邊緣物聯(lián)網(wǎng)如何重塑行業(yè)

車隊(duì)跟蹤、資產(chǎn)跟蹤、自主車輛、制造自動(dòng)化和倉儲(chǔ)都是人工智能嵌入式芯片技術(shù)可以減輕網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)承載負(fù)荷的領(lǐng)域。他們可以在提供前線實(shí)時(shí)信息的同時(shí)做到這一點(diǎn)。

許多這樣的進(jìn)程需要大量的數(shù)據(jù)來激活。與此同時(shí)，他們需要實(shí)時(shí)傳輸這些數(shù)據(jù)。與其他數(shù)據(jù)密集型流程(如通過機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練數(shù)據(jù))相比，這類流程從云計(jì)算中獲益不多。相反，這些過程從邊緣計(jì)算中獲益最多，邊緣計(jì)算將計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和其他資源直接提供給需要它們的設(shè)備和數(shù)據(jù)。

通過激活人工智能(在片上系統(tǒng)(SOC)級(jí)別上的AI0處理負(fù)載，IT可以擴(kuò)展其分配和卸載數(shù)據(jù)處理負(fù)載到企業(yè)架構(gòu)的不同層(例如，云、中央數(shù)據(jù)中心或邊緣本身)的選擇。這改進(jìn)了數(shù)據(jù)管理和處理。它還節(jié)省了帶寬，加快了數(shù)據(jù)和結(jié)果。

與傳統(tǒng)的gpu(圖形處理單元)、fpga(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)或其他類型的集成電路(ic)相比，SOC嵌入式微控制器使用更窄的內(nèi)存和功耗。

Hyperion高性能計(jì)算市場(chǎng)動(dòng)態(tài)研究高級(jí)顧問史蒂夫?康威表示:“未來5年，我們將看到人工智能正處于普及的邊緣?！?/p>

ARMAtom、GPU和其他嵌入式處理器已經(jīng)普遍應(yīng)用于手機(jī)、傳感器、汽車、醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)、游戲系統(tǒng)和許多其他設(shè)備。隨著人工智能方法的發(fā)展，這些現(xiàn)有的嵌入式處理器很可能成為支持人工智能方法的主流?！?/p>

邊緣物聯(lián)網(wǎng)對(duì)行業(yè)的影響

2011年，“制造4.0”一詞首次出現(xiàn)。它源于德國政府推動(dòng)制造業(yè)電腦化，為工廠生產(chǎn)引入了數(shù)字化、自動(dòng)化和人工智能的未來愿景。在該方案中，邊緣技術(shù)可以促進(jìn)問題或情況的關(guān)鍵位置的決策，其中ai嵌入式soc發(fā)揮了主要作用。

今天，這種實(shí)時(shí)的邊緣決策是真實(shí)的。制造過程由人工智能支持的邊緣決策提供動(dòng)力。未來，人工智能邊緣芯片可以向采購方發(fā)出原材料短缺的可操作警報(bào)，或在發(fā)現(xiàn)缺陷組件時(shí)向銷售方發(fā)出產(chǎn)品可能出現(xiàn)短缺的警報(bào)。

邊緣人工智能芯片自動(dòng)化也正在改變物流。

卡車車隊(duì)可以通過低延遲的邊緣通信進(jìn)行交叉通信，以節(jié)省燃料和優(yōu)化路線。未來，這些卡車中可能只有一輛由人類駕駛，其余車輛則由soc驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行。

這可以解決卡車行業(yè)的一個(gè)主要問題:合格司機(jī)的短缺。J.B.Hunt運(yùn)輸服務(wù)公司執(zhí)行副總裁、首席商務(wù)官兼高速公路服務(wù)總裁ShelleySimpson說:“這是你看到這么多技術(shù)進(jìn)入卡車行業(yè)的原因之一?！?/p>

