智能物聯網構想

 

人工智能在物聯網項目中的應用

綜述

 

人的智能體如今哪些方面

1．              認識世界？

2．              解釋世界？

3．              判斷世界？

4．              控制世界？

5．              改變世界？

6．              展現世界？

7．              預測世界？

 

AI怎麼作

1．              認識世界

接收模糊的信號，提取特徵點，在微觀世界和宏觀世界之間找到一個折衷點，增長認識規律，做爲字典式認識方式套用的基礎。

2．              解釋世界

解釋世界分爲直覺解釋、論證解釋，直覺解釋是根據總體狀況直接得出結論，論證解釋是經過一系列作法來得出結論

3．              判斷世界

對世界的判斷能夠爲精確判斷、模糊的判斷，自我升級或者傳授式判斷規則，提升判斷精確性，最後變爲精確判斷。判斷後可能僅僅是個結論，也可能引發下一步動做。

4．              控制世界

控制多是一個動做，有目標，有行爲，也多是一組動做，還多是一組具備依賴條件的動做，還多是個須要條件觸發的動做。

5．              改變世界

包括自我改變，是對系統內一系列改變，包括對自我以外的改變以及新改變要求的提醒。

6．              展現世界

信息的推送、排序、展示形式選擇、專家分析工具、聯想、聲光等多媒體運用、記錄、模板升級等等

7．              預測世界

對於信息總有一些關注點，多是報警，多是數據上下限，能夠理解爲突變和漸變，突變可能沒法預測，漸變的信息總會有相關的特徵變化，設立每一個特徵的閥值，經過特徵變化的過程來預測關注信息發生的概率。

 

如何學習一門語言

語言的分級可理解爲字、詞彙、話、文章，這個話題可能涉及到語言學。

學習一門徹底陌生的語言，從宏觀來講必須有足夠的文章來提供分析，從微觀來講要知道最小單元的詞彙，而最終的目的是說出一句話。

若是說連續大段的數據流是那篇文章，每一個byte就是最小單元[bit]，不過連續的byte纔多是詞彙，一個數據包就是表達一個含義的一句話，而目標就是理解每句話，上下文關係是進一步的智能體現。

人類的感知

人類之因此能更快的學習，是由於人有感受，主要體如今視覺、聽覺、觸覺。

若是換成AI，則對應傳感器、攝像頭、Mic、觸覺傳感器。

把正常的感知範圍設定好，好比光線的耀眼程度、波段等等，分貝大小，波形範圍等等設定範圍，超出則認爲不適，不適則認爲應該報警，報警則認爲應該分析數據後升級行爲規則。

聲音識別、圖像識別、各類傳感器所帶來的效果將不在本計劃範圍內。

 

智能化物聯網的目標

1. 針對硬件設備主動推送數據模式，以一種設備一種協議爲基礎，抽象各模塊，組織合理的架構，讓物聯網軟件真正具備初步智能特徵，哪怕只是弱智，從無心識到有意識跨出第一步。
2. 具有識別和識別提示，實現嗅探功能和教授升級功能；
3. 解析從精確解釋到直覺解釋，讓解析更快，提升系統效率；
4. 實現精確判斷和模糊判斷。
5. 實現精確動做[連續動做]與模糊動做[連續動做]。
6. 實現自動編碼到函數級別。
7. 實現信息展現根據關注度動態變化，反映在用戶前端，更容易關注多數人關注的信息。
8. 實現聯想式專家分析報告，把不一樣類型不一樣時間的數據拿出來作輔助決策。
9. 實現預測報警，根據不斷增加的數據對可能發生的狀況做出預判，規避風險。
10. 經過聲控等手段可讓系統演示更炫，經過語音、聲光影等方式讓報警更炫，經過專家分析等方式讓系統使用時提供更多有效信息參考，經過行爲記錄等方式讓系統運行後能獲得更多升級的依據。
11. 對於數據的訪問、方法的訪問要記錄，爲系統性能升級提供數據。

