AI賦能邊緣計算,讓智能無處不在

原標(biāo)題:AI賦能邊緣計算,讓智能無處不在

隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)的加速普及,邊緣計算正在走進各行各業(yè)。如果你有機會進入上海自貿(mào)試驗區(qū)臨港新片區(qū)的特斯拉上海超級工廠,來到Model 3生產(chǎn)線,你會看到整條生產(chǎn)線的各個掃描點部署了47個機器人,用于測量車輛上的1900個測試點,并在邊緣側(cè)完成數(shù)據(jù)的收集和訓(xùn)練,實現(xiàn)動態(tài)優(yōu)化生產(chǎn)線,從而減少了70%的設(shè)備故障。

在特斯拉上海超級工廠,邊緣計算被AI(人工智能)賦能,在生產(chǎn)環(huán)節(jié)大顯身手。實際上,兩者的融合也是大勢所趨。去年,國際數(shù)據(jù)公司(IDC)曾經(jīng)發(fā)布了《中國半年度邊緣計算服務(wù)器市場(2021年上半年)跟蹤報告》,總結(jié)了邊緣計算的十大場景,包括智能質(zhì)量檢測、道路管理、設(shè)備監(jiān)控、線路檢查、預(yù)防性維護、安全生產(chǎn)預(yù)警、勞動力管理、消費者行為分析、倉庫/物流管理,其中大部分場景都與視頻和AI密切相關(guān)。

IDC中國企業(yè)級基礎(chǔ)架構(gòu)研究經(jīng)理李木認為,目前,大量的邊緣側(cè)長尾需求尚未得到滿足,隨著5G和AI/ML技術(shù)快速發(fā)展,更多的技術(shù)創(chuàng)新和模式創(chuàng)新將圍繞邊緣場景進行迭代優(yōu)化,邊緣計算也將成為驅(qū)動全球企業(yè)級基礎(chǔ)架構(gòu)市場增長的重要力量。

有了AI的賦能,邊緣計算甚至?xí)玫侥愀鞠胂蟛坏降念I(lǐng)域,比如競技體育。不信,讓我們看一下在東京奧運會上獲得兩金兩銀兩銅佳績的國家賽艇、皮劃艇隊,它們又是怎么把“AI+邊緣計算”用起來的。

助力科學(xué)訓(xùn)練

早在2019年11月,中國賽艇協(xié)會、中國皮劃艇協(xié)會就與戴爾公司簽署了水上實驗室的技術(shù)戰(zhàn)略合作,讓訓(xùn)練融入了更多的科技和數(shù)據(jù)元素。

要知道,賽艇和皮劃艇是體能需求最大的運動之一,從起點到2000米賽道的終點,運動員需要劃槳200次以上。而為了保持充沛的體能,運動員則需要進行每周14-18次、17-23小時的艱苦訓(xùn)練。為了追求劃槳的最高效率,運動員平時訓(xùn)練的關(guān)鍵是技術(shù)動作的穩(wěn)定性和耐力。為此,運動員除了進行水上訓(xùn)練之外,同樣還需要通過劃船機做大量的室內(nèi)訓(xùn)練。

在戴爾的幫助下,國家賽艇、皮劃艇隊專門引入了生物力學(xué)測試系統(tǒng),通過視頻實時捕捉國家隊運動員的訓(xùn)練動作,并作出實時分析和判斷,糾正運動訓(xùn)練中動作角度、力度,以及穩(wěn)定性的偏差,幫助運動員提高訓(xùn)練競技水平。運動員使用劃船機進行模擬訓(xùn)練,屏幕內(nèi)會實時同步展現(xiàn)出包括劃槳速率、呼吸頻次、肌肉力度、運動姿態(tài)等多個數(shù)值,運動員可以根據(jù)屏幕內(nèi)的信息實時調(diào)整訓(xùn)練狀態(tài)、劃槳速率與頻次等等。這使得每一位運動員的訓(xùn)練數(shù)據(jù)報告分析更精確,訓(xùn)練計劃更科學(xué)。

在訓(xùn)練過程中,AI起到了至關(guān)重要的作用——這套生物力學(xué)測試系統(tǒng),既用到了姿態(tài)檢測的深度學(xué)習(xí)模型,還為每位運動員建立了個性化的劃船生物力學(xué)模型,還能夠進行實時的生物力學(xué)分析。

