物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論 課件 第4章 認識物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層技術(shù) 任務(wù)3 認識人工智能技術(shù)27-28講；任務(wù)4 認識物聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)29-30

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物聯(lián)網(wǎng)將智能感知技術(shù)、識別技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)與實物的融合中。物聯(lián)網(wǎng)中的大量應(yīng)用（智慧工業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市、智慧醫(yī)療等）都是和云計算、大數(shù)據(jù)結(jié)合在一起的，人工智能也是其中的一部分，并且離不開物聯(lián)網(wǎng)平臺的參與。

本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層技術(shù)，云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)平臺都是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層技術(shù)的典型代表。

物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論點擊此處結(jié)束放映本章主要內(nèi)容：任務(wù)1認識云計算技術(shù)任務(wù)2認識大數(shù)據(jù)技術(shù)任務(wù)3認識人工智能技術(shù)任務(wù)4認識物聯(lián)網(wǎng)平臺認識云計算技術(shù)1.1認識大數(shù)據(jù)技術(shù)1.2認識人工智能技術(shù)1.3認識物聯(lián)網(wǎng)平臺1.4物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

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本任務(wù)將帶領(lǐng)大家了解人工智能的基礎(chǔ)知識，幫助大家認識人工智能的定義與應(yīng)用，人工智能的起源與發(fā)展，人工智能相關(guān)概念及研究領(lǐng)域，人工智能的類型及其與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系。認識人工智能技術(shù)1.3物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論引導(dǎo)案例——AlphaGo的故事

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圍棋是中國的國粹，變化繁多，判斷模糊，是世界上最具挑戰(zhàn)性的棋類游戲之一。2015年10月，谷歌AlphaGo以5∶0完勝歐洲圍棋冠軍樊麾（職業(yè)二段），引起了圍棋界的廣泛關(guān)注。2016年3月，萬眾矚目的人機大戰(zhàn)——AlphaGo對戰(zhàn)韓國著名圍棋世界冠軍李世石（職業(yè)九段），以4∶1的懸殊比分戰(zhàn)勝了李世石，引起了全人類的廣泛關(guān)注。2017年1月，AlphaGo以“大師”的網(wǎng)名，網(wǎng)上以60∶0戰(zhàn)勝“弈城”和“野狐”當(dāng)時最優(yōu)秀的人類棋手。2017年5月，AlphaGo以3︰0戰(zhàn)勝—柯潔（職業(yè)九段）。物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論引導(dǎo)案例——ChatGPT火遍全球

點擊此處結(jié)束放映2022年末，人工智能實驗室OpenAI發(fā)布ChatGPT自然語言生成式模型。支持：普通聊天、信息咨詢、撰寫詩詞作文、修改代碼、流暢對答、寫劇本、辯證分析問題、糾錯等，這讓記者、編輯、程序員等從業(yè)者都感受到了威脅，更不乏其將取代谷歌搜索引擎之說。特斯拉創(chuàng)始人馬斯克稱：“許多人陷入了瘋狂ChatGPT循環(huán)中?！北葼枴どw茨評論ChatGPT：其重要性不亞于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)明。物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.3.1人工智能的定義人工智能分為“人工”和“智能”兩部分，“人工”就是人力所能創(chuàng)造的，通常意義下指人工系統(tǒng)?！爸悄堋钡母拍钶^難界定，目前沒有統(tǒng)一的定義。

人工智能是嵌入機器中的智能，不是人的智能，但能像人那樣思考，也可能超過人的智能。人工智能機器經(jīng)過訓(xùn)練后可以模仿人類或動物的智能、情感和行為。換句話說，人工智能是一種計算機程序，其開發(fā)方式使其擁有自己的思維，并從實驗中學(xué)習(xí)。人工智能是研究和開發(fā)用于模擬、延伸、擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，是計算機科學(xué)的一個分支。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.3.2人工智能應(yīng)用人工智能+工業(yè)、人工智能+司法、人工智能+家居、人工智能+客服、人工智能+城市、人工智能+車載、人工智能+醫(yī)療、人工智能+機器、人工智能+營銷、人工智能+運營商、人工智能+撰寫、人工智能+翻譯等。

機器下棋；自動駕駛；語音合成；知識競賽；紙筆閱卷，達到人類專家的水平；語音識別；語音評測；撰寫新聞；人臉識別；機器翻譯；應(yīng)聘程序員，ChatGPT通過谷歌Level3級別工程師的入職測試。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論人工智能涉及的應(yīng)用領(lǐng)域與技術(shù)架構(gòu)點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

