這是我的第(di)302篇專欄文(wen)章。
此(ci)前我曾提到，2024年很可能(neng)是AIoT產業(ye)發展的分水嶺，“智(zhi)能(neng)物聯AIoT 2.0”即(ji)將開啟，進入“通感(gan)智(zhi)值一體化”的階段，開啟新(xin)一輪(lun)的強勢增長。
智能物聯AIoT 1.0是互聯互通時代，實現了讓之前沒有連接能力的“啞設備”都接入了物聯網，“物超人”是分水嶺的(de)標志。
智能物(wu)聯AIoT 2.0是智能化(hua)和(he)價(jia)值化(hua)時(shi)代，我們(men)即將(jiang)邁向大量的(de)、主流的(de)設備皆(jie)智、升值的(de)高(gao)效新階段。
因此我將通過一系列的文章，解讀這一趨(qu)勢。
在上篇文章(zhang)《邁入智(zhi)(zhi)能物聯(lian)AIoT 2.0，從“端-邊-管-云-用(yong)”到(dao)“通感智(zhi)(zhi)值(zhi)一(yi)體化”》中，介紹了為(wei)什(shen)么我們進入到(dao)智(zhi)(zhi)能物聯(lian)AIoT 2.0階段，以及什(shen)么是“通感智(zhi)(zhi)值(zhi)一(yi)體化”。
這篇文(wen)章，我(wo)將更加詳(xiang)細(xi)的(de)闡述智(zhi)能物聯AIoT 2.0階段的(de)典型特征：“通感智(zhi)值一體化”的(de)內涵。
“通感智值一體化(hua)”是將傳感、通信、計(ji)算、執行等能力深度打通，追求更(geng)高的智能化(hua)和(he)價值化(hua)
我們常(chang)(chang)常(chang)(chang)說，AIoT系統(tong)涵蓋終(zhong)端、邊(bian)緣和云(yun)平臺(tai)，這(zhe)是從位置上(shang)的劃分。“云(yun)網協同(tong)”“邊(bian)云(yun)協同(tong)”相(xiang)繼出現，云(yun)可以調動網、網也(ye)可以配(pei)合云(yun)、邊(bian)與云(yun)之間形(xing)成(cheng)緊密(mi)融(rong)合的連續體，這(zhe)揭示了AIoT的變革(ge)方向。
如(ru)果按照(zhao)自動(dong)控制原(yuan)理，從功能(neng)上劃分，AIoT系統由傳感、通信(xin)、控制、執行等(deng)單元構成。
以前(qian)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)是(shi)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)、控(kong)(kong)制器(qi)(qi)是(shi)控(kong)(kong)制器(qi)(qi)、執行(xing)器(qi)(qi)是(shi)執行(xing)器(qi)(qi)。傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)把(ba)采集到的信(xin)號傳(chuan)遞給(gei)控(kong)(kong)制器(qi)(qi)，控(kong)(kong)制器(qi)(qi)再(zai)把(ba)指令傳(chuan)達給(gei)執行(xing)器(qi)(qi)，各(ge)個設備之間彼此協同(tong)完(wan)成任務。
隨著數(shu)字化(hua)浪潮的深(shen)入，數(shu)據變得越來越龐大，人們對智能(neng)化(hua)的需求越來越高(gao)，因此僅僅“協(xie)同”是不夠的，走向“融合”是大勢(shi)所趨。
感知(zhi)、通(tong)信(xin)、控制(zhi)、執(zhi)行等功能(neng)模塊之間(jian)的(de)(de)融合(he)(he)，其核心思想是將(jiang)傳(chuan)感、通(tong)信(xin)和(he)(he)計算的(de)(de)能(neng)力深度打(da)通(tong)，實(shi)現多個功能(neng)之間(jian)的(de)(de)相互協(xie)作、資源共享，追求信(xin)息感知(zhi)的(de)(de)分布性(xing)、智能(neng)控制(zhi)的(de)(de)自適應性(xing)、系統整(zheng)體的(de)(de)協(xie)調性(xing)，最終提高綜(zong)合(he)(he)的(de)(de)智能(neng)化和(he)(he)價值化水(shui)平。
因此我(wo)們看到越來越多(duo)的企業開始探(tan)索將傳感器(qi)、通信網關、控制器(qi)、執行器(qi)等進(jin)行整(zheng)合，將之前不同的功能設備合并為(wei)少數幾個，甚至(zhi)整(zheng)合為(wei)一體。
