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

智慧零售解決方案推動購物體驗轉型

今天是星期五晚上,朋友邀您到家中共進晚餐。您想帶一瓶上好的葡萄酒讓他們驚豔,但是可以選擇的酒有成千上百種。請試想,如果您走進葡萄酒專賣店,接著以虛擬方式前往生產您考慮購買那瓶 Cabernet 的葡萄園。您與葡萄酒商「見面」,結果發現這個品種搭配主菜剛好相得益彰。您對自己的選擇信心大增、購買了這瓶酒,然後上路,準備度過輕鬆悠閒的夜晚。

德國的某葡萄酒連鎖店,為顧客提供了這類店內體驗。Rotkäppchen-Mumm 創立於 1811 年,是德國最大的氣泡酒製造商,以 Ludwig von Kapff 這個品牌經營商店。

該公司的執行長目標明確:在德國打造最現代化的葡萄酒專賣店,以「無形的」技術讓購物的顧客踏上購物之旅。該公司採用智慧電子看板解決方案製造商 digimago GmbH 的 Digital Retail Media 解決方案,創造獨一無二的互動式購物體驗。

「葡萄酒專賣店業者雖然可以讓顧客品嚐一小杯酒,但是如果能夠為顧客展現釀酒廠呢?」digimago 執行長 Andre Bartscher 問道。「說故事是葡萄酒的精髓,也就是關於釀酒廠與製造商的故事。葡萄酒製造商的性格通常堅強又有趣。」

數位電子看板讓商店顧客產生親臨葡萄園的感覺

顧客在 Ludwig von Kapff 購物時,店內播放促銷活動內容的數位電子看板映入眼簾。即時數位電子看板會驅動輸出的資訊,為目標族群、當日時間和天氣條件挑選最佳產品。舉例來說,溫暖的夏夜可能會促銷清爽的 Sauvignon Blanc,而假日期間則會主打氣泡酒。數位電子看板也會與 POS 資料和零售分析資料同步。舉例來說,如果產品庫存不足或缺貨,就不會在螢幕打這項產品的廣告。

該解決方案採用近場物體辨識、RFID 標籤和隱形的感應器表面,打造互動式體驗。如果購物顧客需要某一款葡萄酒的更多資訊,將酒瓶放在螢幕附近即可。被動式促銷活動循環播放會自動改變,顯示特定葡萄酒的相關資訊,例如價格和品飲筆記。購物顧客點選觸控螢幕,即可進一步瞭解釀酒廠和製造商。此外,顧客將第二瓶和第三瓶酒放在螢幕附近,即可比較葡萄酒(圖 1)。另外,酒瓶放回貨架時,螢幕隨即自動恢復促銷活動內容循環播放。

葡萄酒專賣店展示葡萄酒瓶時,在數位電子看板一併呈現深入的資訊,改善了顧客在店內購物的體驗。
圖 1. 購物顧客將酒瓶放在自動顯示互動式內容的隱形感應器附近,即可進一步瞭解葡萄酒。(資料來源:Rotkäppchen Mumm Sektkellereien GmbH)

digimago Digital Retail Media 播放高品質圖像,過程需要高效能運算能力。該解決方案採用 Intel® 技術,包括處理器和 Intel® OpenVINO 工具組。

「互動式內容不僅是影片。」Bartscher 表示。「這是貨真價實的即時算繪,而 Intel 處理能力是實現這項目標的推手。」

Digimago 解決方案部署以來,不僅幫助 Ludwig von Kapff 提供優異的顧客體驗,更提高了銷售量。「訪客形容,氣氛非常吸引人。」Bartscher 表示。「這項技術有助於讓購物顧客與員工展開對話。它營造了良好的氛圍,讓顧客處於想品酒和購買葡萄酒的心情。」

除了提供軟硬體之外,digimago 還提供監測服務,讓零售商高枕無憂。如果發生技術或軟體問題,digimago 會收到通知。在某些情況下,甚至在客戶意識到發生問題之前,從遠端就可以解決這類情況。另外,這項技術還配備支援 AI 的預測性分析,在需要維護時發出警示,並且提醒哪些零件即將需要更換。

智慧技術帶動全通路零售業

Rotkäppchen-Mumm 採用的智慧零售解決方案,不僅成功吸引顧客,更成為該公司全通路策略的核心。若要提供全通路體驗,Bartscher 建議零售商,辨識哪個類型的內容,與店內外潛在顧客的相關性最高。

「哪些資訊可能影響顧客,讓他們購買您的產品?」他問道。「什麼樣的體驗,能夠讓顧客在您店內度過更愉快的時光?請先回想您既有的內容和數位素材類型。然後決定如何為不同的解析度和螢幕格式設計內容。」

為了實現這項目標,digimago 的算繪引擎可運用商品資料,以及公司網站和社群媒體頻道的內容,即時產生動畫與內容。

Bartscher 預測,數位電子看板技術日新月異,這項技術與零售分析資料的整合會更加緊密,並且持續側重以顧客為導向。

「研究發現,購物時,高達 70% 的選擇都是在銷售點完成。」他表示。「數位電子看板是影響顧客的絕佳管道。您可以捨棄靜態內容,改用吸引注意力的動畫視覺效果。訪客逗留時間越久,他們考慮的產品越多,購買的商品也越多。」

 

