近年來，智能硬件在中國市場發(fā)展迅速，而這些智能硬件到底是如何運行的？本文將智能硬件拓展到他的底層技術(shù)，一層層遞進，從物聯(lián)網(wǎng)運行原理這個角度來說明智能硬件到底是怎么運行在我們的生活中的，歡迎感興趣的伙伴們閱讀。

前言

近年來，智能硬件在中國市場發(fā)展迅速，比較火爆，基本我們?nèi)粘Ｉ钪锌梢钥吹降奈锲范伎梢宰龀芍悄苡布?，市場上智能硬件層出不窮，豐富多彩，“萬物均可智能”。

一個數(shù)據(jù)：中國智能硬件市場發(fā)展較快，有數(shù)據(jù)顯示，2020年智能硬件市場規(guī)模約為10767億元，2017-2020年的復合增長率為39%。隨著科技的發(fā)展以及智能終端產(chǎn)品多樣化的發(fā)展趨勢，預計2022年中國智能硬件市場規(guī)模將達到15787億元。目前市場上智能硬件普及程度開始提升，且產(chǎn)品種類更趨多樣化，加上消費升級趨勢下，智能硬件作為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品更受青睞，市場穩(wěn)步擴大。

2020年，中國智能硬件行業(yè)以智能家居設備為主，占比30.6%;其次為智能穿戴設備，占比20.0%。隨著國家大力推進“中國智造”，一系列政策利好，預計未來增長空間較大的細分領域為智能可穿戴設備、智能家居設備等。

預計2020-2026年中國智能硬件行業(yè)市場規(guī)模將會保持較快發(fā)展，按照20%的年均復合增長率預計，到2026年中國智能硬件行業(yè)的市場規(guī)模將會達到2萬億元。

這些在我們生活中給我們提供便利的智能硬件他們到底是如何運行的，本文將智能硬件拓展到他的底層技術(shù)，一層層遞進，從物聯(lián)網(wǎng)運行原理這個角度來說明智能硬件到底是怎么運行在我們的生活中的，涉及很多概念請各位耐心查看。

一、什么是硬件

智能硬件基于硬件，所以首先我們需要搞清楚什么是硬件，以及他如何發(fā)展的。

從學術(shù)的角度來看，硬件是計算機硬件的簡稱，是指計算機系統(tǒng)中由電子、機械及光電元件等組成的各種物理裝臵的總稱，是人類處理運算與儲存資料的重要元件。簡而言之，硬件的功能是輸入并存儲程序、數(shù)據(jù)，以及執(zhí)行程序把數(shù)據(jù)加工成可以利用的形式。從外觀上來看，現(xiàn)今的微機由主機箱與外部設備組成。主機箱內(nèi)主要包括 CPU、內(nèi)存、 主板、硬盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器、各種擴展卡、連接線、電源等；外部設備包括鼠標、鍵盤等。

從廣義的角度，若將硬件這一范圍再擴大，去看整個計算文明的發(fā)展，可以追溯到半導體時代，信息技術(shù)最早發(fā)源于半導體，半導體材料的發(fā)明對 20 世紀的人類文明影響巨大。 1833 年，英國科學家巴拉迪首先發(fā)現(xiàn)硫化銀材料的半導體現(xiàn)象，至今半導體已經(jīng)成為必不可少的底層材料。時至今日，幾乎所有電子產(chǎn)品與計算機組件里都有半導體的存在。可以說， 半導體為三次計算文明（PC 互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、元宇宙）奠定了基礎。

ps：半導體的作用是成為信息處理的元件材料。目前世界上很多電子產(chǎn)品，如計算機、移動電話、數(shù)字錄音機的核心單元都是利用半導體的電導率變化來處理信息。常見的半導體材料有硅、鍺、砷化鎵等，而硅更是各種半導體材料中，在商業(yè)應用上最具有影響力。半導體還可以制成的部件、集成電路等是電子工業(yè)的重要基礎產(chǎn)品。

