冷藏自動化確保食品安全並降低成本

將食物保持在合適的溫度向來是一大挑戰,對於每個商店都有數十個冰櫃和冰箱的零售商而言更是如此。大多數的冷藏設備根本不稱職,需要管理者時常驗收效能。

即服務冷藏自動化提供了一項省時的解決方案。新技術為零售商提供了所需的貨架級溫度讀數,以即時追蹤設備效能、降低勞動力成本,並簡化政府法規的遵循。

自動溫度偵測的三大驅動因素是合規性、成本與品質。

  • 成本
    人工檢查耗費資源;零售商要員工進行檢查和處理他們所發現的維修問題,只要涉及人工,每一筆都是開銷。
  • 品質
    一旦冷藏設備故障,發現問題時,食物往往已經腐壞。食物腐壞便導致浪費,更糟的話,客戶可能會買到品質受損的產品。
  • 合規性
    許多國家/地區的政府對於如何保存易腐爛的食品有一套嚴格的準則,要求的儲藏溫度範圍一般很窄。但如果靠手動監測,出錯的空間很大。

冷藏儲存即服務提供零售商設備、監管功能與支援,以因應這些問題。數位轉型解決方案的領導品牌 UST 開發了一套名為 UST Cold Truth 的全方位解決方案,可提供自動偵測,並在溫度超出規定範圍時觸發自動警報。

零售冷藏自動化的實作

馬來西亞最大的雜貨零售商 Mydin,只是落實解決方案的例子之一。該連鎖店使用此解決方案監控檳城旗艦店的冷藏設備。

在部署 Cold Truth 之前,店經理必須一天至少三次親自監控每個冰箱或冰櫃。手動檢查不僅讓他們必須從其他職責中額外抽空,記錄溫度的工作也容易受到人為錯誤的影響,讓商店面臨問題遭到忽略或無法通過視察的危機。

為了排除這個耗時的程序,他們在每個設備的多個架上安置小巧且低成本的感應器。當節點記錄超出範圍的讀數時,店經理就會立刻收到警報。此外,Mydin 可將過去所有的資料從雲端擷取,並根據需要傳送至健康檢查員與審計員。

零售商實現了立竿見影的收益:Mydin 預計此解決方案可將每個商店的勞動力成本降低 19% 左右。「打從第一天起,您就能獲得這項益處,因為手動工作已全面自動化,」UST 新興數位技術解決方案總經理 Bandyopadhyay 表示。

假以時日,此解決方案便能提供資產健康的準確全貌,協助 Mydin 等公司評估設備供應商是否合格。

「專案管理團隊要從不同製造商那裡採購數十億美元的設備,可以受惠於此解決方案,」Bandyopadhyay 繼續說明。「取得這些報告,既會影響他們的採購決策,也決定了機器的健康狀況。」

因為有了即時監控,一旦設備出問題,商店人員便能立即反應。Mydin 也指出此解決方案能將食品腐壞的情況減少 36%。

從冷藏單元到雲端

此解決方案包括在每個單元設置以電池供電的探測器,理想狀況是每個貨架上都能設置一台。這款感應器以自訂的時間間隔,透過低功耗藍牙(BLE)或 Wi-Fi 讀取溫度,收集並分類資料。系統閘道將資料彙整,傳送至私人或公用雲端平台。

「BLE 閘道非常重要,因為大型零售店內的 Wi-Fi 連線能力往往很差,」 Bandyopadhyay 表示。「 閘道並非試圖將每個節點都連接至雲端,而是從多個設備中擷取資料,一同往外推送。」

資料抵達雲端後,管理員可透過網路控制面板或行動應用程式取得。零售商可以設定系統,在停電或溫度波動超出特定範圍時發出警報;警報甚至可以直接傳送至服務台,以提醒技術人員應對問題。

此解決方案以「即服務」的型式提供,將軟硬體服務與安裝、執行、軟體整合與持續支援組成套件,以降低資本支出。

為未來需求所打造

UST Cold Truth 解決方案結合 Intel® 技術,為現今打造平台,為未來開創嶄新功能。「Intel® NUC 型閘道提供最佳的系統效能,也有能力在未來增添新的功能,」Bandyopadhyay 表示。「舉例來說,預測性機器維修是我們正在邁進的方向,透過降低總擁有成本,提供前瞻性的重大優勢。」

UST Cold Truth 使冷藏自動化更常見也更便利,為大型零售連鎖店和小型便利商店帶來效率優勢。

無論是使用數十個冷藏設備的加油站,還是設置更多冷藏單元的大型雜貨店,各種規模的零售商都在部署範圍內,」Bandyopadhyay 說。不只在零售雜貨店發揮功用。例如,一家乳牛場正在測試此解決方案,在醫療單位、財產管理等產業也都有潛在的使用案例。可能性確實無窮無盡。

系統整合商如何讓機器視覺更輕鬆

得益於結合必備的軟硬體建置組塊的工業電腦,機器視覺系統正變得愈來愈普及。儘管單一平台可同時處理的視訊頻道數增加,但數量增加同時也降低了成本。

這類變化成了將即時視訊分析從雲端系統移至邊緣的推手。在深度學習推斷演算法輔助下,視覺系統現在可以從直播、錄製或逐一畫面的視訊內容識別、分析及擷取事件資料,將廠房現場錯誤偵測或牲畜監控這類程序最佳化,並且降低成本。

但是,這些系統只是以可自訂的靈活軟體所建置的端對端視訊分析基礎的一部分。藉由正確的工具,組織可將其電腦視覺基礎結構轉變成不斷演進的智慧型視訊分析引擎。另外,系統整合商(SI)若獲得人脈廣闊的解決方案集合商協助,特別適合提供這類服務。

機器視覺平台的結構

在邊緣作業的機器視覺系統,包含與提供本機處理與連網之閘道或伺服器平台連線的攝影機。然後,平台會將相關內容或警示傳送至雲端環境,接受進一步分析或操作人員複查。圖 1 顯示端點對端點解決方案的結構。

自邊緣橫跨至雲端的視訊分析基礎結構。(來源:技嘉科技)
圖 1。自邊緣橫跨至雲端的視訊分析基礎結構。(資料來源:Gigabyte)

若要讓此多元系統鏈的效能與效率更臻完美,必須借助進階的軟體解決方案。這類方案必須支援各式各樣的攝影機硬體與通訊標準、編碼/解碼通訊協定,才能確保互通性,並且將分析演算法套用至視訊內容。

開啟機器視覺架構

Intel® OpenVINO 工具組為開放式可互通的機器視覺軟體提供了穩固的基礎。OpenVINO 這個開發平台可在多種 Intel® 平台(包括 Intel®Movidius 視覺處理器、Intel® FPGA,以及與 Intel® HD Graphics 整合的處理器),加速建置於 Caffe 和 TensorFlow 這類架構的電腦視覺演算法。

