在即将于今年10月26-28日在沈阳举办的CNCC2023期间，在130个涵盖人工智能、安全、计算+、软件工程、教育、网络、芯片、云计算等30个热门专业领域的技术论坛上，包括国际知名学者、两院院士、产学研各界代表在内的700余位报告嘉宾将着力探讨计算技术与未来宏观发展趋势，为参会者提供深度的学术和产业交流机会，当中不乏在各领域深具影响力的重磅学者专家亲自担纲论坛主席。
本专题力邀CNCC2023技术论坛主席亲自撰稿，分享真知灼见，带你提前走进CNCC，领略独特专业魅力！
作者：CNCC2023【大模型时代的智能物联网研究前沿】技术论坛主席 董玮
1990年，美国计算机网络工程师约翰·罗姆奇（John Romkey）带着一台烤面包机走进了Interop计算机贸易展。和普通面包机不同，这台面包机可以通过互联网打开和关闭。虽然那时互联网已拥有了300万用户，却还没有一台在线的物联网设备。这台烤面包机的创新概念向人们展示了通过互联网连接和控制物体的潜力，引起了参会人员极大的兴趣。这台烤面包机也被部分学者认为是世界上第一台“物联网设备”。
图1:世界上第一台“物联网设备”：罗姆奇的烤面包机1995年，比尔·盖茨（Bill Gates）出版了一本新书《未来之路》（The Road Ahead）[1]。在这本书中，盖茨表达了他对计算机和数字化革命的看法，并分享了几个那时看来如同天方夜谭、却神奇地和现代物联网应用类似的奇思妙想。例如他预言：“我们能对电视机、个人计算机或其他的信息装置说话。起初，我们只能使用有限的词汇，但最后我们的交谈将会变得十分口语化”。盖茨还将自己的想法付诸实践。其名为“Xanadu 2.0"的住宅中，他设计了全套的自动化系统来智能监控、控制全屋，包括智能照明系统、智能温控系统等。这套住宅也被外界称为“未来生活预言”的住宅。
后来关于“万物联网”的思潮愈演愈烈，但一直缺乏一个准确的名词来对“万物皆可通过网络互联”下定义。直到1999年，麻省理工学院的凯文·阿什顿（Kevin Ashton）教授在一份关于RFID技术的报告中首次使用了"物联网"（Internet of Things）这个术语，并阐明了物联网的基本含义。他也因此被称为“物联网之父”。进入二十一世纪，物联网进入飞速发展的阶段。传感器技术、无线通信技术、云计算与边缘计算等物联网支撑技术蓬勃发展。物联网惠及千家万户、各行各业。在家中，扫地机器人清理地面维持干净，智能摄像头24小时工作监测可疑人员。走在路上，无人车将快递运送到各家各户，无人售货商店全天开放。此外，工厂、农田、港口等各种地方都被部署了各式各样的物联网设备来辅助工作、解放劳动力。不知不觉中，物联网已经渗透并深刻改变了我们的生产生活。据IoT Analytics预测[2]，到2027年，物联网连接数将到达297亿，是非物联网连接数的三倍。
随着物联网技术的发展，越来越多的设备和物体被连接到互联网，产生大量的数据。物联网的应用范围不断扩大，涉及到各行各业。然而，物联网中的设备和物体产生的数据量庞大，传统的方法难以有效处理和分析这些数据。在另一方面，人工智能技术在近年来取得了巨大的进展，包括机器学习、深度学习、自然语言处理等领域。人工智能技术可以处理和分析大规模的数据，并从中提取有价值的信息和洞察。它可以实现自动化、智能化的决策和行为。在这样的背景下，智能物联网（AIoT）的概念兴起。人们通过将物联网中的设备和物体与人工智能技术相连接，帮助设备实现更智能的数据处理、自动化的决策和行为，以及更智能的互联和交互。目前AIoT的代表性案例包括Google Nest、Philips Hue、Samsung SmartThings、Amazon Echo、IBM Watson IoT等。邬贺铨院士认为，AIoT的发展包括三个阶段：单机智能、互联智能与主动智能。在单机智能阶段，智能设备与设备之间不能发生相互联系，需要等待用户主动发起交互需求。在互联智能阶段，用户可通过“一个大脑(云或者中控)“与多个终端交互。互联智能打破了单品智能的孤岛效应，升级和优化了智能体验场景。在最终的主动智能阶段，智能系统能根据用户行为偏好、用户画像、环境等各类信息主动提供适用于用户的服务，而无需等待用户提出需求。目前，AIoT已进展发展到第二阶段。以Amazon Echo项目为例。Echo设备集成了亚马逊开发的语音助手Alexa。用户可以通过与Alexa进行语音对话来获取各种信息和执行各种任务，例如提醒日历事件、查询天气、设置闹钟、播放音乐等。此即单机智能。此外，Echo设备可以与智能家居设备进行连接。用户可以使用语音指令控制这些设备，例如打开灯光、调整温度、关闭电器等，实现智能化的家居控制。此即互联智能。
