第5章物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)概論5.1本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)1云計(jì)算技術(shù)2大數(shù)據(jù)技術(shù)3人工智能技術(shù)4中間件技術(shù)目錄CONTENTS5物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)PART015.2云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算的起源5.2云計(jì)算技術(shù)

早在20世紀(jì)60年代人工智能之父——約翰·麥卡錫就提出了把計(jì)算能力作為一種像水和電一樣的公共事業(yè)提供給用戶的理念，這成為云計(jì)算思想的起源。2006年8月9日，Google首席執(zhí)行官埃里克·施密特在搜索引擎大會(SESSanJose2006)首次提出云計(jì)算(CloudComputing)的概念。云計(jì)算的起源5.2云計(jì)算技術(shù)

我們每天都要用電，但不是每家都自備發(fā)電機(jī)，而是由電廠集中提供。這樣的模式極大地節(jié)約了資源，方便了我們的生活。鑒于此，我們能不能像使用電一樣使用計(jì)算機(jī)資源？這些想法最終導(dǎo)致了云計(jì)算的產(chǎn)生。云計(jì)算的模式就是電廠集中供電的模式，它的最終目標(biāo)是將計(jì)算、服務(wù)和應(yīng)用作為一種公共設(shè)施提供給公眾，使人們能夠像使用水、電一樣使用計(jì)算機(jī)資源。。

云計(jì)算的起源5.2云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算的概念5.2云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式。通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需求提供給計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備。云計(jì)算依賴資源的共享以達(dá)成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，類似基礎(chǔ)設(shè)施（如電力網(wǎng)）。云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計(jì)算機(jī)資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用軟件、服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，只需要投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。該定義是目前較為公認(rèn)的云計(jì)算定義。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院云計(jì)算的概念5.2云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算之所以稱為“云”，是因?yàn)樗谀承┓矫婢哂鞋F(xiàn)實(shí)中云的特征：云一般都較大；云的規(guī)模可以動態(tài)伸縮，它的邊界是模糊的；云在空中飄忽不定，無法也無需確定它的具體位置，但它確實(shí)存在于某處。之所以稱為“云”，還有一個(gè)很重要的原因是因?yàn)槔L制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖時(shí)往往用一朵云來表示電信網(wǎng)，后來也用來表示互聯(lián)網(wǎng)和底層基礎(chǔ)設(shè)施的抽象。

云計(jì)算的分類5.2云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算的特征5.2云計(jì)算技術(shù)根據(jù)云計(jì)算的定義，可以總結(jié)出云計(jì)算的五大關(guān)鍵特征：（1）按需自助服務(wù)。（2）與位置無關(guān)的資源池。（3）無處不在的網(wǎng)絡(luò)接入。（4）快速彈性。（5）按使用付費(fèi)。

云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)5.2云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算是利用互聯(lián)網(wǎng)的分布性等特點(diǎn)來進(jìn)行計(jì)算和存儲，是一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式；而物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別等信息傳感設(shè)備把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來實(shí)現(xiàn)智能化識別和管理，是對互聯(lián)網(wǎng)的極大拓展。兩者存在著較大的區(qū)別。對于物聯(lián)網(wǎng)來說，傳感設(shè)備時(shí)時(shí)刻刻都在產(chǎn)生著大量的數(shù)據(jù)，這些海量數(shù)據(jù)必須要進(jìn)行大量而快速地運(yùn)算和處理。云計(jì)算帶來的高效率的運(yùn)算模式正好可以為其提供良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。沒有云計(jì)算的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)也就不能順利實(shí)現(xiàn)，而物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展又推動了云計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步，兩者又缺一不可。云計(jì)算的技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：數(shù)據(jù)信息的存儲方面數(shù)據(jù)信息的管理方面強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)接入能力

云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)5.2云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)各自具備很多優(yōu)勢，如果把云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，我們可以看出，云計(jì)算其實(shí)就相當(dāng)于一個(gè)人的大腦，而物聯(lián)網(wǎng)就是其眼睛、鼻子、耳朵和四肢等。

