隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)的快速發(fā)展，我們或?qū)⒑芸熳呷胍粋€(gè)萬物皆可對(duì)話、設(shè)備自主學(xué)習(xí)的智能世界。

人們不再需要手動(dòng)操作大多數(shù)設(shè)備，家里的智能冰箱根據(jù)庫(kù)存和你的飲食習(xí)慣自動(dòng)下單補(bǔ)貨；無人駕駛汽車可以感知道路狀況，避免交通擁堵；智能辦公系統(tǒng)能夠調(diào)整照明和溫度，提高員工的舒適度和生產(chǎn)力；智能手表可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)健康狀況并向醫(yī)生發(fā)送警報(bào)……

這種全新的智能化世界不僅僅提升了生活質(zhì)量，還將深刻影響多個(gè)行業(yè)的發(fā)展。然而，智能時(shí)代的真正落地和普及，目前面臨著關(guān)鍵挑戰(zhàn)。此次，我們?cè)L談了前麥肯錫城市中國(guó)研究中心研究員、中興大城智庫(kù)CEO李曉鵬博士，討論了萬物智能發(fā)展的現(xiàn)狀、趨勢(shì)和需要解決的問題。

如何定義“萬物智能”？

“萬物智能”是指物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、通信、云計(jì)算和邊緣計(jì)算等技術(shù)高度融合，使得所有物理設(shè)備、環(huán)境和系統(tǒng)具備智能感知、數(shù)據(jù)處理和自適應(yīng)能力。李曉鵬博士指出，當(dāng)前的萬物智能主要包括兩個(gè)層面：一是云端智能，二是邊緣智能。云端智能依賴數(shù)據(jù)中心和大規(guī)模計(jì)算資源，在深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析后生成智能決策。邊緣智能直接在終端設(shè)備進(jìn)行計(jì)算和決策，減少對(duì)云端的依賴，提高實(shí)時(shí)性和數(shù)據(jù)安全性。

“萬物智能”的特點(diǎn)

“萬物智能”意味著所有終端與設(shè)備不但“可被感知”“可被控制”，還能夠利用各種人工智能算法、計(jì)算資源和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在感知、分析、決策和執(zhí)行層面都具備自主能力。

從數(shù)字化到智能化

傳統(tǒng)的數(shù)字化更多是用信息系統(tǒng)去記錄和管理，終端設(shè)備雖然聯(lián)網(wǎng)，但往往是被動(dòng)響應(yīng)。而在“萬物智能”時(shí)期，數(shù)字化設(shè)備在收集數(shù)據(jù)的同時(shí)，借助云計(jì)算、邊緣計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等能力，能夠分析實(shí)時(shí)狀況并自主執(zhí)行優(yōu)化操作。

跨行業(yè)與跨生態(tài)的深度融合

“萬物智能”并不僅僅局限于某些高精尖領(lǐng)域，而是將智能滲透到各行各業(yè)、各類終端產(chǎn)品中。無論是個(gè)人生活還是產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，都可以通過軟硬件結(jié)合，形成數(shù)據(jù)-智能-服務(wù)的閉環(huán)。普通的消費(fèi)品能夠通過感知和AI能力，為用戶提供個(gè)性化的、實(shí)時(shí)交互式的服務(wù)。

人與物、物與物的智能協(xié)同

在“萬物智能”時(shí)代，人與物、物與物的關(guān)系將更加緊密。一方面，機(jī)器能夠理解人的需求，通過語音、圖像識(shí)別等方式提供自然的交互；另一方面，設(shè)備之間也將利用各種傳感器和數(shù)據(jù)協(xié)議，進(jìn)行協(xié)同決策，智能化程度越高，彼此對(duì)環(huán)境以及上下文的感知和“交流”就越充分。

總體來看，“萬物智能”的核心特征在于：信息無處不在、實(shí)時(shí)反饋和智能決策高度融合。它意味著硬件與軟件的全面進(jìn)化，所有行業(yè)、產(chǎn)品形態(tài)與商業(yè)模式將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。

