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物联网（Internet of Things, IoT）即“万物相连的互联网”，被认为是继计算机、互联网之后的又一次信息产业浪潮，是新一代信息技术的重要组成部分。它是在互联网基础上进一步延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与网络结合起来而形成的一个巨大网络，实现任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通、信息交换与智能服务。万物互联是人类科技史上的又一次重大革命，对社会生产及生活产生了巨大而深远的影响。
自诞生以来，物联网技术的飞速发展不断引领产业升级，同时对其技术的演进提出了更高的要求。具体来讲，有五个重要的发展趋势。
一是物联网终端设备大规模普及，导致终端数据和连接出现井喷式增长。
根据华为GIV（全球产业展望）
和思科
预测，到2025年全球连接的设备数将达到1000亿台，而到2030年将有超过5000亿物联网设备接入互联网，届时全球每年产生的数据总量达1YB，相比2020年增长23倍。海量数据连接需要计算能力更高的物联网体系架构以实现数据的及时分析和处理。
二是数据处理的实时性、隐私性要求更为迫切。 新的物联网业务不断衍生，万物感知、万物互联带来的数据洪流将与各产业深度融合，催生产业物联网的兴起。许多特殊的领域应用场景，如安防监测、自动驾驶、在线医疗等，一方面对数据的实时性要求较高，需要较低的数据传输时延；另一方面因为逐步与人们的日常生活深度融合，对隐私性保护的要求也极为迫切。
三是深度学习等人工智能技术的兴起。 近年来，以深度学习为代表的新一代人工智能技术快速发展。相比传统机器学习模型，深度学习在很多领域任务上都取得了更好的性能结果。但同时，随着网络层数的增加，其模型参数规模不断变大，计算成本不断提高，为其在物联网环境部署带来了很大挑战。
四是物联网终端计算能力不断提升。 传统物联网终端主要负责数据的采集与传输，而随着智能芯片、处理器、感知设备等的不断发展和小型化，终端设备被不断赋予了智能数据处理能力，能在成本约束下完成部分数据处理和智能推理任务，可以为提升智能物联网（Artificial Intelligence of Things, AIoT）计算实时性和保护数据隐私性提供支撑。
五是边缘计算和边缘智能的兴起。
边缘计算是指在用户或数据源的物理位置或附近进行的计算，能就近提供边缘智能数据处理服务，这样可以降低延迟，节省带宽。边缘计算的兴起进一步提升了本地数据处理能力。Gartner将边缘计算列为2020年十大战略技术趋势之一
，其诞生解决了智能物联网发展的瓶颈问题。
综上，传统物联网架构的处理和计算能力已不足以支撑物联网络的深度覆盖、海量连接、实时处理、智能计算等需求，在终端智能及边缘计算等发展背景下，AIoT（一般也表示为AI+IoT或人工智能物联网）作为未来物联网发展的新趋势，近年来得到广泛关注。
智能物联网是2017年兴起的概念，是人工智能与物联网技术相融合的产物，正成长为一个具有广泛发展前景的新兴前沿领域，实现从“万物互联”到“万物智联”的演进。据Gartner预测，未来超过75%的数据需要在网络边缘侧分析、处理与存储。AIoT首先通过各种传感器联网实时采集各类数据（环境数据、运行数据、业务数据、监测数据等），进而在终端设备、边缘设备或云端通过数据挖掘和机器学习方法进行智能化处理和理解。近年来，智能物联网应用已经逐步融入国家重大需求和民生的各个领域，例如智慧城市、智能制造、社会治理等。
智能物联网带来了泛在智能感知、情境自适应通信、分布式群体智能、云边端协同计算等新的挑战问题。国内外的研究人员都对智能物联网这一前沿领域开展了系统性研究。例如，美国麻省理工学院研究人员对资源受限物联网终端上的深度模型压缩等技术进行了系统性研究 [1] 。耶鲁大学研究人员提出了边端协同高效深度推理模型 [2] 。斯坦福大学研究团队基于多智能体深度强化学习对智能体间的分布式协作学习能力进行了研究 [3] 。剑桥大学研究人员就资源受限环境下深度学习模型的轻量级自动搜索提出了新的方法 [4] 。香港理工大学研究人员则对车联网背景下的边缘智能计算的应用进行了深入分析和探索 [5] 。
在AIoT快速发展趋势下，国内外著名IT企业都加紧布局，在边缘智能、智能芯片、智能物联网软件平台等方面取得了很多基础性成果。微软在2015年正式发布了Azure物联网套件—Azure IoT Suite
。2021年，又进一步发布全新的边缘计算平台Azure Edge Zone以支持实时数据处理。亚马逊也于2015年率先发布AWS IoT
平台，并于2017年推出FreeRTOS操作系统，适用于小型低功耗的边缘设备进行编程、部署、连接与管理。2018年，阿里巴巴推出AliOS Things
物联网操作系统，提供IoT连接、智能处理、云边端协同计算等服务。同年，京东发布“城市计算平台”，结合深度学习等构建时空关联模型及学习算法解决交通规划、火力发电、环境保护等城市不同场景下的智能应用问题。2019年，华为推出了面向物联网的华为鸿蒙操作系统HarmonyOS
，该系统是一种基于微内核、面向5G的全场景分布式操作系统，在传统的单设备系统能力基础上，提出了基于同一套系统能力、适配多种终端形态的分布式理念。
综上，无论在学术界和产业界，智能物联网均成为新的发展趋势。鉴于此，本教材将面向泛在计算、人工智能与物联网交叉国际学术前沿，阐述其体系架构、关键技术、系统平台及智能服务，推动人、机、物要素的有机连接、协作与增强，构建新型的智能感知计算空间，对推动新一代智能物联技术发展变革、服务智慧城市、智能制造、军事国防等国家重大需求、提高社会生产力和竞争力等具有重要意义。