在制造業(yè)、運(yùn)輸業(yè)、物流業(yè)、醫(yī)療保健業(yè)、零售業(yè)、石油和天然氣等幾乎所有擁有實(shí)物資產(chǎn)的行業(yè)中，由機(jī)器生成的數(shù)據(jù)都適用于邊緣計(jì)算。從由機(jī)器生成的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)洞察力以及對(duì)數(shù)據(jù)自動(dòng)響應(yīng)是人工智能的強(qiáng)項(xiàng)。
生產(chǎn)Stratocaster和Telecaster吉他的美國(guó)加州科羅納知名企業(yè)Fender的設(shè)施經(jīng)理Bill Holmes至今仍然清楚地記得，自己帶著一臺(tái)簡(jiǎn)陋的手持式振動(dòng)分析儀在工廠里走來(lái)走去，然后把儀器插進(jìn)電腦以獲取設(shè)備狀況參數(shù)的場(chǎng)景。
當(dāng)Leo Fender 75年前創(chuàng)建Fender樂(lè)器公司時(shí)，所有的木工活都是手工完成的，今天該公司的吉他的琴頸和琴身都是用電腦控制的木工設(shè)備制作的，然后再交給制作最終產(chǎn)品的工匠。Holmes說(shuō)，他一直在嘗試著用最新的技術(shù)進(jìn)步來(lái)解決問(wèn)題（例如用機(jī)器人來(lái)幫助為吉他上漆），沒(méi)有什么問(wèn)題比設(shè)備故障更令人煩惱了。
他說(shuō)：“預(yù)防性維護(hù)是不夠的，雖然機(jī)器在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)得到重視，但是90%的故障都是導(dǎo)致進(jìn)程關(guān)閉的瞬間故障，這對(duì)業(yè)務(wù)的影響很大。如果我們能在故障發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)故障，那么生產(chǎn)就不會(huì)停工，維護(hù)團(tuán)隊(duì)也不用四處救火。”
由于在17.7萬(wàn)平方英尺的工廠里安裝有1500件設(shè)備，因此Fender希望在機(jī)器上安裝傳感器，并使用AI分析預(yù)測(cè)故障。Fender也正在這么做，為此公司部署了亞馬遜基于云的Monitron服務(wù)，所有數(shù)據(jù)處理都在亞馬遜的云端上進(jìn)行。
對(duì)于像Fender這樣的小型公司來(lái)說(shuō)，亞馬遜的全管理服務(wù)很有吸引力，因?yàn)閬嗰R遜提供了通過(guò)近場(chǎng)通信（NFC）連接到亞馬遜Wi-Fi網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感器。亞馬遜的網(wǎng)關(guān)被預(yù)置將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到亞馬遜云進(jìn)行分析。亞馬遜已經(jīng)開(kāi)發(fā)了機(jī)器學(xué)習(xí)算法，其可以處理數(shù)據(jù)并直接向Holmes進(jìn)行報(bào)警。
Holmes說(shuō)：“他們基本上已經(jīng)把價(jià)格降到了較低水平，這樣小微企業(yè)就可以把傳感器安裝在他們的設(shè)備上，并且不用經(jīng)過(guò)培訓(xùn)就可以進(jìn)行輕松監(jiān)控。其中的意義重大。因?yàn)樗兄圃焐潭加嘘P(guān)鍵設(shè)備，一旦出現(xiàn)故障就會(huì)導(dǎo)致停產(chǎn)。”
到目前為止，Holmes已經(jīng)部署了9臺(tái)關(guān)鍵任務(wù)設(shè)備，并計(jì)劃在墨西哥恩塞納達(dá)的第二家制造廠部署該系統(tǒng)。云服務(wù)還提供了額外的好處，Holmes能夠?qū)@兩個(gè)站點(diǎn)一天中聚合的數(shù)據(jù)展開(kāi)額外分析。不過(guò)，Holmes還希望能夠通過(guò)一個(gè)儀表板就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這兩個(gè)站點(diǎn)的追蹤。
邊緣計(jì)算如何實(shí)現(xiàn)人工智能
