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      AIoT已经成为物联网发展的必然趋势

      2020年12月03日 09:29 ? 次阅读

      AIoT领域中人机交互的市场机会

      自2017年开始,“AIoT”一词便开始频频刷屏,成为物联网的行业热词!癆IoT”即“AI+IoT”,指的是人工智能技术与物联网在实际应用中的落地融合。当前,已经有越来越多的人将AI与IoT结合到一起来看,AIoT作为各大传统行业智能化升级的最佳通道,已经成为物联网发展的必然趋势。

      在基于IoT技术的市场里,与人发生联系的场景(如智能家居、自动驾驶、智慧医疗、智慧办公)正在变得越来越多。而只要是与人发生联系的地方,势必都会涉及人机交互的需求。人机交互是指人与计算机之间使用某种对话语言,以一定的交互方式,为完成确定任务的人与计算换机之间的信息交互过程。人机交互的范围很广,小到电灯开关,大到飞机上的仪表板或是发电厂的控制室等等。而随着智能终端设备的爆发,用户对于人与机器间的交互方式也提出了全新要求,使得AIoT人机交互市场被逐渐激发起来。

      AIoT已经成为物联网发展的必然趋势

      AIoT发展路径

      以智能家居市场为例,数据显示,2018年中国智能家居规模将达到1800亿元,到2020年智能家居市场规模将达到3576亿元。分析师预测,2021年全球智能家居市场规模将达5000多亿元。飞速爆发中的AIoT市场,所蕴藏的人机交互需求及前景无疑是令人期待的。

      人类生活的数字化进程已持续约三十年,这些年我们经历了从模拟时代到PC互联时代再移动互联时代的演进,而目前我们正处在向物联网时代的演进过程中。从交互方式上来讲,我们可以看到机器是越来越“迁就”人的:从PC时代的键盘和鼠标到移动时代的触屏、NFC以及各种MEMS传感器,再到物联网时代正在蓬勃发展的语音/图像等交互方式,使用门槛正在变得越来越低,这导致了越来越多的用户的卷入。同时我们需要注意到另一个深刻的变化,即由于交互方式的演进(至少是重要原因之一),大量的新维度的数据也在不断地被创造出来和数字化,比如PC时代的工作资料和娱乐节目,智能手机时代的用户使用习惯、位置、信用和货币,再到物联网时代的各种可能的新数据。

      在物联网时代,交互方式正在往本体交互的方向发展。所谓“本体交互”,指的是从人的本体出发的,人与人之间交互的基本方式,如语音、视觉、动作、触觉,甚至味觉等。例如,通过声音控制家电,或者空调通过红外来决定是否应该降温,通过语音和红外结合来进行温度的控制(侦测到房间里没人的时候,即便电视节目里提到了“降温”,空调也不做反应)。

      新的数据是AI的养料,而大量的新维度的数据正在为AIoT创造出无限可能。

      从AIoT发展路径来看,当前行业人士普遍认为,其将经历单机智能、互联智能到主动智能的三大阶段。

      单机智能指的是智能设备等待用户发起交互需求,而这个过程中设备与设备之间是不发生相互联系的。这种情境下,单机系统需要精确感知、识别、理解用户的各类指令,如语音、手势等,并正确决策、执行和反馈。AIoT行业正处于这一阶段。以家电行业为例,过去的家电就是一个功能机时代,就像以前的手机按键式的,帮你把温度降下来,帮你实现食物的冷藏;现在的家电实现了单机智能,就是语音或手机APP的遥控去实现调温度、打开风扇等。

      无法互联互通的智能单品,只是一个个数据和服务的孤岛,远远满足不了人们使用需求。要取得智能化场景体验的不断升级、优化,首先需要打破的是单品智能的孤岛效应。而互联智能场景,本质上指的是一个相互互联互通的产品矩阵,因而,“一个大脑(云或者中控),多个终端(感知器)”的模式成为必然。例如,当用户在卧室里对空调说关闭客厅的窗帘,而空调和客厅的智能音箱中控是连接的,他们之间可以互相商量和决策,进而做出由音箱关闭客厅窗帘的动作;又或者当用户晚上在卧室对着空调说出“睡眠模式”时,不仅仅空调自动调节到适宜睡眠的温度,同时,客厅的电视、音箱,以及窗帘、灯设备都自动进入关闭状态。这就是一个典型的通过云端大脑,配合多个感知器的互联智能的场景落地。