半導體材料、器件、集成電路的生產(chǎn)和科研已成為電子工業(yè)的重要組成部分。 集成電路它是半導體技術(shù)發(fā)展中最活躍的一個領域，已發(fā)展到大規(guī)模集成的階段。在幾平方毫米的硅片上能制作幾萬只晶體管，可在一片硅片上制成一臺微信息處理器，或完成其它較復雜的電路功能。

集成電路的發(fā)展方向是實現(xiàn)更高的集成度和微功耗，并使信息處理速度達到微微秒級。 微波器件半導體微波器件包括接收、控制和發(fā)射器件等。毫米波段以下的接收器件已廣泛使用。在厘米波段，發(fā)射器件的功率已達到數(shù)瓦，人們正在通過研制新器件、發(fā)展新技術(shù)來獲得更大的輸出功率。 電子器件半導體發(fā)光、攝象器件和激光器件的發(fā)展使光電子器件成為一個重要的領域。它們的應用范圍主要是：光通信、數(shù)碼顯示、圖像接收、光集成等。

半導體存儲器在第四次工業(yè)革命背后的科技發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，如大數(shù)據(jù)、人工智能（AI, Artificial Intelligence）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT, Internet of Things）、智慧工廠和自動駕駛汽車等。因此，過去幾年來，半導體存儲器的重要性和需求與日俱增，并預計在未來迎來進一步增長，形成推動創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展、突破現(xiàn)階段能力基礎的驅(qū)動力。

這也是為什么半導體近幾年這么重要的原因。

二、什么是智能硬件

了解了硬件，我們再來看看什么是智能硬件。

智能硬件是繼智能手機之后的一個科技概念，通過軟硬件結(jié)合的方式，對傳統(tǒng)設備進行改造，進而讓其擁有智能化的功能。智能化之后，硬件具備連接的能力，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)服務的加載，形成“云+端”的典型架構(gòu)，具備了大數(shù)據(jù)等附加價值。智能硬件移動應用則是軟件，通過應用連接智能硬件，操作簡單，開發(fā)簡便，各式應用層出不窮，也是企業(yè)獲取用戶的重要入口。

智能硬件是以平臺性底層軟硬件為基礎，以智能傳感互聯(lián)、人機交互、新型顯示及大數(shù)據(jù)處理等新一代信息技術(shù)為特征，以新設計、新材料、新工藝硬件為載體的新型智能終端產(chǎn)品及服務。隨著技術(shù)升級、關聯(lián)基礎設施完善和應用服務市場的不斷成熟，智能硬件的產(chǎn)品形態(tài)從智能手機延伸到智能可穿戴、智能家居、智能車載、醫(yī)療健康、智能無人系統(tǒng)等，成為信息技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)融合的交匯點。

三、什么是物聯(lián)網(wǎng)

智能硬件我們再擴大一個概念就是物聯(lián)網(wǎng)（LOT），智能硬件產(chǎn)品是物聯(lián)網(wǎng)應用落地的體現(xiàn)方式之一。想要知道智能硬件的底層一定要設計一個技術(shù)-物聯(lián)網(wǎng)。目前智能硬件都基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)底層邏輯進行信息交互，但還沒有達到萬物互聯(lián)的狀態(tài)，不過已經(jīng)走在物物互聯(lián)的路上了，比如：天貓精靈可以控制電視、窗簾、燈具等等。

那么什么是物聯(lián)網(wǎng)呢？

物聯(lián)網(wǎng)（ IoT ，Internet of things ）即“萬物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡，將各種信息傳感設備與網(wǎng)絡結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡，實現(xiàn)任何時間、任何地點，人、機、物的互聯(lián)互通。

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，IT行業(yè)又叫：泛互聯(lián)，意指物物相連，萬物萬聯(lián)。由此，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：

1. 物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡；
2. 其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。

因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。

四、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展可能對于大多數(shù)人來說感知到的也就近幾年的事情，但是其實物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)了22年。

