人类正在进入“人机物”融合、万物智能互联的时代。随着物联网和人工智能技术的飞速发展,智能物联网(AIoT)正成长为一个极具前景的新兴领域。智能物联网的应用和服务已逐步融入国家与民生需求的各个领域,如智能制造、智能交通、智慧农业、国防军事等。有别于物联网,智能物联网在现有物联网的技术基础上,与人工智能技术在实际应用中落地融合,在万物相连相通的同时,赋予云(云平台)、边(边缘设备)、端(智能手机、可穿戴设备、机器人等)智能感知与智能运算的能力,从而使物联网呈现全新的服务与应用形态。
智能物联网是以人工智能、边缘计算与物联网等技术的深度融合为基础,在感知、通信、计算和应用中通过人工智能技术赋能,具有更高灵活性、自组织性、自适应性、持续演化的物联网系统。智能物联网带来了泛在智能感知、物联网终端智能、情境自适应通信、分布式群体智能、云边端协同计算等新的特质和挑战问题,也为自动驾驶、智能工厂、智能家居、健康养老、机器人等产业发展带来了新的机遇。在兼顾广度和深度的前提下,本书深度融合计算机科学、物联网、人工智能、边缘智能、群智感知计算等相关学科和方向的专业概念,重点阐述了智能物联网领域的基础理论、架构和关键技术进展。
本书共11章,从AIoT新型体系架构出发,按照“智能感知-网络增强-协同计算-平台应用”的组织思路,遵循“创新引领、深入浅出、理论+实践”的原则基调,就AIoT的基本概念、AIoT体系架构、多模态感知、智能无线感知、群智感知、智能物联网络、终端适配智能计算、分布式学习、端边云协同计算、平台及典型应用等进行系统性阐述和深入探讨。
在本书成稿过程中,西北工业大学智能感知与计算工信部重点实验室的师生深度参与,为书稿的编撰付出了辛劳和智慧,其中郭斌老师负责全书整体脉络并完成第1章和最后两章内容的组织和撰写,刘思聪老师负责撰写第7~9章,王柱老师负责撰写第3、4章,李志刚老师负责撰写第2、6章,刘琰博士负责撰写第5章。特别感谢实验室学术带头人周兴社教授和於志文教授多年来的悉心指导以及在本书编写和审校过程中给予的宝贵意见。感谢实验室邱晨老师在本书前期组织过程中所做出的贡献。
我们还要特别感谢清华大学刘云浩教授、北京大学张大庆教授、北京邮电大学马华东教授、中国科技大学李向阳教授、天津大学李克秋教授、东南大学罗军舟教授、上海交通大学陈贵海教授、西安交通大学桂小林教授、西北工业大学李士宁教授等物联网领域的同行学者,本书凝聚了大家一起研讨或合作的成果。此外,还有很多同事和朋友以不同形式提供了帮助,在此就不一一列举,敬请各位谅解。
本书不仅可以作为计算机和物联网相关专业高年级本科生和研究生的课程教材,也适合所有希望了解智能物联网的工程技术人员阅读。作为一个快速发展的新兴研究领域,智能物联网新概念、新问题、新方法不断涌现,限于编者的学识水平,本书难免会存在疏漏或不足之处,敬请读者批评指正。
作者
2022年8月于西安