实现边缘的

因为近期人工智能的发展,工业应用变得越来越精密复杂。“自从 ChatGPT 问世以来,我们看到越来越多依赖生成式 AI 的用例 – 包括自主化机器人、增强现实、智能摄像头等,” AAEON 董事会高级产品销售经理 Steven Shi 说道。这家公司是智能物联网解决方案的头部供应商

但对 AI 越来越多的依赖也带来了一系列挑战。首先,由 AI 支持的解决方案用于实时操作,必须跨多个系统运行,要求最低的延迟率,而云无法做到这一点。因此越来越多的数据处理被转移到了边缘。

但现有边缘硬件无法提供工业级 AI 自动化运营所需的性能和吞吐量,所以组织就需要采用新的边缘硬件。

工业级边缘优先硬件设计剖析

要满足今天工业应用的需求,工业级边缘系统必须在小尺寸中提供卓越的性能,在恶劣的环境中以低功耗运行,并支持时间敏感网络 (TSN)。

TSN 是一项行业标准,可通过以太网实现确定性通信,从而实现远距离系统的精确实时协调。这在行业自动化环境中十分重要,因为它尤其需要精确地计算时间。

幸运的是,像 AAEON 这样的公司专研工业自动化硬件,在提供高性能、高效率和耐热性的产品方面有多年经验。例如,AAEON 的 COM-RAPC6NanoCOM-RAP 模块化计算机,保持了这一趋势。

“因为我们关注的是边缘,空间有时候也是一个挑战,” Shi 说。“这也是为什么 AAEON 在紧凑型设计如 COM Express Mini 上,花了大量精力。”

两套系统都按照 COM Express 标准进行设计,都具有紧凑外型,且能效高。NanoCOM-RAP 也可以提供宽电压输入,从而更高效地管理功率波动。

每个模块均采用第 13 代英特尔® 酷睿 处理器。这些处理器专为边缘用例提供高能效、最佳性能而打造,采用灵活的混合架构,具备硬件支持的 AI 加速、多任务处理和并发工作负载。

AAEON 的两个模块设计适用于严苛环境,并通过了一项特殊的被称为宽温保障服务 (WiTAS) 流程的测试。

“与一些 AAEON 的主板和模块一样,COM-RAPC6 和 NanoCOM-RAP 都通过了 WiTAS 测试,” Shi 说。“我们使用了非常严格的质量控制流程,确保他们可以在 40°C 至 85°C 的温度范围内运行。”

COM-RAPC6 和 NanoCOM-RAP 提供 2.5 千兆位以太网,支持 TSN。COM-RAPC6 和 NanoCOM-RAP 包含独立的 TPM,增强了安全性。此外,它们还配备了高速 PCIe 接口,支持通过载板进行 PCIe 扩展。这样,我们可以通过在载板上加入 PCIe 接口来纳入更多的附加组件,如 AI 加速器卡。

AAEON 还提供 Q-Service 技术,这是一款技术服务计划,利用其工程专业知识帮助客户更快地上市产品。这包括支持设计和调试,以及提供软件支持和 BIOS 定制。最后,我们在 AAEON Hi-Safe 中为 UI 开发和设备监控提供了用户友好的接口。

构建更为智能的工业边缘

AAEON 已经创建了一个全新的产品线,将利用第 14 代英特尔® 酷睿 Ultra 处理器,为嵌入式和工业制造商提供更多优势。与前代产品相比,第 14 代处理器的能效更高,包含了先进的 GPU 和嵌入式神经处理单元 (NPU),用于 AI 加速并支持高速 WiFi 6E。

“围绕这些处理器构建的系统将能够更好地处理边缘带来的环境挑战和资源需求。我坚信这将为边缘硬件的能力带来全新的可能,” Shi 表示。

AAEON 产品经理 David Huang 表示,新处理器的最重要的功能是嵌入式 NPU。“展望未来,我认为 AI 驱动的硬件将和手机或计算机一样无处不在。嵌入式的 Wi-Fi 6E 功能将在未来三到五年内为我们的设计带来巨大裨益,”他说。

展望工业自动化的未来

AAEON 认为未来对于边缘 AI 的需求将持续增长。在与日俱增的数据处理需求下,拥有板载 AI 加速功能的硬件将变得日益重要。对此,AAEON 早已做好准备。

“我们预见到了物联网的到来,而未来将出现一个由人工智能定义的时代,” Huang 说道。“因此从 2016 年起,我们就专注于创造高性能的小尺寸外型嵌入式产品。这样,我们的客户能够进行必要的边缘处理,支持如计算机视觉和自主移动机器人等应用——我们计划继续在这条道路上前进。”

对于想要解决 AI 驱动的边缘自动化相关挑战的组织,COM-RAPC6 和 NanoCOM-RAP 等 COM Express 模块提供了所需的性能、能效和网络吞吐量。在 AAEON 这样的供应商的帮助下部署这些硬件,可以帮助企业做好准备,在现在和未来都能最大程度利用 AI 带来的优势。

 

本文由 insight.tech 的编务总监 Christina Cardoza 编辑。

利用超融合基础设施和 AI 保护边缘安全

分布式基础设施的扩展从根本上改变了网络安全格局。数据生成和处理日益向边缘转移。结果,由于新兴威胁的复杂性和规模不断升级,传统的集中式安全措施已不够有效。

为了应对这些不断变化的需求,超融合基础设施正在超越传统数据中心的界限。这种超越需要采用能够提供数据中心级性能、同时又能承受边缘位置环境挑战的硬件。

“边缘环境的动态性和多变性需要一种新的更具适应性和智能性的安全方法”,嵌入式计算技术领导者 Kontron产品线经理 Stéphane Duburre 解释说。他以最新的英特尔® 至强® 处理器和英特尔锐炫 GPU 为例。“这些先进的处理器支持实时边缘 AI 安全分析,这对于在恶劣边缘环境中提供数据保护和业务连续性至关重要。”

让网络边缘环境更加复杂的是,工业环境内的通信正在向时效性网络 (TSN) 转变,这种网络支持在标准以太网上进行确定性信息传递。这一进步促进了 OT 和 IT 网络的无缝集成。但这也扩大了安全威胁的攻击面,因而需要更复杂、更强大的安全方法。

适应新的边缘 AI 安全需求

为了应对这些不断变化的需求,Kontron 开发了高性能多边缘平台 ME1310。在恶劣环境下,其他设备可能会出现故障,而 ME1310 凭借能够适应 -40°C 至 65°C 温度的 22 核英特尔至强处理器,仍能表现出色。“即使在波动或极端条件下,它也能维持性能”,Duburre 指出。

当需要更高性能时,ME1310 可以容纳两个 PCIe Gen 4 加速器,包括用于 AI 加速的英特尔锐炫 GPU。这种适应性使处理能力和速度显著提升,这对于需要密集计算和实时数据处理的应用至关重要。

在需要高带宽分组处理的应用中,该平台的集成硬件可提供高达 20 万兆带宽的 HAL2 和 HAL3 交换以太网。ME1310 支持 TSN 网络的精确时间协议 (PTP),可促进确定性网络中的数据传输,确保在日益集成的 OT 和 IT 环境中保持安全性。