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

無限貨架開啟了全通路零售業的大門

購買衣服時,實體商店無疑提供了優異的體驗。顧客可以感受布料、發掘新風格,並且在您離開商店之前,確定新服裝的尺碼正確無誤。然而,實體零售商卻無法像網路商店一樣,提供無窮無盡的選項和相關建議,並且受到店面坪數、庫存管理以及人力配置的限制。不過商店數位化技術卻可彌平這個差距,幫助零售商在無所不在的市場佔有一席之地。

智慧商店解決方案供應商 Ombori 的產品長 Oskar Jakobsson 表示,實體商店具有優勢。他表示:「實體商店歷史悠久,而電子商務則是後起之秀。」「我們發現全通路零售業正在挑戰極限,進一步邁向實體空間,但傳統商店則擁有品牌知名度,能夠進駐主要街道。如果他們做法正確,便能創造更高的價值。」

方法之一,是安裝配備 Ombori Grid 這類無限貨架技術的互動式零售自助服務機。這個解決方案滿足了購物顧客對種類的需求,可讓店內體驗更豐富,帶動轉換率。另外,對於將零售業視為多通路體驗的隨時連線世代,這個方案能讓讓他們互動。

Jakobsson 在加入 Ombori 之前,是全球服飾零售商 H&M 的創新部門主管,他表示:「如果想建立關聯性,就必須迎合所有通路的顧客。」「實體空間不能沒有連線能力,但過去一向如此。它必須加入全通路的行列。」

零售自助服務機讓店內體驗更豐富

Ombori Grid 與 Microsoft 合作,將多數現代顧客展開購物之旅的數位體驗,延伸至店內體驗,革新零售業。零售自助服務機解決方案,包含安裝於架子的觸控螢幕。條碼掃描器和 RFID 讀取器,讓客戶能夠存取產品資訊。Ombori Grid 平台載入「無限貨架」軟體,可自動增加存貨清單。另外,這套解決方案採用 Intel® NUC 小巧電腦,以無摩擦速度執行所有的物聯網邊緣元件(影片 1)。

影片 1. Ombori Grid 弭平了線上與實體零售之間的差距,為顧客創造了全通路體驗。(資料來源:Ombori

Ombori Grid 解決方案還整合顧客的行動電話號碼。Jakobsson 表示:「這很像螢幕與行動電話之間的互動。」「顧客可以從螢幕較大也比較吸引人的自助服務機開始操作。顧客掃描 QR 代碼,即可取得在無限貨架建立的購物籃。接著顧客可以用較為私密的行動電話,處理付款或尺寸和三圍的部分。」

此外,Ombori 與 Pathr.ai 合作,利用零售商現有的攝影機收集空間智慧的深入解析。這類整合可判斷顧客使用自助服務機之後的去向,協助商店分析 Ombori Grid 平台的效能。

全通路零售業化身為實體

Ombori Grid 透過種類更豐富的商品,以及可在線上開始,然後在商店內結束的無縫旅程,提高了轉換率。最近安裝這套解決方案的某大型亞洲零售商,就是一個例子。走進店內的顧客,即使商品缺貨,也能將商品宅配至家中,完成交易。零售商能夠突顯與顧客購物籃中商品相關的產品,擴大銷售額。這個解決方案還整合了 RFID,可偵測顧客走到自助服務機時拿在手上的產品。

例如,如果顧客拿了一條短褲,那麼解決方案就會為他們顯示 T 恤、運動鞋或其他夏季裝備,或是顯示其他顏色或風格的短褲。Jakobsson 表示:「滿足顧客的完整需求,而不僅僅是他們挑選的產品,有助於提高轉換率。」「商店得以銷售更多商品,顧客可以取得與他們相關產品的建議。無限貨架是知識豐富的加值型銷售人員。它能夠回答問題並建立關聯性,並且從顧客觀點提供協助。」

全通路零售業的未來

Ombori Grid 這類無限貨架技術與解決方案,協助零售商跟上瞬息萬變的零售業現況,例如轉向小坪數店面的趨勢。公司行號可節省租金,並且與社群建立關係。

Jakobsson 表示:「疫情過後,我們發現顧客雖然想重返商店,但由於他們在線上零售方面的經驗更為豐富,因此期待商店能有嶄新的面貌。」「商店必須更為在地化、量身打造,並且具有關聯性。無摩擦、以公司的承諾為基礎,並且帶動全方位銷售和體驗。」

科技正在線上與店內購物嶄露頭角,創造緊密整合的體驗。您準備好邁向數位與實體合而為一的零售業未來了嗎?

 

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

智慧醫療解決方案:全新的長者照護模式

全球人口正在老化,醫療保健需要新思維。長者照護迫切需要改變,除了單純治療疾病以外,還必須更側重於改善長者的整體健康與福祉,提升他們的生活品質。

專為提高肌力,防止肌肉流失導致功能退化所設計的日常運動養生之道,可以有效實現這項目標。然而,這類計畫執行不易。計畫必須高度個人化,再配合監督,才能確保安全無虞,進度正常。

有時候,這意味著自主式運動例行性動作成效不彰,原因可能在於動作並非針對個人量身打造,也可能是因為運動時動作做得不正確。AI 支援智慧醫療解決方案製造商 Netown 的專案經理 Patricia Lin 表示:「我們聽過很多醫生為此感到氣餒。「雖然醫生為年長的患者準備了自己做的運動計畫,但是回診時,這些患者實際上卻變得更虛弱了。」

