“机器说人话”-AI 时代的物联网

万物互联的物联网愿景已经提了许多年了,但是实际效果并不理想,除了某些厂商自己的产品生态中的产品实现了互联之外,就连手机控制空调,电视机和调光灯都没有实现。感觉小米做的好一点,而华为的鸿蒙的全场景,分布式IoT在市场上并不多见。人类社会中,达成共识并非易事。

chatGPT 为代表的语言大模型的出现,能否为物联网带来新的曙光呢?本文来聊聊这个话题。

自然语言同样为异构信息系统互联互通,提供了一条新思路。机器与机器之间采用自然语言交换信息,让机器讲"人话"将会大幅度地降低机器之间的通信难度,实现信息孤岛的互联。笔者看来,基于自然语言的协议是解决异构信息系统的终结协议。

基于大语言模型的iot 系统

构建一个基于自然语言的物联网的关键是要构建一个低延时,低成本,本地化的IoT大语言模型服务器。通信协议可以使用最普及的TCP/IP协议。

IoT 的所有操作都是由自然语言完成的。例如

IoT 设备的配置与注册

IoT 设备唯一的配置是AI 助手的地址。一旦IoT 连接到了AI 服务器,它就自动地向AI 助手发一条消息:我是一台新购买的空调

主人通过手机或者AI 助手发送一条消息,"新空调放置在了客厅里了"

IoT 设备的控制

手机-> AI 服务器:"请打开客厅的空调"

AI 服务器->空调:请打开空调

在大型的IoT 系统中,所有的IoT 传感器,测量设备和执行部件,可以通过简单的自然语言实现通信。

基于自然语言通信的优点

  • 简单统一的协议

自然语言是最通用的语言。基于自然语言的协议是简单的统一协议。

  • 实现人-机通信和机器-机器通信的统一协议

如果机器失效了,可以采用人工方式读取数据,并且通过其它电脑,手机发送消息。

  • 易于在小型硬件实现

基于TCP/IP或者MQTT传输自然语言的消息,能够在简单的硬件平台上实现,编程十分简单,能够在最小的单片机上实现,例如cortex-M 系列的Arm 上实现。

  • 有利于设备的更新,替换

自然语言是最通用的语言,替换设备不存在协议与数据模型的不协同的问题。不需要更改上层软件,硬件配线更改也不需要做组态的变更。

基于大模型的信息交换平台

为了实验自然语言协议的异构机互联,我们搭建了如下系统:

客户端统一通过MQTT Broker 交换自然语言信息,每个客户端收到自然语言信息之后,发送给大语言模型,进行AI 规划,思考和动作。调用相关的工具进行行动,并且将结果以自然语言的方式返回给请求者。

其它应用场景

在笔者看来,自然语言也许是互联网的终结协议。它将彻底地解决异种机互联的不兼容的问题,例如智慧城市,政府各个部门的信息交换,电子商务平台等场合都存在系统不兼容的问题。尽管人们采取了许多所谓的统一协议来实现异种机互联的问题,但是收效甚微。自然语言协议是彻底的解决方案。

例如:

某个部门向-统计部门询问:请提供2024年工业主要数据

统计部门回答:2024年工业主要数据如下.....

应急部门向医院询问:你们现在有多少床位?

医院回答:123个床位

结束语

自然语言也许是互联网的终结协议。关键在于大语言模型的运用成本要足够的低。

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