1900年，來自卡內(nèi)金梅隆大學的程序員將一臺可口可樂自動售賣機連接到互聯(lián)網(wǎng)，讓工程師無需下樓就知道還剩多少可樂，這個是名義上最早的物聯(lián)網(wǎng)設備。

1991年，來自英國劍橋大學的特洛伊咖啡壺吸引了百萬人關注。劍橋大學的科學家們編寫了一套程序，利用便攜式攝像機捕捉圖像，以三幀每秒的速率傳遞到計算機上，便于查看咖啡是否煮好，這是世界上第一個網(wǎng)絡攝像頭。

1995年，微軟帝國的締造者比爾蓋茨撰寫了轟動全球的未來之路，在該書中，比爾蓋茨也提到了物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)想。

1998年，英國工程師Kevin Aston在寶潔公司的一次演講中首次提出物聯(lián)網(wǎng)概念，把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與因特網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理，該工程師也因此被稱為”物聯(lián)網(wǎng)之父”。

2003年，美國技術(shù)評論提出，傳感網(wǎng)絡技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。

2005年，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上，國際電信聯(lián)盟發(fā)布了《ITU因特網(wǎng)報告2005》正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。報告指出，無所不在的物聯(lián)網(wǎng)通信時代即將來臨。

2009年，IBM提出物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略智慧地球，標志著物聯(lián)網(wǎng)進入到快速發(fā)展期

2013年，谷歌眼鏡發(fā)布，這是物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴技術(shù)的一個革命性進步。

2014年，亞馬遜發(fā)布了Echo智能揚聲器，開啟智能音箱及智能家居時代。

2015年至2018年期間，阿里巴巴、百度、騰訊相繼成立IOT物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部。

2019年，沃達峰發(fā)布了2019年物聯(lián)網(wǎng)報告，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，超過1/3的公司現(xiàn)在正在使用物聯(lián)網(wǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過22年的發(fā)展，尤其在近幾年廣泛應用在我們生活中，那么他到底是如何運行的呢？

五、物聯(lián)網(wǎng)到底是怎么運作的？

簡單來說，物聯(lián)網(wǎng)就是具有唯一標識符 ( UID )的設備，能夠通過網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)并且計算數(shù)據(jù)，并且支持應用網(wǎng)絡（即輸入/輸出控制終端，可基于現(xiàn)有的手機，PC等終端進行）控制或回顯，再通俗一點來說，就是智能硬件通過收集的數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡進行交互，網(wǎng)絡通知到硬件并且給出相應的反應，同時可以在app上查看對應記錄甚至可以控制處理硬件的過程。

下圖可以很直觀的看出物聯(lián)網(wǎng)是如何運行的：

六、物聯(lián)網(wǎng)的關鍵底層技術(shù)

通過物聯(lián)網(wǎng)運行的原理我們不難發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)運行起來是基于硬件、網(wǎng)絡、云計算等硬條件的，但實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)不僅僅簡單的這幾個我們熟知的硬條件，更依賴于物聯(lián)網(wǎng)獨有的關鍵技術(shù)實現(xiàn)了物和網(wǎng)的連接。

實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)有著必要且核心的3層結(jié)構(gòu)，首先是傳感網(wǎng)絡，以二維碼、RFID(射頻識別技術(shù))傳感器為主，實現(xiàn)“物”的識別；其次是傳輸網(wǎng)絡，通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡、通信網(wǎng)絡或者未來的NGN（下一代網(wǎng)絡），實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與計算；第三是應用網(wǎng)絡，即輸入/輸出控制終端，可基于現(xiàn)有的手機，C等終端進行。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)也都在圍繞這三層進行突破。

接下來簡單介紹一下圍繞這三層結(jié)構(gòu)的技術(shù)，這些技術(shù)才是物聯(lián)網(wǎng)的底層依賴，是物聯(lián)網(wǎng)能夠走通實現(xiàn)“萬物互聯(lián)”的基礎。

1、射頻識別技術(shù)