云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前，很多云計(jì)算服務(wù)提供商和物聯(lián)網(wǎng)廠商都將云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)平臺進(jìn)行了有機(jī)的技術(shù)融合，推出了各自的物聯(lián)網(wǎng)云平臺產(chǎn)品，如：谷歌云物聯(lián)網(wǎng)平臺、阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺、華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺、涂鴉物聯(lián)網(wǎng)云平臺、NLECloud新大陸物聯(lián)網(wǎng)云平臺、OneNET中國移動物聯(lián)網(wǎng)云平臺等。這些物聯(lián)網(wǎng)云平臺都提供了海量設(shè)備連接上云、設(shè)備和云端雙向消息通信、批量設(shè)備管理、遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控等能力，可以幫助物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)用戶快速完成設(shè)備聯(lián)網(wǎng)及行業(yè)應(yīng)用集成。5.2云計(jì)算技術(shù)

華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺IoTDA5.2云計(jì)算技術(shù)華為基于在通信行業(yè)的技術(shù)積累和商業(yè)實(shí)踐，打造了敏捷高效的華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺IoTDA（IoTDeviceAccess），提供海量設(shè)備連接上云、設(shè)備和云端雙向消息通信、批量設(shè)備管理、遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控、OTA升級、設(shè)備聯(lián)動規(guī)則等能力，并可將設(shè)備數(shù)據(jù)靈活流轉(zhuǎn)到華為云其他服務(wù)，幫助物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)用戶快速完成設(shè)備聯(lián)網(wǎng)及行業(yè)應(yīng)用集成。

華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺IoTDA5.2云計(jì)算技術(shù)案例：華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用適宜的溫度、濕度、光照是農(nóng)作物生長的必要條件，而傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)通常很難對這些環(huán)境條件進(jìn)行量化，更不要說通過分析這些數(shù)據(jù)，提煉出對農(nóng)作物更好的培育方法。為解決上述問題，通過傳感器將環(huán)境條件轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至華為云平臺，同時(shí)采用算法實(shí)現(xiàn)當(dāng)光照不足、濕度較高時(shí)，則啟動機(jī)械裝置，補(bǔ)光、開啟風(fēng)扇馬達(dá)，改善培育條件。也可以通過控制華為云平臺，遠(yuǎn)程控制機(jī)械，達(dá)到想要的效果。PART025.3大數(shù)據(jù)技術(shù)5.3大數(shù)據(jù)技術(shù)大數(shù)據(jù)的概念

關(guān)于大數(shù)據(jù)很難有一個(gè)非常定量的定義。5.3大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)的概念總體上來說，大數(shù)據(jù)是指無法在可容忍的時(shí)間內(nèi)用傳統(tǒng)IT技術(shù)和軟硬件工具對其進(jìn)行感知、獲取、管理、處理和服務(wù)的數(shù)據(jù)集合。這里傳統(tǒng)的IT技術(shù)和軟硬件工具是指單機(jī)計(jì)算模式和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析算法。因此實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的分析通常需要從兩個(gè)方面來著手：采用集群的方法來獲取強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力研究面向大數(shù)據(jù)的新的數(shù)據(jù)分析算法

大數(shù)據(jù)的特性5.3大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)的來源近年來互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)及社交網(wǎng)絡(luò)等新型信息技術(shù)的發(fā)展，使得數(shù)據(jù)產(chǎn)生的來源非常豐富：企業(yè)內(nèi)部及企業(yè)外延互聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)5.3大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)的處理流程5.3大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)的處理流程

由于大數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)來源類型豐富，大數(shù)據(jù)處理的第一步是對數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取和集成，從中提取出關(guān)系和實(shí)體，經(jīng)過關(guān)聯(lián)和聚合等操作，按照統(tǒng)一定義的格式對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。

數(shù)據(jù)分析是大數(shù)據(jù)處理流程的核心步驟，通過數(shù)據(jù)抽取和集成環(huán)節(jié)，我們已經(jīng)從異構(gòu)的數(shù)據(jù)源中獲得了用于大數(shù)據(jù)處理的原始數(shù)據(jù)，用戶可以根據(jù)自己的需求對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，比如數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等，數(shù)據(jù)分析可以用于決策支持、商業(yè)智能、推薦系統(tǒng)、預(yù)測系統(tǒng)等。

