嵌入式論壇軟硬技術紛呈 開啟邊緣智慧多元應用想像空間
智慧化概念衝擊全球,強化邊緣設備效能以因應終端用戶需求,成為業者面對新世代市場的必要策略,在4月12日舉辦的「D Forum嵌入式物聯網中的邊緣智慧論壇」中,電子產業各領域指標性人士齊聚一堂,深入剖析邊緣智慧的最新發展趨勢。
擔任此次盛會開場演講的清華大學清華講座教授林永隆指出,AI影像辨識技術近幾年發展快速,2000年類神經網路在此領域的應用出現重大突破,放眼未來,此類AI模型將朝小體積、高強建、快速運算、低耗能等方向發展,清大研究團隊所研發HarDNet即具備上述特色,此技術由於採用開放原始碼架構,因此推出後就廣受全球產學界矚目,目前美國、香港、日本等地均有業者利用HarDNet設計出智慧化平台。
AI浪潮來襲 記憶體角色重新定義
類神經網路需要強大的硬體做後盾,記憶體則是邊緣設備提升效能的關鍵之一。旺宏電子產品行銷處處長黃盛絨指出,在AI浪潮下,快閃記憶體市場持續擴大,由於AI與大數據系統對記憶體有更高的規格需求,因此半導體記憶體將從過去單純扮演幕後、擔任資料儲存的角色,走向幕前協助系統進行運算,最終將走向「存算一體」概念,旺宏電子近年問世的FortiX Memory-Centric 3D快閃記憶體,即是因應此趨勢而生,其資料搜尋功能與低功耗設計,將是Edge AI新記憶體系統架構的絕佳解決方案。
對於邊緣運算架構對記憶體的需求趨勢,宜鼎國際智能週邊事業處資深經理吳志清也認為已與過去不同。他表示邊緣設備必須因應使用環境,選擇合適運算處理器,此作為雖讓系統效能得以最佳化,但多種異質運算技術也讓系統的開發、維運工作更為複雜,宜鼎國際所推出的iVINNO軟體,則透過完善設計,協助業者強化AI設備、AI內容與AI模型等三大智慧製造場域管理功能,讓異質運算平台管理達成最佳效益。
中國記憶體大廠江波龍電子今年也參與此次盛會,台灣江波龍電子產品客戶經理黃健興表示,該公司主要從事快閃記憶體與DRAM記憶體的研發、設計和銷售,旗下有嵌入式儲存、固態硬碟、移動儲存及記憶體模組四大產品線,江波龍產品包括主打產業應用的FORESEE與鎖定高階消費市場的Lexar等兩大品牌,此外江波龍也投入巨資打造可靠性實驗室,並建立陣容堅強的在地化團隊,提供客戶完善的導入服務。
AI趨勢帶來的海量數據不只影響記憶體,也讓固態硬碟的控制IC面臨嚴苛挑戰。群聯電子專案管理暨策略規劃部資深經理黃文怡指出,面對快速增長的數據,頻寬將是打造AIoT時遭遇的第一道難題,群聯電子2018年與AMD攜手,在9個月內完成全球第一顆Gen4 PCIe控制IC,大幅提升全球固態硬碟的運作效能,近期群聯乘此優勢繼續投入研發Gen5,這顆E26 PCIe Gen5已於2022年CES中發表,她提到群聯雖非品牌業者,但一直秉持客戶導向原則,持續保持技術領先,希望以更高價值的服務滿足市場需求。
除了頻寬之外,資料保護能力也是邊緣運算設備固態硬碟的設計重點。宇達資訊總經理陳明達點出,以往固態硬碟只要遇到斷電,內部儲存的資料就可能因此毀損,之後雖有設備業者推出斷電保護產品,但多以一般主流記憶體產品為主,且有高成本、高耗電問題。宇達資訊專注於工控儲存領域,所設計的斷電保護解決方案已將現在此領域常用的CFast卡納入,且兼具低成本、低電壓特色,目前已被應用於製造業、軌道交通等場域。
運算與安全需求激增 系統效能再創新高
決定邊緣設備效能的另一關鍵是運算處理器,新加坡商安富利台灣分公司應用工程經理林明憲表示,邊緣設備的應用場域多元,市場的創新速度已非傳統矽製程設計能因應,DSA領域專用架構將成未來趨勢,擁有可程式設計彈性的FPGA則是此架構的最佳選擇,他以Xilinx的VERSAL SoC為例,此產品內含的Scalar Processing Engine、Adaptable Hardware Engine與Intelligent Engines,可協助設備開發者針對特定應用領域,打造最適化架構。
對物聯網邊緣設備來說,安全的重要性不亞於效能,台灣恩智浦半導體邊緣運算事業部大中華區行銷經理李宜儒認為,數量龐大的邊緣設備將衍生出高度安全風險,恩智浦EdgeVerse將全球最全面的邊緣運算產品組合聚集於單一共有品牌平台的作法,可強化系統安全。此外該公司除設計出專為機器學習打造的開發套件eIQ,另有I.MX 8M Plus、I.MX RT 1170兩款SoC與RT106F、RT117F、RT106S、VIT等解決方案,可讓工程師快速完成邊緣運算產品開發,掌握市場商機。