醫療照護提供者發現自己陷入了困境,因為在這個醫療人員短缺的時代,親自監督患者運動這種做法根本行不通。然而,近期物聯網和邊緣 AI 日新月異,解決這些難題的智慧運動解決方案應運而生。

物聯網和邊緣 AI 實現智慧醫療保健解決方案

智慧醫療解決方案不需要醫生、護理師或私人教練,即可有效協助長者運動。

乍看之下,這些解決方案或許看似普通的健身器材。舉例來說,Netown 的 Babybot Smart Exercise Series 這款健康自助服務機和資料控制中樞,實現了網路連線運動裝置,包含八種訓練不同肌肉群的重量訓練設備。雖然它們看似任何商業健身房的器材,但卻是針對減輕負荷與較溫和的運動所設計。

有了醫療保健領域的物聯網、邊緣 AI,以及當成使用者介面使用的互動式顯示器,智慧運動解決方案改變了個人化醫療與長者醫療保健的競爭態勢。

這套系統旨在提供個人化的體驗,以及協助個人資料追蹤。使用者用 RFID 卡或 QR 代碼這類唯一識別碼登入,並且會獲得容易照著做的教學課程影片,為他們示範如何運動。他們透過互動式介面獲得意見反應和鼓勵。

物聯網感應器會測量使用者施力的力道,以及他們動作的速度。邊緣 AI 利用這份資料計算出使用者的肌力。在第一個階段,這有助於設定基準線,打造個人化的訓練計畫。後續運動時,系統會自動即時調整運動的難度,增強力量。AI 還可判斷某人的動作不正確或不安全,視需要提供糾正和建議(影片 1)。

影片 1. 智慧醫療解決方案結合了物聯網、邊緣 AI,以及直覺式 UI,功效佳,使用容易。(資料來源:Netown

儘管外觀相似,但這些是技術先進的複雜解決方案。基於這個理由,Netown 與 Intel 的技術夥伴關係格外有價值。「Intel 處理器尤其適合邊緣 AI 與即時處理工作負載」,Lin 表示。Intel® OpenVINO 工具組也有幫助,因為既有的 AI 模型可以派上用場。我們只需要訓練及微調模型,這樣一來開發時間大幅縮短。」

力量增強,獨立性更高

智慧運動設備可讓老年人有效維持健康與活動能力,或者甚至是恢復失去的獨立性。Netown 與台灣某社區健身中心合作的經驗,就是這套設備實際運作的絕佳範例。

在這個案例中,某位嚴重喪失力量和活動能力的 85 歲男性,經過轉介來到了這家健身中心。

這類患者通常是適合密切監督物理治療的人選。然而,台灣的醫療照護系統負擔沉重,也是這個案例的一大難題,因為公立醫院和物理治療中心的工作人員長期承受了繁重的負荷。

由於 Netown 已經在健身中心部署了 Babybot 解決方案,因此患者直接在自家社區就能照著引導式的運動計畫做。他開始照著互動式 UI 提供的指示,定期使用智慧運動設備。他從遊戲化的激勵機制中獲得鼓勵:排名表可讓他比較自己與其他 Babybot 使用者的進度,為這項體驗增添了一點善意的競爭。

成效令人讚嘆。僅僅三個月後,這名男性的下肢力量增加了 76.5%。然而,這些數字固然不同凡響,但是卻無法充分傳達這個案例的人文元素。智慧醫療解決方案提供的簡單日常成果往往最有意義,Lin 表示:「長者日常生活能夠自理時,才是真正的獨立。這對長者和家屬來意義非凡。他能夠和孫子一起在公園散步時,孫子臉上充滿感激的表情,我永遠也不會忘記。」

人人都能享有更健康的未來

在未來數十年,智慧醫療解決方案的關聯性將越來越高。全球的老年人口數不斷增加,短期來說,這項技術有助於增強健康、獨立性與生活品質。

除了長者照護之外,其他醫學領域的使用案例也是前景可期。「這些解決方案對於復健這類長期治療格外實用。」Lin 表示。「未來醫生將能夠幫助患者在自己家中進行物理治療。」

智慧醫療解決方案對於社會的價值在於,方案如何幫助世人開拓對於健康與福祉的願景。未來,強健體魄和預防疾病的重要性,將會超越單純的疾病檢測與治療,而且所有年齡層的人都能更加獨立,更能自行掌控自己的醫療照護。

 

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

電腦視覺將人類行為轉換為可採取動作的資料

現今無論您去哪裡,似乎都有攝影機如影隨形。不管是在購物中心、地鐵站還是公共廣場,可能至少有一段時間會有攝影機對著你錄製影像。但這不僅是為了您的安全著想;從攝影機收集的資料有愈來愈多用於為您帶來更方便、更愉悅的生活體驗。

比方說,一個希望在尖峰時段緩解壅塞的運輸系統,可匿名收集月台上有多少人,或該段期間地鐵車廂有多擁擠的資料。透過使用機器視覺與 AI 影片分析的攝影機,運輸系統可以增加車廂數及調整時間表,根據資訊來採取行動,並採用確定性解析法,確認所做的改變能為顧客改善服務品質。

