許多企業(yè)開始在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和應(yīng)用中使用音頻和圖像信號(hào)處理技術(shù)，以改變他們運(yùn)營公司和開展業(yè)務(wù)的方式。
在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和應(yīng)用中添加音頻和圖像信號(hào)處理技術(shù)可以帶來許多好處，比如節(jié)約成本、提高供應(yīng)鏈效率等。更好的是，這些好處幾乎可以在任何行業(yè)中實(shí)現(xiàn)。
音頻和圖像信號(hào)處理：概述以及對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的影響
或許您可能已經(jīng)了解了音頻和圖像信號(hào)處理技術(shù)，但我們還是來快速回顧一下。
讓我們先從圖像處理開始，因?yàn)榇蠖鄶?shù)人對(duì)其更為熟悉。事實(shí)上，我們大多數(shù)人每天都在使用圖像處理技術(shù)。
如果您在使用社交軟件，那么社交應(yīng)用會(huì)建議您為剛剛上傳的某人照片做標(biāo)記，而這就是圖像處理。這是一種特定類型的圖像處理——面部識(shí)別，但對(duì)于任何類型的圖像，這項(xiàng)技術(shù)都是相同的，并且它正以多種方式用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
例如，可以通過圖像處理檢查制造工廠中傳送帶上的部件，以識(shí)別缺陷，而不是由人工進(jìn)行。
圖像處理并不是一項(xiàng)新技術(shù)，但是在過去的幾年里，由于更好分析算法的融合和所需處理能力需求的降低，帶來某些改進(jìn)，并使其更加精確。這使得多個(gè)垂直行業(yè)的更多組織能夠部署圖像處理技術(shù)。
當(dāng)我們大多數(shù)人想到音頻處理時(shí)，我們可能會(huì)想到自然語言處理，但這并不是我們這里要談?wù)摰摹?/div>
解釋音頻信號(hào)處理的一個(gè)好方法是使用類比。當(dāng)您每天開車時(shí)，您會(huì)熟悉它在平穩(wěn)行駛中產(chǎn)生的正常噪音。
但當(dāng)您聽到異響后，您會(huì)把它開到維修店檢查。而這就是音頻信號(hào)處理的基本原理。
機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)被用來創(chuàng)建一個(gè)模型，來描述某個(gè)東西（比如您工廠里的設(shè)備）運(yùn)轉(zhuǎn)良好時(shí)的聲音，以及它即將損壞前的聲音。
需要注意的是，振動(dòng)是音頻信號(hào)處理的一部分，因?yàn)檎駝?dòng)也是一種聲音。
我們提到振動(dòng)，因?yàn)樗谠S多行業(yè)中都很重要，尤其是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中，設(shè)備在損壞前可能不會(huì)發(fā)出不好的聲音，但可能會(huì)有輕微晃動(dòng)或移動(dòng)不正常。
我們正在與一個(gè)客戶合作一個(gè)項(xiàng)目，在其傳送帶的滾筒上安裝傳感器，以監(jiān)測振動(dòng)，確保它們正常運(yùn)行。我們使用數(shù)百小時(shí)的“良好振動(dòng)”和幾十小時(shí)的“不良振動(dòng)”數(shù)據(jù)來創(chuàng)建一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型，這樣就可以在需要維護(hù)時(shí)自動(dòng)觸發(fā)警報(bào)。這樣做的好處是可以提前安排維護(hù)，同時(shí)避免了可怕的計(jì)劃外停機(jī)。
音頻和圖像信號(hào)處理都被添加到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和系統(tǒng)中，以從中獲得更多價(jià)值。這項(xiàng)技術(shù)甚至允許舊機(jī)器和設(shè)備利用物聯(lián)網(wǎng)功能。
您可能擁有一臺(tái)不具備任何類型物聯(lián)網(wǎng)傳感器功能的舊設(shè)備，并且在該設(shè)備中構(gòu)建傳感器技術(shù)可能非常昂貴或者幾乎不可能，但是，可以安裝一個(gè)攝像頭或利用其他設(shè)備來監(jiān)控該設(shè)備并捕捉圖像或聲音，以便進(jìn)行分析并用于維護(hù)、防盜等，這或許也是最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的做法。
音頻和圖像信號(hào)處理的行業(yè)特定用例
音頻和圖像信號(hào)處理對(duì)所有行業(yè)都有好處，但有三個(gè)行業(yè)受益最大。
▲智慧農(nóng)業(yè)
