人工智能火灾探测:计算机视觉守护森林

在全球变暖的时代,森林火灾越加频发和迅猛。以加利福尼亚州为例,2020 年的森林火灾烧毁了创纪录的 440 万英亩土地,摧毁了 1 万多座建筑,造成了 120 多亿美元的损失。

显然,世界需要可持续的解决方案,以守护我们的自然资源和人类生命,避免经济损失。作为一名环保倡导者和可持续发展推动者,我开始思考技术解决方案是否有助于完成这项艰巨的任务。幸运的是,我也是一名计算机科学家,非常清楚研究会多么乏味和耗时。

计算机视觉可监测森林情况

在这种情况下,我经常使用秘密王牌,直接进入英特尔丰富的生态系统——英特尔® 合作伙伴联盟。毫无意外,它让我想到了一个巧妙的解决方案:AAEEO 智能森林火灾监测系统(图 1)。

AAEON 智能森林火灾监测系统借助人工智能来探测烟雾。
图 1。AAEON 智能森林火灾监测系统借助人工智能来探测烟雾。(数据来源:数字业务创新

这个解决方案看似简单,由能够监测大面积区域、探测烟雾和触发警报的摄像头组成。但是进一步分析显示,它采用了创新性架构,是一项技术先进的解决方案。

人工智能可在浓雾中探测烟雾

实际上,图像处理是通过边缘计算设备在本地(摄像头附近)完成的。这台工业级计算机可分析来自双摄像头的图像,即一个可见光摄像头和一个红外摄像头,并且识别任何烟雾迹象。如果系统检测到烟雾,会立即启动中央操作警报,以提醒当地消防部门。

为了避免误报警,该设备可以区分烟雾和雾霭。让它训练一分钟。这套系统已经过训练,可识别雾霭,不会误触警报。

这些都要归功于英特尔® Movidius Myriad X 视觉处理器。这款非凡的处理器通过专业架构执行图像分析,该架构可以在极低的功耗预算下执行深度学习推理。

面向消防员的中央监测和预测

在边缘处理视频的能力具有众多优势,包括可减少必须发送至中央操作中心的数据量,许多摄像头将安装在网络连接有限的远程位置,因此这是一项重要优势。

发送至数据中心后,所有摄像头中的图像将被联合分析,以获得森林范围内所有火灾活动的透视图。随后就轮到系统大展身手了。它可以充分考虑到风和湿度等环境因素后,预测火灾蔓延的方向和速度。接下来,它会提前通知相关消防部门,让他们有时间疏散居民,并尽力控制火势蔓延。

此外,这款出色的系统还能存储数据,并将其用于迭代改进,从而表现更上一层楼。考虑到 AAEON 是现实世界人工智能领域的领导者,这并不令人惊讶。

此时你可能会想:但是成本是多少?

实事求是地说,价格并不昂贵,任何客户都可负担得起。当 AAEON 的高管团队告知我总拥有成本时,我惊讶极了。考虑到系统在保护人类生命、自然环境和促进可持续性方面的能力,其售价和后续管理成本非常适中,无需支付天文数字般高昂的费用。

借助人工智能实现全球目标

AAEON 解决方案描述了多种方式来借助人工智能强大的预测影响力,可以随时随地或在需要本地智能的领域使用。这似乎是我们可预见的未来,人类和人工智能携手,为我们和地球构建更美好的未来。

这是全球各国领导人的共同目标,多个国家政府都认为有必要创建一个共享平台,以探索和缓解人工智能对社会和经济的破坏性影响。

例如,在欧洲,AI4EU 项目旨在协调、平衡和促进创新和技术转让。我很荣幸作为评估委员会的外部专家参与到这个项目中来,从而获得了一个前瞻性视角,以了解人工智能的正面应用。

回到我的中心叙述:我强烈感受到,火灾探测系统能够助力可持续性,因为它可以防止森林火灾产生的二氧化碳排放;通过将所有数据传输到云端的巨型计算机,避免过度消耗电能;且发展中国家和发达国家都可以普遍使用。

简而言之,它可以让我们每个人都参与到一场可持续性运动中,保护我们唯一的星球。

“开箱云服务”概念将 Azure API 转化为本地设备

混合云架构借助其结合出色云端环境和本地数据中心的能力,正在不断蓬勃发展。但对于部分组织而言,混合云在安全、合规和性能方面却有所欠缺。

共有部门应用程序就是个典型例子。因为这些应用程序处理的是高度敏感的数据,根本无法将其与公有云连接。因为 GDPR 等数据主权法规,许多商业应用程序都遭到了类似的限制。

或考虑一下,需要在边缘达到极致性能的应用程序。例如很多视频处理应用程序都有非常高的带宽需求,以至于必须在源附近处理数据。其他一些场景则受到了有限网络连接的限制。这包括了石油钻塔、矿山和地理空间成像等环境诸如此类应用程序应该如何利用云端呢?