大數(shù)據(jù)處理流程中用戶最關(guān)心的是數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，正確的數(shù)據(jù)處理結(jié)果只有通過合適的展示方式才能被終端用戶正確理解，因此數(shù)據(jù)處理結(jié)果的展示非常重要，可視化和人機(jī)交互是數(shù)據(jù)解釋的主要技術(shù)。5.3大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)的典型應(yīng)用大數(shù)據(jù)在高能物理中的應(yīng)用商品推薦系統(tǒng)大型強(qiáng)子對撞機(jī)5.3大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)的典型應(yīng)用搜索引擎系統(tǒng)百度遷徙5.3大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)的典型應(yīng)用智能安防系統(tǒng)醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)5.3大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)系大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)是兩種截然不同的技術(shù)。大數(shù)據(jù)側(cè)重于對海量數(shù)據(jù)的存儲、處理與分析，從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)價(jià)值，服務(wù)于生產(chǎn)和生活；而物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)物物相連，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心。物聯(lián)網(wǎng)是大數(shù)據(jù)最為重要的來源，大數(shù)據(jù)技術(shù)則為物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。在當(dāng)前的大數(shù)據(jù)應(yīng)用中，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)所應(yīng)用到的大數(shù)據(jù)處理內(nèi)容主要有：大數(shù)據(jù)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲中的應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用5.3大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用華為云IoT一站式物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析服務(wù)IoTA華為云IoT一站式物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析服務(wù)IoTA是華為云推出的以資產(chǎn)模型為驅(qū)動的一站式物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析服務(wù)?；谖锫?lián)網(wǎng)資產(chǎn)模型，整合大數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的最佳實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)集成、清洗、存儲、分析、可視化，為開發(fā)者打造一站式數(shù)據(jù)開發(fā)體驗(yàn)，并與華為云物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)云服務(wù)（比如設(shè)備接入）無縫對接，降低開發(fā)門檻，縮短開發(fā)周期，快速實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)價(jià)值變現(xiàn)。針對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)具備的顯著時(shí)序特征，華為云數(shù)據(jù)分析服務(wù)還在數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)分析上做了大量的優(yōu)化。華為云物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析服務(wù)IoTA主要提供了以下功能：資產(chǎn)模型實(shí)時(shí)分析時(shí)序分析5.3大數(shù)據(jù)技術(shù)大數(shù)據(jù)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用華為云IoT一站式物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析服務(wù)IoTA5.3大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用案例：使用華為云IoTA實(shí)現(xiàn)電子工廠SMT產(chǎn)線分析電子工廠SMT產(chǎn)線一般有6類設(shè)備，分別是：鐳雕機(jī)、印刷機(jī)、SPI（錫膏檢測儀）、貼片機(jī)、回流爐和AOI（光學(xué)檢測儀）等。可以通過華為云物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入服務(wù)（IoTDA）聯(lián)接SMT產(chǎn)線上的各設(shè)備，獲取各設(shè)備屬性數(shù)據(jù)和設(shè)備消息，通過華為云物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析服務(wù)IoTA的資產(chǎn)建模和計(jì)算分析能力，實(shí)時(shí)計(jì)算生成產(chǎn)線和設(shè)備OEE（設(shè)備綜合效率）相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的關(guān)鍵屬性，分析判斷設(shè)備數(shù)據(jù)是否異常并產(chǎn)生事件告警信息，查看設(shè)備OEE相關(guān)指標(biāo)和設(shè)備關(guān)鍵屬性的歷史數(shù)據(jù)，并可通過3D形式進(jìn)行直觀展示。5.3大數(shù)據(jù)技術(shù)PART035.4人工智能技術(shù)5.4人工智能技術(shù)

人工智能的概念人工智能的起源1956年，達(dá)特莫斯（Dartmouth）論壇，AI（ArtificialIntelligence）被首次提出。5.4人工智能技術(shù)

人工智能的概念計(jì)算機(jī)學(xué)家們對人工智能的各種定義5.4人工智能技術(shù)

