人工智能物联网(AIoT)是将人工智能(AI)与物联网(IoT)融合的技术,通过AI让物联网设备变得更智能、更具自主性,实现机器智能与现实世界之间的连接。AIoT的核心价值在于利用IoT设备采集的真实世界数据,为AI提供训练和推理所需的数据,从而提升AI的实用性和价值。
AIoT与设备连接的价值
AIoT拓展了设备的价值主张,使其价值不仅包括其基本功能,还包括对能源管理等更高级别系统的贡献。设备的总价值由功能价值、AI贡献价值和设备成本共同决定。开发盈利的AIoT设备的关键在于高效地添加AI功能和生态系统连接,并降低成本。
AIoT重新定义设备连接性
AI的爆发式增长对设备连接性提出了新的要求,需要标准的、广泛可用的基于IP的网络,以及能在设备和应用之间实现直接、安全的多厂商通信的软件应用层。这种对设备连接的新定义在垂直领域内将消息分发与消息内容相结合,通过连接的标准化加速产品开发、简化设备安装并降低产品总成本。
标准设备网络
全球存在数百种各具特色的设备网络,但大多数专用网络已无明显差异,只会增加市场阻力和成本。产品公司现在可以从极少的关键设备网络中进行选择,主要包括:
- 局域设备网络:以太网、Wi-Fi、Thread、低功耗蓝牙
- 广域设备网络:蜂窝网络、卫星网络、LP-WAN(如LoRaWAN)
- 专用设备网络:Zigbee、Z-Wave、pre-IP KNX和BACnet等
七种基于标准的设备网络(除LP-WAN外)利用互联网协议可支持大多数主流AIoT应用场景,且除蜂窝网络和卫星网络外,所有无线网络都使用免授权无线电频谱。
标准应用层
互联网协议(IP)使消息能够在承载IP的网络上传输,而应用层则负责标准化消息有效负载的内容,实现设备连接的标准化。应用层需要在任何IP网络上实现安全、私密的端到端通信,并拥有同一种通用语言——同一种数据模型,用于定义特定应用领域内应用与设备之间的通信方式。
Matter——智能家居的标准应用层
Matter是连接标准联盟(CSA)推出的全新智能家居连接标准,旨在实现无缝互操作性。Matter定义了一个应用层,位于网络层传输之上,包含安全和隐私、语义(数据模型)两个独特组成部分。Matter通过身份验证和授权创建并管理安全fabric,同时定义在该fabric内传输的消息的结构和语义。
Matter垂直市场——家庭之外的应用
Matter主要面向住宅环境中的CE产品,但在多户住宅、小型企业、医疗保健等具有类似住宅特征的商业应用场景中也适用。随着Matter的应用加速普及,预计商业客户会在那些Matter可能适用的非住宅垂直领域部署Matter或其变体标准。
连接性考量:家庭和小型企业(HSB)与大型企业
企业通常不愿考虑使用免授权频谱的无线设备连接方案,主要原因是技术限制和对QoS、可靠性的严格要求。然而,随着Wi-Fi 6和Wi-Fi 7性能的提升,以及低功耗设备向Thread靠拢,免授权网络的发展有望进一步加速。对于大多数产品而言,免授权网络是成本最低且应用最广泛的选择,将Wi-Fi、Thread和低功耗蓝牙集成到IoT设备中也变得非常容易。
结论
基于IP的通用连接是AI的中枢神经系统,是用于训练和推理的唯一直接且未筛选的真实数据源。基于AI且对数据需求极大的应用、低成本的联网设备以及基于标准的互操作性相结合,从根本上改变了嵌入式计算的经济模式,其带来的经济和社会效益远远超过单个联网设备价值的总和。AI-IoT飞轮效应将推动IoT的发展与AI的扩张紧密联系在一起,形成强大的数据引力,为IoT发展创造了前所未有的有利环境。