每輛卡車的貨艙內(nèi)的智能傳感器還可以監(jiān)控易腐貨物的溫度和濕度。

例如，一輛運(yùn)送農(nóng)產(chǎn)品到亞特蘭大的卡車被改道到更靠近華盛頓的市場(chǎng)。在該卡車貨艙內(nèi)的傳感器提醒司機(jī)和物流公司產(chǎn)品過熱可能會(huì)變質(zhì)后，該公司下令改變路線。該公司對(duì)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的能力避免了損壞，節(jié)省了資金。在食品行業(yè)，它是主要的。聯(lián)合國糧食和農(nóng)業(yè)組織估計(jì)，每年損失或浪費(fèi)的糧食價(jià)值1萬億美元。

人工智能芯片技術(shù)也正在改變機(jī)載和地面車輛的性能。

軍事人員在觀察和/或進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)面臨后勤挑戰(zhàn)。在過去，一項(xiàng)危險(xiǎn)的監(jiān)視工作可能需要人類親自檢查該地區(qū)，使人員面臨危險(xiǎn)和生命損失。

現(xiàn)在有了邊緣人工智能處理，一隊(duì)無人機(jī)可以進(jìn)行偵察和實(shí)時(shí)通信。如果一個(gè)中隊(duì)的無人機(jī)被擊落，該編隊(duì)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)整編隊(duì)以繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。SAS物聯(lián)網(wǎng)和邊緣部門產(chǎn)品管理高級(jí)經(jīng)理SaurabhMishra表示:“除非有專門的芯片支持，否則需要處理包括視頻和音頻在內(nèi)的多種感官輸入的高要求工作負(fù)載可能會(huì)開始突破極限?！薄盁o人駕駛飛機(jī)、機(jī)械手臂和工業(yè)自動(dòng)化都是這些芯片應(yīng)用的好例子?！?/p>

地緣政治和創(chuàng)新

然而，由于地緣政治力量在芯片和半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)揮作用，企業(yè)感到擔(dān)憂。

2019年，華為被列入美國受限名單。英偉達(dá)隨后以400億美元收購了Arm，令谷歌、微軟(Microsoft)、高通(Qualcomm)、蘋果(Apple)、英特爾(Intel)、三星(Samsung)、華為(Huawei)和亞馬遜(Amazon)對(duì)一家關(guān)鍵供應(yīng)商感到擔(dān)憂。

2019年，英特爾以20億美元收購了人工智能芯片初創(chuàng)公司哈瓦那實(shí)驗(yàn)室(HabanaLabs)，AMD以350億美元收購了Xiliinx。

“過去50年的趨勢(shì)是，將無關(guān)的國家安全擔(dān)憂與推動(dòng)反壟斷決策的經(jīng)濟(jì)分析隔離開來。然而，在潛在的反競(jìng)爭(zhēng)行為也會(huì)危害國家安全的情況下，如果美國政府采取更積極的執(zhí)法方式，我們不應(yīng)感到驚訝，”牛津大學(xué)人工智能治理中心(CentrefortheGovernanceofAI)研究附屬機(jī)構(gòu)卡倫·奧基夫(CullenO’keefe)寫道。

當(dāng)IT部門為人工智能投資辯護(hù)并試圖“為未來提供證據(jù)”時(shí)，它必須考慮這些訴訟和反壟斷行動(dòng)。

“今天，人工智能被廣泛視為未來經(jīng)濟(jì)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)鍵，中國、日本和歐洲都有強(qiáng)大的計(jì)劃，以擺脫對(duì)美國的依賴，開發(fā)本土處理器，”康威說?！癐T部門無法對(duì)這些地緣政治斗爭(zhēng)產(chǎn)生太大影響，但他們可以制定計(jì)劃，確保他們需要的處理器供應(yīng)是安全的，尤其是通過談判帶有懲罰條款的長(zhǎng)期供應(yīng)商合同，以及保持足夠的庫存水平?！?/p>

IT待辦事項(xiàng)清單

轉(zhuǎn)向更小尺寸的物聯(lián)網(wǎng)將迫使IT關(guān)注三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域：

IT體系結(jié)構(gòu)。IT體系結(jié)構(gòu)必須重新調(diào)整，以適應(yīng)公司希望用芯片級(jí)AI解決的業(yè)務(wù)用例。最低限度地說，這種架構(gòu)修訂可能產(chǎn)生三層IT技術(shù)、處理和數(shù)據(jù)架構(gòu):數(shù)據(jù)中心、云和邊緣。