不過,系統(tǒng)在日常運行中,也遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。為了最大程度地適應(yīng)不同場地,也為了與更多強隊進行交流,國家賽艇隊、皮劃艇隊的運動員們需要前往位于不同國家和地區(qū)的訓(xùn)練基地,在那里進行數(shù)周或數(shù)月的劃船訓(xùn)練。與此同時,他們還需要在不同的酒店或者場館開展室內(nèi)訓(xùn)練。很多時候,場地都是臨時的,他們把劃船機擺成一排或一圈,然后訓(xùn)練幾個小時,結(jié)束之后場地就被清理。

如果采用基于云端的AI系統(tǒng),勢必會遇到三大問題:

首先,很多訓(xùn)練基地的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施都不太理想,既沒有高速和穩(wěn)定的Wi-Fi,也沒有好用的4G/5G網(wǎng)絡(luò),老冀相信很多去過歐美度假勝地的朋友都會深有體會。

其次,每位運動員一小時的訓(xùn)練視頻數(shù)據(jù)量就多達20GB,如果需要將所有的訓(xùn)練數(shù)據(jù)都傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心再進行分析,可能要到第二天才能出結(jié)果,也就無法對訓(xùn)練結(jié)果進行實時反饋了。

最后,由于大部分室內(nèi)訓(xùn)練場地都是臨時的,如果需要花很多時間去部署AI系統(tǒng),不僅不現(xiàn)實,也會影響運動員的訓(xùn)練計劃。

為了解決以上三大問題,戴爾專門為國家賽艇隊、皮劃艇隊打造了一整套邊緣AI智能創(chuàng)新解決方案,無論國家賽艇隊、皮劃艇隊在什么地方訓(xùn)練,都能夠?qū)\動員的訓(xùn)練數(shù)據(jù)進行實時的分析,并借助AI形成有針對性的訓(xùn)練計劃,從而大大提升了訓(xùn)練的效果。

據(jù)了解,在引入AI系統(tǒng)之前的2019年,運動員的艇上做功為310瓦,而到了一年之后,已經(jīng)提高到了370瓦。此前,女隊的500米配速只有一名運動員能夠達到國際標(biāo)準(zhǔn),此后則有14人達標(biāo)。

正是借助科學(xué)訓(xùn)練,國家賽艇隊、皮劃艇隊在東京奧運會上取得了前所未有的好成績。接下來,他們還與戴爾在訓(xùn)練計劃負荷、傷病康復(fù)、可穿戴設(shè)備訓(xùn)練反饋、青少年體質(zhì)提升四大領(lǐng)域展開更加深入的合作,為在巴黎奧運會上再創(chuàng)佳績而努力。

打造強大算力

看了國家賽艇隊、皮劃艇隊的案例,你是不是對AI賦能邊緣計算有了更深的印象?正如IDC報告中所言,這樣的應(yīng)用場景還有很多很多。

據(jù)老冀了解,國內(nèi)的不少“智慧港口”都裝備了戴爾參與打造的智能化龍門吊系統(tǒng),運用AI技術(shù),通過多路視頻,結(jié)合PLC狀態(tài)信息,融合了防打保齡、防吊起、大車自動糾偏、大車防撞、集卡智能定位、集裝箱信息識別、箱底扭鎖識別、作區(qū)域安全管理八項功能。通過一個大腦、一套傳感,實現(xiàn)了龍門吊的智能化。

有了AI賦能的邊緣計算,工廠就能夠?qū)A康纳a(chǎn)數(shù)據(jù)進行分析,提前發(fā)出預(yù)警信息;超市則能夠?qū)οM者的購物行為進行分析,優(yōu)化貨架上商品的擺放位置;交通管理部門還能夠?qū)Φ缆吠ㄐ袪顩r進行實時預(yù)測,避免擁堵……

那么,如何才能實現(xiàn)AI對邊緣計算的賦能?戴爾的邊緣AI智能創(chuàng)新解決方案能夠做到,它通過Edge in a box的方式,實現(xiàn)從電力到制冷到算力的一體化交付。

老冀總結(jié),這套解決方案具備三大特點:

第一,通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計來簡化采購和部署流程,預(yù)先設(shè)計的模塊化智能解決方案減少了“系統(tǒng)啟動”的成本和時間。