通过应对这些挑战,ME1310 提供了一个紧凑、多功能的解决方案,将数据中心级的功能带到网络边缘,使组织能够以增强的运营安全性和效率来应对现代网络环境的复杂性。 

AI 在网络边缘的作用

ME1310 这样的超融合平台为边缘 AI 安全的变革作用奠定了基础。凭借实时学习并适应网络活动的能力,AI 开启了一种全新的动态防御模式,能够对新兴威胁做出即时、自主的响应。根据 Duburre 的说法,通过持续分析数据,AI 显著提升了对不断变化的威胁行为的理解和缓解能力,从而加强了整体安全措施。

为了使 AI 发挥最大效能,必须将其直接部署在网络边缘。这可以显著降低延迟,并减少对集中式数据中心的依赖,这对于在安全举足轻重的环境中及时做出决策至关重要。

但是,在网络边缘部署 AI 会带来不同于传统数据中心环境的独特网络安全挑战。其中包括对数据隐私的担忧加剧、安全设备和网络基础设施的漏洞增加,以及在分散和多样化的边缘位置管理安全协议的复杂性提高。

但是“英特尔锐炫 GPU 与英特尔至强 D 处理器的集成实现了强大的边缘 AI 安全功能”,Duburre 解释说。这使得在边缘进行高级数据分析和实时加密及解密成为可能。

例如,在制造环境中,ME1310 可以使用 AI 来检测和响应操作异常。Duburre 详细介绍说,“这些功能使我们能够立即分析意外停机或异常机器行为以确定其原因,无论是潜在的网络攻击还是机械故障。”

边缘 AI 安全的未来

展望未来,ME1310 这样的超融合平台在边缘计算中的作用将显著扩大。随着越来越多的组织利用物联网和其他先进技术,对本地化、强大的计算解决方案的需求将继续增加。超融合平台具有独特的优势,可满足这些需求,提供紧凑、多功能的解决方案,将数据中心级的功能带到网络边缘。

对于应对现代网络环境复杂性的行业专业人士来说,ME1310 这样的平台可以显著提升运营安全性和效率。通过采用这些先进的解决方案,企业可以确保始终处于技术前沿,充满自信并坚韧地面对未来数字环境的挑战。

 

本文由 insight.tech 的编务总监 Christina Cardoza 编辑。

虚拟化为物理安全独立软件供应商打开大门

物理安全市场正在蓬勃发展,客户渴望采用 AI、计算机视觉和其他新兴技术。这为系统集成商和独立软件供应商 (ISV) 提供了一个前所未有的机会,让他们可以进入这一市场,并通过软件产品脱颖而出。

超融合使这一机会更加诱人。超融合架构不依赖多个独立的硬件组件,而是将虚拟计算、网络虚拟化和软件定义的存储整合成单一集成系统。这些系统更强大、更易于管理和部署、更具成本效益,且能耗更低。

因此,市场正在从专用监控系统的单一用途硬件转向标准的基于英特尔® 处理器、可以运行多个虚拟化工作负载的服务器和设备。这种转变降低了硬件成本,提升了软件价值。

系统集成商和软件提供商面临的挑战是如何利用这些技术和市场动态。

“大多数大型视频监控解决方案提供商都将其软件和硬件捆绑在一起”,专注于硬件和计算机视觉的系统构建商 Velasea LLC总裁 Tom Larson 解释道。“这限制了通过附加软件增加价值的机会。投资于超融合硬件往往同样缺乏吸引力。”

“许多从事 AI 和计算机视觉的公司不希望将硬件列入资产”,Larson 表示。“这就是为什么我们创建了一个虚拟 OEM 计划,让软件专家避免涉足硬件领域。”

开拓物理安全市场

Velasea 最初是作为一家 IT 分销公司的分拆公司而成立的,现已发展成为一家提供全方位服务的技术聚合商,专注于将多个系统和架构整合成单一设备。

“我们的目标是帮助软件公司进入物理安全市场”,Velasea 首席执行官 Jimmy Whalen 说。“我们的设备使他们能够专注于软件而不是硬件,同时确保这些设备便于客户部署和升级。”

作为这一理念的一部分,Velasea 与其技术合作伙伴密切合作,简化超融合系统的交付。

“在物理安全领域,虚拟化和新架构存在一些挑战,而 Velasea 在应对这些挑战方面具有得天独厚的优势”,Larson 解释道。“其中一个挑战是硬件整合,IT 领域在十年前就已解决,但在物理安全领域仍处于早期阶段。这对于不具备 IT 基础设施背景的安全集成商来说可能会很困难。”

Velasea 制造设备来降低项目风险。最终用户获得可以正常运行的产品,而 ISV 获得性能已被充分了解的设备。更重要的是,该设备将所有功能整合到一个超融合系统中,这样企业可以获得超融合的所有优势,而无需考虑底层的复杂性。

对于希望扩展到监控领域的公司来说,能够轻松获取超融合系统是一个福音。虚拟化为他们提供了灵活性,让他们可以迅速测试、开发和推出新功能及解决方案,敏捷地响应市场需求。此外,虚拟化释放了新的可扩展性和效率水平,使软件公司能够更高效地将尖端技术集成到其解决方案中。

硬件虚拟化的新途径

Velasea 与 Quantum(一家专门从事视频和非结构化数据的公司)等合作伙伴合作,将 Quantum Unified Surveillance Platform (USP) 推向市场。USP 解决方案将计算、存储和网络资源整合到单个虚拟化解决方案中,不仅能够托管视频管理系统,还能托管一系列其他安全应用。

在基于订阅的许可模式的支持下,Quantum USP 可以在任何集成了英特尔® 虚拟化技术(英特尔® VT)的硬件上运行,使得多个工作负载可以在单一共享硬件资源上同时运行。这种与硬件无关的方法不仅在基础设施和架构方面为安全集成商提供了无与伦比的灵活性,还大大降低了复杂性和总拥有成本。

利用边缘及更广领域的合作伙伴关系的力量

Velasea 正在围绕边缘计算探索新的用例。例如,Velasea 最近帮助一家 OEM 开发了一款基于第 12 代英特尔® 酷睿 处理器的以太网供电 (PoE) 交换机,该交换机整合了 AI 和视频管理系统 (VMS)。通过将这些功能整合到单个超融合平台上,Velasea 帮助该公司以功能更强、效率更高的解决方案获得竞争优势。

除了更智能的设备,类似 Velasea 和 Quantum 之间的合作可以支持远远超出视频监控甚至物理安全范畴的应用。除了广播,Velasea 发现的一些潜在市场包括零售、物流和公共安全。根据 Larson 的说法,这仅仅是开始。

“新一代的软件不断涌现,这正在改变游戏规则,而且改变会非常迅速”,Larson 表示。“人们编写更好的代码并更好地利用系统,结果是我们看到整个物理安全格局正在发生演变。我们与英特尔、集成商和软件公司合作参与这一演变,开发优化的解决方案来帮助企业更快地解决‘最后一英里’问题。”