至於在工廠,製造商可收集與生產線工人步行模式有關的統計資料,瞭解點對點運輸可能需要多長時間,或單純協助他們在使用中的機器周圍避免發生危險。機器何時開關容易理解,但如何準確瞭解人類的生理行為,尤其是與人機互動相關的行為,難度就高得多了。這就是電腦視覺和 AI 可以發揮作用的地方。

雖然被監視可能令人毛骨悚然,但背後的立意良善。而且,運輸系統和製造商都無須知道你的身分。只要操作正確並符合資料隱私法,就能以永遠無法識別身分的方式收集資料,即使收集性別、年齡、穿戴配件的資料,組織也無須收集臉部特徵和行走步態等任何識別特徵。

為此,一家名為 C2RO 的 AI-SaaS 影片分析商為各行各業(從大眾運輸業到零售業,乃至於製造業)打造一個 AI 影片分析平台。

其平台 ENTERA 秉持遵循資料隱私而從頭打造,並善加利用組織現有的保全攝影機系統。在安全和隱私的邊緣環境中運行的軟體,專門用於影片分析。C2RO 執行長 Riccardo Badalone 表示,它需要的硬體投資極少(如果需要的話),以部署及產生高度準確和完全匿名的資料。

但真正讓 ENTERA 與眾不同,有別於其他平台的功能是:它能篩選出獨特的識別性個人資料,例如臉部特徵或走路的步態。因此,C2RO 完全符合客戶的要求:「告訴我們訪客的去向。我們不想知道他們的身分,只要告訴我們訪客去了哪些地方,」Badalone 解釋道。

「我們絕不擷取、收集、記錄或處理獨特的識別性資訊。我們不會使用任何人們走路步態或其他顯著生理特徵的資訊。系統產生的所有資料都明確不是來自訪客的臉部,因此顧客不必擔心個人資訊遭到保留、用於其他用途;完全沒有與個人資訊相關的何連結,」Badalone 表示。

如此一來,各組織便能針對使用者行為和流量模式來分析顧客的洞察,同時遵循歐洲「一般資料保護規則」(General Data Protection Regulation, GDPR)。

AI 影片分析顯示使用者行為

ENTERA 沒有記錄獨特的識別性資訊,而是提供人口統計的洞察。例如,購物商場或零售商店可能希望瞭解經過特定區域的人士年齡與性別,以便規劃針對性的促銷展示,以希望行經者的目光或將曝光率最大化。

ENTERA 的專利機器視覺技術可即時評估影像,產生完全匿名的中繼資料,用來在不依賴臉部影像或其他生物識別特徵的情況下確定流量模式和人口統計屬性。

假設有間購物中心想要進一步瞭解其客流量。ENTERA 的 AI 模型可以判別純粹路過的行人和真正進來購物的消費者所占的百分比,顧客傾向在特定區域待多長的時間,以及他們代表什麼人口族群。

「它特別強調與人口族群相關的流量模式,並可為任何各種行銷計畫進行 A/B 測試和效能追蹤,」Badalone 解釋道。「分析也擴及自助結帳系統和自助服務亭等技術的使用與互動。透過瞭解與目標計畫相關的客戶行為,企業可以設計更有效、更具針對性的廣告活動,為訪客提供更有趣、更具吸引力的體驗。這是雙贏的做法。」

如果製造商出於安全和生產力的原因,想瞭解生產線工人的整體移動,則可以使用進階視覺化工具,對完全匿名和彙總的流量模式進行視覺化和統計分析。長期收集的資料統計分佈往往會顯示人類現場評估無法捕捉到的發生事件。可以採取預防性或主動性措施,消除生產流程中不安全的工作模式或瓶頸。

「客戶常發現一旦取得具有一致性的可靠資料,他們的假設便會受到質疑。一旦他們相信資料準確,往往會採取影響力極高的行動,這會帶來巨大的收益,最終產生每個人所嚮往的投資報酬率,」Badalone 解釋道。

具有可擴充性和觸及性的客戶洞察

為了使這項技術更具吸引力,C2RO 確保平台能與現有的監控系統搭配使用,即使那些系統解析度低,又配備魚眼鏡頭的攝影機,也能合作無間。

「如果您要那些已在全球影片保全系統投注大量資金的客戶汰換所有的攝影機,改用價格更高的機型,那他們絕對不會採用您的技術,」Badalone 如是說。

Badalone 表示,產品一經推出,想在成百上千個網站使用它的客戶,就會開始要求向外擴展。C2RO 與 Intel® 密切合作,利用其晶片和 AI 工具組 OpenVINO 實現客戶嚮往的效能和功能。

「我們對 ENTERA 有這樣的願景:高度整合、威力強大,但對客戶來說也具有成本效益,」Badalone 表示。

Badalone 展望未來,表示 C2RO 希望平台完全由軟體定義,以便客戶根據需要增添功能,進一步簡化採用,並打造一個環境,讓資料分析團隊可以隨時隨地依據需求,滾動式地收集資料。

在 Badalone 設想的未來中,AI 訓練和系統配置將完全自動化。「在 AI 學習的情境中,我們希望完全抽象,無需人為干預,」他說。

最終,這個想法是為了賦予客戶靈活性,不但可以自由新增和移除功能,還可將平台在不同網站間移動,而無需現場安裝。他說這麼做會鼓勵客戶「更進一步依賴資料,因為他們總是能獲得很高的投資報酬率。」

 

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

將數位數位孿生引進製造商工廠

想像一下,有一顆水晶球能告訴您未來某個專案能獲致成功,又或者會在過程中遭遇災難性的差錯。現在把這夥水晶球想像為鏡映影像。歡迎來到數位孿生的世界。

對於製造商和整個工廠環境來說,這個概念具有振奮人心的含義,最近也引起許多人的關注。CCS Insight 的營運長暨 IoT 研究負責人和 Intel 工業解決方案總監 Ricky Watts 為我們逐一話說從頭。究竟什麼是數位孿生?製造商使用這項新技術可能會面臨什麼挑戰?又會迎來哪些短期和長期的優勢?CCS Insight 也在一份白皮書中分享了這個主題的研究,現在可供 insight.tech 的讀者閱讀。

特別針對製造業來說,究竟是什麼數位孿生?

