電信業的未來:開放式 RAN 與 vRAN 成為矚目焦點

萬物皆相連。但相較於世界上其他任何地方,今年的世界行動通訊大會最能體現這句話的真諦!一如預期,行動通訊與連線成了熱門主題,尤其是在開放式 RAN 與 vRAN 方面。但這些詞彙到底是什麼意思?它們之間有何關聯性?(它們之間又是如何毫無關聯性。)它們與其他技術創新有何關聯,包括那些剛出爐以及尚未問世的創新?

我們採訪了兩位參加過 MWC 的來賓,而且他們在行動通訊與連線領域擁有豐富的專業知識(影片 1)關鍵任務型智慧系統軟體供應商 Wind RiverProduct Management Cloud and Industry Verticals 部副總裁 Randy Cox;以及 Embedded Computing Design 主編 Brandon Lewis

影片 1. 開放式 RAN 與 vRAN 正如何為電信業提供互通性、效能與可靠性。(資料來源:insight.tech

開放式 RAN 與 vRAN 有哪些趨勢?

Brandon Lewis:經年累月下來,網路已經變成極為複雜的系統,因此網路設備製造商持續提供高度整合的專有解決方案,包括組成網路的許多不同元件,以及許多加速的專門硬體與軟體堆疊。我們正邁向 5G 之際,關鍵在於提供更高的頻寬和更高的容量,以及無所不在的連線能力,因此擴充勢在必行。

開放式 RAN(無線存取網路)的概念正好能派上用場。它的設計採用標準化量產硬體、標準化量產伺服器和平台,以及開放式介面,因此您可以搭配不同的軟體。接著是 vRAN。這種虛擬化 RAN 部分執行了過去在硬體當成軟體功能使用的許多專門功能。利用這項技術,您可進一步擴充網路,並且從堆疊獲得更大的彈性,讓更多參與者加入生態系統。

Randy Cox:但從某種意義來說,vRAN 與 ORAN 無關。舉例來說,目前各大企業不需要開放網路就能實現虛擬化網路。ORAN 是一種架構,也是一種解構式網路,其開放式介面可供多個供應商參與,然後服務不同的網路元件。O-RAN 規格恰巧未包含虛擬化 RAN。

Brandon 表示,電信領域的傳統供應商,例如 Nokia 與 Ericsson,一般提供自訂硬體與自訂軟體,但這類專有電信業者設備提供的解決方案非常專業且成本高昂,電信業者仰賴這些供應商的時間較長。開放式 RAN 可真正解構網路,讓新參與者進入市場,不僅降低成本,更在挑選同級最佳類型供應商方面帶動創新並提高靈活彈性。

在 O-RAN 聯盟這個生態系統組織中,所有供應商和營運商希望參與:定義規格、舉辦插拔測試大會,以及在不同活動中相互配合,以期讓 ORAN 型架構普及化,讓它儘速打入市場。

目前的主流將焦點放在 vRAN 與 ORAN;除了調查或可行性分析之外,還有實際的執行規劃。也就是說,客戶與合作夥伴討論與計畫會更詳細,當前執行的 RFP 數量也更多。如果你在 MWC,絕對不會錯過 vRAN 和 ORAN 這兩個焦點。

Wind River 如何因應電信業對規模與彈性的需求?

Randy Cox:其一是 Intel® Xeon® 平台第 4 代 Sapphire Rapids 上的單核心功能。去年 12 月之前,我們的雲端平台解決方案,基本上佔用了一部伺服器多達兩個核心。我們將這個數量最佳化,減少至單一核心,就特定伺服器的資源使用率而言,明顯減少了 50%。它為在我們平台執行的應用程式或工作負載提供強大的功能。

第二個主題與能源效率有關,而這也是業界目前非常熱門的主題。我們持續與 Intel 和其他幾個合作夥伴密切合作,減少基地台的耗電量。我們打算在今年下半年將它應用於商業環境,目前正邁向這個過程的下個階段。因此,我們其實能操縱和改變 CPU 本身的 C-state 和 P-state,以最佳化和減少基地台使用的耗電量。

我認為處理器有六個不同的 C-state 層級。取決於基地台使用案例,一端層級基本上處於全功率狀態,另一端層級則是將耗電量降到最低。我們可以根據需要的用途變更 C-state 和 P-state,降低功耗,比方說,在凌晨 3:00 到清晨 6:00 這段時間,因為很多地方的基地台用量可能微乎其微。我們可以使用 RAN 軟體監測及判斷基地台的使用量或使用人數,並且能夠減少 C-state 或 P-state 的數量,降低那段時間的功耗,進而真正減少營運商的總體擁有成本。

請告訴我們,第 4 代 Intel® Xeon® 可擴充處理器的幾項新功能。

Brandon Lewis:每個新版本的 Intel 處理器效能都有改善,對嗎?我想第 4 代有高達 60 個核心,真是瘋狂。另外還有與這個新世代處理器整合的大量加速器。其中一個功能是 Intel® QuickAssist 技術,這種密碼編譯工作負載卸載可讓 CPU 核心速度不變慢。

另一個則是動態負載平衡功能。軟體定義的網路中有負載平衡器,這項設備基本上可將流量工作負載分散到不同的設備,讓您可以高效處理封包,不會嚴重卡頓、緩衝和延遲,使整體網路效能受到明顯的影響。

第 4 代 Xeon 處理器的動態負載平衡功能,處理晶片的方式基本上與負載平衡相同,但是在網路層面:您會將處理封包的工作負載分散到不同的核心,以及晶片的記憶體,因此不會遇到任何瓶頸遽增的情形。請試想,晶片就像整個網路平衡工作負載過程的縮影。

第三個功能是 Intel® vRAN Boost。這項功能呼應了 Randy 所說的話,因為它能為 vRAN 工作負載將處理器最佳化,因此相同功耗基本上可獲得兩倍的效能,或者如果你喜歡,也可以說只要一半功耗就能獲得相同的效能。降低成本是這個競爭態勢的關鍵,因為耗電量對電信網路資料中心而言是高昂的成本。耗電量最佳化的程度越高,無論是透過 P-state 與 C-state,還是透過晶片本身的 vRAN Boost,就越有機會成為這場競爭的贏家。 

您可如何利用合作夥伴的專業知識在這個領域成功?

Randy Cox:我認為,從定義上來看,ORAN 確實孕育了合作夥伴關係的環境:ORAN 的定義是透過更多供應商提供更多功能。Wind River 目前有多個優秀的合作夥伴,舉例來說,我們與 Intel 和 Samsung 密切合作,每週和每天都是。這點至關重要,因為 Wind River Cloud Platform 位於堆疊的中心。

一方面,我們必須向下與硬體整合,包括 Intel 及任何伺服器製造商,例如 Dell、HPE,或是任何 COTS 硬體伺服器的製造商。去年 9 月,我們透過 Dell 發售了第一款商用 Infra Block 產品;基本上就是 COTS 硬體伺服器,以及 Wind River 軟體整合為單一產品。

我們與 Dell 建立合作關係,在加速器硬體本身和我們的軟體之間有完整的堆疊;這個產品經過完全整合、完整測試,而且隨裝即用。唯一需要整合的是現場客戶實際的 RAN 工作負載。我們很努力在這個 ORAN 環境簡化這個整合過程。

但我們也必須向上與這個 RAN 工作負載或任何其他工作負載整合。在 RAN 工作負載方面,我們與 Samsung 緊密合作;與 JMA 建立合夥關係;我們已經與 Mavenir 整合。目前,我們也正與 Ericsson 和 Nokia 建立合作關係。

關於未來,兩位各有哪些重點摘要或想法想跟我們分享?