人工智能的概念人工智能的定義小結(jié)人工智能就是運(yùn)用知識來解決問題，研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能，使計(jì)算機(jī)也具有人類聽、說、讀、寫、思考、學(xué)習(xí)、適應(yīng)環(huán)境變化、解決各種實(shí)際問題的能力。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器。5.4人工智能技術(shù)

人工智能的概念人工智能的發(fā)展對比：深藍(lán)的代碼是研究人員編程的，知識和經(jīng)驗(yàn)也是研究人員傳授的AlphaGo的代碼是自我更新的，知識和經(jīng)驗(yàn)是自我訓(xùn)練出來的1997年，IBM的超級計(jì)算機(jī)深藍(lán)曾在國際象棋領(lǐng)域完勝人類代表卡斯帕羅夫2017年，Google的AlphaGo在圍棋領(lǐng)域完勝人類代表柯潔5.4人工智能技術(shù)

人工智能的研究目標(biāo)人工智能的研究目標(biāo)可以劃分為近期目標(biāo)和遠(yuǎn)期目標(biāo)兩個(gè)階段。（1）近期目標(biāo)：中心任務(wù)是研究如何使計(jì)算機(jī)去做那些只有靠人的智力才能完成的工作，部分地或某種程度地實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能，并運(yùn)用智能技術(shù)解決各種實(shí)際問題，從而使現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)更靈活好用和更聰明有用。（2）遠(yuǎn)期目標(biāo)：要制造智能機(jī)器，使計(jì)算機(jī)具有看、聽、說、寫等感知和交互能力，具有聯(lián)想、學(xué)習(xí)、推理、理解等高級思維能力，還要有分析問題、解決問題和發(fā)明創(chuàng)造的能力，從而大大擴(kuò)展和延伸人的智能，實(shí)現(xiàn)人類社會的全面智能化。5.4人工智能技術(shù)

人工智能的研究內(nèi)容人工智能的研究內(nèi)容可以歸納為：搜索與求解、學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)、知識與推理、發(fā)明與創(chuàng)造、感知與交流、記憶與聯(lián)想、系統(tǒng)與建設(shè)、應(yīng)用與工程等八個(gè)方面。從研究對象來說，人工智能涉及三個(gè)相對獨(dú)立的域，即：（1）研究會讀和說的計(jì)算機(jī)程序，也就是通常所說的“自然語言處理”領(lǐng)域；（2）研制靈敏的機(jī)器，通過設(shè)計(jì)出具有視覺和聽覺程序化的機(jī)器人，在活動時(shí)能識別不斷改變的環(huán)境；（3）開發(fā)用符號識別來模擬人類專家行為的程序，即專家系統(tǒng)。5.4人工智能技術(shù)

人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域

專業(yè)系統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)模式識別人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能決策支持系統(tǒng)自動定理證明自然語言理解及自動程序設(shè)計(jì)5.4人工智能技術(shù)機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)的概念傳統(tǒng)情況下如果我們想讓計(jì)算機(jī)工作，就得給它一串指令，然后讓它按照這個(gè)指令一步一步執(zhí)行下去。有因有果，非常明確。但這樣的方式在機(jī)器學(xué)習(xí)中卻行不通。機(jī)器學(xué)習(xí)根本不接受你輸入的指令，相反，它接受你輸入的數(shù)據(jù)。也就是說，機(jī)器學(xué)習(xí)是一種讓計(jì)算機(jī)利用數(shù)據(jù)而不是指令來進(jìn)行各種工作的方法。機(jī)器學(xué)習(xí)方法是計(jì)算機(jī)利用已有的數(shù)據(jù)（經(jīng)驗(yàn)），得出某種模型（規(guī)律），并利用此模型預(yù)測未來的一種方法。5.4人工智能技術(shù)

