从“互联网+”到“物联网×”：以数据为画布，如何正确打开万物互联“应用画卷”？

西游记里的虚实仙境是东方文化的集体记忆。但即便是想象力天马行空的吴承恩恐怕也难以相信，五百年后会有这样一个世界：人声控制的家电、聪敏好学的机器、不再靠天吃饭的农民、远在天边却仍能望闻问切的郎中。

在这个物理世界与数字技术交织的世界里，一个虚实交融的新天地正在加速成型丰富。

家中智能设备能够准确预测你的需求，工厂机器能够自主调节以达到极佳生产效率，城市的各项系统能够自动协同运作以提供更便捷的生活体验……而这一切都得益于物联网技术的不断延伸以及与各个产业的深入链接。作为一场技术重塑的革命，物联网覆盖之广、撬动的价值之大，每年都会为产业界带来新想象。

目前整体物联网市场正从“互联网+”向“物联网×（作者注：×，此为乘法符号）”转变，5G、云计算、人工智能等各项技术与物联网技术的加乘，让应用市场的画卷越来越有想象力。其中，AIoT（人工智能物联网）和IIoT（工业物联网）的技术跃进成为物联网技术十分自然的延伸，在过去的一两年里已经在应用层面落地开花，在各个领域重塑人与世界互动的方式。

以数据为画布，人工智能为特效，物联网的画笔正在各个行业中绘制着一幅充满活力和想象力的画卷。

AIoT和IIoT：物联网的前沿形态

AIoT（人工智能物联网）和IIoT（工业物联网）是当今科技领域的两大前沿概念，它们代表着当前物联网非常重要的两个应用领域和发展方向。

01 AIoT和IIoT有什么特点？

AIoT将人工智能与物联网相结合，赋予物联网设备更高级别的智能和自主性，以更好地理解和适应用户需求。其特点包括：海量数据分析和智能化决策、个性化体验、自我学习能力。

IIoT专注于工业领域的物联网技术，用于提高生产效率、优化流程和降低成本。其特点包括：传感器和智能设备应用于工厂和制造业优化生产、设备互联实现实时通信和协同工作、实时监测设备状态和预测性维护。

02 AIoT和IIoT通向何方？

随着边缘计算和人工智能的融合，AIoT致力于实现更智能化、个性化的用户体验，其发展前景包括智能家居、个人健康护理等领域。IIoT则在工业自动化和智能制造方面崭露头角，通过5G通信和大数据分析实现生产效率的提升和设备运营的优化。

AIoT和IIoT正引领着“万物互联”的发展趋势，将各种设备、系统和城市基础设施连接在一起。根据IoT Analytics研究显示，2022年全球物联网设备连接设备数量为144亿，预计到2025年该数量将突破270亿。通过传感器、云计算和人工智能等技术手段，物联网正在打造一个无缝交互的网络，实现设备之间、人机之间的即时通信和数据共享。万物互联的趋势不仅提升了效率和便利性，还为业务模式创新提供了广阔空间，加速着互联互通、智能化社会的到来。

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

哪些核心技术支持着AIoT和IIoT的发展？

AIoT和IIoT的发展依赖于一系列关键技术支持。传感器收集数据，物联网连接设备并交换信息，5G提供快速、可靠的通信，人工智能赋予设备智能决策力，这些核心技术相互融合，共同推动着智能物联网的创新发展。

01 传感器

传感器在物联网的发展中扮演着关键角色，是连接现实世界与数字化系统之间的桥梁，通过捕捉物理世界的各种信号，将其转换为数字信息，为设备、系统和人工智能提供着关键输入。

在AIoT中，传感器负责收集各种环境数据，这些数据成为人工智能算法的输入，让智能系统能够更好地理解和适应环境，提供更个性化、智能化的服务。例如，在智能家居中，温度传感器可以帮助智能恒温系统自动调节温度，提高家居舒适度。

在IIoT领域，传感器的应用更为广泛，被用于监测工厂生产线上的各种指标，如温度、压力、湿度、速度等。这些指标数据让工厂管理者能够实时监控和分析生产过程，从而预测性维护、优化生产流程，确保设备安全稳定运行。

例如，通过振动传感器监测机器设备的振动数据，可以预测设备的故障情况，提前进行维修，避免产生不必要的停机时间和损失。

02 物联网

物联网技术是实现连接和数据交换的关键，涉及通信协议、云计算、设备间的互联等各个方面，将各种设备和系统连接在一起，连接设备和交换信息。

其中，IoT通信协议与标准，为设备间数据传输提供了规范化框架，包括轻量级的MQTT、面向资源受限设备的CoAP等，确保设备间互操作性和数据交换的高效性。物联网平台则充当连接、管理和数据处理中枢，常见的物联网平台包括AWS IoT、Microsoft Azure IoT、Google Cloud IoT等。它们提供了各种数据接口和管理工具，帮助用户更轻松地管理物联网设备和利用数据。

另一方面，云计算和云存储提供了强大算力和存储能力，允许设备上传数据至云端进行处理，支持大规模数据分析、人工智能模型优化，为物联网中的智能决策和预测性分析提供关键支持。

这些技术组成部分相互配合，构建了物联网的基础设施，使得设备间通信更加高效可靠，数据处理更为智能化。

03 5G通信

作为流行的移动通信[gh1] [MOU2] 技术，5G提供了比以往更快、更可靠的通信连接，对于构建智能、高效的物联网至关重要。

在AIoT中，5G的高速传输和低延迟特性，为智能设备间实时数据交换提供了支持，这对于智能决策、个性化服务等方面至关重要。例如，在智能家居中，各种智能设备通过5G高速通信，能够迅速响应用户指令，实现更高效的家居管理。

