如何使用Matter創(chuàng)建AIoT連接

人工智能 (AI) 與物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 不斷融合，形成了人工智能物聯(lián)網(wǎng) (AIoT)，為各個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)人員帶來(lái)了諸多機(jī)遇。隨著連接的互操作性日益提高，物聯(lián)網(wǎng)將收集大量的原始數(shù)據(jù)。能夠分析、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)并做出適當(dāng)反應(yīng)的設(shè)備有助于理解這些數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化為更有價(jià)值的體驗(yàn)。AI還可以使物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提高自主性，能夠在無(wú)人工干預(yù)的情況下實(shí)時(shí)響應(yīng)數(shù)據(jù)。

盡管AIoT仍然是物聯(lián)網(wǎng)中一個(gè)相對(duì)較新的領(lǐng)域，但它通過(guò)優(yōu)化流程、提升網(wǎng)絡(luò)安全、實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)洞察和自動(dòng)化任務(wù)，改變著我們的生活和工作方式。

例如，AIoT正在使智能家居真正智能化，其系統(tǒng)能夠了解我們的習(xí)慣和偏好，并預(yù)測(cè)我們的需求。在制造業(yè)中，支持人工智能的機(jī)器能夠增強(qiáng)預(yù)測(cè)性維護(hù)并減少停機(jī)時(shí)間，能夠監(jiān)測(cè)磨損、預(yù)見(jiàn)問(wèn)題并在實(shí)際問(wèn)題發(fā)生之前安排維護(hù)。在供應(yīng)鏈中，人工智能增強(qiáng)的物流和庫(kù)存控制使得維護(hù)庫(kù)存和履行訂單變得更加高效。在醫(yī)療保健領(lǐng)域，AIoT正幫助護(hù)理人員更準(zhǔn)確地診斷和治療疾病。在交通領(lǐng)域，支持人工智能的系統(tǒng)可以減少擁堵，改善交通流量。在企業(yè)中，AIoT設(shè)備監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)，以檢測(cè)和防止網(wǎng)絡(luò)攻擊。

從哪里開(kāi)始？

目前，為物聯(lián)網(wǎng)量身定制的AI模型種類(lèi)豐富，涵蓋了從檢測(cè)物體、識(shí)別模式或異常到識(shí)別關(guān)鍵字、處理自然語(yǔ)言或理解視覺(jué)信息，并且新功能正在快速引入。

盡管這些選項(xiàng)令人興奮，但開(kāi)發(fā)人員在投入使用之前應(yīng)進(jìn)行一些提前規(guī)劃。為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備添加人工智能可以增加其價(jià)值，但從時(shí)間和精力的角度來(lái)看，只有當(dāng)添加的功能真正有助于應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)，才是有意義的。

此外，在評(píng)估如何添加AI時(shí)，有許多問(wèn)題需要回答。哪種連接協(xié)議最適合傳輸收集的數(shù)據(jù)？應(yīng)用場(chǎng)景有什么安全要求？我的系統(tǒng)能夠直接與設(shè)置中的其它設(shè)備進(jìn)行通信嗎？

這些問(wèn)題的答案在很大程度上取決于設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景和生態(tài)合作體系。

Matter為智能家居和“類(lèi)家”環(huán)境賦能

對(duì)于在家庭內(nèi)外操作設(shè)備的開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，回答這些問(wèn)題相對(duì)簡(jiǎn)單，因?yàn)檫B接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟 (CSA) 的新智能家居連接標(biāo)準(zhǔn)Matter是AIoT基礎(chǔ)的理想選擇。

Matter現(xiàn)已發(fā)布第四個(gè)版本，覆蓋了一系列智能家居設(shè)備類(lèi)型。Matter專(zhuān)為統(tǒng)一消費(fèi)電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議而設(shè)計(jì)，確保任何制造商的認(rèn)證產(chǎn)品都能在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和多個(gè)智能家居平臺(tái)上無(wú)縫互操作。

Matter支持以太網(wǎng)、Wi-Fi和Thread等廣泛使用的連接協(xié)議，并使用低功耗藍(lán)牙將設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。Matter還指定了一種通用語(yǔ)言，能夠安全地覆蓋基于物理IP的網(wǎng)絡(luò)。它對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行身份驗(yàn)證和授權(quán)，創(chuàng)建和管理安全結(jié)構(gòu)，并規(guī)定在該結(jié)構(gòu)中流動(dòng)的消息的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義。

雖然Matter是專(zhuān)門(mén)為智能家居設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，但其標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議、安全性和語(yǔ)義等概念同樣適用于其他領(lǐng)域。在商業(yè)大樓、零售業(yè)、制造、醫(yī)療保健和農(nóng)業(yè)，有許多應(yīng)用場(chǎng)景有類(lèi)似的要求，可以從Matter支持的各種設(shè)備和功能中受益，包括照明和暖通空調(diào)控制。隨著Matter不斷發(fā)展和且支持的設(shè)備類(lèi)型日益增加，它將越來(lái)越多地應(yīng)用于非住宅垂直領(lǐng)域的廣泛AIoT用例。