Brandon Lewis:每個人務必都要認識一下第 4 代 Intel Xeon 可擴充處理器提供的酷炫新功能。另外,生態系統有許多可供開發人員使用的啟用工具,例如 Data Plane Development Kit。另外,我們經常在 Embedded Community Design 和 insight.tech 撰寫關於這個主題的文章。

Randy Cox:得知 Wind River 在這個領域取得了跟我們一樣多的進展,我真的很開心。然而,雖然我們依舊在 5G 和實現商業部署方面取得進展,但我們真的希望能夠協助業界與生態系統加速 ORAN,這樣我們才能在 6G 時代降臨時做好準備。5G 毋庸置疑還有很多工作要做,但這個 vRAN/ORAN 環境的 5G 確實正在為 6G 環境做好準備。

我要告訴對 ORAN 存疑或稍有疑慮的人,ORAN 真的誕生了。Wind River 就是一個例子:我們的表現出色,而且正大規模部署於商業服務。我很期待帶動這個產業的其他業者在這個領域真正有所突破。

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若要進一步瞭解 Open RAN 與 vRAN,請閱讀 MWC 2023:物聯網網路遇上智慧邊緣,並且收聽邁向開放式 RAN 與 vRAN 的趨勢:與 Wind River 同行。如需瞭解 Wind River 的最新創新技術,請在 Twitter 與 LinkedIn 跟隨他們;並且在 @TechieLew 追蹤 Brandon。

 

本文由 Erin Noble 編審。

探索尖端製造 AI 進展

工業革命改變了製造業。電腦的興起帶來了系統和流程的再次遽變。如今,數位轉型與 AI 的出現徹底改變了製造業。這個全新領域在今年四月的德國漢諾威展覽會(HMI)上公開展出。這場展覽是後疫情時代的首批展覽活動之一。展覽會上不僅探究工業環境中所有新的可能性,同時也實體展示出這些新發展與設計。

在今年 HMI 的與會者中,我們邀請到 Intel 的工業解決方案總監 Ricky Watts,以及數位趨勢專家 Teo Pham。他們會談談他們在漢諾威的所見所聞(包括 ChatGPT)、這些新可能性能對製造業領域帶來的變化(沒錯,在製造業領域應用 ChatGPT),以及說明為什麼這些超凡的技術創新必須堅守簡單原則,讓使用者易於使用,否則可能會大幅降低開發價值(影片 1)

影片 1。為工廠廠房帶來新的產業機會、工具和技術。(資料來源:insight.tech 

來談談兩位在展覽期間的所見所聞,參與展覽會後,兩位認為製造業將走向何方?

Ricky Watts:就技術而言,我認為有三個領域讓我感到十分驚豔,並且在某種程度上也讓我感到有些擔憂。此領域的部分大型公司已經在使用這項技術來提高製造效率。老實說,看到技術應用的案例數量與先進程度,讓我感到非常驚訝。

還有 3D 實境,Omniverse、元體驗等諸如此類,以及未來產業運用沉浸式技術的方式。我是不是可以在 3D 虛擬實境中設計、建造工廠,進而帶來變化成果?然後使用 ChatGPT 和 AI 打造數位分身,創造製造業的真實情境?

最後,是我注意到展覽會中應用了許多機器人技術。機器人技術在製造業中無處不在,很顯然,這是因為機器人非常適合進行我們在製造業中常見的物流和重複性工作。但讓我覺得特別感興趣的是利用在機器人上建置機器人來推動成果。交付一台機器人一項工作,然後在其上建置另一台機器人,進而推動工作成果。第二台機器人運用 AI 來瞭解工作內容,將建立或設計新工具等命令傳送給第一台機器人,得以完成最佳化。

Teo Pham:這次展覽會的主題和參加者類型繁多,讓我十分驚訝。因為您可以預期會有機器人、硬體製造商、半導體製造商參加。而實際上,展覽中還可以看到軟體公司、顧問公司和雲端服務供應商。您可以看到整個展覽會的多樣性,不只有實體裝置,還有更多更多。這樣的多樣性足以讓您創造驚艷人心的全新應用程式。

Ricky 提到元宇宙。我看到 Siemens 和 Microsoft 等公司正在推廣工業元宇宙等技術,創造新技術為生產過程增添沉浸式體驗,但若在建置實體裝置前,先使用數位分身來執行完美的模擬,在數位空間中進行測試,成也會降低許多。

看向製造業的未來,有哪些 AI 應用程式讓您感到特別期待嗎?

Ricky Watts:我特別期待 AI ChatGPT 的應用。在製造業領域中,我們會用一套系統標準稱為製造執行系統 MES,或稱作可程式化的邏輯控制器 PLC。基本上,就是用於執行製造流程的裝置或設備。PLC 中用來規範運作與執行的語言,稱為 61131。我看到其中一個展示範例就是用 ChatGPT 來建置符合 61131 規範的程式。一般來說,製造工程師會撰寫目的碼,通常需要花費數週或數月的時間。交給 ChatGPT 撰寫,我只能說,用不到幾分鐘或幾秒的時間。

我要強調,這只是開發早期的展示範例成果。開發人員已經很難在 ChatGPT 所撰寫的目的碼中找到錯誤,而我可以預見,不用多久,就能提高準確度,並能將此目的碼直接部署到機器,實用度將能大幅提升。製造業基本上是一個結構化的環境,可藉由一套標準來驅動。但在技術發展初期就能達到這樣的成果,非常令人雀躍。

Teo,您認為製造商有哪些新商機呢?

Teo Pham:回到人工智慧領域,這樣的技術可以加速流程,變得更快、更便宜。一直以來 ChatGPT 的討論度都非常高,但也有一些 AI 工具可以產生影像、藍圖,或是影片、網站或應用程式。我認為,80% 的解決方案開發成本可幾乎降為零。不過,當然,您還是需要經驗豐富的人才,幫助您從 80% 達到 100%。舉例來說,未來將會出現一些非常酷炫花哨的應用程式,例如 AI 3D 建模,但我認為,對於文件處理或翻譯等較無聊的領域也會十分有幫助,因為在未來只需要不到幾分鐘,就能完成這些工作。

您認為需要具備什麼樣的處理能力,才能充分運用這些機會呢?

Ricky Watts:AI 非常仰賴資料。提取資料後,會分為學習和推論兩部分。都與 CPU、GPU 和 FPGA 高度相關。

製造業中許多 AI 的早期使用案例都與視覺相關:將相機放入製造環境並進行分析,然後藉由得到的影像來訓練模型。假設我有一條生產線製造瓶子,瓶子上有標籤。我用相機拍下這些瓶子,想知道標籤是否正確。因此可以得到影像,然後我們一般會在 GPU 環境中訓練模型,因為需要大量密集處理。

現在,我可以辨識出好壞。但在製造環境中沒辦法一直持續學習,難度太高了。所以接著會來到推論的階段。我想應用我正在使用的模型。CPU 在此派上用場,因為此階段十分具有策略性,也與製作商息息相關。

如果您有強大的運算能力,特別是在雲端環境中,即可完成訓練。在大多數情況下,推論都在製造階段完成,且在邊緣上。所以您有 CPU 和 GPU,且兩者都有一定的專業知識領域。但從 Intel 的角度來看,我們要整合這些知識技術。從我們的一些新技術,特別是最新的 Xeon® 晶片,即 Sapphire Rapids 晶片,您可以看得出來,

但現在我們開始看到,這些環境中的運算平台從邊緣走向雲端。在這些環境中,有兩組資料:我前面提到的影片,但在製造領域中更普遍的是時間序列資料。製造業使用我們稱之為固定功能的設備,如機器、機器人、輸送帶,這些設備所產生的資料並非視覺資料。可能是熱、壓力、振動等。針對此類型資料進行最佳化,即可在邊緣的 CPU 上執行。因此,您可以在邊緣的 CPU 進行訓練推論,此時資料完整性和資料主權就變得非常重要。

在 CPU 方面,我提到過 Sapphire Rapids。我們也即將推出全新的 GPU 產品組合。Intel 在此領域尚處於開發初期。但我們的學習速度很快,未來幾年將有更多產品問世。我認為對我們而言,整合硬體解決方案是關鍵,以及為 AI 領域的開發者提供統一架構,讓他們存取這些技術,我們也為此打造了許多工具組與最佳化。

無論是 CPU、GPU 或 FPGA,我們都會進行最佳化;您告訴我們工作負載有哪些,然後我們會將其部署到邊緣的合適晶片平台,並提供統一功能部署到雲端。

您能否進一步解釋製造商轉型至邊緣能帶來的優勢有哪些呢?

