這是我的(de)第302篇專欄文章。
此前我曾(ceng)提(ti)到，2024年(nian)很可能是AIoT產業(ye)發展的分水嶺，“智能物聯(lian)AIoT 2.0”即將開啟，進入“通感(gan)智值一體化”的階段，開啟新一輪(lun)的強勢(shi)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(wu)超人”是分(fen)水嶺的(de)標(biao)志(zhi)。
智(zhi)能物聯AIoT 2.0是(shi)智(zhi)能化和(he)價值(zhi)化時代(dai)，我們即將(jiang)邁向(xiang)大量(liang)的(de)、主流的(de)設備皆智(zhi)、升值(zhi)的(de)高效新階段。
因(yin)此我將通過(guo)一系(xi)列的文章，解讀這(zhe)一趨勢(shi)。
在上篇(pian)文章《邁入智能物聯(lian)AIoT 2.0，從(cong)“端-邊(bian)-管(guan)-云-用”到“通感智值一體化”》中，介紹了為什么我們進入到智能物聯(lian)AIoT 2.0階(jie)段，以及什么是“通感智值一體化”。
這篇文章(zhang)，我將更加詳(xiang)細的闡述智(zhi)能物聯AIoT 2.0階段的典(dian)型(xing)特(te)征：“通感智(zhi)值一體(ti)化(hua)”的內(nei)涵。
“通(tong)感智值(zhi)一(yi)體化”是將傳感、通(tong)信、計(ji)算(suan)、執(zhi)行等(deng)能(neng)力(li)深(shen)度(du)打通(tong)，追求(qiu)更高的智能(neng)化和價(jia)值(zhi)化
我(wo)們常常說，AIoT系統涵蓋終(zhong)端、邊緣和云(yun)(yun)平臺，這(zhe)(zhe)是從位置上的(de)(de)劃分。“云(yun)(yun)網協同”“邊云(yun)(yun)協同”相(xiang)繼出現(xian)，云(yun)(yun)可(ke)以調動網、網也可(ke)以配(pei)合(he)(he)云(yun)(yun)、邊與(yu)云(yun)(yun)之間形成緊密融合(he)(he)的(de)(de)連(lian)續體，這(zhe)(zhe)揭示了AIoT的(de)(de)變(bian)革方向。
如(ru)果按照自動控(kong)制原(yuan)理，從功能上劃分(fen)，AIoT系統(tong)由傳感、通信(xin)、控(kong)制、執行等單元(yuan)構成。
以(yi)前傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)是(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)、控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)是(shi)控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)、執行器(qi)(qi)是(shi)執行器(qi)(qi)。傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)把采集到的信號傳(chuan)遞給控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)，控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)再把指令(ling)傳(chuan)達給執行器(qi)(qi)，各(ge)個(ge)設(she)備之間彼此協(xie)同(tong)完成任務(wu)。
隨著數(shu)(shu)字化(hua)浪潮(chao)的(de)深入，數(shu)(shu)據變(bian)得越(yue)來越(yue)龐大，人(ren)們對智能化(hua)的(de)需求越(yue)來越(yue)高，因此(ci)僅僅“協(xie)同(tong)”是(shi)不夠(gou)的(de)，走向“融(rong)合(he)”是(shi)大勢所(suo)趨。
感知(zhi)、通信、控制、執行等功(gong)(gong)能模塊之間的(de)(de)融合，其核心思想是(shi)將(jiang)傳感、通信和(he)計(ji)算的(de)(de)能力深度打通，實現多(duo)個功(gong)(gong)能之間的(de)(de)相互協作、資(zi)源(yuan)共享，追求(qiu)信息感知(zhi)的(de)(de)分布性(xing)、智(zhi)能控制的(de)(de)自適(shi)應(ying)性(xing)、系統整體的(de)(de)協調性(xing)，最終提高綜合的(de)(de)智(zhi)能化和(he)價值化水平。
因此我們看到越來越多的企業開始探(tan)索將傳感器(qi)、通(tong)信網關、控制器(qi)、執行器(qi)等進(jin)行整合，將之前不(bu)同的功(gong)能設備合并為少數幾個，甚至(zhi)整合為一體。