“我们的使命是成为 ISV 值得信赖的合作伙伴,为他们提供必要的解决方案和专业知识以支持他们的客户”,他总结道。“是我们的合作伙伴关系使这成为可能。”

 

本文由 insight.tech 的编辑主管 Georganne Benesch 编辑。

AI 技术打造金牌赛事体验

2024 年巴黎奥运会和残奥会关注的焦点当然是运动员及其出色的表现和奉献精神。对于我们这些可能只是为了赶上公交车或电梯而拼命冲刺的人来说,这是一个难得的机会,可以让我们有机会追踪运动员挑战人类身体和意志极限的过程。今年夏天,一部分幸运的观众将莅临法国,亲眼目睹这一壮观场面;而其他人则将在家里通过电子设备关注这一盛况。

那么,哪些人负责让国外内观众都能获得流畅而丰富的赛事体验呢?其中一位是 英特尔的奥运会和残奥会项目主管 Sarah Vickers,她将带领我们领略技术提升赛事体验的过程——尤其是奥运会和残奥会。她将介绍英特尔在奥运会举行之前、期间和之后的幕后参与;数据在现场决策中的关键作用;并且 2024 年巴黎奥运会的经验不仅可以为 2028 年洛杉矶奥运会提供借鉴,还可以为其他类型的娱乐活动提供参考 (视频 1)

视频 1。英特尔的奥运会和残奥会项目主管 Sarah Vickers 在此揭秘为奥运会提供支持的最新技术。(资料来源:insight.tech

您能否向我们简单介绍一下英特尔对奥运会的参与情况?

这是地球上规模最大,也是最复杂的体育赛事,在全世界拥有数十亿的观众。因此,对于我们来说,这是一个非常令人兴奋的机会,主要是以可扩展的方式展示英特尔技术的领先地位。

我们考虑整合英特尔技术,以多种方式帮助奥运会取得成功。举办奥运会涉及非常复杂的运作——运动员、球迷和志愿者的运送,让人们从 A 点到达 B 点。这本身就很复杂,而在 17 天的时间里,要在如此众多的运动项目中完成这项工作,其复杂程度甚至更上一层楼。

除了出行便利之外,还有球迷的体验需要考虑,更多的是他们在奥运会之外花费的时间。体育本身提供了绝佳的娱乐,但在中间的这段时间呢。我们能做些什么来帮助球迷获得更好的体验?

还有就是为数十亿居家观看比赛的观众的转播体验,如果考虑到现在人们消费媒体的所有不同方式,这就变得更加复杂。因此,我们与奥林匹克广播服务公司合作,利用英特尔技术和应用程序提供卓越的体验。

英特尔技术在 2024 年巴黎奥运会幕后是如何应用的?

我们在数年前就已经开始与国际奥林匹克委员会(IOC)、国际残疾人奥林匹克委员会以及具体的组委会(这里指的是巴黎 2024 赛事组委会)合作。我们需要真正了解正在解决的问题。此外,我们如何才能在过去所做工作的基础上做得更好?因此,我们采用了 2020 年东京奥运会的解决方案并对其进行了改进。那么,自上届奥运会以来,又出现了哪些新的挑战?

奥运会也是展示英特尔“人工智能无处不在”理念的绝佳场所,英特尔人工智能平台有机会改变很多事情。其中一个很好的例子就是数字孪生,通过所有赛事场馆的数字孪生,以三维方式了解这些场馆在奥运会期间的情况。

如果考虑到广播公司,他们确实需要了解摄像机的位置,以及不同情况对摄像机位置的影响。如果考虑到从奥运会到残奥会的过渡,运动员的无障碍环境等方面需要作出诸多改变。数字孪生使提前做好这些事情成为可能,而不是在事情发生后才发现某些解决方案实际上行不通。此外,还可以减少出行次数,因为你可以随时随地在个人电脑上使用数字孪生。

我们从运营角度提供帮助的另一个用例是理解数据。奥运会有很多幕后人员——现场媒体、所有工作人员——因此我们正在帮助国际奥委会和 2024 年巴黎奥运会了解人员流动情况,以便为他们优化设施。这可能关系到场馆的适当使用水平,关系到确保现场观众进出正确的入口和出口,并切实利用这些数据做出实时决策。这也将对下一届奥运会助益颇多,因为团队将获得一组基础数据来帮助他们针对复杂的情况建模和规划。

最后一个示例涉及的是运动员。奥运会是运动员的高光时刻;对他们中的一些人来说,这是他们职业生涯中最辉煌的时刻。我们需要做的是对他们来说一切尽可能都变得简单,这样运动员就可以专注于自己的表现,而不用考虑影响他们 取得 好成绩的因素——食物、旅行和住宿。

因此,在这届奥运会上,我们采用了基于英特尔人工智能技术的聊天机器人。运动员可就日常生活(如饮食、旅行和住宿)提出问题并获得对话式回答。随着我们得到更多的答案并了解哪些举措有效,聊天机器人将持续变得更加智能。我认为对于巴黎奥运会的参赛运动员来说,这完全是焕然一新的体验。

请向我们介绍一下贵公司参与奥运会和残奥会的过程。

我们首先要问以下几个问题:“需要交付的成果是什么?我们要解决什么样的问题?我们在担心什么?”我们对每届奥运会都有一系列的期望,但对于我们要做的与上届不同的事情也有着一系列期望。

接下来我们会进行评估,并提出问题:“英特尔技术能提供哪些帮助?”我们与许多合作伙伴密切合作,试图找出这个问题的答案。然后,我们制定解决方案路线图。其中一些解决方案是提前交付的:比如数字孪生。数字孪生的好处并不体现在奥运会期间,而是在奥运会举行前的数月。然后还有其他明显 针对奥运会举办期间的解决方案。希望在奥运会本身期间一切都能顺利,我们可以尽情享受奥运会并看到我们的技术大放异彩。当然,我们也安排了工作人员在现场确保一切顺利进行,不出任何差错。

奥运会结束后,你们接下来会怎么做?

奥运会涉及大量数据,是吧?所有这些内容,各式各样——转播数据,任何精彩瞬间。然后还有我们帮助国际奥委会收集的一切数据,用于以了解人员流动等情况。正如我之前提到的,这些数据肯定会被用于创建模型,以帮助规划下一届奥运会以及其他类型的娱乐活动。

我们正在研究的一个非常有趣的赛后用例是与奥林匹克广播服务公司合作,利用人工智能平台制作奥运会的精彩片段。我们将能够制作出以前不可能制作出来的精彩瞬间,因为以前都是数量有限的几个人来制作。

但是,如果考虑到现在的广播的观看方式,观众的期望会更高,他们现在想要的是更加个性化的东西。本届奥运会有 206 个不同的国家和地区参加,涉及多种语言和众多体育项目。少数大国历来主导着赛事精彩瞬间的播出,某些体育项目在这些国家非常重要,而在其他国家则根本不重要。

因此,人工智能精彩瞬间能做的就是生成真正面向世界各地观众定制的集锦。随着时间的推移,这些模型也会不断学习,变得更加智能,这样球迷们就能获得更好、更个性化的精彩瞬间集锦。

英特尔用于奥运会的技术能否应用于其他领域?

