邊緣運算 + LiDAR 支援不間斷的採礦作業

眾所皆知,採礦的工作條件嚴酷,光是塵土飛揚和風就足以令人望之生畏。歐洲數一數二大的鐵礦生產商,營運據點位於瑞典西北地區,另外還面臨一項難題:天氣。這個地點位於極圈以北,曾經寫下華氏零下 44 度的最低溫。這裡的冬天,連續數週看不到太陽。

儘管環境嚴峻,但採礦作業卻必須如火如荼繼續進行,公司的投資才能回收。派遣員工前往天氣如此極端的地方,不僅可能風險極高,而且困難重重,因此這個產業非常仰賴自動化。在北歐,科技公司硬體解決方案供應商 OnLogic Inc. 支援的一項解決方案,是讓這類自動化系統持續運作的後盾。

自動化並非公司行號心目中的萬靈丹。在艱困的環境作業,設備耗損速度更快,還可能導致機器損壞、危及人員安全,並且在意外停機時間損失數十億的成本。

為了避免這類高得離譜的成本,這個產業必須及早偵測出偏差。這種方式可以同時監測材料及設備,避免高昂的故障和事故發生。

利用 LiDAR 進行即時控制和預先示警

礦業用於運輸礦石的輸送帶,是造成安全風險、生產差異和停機時間最重要的原因。巨大的礦石增加重量負擔,或是意外的震動,皆可能導致輸送帶故障。對於輸送帶移動方式的分析,可以用於提早偵測變動,並且在損壞發生前規劃保養輸送帶。分析輸送帶移動方式所使用的參數包括橫向移動、速度(對偏差發出警示可能有助於防範火災),以及其他可見的輸送帶損壞。透過追蹤可避免故障的材料參數包括外溢、過量裝填、粒徑分布、體積流動,以及異物偵測。

材料與設備分析的電腦視覺型演算法,執行時必須仰賴攝影機饋送的資料,然而,在一片漆黑的北歐冬天,攝影機根本無法順利運作。OnLogic 業務經理 Julian Kjaer 表示:「光達(LiDAR)很快便證明是改變競爭態勢的替代方案。」

LiDAR 先將雷射脈衝傳送至物體,然後測量脈衝回傳耗費的時間。繪製這些結果可估算物體的大小,以及物體和感應器的距離。該礦石生產商採用 OnLogic 與 Flasheye 合力開發的 LiDAR 型系統。Flasheye 是瑞典的即時 LiDAR 監測軟體解決方案開發商。這項產品可以監測輸送帶,並且找出例行作業的意外偏差。

OnLogic-Flasheye 的合作夥伴關係

Flasheye 的 LiDAR 監測解決方案準備好打入主流市場之前,原本是低算力 Raspberry Pi 裝置上的概念驗證。Flasheye 必須擴充應用,才能協助大型礦業合作夥伴。

為了高效處理 LiDAR 感應器提供的大量資料,這個解決方案需要的邊緣算力,超過 Raspberry Pi 所能提供的算力。硬體必須是小外型規格,才能嵌入 LiDAR 解決方案,以及承受極端的氣溫。

OnLogic 將這些條件納入考量,推薦採用 Karbon 400 系列,因為它的設計可在攝氏 -40 至 70 度的廣泛溫度範圍運作。無風扇冷卻意味著,可能故障的設備又減少一件。Flasheye 先透過為期一個月的 TryLogic 原型設計計畫,測試 OnLogic 推薦的系列,然後才決定採用 Karbon 400 系列,打造自己的 LiDAR 軟體解決方案。

Karbon 400 搭載 Intel® 處理器。Kjaer 表示:「我們的箱子採用 Intel 技術,是卓越的合作夥伴關係。」另外他還補充,Intel 有助於管理產品的生命週期。Kjaer 表示:「如果有意擴充產品,生命週期接近尾聲的產品並非首選。」「可以擴充的平台才是理想的選擇。」Intel 能夠以最新的硬體和處理效能領先群倫,協助 OnLogic 為客戶提供最佳的產品。

礦業的未來

採用 Karbon 400 的 LiDAR 解決方案,可以在北歐的地面監測所有暗示意外變動或偏差的視覺參數。另外,這個解決方案還會找出輸送帶是否有任何意外的變動,可能對設備造成沉重的負擔。此外,機器經過程式設計,能夠在偵測到工作者有危險或是靠近輸送帶時停止作業。

展望礦業的未來,Flasheye 正利用 OnLogic Karbon 800 系列探索各種解決方案。這個系列甚至採用更強大的 Intel 運算選項,可以搭配多款 LiDAR 感應器使用。LiDAR 技術借用革新製造業的數位轉型原理,預計可助採礦業一臂之力。Kjaer 表示:「對於利用製造業工業 4.0 的原理加速這個產業發展,我感到十分雀躍。」「雖然礦業持續落後,但是拜預測性維護之賜,我們可以用全年無休的機器改善程序。」

Kjaer 指出,LiDAR 對於因為隱私考量而排除攝影機型監測的用途格外實用。LiDAR 先進的反覆運算不僅支援物體的位置和大小,就連速度也不成問題,對於自動駕駛來說,是格外實用的功能。

OnLogic 不受技術限制,能夠協助實現各種概念驗證。Kjaer 表示:「我們打算提供附加價值的服務。如果有公司找我們購買系統,我們不會只是單純包裝送貨,而是會提出合適的問題,瞭解我們還能為對方提供哪些服務。如果能事先用對方的軟體建立系統的映像檔,或是提供自訂的品牌行銷或配銷服務,我們也希望能協助這些環節。」「我們能夠配送現成可用的系統,讓客戶節省大量時間和資源。」

 

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

空間智慧:零售技術的未來

學說話的幼兒,以及防守籃網的籃球球員,這類超乎想像的因素,竟然成了驅動零售技術未來的推手。這兩個行動表面上似乎沒有太多共同點。然而,讓研究人員瞭解每組族群如何成功的深入解析結合之後,卻有助於零售商進一步瞭解顧客。

零售空間智慧解決方案供應商 Pathr.ai創辦人暨執行長 George Shaw,於 2009 年展開了這趟旅程。Shaw 在 MIT 念研究所時,與 Media Lab 教授 Deb Roy 合作,希望瞭解嬰兒如何學習語言,於是展開了 Human Speechome Project。Roy 在兒子三歲之前,利用攝影機與麥克風收集資料,調查兒童開始學習及使用文字的時間和地點。

Shaw 表示:「即使據我們所知,在數學上是不可能的事,但幾乎每一名兒童都學會了如何說話。顯然我們的知識有落差,而 Human Speechome Project 的目標就是開始彌補那個落差。」

團隊發現,研究語言習得的方式,也可用於瞭解消費者行為。Media Lab 的技術安裝於 Bank of America 和 Best Buy 追蹤流量,有助於瞭解促使一般人申請貸款或購買手機的動機。

Shaw 之後任職於 Second Spectrum 這間體育分析新創公司,負責追蹤籃球場上的球員,在資料集套用機器學習,收集深入解析供教練使用,幫助球隊拿下更多勝場。

利用零售技術將點串連起來

Shaw 研究嬰兒牙牙學語,以及籃球球員運球,結果發現環境中的規律性和相互作用,能夠產生寶貴的零售分析資料。Pathr.ai Spatial Intelligence 解決方案利用機器學習,追蹤人員在商店內流動的方式。空間智慧這個認知層位於 AI 上方。Shaw 表示:「它提供更高層次的推理方式,這個商業智慧層能夠傳達出『這是追蹤實際的意義』的訊息。」

Pathr.ai 的解決方案利用現有的攝影機,將裝置饋送至本機伺服器。攝影機會以匿名方式偵測人員,在地圖周圍產生點,然後那些點會移至 Pathr.ai Behavior Engine。