推動(dòng)“萬物智能”的關(guān)鍵技術(shù)

“萬物智能”是一個(gè)多學(xué)科、多技術(shù)交叉的系統(tǒng)工程，它既需要硬件層面的不斷創(chuàng)新，如先進(jìn)材料、低功耗芯片、柔性電子，也需要在軟件層面打通算法、數(shù)據(jù)與連接的閉環(huán)。

主要支撐技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)與傳感器技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是“萬物智能”的基礎(chǔ)，大量的傳感器會(huì)將環(huán)境、狀態(tài)、行為數(shù)據(jù)持續(xù)上傳，這些數(shù)據(jù)構(gòu)成了“萬物智能”賴以進(jìn)行訓(xùn)練和決策的寶貴資源。小型化、低功耗、多功能的傳感器在各場(chǎng)景的普及與布局，是萬物智能走向現(xiàn)實(shí)的起點(diǎn)。

5G/6G與邊緣計(jì)算

隨著連接設(shè)備數(shù)量的爆發(fā)式增長(zhǎng)和數(shù)據(jù)流量的激增，5G、6G等新一代移動(dòng)通信技術(shù)，提供了高帶寬、低延遲、大容量的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使得智能終端可以隨時(shí)隨地獲取云端支持，或在邊緣節(jié)點(diǎn)完成部分實(shí)時(shí)計(jì)算，保證系統(tǒng)時(shí)效性與可靠性。

人工智能

談及人工智能的重要性，李曉鵬表示，AI的演進(jìn)讓“萬物”開始真正具備學(xué)習(xí)與推理的能力。基于先進(jìn)的模型訓(xùn)練和算法推理，設(shè)備可以識(shí)別復(fù)雜的圖像、語音、文字等輸入，做出較為準(zhǔn)確的判斷和決策。而近幾年來以ChatGPT為代表的生成式AI技術(shù)的突破性發(fā)展，讓AI成為推動(dòng)萬物智能化的“發(fā)動(dòng)機(jī)”，通過重塑交互方式和系統(tǒng)優(yōu)化邏輯，為未來的智能世界奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

安全與隱私保護(hù)技術(shù)

在處理海量數(shù)據(jù)交互與分析時(shí)，安全與隱私問題不容忽視。加密技術(shù)、區(qū)塊鏈、防火墻、安全操作系統(tǒng)等技術(shù)手段，有效保障了終端及云端的數(shù)據(jù)安全，并使設(shè)備在“自組織”運(yùn)行時(shí)能夠應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)威脅。

柔性集成電路（FlexIC）的潛力

在推動(dòng)智能化的硬件創(chuàng)新中，半導(dǎo)體扮演著至關(guān)重要的角色。李曉鵬表示，第三代半導(dǎo)體材料如碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）以更低的能耗和更高的功率密度，支持高速開關(guān)與高頻通信，為高效傳感器和執(zhí)行器奠定了硬件基礎(chǔ)。同時(shí)，隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在多場(chǎng)景和多形態(tài)中的廣泛應(yīng)用，柔性集成電路也展現(xiàn)出顛覆性的技術(shù)潛力。

首先，柔性集成電路可以貼合于不平整的表面，并在柔性材料上集成傳感、存儲(chǔ)、通信等功能，使其能夠深入那些傳統(tǒng)電子無法適應(yīng)的應(yīng)用環(huán)境。

其次，隨著工藝流程的不斷優(yōu)化、印刷電子技術(shù)的升級(jí)，柔性材料的大規(guī)模制造成本正在快速下降，這意味著在更廣泛的普通物品中，也能嵌入低成本的柔性芯片，實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)。