英特尔在奥运会上的几乎每一个应用都可以在其他赛事上使用,但也可以在体育以外的领域使用。我们思考问题的方式是:“如何才能展现我们的能力?”然后是:“如何进行扩展?”

其中一个案例是人工智能平台的非常有趣的应用,称作“AI 天赋识别”。它利用人工智能进行生物力学分析,帮助体育迷了解自己最适合哪项奥运运动。体育迷做一些有趣的练习,英特尔对这些数据进行整合,然后得到结果。但是,如果考虑到生物力学分析的作用,这种应用就能以各种方式改善人们的生活——物理治疗、职业健康。再看看数字孪生:你会在制造业和城市中发现很多的应用场景。这取决于目标,但这些类型的技术肯定能使许多结果受益。

在奥运会期间,英特尔的合作伙伴关系和生态系统的价值是什么?

奥运会将是一场大型的盛会,在这个后疫情时代,我想我们都很高兴看到奥运会重现昔日的辉煌。这一设想令人兴奋,但显然也非常复杂。巴黎即使 举办奥运会或残奥会也会是一座庞大、复杂的城市,因此要将这一切整合在一起是非常困难的。

此外,人工智能——以及一般意义上的技术——变得越来越智能并成为主流,这也影响了人们对它的期望。但我们可以利用它产生的所有数据来构建复杂而有趣的模型——计算现在已成为可能——英特尔将在整个奥运会期间推动大量不同的人工智能应用。

但英特尔不会单打独斗,强大的合作伙伴关系至关重要。我们确实在努力了解最佳解决方案是什么,然后与适当的生态系统合作来帮助实现它——其他顶级奥运合作伙伴以及地方层面的合作伙伴。通过与这些值得信赖的合作伙伴合作,英特尔可以帮助开发解决方案,确保举办一届精彩的奥运会。我们非常高兴能成为国际奥林匹克委员会和国际残疾人奥林匹克委员会的合作伙伴,帮助举办一届迄今为止最好的奥运会。

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本文由文案编辑 Erin Noble 编辑

辅助结账提升客户满意度

自助结账似乎是不错的主意:超市和便利店顾客无需排队,便可以扫描并支付购买的商品然后离开,让员工可以有时间做其他工作。但现实并不总是如此。自助结账的队伍长度常常超过人工结账的队伍。顾客比经验丰富的收银员需要更长时间结账,可能会有疑惑或出错,需要等待帮助。对于零售商来说,“缩水”是一个主要痛点。

有些门店已开始尝试采用自动(无收银员)支付系统,但这些门店只提供有限的产品,且需要大量技术投资。

由门店人员支持的计算机视觉辅助结账服务,可为零售商及顾客提供令人愉悦的媒介。它快速、准确,无需逐个扫描,且商店可以保留“微笑服务”的传统,吸引回头客。

更流畅的零售结账解决方案

零售商与顾客一样受到服务延迟的困扰,但是长期劳动力短缺和上涨的工资让它们无法雇用更多员工,RadiusAI 的总裁兼联合创始人 Aykut Dengi 说道。这是一家计算机视觉公司,致力于为零售商提供 AI 技术解决方案

为了更好地处理等待时间,零售商开始计算顾客从站到结账台开始到完成交易所需的时间。数字并不令人满意。

“他们问我们是否能提供技术来解决这个问题。所以我们创造了 ShopAssist,” Dengi 说。ShopAssist 用计算机视觉摄像头代替收银台扫描仪,这种扫描仪的工作速度快得多,而且不太需要顾客或收银员介入。

使用 ShopAssist,顾客可以将一篮子货物卸载到柜台上。摄像头在一秒内就能识别里面的每一件物品。顾客和收银员屏幕上都会显示物品清单,显示价格、产品图像和总价。顾客可以自行完成交易。如果他们想用优惠券或购买需要身份证的商品,ShopAssist 会立即通知收银员提供帮助。与传统收银员结账一样,收银员与顾客之间的互动是通过 ShopAssist 面对面进行的。这为顾客和员工都提供了很好的体验。

除了加速交易之外,计算机视觉系统还有助于防止缩水,这是零售商日益普遍的问题,特别是在使用自助结账时。例如,一个人可以从廉价的商品上取下条码贴纸,将其放在更贵的产品上。这种技巧不能骗过 ShopAssist,因为它虽然也扫描条码,但是更依赖产品的图像 – 就像真人一样。计算机视觉可以防止顾客少刷或错刷物品。

优化零售库存管理

缩水率和扫描错误不仅会让零售商降低收入,也会导致库存追踪不正确。没有条码的产品,例如食品服务商品,尤其容易出问题。例如,一些商店可能会提供不同的烤物,如热狗、炸玉米饼和卷饼。这些商品的价格很可能各不相同,如果不能向顾客准确收费并核算,商店会失去利润,库存也会不准确。例如,饮料机也会因为顾客使用汽水杯喝咖啡而出现问题。

因为便利店希望提升其商品的受欢迎程度,新鲜度和供货量是很重要的。“熟食是便利店持续增长的利润来源,但如果你煮错了食物,很多最终会被浪费,” Dengi 说。“ShopAssist 可以准确识别物品,从而减少食物浪费,并有助于提升利润。”

与其他限制所售产品种类的技术相比,ShopAssist 在产品跟踪方面的灵活性使商家能够提供更多样的商品。自主结账也会限制产品的显示方式,而且安装起来既复杂又昂贵。“在每个货架上放置摄像头是一笔巨大的费用,” Dengi 表示。

ShopAssist 软件平台依赖英特尔处理器的性能执行视觉任务,并采用英特尔的 GPU 进行更快速的推理——帮助更快识别更多种类的商品,包括系统之前从未见过的物品。对于零售商而言,尝试新产品十分重要。“通常一家商店一周会引进一百种新商品,经常会包括当地或特别供应商以及老家特供的产品,” Dengi 说。“ShopAssist 可以轻松捕获尚未引入销售点系统的产品的新图像,并将其整合到整个企业中,从而节省时间和费用。”

产品首次推出时,摄像头除了捕捉图像外还会读取条码,而技术会将两者关联到一起。RadiusAI 使用英特尔® OpenVINO 工具套件持续优化 ShopAssist 流程,包括产品识别。

RadiusAI 还与零售商和系统集成商合作,为个人需求定制 ShopAssist 硬件或软件。例如,除了支持计算机视觉之外,英特尔处理器还可用于运行商店中的其他设备。

“零售商正更多地采用边缘解决方案,而且他们对英特尔硬件也十分熟悉,” Dengi 说。“例如,他们可以从使用 ShopAssist 系统开始进行结账,稍后再决定在同一台计算机上管理他们的烤箱。”