开箱云平台

Dell Technologies 的答案是打造“开箱云服务”,以便为现场部署提供 Azure API。这款设备名为 Dell EMC Integrated System for Microsoft Azure Stack Hub,挑战了现有的混合云模式。这是一款与众不同的混合云服务,既不展示传统 CAPEX 重型私有云基础架构,也不提供基于网络的公有云模式,而是为客户准备了全新的选择。

进行网络连接此设备几乎可以放置在本地、第三方数据中心甚至现场等任何地方。它甚至可以在断开连接的无网络接入环境中运行。最终结局是组织可以实现:

  • 在边缘实现快速数据解析和可视化
  • 如云端一般的可扩展性和经济意义,具有非常高的安全性和实时响应
  • 搭载与 Azure 一致的 API 的本地设备

此模型无需根据数据分类和主权法在现场和非现场基础设施之间隔离计算工作负载。它也无需为其最终用户单独管理公有环境和私有环境之间的编排、IT 环境监控和应用程序便携性。

开箱一览

客户可以选择从戴尔技术购买 Azure Stack Hub 作为传统硬件设备,或者安装该设备并仅为实际使用的应用程序和工作负载付费。戴尔技术还将监控、补丁、系统更新和生命周期管理等高级管理功能集成到 Azure Stack Hub 的高级自动化服务中。

虽然硬件堆栈是一种“内部没有用户可配置部件”的设备,但客户可以从各种配置中进行选择,以满足多种需求。集成系统基于久经考验的 PowerEdge 服务器,具有:

  • 功能强大的英特尔® 至强® 可扩展处理器,每个服务器共有 96 个内核
  • 性能和功能的优选项,可支持基于 Azure 的服务
  • 本地运行的云原生工作负载,以及可保存拍字节级别数据的 PowerScale 存储技术

Azure Stack Hub 作为一款全闪存系统,其设计和配置可支持高性能和数据密集型工作负载。即将上市的强化功能将使用 GPU 加速的人工智能和机器学习功能,从本地数据中解锁宝贵的实时洞察信息。

全新操作模型

在操作上,此模型开启了新的可能性世界。对于人工智能而言,这意味着将算法训练与公有云上的测试数据配对,使其能够在内部私有环境中使用敏感数据运行推理工作负载。

从石油钻塔到自然灾害现场,远程操作地点可以避免由于本地可访问性问题而需要千兆网络连接到公有云的情况,并且仍可提供强大的视频和地理空间处理能力。此解决方案还可在本地存储和处理数据挖掘及能源相关场景所需的拍字节级别数据。平台功能多样,甚至可以借助环境增强战术型 Azure Stack Hub 支持军事前线作战基地。

通过集成系统跨混合云平台向 IaaS 和 PaaS 服务提供出色的 GPU 性能,Azure Stack Hub 的客户可以获得真正具有竞争力的公司业务挑战价值。该平台还提供业务敏捷性和灵活性,来(在本地或云端)运行各种工作负载,同时有效解决基于场景的数据分类和数据主权法律问题。

数据中心管理新方式

如上文提到,此类堆栈并非传统的数据中心基础设施设备。Azure Stack Hub 的托管服务更像是云端服务管理。

作为收购组织员工中的一员,管理员的重点将是向内部客户提供高质量的云服务。此岗位是为了确保 Azure 服务在私有基础设施上实现高度可用性,且所有内部客户均可自助访问,以提供、配置和使用这些服务。

虽然这种演变可能会需要额外的培训,但这种新的混合云模式包含了当下领先企业正在接受的文化、观念转变和运营变化。

数据中心的未来

此解决方案挑战了混合云的现有定义。它也展现出企业 IT 未来面貌的一部分。想象一下,一个零现金支出、完全配置的私有数据中心。即使每块硬件和每条数据都保存在您的私有数据中心,您也只需在您使用时,为您使用的服务付费。