初步採用TCP COM 接口方式以純數據報文，視頻，圖像，聲音，光線，壓力，溫度等等多方面從硬件設備採集數據；

對公司的好處

1. 動做羣組的抽象，升級的越多，意味着功能越強大，在將來，公司徹底可能擁有本身的雲服務平臺，甚至可開放給普通用戶。
2. 對數據、對動做羣組、對前端的訪問記錄，會給系統升級提供寶貴的升級資料，讓系統升級再也不茫無目的。
3. 核心技術門檻會讓更多的同行根本沒法跨越，增長系統的競爭力。
4. 預測系統的創建和應用會逐步得到各不一樣物聯網行業寶貴的運行參數。
5. 教授式的升級思路能讓系統每一個模塊不斷自我升級，這個升級在後臺實現，並不開放，同時，多種語言混合編程的應用策略會成爲大多數技術單一公司的噩夢，作的越多越久，系統越難以模仿。

 

 

AI的落實

1．AI的表現，包括AI看得見的效果和看不見的效果，做爲智能，要具有學習能力，基礎感知數據必須設定，這是智能的基礎；要包括特徵提取，自我升級；規則的設定和自我升級；交互傳授式學習和自我學習；精確判斷，模糊判斷，模糊判斷升級爲精確判斷；聯想；預測，展現。

2．AI的做用，讓運行更快，把人類的經驗直接傳授給軟件，彌補經驗不足的人的缺陷，彌補人類聯想能力的不足，不會出現忽略的問題。

3．AI的算法實現，首先設定架構，每一個模塊所負責內容，首先達到目標實現。

4．在算法實現，系統可用的狀況下，對應細節模塊進行算法優化。

 

整體結構

 

 

 

每一部分模塊均可以理解爲一個羣組。

硬件設備可能有不少種，不一樣的協議類型，不一樣的接口類型，不一樣的數據類型，構建設備惟一編號做爲區分的標準[設備類型+廠商+型號+編號]，每一個設備將創建惟一數據採集通道，每一個通道將會有對應的採集方式

自上而下

 

 

 

前端爲用戶直接操做的部分，能夠爲web端B/S結構程序、android ios移動端程序，桌面C/S胖客戶端程序，暫定爲websocket接口與數據總線交互，交互實現雙向，實現AI系統推送數據和人工干預來教授的功能。

AI中控

 

做爲整個AI系統的主控制系統，其做用在於讓AI活着，正常運行，而且進行異常處理。

要能探測服務的物理文件存在。

要具備按時序啓動其餘各系統功能。

要具備按條件啓動其餘系統的功能。

要具備巡檢功能，按期對各系統進行巡檢，如發現問題則進行處理，要有內存、cpu、線程、連接、硬盤的監聽，設定閥值，做爲判斷依據。

存儲各服務羣組上次數據時間，根據時間週期判斷是否運行正常。

要有心跳監聽，對於心跳數據的監控和對應處理。

可控制重啓，執行指定某方法，控制升級功能。

故障預警、猜想，報警。

把系統內全部軟件限定在可控範圍以內。

AI網關

 

網關的基本功能是接收和轉發，就是每一部分羣組軟件的調用需求首先由網關接收，而後按照規則轉發給羣組中每一個服務處理。能夠起到壓力均衡的做用，也能夠提升各服務羣組運行的安全性。

AI採集羣組

 

從硬件設備採集到原始數據，通過初步解析[包類型、設備號]後發送給實時數據庫羣組。

實現數據包的採集，校驗，採集後的接續動做

實現校驗功能封裝，多種不一樣的校驗經過配置和接口得到。

實現應答功能封裝，多種不一樣的應答經過配置和接口得到。

實現線程結構管理封裝及後續動做封裝，實現採集線程退出斷定，多種不一樣的動做經過配置和接口得到。

實現指令模塊封裝，當接收到指令後結合鏈接池等因素髮送指令。

 

智能體現：

採集是對數據的第一接觸，TCP所收數據包傳給特徵斷定服務進行分析，等待傳授，同時，在運行過程當中若是遇到精確判斷所不能理解的數據包則原樣記錄併發送給特徵斷定服務等待人工干預或大數據分析，當規則斷定、特徵斷定有新的認識時，通知採集服務從新初始化獲取新的接收原則、校驗原則。

