匯整全產(chǎn)品AIOT軟體布局，英特爾推出邊運(yùn)算軟體集散中心網(wǎng)站

本文引用地址：http://2s4d.com/article/202010/419075.htm　　關(guān)于人工智慧、物聯(lián)網(wǎng)（AIOT）的支援，英特爾提供的解決方案不只是硬體層面的運(yùn)算技術(shù)，也包含軟體應(yīng)用技術(shù)，而近兩三年以來，他們發(fā)展的軟體平臺(tái)當(dāng)中，經(jīng)常被該公司所提及的開發(fā)工具套件是OpenVINO Toolkit，產(chǎn)品全名為Intel Distribution of OpenVINO Toolkit，而OpenVINO這個(gè)品牌的全名，則是Open Visual Inference & Neural Network Optimization，支援的運(yùn)算與加速技術(shù)也相當(dāng)廣泛，包含該公司旗下的中央處理器、整合繪圖處理器、FPGA、Movidius VPU。
　　若要取得各種軟體開發(fā)的相關(guān)資源，英特爾原本就設(shè)立了專屬網(wǎng)站Intel Developer Zone，目前針對(duì)IoT、AI等類別的應(yīng)用，都已設(shè)立了專區(qū)。
　　而在IoT的部份，目前區(qū)分為兩大部分，一個(gè)是云端硬體部署測(cè)試平臺(tái)Intel DevCloud for the Edge，在2019年11月舉行的Intel AI Summit大會(huì)推出，另一個(gè)則是今年6月悄悄登場(chǎng)的邊緣運(yùn)算軟體專區(qū)Intel Edge Software Hub。
針對(duì)多種邊緣運(yùn)算應(yīng)用場(chǎng)景，提供多種預(yù)先驗(yàn)證的容器化套件
　　Edge Software Hub如今之所以受到矚目，主要是因?yàn)樗麄冊(cè)?月23日舉行的Intel Industrial Summit大會(huì)，發(fā)表研發(fā)代號(hào)為Elkhart Lake的處理器Atom x6000E系列、Pentium與Celeron的N系列與J系列，以及采用Tiger Lake微架構(gòu)的第11代Core通用嵌入型處理器，同時(shí)也開始積極主推這套軟體資源共享平臺(tái)，一周后，在臺(tái)舉行的2020英特爾邊緣運(yùn)算媒體暨分析師說明會(huì)當(dāng)中，他們也特別提及Edge Software Hub。
　　一周后，在臺(tái)舉行的2020英特爾邊緣運(yùn)算媒體暨分析師說明會(huì)當(dāng)中，他們也特別提及Edge Software Hub。
　　在這個(gè)網(wǎng)站當(dāng)中，不僅有開發(fā)工具Intel Distribution of OpenVINO Toolkit，也提供Edge系列軟體套件，可針對(duì)不同產(chǎn)業(yè)的專屬應(yīng)用需求，目前有Converged Edge Insights（搭配MEC與5G網(wǎng)路的IoT應(yīng)用）、Edge Insights for Vision（電腦視覺）、Edge Controls for Industrial（將固定功能的工業(yè)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)型為軟體定義方案）、Edge Insights for Industrial（產(chǎn)品品質(zhì)、預(yù)測(cè)性分析、工業(yè)自動(dòng)化），以及Edge Insights for Retail。
　　英特爾表示，上述這些都是經(jīng)過最佳化調(diào)校、容器化的軟體套件，而能促成狀態(tài)感測(cè)、視覺辨識(shí)、自動(dòng)化處理等種種變換型的邊緣運(yùn)算應(yīng)用，可協(xié)助業(yè)者與開發(fā)人員更快推出相關(guān)產(chǎn)品，并且提供更強(qiáng)大的效果。