OpenVINO 也運用了擷取多平台程式設計問題的通用 API。因此,機器視覺工作負載可以輕鬆地移植到支援 OpenVINO 的基礎結構中,從雲端/資料中心到邊緣伺服器與閘道,再到相容的 IP 攝影機。

不過,OpenVINO 只是端對端軟體解決方案的一部分。支援 OpenVINO 視訊分析系統的輸出必須以可行的方式呈現給操作員。

大猩猩科技已開發出智慧型視訊分析記錄器 (IVAR),這是一套軟體即服務 (SaaS) 視訊管理系統 (VMS)。橫跨邊緣到雲端,它是第一個經過Intel® 物聯網解決方案聯盟認證的的 IVA 軟體平台,以整合 OpenVINO 工具組。

IVAR 軟體平台可將影像擷取至,舉例而言,可用於計算牲畜數量與長時間行為分析,或是車輛識別(基於交通安全目的)的人工智慧(AI)模式(圖 2)。訓練完成後,系統會即時串流、錄製、監視與分析 IP 攝影機影片,然後為作業人員將影片轉換為可行的深入分析。

IVAR 平台使用 AI 來提升機器視覺應用的準確性。(來源:技嘉科技)
圖 2. IVAR 平台使用 AI 來提升機器視覺應用的準確性。(來源:技嘉科技)

擷取後,系統可能發現:

  • 在雲端式儀表板中以快顯畫面或警示呈現
  • 作為記錄事件匯出到第三方系統
  • 合法且必要時,錄製至儲存裝置進行進一步分析

快速影片搜尋等功能,還可用於快速分析大量影片,並且顯示特定事件或是物體的位置(圖 3)。

IVAR 軟體可以多種方式呈現視訊分析。(來源:大猩猩科技)
圖 3。IVAR 軟體可以多種方式呈現視訊分析。(資料來源:Gorilla Technology

拜 OpenVINO 整合之賜,IVAR 平台將 Intel CPU 的即時視訊處理效能提升 1.5 倍。開發人員無須開發基於專用 GPU 架構的複雜機器視覺系統,而可以使用基於 CPU 的設計,來大幅降低成本並縮短上市時間。

事實上,他們或許能運用已部署在其視訊分析基礎結構中某處的現有 Intel 處理器基礎結構。

無限整合,以進行快速、即時的視訊分析

IVAR 軟體平台可輕鬆整合至現有的視覺系統,讓不同場所的多部攝影機連線至中樞。

以技嘉 (Gigabyte) 為例,這是一家機器學習應用的高效能運算解決方案供應商。它推出了一款採用 VeMo 技術的 CCTV 系統,可在並行視訊串流執行車輛偵測與行為追蹤。IVAR 軟體是在技嘉邊緣伺服器硬體上執行的解決方案核心。

OnLogic 的智慧 NVR 設計還採用 IVAR 平台執行現場影像處理,讓視覺應用範圍不僅止於被動監測而已。在這類工業電腦部署視訊分析,便能夠在智慧城市、企業與零售環境實現各式各樣的新使用案例。

機器視覺的實際附加價值

機器視覺基礎架構任何點的高品質視訊串流處理與分析,皆可賦予諸多產業顯著的價值。在部署中全面散佈運算資產的靈活性,是提高生產力、效率和成本效益的關鍵。

以上展示範了如何以更實惠的價格部署機器視覺系統。它也顯示將 AI 以原生方式整合到視訊分析平台中,如何能隨著時間增強機器視覺應用。

利用 Gorilla 的 IVAR 這類工具,視覺應用的投資報酬只會增加。若是盡可能壓低初期投資,並且用「即服務」的方式提供軟體呢?如今系統整合商比任何時候都還輕鬆就能讓客戶瞭解軟體的價值,安裝與維護也不費吹灰之力,進一步鞏固了營收來源。

系統整合商如何將數位書包引進教堂

世界上最古老的正規學校體系可追溯到 16 世紀,當時中國對頂級教育價值的重視程度勝過以往任何時候。目前大約有 2 億 6000 萬名學生以及逾 1500 萬名教師,政府正傾注大量投資,將全國不斷擴張的學校體系現代化。

成千上百萬的學生遍布最大的城市到最偏鄉的村莊,如何為他們提供同樣高品質的教育成了癥結所在。成功不可或缺的要素在於,部署各種先進技術,例如人工智慧與雲端運算。

COVID-19 全球大流行迫使學校、教師、學生與家長,不得不學習如何瀏覽居家型線上學習模式。然而,即使目前教師與學生多半已重返教室,但政府對於數位學習技術、教具與課程材料的資助卻未曾中斷。

對於能夠以知識形式及尖端技術解決方案高超部署技巧,為學校與家長提供前所未有價值的系統整合商(SI)來說,這可是千載難逢的好機會。另外,如果他們家中沒有,那麼解決方案集合商則可提供輕鬆的存取方式。

改造智慧教室

Intel® 解決方案集合商 Digital China 推出的 Electronic Schoolbag,是在教室與家中推動數位學習的創新解決方案。該解決方案利用邊緣到雲端技術,協助講師開發及教授面對面課程與線上課程。另外,該方案讓學校能為高品質的多維線上與離線混合學習方式,充分整合資源。

對於 45 名學生這種常見的課堂規模來說,有效的教學是一大挑戰。Electronic Schoolbag 解決方案不僅提高了教師的效率,更改善了課程品質。

教師可以下載各式各樣經過整理的教案與課程,無須耗費時間自行製作。Electronic Schoolbag 為全體講師、學校與市政當局提供了一致的課程。

學生可於單一運算裝置中取得所需的一切資訊:課程、作業與教材。便利、引人入勝且高效率的教學讓每位學生與教師受益無窮,並且能夠取得龐大的資源。

有鑑於中國全力推展教育,無怪乎教書在該國屬於受人敬重且耗費心力(從教師到職第一天就必須接受在職進修是部分原因)的職業。

Digital China 解決方案為中央教育部門提供學習資料分析,是持續訓練與評估的好幫手。因此,他們得以制定更優異的教學政策與材料,並且透過雲端提供。

智慧型攝影機會擷取學生在課堂的行為,然後 AI 便會分析資料,為學生打造個人化的學習方式:教師可根據學生的需求與性向輕鬆調整教學方法。同時,管理者可以採取目標明確的措施,改善教學品質。

教育科技解決方案的元件

Electronic Schoolbag 解決方案採用 Intel 處理器,包含「雲端教室」體驗三項息息相關的要素。方案的作業方式如下(圖 1)。

  • Educational Resource Cloud 是可以輕鬆取用教學與學習資源的中樞。
  • Learning Preparation AIO(多合一)系統讓教師可開發更引人入勝的課程、監控學生進度,以及從遠端通訊。
  • Electronic Schoolbag 本身透過單一輕量型裝置,即可提供各式各樣的數位學習資源。
「電子書包」解決方案包括雲端資源與工具,供學生、教師與學校使用。
圖 1.「電子書包」解決方案囊括學生、教師與學校的教育資源。(資料來源:神州數碼)