機(jī)器學(xué)習(xí)人類在成長、生活過程中積累了很多的歷史與經(jīng)驗(yàn)。人類定期地對這些經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行“歸納”，獲得了生活的“規(guī)律”。當(dāng)人類遇到未知的問題或者需要對未來進(jìn)行“推測”的時(shí)候，人類使用這些“規(guī)律”，對未知問題與未來進(jìn)行“推測”，從而指導(dǎo)自己的生活和工作。機(jī)器學(xué)習(xí)中的“訓(xùn)練”與“預(yù)測”過程可以對應(yīng)到人類的“歸納”和“推測”過程。5.4人工智能技術(shù)

機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)的算法分類在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，人們首先會考慮算法的學(xué)習(xí)方式。將機(jī)器學(xué)習(xí)算法按照學(xué)習(xí)方式分類可以讓人們在建模和算法選擇的時(shí)候考慮能根據(jù)輸入數(shù)據(jù)來選擇最合適的算法來獲得最好的結(jié)果。機(jī)器學(xué)習(xí)的算法按照學(xué)習(xí)方式主要可以分為：監(jiān)督式學(xué)習(xí)無監(jiān)督式學(xué)習(xí)半監(jiān)督式學(xué)習(xí)強(qiáng)化學(xué)習(xí)強(qiáng)化學(xué)習(xí)模式監(jiān)督學(xué)習(xí)訓(xùn)練模型的過程5.4人工智能技術(shù)

人工智能在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用人工智能與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)萬物智聯(lián)，目前的物聯(lián)網(wǎng)僅僅實(shí)現(xiàn)了物物聯(lián)網(wǎng)，賦予物聯(lián)網(wǎng)一個(gè)“大腦”，才能夠?qū)崿F(xiàn)真正的萬物智聯(lián)，發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)更大的價(jià)值，而人工智能技術(shù)剛好可以滿足這一需求人工智能技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中的落地融合就產(chǎn)生了AIoT5.4人工智能技術(shù)

人工智能在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用AIoT典型的應(yīng)用案例自動駕駛智能家居智慧城市工業(yè)機(jī)器人5.4人工智能技術(shù)

華為云AI開發(fā)平臺ModelArtsModelArts是面向開發(fā)者的一站式AI開發(fā)平臺，為機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)提供海量數(shù)據(jù)預(yù)處理及半自動化標(biāo)注、大規(guī)模分布式Training、自動化模型生成，及端-邊-云模型按需部署能力，幫助用戶快速創(chuàng)建或部署模型，管理全周期AI工作流。ModelArts支持所有主流的AI算法框架，能夠基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法及強(qiáng)化學(xué)習(xí)的模型進(jìn)行訓(xùn)練，同時(shí)可以自動調(diào)優(yōu)。ModelArts提供了包括數(shù)據(jù)處理、算法開發(fā)、模型訓(xùn)練、模型管理、模型部署等在內(nèi)的全流程AI模型開發(fā)技術(shù)能力，還可以支持大規(guī)模分布式訓(xùn)練。5.4人工智能技術(shù)

華為云AI開發(fā)平臺ModelArts案例：使用ModelArts實(shí)現(xiàn)商超商品識別在華為云ModelArts平臺訂閱并部署模型來完成商超商品圖片識別的任務(wù)。PART045.5中間件技術(shù)5.5中間件技術(shù)

