人工智能和 CV 提升数字标牌效果

多年来,企业一直使用数字标牌来显示信息,但这些信息是否有效?直到最近,没有人知道。

现在,计算机视觉 (CV) 和人工智能技术可以帮助回答这个问题,而且不仅如此。想象一下新型的数字标牌,它们不仅可以显示客户是否正在关注显示屏,还可以显示客户是否对其内容感兴趣。或者是一台可以实时分析身体语言的摄像头,从而向商店保安发送可疑行为警告。甚至如果有人在加油时点烟,它还会警告“停下!”。

随着数字标牌系统变得更加智能,许多新兴应用不断呈现,上述只是其中一些例子。随着对该技术的采用不断增长,它为零售企业和系统集成商创造了大量新机遇。

打造个性化的数字标牌内容

零售业客户对个性化体验的需求不断增长,因此,支持 CV 和人工智能的显示屏无疑是零售业的福音。埃森哲的一项研究 发现,91% 的消费者更愿意在提供相关优惠和建议的品牌处购物。

例如,在早期,算法只是简单统计观看者人数,然后变得更加复杂,可以区分性别和相对年龄。“现在,显示屏可以获悉观看者是否将广告看完,还是中途离开。它们可以识别某人衬衫上的品牌标志,比如彪马,然后提供彪马新款鞋履的折扣码。”人工智能技术企业 meldCX 的业务发展和战略合作副总裁 Raffi Vartian 表示。

启用 CV 的标牌会在边缘实时处理传入的观看者元数据,根据其喜好自动调整内容,并创建匿名用户故事数据,以进行额外分析。

例如,一对年轻夫妇可能会看到银行投放的抵押贷款信息,而 20 多岁的客户则会看到冒险旅行的相关推荐。携带昂贵手提包的老年人可能会看到有关退休储蓄、税收储蓄或财富管理的信息。

借助 meldCX Viana 视觉分析,数据首先在边缘进行推断,然后安全地传输到云端,在云端进一步分析,向银行、杂货店和其他企业显示揭示其内容有效性的特定信息(视频 1 )。

视频 1。Viana 视觉分析可帮助零售商衡量数字签名内容的有效性。(资料来源:meldCX
为了保护隐私和 GDPR 合规性,该平台不会在边缘存储个人信息,且仅将元数据(而非视频源)传输到云端。Vartian 表示:“传入云端的信息只有 1 和 0”。

数字显示屏的各种使用案例

为内容呈现选择合适的时间、客户和内容,有助于企业从其数字标牌中获得更多收益。一家澳洲银行业巨头已经投入了大量资金,在其数字标牌网络上提供相关的实用内容,从而推动分行体验的数字化转型。但该行难以获悉其价值和投资回报率,因为很难衡量数字标牌的内容参与度。

Viana 可生成月度回溯报告,包括热门内容、人流繁忙时间段、内容排名和内容有效性比率等分析结果。因此,该银行能够创建更具战略性和有效性的活动,使客户参与度在三个月内增加 87%。

为系统集成商扩展机遇

随着计算机视觉应用的增长,为系统集成商提供了大量新机遇,他们可以在客户现有的安全摄像头上安装 Viana。“我们可以将技术部署到市场上大约 90% 的摄像头中。” Vartian 表示。

无需专业知识。“我们为零售商和系统集成商提供尽量化繁为简的产品和服务,包括一键安装软件、内置仪表板,以及面向更高级用例的实时 API。”

如今,人们正在开发计算机视觉系统,用于零售环境以外的数十种用途,包括自助服务。例如:澳大利亚邮政的客户不再需要排队等候,通过人工服务来邮寄包裹

他们只需将包裹放在秤上,由 meldCX 解决方案测量其尺寸和重量,并验证发件人信息、收件人地址和运费。“计算机甚至可以在糟糕的照明条件下识别潦草的笔迹。我们使用了 17 亿个数据集来训练它们。” Vartian 表示。

该技术还可用于改善工作场所的运营。meldCX 为仓库创建了一个系统,可向包装工人发送丢失物品的警报,并采集有关生产率的信息。“是否有特定颜色的产品可能会令人目眩?如果工人待在仓库中较热的地方,是否会比其他人更容易疲倦或犯更多错误?小小的改变可能会产生很大的影响。” Vartian 表示。

为了针对特殊需求训练算法,MeldCX 使用英特尔® OpenVINO 工具包,该工具包可帮助开发人员轻松地将代码输出到新模型。“英特尔® 已经为我们提供了工具和软件,因此我们无需从头开始,而可以花时间改进平台,并确定需要定制训练的用例,” Vartian 表示,“这为我们节省了大量的时间。”

随着人们开始在更多地方看到基于人工智能的摄像头,对定制解决方案的需求将会增长,Vartian 预测。“摄像头已经在那里了,只需为其注入智能即可。应用几乎是无限的。”

数字显示屏满足信息需求

当今的客户渴望了解尽可能详细的数据,例如食物的原产地是哪里、如何护理衣物、一个品牌在可持续性问题上持什么立场。自助服务数字显示屏可以展示客户想要了解哪些数据以及何时需要这些数据,是重点展示基本背景并建立品牌亲和力的理想方式。

Beyond Digital 提供面向数字领域的设计体验,可用于娱乐和教育,甚至紧急情况的预防(例如有食品过敏原时)。这是该公司帮助一家大型快餐店 (QSR) 提高声誉的方法之一。该公司十年前首次接触 Beyond Digital,希望后者帮助他们提升品牌形象。

在合作建立之初,需要将印刷材料数字化,使餐厅可以通过数字菜单显示屏快速、动态地展示信息。但简化订购流程只是众多优势的其中之一。利用这些数字标牌,这家餐厅还可以重点展示值得注意的额外信息(例如店内促销活动和公司慈善活动),以此吸引顾客。