如果(guo)用簡單(dan)的話語(yu)來概括這種(zhong)趨(qu)勢(shi)，我們(men)提煉為(wei)“通感智值一體化”，也就是(shi)通信、感知(zhi)、智能、價值的一體化。
“通(tong)感(gan)(gan)融合”，是將物理世界的感(gan)(gan)知加入通(tong)信網絡，打通(tong)感(gan)(gan)知和通(tong)信的關(guan)鍵指標、判別標準及關(guan)鍵技術。
為了滿足緊迫的算力需求，通感與智能的融合必須提速。“通感”進而需要與人工智能打通，形成“通感智融合”，以人工智能技術與感知高效重組和結合，提升智慧交通、智慧城市、智慧工廠等各(ge)項應用的能力。
“通感(gan)智(zhi)融合”僅僅是(shi)從生產(chan)(chan)力的(de)角度，還需(xu)要(yao)考慮生產(chan)(chan)關系，形成“通感(gan)智(zhi)值(zhi)一體化”。前面三(san)個(ge)(ge)，通信(xin)、感(gan)知、智(zhi)能，是(shi)生產(chan)(chan)力，后面一個(ge)(ge)，價值(zhi)，是(shi)生產(chan)(chan)關系。
“通感(gan)智值一體化”不僅是設(she)備種類和功能的融合，更是一種思維(wei)的轉換(huan)
實現“通(tong)感智值(zhi)一體化”得綜合考(kao)慮感知、傳輸、控制、執行等環節(jie)的彼(bi)此融合。
以前(qian)控(kong)制(zhi)理論主要考慮的(de)(de)是如何利用負反饋閉環達到特定的(de)(de)控(kong)制(zhi)目標，而并不(bu)關(guan)注信息傳輸的(de)(de)速度和延遲。
通信理論主要考慮的(de)是如何將信息從源頭可靠的(de)傳(chuan)輸(shu)到(dao)終端，而不(bu)太關注所傳(chuan)輸(shu)信息的(de)內容和用途。
然而(er)AIoT系統是(shi)一個兼(jian)顧IT信(xin)息技術(shu)(shu)、OT現場控制技術(shu)(shu)、CT通信(xin)技術(shu)(shu)、DT數據(ju)技術(shu)(shu)的綜合性(xing)領域。
隨著(zhu)產(chan)業的進一步(bu)成熟(shu)，在智能物聯2.0階段，我們(men)將看(kan)到技術(shu)融合的實質性發展。
“通感智(zhi)值(zhi)一體化”的實現，意味著跳出原有(you)學科以及思(si)維模(mo)式的限制，跨界整合，除了考(kao)慮(lv)單個(ge)設備或者局部環節的性(xing)能(neng)之外，更需(xu)要兼顧整個(ge)系統的全局智(zhi)能(neng)化和最優化。
實現“通感智值一體化”，需要我(wo)們(men)在以下幾個方面進行思維的(de)升級:
從局部最優轉向整體最優
以前設計(ji)通(tong)信(xin)系(xi)統(tong)或者控制(zhi)系(xi)統(tong)時，我們(men)更(geng)關(guan)(guan)注(zhu)局部的(de)技術(shu)指標，追求局部的(de)最(zui)優。實現“通(tong)感智值(zhi)一(yi)體(ti)化(hua)”需要把系(xi)統(tong)看作一(yi)個(ge)有機整體(ti)，關(guan)(guan)注(zhu)不同(tong)(tong)(tong)子系(xi)統(tong)的(de)協同(tong)(tong)(tong)與優化(hua)，比如產線(xian)與倉(cang)儲的(de)協同(tong)(tong)(tong)調度與控制(zhi)，實現整體(ti)的(de)最(zui)優和最(zui)大(da)價(jia)值(zhi)。
從(cong)封閉體系轉向開放體系
以前通信(xin)系統(tong)、控制系統(tong)和數(shu)據系統(tong)多為封閉體系，現在(zai)我們需要實現系統(tong)之間的(de)開放互聯(lian)，打破信(xin)息(xi)孤島，實現數(shu)據和業務的(de)開放融合。
從確定性系統(tong)轉向不確定性系統(tong)
過去設計理(li)論(lun)常基于系統是(shi)確(que)定(ding)性的假(jia)設。但實際系統中存在諸多不(bu)確(que)定(ding)隨機因素。我(wo)們需要用概率化和不(bu)確(que)定(ding)性理(li)論(lun)來設計和優化復雜的通感智值一(yi)體系統。
從中心化轉向分布式
過去系統設計通常是中心化的(de)，現在(zai)我們需要(yao)充分利(li)用邊(bian)緣計算(suan)和分布式(shi)智能，實(shi)現控制和優化決策的(de)分布式(shi)協同。
從模(mo)型驅動轉向數據驅動
