從“互聯網+”到“物聯網×”：以數據為畫布，如何正確打開萬物互聯“應用畫卷”？

西游記里的虛實仙境是東方文化的集體記憶。但即便是想象力天馬行空的吳承恩恐怕也難以相信，五百年后會有這樣一個世界：人聲控制的家電、聰敏好學的機器、不再靠天吃飯的農民、遠在天邊卻仍能望聞問切的郎中。

在這個物理世界與數字技術交織的世界里，一個虛實交融的新天地正在加速成型豐富。

家中智能設備能夠準確預測你的需求，工廠機器能夠自主調節以達到極佳生產效率，城市的各項系統能夠自動協同運作以提供更便捷的生活體驗……而這一切都得益于物聯網技術的不斷延伸以及與各個產業的深入鏈接。作為一場技術重塑的革命，物聯網覆蓋之廣、撬動的價值之大，每年都會為產業界帶來新想象。

目前整體物聯網市場正從“互聯網+”向“物聯網×（作者注：×，此為乘法符號）”轉變，5G、云計算、人工智能等各項技術與物聯網技術的加乘，讓應用市場的畫卷越來越有想象力。其中，AIoT（人工智能物聯網）和IIoT（工業物聯網）的技術躍進成為物聯網技術十分自然的延伸，在過去的一兩年里已經在應用層面落地開花，在各個領域重塑人與世界互動的方式。

以數據為畫布，人工智能為特效，物聯網的畫筆正在各個行業中繪制著一幅充滿活力和想象力的畫卷。

AIoT和IIoT：物聯網的前沿形態

AIoT（人工智能物聯網）和IIoT（工業物聯網）是當今科技領域的兩大前沿概念，它們代表著當前物聯網非常重要的兩個應用領域和發展方向。

01 AIoT和IIoT有什么特點？

AIoT將人工智能與物聯網相結合，賦予物聯網設備更高級別的智能和自主性，以更好地理解和適應用戶需求。其特點包括：海量數據分析和智能化決策、個性化體驗、自我學習能力。

IIoT專注于工業領域的物聯網技術，用于提高生產效率、優化流程和降低成本。其特點包括：傳感器和智能設備應用于工廠和制造業優化生產、設備互聯實現實時通信和協同工作、實時監測設備狀態和預測性維護。

02 AIoT和IIoT通向何方？

隨著邊緣計算和人工智能的融合，AIoT致力于實現更智能化、個性化的用戶體驗，其發展前景包括智能家居、個人健康護理等領域。IIoT則在工業自動化和智能制造方面嶄露頭角，通過5G通信和大數據分析實現生產效率的提升和設備運營的優化。

AIoT和IIoT正引領著“萬物互聯”的發展趨勢，將各種設備、系統和城市基礎設施連接在一起。根據IoT Analytics研究顯示，2022年全球物聯網設備連接設備數量為144億，預計到2025年該數量將突破270億。通過傳感器、云計算和人工智能等技術手段，物聯網正在打造一個無縫交互的網絡，實現設備之間、人機之間的即時通信和數據共享。萬物互聯的趨勢不僅提升了效率和便利性，還為業務模式創新提供了廣闊空間，加速著互聯互通、智能化社會的到來。

圖1：來自IoT Analytics，State of IoT 2022: Number of connected IoT devices growing 18% to 14.4 billion globally

哪些核心技術支持著AIoT和IIoT的發展？

AIoT和IIoT的發展依賴于一系列關鍵技術支持。傳感器收集數據，物聯網連接設備并交換信息，5G提供快速、可靠的通信，人工智能賦予設備智能決策力，這些核心技術相互融合，共同推動著智能物聯網的創新發展。

01 傳感器

傳感器在物聯網的發展中扮演著關鍵角色，是連接現實世界與數字化系統之間的橋梁，通過捕捉物理世界的各種信號，將其轉換為數字信息，為設備、系統和人工智能提供著關鍵輸入。