不久之后,这家快餐店表示需要尽快向顾客告知其产品中可能存在的过敏原,并主动向工作人员和顾客提供详细信息。Beyond Digital 发现了开发市场领先的创新型交互式数字标牌解决方案的机遇。

Beyond Digital 的常务董事 Louise Richley 说:“有些公司只是按照最低法律要求公开过敏原信息,但我们的顾客需要可以定期更新的有用信息。”“交互式自助服务终端的自助性质不再需要员工担当专家,因为顾客可以自己查看资料。”

它的成功让这家快餐店得以发现更多的有效方法,使他们可以与顾客建立连接,满足顾客对个性化体验的需求。他们开始使用数字式自助服务终端在顾客排队或等待食物时向他们展示更广泛的信息。

这家餐厅可以展示各种菜单项目和促销活动,添加更全面的深度营养知识,在当今消费者追求更健康、更清洁饮食的过程中,满足了他们的需求。

数字显示屏还重点展示了企业的责任承诺和慈善活动,以及其他一般品牌新闻。他们甚至设立了一个招聘区,顾客可以在那里了解职位空缺以及申请方法。

即使无人与数字式自助服务终端交互,也会滚动显示动画内容,吸引人们的注意。Richley 说:“当顾客在等待食物时,餐厅可以推广菜单项目或分享如何寻找健康产品。”“这些信息还为员工提供了一个话题,使他们更容易与顾客沟通。”

随着时间的推移,这家快餐店在全英国的 2,000 多家分店部署了多个自助服务显示屏以及多种数字技术,涵盖从商业街到零售园区、服务站和交通枢纽的各种用餐者。这家快餐店安装了超过 6,500 个显示屏,实现了品牌形象的现代化,提供了出色的客户体验。

广泛的功能

事实证明,数字式自助服务终端在这家快餐店很受欢迎。但 Beyond Digital 的解决方案可以在全球任何地方部署,满足想要了解食物详细信息以及其他信息的客户的需求。

该公司可以设计多种类型的创新型全方位服务解决方案,这只是一个例子。其团队拥有全方位管理项目的专业知识,包括战略开发和内容设计、安装和软件管理,以及通过采集零售分析数据验证影响力。

Richley 说:“我们的业务范围广泛,可以为想要利用技术传达或分享信息的任何客户提供服务。”“我们可以为任何行业或客户开发整体解决方案,确保他们展示的信息能够吸引客户的注意。这就是数字标牌的价值所在。这不是一成不变,而是以不变应万变。”

零售分析提高客户参与度

Beyond Digital 打造的解决方案的一个关键优势在于,它们可以是动态的,可以根据不断变化的态度或偏好进行调整。通过跟踪零售分析数据,这家餐厅可以评估人们最感兴趣的内容,以便增加新的功能或调整已有功能,使其更具吸引力或更容易找到。例如,它可以跟踪人们按下特定按钮的次数以及按下该按钮之后浏览了哪些内容。

Richley 说:“我们可以看到人们以交互方式浏览营养信息,并对清洁食材表现出极大的兴趣,但可能需要一个别致的标题才能吸引他们点击当地餐厅的新闻。”

通过这种持续的反馈循环,他们可以持续不断地获得报告,为制定内容策略提供有用的信息,使页面更加直观、清晰。Richley 补充道:“我们发现,从实时分析转变为更深入的洞察更有意义,因为我们可以看到成千上万的顾客点击了哪些内容。”

采用可靠技术

Beyond Digital 采用基于英特尔® 处理器的技术,从而获得所需的可靠性,以集成商的角色提供卓越体验。Richley 说:“我们在安装过程中使用了各种软件解决方案,因此需要非常信任基础产品制造商的质量,并且相信我们在需要时能够获得强有力的支持。”

作为品牌与客户沟通的一种方式,数字标牌逐渐成为一种迫切需求,但只在墙上安装一个屏幕并不能带来期望的结果。Richley 说:“经验丰富的数字集成商将战略规划、创造力、软件知识和技术专长全面融合,这样才能成功开展推广活动,获得稳定的投资回报。”

基准测试影响人工智能服务器设计

处理器制造商正在竭力巩固他们在不断增长的人工智能市场中的地位。因此,他们引入或改造了大量的计算产品,为人工智能用例提供服务。这些产品包括 CPU 和 GPU 等众所周知的处理选项,以及视觉处理器 (VPU) 等创新解决方案。

但是随着这些设备在实际系统中得到部署,数据表中的性能规格变得毫无意义。对设计工程师来说,重要的是处理器如何在特定用例中发挥性能。他们希望了解能够提高效率、降低成本和功耗、支持新功能的特性和优化。

但是根据这些参数评估多个解决方案需要花费大量时间。

IT 和神经网络系统集成商 ComBox Technology 的工程师在设计人工智能服务器之前,专门对多个计算解决方案进行了基准测试。他们根据执行人工智能算法的每秒帧数 (FPS) 成本测试了不同选项。这项成本是计算机视觉系统投资回报率计算过程中的一个关键指标。

ComBox 董事长 Dmitriy Rytvinskiy 说:“我们发现,搭载第 8 代智能英特尔® 酷睿 处理器的英特尔® NUC8i5BEK 在这些工作负载中提供了最大的价值,而每个月每 FPS 的平均成本只有 4 美元多一点。”

处理器每 FPS 成本披露

ComBox 工程团队开始使用多个选项对深度学习主处理器的每 FPS 成本进行测试。这些选项包括来自多家供应商的芯片、显卡和加速器模块

他们使用两个常见的图像分类卷积神经网络 (CNN) U-Net 和 DarkNet-19 对这些平台进行了测试。在 ComBox 的评估中,U-Net 算法采用 768 x 512 和 576 x 384 像素两种图像输入大小,DarkNet-19 采用 256 x 256 像素的图像数据。