Dell/EMC 的产品管理总监 Preetham Mukhatira 谈到:“您将进入一个目录,在那里您可以订购 Dell EMC Integrated System for Microsoft Azure Stack Hub。戴尔技术将为您提供本地集成系统。您波动开关即可将它启动。Dell Technologies 将提您管理该系统,并准确记录使用情况。组织将支付包括 Azure、Dell EMC 存储和戴尔技术高级管理服务在内的一笔费用。”

借助语音的力量实现客户服务转型

两千多年前,来自莱昂蒂尼的古希腊哲学家高尔吉亚证明了沟通的力量、交流的重要性和语言的重要性。他解释道:“语言表达有着高超的驾驭能力。即便言简意赅,亦能成就非凡。”

语言不仅是一种沟通工具,还让我们充满人性,因为它们能让我们向对方分享观点、表达关切,甚至与其沟通并对其产生影响。

现代的设计人员尝试借助过去的每种技术创新来模拟和传递感官。人工智能已应用于日常对象中,可通过语言激活,而无需使用键盘或触摸屏作为输入接口。计算机模拟(也称为“边缘智能”)让对象能够理解特定语言并做出相应的响应。

我想分享一下词语对零售商店的业务流程、日常运营和客户服务会产生哪些显著影响,但不会深入探讨更多的技术细节。

毫无疑问,在尝试向新员工或临时员工获取有关产品的信息时,我们都遇到过挫折。从没完没了地转接电话到不断重复“稍等片刻”,整个互动过程让人感到焦躁而且要花费太多时间。

现在想象一下同一位店员佩戴一台小型设备的场景,该设备与同事、公司数据库连接,能提取有关产品的每项信息。这种互动采用截然不同的方式。您可在数秒钟内获得有关自己问题的所有答案。简单来说,这款小巧(几乎看不见)的设备能让零售商几乎无所不知。

这样的设备是真实存在的,它的名字叫 Theatro。

零售通信的新方法

Theatro 使团队成员可以通过语音相互进行沟通,并与关键企业应用程序进行交互。即使零售通信设备像双向无线电台一样简单易用,但它能够借助人类和控制论知识的力量来理解店员的语音,并立即将所需信息传递到店员的耳中。

根据场景的不同,它可以让店员与同事通话,或通过企业资源规划系统实时提供答案。最大的优势是,员工无需了解商店的组织结构或同事的专业领域即可获得帮助。相反,该设备可以通过一般的请求(例如“联系小电器部门的小电器专家”)来为员工建立连接。

机器生成的响应采用相同的原理。例如,当客户询问剩余多少台搅拌机时,员工可以直接说出产品编号、询问剩余数量,该设备将实时询问中央计算机系统。

实现无缝的零售通信

这款毫不显眼的助手的优势在于,它始终在线,运用科学发现彻底改变了我们的生活、工作和互动方式。作为英特尔® Internet of Things (IoT) Solutions Alliance 中的行业领导者,Theatro 让用户能够在零售行业内外充分运用物联网和人工智能。由于平台拥有灵活的基础设施,可以将其引入任何环境,并高效、透明地为员工和客户运行(视频 1)。

视频 1。Theatro 智能助手是一种零售通信解决方案,通过直白的语音命令为零售员工和企业系统建立起连接。(来源:Theatro

这款零售通信解决方案的高度协同部署流程简单、快速,可兼容现有系统。客户感觉到与他们交谈的是一位牢记商店所有产品的信息以及每位员工的专长领域的专家级店员。新员工感觉到他们不再像个菜鸟,能满足客户的需求,并为整个组织增加了价值。

Theatro 不仅是一种技术创新,还可推动业务成果。通过以下事实,了解一下这些高度概括的数字:

  • 提高工作效率对话界面比视觉界面的效率高 3 倍。员工节省了 12% 的工作时间,改进了沟通效果,耳边的喋喋不休减少了 83%。
  • 提升员工能力 – 91% 的员工认同 Theatro 能够帮助他们更好地为客户提供服务,53% 表示强烈认同。
  • 改进服务 – 员工响应时间缩短了 77%。更快的响应(包括收银机)降低了弃购率,提升了客户的满意度。
  • 增加销量 – 快乐的员工和改进的服务增加了销量。Theatro 将一家领先的家居用品零售商的忠诚客户注册量增加了 7%,每年的收益增加了 8700 万美元。