加入名为 ShopAssist Pulse 的 RadiusAI 解决方案,零售商可以利用商店里现有的摄像头扩大辅助结账、库存管理和熟食运营的能力。

“如果有人拿起两片披萨放入同一个盒子中,或是在购物时吃掉了其中一片,系统可能会识别这位顾客并准确地收取两片披萨的费用。它还可以通知员工,采用非对抗式的防丢失策略。他们还可能希望将另一个披萨放入烤箱中,因为午餐时间很短,” Dengi 表示。

保留社交体验

顾客虽然喜欢快速交易,但他们也重视客户服务和人际互动,而自主结账的方式往往缺乏这些要素。“人们去商店不仅是为了购物,他们还想和员工聊天。这是一种社交体验,” Dengi 说。许多自助结账系统通常离商店员工很远。这会导致预防损失的措施增加,交易时间拉长,和客户满意度问题。

未来,零售技术本身可能会变得更加个性化。例如,RadiusAI 正与 CPG 公司合作,创建基于客户订单的现场生成式 AI 促销活动。“最好的技术是顾客和员工都看不到的技术,” Dengi 说。“正确实施 #计算机视觉,员工便可以在需要时提供帮助,而不会产生重大开销。”

 

本文由 insight.tech 的编辑主管 Georganne Benesch 编辑。

餐厅中的 AI 有助于降低成本并增加销售额

从堂食餐厅到外卖快餐店和工作场所的食堂,顾客不仅希望能够品尝到美味的食物,而且希望能够获得快速、便捷的体验。与此同时,食品服务行业也在追求更高效的运营、更准确的库存管理以及更强的盈利能力。

为了保持领先地位,大型食品零售商开始依赖边缘 AI 和计算机视觉等变革性的技术。使用这些技术驱动的平台,零售商能够从耗时的传统结账方式转变为客户所需的高效自助服务。此外,它们还提供宝贵的数据,有助于了解客户偏好,最大限度地减少资源浪费、库存短缺和业绩不佳的情况。

上海凯景信息技术有限公司是一家领先的 IT 解决方案提供商,开发了 AI 驱动的自动结账服务,旨在应对食品服务方面的挑战,满足新的客户需求并创造新的机遇。

工作场所的食品服务零售转型

我们以连锁快餐店 (QSR)—老乡鸡餐饮股份有限公司为例。该公司在中国各地拥有超过 2,000 家门店。这家餐饮公司的目标是通过以下措施解决一系列挑战,例如跟踪所有门店的业绩并最大限度地利用资源:

管理大规模运营:首要任务是在不影响服务质量的前提下全面掌握所有门店的运营情况。该公司制定了大规模扩张计划(扩张至 10,000 家门店),需要在实现巨大增长的同时确保整体运营继续平稳进行。

增强盈利能力:由于食物和租金成本高,快餐店的利润率通常较低。但他们最大的支出是员工支出,占每月成本的 30%。随着门店数量的增加,食品浪费导致利润率逐渐降低。

改善顾客体验:快餐店面临的一大挑战是所有门店保持一致的业绩,而快速扩张使得这个问题更加严重。无论顾客在哪里用餐,老乡鸡都需要保证每家门店提供统一的良好体验。为了保持良好的品牌声誉,该公司需要解决服务速度慢、排队时间长、食品质量不稳定和场地不卫生等问题。

提高运营透明度:该公司希望更深入地了解门店业绩,查明业绩最佳和最低的员工。通过这些信息,管理层将能够确定哪些因素对业绩产生了积极影响,并实施纠正措施。该措施面临的障碍在于,他们使用的是过时、效率低下的人工方法,因此几乎无法大规模开展。

显而易见,老香鸡需要采用上海凯景的食堂解决方案,这是一个 AI 驱动的自动结账服务端到端数字化零售平台。该平台为产品识别和重量测量、计价、面部识别、支付、数据分析、综合系统管理等应用提供支持 AI 和计算机视觉的功能模块。

由于食品服务地点的物理布局和产品各不相同,因此 POS 站有三种形式:台式一体机、柜式结账台和立式结账台,为老乡鸡等食品零售商提供了灵活性,可满足每家门店的需求(图 1)。

三种食堂结账台的照片
图 1。自动结账系统有三种模式:台式一体机、柜式结账台和立式结账台。(资料来源:上海凯景

餐厅中的 AI 提供可衡量的成果

与上海凯景合作,老乡鸡取得了显著成果,包括能够:

  • 通过实时产品 SKU 识别和交易账单生成,减少人工结账任务的必要并缩短客户结账时间。
  • 通过分析客流模式预测高峰就餐时间,使管理人员能够掌握流量趋势,主动为客流过大或过小时段做好准备,并做出明智的运营和资源调整决策。
  • 通过有效的库存管理,确保门店根据准确的消费模式预测优化库存水平,最大限度地减少食物浪费。
  • 利用 AI 和计算机视觉 AI 驱动的分析,改进与食品质量、厨房卫生和安全合规相关的标准操作程序。
  • 通过深入了解各个门店的业绩指标,查明运营中的薄弱环节,以便重点进行必要的调整并及时解决问题,从而加强管理。

上海凯景的首席技术官 Zhengting He 表示:“总体而言,我们的平台使老乡鸡能够实施战略性决策,这推动了营收增长并改善了客户体验。”每家门店每月的人力成本减少 450 美元左右,结账效率提升高达 80%,避免了因排队时间长而造成的顾客流失。此外,该公司每天的销售额增长 10%,每家门店每年的利润增加 38,700 美元左右。

技术和工具为餐厅中的 AI 提供助力

为了提高食堂解决方案的平台性能,该公司采用了英特尔技术。英特尔® 酷睿 处理器和边缘 AI 技术提供近乎实时地识别 SKU 所需的性能,准确率高达 99%。Zhengting He 表示:“我们的测试表明,在这种性能水平和准确率下,平均结账时间低至三秒。”利用先进的计算机视觉功能,英特尔® OpenVINO 工具套件优化了推理性能。

英特尔® oneAPI Video Processing Library 也在食堂解决方案的视频分析功能中发挥了重要作用。例如,英特尔® GPU 上的高级硬件和软件功能使 AI 驱动的质量和合规检查能够在非工作时间运行。

除了提供食堂解决方案等先进产品以外,上海凯景还提供其他服务,包括定制咨询、产品生命周期支持、CRM 和数据分析,帮助客户优化供应链并提高运营效率。

该公司可针对各种客户需求提供服务,确保客户实施可持续增长策略并遵守行业标准。上海凯景的首席营销官 John Yang 表示:“我们的主要客户正在快速扩张,我们相信这种趋势将继续下去。我们很高兴能够帮助老乡鸡等公司继续朝着目标努力,那就是为世界各地的人们提供品质优良、经济实惠的食品。”

 

本文由 insight.tech 的编辑副主管 Christina Cardoza 编辑。

面向制造业和智慧城市的工业机器视觉

机器视觉应用因其能够增强检查和质量控制,有望带来更高的效率、安全性和盈利能力,特别是在工业和智慧城市领域。

例如,在工厂中,自动光学检测 (AOI) 可以减少制造错误并提高生产率。基于视觉的系统在智慧城市中可以提供更安全的街道和更好的城市交通控制。但尽管潜在使用场景的范围广泛,这些解决方案仍可能难以实施。