Ricky Watts:製造業是競爭程度極高的行業,無論是實體產品,如汽車,還是流程,如化學製造業。在這些環境中使用資料,可提高競爭優勢。關鍵在於他們能否將技術應用於推動業務成果。

在我們的環境中很容易讓人忘記,歸根究底,關鍵不是技術,而是成果。回到我剛剛舉例的瓶子。如果我每天處理十萬個瓶子,且假設錯誤率為 5%,我可能每天需要丟棄 5,000 個瓶子。這問題關乎於永續性,也關乎於利潤。如果我能將故障率降低到 1%,則會對工廠效能產生重大影響。

我們在技術產業需要做的是,讓製造商更容易使用技術。製造商想要使用技術,但他們不是 AI 專家,也不一定有雇用資料科學家。我們必須確保製造業中的每位從業者都能使用技術,而不只是擁有龐大工程師與資料科學家部門的大型製造商可以使用。我們希望提供每位從業者簡單且輕鬆的應用方式。

Teo Pham:談論到 AI 實作,我認為我們必須做出的決定之一,就是要使用邊緣運算還是雲端運算。當然,邊緣運算有一些優勢:可減少延遲。就資料隱私而言,我們不需要將資料傳送至雲端。但另一方面,我們需要在硬體方面投資更多,而硬體成本高,且佔用空間。

您對「邊緣與雲端」的爭論有何看法?

Ricky Watts:兩種情境各有不同優勢。將資料傳送至雲端的成本極高,因為資料量非常大。需要考慮監管法規、資料主權、隱私、安全性等。但在雲端進行訓練,並在邊緣進行推斷,則有多種優勢。而隨著邊緣運算功能越來越強大,不僅可進行訓練,還可進行學習。因此,在我看來,未來更多處理流程會在邊緣進行。

那麼,這個領域的未來發展為何呢?

Teo Pham:大家都說,我們正在見證人工智慧的 iPhone 時刻。雖在 2007 年 iPhone 問世之前,就已經有手機了,但 iPhone 的出現改變了一切。今天,我們甚至無法想像沒有 iPhone、沒有智慧型手機、沒有行動應用程式的世界。

同理,AI 已經問世 50 年甚至 60 年之久,但我認為我們目前處於一種良性循環:我們有大量資料;我們有必要的計算能力;我們有模型;我們有非常易於使用的介面,如 ChatGPT。技術發展突飛猛進,也許在六到十二個月內,此領域將截然不同。我們期待,這會是一場美妙的旅程。

Ricky Watts:製造業的終極目的仍舊是生產商品。我看見的是,製造商專注於開發新技術,但他們也需要想一想在未來幾年內,目前的製造業環境是否仍然存在。

在 Intel,我們將確保製造商持續生產出我們需要的產品;如果是能源,那麼就需要維持運轉。我們希望確保未來轉型順暢且可整合,並且儘可能減少中斷。

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若要進一步瞭解智慧製造,請閲讀「漢諾威展覽會 2023:智慧製造的下一個階段」,以及聆聽「智慧工廠如何帶領工業領域的革命性改變」。如需 Intel 的最新創新資訊,請跟隨他們的 Twitter 以及關注他們的 LinkedIn,並關注 Teo 的 Twitter 帳戶 @teoAI_

 

本文由 Erin Noble 編審。

ADMS 微服務為分散式能源注入動能

想像一下日常公路的交通狀況。車輛以相同速度移動時,便可預測交通,流量也更加順暢。不過,要是改變車輛的速度、方向和種類,就很容易造成交通壅塞。

電網系統也呈現出類似的混亂模式。現今的電網錯綜複雜。充滿不可預測的事件和負載需求的新格局,催生了對新功能的需求。

氣候事件增加了持續停電及損壞老化基礎架構的風險。配備太陽能電板的智慧建築、城市基礎架構和住宅,正在打造雙向流量:既消耗電力,又產生回流電網的電力。包括車輛在內的一切都已實現電氣化,這表示需求和負載的不可預測也隨之增加。

進階分散式管理系統微服務,讓敏捷性如魚得水

Indra 公司旗下的 Minsait 電網控制產品經理 Carlos Mora 表示,這種分散式能源讓公營事業營運商夜不成眠,電網的可見性也成了一種寶貴資源。他補充道,管理分散式發電和用電需要,透過進階的配電管理系統(ADMS)提高電網作業的透明度。

Mora 表示,Minsait 的模組化 ADMS 解決方案以微服務形式提供公營事業迫切需要的透明度和敏捷性。這些微服務以小型應用程式的形式產生業務解決方案,每個應用程式自主執行個自的流程,同時也與其他應用程式協調。

Minsait 提供一整套模組化微服務應用程式,包括電網最佳化、監控與效能,以及需求預測等。該公司有許多微服務解決方案都在雲端運作,公營事業可從一系列理想的選項中挑選,因應他們所面臨的最大挑戰。迷你微服務也帶來另一優勢:可讓公營事業將財務資源分配到最需要的地方。

模組化 ADMS 的實際應用場景

舉例來說,一家歐洲公營事業必須提高其故障定位、隔離和服務還原(FLISR)能力,尤其因為收益與停電次數直接相關:停電次數愈多,收益就愈少。Minsait 不打算升級整個 ADMS ,而是提出僅升級 FLISR 模組的解決方案,該模組可與主系統同時運作。透過模組化解決方案,該公營事業得以減少系統永久故障(停止服務超過三分鐘)的次數。

令 Mora 驚喜的是,客戶欣然接受迷你模組化微服務。Mora 表示:「將傳統上是單一整合的東西分解成若干部分,尤其是處理關鍵基礎架構時,擔心是合理的;不過我們已見證公營事業對這類解決方案保持開放態度。」畢竟,ADMS 的模組化方法有助於提供公營事業所期待的效率,且無須拆卸及更換整套系統。

AI 和電網

現代 ADMS 的功能更豐富:就像熱門的應用程式在交通高度壅塞的情況下將車流導向小路,ADMS 可改變電網的「拓撲」,以適應快速波動的供需條件。

基本假設是電網能夠處理這些不同負載和需求;只需協助轉移流量,就不會有任何部分在壓力下崩潰。Mora 指出,為確保順暢運作的負載監控也變得更加動態:過去電網每小時會進行一次校準檢查,但現在時間間隔縮小為 15 分鐘。

如此迅速的協調需要在AI 指導下進行自主作業。Intel 授權 Minsait 使用 Intel® OpenVINO 工具組在邊緣進行 AI 推斷。

「您必須具備一定程度的電網自動化,這些應用程式才不僅能做出決策,且能真正自主運作電網,」Mora 表示。「有許多彙總的資料需要經過分析及最佳化,而這正是 AI 最擅長的。AI 能夠更準確且即時地預測客戶需求或發電對負載造成的影響。這絕對是改善預測的好方法。」

在處理大量消費者資料時,網路安全是企業營運的關注焦點。「Intel® Trusted Platform 是確保參與電網運作的元素身分(物件身分)的不二法門。這可確保易受網路攻擊的分散式裝置之間的通訊安全,」Mora 表示。

分散式電網是永續性不可或缺的要素。「我們大多數的解決方案都能讓未來更加環保,因為它們允許更多再生能源流入電網,」Mora 表示。此外,使用基於 AI 的 ADMS 系統以及模組化微服務,公營事業得以應對未來的複雜狀況。

 

insight.tech 編輯副總監 Georganne Benesch 編輯。

智慧餐廳技術最佳化 QSR 作業流程

面對持續攀升的勞動成本和員工嚴重短缺的情況,現今的速食餐廳難以維持堪稱傳奇的效率。透過新行動 app 和外送服務流入的訂單使廚房作業複雜化,挑戰也更顯艱鉅。用於培訓員工或監控設備的時間太少,在競爭劇烈的市場中,服務延遲的風險恐使顧客敬而遠之。

許多餐廳增設自助服務機台和數位平台,連接起前端的訂購與後端的作業流程,欲藉此減緩部分壓力並改善顧客滿意度。訂單頃刻間傳輸並自動分門別類,協助員工節省時間且避免出差錯。透過收集及分析餐廳資訊,管理者將能進一步了解顧客喜好,協助建立更有效促銷活動,做出更完善的庫存決策。

