人工智能在物联网数据采集转发中的应用论文_李翼岚

人工智能在物联网数据采集转发中的应用论文_李翼岚

摘要:目前,物联网的定义已经从传感器网络逐渐发展到万物互联时代。随着万物互联时代的发展和信息量的逐步扩大,对物联网设备、信息和数据的处理、监控和分析将面临很大的问题。基于物联网应用的这些实际问题就需要开发一项核心技术。能够解决传统通信技术所擅长问题的基础上,进一步解决在物联网领域的实际应用问题。人工智能相关技术就是基于通信技术的研发基础上对物联网及其他网络的内在驱动力进行改善。人工智能相关软件的开发和应用为物联网提供了极大的网络能力、计算能力和存储能力。

关键词:人工智能;物联网数据采集应用;

物联网,是通过通信网络将摄像头、红外传感器等终端设备接入互联网所形成的系统,是一个万物互联的网络。随着互联网和计算机技术的飞速发展,物联网技术逐渐走进人们的生活。而当今时代,人工智能飞速发展,催生了其他行业与人工智能的融合。人工智能以其高度智能化的特点,广泛应用于智能家居、智慧城市、智能医疗等物联网平台中。为了发展物联网技术,人工智能与物联网平台进一步的技术融合已经成为当今世界技术发展的不可逆潮流。

一、概述

物联网泛指无处不在的末端设备和设施,通过无线或有线的通讯网络实现互联互通、应用大集成和基于云计算的营运模式等,在内网、专网和互联网的环境下采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控以及个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、运城监控和决策支持等等服务功能。以实现对万物的高效、节能和安全环保的管控一体化模式。物联网技术是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫器等信息传感设备按照约定协议将任何物品和互联网进行连接,通过信息交换和通信的方式实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。物联网技术的应用在中国受到了极大的关注和重视,在网络迅速发展的未来世界中物联网技术的应用也将得到进一步的开发和广泛应用。应用人工智能及自然语言处理技术,实现对现实世界各类信息的语义理解,进而满足各类应用需求。IBM计划把数据放在云平台,希望通过认知计算加速物联网的发展,识别物联网涉及的各类设备的语义表达,实现基于语义上下文交互。

二、人工智能在物联网数据采集转发中的应用

1.物联网专家系统。在物联网系统中存在一种计算机智能程序或是一种智能机器设备(服务器),其具有专门的知识以及经验,可以经由网络化部署的专家系统,对物联网中的数据进行基本的处理,这就是物联网专家系统。物联网专家系统给物联网用户提供了有效的智能化专家服务功能,能够实现对多用户进行的专家服务。物联网专家功能的实现主要依赖于物联网智能终端所采集的数据。

2.物联网智能化模块。智能物联网主要包括机器感知交互层、通信层、数据层、智能处理层以及人机交互层五个层次,各层次概况如下:一是机器感知交互层。该层是物联网的基础,包括不同类型的传感器、PLC 以及数据接口等,能够从设备物品中获得数据。二是通信层。该层含有设备物品最前端一公里的接入通信以及远程传输网络,是人与设备之间、设备物品之间以及人与人之间信息交流与沟通的基础。三是数据层。该层是智能物联网的基础核心。模型库、知识库、实时数据库、历史数据库以及神经网络等都在数据层中。模型库主要是存放处理事件所用的抽象数学模型;知识库主要是存放对不同类型问题的判读经验;实时数据库主要是存放设备物品的状态参数;历史数据库主要是存放过去的状态数据或是处理结果;人工神经网络是一种模仿神经网络的行为特征,是可以进行分布、并行信息处理的数学模型。四是智能处理层。该层次具有强大的数据处理功能,包括:数据查询、分析、预测以及下达指令、生成报告等。该层次的智能化程度直接影响到整个智能物联网的智能化水平,其技术状态与核心技术也直接关系着物联网智能化的发展。五是人机交互层。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该层次中,人类将参与到物联网的智能化处理,人类将对处理的窗口进行监视。该层次包括Web 监视界面、数据更新、表格查询以及指令控制等部分。关于物联网智能化模块的研究,人脸识别、智能家居、语音识别、医疗和智能助理、智能汽车以及NLP(翻译)都成为了人工智能当下最热门的应用。