Theatro 虽然具有广泛的适用性,但很容易使用,让每位零售商店团队成员充分运用语音的力量。由于进行了无缝集成,无论企业信息系统有多复杂,都能实现顺畅的内部管理 。此外,Theatro 可以简单、高效地管理机构自上而下的所有通信。

这款极其小巧的设备将古希腊智慧与现代技术相融合,成功地借助语言的力量来完成非凡的事业。

 

如果要了解有关语音的力量的更多信息,请收听我们的播客保持零售员工的安全和连接

有关卫生控制的人工智能 + 物联网交付

通过向众多垂直行业提供新的选择和商业模式,人工智能和物联网已经独立证明了自身的价值。人工智能和物联网融合的前景将增强这一非凡价值。

例如,通过将物联网和人工智能技术相结合(被称为人工智能物联网,或 AIoT),医疗保健领域的常见活动有可能实现重大变革。将人工智能与物联网边缘相结合,有助于即时制定决策,提高患者和员工的安全性,并改善整个系统的通信。

而新冠疫情则加快了医院内外对边缘智能的需求。热探测、对象识别和卫生控制等应用变得前所未有地重要,使之得以实现的高性能多功能计算平台也是如此。

走向医用级平板电脑。这些小型计算机可以满足制药、食品加工、无尘室和类似环境所需的空间限制和卫生安全标准。

平板电脑:健康技术平台

智能卫生控制解决方案是平板电脑系统支持这类应用的其中一个示例。AIoT 解决方案由工业和医疗级计算机制造商 Wincomm Corporation 开发,是该机构前瞻性思维传承的代表。

Wincomm 医疗级平板电脑封装在 IP-65 级抗微生物外壳内,具有密封良好的前挡板和无风扇架构。这些特点可最大限度地降低可能源于平台的二次感染的可能性,使设备上的细菌水平降低 99%。其它重要特点包括:

  • 全平面 P-CAP 触摸屏,以及易于清理的热键设计
  • 内置电池,以防止断电
  • 外部端口漏电保护
  • 用于三维医学影像的附加视频采集卡和 MXM 显卡支持
  • 影像信息和相关数据的通信和管理符合 DICOM 第 14 部分的规定

Wincomm 医疗级平板电脑还旨在阻挡噪音、减少干扰,并提高信号传输质量,这对于电气和射频发射不断增加的医院而言至关重要。

系统可执行连接、存储和计算,这些都是医疗保健应用的基础。平板电脑可安装于护士站、移动推车、手术室和实验室,非常适合电子病历及医学影像等应用(图 1)。

Wincomm 医用平板电脑支持影像、护士站及手术室等广泛的应用。
图 1。医用平板电脑支持医学影像、护士站和手术室等领域使用的多种应用。(来源:Wincomm Corporation

医疗物联网软件是秘密武器

而且它远远超出硬件设计的范畴。软件解决方案包括嵌入式操作系统映像和设备应用程序,以实现可靠且安全的使用。

该系统可与公司的 Wincomm 远程设备管理 (WRDM) 客户端到服务器医疗物联网软件配合使用。该临床级 IT/OT 平台能够以符合行业法规的方式编排端到端数据收集、分析、存储,以及动态、实时的 IoMT(医疗物联网)管理。

在本地边缘平台无法支持护理点的神经网络时,Wincomm 平板电脑和 WRDM 软件的结合可用于本地医院服务器的人工智能训练。例如,硬件和软件的结合可有效地进行深度学习推理,从而对新的输入信息进行自主分类、识别和处理。新的输入信息可以使更新后的模型对以往看不到的数据进行预测。

Wincomm 的首席执行官 HY Chiou 谈到:“该方案可用于支持边缘设备上的人工智能,人工智能会将推理结果反馈回医院服务器,进而训练原始的人工智能模型。”“这会导致不间断的反馈循环,并随着时间的推移,提高诸如医学影像等应用中的神经网络精准度。”

Wincomm 平台依赖英特尔® 处理器、英特尔® OpenVINO 工具套件,以及预先集成到其已准备上市的平台中的计算机视觉技术。

Chiou 说:“我们发现 OpenVINO 更加灵活,且提供更多选择,特别是针对垂直行业应用而言。”“此外,它在执行强劲的人工智能计算时不需要过多功耗。”

Wincomm 能够设计和提供定制的垂直行业解决方案,几乎在任何环境下都能达到最佳性能,这使其在医疗保健市场中脱颖而出。