QSR 自動化強化自助服務並降低成本

速食餐廳多年來持續實驗自助服務機台,這項服務在疫情期間大受歡迎,因為顧客更偏好於快速的感應式訂購和付款流程。

「過去兩三年,我們觀察到轉向自動機台服務和數位平台的極大趨勢,」Prox Systems Co., Ltd.的高級銷售總監 Terry Wu 如此表示,該公司是Protech Systems Group 其中一個事業部,為餐廳和酒店業提供硬體、軟體和服務解決方案

自動機台透過數位觸控螢幕顯示菜單選項,提供顧客多種感應式付款的選擇,包含聯名卡、Apple Pay 和 Venmo等第三方系統,以及信用卡、簽帳卡和現金。

有了 Prox 智慧餐廳服務解決方案,所有訂單(舉凡來自自動機台、服務櫃台、得來速服務窗口、餐廳本身或外送服務應用程式)將全部被引導至同一個數位平台。Intel 處理器構成的運算平台將快速分析這些訂單,接著傳送到廚房的數位螢幕上。自動分門別類並傳輸訂單可避免錯誤,並給予員工即時的指示,達到最大備餐效率。店內取貨的訂單準備好之後,員工將餐點放在數位管理的保存櫃,顧客掃描 QR 碼即可取餐(影片 1)

影片 1。QSR 顧客在自助機台下訂單,機台將資訊傳送給廚房員工,員工備餐完畢將食物放在數位管理的保存櫃以供取餐。(資料來源:Prox Systems Co, Ltd.

獨家秘方:速食餐廳軟體

有關交易和菜單選擇的資訊均上傳到雲端,管理人員可分析雲端中的資料以察覺趨勢。餐廳也可以在自動機台安裝電腦攝像機,進一步瞭解顧客的構成,Wu 如是說。所有敏感資訊(包括臉部的影像)都會在上傳至雲端前移除。

管理人員透過分析顧客的食物選擇,做出良好菜單決策、剔除不受歡迎的菜色,藉此儲藏更充足的原材料,提供能滿足人們的食物。儀表板整合了假期和天氣預報等相關資訊,幫助店家預測需求情況,善加分配員工人力。

分析結果也有助於店家微調顯示於自動機台螢幕等顧客接觸點的促銷活動內容。單靠螢幕就能增加追加銷售的機會,Wu如是說。

「顧客站在廣告牌前感受到的壓力小於在櫃台回應他人。根據我們的經驗,自動機台的追加銷售收益比櫃台高出20%。」

餐廳將自動機台、列印機和數位廣告牌等設備均連接到 Prox Eye(雲端監控軟體平台)亦可減輕員工的負擔,不必再忙於管理諸多設備。

「中型和小型餐廳通常沒有技術人員。Prox Eye 擔任這些店家的 IT 部門,」Wu 如是說。Prox 的技術人員可遠距修復機器,並在營業時間外安裝更新。透過預測分析結果,他們也通常能在破壞性的當機情況發生前就預測到並解決問題。

客製化智慧餐廳技術

餐廳、咖啡店和茶館使用自動機台和數位系統的方式各有不同。Prox 可幫助他們決定升級哪些技術,以及應該將自動機台設置在何處才能獲得最佳效率。舉例而言,公司與台灣一家廣受歡迎的連鎖炸雞店合作,安裝自動機台並新增了網路訂購選項。即便訂單變多,餐廳依然能在減少 20 到 30 % 櫃台員工人數的情況下更快地提供服務,Wu 如是說。

管理者回應不斷變化的顧客偏好也更得心應手,只需手指一點就能更新數十家分店的數位螢幕上的菜單。使用數位螢幕也省去了印刷成本,員工管理菜單更容易。

甚至能幫助餐廳引進新產品。舉例而言,連鎖雞肉餐廳在店內經營不同聯網的珍珠奶茶店。管理者希望餐廳也賣茶飲,但習於準備炸雞的廚房員工難以記住複雜的飲料配方,投注的心力不見成果。藉由 Prox 在廚房螢幕上列出調製飲料的詳細指令,最終改善了銷售情況。

隨著技術的發展,Wu 相信餐廳定能發掘更多新方法來使用數位應用程式。未來兩到三年內,他期望用自動機台取代觸碰螢幕菜單,藉由讓機台搭載生成 AI 系統支援的語音聊天機器人,例如Open AI 的 Chat GPT 或 Google 的 Vertex AI。

「顧客不需要操作螢幕。顧客們只需要開口問:『咖哩的辣度是幾分?配料有哪些?』,」Wu 如是說。隨著這些創新內容帶來的客源,他相信餐廳對數位與自助系統的需求勢將有所增長。「這是一個充滿有利機會的龐大市場。」

 

insight.tech 編輯副總監 Georganne Benesch 編輯。

有了 AI 支援的自助服務結帳,再也無須等待

你終於買到票,可以觀賞喜愛的球隊比賽了。你趁半場休息時間偷偷溜出去買零嘴,站在漫長的餐飲區人龍中,聽到了體育館傳來觀眾歡聲雷動。你的第一個念頭是:我錯過了什麼?接著心想:排個隊為什麼排這麼久?沒錯,你可以觀看即時重播,但這總不像親眼目睹精彩比賽在眼前上演那樣令人興奮。

雜貨店等其他零售環境利用自助結帳亭減少等候的時間,但販售比賽日熱狗和啤酒等無條碼商品的商家,就非得仰賴人力收銀員不可。可惜的是,人手短缺拉長了顧客等候的時間。

大排長龍往往會導致銷售損失;但如今,Mashgin 等零接觸結帳體驗創造者所開發的 AI 驅動自助結帳,正在透過人工智慧(AI)、電腦視覺和物件辨識功能來解決問題,執行銷售點交易。

透過自助結帳亭顛覆傳統

和大多數創新一樣,Mashgin(代表「通用智慧的混搭」)的靈感來自個人經驗。2013 年,Mashgin 創辦人 Mukul Dhankhar 在荷蘭的 Toyota 電腦視覺實驗室從事自駕車和人形機器人的研究工作。每天下午,他都會到公司內部的自助餐廳買個沙拉和無酒精飲料,無奈結帳總要等到天荒地老,因為公司的每個人午餐時段都一樣是那兩小時。

排隊等候的 Dhankhar 心想:「我可以解決這個問題。」而他也做到了。Mashgin 的零接觸結帳系統以電腦視覺和深度學習為基礎,使用多部攝影機辨識產品及結帳。顧客將所有商品都放在結帳托盤上。搭載 Intel® 處理器的系統可產生產品的 3D 影像,與庫存資料庫比對,在不到一秒的時間就將整個托盤的商品都結好帳。沙拉等需要秤重的商品則置於結帳亭的磅秤上。顧客用信用卡、簽帳卡或現金付款後就能離開(影片 1)。

影片 1。AI 驅動的物件辨識打造了能加速交易並改善顧客體驗的自助服務結帳。(資料來源:Andy Peacock

即使是 Mashgin 資料庫中尚未儲存的商品也能輕鬆掃描至系統。「教會機器辨識一件大約只需 30 秒,」Mashgin 行銷副總裁 Toby Awalt 表示。 「不同攝影機會拍攝不同姿勢,形成一系列的影像,以便打造 3D 設定檔。神奇之處在於,只要拍幾張照就能辨識出物件。然後,這份資料會傳送至網路中其他所有機器,每部機器都會變得更智慧。」

Mashgin 短短 15 分鐘就成功部署系統。Awalt 表示,市場整備工作至關重要,因為勞工問題對零售商而言是個重大議題。「千真萬確,我們只是把機器放在櫃枱上、核對帳目,就可以啟用了,」他說。

安裝完成後,Mashgin 以「結帳即服務」的模式運作。「我們負責硬體保固、支援、演算法更新等,」Awalt 表示。一如其他結帳系統,Mashgin 收集即時銷售資料,協助零售商追蹤庫存及維持供應水準。