如(ru)果(guo)用(yong)簡單的(de)話語來概括這種趨勢(shi)，我們(men)提煉(lian)為“通感(gan)(gan)智(zhi)值(zhi)一(yi)體化(hua)”，也(ye)就是通信(xin)、感(gan)(gan)知(zhi)、智(zhi)能、價值(zhi)的(de)一(yi)體化(hua)。
“通感(gan)融合”，是將(jiang)物理世(shi)界的(de)感(gan)知(zhi)加(jia)入通信(xin)網絡，打通感(gan)知(zhi)和通信(xin)的(de)關鍵指標、判別(bie)標準及(ji)關鍵技術。
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(de)能(neng)力。
“通(tong)感(gan)(gan)智融合”僅僅是從生(sheng)(sheng)產力的角度，還需要考慮生(sheng)(sheng)產關系，形成“通(tong)感(gan)(gan)智值一體化”。前(qian)面(mian)三(san)個，通(tong)信、感(gan)(gan)知(zhi)、智能，是生(sheng)(sheng)產力，后面(mian)一個，價值，是生(sheng)(sheng)產關系。
“通感智值一體(ti)化”不僅是設備種類和功能的融合，更是一種思維的轉換
實現“通感智值一(yi)體化”得綜(zong)合(he)考慮感知、傳輸、控制(zhi)、執(zhi)行等環(huan)節的(de)彼此(ci)融合(he)。
以前控制理論(lun)主要考慮的是(shi)如何利用(yong)負反饋閉環(huan)達到特定的控制目標(biao)，而并不(bu)關注信息傳輸的速(su)度和延遲(chi)。
通信(xin)理論主要考慮的是如何將(jiang)信(xin)息從源(yuan)頭(tou)可靠的傳(chuan)輸(shu)到終端，而不太(tai)關注所(suo)傳(chuan)輸(shu)信(xin)息的內(nei)容(rong)和用途(tu)。
然而AIoT系統(tong)是一(yi)個(ge)兼顧(gu)IT信息技術(shu)(shu)、OT現場控制技術(shu)(shu)、CT通信技術(shu)(shu)、DT數據技術(shu)(shu)的(de)綜合(he)性領域。
隨著產業的進(jin)一步成熟(shu)，在智能(neng)物(wu)聯2.0階(jie)段，我們將看到技術融(rong)合的實質性發(fa)展。
“通(tong)感智(zhi)(zhi)值一體化(hua)”的(de)實現，意味著跳(tiao)出原有學(xue)科以及思(si)維模式的(de)限制，跨界整合，除了考慮單個(ge)設備或者局(ju)部環節的(de)性能之外，更需要兼顧整個(ge)系統的(de)全局(ju)智(zhi)(zhi)能化(hua)和(he)最(zui)優化(hua)。
實現“通(tong)感智值一體化”，需(xu)要我們(men)在以下幾個方面進(jin)行思維的升(sheng)級:
從局(ju)部最優(you)轉向整體(ti)最優(you)
以(yi)前設(she)計通(tong)信系(xi)(xi)統或者(zhe)控制(zhi)系(xi)(xi)統時，我們更關(guan)注(zhu)局部(bu)的技(ji)術指標，追求局部(bu)的最優(you)。實(shi)現(xian)(xian)“通(tong)感(gan)智值一體化”需要(yao)把系(xi)(xi)統看作一個(ge)有機整(zheng)體，關(guan)注(zhu)不同(tong)子系(xi)(xi)統的協同(tong)與(yu)(yu)(yu)優(you)化，比如產(chan)線與(yu)(yu)(yu)倉儲(chu)的協同(tong)調度與(yu)(yu)(yu)控制(zhi)，實(shi)現(xian)(xian)整(zheng)體的最優(you)和最大(da)價值。
從封閉(bi)體系轉向(xiang)開放(fang)體系
以前通信系(xi)統、控(kong)制系(xi)統和數據系(xi)統多(duo)為(wei)封閉體系(xi)，現(xian)在我(wo)們需(xu)要實現(xian)系(xi)統之間的開放(fang)互(hu)聯，打破(po)信息孤島，實現(xian)數據和業務(wu)的開放(fang)融合(he)。
從(cong)確(que)定性系統(tong)轉向不確(que)定性系統(tong)
過去設(she)計理(li)論(lun)常(chang)基于系(xi)統(tong)是確(que)定(ding)(ding)性(xing)的假設(she)。但實際系(xi)統(tong)中存(cun)在諸(zhu)多不(bu)確(que)定(ding)(ding)隨機因素。我(wo)們需要用(yong)概率化和不(bu)確(que)定(ding)(ding)性(xing)理(li)論(lun)來設(she)計和優(you)化復雜的通感智(zhi)值一體系(xi)統(tong)。
從中心化轉向分布式