Shaw 表示:「這就是教戰守則派上上場的時候。」「我們即時從這些點的移動方式擷取商業情資,做出決定。」

AI 在本機伺服器執行時,需要最多的運算效能。Shaw 表示:「我們雖然能在各種環境中執行,但是搭載 Intel® 處理器和 OpenVINO 的系統,電腦視覺效率最高,也最符合成本效益。」「我們利用 Intel 技術,打造出最優異的技術解決方案。」

零售分析資料解決現今的難題

追蹤點讓 Pathr.ai 得以解決零售商最棘手的困難處。電子商務增加導致實體商店人流量減少,因此進入商店的顧客更顯彌足珍貴,然而由於人力短缺,為顧客提供完善的服務卻成了一大難題。

Shaw 表示:「我們能夠將每位顧客的體驗最佳化。」「如果顧客的體驗更愉快,他們就會購買更多商品。另外,我們能以更有效率的方式運用每位員工的時間,最終縮短員工的工時,更何況人力越來越短缺,也越來越昂貴。」

舉例來說,商店內的珠寶櫃位,每天可能只有 10 名顧客。您無須指派一名員工專門服務一小部分的顧客,反倒可以將其他工作交辦給這位員工。顧客在珠寶櫃位需要協助時,Pathr.ai 可以偵測到這名顧客,然後向員工發出通知。

Shaw 表示:「這個策略採取區域聯防,而不是一對一防守。」「透過動態員工配置,您可以更高效運用現有的人員。」(影片 1

影片 1. Pathr.ai 幫助零售商瞭解顧客在店內的移動方式,同時收集深入解析和零售分析資料。(資料來源:Pathr.ai

一家美國大型連鎖雜貨店,利用這個解決方案的即時資料估量隊伍長度,然後調整開放收銀台的數量。Shaw 表示:「結帳體驗是雜貨商脫穎而出的一大因素。」「很多雜貨商的產品、店面格局和促銷活動都大同小異。因此結帳體驗舉足輕重。」

Pathr.ai 估量隊伍長度之後,掌握了等候時間。系統可以預測手推車裝滿雜貨的顧客必須等候多久。如果預期的等候時間超過雜貨商設定的門檻,系統便會通知工作人員加開一個收銀台。如果所有收銀台都已經開放,那麼零售商便會開放更多自助結帳櫃台。這間大型美國雜貨連鎖店採用 Pathr.ai 的 Spatial Intelligence 解決方案之後,營運效率、顧客體驗和商店獲利能力皆隨之改善。

消費者是零售技術的推手

最後,Shaw 表示,空間智慧能夠協助零售商瞭解其他迫在眉睫的問題,例如順手牽羊。他表示:「以匿名無偏見的方式,即時辨識出偷竊的行為,有助於遏止順手牽羊。」「這不僅嘉惠企業客戶,更能造福整個社會。」

Shaw 表示,同時,零售商必須能夠掌握消費者瞬息萬變的期望,並且採取行動,才能持續佔有一席之地。他表示:「技術供應商和零售商必須配合消費者的願望與期望。」「我們必須設法瞭解消費者走進實體商店時的需求,然後對此採取行動。我們需要更多更優質的資料,才能瞭解行為。」

智慧城市技術開創了全新的機會與可能性

是否應該打造「智慧」城市,這個問題的答案早已毋庸置疑,時間點與方式才是問題之所在。AI、深度學習與邊緣運算突飛猛進,在改善生活品質方面深具潛力,遠遠超越十多年前可以實現的成果。

這些全新智慧城市技術的設計,不僅是為了讓市民生活更愉悅;讓生活更安全,價格更親民,才是設計的初衷。

自動交通事故偵測

Intel® 發行版 OpenVINO 工具組可協助交通操作人員減少交通事故數量。

舉例來說,有鑑於交通事故急劇增加,歐盟成員國在 2004 年對長度超過 500 公尺的隧道發布最低道路安全規定。這項指令內容包括安裝監視攝影機,旨在監測逆向行駛的駕駛人、停止移動的車輛,以及車行道上的行人這類事件。

然而,光是考量所有端點(每條隧道可能有數百部攝影機)的數量,人工分析就不可能實現。事實上,即便是傳統的電腦視覺攝影機監控,辨識人事物的精確度也不足以避免誤報。

交通操作人員反而需要邊緣的 AI 解決方案,將交通事故偵測自動化,保持交通安全順暢。

行動分析公司 Sprinx 旗下的軟體解決方案 TRAFFIX.AI,採用 OpenVINO 執行類神經網路,正好能實現這項目標。拜優異的邊緣處理之賜,這個解決方案可分析視訊摘要,而且即時偵測的範圍包括逆向的駕駛人、減速,以及甚至是煙霧。

增強觀眾的體驗

應用範圍不僅限於道路而已。場地籌劃單位使用物聯網智慧感應器,以及雲端技術,確保音樂會觀眾和運動賽事觀眾的安全。

OpenVINO 這類 AI 平台,可以讓場地業者獲得精準即時的人數,有效管理群眾。設施管理人員若隨時都看得到人群聚集的地點,就能迅速回應緊急情況。另外,場地分析歷史資料後,便能重新配置座位、特許經銷商,以及進入點,一開始就防止事故發生。

工業物聯網邊緣軟體供應商 IOTech Systems 的一款解決方案,利用 Intel® 最新的 GPU 與 CPU 架構技術和 OpenVINO 工具組,為需要的人提供可據以行動的即時群眾資料。籌劃單位從手機或平板電腦存取簡單的儀表板,即可迅速作出決定。另外,觀眾可以從大螢幕查看空座位。

成果?觀眾享有更棒的體驗,場地可降低成本。

適用於智慧城市技術的 AI 視訊分析

AI 技術支援的視訊分析還有其他使用案例。這些邊緣至雲端系統,讓現有的閉路電視攝影機,搖身一變為符合成本效益的智慧感應器,還可改善建築物的安全性,或是幫助卡車司機找到安全的地方休息

AI 視訊分析解決方案供應商 Uncanny Vision 提供的 AI 視覺系統,採用 OpenVINO 與小巧的型嵌入式處理器,處理速度快如閃電。有了這種速度,系統才能觀看及分析視訊,在需要採取行動時即時通知操作人員。這樣一來,人力資源就不必親自仔細檢查視訊資料流,進而免除這類勞力密集工作難免會造成的錯誤。

但最棒的一點是什麼?鮮少發生誤報。第一代感應器無法分辨人與動物,但 Uncanny 的系統能夠保證精確度達到 95%。甚至相較於傳統的電腦視覺系統都是大幅改善。

此外,客戶與系統整合商,不需要任何特殊 AI 知識即可安裝 Uncanny 系統。他們只要將閉路電視攝影機連線到 Uncanny 搭載 Intel® 處理器的智慧機上盒,系統就能順利運作。

智慧城市的 AI 可保護隱私

重要的是,用這種方式讓監視攝影機變成物聯網智慧感應器,並不會侵犯個人隱私。AI 軟體反而不需要透過雲端錄製、儲存、串流或共享影像,在邊緣即可處理視訊資料。

由於不需要影像,因此軟體識別危險安全事件的能力,以及在危險安全事件發生當下提報的功能,才是關鍵之所在。

SensingFeeling 的 SensorMAX 平台利用預先訓練的模型與行為分析資料,為每部攝影機指定風險指數,能夠實現這項目標。接著,僅為操作人員顯示可能有危險的場景,例如火車站的落單兒童,或是在不尋常地點聚集的群眾。操作人員不必浪費時間逐一檢查平靜無事的攝影機摘要,而是能在必要時立即回應。