除了高安全、高效能外,邊緣設備的另一重點設計是易用性,NFC/RFID即可滿足上述三大要求。ST策略行銷經理黃鐙誼提到,NFC/RFID技術已問世多年,在多種垂直領域均有應用,為協助系統業者創造更多元便利的使用環境,NFC Forum定義出數據交換格式NDEF,讓NFC可利用各種電子標籤交換數據,ST作為NFC/RFID全球大廠,在此領域提供了完整的電子標籤、讀取器產品線與開發工具,協助設備業者縮短產品開發時程。
因應垂直市場特色 降低AI開發門檻
擁有兼具高效能與強大安全機制的晶片後,建構邊緣運算系統的下一步是選擇最適化應用模組。研華資深業務經理詹秋茂表示,該公司在AIoT已有底層WISE-DeviceOn、中層WISE-PaaS、上層WISE-Marketplace等軟體平台,可因應各環節需求。位於林口的研華智能共創園區中,更可看見所有產品的智慧化應用狀態,技術支援副理呂崑成也表示,軟體效益的強弱與硬體效能息息相關,研華產品線中的各種運算架構、技術文件與開發套件,將成為業者開發邊緣運算設備的最佳後盾。
針對邊緣設備系統開發,另一工業電腦大廠超恩也推出完善解決方案。超恩產品經理韓寧表示,該公司專注於工業電腦的設計和製造,2018年成為樺漢旗下一員後,便大力結合集團內部力量,提供客戶更具競爭力的物聯網架構,近期推出的VHub AI Developer解決方案即是一例。此方案是針對機器視覺應用的整合性開發包,基於Intel OpenVINO開發平台,可搭配Intel Movidius、NVIDIA、Hailo等硬體,並支援多款主流深度學習框架,有助於提升視覺AI系統的開發速度與精確度。
邊緣AI平台的最後一步是系統部署。安提國際總經理羅智榮指出,目前市場痛點包括初始階段評估不易、Command-Line技術門檻過高、周邊裝置難以選擇、裝置監控與管理效率不佳。上述痛點的最佳解方,是找到可提供一站式服務的合作夥伴,對此安提國際已有豐富的AI軟硬體產品、簡易的GUI軟體工具、監控軟體Aetina EdgeEye,與專業即時的服務團隊,所建立的生態供應鏈,將可共同打造多種一站式解決方案,滿足各垂直市場需求。
在終端產品應用部分,利凌與佐臻兩家企業分別介紹旗下的重點產品。利凌企業資訊長胡志剛表示,目前邊緣運算架構的應用多為影像辨識與分析,相較於傳統的伺服器AI運算架構,邊緣運算在靈活性、解析度、成本、可維護性等方面的表現更佳,利凌推出的全球首款4K邊緣運算AI追蹤PTZ監控攝影機,便具備了上述各種優勢,結合該公司的警報事件雲端平台,將可真正落實安全監控系統的智慧化願景。
佐臻董事長梁文隆所介紹的智慧眼鏡,被視為進入元宇宙的必要介面。佐臻投入此領域多年,近期開發出的智慧眼鏡可透過眼球移動方向、速度、位置與瞳孔變化等資訊操控畫面,讓使用者凝視的實體物件與虛擬物體即時相互作用,他表示具備連網、定位、識別和感知空間資訊能力的智慧眼鏡可讓人機一體,以自然直覺的訊息交互介面,讓人與萬物互聯、互動,在實體空間進行相互認知、理解與預測能力,這將改變人們感知數位世界的關係,進而產生多重感官與多重模式的體驗。
新創團隊注入活水 邊緣運算發展增添動能
新創是產業發展的活水,此次研討會中,艾知科技(AiSeed Tech)、工合(InfuseAI)、幻景啟動(Lixel)三家新創團隊分別介紹了其邊緣運算解決方案。艾知科技共同創辦人李芷婷表示,該公司透過AI機器學習演算法讓無人機具備自動識別環境能力,可提升其運作效益,例如無人機可智慧判別地形地貌與人員、物品,優化搜救任務效益,另外此產品也適用於工廠或公共設施的戶外巡檢工作,根據實際應用經驗,可將巡檢時間縮短至既有工作模式的1/10。
專注於打造MLOps軟體服務的工合,團隊成員擁有大數據、AI技術、雲原生與物聯網架構的豐富經驗,可協助降低企業導入AI的技術門檻。工合經理葉懿賢表示,工合推出的PrimeHub架構可將部分服務部署於其他環境,讓模型管理和部署資源因使用公有雲資源而得到更大的應用彈性,並取得運算成本及模型效能平衡。研發出裸視3D立體成像技術的幻景啟動,近期廣受市場矚目,共同創辦人和執行長楊鈞翔表示,此技術不僅可以讓虛擬影像在平面顯示器上方以立體姿態呈現,使用者還可利用手指與影像互動,在元宇宙概念中極具應用想像空間,他表示初期將先以娛樂、教育市場為主,未來有機會拓展到更多應用。
隨著技術的快速精進與市場需求逐一浮現,邊緣運算已然成為AIoT架構的既定方向,此次「D Forum嵌入式物聯網中的邊緣智慧論壇」所探討的趨勢與解決方案,也將成為各領域業者的基石,為即將到來的智慧化商機做好準備。