4.3.3人工智能的起源與發(fā)展

人的智能表現(xiàn)為：能夠借助語言、圖形和文字，進行深層次交流；能夠通過學(xué)習(xí)和思考，掌握新知識；能夠通過科學(xué)研究，提出新理論和新方法，認識客觀規(guī)律；能夠通過技術(shù)發(fā)明，制造新的工具，提高勞動生產(chǎn)率，改善生活質(zhì)量。1.人工智能的萌芽

1950年，英國科學(xué)家艾倫·圖靈首次研究如下問題：機器能否具備人類那樣的思維能力？他在《心智》雜志上發(fā)表了一篇題為“計算機器與心智”的文章，提出了“機器能不能思考？”這一課題，被稱為人工智能之父。

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圖靈發(fā)明了圖靈測試，圖靈測試是一種測試機器是否具有人類思維能力的方法。一個人向計算機發(fā)問，計算機進行回答，若人不能夠判斷與之交流的是人還是計算機，則計算機通過了圖靈測試，即計算機具有智能。

圖靈被譽為計算機科學(xué)之父和人工智能之父。為了紀念他，美國計算機學(xué)會（ACM）設(shè)立了圖靈獎，每年頒發(fā)一次，表彰在計算機科學(xué)領(lǐng)域做出了重大貢獻的科學(xué)家們，這個獎被譽為計算機界的諾貝爾獎。2．人工智能的誕生1956年夏季，以克勞德·香農(nóng)、約翰·麥卡錫等為首的一批年輕科學(xué)家在美國達特茅斯學(xué)院舉辦研討會，研究如何讓機器具有思維能力，約翰·麥卡錫首次提出“人工智能”的概念，它標(biāo)志著“人工智能”新興學(xué)科的正式誕生。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

3．人工智能的發(fā)展3次浪潮（1）人工智能的第一個黃金期（第1次浪潮）（2）人工智能的低谷期（3）人工智能的繁榮期（第2次浪潮）（4）人工智能的“冬天”（5）人工智能的復(fù)興（第3次浪潮）

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.3.4人工智能的相關(guān)概念及研究領(lǐng)域1．機器學(xué)習(xí)所謂機器學(xué)習(xí)，就是以統(tǒng)計分析為依據(jù)，為計算機提供足夠多的學(xué)習(xí)樣本，讓計算機通過自我學(xué)習(xí)掌握其中的規(guī)律，進而解決問題，即利用數(shù)據(jù)訓(xùn)練出模型，然后使用模型預(yù)測的一種方法。機器學(xué)習(xí)是一門多領(lǐng)域交叉學(xué)科，涉及概率論、統(tǒng)計學(xué)、逼近論、算法復(fù)雜度、模式識別、計算機視覺、數(shù)據(jù)挖掘、自然語言處理等多門學(xué)科。

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2．人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模仿大腦的結(jié)構(gòu)提出的一種機器學(xué)習(xí)方法。從20世紀80年代初開始，以美國學(xué)者約翰·霍普菲爾德為首的一批學(xué)者致力于研究人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理及其應(yīng)用，提出了Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念及其學(xué)習(xí)算法。在當(dāng)時，計算機性能有限，樣本數(shù)據(jù)有限，深度學(xué)習(xí)算法沒能得到很好的應(yīng)用。如今，人工智能不再以了解大腦結(jié)構(gòu)為前提，而是依靠計算機強大的計算能力、存儲能力，以及互聯(lián)網(wǎng)海量的樣本數(shù)據(jù)，運用以深度學(xué)習(xí)和強化學(xué)習(xí)為代表的機器學(xué)習(xí)方法進行蠻力學(xué)習(xí)，實現(xiàn)人工智能。在新思路的指引下，人工智能取得了重大突破。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論3．人工智能的研究領(lǐng)域目前人工智能的研究領(lǐng)域包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等；研究內(nèi)容包括認知建模、知識學(xué)習(xí)、推理及應(yīng)用、機器感知、機器思維、機器學(xué)習(xí)、機器行為和智能系統(tǒng)等。斯坦福大學(xué)的“人工智能百年研究”報告——《2030年的人工智能與生活》中指出，人工智能的研究趨勢主要有大規(guī)模機器學(xué)習(xí)、協(xié)同系統(tǒng)、深度學(xué)習(xí)、眾包和人類計算、強化學(xué)習(xí)、算法博弈理論與計算機社會選擇、計算機視覺、物聯(lián)網(wǎng)、自然語言處理、神經(jīng)形態(tài)計算。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

