新趨勢(shì)——工業(yè)AI正在轉(zhuǎn)向——邊緣人工智能(Edge AI)

  

新趨勢(shì)——工業(yè)AI正在轉(zhuǎn)向——邊緣人工智能(Edge AI)(圖1)

  邊緣人工智能(Edge AI)為制造商帶來(lái)諸多好處,包括減少延遲、改善可靠性和降低成本等。

  人工智能(AI)領(lǐng)域經(jīng)歷了從理論領(lǐng)域到實(shí)際應(yīng)用的快速轉(zhuǎn)變,影響波及到了全球各行各業(yè)。如今,近四分之三的企業(yè)將AI項(xiàng)目置于其他數(shù)字計(jì)劃之上,這凸顯了AI的普及性和潛在的變革性影響。

  雖然AI技術(shù)通常都部署在云中,但隨著技術(shù)的成熟,AI解決方案正在向邊緣遷移。這些應(yīng)用被稱為“邊緣AI”,bwin必贏官網(wǎng)入口在終端設(shè)備上或附近運(yùn)行。它們可以減少延遲、提高安全性、保護(hù)隱私、增強(qiáng)靈活性等等。相關(guān)調(diào)查顯示,蓬勃發(fā)展的邊緣AI市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以20.8%的強(qiáng)勁復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)增長(zhǎng),到2032年將達(dá)到396.1 億美元。

  邊緣AI的快速發(fā)展也凸顯了邊緣計(jì)算為制造企業(yè)全面部署AI帶來(lái)的諸多好處。

  許多新興的AI應(yīng)用,如協(xié)作自動(dòng)化和缺陷檢測(cè),需要近乎實(shí)時(shí)的處理。通過(guò)在邊緣處理數(shù)據(jù),邊緣AI能滿足這些要求,從而消除在中央云服務(wù)器上傳輸和處理數(shù)據(jù)的需求。

  邊緣AI還能夠通過(guò)在邊緣處理數(shù)據(jù)提供更好的可靠性和彈性。由于該技術(shù)不依賴于網(wǎng)絡(luò)連接,即使網(wǎng)絡(luò)受到威脅,AI也可以作為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)發(fā)揮作用,從而將對(duì)企業(yè)的影響降至最低。這在公共安全和關(guān)鍵設(shè)施等應(yīng)用中非常重要。

  隨著AI工作負(fù)載的增加,由于帶寬利用和云存儲(chǔ)成本的增加,在純?cè)萍軜?gòu)上擴(kuò)展資源可能會(huì)變得過(guò)于昂貴。此外,云提供商對(duì)其GPU資源的擴(kuò)展?jié)摿σ彩怯邢薜?。利用邊緣AI,企業(yè)可以在如何擴(kuò)展解決方案方面擁有更大的靈活性,同時(shí)可以利用本地處理來(lái)減少開(kāi)支。

  僅靠單個(gè)云供應(yīng)商提供AI服務(wù)可能會(huì)導(dǎo)致供應(yīng)商依賴,由于傳輸數(shù)據(jù)和模型所需的資源以及進(jìn)入成本,更換供應(yīng)商變得更困難且代價(jià)過(guò)于高昂。

  將客戶信息或?qū)S性O(shè)計(jì)等敏感數(shù)據(jù)發(fā)送到公共云以訓(xùn)練AI模型,可能會(huì)增加安全和隱私風(fēng)險(xiǎn)。在醫(yī)療保健等行業(yè)尤其如此,因?yàn)閲?yán)格的數(shù)據(jù)法規(guī)使得利用公共AI云服務(wù)十分困難。利用本地計(jì)算,特別是當(dāng)它能夠滿足網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證要求時(shí),可能是滿足安全需求的一種更好的方式。

  盡管邊緣AI具有明顯優(yōu)勢(shì),但它不是唯一的解決方案。AI的未來(lái)離不開(kāi)邊緣和云環(huán)境。通過(guò)提供跨多個(gè)來(lái)源的整合數(shù)據(jù)、開(kāi)源協(xié)作空間和提高可訪問(wèn)性的新的開(kāi)發(fā)工具,云在促進(jìn)AI解決方案開(kāi)發(fā)和增強(qiáng)方面的作用是十分重要的。

  然而,對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō),一旦解決方案需要擴(kuò)展,邊緣技術(shù)就會(huì)勝出。在幫助該領(lǐng)域取得成功方面,它具有速度、靈活性、可靠性和成本方面的優(yōu)勢(shì)。更進(jìn)一步,可以將選定的數(shù)據(jù)集從邊緣設(shè)備發(fā)送到云,進(jìn)一步完善解決方案,并將更新推送回邊緣設(shè)備。通過(guò)這種方式,企業(yè)就可以充分利用兩種環(huán)境的優(yōu)勢(shì),創(chuàng)建一個(gè)適應(yīng)性強(qiáng)、面向未來(lái)的解決方案。

  ▲圖 2:可以將選定的數(shù)據(jù)集從邊緣設(shè)備發(fā)送到云,進(jìn)一步完善解決方案,并將更新推送回邊緣設(shè)備。

  AI曾經(jīng)在云計(jì)算中無(wú)處不在,而現(xiàn)在一些公司正引領(lǐng)著AI向邊緣發(fā)展。硬件廠商正在提供更多技術(shù),以便在更小、更高效的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的計(jì)算能力。

  云計(jì)算公司也在利用邊緣技術(shù)來(lái)補(bǔ)充其云服務(wù)。這些公司通過(guò)新產(chǎn)品和合作伙伴關(guān)系,正在將基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)展到邊緣服務(wù),幫助企業(yè)在云和邊緣環(huán)境下實(shí)現(xiàn)無(wú)縫體驗(yàn)。