　　不過，Edge Software Hub的出現(xiàn)，也經(jīng)歷了一些過程，英特爾公司亞太區(qū)物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部平臺(tái)行銷經(jīng)理張沛哲表示，他們過去三年推廣OpenVINO時(shí)，學(xué)到很多事情，今年5月推出Intel Edge Software Hub，希望提供一站式的邊緣運(yùn)算軟體集散中心，解決方案的開發(fā)者可以連到這個(gè)網(wǎng)站，就能拿到針對(duì)英特爾最新平臺(tái)優(yōu)化的軟體，這當(dāng)中也提供一些除錯(cuò)工具協(xié)助應(yīng)用程式的設(shè)計(jì)。
　　除此之外，有些系統(tǒng)整合廠商也有發(fā)展整體解決方案的需求，張沛哲提到，在Intel Edge Software Hub里面，也提供不同的軟體套件，而在這個(gè)網(wǎng)站，可以看到Edge Insights for Industrial、Edge Control for Industrial，都是針對(duì)工業(yè)4.0專屬的套裝軟體，同時(shí)，也有Edge Insights for Retail，是為了零售業(yè)而提供的軟體套件，針對(duì)視覺運(yùn)算、AI推論處理的部份，也提供專門的套件，未來英特爾還會(huì)提供更多的套件，讓開發(fā)人員、開發(fā)廠商或系統(tǒng)整合廠商使用。
展示5G網(wǎng)路環(huán)境下的同步生產(chǎn)作業(yè)原型
　　在Intel Industrial Summit期間，英特爾透過影片展示了他們?cè)O(shè)計(jì)的5G原型系統(tǒng)，展示工業(yè)級(jí)、無線的時(shí)間敏感網(wǎng)路（Time Sensitive Networking，TSN），而TSN和時(shí)間協(xié)調(diào)運(yùn)算（Time Coordinated Computing，TCC）技術(shù)，正是上述Elkhart Lake與Tiger Lake處理器所強(qiáng)調(diào)的新增特色，支援即時(shí)、可靠的工業(yè)運(yùn)算應(yīng)用。
　　本場(chǎng)展示提供1微秒以內(nèi)的同步處理精準(zhǔn)度，可支援關(guān)鍵的流量處理時(shí)間延遲度需求──在兩個(gè)端點(diǎn)之間的反應(yīng)時(shí)間，可達(dá)到4毫秒以內(nèi)，而且能在流程中的每個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施服務(wù)品質(zhì)控管（QoS），于是，在混合網(wǎng)路流量環(huán)境下，可確保TSN效能。
　　為何要有這樣的示范？英特爾表示，傳統(tǒng)機(jī)臺(tái)都是單打獨(dú)斗，一個(gè)設(shè)備只做一件事情，而英特爾展示的是多機(jī)臺(tái)的協(xié)作，以汽車制造為例，在輸送帶的車體上，機(jī)器手臂若要進(jìn)行焊接，需跟著車體的位置移動(dòng)，隨時(shí)調(diào)整焊接的位置（車子在動(dòng)，機(jī)器手臂也在動(dòng)），也就是在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)控制之間，必須做到非常精準(zhǔn)的同步。
　　在英特爾的展示當(dāng)中，設(shè)置了兩個(gè)遠(yuǎn)端設(shè)備，各搭配一臺(tái)控制器，兩個(gè)遠(yuǎn)端設(shè)備之間是透過5G網(wǎng)路來進(jìn)行通訊，而且，兩邊也都有一臺(tái)TSN交換器，把5G訊號(hào)轉(zhuǎn)換成TSN的有線訊號(hào)，然后再傳送至這兩臺(tái)控制器。