SensorMAX 平台的架構採用 OpenVINO 工具組,除了應用在智慧城市之外,還有各種用途,包括減少油氣事故。

然而,改善觀眾體驗及確保人身安全,只是在智慧城市應用 AI 的其中幾種方式。創新的潛力無窮,城市與企業早已開始善加利用。

智慧城市配備全新的物聯網智慧感應器與 AI 技術,意味著在打造永續發展的安全城市方面無窮無盡的可能性。歡迎參考 Intel® Edge AI Certification Program 或是參加 30-Day Dev Challenge,瞭解 AI 的能耐,開始創作自己的應用程式。

 

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

採用 AI 技術的固接網路建築影像分析

智慧建築從感應器、攝影機和其他裝置,持續提供資料流,將作業最佳化,以及回應使用者需求。建築業者透過採用 AI 技術的影像分析,輕輕鬆鬆即可處理這類資料。然而,這些建築解決方案通常位於支援固定監視系統的永久性結構。建築工地、臨時工地、公園、活動場所和其他戶外環境這類地點,都需要行動監視單元,因為這些地點通常並未安裝攝影機或分析系統。

有一間公司遇到了這個情況,於是向 Megh Computing 這間行動監視單元(MSU)方面的影像分析解決方案供應商尋求協助。該公司需要採用 AI 技術的先進影像分析解決方案,才能全面利用太陽能監視 5,000 個移動式工地。

現有的 MSU 通常使用具有分析功能的昂貴「智慧攝影機」偵測入侵。這些裝置使用的 AI 模型並不穩定可靠,因此頻頻誤報,進而提高了監測警示的作業成本,回傳所需的頻寬也隨之增加。

Megh Computing 引進了全新的 MSU,搭載 Intel® Core i3 NUC,負責處理單元上四部標準攝影機傳來的資料流。這套系統採用進階深度學習模型,搭載 Intel® 發行版 OpenVINO 工具組支援的推論引擎,可偵測人和物體。Megh Computing 執行長 Prabhat K. Gupta 表示:「這些模型可作業穩定性高,因此 Megh 幾乎能完全消除誤報事件,降低監測的作業成本。」

MSU 的影像分析傳輸途徑可高度最佳化,由運動過濾器控制,可將系統的整體用電量降到低於需要的 15W。這套系統還可降低通訊與攝影機成本,節省荷包,締造驚人的投資報酬。

「最好能夠監測所有情況或人群,掌握現況。利用 MSU,您很快就能展開行動、裝設,然後加入保全人員監測的行列。」Gupta 表示。

自訂的智慧建築解決方案

Megh Computing 運用專業知識搭配自家智慧建築 VAS(影像分析解決方案),為客戶創造移動式選項。VAS 是高度可自訂的解決方案,能夠鎖定不同的硬體架構,而且可以部署於邊緣或雲端。VAS 可處理攝影機和感應器的資料。這個方案已部署於各式各樣的環境,包括智慧城市、智慧倉庫與零售地點。

VAS 應用 AI 深度學習,精準偵測人與物,以及人類行為的異常現象,降低實體風險。這對該公司的 MSU 解決方案而言是重要的一環。

「邊緣資料顯然呈現爆炸性成長,而且多半屬於影像資料。」Gupta 表示。「此外,除了用於回應安全事件的資料,資料多半未曾經過分析。」

投資昂貴影像系統的公司,希望能夠分析串流資料,從中獲得商業深入解析。舉例來說,特定時間有多少人基於何種目的使用公司的空間?這些答案有助於改善作業,例如更優異的流量流程,以及更聰明彈性的安全管制措施。以零售自助服務機為例。Megh 的解決方案透過監測空間,能夠判斷排隊的人等了多久,讓零售商能夠再增加一台自助服務機,以免損失銷售量。

「我們還能監測空間使用情況。」Gupta 表示。「我們能夠瞭解大家在工作區域如何度過一整天。舉例來說,這項資訊有助於設施規劃。」

採用 AI 技術的安全解決方案可減少誤報

Megh Computing 除了提供自訂和移動性,還解決了影像分析共通的問題,也就是誤報比例高。有家保全公司面臨了這個問題,於是向 Megh 尋求協助。

該公司與既有的平台同時試行 Megh 的解決方案之後,決定改弦易轍。「操作員表示,我們基本上能夠完全消除誤報。」Gupta 解釋。

Megh Computing 利用進階 AI 深度學習模型,將誤報數量減到最少,並且運用自家的持續訓練架構,持續更新這些模型,提高準確度。「這項獨特的功能,確保系統發出警示時,收到警示的人可以不用懷疑警示的真偽,並且採取適當行動防範資安事件。」Megh Computing 首席工程師 Duncan Moss 表示。

舉例來說,某汽車經銷商使用該平台負責下班時間監測。如果有人在停車場鬼鬼祟祟,智慧攝影機追蹤他們的動作,即可猜測對方的意圖,並且向保全警衛發出警示。在不同車輛之間移動、在每輛車旁邊停留的人,可能打算闖入偷車。「這就是我們如何運用科技進行行為分析與防範的例子。」Moss 表示。

端對端進階安全解決方案

Megh Computing 不僅關注空間狀況監測,更打算解決解決方案中的網路安全問題。「設法闖入的人,可以用實際或電子的方式闖入。如果想為企業提供完整的安全措施,就必須兩個層面都兼顧。」Megh 執行長 Gupta 表示。

舉例來說,VAS 會監測網路封包是否有壅塞和分散式阻斷服務(DDoS)活動的跡象,解決網路方面的問題。因此,Megh 為實體安全與網路安全威脅提供了單一平台。

Megh Computing 與 Intel 合作,利用 Intel 的進階 AI 硬體與軟體平台,提供所有這些功能。Megh 的解決方案已通過 Intel Market Ready 認證。

基於技術與拓展市場範圍的目的,Megh 往後打算繼續善用與 Intel 的合作關係。Gupta 在智慧建築方面獲得了肯定,如今也鎖定零售業和智慧倉庫為目標。

同時,Megh 會繼續尋找更多部署 MSU 的機會。畢竟安全措施與安全性不應侷限於建築;凡是有風險的地方都需要安全措施與安全性。

 

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

AI 驅動的零售視訊分析可刺激銷售量

對於企業來說,當地社區和城市人口持續增長,一向是好兆頭。人口增長通常意味著銷售量可望增加。然而,對於德州阿靈頓一間當地的即期品雜貨零售商來說,銷售量卻未如預期般增加。

Town Talk 這類小型雜貨零售商,好幾種收益皆面臨了競爭。利潤微薄,加上勞動力的難題,使得問題雪上加霜。為了瞭解銷售量為何不見起色,Town Talk 需要關於人口結構、客流量和尖峰時段的資訊,才能將產品組合、布置與價格最佳化。

渴望更深入的解析

為客戶提供自訂解決方案的全球資訊技術公司 PM AM創辦人暨執行長 Pankaj Kumar 表示,相較於線上競爭對手,Town Talk 這類實體零售商處於劣勢。電子商務零售商可即時解析客戶人口結構與偏好,提供個人化的建議,並且提高銷售量。「然而,面對實體商店時,我們如墜五里霧中。」Kumar 表示。「客戶結構或是商店格局和獎勵,完全一無所知。」

雖然消費者研究和行銷在所有零售業都是眾所周知的存在,但是現今的實體商店,很多卻所知有限,因為未必隨時都能取得資料和分析資料,Kumar 解釋。

對於雜貨零售業來說,缺乏有用的營運深入解析尤其令人憂心,在這一行,利潤光是增加 1-3%,微薄的利潤率就可能大幅提高。Town Talk 這類商店需要用銷售量彌補微薄的報酬。