每一個智能硬件都有一個自己的獨一無二的編碼，來識別硬件到底是音響還是手機，而想要達到這個唯一的識別需要依賴射頻識別技術(shù)。

射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification，簡稱RFID）是一種簡單的無線系統(tǒng)，是一種非接觸式的自動識別系統(tǒng)，它通過射頻無線信號自動識別目標對象，它由一個詢問器（或讀寫器）和很多應答器（或標簽）組成。

讀寫器可以識別各種標簽，每個標簽具有擴展詞條唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象，它通過天線將射頻信息傳遞給讀寫器，讀寫器讀取信息的設備。

射頻技術(shù)原理圖

RFID技術(shù)讓物品能夠“開口說話”。這就賦予了物聯(lián)網(wǎng)一個特性即可跟蹤性。就是說人們可以隨時掌握物品的準確位置及其周邊環(huán)境。

射頻技術(shù)在我們?nèi)粘Ｉ钪刑峁┝撕艽蟮谋憷热缭谖覀兠總€人都熟知的物流行業(yè)，射頻識別技術(shù)結(jié)合全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以對物流運輸過程進行全面可視化跟蹤。當貼有電子標簽的物流大貨車，經(jīng)過各個帶有無線信號讀寫器的城市轉(zhuǎn)運點時，裝有快遞的大貨車可以不用停下來而直接通過，就知道哪些快遞已經(jīng)到了什么城市什么轉(zhuǎn)運點，同時把最新的物流信息更新在我們的手機里，不僅節(jié)省了通關的時間和人工成本，也讓我們更加及時的知道自己的快遞到了哪里。

RFID技術(shù)在國外起步較早，而中國卻起步較晚，但是中國在短短的時間內(nèi)取得了顯著的成績，不僅掌握了高頻芯片的設計技術(shù)，并成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，而且超高頻芯片業(yè)已經(jīng)開發(fā)完成。在中國開始使用RFID技術(shù)，例如中國的二代身份證、中國火車管理系統(tǒng)、智能交通、城市建設、移動支付等多領域中展開。如今，RFID技術(shù)已經(jīng)融入人們生活的方方面面，它給我們帶來的方便和快捷已經(jīng)讓我們深深的感受今天生活的美好。

2、傳感器技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)離不開傳感器，傳感器技術(shù)讓硬件有了“感覺”，并且把硬件感知到的“感覺”轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，傳給網(wǎng)絡進行處理，這就基于MEMS技術(shù)。

MEMS是微機電系統(tǒng)（ Micro – Electro – Mechanical Systems）的英文縮寫。它是由微傳感器、微執(zhí)行器、信號處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)。

它把信息的獲取、處理和執(zhí)行集成在一起，組成具有多功能的微型系統(tǒng)，集成于大尺寸系統(tǒng)中，它把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后計算機才能進一步處理，從而大幅度地提高系統(tǒng)的自動化、智能化和可靠性水平。因為MEMS，賦予了普通物體新的生命，它們有了屬于自己的數(shù)據(jù)傳輸通路、有了存儲功能、操作系統(tǒng)和專門的應用程序，從而形成一個龐大的傳感網(wǎng)。這讓物聯(lián)網(wǎng)能夠通過物品來實現(xiàn)對人的監(jiān)控與保護。

常見的傳感器有：熱敏傳感器、光敏傳感器、氣敏傳感器、力敏傳感器、磁敏傳感器、濕敏傳感器、聲敏傳感器、放射線傳感器、視覺傳感器、味敏傳感器。

比如：遇到酒后駕車的情況，如果在汽車和汽車點火鑰匙上都植入微型感應器，那么當喝了酒的司機掏出汽車鑰匙時，鑰匙能透過氣味感應器察覺到一股酒氣，就通過無線信號立即通知汽車 “暫停發(fā)動”，汽車便會處于休息狀態(tài)。同時“命令”司機的手 機給他的親朋好友發(fā)短信，告知司機所在位置，提醒親友盡快來處理。