人工智能有以下四種類型：（1）反應(yīng)型人工智能。

最古老、不存儲記憶、不學(xué)習(xí)。（2）記憶型人工智能。從以前收集的數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)、接受了大量數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，利用記憶來定義當(dāng)前問題的解決方案。（3）心智理論。

有能力理解人類的欲望、意圖，并根據(jù)人工智能理論形成決策。（4）自我意識。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

4.3.6人工智能與物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的結(jié)合帶來了AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）的概念。其中人工智能是核心技術(shù)能力，物聯(lián)網(wǎng)是產(chǎn)業(yè)落地場景。人工智能與物聯(lián)網(wǎng)的融合，本質(zhì)上就是將人工智能的能力注入物聯(lián)網(wǎng)的場景之中，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、智能化改造，進而推動實體產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。1．物聯(lián)網(wǎng)為人工智能提供強有力的數(shù)據(jù)擴展。2．人工智能有助于物聯(lián)網(wǎng)提高運營效率。

解讀發(fā)展趨勢，并對未來事件做出預(yù)測，促使互聯(lián)設(shè)備間更好地協(xié)同工作，人工智能讓物聯(lián)網(wǎng)更加智能化。3．人工智能與物聯(lián)網(wǎng)相輔相成，密不可分。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

點擊此處結(jié)束放映書面作業(yè)：1.什么是人工智能？2.簡述機器學(xué)習(xí)。3.簡述人工智能的類型。物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

點擊此處結(jié)束放映實踐作業(yè)：

兩個同學(xué)組成一組，討論人工智能迎來發(fā)展新機遇的原因及未來發(fā)展趨勢，并進行主題匯報，限時3分鐘。物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

點擊此處結(jié)束放映感謝聆聽物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

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物聯(lián)網(wǎng)將智能感知技術(shù)、識別技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)與實物的融合中。物聯(lián)網(wǎng)中的大量應(yīng)用（智慧工業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市、智慧醫(yī)療等）都是和云計算、大數(shù)據(jù)結(jié)合在一起的，人工智能也是其中的一部分，并且離不開物聯(lián)網(wǎng)平臺的參與。

本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層技術(shù)，云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)平臺都是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層技術(shù)的典型代表。

物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論點擊此處結(jié)束放映本章主要內(nèi)容：任務(wù)1認識云計算技術(shù)任務(wù)2認識大數(shù)據(jù)技術(shù)任務(wù)3認識人工智能技術(shù)任務(wù)4認識物聯(lián)網(wǎng)平臺認識云計算技術(shù)1.1認識大數(shù)據(jù)技術(shù)1.2認識人工智能技術(shù)1.3認識物聯(lián)網(wǎng)平臺1.4物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

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在本任務(wù)中，我們將了解物聯(lián)網(wǎng)平臺的產(chǎn)生背景、物聯(lián)網(wǎng)平臺的功能和類型，以及物聯(lián)網(wǎng)平臺的作用，了解并調(diào)研市面上常見的物聯(lián)網(wǎng)平臺。 認識物聯(lián)網(wǎng)平臺1.4物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論引導(dǎo)案例——物聯(lián)網(wǎng)平臺助力汽車制造商

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當(dāng)前汽車行業(yè)向智能互聯(lián)應(yīng)用轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，該汽車制造商希望利用車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、智能座艙等技術(shù)來打造有競爭力的智能汽車。

該汽車制造商基于阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)了實時監(jiān)測車輛電池狀態(tài)、能耗曲線能力可視化及軟硬件OTA（空中激活）升級等；構(gòu)建了手機App對車輛實時信息獲取、遠程控制車輛等功能。

物聯(lián)網(wǎng)平臺的高穩(wěn)定性、低時延為其提供了毫秒級遠程控制的高質(zhì)量體驗。物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.4.1物聯(lián)網(wǎng)平臺的產(chǎn)生背景

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已進入“跨界融合、集成創(chuàng)新、規(guī)模應(yīng)用、生態(tài)加速”的2.0產(chǎn)業(yè)爆發(fā)期，但是物聯(lián)網(wǎng)在技術(shù)、管理、成本、政策、安全等方面和以往的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)存在許多不同：①感知層的數(shù)據(jù)多源異構(gòu)，不同的設(shè)備有不同的接口、不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；②網(wǎng)絡(luò)層由于使用的網(wǎng)絡(luò)類型不同，因而存在不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；③應(yīng)用層也因行業(yè)的應(yīng)用方向不同而存在不同的應(yīng)用協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展面臨著諸多難題：①上線周期長：新業(yè)務(wù)上線周期長，應(yīng)用碎片化，開發(fā)周期長，產(chǎn)品上市慢；②設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)多：設(shè)備眾多，集成困難，終端/傳感器廠家眾多，協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一；③網(wǎng)絡(luò)選擇難：網(wǎng)絡(luò)類型多，網(wǎng)絡(luò)連接復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)安全性要求、實時性要求、服務(wù)質(zhì)量要求達標(biāo)難。