“工业和室外城市环境条件恶劣,很难在这些环境中部署工业机器视觉解决方案”,Portwell 的高级业务拓展经理 Kevin Lee 表示。Portwell 是制造用于机器视觉应用的紧凑型 IPC 的工业计算专家。“此外,许多工业和智慧城市使用场景对可靠性有着巨大的要求,并且存在某些严格的空间限制。”

好消息是,现代嵌入式工业电脑 (IPC),例如 Portwell 的 WEBS-89I0,提供了一个计算平台,使得即使在最具挑战性的场景中也能部署机器视觉解决方案。这些强大的边缘计算平台坚固、灵活且适应性强,能够支持一系列新应用,并已在多个市场创造价值。

嵌入式 IPC 在全球释放机器视觉优势

Portwell 在欧盟和亚太地区的部署就是一个很好的例子。

在日本,一家大型建筑公司寻求一种自动化解决方案来远程检查和监控建筑项目。该公司希望实现对现场作业的技术监督,而省去派遣工程师或技术人员到施工现场进行人工监督的成本和不便。但是环境条件很有挑战性,现场温度在 5C 到 45C 之间。

Portwell 帮助该公司建立了一个基于其无风扇盒式电脑 WEBS-89I0 的远程监控解决方案,可承受严苛的操作环境,同时确保系统的可靠性。现场安装的摄像头将帮助监督作业,以确保遵循正确的程序并且项目按计划进行,同时 IPC 进行预处理,然后将相关数据传输到该公司的 Microsoft Azure 云进行进一步分析。

实施后,该公司实现了所需的监督水平,不再需要花费时间和金钱来派遣熟练的监管人员到作业现场。

在 Portwell 于荷兰的另一个部署中,一家系统集成商试图为市政府实施一个智慧城市解决方案。该系统集成商和当地官员担心城市街道的安全和安保问题,希望开发一个自动监控系统来检测危险情况,并在必要时向当局发出警报。

但由于环境问题,环境限制极具挑战性。可靠性也是一个问题,因为户外解决方案设备损坏的可能性很高,而且系统集成商派遣工程师到现场维修计算机既不方便又成本高昂。

Portwell 帮助该系统集成开发了一套机器视觉安全系统,使用其无风扇嵌入式工业电脑作为边缘计算平台。WEBS-89I0 采用无风扇设计是为了降低故障几率,因为电脑风扇是计算机持续运行时最常损坏的部件。由此,一个安全摄像头网络在城市周围建立起来。摄像头连接到嵌入式 IPC 进行边缘分析,算法设定为检测会引发警报的行为。利用 IPC 内置的 SIM 卡插槽,可以通过本地蜂窝网络将数据传输到远程控制中心。

部署后,城市官员拥有了他们所期望的基于计算机视觉的安全解决方案 — 一个未来只需要极少维护和保养的解决方案。

工业机器视觉:灵活性和可靠性加快上市时间

显然,路边交通控制系统、工业 AOI 和智慧城市安全解决方案之间存在很大差异。嵌入式 IPC 平台有助于快速开发各种应用的关键在于灵活的设计和可靠的高性能边缘计算。

例如,Portwell 的 WEBS-89I0 嵌入式工业计算机具有多项设计功能,使工程师和系统集成商更容易针对定制使用场景进行构建。

多个 USB 和千兆以太网端口使工程师能够将 WEBS-89I0 IPC 连接到摄像头等标准硬件设备;RS-232 和 RS-485 端口提供了额外的工业设备连接能力;双输出端口提供了将计算机连接到显示器的方式。此外,该计算机尺寸小巧,仅为手掌大小的 138 毫米 x 102 毫米 x 48 毫米,这意味着它可以嵌入到几乎任何解决方案中,而不会显著增加整体尺寸。

在可靠性方面,Portwell 与英特尔的技术合作对其嵌入式工业电脑的开发起到了极大的帮助作用。“英特尔处理器提供了开发嵌入式应用所需的性能、稳定性和能效的平衡”,Lee 表示。“我们与英特尔的合作还使我们提前获得下一代处理器,这有助于我们为客户提供市场领先的解决方案。”

对于试图开发工业机器视觉解决方案的企业和系统集成商来说,这种将强大、可靠的计算与灵活、适应性强的设计相结合的方式,使得更快推向市场变得更容易,即使是为买方构建高度定制的解决方案也是如此。

协作使范围广泛的工业机器视觉应用成为可能

几乎每个行业的组织,似乎都将寻求在未来几年将计算机视觉技术纳入其运营中。

部分原因是,由于现代 AI 技术能够比旧方法更高效地解决机器视觉工程问题,现在的实施比以往任何时候都更容易。

“过去,像工厂 AOI 缺陷检测系统这样的解决方案,使用传统的编程方法构建起来非常复杂”,Lee 表示。“但鉴于 AI 计算机视觉的现状,这样的系统可以更快地设计和实施。”

特别是在智慧城市和工业领域,坚固、强大的嵌入式 IPC 的出现应有助于克服采用障碍。

“智慧城市和工业领域的每个人都想要机器视觉应用,因为商业用例非常明确”,Lee 表示。“但直到最近,最大的挑战还是寻找合适的边缘计算平台来实施这些解决方案。我们相信我们已经克服了这个障碍。”

 

本文由 insight.tech 的编务总监 Christina Cardoza 编辑。

利用低代码平台更快地构建 AI 应用

无论目标是加快办公任务还是利用聊天机器人给客户留下深刻印象,当今的企业越来越渴望部署 AI 应用。

AI 应用一旦启动,就会极大地提升生产力。但创建这些应用可能会耗费大量时间,特别是生成式 AI 解决方案,由大型语言模型和图像识别系统驱动,需要进行大量的微调和测试。

现在,有更好的方法来实现 AI 解决方案。利用低代码平台,企业可以更快地开发定制 AI 应用。低代码应用更易于维护和定制,以适应未来的使用场景。

简化 AI 解决方案开发

在竞争激烈的 AI 应用领域,时间是一个关键因素,低代码 AI 平台开发商 Iterate.ai联合创始人、首席数字官兼首席技术官 Brian Sathianathan 这样表示。“许多公司都希望以创新的解决方案抢占市场先机。但这很难实现,因为他们的 IT 和科技团队已经非常忙碌”,他说。

Sathianathan 和他的同事创立了 Iterate,旨在简化 AI 应用构建流程,将开发时间从几个月缩短至几周。“平均来说,一个 AI 创意从概念变为现实的速度要快上八九倍”,Sathianathan 表示。“不复杂的 AI 解决方案的创建速度可以提升高达 17 倍。”

Iterate 通过为各种 AI 功能(例如聊天机器人、支付系统或图像识别)创建预先编写的代码块来节省时间。利用该公司的 Interplay 平台,开发人员可以将代码块拖放到自己的解决方案中。