图4：Amazon Echo智能音响产品内置语音助手Alexa互联智能已经出现了很长时间，主动智能的研究却似乎一直缺乏突破口，在过去很长一段时间陷入了僵局。比尔·盖茨在25年后的2020年重谈了《未来之路》这本书时也承认了这一点[3]——他表示：“对于有件事我也许过分乐观了，那就是数字助手的兴起。的确，我们有 Cortana、Siri 和 Alexa，但它们使用起来距离我在 1995 年想象到的丰富体验还相距甚远。它们还不能做到我所写的‘像人类助手那样了解你的要求和偏好’。从数字助手最终将具备的能力来看，我们尚处于初级阶段。”AIoT主动智能的研究僵局似乎在去年底迎来了破局点——2022年11月30日，OpenAI发布ChatGPT，一个基于大型语言模型（LLM）的聊天机器人。通过学习大量现成文本和对话集合，ChatGPT不仅能进行自然的多轮对话、高效的精准问答，还能生成编程代码、电子邮件、论文、小说等各类文本。由于它令人惊艳的表现和各行各业的推波助澜，ChatGPT狂潮在极短时间内席卷全球。目前其注册人数已突破1亿大关。以ChatGPT为代表的AI大模型似乎打开了通往通用人工智能的门，也点亮了物联网系统主动智能之路的灯塔。大模型与物联网相辅相成。一方面，大模型帮助物联网从感知迈向认知；另一方面，物联网数据又是解决大模型训练数据不足问题的有效手段。因而，不同于翻译、艺术等行业的从业人员，物联网从业者对行业未来保持乐观。天猫精灵总裁彭超在物联网与人工智能高峰论坛上表示：大模型和终端设备的互通，也意味着生成式AI可以去调动更广泛的物联网终端，实现真正意义上的AIoT。周鸿祎在360智慧生活集团举办的视觉大模型及AI硬件新品发布会中表示：“目前，大模型的能力主要体现在软件层，当大模型接入智能硬件，会让大模型的能力从数字世界走向物理世界。”周鸿祎预言，从大模型的发展趋势看，多模态是大模型发展的必经之路，它与物联网的结合将成为下一个风口。业界也在积极实践，探索大模型与物联网结合的方式。微软积极开展研究，探索如何将ChatGPT应用于机器人、无人机等物理实体上[4]。目前已能让一个完全不懂技术的用户，只需要通过对话就能控制无人机。除了ChatGPT，谷歌也推出了自己的大模型，一种多模态具象化视觉语言模型 (VLM)：PalM-E。只需要给PalM-E下达一条命令，例如“把抽屉里的米饼拿给我”，它就可以给一个带机械臂的移动机器人生成行动计划，机器人就会自动执行，整个过程都不需要对场景进行预处理。
远不止微软与谷歌，各种各样“AIoT+LLM”的研究正在世界各地如火如荼地开展着。如果让比尔盖茨站在现在重新回顾《未来之路》这本书，不知他是否会重新改写这段关于数字助手的描述：“我们有Cortana、Siri和Alexa，虽然它们目前还不能做到我所写的 ‘像人类助手那样了解你的要求和偏好’，但距离真正实现似乎已经不远了”。[1] Gates, Bill,Myhrvold, Nathan,Rinearson, Peter, et al.The road ahead[M].Pearson Education,2008.
[2] “State of IoT 2023: Number of connected IoT devices growing 16% to 16.7 billion globally”. https://iot-analytics.com/number-connected-iot-devices/
[3] The Road Ahead after 25 years. https://www.gatesnotes.com/The-Road-Ahead-after-25-years
[4] Vemprala, Sai et al. “ChatGPT for Robotics: Design Principles and Model Abilities.” ArXiv abs/2306.17582 (2023): n. pag.
本年度CNCC大会将举办“大模型时代的智能物联网研究前沿”技术论坛。AI大模型迅猛发展，给人们的生产生活带来革命性的变化。在这一变革浪潮中，物联网与AI大模型如何相互结合、相互赋能？本论坛邀请多位物联网与人工智能领域的学术大牛共同探讨大模型时代智能物联网技术面临的挑战、契机及其研究前沿。欢迎您的关注！
CNCC参会报名
论坛名称：【大模型时代的智能物联网研究前沿】
举办时间：10月26日下午
论坛主席：董玮 CCF杰出会员，浙江大学教授
共同主席：刘亮 北京邮电大学教授
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