展望未來

Digital China 讓系統整合商更輕鬆即可充分把握新商機。就系統整合商如何透過單一供應商為教育客戶提供新技術、產品與服務而言,Electronic Schoolbag 只是其中一個例子而已。

整體來說,該公司透過 Electronic Schoolbag 獲得了三大優勢:

  • 透過簡化的通訊工具和共享雲端資源系統建立強大的課室合作
  • 透過關於學生表現的可行深入分析改善課程
  • 讓學生可隨時隨地取得高品質的教育資源、資訊與工具

此外,中國持續在教育傾注投資,請試想,一旦每個學生都擁有數位書包,每位教師都能取得集中化教育資源,後勢將會如何。課堂創新的可能性似乎無窮無盡,系統整合商深化客戶關係及拓展業務的機會似乎也是源源不絕。

系統整合商讓廠房擺脫線路糾纏

在製造產業的營運中,一切都是有線的。在現代的工廠內具有長達數英哩的纜線、電線,以及光纖,以連接整個製造環境中的設備。雖然這樣的模式已經延續了數十年,但現在製造商必須要行動化讓他們的企業得以現代化。

而這是個問題,因為製造商長久以來都是保守的風險厭惡份子。當可以延續的運作模式成型,他們便缺少進行改變的動力。如今,企業級的無線解決方案經過強化,可因應嚴苛的環境,為廠房提高生產力並節省數百萬美元。此外,作業技術系統整合商正協助它們完成這項任務。

無線企業

現在已經很難想像不帶行動裝置就踏出門口。不管是在工作場所、在家,還是在移動之間,我們都理所當然地享受行動連線。但在過去,許多企業組織因為安全性與效能方面的考量,不願意部署企業規格的無線網路。

當今的企業級技術,例如 Gigabit Wi-Fi 與分層安全機制,讓無線基礎架構得以遍布「鋪著地毯的」企業,幾乎不需要插入線路。那麼廠房豈有做不到的道理?

製造商也逐漸發現,透過轉型至更智慧、更敏捷的工廠,他們就能在製程資料、監控資產、提高生產力、降低營運成本,以及簡化供應鏈等多種方面擁有更完善的深入見解。

無論是工業 4.0、智慧工廠,或是工業物聯網,無線基礎架構都能顛覆製造業的現狀,讓產業能實現數位轉型。感應器、機器人、無人駕駛車輛,以及其他「物件」的廣泛使用,正在轉變營運的樣貌。

以 Mohawk Industries 為例。這世界上最大的地毯製造商,透過部署有線與無線的網路基礎架構,獲得了可觀成果。短短一年,它就節省了 100 萬美元,並且讓員工生產力提高 12%。

Mohawk 運作著世上最大的塑膠瓶回收設施。他們每年會回收 55 億個塑膠瓶,數量驚人。在北美洲,每四個回收塑膠瓶內,就有一個成為該公司旗下的 EverStrand 地毯原料。

企業需要更準確的深入見解,以滿足降低營運成本並強化效率的目標。為了達到這個目的,他們需要一個方法來簡化並整合一套複雜的專用控制系統:ControlNet、DeviceNet、Data Highway Plus、Modbus,以及 PROFIBUS。但要從廠房收集這些分離的資訊,並使其可用於分析,卻是一場惡夢。

為了解決這些問題,Mohawk 與 Cisco 合作,在整個工廠部署了一致的網路解決方案。此公司運用感應器、IP 攝影機和其他裝置,改造他們在喬治亞州 Summerville 的生產線,其中 Cisco 的工廠無線區域網路解決方案在整個基礎架構中扮演著關鍵的元素。

對 Mohawk 來說,在工廠運用無線連線技術就是左右勝負的重要關鍵。現在,工程團隊可在感應器或機器的現場立刻監控並存取評量指標。這使企業能部署無人駕駛堆高機等新技術,改善生產力與工作人員安全性。

為工業 4.0 打造行動工廠

工廠無線解決方案是 Cisco Connected Factory 平台的關鍵部份,提供經過預先驗證與測試的設計,可立即開始部署程序。結合了一系列的產品與服務,包括存取點 (AP)、無線區域網路控制器 (WLC)、行動服務,以及全面的系統網路管理等。後端與邊緣經過強化的乙太網路交換器,牢牢地將無線網路連接至企業基礎架構。

該解決方案可取得全廠房設備、端點與使用者所產生的大量資料。如振動、電流、粒子,以及濕度等透過無線物聯網感應器所收集的資料,是透過可移動、減少,甚至捨棄資料的 AP 來擷取。

在有線連線的狀況下,相同的程序則是透過乙太網路交換器進行。不受連線方式的影響,資訊可安全地透過聚合式網路傳遞至企業資源規劃 (ERP) 和製造執行系統 (MES) 等應用,以供即時決策運用。

Cisco 製造工業解決方案的 Neil Heller 表示:「與製造現場聯繫的企業規模龐大,公司行號得以借這個機會融合 IT 與 OT 環境。」

更強化的連線與聚合能力

人員與物件不停地持續移動。此解決方案提供隨時隨地的語音與視訊通訊能力。舉例來說,工人利用平板電腦或電話,透過臨時視訊會議,在專家的協助下即可排解設備問題。

Heller 表示:「行動通訊讓工作人力在廠房或世界上任何地方,都能夠視需要執行工作。」「透過改採內建 Wi-Fi 的通訊器,支援 Wi-Fi 的語音實現了取代授權使用手持式付費頻譜與手機費的目標。」

行動服務可連接並追蹤自動引導車輛 (AGV) 和機器人,顛覆生產、處理原料、貨運,以及物流的現況。這些行動裝置具有多種形狀與尺寸,可獨立移動或與人力合作,完成從最單調到最複雜的工作。

位置是關鍵

極致的無線能力可能是以地點為基礎的服務。在所有類型的資產上安裝 Wi-Fi 標籤,主動傳輸由 AP 所擷取到的資訊。

透過 Cisco Mobility Engine,可即時計算資產位置,以最佳化該資產的流程、使用率,以及運作狀態。「您可以真正地改善機器使用率、週期時間、工作人員安全性,以及生產力。相較於某樣東西已知的最後位置,掌握物件當下的位置這件事至關重要。」Heller 表示。

以「人員受傷」狀態為例。在工作人員需要協助時,他們可以按下位於穿戴式 RFID 標籤或行動通訊器上的按鈕,觸發「求救警報」。此警報可判斷工作人員的位置,讓協助人員可立即出發。

工廠無線解決方案區域網路控制器和其他裝置採用 Intel® 技術,能提供所需功能,建立強固、可互通的廠房至企業網路。「Intel 在基礎層級提供的核心處理與技術,讓我們能擁有領先業界的無線產品。」Heller 表示。

運用擴增實境踏入未來

Heller 認為如擴增實境 (AR) 等其他的使用案例,也是擴充工廠無線能力的原因。舉例來說,當出現異常或故障情況時,AR 可讓遠端支援團隊直接看到發生了什麼事。