“當(dāng)然，我們的出發(fā)點(diǎn)是規(guī)劃和優(yōu)化端到端流程，并利用這些信息在過程中的每個(gè)點(diǎn)分配適當(dāng)?shù)馁Y源，”Conway說，他提到了PayPal的工作。

康威說:“六年前，PayPal在信用卡交易中存在嚴(yán)重的欺詐問題?！白R(shí)別欺詐行為需要長(zhǎng)達(dá)兩周的時(shí)間，到那時(shí)，欺詐行為已經(jīng)經(jīng)常影響到客戶的信用卡。該公司安裝了一臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)，可以在150毫秒內(nèi)發(fā)現(xiàn)并防止詐騙，在第一年左右為貝寶節(jié)省了超過7億美元。

PayPal和其他公司的應(yīng)用程序依賴于讀卡器中的嵌入式處理器，以及用于往返授權(quán)過程的互聯(lián)網(wǎng)，以及用于重物搬運(yùn)、現(xiàn)場(chǎng)或云端的非嵌入式處理器的服務(wù)器系統(tǒng)?！?/p>

IT技能。在一份2019年微軟物聯(lián)網(wǎng)信號(hào)報(bào)告中，只有47%的受訪者認(rèn)為市場(chǎng)上有具備必要的物聯(lián)網(wǎng)工作技能的人。

SAS物聯(lián)網(wǎng)和邊緣部門產(chǎn)品管理高級(jí)經(jīng)理SaurabhMishra表示:“在芯片上管理AI模型的熟練資源的可用性仍將是一個(gè)挑戰(zhàn)?！逼髽I(yè)也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。

邊緣AI芯片不是靈丹妙藥。它們?cè)诟蟮南到y(tǒng)范圍內(nèi)工作。在部署AI嵌入式芯片時(shí)，考慮完整的流水線至關(guān)重要，因?yàn)樯嫌位蛳掠蔚谋∪醐h(huán)節(jié)會(huì)否定其目標(biāo)增長(zhǎng)?！?/p>

商業(yè)物聯(lián)網(wǎng)軟件和硬件堆?？梢詭椭鉀Q管道集成挑戰(zhàn)，但處理仍然必須由IT在每一層定義。這包括模型構(gòu)建和soc編程。

投資管理。與其他it領(lǐng)域一樣，人工智能/芯片領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)出現(xiàn)整合、反壟斷和知識(shí)產(chǎn)權(quán)訴訟。

好消息是，企業(yè)IT部門對(duì)此并不陌生。

選擇一個(gè)廣泛接受的具有大量用戶基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)堆棧解決方案是一種防未來的形式，同時(shí)也確保您使用的物聯(lián)網(wǎng)符合公共安全標(biāo)準(zhǔn)和api。第二種策略是與物聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商就合同中規(guī)定的責(zé)任和投資保護(hù)進(jìn)行談判。

最后，支持人工智能的芯片必須帶來業(yè)務(wù)成果。

“邊緣物聯(lián)網(wǎng)對(duì)IT架構(gòu)的影響將歸結(jié)為它被要求實(shí)現(xiàn)的用例，在這些用例中，人工智能提供了實(shí)時(shí)預(yù)處理信息的能力，并且只傳輸相關(guān)和有用的數(shù)據(jù)，”自主機(jī)器產(chǎn)品管理主管兼NVIDIA機(jī)器人技術(shù)總經(jīng)理MuraliGopalakrishna說。

“工廠中的自動(dòng)化人工智能檢查過程將使用實(shí)時(shí)信息在邊緣做出瞬間決策，同時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶蠖讼到y(tǒng)，以便在帶外進(jìn)行后處理、分析和新模型開發(fā)，從而做出基于物聯(lián)網(wǎng)邊緣的決策。”

應(yīng)用程序可以檢測(cè)戴著口罩的居住者，或者通過創(chuàng)建熱圖來計(jì)算進(jìn)出空間的人數(shù)，以確保不超過居住限制。Gopalakrishna說，隨著物聯(lián)網(wǎng)和邊緣領(lǐng)域出現(xiàn)額外的傳感器、攝像頭和自動(dòng)化，人工智能將與IT經(jīng)理和基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)更加相關(guān)。