需建立統(tǒng)一的體系架構(gòu)和統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，物聯(lián)網(wǎng)平臺誕生，起終端接入解耦、能力開放、安全可靠的支撐作用，物聯(lián)網(wǎng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

物聯(lián)網(wǎng)平臺4段主要的發(fā)展階段：①萌芽階段（2009—2014年）；②成長階段（2015—2017年）：2017年，以NB-IoT為代表的LPWAN技術(shù)，使水表、煙感、共享單車等應(yīng)用的落地；③探索階段（2018—2023年）：IaaS市場逐步成熟，公有云廠商從云平臺深入物聯(lián)網(wǎng)云平臺；一部分物聯(lián)網(wǎng)云平臺企業(yè)將連接管理平臺發(fā)展為應(yīng)用使能平臺。④穩(wěn)定階段（2023年以后）：5G時代，關(guān)注軟件平臺和垂直行業(yè)應(yīng)用，深度挖掘物聯(lián)網(wǎng)帶來的商業(yè)價值。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

業(yè)界較有代表性的物聯(lián)網(wǎng)平臺有：華為OceanConnect平臺、中移物聯(lián)網(wǎng)OneNET平臺、阿里云Link平臺、京東智能助手小京魚、騰訊云物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺IoTExplorer、新華三物聯(lián)網(wǎng)、小米IoT開發(fā)者平臺、IBMWatsonIoT連接設(shè)備、傳感器和網(wǎng)關(guān)、ThingWorx工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺、浪潮云洲工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、機智云全球領(lǐng)先的智能硬件軟件自助開發(fā)及物聯(lián)網(wǎng)(IoT)云服務(wù)平臺等。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.4.2物聯(lián)網(wǎng)平臺的概念

由物聯(lián)網(wǎng)中間件這一概念逐步演進形成。

物聯(lián)網(wǎng)平臺是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與云計算的融合，是架設(shè)在IaaS層上的PaaS軟件，通過聯(lián)動感知層和應(yīng)用層，向下連接、管理物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，歸集、存儲感知數(shù)據(jù)，向上提供應(yīng)用開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)接口和共性工具模塊，以SaaS軟件的形態(tài)間接觸達最終用戶（也存在部分行業(yè)為云平臺軟件，如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)），通過對數(shù)據(jù)的處理、分析和可視化，驅(qū)動理性、高效決策。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.4.3物聯(lián)網(wǎng)平臺層及其功能

是聯(lián)動感知層和應(yīng)用層的中樞系統(tǒng)，起承上啟下的作用。

物聯(lián)網(wǎng)平臺向下連接海量設(shè)備，可為設(shè)備提供安全可靠的連接通信能力，支撐數(shù)據(jù)上報至云端，向上提供云端API，服務(wù)端通過調(diào)用云端API將指令下發(fā)至設(shè)備端，實現(xiàn)遠程控制。

物聯(lián)網(wǎng)平臺層以感知數(shù)據(jù)為養(yǎng)分，通過各類物聯(lián)網(wǎng)平臺對數(shù)據(jù)的加工，向下游應(yīng)用賦能，呈現(xiàn)出從上游終端到下游應(yīng)用數(shù)據(jù)價值逐步升遷的邏輯。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論點擊此處結(jié)束放映圖4-11

物聯(lián)網(wǎng)四層架構(gòu)中的物聯(lián)網(wǎng)平臺層物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.4.4物聯(lián)網(wǎng)平臺的分類

按照邏輯關(guān)系可分為：CMP、DMP、AEP、BAP

4種類型。目前市面上的任意一個物聯(lián)網(wǎng)平臺都沒有將這4種類型全部包括，而只含其中的2～3種。點擊此處結(jié)束放映圖4-12

物聯(lián)網(wǎng)平臺的分類物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論1.連接管理平臺CMP

CMP通常指基于電信運營商網(wǎng)絡(luò)（蜂窩移動通信網(wǎng)、LTE等）提供可連接性管理、優(yōu)化、終端管理、維護等功能的平臺。

全球化的CMP主要有三家：Cisco的Jasper平臺、愛立信的DCP、Vodafone的GDSP，其中Jasper平臺最大。2.設(shè)備管理平臺DMP

物聯(lián)網(wǎng)DMP往往集成在端到端的全套設(shè)備