為了解決這些難題,Town Talk 向 PM AM 尋求協助,在該零售商阿靈頓 36,000 平方英尺的地點,部署採用人工智慧技術的視訊分析平台 i3Di。以精心規劃的方式,在商店周圍安裝二十部攝影機(旁邊有告知購物客戶視訊監控的標誌),串流即時視訊摘要,接著 i3Di 會處理視訊摘要,就購物客戶行為、客戶人口結構和人流模式提供近乎即時的深入解析。Town Talk 根據這些深入解析採取行動,就人員配置、產品組合和促銷活動,做出更明智的決策。

視訊分析提供了各式各樣的優勢

Kumar 表示,視訊分析為 Town Talk 這類零售商,就客戶身分、內容、地點和時間提供寶貴的情報,為實體商店創造了公平的競爭環境。

舉例來說,Town Talk 的市場研究預測,婦女和嬰兒潮世代是他們購物客戶的主力。然而影片分析卻證明並非如此:原來阿靈頓商店的客戶男女各半,而且絕大多數購物客戶是千禧世代。

每個零售商都擔心利潤流失,錯過追加銷售的商機。管理階層利用零售視訊分析,能夠追蹤商店中的客戶旅程地圖,針對目標銷售和增加的收益,以策略性的方式,適時將產品放置在正確的位置。Town Talk 利用 PM AM 的 i3Di,識別商店前三大人氣區域,然後以相應的方式將促銷活動最佳化。

在零售業為勞動力短缺所苦的年代,透過視訊分析掌握人流尖峰時刻,有助於商店經理規劃人員配置,在高人流時段配置更多員工。

Town Talk 還利用視訊分析判斷貨架庫存不足的時間,讓商店能夠加速補貨。這些因素結合之後,加快了產品銷售速度,也讓 Town Talk 能夠預測產品需求。

視訊分析方案的元素

PM AM 的 i3Di 解決方案包含四個元素:

  • 攝影機:可以是閉路電視(CCTV)或智慧攝影機(內建運算模式的 Intel® 實感 D455 景深攝影機)
  • 採用 Intel GPU 與 VPU 的邊緣運算
  • PM AM 專屬的 AI 演算法
  • PM AM 提供深入解析的專屬商業情資(BI)平台

PM AM 與系統整合商合作,在 Intel 的生態系統提供客戶需要的功能,Kumar 表示。該公司使用 Intel® DevCloud 測試一系列 Intel 硬體,針對特定邊緣運算需求將 AI 模型最佳化。PM AM 利用 Intel® 發行版 OpenVINO 工具組及其推論模型,識別購物客戶的年齡、性別、心情和移動模式,而且不會透露可能引起資安問題的個人身分資訊(PII)。

零售商可以從既有的攝影機基礎架構著手,取得基本的深入解析,例如人流量和人口結構。商店必須安裝進階智慧攝影機,才能取得更專業的資訊,例如停電期間。

提高對 AI 驅動深入分析的需求

提高精細度方面的 AI 視訊分析,實作方式更多,包括能夠測試商店的新產品發表、分析結帳自助服務機的購物籃大小,以及利用微定位技術,提供為店內客戶量身打造的優惠。Kumar 表示,商場管理階層可以用同一個視訊分析平台,將零售商在店內的配置方式最佳化,提高淨銷售額。分辨哪些層面的產品引起(或無法引起)共鳴,對零售商來說是寶貴的資訊。Kumar 表示,願意為這類實體商店情資付費的零售商也越來越多。

Kumar 對於 AI 的成長前景感到雀躍:近期預測顯示,2025 年前的複合成長率為 35 %。「另外,據我所知,沒有人想為了達到 17 個不同的結果,找 17 家不同的供應商合作。」Kumar 表示。「這方面是我們的強項;我們提供全方位的解決方案,可以為管理階層和業務人員提供簡單易懂的商業情資。」

親身體驗見真章。零售視訊分析幫助 Town Talk 提早兩個月達到 2021 年收益目標。該零售商還計劃在其他地點使用這項技術。

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

手術邁向新境界:將擴增實境引進手術室

宛如科幻小說走進現實。醫生運用擴增實境這項通常與遊戲比較有關的技術,儘可能減少入侵的程度,並且儘量收集資訊,引導他們完成精密的手術。這項技術與人之間的聯盟,跟遠距醫療和遠距監控一樣,都是近年醫療保健驚人轉型的一環。

醫學與擴增實境的合作,潛在效益不僅只有輔助手術而已。先進醫療保健解決方案供應商 Novarad銷售副總裁 Shae Fetters,以及猶他大學神經外科、神經腫瘤學與顱底系的助理教授 Michael Karsy 博士,能夠同時從兩個角度分享經驗與專業知識。他們討論的範圍包括,這段實現目標的合作關係,為患者與執業醫師帶來哪些好處,以及這個醫療保健的新遠景未來還有哪些可能性。

擴增實境如何徹底改變醫療保健領域?

Shae Fetters:雖然我們是這項發展的先驅,但我們並不完全瞭解現階段有哪些可能性。取代醫生的工作並非我們的初衷。我們的任務,是將醫療影像與擴增實境結合,包括簡單的 X 光、電腦斷層掃描,以及核磁共振,為醫生提供額外資訊,讓手術更順利。可能是極為複雜的手術,或是透過影像輔助可能更安全的例行工作。

擴增實境也可用於患者衛教。我們發現,儘管醫生已經盡力向患者說明腦部和複雜的身體結構,但很多患者依舊對手術可能發生的事憂心忡忡。擴增實境可幫助患者,親眼看到外科醫生說明的內容。這有助於他們感到更自在,讓他們更有參與感。如果患者瞭解這些內容,也對此感到自在,就能協助全方位締造更優異的成果。

我們發現,擴增實境也可用於在手術和診間訓練新進醫生。擴增實境大幅提高了學習效果與速度。就醫療保健領域而言,這其實只是擴增實境現階段可能性的一小部分。

是否可以請您聊聊,在手術室使用擴增實境的情形?

Michael Karsy 博士:神經外科使用影像引導的歷史悠久,而且也是現今的照護標準,也就是我們利用引導系統,支援在手術過程中使用患者的 DICOM 影像、核磁共振或斷層掃描,協助手術進行。我回顧擴增實境過去在醫療保健領域的角色時,發現 Novarad 的技術領先群倫。該公司擁有一項技術已經通過美國食品藥物管理局核准,可用於手術術前規畫,以及用於脊椎減壓併鋼釘固定術。

我認為這項技術可能成為患者照護影像的下一步,而且跟這個團隊合作應該很有意思。我認為,就微創脊髓手術或顱內應用而言,手術導航的優勢,就是能確實瞄準複雜的解剖結構。

Shae 還稍微提到,外科醫生多半會在腦海中,建構出一種患者解剖結構的 X 光視覺,以及他們期望在手術中看到的畫面。但開發那種技術需要好幾年。我認為,利用擴增實境,基本上您可以將這些全像投影與 DICOM 影像,直接套用到您面前的患者。Novarad 讓我在大學安裝的軟體,光靠 Wi-Fi 就可以將影像上傳到他們的雲端系統、產生全像投影影像,然後將影像直接下載至頭戴式裝置。

他還提到,擴增實境在醫療保健方面的應用,其實才在萌芽階段而已。我們還不清楚它的最佳用途是什麼;我們不知道它會在哪方面帶給特定案例哪些特定的價值,因為這是項嶄新的技術。親手操作這項技術,以及觀察它日後的發展,真的非常令人興奮。

Novarad 如何實現擴增實境引導的手術?