在物聯(lián)網(wǎng)時代，通過感知識別技術(shù)，可以實現(xiàn)物與物之間的信息交互，是融合物理世界和信息世界的重要一環(huán)，是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡的最獨特的部分?？梢哉f，傳感器技術(shù)給物聯(lián)網(wǎng)帶來新的發(fā)展契機。

3、M2M技術(shù)

想要實現(xiàn)物品聯(lián)網(wǎng)甚至“萬物互聯(lián)”，那么勢必涉及一個話題，就是連接，連接基于的技術(shù)叫做M2M技術(shù)。

M2M（Machine-To-Machine）技術(shù)是指機器對機器的通信，即M2M是無線通信和信息技術(shù)的整合，它使系統(tǒng)、感應終端設備、后臺信息系統(tǒng)及操作者之間實現(xiàn)信息共享。它提供這四者之間的無線連接，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的必要條件，它基于云計算平臺和智能網(wǎng)絡，可以依據(jù)傳感器網(wǎng)絡獲取的數(shù)據(jù)進行決策，改變對象的行為進行控制和反饋。

M2M技術(shù)涉及5個重要的技術(shù)部分：機器、M2M硬件、通信網(wǎng)絡、中間件、應用。

1.機器

實現(xiàn)M2M的第一步就是從機器/設備中獲得數(shù)據(jù)，然后把它們通過網(wǎng)絡發(fā)送出去。使機器“開口說話”，讓機器具備信息感知、信息加工（計算能力）、無線通信能力。

2.M2M硬件

M2M硬件是使機器獲得遠程通信和聯(lián)網(wǎng)能力的部件。主要進行信息的提取，從各種機器或設備那里獲取數(shù)據(jù)，并傳送到通信網(wǎng)絡。M2M硬件共分為五種：嵌入式硬件、可組裝硬件、調(diào)制解調(diào)器（Modem）、傳感器 、識別標識（Location Tags）。

1. 嵌入式硬件：嵌入到機器里面，使其具備網(wǎng)絡通信能力。常見的產(chǎn)品是支持GSM/GPRS或CDMA無線移動通信網(wǎng)絡的無線嵌入數(shù)據(jù)模塊。
2. 可組裝硬件：在M2M的工業(yè)應用中，廠商擁有大量不具備M2M 通信和連網(wǎng)能力的設備儀器，可改裝硬件就是為滿足這些機器的網(wǎng)絡通信能力而設計的。
3. 調(diào)制解調(diào)器（Modem）：上面提到嵌入式模塊將數(shù)據(jù)傳送到移動通信網(wǎng)絡上時，起的就是調(diào)制解調(diào)器的作用。如果要將數(shù)據(jù)通過公用電話網(wǎng)絡或者以太網(wǎng)送出，分別需要相應的Modem。
4. 傳感器：傳感器可分成普通傳感器和智能傳感器兩種。智能傳感器（Smart Sensor）是指具有感知能力、計算能力和通信能力的微型傳感器。由智能傳感器組成的傳感器網(wǎng)絡（Sensor Network）是M2M技術(shù)的重要組成部分。一組具備通信能力的智能傳感器以Ad Hoc方式構(gòu)成無線網(wǎng)絡，協(xié)作感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋的地理區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)布給觀察者；也可以通過GSM網(wǎng)絡或衛(wèi)星通信網(wǎng)絡將信息傳給遠方 的IT系統(tǒng)。
5. 識別標識（Location Tags）：識別標識如同每臺機器、每個商品的“身份證”，使機器之間可以相互識別和區(qū)分。常用的技術(shù)如條形碼技術(shù)、射頻識別卡RFID（Radio- Frequency Identification）技術(shù)等。標識技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于商業(yè)庫存和供應鏈管理。

3.通信網(wǎng)絡

通信網(wǎng)絡在整個M2M技術(shù)框架中處于核心地位，包括：廣域網(wǎng)（無線移動通信網(wǎng)絡、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡、Internet、公眾電話網(wǎng)）、局域網(wǎng)（以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)WLAN、Bluetooth）、個域網(wǎng)（ZigBee、傳感器網(wǎng)絡、藍牙）。

