运用新一代信息技术打造AIoT融合的物联智联平台

运用新一代信息技术打造AIoT融合的物联智联平台

姓名：王威

单位：无锡大数据集团有限公司

省市：江苏无锡

邮编：214000

摘要：本文主要介绍了运用新一代信息技术打造AIoT融合的物联智联平台的相关内容。首先，分析了物联网发展的现状和趋势，指出了智慧城市和工业互联网是物联网应用的两大主要方向。接着，介绍了智联平台的概念和作用，强调了智联平台需要结合CIM和数字孪生等技术，融合数据AI和视频图像AI等能力。最后，提出了物联智联平台需要做的两个重要事情：建设物联汇聚平台和实现物联数据的AI治理,以期为相关研究提供参考价值。

关键词:新一代信息技术；AIoT；物联网；智联平台；物联汇聚；

引言

随着新一代信息技术的不断发展，物联网已经成为现代社会中不可或缺的一部分。物联网的发展不仅仅是基础设施的建设，更需要充分结合新一代信息技术CIM和数字孪生，融合数据AI和视频图像AI等技术，才能真正实现物联网的智能化，充分发挥万物互联所带来的行业变革。在这个背景下，物联智联平台应运而生，成为物联网发展的重要方向之一。

一、物联智联平台的基础

1.1物联网的基本概念

物联网的基本概念：物联网（Internet of Things，IoT）是指通过互联网连接各种物体（设备、设施），使其能够相互通信、交互和协同工作的网络。物联网的核心是将传感器、智能设备、5G通信、云计算、大数据等技术融合在一起，实现物与物之间的智能互联和数据共享[1]。

1.2物联智联平台的定义

物联智联平台是一种融合了物联网平台和新一代信息技术的综合性万物互联能力的服务平台。它旨在为政府和企业提供更加精准、高效、便捷的虚实融合的连接解决方案。物联智联平台通过大数据分析、视图AI、CIM、数字孪生等新一代技术手段，实现连接的智慧化、智能化，为政府和企业提供全方位的智慧连接服务和能力赋能平台。物联智联平台是传统物联网平台融合新一代信息技术后发展的新的趋势和方向。

二、物联智联平台的趋势

2.1 CIM和数字孪生技术的融合

1.CIM的应用：CIM是指城市信息模型，CIM技术应用于将现实城市和基础设施进行建模，构建现实城市的平行场景，结合物联网平台可以实现万物感知的所见即所得，从而构建虚实融合的高效管理场景，该场景下全新的物联智联平台可以应用于数字城市方向。例如，智能交通系统可以通过物联智联平台实现实时监控和管理交通流量，提高交通效率和安全性。市政管理系统通过测绘建模构建虚拟街区，结合物联感知数据，可以场景化的展现数据感知状态和城市部件运行状态。此外，智能公共设施管理系统可以通过物联智联平台实现对公共设施的远程监控、运维和管理，提高公共设施的使用效率和维护效率。

2.数字孪生融合：数字孪生的正式定义是“充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程”。顾名思义，数字孪生就是数字双胞胎、数字映射、数字镜像，它是应用仿真等技术手段建立一个数字版的克隆体。物联网平台融合数字孪生构建的物联智联平台可以应用于虚拟产线、模拟仿真方向。例如，通过数字孪生技术，可以在物联智联平台上建立虚拟产线，实现对生产过程的模拟和优化，提高生产效率和质量。此外，数字孪生技术还可以应用于产品设计和测试，通过在虚拟环境中进行仿真和测试，减少实际生产过程中的错误和成本。

2.2数据AI和视频图像AI的结合

数据AI的应用趋势：数据AI是指通过机器学习、深度学习等技术对大数据进行分析和处理，从而实现数据的智能化利用。在物联智联平台中，数据AI可以应用于以下方面：（1）数据分析和预测：通过对物联网设备产生的海量数据进行分析和挖掘，可以预测设备的故障、优化设备的运行效率等。（2）智能决策支持：通过对数据的分析和处理，可以为企业提供智能化的决策支持，帮助企业更好地制定战略和规划。（3）安全监测和预警：通过对数据的实时监测和分析，可以及时发现异常情况并进行预警，保障物联网系统的安全性。

视频图像AI的应用趋势：视频图像AI是指通过计算机视觉技术对视频和图像进行特征分析和识别处理，从而实现对物体、人物和具体特征等的识别和跟踪。在物联智联平台中，视频图像AI可以应用于以下方面：（1）智能安防监控：通过对视频图像的分析和处理，可以实现对安防监控系统的智能化管理，提高监控效率和准确性。（2）智能交通管理：通过对交通视频图像的分析和处理，可以实现对交通流量、车辆违规等情况的监测和管理，提高交通管理的效率和准确性。（3）城市治理：通过对城市部件、城市运行主体的视频图像的分析和处理，可以实现对城市部件异常的提前发现和预警，实现机器代人发现和处理各种城市治理事件、城市运行中的各种违章事件。综上所述，数据AI和视频图像AI的应用趋势在物联智联平台中非常广泛，可以为企业和个人提供更加智能化、高效化的服务和管理。