　　其中一臺(tái)控制器搭配第11代Core處理器，另一臺(tái)則是Atom x6000E處理器，這兩臺(tái)控制器底下各連接一個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、控制一個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)軸。而英特爾也在齒輪的一邊設(shè)置了雷射光發(fā)射器，將光線投射至另一邊的齒輪上，以此驗(yàn)證兩邊的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)是否同步，若是、兩邊的轉(zhuǎn)軸是完全密合的，雷射光無法穿透到另一邊，反之，就會(huì)看到雷射光穿透，代表出現(xiàn)兩邊轉(zhuǎn)軸不密合、不同步的狀況。
　　例如，一邊齒輪的突出剛好符合另一邊齒輪的凹洞，此時(shí)，雷射光就不會(huì)穿透，但如果兩邊沒做好同步，就很容易忽快忽慢，導(dǎo)致雷射光會(huì)發(fā)生穿透過去的狀況。
　　除此之外，英特爾又在這個(gè)環(huán)境當(dāng)中，特別加上了AI人臉辨識(shí)的應(yīng)用，他們?cè)诹硪粋€(gè)環(huán)境架設(shè)了網(wǎng)路攝影機(jī)，將視訊畫面連接到TSN交換器，以模擬網(wǎng)路同時(shí)有大量封包傳送的情境。他們想以此突顯，即使在有其他大型運(yùn)算流量的干擾下， 透過5G、TSN等網(wǎng)路傳送的這種即時(shí)訊號(hào)封包，不會(huì)受到影響。
　　而基于這樣的應(yīng)用方式，英特爾認(rèn)為，英特爾Atom x6000E與第11代Core處理器可提供更強(qiáng)大的運(yùn)算能力，對(duì)于影像運(yùn)算、AI處理，也都有很大的改善，另外，它們也支援最新工業(yè)應(yīng)用的特色。像是TSN、TCC，以及工業(yè)領(lǐng)域日益受到重視的功能安全（Functional Safety）。
　　透過TSN的運(yùn)用，我們可以實(shí)現(xiàn)5G無縫而全面的即時(shí)控制，例如，在醫(yī)療領(lǐng)域，我們可以從遠(yuǎn)端進(jìn)行達(dá)文西手術(shù)。另外，這樣的架構(gòu)也能增加IT與OT網(wǎng)路之間的整合。
　　在傳統(tǒng)的工業(yè)環(huán)境里面，傳送IT資訊與OT訊號(hào)的網(wǎng)路是分開的，而在OT環(huán)境當(dāng)中，底層的律動(dòng)控制或機(jī)器手臂控制都在封閉網(wǎng)路下進(jìn)行，以免受到干擾；若能透運(yùn)用TSN，就可以把這兩種網(wǎng)路技術(shù)直接統(tǒng)合在TSN身上，在同個(gè)網(wǎng)路上，也就可以兼容多種網(wǎng)路協(xié)定，此時(shí)，網(wǎng)路頻寬不僅增大，能具有時(shí)間確定的、同步的特性，而不需要布建多種網(wǎng)路的環(huán)境，進(jìn)而節(jié)省成本。
　　而在軟體的配置上，英特爾表示，若搭配英特爾提供的Edge Control for Industrial平臺(tái)，可以更容易實(shí)現(xiàn)IT與OT的整合，提升產(chǎn)品使用的彈性、可用性、可靠性，并且能節(jié)省整體營(yíng)運(yùn)資本支出。
　　除了用齒輪來印證可同步進(jìn)行制造流程，英特爾另一個(gè)提出的例子是無人搬運(yùn)車，能讓搬運(yùn)車到達(dá)輸送帶的時(shí)間跟輸送帶能夠產(chǎn)出物品的時(shí)間，兩者完美匹配，而不會(huì)發(fā)生搬運(yùn)車在一旁處于等待的閑置狀態(tài)，可提升整體利用率。
　　關(guān)于網(wǎng)路環(huán)境的應(yīng)用，不論是5G或是Wi-Fi路，要用到TSN，才能支援決斷性時(shí)間（deterministic time）的特性，英特爾強(qiáng)調(diào)，工業(yè)網(wǎng)路環(huán)境并不是連線速度夠快、頻寬夠大就好，還要很確定的時(shí)間，而不能忽快忽慢，增加生產(chǎn)的不確定性。以5G網(wǎng)路而言，里面有個(gè)規(guī)范是URLLC（超可靠低延遲通信），支援deterministic time，若是Wi-Fi，則需要搭配TSN，即可支援決斷性時(shí)間網(wǎng)路。