Shae Fetters:公司上上下下在處理醫療影像,以及為醫院提供圖像歸檔系統方面,已經有 30 多年的經驗。現在我們可以將影像壓縮至頭戴式裝置,改變螢幕為醫生提供的功能。

VisAR 這套解決方案,是我們七年多從錯誤中學習的結晶,如今您只需要簡單的 QR 代碼,就能在 20 秒內將患者研究下載到頭戴式裝置。目前,下載、校準鏡頭、讓它學習工作空間,然後以精準的方式比對影像與患者的解剖結構,整個過程大約需要兩分半鐘。

我們與 Karsy 博士合作之後,摸索出更完善的工作流程,讓外科醫生與不同的醫院工作人員不再覺得這是恐怖複雜的過程;因此醫生在病例前或過程中說出「幫我拿頭戴式裝置。我們要用 VisAR 引導這次手術。」的話,其實也無須大驚小怪。雖然尚未達到盡善盡美的程度,但是無須大型設備就能在手術室達成這項目標,依舊是令人印象深刻的成就。

Novarad 與 Intel 等夥伴合作,對於開發這項技術來說的價值是什麼?

Shae Fetters:就業界標準而言,Novarad 算是小公司,因此唯有透過不同的夥伴關係,這類技術才有可能問世。Microsoft 有一款持續開發中的卓越頭戴式裝置:HoloLens 1 和現在的 HoloLens 2。因為除了軟體之外,我們還要將資源和時間用在開發頭戴式裝置,在我看來,我們永遠也跟不上 Microsoft 的腳步。那款頭戴式裝置內部零件採用的是 Intel 晶片。我們並未生產微處理器,那並非我們的業務。因此,與兼具創新思維和優秀人才的公司合作,實在是太棒了。

如果沒有 Karsy 博士這樣的聰明才智,我們絕對辦不到。國內很多醫生都對此感到興奮,也希望分享不同的看法。我們建立的是開放式的合作網路。我們之間沒有競爭,外科醫生之間也沒有競爭;他們一心想讓患者照護更臻完美,協助醫療保健進步。自私自利並非這項冒險活動的本質。

Michael Karsy 博士:從臨床角度來看,與業界合作是很棒的經驗;任何一個學術中心,絕對都不可能跟 Novarad 一樣,在 PACS、影像和 DICOM 方面深耕 30 年,然後以此為基礎開發出擴增實境。

我們全心全意投入專精的領域,也就是手術、臨床以及管理,然後我們與專精於放射線醫學與擴增實境的團體合作。這才是創新之道,而且我認為這個方法幫助我們締造了優異的成果。

您期待 AI 引導的手術日後有什麼樣的發展?

Michael Karsy 博士:我們剛提過 Intel 晶片。晶片功能日益強大、處理速度越來越快,能夠處理的作業也越來越多,它們還產生了能夠成就更多的技術。在我們看來,醫療保健的情況也一樣:我們擁有更優異的 HoloLens、更卓越的擴增實境系統,以及速度更快的軟體之後,工作方式完全都改變了。現在我們能夠用不同的方式,完成數十年來未曾改變的手術過程:縮小傷口,儘量減少入侵,並且提高精準度。

影像技術在神經外科的應用範圍廣泛,我們能夠預料,手術導航能如何改變手術過程。接著,其他科的外科醫生進入我們的病房,看到手術導航系統後嘆為觀止;許多其他外科領域都沒有這種系統。我認為擴增實境將改變這個情況。其他原本沒有門路,或是沒有需求,因此未採用這套系統的外科專科和醫療保健領域,預期將會紛紛引進影像引導和微創手術。

希望有一天我不必再進行腦部手術,因為這代表開發的藥物治療與放射線已經足夠,完全不需要手術了。達成這項目標需要很長的時間。然而,儘量減少對患者造成傷害才是終極目標。科技絕對是實現那個目標的推手。

您認為,Novarad 在實現那個未來方面,扮演了什麼樣的角色?

Shae Fetters:回顧 X 光、斷層掃描與核磁共振,還有我們如何將人放進一台小機器,然後短短幾分鐘就能透視他們的器官,過程完全無須開刀,實在是堪稱革命性的轉變。我們認為擴增實境也是類似的發展。

我們深信,在 10 多年後的照護標準中,每位外科醫生、每位醫生都會有專屬的頭戴式裝置,而且這項裝置是治療以及與患者互動的核心。

有任何總結嗎?

Michael Karsy 博士:越瞭解擴增實境這種技術,就越能想像它的其他用途。醫療保健領域依舊充滿許多未知,希望能有一項新技術,能夠讓大家有新發現,並且付諸實行。這是我的願景,而且能夠在我的職涯中看到這項技術持續發展,十分令人雀躍。

Shae Fetters:如果要口頭為大家說明這項技術,其實並不容易。但如果為對方戴上頭戴式裝置,在 30 秒到 1 分鐘之內,他們就會露出驚訝的神情,而且我看得出來他們都懂了;他們開始發現各種可能性。期待改善患者照護的醫師和大型醫療照護系統,不妨與我們聯絡。我們可以討論合作方式,為社區所有患者提供更完善的照護。

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若要進一步瞭解擴增實境在醫療保健領域的角色,請收聽擴增實境引導手術徹底改變手術室:與 Novarad 共同合作這集網路廣播節目,以及參閱擴增實境與 AI 改變醫療影像發展態勢。若要瞭解 Novarad 的最新創新技術,請在 Twitter 跟隨 @NovaradCorp,以及上 LinkedIn 關注他們。

 

本文由 Erin Noble編審

OPC UA:產業價值鏈體系中的通訊

連線到網路 (或到其他裝置) 的裝置比以往都多。隨著當今智慧工廠中物聯網和 AI 的普及,感應器的數量和資料量均持續增加。事實上,「工業 4.0」聽起來似乎是個充滿挑戰的複雜世界。但不一定如此。參與玩家之間的通訊標準和合作可大幅幫助將這些挑戰轉變為工業流程的優點。

專家小組討論 OPC 基金會為此付出的努力,以及 OPC UA 和其他標準在改變製造和工業領域通訊的潛力。討論小組成員包含:工業數位領導者 ABB過程自動化技術長 Bernhard EschermannB&R 自動化產品管理副總裁、同時也是 ABB 集團成員的 Stefan SchöneggerIntel 工業和消費者物聯網標準資深總監 David McCall;和 OPC 基金會現場級通訊總監 Peter Lutz

現今工廠廠區面臨的最大挑戰是什麼?

Stefan Schönegger:面臨到的挑戰正是我們的客戶,而安全性確實是工廠現今面臨到的首個痛點。若製造工廠中的裝置可互相通話,則無需考慮到安全性。

但仍有大量設備尚無法通訊,可能是因為它還沒有交換資料的能力。這是各式各樣的世界,設備來自不同的供應商,不同的供應商使用不同設備,主要為專有且標準。這阻礙了進階分析的傳入,資料經傳輸並轉換為數值。OPC UA 和 TSN 是解決這些問題的答案。

為什麼讓這些裝置相互通訊如此困難?

Bernhard Eschermann:過往不同公司已開發多種通訊標準,但沒有一家願意放棄自己的特定標準。而另一個挑戰是,當資料從測量某物的儀器,透過自動化和邊緣計算到中央服務和雲端時,我們並沒有一致的資料資訊模型。

OPC UA 標準提供了在所有不同層之間擁有一致資訊模型的方法,且它們之間不會存在翻譯工作或資訊遺失的問題。所有這些對通訊世界的巨大改變都非常重要。

我總是將這種情況與在兩個城市之間修築鐵道進行比較。我們不建造一條從 A 到 B 乘坐快速列車最有效方式的大型鐵道,我們有多條速度較慢的鐵道。有了這個新標準,我們最終應得到這條非常快的鐵道。 

這些數位化技術對製造業有何好處?