      主动智能指的是智能系统根据用户行为偏好、用户画像、环境等各类信息,随时待命,具有自学习、自适应、自提高能力,可主动提供适用于用户的服务,而无需等待用户提出需求,正如一个私人秘书。试想这样的场景,清晨伴随着光线的变化,窗帘自动缓缓开启,音箱传来舒缓的起床音乐,新风系统和空调开始工作。你开始洗漱,洗漱台前的私人助手自动为你播报今日天气、穿衣建议等。洗漱完毕,早餐和咖啡已经做好。当你走出家门,家里的电器自动断电,等待你回家时再度开启。

      AIoT的实现对边缘计算能力提出需求

      边缘计算指在靠近物或数据源头的网络边缘侧,融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台,就近提供边缘智能服务,满足行业数字化在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私;さ确矫娴墓丶枨。在行业内有个十分形象的比方,边缘计算犹如人类身体的神经末梢,可以对简单的刺激进行自行处理,并将特征信息反馈给云端大脑。伴随AIoT的落地实现,在万物智联的场景中,设备与设备间将互联互通,形成数据交互、共享的崭新生态。在这个过程中,终端不仅需要有更加高效的算力,在大多数场景中,还必须具有本地自主决断及响应能力。拿智能音箱举例,其不仅需要支持本地唤醒的能力,还应该具备远讲降噪的能力,而由于实时性以及数据有效性的考虑,这方面的计算必须发生在设备端而不是云端。

      智能家居行业作为AIoT人机交互最重要的落地场景,正吸引越来越多企业进入。在这其中,既有如Apple、Google、Amazon等这样的科技巨头,也有像海尔、三星这类的传统家电厂商,当然也不乏小米、京东这样的互联网新贵;诨チ悄艿墓瓜,未来的AIoT时代,每个设备都需要具备一定的感知(如预处理)、推断以及决策功能。因此,每个设备端都需要具备一定不依赖于云端的独立计算能力,即上面提到的边缘计算。

      在智能家居的场景下,通过自然语音的方式与终端设备进行交互,在当前已成为行业主流。由于家庭场景的特殊性,家用终端设备需精准区分、提取正确的用户命令(而不是家人在谈话时无意说到的无效关键词),以及声源、声纹等信息,因此,智能家居领域的语音交互对于边缘计算也提出了更高要求,具体表现在以下几方面:

      远讲降噪、唤醒

      家居环境下声场复杂,比如电视声音、多人对话、小孩嬉闹、空间混响(厨房做饭、洗衣机等设备工作噪音),这些容易干扰用户与设备间正常交互的声音,很大概率会在同一时间存在,这就需要对各种干扰进行处理、抑制,使得来自真正用户的声音更加突出。在这个处理的过程中,设备需要更多的信息量来进行辅助判断。家居场景语音交互的一个必备功能是使用麦克风阵列进行多通道的同步声音录入,通过对声学空间场景进行分析,使得声音的空间定位更加准确,大幅提升语音质量。另一个重要功能是通过声纹信息辅助区分真正用户,使他的声音从多人的窜扰中更加清晰地区分出来。这些都需要在设备端实现,且需要较大的算力支持。

      本地识别

      家居领域人机交互的本地识别离不开边缘计算,具体体现两个方面:

      高频词。从实际统计来看,用户在特定场景下的常用关键词指令数量有限。例如车机产品,用户最常使用的可能是“上一首/下一首”,空调产品有可能最常用的命令是“开启/关闭”等,这些用户经常用到的词就叫做高频词。对于高频词的处理,完全可以放在本地处理而不依赖于云端的延时,从而带给用户最佳的体验。

      联网率。在智能家居产品尤其是家电产品落地的过程中,联网率是一个问题。如何在不联网的情况下让用户感知到语音AI的强大,进行用户培养,也是边缘计算在当前的一个重要作用。

      本地/云端效率的平衡

      家居领域的自然语言交互过程中,当所有的计算被放到云端时,声学计算的部分将对云端计算造成较大压力,一方面造成云平台成本的大幅增加;另一方面带来计算延迟,损害用户体验。自然语音交互分成声学和自然语言理解(NLP)两个部分,从另一个维度上来讲,可看成是“业务无关”(语音转文字/声学计算)和“业务有关”(NLP)的部分。业务有关的部分毫无疑问需要在云端解决,例如用户问天气、听音乐等需求,那么设备对用户语句的理解,以及天气信息的获取必须通过联网来完成。但是,对于用户语音到文字的转换,例如下达指令“打开空调、增加温度等”,其中的部分甚至大部分计算是有可能在本地完成的。这种情况下,从本地上传到云端的数据将不再是压缩后的语音本身,而是更为精简的中间结果甚至是文本本身,数据更为精简,云端计算更为简单,则响应也更为迅速。

