智慧製造2019.07.18

Edge AI 準備好了,創意商機起飛

飛飛

物聯網 雲端服務 創新

 

在軟體作為使用者介面的時代,軟體是為大量生產的現成品。使用者以既有功能為工具,或解決問題;或協助工作;或實現自我創意。使用者回饋通常透過日後不定期的更新、迭代或新產品才將之納入。換句話說,軟體的設計仍偏向開發端決定。物聯網不只是物物相連,其中 AI 智慧可說是直接邀請參與者加入軟體設計,並透過經驗值自動達到持續客製化,以建構資料流的相對低廉成本(長期遞減)方式,提供以個別使用者為中心的可客製化產品。

 

OT- CT- IT 的體系中,OT 是最具關鍵的經驗值收集,也是整個動態物聯網的資料起點。5G 通訊開台,現在 Edge AI 也邁入市場商業化階段。AI 不同於軟體由開發商決定 ,而具可持續客製化特性, Edge AI 也將於現場實務裝設作業中,轉變為客戶主導。此外,在物聯概念下,軟體介面也將不限於透過如電腦等一致性硬體,而牽涉到中央、地端各個裝置之間的連線,一體資料流生態系的構成將是發揮效益的利基。Google 以其生態系相對完整的優勢,已經提供一系列 Edge AI tool ,期能以類似樂高組件的方便概念,協助使用者以其自身需求為前提,及早建立完整 AIoT 體系。

 

Edge TPU

為專用於 Edge computing 的 ASIC 晶片,主要在更適用於邊緣任務的 TensorFlow Lite ML。這個經改版的輕便版 AI Framework,乃針對已(或經 Cloud AI ) 訓練好(inference 推論)的 AI,將之放在地端使用的 Edge AI;並可透過 ML 機器學習,藉由地端實務蒐集更多經驗值,並持續微調修正。Edge TPU 還可與其他 CPU、GPU及通訊設備元件,共同組構成功能更具全面性的 System on Module / SOM;或者,也有現成的 Edge TPU development kit,結合 CPU、WiFi 等元件,提供開發商直接應用於邊緣裝置。

 

Cloud IoT Edge

可適用 Android 或 Linux 作業系統。如其所名,主要依存於 IoT 裝置,作為與 Cloud 的連結。 Cloud IoT Edge 具備 Cloud IoT Core 使用者介面,提供視覺化管理工具,方便使用者直覺控制裝置。另外,Edge ML 則負責 TensorFlow Lite ML 的機器學習。

 

Edge AI 軟硬體,是實現物聯的 OT 邊緣運算的初期布局。其主要是連結 Cloud AI,並代表著某種程度的完整 AIoT 生態系,將開始透過經驗值實現動態 AI。

 

完整物聯建構起來後,資料流生態系的效益便能透過從 Cloud 提供 trained AI model 產品給地端應用,再由地端提供更多經驗值反饋於 Cloud 而顯現。此時,像是 Google 這樣具較完整 IoT 資料流生態系供應面者,也能夠提供具通用性功能的 trained AI model 給需求的地端,再由客戶端的開發人員客製化,貼合己用。除了透過 5G 通訊連線直送 AI 智慧,也能提供最直接的開發協助,並持續追縱經驗值,回應更切合使用的 trained AI 。因此,使用者既不必從零開發,也能藉由 Cloud 雲端業者所建立的完整資料流生態系,獲得遠超過自身資料庫的相對超級大數據所訓練出來的更精確結果,也免除訓練這個階段所必需的時間、昂貴專業知識,或是耗能花費等。簡單說來,買智慧、買 AI 將可能是未來產業領域的常態。

 

目前 Edge AI 主要應用於影像辨識、物件偵測、實時協作; 另外就是條件式預設的決策。這些功能看似簡單,但是只要創意巧用變化,就可實質導入 AI 於我們的生活中,帶來頗具感受性的日常改變。

 

Smart Factory

首要便是工業機器人應用。有的機器人負責挑揀、有的機器人專責搬運,或者鑽孔、切割等。實時協作關乎製程設計,而製程設計不僅產業有別、上下游有異,甚至可能是每家公司的看家本領。因此 Edge TPU 以至 Edge ML 的一系列 AI tool,能協助使用者開發人員透過 TensorFlow Lite ML 快速開發出量身訂做的 Edge AI 。像是:機器人透過物件偵測結果,挑鍊形狀各異的迷你體積零組件,就適用 Edge AI。  

 

Automobile

自駕車也是高度適用 Edge AI 的領域。物件偵測外在環境的變化,像是行人移動等自是不在話下。此外,透過影像辨識車門開鎖甚或啟動車子;或是透過語音指令或車內談話,於車主返回前 5 分鐘啟動車內空調等,都是具創意又具消費賣點的 Edge AI 應用。

 

Surveillance

智慧監控是影像辨識、物件偵測的理所當然應用場域。然而,結合 real-time 特點,也可能實時啟動警察、醫院連線,傳送實時畫面給緊急支援院所的值班人員即時判斷,爭取時效。

 

創新應用是智慧物聯的靈魂。跳脫過往購買現成軟體的消費模式,從 Cloud AI 到 Edge AI 到 Edge 專用 Accelerator,提供使用者與後端開發人員以至供應業者一個持續默默卻最實境側寫的溝通管道,透過雙向交流,讓供應業者更快回饋更具體實用的 AI 智慧商品。以後不用再說借我你的腦袋用用,而是去買個集眾人智慧的 AI。

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