人工智能是如何指明物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)化之路的

《名偵探柯南》劇場(chǎng)版當(dāng)中，犯人透過(guò)網(wǎng)絡(luò)駭入智能電飯鍋進(jìn)而造成恐攻，IoT（Internet of Things，物聯(lián)網(wǎng)）技術(shù)深入人類生活已是進(jìn)行式，卻沒(méi)有因?yàn)橐黄t海而熱度趨緩，近來(lái)，人工智能（AI）與物聯(lián)網(wǎng)彼此間更為緊密，兩者融合而出現(xiàn)的新應(yīng)用型態(tài)“AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）”在產(chǎn)業(yè)間炸開(kāi)來(lái)。

本文將介紹 AIoT 的基礎(chǔ)概念，并簡(jiǎn)單探討該未來(lái)十年 AIoT 息息相關(guān)的三個(gè)關(guān)鍵方面，帶你快速了解：究竟什么是 AIoT？

先將人工智能獨(dú)立而論，這項(xiàng)強(qiáng)大、具顛覆性的技術(shù)又稱為機(jī)器智能，是透過(guò)人類研制設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)程序，以運(yùn)算展現(xiàn)出類似人類智能的科技，學(xué)者定義為：“正確理解外部數(shù)據(jù)并從中學(xué)習(xí)，透過(guò)靈活調(diào)整以達(dá)成特定目標(biāo)和任務(wù)的系統(tǒng)能力?！?/p>

自從 AlphaGo 再三打敗棋王，自動(dòng)駕駛技術(shù)不斷更新，機(jī)器學(xué)習(xí)使人們生活環(huán)境從“自動(dòng)化”進(jìn)階為“智能化”，人工智能廣泛在不同勞動(dòng)模式、建設(shè)與生活場(chǎng)景中運(yùn)作，對(duì)人類社會(huì)的沖擊不斷在今日上演。

人工智能照亮物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化之路， AIoT 來(lái)自于人性

再來(lái)談?wù)劚娝灾奈锫?lián)網(wǎng)。在鏈接封閉或全球網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品大量問(wèn)世后，與以往家電的運(yùn)作模式不同，在本來(lái)的特定功能之外，他們還具備了遠(yuǎn)程遙控、內(nèi)部構(gòu)造的偵錯(cuò)識(shí)別、甚至與其他裝置互相串聯(lián)的功能，這些物聯(lián)網(wǎng)家電比以往還要貼近人性，因而普遍被定義為「智能家電」。

由于人們?nèi)找媪?xí)慣 IoT 裝置帶來(lái)的各種便利和個(gè)人化服務(wù)，以智能手機(jī)為例，人手一機(jī)急速產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，不只一般生活情境，同樣的狀況發(fā)生在物流、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、教育與醫(yī)療??等等的不同場(chǎng)景。

這些普及于人類社會(huì)的“初代智能家電”都屬于 IoT 設(shè)備裝置，其回傳的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)與成長(zhǎng)中的用戶等比上升，來(lái)自各地的海量數(shù)據(jù)成為數(shù)字時(shí)代最有價(jià)值的產(chǎn)物之一。如何管理與分析大數(shù)據(jù)，并從中洞見(jiàn)趨勢(shì)、利用數(shù)據(jù)服務(wù)，是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)所關(guān)注的，人工智能技術(shù)恰恰成為 IoT 的解決方案。

從人工智能的角度思考，該技術(shù)的強(qiáng)大是根基于數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)探勘后的演算，由于聯(lián)網(wǎng)裝置的普及，累積了足夠的數(shù)據(jù)數(shù)量，讓人工智能算法應(yīng)用于數(shù)據(jù)分析更加可行，也使得人工智能從一開(kāi)始的輔助、增強(qiáng)功能，到深度學(xué)習(xí)后的自主性。

為了讓算法驅(qū)動(dòng)，搭載人工智能的裝置如何與龐大數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)縫相連至關(guān)重要。因此，優(yōu)化 IoT 所構(gòu)成的萬(wàn)物互連網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，是讓人工智能可以絕佳發(fā)揮的關(guān)鍵要因。

談到這邊，或許還是有人覺(jué)得 AIoT 與我們的日常生活相去甚遠(yuǎn)，簡(jiǎn)單想象一下，下班回家后的 AIoT 智能生活場(chǎng)景正真實(shí)上演：根據(jù)數(shù)據(jù)，您的冷氣判斷7月平均設(shè)定室溫為攝氏25.5度，晚間八點(diǎn)坐上躺椅后，十秒內(nèi)腿部自動(dòng)上升為最舒適的40度角，同時(shí)音響用適當(dāng)音量播放平時(shí)你最常收聽(tīng)的串流音樂(lè)歌單；另外，冰箱回報(bào)您兩周前放置的蛋糕已過(guò)期，結(jié)合垃圾桶，同時(shí)提醒您稍晚該倒回收與廚余了。