两个 CNN 分别在同一设备的单独处理单元上运行。换句话说,包含 CPU 和 GPU 或集成显卡单元的设备(例如特定英特尔凌动® 处理器、英特尔® 酷睿 处理器或搭载这两种处理器其中之一的英特尔® NUC 迷你电脑平台)经过了多次测试。在所有情况下,使用英特尔® OpenVINO 工具套件或 TensorFlow/TensorRT 引擎等框架对神经网络进行了优化。

ComBox 测试人员简单地用产品成本除以每个工作负载的 FPS 性能,计算出每个竞争设备的价值,然后选出了在所有工作负载中提供最大价值的设备。如上所述,NUC8i5BEK 的性价比最高。

利用视频编码/解码作弊码在基准测试中获胜

NUC8i5BEK 搭载英特尔® 酷睿 i5-8259U。但是在 ComBox 的成套推理基准测试中,设备 CPU 不是提供最大价值的唯一因素。英特尔锐炬® Plus 655 集成显卡单元也发挥了作用。但它并不是 NUC 迷你电脑暗藏的唯一玄机。

虽然英特尔® 酷睿 i5 CPU 内核在算法执行过程中不发挥任何作用,但是它们处理图像编码和解码,使显卡单元可以专用于推理工作负载。这并不是说基准测试中的其他片上系统和显卡没有利用类似架构。有些采用了类似架构。但是与它们相比,英特尔锐炬® Plus 655 显卡、多线程四核 CPU 和 OpenVINO 的组合性能更高、价格更低。

Rytvinskiy 说:“我们根据基准测试结果在服务器中设计了 NUC8i5BEK。” 该平台可以同时在神经网络上运行多达 80 个全高清 IP 摄像头视频流。

通过封装增强人工智能和视觉处理能力

NUC 迷你电脑被封装成现成的完整系统,配备机箱、I/O 和其他装饰物,可随时用于从原型设计到轻量化商业部署的各种用途。但很显然,其外形和封装不适合在机架式服务器中集成,因此 CMBox 团队将八个 NUC 迷你电脑主板集成到一个 1U 服务器机架中(图 1)。

一台 ComBox 服务器采用 8 个英特尔® NUC 迷你电脑主板。
图 1。ComBox 8xNUC Rev 2 服务器采用八个英特尔® NUC8i5BEK 主板。(来源:ComBox

除了八个热插拔 NUC 迷你电脑模块之外,还配备两个热插拔电源单元 (PSU) 和一个用于对模块进行控制的前面板显示屏。这八个模块提供 32 核 64 线程的总处理能力,集成 GPU 内核总数多达 3,072 个,EDRAM 高达 1 GB。

Rytvinskiy 说:“根据我们自己的建模结果,基于 8 个 NUC 迷你电脑的服务器为每个工作负载分配了适当的资源,因此性能优于其他解决方案。” “此外,由于 NUC 迷你电脑的每 FPS 成本较低,服务器的成本只有采用其他人工智能处理技术的类似平台的一半。”

专为人工智能和深度学习而设计

在完成人工智能计算替代选项的测试流程后,ComBox 开发了面向多种工作负载的高能效、高性能推理解决方案。该公司发布了一篇文章,介绍如何使用 NUC 迷你电脑创建高效率、低成本的人工智能解决方案,包括一个构建基于 NUC8i5BEK 的计算机视觉辅助烟雾探测器的项目。

虽然可能出乎意料,但是与更新的人工智能处理解决方案相比,英特尔锐炬® Plus 655 显卡和英特尔® 酷睿 处理器 CPU 的常见配置为计算机视觉推理带来了更大的价值。那么为什么要花费更高的成本,获得更低的性能?

智能工厂的新一代 MES 连接 OT 和 IT

制造执行系统 (MES) 应用已久。传统上,这些资源驱动的整体系统支持人力资源、质量保证和供应链管理等特定功能。但是,当今的 MES 需要具备更多功能。在数字化转型的道路上,智能工厂在运营技术 (OT) 侧产生了大量数据。如果善加利用,这些信息可以为预测性维护和质量控制等应用提供支持,从而实现更加敏捷、简单的流程。

随着全新数据时代的到来,制造商需要能够提供各种功能并轻松与其他企业系统(例如企业资源规划 (ERP) 和仓库管理)集成的 MES 解决方案。

为了让这些新的运营数据流发挥更大的价值,MES 正在不断演变,将 OT 和 IT 数据整合到完全透明的系统中。制造商可以从开放软件平台中受益,使用第三方应用并添加增强现实和预测性维护等功能。

在这种灵活度下,他们可以根据需要通过选择或创建应用来定制 MES,从而解决机器监控、生产控制和订单管理等各种挑战。

通过透明化提高智能工厂效率

多功能 MES 可以大幅降低材料浪费、节省能源并提高生产率。例如,一家总部位于德国的水龙头卫生配套设备制造商需要协调从金属水龙头铸造和抛光到与其他塑料零件组装在一起的整个流程。

该公司生产各种部件并管理着多个生产场地,因此不仅需要协调生产和包装流程,还需要管理供应和库存。生产场地分散在德国境内和境外,必须将其同步化才能简化生产流程。

准确规划所有流程是一项基本要求,可以确保所有事项在正确的时间配合流畅。为了实现这一点,该制造商与面向制造商的领先 IT 系统提供商 MPDV Mikrolab GmbH 合作部署了 MES HYDRA X。

该解决方案提供各种制造应用 (mApp),用于跟踪每个生产步骤和完成这些生产步骤所需的时间(视频 1)。例如,经理使用应用创建生产流程的数字孪生模型,而车间工人可以使用提供操作员指导和组装控制的应用。还有专为跟踪和追溯在途材料的应用、用于管理每个设施或仓库的库存的应用,以及用于监控包装流程的应用。

视频 1. mApp 可以控制特定智能工厂用例。(来源:MPDV Mikrolab

团队在系统中输入和整合数据,供多个级别的管理人员访问。MPDV 产品营销专家 Markus Diesner 说:“车间工人、监督员、主管、数据分析师和人力资源专家都可以通过移动应用或基于 Web 的界面轻松访问数据。”输入的数据来自人员和数字传感器。