在工业物联网领域，5G能够支持大规模设备间实时数据传输，将生产线上的设备、机器人以及其他智能设备高效连接，提供实时监测和控制，从而提升生产效率和质量。5G通信的高并发和广覆盖特性成为了大规模设备互联的技术前提。

04 人工智能

人工智能是AIoT和IIoT快速发展的核心推动力。AI赋予物联网设备更高级的智能，使之能够学习、理解和适应环境。通过机器学习和深度学习等技术，设备能够不断改进自身性能。例如，智能家居设备能够自动调节温度、光线和安防系统，以适应居住者的习惯和需求。

此外，AI使物联网设备能够从海量数据中发现模式和趋势，并做出预测性决策。在工业领域，这种能力可以用于预测设备故障，减少停机时间，提高生产效率。AI技术在边缘计算中的应用也大大提升了物联网设备的智能等级。通过在设备端处理数据并进行分析，边缘智能可以避免数据传输延迟，实现更快速、实时的响应。

总体来看，AI技术使物联网设备更好地理解用户需求和行为模式，智能语音助手、智能推荐系统等技术的应用将带来更个性化的服务和更优质的用户体验。

图2：来自How Artificial Intelligence Will Impact the Internet of Things?

IoT X：徐徐展开的物联网应用画卷

如今，“IoT X”代表着物联网的不断扩展与变革，展现着一个充满无限可能性的物联网应用画卷。它不仅连接了设备和系统，更是智能化、个性化服务和智慧决策的催化剂，深刻改变着我们的日常生活、工业生产、城市管理等各个领域。

01 工业制造：智能制造与工厂自动化

物联网技术已经被广泛用于了工业生产和制造中，智能化的生产方式大幅提高了工业生产的效率和质量。西门子在2017年首次推出了名为MindSphere的工业物联网平台，该平台将工厂的传感器、设备和制造系统连接起来，实现对设备运行状态、生产效率以及能源利用情况等的实时监测和分析。

2023年4月西门子又推出了Industrial Operations X，一个致力于自动化和操作工业生产的开放且可互操作的产品组合。这个解决方案将MindSphere整合为Insights Hub，并作为Industrial Operations X和西门子Xcelerator生态系统的关键部分。Industrial Operations X汇聚了IT和自动化领域的先进技术，包括低代码、边缘计算、云计算和AI，旨在使工厂和生产线更加灵活和模块化，具备更快速的客户响应能力。

02 健康医疗：远程医疗与设备智能化

物联网在医疗领域涵盖了远程医疗、智能医疗设备以及医疗设施管理等各个方面，为医疗保健带来了更高效、便捷和个性化的服务。

比如，Teladoc Health公司利用物联网技术建立了一个远程医疗平台，目前已为患者提供超过5000万次的远程医疗服务。该平台支持患者与医生进行视频会诊，也可以通过连接的智能设备测量血压、血糖等数据，并将这些数据实时传输给医生，使医生能够远程监控患者的健康状况，并及时调整治疗方案。这种远程医疗平台有效地利用物联网技术，为患者提供了便利、高效的医疗服务，尤其对于需要长期监测的慢性病患者和那些无法轻易前往医院的人群来说，有着重要意义。

图3：来自Teladoc Health官网

03 城市智能：智能管理系统

物联网在智能城市管理中扮演着关键角色，帮助城市实现交通优化、能源高效利用、环境监测以及公共安全等全方位的智能和高效化。

近些年来，亚马逊、谷歌、阿里巴巴等科技公司都在利用物联网技术建设智慧城市，其中阿里巴巴与杭州合作的“城市大脑”项目是一个典型案例。传感器和摄像头实时收集交通数据、智能电网利用传感器监测电力需求和供应情况实现动态能源分配、智能垃圾桶自动检测填充度并安排优秀的收集路线等等。基于物联网技术，平台通过整合数据，为城市提供智能化、高效化的治理和服务，有效提升了城市的可持续发展能力。

04 农业领域：数据驱动的农业决策

物联网技术在农业领域的应用也越来越广泛和多样化，涵盖了精准农业管理、智能灌溉施肥、畜牧业监测、农业机械自动化和供应链管理等方面。通过传感器监测环境、植物生长和动物健康状况，农民能够实现农业的精细化管理，更好地利用资源、提高产量和质量。

从2017年开始，华为宣布进军智慧农业产业，探索将物联网技术广泛使用于农业生产中。华为利用其在5G技术领域的领先优势，高速连接使得数据可以实时收集和传输。通过部署的传感器和设备，收集土壤、气候和作物生长的数据，并将数据上传至云端进行分析和处理。分析结果为农民提供了更准确的农业管理指导。华为智能农业解决方案也通过连接农业机械和自动化设备，实现了如根据土壤情况和作物需求自动调整施肥、灌溉等自主化决策和操作。

结语

本文探讨了AIoT和IIoT在智慧生活、工业制造和城市管理等领域的应用，强调了物联网技术在不同行业中的关键性。物联网的发展将推动智能化设备和系统走入日常生活，人工智能技术和物联网也将更深度整合，对商业模式和社会生活带来潜在影响。物联网应用的广泛普及和不断创新的发展前景将深刻改变各行业的运作方式，为未来的智能化生活和产业发展带来巨大机遇。

参考文献

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 — 物联网（IoT）解决方案

4. 智慧农业：解决全球饥荒不再是梦