智能物联网构想

 

人工智能在物联网项目中的应用

综述

 

人的智能体如今哪些方面

1．              认识世界？

2．              解释世界？

3．              判断世界？

4．              控制世界？

5．              改变世界？

6．              展现世界？

7．              预测世界？

 

AI怎么作

1．              认识世界

接收模糊的信号，提取特征点，在微观世界和宏观世界之间找到一个折衷点，增长认识规律，做为字典式认识方式套用的基础。

2．              解释世界

解释世界分为直觉解释、论证解释，直觉解释是根据总体状况直接得出结论，论证解释是经过一系列作法来得出结论

3．              判断世界

对世界的判断能够为精确判断、模糊的判断，自我升级或者传授式判断规则，提升判断精确性，最后变为精确判断。判断后可能仅仅是个结论，也可能引发下一步动做。

4．              控制世界

控制多是一个动做，有目标，有行为，也多是一组动做，还多是一组具备依赖条件的动做，还多是个须要条件触发的动做。

5．              改变世界

包括自我改变，是对系统内一系列改变，包括对自我以外的改变以及新改变要求的提醒。

6．              展现世界

信息的推送、排序、展示形式选择、专家分析工具、联想、声光等多媒体运用、记录、模板升级等等

7．              预测世界

对于信息总有一些关注点，多是报警，多是数据上下限，能够理解为突变和渐变，突变可能没法预测，渐变的信息总会有相关的特征变化，设立每一个特征的阀值，经过特征变化的过程来预测关注信息发生的概率。

 

如何学习一门语言

语言的分级可理解为字、词汇、话、文章，这个话题可能涉及到语言学。

学习一门彻底陌生的语言，从宏观来讲必须有足够的文章来提供分析，从微观来讲要知道最小单元的词汇，而最终的目的是说出一句话。

若是说连续大段的数据流是那篇文章，每一个byte就是最小单元[bit]，不过连续的byte才多是词汇，一个数据包就是表达一个含义的一句话，而目标就是理解每句话，上下文关系是进一步的智能体现。

人类的感知

人类之因此能更快的学习，是由于人有感受，主要体如今视觉、听觉、触觉。

若是换成AI，则对应传感器、摄像头、Mic、触觉传感器。

把正常的感知范围设定好，好比光线的耀眼程度、波段等等，分贝大小，波形范围等等设定范围，超出则认为不适，不适则认为应该报警，报警则认为应该分析数据后升级行为规则。

声音识别、图像识别、各类传感器所带来的效果将不在本计划范围内。

 

智能化物联网的目标

1. 针对硬件设备主动推送数据模式，以一种设备一种协议为基础，抽象各模块，组织合理的架构，让物联网软件真正具备初步智能特征，哪怕只是弱智，从无心识到有意识跨出第一步。
2. 具有识别和识别提示，实现嗅探功能和教授升级功能；
3. 解析从精确解释到直觉解释，让解析更快，提升系统效率；
4. 实现精确判断和模糊判断。
5. 实现精确动做[连续动做]与模糊动做[连续动做]。
6. 实现自动编码到函数级别。
7. 实现信息展现根据关注度动态变化，反映在用户前端，更容易关注多数人关注的信息。
8. 实现联想式专家分析报告，把不一样类型不一样时间的数据拿出来作辅助决策。
9. 实现预测报警，根据不断增加的数据对可能发生的状况做出预判，规避风险。
10. 经过声控等手段可让系统演示更炫，经过语音、声光影等方式让报警更炫，经过专家分析等方式让系统使用时提供更多有效信息参考，经过行为记录等方式让系统运行后能获得更多升级的依据。
11. 对于数据的访问、方法的访问要记录，为系统性能升级提供数据。

初步采用TCP COM 接口方式以纯数据报文，视频，图像，声音，光线，压力，温度等等多方面从硬件设备采集数据；

对公司的好处

1. 动做群组的抽象，升级的越多，意味着功能越强大，在将来，公司彻底可能拥有本身的云服务平台，甚至可开放给普通用户。
2. 对数据、对动做群组、对前端的访问记录，会给系统升级提供宝贵的升级资料，让系统升级再也不茫无目的。
3. 核心技术门槛会让更多的同行根本没法跨越，增长系统的竞争力。
4. 预测系统的创建和应用会逐步得到各不一样物联网行业宝贵的运行参数。
5. 教授式的升级思路能让系统每一个模块不断自我升级，这个升级在后台实现，并不开放，同时，多种语言混合编程的应用策略会成为大多数技术单一公司的噩梦，作的越多越久，系统越难以模仿。

 

 

AI的落实

1．AI的表现，包括AI看得见的效果和看不见的效果，做为智能，要具有学习能力，基础感知数据必须设定，这是智能的基础；要包括特征提取，自我升级；规则的设定和自我升级；交互传授式学习和自我学习；精确判断，模糊判断，模糊判断升级为精确判断；联想；预测，展现。