2.3智慧城市和工业互联网方向的应用

智慧城市方向的应用：（1）智慧交通：通过智能化技术提高城市交通的效率和安全性，包括智能交通信号控制、智能公交系统、智能停车系统等。（2）智慧能源：通过智能化技术实现城市能源的高效利用和可持续发展，包括智能电网、智能照明系统、智能供暖系统等。（3）智慧环保：通过智能化技术提高城市环境的质量和可持续发展，包括智能垃圾分类系统、智能污水处理系统、智能空气质量监测系统等。（4）智慧安防：通过智能化技术提高城市安全和防范能力，包括智能视频监控系统、智能警务系统、智能消防系统等。此外，城市治理一网统管、智慧市政、智慧园林、城市生命线、地下管网、地下管廊等也是智慧城市发展的重要方向。这些方面的发展都需要智能化技术的支持，以提高城市的管理和运行效率、安全性和可持续发展能力。

工业互联网方向的应用：（1）智能制造：通过智能化技术提高工业生产的效率和质量，包括智能生产线、智能机器人、智能物流系统等。（2）智能维护：通过智能化技术实现设备的远程监控和维护，包括智能设备诊断系统、智能预测性维护系统等。（3）智能供应链：通过智能化技术提高供应链的效率和可靠性，包括智能物流管理系统、智能库存管理系统等。（4）智能安全：通过智能化技术提高工业安全和防范能力，包括智能安全监测系统、智能安全管理系统等。 （5）标杆工厂：通过数据采集和分析，实现对整个工厂生产过程的实时监控和优化，提高生产效率和质量。通过引入先进的生产技术和管理模式，打造具有示范性的工厂，推动整个行业的升级和转型。（6）智能车间：通过智能化技术实现车间的自动化和智能化，提高生产效率和质量，降低成本和人力投入。（7）仿真试验：通过虚拟仿真技术，实现对产品设计和生产过程的模拟和优化，提高产品质量和生产效率。

2.4物联汇聚的趋势

物联网平台经过不断的应用和更新，当前面临新的格局和趋势，不仅向含CIM、数字孪生、数据AI、视频图像AI等多种技术融合应用方向发展，而且，物联网平台已经从大规模，逐渐走向中小型和轻量化并存。从平台化逐渐向边缘计算发展。从自闭环逐渐向开放兼容，也就是物联汇聚方向发展。所谓物联汇聚，是指新一代物联智联平台不仅具备传统物联网平台的物理数据连接的能力，还应具备构建在传统物联网平台之上，汇聚多个不同厂家物联网平台，形成接入开放、数据汇聚、应用统一的物联汇聚的能力。物联汇聚平台的建设需要考虑以下几个方面：(1)架构设计：物联汇聚平台需要具备可扩展性、高可用性、高性能等特点，同时需要考虑数据安全和隐私保护等问题。(2)数据采集：物联汇聚平台需要支持多种数据采集方式，包括传感器、智能设备、移动设备等，同时需要支持多种通信协议和数据格式。(3)数据处理：物联汇聚平台需要支持实时数据处理和离线数据处理，包括数据清洗、数据分析、数据挖掘等。(4)数据存储：物联汇聚平台需要支持多种数据存储方式，包括关系型数据库、NoSQL数据库、分布式文件系统等。(5)数据展示：物联汇聚平台需要支持多种数据展示方式，包括实时监控、数据报表、数据可视化等。(6)兼容性：物联汇聚平台需要兼容多种物联网平台，包括移动的物联网平台、电信的、华为的、阿里的、百度的等，同时需要支持多种通信协议和数据格式。(7)安全性：物联汇聚平台需要具备高度的安全性，包括数据加密、身份认证、访问控制等。(8)开放性：物联汇聚平台需要具备开放性，支持第三方开发者接入和开发，同时需要提供开放的API和SDK。总之，物联汇聚平台的建设需要综合考虑多个方面，才能够实现对多种物联网平台的兼容和汇聚，成为架构在它们之上的物联汇聚平台。