他们可以利用该数据估计订单将完成的时间。

Diesner 说:“每个事项都是一个计划、一个系统。”该解决方案还跟踪整个流程中的质量,并在流程开始时触发额外原材料的生产,便于对流程中发现的任何缺陷部件进行补偿。Diesner 说:“这一切都是为了效率。只有在系统与流程之间保持透明才能提高效率。”

全方位集成和支持

制造商可以将该解决方案与现有系统(例如 ERP 和仓库管理系统 (WMS))集成,提高透明度,从而提高效率。他们还可以通过增加接口将独立系统互相连接,检索数据并发送指令。

Diesner 说:“例如,一家公司可以直接连接到 WMS,告知 WMS 流程需要材料,或者需要将多余材料运送到仓库。”“无需使用 ERP 系统即可完成这个步骤,节省了时间和精力。”

Hydra X 平台经过认证,可以在搭载英特尔® 处理器的网关上运行,例如 Dell Technologies 边缘网关 5000 系列。Diesner 说:“英特尔面向服务器、客户端和边缘设备的广泛产品组合让我们受益良多。”“整个系统的稳定性也为我们的客户带来了利益。”

除软件平台之外,MPDV 还提供前期咨询、部署和持续支持服务,帮助企业打造自己的工业 4.0 版本。

随着制造工厂成为智能工厂,MES 将不断演变。Diesner 说:“随着这些系统继续发展,应用的互操作性将变得越来越重要。”“与当今相比,企业将能更加自由地根据需要定制系统,挑选来自不同开发商的功能。使用来自单一提供商的一体化解决方案的理念将成为过去。”

借助分布式 AI 视频分析 完成 SOC 虚拟化

当疫情让很多员工不得不在家办公,许多组织都面临巨大问题。设备和关键基础设施如何在没有人看管的情况下保持安全?

几乎在一夜间,拥有安全技术、由员工监管食品的安全运营中心 (SOC),变成了威胁人们健康的地方。许多依赖它们的公司必须快速将安全性技术分散化,来让分散各地的员工继续工作。

值得一提的是,许多颇具前瞻性的公司在 30 天内便将安全基础设施转移到线上 – 这项工作挑战重重,能够做到十分难得。但使用传统 SOC 设计的公司面临巨大挑战。如果所有视频都由 SOC 进行存储、处理,安保人员如何在家监控视频?

Agent Video Intelligence (Agent Vi) 是一家 AI 视频分析解决方案提供商,其业务开发部副总裁 AJ Frazer 称,很多公司仍抗拒线上安全运营的原因是“他们需要运营者远程工作,但是却无法让他们访问 SOC 中的视频。”

这家公司的解决方案是使用 innoVi AI 赋能视频分析软件,这是一款分布式分析引擎,采用的技术和城市安全保障中所部署的一样。

Frazer 进一步解释道,“我们在摄像头网络上的低能耗边缘网关运行及其复杂的算法,与云中的中心核心相连。”“我们只需要 1 或 2 千字节的数据返回云端,因为所有复杂工作都在边缘完成。拥有登录权限的运营者可以监控视频并从家里或公司办公室响应事件。”

秘密武器:边缘到云的 AI

人们擅长观看视频并察觉出异常 – 但持续时间通常不超过两分钟。之后,人们便会觉得无聊,难以集中注意力。而 AI 则可以观看无数视频而不感到疲倦。那么当软件完全可以代劳时,为什么安全人员还要花时间解析视频中的有效数据?

Agent Vi 的混合边缘到云架构能够以最高效的方式管理视频数据。边缘软件在客户本地摄像头网络中运行并完成大部分处理工作,之后需要审查的视频便会传送到云端。这样,SOC 或其运营者可以在任何位置工作(图 1)。

innoVi 边缘到云架构的五个组成部分
图 1。去中心化的安全性主要依赖于 5 层式的边缘到云架构。(来源:Agent Vi

innoVi 边缘 – 预加载了 Agent Vi 的设备或软件,在现有硬件上运行 – 负责收集摄像头数据、在本地储存图像、提取元数据。这些信息通过网络或本地网络流向 innoVi 核心中间件(基于云的 SaaS 或本地私人云),用于中央管理、高级分析、生成警告、健康监控和元数据存储。最后,运营者使用基于浏览器的 innoVi 门户监控告警、调查视频并生成报告。

由于采用了 英特尔® OpenVINO 工具套件,innoVi AI 模型和算法灵活度高,且可在不同英特尔® 处理器平台上扩展。软件可在低耗能嵌入式边缘设备上、或连接到成百上千个摄像头的高端服务器上运行。这样客户的硬件环境便不成为限制因素。

保障关键基础设施的安全性

innoVi 的架构对于最近开始需要员工进行远程工作的企业来说是一大福音。Frazer 还说,这样一套分布式视频分析引擎也适用于为道路交通、公用设施和能源部门提供安全保障。路桥或电力供应中断,对于城市来说可能是灾难性的。但到目前为止在这些地方使用 AI 都极具挑战,因为资产所在的地理位置十分分散,且数据网络有限。

现在情况不同了,因为 innoVi 只需要少量带宽。网络限制不再是问题。

因此无论是分布于三个州的公用设施,穿越加利福尼亚的公路,或员工遍布整个国家的公司 – 各组织都能保证员工和结构的安全。AI 赋能视频分析在适用于低数据或高数据环境的配置中可用,实时视频监控也是如此。

安全和安保趋势:系统集成商如何取得成功

“我们希望成为行业的灯塔,在负责任和可持续的方向上引领创新。我们试图解决的问题之一是如何能够以一种在安防行业以及其他应用中使用的方式来推动视频技术的变革。”