Matter在企業(yè)應(yīng)用的限制

盡管Matter有許多優(yōu)點(diǎn)，但它在大規(guī)模非住宅部署中存在一些潛在的局限性。例如，目前Matter僅支持本地訪問(wèn)，使用在未許可頻譜上運(yùn)行的局域網(wǎng) (LAN)，而不包括使用廣域網(wǎng) (WAN) 支持移動(dòng)性的部署，例如移動(dòng)通信、衛(wèi)星和低功耗廣域網(wǎng) (LP-WAN) 技術(shù)，如LoRaWAN。

此外，Matter主要是為大眾市場(chǎng)垂直領(lǐng)域設(shè)計(jì)的，這些領(lǐng)域的部署通常由消費(fèi)者管理和保護(hù)。而企業(yè)往往以不同的規(guī)模運(yùn)營(yíng)，其部署的網(wǎng)絡(luò)需要專(zhuān)業(yè)IT人員使用網(wǎng)絡(luò)管理工具進(jìn)行管理和監(jiān)測(cè)。Matter尚未提供這類(lèi)IT專(zhuān)用的管理工具。

另一個(gè)限制是，Matter以合規(guī)認(rèn)證作為設(shè)備認(rèn)證的基礎(chǔ)。這意味著在安裝設(shè)備時(shí)，Matter會(huì)檢查每臺(tái)設(shè)備的唯一認(rèn)證證書(shū)，以確認(rèn)其經(jīng)過(guò)CSA認(rèn)證，并由值得信賴(lài)的制造商制造。對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)的消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)卓越的解決方案，但它無(wú)法滿足更復(fù)雜的企業(yè)市場(chǎng)的需求。在企業(yè)市場(chǎng)中，設(shè)備往往使用多環(huán)節(jié)供應(yīng)鏈，并在部署前進(jìn)行廣泛的定制。

使用Matter創(chuàng)建AIoT指南

了解Matter在AIoT中的具體應(yīng)用需要比本文更詳細(xì)的討論，因此我想推薦一份深入探討這個(gè)話題的新白皮書(shū)。

Bill Curtis是Moor Insights&Strategy的分析師，專(zhuān)注于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。他從Matter公布之初就持續(xù)關(guān)注其演變軌跡 (事實(shí)上，Bill和我在2014年初次見(jiàn)面，當(dāng)時(shí)我們各自的公司都是Thread Group的創(chuàng)始成員)。作為一名技術(shù)傳播者，他提供了一種獨(dú)特的視角幫助開(kāi)發(fā)人員了解Matte和AIoT。

他在最新文章《AIoT：連接AI與現(xiàn)實(shí)世界》中，討論了連接如何助力實(shí)現(xiàn)AIoT，并詳細(xì)回顧了AIoT部署的考慮要素。他介紹了Matter在當(dāng)前環(huán)境中的適用范圍，以及依賴(lài)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的應(yīng)用層、安全性和語(yǔ)義的Matter方法如何仍然能為超出Matter當(dāng)前范圍的垂直領(lǐng)域帶來(lái)好處。

Bill還重點(diǎn)展示了恩智浦支持Matter方法 ，以及我們簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)的多種方式。恩智浦一直是Matter標(biāo)準(zhǔn)的主要貢獻(xiàn)者，提供了一系列經(jīng)過(guò)Matter認(rèn)證的平臺(tái)，具有構(gòu)建和部署各種Matter設(shè)備所需的所有芯片、軟件和服務(wù)，涵蓋從傳感器到網(wǎng)關(guān)和集線器。

Bill特別提到了恩智浦三頻技術(shù)的重要性，該技術(shù)在一個(gè)芯片上集成了Wi-Fi、藍(lán)牙和Thread，有助于簡(jiǎn)化無(wú)線硬件和軟件的開(kāi)發(fā)。正如Bill所述，這種方法降低了成本、提高了性能，并實(shí)現(xiàn)了基于IP的通用設(shè)備連接，使產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)能夠在AIoT不斷擴(kuò)展的過(guò)程中快速擴(kuò)大規(guī)模。

本文作者

Sujata Neidig，恩智浦半導(dǎo)體無(wú)線連接事業(yè)部市場(chǎng)市場(chǎng)總監(jiān)。她在半導(dǎo)體行業(yè)擁有超過(guò)30年的經(jīng)驗(yàn)，目前擔(dān)任無(wú)線連接事業(yè)部市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)，負(fù)責(zé)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)連接的產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)和標(biāo)準(zhǔn)化工作。她還代表恩智浦在Thread計(jì)劃組和連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟的董事會(huì)任職，并擔(dān)任Thread計(jì)劃組的市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)副總裁。她在得州奧斯汀市工作。