      多模态的需求

      所谓多模态交互即多种本体交互手段结合后的交互,例如将多种感官融合,比如文字、语音、视觉、动作、环境等。人是一个典型的多模态交互的例子,在人与人交流的过程中,表情、手势、拥抱、触摸,甚至是气味,无不在信息交换的过程中起着不可替代的作用。显然,智能家居的人机交互势必不止语音一个模态,而是需要多模态交互并行。举个例子,智能音箱如果看到人不在家,那就完全不需要对电视里误放出的唤醒词进行响应,甚至可以把自己调到睡眠状态;一个机器人如果感觉到主人在注视他,那么可能会主动向主人打招呼并询问是否需要提供帮助。多模态处理无疑需要引入对多类传感器数据的共同分析和计算,这些数据既包括一维的语音数据,也会包括摄像头图像以及热感应图像等二维数据。这些数据的处理无不需要本地AI的能力,也就对边缘计算提出了强力的需求。

      AIoT带来的AI芯片需求

      AI算法对设备端芯片的并行计算能力和存储器带宽提出了更高的要求,尽管基于GPU的传统芯片能够在终端实现推理算法,但其功耗大、性价比低的弊端却不容忽视。在AIoT的大背景下,IoT设备被赋予了AI能力,一方面在保证低功耗、低成本的同时完成AI运算(边缘计算);另一方面,IoT设备与手机不同,形态千变万化,需求碎片化严重,对AI算力的需求也不尽相同,很难给出跨设备形态的通用芯片架构。因此,只有从IoT的场景出发,设计定制化的芯片架构,才能在大幅提升性能的同时,降低功耗和成本,同时满足AI算力以及跨设备形态的需求。

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      浙江电信SDN NFV的物联网终端并发业务量已突...

      百事泰开发智能家居产品线 积极布局智能家居物联网...

      近日,百事泰(833663)发布2018年半年报,报告期内,百事泰实现营收1.41亿元,同比增长17...

      发表于 2020-12-03 16:55 ? 539次阅读
      百事泰开发智能家居产品线 积极布局智能家居物联网...

      物联网的发展规模比你看到的要多得多

      以工业物联网为例,据市场研究公司MarketsandMarkets的调查报告显示,2018年全球工业...

      发表于 2020-12-03 16:51 ? 362次阅读
      物联网的发展规模比你看到的要多得多

      金信诺中标6千余万爱立信集采项目,投产年产值40...

      日前,信丰金信诺在厂区举行竣工投产剪彩仪式。信丰金信诺位于信丰工业园西区,基地总占地面积达45000...

      发表于 2020-12-03 16:32 ? 855次阅读
      金信诺中标6千余万爱立信集采项目,投产年产值40...

      全国博士后学术论坛开幕:共同探讨物联网领域的技术...

      作为珠海大横琴科技发展有限公司的首席顾问,中国工程院院士方滨兴多次参加横琴新区组织的博士后系列活动。...

      发表于 2020-12-03 15:38 ? 466次阅读
      全国博士后学术论坛开幕:共同探讨物联网领域的技术...

      探讨物联网智能家居的发展趋势

      从时间上,距离智能家居规模进入百姓家的时间越来越近;从智能家居的推动者维度,推动智能家居发展的企业也...

      发表于 2020-12-03 15:15 ? 346次阅读
      探讨物联网智能家居的发展趋势

      物联网将会让我们的生活变得更加数字化和智能化

      如今,万物互联互通已经成为大势所趋,从智能家居、智慧交通,到智能安防、智慧物流,物联网的应用几乎随处...

      发表于 2020-12-03 15:06 ? 153次阅读
      物联网将会让我们的生活变得更加数字化和智能化

      物联网现状及未来前景分析

      从互联网的普及后又出现了一个新的词汇叫物联网。那什么叫物联网呢?物联网就以互联网为基础,将物与物联系...