David McCall:目前工業通訊偏向於有線的形式,網路層與在其上執行的工業自動化通訊協定緊密相關。如果您具備自動化通訊協定,即為一層網路,則您可能很難從那個受限制的價值鏈體系中取得資料。

您已擁有兩個驅動程式:一般的物聯網;然後,更具體而言我會將這兩種歸為一組,人工智慧和機器視覺。物聯網通常表示更多的裝置和連線能力。並非全部都執行關鍵任務,且從長遠來看,並非全部都有線。我們期待看到無線技術 (無論是 Wi-Fi 或是 5G),進入初期正在快速又便宜地部署安全要求或監測的非關鍵任務領域。

然後您便擁有了 AI /機器視覺。這些工作負載會消化大量資料量。其中大多數都在資料中心執行,且可能不是時序關鍵型,但將它們套用至任務關鍵型、時序關鍵型負載的機會很大。這會模糊傳統上認為是 IT 技術或 OT 技術之間的界限。

長期看來,我們正在研究跨越有線和無線技術的單一確定性網路,而工作負載只能採取適當的途徑。您會在適當處部署適當的技術,這將會是任何通訊協定均可利用的同構網路。

但這是大量的工作,因此請嘗試確保均在網路上執行。我們投入了大量的努力,以供每個人使用。 

OPC 基金會如何以開放標準應對這些挑戰?

Peter Lutz:Stefan 和 Bernhard 提到了 OPC UA,所以我將簡單總結一下其特別之處。這就是我們所說的支援共同操作性的工業框架,包括內建的安全機制和建築資訊建模的機制。這會驅動通用語義,即為供應商中立和供應商獨立的語義。

我們也致力擴展 OPC UA 以增強雲端連線能力,同時將其帶入確定性通訊、運動控制台、儀器和功能安全性等領域。我們可以將其作為從現場到雲端,以及水平完全可擴充的工業通訊解決方案。

OPC UA FX 是我們用於框架擴充的術語,涵蓋了現場級別的各種使用案例。這包括例如控制器之間的通訊,也包括從控制器到現場裝置,以及現場裝置之間的通訊。且該解決方案以現有的 OPC UA 架構為基礎,因此現今任何支援 OPC UA 的公司都可以輕鬆移轉或升級其產品或應用程式,以支援現場級別的擴充。

如果您的客戶開始使用這些標準,他們會看到什麼優勢?

Bernhard Eschermann:顯然,您可以在單一通訊介質上混合各種類型的流量 (事件型非確定性流量和確定性即時流量)。例如,這表示將控制室連線至現場攝影機、感應器和致動器。均可透過相同通訊媒介進行,無須獨立線路。

在整個系統中擁有此 OPC UA 層,不同實體層和傳輸通訊協定上,表示解釋資料在整個系統中保持不變。它也維持不變,無論哪個供應商來自任何特定設備。因此,它可以幫助到客戶,因為它們可讓任何事物相連線。它可以幫助到我們,因為它減少了我們開發不同對應和介面卡的工作量。

為什麼要加入 OPC 基金會,以落實這些標準?

Stefan Schönegger:我認為,只有一條路可走,那就是採用開放標準,實現開放價值鏈體系,邁向安全之路。不採用開放標準會陷入僵局。

如果您展望未來,朝著更自主的系統邁進,您不能手動解釋資料或透過閘道推送資料,卻仍希望語義不變。自主系統需要自主執行的分析範式。您最終會得到僅由 OPC UA 和 FX 提供的功能。

Intel 在 OPC 基金會和這些標準中的參與情況如何。

David McCall:我們希望參與其中,以確保它在技術和業務層面都是真正強大且可行的標準。我們可以組織示威者並處在前線,因為我們確實認為 OPC UA FX 處於領先地位,展示如何將未來五到十年內至關重要的技術組合在一起。

我們接下來對 OPC 基金會的期望為何?

Peter Lutz:這是一個架構,我們持續改善我們的規格。其中一項技術當然是 TSN,因為 TSN 為我們提供了確定性運輸,且同時也是 IT/OT 聚合的關鍵。我們也正致力於雲端連線能力。總體而言,我們擁有龐大的架構與多個工作小組,因此我們不斷改善與更新,滿足業界需求。

您預計工業通訊未來的方向為何?

David McCall:Peter 指出 OPC 確實成功地使其成為該行業的現存未來。現在唯一的問題是,這種轉變會以多快的速度發生?現在我們看到所有的主要供應商都在尋求支援其自身現有的通訊協定,以及 OPC UA FX。我認為 OPC UA FX 將在控制等級逐漸成為物聯網的通用語言。所有的主要雲端供應商都在對其進行標準化。然後尤其是在未開發地區中,在棕色土壤地帶中逐漸增加,它將成為現存的通訊協定。

Stefan Schönegger:從工廠作業員或設備生產商的角度來看,如果您只想著重於效率和產量,或工廠和生產線的適應性,你會問:「我如何將裝置與另一個來自不同供應商的裝置連線?」OPC UA 是這個問題的解答。

Peter Lutz:我完全相信 OPC UA (尤其是我們目前正在為現場級開發的擴充) 將成為主導的工業通訊信標準。這包含兩種層面。一方面我相信憑藉架構、嚴格分層、靈活性以及 OPC UA 提供的所有功能,從技術角度而言,它是面向未來的解決方案。但它正在成為標準,正因為它被廣泛接受。我認為這最終在所有不同級別廣泛採用 OPC UA 的成功模式。

Bernhard Eschermann:我們應多加思考的是如何從全球各工廠和工廠大量可用資料中獲得價值,以提高效率。我相信世界會受益匪淺,不僅是通訊標準本身,還能夠更多加利用現有資料。

最後一個想法:在很多地方,競爭具有意義。例如,如何使用資料來建立有用的深入剖析。但在開發都做同樣事的通訊標準時,競爭沒有意義。

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若要了解更多 OPC UA 詳細資訊,請收聽我們將工業通訊與開放標準結合起來的 Podcast。ABB、B+R、Intel® 和 OPC 基金會的最新創新,請在 Twitter 上關注他們:@ABBgroupnews@BR_Automation@Inteliot@OPCFoundationABBB&R 工業自動化Intel 物聯網OPC 基金會的 LinkedIn。

 

本文由 Erin Noble編審

為什麼邊緣運算的軟體追不上硬體的發展

嵌入式運算產業總是不斷在硬體發展領先和軟體發展領先之間循環。在兩側的工程團隊們輪流上場,然後等待另一方的功能組追上這邊的進度。

以現在來說,硬體的層面因為有了 12 代 Intel® Core 等的處理器而處於領先,藉著其效能與效率兼具的核心,提供了能夠優化不同邊緣與企業工作負載的基礎結構。特別是將這些處理器與可以適應更高效能與更高散熱設計功率(TDP)的內嵌式硬體,像是 PICMG COM-HPC 模組等裝置結合在一起時,便能將多個軟體工作負載整合到單一硬體目標上。

現在便是讓軟體基礎來擴充進階硬體規模的時候了。而這樣的進步只能以虛擬機器監視器的形式來實現。

最新的核心處理器能實現工作負載的整合

基本上,工作負載整合會將多個作業集中到較少的平台上,從而優化作業並提升平台的可擴充性。這通常意味著確定性的應用程式在單一核心上運行,而企業或 AI 核心則在其他核心運行。這種分離有助於最大化效能,並於此同時讓關鍵資產更加安全。它還能提供更高的可靠性,因為元件變少代表會故障的地方也跟著變少,同時也能降低系統的總成本。