當(dāng)前，柔性半導(dǎo)體與傳統(tǒng)硅基芯片協(xié)同共生，在形變需求高、對(duì)輕便度要求高等特定場(chǎng)景，與傳統(tǒng)高性能芯片互補(bǔ)共存。兩者相互協(xié)作，為“萬物智能”提供了更加靈活、高效、貼合場(chǎng)景的解決方案。

走入現(xiàn)實(shí)的“萬物智能”

在過去幾年里，隨著物聯(lián)網(wǎng)與人工智能的深度融合和迭代發(fā)展，“萬物智能”概念已從科幻想象逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗锌筛兄⒖蓱?yīng)用的技術(shù)與產(chǎn)品。以下是一些目前應(yīng)用極廣泛的領(lǐng)域：

智能家居：從語音交互到多設(shè)備協(xié)同

許多人對(duì)“萬物智能”的初時(shí)感知都來自于智能音箱和語音助手，如今，它們已成為不少家庭的“中控”設(shè)備。李曉鵬指出，智能家居市場(chǎng)長(zhǎng)期存在多個(gè)協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)并行的狀況，但現(xiàn)在業(yè)內(nèi)正在大力推動(dòng)制定協(xié)議，使不同品牌的設(shè)備能夠相互兼容，比如由Connectivity Satndards Alliance（CSA）發(fā)起的Matter協(xié)議、華為的鴻蒙系統(tǒng)等。基于同一協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，消費(fèi)者用戶只需要一個(gè)平臺(tái)或一個(gè)App，就能同時(shí)管理來自不同廠商的家電、傳感器與智能控制系統(tǒng)。

智能出行與交通：實(shí)時(shí)感知與精準(zhǔn)調(diào)度

在“萬物智能”的推動(dòng)下，出行方式發(fā)生了顯著變化。智能汽車通過大量攝像頭、雷達(dá)、激光雷達(dá)和傳感器，將路況、車輛狀態(tài)和天氣信息等數(shù)據(jù)匯集到車載邊緣計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。更先進(jìn)的自動(dòng)駕駛方案在特定場(chǎng)景下幾乎實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，顯著降低了駕駛強(qiáng)度與交通事故率。此外，智慧交通燈能夠根據(jù)車流量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)綠燈時(shí)長(zhǎng)，合理調(diào)度交通流。路側(cè)單元通過傳感器獲取道路信息，并實(shí)時(shí)傳給附近車輛的車載系統(tǒng)，車輛也將自身位置和速度等關(guān)鍵信息回傳給路側(cè)設(shè)施，通過“車路協(xié)同”，城市交通實(shí)現(xiàn)了全局優(yōu)秀。

智能制造與智慧城市：多領(lǐng)域協(xié)同升級(jí)

工廠車間的大規(guī)模自動(dòng)化與數(shù)據(jù)化，讓機(jī)器人、機(jī)床、傳感器能在各自的邊緣節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行實(shí)時(shí)控制。消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的定制需求越來越高，“萬物智能”背景下的工業(yè)4.0通過柔性生產(chǎn)線來適應(yīng)小批量、多樣化的訂單。在城市中，數(shù)字政務(wù)平臺(tái)、在線辦理系統(tǒng)、智能客服機(jī)器人都在不斷增強(qiáng)對(duì)市民的服務(wù)效率和質(zhì)量。智能電網(wǎng)、智能水務(wù)使政府和公用事業(yè)部門能夠精準(zhǔn)調(diào)度城市的電力與水資源，減少浪費(fèi)并快速應(yīng)對(duì)緊急狀況。城市級(jí)“數(shù)字孿生”平臺(tái)也能通過虛擬仿真來模擬城市規(guī)劃或應(yīng)對(duì)突發(fā)災(zāi)害。

趨勢(shì)與挑戰(zhàn)

所謂“萬物智能”，不僅關(guān)注“萬物互聯(lián)”本身，更強(qiáng)調(diào)各種設(shè)備、終端具備自主學(xué)習(xí)與實(shí)時(shí)決策的能力。盡管這一趨勢(shì)帶來諸多機(jī)遇和變革，但也面臨著生態(tài)碎片化、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一等挑戰(zhàn)。