「比方說,出現了技術人員摸不著頭緒的機器故障。他們就可以戴上擴增實境眼鏡,說出『需要協助,尋找專家。』隨即會觸發虛擬團隊會議,並且邀請能夠解決問題的對象。」Heller 表示。

專家可直接看到正在發生的狀況,並分享文件、影片及指示,甚至在擴增實境畫面上進行註解。這代表技術人員可即時處理問題,讓機器回復運作,避免昂貴的停機時間。

無線連線功能是工廠營運的未來,如今已經問世。向製造商介紹實現這項目標的技術,並且協助安裝與擴充技術,為系統整合商創造了全新的成長機會。凡是大力協助客戶完成無線轉換過程的人,都能迅速在價值鏈節節高升,並且在現在與未來獲得更多業務。

醫療保健物聯網:醫療保健機構和患者的處方

醫療保健機構要操心的事情很多。成本不斷節節攀升,而人員短缺則使醫院陷入困境。35% 的主管表示,相較於 2018 年,2019 年人手短缺的情況更為嚴重。人員的缺乏和成本的增加導致愈來愈多患者對醫療保健服務感到不滿。

許多組織於是向系統整合商(SI)求助,尋求為他們解決難題的技術。但是他們不確定該如何在不中斷的情況下,讓照護團隊的表現更臻完美。那麼系統整合商可如何協助醫療服務供應商克服這些難題,同時為雙方創造新機會?我們觀察到四個常見主題:

患者體驗。患者可以獲得比以往更多的治療選擇和醫師評級等相關資訊,甚至可以比較費用。但是在競爭白熱化的環境中,患者完成這個系統的過程必須盡可能愈順暢愈好。

臨床醫生效率。在工作人員短缺的情況下,照護團隊必須像運轉順暢的機器一樣運作。在 30% 的醫療失當案例中,溝通失敗是一個關鍵因素,因此臨床醫生需要一種有效的資訊分享方式。他們懂得如何提供照護;對於系統整合商及其服務的醫院來說,難處在於如何以不擾人的方式部署讓表現更臻完美的解決方案。

安全性與符合法規隨著醫療物聯網的迅速崛起,安全性已成為業界日益關注的問題。許多舊式技術是患者照護不可或缺的一環。然而。這些連接裝置不具備與電腦或平板電腦相同的功能,並且無法安裝最新、最強大的安全性軟體。而且,不僅是技術本身; 在患者安全方面,人員和流程也至關重要。

營運挑戰。醫療保健 IT 團隊面臨了山窮水盡的窘境。他們雖然有心為臨床醫師提供照護患者所需的工具,但卻往往苦於跟不上技術日新月異的腳步。這個領域格外能彰顯系統整合商的價值。解決方案集合商的專業知識淵博,輕易就能取得尖端技術,因此與他們建立夥伴關係能夠有所助益。

透過夥伴關係進行創新

Cisco 以邊緣到雲端的醫療保健平台為核心,與供應商生態系統攜手改善這些挑戰領域的成果。解決方案的基礎架構基於五個領域:連線能力、行動能力、協同合作、資料中心與安全性 (圖 1)。

廣泛的產品和技術提供了解決方案框架
圖 1. 廣泛的產品和技術提供了解決方案框架。

該架構提供了一個數位框架,可將不同的臨床系統納入其中並融合在一起。另外,該解決方案利用標準化的方法,在這所有領域支援第三方解決方案。

Cisco 全球醫療保健業務解決方案架構師 Marlon Harvey 表示:「我們與專門解決特定業務問題的夥伴合作,賦予醫療保健環境價值。」「舉例來說,為了解決臨床醫師與照護團隊溝通的問題,我們打算與移動性和軟體夥伴合作,讓個人行動裝置能夠存取必要資料。」

醫療保健工作人力效率提高時,能夠為患者提供更理想的體驗。Cisco 透過各式各樣專門的解決方案達成了這項目標,例如簡訊約會提醒、行動型患者報到,以及定位型服務。

遠距醫療解決方案組合可縮短旅程時間,讓患者更方便取得照護。例如,Jabber Guest 可進行視訊諮詢,而臨床人員則可使用 Unified Contact Center Express 管理虛擬候診室。

在臨床醫生方面,Cisco 透過其軟硬體夥伴的協助,簡化了臨床照護團隊與其他部門之間的溝通與協作。例如,在與 Apple 合作下,這兩家公司為科羅拉多州的 Parkview Medical Center 提供了先進的通訊解決方案。

Parkview 先前的系統不穩定,導致掉線和網際網路的連線問題。為了解決這些問題,Cisco 提供了堅實的無線基礎架構,而 Apple 則為 iPhone 和 iPad 的使用者帶來安全性和簡便性。臨床醫師透過條碼掃描傳送藥物清單等重要資訊之後,如今可以輕鬆地穿梭於病房之間。

儘管 Parkview 向來以錯誤率低自豪,但根據 Cisco 與 Apple 解決方案建立的新系統,有助他們將用藥錯誤減少了 60% 以上 (影片 1)。

影片 1。Parkview Medical Center 解決方案的部署與成果。

保護患者資料

在資料與系統的安全性方面,網路攻擊的發展速度與新技術一樣快,而檢查網路漏洞則使許多醫院管理行政人員無法安心入睡。

Cisco 協助醫療保健機構增強其安全性。以 Norfolk and Suffolk NHS Foundation Trust 為例。作為精神健康組織,它需要確保所有位置的最終使用者有一致的安全性。在該信託機構特別敏感的環境中,必須在保持機密性的同時有效地識別和應對各種威脅。

該基金會使用 Cisco Umbrella 雲端安全機制和防火牆,以更深入了解各種新興威脅。它能夠快速識別和封鎖威脅,並透過自動執行解除封鎖網站之類的工作,為員工提供更順暢的體驗。

在一個案例中,網路釣魚攻擊將該信託機構作為目標。Umbrella 在 10 分鐘內,便偵測到異常活動並封鎖了虛假 URL,阻止 80 位使用者進行存取。得益於身處雲端,它還可以發現受此漏洞影響的遠端工作者,進而保護所有位置的敏感資料。

增強成果

Cisco Healthcare 在整個解決方案基礎架構中均依賴 Intel® 技術。Harvey 將團隊的成功歸功於 Intel。他表示:「沒有與 Intel 合作,我們的網路與其他平台無法創新。」「我們傳遞資訊的方式既可靠又穩定,因此幾乎將 Intel 的存在視為理所當然。」

出色的醫療保健取決於連結一切元素,包括裝置、資料、臨床醫生、患者和護理人員。而出色的患者治療成果需要個人化的照護、簡化的協作與最佳化的業務營運。除此之外,資料與裝置還要安全並符合法規。Cisco 的解決方案及深諳解決中問題的系統整合商,正在實現這項目標。

