AIoT делает повседневные предметы умными, объединяя искусственный интеллект, IoT и облачные вычисления. Он революционизирует такие отрасли, как здравоохранение, производство и сельское хозяйство, и дома завтрашнего дня, вероятно, будут очень созвучны нам.
Представьте мир, в котором ваше окружение легко реагирует на ваши потребности. Ваша комната будит вас мягкой регулировкой освещения; зеркало в ванной предлагает индивидуальные рекомендации по уходу за кожей; ваш холодильник пополняет запасы ингредиентов еще до того, как вы осознаете, что они заканчиваются; а ваш автомобиль чувствует ваши потребности и адаптируется к ним.
Это может звучать как научная фантастика, но это видение быстро становится реальностью. Это замечательное явление известно как искусственный интеллект вещей, или сокращенно AIoT, и оно готово переопределить наш образ жизни, рабочие места и то, как мы взаимодействуем с окружающей средой.
Демистификация AIoT
Чтобы понять, как мы можем превратить повседневные объекты, такие как комнаты, холодильники и ванные комнаты, в разумные существа, способные на экстраординарные подвиги, давайте проведем параллель с тем, как люди реагируют на свое повседневное окружение.
Точно так же, как люди воспринимают окружающую среду с помощью сенсорных устройств, передают сигналы в мозг и обрабатывают эту информацию для принятия решений, мы можем воспроизвести этот процесс в цифровой сфере, чтобы превратить обычные объекты в разумные сущности.
Сенсорные устройства и цифровое восприятие: глаза и уши
Мы, простые смертные, полагаемся на сенсорное восприятие через наши глаза, уши и кожу, чтобы понимать окружающую среду.
То же самое происходит и в цифровом мире, где для понимания окружающей обстановки используются датчики. Эти датчики, которые варьируются от простых датчиков температуры до современных камер и детекторов движения, предоставляют основные исходные данные, необходимые объектам для восприятия окружающей обстановки и взаимодействия с ней.
Интернет вещей: цифровая нервная система
Как только люди получают сенсорную информацию, наша нервная система берет верх. Сигналы передаются в мозг, и эта сеть нервов обеспечивает бесперебойное поступление информации. В мире интеллектуальных объектов нам нужен цифровой эквивалент этой нервной системы для передачи данных, собранных датчиками.
Вот тут-то и вступает в игру Интернет вещей (IoT). Представьте IoT как цифровую нервную систему, соединяющую эти датчики с цифровым “мозгом” наших объектов, обеспечивая эффективную и мгновенную передачу данных. IoT – это, по сути, обширная глобальная сеть, соединяющая бесчисленное количество объектов, предоставляющая им возможность воспринимать, вычислять, выполнять задачи и устанавливать соединения с Интернетом.
В рамках этой сети информация беспрепятственно передается между объектами, центрами обработки данных и пользователями, обеспечивая различные интеллектуальные сервисы.
Искусственный интеллект: цифровой мозг
Теперь давайте поговорим о “мозге” этих интеллектуальных объектов. В процессе принятия решений человеком мозг не просто получает сигналы; он также обрабатывает эту информацию, извлекает из нее уроки и принимает решения. Эта когнитивная способность отражается в цифровом мире с помощью искусственного интеллекта (AI).
Искусственный интеллект – это не просто сбор данных; это их анализ, выявление закономерностей и принятие автономных решений на основе этого анализа. Цифровой мозг позволяет нашим интеллектуальным объектам выходить за рамки простого восприятия и предпринимать значимые действия в ответ на окружающую среду.
Интегрируя искусственный интеллект в наши смарт-объекты, мы наделяем их способностью обрабатывать данные, полученные от датчиков, точно так же, как наш мозг обрабатывает сенсорную информацию. ИИ может осмысливать эти данные, распознавать закономерности и принимать разумные решения, что крайне важно для адаптации объектов, оптимизации и реагирования на наши потребности.
AIoT: соединение цифровой нервной системы с цифровым мозгом
Однако изолированного использования этих важнейших технологий недостаточно; нам нужна стратегия бесшовной интеграции, чтобы объединить их. Такая интегрированная система может быть построена с использованием одного из трех подходов:
1. Облачные вычисления: данные датчиков и устройств могут передаваться в облако для обработки и хранения. Облако служит виртуальной электростанцией, доступной через Интернет, предоставляя гибкие и масштабируемые вычислительные ресурсы для различных приложений AIoT. Отличительные особенности этой системы включают гибкость, масштабируемость и экономическую эффективность.
