《智能产品》 课件 第2章智能业务技术架构

智能产品

第二章智能业务技术架构

121.智能业务模型和技术要求2.智能业务技术架构的组件和功能3.智能业务技术架构的设计和实现2.1智能业务模型和技术要求2.1.1智能业务构成模型智能业务的构成模型按照产业生态通常可以划分为基础层、技术层、应用层三个板块。32.1智能业务模型和技术要求2.1.1智能业务构成模型基础层基础层为智能业务模型提供最基本、最基础、最底层的业务服务，包含了智能业务的三大核心要素中的算力和数据，以及运行在硬件资源上的平台软件，即基础硬件、数据资源和平台软件。（1）基础硬件是支撑人工智能系统运行所需的硬件设备资源。（2）数据资源是智能业务的燃料，训练输入的数据质量直接决定了智能业务系统的性能指标。（3）平台软件整合数据和硬件资源，高效使用硬件资源完成对数据的训练和推理，其中涉及的平台软件有：特定类型的操作系统、数据库处理软件、云计算以及大数据平台等。42.1智能业务模型和技术要求2.1.1智能业务构成模型技术层技术层位于基础层之上，提供了各种人工智能技术和算法，用于处理和分析数据，并提取有用的信息和知识。主要包括人工智能框架、人工智能算法和应用算法。（1）人工智能框架是实现智能业务的软件基础框架，其利用人工智能算法完成整体业务框架的搭建。目前，有完全开源的框架，比如TensorFlow、PyTorch、Transformer等；（2）人工智能算法就是能够具体实现智能业务的数据计算方法，比如机器学习算法、深度学习算法、人工神经网络算法等等。（3）人工智能应用算法是基于人工智能框架和算法之上的涉及具体应用领域的业务计算，涉及计算机视觉、语音识别、自然语言处理等。52.1智能业务模型和技术要求2.1.1智能业务构成模型应用层技术层可以通过应用层具体应用于金融、电商、传媒、教育、游戏、医疗、工业、政务等多个领域，为企业级用户、政府机构用户、大众消费者用户提供产品和服务。（1）应用层是智能业务技术的最终应用领域，将技术层提供的算法和模型应用和部署到具体的问题和场景中，实现智能化的决策和优化（2）应用层的主流方案会因具体应用领域的不同而有所不同。例如，在自然语言处理中，主流方案包括文本分类、情感分析、机器翻译等。62.1智能业务模型和技术要求2.1.2智能业务构业务技术要求智能业务对技术有着特定的基本要求，包括可扩展性、高可用性、安全性、实时性和可伸缩性。只有满足这些要求，才能够支撑业务的稳定运行和持续发展。72.1智能业务模型和技术要求2.1.2智能业务构业务技术要求可扩展性智能业务往往需要应对不断增长的用户量和数据量，因此系统必须具备良好的可扩展性，能够根据需要进行水平或垂直扩展，以保证性能和可用性。高可用性智能业务通常要求系统能够二十四小时不间断地运行，因此高可用性是其重要的技术要求之一。系统需要具备故障自动恢复、容错机制等功能，以确保即使在部分组件或节点发生故障时，整个系统仍能正常运行。安全性智能业务处理的数据往往涉及用户的隐私信息或商业机密，因此安全性是其不可或缺的技术要求之一。系统需要具备完善的身份认证、权限控制、数据加密等安全机制，以保护数据不受未授权访问和恶意攻击。82.1智能业务模型和技术要求2.1.2智能业务构业务技术要求实时性部分智能业务对数据处理的实时性要求较高，例如金融交易系统、在线游戏等。因此系统需要具备低延迟、高吞吐量的特性，能够及时响应用户的请求并处理大量实时数据。可伸缩性随着智能业务的发展和变化，系统需要能够快速调整和适应不同规模和负载的需求，因此可伸缩性是智能业务的重要技术要求之一。系统需要具备良好的横向和纵向扩展能力，能够灵活地调整资源配置和负载均衡策略。92.2智能业务技术架构的组件和功能2.2.1智能业务技术架构组件智能产品的技术架构可以因产品类型和应用场景而异，但通常包括以下几个主要组件：前端界面、用户体验设计、业务逻辑、数据访问层、性能与可伸缩性和集成与通信。102.2.2智能业务架构功能解析智能产品的设计与开发涉及多个复杂的技术和功能层面。在构建智能业务架构时，各个功能模块的设计与实现至关重要，它们直接影响着产品的性能、可扩展性和用户体验。具体地，智能业务架构的功能包括：用户界面、应用层、数据访问层、业务逻辑组件、安全与隐私、监控与分析、性能与可伸缩性、集成与通信等功能。2.3智能业务技术架构的设计和实现2.3.1智能业务技术架构设计原则智能业务技术架构设计原则是为了确保系统能够满足智能业务的需求，具备高效、稳定、安全、可扩展等特性。以下是智能业务技术架构设计的一些原则：模块化设计服务化架构实时性和响应性数据驱动的设计安全与隐私保护可扩展性和灵活性监控与日志技术选型和创新用户体验优先11持续优化和演进2.3智能业务技术架构的设计和实现2.3.2智能业务技术架构实现案例本节是一个基于开放式智能业务技术架构的实现案例，包含以下核心步骤：算法开发平台AOP(AlgorithmOpenPlatform)、算法应用管理程序功能、南向接口总览和北向接口总览。