智能產(chǎn)品

第二章智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)

121.智能業(yè)務(wù)模型和技術(shù)要求2.智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)的組件和功能3.智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)2.1智能業(yè)務(wù)模型和技術(shù)要求2.1.1智能業(yè)務(wù)構(gòu)成模型智能業(yè)務(wù)的構(gòu)成模型按照產(chǎn)業(yè)生態(tài)通?？梢詣澐譃榛A(chǔ)層、技術(shù)層、應(yīng)用層三個(gè)板塊。32.1智能業(yè)務(wù)模型和技術(shù)要求2.1.1智能業(yè)務(wù)構(gòu)成模型基礎(chǔ)層基礎(chǔ)層為智能業(yè)務(wù)模型提供最基本、最基礎(chǔ)、最底層的業(yè)務(wù)服務(wù)，包含了智能業(yè)務(wù)的三大核心要素中的算力和數(shù)據(jù)，以及運(yùn)行在硬件資源上的平臺(tái)軟件，即基礎(chǔ)硬件、數(shù)據(jù)資源和平臺(tái)軟件。（1）基礎(chǔ)硬件是支撐人工智能系統(tǒng)運(yùn)行所需的硬件設(shè)備資源。（2）數(shù)據(jù)資源是智能業(yè)務(wù)的燃料，訓(xùn)練輸入的數(shù)據(jù)質(zhì)量直接決定了智能業(yè)務(wù)系統(tǒng)的性能指標(biāo)。（3）平臺(tái)軟件整合數(shù)據(jù)和硬件資源，高效使用硬件資源完成對(duì)數(shù)據(jù)的訓(xùn)練和推理，其中涉及的平臺(tái)軟件有：特定類型的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫處理軟件、云計(jì)算以及大數(shù)據(jù)平臺(tái)等。42.1智能業(yè)務(wù)模型和技術(shù)要求2.1.1智能業(yè)務(wù)構(gòu)成模型技術(shù)層技術(shù)層位于基礎(chǔ)層之上，提供了各種人工智能技術(shù)和算法，用于處理和分析數(shù)據(jù)，并提取有用的信息和知識(shí)。主要包括人工智能框架、人工智能算法和應(yīng)用算法。（1）人工智能框架是實(shí)現(xiàn)智能業(yè)務(wù)的軟件基礎(chǔ)框架，其利用人工智能算法完成整體業(yè)務(wù)框架的搭建。目前，有完全開源的框架，比如TensorFlow、PyTorch、Transformer等；（2）人工智能算法就是能夠具體實(shí)現(xiàn)智能業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)計(jì)算方法，比如機(jī)器學(xué)習(xí)算法、深度學(xué)習(xí)算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等等。（3）人工智能應(yīng)用算法是基于人工智能框架和算法之上的涉及具體應(yīng)用領(lǐng)域的業(yè)務(wù)計(jì)算，涉及計(jì)算機(jī)視覺、語音識(shí)別、自然語言處理等。52.1智能業(yè)務(wù)模型和技術(shù)要求2.1.1智能業(yè)務(wù)構(gòu)成模型應(yīng)用層技術(shù)層可以通過應(yīng)用層具體應(yīng)用于金融、電商、傳媒、教育、游戲、醫(yī)療、工業(yè)、政務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域，為企業(yè)級(jí)用戶、政府機(jī)構(gòu)用戶、大眾消費(fèi)者用戶提供產(chǎn)品和服務(wù)。（1）應(yīng)用層是智能業(yè)務(wù)技術(shù)的最終應(yīng)用領(lǐng)域，將技術(shù)層提供的算法和模型應(yīng)用和部署到具體的問題和場景中，實(shí)現(xiàn)智能化的決策和優(yōu)化（2）應(yīng)用層的主流方案會(huì)因具體應(yīng)用領(lǐng)域的不同而有所不同。例如，在自然語言處理中，主流方案包括文本分類、情感分析、機(jī)器翻譯等。62.1智能業(yè)務(wù)模型和技術(shù)要求2.1.2智能業(yè)務(wù)構(gòu)業(yè)務(wù)技術(shù)要求智能業(yè)務(wù)對(duì)技術(shù)有著特定的基本要求，包括可擴(kuò)展性、高可用性、安全性、實(shí)時(shí)性和可伸縮性。只有滿足這些要求，才能夠支撐業(yè)務(wù)的穩(wěn)定運(yùn)行和持續(xù)發(fā)展。72.1智能業(yè)務(wù)模型和技術(shù)要求2.1.2智能業(yè)務(wù)構(gòu)業(yè)務(wù)技術(shù)要求可擴(kuò)展性智能業(yè)務(wù)往往需要應(yīng)對(duì)不斷增長的用戶量和數(shù)據(jù)量，因此系統(tǒng)必須具備良好的可擴(kuò)展性，能夠根據(jù)需要進(jìn)行水平或垂直擴(kuò)展，以保證性能和可用性。高可用性智能業(yè)務(wù)通常要求系統(tǒng)能夠二十四小時(shí)不間斷地運(yùn)行，因此高可用性是其重要的技術(shù)要求之一。系統(tǒng)需要具備故障自動(dòng)恢復(fù)、容錯(cuò)機(jī)制等功能，以確保即使在部分組件或節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。