      发表于 2020-12-03 13:49 ? 627次阅读
      物联网现状及未来前景分析

      物联网开启了安防智能化的深度应用 为大家提供了更...

      在此前的国际人工智能、物联网和智慧城市论坛暨2018国际电信联盟物联网和智慧城市研究组全体会议(IT...

      发表于 2020-12-03 13:48 ? 300次阅读
      物联网开启了安防智能化的深度应用 为大家提供了更...

      stm32 嵌入式/物联网视频课程分享给电子论坛坛友 希望有所帮助

      发表于 2020-12-03 11:45 ? 169次阅读
      stm32  嵌入式/物联网视频课程分享给电子论坛坛友 希望有所帮助

      全球物联网发展形势相当于一所学校的教学成果

      物联网元年、爆发性增长,据物联网研究机构IoT Analytics数据显示,全球物联网产业规模由20...

      发表于 2020-12-03 10:49 ? 170次阅读
      全球物联网发展形势相当于一所学校的教学成果

      纯手工打造-allegro软件使用基础

      发表于 2020-12-03 10:47 ? 241次阅读
      纯手工打造-allegro软件使用基础

      移远通信推出一款NB-IoT模组可以让用户在手机...

      本次大会,移远通信与腾讯云设计了一款基于移远NB-IoT模组和腾讯云物联网平台的参会证。参会者只需微...

      发表于 2020-12-03 10:37 ? 191次阅读
      移远通信推出一款NB-IoT模组可以让用户在手机...

      物联网如何描述一个不断增长的连接“事物”网络

      每天都会出现新的智能设备和消费类产品,以满足不断增长的需求,并引领我们走向一种新的生活方式——在这种...

      发表于 2020-12-03 10:34 ? 337次阅读
      物联网如何描述一个不断增长的连接“事物”网络

      探讨基于物联网协议的智能安全

      现代智能家居安全在很大程度上归功于物联网协议的进步。这些通信协议增强了互操作性,并使成千上万的设备能...

      发表于 2020-12-03 10:23 ? 298次阅读
      探讨基于物联网协议的智能安全

      万物互联 BAT抢夺物联网赛道

      云计算作为物联网重要基础设施,是物联网产业发展基石,在这条赛道上聚集了亚马逊、微软、谷歌和BAT与华...

      发表于 2020-12-03 10:06 ? 421次阅读
      万物互联 BAT抢夺物联网赛道

      物联网时代助力中国实现强国复兴

      物联网是一个新的江湖,一个比互联网大太多太多的江湖。

      发表于 2020-12-03 09:58 ? 294次阅读
      物联网时代助力中国实现强国复兴

      传感器出现故障应该如何处理

      传感器是一条纽带,它将数字世界和物理世界迷人地连接在一起。但是,要获得有价值的可用数据并非易事。实际...

      发表于 2020-12-03 11:24 ? 96次阅读
      传感器出现故障应该如何处理

      基于物联网的电表信息采集系统的原理及设计

      今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种基于物联网的电表信息采集系统。该专利由山东耀通节能环保科技...

      发表于 2020-12-03 09:54 ? 721次阅读
      基于物联网的电表信息采集系统的原理及设计

      2018第三届中国(常州)物联网大会开幕,探讨推...

      2018第三届中国(常州)物联网大会在常州市工业互联网体验中心隆重开幕。中国科学院院士赵淳生、常州市...

      发表于 2020-12-03 08:54 ? 343次阅读
      2018第三届中国(常州)物联网大会开幕,探讨推...

      腾讯云推出“物联网通讯”产品,体验腾讯云物联网+...

      本次大会,腾讯云联手移远通信打造了一款充满物联网元素的参会证,该参会证基于腾讯云物联网平台开发实现。...

      发表于 2020-12-03 08:15 ? 299次阅读
      腾讯云推出“物联网通讯”产品,体验腾讯云物联网+...

      预测2019年物联网9大全产业趋势

      物联网技术是计算机科学领域的前沿技术,它的出现将掀起一次新的科技革命。物联网的目的是实现万物的互联,...

      发表于 2020-12-03 11:12 ? 722次阅读
      预测2019年物联网9大全产业趋势

      物联网革命哪些行业将成为赢家

      工业物联网已经与消费物联网产品紧密地结合在一起,现正在改变我们所知的工业应用。当所有设备参数都可以全...

      发表于 2020-12-03 11:02 ? 784次阅读
      物联网革命哪些行业将成为赢家