在AIoT中，傳感器負責收集各種環境數據，這些數據成為人工智能算法的輸入，讓智能系統能夠更好地理解和適應環境，提供更個性化、智能化的服務。例如，在智能家居中，溫度傳感器可以幫助智能恒溫系統自動調節溫度，提高家居舒適度。

在IIoT領域，傳感器的應用更為廣泛，被用于監測工廠生產線上的各種指標，如溫度、壓力、濕度、速度等。這些指標數據讓工廠管理者能夠實時監控和分析生產過程，從而預測性維護、優化生產流程，確保設備安全穩定運行。

例如，通過振動傳感器監測機器設備的振動數據，可以預測設備的故障情況，提前進行維修，避免產生不必要的停機時間和損失。

02 物聯網

物聯網技術是實現連接和數據交換的關鍵，涉及通信協議、云計算、設備間的互聯等各個方面，將各種設備和系統連接在一起，連接設備和交換信息。

其中，IoT通信協議與標準，為設備間數據傳輸提供了規范化框架，包括輕量級的MQTT、面向資源受限設備的CoAP等，確保設備間互操作性和數據交換的高效性。物聯網平臺則充當連接、管理和數據處理中樞，常見的物聯網平臺包括AWS IoT、Microsoft Azure IoT、Google Cloud IoT等。它們提供了各種數據接口和管理工具，幫助用戶更輕松地管理物聯網設備和利用數據。

另一方面，云計算和云存儲提供了強大算力和存儲能力，允許設備上傳數據至云端進行處理，支持大規模數據分析、人工智能模型優化，為物聯網中的智能決策和預測性分析提供關鍵支持。

這些技術組成部分相互配合，構建了物聯網的基礎設施，使得設備間通信更加高效可靠，數據處理更為智能化。

03 5G通信

作為流行的移動通信[gh1] [MOU2] 技術，5G提供了比以往更快、更可靠的通信連接，對于構建智能、高效的物聯網至關重要。

在AIoT中，5G的高速傳輸和低延遲特性，為智能設備間實時數據交換提供了支持，這對于智能決策、個性化服務等方面至關重要。例如，在智能家居中，各種智能設備通過5G高速通信，能夠迅速響應用戶指令，實現更高效的家居管理。

在工業物聯網領域，5G能夠支持大規模設備間實時數據傳輸，將生產線上的設備、機器人以及其他智能設備高效連接，提供實時監測和控制，從而提升生產效率和質量。5G通信的高并發和廣覆蓋特性成為了大規模設備互聯的技術前提。

04 人工智能

人工智能是AIoT和IIoT快速發展的核心推動力。AI賦予物聯網設備更高級的智能，使之能夠學習、理解和適應環境。通過機器學習和深度學習等技術，設備能夠不斷改進自身性能。例如，智能家居設備能夠自動調節溫度、光線和安防系統，以適應居住者的習慣和需求。

此外，AI使物聯網設備能夠從海量數據中發現模式和趨勢，并做出預測性決策。在工業領域，這種能力可以用于預測設備故障，減少停機時間，提高生產效率。AI技術在邊緣計算中的應用也大大提升了物聯網設備的智能等級。通過在設備端處理數據并進行分析，邊緣智能可以避免數據傳輸延遲，實現更快速、實時的響應。

總體來看，AI技術使物聯網設備更好地理解用戶需求和行為模式，智能語音助手、智能推薦系統等技術的應用將帶來更個性化的服務和更優質的用戶體驗。

圖2：來自How Artificial Intelligence Will Impact the Internet of Things?