安全性智能業(yè)務(wù)處理的數(shù)據(jù)往往涉及用戶的隱私信息或商業(yè)機(jī)密，因此安全性是其不可或缺的技術(shù)要求之一。系統(tǒng)需要具備完善的身份認(rèn)證、權(quán)限控制、數(shù)據(jù)加密等安全機(jī)制，以保護(hù)數(shù)據(jù)不受未授權(quán)訪問和惡意攻擊。82.1智能業(yè)務(wù)模型和技術(shù)要求2.1.2智能業(yè)務(wù)構(gòu)業(yè)務(wù)技術(shù)要求實(shí)時(shí)性部分智能業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性要求較高，例如金融交易系統(tǒng)、在線游戲等。因此系統(tǒng)需要具備低延遲、高吞吐量的特性，能夠及時(shí)響應(yīng)用戶的請求并處理大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)?？缮炜s性隨著智能業(yè)務(wù)的發(fā)展和變化，系統(tǒng)需要能夠快速調(diào)整和適應(yīng)不同規(guī)模和負(fù)載的需求，因此可伸縮性是智能業(yè)務(wù)的重要技術(shù)要求之一。系統(tǒng)需要具備良好的橫向和縱向擴(kuò)展能力，能夠靈活地調(diào)整資源配置和負(fù)載均衡策略。92.2智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)的組件和功能2.2.1智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)組件智能產(chǎn)品的技術(shù)架構(gòu)可以因產(chǎn)品類型和應(yīng)用場景而異，但通常包括以下幾個(gè)主要組件：前端界面、用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)訪問層、性能與可伸縮性和集成與通信。102.2.2智能業(yè)務(wù)架構(gòu)功能解析智能產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)涉及多個(gè)復(fù)雜的技術(shù)和功能層面。在構(gòu)建智能業(yè)務(wù)架構(gòu)時(shí)，各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要，它們直接影響著產(chǎn)品的性能、可擴(kuò)展性和用戶體驗(yàn)。具體地，智能業(yè)務(wù)架構(gòu)的功能包括：用戶界面、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯組件、安全與隱私、監(jiān)控與分析、性能與可伸縮性、集成與通信等功能。2.3智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)2.3.1智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)原則智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)原則是為了確保系統(tǒng)能夠滿足智能業(yè)務(wù)的需求，具備高效、穩(wěn)定、安全、可擴(kuò)展等特性。以下是智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)的一些原則：模塊化設(shè)計(jì)服務(wù)化架構(gòu)實(shí)時(shí)性和響應(yīng)性數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)安全與隱私保護(hù)可擴(kuò)展性和靈活性監(jiān)控與日志技術(shù)選型和創(chuàng)新用戶體驗(yàn)優(yōu)先11持續(xù)優(yōu)化和演進(jìn)2.3智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)2.3.2智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)案例本節(jié)是一個(gè)基于開放式智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)案例，包含以下核心步驟：算法開發(fā)平臺(tái)AOP(AlgorithmOpenPlatform)、算法應(yīng)用管理程序功能、南向接口總覽和北向接口總覽。算法開發(fā)平臺(tái)AOP(AlgorithmOpenPlatform)AOP用于快速對(duì)接和替換第三方算法到一個(gè)設(shè)備。具體地，替換算法將不同廠商的算法制作成不同的算法包，并把算法包導(dǎo)入到設(shè)備中。122.3智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)2.3.2智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)案例算法開發(fā)平臺(tái)AOP(AlgorithmOpenPlatform)下圖表示一個(gè)AOP的導(dǎo)入示例。在圖中，算法程序(APP)是一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的進(jìn)程，通過設(shè)備的SDK（后續(xù)簡稱為南向接口）和算法應(yīng)用管理程序進(jìn)行通信，由通過算法應(yīng)用程序作為網(wǎng)關(guān)使用LAPI接口（后續(xù)簡稱為北向接口）和設(shè)備外部交互。