個案研究:NASCAR 引擎與 AI 和 ML 一同奔馳

在 NASCAR 賽車世界中,分秒必爭。不只比賽分秒必爭,高效能引擎的開發與測試也不例外。

思考工業資產維護應用所需要的精確度時,不妨向 NASCAR 工程師借鏡。對於為這類應用提供服務的製造商與系統整合商(SI)來說,將昂貴機器的操作與維護自動化,不僅能大幅提高生產力,還能大量縮短工廠的停機時間。

NASCAR 針對合法賽車引擎的尺寸與規格制定嚴格的規定。儘管如此,為了在發力區域、扭力等方面締造些許優勢,幾乎每具引擎都是從頭打造。這項工程講求時間與資源,一具引擎動輒要價 250,000 美元。

有鑑於費用高昂,加上引擎故障的危險不容小覷,NASCAR 團隊在引擎上賽道前無不竭盡全力測試。測試工程師為了偵查零件退化、微小的結構損壞,以及其他可能的故障原因,會盡量讓這些系統展現物理極限。

借助這種「鑑識證據」,賽車團隊能夠了解如何運作引擎最能減少故障,並在必要時採用更耐用的零件重新打造部分引擎。然而,為了擷取這類資料,意味著必須以毫秒之差搶在災難性故障發生前停止測試程序。

多年來,這類程序幾乎完全仰賴人工。不過,有個賽車團隊正在利用 IoT 邊緣演算擷取資料、分析資料,並盡可能在最後一刻結束測試,助測試工程師一臂之力。

真實世界模擬

這個團隊採用某個名為動力計或測力計的系統測試引擎。動力計會同時測量引擎 RPM 和扭力,深入分析引擎的動力、引擎管理控制器的校準,或就此案例來說,則是燃燒行為(影片 1)。

影片 1。使用測力計計算大致效能。(資料來源:Hubner Enterprises

1000 匹馬力的電動馬達連接至引擎與測力計測試台。這個馬達可用於運轉整具引擎,也可以在閥門組件這類元件執行個別單元測試。

接著便可用取自 Daytona 500 這類比賽的真實世界遙測資料來控制測試。又或者,可以在某段期間將 RPM 調高、調低或設定在某個預先定義的層級,讓引擎或零件運轉到極限。

充分測試電池後,賽車團隊的工程師往往會刻意將引擎測試到毀壞邊緣。針對燃燒行為及其產生的鑑識證據進行測試時,測試台會置於附防彈玻璃的爆炸室中,以免工程師在引擎爆炸時受傷。

在傳統測試環境中,技術高超的工程師會監控這些數位樣本,同時傾聽引擎噪音的細微變化,因為這可能代表即將爆炸。測試工程師通常只有 1.5 秒的時間能識別並回應這類變化,也就是按下停止開關,避免引擎毀於一旦。

測試中的引擎若依舊保持原樣,工程師便可解構引擎、尋找證據並嘗試修正問題。如果他們無法及時停下引擎,這類資訊絕大多數將付之一炬。

AI 與 ML 自動化

自動化狀態監測 (CM) 因為能即時蒐集並分析龐大的資料,因此在這類情況下最能發揮效用。CM 系統會混合各種來源的測試台資料,例如流量、壓力、溫度、振動和聲響感應器。此外,系統只要清除噪音或插入缺少的數值,也可以清除感應器資料。

不過,NASCAR 工程師這類領域專家使用自動化的 CM 系統開發人工智慧 (AI) 和機器學習模型時,情況就更有意思了。這類模型經過訓練,能夠了解感應器讀數在機器性能及潛在故障方面的預測。如果符合若干因素,CM 系統便能以更準確一致的方式警告工程師,進而立即關閉引擎或甚至是觸發自動化的關閉開關。

為了協助測試程序自動化,NASCAR 工程師需要高效能的平台。不過,最終解決方案必須精簡耐用,才能在車庫環境中完好如初。

該團隊選用 ADLINK Technology 出品的 MCM-100 Machine Condition Monitoring Edge Platform (1)。這套系統不僅符合團隊嚴苛的環境要求,且能在一小時內於賽車團隊車庫安裝妥當並開始採樣資料。

MCM 結合了智慧型攝影機和 ADLINK Edge 軟體,團隊得以運用機器學習並可靠地診斷問題、瞭解失效模式,進而避免引擎受損。舉例來說,解決方案讓裝置得以從監測振動與音洩的裝置和感測器,以即時安全的方式串流資料。接著資料會在邊緣彙整。

MCM-100 狀態監測硬體箱的圖片。
圖 1. MCM-100 機器狀態監控邊緣平台。(資料來源:ADLINK Technology, Inc.

它搭載 Intel Atom® x7-E3950 處理器,支援四個通道的 24 位元 128 kS/s 同步資料採樣,符合機器振動測量的規格。它提供了邊緣式的資料擷取、分析及特定領域演算法的執行,可即時監控引擎測試台。

在全新的設置中,乙太網路纜線從爆炸室的測試台拉出來、接上另一個系統,然後連接到 MCM-100。這個中間系統也連接賽車團隊的 Wi-Fi 網路,如此一來便能將測試資料匯入雲端以供儲存及回顧分析之用。

不過真實的數值位於邊緣,在邊緣即時產生和分析資料,能加快分析與行動速度。預先安裝於 MCM-100 的 ADLINK Edge 軟體是實現這項成果的推手。

在 MCM-100 之前,團隊監控感應器使用的是 SCADA 系統。不過舊設備絲毫沒有拆卸和汰換的必要。ADLINK Edge 軟體會整合現有和新裝置的資料。這套系統採用資料分散式服務 (DDS) 網路中介軟體,有助於釋放互不相通架構中的資料,這樣一來資料就能即時用於高效引擎測試這類的應用程式。

工欲善其事,必先利其器

請注意,本文介紹的解決方案無法取代測試工程師,反倒是得仰賴工程師的專業知識才能獲得最佳結果。因此,這套系統可偵測警告信號,並且以勝過人類的速度回應,進而協助保護投資,將更優異的引擎推向賽道。

ADLINK 全球事業夥伴的現場技術長 Joe Speed 表示:「我們的工作主要著眼於增強人類的能力,帶給他們更強大的工具。」

另外,這些工具還能拓展系統整合商的業務。有了 MCM-100 這類解決方案,精明的系統整合商便能用「機器維護即服務」的商業模式,透過新方式接洽客戶,並且拉長接洽期間。

提高解決方案集合商可締造的價值,包括物聯網教育、技術本身,以及可靠的合作夥伴網路,而系統整合商則可獲得充分利用此等重要商機所需要的一切資源。

以這個 NASCAR 賽車團隊來說,結合領域專家、AI 和機器學習,有助於引擎創造前所未見的速度。這個作法也有助於系統整合商成為贏家。

零售分析將資料轉換為洞察

零售業競爭激烈,而資料驅動的企業則具有優勢。商店分析正成為零售商營運策略中不可或缺的一環,可以提供洞察,協助開發更有智慧的策略並提升營收。合適的技術堆疊代表了倖存與繁茂發展之間的差異。而核心自然是消費者。