4.中間件

中間件包括兩部分：M2M 網(wǎng)關、數(shù)據(jù)收集/集成部件。網(wǎng)關是M2M系統(tǒng)中的“翻譯員”，它獲取來自通信網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給信息處理系統(tǒng)。主要的功能是完成不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。

5.應用

數(shù)據(jù)收集/集成部件是為了將數(shù)據(jù)變成有價值的信息。對原始數(shù)據(jù)進行不同加工和處理，并將結(jié)果呈現(xiàn)給需要這些信息的觀察者和決策者。這些中間件包括：數(shù)據(jù)分析和商業(yè)智能部件，異常情況報告和工作流程部件，數(shù)據(jù)倉庫和存儲部件等。

M2M在家庭應用領域已經(jīng)實現(xiàn)日常水、電和煤氣計量儀表，利用M2M器件實現(xiàn)自動抄表，并整合GPRS模塊和CDMA模塊，作為數(shù)據(jù)的遠程傳輸通路，直接與銀行服務商的計費系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，代替人力。

拿智能停車場來說，當該車輛駛?cè)牖螂x開天線通信區(qū)時，天線以微波通訊的方式與電子識別卡進行雙向數(shù)據(jù)交換，從電子車卡上讀取車輛的相關信息，在司機卡上讀取司機的相關信息，自動識別電子車卡和司機卡，并判斷車卡是否有效和司機卡的合法性，核對車道控制電腦顯示與該電子車卡和司機卡一一對應的車牌號碼及駕駛員等資料信息；車道控制電腦自動將通過時間、車輛和駕駛員的有關信息存入數(shù)據(jù)庫中，車道控制電腦根據(jù)讀到的數(shù)據(jù)判斷是正?？ā⑽词跈?quán)卡、無卡還是非法卡，據(jù)此做出相應的回應和提示。

另外，家中老人戴上嵌入智能傳感器的手表，在外地的子女可以隨時通過手機查詢父母的血壓、心跳是否穩(wěn)定；智能化的住宅在主人上班時，傳感器自動關閉水電氣和門窗，定時向主人的手機發(fā)送消息，匯報安全情況。

因為有了M2M這項技術(shù)，讓硬件能夠自己發(fā)聲，讓硬件有了自己獨特的表達方式。

4、云計算

假設我們智能硬件-智能音箱遍布了每家每戶，那么智能音箱收集到的信息傳輸給網(wǎng)絡自己再處理反饋，如果都基于智能音箱自己以及家庭網(wǎng)絡的計算能力和處理能力的話，可能會有更大的延時，造成較差的用戶體驗。想要實現(xiàn)減輕智能硬件的負擔，物聯(lián)網(wǎng)需要基于云來處理大量的數(shù)據(jù)反饋給智能硬件，這個技術(shù)叫云計算。

云計算（cloud computing）是分布式計算的一種，指的是通過網(wǎng)絡“云”將巨大的數(shù)據(jù)計算處理程序分解成無數(shù)個小程序，然后，通過多部服務器組成的系統(tǒng)進行處理和分析這些小程序得到結(jié)果并返回給用戶。

云計算早期，簡單地說，就是簡單的分布式計算，解決任務分發(fā)，并進行計算結(jié)果的合并。因而，云計算又稱為網(wǎng)格計算。通過這項技術(shù)，可以在很短的時間內(nèi)（幾秒鐘）完成對數(shù)以萬計的數(shù)據(jù)的處理，從而達到強大的網(wǎng)絡服務。

云計算的一個核心理念就是通過不斷提高“云”的處理能力，不斷減少用戶終端的處理負擔，最終使其簡化成一個單純的輸入輸出設備，并能按需享受“云”強大的計算處理能力。物聯(lián)網(wǎng)感知層獲取大量數(shù)據(jù)信息，在經(jīng)過網(wǎng)絡層傳輸以后，放到一個標準平臺上，再利用高性能的云計算對其進行處理，賦予這些數(shù)據(jù)智能，才能最終轉(zhuǎn)換成對終端用戶有用的信息。