中間件的概念中間件是介于各種分布式應(yīng)用程序和系統(tǒng)軟件（包括操作系統(tǒng)和底層通信協(xié)議等）之間的一個(gè)軟件層。它作為一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，介于上層應(yīng)用和下層硬件系統(tǒng)之間，發(fā)揮服務(wù)支撐和數(shù)據(jù)傳遞的作用。通過中間件，應(yīng)用程序可以工作于多平臺或操作系統(tǒng)環(huán)境，即實(shí)現(xiàn)常規(guī)意義的跨平臺。在使用中間件時(shí)，往往是一組中間件集成在一起，構(gòu)成一個(gè)平臺（包括開發(fā)平臺和運(yùn)行平臺），但在這組中間件中必須要有一個(gè)通信中間件，即中間件=平臺+通信。應(yīng)用應(yīng)用硬件操作系統(tǒng)中間件（分布系統(tǒng)服務(wù)）接口和協(xié)議接口和協(xié)議5.5中間件技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中間件的概念隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生活和行業(yè)中的大規(guī)模應(yīng)用，物與物之間的相互通訊與協(xié)同工作也變得密切起來。許多應(yīng)用程序需要在異構(gòu)的平臺上運(yùn)行，在這種分布式異構(gòu)環(huán)境中，通常存在多種硬件系統(tǒng)平臺，在這些硬件平臺上，又存在各種各樣的系統(tǒng)軟件。如何把這些硬件和軟件系統(tǒng)集成起來，并在網(wǎng)絡(luò)上互通互聯(lián)，是非?，F(xiàn)實(shí)和困難的問題。因此，在物聯(lián)網(wǎng)世界中就需要一個(gè)中間件來消除千千萬萬不能互通的產(chǎn)品之間的溝通障礙，實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)的交流。這個(gè)中間件，就稱為物聯(lián)網(wǎng)中間件。5.5中間件技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中間件的特點(diǎn)獨(dú)立于架構(gòu)面向數(shù)據(jù)流的優(yōu)化面向業(yè)務(wù)流的優(yōu)化支持標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議5.5中間件技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中間件的作用屏蔽異構(gòu)性確保交互性數(shù)據(jù)預(yù)處理5.5中間件技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中間件的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)中間件的典型應(yīng)用通過物聯(lián)網(wǎng)中間件平臺可以快速對接各種通信協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)不同廠家、不同設(shè)備、不同軟件之間的數(shù)據(jù)交互和統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)“萬物互聯(lián)”，真正地將物聯(lián)網(wǎng)延伸至各類智能節(jié)點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)中間件用途廣泛，涉及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、智能樓宇、智能消防、智能制造、環(huán)境監(jiān)測、個(gè)人健康、智慧農(nóng)業(yè)和食品溯源等眾多領(lǐng)域。5.5中間件技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中間件的應(yīng)用常見的物聯(lián)網(wǎng)中間件框架平臺物聯(lián)網(wǎng)中典型的中間件有RFID中間件，傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、傳感網(wǎng)安全中間件，還有其他嵌入式中間件、M2M中間件等。目前常見的物聯(lián)網(wǎng)中間件平臺框架有：霍尼韋爾的Niagara平臺，GE推出的Predix平臺，華為的OneAir解決方案以及海爾的COSMOPlat等。5.5中間件技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中間件的應(yīng)用霍尼韋爾的NiagaraFrameworkNiagaraFramework是霍尼韋爾旗下的全資子公司Tridium開發(fā)的一種靈活的可擴(kuò)展的開放式物聯(lián)網(wǎng)中間件框架平臺。Niagara作為一個(gè)通用性中間件框架，其本身基于Java的專有技術(shù)，可以跨任意平臺，集成各節(jié)點(diǎn)上不同系統(tǒng)平臺上的構(gòu)件。Niagara創(chuàng)造了一個(gè)通用的環(huán)境，支持BACnet、Modbus、LonWorks、OPCUA、MQTT等通信協(xié)議，幾乎可以連接任何嵌入式設(shè)備，并將它們的數(shù)據(jù)和屬性轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的軟件組件，簡化開發(fā)的過程。5.5中間件技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中間件的應(yīng)用NiagaraFramework中間件技術(shù)開發(fā)案例使用NiagaraFramework中間件技術(shù)打造一個(gè)統(tǒng)一的、具有豐富功能的開放式智慧園區(qū)管理平臺。簡化開發(fā)的過程、降低產(chǎn)品或系統(tǒng)的開發(fā)成本、縮短系統(tǒng)的開發(fā)時(shí)間或工程的建設(shè)周期。提供一個(gè)通用的環(huán)境，幾乎可以連接任何能夠想象到的嵌入式設(shè)備或系統(tǒng)。5.5中間件技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中間件的應(yīng)用華為的OneAir為滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要，華為發(fā)布了創(chuàng)新的OneAir行業(yè)專網(wǎng)解決方案，一張網(wǎng)絡(luò)就可以承載多種業(yè)務(wù)，提供不同的網(wǎng)絡(luò)接入類型。