未來的智慧零售解決方案

透過降低平均結帳時間,便利商店、自助餐廳、機場商店和體育館餐飲區等高人流商家,可大幅減少排隊、改善顧客體驗。

舉例來說,美式足球隊丹佛野馬的主場 Mile High Stadium 即將 30 台的 Mashgin 結帳亭整合至其餐飲服務系統。部署解決方案後,這個可容納超過 76,000 名球迷的體育場整體通過速度提升 100%,餐飲區的銷售額增加 34%。中位交易時間縮短至不到 15 秒。

「我們知道每個體育館都有排隊問題,」Awalt 說。「我們正在協助他們促進銷售,打造更完善的粉絲體驗。使用 Mashgin,你可以在前台安排一人檢查身分,後台指派一人確保所有飲料都已開啟、瓶蓋皆已打開,」Awalt 表示。「在前台與後台之間可以放置兩到十台機器,處理繁重的交易工作。」

Awalt 表示,便利商店連鎖店 Circle K 在店內設置了 10,000 台 Mashgin 機器,協助因應員工流動率的問題。這個解決方案讓讓員工可以騰出時間,專心提供客服或處理補貨或清潔商店等工作。

「我們的機器比一般收銀員快兩到四倍,」Awalt 表示。「在便利商店,只要把兩台機器擺在櫃枱上,結帳的顧客就能從一人變成五人。員工可以對顧客說:『嗨,那裡的結帳機可以協助您結帳。如果要買樂透彩券,請至前台收銀機由我效勞。」

評為《Fast Company》2022 年最具創新力公司和《Forbes》AI 50 名單之一的 Mashgin 正在推動零售業的未來,為顧客提供更好的體驗,同時維護零售商的銷售業績。有朝一日,體育館內唯一需要排隊的地點會是女子洗手間。

 

本文由 insight.tech 編輯副總監喬治妮.貝內施(Georganne Benesch)編輯。

軟體定義的流程:製造業的未來

工業 4.0 正透過開放式軟體定義的流程,迅速推動製造業的發展,也就是釋放過去封閉的資料,迎接更靈活彈性的作業方式。

專為解決特定問題及最佳化製造成果設計的技術是這項轉型的推手,其中又以工業邊緣 AI 最為關鍵。Scalers.ai 為各行各業提供這類解決方案,該公司執行長 Steen Graham 表示,邊緣人工智慧創造了「製造業更上層樓絕佳機會」。

這項技術在很多方面對製造業而言都是一大福音:AI 是資料需求量大的企業,因此在邊緣進行 AI 推論,製造業便能捨棄大量不相關的資料。Graham 表示:「從經濟角度來看,不將該資料傳送至雲端極富價值。」此外,製造商可針對各式各樣的使用案例,善用邊緣 AI 近乎即時的特點,包括即時偵測缺陷和監測生產線數量。

Scalers.ai 在負責為各種製造效率自訂 AI 軟體的同時,與 Dell Technologies 建立合作夥伴關係,讓該公司獲得了可靠快速部署邊緣 AI 所需的效能。Power Edge XR 平台經過強化,符合所有需要的規格,Dell Technologies 技術行銷工程師 Manya Rastogi 表示。Power Edge XR 採用短身外型規格,已經通過嚴格的衝擊、振動和防塵測試。Rastogi 指出:「它可承受惡劣的製造條件。」

提高邊緣部署的速度

雖然承受得起各式各樣的製造條件是好事一件,但這個產業無法大費周章針對每個使用案例反覆量身打造 AI 模型,而且這種作法也無法讓邊緣 AI 發揮效果。反之,移轉學習結果或應用型 AI,皆有助於讓開發人員現有的方法和範本更豐富。

利用透過過成千上百萬個(若不及數十億個)參數訓練過的強大機器學習模型,未必是務實的作法。您不妨想像一下快速休閒餐廳排隊選擇配料的隊伍,製造商可以先從「米飯和豆類」計畫這個基準線著手,然後再增加自訂層,「並且執行移轉學習工作流程或重新訓練練習,增加該自訂功能」Graham 表示。「我們建置於現有的優異模型基礎,使用者可以針對他們的領域、使用案例及執行方式自訂這些模型。」

這類捷徑不僅可節省工程設計與開發人員資源,還有助於企業加速部署邊緣 AI 模型。面對有迫切需求的客戶,快速推出新的邊緣 AI 部署可能產生重大影響。

Graham 表示:「軟體定義的製造方式賦予企業『因應客戶瞬息萬變需求改變環境的能力』。」

製造業的未來:近乎即時的監測方式

企業不僅能透過搶先滿足消費者需求增加收益,將時間、金錢和原物料的支出方式最佳化,也能締造相同的成果。

Rastogi 表示,強化的邊緣 AI 運算也有異曲同工之妙。以諸多工業程序使用之旋轉元件葉輪的製造過程為例。在電腦視覺堆疊,便能在邊緣以近乎即時的速度偵測缺陷,而且這個零件製程的任何階段皆適用這項程序。舉例來說,在製模階段加入 AI 驅動的缺陷偵測,有助於及早發現缺陷,避免再將任何材料或資源浪費在不良成品。由於這個程式能即時發現問題,因此可以立即採取修正行動,減少耗時又昂貴的生產後檢查評估過程。

利用邊緣 AI 還有助於透過遙測資料,以及透過 OPC 統一架構(OPC-UA)這類機器對機器的通訊協定,縮短製造停機時間。OPC-UA 以解鎖的資料取代人為干預,獲得關鍵的深入解析,透過傳遞生產線機器實際運作情況展現效果。在現有機器傳送的這類資料應用邊緣 AI 工作負載,是製造商如何讓過去不透明的機器和生產線更透明化的絕佳例証。

舉例而言,如果生產線上的塔燈持續閃爍紅燈,就表示必須立即檢查某個問題。由於邊緣 AI 能在問題發生當下辨識問題,因此廠房管理人員更有機會解決問題,達成每日生產配額。

Dell 的 Power Edge XR 平台搭載第 4 代 Intel® Xeon® 可擴充處理器,不需要額外加速器就能進行 CPU 推論,Rastogi 表示。Graham 表示:「Intel 第 4 代 Xeon 處理器有別於現成的通用處理器,其獨一無二之處在於,它內含 AI 的指令集最佳化。」

Graham 表示:「近年來,透過應用 AI 實現深度學習的能力,讓開發人員更容易在製造過程部署深度學習,即使是利用小型資料集也不例外。」他補充道:「這一點改變了競爭態勢。讓需要的硬體在強化的小外型規格執行這些模型,也有助於簡化部署過程。」這為製造業自訂 AI 驅動的未來奠定了基礎。

這對製造商及其要求嚴苛的消費者而言都是好消息。

 

insight.tech 編輯副總監 Georganne Benesch 編輯。

透過 AI 支援的數位招牌為離線零售業轉型

隨著網路購物的出現,零售業的數位轉型已持續很長一段時間。數位化商店讓消費者獲益匪淺,舉凡個人化、唾手可得的豐富產品資訊,以及便利的一鍵購物。從商業角度來看,它為企業提供符合成本效益的客戶取得方式、對銷售管道無與倫比的洞察力,以及執行精準定位的行銷能力。

但數位轉型工作忽略了一件事,那就是納入實體商店。這個年頭,由於顧客網購經驗良好,他們的期望也無以復加地高,但離線零售商店的服務卻遠遠落後。

「在網路商店,零售商必須進行受眾測量、目標受眾設定行銷,以及在對的時間提供對的產品,否則顧客就會離開,」數位招牌與訪客分析軟體開發商技術長 Alex Rekish 表示。「但在實體商店,這些都不存在。缺乏可衡量性使得離線銷售過程昂貴且效率低下,導致顧客的店內體驗不佳。」

因此,品牌和零售商無不想方設法要協助實體商店急起直追,迎頭趕上網路商店。所幸,隨著電腦視覺的進展,現已能實現 AI 支援的數位招牌解決方案。

邊緣支援解決方案提供深入見解,將銷售業績推向巔峰

AI 支援的數位招牌已成為數位轉型的強大工具,因為它可以將多項尖端技術整合為易於管理的單一平台。舉例來說,DISPL的智慧零售解決方案包括:

  • 控制店內顯示器的智慧媒體播放器。跨平台的播放器軟體可安裝於 DISPL 硬體或任何廣播顯示面板、LED 等內容的媒體播放器裝置。
  • 提供顧客行為洞察力的電腦視覺處理。USB 攝影機擷取顧客影像,以便進行電腦視覺處理。邊緣的 AI 支援演算法可用來深入瞭解顧客的人數統計資料、購物行為與參與度,並透過店內顯示器向個別顧客即時展示相關且具針對性的內容。在資料隱私法嚴格的地區,使用電腦視覺與邊緣 AI 也意味著沒有必要收集敏感的個人化資料或傳送至別地處理。
  • 網頁型 CMS(雲端或內部部署)可協助零售商管理內容和硬體網路,以及檢視所收集的資料。CMS 可將自訂內容顯示給不同購物者,或在不同的時間和地點顯示。它也提供一個儀表板,供決策者查看人口統計資訊、轉換指標和顧客參與度資料,以最佳化店內顯示器與空間佈局,進而促進銷售。

這些技術的結合可協助零售商和品牌將商店顯示器轉為強大的智慧工具,能夠取得顧客洞察力、增加銷售量,並改善購物者的店內體驗。

迅速改善的 AI 數位招牌

部署完成後,AI 數位招牌可迅速改善銷售量和顧客體驗。信不信由你,原因是大多數品牌和零售商已上線多年,早就熟悉如何使用這些「新」功能。

正因如此,他們的行銷和銷售團隊非常瞭解如何使用數位技術提供有針對性的訊息傳遞、根據顧客個人檔案最佳化顯示內容,以及 A/B 測試媒體。有別以往的是,這些功能也首次可供品牌在實體地點使用。由於企業知道如何在網路使用這些工具,這表示實體店的改善幾乎可以一夕之間實現。

一個好例子是 DISPL 在歐洲與兩家電子產品零售商的經驗。

總部設於賽普勒斯的 Acean 和希臘規模最大的消費電子產品零售商 Kotsovolos 都在想方設法,要將線上業務流程套用在實體店。兩家公司有著類似的目標。Acean 想瞭解實體店的行銷漏斗和受眾,並最佳化店內行銷,以推動銷售量。Kotsovolos 想使用店內螢幕進行分析,並根據個別購物者的人口統計資料向顧客顯示具針對性的訊息。

DISPL 與 Acean 和 Kotsovolos 合作,量身打造其 AI 數位招牌解決方案的部署。成效立竿見影。Acean 將 44% 的訪客轉換為參與的潛在客戶,銷售量也因而成長 15%。就 Kotsovolos 而言,訪客參與度大幅成長。令該公司印象深刻的是,他們在數週後將初步試驗部署的螢幕從 16 台擴充至 100 台,並表示這項體驗協助其轉變對針對性訊息和實體店角色的思維。

為了取得這些改善並將產品迅速有效地推向市場,DISPL 採用 Intel 電腦視覺技術。

「Intel® 發行版 OpenVINO 工具組協助我們訓練神經網路、最佳化演算法,並透過加速開發來縮短上市時間,」Rekish 表示。「此外,如果顧客有此需求,Intel 軟體開發工具可協助我們更快推出新功能。」

AI、數位招牌和零售業的未來

Rekish 認為,DISPL和其他 AI 數位招牌供應商由於才剛起步,在未來數年將有大量的開發工作和功能需求要處理。

一方面,在其他垂直領域和產業中(從智慧城市和博物館到銀行業、安全性和物流),系統整合商和解決方案開發商將有機會參與 AI 數位招牌的應用。

此外,零售空間將進一步增強。舉例來說,DISPL 已設法使用 AI 自動進行 A/B 媒體測試,並利用電腦視覺簡化受限產品的銷售點年齡驗證。

簡而言之,無論是在零售空間的內或外,AI 數位招牌對解決方案供應商、SI 和品牌來說都具有無窮的可能性。

「能實現 AI 數位招牌解決方案的方式何其多,這項技術的應用領域將遠遠超越零售業,」Rekish 表示。「放眼未來,實體店的營運方式會更像網路商店,節省成本、提供更輕鬆的顧客體驗,並讓實體世界比以往更具互動性。」

 

本文由 insight.tech 編輯副總監 Christina Cardoza 編輯。

使用統一式安全解決方案,讓安全防護滴水不漏

我們太過習慣透過電腦或智慧手機螢幕過濾這個世界,很容易忘記現實生活中的危險與擔憂。但網路安全並不是浮上枱面的唯一問題。為了保護我們的員工、產品、工廠,甚至是野生動物,仍有必要採取實體安全措施。

我們與視訊管理軟體領導者 AxxonSoft 的銷售工程師 David Trujillo 對談,內容不僅涵蓋防止盜竊和損壞,也探究為希望保護人員、財產與資產的企業解決現實世界中的挑戰。他探討了純一式安全系統的定義與優勢、AI 在該系統中所扮演的角色,以及一些出人意料但引人入勝的使用案例。

現今的實體安全領域有哪些特點?

我首先要說的是使用雲端技術提供安全解決方案的服務方法。有些例子是影像監控和門禁系統。但有鑑於安全系統本身必須在現場部署,那麼雲端型解決方案在這種情境下代表什麼呢?雲端服務一般充當從裝置收集、儲存及分析資料的管理系統。它也管理使用者權利,並提供對管理和控制監控介面的存取。

這類似於 SaaS 方法。舉例來說,影像監控即服務(或 VSaaS)系統可以將影像封存檔儲存在雲端,您只需在現場安裝攝影機即可。或者,您可以進行混合式部署,現場同時有攝影機和影像儲存,但也有雲端服務用於遠距影像監控和系統管理。雲端系統解決方案為使用者帶來許多好處:前期支出低、大規模部署易於擴展、開箱即用的遠距監控,以及透過實支實付模式進行清晰的成本規劃。

另外值得注意的兩大趨勢是整合和人工智慧的使用,即神經網路影像分析。第一項是整合式解決方案,透過更有效的配置來提高效率,這是在獨立系統上無法實現的。影像監控可與門禁、煙霧和火警探測器、入侵警報,甚至是大樓自動化系統相互結合。例如,一旦觸發警報感應器,即可將影像監控軟體設定為立即向操作員提供附近攝影機的影片饋送,使該人員迅速瞭解情況,並作出相應的反應。另一個例子:當最後一名員工在一天結束時離開場所,您可以將其設定為自動熄燈,通風系統則調整為較低的強度。您也可以同時啟動入侵警報。在很多這樣的場景中,自動化能使設施更安全、更節能,也更符合成本效益。

整合式和統一式安全之間有什麼區別?

它們通常可以互通;但一般來說,「整合」一詞通常包含更廣泛的解決方案。一起試想一下您擁有影像監控和門禁系統的例子。有人在讀卡機上刷門禁卡時,影像監控系統會從門禁系統接收事件,然後觸發影像錄製。如此一來,每次有人通過門禁點,您都能取得影像記錄。事件本身可能包含員工的姓名和 ID 號碼,因此系統可以快速搜尋影片中的那些參數。在此事件型的整合範例,各系統皆為獨立式且具有各自的使用者介面、獨立配置、硬體等。

「統一式」表示更深層的整合,其中統一式軟體管理所有裝置,包括範例中的視訊攝影機和門禁裝置。那麼,這有什麼好處?首先,有一個用於錄影和門禁的單一介面,並輔以 3D 地圖等其他功能。身分證持有者的門禁資料庫照片可能顯示於攝影機拍攝的臉部影像旁,外加其姓名、職稱和其他任何相關資訊。如果照片相符,您可以手動授權門禁出入;如果不相符,您也可以採取適當行動。您可以在單一介面完成所有動作,無須在不同視窗之間切換,您也可以在同一處監控硬體狀態或系統健康等技術周邊。

統一式安全還有什麼其他好處?

