你是否曾想过，我们身边的事物是如何变得如此智能？
这些设备是如何作出类似人类的决策的？
我们又是如何通过简单的按钮点击来改变周围的环境的？
这些奇迹的背后，都与物联网和人工智能这两个热门术语密切相关。它们是当前最强大的技术之一，当它们结合在一起时，会产生更为强大的技术，能够有效改变我们的世界。
在深入探讨物联网与人工智能如何为组织和个人提供帮助之前，首先让我们简要了解这两种技术的本质及其在现代社会中的重要性。
物联网
你是否好奇智能空调是如何收集外界温度数据并相应调节室内温度的？
这正是“物联网”这一术语的核心。Kevin Ashton在1999年于宝洁公司首次提出了这一概念。
物联网指的是那些连接到互联网并能够收集、处理数据以做出明智决策的设备。这些设备可以是我们家中的空调，也可以是可穿戴设备或智能汽车。
物联网的重要性在于其能够收集实时数据，从而帮助组织或个人做出更为实际和智能的决策，因为单凭理论知识往往不足以支持有效决策。因此，物联网的受欢迎程度正在迅速上升。一项调查预测，到2027年，物联网设备的数量将超过410亿台，而2019年这一数字仅为80亿台。
人工智能
人工智能，或称机器智能，是指模拟人类智能的机器，使其能够像人类一样思考和行动。
人工智能主要经历三个阶段：学习、推理和感知。
这些阶段利用人工智能算法，旨在帮助机器通过实时数据做出智能决策，并采取相应行动。
自动驾驶汽车就是人工智能的一个典型例子，它能够像人类一样做出诸如左转、右转、停车、检测交通和调整速度等决策。
人工智能与物联网的结合
在理解了物联网和人工智能的各自力量后，我们可以进一步探讨它们结合的必要性。当人工智能与物联网结合时，便形成了人工智能物联网（AIoT）。
将人工智能与物联网结合的主要原因在于，尽管物联网设备的目标是收集数据并将其传输到云端或其他存储空间，但在这些空间中，人工智能被视为AIoT的大脑，实际上将做出决策并模拟机器的行动或响应。
以智能空调为例，它配有传感器来监测外部温度，但仅有传感器收集数据并不足以构成智能设备。正是与物联网结合的人工智能组件才能做出智能决策，调节室温。ASHARE公司正在制造一种这样的AIoT空调。
以下是AIoT设备决策过程的步骤：
(1) 数据收集
数据通过安装在物联网设备中的传感器收集，这些传感器是设备的组成部分，多个传感器可以连接到同一设备，以收集不同类型的数据。
例如，一个设备可以配备照相机、全球定位系统和加速度计等多种传感器，以收集多样化的数据。
(2) 数据传输
由于数据量庞大，收集到的数据通常会传输到云端进行存储。云存储有助于降低存储成本，因为组织无需投资巨额资金来安装硬件以存储大量数据。
(3) 数据处理
如果不进行处理，存储在云中的数据将毫无价值。数据处理包括从云中提取相关数据、清洗数据、转化为标准格式，并应用算法以获得洞察等多个阶段。
(4) 数据预测
机器学习和深度学习算法是预测未来事件的关键。建立相关模型后，可以基于结果进行预测。
(5) 行动
在做出预测后，最后一步是让机器根据所生成的洞察采取行动。
以上步骤清晰地描述了物联网与人工智能结合的相关性。物联网帮助收集数据，而人工智能则使设备能够从数据中提取有意义的见解并采取明智的行动。
因此，可以说物联网的价值在于其分析和行动阶段的应用，没有人工智能的支持，其意义将大打折扣。
将人工智能与物联网集成的好处
(1) 改善客户体验
AIoT设备能够学习用户的偏好，从而极大改善客户体验。例如，智能家居中的恒温器能够在无人工干预的情况下自行调节温度。
(2) 互联智能
随着人工智能逐渐融入物联网，我们将体验到更多的“互联智能”，因为预测分析、规范性分析和适应性分析都可以由单个设备处理。
(3) 降低计划外停机时间
在工业设施中，机器故障和停机是常见问题，这种计划外停机会导致巨额损失。然而，AIoT可以通过持续监测设备，及时预测机器故障，从而降低停机时间。德勤的调查显示，机器的预测性维护能够在制造业中提高设备可用性10-20%，并将整体维护成本降低5-10%。
(4) 新的产品和服务
将人工智能嵌入物联网可以直接推动新产品和服务的开发，这些产品与服务具备收集和分析数据的能力，并能够根据情况做出智能决策。
例如，麻省理工学院的iRobot RooMba使用物联网和人工智能技术高效清洁房间。该机器人吸尘器配备传感器，能够检测障碍物和污点，并通过记住房屋布局以最经济的方式进行清洁。
(5) 实时监控和操作
支持人工智能的物联网设备也能够实施严格的实时监控。例如，Google地图在我们选择路线时监控实时交通并提供估计到达时间和最佳路线。
(6) 增强的风险管理
许多将物联网与人工智能结合的应用程序能够帮助组织预测和管理各种风险和威胁，如员工安全、网络威胁和财务损失。
AI嵌入式物联网设备的实际案例
(1) 交通管理
交通是城市地区的普遍问题，良好的交通管理是必要的。人类管理交通往往导致混乱，而AIoT提供了智能解决方案。无人机可以实时监控交通并传输数据，利用人工智能进行分析，从而自动调整交通信号灯。
例如，阿里云开发的ET城市大脑能够检测交通事故和违章停车，并相应地改变信号灯。
IJETSR也发表了一篇研究论文，探讨无人机如何利用人工智能进行交通管理及其未来发展。
(2) 自动驾驶汽车
自动驾驶汽车是嵌入人工智能的物联网设备的另一个案例。特斯拉的自动驾驶汽车便是一个典型例子。借助传感器和人工智能，该车能够通过评估周围环境做出类似人类的决策，如确定最佳车速和应对天气与路况。
(3) 智能家居
物联网与人工智能的结合催生了智能家居的概念。当智能家居通过物联网将各设备连接起来时，便能利用人工智能做出智能决策。智能家居使我们能够远程控制设备，从而简化生活。例如，我们可以设定电视开启的时间，或在火灾时自动拨打消防电话，即使不在家中也能控制电器。
(4) 人体传感器
健康管理是现代人面临的重要挑战。由于工作繁忙，定期体检对许多人来说变得困难，而可穿戴设备如健身追踪器能够帮助跟踪血糖、心跳和胆固醇水平，促进健康管理。
建筑公司也可以利用这些传感器监测工人的姿势，以预防工作中的伤害。
国际创新技术与探索工程杂志（IJITEE）发表了一篇论文，探讨物联网与人工智能结合如何促进姿势识别。
(5) 制造业机器人
制造业同样在生产过程中使用机器人，这些机器人是人工智能嵌入式物联网设备的另一种形式，能够提高生产效率，降低加工时间和成本。
例如，某眼镜制造商通过机器人制造高精度镜片。
(6) 人脸识别
人脸识别器是AIoT的又一重要应用。人脸识别在犯罪调查和公司考勤中变得愈加重要。
购物中心和公共场所也开始广泛应用人脸识别技术。
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