Martin Garner:我蠻喜歡 Digital Twin Consortium(以這些事物為中心的產業機構)的視角,即數位孿生是機器、工廠流程及其他在現實世界存在之事物的虛擬模型。實物和虛擬模型之間需要某種同步,這有可能是即時的,也可能要慢得多。您也必須瞭解正在同步之資料的品質,以及同步的頻率。一切聽起來似乎再簡單不過了,但實際上有很多層面的工作都在其中執行。

在製造業,您可以聯想在會議室牆上呈現 007 電影裡的圖表,所有操作都可一覽無遺地即時呈現。您可以在那裡分析流程、查看磨耗率,並進行預測性維護、流程模組化及最佳化。進行員工訓練的同時,您也不會讓人員在實體機器上鬆懈。數位孿生有一種用途是軟體測試和模擬,深得我的青睞。例如,您可以先在虛擬機器上進行軟體更新,接著驗證,確保它不會當機或中斷,然後將軟體下載至實物。

我們也開始思考數位孿生更宏大、更遼闊的願景。工廠處於極大的供應鏈中心,所以何不在整個供應鏈中設一個數位孿生?這甚至可能包括您向客戶供應的機器,以瞭解在那個級別的工作狀況。特斯拉就是這樣生產車輛。

Ricky Watts:容我補充說明,如果問我數位孿生為何存在,以及它在哪裡出現,我會說它和資料息息相關。隨著我們看到愈來愈多來自工廠的資料,我們必須在應用那筆資料前明智地瞭解其內容。在某種程度上,數位孿生是在資料匯出機器時,代表資料的一種方式:對資料進行某種評估,並在應用輸出或結果前善加瞭解資料。

這些新技術帶來哪些挑戰?

Ricky Watts:其中一項挑戰是製造商多半不諳 AI 和機器學習;在某種程度上,我們確實有技能落差。那麼,該如何在目前擁有的員工中推行呢?當然,另一項困難在於這些全是相對新穎的技術:您該如何相信資料?該如何應用?我認為這些也是 AI 和 ML 所面臨的一些挑戰。

還有代表大量工業足跡的中小型企業。因此,將規模納入解決方案至關重要,為汽車製造商擴充數位孿生,而非為幫汽車製造商生產螺絲的人擴充數位孿生。這是為了確保我們不只賦予製造商權力,也必須讓生態系統有能力到外面服務這些模型。

這些是我們在 Intel 努力的一些事項:如何簡化使用其中的某些技術,以及建立夥伴關係和生態系統,將其引進基礎結構。在幕後其實是很大的工程。

製造商可以如何成功採用數位孿生?

Martin Garner:在最完整的版本中,數位孿生可以是橫跨 OT 和 IT 的長期計劃。在這種情況下,這絕對不是應急的權宜之計。在當前的經濟環境下,有些公司可能會躊躇不前,不敢貿然踏進規模更大的長期計劃。但可以使用數位孿生可以實現短期收益。有些優秀的用途具有令人驚艷的回本時間;預測性維護和軟體測試是其中兩種關鍵用途。訣竅在於您有一個架構合宜的系統,具有充分的開放性,足以建立生態系統、插入其他機器,並朝著更完善的願景發展。

Ricky Watts:身為技術人員的我們,從中看出它無窮的潛力。但就月前來說,我認為最重要的是集中火力滿足製造商的需求。這些製造商非常在意他們的生存之道,畢竟未來幾年的財務環境應該相當艱困。這確實需要善加運籌帷幄:今天我做些什麼,能否在明天立竿見影,而非等到下週、下下週或者明年。

是的,預測性維護就是一個很好的例子。如果您有數位孿生代表機器的一部分,而該數位模型告知您的機器會發生故障,那麼您就可以在預測成真前進行修正。這麼做便能使工廠繼續運作。

所以,請把重點擺在可在短期增添價值的東西。這有兩個好處。其中,它能解決現今遭遇的問題。其二,它提供製造商自己展開學習的機會。它為您提供了因應短期挑戰的短期成果;此外,從長遠來看,它給予您權限,讓員工也能在那些環境中使用資料。事實上,隨著數位孿生的使用更為廣泛,這些短期機會可以在中期乃至於長期為我們帶來助益。

製造商需要具備哪些技術組合來完成這個過程?