“就像用卡车运来的零件建造一座豪宅一样”,Anton 说。“我们将整套厨房、卧室和浴室发给你,你可以非常快地将它们组装在一起。”代码块被组合成面向金融与保险、零售和汽车等行业的定制解决方案。

利用低代码平台节省时间

Interplay 的企业办公解决方案 GenPilot 使组织能够根据内部数据和文档构建自己的生成式 AI 大型语言模型 (LLM)。许多 LLM 专注于财务规划或物流管理等任务,GenPilot 允许公司选择其偏好的模型。虽然 ChatGPT 和 Microsoft Copilot 等公共 LLM 解决方案也可以用于生成式 AI 解决方案,但一些公司对将信息上传到这些平台仍犹豫不决。

“公共模型在多租户云环境中共享。我们提供一个安全的私有环境,各公司可以在本地运行其模型”,Sathianathan 表示。银行、保险公司和其他组织还可以制定符合不同地区数据管理规定的合规规则。

对于员工而言,GenPilot 可以跨数据库收集和解释文档,从而节省数小时的时间。例如,如果一名保险客户通过电子邮件向公司代表提出问题,但忘记提供保单号码,GenPilot 不仅会找到保单号码,还会确定保单如何适用于问题、客户为服务支付的金额以及变更是否会改变费用。然后,它会撰写回复给客户的电子邮件。

“它会用简明易懂的英语进行智能回复”,Sathianathan 说。公司可以设置规则来控制回复的语气和技术水平。

对于非结构化文档(如 PDF),员工可以使用另一个解决方案,Interplay OCR Reader。该应用程序可以将图像转换为机器可读的文本并启动工作流程。例如,当银行员工将客户的扫描文件上传到 OCR Reader 后,它会提取相关信息,并将其输入到贷款申请表中。

简化零售业 AI 管理

Iterate 最新的解决方案之一是 Interplay Drive-Thru,它可以构建语音聊天机器人,用于在繁忙的快餐店 (QSR) 接收客户订单和提供追加销售建议。

长期劳动力短缺问题往往使 QSR 员工身兼数职,不仅要包装食品、收款,还要为店内顾客以及得来速顾客提供服务。“聊天机器人能给他们多一些的喘息空间”,Sathianathan 说。订单处理速度更快,顾客的排队时间缩短,餐厅的吞吐量提升。

得来速餐厅和其他零售商可以通过 Interplay 的 LPR(车牌识别)解决方案加快支付速度。顾客需提供其车牌和信用卡的照片,这样只要他们到达参与的商家,就会被计算机视觉摄像头识别。Interplay LPR 符合 GDPR 和其他隐私法规,目前已部署在欧洲 1,000 多家加油站和便利店。

“它会自动为顾客打开油泵并收取油费。这些操作在 30 毫秒内完成”,Sathianathan 说。

Interplay 的 LLM 解决方案部署在英特尔® 处理器上。对于企业来说,在高性能 CPU 上运行的应用程序要比那些还需要 GPU 的应用程序(许多 LLM 解决方案就是如此)更具成本效益。

“只使用 CPU 的系统每台机器的成本为 2,500 至 4,000 美元。同等的 GPU/CPU 组合为 8,000 至 12,000 美元”,Sathianathan 表示。零售 IT 团队也更熟悉标准操作系统,从而减少了培训时间。

部署低代码解决方案后,开发人员可以轻松地将相同的 Interplay 代码块移至新的解决方案,而无需整理数百万行代码来进行更改。此外,Interplay 的代码块使用英特尔® OpenVINO 工具套件,使开发人员能够更高效地优化其 AI 应用。“利用 OpenVINO,最多可以节省 350% 的计算能力。这是一个巨大的优势”,Sathianathan 说。

低代码 AI 解决方案的光明未来

当今的 AI 应用使各公司能以几年前无法想象的方式实现流程自动化,Sathianathan 表示。“AI 解决方案可以进行电话销售。它们可以生成法律文件,而传统上制作这些文件的成本非常高。”

利用低代码构建块,小型企业和大型企业都可以快速且经济地开发出类似的解决方案。这将有助于扩大 AI 应用的覆盖范围,并创造公平的竞争环境,Sathianathan 表示:“很快,你就会看到许多新的自动化功能被开发出来。初创公司将能够发挥出超越自身的实力,并且所有人的成本都将持续下降。”

 

本文由 insight.tech 的编辑主管 Georganne Benesch 编辑。

内置功能安全加速机器人开发

在当今的工厂和仓库中,机器人不再与人类各行其事。两者经常并肩工作,机器人承担运输重物等艰巨的任务,或者承担喷漆或码垛货物等重复的事务。

这些协作性的机器人或称为“协作机器人”不仅提高了效率,还降低了员工肌肉紧张或受伤的风险。但要确保它们与人安全地交互并不是一件容易的事情。机器人开发人员可能需要花费数年时间来构建、测试和复测安全功能,这些功能必须满足严格的认证要求。这会延误他们发布具有最新和最强功能的产品型号,并导致创收时间变长。

但现在机器制造商有一种方法可以更快地将他们的机器人推向市场。使用预先认证的处理器、控制板和电子设备构建它们可以节省数月或数年的开发时间。

更快的机器人开发

像与人类协作的机器人这样的关键系统必须包括强大的功能安全 (FuSa) 控制。FuSa 是一种国际标准方法,用于自动检测和缓解关键系统中的电子系统故障(这是指可能对人员造成伤害的故障)。例如,机器人的 FuSa 系统表明它偏离路线或行驶速度太快,它将发送信号以停止所有移动部件。

为了让他们的协作机器人获得批准,开发人员必须为他们执行的每一个可能影响人类的动作建立 FuSa 控制。它们的行进速度、从人手中抓住物体所用的力量、旋转时施加的扭矩 — 这些以及许多其他变量必须满足严格的 ISO 标准,有时还要满足特定国家/地区的标准。与功能安全相关的硬件和软件都必须获得认证。

对于硬件,机器人嵌入式计算机中的数千个电子组件都必须通过合格机构获得认证。如果开发人员从头开始构建机器人,这个过程可能需要几年时间。“这就是我们创建使用预先认证的 CPU 的安全控制器的原因,” NexCOBOT 的机器人产品经理 Weihan Wang 说道,NexCOBOT 是新汉国际有限公司旗下的公司,也是智能机器人控制和运动控制解决方案的开发商。

NexCOBOT SCB 100 安全控制板包含经过预认证的英特尔凌动® x6000 系列处理器,为 NexCOBOT 及其开发人员客户节省了时间。“我们不需要证明 CPU 是安全的,因为英特尔已经做到了,” Wang 说。此外,整个 SCB 100 主板本身也经过 FuSa 认证。

除了芯片和软件外,英特尔还提供安全手册、安全分析和用户指南等技术文档,这也使认证流程更快、更简单。

所有硬件均经过预先认证后,使用 SCB 100 板的机器人制造商便可以立即开发其应用程序,而无需先等待硬件获批。它们可以使用内置的英特尔软件库进一步加速软件开发,从而能够轻松导入现有应用,并开发定制安全协议,以满足特定客户需求。