3.数据处理。构建传感节点的数据采集优化模型是建立在传感器组网的优化设计和数据采集通道的均衡设计基础上,结合实现节点优化覆盖,构建传感器节点的优化定位模型,按照一定的节点排列方法,实现以最为经济的网络节点实现最为优化和最大覆盖率的辐射区域,从而实现传感器节点信号覆盖的最优化,提高传感器节点的数据采集精度.传统方法中,对物联网环境下无线传感器网络数据的优化采集和管理方法主要有基于统计特征分析物联网环境的传感器节点数据采集方法、基于分数间隔均衡控制的数据采集方法、模糊数据存储的数据采集方法、对物联网环境下无线传感器网络数据进行优化采集和存储结构设计,提高数据采集和存储的抗干扰能力.但上述方法在进行无线传感数据采集中存在计算复杂度较高和存储开销较大等问题,在物联网传感节点存在大量的干扰信息时,数据采集的精度不高,抗干扰性能不好.针对上述问题,为了提高无线传感器网络的环境适应能力,提出一种基于波特间隔均衡控制的物联网环境下的无线传感器网络数据采集方法.构建多传感器融合跟踪模型下的物联网传感组网结构模型,结合最短路径控制协议进行物联网数据采集节点的部署,建立分簇路由探测协议下的物联网环境下无线传感器网络的数据采集信道模型,采用波特间隔均衡控制方法,实现数据优化采集.最后通过仿真实验进行了性能测试,展示了本文方法在提高物联网的无线传感网络数据采集精度和信道均衡配置能力方面的优越性能。

三、应用展望

1.智能化生活。未来智能化家居服务系统将人们的生活带入数字化、智能化时代。当你下班走到家门口时,生物识别感应系统探测到来人并识别身份后将门打开,同时触发咖啡机冲泡符合你特定口味的咖啡,并将电视机打开,切换到你最喜欢的频道; 你可以用手机操控电饭煲做饭,指挥清洁机器人打扫房间,实时展现家里某个摄像机的图像; 智能冰箱实时对家人的营养数据进行分析,并负责购买符合家庭营养需求的食品。

2.智能化战争。未来的主战场是在空中,无人机将是战争的主角。届时,地球表面上的每一平方厘米都会在卫星和无人机的监控之下,空中的每一个点都将具有固定的三维坐标,空中的任何区域都将处于由地面站、卫星和无人机组成的全方位立体监控系统的监控之下。对于攻击系统来说,监控系统能够引导攻击系统对地面及空中的任何目标进行精准打击; 对于防御系统来说监控系统能够分辨任何空域正在飞行的鸟类或人造飞行器,并对其运行速度及运动轨迹进行实时监控与分析,当判断到它具有危险性可引导防御系统将其击落在安全区域之外。

物联网作为一种新的信息获取方式和信息处理模式,将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界联系起来,改变了人类采集数据的方式,实现了物理世界、计算世界以及人类社会三种世界的连通,它将会对统计数据的采集带来深远影响。未来的统计数据采集如果能和物联网相结合,为工业统计提供可靠的数据来源,将大大提升统计工作效率和数据质量。

参考文献:

[1]王娟娟.物联网的技术应用与发展研究[J].物联网技术,2017(2):12-13.

[2]赵苏彬,范曲立,宗平,等.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报:自然科学版,2019(6):1-11.

[3] 夏志成,王艳.中国物联网产业技术创新战略研究[J].江海学刊,2018(6):78-82.

论文作者:李翼岚

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第15期

论文发表时间:2019/12/12

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