Ricky Watts:您不可能像變魔術般一下子生出一堆資料科學家。那麼,您要怎麼將石油與天然氣工廠的流程控制工程師有效地變成資料科學家,而不必耗費十年的訓練?我們在背景中創造工具與功能,重新利用這位流程控制工程師的技能。也就是說:「利用您現在掌握的技能,向我回報現況。然後,我們會以非常簡化的方式將其套用在資料模型與數位孿生模型上。」

在某種意義上,我確實認為「技能」不可或缺:您如何安裝運算?又要如何照顧它?但千萬別捨棄這些流程控制工程師的優勢:他們對結果瞭若指掌。製造過程中如果出了問題,他們都一清二楚。我們可以將其轉化為置於數位孿生、我們的模型與 AI 之中的運算代碼,進而識別問題所在。

實施這項方法需要哪些工具和技術?

Martin Garner:人們覺得最大的難處之一是以某種方式組織及設定資料摘要,讓資料可以相容。不同的感應器與不同的機器以各種方式呈現資料,因為它們不需要相容。工廠的組成錯綜複雜。它們具有形形色色、各種不同的機器和技術:從連線能力一直到 AI,在技術堆疊各個層級的技術。因此,做範本的難度相當高。

這表示對於一個大型系統來,可能需要很大幅度的系統整合工作,才能真正取得價值。我認為您可以從難度低的小處著手,開始從中獲得價值,再漸漸向外拓展。但在你擴展規模的同時,它也會很快成為一個更大的專案。

Ricky Watts:我們正在努力的工作之一,是利用諸如 OPC UA 等通用語言,透過工廠標準創造統一性。這表示使用通用語言,讓機器互相溝通,因此至少在某種程度上,每台機器都能理解其他機器。

Martin Garner:精妙之處在於,它把煙囪式的、垂直的、專有的東西變成了水平平台的方法。如此一來,在製造商、供應鏈、不同部門等領域擴大規模將獲益匪淺。這是一種全方位的更佳舉措。

Intel® 扮演什麼角色,使數位孿生這個概念獲得成功?

Ricky Watts:除了打造卓越的運算平台,在網路邊緣運行這些東西之外,Intel 的強項也包括研究規模及建立標準。我們與工業夥伴合作,為創建聯盟、識別建立標準的方法打下根基。我們一直在石油與天然氣產業,以他們稱為 OPAF(開放式流程自動化論壇)的論壇為中心進行這項努力。

我們一直在研究運算平台,確定我們能引進製造商所需的技術。例如,它們需要在原子鐘上同步,以便平台上的資料與另一平台上資料的時間戳記同步。我們讓軟體生態系統使用這些功能,確保我們能以 Linux 作業系統、Windows、虛擬機器、Kubernetes 進行驗證:這些卓越的產品基本上都是軟體基礎結構層,可供我們執行應用程式。

相當然爾,我們會與終端使用者社群合作,以免生出科學怪人般的產物。

最後有什麼重點要再次強調?

Martin Garner:數位孿生的最大願景可能包括類似行星規模的氣象和地質系統,幫助我們進一步瞭解全球暖化這類的議題。但反觀現今有許多小型公司實在不知道該從何著手。因此,我們需要將流程簡化及增加價值,讓他們願意投資這個概念。

這表示專注短程成果:如何在下一季利用數位孿生節省開銷,如何讓數位孿生更方便購買及設置。願景是一回事,但我們必須拉攏大眾市場,畢竟他們同樣可能會使用數位孿生。我們不能捨近求遠,我們要兩者兼得。

Ricky Watts:Martin 說的完全正確。凡事簡單,從小處著手。我們的確有現成的解決方案,可供您展開數位孿生的旅程;您現今的問題也是我們極為關注的焦點。

相關內容

如要進一步瞭解製造業的數位孿生,請聆聽播客《數位製造營運的角色》(The Role of Digital Manufacturing Operations),以及閱讀 CCS Insight 針對這個主題的白皮書。如要進一步瞭解CCS Insight 與 Intel 的最新創新技術,請在 Twitter 上關注 @ccsinsight@Inteliot,以及在 LinkedIn 上關注 CCS-InsightIntel-Internet-of-Things

 

本文由Erin Noble編審

旨在解決駕駛短缺的自動卡車

美國貨運協會(AMA)去年報告指稱短缺 80,000 名司機,並預計到 2030 年將短缺 160,000 名司機,到達歷史新高。這對數字經濟來說是一個糟糕的指標,畢竟其支柱是能將商品從遠端零售商運送到遠端消費者。

但是,這個日益嚴重的問題該如何解決或有所進展?隨著人工智慧和自動化的最新發展,「技術」或許會是解答。

以自動卡車取代人類駕駛

近來我們主要在消費者環境中聽過自動駕駛或自動駕駛汽車,但這項功能如今也應用於卡車運輸業。

自動卡車所帶來的商業效益顯而易見。半自動駕駛不會停下來睡覺、跑去上廁所或度假。它能夠將 99% 的貨物運輸到目的地,進一步突顯社會對自動卡車/駕駛的需求。

然而,開發和人類駕駛一樣安全、甚至更為安全的自動駕駛卡車需要很高的成本。以實際美元計算,實現安全自動駕駛所需的先進感應器套件要價可能高達數萬美元。為確切的使用案例和部署環境量身訂製自動系統也有許多隱藏成本。這項工作大多來自於擷取大量資料並以AI 推斷演算法即時分析。

使用案例近乎零的延遲要求表示必須在本機上進行資料分析;如此一來,控制子系統便能即時整合來自 AI 感知堆疊的資訊,以採取行動。光是這些作業所涉及的資料和處理效能,就需要一個具有 GPU 加速硬體的成熟伺服器。