确保面向关键系统的 FuSa

SCB 100 控制板通过集成到英特尔处理器中的英特尔® 安全岛(英特尔® SI)来保护机器人的操作。安全岛支持功能安全、协调英特尔片上诊断、报告错误并监控客户安全应用程序。当机器人运行时,安全岛会不断实时检查其方向、速度、力和其他因素的计算,以确保其正确运行。“有一百多个不同的问题可能会导致错误,包括电源偏差或内存故障,” Wang 说。

如果发生安全错误,系统会立即停止机器人,并将有关问题的反馈发送给操作员的系统集成商。

这些处理器具有运行多个人工智能和计算机视觉工作负载的性能,将非安全运动控制与安全应用相结合。这允许开发人员构建更多功能,同时节省空间和资金。其结果是机器人变得更轻量、更紧凑,客户更容易在狭小的空间内安装和部署。

未来:机器人是我们的合作伙伴

随着机器人学会做更多事情,它们与人类的互动开始不再像命令和控制,而更像团队合作。例如,开发人员可以不用手持安全挂件进行机器人训练,而是直接将一个未完成的零件交给机器人,然后引导它将零件放到数控机床上进行轮廓加工。

“未来,人类与机器人之间的协作将会越来越多,” Wang 说。在未来五到十年内,他预计将看到“人形”机器人(配有人造手臂和腿)在工厂、商店和仓库中与人们一起工作。

机器人在与人类合作时承担的职责越多,它们需要的内置安全性就越高。Wang 表示,监管机构曾经要求开发商提供两到三个 FuSa 控件,现在要求的数量已超过 30 个。随着功能更强大的机器人进入工厂和仓库车间,发布具有先进功能的模型的压力将会增加。使用预认证的安全控制板将帮助开发人员更快地将高度复杂的模型推向市场。

Wang 表示,使用高性能芯片也会有所帮助,并补充道,“高端计算性能使机器人能够执行大量安全功能,而且无需使用多个 CPU 即可完成。”

 

本文由 insight.tech 的编辑主管 Georganne Benesch 编辑。

医疗保健领域利用人工智能提高诊断准确性和速度

医疗保健领域中的人工智能正在改变诊断医学面貌,帮助医生更准确地确定病因,改善患者治疗效果。

在内窥镜检查过程中使用边缘人工智能即为一个典型示例。内窥镜检查是将一根带有摄像头(内窥镜)的管子插入体内,以获取患者器官和组织的图像或视频。内窥镜检查有多种用途,但除其他方法外,该检查也是帮助胃肠道 (GI) 内科专家筛查癌症的重要诊断工具。通过内窥镜检查,医生可以发现息肉(良性但有潜在问题的生长物),尤其是腺瘤(医生认为是癌前病变的息肉)。

但即使是最有经验的医生也可能很难可靠地解读内窥镜检查的图像。

“医学文献告诉我们,医生在结肠镜检查中未能发现息肉的比例高达 22% 至 28%”,Sabrina Liu 表示,他是全球多元化计算产品开发商 ASUStek Computer Incorporation 的产品工程师。“这本身就是一项困难的工作:有些腺瘤非常小,很难看到,而息肉形态各异,在视频画面中很容易被忽略。”

除了内窥镜技术上的挑战,还存在人类的基本限制。例如,医生在漫长的轮班结束时,可能会比一天开始时更疲劳,更容易出错。在解读医学图像方面,初级临床医生不可能像经验丰富的同事那样精通。

当今的创新解决方案利用边缘人工智能和计算机视觉来增强传统的内窥镜设备。这些系统已经在真实临床环境中应用,并取得了良好的效果。

临床应用显示准确性提高

目前在台湾多家医院使用的华硕内窥镜人工智能解决方案 EndoAim 就是一个很好的例子。

该系统每秒分析多达 60 张图像,实时在屏幕上突出显示人工智能检测到的息肉,提醒医生注意可能遗漏的任何事项。如果他们想更仔细地检查感兴趣的区域,可以切换到窄带成像(NBI),系统会自动将选定的息肉分类为腺瘤或非腺瘤。医生还可以使用该系统对息肉进行一键测量,而此前则通常借助肉眼判断来确定息肉大小,准确率相对较低,约为 62.5%。

该解决方案在临床环境中取得的成果令人印象深刻。“医生们发现腺瘤检出率平均提高了 15% 至 20%,” Liu 指出。“在小息肉检测方面也有明显改善,同时还节省了时间,因为医生现在可以通过内窥镜检查更快速、更准确地测量息肉。”

AI 工具套件、边缘硬件和协作加速产品上市

利用边缘人工智能提高内窥镜检查的准确性和诊断一致性可能会对许多医生产生吸引力——这些系统的物理特性也进一步推动了采用。

EndoAim 基于微型边缘 PC,外形小巧,仅为 12 厘米 x 13 厘米 x 5.5 厘米——这对于空间有限的医院检查室来说是一个重要考虑因素。此外,该系统可以连接到现有的内窥镜设备,无需专门的医疗硬件,使临床医生可以更轻松、更经济地立即开始使用人工智能。

华硕与英特尔的合作对于开发出适销对路的产品至关重要。“集成显卡处理功能的英特尔 CPU 帮助我们缩小了解决方案的整体尺寸,并实现了 60 FPS 的图像分析速率,这是目前医生所能获得的最高速率,” Liu 表示。“利用英特尔® OpenVINO 工具套件,我们还优化了计算机视觉模型,使其能够更流畅、更高效地运行。”

两家公司的合作展示了如何通过技术合作为医疗器械买家提供强大的解决方案——并且速度比以往任何时候都更快。

“我们于 2019 年开始 EndoAiM 研发,并在 2020 年底拥有早期模型,这时我们向英特尔寻求工程支持,” Liu 表示。“到 2021 年,我们已经有了想要推向市场的产品版本。”

人工智能在医疗保健领域的未来:消化内科及其他方面

事实上,解决方案提供商可以更快、更有效地创新边缘人工智能系统。这对医生、患者和医疗保健系统集成商来说是个好消息,因为这无疑会在未来几年中促成其他用例。

华硕目前的内窥镜检查系统已经在研究其中的一些新用例。Liu 指出,公司计划将计算机视觉解决方案扩展到消化内科的其他方面,例如分析上消化道和胃的图像。此外,华硕的工程师们还在研究如何利用人工智能打造超越检测和诊断支持的解决方案,实现疾病预测,帮助医生更早地发现潜在问题,使患者可以更快地开始治疗。

除消化内科外,EndoAiM 背后的计算机视觉算法最终还可应用于其他类型的医学成像。“我们认为这项技术有潜力扩展到分析超声波、X 射线、核磁共振成像等图像,” Liu 表示。“这里蕴藏着帮助人们的巨大机会,我们很高兴能听取不同医疗领域临床医生的意见,了解如何能开发出满足他们需求的解决方案。”

 

本文由 insight.tech 的编辑主管 Georganne Benesch 编辑。