智慧城市發(fā)展的新動力：萬物智聯(lián)的AIoT生態(tài)

導讀：近年來，全球各地的智慧城市建設，逐步邁入新一輪發(fā)展高峰期，尤其在中國，各大城市更在積極探索傳統(tǒng)意義上的智慧城市，向新型智慧城市演進

近年來，全球各地的智慧城市建設，逐步邁入新一輪發(fā)展高峰期，尤其在中國，伴隨以人工智能、云計算、物聯(lián)網為代表的新一代信息技術與城市現(xiàn)代化的深度融合，各大城市更在積極探索傳統(tǒng)意義上的智慧城市向新型智慧城市演進。

在此過程中，AIoT應運而生，作為實現(xiàn)行業(yè)智能化升級及賦予城市新“智慧”的最佳通道，AIoT正在社會各領域中加速創(chuàng)新發(fā)展，為經濟增長貢獻強大驅動力。

AIoT掀起智慧科技革命

從廣泛的定義來看，AIoT就是人工智能技術與物聯(lián)網在實際應用中的落地融合，它并不是新技術，而是一種新的IoT應用形態(tài)。具體來看，深度學習的資源需要物聯(lián)網傳感器來收集，物聯(lián)網的系統(tǒng)也需要靠人工智能做到正確的辨識、發(fā)現(xiàn)異常、預測未來。也就是說，人工智能與物聯(lián)網的結合是未來技術應用的重大變革，將為產業(yè)帶來顛覆性發(fā)展。

相關調查報告顯示，2019年全球AIoT市場規(guī)模為51億美元，到2024年這一數字將增長至162億美元，復合年增長率為26.0%。全球AIoT市場增長迅猛，而我國也已在各行各業(yè)間掀起了探索AIoT應用落地的浪潮，包括阿里巴巴、華為、騰訊小米、曠視等企業(yè)都紛紛發(fā)布了自身的AIoT發(fā)展戰(zhàn)略，加速國內AIoT產業(yè)的形成。

此外，在國家政策層面上，國務院于2017年印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，將發(fā)展人工智能上升為國家戰(zhàn)略;在《2019年國務院政府工作報告》中，政府又提出“打造工業(yè)互聯(lián)網平臺，拓展“智能+”，這一舉措也被看作是國家為萬物智聯(lián)時代的啟幕。

而AIoT在智慧城市中的運用，實際上是幫助實現(xiàn)傳統(tǒng)智慧城市，即數字城市，向新型智慧城市的過渡。數字城市以物聯(lián)網設備的大規(guī)模普及為基礎，據Strategy Analytics的最新研究顯示，截至2018年底，全球物聯(lián)網設備數量已達到了220億臺，到2025年將達到386億臺，高速增長的物聯(lián)網設備實現(xiàn)了城市的初級智能。

但同時，眾多物聯(lián)設備在使用過程中，也產生了龐大的非結構化數據和信息孤島難題，從而制約城市向更高級的智慧形態(tài)發(fā)展。而人工智能可憑借其對數據強大的學習、分析以及決策能力，克服物聯(lián)網應用中的難題。

通過"AI+IoT”的形式賦予物聯(lián)設備更智能化的特性，做到真正意義上的萬物互聯(lián)、萬物智聯(lián)。AIoT是智慧科技發(fā)展的必然趨勢，也是數字城市升級為新型智慧城市所必需的物質介質。

構建AIoT生態(tài)，AI三要素亦是基礎

AIoT是指AI與IoT的互補融合，因此在組成上，基本涵蓋兩種技術的核心“精華”。眾所周知，數據、算力、算法是人工智能的三要素，追本溯源，這三要素同樣是AIoT的三要素。

IoT之于未來，其核心精華就是數據，而數據也正是AI的基石。持續(xù)增加的IoT設備終將讓數字化覆蓋全球各個角落，如此一來，AI理解人類的全部世界必要獲得每個角落的數據，AI+IoT也將以數據為紐帶成為下一階段科技發(fā)展的必然。

本質上來看，AIoT就是算法對數據的計算，因此算法和算力的協(xié)同進步也是AIoT發(fā)展的關鍵。

過去幾年，機器學習算法迅速發(fā)展，從深度學習，DNN、RNN、CNN、到GAN，不斷有新的發(fā)明創(chuàng)造出來。這些算法推動人工智能發(fā)展的同時，也對算力帶來了嚴峻的考驗。搭建AI算力平臺，需要大量的CPU和GPU，如當前風靡全球的AlphaGo，其使用的TPU就是一種類似GPU的算法芯片，但其能耗功效比非常高。

訓練AlphaGo的算力相當于12000塊常見的消費級1080TI，所花費的開支逾千萬。此外，普通計算機的計算能力也十分有限，利用其訓練一個模型往往需要數周至數月的時間，密集和頻繁地使用高速計算資源，其所花費的成本往往難以估計。