　　而在軟體的搭配上，英特爾在此運(yùn)用Edge Insights for Industrial和Edge Control for Industrial，前者可用來執(zhí)行影像與非影像資料的采集、分析、運(yùn)算、儲(chǔ)存、通訊，后者支援即時(shí)與TSN的控制。
介紹連續(xù)型制造與離散型制造的應(yīng)用
　　在2020英特爾邊緣運(yùn)算媒體暨分析師說明會(huì)，以另一支影片展示他們用于制造業(yè)的軟體應(yīng)用，當(dāng)中區(qū)分為連續(xù)型制造與離散型制造等兩種情境。
　　以連續(xù)型制造的場(chǎng)景為例，最大的挑戰(zhàn)在于如何確保工廠內(nèi)部的控制系統(tǒng)，不會(huì)因?yàn)槿魏萎惓６袛?。像是石化、飲料、食品或是醫(yī)療等產(chǎn)業(yè)的制程是連續(xù)、不可中斷的，若在某個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生故障，系統(tǒng)需要關(guān)機(jī)、重新設(shè)定，將會(huì)導(dǎo)致很大的損失。
　　而英特爾展示的作法是運(yùn)用超融合系統(tǒng)（Hyper Converged System），以及Edge Control for Industrial的軟體套件，若企業(yè)臨時(shí)要把當(dāng)中的某個(gè)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)下架，來進(jìn)行維護(hù)，原本在節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的應(yīng)用程式，會(huì)自動(dòng)移轉(zhuǎn)到另一個(gè)可執(zhí)行的節(jié)點(diǎn)，以便繼續(xù)運(yùn)作；若因?yàn)橐馔舛鴮?dǎo)致運(yùn)算節(jié)點(diǎn)離線，這些工作也會(huì)自動(dòng)切換到可用的運(yùn)算節(jié)點(diǎn)，避免產(chǎn)生服務(wù)中斷的情況。
　　在離散型制造的部份，像是汽車制造、手機(jī)或3C產(chǎn)品加工等生產(chǎn)環(huán)境，業(yè)者面臨的主要挑戰(zhàn)在于，如何生產(chǎn)得更快、具備更高的生產(chǎn)效能、產(chǎn)量要倍增、增加生產(chǎn)準(zhǔn)確性與產(chǎn)品品質(zhì)，因此他們的制程要很聰明、靈活、可根據(jù)外在環(huán)境不同而進(jìn)行調(diào)整。英特爾在此展示的例子是機(jī)器手臂結(jié)合視覺辨識(shí)的物件抓取，當(dāng)一個(gè)六面的立方體被一支機(jī)器手臂擲出、放在輸送帶上移動(dòng)，即便物體發(fā)生不規(guī)則的滾動(dòng)，所在的位置與本身的角度都處于不規(guī)則的狀態(tài)下，但機(jī)器人還是可以即時(shí)偵測(cè)到物體所在位置并進(jìn)行判讀，而且跟隨得很緊，做到精準(zhǔn)抓取，反應(yīng)時(shí)間可達(dá)到兩毫秒。
　　相較于傳統(tǒng)機(jī)器手臂的功能都是固定，現(xiàn)在結(jié)合視覺辨識(shí)與終端控制軟體的機(jī)器手臂，可隨時(shí)根據(jù)定義好的物件來進(jìn)行追蹤，而能夠?qū)⑵溆迷诟叨炔淮_定、且需即時(shí)控制的環(huán)境里面，對(duì)于汽車制造這類產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)制造流程很有益。因?yàn)?，?duì)制造業(yè)而言，越來越常面臨「少量」「多樣」的產(chǎn)品，因此會(huì)需要具備這樣快速、動(dòng)態(tài)的調(diào)整能力。