好處包括實現了在獨立式系統中無法使用的新功能。它會根據來自多個來源的資訊改善情境分析,同時減少操作員必須處理的資訊量。如此一來,操作員的工作會更有效率,進而減少出錯的可能性。此外,開放式平台解決方案可讓您整合不同製造商的設備,並從單一控制中心管理所有設備。這樣可以透過減少所需的軟硬體數量,將設施中的配備成本降至最低。

這不僅侷限於安全系統。例如,通常包含在門禁系統中的考勤系統可與公司會計系統整合,提供高效且自動的工作流程。交通執法攝影機可與系統整合,對違規行為處以罰款。許多解決方案可以透過相互操作改善安全性,並最佳化業務流程。 

談談 AI 在實現這些機會中所扮演的角色。

AI 通常用於準確偵測特定形狀和物件。在安全相關應用的背景下,對 AI 的最大需求是偵測保護區內是否有人員入侵,特別需要解決大量不相關的動作,例如樹葉搖曳、水面泛起漣漪、降雨等。一個簡單的動作偵測倘若擷取所有移動的東西,會產生許多誤報。AI 可協助過濾誤報,讓操作員不必為此分心,只要專心處理實際威脅即可。如果每件可能造成威脅的事都會引起警報,操作員很快就會學會忽略它們;一旦真有嚴重事件發生,他們可能會錯過。

AxxonSoft 如何確保資料隱私?

世界各地的許多不同地區,有著各種地方法規以這種方式保護人們的權利,例如歐洲的 《一般資料保護規則》和加州的《加州消費者隱私保護法》。當然,AxxonSoft 提供的功能可讓 影像管理系統符合這些法規。我們能做的有很多,包括模糊人們的臉部,甚至是全身;AI 分析系統能夠偵測人員的位置,相應地只模糊那些細節,而非整張影像。我們也可以遮蔽鏡頭中可能不適合觀看的特定區域,並控制人員的檢視權限。

企業在加入這些新功能時面臨哪些挑戰?

實施統一式安全系統比實施獨立式安全系統更為複雜。您不只需要更具資格的整合商,可能還需要進行自訂整合與功能增強。這對於大型企業系統或全市公共安全設施等高階安裝至關重要。

我知道很多人關注的焦點是:「這個系統是否和我現有的攝影機相容?」這個問題我們銘記在心。我們希望自家系統與現有的系統相容,人們無須拆掉攝影機再安裝新機。

有什麼 AxxonSoft 實現這些能力的客戶範例或使用案例?

我們有幾個很好的例子。以 AI 人類偵測的案例來說,我們在南非的野生動物保護區實施了這項技術,那裡的系統性盜獵是野生動物一大災難。大多數發生盜獵犯罪的園區都設有柵欄,但周邊安全系統和影像監控對保護這些區域的成效不彰。由於動物本身常撞上柵欄,導致系統產生相當多的誤報。安全人員無法監控每個事件,當盜獵者真的入侵,他們也常誤讀威脅。AI 人類偵測透過區分人類與動物,解決了這個問題。

自訂訓練的人工智慧分析有個例子是偵測個人防護設備,用於加強工作場所安全。它可以定位沒有戴安全帽、穿高能見度背心或其他防護衣的人;該系統實際上可以獨立偵測某人的頭部、軀幹和腿部,檢查是否佩帶合適的裝備。您可以將它與門禁整合;透過先發制人的偵測,系統變得更有效率。攝影機可安裝在門禁點;員工刷門禁卡時,旋轉門只有在他們身穿防護裝備時才會開啟。

影像監控與第三方系統的整合也廣泛用於銷售點的收銀員作業及監督。影像監控系統從收銀機接收資料,然後將其連結至影像饋送;例如,您可以將收據的文字疊加在影像上。您也可以使用收據中的資料(如產品名稱、價格或交易金額)快速搜尋錄製的影片。它確實提供了結帳時收銀枱上發生的事件全貌,可用於揭露傳統影像監控幾乎無法偵測的違規行為。

AxxonSoft 如何與業界其他公司合作?

我們一直與 Intel 和其他軟硬體製造商合作。但 Intel 處理器是我們客戶使用的大多數安全系統伺服器的核心。AI 影像分析非常耗費資源,因此硬體-AI 加速對於建立符合成本效益的解決方案至關重要。我們將 Intel 的 OpenVINO 工具組用於電腦視覺應用;透過跨 Intel 硬體(包括加速器)擴展工作負載,最大化效能。我們的 AI 分析可同時在 Intel 處理器和加速器上執行。

我們也套用 Intel® 高速影像同步轉檔技術,該技術適用於搭載嵌入式 GPU 的 Intel 處理器。它為影像解碼提供硬體加速。AI 分析並不是唯一需要繁重電腦處理的流程;影像錄製也可能是一項要求嚴苛的任務。因此,我們在伺服器與客戶端都使用高速影像同步轉檔技術。

我們也與 IP 攝影機製造商合作,支援嵌入式影像分析和其他進階功能,如智慧解碼器。「嵌入式影像分析」指的是執行自身類型 AI 偵測的攝影機,這類偵測與我們的解決方案完美整合。AxxonSoft 是 ONVIF(Open Network Video Interface Forum,一個開放的產業論壇,為 基於 IP 的實體安全產品提供及推廣標準化介面)的貢獻成員,而我們也致力支援最新標準。

AxxonSoft 是一家非常重視合作夥伴的公司,許多整合與功能增強皆根據合作夥伴的要求及其特定專案需求而制定。我們始終樂於傾聽合作夥伴與客戶的心聲,為廣大業界與各方應用打造最合適的解決方案。

相關內容

若要進一步瞭解統一式安全,請收聽播客統一式安全解決方案的重要性:使用 AxxonSoft。若要瞭解 AxxonSoft 的最新創新技術,請在 Twitter @AxxonSoft_ENLinkedIn 上追蹤。

 

本文由 Erin Noble 編審。

AI 生物識別系統實現大眾運輸營運現代化

都會鐵路運輸讓我們的城市更宜居,且能永續發展。然而,鐵路營運商發現,大規模運輸系統在發展初期遇到了許多困難。結合 QR 代碼和票卡的自動收費(AFC)系統就是一個很好的例子。鐵路營運商轉為使用 AFC,來解決乘客增加所帶來的諸多問題,包括票務機面臨的瓶頸、過度擁擠所帶來的安全問題,以及因大量且雜亂無序的乘客所導致的效率低落問題。

而雖然 AFC 解決方案已改善人工售票的困境,但仍有許多挑戰。

大眾運輸 AFC 解決方案製造商 Huaming 的銷售總監 Hukemei 表示:「票卡使用效率不彰,而 QR 代碼的系統有個很大的問題,就是在訊號差、或是乘客手機沒電的時候就無法運作。」「此外,目前解決方案採用的大部分硬體並不堅固,所以當這些系統遇到都會鐵路中常見的極高溫和強烈振動時,就會導致問題。」

一直以來都未有更好的替代方案。而現在,AI 電腦視覺技術、針對特定目的而打造的邊緣 AI 硬體,以及 AI 軟體開發工具組(SDK),實現了支援手掌靜脈辨識的新型 AFC。這類解決方案可以讓都會鐵路運輸更安全、更簡單且更有效率。而這種生物識別技術也能應用於其他情境中。

邊緣 AI 提供技術,可應用於生物識別票務機

手掌靜脈辨識是一項高科技,但主要優勢是來自於人體生理學。人類手掌的靜脈紋和指紋一樣具獨特性,且會在成年後保持紋路不變。當然,相較於智慧型手機,手掌辨識並不需要依賴行動網路或電池。因此,手掌靜脈辨識非常適合用於生物識別:它們能保持一致性,難以造假,而且「一直在可用狀態」。

但若要能利用這些生物優勢,就需要一定的技術純熟度。Huaming 的 AFC 解決方案結合數種邊緣 AI 技術,能為都會鐵路營運商提供全方位的售票系統。

乘客首先需在客服機台註冊自己的手掌靜脈紋。這可將生物識別資料與其使用者資訊連接,乘客就能在智慧剪票口使用手掌識別與自動付款功能。

乘客進入月台時,只要手放在掃描器前方即可,掃描器會運用近紅外光線擷取手掌靜脈影像。邊緣 AI 裝置會執行特徵擷取、加密和壓縮,然後將產生的資料傳送至邊緣伺服器,對比是否相符。平均而言,約十分之一秒即可完成驗證。