零售最重要的就是滿足客戶的需求及慾望。現今的客戶說走就走,能輕而易舉地把生意轉給別的合作夥伴。想要滿足他們的需求及慾望,肯定少不了要收集與分析資料,以更清楚瞭解購物者的行為模式。

儘管 Apple 和 Amazon 這類的大型零售商可以運用先進的商業智慧,但論及部署及利用技術時,為他們提供服務的大部分商店和系統整合商能力卻有所落差。

「零售商傾向認為只有自己最瞭解這一行,」物聯網技術的全球領導者 Advantech Co., Ltd. 的 iCity Services Europe 主管 Styrbjörn Torbacke 表示。「其中欠缺的,我稱之為資料普及化。這個時候,資料分析不該只駐留總部,而應立即部署至可以對資訊採取行動的營運團隊。」

破除零售資料的孤島

光是使用技術收集資料還不夠;零售商必須將資料整合、比較和相互串連,以從資訊轉變為能改善營運的洞察。

「如果只有一套資料集,您的瞭解便岌岌可危,」Torbacke 表示。「只有著手從多重來源收集資料,您才可以比較各個資料集、把洞察結合為有意義的叢集,將事件相互串聯,以獲得更深入的瞭解。」

舉例來說,有間商店開在沒有遮棚的公車站牌旁邊。下雨天可能會有大量人潮湧進店內,但他們不見得會掏錢購物。在這個情況下,顧客流量的資料不足以提供完整的資訊。全方位的資料需要來自邊緣到雲端系統的多重資料點,例如 Advantech UShop+ Store Business Intelligence Solution影片 1)。

影片 1。全面的零售分析協助商店營運最佳化。(資料來源:Advantech

物聯網裝置掌握了零售洞察的金鑰

UShop+ 整合了 2D 和 3D 視訊技術與 POS 交易資料。各種感應器將資訊集中至一個中央存放庫,既可於內部部署,也可作為 Azure 雲端型解決方案(圖 1)。

Ushop+ 解決方案產品元素與圖表
圖 1. 邊緣的零售資料分析透過雲端型系統來共享資料驅動的洞察。(資料來源:Advantech

系統在全店上下搭載 Intel® 處理器的裝置上運行,從這些和其他資料來源連接並擷取資訊,以提供更完整的全貌。為了遵循隱私權法規,UShop+ 可偵測購物者的特性,卻又不會擷取個人資訊。

軟體堆疊包括流量分析及熱區圖技術,可讓零售商深入瞭解消費者在高流量或低流量期間的移動、購物與購買趨勢。這些資訊可與 POS 銷售資料相互結合,以便即時評估商店的 KPI 效能。

舉例來說,關鍵洞察包括分區熱點或駐足時間。「分區熱點顯示顧客在店裡的哪些區域駐足,」Torbacke 表示。「 駐足時間透露人們在某個特定區域駐足多久才移動到下個點,以及在哪裡只是經過而未停留。這些資訊可用於最佳化商品陳列或調整定價策略。」

將洞察化為行動

一家歐洲主要的食品零售商採用 UShop+ 以協助促進銷售並改善營運狀況。此項解決方案在每個商店使用私人雲端,配備邊緣伺服器,並利用 Advantech 攝影機的人數統計功能。

商店也將環境監測感應器納入平台。「空氣品質是當地的一大關注焦點,」Torbacke 表示。「我們將 Ushop+ 整合至建築管理系統,可以在需要時加快通風與風扇的速度。」

這項解決方案也連結至互動數位招牌。「根據收集而來的資料,招牌可為顧客帶來特定訊息,以提升購物體驗,」Torbacke 表示。「也可以為特定促銷活動或產品行銷。」

零售資料分析為 SI 開啟機會的大門

UShop+ 等解決方案為系統整合商帶來良機,以為客戶提供更佳的服務。雖然 SI 的業務模式一般以專案為主,但此解決方案可藉由資料分析提供新的營收來源。

因此,與客戶的討論也將不同以往。如果你販售的只有硬體,重點就在於:「價格多少?可以多快交貨?」但是提供資料洞察,可讓 SI 掌控創造價值的活動。

「舉例來說,和僅僅安裝數位貨架邊緣標相比,驅動洞察的能力可提升 SI 在價值鏈上的位置,」Torbacke 說。「瞭解軟體驅動價值的整合商具有優勢。」

雖然購物者說走就走,但零售商要以營運結果為目標。可引導客戶走向轉型之旅的 SI,不僅幫助他們回應顧客的需求。科技協助所有人在全新的零售環境中成長茁壯,而 SI 也在其中占有一席之地。

透過 AI 技術影片分析,讓城市更加宜居

雖然視訊式保全系統已經廣泛使用,但是直到最近,這種系統的效果仍是時好時壞。舉例來說,當有人穿越安全邊界時,地主或屋主通常會收到警報,但是動物也非常容易絆到這些感應器。因此,作業員通常必需對誤報狀況進行分類—並且手動搜尋數小時的錄影檔案—才能找到重要的內容。

但是 ,AI 支援的影片分析功能正在改變這一切。這種邊緣到雲端的系統能透過複雜的深度學習演算法來觀看和分析影片、過濾噪音,並在需要採取行動時即時通知作業員。

因此,保全人員能夠做好準備,並在有人進入時立即應對有效警報。保全人員將能執行更重要的任務(例如與客戶互動),而不是花費數小時「環顧」建築或土地。

但是,提升安全性只是這項新技術的好處之一。透過邊緣處理與限制識別個人身份,這項技術的設計也能確保負責任地使用監視器影片。

善用影片的威力

相較於由人類觀看,甚至是傳統的電腦視覺,AI 支援的影片分析的主要優勢是準確性的提升。以車牌識別用例來說明:數字和字元可能是垂直或水平,而顏色、大小、符號等因州或國家/地區而異。

根據 AI 影片分析解決方案供應商 Uncanny Vision 的銷售副總裁 Prush Palanichamy 的說法,在這種情況下,傳統的電腦視覺系統無法提供超過 40-50% 的準確度。這樣的效能會使得系統毫無作用。

相較之下,Uncanny 的 AI-based 支援視覺系統能確保 95% 的準確度。根據 Uncanny Vision 的聯合創始人 Navanee Sundaramoorthy 的說法,這時候系統才能真正派上用場。但是,針對特定場合進行訓練後,可以進一步提高這個數字,達到 97% 或 98%。「然後,系統將變得簡單好上手且效果卓越,客戶不會想回頭使用早期的方法,」他表示。

但是,這種準確度在收集個人身份資訊上毫無作用。相反地,系統根本不在意人臉或車牌。系統甚至很少會儲存影像,更別說是發送到雲端了,因為這對城市和企業來說成本太高了。

相反地,Uncanny 會在邊緣將影片轉換為中繼資料。在本機處理影片代表只需要將幾千 kb 的資料發送到雲端進行分析,這也是自動生成警報的基礎。透過這種方式,客戶既能省錢,也不會為了保護機密資訊而困擾。