这就是开放平台视频管理软件领域的全球领导者 Milestone Systems 首席执行官 Thomas Jensen 发自内心的愿景。这种变革超越了产品本身,为客户和社会创造了真正的价值。

如今的视频技术已远不只是收集证据以侦破案件。

其中一个例子是,全市交通基础设施如何能够不局限于针对闯红灯和超速开具罚单,而更进一步地监控城市街道高峰期的交通密度。随着道路日常交通拥堵现象越来越频繁,相关部门可以借助视频监控通过不那么拥堵的道路重新疏导交通。

“我们正在研究如何转变我们技术的使用方式,” Jensen 说。“我们怎样才能减少污染?我们如何能够减少高峰时段花费在路上的时间?我们希望通过为社会和环境做一些有意义的事情,来造福于民众。”

视频解决方案生态系统

任何供应商都无法单独实现这一承诺,所以 Milestone 通过开放平台、牵线搭桥和提供支持,构建和推动合作伙伴生态系统。这些合作伙伴关系涵盖了整个生态链,从技术集成到销售、服务和支持。

其起步于该公司的 Milestone XProtect 视频管理软件 (VMS)。开放平台使技术供应商和系统集成商能够围绕摄像头制造商、应用程序提供商和软件开发商构建解决方案,所有这些都致力于创建 XProtect 的集成和扩展(视频 1)。

视频 1. 开放平台和合作伙伴关系提供灵活且可扩展的视频解决方案。(资料来源:Milestone

第二个要素是 Milestone Marketplace,这是一个由软件、硬件和服务提供商组成的生态系统。技术合作伙伴可以互相合作,以集成解决方案,客户则可以找到所需的解决方案、应用程序和市场专业知识。

“我们与整个生态系统的合作伙伴进行合作……从物联网和传感器供应商到大数据分析公司”,Jensen 说,“携手合作,他们可以将来自摄像头的所有数据处理到我们的软件中,转化为可操作的情报,客户可以使用这些情报来推动创造业务成果和价值。”

例如,在交通管理、交通监控或应急响应方面具有特定用例的公司可以进行连接以构建解决方案。Milestone 生态系统包括 600 多种产品和服务,其使用了分析、访问控制系统、管理和操作员软件以及 IT 基础设施等流行技术。

第三大支柱是 Milestone 渠道合作伙伴计划,该计划支持将这些集成解决方案提供给客户的技术提供商和集成商。

Jensen 将这三大要素的结合视为实现公司愿景的途径,即朝着负责任的方向推动视频创新——面向安全和可持续的社区——并且尽可能形成出色的解决方案和业务成果。

系统集成商扩大其业务范围

将他们的视频产品扩展到传统安全和安保范围之外,为系统集成商提供了新的商机。

“随着技术的进步,您会看到更复杂的系统、传感器、物联网设备等,扩展了垂直领域的视频用例”,Jensen 表示,“视频专家将在销售业务成果与产品方面发现这些商机,并通过寻找新的应用程序,在关键垂直市场获得更多吸引力。”

系统集成商了解其特定行业的特定需求。Milestone 为技术合作伙伴和集成商提供了一个平台,其有能力为客户提供解决方案。

医疗保健行业就是一个很好的例子,可以用来说明其中的前因后果。将支持人工智能的软件等新技术融入进来,可以提供实时跌倒检测——防止或尽量减少老年人或其他高危患者面临的受伤风险。扩展现有的视频基础设施可以提高患者的安全性,为医院和诊所带来可量化的优势,并为医疗保健系统集成商提供新的机遇。

共同展望未来

Jensen 将 Milestone 与英特尔的合作描述为天作之合。公司的未来愿景与英特尔的 RISE 战略非常吻合——通过技术创造一个更负责任、更具包容性和可持续发展的世界。并且底层技术确保了视频解决方案所需的系统性能和可靠性。

“重要的是要认识到我们与英特尔以及我们与行业中所有集成合作伙伴的合作伙伴关系”,Jensen 说,“我想强调的是,我们对视频技术的看法和我们看到的加速创新必须围绕负责任的技术和通用方法来构建。这就是我们 Milestone 的运作方式。”

基于人工智能的计量提高半导体产量

半导体制造需要超高可靠性,这在其他情境中是难以想象的。例如,半导体组件的质量通常是以每百万次缺陷率 (DPM) 进行测量的。

为完成这些测量,半导体计量学使用光学工具和电子束来扫描晶片以便于在制造早期发现其缺陷,这样能避免损坏的晶片被投入使用,生产出无法使用的芯片。

但随着半导体在不断缩小的流程节点上进行制造,传统计量学方法越来越难精确检测到晶片缺陷。在仅靠计量设备无法支持半导体工程师快速、准确地进行缺陷检测时,人工智能 (AI) 便登场了。

进一步了解人工智能

如今,人工智能已融入到晶片检查、缺陷检测和分类,还有扫描电子显微镜 (SEM) 去噪中。这样便使得计量读数和制造传感器数据紧密相关。

将人工智能测试添加到半导体制造过程中,能帮助工程师从这些输入中找到隐藏信号。但这便需要新的设备来执行高需求的边缘计算机视觉和其他深度神经网络。运行这些人工智能工作负载的高性能处理器必须冷却,确保不会破坏芯片厂高度敏感的环境需求。

Prodrive Technologies 是嵌入式系统和解决方案提供商,其 Zeus 高性能机柜 (ZHPC) 能够帮助解决这一难题。该系统能够存放高性能服务器,这些服务器能够将计量信号转换为可操作智能(图 1)。

放置机架服务器的 Zeus 高性能机柜图像
图 1。Zeus 高性能机柜使用液体冷却方式,保持无尘环境。(来源:Prodrive Technologies

为支持计量操作,采用内置的液体冷热交换器来散热,不会向外围环境排出有害气体,不需要依靠外部通风。这也让它可被部署在严格把控空气质量标准的地方,如芯片厂副厂、铸造厂无尘室之下。