過去控制(zhi)系統(tong)多依賴(lai)人工建(jian)模，現在可以(yi)充分利(li)用(yong)海量(liang)數據(ju)進行數據(ju)驅動的決策和(he)控制(zhi)，實現更好的智(zhi)能優(you)化。
實現這(zhe)些思維方式(shi)的(de)轉變，需要(yao)通(tong)信、控制、數據等領域(yu)的(de)專家(jia)們(men)和工程師們(men)突(tu)破學科邊界，進行廣泛(fan)的(de)融(rong)合創新設(she)計。
“通感(gan)智值一體(ti)化”不僅(jin)將(jiang)(jiang)帶來技術的革新，更將(jiang)(jiang)催(cui)生思維模式和管理模式的變革。
“通(tong)感(gan)智值一體化”是技術發(fa)展到一定階(jie)段時，你(ni)中有我(wo)(wo)、我(wo)(wo)中有你(ni)的必然
人塑造(zao)工具，工具反過(guo)來也(ye)塑造(zao)人。
比如愛迪生(sheng)發(fa)明了(le)電燈，電燈的發(fa)明打破了(le)日出(chu)而作日落而息的生(sheng)活規律，人們可以在夜晚進行更多活動，生(sheng)活和工作方式也因此(ci)發(fa)生(sheng)了(le)改變(bian)。
類(lei)似的，人創造技術，當(dang)技術發展到一定階段(duan)，也會引導人們創造力(li)的方向(xiang)。
上圖是(shi)(shi)技術人員利(li)用通信信號(hao)進行位(wei)置感知的(de)測試，這(zhe)是(shi)(shi)技術發(fa)展到(dao)一定階段，自然而然發(fa)生的(de)跨界融合。
通信和感知，看似跨(kua)界的兩個領域，其(qi)實有很多共同點：
首先，通信(xin)和感知都需要使用無線電(dian)頻譜資源;
其次(ci)，通信和感知都需(xu)要(yao)使用類(lei)似的硬件設備，比如(ru)天線(xian)、放大(da)器、濾波器等(deng);
再次，通信和感知都需要(yao)進行類似(si)的信息處理(li)，比(bi)如(ru)編碼、調制、解調、解碼等;
最后，結合人工智能(neng)AI的(de)分析，有可能(neng)通(tong)過一套算法既能(neng)實現通(tong)信又能(neng)實現感知(zhi)，以(yi)有限的(de)代(dai)價換來翻倍的(de)能(neng)力。
因此，一(yi)些(xie)公司正在(zai)嘗試(shi)將Wi-Fi或者5G信號(hao)與AI結合，不僅(jin)用于通信，還能實現感知。
利用這項技術，Wi-Fi設備可以用來監(jian)測家(jia)中(zhong)老人是(shi)否(fou)跌倒(dao)，以及家(jia)庭是(shi)否(fou)有陌生人闖入(ru)，如果該技術成熟并普(pu)及，堪稱老年智能手環、家(jia)庭安防攝(she)像頭的完美“平替”。
通信疊加感知是如(ru)何實現的呢(ni)?
如(ru)果我(wo)們有(you)超(chao)能力，能夠看見(jian)家中(zhong)的(de)(de)Wi-Fi或者5G信號(hao)，它(ta)們的(de)(de)形態就像泳池中(zhong)的(de)(de)波浪(lang)一樣(yang)。
當我(wo)們在(zai)家(jia)中行走，這些波(bo)浪就會(hui)在(zai)我(wo)們周圍反彈、彎曲和(he)斷裂(lie)。這些波(bo)浪也會(hui)在(zai)墻壁、家(jia)具和(he)天花板之間(jian)涌(yong)來涌(yong)去。
當(dang)我們采用人工智(zhi)能(neng)(neng)來追蹤、對比和分析這(zhe)些波浪的形態，就能(neng)(neng)夠(gou)感(gan)知家中的活動，這(zhe)種技術就是無線感(gan)知。
當小朋友從(cong)居室走到廚房(fang)偷吃(chi)，或(huo)者家(jia)里老人跌(die)倒，這些(xie)活動(dong)(dong)都會引(yin)發室內通信信號(hao)波浪的涌(yong)動(dong)(dong)，通過AI分析(xi)和解讀這些(xie)波紋變化，就可(ke)以產生提醒或(huo)者報警。即(ji)便是非(fei)常(chang)細微的活動(dong)(dong)都有可(ke)能通過Wi-Fi或(huo)者5G被感(gan)知(zhi)到。
說完了通信與感知的融合，再來看看算力這邊。
在(zai)人們對于智能的(de)(de)需(xu)求急劇膨脹之(zhi)下，全網算力供給不足(zu)的(de)(de)問題凸顯(xian)。