無人機(jī)、拖拉機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)上的攝像頭可以對(duì)田間條件進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像處理。這些數(shù)據(jù)可以用來決定在何處施用農(nóng)藥和化肥。
農(nóng)藥和化肥僅在需要的地方施用，這樣做，既省錢又減少了徑流和對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。農(nóng)藥和化肥成本的降低意味著農(nóng)作物的種植更加有利可圖。
▲醫(yī)療保健
醫(yī)生使用患者健康設(shè)備(順便說一句，甚至不一定是處方設(shè)備)中的數(shù)據(jù)，并下載圖像和音頻來評(píng)估患者的健康狀況。
還可以更快地收集、分析來自X光和核磁共振成像機(jī)以及其他醫(yī)療設(shè)備中的圖像，并將其傳輸給醫(yī)生和其他醫(yī)療專業(yè)人員，從而可以更早地檢測和治療疾病。更好的治療縮短了住院時(shí)間，提高了患者的整體護(hù)理和滿意度，并降低了患者和醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)的醫(yī)療成本。
▲工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
音頻和圖像信號(hào)處理是監(jiān)控資產(chǎn)運(yùn)行狀況和執(zhí)行預(yù)防性維護(hù)的更有效方式。
音頻信號(hào)處理監(jiān)控設(shè)備發(fā)出的聲音，當(dāng)設(shè)備發(fā)出超出正常范圍的噪音時(shí)觸發(fā)警報(bào)。這減少了生產(chǎn)中的停機(jī)時(shí)間，并在實(shí)際故障發(fā)生之前解決問題，從而節(jié)省維修和更換設(shè)備的費(fèi)用。
圖像處理可以監(jiān)控裝配線上的產(chǎn)品以進(jìn)行質(zhì)量控制，從而消除了與人工檢查相關(guān)的成本。圖像處理還可以用來識(shí)別產(chǎn)品在供應(yīng)鏈中的位置，從而改善物流。
不要忘記安全
在任何物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)都會(huì)被捕獲、存儲(chǔ)和傳輸，這使得數(shù)據(jù)安全成為一個(gè)真正的問題。對(duì)于那些捕獲高度敏感數(shù)據(jù)的行業(yè)（如醫(yī)療保健或金融服務(wù)）來說，這通常是一個(gè)更大的問題，但所有行業(yè)都需要牢記安全。
以醫(yī)療為例，在醫(yī)療保健領(lǐng)域，健康保險(xiǎn)流通與責(zé)任法案(HIPAA)的合規(guī)性至關(guān)重要，對(duì)于哪些數(shù)據(jù)可以共享都有嚴(yán)格的規(guī)定。
例如，通過圖像處理，您可以在云中為收集和存儲(chǔ)的患者核磁共振圖像進(jìn)行圖像處理。在云中，您可能有強(qiáng)有力的安全控制來保護(hù)數(shù)據(jù)，但是核磁共振成像機(jī)器本身呢？它可能早在這些法規(guī)出臺(tái)和圖像處理被使用之前就已經(jīng)建造好了。
如果這臺(tái)機(jī)器連接到互聯(lián)網(wǎng)甚至內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，有人就可以侵入并訪問患者數(shù)據(jù)。對(duì)于其他正在監(jiān)控圖像或音頻以進(jìn)行處理的醫(yī)療設(shè)備可能也是如此。
最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，成像系統(tǒng)實(shí)際上是連網(wǎng)醫(yī)療設(shè)備中安全風(fēng)險(xiǎn)最大的。其中一個(gè)主要原因是成像系統(tǒng)通常是用現(xiàn)成的操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，而這些操作系統(tǒng)并不總是內(nèi)置強(qiáng)大的安全性。
總結(jié)
雖然音頻和圖像信號(hào)處理技術(shù)并不新鮮，但由于更好的算法和更低的處理能力需求，現(xiàn)在對(duì)組織產(chǎn)生了更大的影響。對(duì)于許多公司來說，這是一個(gè)非?，F(xiàn)實(shí)的選擇，因此，現(xiàn)在是評(píng)估這項(xiàng)技術(shù)是否可以提高您的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)效率、節(jié)省公司資金、提高生產(chǎn)力和改善客戶體驗(yàn)的理想時(shí)機(jī)。
原文作者：Frank Zinghini
THEEND
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