13圖2-3算法開發(fā)平臺(tái)導(dǎo)入示例2.3智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)2.3.2智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)案例算法應(yīng)用管理程序功能圖2-3中的算法管理程序主要負(fù)責(zé)APP導(dǎo)入、刪除和APP運(yùn)行，以及算法任務(wù)起停調(diào)度和數(shù)據(jù)透傳。其中，具體的算法任務(wù)主要包括算法初始化、創(chuàng)建分析通道、停止分析通道、視頻圖像分析和分析結(jié)果上報(bào)這幾個(gè)部分，具體結(jié)構(gòu)下圖所示。14圖2-4算法任務(wù)功能圖2.3智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)2.3.2智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)案例算法應(yīng)用管理程序功能而算法程序核心流程如圖2-5所示：15圖2-5算法程序核心流程2.3智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)2.3.2智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)案例南向接口總覽南向接口用于提供設(shè)備支持的一部分服務(wù)，當(dāng)前設(shè)備支持的服務(wù)化接口如表2-1所示。16表2-1南向接口描述接口描述AOP_Init應(yīng)用初始化接口AOP_Destroy應(yīng)用銷毀接口AOP_RegLog注冊日志接口AOP_LOG日志宏定義AOP_SendRspData發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)AOP_ReportData上報(bào)數(shù)據(jù)AOP_YUV_GetCap獲取YUV通道能力集AOP_YUV_GetParam獲取YUV通道參數(shù)AOP_YUV_SetParam設(shè)置YUV通道參數(shù)AOP_PhyMemMalloc物理內(nèi)存申請AOP_PhyMemFree物理內(nèi)存釋放AOP_YUV_GetFrame獲取YUV通道視頻幀AOP_EncodeJpegYUV編碼為JPEG2.3智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)2.3.2智能業(yè)務(wù)技術(shù)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)案例北向接口總覽北向接口用于實(shí)現(xiàn)客戶端和設(shè)備之間的通信，如表2-2所示。客戶端需至少實(shí)現(xiàn)如下接口（加黑部分），才可完成客戶端和設(shè)備的對(duì)接工作。17表2-2

北向接口描述接口描述/AOP/V1.0/Engines/BaseInfo查詢設(shè)備分析引擎信息。/AOP/V1.0/AppManagement/ResourceInfo查詢設(shè)備資源信息。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps查詢應(yīng)用程序列表。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps/<ID>查詢/卸載指定應(yīng)用程序。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps?FileName=<FileName>安裝應(yīng)用程序。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps/<ID>?FileName=<FileName>升級(jí)應(yīng)用程序。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps/<ID>/Config啟動(dòng)/停止應(yīng)用程序配置。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps/<ID>/License?FileName=<FileName>導(dǎo)入應(yīng)用License。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps/<ID>/Tasks創(chuàng)建/查詢?nèi)蝿?wù)。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps/<ID>/Tasks/<ID>刪除/啟動(dòng)/停止任務(wù)。/AOP/V1.0/AppManagement/Subscription應(yīng)用數(shù)據(jù)訂閱。/AOP/V1.0/AppManagement/Subscription/<ID>指定應(yīng)用數(shù)據(jù)訂閱。/AOP/V1.0/AppManagement/AppData應(yīng)用數(shù)據(jù)推送上報(bào)。/AOP/V1.0/AppManagement/AppData?EngineID=<EngineID>&AppID=<AppID>應(yīng)用數(shù)據(jù)下發(fā)。2.4課后