“云智一体”技术与应用解析白皮书——智能物联网篇

03 目录CONTENS 一、云智一体，促进数字化转型与智能化升级一步到位02 1.1产业智能化，数字经济发展新阶段03 1.2百度智能云战略升级03 1.3云智一体的百度智能云架构2.0，加速产业智能化04 二、端边云全面智能化，驱动物联网应用创新05 2.1物联网演进的必然趋势 2.1.1物联网发展趋势 2.1.2智能物联网特点 06 06 07 2.2传统物联网平台的转型困局07 2.3智能物联网的核心能力09 2.4全面智能化的百度智能云天工AIoT平台2.0全景图10 三、百度智能云天工AIoT平台的数据智能技术11 3.1科技改变世界的三元素12 3.2数据智能的技术创新12 3.2.1数据能力13 3.2.2算法能力14 3.2.3端边云一体化的基础设施15 3.2.4数字单元16 四、百度智能云天工AIoT平台的语音智能技术18 4.1语音语义一体化发展趋势与技术变革19 4.1.1语音技术 4.1.2语义技术 19 20 4.2语音语义一体化平台——度家20 4.2.1语音能力20 4.2.2语义能力21 4.2.3开源框架22 4.2.4订制开发板23 五、百度智能云天工AIoT平台的视觉智能技术24 5.1视觉智能发展趋势25 5.2视觉智能的端到端产品解决方案25 5.2.1AI中台26 5.2.2百度智能云天工AIoT智能边缘平台26 5.2.3边缘智能硬件27 5.3应用案例28 5.3.1案例一-AIoT视觉智能赋能工业质检28 5.3.2案例二-生产安全行为识别29 六、VR，AIoT进化的下一个奇点30 6.1百度VR，信息三维化时代的平台构建者&生态运营者31 6.2百度智能云VR2.0全景架构图32 6.2.1三大特点32 6.2.2技术维度解读 6.2.3平台维度解读 6.2.4场景维度解读 33 35 36 七、产业实践——加速工业互联网发展39 7.1百度智能云开物工业互联网平台40 7.2百度智能云开物的点线面体41 7.3百度智能云开物的设备智能场景实践 7.4百度智能云开物的产线智能场景实践 42 43 7.4.1工艺调参 7.4.2质量检测 43 44 7.4.3安全巡检45 7.5百度智能云开物的企业智能场景实践46 7.6百度智能云开物的产业智能场景实践47 八、产业实践——促进企业用能变革48 8.1度能2.0平台概述49 8.2度能2.0平台的三大特性51 8.2.1开放共创51 8.2.2全面支持双碳业务52 8.2.3AIoT能力深度集成54 8.3案例分享57 九、更多行业案例参考60 十、关于本报告61 “云智一体”技术与应用解析智能物联网篇 云智一体， 促进数字化转型与智能化升级一步到位>> 02 1.1产业智能化，数字经济发展新阶段 当前，我们正处在科技创新和产业发展最好的时代，以人工智能、大数据、云计算、5G等为代表的新一代信息技术蓬勃发展，驱动新一轮科技革命和产业变革。 在产业应用新兴技术和数据资源转型升级的过程中，数字化是基础；而随着人工智能等新一代信息技术的发展，以及数据的爆发式增长，产业加快应用智能技术，从海量数据中发现规律、训练模型、提炼知识，促进产出增加和效率提升，实现企业生产经营的智能化，进而实现整个产业的智能化升级。 因此，数字经济既包括数字化转型，也包括智能化升级，产业智能化是数字经济发展的新阶段。 1.2百度智能云战略升级 百度是拥有强大互联网基础的领先AI公司。从成立的第一天起，百度搜索引擎就与人工智能、云计算等技术息息相关。经过多年的技术积累和产业实践，百度已形成了全面布局，从基础的算力和数据技术、深度学习算法及框架，到语音、视觉、自然语言处理等感知、认知技术，以及飞桨深度学习开源开放平台等，具备云智一体的独特优势。 