Zeus 高性能机柜提供冷却液泄露和烟雾检测功能,可实现多达 41 台机架服务器的放置、供能和冷却。这包括高性能服务器,例如基于三代英特尔® 至强® 可扩展处理器(旧称为 Ice Lake)的 Zeus 可扩展系列高密度服务器平台。

面向启用人工智能的计量的高性能计算

全新英特尔® 至强® 设备采用 10 纳米工艺构建,集成了英特尔® 高级矢量扩展指令集 512(英特尔® AVX-512)和英特尔® 深度学习加速(英特尔® DL Boost)等技术。它们支持 Zeus 服务器运行高级神经网络,能够高效处理计量数据。

英特尔 AVX-512 是一组支持增强型矢量处理的指令,拥有可执行 32 位或 64 位每时钟周期的单精度浮点运算的能力等。加上融合乘加 (FMA),这些指令可支持至强设备执行人工智能算法计算所需的复杂数学运算。

英特尔 DL Boost 技术基于 AVX-512 的特性进行构建,还包括了矢量神经网络指令 (VNNI) 及对 bfloat16 数学运算的支持,在处理人工智能工作负载时比上文提及的单精度浮点计算效率更高。因此,基于三代至强处理器的平台在某些深度学习任务上可实现性能翻番。

除计算性能之外,处理器还支持 PCI Express Gen 4.0 及其 64 Gbps 带宽。这意味着 Zeus 组合可以在子厂中的光学和电子束检查工具附近进行部署,而不会因它们产生的大量数据而崩溃。消除了当地带宽瓶颈,所有计量数据和分析都可以在边缘进行,减少了因向外部系统传播导致的延迟和安全性方面的顾虑。

没有了带宽或处理功率的限制,Zeus 高性能机柜和可扩展服务器可作为一款网络、CPU、存储多合一平台,同时也将人工智能集成到了晶片检测工具中。这加快了检查流程,并提高了半导体的最终产量。

Prodrive Technologies 的项目经理 Bas van Bree 说,“我们的想法是,现在您可以在芯片厂中拥有云和边缘架构,所有工作都是在这个工具中完成的。”“我们将工作负载集中,这样便实现了芯片厂中可用计算资源的最优化利用。”

随着 CPU 晶体管尺寸不断缩小,对更高性能和更高效率的需求增加,业内普遍认同了人工智能和机器学习对达到期望产量的重要性。但它需要具有足够性能、合适技术、可部署在边缘的处理平台,来进行实时分析。

工业 4.0:从物理连接到云

具有前瞻思维的制造商都希望借助边缘人工智能和计算机视觉等变革性的技术来提高敏捷性、促进生产力并降低成本。但是,谁曾想到简单地将工业端点连接到云会成为一个巨大的障碍。

这是一个硬件方面的挑战,起因是当今存在各种各样的工业通信协议。有数百种标准和定制的工业协议。遗憾的是,他们中的许多协议都使用不同的物理接口。

比方说一些最流行的工业协议。串行、显示器、工业以太网、数字和通用通信,它们全都使用不同的物理接口。对于具有标准接口集的现成网关解决方案而言,这种多样性可能会带来问题,因为许多工业应用需要定制的混合 I/O。空间和资源在行业中也非常珍贵,所以您不必去负担那些极少使用的无关连接费用。

硬件互操作性的缺乏会迫使潜在的工业物联网用户选择以下两条路径之一:利用菊花链连接不同的协议转换网关,以获得应用所需的全部 I/O,或者构建自定义的解决方案。

无论哪种方式,结果都可能代价高昂。

灵活的接口适用于特定应用的物联网

American Portwell Technology 是工业 PC 和嵌入式计算解决方案的供应商,他们提供了一种替代方案。其模块化的 KUBER-2000 系列采用混合方法应对 I/O 挑战,开箱即用的系统在提供成本优势的同时,仍然具有灵活性(图 1)

Portwell 网关产品展示了可用的 I/O 端口范围
图 1。Portwell KUBER-2000 系列工业网关解决方案可满足各种不同的工业物联网的 I/O 要求。(来源:American Portwell Technology, Inc.

六个 KUBER-2000 IPC 中的每一个都利用了基于双核或四核英特尔® 赛扬® N3350 或英特尔凌动® E39XX 处理器和标准 I/O 套件的通用技术基础。这些接口包括:

  • 双千兆以太网端口
  • 至少两个 USB 3.0 端口
  • 二针接线端子
  • DisplayPort 连接

除此之外,Portwell 还以不同方式扩展其 SKU 之间的连接性,以满足应用的特定需求。例如,KUBER-212A 提供隔离噪声的 LAN 和 COM 端口以提高系统容错能力,而 KUBER-212B 则支持 GPIO 和 CANbus 以允许该系统用于自动化控制。

总的来说,KUBER 平台支持多种无线通信,包括 Wi-Fi、蓝牙、GPS/GNSS、LoRa 和 4G/LTE。以及 MQTT、OPC-UA、Profinet/bus、Modbus 和 PLC 61131-3 软件堆栈。以上只是平台及其各种接口原生支持的,以自动化为中心的协议中的一小部分。

因为建立在通用模块化硬件架构上,开箱即用的工业 4.0 网关产品组合可以承担任何用户需要的功能,从物联网边缘管理器或 PoE 交换机,到 SoftPLC 或无人搬运车 (AGV) 控制器等。

与云端的通用连接

这些系统必须能够在现场总线级别进行通信,以便在系统间和向云端传递重要的数据。虽然全平台接口和协议栈支持非常适合边缘连接,但它们仍然需要帮助才能将信息传输到企业。

Portwell 的工程师通过采用嵌入式技术标准化组 (SGeT) 通用物联网连接器 (UIC) 标准作为 KUBER-2000 软件堆栈的一部分,实现了这一目标。