但要注意的是,原廠設備製造商(OEM)與系統整合商必須以能夠妥善運用工作負載整合優勢的方式來實作軟體堆疊,也就是說他們必須將系統以最大程度進行分割。分割的數量通常取決於終端應用程式的需求,包括使用建構在微處理器的多核心架構上的虛擬機器監視器。具體來說,也就是專為 Intel Atom®、Intel® Core 與 Intel® Xeon® 處理器所調校的,來自 Real-Time Systems(RTS)的 Real-Time Hypervisor,它能夠在像是 Congatec COM-HPC 模組這樣的主板上的邊緣環境進行工作負載整合。

根據 Congatec 產品行銷總監 Christian Eder 的說法,「RTS Hypervisor 可以輕鬆地調整成完全符合您系統的需求,」。「通過基本上就是個能夠輕鬆編寫完成的文字檔案的設定檔,您能準確地將電腦的資源與作業系統(OS)指派給不同的 CPU 核心,並為執行階段環境依您的喜好指定設定。它被用作開機載入程式的輸入源,以將該系統分割成多個系統。」

RTS Hypervisor 也為其他裝置提供了對於像是 Intel® 虛擬化技術(Intel® VT-x)與適用於導向式 I/O 的 Intel® 虛擬化技術(Intel® VT-d)等虛擬化技術的支援。它能確保與其它作業系統並行運行的即時作業系統能有著確實、無損且即時的效能,而又不會干擾到具有時效性的功能,且不會增加任何延遲。針對客製應用需求,RTS 會直接與客戶合作來調整虛擬機器監視器以滿足特定需求。這可能包括以多個作業系統組成的確定性解決方案。

COM-HPC 上的核心專用工作負載

COM-HPC 模組能從工作負載整合中獲益的其中一個例子便是 conga-HPC/cALS,其適合用於工業環境中(圖 1)。它擁有多達 16 處理器核心,最大記憶體耗用量達 128 GB,連線能力高達 2x 2.5 GbE,並且支援時效性網路(TSN)。

Congatec 公司 conga-HPC/cALS 的圖片,搭載 Intel® Xeon® D 處理器
圖 1. Congatec conga-HPC/cALS 支援最多達 16 個處理器核心以及 128 GB 的記憶體作為工作負載整合部署使用。(資料來源:congatec

機板上的第 12 代 Intel® Core 處理器藉由使用搭載於近期發表的 COM-HPC 平台上的 PCI Gen 5,超越了前代的效能,並為最快的顯示卡與先進 AI 功能打開了大門。AI 加速因為使用了 Intel® 發行版 OpenVINO 工具組而得以實現(並簡化)且能夠在一個工作負載整合的系統下使用,而這都多虧了 Intel 處理器與像是 RTS 所提供的即時虛擬機器監視器所帶來的嚴格管理與分離效果。

有些限制可能會使拖慢效能。舉例來說,Ethernet 技術現在可以支援 100 Gbits 以上,而 COM-HPC 能夠以伺服器型的模組來處理。循著這樣的思路,TSN 藉由切分頻寬並減少所需的線路來簡化設計,幫助了該設計的即時通訊能力,而種能力對許多自動化與機器人使用案例來說至關重大。

在許多應用程式中,即時通訊會以 5G 媒介來執行。借助網路切片,平台便能以無線方式在工業 4.0 即時部署中運作。無論如何,網路堆疊都需要由作業系統來管理,而該作業系統控制的若是機械自動化系統等的項目,便不能在過程中受到干擾中斷,或是受到資源限制。在這種情況下,第 12 代處理與硬體虛擬化支援及 RTS 虛擬機器監視器的結合,便能確保能有充足的系統資源供眼下的作業使用。

「Real-Time Hypervisor 的最新修訂版本已經將效能與效率核心都納入考量了。設計師可以為他們的即時應用程式定義最適合的核心類型。舉例來說,他能夠為亟需效能的即時應用程式定義一顆 P-Core,或是將高效率的 E-Core 指派給 RTOS 以供較小的工作負載使用。同時也應該要固定時脈速度,以便保證即時作業的時間表始終能夠預測,」Eder 表示。

追上軟體堆疊

如您所見,將 Intel 的第 12 代 Core 處理器與包含工作負載整合的策略相結合,使系統配備了真正的物聯網超聚合能力,用於關鍵任務邊緣與企業應用程式。這甚至適用於執行關鍵任務的自動化系統,以減少設備因為故障或不當操作而對人造成傷害,或是造成財產損失的風險。

「當然,只擁有一個系統而不是多個系統也能提升可靠性;想想 MTBF 就知道了,」Eder 表示。「擁有的元件越多,可能故障的元件也就越多。假如原本是兩個個別的系統,只有一個系統的 MTBF 將會是前者的一半。」

第 12 代 Intel Core 處理器能夠有效率地處理工作負載,意味著可以使用動態的時脈與核心指派。任何即時執行緒都託管在一個獨立的虛擬機器上,並按照應用程式的要求在一個固定頻率的核心上運行,而任務關鍵性較低的非即時執行緒,則能夠「視需要」時再進行處理。

通過使用像是 Intel Thread Director 和堅實的虛擬機器監視器等技術,希望透過工作負載整合來充分運用其系統的開發人員能夠更有效率地管理系統功率,並在同時提供全面的即時功能。藉由將現代硬體的能力發揮到極致,軟體團隊或許總算是追上了。

 

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

AI 驅動汽車零件工廠自動化

有著超過 3 億輛的汽車在街上奔馳,中國是世界上最大的汽車市場;而多虧了該國蓬勃發展的電動車產業,這個市場還會繼續不斷成長下去。對於汽車零件製造商來說,這種快速增長提供了絕佳的機會:讓他們有機會能夠在一個不斷逐漸飽和的競爭環境中,斬獲自己的市場份額。

但對製造商來說,要提升工廠的自動化與生產能力出乎預料地困難。這是因為他們通常依賴勞動密集型的製程,使得他們很難在不增加員工的情況下提高產能。這造就了讓人挫折的產能瓶頸,阻礙了成長並損害了公司獲得競爭優勢的能力。

沒有工廠自動化,純人力製程便無法擴大規模

汽車輪框的製造便是這種現象的代表性範例。

其中主要的問題在於,作為關鍵品質控管測試的動態平衡性檢查流程,會因為輪框的型號而有所不同。因此輪框從生產線完成並送入檢查區之前,必須先進行分類。但傳統上,這個步驟在製造流程中是完全人工的。

很顯然,這麼做並不怎麼有效率。而且因為很常會有全新型號的輪框推陳出新,公司通常便被迫要不斷地重新訓練工人,好讓他們能辨識出新的產品。

「製造商曾試圖自動化輪框的分類和區分過程。但結果卻有好有壞,」在專為汽車產業提供 AI 製造解決方案的信捷電氣公司任職,作為產業級控制與視覺研發部門總監的 Qinggaoe 表示。「以早期機器視覺應用為基礎的解決方案,很難辨識結構複雜的輪子,或是判別出結構相似的輪子間有什麼不同。」

但最近 AI 與邊緣運算的進步,再加上次世代處理器的出現,成為驅動工廠自動化解決方案的動力,並能夠幫助製造商們以更有效率的方式運作,進一步降低成本並提升利潤。

為分類與區分設計的製造流程自動化

信捷電氣公司以 AI 為基礎的輪框分類與區分解決方案,就是其中一個實際上會如何運作的例子。

解決方案在生產線本身實施。完成的輪框會到達一個初始的檢查點,一具圖像獲取裝置會偵測到每個輪框,並傳送資料到一個附近的邊緣伺服器以進行處理。

電腦視覺應用程式會將輪框依照類型分類並標記。AI 模型以先進的深度學習技術為基礎,讓它能達到遠超出舊型機器學習解決方案的更高精確度。此外,由於處理是在邊緣進行,網路的延遲會大大減少,從而加快推斷速度。