當(dāng)傳統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng) 的「初代智能家電」采集用戶回傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行演算，比對(duì)生活習(xí)慣、行為模式和健康狀態(tài)，呈現(xiàn)最適合該用戶的運(yùn)作模式。智能裝置開(kāi)始懂得獨(dú)立思考、有了自我意識(shí)，甚至能創(chuàng)造性的解決問(wèn)題，這便是 AIoT 家電產(chǎn)業(yè)的愿景：人們將被「服侍」的無(wú)微不至。

未來(lái)即現(xiàn)在，AIoT 的三大關(guān)鍵技術(shù)

因?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)能使機(jī)器從外部數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，做出預(yù)測(cè)性分析，或是分析后協(xié)助決策，所以，IoT 傳達(dá)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，對(duì)于人工智能自主適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的演算相當(dāng)重要。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，我們可以將人工智能比喻為 AIoT 的中樞神經(jīng)， IoT 就是周?chē)纳窠?jīng)系統(tǒng)。

發(fā)展成熟的 IoT 與人工智能技術(shù)匯流，就進(jìn)化成「AIoT」，當(dāng)智能裝置加入 AIoT 能力，進(jìn)一步演化，就可以提供使用者期待、甚至于超出期待的服務(wù)，也難怪不計(jì)其數(shù)的產(chǎn)業(yè)巨頭紛紛投入 AIoT 研究，因?yàn)?AIoT 就是拼湊「未來(lái)」的一片關(guān)鍵圖塊。

看準(zhǔn) IoT 導(dǎo)入人工智能技術(shù)后的杰出表現(xiàn)，各界在 AIoT 上的投入經(jīng)費(fèi)、開(kāi)發(fā)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張。除了前述借助 AIoT 打造的智能家居想象，AIoT 應(yīng)用趨勢(shì)還包含三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，將大幅影響人類社會(huì)，此次將深度探討，一窺 AIoT 未來(lái)十年的發(fā)展端睨。

▲AIoT 的發(fā)展正如火如荼進(jìn)行中，世間萬(wàn)物不但串聯(lián)起來(lái)，還有了貼近生物的智能。

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1、云端數(shù)據(jù)與分析

云端服務(wù)是傳統(tǒng) IoT 生態(tài)不可或缺的一環(huán)，大致上可分為基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)與軟件（IPS）三種服務(wù)模式。近來(lái)提供云端服務(wù)的科技公司也著手積極整合數(shù)據(jù)資源、強(qiáng)化AI產(chǎn)品，顯示出 AIoT 產(chǎn)業(yè)的蓬勃擴(kuò)張。

BI（商業(yè)智能）與數(shù)據(jù)探勘一直都是企業(yè)發(fā)展所重視的方面，為了在瞬息萬(wàn)變的數(shù)字時(shí)代得到更精細(xì)的市場(chǎng)投資回報(bào)率（ROI），云端數(shù)據(jù)分析市場(chǎng)與 AI 之間，存在強(qiáng)烈的整合需求。

比如說(shuō)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)，以往是計(jì)算機(jī)上市后就有人會(huì)買(mǎi)，競(jìng)爭(zhēng)激烈的今日，企業(yè)就必須用BI整合人工智能的方法嗅出商機(jī)：分析影響收益的權(quán)重因素、從財(cái)報(bào)判斷需要重新配置投入的資源，或提出趨勢(shì)與發(fā)展計(jì)劃。

現(xiàn)實(shí)的案例像是，美國(guó)商用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析公司 SAS 于今年3月宣布將投入10億美元投資人工智能領(lǐng)域。再者，致力緊追 Amazon 與 Microsoft 云端市場(chǎng)占比的 Google 砸26億美元收購(gòu)以BI與數(shù)據(jù)分析平臺(tái)聞名的科技公司 Looker。

Google 著名的機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)在集結(jié)Looker強(qiáng)大的商業(yè)數(shù)據(jù)分析產(chǎn)品后，使得 Google 的云端平臺(tái)服務(wù)（PaaS）能提供特定行業(yè)更完整的分析解決方案。

另外，雖然受到市場(chǎng)質(zhì)疑，客戶關(guān)系管理（CRM）云端服務(wù)巨頭 Salesforce 也以驚人價(jià)格（157億美元）收購(gòu)知名可視化數(shù)據(jù)分析工具業(yè)者Tableau。

云端產(chǎn)業(yè)接二連三的并購(gòu)案可解讀為：全球大數(shù)據(jù)累積達(dá)到可觀規(guī)模，企業(yè)原初使用的各類BI與數(shù)據(jù)分析工具不足以應(yīng)付現(xiàn)況，須結(jié)合人工智能以掌握越趨海量的全球級(jí)數(shù)據(jù)，并加以利用轉(zhuǎn)化為收益。

2、嵌入式系統(tǒng)與傳感器

嵌入式系統(tǒng)一般來(lái)說(shuō)是針對(duì)某項(xiàng)特殊用途所客制化，綜合軟硬件所開(kāi)發(fā)的封閉系統(tǒng)（例如導(dǎo)航用的 GPS、小七的 ibon、PDA 的數(shù)字助理等）。傳統(tǒng) IoT 控制操作，都是通過(guò)搭載嵌入式系統(tǒng)的傳感器（sensor）來(lái)運(yùn)作，也就是透過(guò)這些傳感器收集數(shù)據(jù)。