市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IDC的邊緣策略研究主管Dave McCarthy表示，“在制造業(yè)、運(yùn)輸業(yè)、物流業(yè)、醫(yī)療保健業(yè)、零售業(yè)、石油和天然氣等幾乎所有擁有實(shí)物資產(chǎn)的行業(yè)中，由機(jī)器生成的數(shù)據(jù)都適用于邊緣計(jì)算。從由機(jī)器生成的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)洞察力以及對(duì)數(shù)據(jù)自動(dòng)響應(yīng)是人工智能的強(qiáng)項(xiàng)。”
STL Partners的高級(jí)顧問(wèn)Tilly Gilbert表示，一般的經(jīng)驗(yàn)法則是，在邊緣進(jìn)行人工智能處理適用于實(shí)時(shí)且對(duì)延遲敏感的應(yīng)用程序，如果要先將這些大型數(shù)據(jù)集上傳到云端再進(jìn)行處理，那么這些應(yīng)用程序?qū)o(wú)法高效運(yùn)行。除了延遲問(wèn)題之外，邊緣計(jì)算還可以降低回程成本，同時(shí)幫助公司遵守隱私法規(guī)和安全策略。因?yàn)槿绻麑⒚舾袛?shù)據(jù)發(fā)送到異地可能會(huì)違反相關(guān)的法規(guī)和安全策略。
McCarthy說(shuō)，在增加正常運(yùn)行時(shí)間和提高性能的雙重業(yè)務(wù)需求的推動(dòng)下，由人工智能驅(qū)動(dòng)的邊緣數(shù)據(jù)處理已經(jīng)不再是個(gè)別案例，并且正在成為主流。
許多因素的共同作用正讓邊緣/人工智能變得更易于部署，例如預(yù)置了物聯(lián)網(wǎng)傳感器的物理資產(chǎn)激增，提供邊緣技術(shù)的供應(yīng)商數(shù)量增加。這些供應(yīng)商中包括系統(tǒng)集成商、第三方初創(chuàng)公司、超大型云服務(wù)提供商，以及將邊緣定位為數(shù)據(jù)中心延伸的傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施提供商。
對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，他們的工作負(fù)載也可以在最合適的位置運(yùn)行，無(wú)論是在本地?cái)?shù)據(jù)中心、云端還是邊緣，亦或是組合方案。正如Fender示例所示，用戶(hù)可以通過(guò)多種方法將不同的技術(shù)和方法混合使用，以充分利用邊緣計(jì)算和云計(jì)算。
McCarthy指出，正如現(xiàn)在大多數(shù)企業(yè)都在混合云或多云環(huán)境中運(yùn)行一樣，基于人工智能的邊緣應(yīng)用程序也不是孤立運(yùn)行的。即使人工智能在邊緣處理工作，機(jī)器學(xué)習(xí)算法同樣可以在云端開(kāi)發(fā)，模型也可以在云端訓(xùn)練。而且，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以匯總并聚合到云端，以便對(duì)歷史數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析，從而指導(dǎo)長(zhǎng)期規(guī)劃。
零售邊緣的人工智能
Gilbert說(shuō)，邊緣/人工智能組合最吸引人的方面是它們支持新的應(yīng)用程序。由于許多企業(yè)不具備在內(nèi)部開(kāi)發(fā)人工智能分析功能的技能，甚至可能不知道某些可能的用例，在這種情況下，第三方初創(chuàng)公司可在開(kāi)發(fā)和部署現(xiàn)成的系統(tǒng)方面發(fā)揮主導(dǎo)作用。例如，沃爾瑪和克羅格等大型零售商都在其門(mén)店的自助結(jié)賬通道上大規(guī)模部署了基于人工智能的邊緣系統(tǒng)，以減少由于顧客無(wú)意中或有意不支付購(gòu)物車(chē)中所有物品而造成的損失。