基于百度的技术优势和对产业发展的洞察，经过跟合作伙伴的共同成长与产业实践，百度智能云的战略升级为：以“云计算为基础”支撑企业数字化转型，以“人工智能为引擎”加速产业智能化升级，云智一体“赋能千行百业”，促进经济高质量发展。 云智一体的“云”为数字化转型提供安全、稳定、灵活的数字化底座，“智能化引擎”为智能化升级提供领先的创新技术和平台。我们推荐客户数字化转型与智能化升级一起做，一步到位，这样效率更高，效果更好。 同时，如果客户只做数字化转型，我们有丰富的云计算产品可以支持；或者客户已经有了数字化基础，我们的智能化引擎也可以助力智能化应用。 百度智能云的“云”，不仅为数字化转型提供安全稳定、弹性灵活的云计算服务，同时也是适合跑AI的云，我们称之为“AI原生云”，继承云原生的优势，面向AI场景，提供极致弹性的高性能异构算力，打造简洁、高效的AI应用开发架构。 “云智一体”的智，是百度将深耕十余年的AI技术，以及AI赋能产业的实践经验，沉淀为助力产业智能化升级的技术、平台及方法论，是以加速产业智能化升级为己任、懂场景的AI。 03 “云智一体”技术与应用解析智能物联网篇 1.3云智一体的百度智能云架构2.0，加速产业智能化 基于百度智能云的战略升级，云智一体的百度智能云架构2.0同时发布，包含数字化底座、智能化引擎和全场景应用（如图1.3-1所示）。 数字化底座，包括基础云、数据库、物联网、边缘计算、区块链等基础平台，以及视频云、大数据、云原生开发和地图服务等；同时还有安全模块，为技术创新和产业转型升级保驾护航。 在数字化底座之上是智能化引擎，百度自主研发的飞桨深度学习平台为核心，软硬一体AI大生产平台--百度大脑为支撑，包括AI中台和知识中台等。智能化引擎与行业深度融合，帮助企业建设自己的智能化中台，助力智能化升级。 基于数字化底座和智能化引擎，百度智能云深入行业场景，打造智能应用，同时与生态伙伴一起，在制造、能源、城市、金融、医疗、媒体等领域，助力数字化转型和智能化升级一步到位。 百度智能云全新架构2.0 智慧城市 产业级深度学习开源开放平台 软硬一体AI大生产平台 知识中台 AI中台 智能化引擎 云为底座飞桨为核生态为翼 全场景应用 智能制造 智慧金融 智慧交通 智慧能源 智慧医疗 智慧媒体 … 智能客服 智能推荐 智能办公 企业搜索 工业质检 智能创作 … 数字化底座 视频云 大数据服务 云原生开发服务 地图服务 数据库 物联网 边缘计算 区块链 基础云 计算 存储 网络 安全 （图1.3-1） 我们希望以百度智能云为纽带，联合技术和产业生态伙伴，通过开源开放平台降低AI开发的门槛，加快人工智能融入传统产业，帮助越来越多的行业大步快跑，加入产业智能化的大潮。 04 端边云全面智能化， 驱动物联网应用创新>> 05 2.1物联网演进的必然趋势 物联网产业经历了十几年的发展，大家对它的共识是下一代网络，用有线/无线等方式，让人与物、物与物进行数字化连接。而随着AI技术的逐步成熟和落地应用，我们正站在IoT和AI融合的关键路口。物联网是产业互联网的重要基础，IoT的网联化和智能化，为IoT发展注入新动力，进一步释放了物联网的底层能量，打开了物联网在各行业中的创新应用空间。 AI与IoT这两类技术有天然的互补性：一方面，AI寻求IoT来拓展应用场景和数据养料；另一方面，IoT寻求AI来赋能并提升应用价值。 物联网演进的必然趋势 AI技术的成熟，催生“网联化”+“智能化”交叉融合，为loT注入新的价值空间AI：寻求loT来拓展新的应用场景和数据养料loT：寻求AI来增强网联化及数据价值 （图2.1-1） 2.1.1物联网发展趋势 有了AI能力，IoT扩大了应用边界，“物联网”正在由狭义的“万物互联”，向更广阔的应用场景迅速扩展：人与物、物与物之间可以进行更复杂、更智能化的交互，进而改变了物理世界与数字世界融合交互的方式，也带来社会运行模式与商业形态的变化。