有人(ren)想(xiang)要性能強勁的(de)(de)算(suan)力(li)，有人(ren)想(xiang)要響應速度快、時延低(di)的(de)(de)算(suan)力(li)，有人(ren)想(xiang)要價格便宜的(de)(de)算(suan)力(li)…僅靠公(gong)有云(yun)，根(gen)本無(wu)法靈活滿(man)足用戶的(de)(de)差(cha)異性需求。
因此行業云(yun)的時代(dai)已經到來(lai)，未來(lai)發展模式或為(wei)“公有(you)云(yun)做(zuo)規模，行業云(yun)做(zuo)價值(zhi)”。
行(xing)(xing)業云(yun)將(jiang)越(yue)來(lai)越(yue)重要，我們需要更多思考：怎樣深度融入工業、農業、能(neng)源等垂直(zhi)行(xing)(xing)業，助(zhu)力千行(xing)(xing)百業進行(xing)(xing)數(shu)字化轉型。
為了(le)滿(man)足人(ren)民群眾日益(yi)增長的算力(li)需求(qiu)，還有人(ren)想到了(le)利用通(tong)信網(wang)絡的配(pei)合，并提(ti)出了(le)“算力(li)網(wang)絡”。
算力網絡(luo)(luo)不(bu)(bu)是一項(xiang)具體(ti)的技術，也不(bu)(bu)是一個具體(ti)的設備(bei)。從宏觀來看(kan)，它是一種(zhong)思想(xiang)，一種(zhong)理念。從微觀來看(kan)，它仍然(ran)是一種(zhong)網絡(luo)(luo)，一種(zhong)架構與性質(zhi)完全不(bu)(bu)同的網絡(luo)(luo)。
算(suan)力(li)網絡的(de)(de)核(he)心目的(de)(de)，是為用戶(hu)提供(gong)算(suan)力(li)資源(yuan)服務。但是它的(de)(de)實現方(fang)(fang)式(shi)，不同于“云計算(suan)+通信(xin)網絡”的(de)(de)傳(chuan)統方(fang)(fang)式(shi)，而是將算(suan)力(li)資源(yuan)徹底“融入(ru)”通信(xin)網絡，以一個更(geng)整體的(de)(de)形式(shi)，提供(gong)最符合用戶(hu)需求的(de)(de)算(suan)力(li)資源(yuan)服務。
由此(ci)通信、感知、智能(neng)，順理(li)成章的融(rong)合到(dao)(dao)了一(yi)起。再考慮“生(sheng)產關系”層面的價值融(rong)入，“通感智值一(yi)體化” 是技術發(fa)展到(dao)(dao)一(yi)定階(jie)段時，你中有我(wo)、我(wo)中有你的必然。
寫在最后
以上，我介紹了“通感智值一體化”的內涵，以及它作(zuo)為智能物聯AIoT 2.0的典型特(te)征。
當感知、通(tong)(tong)信、計算等(deng)技術發(fa)展到一定高度，它們之間存在太多的共通(tong)(tong)點(dian)和互補性。如果繼續(xu)獨立發(fa)展，勢必(bi)造成重復(fu)建設(she)和資源浪(lang)費。
而將它們(men)融合一(yi)體，不僅可(ke)以節省成本、提(ti)高效(xiao)率，還可(ke)以產生更強大的協(xie)同效(xiao)應，創造新的應用(yong)場景。
這從根本上是(shi)技術發(fa)展(zhan)的(de)內在規律在帶(dai)動這一融合趨勢(shi)，它(ta)是(shi)對技術要素進行(xing)最優配置和組合的(de)客(ke)觀需(xu)要。
正如(ru)自(zi)然界中物種之間的(de)協同進化。當兩個物種之間存(cun)在高(gao)度(du)互補性，它們為對方提供食(shi)物、庇護(hu)所(suo)等資源，最(zui)終會在長(chang)期(qi)共生中形成高(gao)度(du)依賴(lai)。
“通(tong)感智值(zhi)一體(ti)化”同(tong)樣(yang)也(ye)是技術要素長期協同(tong)發展(zhan)的必(bi)然(ran)結果。它代表著(zhu)技術發展(zhan)進(jin)入到一個(ge)更高層次(ci)的融合階(jie)段。
這種融合與一體(ti)化最終將(jiang)推動傳統產(chan)業實現智能化升級(ji)，創造更大的經濟和社會價值。它(ta)是(shi)技術(shu)發(fa)展的必經之路，也是(shi)實現產(chan)業數字化轉型的關(guan)鍵所在。
下(xia)篇文章，我將繼續介紹進入智能物聯2.0，產業(ye)即將發(fa)生的(de)一系列(lie)轉變。
為了更好的(de)解讀(du)“智能物聯2.0”，我(wo)們將在12月15日舉辦“中國AIoT產業(ye)年會暨2024年智能產業(ye)前瞻洞察(cha)大典”，歡(huan)迎你(ni)的(de)參(can)與。