輪框接著會被移動到生產線上以進行區分(這部分也是經由在邊緣進行推斷的電腦視覺來進行),好讓它們能被送到適當的測試區域以進行動態平衡檢查。

這個解決方案呈現了針對一個傳統分類與區分製程所打造的全自動版本。Qinggaoe 表示,這樣的成果得益於信捷電氣公司與 Intel 之間的技術夥伴關係。「Intel 處理器非常適合處理電腦視覺與邊緣運算作業,而他們的軟體開發工具在建立並訓練 AI 模型時也很有幫助。」

信捷電氣公司在解決方案利用了幾種不同的 Intel 技術:

  • 第 11 代 Intel® Core 處理器為高效能處理提供了堅實的基礎,尤其是在需要進行圖形與 AI 運算作業的時候。
  • 內建的 Intel® Gaussian 類神經加速器 2.0 支援 AI 應用情境,並為深度學習模型提供了推斷與訓練支援。
  • Intel® OpenVINO 工具組 Intel® oneAPI 程式庫能幫助簡化電腦視覺應用程式的開發,並有助於加速 AI 模型的最佳化。

AI 工廠自動化:個案研究

新捷電器公司在中國一家輪框製造商的實作案例便是一個例子。客戶希望能提升產能,以滿足不斷增長的需求。但如同許多其他製造商一樣,它仍然仰賴人力來進行輪框的分類作業,造成了產能上的瓶頸。

僱用更多工人並不可行,而這不僅僅是因為這麼做成本很高而已。「就算你有著充足的人力預算,目前要在中國找到勞工並不容易,」Qinggaoe 解釋到。「這裡的製造業目前正經歷嚴重的勞動力短缺,進一步威脅到了生產力與利潤。」

部屬了新捷電器公司的解決方案後,有了很好的結果。輪框分類效率比過去提升了 18 倍,幫助公司大幅提升其生產能力。而且製造商還能減少雇用員工的數量。少去本來因為需要監督生產過程而雇用的員工,使得人力成本減少了大約 75%。

最棒的是,品質並不需要因為速度而被犧牲,因為 AI 模型能夠穩定地達成 99% 的精確率。

更聰明、更安全的未來

將效率低下的製程自動化,將能幫助中國的汽車產業滿足國內外買家不斷增長的需求。

但 AI 工廠自動化所帶來的好處並不限於單一產業而已,Qinggaoe 表示:「製造業中還有很多地方能夠運用到 AI 技術。舉例來說,我們的解決方案支援了針對電腦與消費性電子產品的原料分類、測試以及製造。」

除了對公司與消費者有所幫助外,AI 工廠自動化也能幫助到勞工們。Qinggaoe 表示:「AI 補充並擴展了人類的智慧,並讓工廠中的工人能免於執行重覆與危險的作業。」

通過提高生產力、利潤與員工健康和安全,AI 將會推動全世界製造業的數位轉型。

 

本文由 insight.tech 編輯副總監 Georganne Benesch 編輯。

3D 全像投影帶動零售體驗轉型

實體商店與線上購物的便利性一較高下之際,沉浸式零售能夠助他們一臂之力。美國普查局(Census Bureau)指出,COVID-19 全球大流行的第一年,也就是 2020 年,全美的電子商務銷售額大增 43%,這則消息成了所有媒體的焦點

技術整合與服務公司 Wachter 的策略創新部副總裁 Matt Tyler 表示:「店內零售業意識到競爭態勢之後,正在逐漸轉變,設法透過與線上商店產生差異,從競爭中脫穎而出。」「零售商期待能打造吸引顧客回流的購物勝地。」全像投影技術帶動的沉浸式零售體驗,正好能實現那項目標。

Wachter 是這個趨勢的領頭羊,Proto Integrated by Wachter 解決方案這套創新的顯示器系統,可以創作、管理及發布全像投影內容。透過這個方案,無論是從多媒體工作室,或是行動應用程式,各品牌皆可現場直播,以及播出先前錄製的內容。

PROTO 雲從那裡將內容傳送至裝置位置,即使相隔十萬八千里也不成問題。終端使用者利用擬真視訊會議系統,可以透過位於那些地點的顯示器,與對方即時互動,實現獨特且影響深遠的訪客體驗。

Wachter 解決方案 Proto Epic 包含三項成分:搭載透明 LCD 螢幕與燈箱的獨立式七呎裝置、創作內容的工作室套件,以及搭載 4K 攝影機的 Live Beam 套件,可以將內容發送至世界任何地方的任何 Proto 裝置。「若是整合照明與音響系統,這項體驗甚至能更加身歷其境。」Tyler 表示。「它旨在吸引所有感官。」

無論是尋求個人化體驗的購物顧客,或是與粉絲互動的名人,Proto 的全像投影功能皆支援即時雙向互動。

推進零售業深入解析

令人驚豔的體驗是全像投影遠距離即時傳送魅力的一環,但這項技術不僅能發揮劇院的功能。利用 Proto,零售商能夠收集寶貴的情報,增加收益。每部裝置皆內嵌 Intel® 實感 攝影機,可以匿名追蹤購物顧客的流量與行為。Tyler 表示,Wachter 整合會處理這些紀錄,「擷取行銷人員尋找的寶貴資料。」

Proto 裝置也能根據目標族群,動態變更內容。舉例來說,連結線上購物行為與店內發送的內容,刷一下會員卡甚至能獲得進一步量身打造的資料。

Wachter 透過部署 Proto 調整業務,為顧客提供端對端解決方案整合。由認證專家組成的團隊,負責設計、架構、採購、安裝,以及達成各場地的電源與佈線需求。該整合商還協助顧客管理內容,以及驅動購物顧客分析資料,從視訊摘要分析中繼資料,然後將這項資訊傳輸至儀表板,以便視覺化。Proto 運用 AI 過濾視訊分析資料,並且即時自訂發送的內容。

Intel® 技術是 Epic 裝置資料處理的推手,同時也是工作室製作內容的驅動力。「Intel 高效能處理器會擷取所有影片,然後將它與現場的裝置同步。」Tyler 表示。「儲存及重新導向內容的雲端也是採用 Intel 架構。Intel 能夠整合解決方案所有不同的環節。」

全像投影技術提供源源不絕的使用案例

Proto 能夠將炙手可熱的專家或名人發送至商店,對於分店遍布將近 60 個地點的探險零售商來說,是一大賣點。該零售商最大的銷售點位於曼哈頓,這間分店決定開始用 Proto 從更多農村地區發送戶外嚮導。與嚮導進行一對一諮詢,詢問哪些種類的蒼蠅適合當魚餌,或是週末戶外情況適合穿著的衣物,都有可能增加每位顧客平均的花費。

某成衣零售商計劃在服裝貨架旁使用 Proto 的 Epic。服裝是透過裝置發送的時裝秀的一環。凡是模特兒穿著的衣物,特殊照明都會以強光照射貨架上相應的商品。「這個有趣的方法消除了購買過程的不確定性,讓大家能夠更快做出決定。」Tyler 表示。

Tyler 期望,全像投影技術也能在其他產業日益普及。協助政府官員與全球代表會面,同時儘量減少差旅,是其中一個可能的實作方式。「我們期待能夠整合協作、溝通與節能。」他表示。

在另一項使用案例中,某博物館正實驗用 Proto 展示藝術家的作品。在高等教育方面,某位麻州教授所講授的課程,可以向世界各地不同校園的學生發送。由於全像投影是雙向技術,因此學生同樣也能參與。

「這些功能能夠同時創造三維體驗,並且促進對話,而且擷取內容的方式徹底改頭換面。」Tyler 表示。「我不認為當前有任何技術的功能足以相提並論。」

 

本文由 insight.tech 編輯副總監 Georganne Benesch 編輯