AI 支援的視覺系統擁有無限的應用方式

邊緣的小型嵌入式處理器上搭載的 Intel® OpenVINO 工具組,能夠實現建構客製化框架的處理。事實上,根據 Sundaramoorthy 的說法,OpenVINO 最佳化將效能提升了四到八倍。這表示系統能以每秒 30 到 40 幀的速度處理影片,而非每秒 10 幀,並且可以用於大量的應用中(例如高速公路交通監控),如果沒有這樣的加速效果就不可能實現。

這些應用方式(無論大或小)都在不斷改善公共和私人生活。舉例來說,某些服務供應商 (SP) 已經在使用 Uncanny 的解決方案,在他們已經提供高頻寬連線功能的城市中提供額外的價值。

在 Uncanny 的協助下,SP 可以將城市現有的 CCTV 攝影機轉換為具成本效益的視覺感應器,這種系統的分析能力可以改善娛樂場所、辦公大樓與交通樞紐的營運和美感。

但更重要的是,透過當下狀況的資料即時規劃交通活動將能提升道路安全,不需要再參考 10 年前的交通調查問卷了。Sundaramoorthy 指出,由於疫情改變了我們的生活、工作和旅行方式,即時分析如今更加重要。「許多城市的交通模式經歷了極其巨大的變化,」他說,「歷史資料幾乎毫無用處。」

掌握最新狀況的唯一方法,就是是持續確認最新的相關指標:路上車輛、行人和自行車騎士的數量,以及他們的位置、方向和速度。這就是 Uncanny 交通分析用例的動力,此系統附有一個儀表板,能夠提供城市必需知道的一切資訊。

AI 支援的影片分析也能夠確保高速公路的安全。例如,美國運輸部正在使用 Uncanny 的解決方案,告知卡車司機可以在哪找到空的過夜停車位。所以,他們不需要再停在路邊,危害自己和其他司機的安全,他們可以在有需要時隨時停車,無需浪費時間和汽油來尋找停車位。

系統整合商的全新機會

Uncanny 讓城市和組織能夠輕鬆地將保全攝影機轉換成智慧視覺感應器。通常,本地系統整合商 (SI) 會負責安裝系統,不需要任何 AI 專業知識就能成功部署。

「 知道如何安裝 CCTV 攝影機,就能安裝我們的系統,」Sundaramoorthy 表示。Uncanny 與 Lenovo、Asus 和 Ingram Micro 在內的多間公司合作,這些公司又會將 Uncanny 軟體載入搭載 Intel® 處理器的系統上。剩下的步驟就只有將 CCTV 攝影機連接到這些智慧盒子上。

代表這項技術對於 SI 來說也是一大福音。除了他們的特定領域專業知識外,現在他們也可以為客戶提供訂閱型攝影機加分析服務。這種更高價值的產品能夠作為一個全新穩定的收入來源,提高 SI 對客戶的價值,並協助企業移轉至更具競爭力的商業模式。

AI 支援的影片分析系統優勢能夠全方位擴展。為使用者提供增強的效能。為組織節省時間、金錢和人力等資源。並為其他人提供更良好的生活品質。在一項革命性技術中,任何優點都應該妥善把握利用,不能放過。

物聯網系統整合商主宰新市場

過去,最佳實務是成功的萬靈丹,但如今緊抓最佳實務不放,其實反倒成了失敗的捷徑。企業必須擁抱改變,才能在當今的市場競爭。物聯網連結作業與資訊技術,拓展了可能性的範圍,讓大環境徹底改變。與其尋找一勞永逸的系統,企業反倒需要智慧型解決方案。

系統整合商如果不充分利用物聯網帶來的新機會,可能會與商機失之交臂。系統整合商必須拋開銷售、整合以及維修技術元件的傳統商業模式,解決更廣泛的商業挑戰,才能加入新市場的行列。他們必須成為解決方案整合商。

實現這項轉變需要供應商、產品、解決方案和物流「村」。然而,系統整合商多半缺乏為客戶提供理想轉型解決方案的資源與基礎架構。幸好,他們並不孤單。系統整合商可以向解決方案聚合商求助,以大規模的方式提供這些功能,以創新的技術協助他們更充分地滿足客戶瞬息萬變的業務需求。

集合商不僅是代理商。這類增值型合作夥伴為系統整合商提供了物聯網空間的深度知識,集結各種供應商以及許多商業服務所有的必要技術,以經實證的特定使用案例解決方案,滿足系統整合商的需求。

「終端使用者可能無法確切瞭解自己的困難處,或者就算瞭解,或許也不知道該如何克服。」Intel® 解決方案集合商 Synnex Technology International Corp. 產品管理 – 元件與儲存副總裁 Matthew Dyenson 表示。「整合商的系統或許多,卻可能不符合新市場的需求。物聯網解決方案模糊了 IT 與作業之間的界限,在這方面,合商擁有強大的全球網路,有機會成為一般使用者的代言人。」

為物聯網專案尋求協助

系統整合商可以善用聚合商豐富的技術能力知識和利基專業拓展業務,爭取並贏得新專案。舉例來說,Synnex 最近曾協助某系統整合商,為有意改善與學生互動的學區,更換及更新過時的投影機技術。

先前的技術需要學生與教師透過觸控或手寫筆,在互動式白板上作業。但是該解決方案日益老舊,使得學區受限,無法為學生做好迎接現代世界的準備。過時的技術已經不在保固範圍內,而且投影機不是太模糊,就是完全缺少可以正常運作的燈泡。此外,這項技術的觸控和手寫筆功能並不穩定,使得教師很難維持學生的注意力與興趣。

Synnex 與 SI 合作,建立更現代化且互動能力更強的解決方案。有了全新的可攜式 NEC 投影機,教師不再受到互動式白板限制,能夠在教室更自由地移動與互動。螢幕變亮可確保學生順利瞭解簡報內容,而教師則可輕輕鬆鬆傳遞訊息。

實施管理員網路型的控制與資產管理系統之後,學區透過中央主控台就能查看好幾台投影機,提早發現是否有任何投影機需要更換新的燈泡,或者需要額外保養。最後,學區更換並更新了四所學校內的 90 台投影機,還添購了兩台可攜式投影機,而且並未超出預算。

為解決方案搭配服務

不過學校解決方案只是其中一個例子而已。Synnex 與系統整合商在各項市場與產業領域(影片 1)攜手合作,以醫療保健為例,它已協助將患者從掛號到領藥的就醫流程自動化,再以製造業為例,則是建立了可擴充的無線架構,協助管理人員加速作出決策。另外,Synnex 還提供部署服務,確保成功準時交付解決方案。