為沃爾瑪和克羅格兩家大型零售商提供解決方案的服務(wù)商為愛(ài)爾蘭的初創(chuàng)公司Everseen。該公司負(fù)責(zé)戰(zhàn)略增長(zhǎng)的副總裁Alex Siskos表示，他的公司已經(jīng)能夠解決零售商此前難以解決的問(wèn)題：縮水或虧損。他指出，零售商清楚許多顧客在自助結(jié)賬時(shí)存在逃單行為，但是他們無(wú)法判斷這是顧客無(wú)意的過(guò)失行為，還是有人教唆，或者顧客本身就是一個(gè)聰明的小偷。例如，有些顧客會(huì)把一盒口香糖放在更大、更貴的商品下面，欺騙掃描儀，讓掃描儀只收取口香糖的錢(qián)。
Everseen將由GPU驅(qū)動(dòng)的計(jì)算機(jī)視頻攝像頭放置在自助結(jié)賬處，并開(kāi)發(fā)了與零售商掃描系統(tǒng)集成的軟件，如果掃描儀顯示為“口香糖棒”，而攝像頭顯示為“尿布盒”，那么則可以實(shí)時(shí)觸發(fā)各種動(dòng)作。例如，結(jié)賬顯示屏上會(huì)有一個(gè)彈出式警報(bào)，上面寫(xiě)著“機(jī)器可能掃描錯(cuò)了上一件商品”。這樣做的目的是提醒客戶(hù)，并允許他們?cè)谛枰獑T工干預(yù)之前進(jìn)行自我糾正。作為最后的手段，該系統(tǒng)還可以在自助結(jié)賬顯示屏上回放有問(wèn)題行為的視頻。
Siskos說(shuō)：“我們能夠?qū)⒎墙Y(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為洞察力、行動(dòng)和最終利潤(rùn)”。他估計(jì)，由于減少了盜竊和提高了庫(kù)存的準(zhǔn)確性，零售商的每家門(mén)店每周可以挽回2500~4500美元的損失。
Everseen系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理是在邊緣進(jìn)行的，Siskos指出，“這就是行動(dòng)所在，這就是關(guān)鍵時(shí)刻。”整套產(chǎn)品還包括運(yùn)行Eversee軟件的Dell PowerEdge服務(wù)器、在GPU提供商N(yùn)vidia創(chuàng)建的開(kāi)發(fā)平臺(tái)上編寫(xiě)的Everseen軟件、相關(guān)的云組件、在云端訓(xùn)練的模型，以及在云端進(jìn)行的管理和監(jiān)控。
Everseen目前在美國(guó)和歐洲監(jiān)控著超過(guò)10萬(wàn)條結(jié)賬線路，并從那些被錯(cuò)誤掃描的“真相時(shí)刻”中節(jié)取4-5秒的片段，然后將選定的數(shù)據(jù)發(fā)送到云端用于生成報(bào)告和幫助訓(xùn)練算法。Siskos說(shuō)：“人工智能是一頭饑餓的巨獸，你喂得越多，它們就長(zhǎng)得越好。”
人工智能在醫(yī)療保健領(lǐng)域的發(fā)展
醫(yī)療保健領(lǐng)域是邊緣計(jì)算為人工智能提供動(dòng)力的另一個(gè)領(lǐng)域。Andrew Gostine博士既是一位麻醉師，也是一名企業(yè)家。他創(chuàng)建了一家名為Artisight的公司，該公司通過(guò)人工智能優(yōu)化了醫(yī)院資源，以提高效率并節(jié)省資金。
醫(yī)院不僅是為了拯救生命，同時(shí)也是一項(xiàng)事業(yè)。正如餐館需要在一天中為盡可能多的聚會(huì)提供桌子和座位一樣，醫(yī)院也需要為外科手術(shù)室提供類(lèi)似的服務(wù)。Artisight在手術(shù)室中安裝了多個(gè)無(wú)線攝像頭，以此來(lái)進(jìn)行“空中交通管制”。當(dāng)病人被推進(jìn)手術(shù)室時(shí)，麻醉師和外科醫(yī)生會(huì)自動(dòng)得到通知。手術(shù)室外面的走廊里也有一個(gè)類(lèi)似于機(jī)場(chǎng)中告訴乘客航班狀態(tài)和去哪個(gè)登機(jī)口的大屏，這樣可幫助確保醫(yī)院工作人員在正確的時(shí)間前往正確的地點(diǎn)。
這些功能雖然聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但是Gostine的系統(tǒng)為芝加哥地區(qū)的醫(yī)院提升了16%效率。Artisight系統(tǒng)基于Nvidia的Clara Guardian edge/AI醫(yī)院平臺(tái)構(gòu)建，并以預(yù)先打包的軟件包，這些軟件包可在Dell服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備上運(yùn)行。Gostine說(shuō)，處理是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的，因?yàn)閿?shù)據(jù)量非常大（西北紀(jì)念醫(yī)院每天產(chǎn)生1.2 PB的視頻）并且傳輸距離非常遠(yuǎn)，因此傳輸成本高昂，并且無(wú)法發(fā)送到云端，同時(shí)還會(huì)造成延遲問(wèn)題。