2. Туманные вычисления: Когда вы хотите, чтобы вычисления были ближе к датчикам, туманные вычисления являются жизнеспособным решением. Подобно маршрутизаторам и шлюзам, узлы Fog обеспечивают хранение и обработку данных прямо на границе сети. Вычисления Fog полезны для задач, требующих низкой задержки и поддержания стабильности обслуживания во время перерывов в работе Интернета. Это также повышает конфиденциальность данных.
3. Передовые вычисления: передовые вычисления выполняются прямо на устройствах, расположенных рядом с датчиками и исполнительными механизмами. Это отлично подходит для сокращения задержек и сохранения пропускной способности сети. Однако он может обрабатывать только облегченные модели из-за ограниченных вычислительных мощностей.
Приложения AIoT
AIoT удивительным образом меняет отрасли промышленности. Вот несколько ключевых приложений:
1. Здравоохранение и удаленный мониторинг: В секторе здравоохранения носимые устройства, оснащенные технологией AIoT, могут отслеживать жизненно важные показатели пациентов и отправлять данные поставщикам медицинских услуг в режиме реального времени. Это позволяет на ранней стадии выявлять проблемы со здоровьем и проводить своевременные вмешательства.
2. Профилактическое обслуживание на производстве: AIoT прогнозирует, когда машинам и оборудованию потребуется техническое обслуживание. Датчики на машинах собирают данные, а ИИ анализирует их, чтобы определить, когда детали могут выйти из строя, сокращая время простоя и затраты на техническое обслуживание.
3. Точное земледелие: Фермеры используют AIoT для точного земледелия. Датчики в полевых условиях собирают данные о состоянии почвы, погоде и состоянии урожая. Искусственный интеллект анализирует эти данные для оптимизации орошения, внесения удобрений и борьбы с вредителями, повышения урожайности сельскохозяйственных культур и экономии ресурсов.
4. Автоматизация умного дома: AIoT может сделать ваш дом умнее, позволяя таким устройствам, как термостаты, освещение и камеры видеонаблюдения, узнавать ваши предпочтения и соответствующим образом корректировать настройки. Например, ваш термостат может оптимизировать температуру в зависимости от вашего распорядка дня, в то время как ваша система безопасности может распознавать знакомые лица и предупреждать вас о потенциальных злоумышленниках.
5. Умный транспорт: AIoT преобразует транспорт с помощью автономных транспортных средств и интеллектуальных приложений для управления дорожным движением. Беспилотные автомобили используют AIoT для обработки данных с датчиков и камер, в то время как сигналы светофора корректируются на основе данных о дорожном движении в режиме реального времени, чтобы уменьшить заторы.
Проблемы AIoT
Хотя AIoT обладает огромным потенциалом для преобразования обычных объектов в интеллектуальные объекты, это не лишено проблем. Некоторые из ключевых проблем упомянуты ниже:
1. Конфиденциальность и безопасность данных: С распространением подключенных устройств, собирающих огромные объемы данных, конфиденциальность и безопасность данных являются первостепенными задачами. Обеспечение того, чтобы конфиденциальная информация оставалась конфиденциальной и защищенной от киберугроз, является постоянной задачей.
2. Качество и надежность данных: Эффективность AIoT зависит от качества и надежности данных, на которые он опирается. Противоречивые или неточные данные могут привести к ошибочным решениям и ненадежным результатам. Поддержание целостности данных посредством очистки данных, проверки достоверности и избыточности имеет решающее значение для обеспечения надежности систем AIoT.
3. Совместимость: Разнообразие устройств и платформ Интернета вещей создает серьезную проблему совместимости. Обеспечение того, чтобы устройства разных производителей могли беспрепятственно взаимодействовать и работать вместе, имеет важное значение для сплоченной экосистемы AIoT. Предпринимаются усилия по стандартизации, но достижение универсальной совместимости остается постоянной задачей.
4. Масштабируемость: По мере роста числа внедрений AIoT масштабируемость становится проблемой. Адаптация моделей и инфраструктуры искусственного интеллекта для размещения растущего числа подключенных устройств и потоков данных требует тщательного планирования и инвестиций в масштабируемые архитектуры.
Итог
AIoT, слияние искусственного интеллекта и Интернета вещей, обещает будущее, в котором наше окружение легко адаптируется к нашим потребностям. Он объединяет сенсорные устройства, цифровую нервную систему (IoT) и цифровой мозг (AI) для создания взаимосвязанной экосистемы.
Эта интеграция, основанная на облачных платформах, туманных узлах и периферийных устройствах, открывает двери для бесчисленных приложений в здравоохранении, производстве, сельском хозяйстве, умных домах и транспорте. Однако AIoT сталкивается с проблемами, включая конфиденциальность данных, качество, функциональную совместимость и масштабируемость. Преодоление этих препятствий имеет решающее значение при внедрении этой преобразующей технологии.