UIC 是一个连接框架,允许嵌入式设备使用 MQTT 或 XRCE 消息协议与云基础设施交换数据。UIC 将采用不同协议的各个端点连接到一个由数百个设备组成的单一异构网络。

与硬件无关的开源行业标准由三部分组成:

  • 嵌入式驱动程序模块 — 通过上述接口将嵌入式系统连接到外围设备或其他系统的驱动程序。
  • 通信代理 — 用于初始化基于云的应用程序服务器并与之通信的软件组件。
  • 项目代理 — 是一种配置工具,用于指示嵌入式系统使用哪些外围设备、如何处理数据以及将数据传输到通信代理的频率。

这些 UIC 模块支持远程管理和连接到 500 多个云解决方案。其中之一的 Microsoft Azure 物联网,最近将 KUBER-2000 系列认证为其生态系统的一部分。

工业级的标准要求工业级的可靠性

工业物联网具备让制造运营发生变革的潜力。但是,如果运行边缘到云应用程序(从预测性维护到员工安全)的设备无法高效且经济地进行通信,则其优势便荡然无存。

无论是传统还是新型设备,互操作性和标准是工厂中衔接所有设备的基石。而支持开放软件的模块化硬件则是非常好的切入点。

暖通空调系统集成商:利用刺激计划进行 K-12 学校升级

美国许多公立学校的暖通空调系统已经老化,导致能源浪费。低效的系统不仅耗费金钱,还会导致环境不够理想,影响使用者的舒适度和成绩。美国政府问责局的一项报告表明,有 36,000 所公立学校需要更新或更换有故障的暖通空调系统

由于学校经费主要用于教育计划,修理和维护往往会被搁置。许多学区还错过了升级到更高效的数字暖通空调系统。

但是负担不起改进费用的学区现在面临一个新的机遇。2021 年 3 月,作为新冠肺炎疫情救助计划的一部分,美国政府为各个学校划拨了 1220 亿美元。这些联邦刺激资金可用于系统升级,从而提高能源效率、改善空气质量。随着疫情的爆发,这已经成为一个严重的问题。

利用人工智能控制提高效率

虽然大多数学校有灯光和能源传感器,但它们是独立存在的,并未连接到来自不同制造商的老旧设备。它们采集的数据是零散的,建筑管理员看不到显示重要趋势的持续分析数据。

但是,通过将暖通空调和灯光部件连接到一个基于云的统一物联网平台,学校可以实时查看能耗,设置日程和警报,并发现和解决潜在问题,避免它们的发生。

“智能建筑系统可以多种方式帮助学校实现高能效。即使是通过设置日程来保证供暖和制冷不会同时运行这样简单的方法,也会产生很大的影响,”建筑自动化和控制解决方案提供商 KMC Controls 的物联网总监 Tim Vogel 表示。

无论设备的老旧程度如何、制造商是谁,该公司的自动解决方案 KMC Commander 可以将传感器连接到大多数设备。它基于英特尔® 处理器的网关将传感器数据发送到云端,管理员可以在一个安全的平台上查看所有数据。用户可以在任何地点使用任何设备设置警报并进行更改。

基于云的平台减轻了学校 IT 管理员的负担,无需使用多个 VPN 或设置和管理本地计算机网络即可访问建筑传感器。

IT 部门还避免了技术升级带来的麻烦和需要的开支。例如,许多学校使用 Adobe Flash Player 进行远程监控通信,但是 Adobe 最近终止了对该产品的支持。KMC 的 OEM 销售总监 Jesse Shoemaker 说:“从 Flash 升级到较新的软件需要花费 9,000 美元到 12,000 美元的成本。借助 KMC Commander,所有软件升级在云端自动完成,无需额外费用。

支持和扩展

在系统集合商将解决方案推向市场的过程中,KMC 与英特尔® 解决方案聚合商 Arrow Electronics 的合作在为系统集成商提供支持方面发挥了关键作用。Vogel 说:“作为一家制造商,我们与 Arrow 合作已久。”“从部署的角度来看,Arrow 团队在对物联网领域动态的掌握、信息技术与运营技术的融合以及销售方面拥有杰出的才能。”

虽然系统集成商拥有领域专长,但是随着技术的进步,他们经常需要技术和商业方面的支持。Arrow 物联网解决方案总监 Roland Ducote 说:“我认为它可以归结为两个方面:支持和扩展。”“我们为 KMC 提供产品上市方面的支持。我们的职责之一是将系统集成商纳入生态系统,并为他们引进 KMC Commander 等技术。”

已采取能源控制措施

全国最大学区之一的经验证明了基于物联网的集中控制为学校带来了哪些利益。

Vogel 说:“该学区有些暖通空调系统运行良好,也有些老旧不堪,无法正常运行。”在冬季,挡板有时会卡在打开状态,冷空气进入,导致加热线圈冻结。每次维护时,更换线圈(在该学区是经常发生的事情)需要花费 4,500 美元到 35,000 美元,具体取决于有多少线圈受到影响。

自从将暖通空调设备连接到 KMC Controller 解决方案之后,该学区显著地防止了这种问题的发生。Vogel 说:“我们对根源问题进行了大量的故障检测和诊断。”

此外,分析表明,该学区呈现能源负荷减少的趋势,并获得了公用事业提供商的折扣。Vogel 说:“基于监控的调试代理利用这些数据节省了数十万千瓦时的能耗,相当于两所学校节省了近 70 万美元。”

该学区正在实施空气质量监测。传感器将测量二氧化碳和颗粒物(包括细菌和病毒)的温度、湿度和浓度。美国环保局建议通过增加新风入口和使用过滤器来减少颗粒物。

更好的空气质量可以提高学生的成绩。KMC Controls 营销与传播总监 Jason Mills 说:“研究表明,改善室内空气质量可以提高员工的注意力和工作效率。同理,它可以帮助学生更好地集中注意力,获得更好的成绩。”