過去系統設計通(tong)常是中心化的(de)，現在(zai)我們(men)需要充分利用邊緣計算和(he)分布(bu)(bu)式智能，實現控(kong)制(zhi)和(he)優(you)化決(jue)策的(de)分布(bu)(bu)式協(xie)同。
從模型(xing)驅(qu)動轉向數據驅(qu)動
過去控制系統多依賴人工建模，現(xian)在可以充分(fen)利用(yong)海量數據進行數據驅動(dong)的(de)決策和(he)控制，實現(xian)更(geng)好(hao)的(de)智能優化。
實現(xian)這些(xie)思維(wei)方式的(de)轉變，需要通信、控(kong)制、數據等(deng)領域的(de)專家(jia)們和工程師(shi)們突(tu)破學(xue)科邊界，進(jin)行廣泛的(de)融合創新設(she)計。
“通感智值(zhi)一(yi)體化”不僅將帶來技術(shu)的革新，更將催生思維(wei)模(mo)式(shi)(shi)和管理(li)模(mo)式(shi)(shi)的變革。
“通感智(zhi)值一體化”是技術發(fa)展到一定階段時，你中(zhong)有(you)我、我中(zhong)有(you)你的(de)必然
人(ren)塑(su)造工(gong)(gong)具(ju)，工(gong)(gong)具(ju)反(fan)過來也(ye)塑(su)造人(ren)。
比如(ru)愛迪生發明了(le)電燈，電燈的發明打破了(le)日出(chu)而(er)作日落而(er)息的生活規律，人們可(ke)以在(zai)夜(ye)晚進行更多活動(dong)，生活和(he)工作方(fang)式也因此發生了(le)改變(bian)。
類(lei)似(si)的，人創(chuang)造技術(shu)，當技術(shu)發(fa)展到(dao)一定階段，也會引導人們創(chuang)造力(li)的方(fang)向。
上圖是技(ji)術人(ren)員利(li)用通信信號進行位置感知的(de)測試，這是技(ji)術發展(zhan)到一定階(jie)段，自然而然發生的(de)跨界融合。
通信和感知，看(kan)似(si)跨界(jie)的兩個(ge)領域，其實(shi)有很多共同點(dian)：
首先(xian)，通信和感知都需要使用無(wu)線電頻譜資源;
其次(ci)，通信(xin)和(he)感知都需要使用類似(si)的硬件設備(bei)，比如天線、放大(da)器(qi)、濾波器(qi)等;
再次，通信和感(gan)知都需要進行類似的(de)信息處理，比如編碼、調(diao)制、解調(diao)、解碼等;
最后，結合人工智能AI的分析，有(you)可能通(tong)(tong)過一(yi)套算法既能實現(xian)通(tong)(tong)信(xin)又能實現(xian)感知，以有(you)限(xian)的代(dai)價換來翻倍的能力。
因此，一(yi)些公司(si)正(zheng)在嘗試將Wi-Fi或(huo)者(zhe)5G信號(hao)與AI結合(he)，不僅用于通(tong)信，還能實現感知。
利用這項技(ji)術，Wi-Fi設(she)備(bei)可(ke)以(yi)用來監測(ce)家中老人是(shi)否跌倒，以(yi)及(ji)家庭(ting)是(shi)否有陌生(sheng)人闖入，如果該技(ji)術成(cheng)熟并普及(ji)，堪稱(cheng)老年智能(neng)手環、家庭(ting)安防攝(she)像(xiang)頭的完美“平替(ti)”。
通信疊加感知是(shi)如何實現(xian)的呢?
如果我們有超能力，能夠看見家中的(de)(de)(de)Wi-Fi或者5G信(xin)號，它們的(de)(de)(de)形態(tai)就像(xiang)泳池中的(de)(de)(de)波浪一樣。
當我們(men)在家中行走，這些波浪就(jiu)會在我們(men)周圍反彈、彎曲(qu)和斷裂(lie)。這些波浪也會在墻(qiang)壁、家具和天花板之間涌(yong)(yong)來涌(yong)(yong)去。
當(dang)我們采用人工(gong)智能來追蹤(zong)、對比和(he)分析(xi)這些波浪的形態(tai)，就能夠感知家中的活動，這種技術就是(shi)無線感知。
當(dang)小朋友(you)從居(ju)室走(zou)到廚房偷吃，或(huo)者家里老(lao)人跌倒，這些活(huo)(huo)動都會引(yin)發室內通信(xin)信(xin)號波(bo)浪的涌動，通過AI分析和解讀這些波(bo)紋(wen)變化，就(jiu)可以產(chan)生提醒或(huo)者報警。即便是非常細(xi)微(wei)的活(huo)(huo)動都有(you)可能通過Wi-Fi或(huo)者5G被感知(zhi)到。
說完了(le)通信與感(gan)知的(de)融合，再來看(kan)看(kan)算(suan)力這邊。
在人們對于(yu)智能的需(xu)求急劇膨脹之(zhi)下，全網算(suan)力供給不(bu)足的問題凸顯(xian)。