為 AI at the Edge 打造的硬體和軟體

從乘客角度而言,手掌靜脈辨識就和伸出手一樣簡單。但背後則有許多複雜運算在進行。

「對乘客而言,生物識別 AFC 解決方案必須用起來順暢無礙,對鐵路營運商而言則必須保持高度穩定」Hukemei 表示,「但這就需要執行複雜的電腦視覺和 AI 處理工作,這是邊緣技術且需大規模進行,容錯空間極小。」

為了開發可邊緣提供處理高效能 AI 的解決方案,Huaming 運用了多項 Intel 技術:

  • Intel Atom® X6000E 處理器讓邊緣 AI 裝置如虎添翼,提供高效能電腦視覺和邊緣 AI 處理平台,即使在極端條件下也能正常運作,十分可靠。
  • Intel® Xeon® 處理器可於邊緣 AI 伺服器中處理特徵配對,而處理器內建的 Intel® AVX-512 指令集可協助將大規模特徵配對最佳化。
  • Intel® OpenVINO 工具組推斷加速藉助於近 4X 和顯著降低的推斷錯誤率,可改善手掌靜脈特徵擷取模型的效能。
  • Intel® Feature Matching Acceleration Library 可用於實現大眾運輸 AI 生物識別解決方案所必需的大規模特徵配對。

結果產生的穩定且高效能邊緣 AI 解決方案,在最嚴苛的條件下也執行良好。「Intel 處理器是 AI at the Edge 的絕佳運算平台。」Hukemei 表示,「而 Intel 的 AI 加速工具和模型能大幅加速開發工作,並縮短上市準備時間。」

不只是都會運輸:AI 生物識別技術的其他應用情境

在未來幾年,以手掌靜脈識別為基礎的 AFC 解決方案將吸引系統整合商(SI)的極高興趣。此技術效率佳且十分穩健。更棒的是,此技術可於現有的自動剪票口功能上實作。舉例來說,Huaming 的解決方案可讓乘客選擇使用舊式票卡、QR 代碼或手掌靜脈識別。在實作上,城市規劃人員和都會鐵路營運商不需二選一、非此即彼,且對 SI 而言更容易進行銷售。

且除了大眾運輸以外,以手掌靜脈識別為基礎的 AI 生物識別技術也可應用於其他使用案例中。此技術具有多項普遍具有吸引力的優勢:安全、感應式的身分識別功能;錯誤辨識和錯誤拒絕率低;以及支援資料收集和分析的基礎運算平台。

「這些可能性令人十分相當令人振奮」,Hukemei 表示。「我們期盼將此技術應用於智慧運輸、智慧社區、智慧文化旅遊等其他形式。藉此提升我們城市的安全、健康與效率。」

 

insight.tech 編輯副總監 Georganne Benesch 編輯。

產學合作推動實務 AI 學習

在賽道上駕駛賽車就夠刺激了,現在再把驚險程度調高一個檔次:自動駕駛賽車。一輛能以驚人速度行駛、在傾斜轉彎和其他車輛間安全行駛的自動駕駛車輛,可能看起來像是一個不可能實現的壯舉。但正是這項目標促成了希臘塞薩洛尼基亞里士多德大學的學生賽車隊 Aristurtle強固嵌入式運算解決方案供應商 Cincoze 之間的合作夥伴關係。使用 Cincoze DS-1202 嵌入式電腦使賽車隊競爭力提升,在國際工程設計比賽 Formula Student 中脫穎而出;這項競賽提供學生一個體驗、建造及學習賽車的平台。

自動駕駛賽車的邊緣 AI

Aristurtle 車隊先前曾以電動賽車參賽。但在 2020-2021 賽季,該車隊決定開發首部自駕車(圖 1)。為了不必從頭開始重新發明輪胎,他們在上個賽季的電動車上模擬自駕賽車。

自駕賽車
圖 1. 得益於 Cincoze 的 DS-1202 系統和 Intel® Core™ i7-9700TE 處理器,Aristurtle 賽車隊得以建構首部自駕賽車。

「由於我們使用團隊先前開發的車輛作為自主解決方案的基礎,因此必須確定自主管道和車輛其餘電子系統之間的軟硬體相容,盡量減少不必要且耗時的變更,」Aristurtle 自主系統校友成員 Nikos Kotarelas 表示。

一如預期,沒有複製貼上那麼簡單。Cincoze 資深行銷經理 Cindy Lin 表示,實現人類般的感知和感應是迫在眉睫的挑戰。「自駕賽車無論在賽道導航或避開障礙方面都相當仰賴感應器,」Lin 指出。「現實中可能有許多其他不可預測的因素會影響感應器的準確性,例如天候和環境狀況。」

團隊發現開發自駕軟體非常耗時,需要在許多領域具備專業知識,包括軟體工程、機器人技術、電腦視覺和人工智慧。

事實證明,在車輛上整合轉向和制動器以及處理器是數一數二的困難任務,因為根據比賽規則,自駕車輛必須可由人控制,Kotarelas 解釋道。因此,可以用來在車上安裝這些系統的空間有限。

駛向邊緣 AI 解決方案

Aristurtle 決定使用自主處理器(APU),它可從感應器和周邊裝置收集必要的資料,並執行團隊軟體所需的複雜運算,進而控制和操縱車輛。

所選的嵌入式運算解決方案必須符合連線能力、硬體效能和強固耐用等嚴苛要求。Kotarelas 表示,設計過程中消除衝擊和振動也是關鍵考量因素。

此外,團隊希望減輕學生的運算負擔,讓他們更專心研究汽車電子的整合和複雜的 AI 推斷問題。DS-1202 滿足所有要求。

「我們注意到 Cincoze 提供高品質的嵌入式電腦系統,符合我們連線能力、效能與強固耐用的標準,」Kotarelas 表示。「與 Cincoze 合作開發搭載 Intel® Core i7-9700 處理器的 DS-1202,表示我們的設計過程更加簡單,並且能在短時間內完成車輛的建構。」

「無風扇散熱設計、抗震特性和堅固的外殼確保系統在汽車環境中的運作,」Kotarelas 繼續說道。

Lin 解釋道,正是嵌入式運算系統中的 Intel 處理器,讓 Cincoze 滿足自駕賽車所需的複雜 AI 推斷和感應器資料的即時處理。

「我們的任務是提供解決方案,因應嵌入式運算中高能耗、冷卻技術、能源效率和小巧尺寸的挑戰,進而滿足 AI 運算需求,」Lin 表示。「透過這次與學生合作,Intel 增強了我們汽車客戶的信心,加快汽車專案的採用速度並縮短上市時間。」

寶貴的產學合作

隨著自駕車愈加普及,培訓有能力引領產業向正確(安全)方向邁進的工程師需求也日益增加。

Aristurtle 和 Cincoze 是相互共生的夥伴關係。他們為產業提供試駕及改善設備的機會,同時促進學生的創新。

「自動駕駛是一個全新的領域,學生必須在實作中學習 AI 並探索新方法,這有助於他們增加創新思維,」Lin 表示。由於這類合作增加了從現實世界測試案例中學習 AI 的機會,學生可加強對影像處理、AI 推斷、自動控制等各種業界關鍵學科的知識。

以這種方式為訓練有素的勞動力奠定基礎,可以推動智慧交通技術的進步。

「透過接觸 Cincoze 這樣的公司,我們可以更接近他們所代表的產業,瞭解他們擅長的行業,並得到贊助/合作的實質支持,」Kotarelas 表示。

未來的嵌入式運算會得到迅速採用。「嵌入式運算產業中數一數二的重要趨勢是整合 AI 技術,讓裝置即時執行更複雜的任務,同時維持電源效能,」Kotarelas 表示。

正如 Aristurtle 夥伴關係所展現的那樣,關鍵在於瞭解「每個問題對建立應用程式平台的需求,確保即時處理和電源效率,」Kotarelas 解釋道。無論是協助高風險手術,還是確保在賽車道上的驚心動魄的結局,這些嵌入式邊緣 AI 解決方案都可以發揮作用。

 

本文由 insight.tech 編輯副總監 Christina Cardoza 編輯。