AI解析羣組

 

 

解析服務羣組從接口取得對照數據，特徵數據和動做數據，從實時數據庫羣組取得采集服務傳來的原始數據包，對數據包進行解析，解析後的實際數據按照內部傳輸標準協議異步傳給實時數據庫。

異步對日誌數據定時清理。

沒解釋過的數據傳輸給特徵判斷服務羣組進行數據嗅探，同時提示須要教授，教授或者嗅探結果返回給解析服務羣組升級特徵和動做組。

 

智能體現

當遇到不能解析的包時不丟棄，而是扔給特徵判斷服務羣組進行分析和請求教授。

 

對於大量的解析，少許的變化，如報警數據包，以全部報警位做爲KEY，記錄解析後動做，下次再來相同報警包的時候，直接取出動做組進行處理，省略解析過程，從精確動做過渡到直覺動做，會解析的愈來愈快。

要監測內存大小，當內存超過閥值時，清除掉沒必要要的內存直覺數據。

精確解析方式和動做組解析相結合，精確解析則調用解析類庫處理，動做組解析則經過規則判斷羣組所傳來動做組，而後調用解析類庫中的單元解析方法重組解析方法而且記錄下來，做爲該數據包的數據塊的解析辦法，實現自動編碼，實現自我升級。

 

AI實時數據庫羣組[數據總線][數據代理]

實時數據庫羣組嚴格來講至關於暫時的記憶倉庫，具備數據的接收、暫存、轉發功能。

應具有數據的接收[標準內部協議]、數據暫存[數據暫存在範圍內動態生成]、數據轉發[轉發原則從規則庫得到]、數據同步[同步到數據庫]、

數據自適應收縮，當數據內存超過閥值，則自動清理不活動數據，壓縮暫存同類數據數量。

 

智能體現

這個模塊功能主要在於存儲和轉發，智能體現很少。

羣組要設定閥值，內存超過閥值要限制暫存數量，根據規則同步數據庫、清理緩存，或者直接清理緩存，目標是不活動數據，和同類不一樣時間的數據組。

內存存儲要動態分配，發送方向等等根據規則決定，接受規則升級。

同步數據庫的動做一樣根據規則進行，不一樣數據同步的頻率不一。

AI接口羣組

接口羣組的主要功能在於開放數據接口，從暫存和緩存提取數據並開放給前端或其餘服務羣組，要記錄接口調用頻度，應用動態編譯技術、混合編程技術等動態調用，臨時升級。

 

 

智能體現

對於訪問頻度比較高的接口對於訪問時間較長的數據予以記錄並統計，增長實時數據庫時序數據緩存，或週期性預先準備好接口所需發送的數據。同時對於數據的訪問要分用戶進行記錄。

 

AI存儲羣組

存儲羣組主要用於普通數據須要存儲到關係數據庫的統一處理系統，分爲直接插入、刪除後插入、直接替換、查詢後選擇插入仍是替換。

不一樣數據包的處理規則初始化載入後自規則庫升級。

檢測數據庫狀態，若是執行失敗則緩存，檢測到數據庫恢復正常後執行。

存儲動做根據數據庫特性配置，好比多條分號隔開同步，好比單條存儲，好比開啓通道後存儲。

存儲線程根據規則開啓，每一個線程配備不一樣數據庫對象，不一樣的處理規則。

 

AI日誌羣組

日誌羣組的目的是把全部軟件的日誌統一塊兒來記錄，至關於整套系統的黑匣子，在整套系統出現問題時用以提供整套系統運行分析，爲升級提供數據。

 

日誌須要分類、分級別、分系統

日誌羣組需開啓多種形式，常規則經過txt文件存儲，天天造成一個文件，在日誌隊列積壓並在必定時間沒法記錄完成時則自動開啓臨時線程，生成方便拼接的日誌文件副本。

AI動做羣組[方法組]