發(fā)展趨勢(shì)：智能從云端延伸到邊緣

李曉鵬認(rèn)為，在當(dāng)前發(fā)展階段，云端智能和邊緣智能的深度融合是一個(gè)大趨勢(shì)。以往智能決策更多依賴云端的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心進(jìn)行計(jì)算，而隨著邊緣計(jì)算與輕量化AI 模型的崛起，終端設(shè)備能夠在本地完成部分?jǐn)?shù)據(jù)處理和推理，將設(shè)備從“被動(dòng)感知”轉(zhuǎn)變?yōu)椤白灾鞣磻?yīng)”，滿足了對(duì)高效率、高精度和高靈活性的廣泛需求。

從產(chǎn)業(yè)的角度看，“萬物智能”也逐漸從智能家居、可穿戴設(shè)備等消費(fèi)領(lǐng)域向更深、更專業(yè)的行業(yè)場(chǎng)景拓展。智慧工廠通過智能機(jī)器人與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完成柔性生產(chǎn)；智能城市運(yùn)用大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)與邊緣節(jié)點(diǎn)對(duì)交通、環(huán)保、能耗進(jìn)行精確管控；智能醫(yī)療則通過遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和輔助診斷提升醫(yī)療服務(wù)效率與質(zhì)量。不同的垂直領(lǐng)域在技術(shù)與需求層面既有差異，又存在相互借鑒和協(xié)同創(chuàng)新，這為萬物智能的生態(tài)開拓了廣闊的空間。

核心難題：生態(tài)碎片化與標(biāo)準(zhǔn)缺失

隨著“萬物智能”走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，先遇到的瓶頸往往是生態(tài)割裂。各家廠商基于自家技術(shù)路線、平臺(tái)協(xié)議形成了相對(duì)封閉的生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致設(shè)備之間、平臺(tái)之間難以互聯(lián)互通。

雖然隨著Matter協(xié)議、鴻蒙等跨平臺(tái)生態(tài)的興起，跨品牌、跨平臺(tái)兼容正逐步受到關(guān)注，但在更廣泛的工業(yè)、醫(yī)療、交通等領(lǐng)域，不同標(biāo)準(zhǔn)間的協(xié)調(diào)仍處于早期探索階段。

這種生態(tài)的碎片化不僅增加了產(chǎn)品開發(fā)與適配的成本，也帶來了用戶體驗(yàn)上的不便，阻礙了萬物智能的規(guī)模化落地。

李曉鵬指出，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域難以重現(xiàn)Windows或安卓通過單一底層系統(tǒng)包打天下的局面。萬物智能的實(shí)現(xiàn)依賴于分層次的協(xié)議體系——智能家居采用Matter協(xié)議，汽車、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及數(shù)字城市則需構(gòu)建專屬互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)。這種分層架構(gòu)既能實(shí)現(xiàn)跨層級(jí)的互聯(lián)互通，又可確保數(shù)據(jù)安全。

在推進(jìn)機(jī)制上，政府、企業(yè)和行業(yè)龍頭在不同層面發(fā)揮著關(guān)鍵作用：消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)由蘋果、谷歌、華為、小米等科技巨頭主導(dǎo)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化；產(chǎn)業(yè)智能化需各行業(yè)龍頭企業(yè)牽頭；而數(shù)字城市建設(shè)則依賴政府統(tǒng)籌規(guī)劃，通過“分層協(xié)議”實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性協(xié)同發(fā)展。

對(duì)于“萬物智能”時(shí)代究竟何時(shí)會(huì)到來的問題，李曉鵬表示，目前消費(fèi)品互聯(lián)已經(jīng)得到了突破，但在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)和城市智能層面仍處于起步階段，需要不同層級(jí)、不同領(lǐng)域的開放與協(xié)作。