華為OneAir解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)一網(wǎng)多業(yè)務(wù)，利用一張無線網(wǎng)同時(shí)承載了語音調(diào)度、視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸、實(shí)時(shí)位置、工業(yè)物聯(lián)。5.5中間件技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中間件的應(yīng)用華為的OneAir針對不同的業(yè)務(wù)和頻譜，OneAir有三種技術(shù)可供選擇：授權(quán)頻譜的LTE技術(shù)，免授權(quán)頻譜(2.4GHz和5GHz)的LTE技術(shù)免授權(quán)頻譜(<1GHz)的eW-IoT技術(shù)PART055.6物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)5.6物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)概述物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層一個(gè)非常重要的組成部分就是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，它通過功能完善的軟件系統(tǒng)將數(shù)據(jù)整合在一起應(yīng)用于各種具體場景和行業(yè)，形成了多樣化、規(guī)?；托袠I(yè)化的特點(diǎn)。目前，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)涉及的行業(yè)眾多，但本質(zhì)上可以劃分為四種類型：（1）監(jiān)控型，比如物流監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控等；（2）控制型，比如智能交通、智能家居等；（3）掃描型，比如手機(jī)錢包、高速公路不停車收費(fèi)等；（4）查詢型，比如遠(yuǎn)程抄表、智能檢索等。5.6物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)概述物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的主要功能就是為用戶提供終端遠(yuǎn)程管理、運(yùn)行監(jiān)控、告警管理、協(xié)議適配、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸、行業(yè)應(yīng)用接入等綜合服務(wù)功能，為物聯(lián)網(wǎng)各種應(yīng)用提供強(qiáng)大、穩(wěn)定的運(yùn)行支撐環(huán)境。5.6物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)設(shè)計(jì)開發(fā)人員接到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)任務(wù)時(shí)，一般要依次完成以下步驟：（1）系統(tǒng)需求分析（2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)（3）系統(tǒng)軟、硬件開發(fā)（4）系統(tǒng)軟硬件集成測試（5）系統(tǒng)發(fā)布與護(hù)5.6物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)存在信息多源、異構(gòu)、環(huán)境復(fù)雜多變等特點(diǎn)，因此在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，除了遵循常規(guī)的軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)原則外，還需要遵循以下一些原則：（1）多樣性原則；（2）時(shí)空性原則；（3）互聯(lián)性原則；（4）安全性原則；（5）擴(kuò)展性原則；（6）可靠性原則。5.6物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)棧如果從軟件開發(fā)的角度來看，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)使用的技術(shù)棧主要包括：1）前端、后端開發(fā)負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)平臺和業(yè)務(wù)應(yīng)用的開發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)涉及前端和后端的多種技術(shù)，前端技術(shù)包括移動應(yīng)用開發(fā)、Web開發(fā)和用戶界面設(shè)計(jì)等，后端技術(shù)包括服務(wù)器端開發(fā)、API設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)管理等。（1）移動端開發(fā)：包括AndroidApp，iOSApp，H5小程序，華為鴻蒙系統(tǒng)App開發(fā)等。（2）Web端開發(fā)：可以使用C++、C#、Java或Python等編程語言來開發(fā)Web端應(yīng)用。（3）物聯(lián)網(wǎng)平臺開發(fā)：從開發(fā)的角度來看，物聯(lián)網(wǎng)平臺的開發(fā)技術(shù)棧主要是后端開發(fā)。（4）業(yè)務(wù)應(yīng)用開發(fā)：所謂業(yè)務(wù)應(yīng)用，簡單來說就是通過調(diào)用物聯(lián)網(wǎng)平臺提供的API，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理、數(shù)據(jù)上報(bào)、命令下發(fā)等業(yè)務(wù)場景。5.6物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)棧2）嵌入式軟件開發(fā)主要是設(shè)備端的開發(fā)，這部分根據(jù)使用的不同硬件模塊，又可以分為很多不同的子領(lǐng)域。設(shè)備端的開發(fā)可以從通信方式這個(gè)角度來進(jìn)行分類：（1）不需要網(wǎng)關(guān)的設(shè)備：這一類設(shè)備，利用2G／3G／4G/5G基站來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，產(chǎn)品的形態(tài)主