這些開銷對于中小型企業(yè)而言，往往是難以負擔的巨額數字。也就是說，在當前緊張的芯片格局之下，對于企業(yè)來說，其需要花很多錢才能購買到需要的算力，以支撐硬件的發(fā)展和產出。

不過令人欣喜的是，國家近年來也在加大對計算基礎建設的投入。截至2019年，我國由科技部批準建立的國家超級計算中心共有七家，分別落戶在天津、廣州、深圳、長沙、濟南、無錫和鄭州。而隨著這七家超算中心的成立，先進的人工智能超算水平，也更好的助力了企業(yè)AIoT應用及地方的智慧城市發(fā)展。

AIoT熱潮下，AI企業(yè)的發(fā)展之道

目前看來，盡管BAT公司紛紛布局并加速AIoT應用落地，但這并不代表這在AIoT的賽道上，他們就擁有了先發(fā)優(yōu)勢。AIoT大道其行，那些以深度學習、算法起家的人工智能公司，在戰(zhàn)略、技術、產品乃至方案上精準切入AIoT市場，擠進了AIoT戰(zhàn)場的隊伍，并大有著超越先發(fā)玩家的趨勢。

在推動AIoT發(fā)展的城市大腦、城市規(guī)劃、醫(yī)療健康、工業(yè)制造等領域，開啟了人工智能在非消費市場之外的更多可能性。

以AIoT在智慧城市中的應用為例，部分人工智能公司以“構建驅動百億臺智能設備的物聯(lián)網生態(tài)系統(tǒng)”的宏偉愿景企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，把感知、控制、優(yōu)化能力賦能給IoT設備，實現(xiàn)物理世界與數字世界的智能物聯(lián)，并持續(xù)打造在城市大腦、供應鏈大腦、個人設備大腦三大場景的智能物聯(lián)解決方案。

AIoT是從萬物互聯(lián)到萬物智聯(lián)的過渡，而不少人工智能公司如曠視科技，正在圍繞核心AI技術能力，構建AIoT操作系統(tǒng)。從而連接不同行業(yè)中的多樣化物聯(lián)設備，打造具備大規(guī)模AI計算、模擬、決策能力的控制平臺，用軟硬結合的解決方案為客戶提供閉環(huán)的商業(yè)價值。

與手機端的Android、iOS不同，這類在時代熱潮下誕生的AIoT操作系統(tǒng)，集一站式解決規(guī)劃、仿真、實施、運營全流程為一體，所聚焦的領域為機器人與物流、制造業(yè)務快速集成等，而手機瞄準的則是消費領域。

此外，這類AIoT操作系統(tǒng)還具有生態(tài)連接、協(xié)同智能和數字孿生三大特性。在生態(tài)連接方面，該操作系統(tǒng)作為開放平臺，不僅能夠連接公司自身生產的機器人，還能連接生態(tài)合作伙伴的所有的設備;在協(xié)同智能方面，該操作系統(tǒng)在路徑規(guī)劃、庫維優(yōu)化、負載均衡、作業(yè)調度層面提供了大量優(yōu)化算法，以適配不同的業(yè)務場景。

而至于在數字孿生方面，此類AIoT操作系統(tǒng)做到了真實的物理世界和數字化世界完全一致，并通過將設計、仿真、實施、運行，整合為同一套貼近業(yè)務，且能直接應用于生產作業(yè)的系統(tǒng)。把方案和算法統(tǒng)一建模，全鏈路系統(tǒng)性支持，讓整個過程有機且整體，從而實現(xiàn)所畫即所得的連接和智能。

當然，除了構建AIoT操作系統(tǒng)，研發(fā)智能物聯(lián)硬件設備也是實現(xiàn)AIoT應用的關鍵組成。具體看來，智能物聯(lián)硬件設備將智能技術嵌入在物聯(lián)基礎設施中，可在前端完成對核心數據的抓取、分析，是解決行業(yè)細分場景痛點問題，幫助用戶實現(xiàn)智能化升級最穩(wěn)定、高效的手段之一。

基于以上特性，不少人工智能公司紛紛立足城市管理、樓宇園區(qū)、教育、金融、零售等行業(yè)，先后推出了一系列業(yè)內領先的智能物聯(lián)硬件產品，包括人臉識別攝像機、人臉識別閘機等等，為用戶實現(xiàn)降本增效的價值創(chuàng)造。

結語：總結來看，AIoT當前雖仍處于發(fā)展初期，但其蘊藏著無窮的應用潛力，將為我們創(chuàng)造一個高度智慧化的未來世界。

現(xiàn)在，人工智能、物聯(lián)網和云計算作為萬物智聯(lián)的核心驅動力，仍需產業(yè)間和國家政策層面持續(xù)擴大投入和扶持力度，以更好的促進彼此之間的融合發(fā)展，形成完善、高質量的AIoT建設體系，壯大AIoT產業(yè)，為智慧城市、智慧經濟的發(fā)展輸送旺盛動力。