人工智能将如何扩大航空发动机的物联网功能

导读：据marketscreener网站11月18日报道，罗尔斯·罗伊斯（Rolls-Royce）实现了“智能发动机”愿景，率先提出了一种新的技术解决方案：结合使用AI和物联网（IoT）来构建更智能的航空发动机。

人们倾向于将互联网视为物理世界之外的东西：数字事物都是短暂的。当然，我们现在都已嵌入到互联网中，但是它的粘线是肉眼看不见的。您无法发现将一台连接的设备链接到另一台设备的线路，您甚至看不到它的开始或结束。

2020年，配备有传感器并链接到无线网络的物理对象数量继续呈指数增长。电灯泡、冰箱、咖啡壶、汽车、甚至飞机，它们都开始纷纷连接到“云”上，它们都是所谓的物联网的一部分。

然而，使计算机与设备连接起来的技术并不是革命性的。实际上，早在1990年，一个名叫约翰·罗姆基（John Romkey）的软件企业家发明了第一台物联网设备：他可以用计算机控制的烤面包机。但是，在那时，这个想法更多的是一种古怪的娱乐，而不是消费产品革命。

但是，今天很明显，“罗姆基的方法”发展潜力巨大。从2015年到2020年，“智能”设备的数量从38亿增长到近100亿。而且，到2025年，物联网设备的数量预计将激增至210亿。

当然，物联网的真正力量不是连通性，而是数据。如果每个设备都能收集信息，那么大量的数据信息可用于机器学习。设备本身可以变得更加有用，更好，甚至更聪明。

现在，罗尔斯·罗伊斯公司正在努力制造迄今为止最智能的航空发动机。

在过去的几年中，我们已经在产品中安装了越来越多的用于收集数据的物联网传感器。这些设备生成的数据被汇总，然后在“云”中进行分析。这些信息已经可以帮助基于同一型号的许多发动机的性能数据，来对某一特定的发动机的维护和服务需求作出预测。

如今，许多智能航空发动机的内部运行已不再单独监控。工程师现在可以查看这些发动机的单个参数随时间的变化情况，或者可以一次查看所有这些参数。

日益连接的航空发动机

罗尔斯·罗伊斯公司在全球范围内已安装了13,000多台民用航空发动机。

物联网可以帮助我们密切关注所有内容，并通过准确地及时维护这些发动机来保持它们健康，但我们还只是初学者。

罗尔斯·罗伊斯公司物联网功能负责人萨钦·古普塔（Sachin Gupta）表示：“对我而言，其中很大一部分是与事物连接。物联网将成为整个航空旅程的核心，因为您将连接一切，飞机的每个部分：从门到灯，以及其他所有东西，都将连接起来。”

如果您考虑一下，我们每个人现在至少携带两到三个，有时甚至四个连接的设备。以前不是这种情况。所以，是的，它正在增长。物联网正在蓬勃发展。第一步将是开发连接性。这将是每个公司都在前进的旅程。”

例如，古普塔的实验室正在开发的物联网技术现在可以帮助突出飞机在任何时间点，都计算最佳飞行路径，从而保持在飞行速度和燃油效率方面最优。

当然，当连接飞机发动机的每个组件，并且所有组件都包含内置的数据生成传感器时，结果将是大量的数字信息。这些知识可以帮助我们构建更好的机器，但实际上筛选每个最后的字节超出了人类的能力。

智能发现

我们需要通过人工智能释放物联网的力量。

AI工具可分析物联网收集的数据。通常，罗尔斯·罗伊斯公司将其用于诊断，例如确保发动机通过交付前测试，或了解运行中的发动机为何在飞行中遇到问题时。数据科学家的集体知识已嵌入到了该工具中。AI承担了沉重的负担，使最终用户看不到所有复杂性。工程师可以通过用户友好的界面轻松查看他们收集的数据。

数据，发现和人工智能

罗尔斯·罗伊斯公司计算工程主管特伦斯·洪（Terence Hung）博士表示：“数字化转型是一段旅程。我们非常了解它可以为我们做什么。我们还已经成功地在各种应用中受益。由于我们需要严格测试涉及产品安全性和可靠性的技术，因此某些AI应用程序的实现可能需要更长的时间，在高度管制的行业中尤其如此。”

为了说明罗尔斯·罗伊斯现在通过物联网创建的数据规模，请考虑我们仅在一个工厂就在2019年制造了约6,000个飞机发动机风扇叶片，这种大规模生产产生了大约3 PB的数据。

PB有多大？1PB=1024TB，首先使用手机拍摄4,000张照片。现在，在您的余生中每天都要做。最终，所有这些快照的文件大小将接近1 PB。

现在乘以三。这就是罗尔斯·罗伊斯公司在一年的时间内仅制造风扇叶片就能产生的信息量。但是，从设计到测试，再到创建和维护，都需要在产品生命周期的每个点收集数据。

幸运的是，所有这些有价值的数据都不会浪费。洪博士表示：“所有功能都将为企业创造价值。” 洪博士领导着一个专门研究数据分析和机器学习的研发团队。“对收集到的数据的分析可以转化为可行的见解，以帮助提高产品和服务的质量。”

2013年，罗尔斯·罗伊斯公司与南洋理工大学（NTU）合作推出了罗罗@NTU公司实验室。该组织将罗尔斯·罗伊斯公司的行业专业知识和商业能力与南大的研究技能和学术才能结合在一起。

洪认为，实验室的重点是三个主要领域：电气和控制系统，数据分析和复杂系统，制造和维修技术。

但是，洪认为，在他的所有项目中，名为Smart Discovery（SD）的数据分析工具最有前途。不仅仅是因为它可以破译物联网产生的庞大数据量。

他说：“我相信智能发现有潜力发挥最大的影响。它旨在使我们的许多工程师能够定期利用数据科学功能。公司内部可能有更多可以利用SD的应用程序。我相信SD可以通过向公司灌输丰富的数字DNA来彻底改变我们实现数字转换的方式，每个人都可以在其中进行数据驱动的分析和创新。”

正如洪博士指出的那样，尽管“智能发现”的影响潜力巨大，但这只是罗尔斯·罗伊斯公司开创的智能发动机愿景的一部分。罗尔斯·罗伊斯公司致力于利用新技术推动航空业的发展。

数字技术正在迅速改变航空业。在物联网出现之前，无法收集有关每架制造的每架喷气发动机的大量有用数据。在使用人工智能之前，人为解释这一巨大规模的信息是不可能的。但是，罗尔斯·罗伊斯公司现在可以前所未有地跟踪，监控和学习制造的发动机，这些学习将导致新技术和新工作方式。

从本质上讲，这些由物联网装备并由AI解释的发动机现在已经足够聪明，可以帮助我们设计更智能的发动机。