AIoT是什么?為何突然變成了智能制造的主流趨勢?
人工智能(AI)與物聯網(IoT)的結合創造出了智能裝置,這些智能裝置能夠自行學習、分析并做出決策,為人類帶來更加便利的生活,例如:自動駕駛、智能穿戴裝置等,可以應用于各種產業。
本篇文章將會簡單說明什么是AIoT?它所需要的「關鍵技術」有哪些?以及AIoT 能帶來哪些好處?
AIoT 是什么?
AIoT 英文全稱為「Artificial Intelligence of Things」,中文稱為「人工智能物聯網」,顧名思義就是將人工智能(Artificial Intelligence,AI)與物聯網(Internet of Things,IoT)這兩種技術相互結合。
在AIoT的技術中,人工智能(AI)與物聯網(IoT)的關系就如同人體的大腦與感官,利用感官搜集周遭的資訊再傳達至大腦來做出反應。因此,人工智能(AI)與物聯網(IoT)的結合便能達到更高的效率,可以強化數據管理和分析,同時改善人類與機器的互動。
AIoT 常見的技術與設備
(1) 嵌入式系統與感測器
傳統IoT 的數據搜集方式大多都是利用搭載嵌入式系統的感測器,在搜集到數據后通過網絡上傳至云端進行運算。
目前的嵌入式系統逐漸走向微型化、智能化并導入至感測器,當嵌入式裝置也被賦予AI 的能力,便能交由感測器進行即時處理,感測器所接收到的數據不一定要回傳至云端進行運算,而是在邊緣節點就能進行即時處理,這也就是所謂的「邊緣運算(Edge Computing)」,即使是在沒有網絡的地方也沒有問題。
(2) 云端運算與分析
云端服務是傳統IoT中不可或缺的要角,可區分為「基礎設施」、「平臺」與「軟體」三種服務模式。
隨著感測器的增加,搜集的數據量也越來越大,原先使用的數據分析工具已逐漸不堪應付數據增長的速度,且人力資源有限,因此與AI之間就產生了強烈的整合需求,借助AI的力量,就能夠將不斷累積的大數據再加以利用、分析并轉化發揮出最大收益。
而要在大數據中快速獲得運算結果,通常需要使用工作站或伺服器這類專門處理高工作負載的電腦,才能夠支援高速運算所需的效能。
(3) 5G 通訊技術
「高速率」、「大連接」與「低延遲」是5G 的三大特性,其中的「低延遲」更是促成AIoT 普及的關鍵之一,指的是數據的接收端能夠立即收到傳輸端的請求并即時做出反應。
AIoT 可為企業帶來的好處
(1) 提升運作效率
AIoT 可以分析出人類肉眼所無法發現的即時運作模式,并可以將此模式設定為運作條件,即可協助進行最佳化的生產流程并改善,進而提高工作效率。
(2) 改善風險管理
AIoT 可以做到預測性的分析,并主動安排維護的時程來避免設備發生異常或故障,進而提高安全性也能降低因為設備停機所造成的損失。
(3) 改善客戶體驗
AIoT 具備從數據中學習、分析并做出決策的能力,而且能夠根據數據量的累積不斷進化,以便更全面地分析出客戶的需求,能夠提供個人化、客制化的服務,大幅提升客戶滿意度。
(4) 降低營運成本
隨著AIoT 將數據分析、運算逐漸帶往邊緣處理,能夠減少傳輸到云端的數據量,也減輕了網絡負載,能夠降低與云端服務或云端連接的相關成本。
目前AIoT 所面臨的兩大考驗
(1) 完善的通信安全機制
隨著萬物皆可聯網的時代來臨,通信安全的挑戰也日益升高,AIoT 的數據處理流程大致可分為搜集、傳輸、運算與決策等,一旦數據透過網絡傳輸無論是感測端、裝置端或是應用端,都會產生通信安全的風險,而IT的首要目標就是要保護數據安全,讓數據時刻保持機密性、完整性與可用性。
(2) 穩定的網絡連線
也因萬物皆聯網,同時也變得更加依賴網絡,雖然說AIoT 執行邊緣運算可不必將所有數據上傳云端,但在數據保存、云端運算等部分仍然需要倚靠網絡,因此如何保持網絡的穩定性,不讓停電導致整套系統停止運作,也是執行AIoT 時需重視的課題。
AIoT 常見問題
(1) AIoT與IoT有什么差別?
近年來IoT已經廣為人知,后來又衍伸出AIOT與IIOT 等字詞,它們有什么差別呢?
過往IoT技術扮演了重要的基礎感測角色,透過將搜集到的數據上傳至云端進行分析、運算或共享,并提供可靠的洞察通信來協助制定行動與決策。
AIoT并非一種全新的技術,而是將AI與IoT這兩種成熟的技術相結合,屬于一種新的IoT 應用型態,透過AI的機器學習、深度學習及認知能力來強化IoT,也能執行邊緣運算,讓數據無須上云也能即時響應,讓設備從「自動化」逐漸轉變為「智能化」。
(2) AIoT與IIoT有什么差別?
我們可以把工業物聯網(IIoT)看作是物聯網(IoT)的一個分類,指的是將物聯網應用在「工業領域」上,范圍涉及「生產制造」與「能源管理」,透過生產機械上的感測器以網絡連接至電腦的工業應用程序,而這樣的技術僅是實現工業4.0 的基礎,有助于下一階段提升生產力及加快生產效率的進行。
而人工智慧物聯網(AIoT)屬于工業4.0的核心技術之一,在物聯網(IoT)的技術基礎上再加上一項人工智慧(AI)的技術來增強物聯網的裝置,例如:機器學習(Machine learning),能夠將搜集到的資料做進一步的分析來進行生產流程的改善或是預防性的維修。