某些具有创新力的学校正在将物联网传感器数据纳入课程。新泽西州普林斯顿的一所私立学校 Stuart Country Day School of the Sacred Heart 利用 KMC Commander 与学生共享了一些 KMC 传感器数据,为他们提供了在课堂上使用这些数据的独特机会,而这通常只是高等院校采取的做法。KMC Commander 以及传感器和建筑自动化控制器帮助该学校将能耗降低了 45%。

即将实施进一步自动化

即使在刺激计划结束之后,学校也可能继续改进其建筑管理系统,特别是他们开始逐渐收回自动控制成本时。通过集中基础设施和报告,学校可以轻松展示他们的公用事业开支和节省额。更大的学校系统可以将高效能源利用情况记录到基于监控的调试代理,由代理帮助他们获得享受公用事业折扣的资格。

这些都极大地推进了自动化的实施。Vogel 说:“预计在未来几年里,将有大量来自学校的工作需要我们去做。”

有些学区可能采纳新的功能,例如增加带有蓄电池的太阳能系统。其他学区可能利用安全摄像头和人员传感器来监控社交距离或消防安全能力,或者可能与客运系统合作优化往返学校的交通流量。利用可以通过标准构建协议与任何系统连接的 KMC Commander,系统集成商可以帮助他们规划未来需求。

Mills 说:“我们有许多条路可以走。”“技术充满了潜力。”

系统集成商编排数字标牌

由于可供选择的软件品牌超过 100 个、硬件多达数十种,当系统集成商需要为客户部署数字标牌系统时,必定既耗时、又费力。每一家供应商都有各自的 CMS 应用,要将它们集成不仅是项艰巨的任务,也是一场技术上的噩梦 — 并且无法保证有完美的结果。

其实,我们不一定要这样做。系统集成商可以借助聚合商的专业知识,加快数字标牌的部署并将精力放在最终的效果上。例如,数字标牌技术的制造商 Seneca 提供了一种称为 Maestro 的专业解决方案,可以简化相关流程。

该系统预装和预配置了所有主流的 CMS 解决方案—从 DooH 到企业媒体应用程序,从而大大缩短了部署时间。

“多年来,我们一直在考虑如何简化部署,让一切变简单真的非常重要,” Seneca 的业务拓展经理 Kevin Cosbey 说。“我们往往将过多的精力放在速度和信息源上,对于预期的结果却不太关注。”

“我们不再执着于讨论芯片组的问题了,” Cosbey 说。“Maestro 允许系统集成商进行范式转变,着眼于项目的预期结果。技术自然是水到渠成。”

倾听 Cosbey 对于标牌系统的未来还有哪些看法。

简化数字显示器的设置

由于数字标牌播放器是一种相对无人值守的设备,因此必须为现场环境准备一套易于部署和扩展的智能系统。Maestro 能够开箱即用,并通过脚本自动进行优化——这一流程是 Seneca 根据最佳实践开发而成的。英特尔® 处理器增强了微调和性能过程,与以前的平台相比,减少了 150 多次按键。

优化过程完成后,系统会显示一个向导,允许系统集成商安装各种 CMS 平台,以提供从标牌内容到性能分析的各种功能。然后,安装相关软件,并准备从云内容到边缘工具进行播放。

“Maestro 平台有点像应用商店,” Cosbey 说。“通过将所有的独立软件开发商合作伙伴预加载到所有的媒体播放器上,我们打造了一种超简单的开箱即用体验。”

“自动配置和优化只需几分钟即可完成,” Seneca 的市场开发经理 Ron Van Tassel 补充说。“如果手动执行,这个过程会花费系统集成商几个小时的时间。如果一个组织想要在项目中部署 50 台媒体播放器,设置过程是完全相同的,并可以自动执行。系统集成商不必一遍又一遍地重复此流程。”

系统集成商和独立软件开发商受益良多

除了易于部署之外,Maestro 还为系统集成商提供了许多额外的好处。他们不必再专注于部署利润空间低的硬件系统,而是可以发挥自己的核心竞争力。

“俗话说得好,‘你要的是结果,还是过程?’” Cosbey 说。“在我们的帮助下,系统集成商只需购买解决方案,它们就是现成的结果。他们可以更加专注于自己的专业领域,继续就项目和成果进行对话,而不必担心硬件方面的问题。”

除了提供完整的系统以外,Seneca 还支持系统集成商将更多服务添加到销售范围内。例如,该公司推出了用于监控和管理的 xConnect 平台。系统一旦完成部署,系统集成商就可以为客户提供托管服务,从而增强客户体验并创造更多收入。

独立软件开发商也能从中获益。通过开箱即用的软件,以及只需一次部署就能轻松跨多个媒体播放器进行扩展的特点,他们可以充分挖掘产品的市场营销潜力。将软件预加载到 Maestro 中,还能够向那些尚不熟悉这些软件的潜在客户增加品牌的曝光度。

一个解决方案,适合多个市场

像 Maestro 这样的解决方案在各行各业和众多市场中都存在用例,大多数专门从事标牌业务的系统集成商都可以从该系统中受益。例如,该解决方案可用于部署在交通运营、企业和校园通信、零售等领域的数字标牌。

一些软件选项专门针对于特定行业,Cosbey 说,Seneca 引入了多家对系统集成颇有裨益的合作伙伴。例如,BroadSign 和 SignageLive 是数字户外营销 (DooH) 领域的主要合作伙伴。Appspace 在员工通信领域具有强大的实力。Navori 则专注于数字菜单展示板。而 Acquire Digital 是零售和交互型解决方案领域的领导者。

“开箱即用的内容管理媒体播放器可以节省时间、精力和资源,”Van Tassel 说。

通过将合作伙伴生态系统和解决方案整合到同一个平台中,Seneca 帮助系统集成商更好地服务于客户,并帮助独立软件开发商更轻松地打入市场。通过精心编排的解决方案,双方可以专注于为现有客户和新客户创造新的商机。