當(dāng)人工智能技術(shù)微型化導(dǎo)入傳感器，搭載 AIoT 的嵌入式裝置運(yùn)算能力也需提升，如此一來(lái)，數(shù)據(jù)不一定得再回傳云端做人工智能分析，邊緣端就能進(jìn)行基本運(yùn)算，邊緣運(yùn)算在整體架構(gòu)的占比提升，裝置即使沒(méi)有連上全球網(wǎng)絡(luò)也不怕。

以工業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型來(lái)說(shuō)，AIoT 使得許多制造業(yè)智能工廠的口號(hào)能夠更進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)設(shè)備與物料倉(cāng)庫(kù)被 IoT 賦予了聯(lián)網(wǎng)功能，自動(dòng)化生產(chǎn)與倉(cāng)儲(chǔ)管理因?yàn)檎先斯ぶ悄芎?，運(yùn)作更加完善多元。

舉例而言，智能傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)控與回饋功能，不只適用于追蹤原物料的庫(kù)存，也能夠讓工廠的大型機(jī)械設(shè)備防范故障（數(shù)據(jù)分析后，積極預(yù)測(cè)下次故障時(shí)機(jī)），糾正、干預(yù)不當(dāng)操作；也能借助數(shù)據(jù)來(lái)深度學(xué)習(xí)自主運(yùn)作。

除了應(yīng)用于工業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型以提升獲利，其他具體的應(yīng)用像是搭載 AIoT 技術(shù)的仿生機(jī)械，美國(guó)普渡大學(xué)近來(lái)公開(kāi)用3D打印打造相當(dāng)真實(shí)蜂鳥(niǎo)大小與重量的蜂鳥(niǎo)機(jī)器人，該智械透過(guò)基于蜂鳥(niǎo)飛移動(dòng)作編譯的算法飛行，雖然沒(méi)有裝上影像傳感器，卻能透過(guò)電子觸覺(jué)以及能夠分析觸摸數(shù)據(jù)的人工智能演算，在黑暗中導(dǎo)航（或?qū)ふ业顾ㄖ锵碌男掖嬲撸?，即使看不到周?chē)h(huán)境也能繪制地圖。

消費(fèi)者日常生活方面，物聯(lián)網(wǎng)穿戴裝置在銀發(fā)族健康照護(hù)領(lǐng)域行之有年，經(jīng)過(guò) AIoT 升級(jí)的傳感器，不但能有效關(guān)注老人健康狀態(tài)，及時(shí)指引老人復(fù)健運(yùn)動(dòng)、避免錯(cuò)誤姿勢(shì)與動(dòng)作；通過(guò)傳感器與醫(yī)療體系的聯(lián)結(jié)，傳感器能快速反應(yīng)，在危急時(shí)通知救護(hù)人員，讓救援在黃金時(shí)限內(nèi)完成。

人工智能還能從裝置中的大量數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)知識(shí)，在虛擬人類身體架構(gòu)中推論，協(xié)助醫(yī)療決策， AIoT 將使得智能生活的愿景逐步落實(shí)。

3、5G與 AIoT

隨著移動(dòng)通訊技術(shù)推陳出新，我們知道近來(lái)炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的5G（第五代移動(dòng)通訊技術(shù)）一定比之前的快。5G簡(jiǎn)單講就是4G的延伸，由于帶寬更大、覆蓋率更廣，速度最高可快過(guò)4G百倍以上，傳輸與接收點(diǎn)之間的延遲時(shí)間低于1毫秒。

5G低延遲特性更是促成 AIoT 普及的關(guān)鍵技術(shù)，以車(chē)聯(lián)網(wǎng)與自駕車(chē)為例，汽車(chē)上搭載不少數(shù)據(jù)傳感器與攝影鏡頭，與 IoT 結(jié)合后，不只能監(jiān)控車(chē)況，還能跟駕駛身上所有的穿戴裝置串聯(lián)，判斷駕駛生命征象，比方是疲勞或睡著，大量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)透過(guò)5G上傳云端進(jìn)行人工智能分析，就可以協(xié)助路況判斷與預(yù)防事故。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)屬于攸關(guān)駕駛?cè)伺c乘客性命的 AIoT 應(yīng)用，在運(yùn)作過(guò)程中無(wú)法容許任何延遲，為避免交通信息的處理過(guò)程中，數(shù)據(jù)傳輸量不足或過(guò)慢所造成的風(fēng)險(xiǎn)，5G的兩點(diǎn)傳輸?shù)脱舆t特性解決了這種問(wèn)題。在不久的將來(lái)，5G設(shè)備普及后的聯(lián)網(wǎng)環(huán)境將帶動(dòng) AIoT 應(yīng)用生態(tài)發(fā)展，AIoT 屆時(shí)也將重塑我們的工作與生活。