重庆的一家铝合金压铸厂里,刚刚出产的新品正有序地排放在生产线上,等待着出厂前的质量把关。不同于过往传统工厂里“生产线上质检忙”的景象,这家采用了智能边缘计算新平台的工厂,通过计算机视觉和人工智能将边缘数据转换为业务洞察力,代替了人工质检,将缺陷的漏检率,误检率降低了80%。
这样的景象,在现代化的智能工厂里已越来越普遍。今年4月,工业互联网产业联盟与中国信息通信研究院发布的《工业智能白皮书》中指出,工业互联网的核心是数据驱动的智能分析与决策优化,工业智能是工业互联网释放赋能价值的关键要素。
我们正处于第四次工业革命浪潮中,也正处于自2020开始新一轮的人工智能高潮中,人工智能与工业互联网的结合,推动了智能制造的发展。智能边缘,将加速助力工业互联网向更高阶段发展。
工业互联网领域的“摩尔定律”
在刚刚结束的2020 WAIC世界人工智能大会上,英特尔中国区物联网事业部首席技术官兼首席工程师张宇,对工业物联网的三个发展阶段做了一个有趣的比喻。
“我们认为工业互联网的发展将经历‘互联’、‘智能系统’、‘自主系统’三个阶段,我们把这三个阶段比喻成‘工业互联网领域的摩尔定律’。在‘互联阶段’,我们利用各种有线、无线的技术,将数据汇总到数据中心或者是边缘计算的节点,这是发展的基础。在‘智能系统阶段’,系统将能够利用各种时间制定的规则,对数据进行处理、过滤,从中发现一些异常信息并及时报警。在‘自主系统阶段’,我们利用人工智能的技术以及IT(信息技术)、OT(运营技术)融合的技术,实现系统的自主化管理、学习及调整。这将是工业互联网发展的最高阶段。”张宇表示,“人工智能技术将在‘智能系统阶段’和‘自主系统阶段’发挥重要的作用。”
英特尔中国区物联网事业部首席技术官兼首席工程师张宇在2020 WAIC上发表主题演讲
人工智能运用于边缘的技术挑战
据IDC预测,到2020年全球将有超过50%的物联网数据将在边缘处理。这其中又有大量数据需要利用人工智能技术来处理。然而将人工智能运用于边缘,还面临着数据量大、低延迟、高性能功耗比、应用碎片化和开发成本高等技术方面的挑战。
以智能工厂为例,智能工厂一天可产生万亿字节量级的数据,对响应时间的要求已经达到了毫秒级。处理如此庞大的数据量,需要大量的算力支撑,大量的数据需要在边缘进行处理。
其次,边缘设备很多是嵌入式设备,以智能工业摄像机为例,其整机功耗大概只有10-15瓦,其中能够分给人工智能加速芯片的功耗只有两瓦,这对芯片提出了更高的性能功耗比要求。
此外,工业互联网还是一个碎片化的市场。不同的行业,不同的工厂,对应用提出了不同的要求。因此算法和应用的开发往往需要定制化。这就造成了软件开发的成本在总体成本中所占的比重越来越高。
对此,张宇指出:工业互联网本质上是一个“边云协同”的端到端的系统。这个系统里很大一部分数据需要利用人工智能的技术来进行处理。而人工智能技术的落地与普及需要科技的不断创新。
两大科技要素、全能组合拳,实现“从云到端”的智能化部署
推动本次人工智能发展的有两大科技要素:不断提升的算力和大量可训练的数据。以超算为例,在“摩尔定律”的推动下,目前超级计算机每秒钟浮点运算的峰值速度与上世纪90年代相比,提升了150万倍;在数据方面,如今在ImageNet里包含了超过1400万张经过标注的图片,可帮助开发人员进行深度训练;而在存储方面,与上世纪90年代仅有1兆的磁盘相比,当下普通移动硬盘已具备上T的容量,存储能力提升超过100万倍。
作为一家“以数据为中心”的公司,英特尔的产品覆盖了通讯、计算、存储的各个方面,帮助客户构建“从云到端”的智能化部署。
技术方面,英特尔提供了CPU,集成显卡GPU,FPGA,以及人工智能加速芯片等不同的产品组合。用户可以根据自己对算力的要求,选择适合自己的硬件。通讯方面,今年2月,英特尔发布了针对5G网络基础设施的一系列硬件和软件产品,其中包括首款面向无线基站的,基于英特尔架构的10纳米系统集成芯片(SoC)。存储方面,英特尔提出了3D XPoint傲腾技术,把闪存的容量密度提高10倍。英特尔还将主要的闪存生产基地安置在中国的大理,充分体现出对中国市场的重视。
文章来源:《工业技术创新》 网址: http://www.gyjscxzz.cn/zonghexinwen/2020/0717/402.html
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