三、物联智联平台的关键技术

3.1 数据AI治理的重要性

（1）提高数据质量：数据AI治理可以帮助企业识别和纠正数据中的错误和不一致性，提高数据的准确性和可信度。（2）优化数据分析：数据AI治理可以帮助企业更好地理解数据，发现数据中的模式和趋势，从而提高数据分析的效率和准确性。（3）保护数据安全：数据AI治理可以帮助企业识别和防止数据泄露和滥用，保护数据的安全和隐私。（4）提高业务价值：数据AI治理可以帮助企业更好地利用数据，发现新的商业机会和创新点，提高业务价值和竞争力。

3.2 数据去重、去误、结构化的方法

数据去重、去误、结构化是数据AI治理的重要工作，可以提高数据质量和数据的可用性。以下是常用的数据去重、去误、结构化的方法：（1）数据去重：数据去重是指在数据中删除重复的记录。常用的方法包括基于哈希值的去重、基于相似度的去重和基于规则的去重。（2）数据去误：数据去误是指在数据中识别并删除错误的记录。常用的方法包括基于规则的去误、基于统计的去误和基于机器学习的去误。（3）数据结构化：数据结构化是指将非结构化的数据转化为结构化的数据。常用的方法包括基于某种应用规则的结构化、基于数据库模型的结构化和基于机器学习的结构化，含图像特征信息的结构化、文字的结构化、语音的结构化等。

3.3 物联网平台的安全性和可靠性

物联网平台的安全性和可靠性是保障物联网应用稳定运行的重要因素。以下是保障物联网平台安全性和可靠性的关键技术：（1）数据加密：对物联网传输的数据进行加密，防止数据被窃取和篡改。（2）认证授权：对物联网设备和用户进行认证和授权，防止未经授权的设备和用户访问物联网平台。（3）安全监控：对物联网平台进行实时监控，及时发现和处理安全漏洞和攻击事件。（4）数据备份和恢复：对物联网平台的数据进行备份和恢复，保证数据的可靠性和可用性。（5）设备管理：对物联网设备进行管理和维护，保证设备的稳定运行和安全性。（6）系统可扩展性：物联网平台需要具备良好的可扩展性，能够适应不断增长的设备和数据量[4]。

四、物联智联平台的应用案例

案例一：智慧市政

某市引入物联智联平台，实现了对城市治理的一网统管。通过对地下管网、地下管廊等设施的实时监测，及时发现并修复漏水、堵塞等问题，提高了城市基础设施的运行效率和安全性。同时，利用智能传感器和数据分析技术，实现了对城市交通流量、空气质量等指标的实时监测和预测，为城市规划和管理提供了科学依据。

案例二：城市生命线

城市生命线是智慧城市建设新的应用领域，旨在帮助城市管理者更好地了解和管理城市基础设施的状况、保障城市重要基础设施的安全。某市通过物联智联平台的应用可以实时监测城市基础设施的状况，包括道路、桥梁、煤气安全传输等。提供基础设施维护和修复的建议，以确保城市的正常运转。提供城市事件和预测预警信息，以帮助城市管理者提前做好应对突发事件的预案。

案例三：标杆工厂

某制造企业引入物联智联平台，实现了对产线和生产的模拟仿真。通过对生产线上的设备进行建模，结合物联智联平台实现生产过程的数字孪生，提高了生产效率，通过模拟仿真优化生产设备参数，提高产品良品率。同时，通过建设数字孪生工厂和虚拟车间，用于企业宣传、产品宣传，以及远程工厂考察和生产过程透明化监督。

案例四：智能车间

某制造企业引入物联智联平台，实现了对智能车间的管理。通过对车间内的设备和生产过程进行实时监测和优化，提高了生产效率和产品生产质量。同时，利用智能传感器和数据分析技术，实现了对车间环境的实时监测和调节，提高了员工的工作舒适度和安全性。此外，通过对车间生产数据的分析和挖掘，实现了对生产过程的优化和改进，为企业的智能化转型提供了有力支持。

五、结束语

综上所述，随着物联网的不断发展，物联智联平台已经成为物联网发展的重要方向之一。我们需要充分利用新一代信息技术，结合CIM和数字孪生技术，融合数据AI和视频图像AI等能力，实现物联网平台的智能化、智慧化。同时，我们还需要建设物联网平台之上的物联汇聚平台，开放整合各种物联网平台，实现物联数据的共享和交互。最后，我们还需要实现物联数据的AI治理，去重、去误、结构化，提高数据的质量和应用价值。

参考文献：

[1]李健鹏. 运用新一代信息技术打造物联网智联平台[J]. 城建监察, 2019(3):1.

[2]冯志梅.浅谈电子信息技术在物联网中的应用[J].内蒙吉科技与经济,2018(19):56+59.

[3]耿赫.探讨电子信息技术在物联网中的应用[J].电子测试,2018(16):137-138.