第二,將電力和制冷及管理的綜合能力與行業(yè)最好的服務(wù)相結(jié)合,為客戶提供高性能、高可用性和高效的能源。

第三,通過IT與數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)融合,幫助客戶滿足向其業(yè)務(wù)和客戶快速提供服務(wù)的需求。

老冀注意到,戴爾能夠為客戶提供從邊緣應(yīng)用、數(shù)據(jù)收集、邊緣計算與分析、實時分析、數(shù)據(jù)維護到人工智能深度學(xué)習(xí)的端到端解決方案,打造最完整的跨邊緣、核心和云的解決方案組合,并支持開放生態(tài)系統(tǒng)中的各種邊緣工作負載。

如此完善的邊緣AI智能創(chuàng)新解決方案,自然離不開強大算力的鼎力支持。老冀注意到,戴爾發(fā)布的Dell PowerEdge 最新一代服務(wù)器能夠?qū)崿F(xiàn)更強的邊緣計算性能。其中部分性能的提升,與NVIDIA的合作密切相關(guān),主要包括:

一、為各種服務(wù)器優(yōu)化性能。NVIDIA A2 GPU 提供產(chǎn)品組合中最小的占用空間,針對空間和散熱要求受限的入門級服務(wù)器中的推理工作負載和部署進行了優(yōu)化,例如 5G 邊緣和工業(yè)環(huán)境。

二、統(tǒng)一計算和網(wǎng)絡(luò)加速。在 NVIDIA 融合加速器中,NVIDIA Ampere 架構(gòu)和 NVIDIA BlueField-2 數(shù)據(jù)處理器 (DPU) 協(xié)力為邊緣計算、電信和網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的 AI 工作負載帶來非凡的性能、更高的安全性和更穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)。

三、密度優(yōu)化的設(shè)計。NVIDIA A16 GPU 采用四 GPU 主板設(shè)計,專為用戶密度優(yōu)化,并結(jié)合了 NVIDIA 虛擬 PC (vPC) 軟件,讓用戶無論身在何處都可以使用繪圖運算豐富的虛擬 PC。

四、安全部署。安全部署對企業(yè)業(yè)務(wù)運營至關(guān)重要。NVIDIA Ampere 架構(gòu)通過可信代碼身份驗證和強化的回滾機制來防御惡意軟件攻擊,從而支持安全啟動,并防止操作損失和確保工作負載加速。

老冀還注意到,目前NVIDIA認證的企業(yè)級邊緣服務(wù)器一共有51款,其中僅戴爾一家就占據(jù)了31款,高居榜首。

而且,在Dell PowerEdge 最新一代服務(wù)器中,有兩款產(chǎn)品XR11/XR12非常適合“AI+邊緣計算”領(lǐng)域,因為它們具備四大特點:

1.性能:均配備了一個第3代英特爾?至強?可擴展處理器,每個處理器最高36核, 多GPU支持;

2.設(shè)計:專為邊緣端設(shè)計,只有400mm或16英寸深,帶有前置I/O與電源的反向安裝,為適應(yīng)反向氣流而設(shè)計;

3.耐用:經(jīng)過認證、堅固耐用,適用于電信和軍事應(yīng)用,可在-5℃至55℃的極端溫度范圍內(nèi)運行;

4.管理:輕松實現(xiàn)遠程管理,100%兼容OpenManage,支持分析新的遙測數(shù)據(jù)流所需的最新要求。

從以上產(chǎn)品和應(yīng)用老冀發(fā)現(xiàn):一方面在很多即時反應(yīng)、離線分析、持續(xù)移動、惡劣環(huán)境的場景中,企業(yè)需要用到邊緣計算,才能保持業(yè)務(wù)的連續(xù)和穩(wěn)定;另一方面,企業(yè)同樣需要用到AI,以便進一步提升業(yè)務(wù)的效率和靈活性;而當(dāng)企業(yè)用AI賦能邊緣計算之后,就能夠做到兩全其美,從而創(chuàng)造更高的價值。

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2022-06-23
AI賦能邊緣計算,讓智能無處不在
為了解決以上三大問題,戴爾專門為國家賽艇隊、皮劃艇隊打造了一整套邊緣AI智能創(chuàng)新解決方案,無論國家賽艇隊、皮劃艇隊在什么地方訓(xùn)練,都能夠?qū)\動員的訓(xùn)練數(shù)據(jù)進行實時的分析,并借助AI形成有針對性的訓(xùn)練

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