变化趋势如下： 从连接万物到唤醒万物。连接是第一步，相当于给万物分配了一个地址，更需关注的是“互联”之后的“互通”，通过唤醒万物形成大规模的智能协作是未来。 从中心化到端边云协同。“智力形态”由云上中枢向边缘延伸，部署在边缘及终端上的算力开始参与决策，大大提升响应速度与决策效能，让“无处不计算”、“无处不智能”真正成为可能。 从技术革新到产业革命。云服务商、智能终端厂商等技术革新方，从不同维度切入并赋能产业，驱动产业形态及商业模式的变革。 从物联网思维到智联网思维。当AI+IoT协同渗透到行业，赋能企业核心业务，产业物联网转向智联网转型，加速智能经济的发展和智能社会的到来。 2.1.2智能物联网特点 连接万物。这是物联网平台最基础特点。与泛在IoT设备连接，把海量设备管起来，高效传输和感知数据，通过平台连接万物，跨时空、多维度打通设备、数据与算力。亿级规模设备的连接能力，已成为领域主要玩家的重要门槛；而低延时连接技术，在无人车、远程驾驶等新场景下，需要面对的新的技术挑战。 对话万物。赋予万物对话能力，是智能物联网最核心的特点。用AI与泛在IoT设备智能交互，通过数字化控制、语音、视觉和虚拟现实等技术，为IoT提供更自然的多维交互服务，能让人和机器进行更好的互动，赋予机器更“拟人化个性化”的特点。 智慧万物。用AI和云赋能IoT的智慧应用。有了连接能力、对话式交互等各种手段后，将AI、大数据分析等技术，深入融合到各行业的应用场景中，形成先进生产力，使得智能物联网无处不在，助力产业发展和消费升级，实现新的社会价值。 智能物联网三大特点 连接万物 跨越时空多维度，链接亿级泛loT设备，数据与算力 对话万物 提供领先的AI视觉、语音、数据分析等服务，赋予万物对话能力 智慧万物 基于AI技术及海量数据， 打造产业、消费双端智慧应用，助力行业升级 （图2.1.2-1） 2.2传统物联网平台的转型困局 基于连接为主的传统物联网平台，更多是聚焦在连接本身，即终端连接数规模及增速越来越快，连接的质量如稳定性、延时等越来越好，但实现这些是远远不够的。随着规模和连接场景的增多，如何更好的运用技术来支撑起更细颗粒度的应用场景落地、挖掘海量异构数据的价值，成为了物联网进一步发展的核心命题。而在数据流传过程中，对于数据形态及中间过程来讲，需求不仅只是停留在数据分析层面，而是要基于多模数据交互来催生新的应用场景，这极大扩展了物联网应用领域，智能化成为物联网平台发展的必然趋势。 传统物联网到智能物联网 传感设备 连接上云 传感+音视频设备 边云接入 动态展示 多模数据智能交互 动态展示 多维数据存储 多模数据智能分析 数据存储 数值分析 loT与AI技术融合对物联网平台提出新的要求 （图2.2-1） 在AI与传统物联网场景结合的智能物联网转变过程中，也面临着新的技术挑战，即从设备上云连接向边云协同的转型，这是因为在整个连接过程中，对连接时效性、数据私密性等都提出了新的要求，因而提出了边云协同的概念。而在诸如基于语音智能的家电场景中，对端提出了更高的要求，因此边云协同再向端边云协同与整合，这也是百度智能云的物联网发展历程。现在来看，百度智能云的端边云协同框架已经发展到了成熟阶段，并在一些典型应用场景中实现了最佳落地实践。 设备上云 端边云协同趋势演变 更丰富的感知设备 让端侧设备数据联网传输到云端 更高效的网络基础 更强大的边端算力 更低的成本 边云融合 端边云协同 联网的时效性 联网的时效性 数据的隐私性 计算及交互的即时性 应用的灵活性 个性化场景 计算前置衍生出边侧设备 端侧可直接提供服务化能力 AI时代的场景催生更复杂的“端边云”协同架构 （图2.2-2） 2.3智能物联网的核心能力 数据智能、语音智能和视觉智能，是当今智能物联网驱动各类数据智能化应用的核心能力。 数据智能。基于传感器数值类型数据做智能化分析及交互。比如