有(you)人(ren)(ren)想要性能強勁的(de)算力(li)，有(you)人(ren)(ren)想要響應速(su)度快、時(shi)延低的(de)算力(li)，有(you)人(ren)(ren)想要價格(ge)便宜的(de)算力(li)…僅靠公(gong)有(you)云，根本無(wu)法靈(ling)活滿足(zu)用戶的(de)差(cha)異(yi)性需求。
因(yin)此行(xing)業云(yun)的時代已經到來，未(wei)來發展(zhan)模式或為“公有云(yun)做規模，行(xing)業云(yun)做價值”。
行業(ye)(ye)(ye)云將越來(lai)越重(zhong)要(yao)，我們需要(yao)更(geng)多思考：怎樣深度融入工業(ye)(ye)(ye)、農業(ye)(ye)(ye)、能源等垂(chui)直行業(ye)(ye)(ye)，助力千行百(bai)業(ye)(ye)(ye)進行數字化(hua)轉型。
為了(le)(le)滿足人民群(qun)眾(zhong)日益增(zeng)長的算力需求，還(huan)有人想到了(le)(le)利用通(tong)信網(wang)絡的配合(he)，并提出了(le)(le)“算力網(wang)絡”。
算力(li)網絡不(bu)是(shi)一(yi)項具體的技術，也不(bu)是(shi)一(yi)個具體的設備(bei)。從宏觀來(lai)看，它(ta)是(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)思(si)想，一(yi)種(zhong)(zhong)理念。從微觀來(lai)看，它(ta)仍然是(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)網絡，一(yi)種(zhong)(zhong)架構與(yu)性質完全不(bu)同的網絡。
算(suan)(suan)力(li)網絡的核心目的，是(shi)為用戶提(ti)供(gong)(gong)算(suan)(suan)力(li)資源服務。但是(shi)它的實現方式，不同(tong)于“云計(ji)算(suan)(suan)+通(tong)信網絡”的傳(chuan)統方式，而(er)是(shi)將算(suan)(suan)力(li)資源徹底(di)“融入”通(tong)信網絡，以一(yi)個更整(zheng)體的形式，提(ti)供(gong)(gong)最符合(he)用戶需(xu)求的算(suan)(suan)力(li)資源服務。
由(you)此通信、感(gan)知(zhi)、智(zhi)能，順理成章(zhang)的(de)融合到(dao)了(le)一起。再考(kao)慮“生產關系”層面的(de)價值融入(ru)，“通感(gan)智(zhi)值一體(ti)化(hua)” 是技(ji)術發(fa)展到(dao)一定階段(duan)時，你(ni)中(zhong)有我、我中(zhong)有你(ni)的(de)必然。
寫在最后
以上，我介(jie)紹了“通感(gan)智值一(yi)體化(hua)”的(de)內涵，以及它(ta)作為智能物(wu)聯AIoT 2.0的(de)典(dian)型特(te)征(zheng)。
當感知、通(tong)信、計算等(deng)技術發展(zhan)到一(yi)定高度，它們之(zhi)間存在太多的(de)共通(tong)點和(he)互補性。如果(guo)繼(ji)續獨立發展(zhan)，勢必造成重復建設(she)和(he)資源浪費。
而將它們融合一體(ti)，不(bu)僅可以節省成本、提高(gao)效(xiao)率，還可以產生更強大的協(xie)同(tong)效(xiao)應，創造新的應用場景。
這從(cong)根本上是技術發展的(de)(de)內在規律在帶(dai)動這一融合(he)(he)趨勢，它(ta)是對技術要素(su)進行最(zui)優(you)配置和組合(he)(he)的(de)(de)客觀需(xu)要。
正如自然界中物種(zhong)之間的協同(tong)進化(hua)。當兩個(ge)物種(zhong)之間存在(zai)高度互(hu)補性，它們為(wei)對方提供食物、庇護所(suo)等資源，最終會在(zai)長期(qi)共生(sheng)中形成高度依賴。
“通感智值一(yi)體(ti)化”同樣也是技(ji)術(shu)要素長期協同發展(zhan)的必然結果。它代(dai)表著(zhu)技(ji)術(shu)發展(zhan)進入到一(yi)個更高層次的融合階段。
這種融合與一體化(hua)最終將推(tui)動(dong)傳統產(chan)業實現智能化(hua)升級，創(chuang)造更大的經濟和社會(hui)價值。它是(shi)技術(shu)發展的必經之路，也是(shi)實現產(chan)業數字化(hua)轉型的關鍵所在(zai)。
下(xia)篇(pian)文章，我將(jiang)繼(ji)續(xu)介紹進入(ru)智能物聯2.0，產業(ye)即(ji)將(jiang)發生的一系列轉變(bian)。
為了更好的解(jie)讀“智(zhi)能物聯2.0”，我們將在12月15日舉辦(ban)“中國AIoT產業年會(hui)暨(ji)2024年智(zhi)能產業前瞻洞察大(da)典”，歡迎你的參(can)與(yu)。
