人工智能在物联网发展中的应用研究

2020-11-12刘宇航

电子元器件与信息技术 2020年8期

刘宇航

（天津大学，天津 300072）

0 引言

技术融合发展创新是全球技术和产业发展的重要趋势，人工智能与物联网作为信息技术、网络技术等共同支撑下所出现的新型应用技术，虽然在发展的方向上有所偏差，但是在发展过程中，二者相互结合的应用前景更加广阔，会带给社会巨大的改变。对于人工智能技术而言，将其纳入物联网建设和发展体系中，不仅能够有效促进物联网建设水平的提升，还能够在实际应用中有效提升自身发展水平[1]。做好二者相结合方面的研究，具有重要的现实意义。

1 概念解析

1.1 人工智能的概念及发展现状

人工智能的提出和发展已有多年历史，其被认为是计算机科学的重要分支，同时又与传统的计算机科学体系之间存在明显差异。从字面含义来理解，人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人类群体智能的理论、方法、技术及应用的综合性体系。其运行机制主要是对人的意识和思维进行模拟。但是就实际应用而言，人工智能的研究已经完全脱离传统计算机技术的范畴，更多的是侧重于对人类文化传承方式和创新体系的理解[1-2]。

就目前而言，人工智能经过数十年的发展，已经奠定了坚实的技术基础，尤其是在近些年来，已经在多个场景得以应用，被认为是世界三大尖端技术之一。目前世界各个国家，尤其是发达国家都已经构建起完善的人工智能技术研究体系，为提升人工智能应用水平起到了积极的促进作用。依照人工智能模型训练方式，可以将人工智能分为监督学习、无监督学习、半监督学习和强化学习四大类型。各个模式所包括的具体算法形式如表1所示。

表1 常见人工智能模型训练算法分类

1.2 物联网的概念及发展现状

物联网技术是借助不同类型的信息传感器、FRID技术、感应和扫描设备、宽带网络等，在实时采集系统内需要物体的各种信息基础上，依托多种不同网络接入形式，进而实现物与物、物与人之间的泛在连接，实现对物联设备的智能控制。物联网既是传统互联网的延伸和扩展，又是智能技术发展的必然趋势。

物联网技术整体发展已经达到了较高水平，在军事、工业、农业、环境、交通和物流等多种生产生活场景中都具有广泛的应用。并且随着相关技术应用水平的不断提升，物联网技术范围还将不断拓展，对社会发展所起到的推动作用还将更加明显。但是在目前实际应用过程中，还存在技术标准构建不够统一、管理平台构建不够完善、经济效益与成本投入不成正比、智能化水平较低、网络信息安全存在隐患等多方问题。只有逐步解决这些方面的问题，才能够真正促进物联网应用的深入。其中，人工智能的导入和应用，是提升物联网技术发展水平的重要途径，能够解决物联网发展中的多种问题。

2 人工智能与物联网结合的途径

2.1 为物联网提供数据支撑

物联网技术的本质可以认为是传统互联网向互联设备运行状态的拓展，其运行基础是各个设备运行中所产生和需要的数据。单纯依托传统的数据处理模式，避免无法满足大规模数据处理的要求[3]。将人工智能导入物联网构建体系中，能够更为智能化的对数据进行提取和分析，提升不同设备之间的协同运行水平。以此才能够真正发挥数据信息的作用，为物联网高速发展提供支持。

2.2 提升物联网智能化水平

在目前物联网构建和实际应用中，由于现有技术限制、设备生产、网络构建完善程度等方面因素的影响，使得在实际运行中还存在多种运行质量及安全隐患。在出现互联设备运行异常时，依然需要人工力量介入才能够解决，这种情形下，必然会影响网络整体运行效率。将人工智能技术导入物联网平台，能够通过人工智能的学习和训练，及时对设备异常和运行故障进行处理，指导网络系统在无人工介入的情形下直接采取争取的处理措施，以此不仅有效提升物联网运行状态的稳定性，还能够减少由于人工因素影响带来的负面问题。

2.3 促进物联网应用范围拓展

物联网已经成为未来网络技术发展的必然趋势，成为社会经济模式变革的重要支撑。但是受制于物联网技术发展的限制，目前其应用范围还受到一定限制，运营效率也有待提升。将人工智能导入物联网平台中，能够通过对数据信息的收集和分析，更为精确的判断消费者和使用者的行为趋势，对自身应用趋势进行分析，从而更好的解决现有网络系统发展中的不足。以此不仅能够有效提升物联网运营效率，还能够全面拓展应用范围，真正达到万物互联的状态。

3 提升人工智能在物联网中应用水平的途径

3.1 加大人工智能研究投入

相对于物联网构建和运行的实际需求而言，人工智能研究水平相对还较为滞后，研发成本相对还比较高，使得物联网应用过程中，对人工智能的应用还存在较为排斥的态度。在目前物联网构建过程中，工业生产、医疗保健和智能家居等场景的物联网应用已经达到了较高的水平，但是其运行还是以人工指令操作模式为主，物联网所起到的作用仅能够达到远程操作的要求，智能化运行水平依然较低。在这种情形下，必须要加大在人工智能研究方面的投入力度，解决应用实际开展相关方面的研究，借助物联网现有数据基础，选择并开发更为合适的新型算法，尽量提升算法的智能水平[4]。

3.2 拓展人工智能应用场景

随着物联网应用场景的不断拓展，人工智能的应用场景也需要同步拓展。人工智能价值是在实际应用中体现的，应用场景越宽泛，所能够收集到的数据来源越复杂，系统学习效率就越高，判断结果也就更准确。因此要想推动人工智能在物联网发展中的应用水平，必然要不断提升研发水平，全面拓展人工智能的应用场景，更加全面的收集各种物联设备运行中的数据。以此不仅能够提升人工智能在物联网发展中的转化效率，还能够使社会公众群体更为深入的认识人工智能应用所带来的便利性，对生产生活水平提升所起到的推动作用，有效提升人工智能与物联网的结合应用水平。

3.3 完善人工智能算法基础

人工智能算法是人工智能应用水平提升的内在基础，就目前来说，人工智能算法体系虽然已经较为完善，各个层面对算法基础的研究也不断深入。但是相对于物联网发展和应用的无限性而言，人工智能发展的基础依然较为薄弱。依托物联网应用的基本特征，确定更为精准的数据量大小和质量，强化机器学习与物联网具体业务场景的契合程度，尽量缩短数据计算和智能分析时间，尽量提升算法精度[5]。只有在人工智能算法水平不断提升的基础上，才能够在物联网发展中起到更明显的支撑作用。

3.4 提升人力资源建设水平

人工智能与物联网的交互应用是建立在对物联网认识水平基础上的，只要不断加大技术投入力度，才能够确保人工智能应用水平不断提升。要全面提升人工智能在物联网发展中的应用水平，就必须加大人力资源建设的投入力度。将相关科研机构、高等院校、生产企业、创新创业团队等各个层面的人才纳入到统一体系中，构建起完善的网络信息互通系统，将人力资源的优势发挥到更高水平，才能够真正满足人工智能与物联网深度结合发展的需要。