  GPU創(chuàng)新者和云提供商正在將其技術(shù)與邊緣行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的技術(shù)相結(jié)合,這些行業(yè)領(lǐng)先者開(kāi)發(fā)了一個(gè)框架,該框架通過(guò)捕獲、傳輸和計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。憑借深厚的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),這些合作伙伴構(gòu)建了大規(guī)模推動(dòng)和部署AI模型所需的基礎(chǔ)設(shè)施,同時(shí)也為實(shí)現(xiàn)可互操作性的優(yōu)勢(shì)鋪平了道路,從而允許在各種設(shè)備和平臺(tái)上無(wú)縫集成AI解決方案。

  發(fā)展這一數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的重要性不容低估。盡管企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到采用AI的重要性,但大約只有54%的AI舉措通過(guò)了概念驗(yàn)證階段。由于企業(yè)缺乏數(shù)據(jù)來(lái)開(kāi)發(fā)具有有效商業(yè)成果的AI模型,這些項(xiàng)目往往停滯不前。

  一種比較穩(wěn)妥的方法,企業(yè)可以通過(guò)開(kāi)發(fā)一種被稱為“人工智能物聯(lián)網(wǎng)(AIoT)”的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施,來(lái)幫助確保其AI計(jì)劃的成功。此類基礎(chǔ)設(shè)施能夠提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù),用于開(kāi)發(fā)有影響力的AI模型,從而為AI的立即采用和未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

  AIoT必須包含所有相關(guān)來(lái)源的數(shù)據(jù)。這通常意味著從包括傳統(tǒng)OT系統(tǒng)和傳感器在內(nèi)的各種設(shè)備收集數(shù)據(jù)。與在特定行業(yè)具有開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)解決方案經(jīng)驗(yàn)的組織合作可以幫助緩解這一過(guò)程所帶來(lái)的挑戰(zhàn)。這些公司可以利用協(xié)議庫(kù)和專門(mén)構(gòu)建的邊緣硬件來(lái)收集和清理邊緣數(shù)據(jù)。

  然而,數(shù)據(jù)收集只是難題的一部分。從任何給定來(lái)源收集的數(shù)據(jù)都是孤立的,直到與其它來(lái)源的數(shù)據(jù)同步。數(shù)據(jù)同步是在數(shù)據(jù)集中建立一致性的過(guò)程,以便機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以使用這些數(shù)據(jù)。

  開(kāi)發(fā)人員必須考慮一系列潛在挑戰(zhàn),如網(wǎng)絡(luò)不一致、數(shù)據(jù)變更、異步同步、服務(wù)器錯(cuò)誤等等。經(jīng)驗(yàn)豐富的物聯(lián)網(wǎng)合作伙伴可以幫助解決這個(gè)問(wèn)題。

  一種選擇是利用數(shù)字孿生。創(chuàng)建之后,數(shù)字孿生就可充當(dāng)唯一的事實(shí)來(lái)源,可以對(duì)傳入數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和同步。因此,數(shù)字孿生成為可為AI提供動(dòng)力的物理資產(chǎn)或系統(tǒng)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確表示。

  這種AIoT基礎(chǔ)設(shè)施的開(kāi)發(fā),可能使OT系統(tǒng)面臨新的風(fēng)險(xiǎn)。事實(shí)上,根據(jù)Fortinet的一份報(bào)告,在2022年有61%的網(wǎng)絡(luò)安全入侵事件影響了OT系統(tǒng)。將計(jì)算推向邊緣是減少安全問(wèn)題的重要一步。它減少了封閉系統(tǒng)之外的通信量,從而減少了不良行為者可以利用的“漏洞”。

  通過(guò)在整個(gè)解決方案中構(gòu)建安全保護(hù)措施,企業(yè)可以進(jìn)一步降低風(fēng)險(xiǎn),從邊緣設(shè)備的物理加固到數(shù)據(jù)通信的安全“信任鏈”。好消息是,有一些標(biāo)準(zhǔn)概述了網(wǎng)絡(luò)安全的最佳實(shí)踐。其中最重要的是ISA/IEC 62443,它涵蓋了從風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估到運(yùn)營(yíng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全的各個(gè)階段和方面。企業(yè)應(yīng)尋求經(jīng)過(guò)認(rèn)證的解決方案,以滿足從邊緣到云的這一或同等網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)。

  機(jī)器學(xué)習(xí)從理論概念到實(shí)際AI應(yīng)用的演變,開(kāi)創(chuàng)了跨行業(yè)創(chuàng)新和高效的新時(shí)代。雖然歷史上,AI主要是一種云技術(shù),但新的AI功能正在將它推向邊緣,用戶可以從減少延遲、增強(qiáng)安全性和增加靈活性中受益。

  邊緣AI市場(chǎng)的預(yù)計(jì)增長(zhǎng)凸顯了這項(xiàng)技術(shù)在塑造AI驅(qū)動(dòng)解決方案的未來(lái)方面日益增長(zhǎng)的重要性和潛在影響。通過(guò)利用邊緣和云端AI的優(yōu)勢(shì),制造企業(yè)可以創(chuàng)建更強(qiáng)大、更具自適應(yīng)性更強(qiáng)的AI系統(tǒng),以滿足不同的需求,同時(shí)在AI的動(dòng)態(tài)環(huán)境中推動(dòng)可持續(xù)增長(zhǎng)和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

  ■ 探索邊緣和云AI如何互補(bǔ),并認(rèn)識(shí)到關(guān)鍵行業(yè)參與者如何合作,將這些技術(shù)集成為更強(qiáng)大的AI系統(tǒng)。

  這就是人間不公!731部隊(duì)細(xì)菌戰(zhàn)犯逃回日本后,很多人在醫(yī)院、學(xué)校等公立機(jī)構(gòu)擔(dān)任要職

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