到現(xiàn)在我們明白了，因為有了這些底層技術(shù)的支撐以及進步，近些年的智能硬件才能發(fā)展的風生水起，給我們的生活、工作、生產(chǎn)帶來一個又一個的便利。

七、總結(jié)

硬件/機器發(fā)展的本質(zhì)是服務于人，人機交互技術(shù)出現(xiàn)前后差別還是很大的，讓我們進入了一個新的智能的世界。

交互硬件出現(xiàn)之前，早期的硬件其實是功能型的工具，與人的溝通是單向性的，更多的作用是延伸人在體力上的能力，比如遙控器等，人們所用的機械或電氣化的機器只能算作工具，機器的運行步驟仍需要人實時把控，機器起到的作用是輔助/替代人類體力勞動。

硬件的智能化時代開啟之后，交互硬件重構(gòu)與人之間的關系，甚至是構(gòu)建信任關系。機器從機械化到智能化的發(fā)展，尤其是有了人工智能技術(shù)加持之后，開始具備人的認知、思考、執(zhí)行能力，幫助人類不只是實現(xiàn)體力的進化（力氣的放大），并可以反過來作用于人，延伸人類在腦力方面的能力。

對于智能硬件發(fā)展，預測大致可以分為三個階段，第一個階段是對現(xiàn)有產(chǎn)品的性能升級和智能化改造；第二個階段，在新技術(shù)的推動下誕生與過去不同的新型產(chǎn)品，這些產(chǎn)品能夠取代人工；第三個階段，則是進一步發(fā)展的廣義機器人，擁有逐漸與人腦趨同的智能能力，可以主動決策。

目前的人工智能技術(shù)已經(jīng)可以替代某些行業(yè)的人工勞動，如客服行業(yè)，這意味著以 AI 為內(nèi)核的智能硬件開始越來越智能化。

且隨著人工智能的進一步發(fā)展，機器最終會像人類一樣會讀寫文字、識別圖像、辨別物體及辨別味道，甚至可以思考、決策，具備情感。

超人工智能的提出與發(fā)展對一些行業(yè)的職業(yè)發(fā)展造成了一定的威脅。牛津哲學家、知名人工智能思想家尼克·博斯特羅姆（Nick Bostrom）把超級智能描述為“在幾乎所有領域都比最聰明的人類大腦更聰明，包括科學創(chuàng)新、通識、社交技能領域”。

隨著技術(shù)的進步、人類數(shù)字化進程的加速，機器將會從弱人工智能階段進化到強人工智能階段，到了強人工智能階段，超人工智能階段就不遠了。

基于對超人工智能的向往，各大公司也在爭先恐后的研究人形機器人，目前已經(jīng)有人形機器人發(fā)布。

小米cyberone全尺寸人形仿生機器人：CyberOne有聰明的大腦，能感知45種人類語義情緒，分辨85種環(huán)境語義；小腦也特別發(fā)達，小米自研全身控制算法，協(xié)調(diào)運動21個關節(jié)自由度；視覺敏銳：Mi Sense視覺空間系統(tǒng)，三維重建真實世界；四肢強?。喝?種關節(jié)驅(qū)動，峰值扭矩300Nm。

雷軍表示，在智能機器人領域，人形仿生機器人的技術(shù)集成度最高、難度也最大，小米還處于剛剛起步的第一階段，CyberOne每天都在學習新的技能，“我們相信，未來智能機器人一定會走進人們的生活”。

但更關鍵的問題其實在于，機器人會不會產(chǎn)生高級智能？人工智能奇點是否真的會來臨？機器人是否最終會取代人類？人工智能與人類究竟應該形成什么樣的關系？但機器發(fā)展至今，仍處于若弱人工智能階段，在于現(xiàn)今的社會仍處于數(shù)字化轉(zhuǎn)型階段。目前還無法回答這些問題，留下來的是對于技術(shù)長河發(fā)展深深展望。

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