還有,別忘了,自動卡車是一個堅固耐用的移動環境,不一定具備溫度控制。

「您在車輛上尋找的狀態意識愈多,就需要愈多的感應器。因此,計算載入愈高,一般需要愈多的功率,」頂尖強固型運算硬體設計公司 Crystal Group 執行副總裁 Jim Shaw 表示。「而且,您可以想像那種硬體會帶來什麼散熱挑戰,因為難度真的很高。」

散熱管理:自動化的隱藏成本

舉例來說,TuSimple 是一家位於聖地亞哥的自動卡車公司,專門為長途半掛式卡車開發半自動駕駛感知堆疊。如要在 SAE 等級 4 自動駕駛成功操作(等級 4 代表能在完全沒有人工干預的情況下自動駕駛),它需要一個至少具備兩個 GPU 的車載式運算平台,以滿足即時資料處理的需求。在機械方面,系統必須管理處理器散發的熱氣,並能夠承受使用案例的固有衝擊力與震動。

為了滿足其運算和散熱需求,公司求助於 Crystal Group 及其解決方案,這是一款基於 COTS 元件的自訂強固型伺服器原型,旨在對設定檔進行散熱測試(圖 1)。AVC5904 搭載 2 個 Intel® Xeon® 可擴充處理器,配備 3 個 GPU 加速器和 384 GB 的 DDR4 記憶體,採用 19 吋機架式外型規格,可承受衝擊力、震動和高溫自動卡車的運輸環境。

旨在支援自動卡車之 Crystal Group 的 AVC5904 AI & Autonomy 解決方案圖像。
圖 1. AVC5904 AI & Autonomy 解決方案旨在滿足自動卡車運輸所需的資料處理、散熱管理、衝擊力與震動需求。(資料來源:Crystal Group

AVC5904 的 Intel® Xeon SP 處理一般系統管理、通訊及圖片的前置處理和後置處理,而 GPU 加速卡則負責平行處理影片、雷達、Lidar 點雲,和其它運算密集的工作負載。系統還支援 8 或 12 個可拆式 SSD 擴充插槽,為本機資料記錄提供 超過 1 TB 的車載儲存容量。

「Crystal Group 的一大優點是我們能夠根據您試圖解決的問題,而不是選用符合我們現有產品的問題來開發解決方案,」Shaw 表示。

在開發四款氣冷式 AVC5904 原型後,我們確定需要更高的效能擴充性,才能確保系統在未來不會遭到淘汰。例如,需要先進的散熱解決方案,以在西南部沙漠地區這樣嚴峻的環境中啟用自動卡車營運。

AVC5904 的商用版本增加了對第四個 GPU 卡槽的支援,以及用來管理同一個強固型底座多個 CPU 和 GPU 所產生之熱氣的液冷機制。

「如果 CPU 超過 150 W,GPU 超過 175 W,那麼就顯然處於危險境地,」Shaw 解釋道。「系統達到大約 1500 W 時,我們便開始真正擔心,只有液冷機制才能解除危機。」

「我們必須著手進行的是加工自己的水冷塊,並設計一款幫浦系統,置於電腦內不會外洩,並可為系統提供足夠的流速,以將熱氣排至散熱器和風扇系統,」他繼續。「我們非常努力地提出與設計冷卻塊相關的科學,讓您在 GPU 晶片和水衝擊的區域之間擁有一個非常薄的空間。」

辛苦獲得了回報。

保持冷卻的自動卡車

新一代 AVC5904 的即時資料分析可讓 TuSimple ADS 這類的自動駕駛系統在路上導航時每秒做出高達 20 個決策。而且不分日夜晴雨都能提供這樣的效能。

這款智慧卡車系統在去年底進行測試,當時一輛自動駕駛卡車成功完成了公共道路上的首次無人駕駛旅程。其中包括在鳳凰城與土桑之間長達 80 英哩、耗時 1 小時20 分鐘的旅程。

多虧 Crystal Group 的設計專長,它全程保持冷卻。

 

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

以智慧能源服務降低成本並減少排放量

氣候學家擔心,近期發生在北緯的野火和熱浪,代表若是不快速對氣候變遷迅速採取強硬的應對措施,日後就有可能成為新常態。然而,從過去幾十年來的經驗看來,光是靠「環保」還不足以減緩全球暖化的腳步。這件事意味著,激勵能源生產者和消費者現在就有感的地方,也就是他們的錢包。

舉例來說,為佔全球電力消耗量的百分之 10,建立空調系統與風扇。因此,講求成本的能源相關人士,可能會希望著手在出現極端氣候的區域尋找機會。

SES 如何避免百分之 20 以及 1500 萬英里的排放量

建築物營運團隊必須設法降低高昂的能源費用,同時幫助管理階層以更永續發展的方式營運及維護設施。為此,許多團隊紛紛改採低資本支出計畫,例如 DOTS Tech Systems 這家專精於開發連線應用程式物聯網服務供應商的 Smart Energy Service (SES)。

現有的設施系統與設備,無論需求如何,一向都是手動操作。DOTS 團隊透過 SES 進行了詳細的調查,設計出在技術和經濟上最可行的解決方案。主要目標旨在將能源消耗方式最佳化,而且不能干擾營運、必須改善室內環境品質,並且讓居住者更舒適。DOT 採用最新的物聯網感應器、閘道,以及 SaaS 模式的企業級智慧能源服務雲端代管平台。