Artisight系統(tǒng)會(huì)過(guò)濾用戶(hù)的身份以保護(hù)隱私，它們還會(huì)記錄手術(shù)的關(guān)鍵部分，這樣外科醫(yī)生就可以在手術(shù)結(jié)束后仔細(xì)研究自己的表現(xiàn)，并與同行分享視頻以獲得反饋。
Gostine說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用到越來(lái)越多的邊緣用例當(dāng)中。例如，攝像頭可以監(jiān)控病房，檢測(cè)病人是否下床摔倒。作為床位管理計(jì)劃的一部分，該系統(tǒng)還可以監(jiān)控病房。換句話說(shuō)，當(dāng)房間騰空時(shí)，它們會(huì)立即通知住院部，保留可用房間的清單，確保床單已更換以及房間內(nèi)是否有合適的醫(yī)療設(shè)備。
每一個(gè)關(guān)注人工智能的人都知道IBM的大膽預(yù)測(cè)，即Watson機(jī)器人總有一天會(huì)治愈癌癥，遺憾的是項(xiàng)目沒(méi)有取得成功。Gostine認(rèn)為，過(guò)度承諾的“奇跡療效”讓人工智能倒退。他認(rèn)為，更重要的是應(yīng)將人工智能應(yīng)用于平凡但更為實(shí)用的應(yīng)用程序當(dāng)中，以提高效率和降低成本，這樣最終才能釋放出醫(yī)院資源，惠及更多的患者。
在IBM的項(xiàng)目失敗之際，作為醫(yī)療保健領(lǐng)域的初創(chuàng)公司Prosper Digital Therapeutics嘗試著將機(jī)器學(xué)習(xí)用于在云端聚合患者數(shù)據(jù)。該公司的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Robert Goldberg表示，他們將機(jī)器學(xué)習(xí)用于為患者制訂護(hù)理計(jì)劃，旨在根據(jù)相關(guān)模型，提高患者生活質(zhì)量，減少患者面臨并發(fā)癥的可能性。
如果病人被診斷出患有癌癥且正在接受化療，那么該病人會(huì)收到一封電子郵件，告訴他們ProsperDTX已經(jīng)被他們的用戶(hù)健康計(jì)劃選中來(lái)幫助進(jìn)行治療。ProsperDTX既不行醫(yī)也不開(kāi)處方，它們更像是醫(yī)療團(tuán)隊(duì)的“伴侶或延伸者”。例如，ProsperDTX可以幫助化療患者處理惡心、體重減輕或抑郁等副作用。Goldberg說(shuō)，如果模型顯示患者可能容易貧血或脫水，那么系統(tǒng)可以鼓勵(lì)患者根據(jù)提示養(yǎng)成良好的習(xí)慣。
所有的數(shù)據(jù)建模都在基于Oracle云的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中進(jìn)行。該數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)允許公司在一個(gè)地方展開(kāi)所有的建模和可視化工作。
隨著可穿戴設(shè)備和基于家庭的患者監(jiān)控系統(tǒng)越來(lái)越普及，ProsperDTX可以隨時(shí)了解患者的變化，并在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)對(duì)患者的醫(yī)生發(fā)出提醒。Goldberg說(shuō)：“如果患者同意的話，我們甚至可以查看患者冰箱里面有哪些東西。”
作者：本文作者Neal Weinberg為科技領(lǐng)域的自由撰稿人兼編輯。
原文網(wǎng)址：https://www.networkworld.com/article/3607672/iot-edge-computing-and-ai-projects-pay-off-for-asset-based-enterprises.html
編譯：陳琳華