動做羣組能夠理解爲基礎方法庫，內置基礎方法，經過腳本語言混合編程技術實現連續的動做組，開放接口給其餘服務羣組。

動做羣組是雲計算的體現，儘量抽象，不斷升級，可以成爲公司資源的積累。

 

要可以統計各方法調用頻率，爲優化算法作準備。

動做羣組經過統一標準接口訪問，內部分別均衡指向不一樣的軟件，這些軟件可能由多種不一樣語言編寫，開放標準接口便可。

--------------------以上爲主流程模塊--------------------

AI報警羣組

內置警燈、短信、郵件、電話、微信等多種接口，把報警信息按照報警規則推送出去，並記錄回執，統計各報警方式效果供後續報警規則調整提供數據。

設立不一樣報警級別，知曉、X日內干預、緊急處理、必須到場等等，不一樣發送規則和發送內容。

 

智能體現

主要體如今報警內容上，根據報警的數據造成內容，如文字，數據，圖片，語音，視頻。

AI指令羣組

指令羣組的做用主要在於人機交互，以教授形式爲系統升級，人爲干預系統運行，強制系統執行某些動做，具備最高優先級。

其它邏輯判斷軟件運行中一樣也會產生協調動做的指令，造成聯動動做。

指令羣組的運行模式可分爲單條直接指令、多條孤立指令、多條依賴性指令，混合指令，單條直接指令很好理解，下發執行便可，多條孤立指令意思是多條指令無條件依賴，無時間前後等條件制約，成組執行便可，多條依賴指令則需制定需執行指令的第一條，第二條的執行條件爲第一條的執行狀況，混合指令爲兩類指令的混合體。

指令發送需按下達目標分類並行發送。

 

AI特徵斷定[嗅探模塊]

實現人工教授採集數據功能[特徵點設定]

實現數據包特徵點提取模塊

根據大量連續的數據提取特徵，肯定包類型[包頭 包尾 長度 校驗類型]，提出可能的包類型等待確認[教授]，提出可能的包頭、包尾、校驗等等。

封裝Modbus等國標協議用於試探，[MQTT物聯網協議]是否是也要考慮

設立髒數據黑名單，人爲干預把不應參與的嗅探動做剔除掉，避免誤判。

嗅探動做主要和時序數據相關，經過組合，統計等原則取得特徵，以此做爲解析的依據，制定解析方式關聯規則後計入數據庫。

 

AI規則斷定羣組

規則斷定也能夠理解爲動做組斷定，一方面經過設定來完成精確動做組，記錄動做組提供人爲干預參考。

涵蓋排程動做，以時間、狀態等觸發條件觸發規則。

記錄報警下人爲干預操做的時序和動做組，統計並造成新動做組保存做爲新動做組。

 

智能體現

 

經過既定的辦法嗅探動做並造成新動做組自我升級。

經過記錄人工干預造成新動做組自我升級。

對於沒法肯定的動做提出疑問等待教授。

 

AI專家分析

專家分析模塊，是針對某條件下檢索出來的數據進行綜合性的總結，聯想性的靈感觸發，能夠手動增長相關數據，教授性專家分析內容。造成模糊的結論，或者羅列出相關數據等待人工干預作出結論，對下次相似狀況的判斷升級

 

AI預測羣組

載入預測項[監測值]和關聯數據，預測項多是數據中的一個，好比XXX故障，也多是一組數據的組合條件，載入與其關聯的數據監測項，分別設定基礎閥值，當關聯監測項超過閥值的時候，增長預測項發生的可能，根據每次預測項出現時各監測項變化，調整閥值。

 

AI信息展現

多屏幕展現

聲控

報警語音

重點信息提醒

信息按重要程度從新排序，背景色變化，邊框變化，文字變色，字體改變，浮動層等變化

AI過濾羣組

進行髒數據過濾，取得過濾規則，掛接在任意一個服務網關以前，根據規則過濾數據，髒數據則不得進入網關。

 

撰稿人：佟俊峯 13841173155 QQ：7191613