這套物聯網導向解決方案,是以訂閱服務的方式提供,嘉惠了許多以永續發展為首要訴求的客戶。DOTS 團隊已經在許多公司幾項享有盛譽的旗艦專案中,成功提供及實作了 SES,例如 DP World、Department of Public Works、Empost、HCT,以及中東各地。

以某客戶為例,DOTS 利用最佳的最後一哩連線通訊協定整合建築物系統,並且在設施執行 SES,以即時方式測量建築物的能源概況、記錄活動,並且讓服務訂閱者可取得能源維護與環境的數據。接著,這項資訊會在直覺式儀表板顯示,讓 DOTS 與客戶端的相關人員檢視即時與歷史效能趨勢,診斷效率不彰的原因(圖 1)。

DOTS Smart Energy Services 儀表板展示了某公司的捷徑能源概要。
圖 1. DOTS Smart Energy Services (SES) 提供直覺式的使用者儀表板,讓相關人員可以瀏覽即時能源使用資料與歷史趨勢,同時設法儘量降低成本及減少碳排放量。(資料來源:DOTS Tech Systems)

在那個例子當中,罪魁禍首是設施的空調設備,也就是逾 100,000 平方英尺建築物常見的大型蒸發冷卻系統,但如果管理不當,這個系統卻可能同時消耗大量能源,造成浪費。DOTS 團隊揪出問題癥結之後,與建築物營運團隊合作,利用 SES 分析執行各種節能措施(ECM),包括:

  • 執行 SES 自動效能偏差警示
  • 安裝 Chiller Plant Manager,實現以需求為基礎的自動營運方式
  • 淘汰 3 向 CHW 閥門,改用 2 向 CHW 閥門
  • 以指標點 DP 感應器在冷卻水泵安裝 VFD
  • 為照明安裝動作/佔用型感應器
  • 為停車場換氣扇運作安裝 CO 感應器
  • 以適當的設定值,從手動改為全自動作業
  • 各種設備/系統的作業時間表與夜間設定點回調模式
  • 智慧演算法導向的尖峰能源需求因應與作業最佳化
  • 對主要設備與系統進行持續性調適
  • 能源監測與目標鎖定
  • 訓練與認知時間,以及 CSR 調整時間

在執行這些變更之後的報告期,該設施每年節省了 8,415 百萬瓦小時(MWH)的能源,以及 5,470 噸的 CO2 排放量。這相當於建築物節省了百分之 20 的成本,以及消除了平均駕駛客車 14,549,329 英里產生的溫室氣體排放量。

在真實使用情境降低成本及減少碳排放量

雖然 SES 節省的成本以及減少的碳排放量很可觀,但透過資料導向條件維護管理支援加強設備正常運作時間的效益,同樣令人印象深刻。

SES 軟體在雲端執行,也在邊緣的 Intel® Next Unit of Computing (NUC) 10、11 或 12 小巧電腦執行。DOTS 在搭載 Intel® Core 的 NUC 部署多重通訊協定邊緣韌體,與設備感應器進行通訊,並且執行邊緣分析。凡是作業順序偏差,就會自動執行控制邏輯。另外,還會在 NUC 邊緣進行進階錯誤偵測與診斷,接著基於回報目的,將處理後的資料傳送至雲端。

此外,DOTS 有助於以競爭對手智慧能源系統一小部分的成本打造 SES,因為採用的是精簡的智慧設計。

DOTS Tech Systems 執行長 Dheeraj Singh 表示:「我們在邊緣使用的韌體,是一種多重通訊協定資料交換系統,因為我們的作業,不受建築物端找得到的任何系統品牌限制。」「我們在 NUC 部署或下載那個韌體,處理不同種類的驅動程式,以及必要的處理運算能力。」

Singh 繼續表示:「它是多重通訊協定資料交換層,負責將資料正規化。」「它有時是直接使用通訊協定的軟式整合,或者在有各種感應器資料時,它們會輪流與 NUC 通訊。接著,NUC 會與雲端通訊,由進階分析引擎處理這筆資料。」

DOTS 已搜集超過 3000 萬個資料點,會通知迴歸演算法,讓 SES 用於締造能源最佳化的結果。以這項分析為基礎的控制決定,會回傳至邊緣的 NUC,然後將那些命令連同與儲存於邊緣規則相關的任何其他命令,傳遞至終端。這些控制演算法是根據建築物的營運趨勢而自訂。另外,演算法也會從建築物的每個區域使用率擷取資料,為建築物實現需求導向的通風最佳化;這樣一來,建築物便能在尖峰能源需求情景中有效執行。

更聰明彈性的節能方式:並非異數

DOTS 的案例研究顯示,就環境與經濟而言,智慧能源皆可發揮超高效益。這個情形絕非異數。事實上,若是方向錯誤,則可能是異數。

「這是一項數位計畫,而且顯示為客戶締造了良好的成果。」Singh 表示。「如果他們支付 X,那麼發布這項計畫,便能將費用降低百分之 25 至 35 左右,端視建築物開始時的管理方式而定。是的,實施這項計畫雖然有成本,但是若不實施這項計畫,成本則更高。」

「那一類價值提案會直接影響獲利,並且在為環境盡一己之力時提供我們支援。」他補充道。

 

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