IoT X：徐徐展開的物聯網應用畫卷

如今，“IoT X”代表著物聯網的不斷擴展與變革，展現著一個充滿無限可能性的物聯網應用畫卷。它不僅連接了設備和系統，更是智能化、個性化服務和智慧決策的催化劑，深刻改變著我們的日常生活、工業生產、城市管理等各個領域。

01 工業制造：智能制造與工廠自動化

物聯網技術已經被廣泛用于了工業生產和制造中，智能化的生產方式大幅提高了工業生產的效率和質量。西門子在2017年首次推出了名為MindSphere的工業物聯網平臺，該平臺將工廠的傳感器、設備和制造系統連接起來，實現對設備運行狀態、生產效率以及能源利用情況等的實時監測和分析。

2023年4月西門子又推出了Industrial Operations X，一個致力于自動化和操作工業生產的開放且可互操作的產品組合。這個解決方案將MindSphere整合為Insights Hub，并作為Industrial Operations X和西門子Xcelerator生態系統的關鍵部分。Industrial Operations X匯聚了IT和自動化領域的先進技術，包括低代碼、邊緣計算、云計算和AI，旨在使工廠和生產線更加靈活和模塊化，具備更快速的客戶響應能力。

02 健康醫療：遠程醫療與設備智能化

物聯網在醫療領域涵蓋了遠程醫療、智能醫療設備以及醫療設施管理等各個方面，為醫療保健帶來了更高效、便捷和個性化的服務。

比如，Teladoc Health公司利用物聯網技術建立了一個遠程醫療平臺，目前已為患者提供超過5000萬次的遠程醫療服務。該平臺支持患者與醫生進行視頻會診，也可以通過連接的智能設備測量血壓、血糖等數據，并將這些數據實時傳輸給醫生，使醫生能夠遠程監控患者的健康狀況，并及時調整治療方案。這種遠程醫療平臺有效地利用物聯網技術，為患者提供了便利、高效的醫療服務，尤其對于需要長期監測的慢性病患者和那些無法輕易前往醫院的人群來說，有著重要意義。

圖3：來自Teladoc Health官網

03 城市智能：智能管理系統

物聯網在智能城市管理中扮演著關鍵角色，幫助城市實現交通優化、能源高效利用、環境監測以及公共安全等全方位的智能和高效化。

近些年來，亞馬遜、谷歌、阿里巴巴等科技公司都在利用物聯網技術建設智慧城市，其中阿里巴巴與杭州合作的“城市大腦”項目是一個典型案例。傳感器和攝像頭實時收集交通數據、智能電網利用傳感器監測電力需求和供應情況實現動態能源分配、智能垃圾桶自動檢測填充度并安排優秀的收集路線等等?；谖锫摼W技術，平臺通過整合數據，為城市提供智能化、高效化的治理和服務，有效提升了城市的可持續發展能力。

04 農業領域：數據驅動的農業決策

物聯網技術在農業領域的應用也越來越廣泛和多樣化，涵蓋了精準農業管理、智能灌溉施肥、畜牧業監測、農業機械自動化和供應鏈管理等方面。通過傳感器監測環境、植物生長和動物健康狀況，農民能夠實現農業的精細化管理，更好地利用資源、提高產量和質量。

從2017年開始，華為宣布進軍智慧農業產業，探索將物聯網技術廣泛使用于農業生產中。華為利用其在5G技術領域的領先優勢，高速連接使得數據可以實時收集和傳輸。通過部署的傳感器和設備，收集土壤、氣候和作物生長的數據，并將數據上傳至云端進行分析和處理。分析結果為農民提供了更準確的農業管理指導。華為智能農業解決方案也通過連接農業機械和自動化設備，實現了如根據土壤情況和作物需求自動調整施肥、灌溉等自主化決策和操作。

結語

本文探討了AIoT和IIoT在智慧生活、工業制造和城市管理等領域的應用，強調了物聯網技術在不同行業中的關鍵性。物聯網的發展將推動智能化設備和系統走入日常生活，人工智能技術和物聯網也將更深度整合，對商業模式和社會生活帶來潛在影響。物聯網應用的廣泛普及和不斷創新的發展前景將深刻改變各行業的運作方式，為未來的智能化生活和產業發展帶來巨大機遇。

參考文獻

1. State of IoT 2022: Number of connected IoT devices growing 18% to 14.4 billion globally

2. How Artificial Intelligence Will Impact the Internet of Things?

3. MindSphere — 物聯網（IoT）解決方案

4. 智慧農業：解決全球饑荒不再是夢