huà)卷

如今，“IoT X”代表著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)的不斷擴展與變革，展現著(zhù)一個(gè)充滿(mǎn)無(wú)限可能性的物聯(lián)網(wǎng)應用畫(huà)卷。它不僅連接了設備和系統，更是智能化、個(gè)性化服務(wù)和智慧決策的催化劑，深刻改變著(zhù)我們的日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、城市管理等各個(gè)領(lǐng)域。

01 工業(yè)制造：智能制造與工廠(chǎng)自動(dòng)化

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于了工業(yè)生產(chǎn)和制造中，智能化的生產(chǎn)方式大幅提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。西門(mén)子在2017年首次推出了名為MindSphere的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，該平臺將工廠(chǎng)的傳感器、設備和制造系統連接起來(lái)，實(shí)現對設備運行狀態(tài)、生產(chǎn)效率以及能源利用情況等的實(shí)時(shí)監測和分析。

2023年4月西門(mén)子又推出了Industrial Operations X，一個(gè)致力于自動(dòng)化和操作工業(yè)生產(chǎn)的開(kāi)放且可互操作的產(chǎn)品組合。這個(gè)解決方案將MindSphere整合為Insights Hub，并作為Industrial Operations X和西門(mén)子X(jué)celerator生態(tài)系統的關(guān)鍵部分。Industrial Operations X匯聚了IT和自動(dòng)化領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，包括低代碼、邊緣計算、云計算和AI，旨在使工廠(chǎng)和生產(chǎn)線(xiàn)更加靈活和模塊化，具備更快速的客戶(hù)響應能力。

02 健康醫療：遠程醫療與設備智能化

物聯(lián)網(wǎng)在醫療領(lǐng)域涵蓋了遠程醫療、智能醫療設備以及醫療設施管理等各個(gè)方面，為醫療保健帶來(lái)了更高效、便捷和個(gè)性化的服務(wù)。

比如，Teladoc Health公司利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立了一個(gè)遠程醫療平臺，目前已為患者提供超過(guò)5000萬(wàn)次的遠程醫療服務(wù)。該平臺支持患者與醫生進(jìn)行視頻會(huì )診，也可以通過(guò)連接的智能設備測量血壓、血糖等數據，并將這些數據實(shí)時(shí)傳輸給醫生，使醫生能夠遠程監控患者的健康狀況，并及時(shí)調整治療方案。這種遠程醫療平臺有效地利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為患者提供了便利、高效的醫療服務(wù)，尤其對于需要長(cháng)期監測的慢性病患者和那些無(wú)法輕易前往醫院的人群來(lái)說(shuō)，有著(zhù)重要意義。

圖3：來(lái)自Teladoc Health官網(wǎng)

03 城市智能：智能管理系統

物聯(lián)網(wǎng)在智能城市管理中扮演著(zhù)關(guān)鍵角色，幫助城市實(shí)現交通優(yōu)化、能源高效利用、環(huán)境監測以及公共安全等全方位的智能和高效化。

近些年來(lái)，亞馬遜、谷歌、阿里巴巴等科技公司都在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設智慧城市，其中阿里巴巴與杭州合作的“城市大腦”項目是一個(gè)典型案例。傳感器和攝像頭實(shí)時(shí)收集交通數據、智能電網(wǎng)利用傳感器監測電力需求和供應情況實(shí)現動(dòng)態(tài)能源分配、智能垃圾桶自動(dòng)檢測填充度并安排優(yōu)秀的收集路線(xiàn)等等?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)，平臺通過(guò)整合數據，為城市提供智能化、高效化的治理和服務(wù)，有效提升了城市的可持續發(fā)展能力。

04 農業(yè)領(lǐng)域：數據驅動(dòng)的農業(yè)決策

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農業(yè)領(lǐng)域的應用也越來(lái)越廣泛和多樣化，涵蓋了精準農業(yè)管理、智能灌溉施肥、畜牧業(yè)監測、農業(yè)機械自動(dòng)化和供應鏈管理等方面。通過(guò)傳感器監測環(huán)境、植物生長(cháng)和動(dòng)物健康狀況，農民能夠實(shí)現農業(yè)的精細化管理，更好地利用資源、提高產(chǎn)量和質(zhì)量。

從2017年開(kāi)始，華為宣布進(jìn)軍智慧農業(yè)產(chǎn)業(yè)，探索將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛使用于農業(yè)生產(chǎn)中。華為利用其在5G技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢，高速連接使得數據可以實(shí)時(shí)收集和傳輸。通過(guò)部署的傳感器和設備，收集土壤、氣候和作物生長(cháng)的數據，并將數據上傳至云端進(jìn)行分析和處理。分析結果為農民提供了更準確的農業(yè)管理指導。華為智能農業(yè)解決方案也通過(guò)連接農業(yè)機械和自動(dòng)化設備，實(shí)現了如根據土壤情況和作物需求自動(dòng)調整施肥、灌溉等自主化決策和操作。

結語(yǔ)

本文探討了AIoT和IIoT在智慧生活、工業(yè)制造和城市管理等領(lǐng)域的應用，強調了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不同行業(yè)中的關(guān)鍵性。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將推動(dòng)智能化設備和系統走入日常生活，人工智能技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)也將更深度整合，對商業(yè)模式和社會(huì )生活帶來(lái)潛在影響。物聯(lián)網(wǎng)應用的廣泛普及和不斷創(chuàng )新的發(fā)展前景將深刻改變各行業(yè)的運作方式，為未來(lái)的智能化生活和產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)巨大機遇。

參考文獻

1. State of IoT 2022: Number of connected IoT devices growing 18% to 14.4 billion globally

2. How Artificial Intelligence Will Impact the Internet of Things?

3. MindSphere — 物聯(lián)網(wǎng)（IoT）解決方案

4. 智慧農業(yè)：解決全球饑荒不再是夢(mèng)