算法开发平台AOP(AlgorithmOpenPlatform)AOP用于快速对接和替换第三方算法到一个设备。具体地，替换算法将不同厂商的算法制作成不同的算法包，并把算法包导入到设备中。122.3智能业务技术架构的设计和实现2.3.2智能业务技术架构实现案例算法开发平台AOP(AlgorithmOpenPlatform)下图表示一个AOP的导入示例。在图中，算法程序(APP)是一个独立运行的进程，通过设备的SDK（后续简称为南向接口）和算法应用管理程序进行通信，由通过算法应用程序作为网关使用LAPI接口（后续简称为北向接口）和设备外部交互。13图2-3算法开发平台导入示例2.3智能业务技术架构的设计和实现2.3.2智能业务技术架构实现案例算法应用管理程序功能图2-3中的算法管理程序主要负责APP导入、删除和APP运行，以及算法任务起停调度和数据透传。其中，具体的算法任务主要包括算法初始化、创建分析通道、停止分析通道、视频图像分析和分析结果上报这几个部分，具体结构下图所示。14图2-4算法任务功能图2.3智能业务技术架构的设计和实现2.3.2智能业务技术架构实现案例算法应用管理程序功能而算法程序核心流程如图2-5所示：15图2-5算法程序核心流程2.3智能业务技术架构的设计和实现2.3.2智能业务技术架构实现案例南向接口总览南向接口用于提供设备支持的一部分服务，当前设备支持的服务化接口如表2-1所示。16表2-1南向接口描述接口描述AOP_Init应用初始化接口AOP_Destroy应用销毁接口AOP_RegLog注册日志接口AOP_LOG日志宏定义AOP_SendRspData发送响应数据AOP_ReportData上报数据AOP_YUV_GetCap获取YUV通道能力集AOP_YUV_GetParam获取YUV通道参数AOP_YUV_SetParam设置YUV通道参数AOP_PhyMemMalloc物理内存申请AOP_PhyMemFree物理内存释放AOP_YUV_GetFrame获取YUV通道视频帧AOP_EncodeJpegYUV编码为JPEG2.3智能业务技术架构的设计和实现2.3.2智能业务技术架构实现案例北向接口总览北向接口用于实现客户端和设备之间的通信，如表2-2所示。客户端需至少实现如下接口（加黑部分），才可完成客户端和设备的对接工作。17表2-2

北向接口描述接口描述/AOP/V1.0/Engines/BaseInfo查询设备分析引擎信息。/AOP/V1.0/AppManagement/ResourceInfo查询设备资源信息。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps查询应用程序列表。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps/<ID>查询/卸载指定应用程序。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps?FileName=<FileName>安装应用程序。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps/<ID>?FileName=<FileName>升级应用程序。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps/<ID>/Config启动/停止应用程序配置。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps/<ID>/License?FileName=<FileName>导入应用License。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps/<ID>/Tasks创建/查询任务。/AOP/V1.0/AppManagement/Apps/<ID>/Tasks/<ID>删除/启动/停止任务。/AOP/V1.0/AppManagement/Subscription应用数据订阅。/AOP/V1.0/AppManagement/Subscription/<ID>指定应用数据订阅。/AOP/V1.0/AppManagement/AppData应用数据推送上报。/AOP/V1.0/AppManagement/AppData?EngineID=<EngineID>&AppID=<AppID>应用数据下发。2.4课后