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Vecow超恩科技|超恩智能邊緣運算解決方案─實現產線智能化應用

Vecow超恩科技|超恩智能邊緣運算解決方案─實現產線智能化應用

2021/9/16 15:09:06

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從雲端運算

走向邊緣運算

邊緣計算

邊緣運算是一種分散式運算的架構,將應用程序、數據資料與服務的運算,由網絡中心節點移往邊緣設備(也稱為邊緣節點)來處理,允許在數據收集源附近實時處理和分析數據;由於邊緣節點更接近於用户終端裝置且資料不需直接上雲,可加快資料處理並減少延遲,更適合處理實時性的數據分析及服務。

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智慧製造對於邊緣運算需求大增 

由於智慧製造帶出的龐大數據量,企業面臨通訊延遲、資料安全和頻寬成本等因素已讓製造業從雲端運算逐漸轉向邊緣運算,讓機器不需時時聯網卻具備實時決策與反應力,因此將資料初步計算與推論運算的任務轉移至終端設備為近期的趨勢;而將資料留在當地取代回傳雲端,也更能滿足製造業提升資安與隱私的需求。其中,在邊緣運算中最重要的三個指標為體積、運算效能以及耗能。

Hailo AI加速芯片-Hailo-8™

小封裝面積與低耗能

目前市面上由NVIDIA AGX Xavier以及周邊顯示卡稱霸,並於運算效能表現亮點,然而Hailo解決方案在資源利用率上有顯著地差異。透過以下圖表可以説明,當位於ResNet-50執行程序時,Hailo的資源利用為2.8 TOPS/W、AGX Xavier則是0.14 TOPS/W,相當於20倍以上的能源利用效率讓Hailo加速芯片成為在邊緣端應用不可或缺的一項利器。

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Hailo AI 加速芯片與NIVIDIA AGX Xavier之比較

獨創架構能達到26 Tops高運算性能

Hailo-8™採用創新「結構定義資料流」(structure-defined dataflow)架構,讓以往只能在雲端上進行的複雜計算,現在能在邊緣裝置上實現,使其能達到26 TOPS、3 TOPS/W的運算性能;這代表Hailo-8™賦予了邊緣裝置在計算性能、系統功耗、實時性、資安隱私和系統可靠性上突破性優化,足以勝任在Edge端複雜的AI計算需求。

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結構定義資料流架構

支援主流平台與提供完整模型

Hailo-8™同時支持市場主流的神經操作數,例如:TensorFlow以及ONNX。除此之外,方案商可以透過Hailo SDK協助將訓練好的模型無痛移轉到加速裝置並且產出最大化的執行效能。

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強大推論效能

超恩ABP-3000 AI嵌入式系統搭載Hailo-8™ AI加速芯片後,在多種AI人工智能類神經網絡計算平台的驗證測試中領先市面上同級產品的AI推論(Inference)性能,以及最高25W的系統低功耗表現,其性能於其他平台如下:

在Resnet-50平台上,最高每秒傳輸幀數可達3000幀 (FPS)

在Mobilenet-V1 SSD平台上,最高每秒傳輸幀數可達2500幀 (FPS)

在Yolo-v5m平台上,最高每秒傳輸幀數可達450幀 (FPS)

在Yolo-v3平台上,最高每秒傳輸幀數可達230幀 (FPS)

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與他廠性能基準測試比較-柱狀圖顯示執行每一個模型的FPS (frames per second)速率

應用領域

ABP-3000AI成功於各項邊緣應用領域提供強大的推論效能,尤其在户外環境以及有限空間中更能發揮其效能。例如:在各個主要渠道路口辨識車流與車輛違規狀況、在商店或是公共空間計算人流資料以及在工廠協助執行質量檢測等實時性任務。

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適合多種邊緣運算應用

客户成功案例分享

過去傳統制造業需要透過人工的方式記錄每個班別甚至於工單的完成度,這樣的限制導致工廠單位需要一週甚至一個月的時間才能夠粗略的計算任務執行狀況,衍生出工廠的資料管理不易以及無法及時做決策等關鍵問題。

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此外,一般工廠對於生產數據有較高程度的敏感度導致大部分客户不願意讓資料上傳到公有云進行資料分析,若要在工廠部屬邊緣運算裝置更必須額外考量空間、温度以及粉塵等會影響裝置壽命,以上關鍵因素皆呼應到邊緣運算中最重要的3大指標─體積、運算效能以及耗能。

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ABP-3000 AI

還好經過邊緣運算裝置的成熟發展,AI辨識任務已經不一定要在雲端上執行。以下客户成功導入的智慧產線應用案例分享就是ABP-3000 AI於平均50°C高温中計算HD分辨率的影像。在這個案例中ABP-3000AI提供高達30 FPS的資料處理效率協助解決方案有效的追蹤操作人員的每一個動作並實時計算操作人員的任務週期、完成時間以及閒置時間。

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目前導入AI辨識解決方案的工廠可以透過邊緣裝置獲取的實時影像辨識訊息進而獲得實時工作稼動率與工單執行狀況,而這些實時訊息則能夠有效的協助工廠主管及時制定生產策略以及人員配置等議題。經過長期觀察,該工廠成功的在半年內減少了20%人員閒置時間並增加了15%工單稼動率,並繼續朝着實現工業4.0的目標。

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生產數據可視化工廠

產品介紹

ABP-3000 AI

    * 第八代英特爾® 酷睿™ U系列處理器

    * 搭載先進的AI加速器,支持每秒26萬億次的操作 (TOPS)

    * 4個USB 3.1;4個獨立千兆網口,其中2個支持IEEE 802.3at PoE+

    * 2個DisplayPort顯示,最高支持4K分辨率

    * 緊湊型、無風扇設計,支持0°C至60°C工作温度

    *  9V至50V寬範圍直流輸入

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關於Hailo

Hailo由以色列國防軍的精英科技部門成員於2017年創立,為專注在人工智能的芯片製造商。其人工智能處理器重新構想了傳統計算機架構,使智能型裝置能以最低耗電量、最小的尺寸和最低的成本,實時執行復雜的深度學習任務。//hailo.ai/

[關於超恩]

超恩是邊緣計算的專家,超恩團隊具備多年工業電腦產品設計、研發、製造、行銷、銷售與售後服務的經驗;超恩的產品與服務以領先的系統性能、可靠的系統穩定性、高度集成的功能設計與規格配備、強固級產品設計與用料、使用者需求為考量的設計思維、以及富彈性的客製化服務見長。在全球無人駕駛(Autonomous car)、機器視覺(Machine Vision)、軌道交通(Rolling Stock)、機器人控制(Robotic Control)和車載應用(Vehicle Computing)等領域,超恩有着領先的市場地位。超恩是鴻海旗下工業電腦大廠樺漢(6414)集團的成員。

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王靜
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