2．AI的做用，让运行更快，把人类的经验直接传授给软件，弥补经验不足的人的缺陷，弥补人类联想能力的不足，不会出现忽略的问题。

3．AI的算法实现，首先设定架构，每一个模块所负责内容，首先达到目标实现。

4．在算法实现，系统可用的状况下，对应细节模块进行算法优化。

 

整体结构

 

 

 

每一部分模块均可以理解为一个群组。

硬件设备可能有不少种，不一样的协议类型，不一样的接口类型，不一样的数据类型，构建设备惟一编号做为区分的标准[设备类型+厂商+型号+编号]，每一个设备将创建惟一数据采集通道，每一个通道将会有对应的采集方式

自上而下

 

 

 

前端为用户直接操做的部分，能够为web端B/S结构程序、android ios移动端程序，桌面C/S胖客户端程序，暂定为websocket接口与数据总线交互，交互实现双向，实现AI系统推送数据和人工干预来教授的功能。

AI中控

 

做为整个AI系统的主控制系统，其做用在于让AI活着，正常运行，而且进行异常处理。

要能探测服务的物理文件存在。

要具备按时序启动其余各系统功能。

要具备按条件启动其余系统的功能。

要具备巡检功能，按期对各系统进行巡检，如发现问题则进行处理，要有内存、cpu、线程、连接、硬盘的监听，设定阀值，做为判断依据。

存储各服务群组上次数据时间，根据时间周期判断是否运行正常。

要有心跳监听，对于心跳数据的监控和对应处理。

可控制重启，执行指定某方法，控制升级功能。

故障预警、猜想，报警。

把系统内全部软件限定在可控范围以内。

AI网关

 

网关的基本功能是接收和转发，就是每一部分群组软件的调用需求首先由网关接收，而后按照规则转发给群组中每一个服务处理。能够起到压力均衡的做用，也能够提升各服务群组运行的安全性。

AI采集群组

 

从硬件设备采集到原始数据，通过初步解析[包类型、设备号]后发送给实时数据库群组。

实现数据包的采集，校验，采集后的接续动做

实现校验功能封装，多种不一样的校验经过配置和接口得到。

实现应答功能封装，多种不一样的应答经过配置和接口得到。

实现线程结构管理封装及后续动做封装，实现采集线程退出断定，多种不一样的动做经过配置和接口得到。

实现指令模块封装，当接收到指令后结合链接池等因素发送指令。

 

智能体现：

采集是对数据的第一接触，TCP所收数据包传给特征断定服务进行分析，等待传授，同时，在运行过程当中若是遇到精确判断所不能理解的数据包则原样记录并发送给特征断定服务等待人工干预或大数据分析，当规则断定、特征断定有新的认识时，通知采集服务从新初始化获取新的接收原则、校验原则。

AI解析群组

 

 

解析服务群组从接口取得对照数据，特征数据和动做数据，从实时数据库群组取得采集服务传来的原始数据包，对数据包进行解析，解析后的实际数据按照内部传输标准协议异步传给实时数据库。

异步对日志数据定时清理。

没解释过的数据传输给特征判断服务群组进行数据嗅探，同时提示须要教授，教授或者嗅探结果返回给解析服务群组升级特征和动做组。

 

智能体现

当遇到不能解析的包时不丢弃，而是扔给特征判断服务群组进行分析和请求教授。

 

对于大量的解析，少许的变化，如报警数据包，以全部报警位做为KEY，记录解析后动做，下次再来相同报警包的时候，直接取出动做组进行处理，省略解析过程，从精确动做过渡到直觉动做，会解析的愈来愈快。

要监测内存大小，当内存超过阀值时，清除掉没必要要的内存直觉数据。

精确解析方式和动做组解析相结合，精确解析则调用解析类库处理，动做组解析则经过规则判断群组所传来动做组，而后调用解析类库中的单元解析方法重组解析方法而且记录下来，做为该数据包的数据块的解析办法，实现自动编码，实现自我升级。

 

AI实时数据库群组[数据总线][数据代理]

实时数据库群组严格来讲至关于暂时的记忆仓库，具备数据的接收、暂存、转发功能。

应具有数据的接收[标准内部协议]、数据暂存[数据暂存在范围内动态生成]、数据转发[转发原则从规则库得到]、数据同步[同步到数据库]、

数据自适应收缩，当数据内存超过阀值，则自动清理不活动数据，压缩暂存同类数据数量。

 

智能体现

这个模块功能主要在于存储和转发，智能体现很少。

群组要设定阀值，内存超过阀值要限制暂存数量，根据规则同步数据库、清理缓存，或者直接清理缓存，目标是不活动数据，和同类不一样时间的数据组。

内存存储要动态分配，发送方向等等根据规则决定，接受规则升级。

同步数据库的动做一样根据规则进行，不一样数据同步的频率不一。

AI接口群组

接口群组的主要功能在于开放数据接口，从暂存和缓存提取数据并开放给前端或其余服务群组，要记录接口调用频度，应用动态编译技术、混合编程技术等动态调用，临时升级。

 

