邊緣計算和人工智能

人工智能革命是從弱人工智能,通過強人工智能,最終達到超人工智能的過程。現在,人類已經掌握了弱人工智能。

2018年5月,華為發佈的《GⅣV2025:打開智能世界產業版圖》白皮書也指出:到2025年,全球物聯數量將達1000億,全球智能終端數量將達400億。邊緣計算將提供AI能力,邊緣智能成為智能設備的支撐體,人類將被基於ICT網絡、以人工智能為引擎的第四次技術革命帶入個萬物感知、萬物互聯、萬物智能的智能世界。

全球研究和預測機構 Gartner認為,到2023年,loT將推動數字業務創新。2019年將有142億個互聯設備被使用,到2021年將達到250億個,這一過程會產生大量的數據。人工智能將應用於各種物聯網信息,包括視頻、靜止圖像、語音、網絡流量活動和傳感器數據。因此,公司必須在物聯網戰略中建立一個充分利用AI工具和技能的企業組織。目前,大多數物聯網端設備使用傳統處理器芯片,但是傳統的指令集和內存架構並不適合於端設備需要執行的所有任務例如,深度神經網絡(DNN)的性能通常受到內存帶寬的限制,而並非受到處理能力的限制。

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圖片來自網絡,與本文無關

到2023年,預計新的專用芯片將降低運行DN所需的功耗,並在低功耗物聯網端點中實現新的邊緣架構和嵌入式DNN功能。這將支持新功能,例如與傳感器集成的數據分析,以及低成本電池供電設備中所設置的語音識別。 Gartner建議人們注意這一趨勢,因為支持嵌入式A等功能的芯片將使企業能夠開發出高度創新的產品和服務。

邊緣計算可以加速實現人工智能就近服務於數據源或使用者。儘管目前企業不斷將數送到雲端進行處理,但隨著邊緣計算設備的逐漸應用,本地化管理變得越來越普遍,企業上正的需求或將面臨瓶頸。由於人們需要實時地與他們的數字輔助設備進行交互,因此等待數千米(或數十千米)以外的數據中心是行不通的。以沃爾瑪為例,沃爾瑪零售應用程序將在本地理來自商店相機或傳感器網絡的數據,而云計算帶來的數據時延,對沃爾瑪來說太高了。

人工智能仍舊面臨優秀項目不足、場景落地缺乏的問題。另一方面,隨著人工智能邊緣計算平臺中的應用,加上邊緣計算與物聯網“雲-邊-端”協同推進應用落地的需求不斷增加,邊緣智能成為邊緣計算新的形態,打通物聯網應用的“最後一千米”。

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1.邊緣智能應用領域

(1)自動駕駛領域。在汽車行業,安全行駛最重要的問題。在高速駕駛情況下,實時性是保證安全性的首要前提。由於網絡終端機時延的問題,雲端計算無法保證實時性。車載終端計算平臺是自動駕駛計算發展的未來。另外,隨著電動化的發展,低功耗對於汽車行業變得越來越重要。天然能夠滿足實時性與低功耗的ASIC芯片將是車載計算平臺未來的發展趨勢。目前,地平線機器人與 Mobileye是OEM與Tier的主要合作者。

(2)安防、無人機領域。相比於傳統視頻監控,AI+視頻監控最主要的變化是把被動監控變為主動分析與預警,解決了需要人工處理海量監控數據的問題。安防、無人機等終端設備對算力及成本有很高的要求。隨著圖像識別與硬件技術的發展,在終端完成智能安防的條件日益成熟。海康威視、大疆公司已經在智能攝像頭上使用了 Movidious的 Myriad系列芯片。

(3)消費電子領域。搭載麒麟980芯片的華為Mate20手機與同樣嵌入AI芯片的 iPhoneOS將手機產業帶入智能時代。另外,亞馬遜的Echo引爆了智能家居市場。對於包括手機、家居電子產品在內的消費電子行業,實現智能的前提是要解決功耗、安全隱私等問題。據市場調研表明,搭載ASC芯片的智能家電、智能手機、 ARVR設備等智能消費電子產品已經處在爆發的前夜。

2.邊緣智能產業生態

目前,邊緣智能產業生態架構已經形成,主要有三類玩家:

(1)第一類:算法玩家。從算法切入,如提供計算機視覺算法、NLP算法等。典型的公司有商湯科技和曠視科技。2017年10月,商湯科技同美國高通公司宣佈將展開“算法+硬件”形式的合作,將商湯科技機器學習模型與算法整合到高通面向移動終端、1oT設備的芯片產品中,為終端設備帶來更優的邊緣計算能力。而曠視科技為了滿足實戰場景中不同程度的需求,也在持續優化算法以適配邊緣計算的要求。

(2)第二類:終端玩家。從硬件切入,如提供手機、PC等智能硬件。擁有眾多終端設備的海康威視在安防領域深耕多年,是以視頻為核心的物聯網解決方案提供商。其在發展過程中,將邊緣計算和雲計算加以融合,更好地解決物聯網現實問題。

(3)第三類:算力玩家。從終端芯片切入,例如開發用於邊緣計算的A芯片等。對於邊緣計算芯片領域,華為在2018年發佈昇騰系列芯片—昇騰310,面向邊緣計算產品。國際上,谷歌雲推出TPU的輕量級版本 Edge TPU用於邊緣計算,並開放給商家。而亞馬遜也被曝光開發A芯片,主要用來支持亞馬遜的Echo及其他移動設備。不過單一佔據類的參與者不是終極玩家。邊緣智能需要企業同時具備終端設備、算法和芯片的能力。


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