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智能物联网技术应用及发展

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  【摘 要】随着信息技术的发展,我国正进入以物联网为基础的技术革命阶段,同时,人工智能技术也开始在全世界范围内迅速发展,逐渐形成了一个智能化的物联网系统。本文对物联网及人工智能技术的定义和相关技术进行了阐述和分析,并介绍了车联网、校园物联网和健康设备物联网中使用的人工智能技术。通过探讨,可以对如何提高物联网的智能化水平有所启发,对研究智能物联网技术提供新思路。
  【关键词】物联网;人工智能;应用
  1引言
  智能物联网技术作为互联网技术的进一步发展的趋势,是在互联网的基础之上,将自己的用户端延伸到物品之间,然后进行相应的信息交换以及实现通信的一种技术,同时也是未来互联网发展的趋势。因此,研究智能物联网技术和应用的发展趋势有着重要的意义。
  2智能物联网技术发展现状
  从系统工程角度来看,IoT(Internet of Things,物联网)具有将感知、控制和短距离无线通信能力的传感设备嵌入到各类器件与终端中,拓展系统自动获取物理世界信息的作用直径和能力;在传统以人类语义为核心的信息网络基础上,引入物体共享数据的新型信息维度,形成物理世界与人类信息领域融合的抽象数字生态系统;将对物理世界的感知引入现有的网络与信息系统,并对系统整体性能进行智能优化处理,兼容并包现有体系,共同形成对人类意义重大的信息网络体系。从技术演进角度来看,以应用驱动的物联网架构设计是物联网发展的关键,随着中国牵头制定的全球首个物联网顶层架构国际标准正式通过国际标准草案(DIS)投票,NB-IoT标准化工作的完成以及5G商用的展望,将对物联网未来发展产生深远的影响。尽管物联网产业化初见成效,取得了不少重要的成果,但在实际部署过程中,多数垂直行业的物联网应用以封闭方案为主流,这一方面造成了系统软件与硬件的兼容性不强;另一方面,导致了不同物联网应用之间信息的交互性不佳,具体主要包含以下3个方面:(1)系统应用。物联网中嵌入式感知/控制设备采用不同的软/硬件平台,部署于无法自由交换信息的多种异构网络环境,专用的业务系统和管理平台难以兼容互通。(2)技术研发。物联网的用户参与度低,应用开发门槛高,开发周期长;平台架构的耦合度高,扩展性互通性差,基础设施的部署及维护成本高;异构网络与终端多样化;物联网各种资源缺少统一的描述模型,无法对资源进行统一的协同处理与协作调度。(3)架构设计。物联网系统呈现出竖井化的信息孤岛特征,仅适合需求明确的大规模垂直行业应用场景;系统基础设施架构和服务能力难以分享和重用,第三方资源也难以被低成本集成系统,使得物联网很难实现大规模的应用和推广。
  3智能物联网技术应用发展
  3.1健康设备中的人工智能技术
  在医疗领域中,越来越多的技术涉及到人工智能。比如说BOE,该公司将人工智能技术、显示技术以及医学相结合,打造信息化、智能化的医学服务,从而实现智慧健康的目标。同时为方便对健康状态的实时监测,部分健康设备也借助物联网实现了相互连接,为深层次对人体健康状态的观察提供了技术基础。有的智能健康设备实现了智能化管理,如对人体健康数据的可视化处理,并结合对数据的分析给予针对性的诊断意见,实现了与专家系统的连接,并借助人工智能技术确保诊断的准确与高效。
  3.2车联网中的人工智能技术
  智能驾驶是汽车的未来发展方向,其关键技术是利用车联网实现车与车、车与环境之间的信息交换。其中,车联网系统的基础由车载移动互联网、车内网等组成,依据数据交互标准,最终在行人、车、路三者之间形成信息交互,实现车辆行驶智能化。通过分析可知,车联网系统包括3个端口:(1)端系统:该系统主要是智能传感器部分,对汽车的形式状态、周边环境等信息进行收集。该系统不仅仅是使汽车具有网络可信标识、IOV寻址等能力,也是车联网的通信终端。(2)管系统:车联网的主要目标是实现车、网、人之间的信息互换,不同车辆之间相互组网,在异构网络之间形成通信,确保其满足网络互通性、实时性等要求。(3)云系统:车联网中含有大量的数据,包括ITS、客运、货运、汽车租赁、汽车保险、紧急救援、汽车制造商等多个方面。
  3.3校园管理中的人工智能
  (1)考勤管理。在衡量学生上课的出勤率和迟到早退的情况方面,传统都会采取课堂点名的方式,这不仅浪费了学生的课堂时间,影响了教师的教学计划,还无法避免冒名应卯的情况。而将物联网技术应用于考勤管理中,让每个学生配备一个记录了自己学号、性别等基本信息的RFID标签,当学生进入教室后,读卡器负责接收学生的信息,并将其传递到中心服务器,接着服务器通过对比学生的出勤记录,统计其出勤率,老师只需要统计一下出勤人数,就可以知道哪些同学没到,并对其进行相应处理,该系统还有轮番查询的功能,从而进一步防止学生中途早退等违纪情况发生。此外,物联网技术在应用于教师考勤方面,采用的是指纹识别技术,教师到校和离校都要录指纹,迟到早退的情况一目了然,有效防止“代签”现象发生。(2)图书管理。与考勤管理相同,每本书都有一枚记录该书基本信息的RFID标签,标签转换系统、自助借书系统、自助还书系统、智能查找系统、推车式盘点系统、安全门检测系统等构成了RFID图书管理系统,每一个系统都不可或缺。学生可以通过智能查找系统检索想要的书,通过自助借书系统借书、通过自助还书系统还书,这些过程只需要扫描一下书的标签和书证上的RFID标签,并与借书学生的RFID标签联系起来,就可以知道哪位学生借走了该书。(3)实验室管理。物联网技术在实验室管理方面也具有举足轻重的作用。在管理实验室器材上与以上两方面具有异曲同工之妙,都是在物品上贴上内部存储了名称、使用方法、购进日期、维护信息、注意事项等基本信息的RFID标签,该标签具有唯一的识别码,这些信息可以由阅读器利用射频信号进行无线读取。管理人员在进行设备清点时,只要拿着读写器在实验室内巡视,就可以批量读取设备信息,而无须对仪器设备进行搬移来扫描条形码,大大提高了清点效率。当使用者对物品进行使用时,实验室设备可以通过阅读器获取该物品的使用信息,并对其进行远程监控,实验室管理者还可以对设备信息进行实时采集,了解物品和设备的相關信息。
  4智能物联网技术和应用的发展趋势
  目前物联网处于发展阶段,需求各异且信息孤立,由于政策的推动以及利益最大化的导向,未来垂直行业内部以及行业间的信息交互将成为必然趋势。同时,未来物联网技术的发展,不是对现有技术的颠覆性革命,而是通过对现有技术的综合运用,进一步结合先进技术(例如:人工智能、机器学习等),融合现有技术实现全新模式转变来实现智能物联网。这样能有效地实现智能物联网的知识创造,实现智能物联网与现有的网络系统的平滑升级,催生出一系列新的框架与技术。
  5结束语
  综上所述,随着物联网技术的快速发展,利用智能物联网技术可以有效解决应用的分散化问题,可以让各个领域的信息进行交换,更好地实现信息的收集以及传输。在互联网的基础之上,构建智能物联网的体系,可以使我们快速便捷地获取信息,从传统的数据交换和提取转化为知识创造,让我们的生活更加智能化。
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  (作者单位:国网淄博供电公司)
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