 

智能体现

对于访问频度比较高的接口对于访问时间较长的数据予以记录并统计，增长实时数据库时序数据缓存，或周期性预先准备好接口所需发送的数据。同时对于数据的访问要分用户进行记录。

 

AI存储群组

存储群组主要用于普通数据须要存储到关系数据库的统一处理系统，分为直接插入、删除后插入、直接替换、查询后选择插入仍是替换。

不一样数据包的处理规则初始化载入后自规则库升级。

检测数据库状态，若是执行失败则缓存，检测到数据库恢复正常后执行。

存储动做根据数据库特性配置，好比多条分号隔开同步，好比单条存储，好比开启通道后存储。

存储线程根据规则开启，每一个线程配备不一样数据库对象，不一样的处理规则。

 

AI日志群组

日志群组的目的是把全部软件的日志统一块儿来记录，至关于整套系统的黑匣子，在整套系统出现问题时用以提供整套系统运行分析，为升级提供数据。

 

日志须要分类、分级别、分系统

日志群组需开启多种形式，常规则经过txt文件存储，天天造成一个文件，在日志队列积压并在必定时间没法记录完成时则自动开启临时线程，生成方便拼接的日志文件副本。

AI动做群组[方法组]

动做群组能够理解为基础方法库，内置基础方法，经过脚本语言混合编程技术实现连续的动做组，开放接口给其余服务群组。

动做群组是云计算的体现，尽量抽象，不断升级，可以成为公司资源的积累。

 

要可以统计各方法调用频率，为优化算法作准备。

动做群组经过统一标准接口访问，内部分别均衡指向不一样的软件，这些软件可能由多种不一样语言编写，开放标准接口便可。

--------------------以上为主流程模块--------------------

AI报警群组

内置警灯、短信、邮件、电话、微信等多种接口，把报警信息按照报警规则推送出去，并记录回执，统计各报警方式效果供后续报警规则调整提供数据。

设立不一样报警级别，知晓、X日内干预、紧急处理、必须到场等等，不一样发送规则和发送内容。

 

智能体现

主要体如今报警内容上，根据报警的数据造成内容，如文字，数据，图片，语音，视频。

AI指令群组

指令群组的做用主要在于人机交互，以教授形式为系统升级，人为干预系统运行，强制系统执行某些动做，具备最高优先级。

其它逻辑判断软件运行中一样也会产生协调动做的指令，造成联动动做。

指令群组的运行模式可分为单条直接指令、多条孤立指令、多条依赖性指令，混合指令，单条直接指令很好理解，下发执行便可，多条孤立指令意思是多条指令无条件依赖，无时间前后等条件制约，成组执行便可，多条依赖指令则需制定需执行指令的第一条，第二条的执行条件为第一条的执行状况，混合指令为两类指令的混合体。

指令发送需按下达目标分类并行发送。

 

AI特征断定[嗅探模块]

实现人工教授采集数据功能[特征点设定]

实现数据包特征点提取模块

根据大量连续的数据提取特征，肯定包类型[包头 包尾 长度 校验类型]，提出可能的包类型等待确认[教授]，提出可能的包头、包尾、校验等等。

封装Modbus等国标协议用于试探，[MQTT物联网协议]是否是也要考虑

设立脏数据黑名单，人为干预把不应参与的嗅探动做剔除掉，避免误判。

嗅探动做主要和时序数据相关，经过组合，统计等原则取得特征，以此做为解析的依据，制定解析方式关联规则后计入数据库。

 

AI规则断定群组

规则断定也能够理解为动做组断定，一方面经过设定来完成精确动做组，记录动做组提供人为干预参考。

涵盖排程动做，以时间、状态等触发条件触发规则。

记录报警下人为干预操做的时序和动做组，统计并造成新动做组保存做为新动做组。

 

智能体现

 

经过既定的办法嗅探动做并造成新动做组自我升级。

经过记录人工干预造成新动做组自我升级。

对于没法肯定的动做提出疑问等待教授。

 

AI专家分析

专家分析模块，是针对某条件下检索出来的数据进行综合性的总结，联想性的灵感触发，能够手动增长相关数据，教授性专家分析内容。造成模糊的结论，或者罗列出相关数据等待人工干预作出结论，对下次相似状况的判断升级

 

AI预测群组

载入预测项[监测值]和关联数据，预测项多是数据中的一个，好比XXX故障，也多是一组数据的组合条件，载入与其关联的数据监测项，分别设定基础阀值，当关联监测项超过阀值的时候，增长预测项发生的可能，根据每次预测项出现时各监测项变化，调整阀值。

 

AI信息展现

多屏幕展现

声控

报警语音

重点信息提醒

信息按重要程度从新排序，背景色变化，边框变化，文字变色，字体改变，浮动层等变化

AI过滤群组

进行脏数据过滤，取得过滤规则，挂接在任意一个服务网关以前，根据规则过滤数据，脏数据则不得进入网关。

 

撰稿人：佟俊峰 13841173155 QQ：7191613