影片 1. Synnex 與合作夥伴和製造商攜手合作,在各種市場與產業提供創新的技術解決方案與服務。(資料來源:Synnex

視系統整合商的需求而定,集合商提供市場現成可用的解決方案只是第一步。許多聚合商還提供有助於業務成長的工具,例如配送、物流和財物支援。

Synnex ServiceSolv 是 Intel 偏好的全球服務專案:

  • 執行現場評估
  • 配置、安裝與支援物聯網裝置
  • 在美國等 180 多個國家提供現場服務能力
  • 遵守 OSHA 以及國際與區域安全標準
  • 為每項服務活動指派專案管理員
  • 根據定義的標準服務或自訂的 SOW 排程及協調
  • 提供通過認證的工程師
  • 整合適用於低成本部署現場安裝的設施
  • 回報服務程序的每個步驟

Dyenson 表示:「Synnex 能為上游和下游的合作夥伴提供服務生態系統。」「除了業務參與和財務支援,我們也能成為倉儲和物流的夥伴。」

提供專業物流服務的聚合商可,不僅能協助系統整合商善用新技術,還能引領他們邁向全新地理位置的市場,拓展業務。舉例來說,Synnex 結合其核心優勢,協助客戶縮短上市時間並強化供應鏈連結。

聚合商在物聯網創新方面領先群倫

聚合商必須走在技術的尖端,才能成為強大的合作夥伴。Synnex 是 Intel 在北美首屈一指的大量代理商,能夠以獨一無二的方式取得最新的解決方案,包括 Intel® Market Ready Solution (Intel® MRS) 與 Intel® RFP Ready Kit (Intel® RRK) 的組合。

這些經 Intel 驗證的物聯網解決方案,為服務當地市場合作夥伴提供了處方。透過與本地系統整合商和 ISV 合作,所有現有的解決方案都能進行分解、強化及改造,以符合當地法規,解決特定難題。另外,Synnex 提供了廣泛的輔助產品與服務組合,可協助系統整合商迅速擴大服務,滿足客戶需求。

Dyenson 表示:「Synnex 不僅銷售完整的解決方案,我們還能向市場推出新技術和方案。」「我們為想要建置最佳解決方案的系統整合,在一次購足的體驗中提供所有必要元素。」

進階互聯加速 5G MEC 線路速率

即時娛樂活動與運動賽事的主辦單位,一直以來都在尋找更能令觀眾和粉絲身歷其境的虛擬體驗。5G 將會是實現這個目標的一大關鍵,但是在此之前,我們必須建立新的網路基礎架構。

很多時候,這樣的新基礎架構會以多接取邊緣運算(MEC)為基礎。MEC 是一種 ETSI 標準,能將網路、運算、儲存、安全防護與其他資源移到更接近邊緣的位置。由於 5G 要求的頻寬較上一代大幅增加,具備即時無線訊息存取網路資訊能力的 MEC,勢必能提供延遲低於任何同級雲端處理程序的服務。

MEC 架構的關鍵優勢,在於能免除邊緣應用程式對於遠端雲端或資料中心的依賴,並在過程中減少延遲、改善高頻寬應用程式效能,並盡量壓低資料傳輸成本。網路平台供應商 AEWIN Technologies 的行銷主管 Benjamin Wang 表示,MEC 能夠節省的成本絕對不僅止於此。

Wang 說:「MEC 的定位非常接近 5G 的基礎核心。只要系統夠強大,就能直接將 5G DU(分散式單元)與 MEC 堆疊整合。這樣一來,就能降低網路基礎架構的需求,節省金費。」

I/O 密集:提升邊緣網路啟用的互聯

話說回來,這些「夠強大」的系統到底是怎樣的系統,與傳統的網路設備又有何差異,能滿足 5G MEC 的需求?

由於 MEC 設備必須提供等同於小型資料中心的運算能力,AEWIN Technologies SCB-1932 網路設備這類多核心的多處理器系統已是不可或缺。該款 AEWIN 裝置能在電信伺服器機架中與其他平台搭配使用,可支援最多 40 個 CPU 核心之雙第 3 代 Intel® Xeon® 可擴充處理器(原名 Ice Lake-SP)。

但是由於 MEC 平台上的資料在 5G vRAN 工作負載或虛擬網路功能(例如防火牆、整合器、路由器)之間大量傳遞,效能瓶頸通常並非處理效能。一般而言,在共享虛擬工作負載的處理器和/或執行互相依存的程序及應用程式的處理器之間傳遞訊息時,所用的晶片與晶片、機架與機架之間的互聯,才是真正的瓶頸。

2017 年之前,Intel® QuickPath Interconnect(Intel® QPI)都是用來在多處理器系統的插槽之間傳遞資料。然而,現今的每秒 100 Gigabit 乙太網路(GbE)和更快的模組,很快就會佔滿 QPI 的可用頻寬。因此,市面上出現了「I/O 密集」的系統,讓異物資料在抵達處理器之前,先受介面限制擠壓,藉此增加延遲。

為了回應這項趨勢,Intel 處理器微架構,配備升級的插槽對插槽介面, 稱為 Intel® Ultra-Path Interconnect(Intel® UPI)。其低延遲、符合快取條件的記憶體 UPI,幾乎將 QPI 速度加至 11.2 GTps,或全雙頻寬 41.6 GBps。

但是 Intel UPI 只解決了晶片對晶片的資料傳輸問題,無法處理板架對板架或機架對機架的通訊問題。而每通道支援約 16 GTps 傳輸量的 PCI Express((PCIe)4.0 正能彌補這個缺口。將技術調整至符合其速度後,Intel 從 2020 年開始將 PCIe 4.0 納入第 3 代 Xeon 可擴充處理器等產品的設計。

因此,SCB-1932 這類系統中的資料,可以傳送至八個前端存取擴充槽中的任何一個,用於外掛 NVMe 儲存、應用程式特定加速器,或 PCIe Gen 4 的網路擴充模組(圖 1)。平台的 8 個 PCIe 4.0 x8 通道,能以 100 Gbps 的速度將資料傳輸至這些模組。

AEWIN PCI Express 硬體
圖 1. PCI Express Gen 4 支援讓 AEWIN SCB-1932 能夠以最高 100 Gbps 的速度,與網路擴充模組通訊。(來源:AEWIN Technologies)

這些現代介面使 SCB-1932 這類系統得以跟上 MEC 部署的要求,藉此為安全防護、影片處理等高需求的應用程式提供接近線路速率的效能。

由下而上的演變:確保資料持續流動

5G 效能提升不僅適用於一般消費者:現在無論是公司行號、體育場、醫學中心還是生產廠房,都開始採用低延遲的配置,來支援新的應用程式與服務。使用案例包括高速影片串流、擴增和虛擬實境,以及即時生物特徵辨識。這些應用都讓生活變得更有效率、更輕鬆,但也全都需要全新層級的邊緣網路效能才能實現。

隨著 MEC 逐漸普及,只要 SCB-1932 這些設備能保持低延遲的資料流動,我們應該會持續看到這類和更多新應用程式類型出現。從處理器介面這種最基本的連線技術開始,由下而上帶來改變。