匯整全產(chǎn)品AIOT軟體布局，英特爾推出邊運算軟體集散中心網(wǎng)站
加入技術(shù)交流群
若要取得各種軟體開(kāi)發(fā)的相關(guān)資源，英特爾原本就設立了專(zhuān)屬網(wǎng)站Intel Developer Zone，目前針對IoT、AI等類(lèi)別的應用，都已設立了專(zhuān)區。
而在IoT的部份，目前區分為兩大部分，一個(gè)是云端硬體部署測試平臺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)的邊緣運算軟體專(zhuān)區Intel Edge Software Hub。
針對多種邊緣運算應用場(chǎng)景，提供多種預先驗證的容器化套件
Edge Software Hub如今之所以受到矚目，主要是因為他們在9月23日舉行的Intel Industrial Summit大會(huì )，發(fā)表研發(fā)代號為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微架構的第11代Core通用嵌入型處理器，同時(shí)也開(kāi)始積極主推這套軟體資源共享平臺，一周后，在臺舉行的2020英特爾邊緣運算媒體暨分析師說(shuō)明會(huì )當中，他們也特別提及Edge Software Hub。
一周后，在臺舉行的2020英特爾邊緣運算媒體暨分析師說(shuō)明會(huì )當中，他們也特別提及Edge Software Hub。
在這個(gè)網(wǎng)站當中，不僅有開(kāi)發(fā)工具Intel Distribution of OpenVINO Toolkit，也提供Edge系列軟體套件，可針對不同產(chǎn)業(yè)的專(zhuān)屬應用需求，目前有Converged Edge Insights（搭配MEC與5G網(wǎng)路的IoT應用）、Edge Insights for Vision（電腦視覺(jué)）、Edge Controls for Industrial（將固定功能的工業(yè)控制系統轉型為軟體定義方案）、Edge Insights for Industrial（產(chǎn)品品質(zhì)、預測性分析、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(guò)最佳化調校、容器化的軟體套件，而能促成狀態(tài)感測、視覺(jué)辨識、自動(dòng)化處理等種種變換型的邊緣運算應用，可協(xié)助業(yè)者與開(kāi)發(fā)人員更快推出相關(guān)產(chǎn)品，并且提供更強大的效果。
不過(guò)，Edge Software Hub的出現，也經(jīng)歷了一些過(guò)程，英特爾公司亞太區物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部平臺行銷(xiāo)經(jīng)理張沛哲表示，他們過(guò)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算軟體集散中心，解決方案的開(kāi)發(fā)者可以連到這個(gè)網(wǎng)站，就能拿到針對英特爾最新平臺優(yōu)化的軟體，這當中也提供一些除錯工具協(xié)助應用程式的設計。
除此之外，有些系統整合廠(chǎng)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，都是針對工業(yè)4.0專(zhuān)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，針對視覺(jué)運算、AI推論處理的部份，也提供專(zhuān)門(mén)的套件，未來(lái)英特爾還會(huì )提供更多的套件，讓開(kāi)發(fā)人員、開(kāi)發(fā)廠(chǎng)商或系統整合廠(chǎng)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(guò)影片展示了他們設計的5G原型系統，展示工業(yè)級、無(wú)線(xiàn)的時(shí)間敏感網(wǎng)路（Time Sensitive Networking，TSN），而TSN和時(shí)間協(xié)調運算（Time Coordinated Computing，TCC）技術(shù)，正是上述Elkhart Lake與Tiger Lake處理器所強調的新增特色，支援即時(shí)、可靠的工業(yè)運算應用。
本場(chǎng)展示提供1微秒以?xún)鹊耐教幚砭珳识?，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)之間的反應時(shí)間，可達到4毫秒以?xún)?，而且能在流程中的每個(gè)環(huán)節實(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，傳統機臺都是單打獨斗，一個(gè)設備只做一件事情，而英特爾展示的是多機臺的協(xié)作，以汽車(chē)制造為例，在輸送帶的車(chē)體上，機器手臂若要進(jìn)行焊接，需跟著(zhù)車(chē)體的位置移動(dòng)，隨時(shí)調整焊接的位置（車(chē)子在動(dòng)，機器手臂也在動(dòng)），也就是在兩個(gè)運動(dòng)控制之間，必須做到非常精準的同步。
在英特爾的展示當中，設置了兩個(gè)遠端設備，各搭配一臺控制器，兩個(gè)遠端設備之間是透過(guò)5G網(wǎng)路來(lái)進(jìn)行通訊，而且，兩邊也都有一臺TSN交換器，把5G訊號轉換成TSN的有線(xiàn)訊號，然后再傳送至這兩臺控制器。
其中一臺控制器搭配第11代Core處理器，另一臺則是Atom x6000E處理器，這兩臺控制器底下各連接一個(gè)馬達驅動(dòng)器、控制一個(gè)齒輪的轉軸。而英特爾也在齒輪的一邊設置了雷射光發(fā)射器，將光線(xiàn)投射至另一邊的齒輪上，以此驗證兩邊的齒輪轉動(dòng)是否同步，若是、兩邊的轉軸是完全密合的，雷射光無(wú)法穿透到另一邊，反之，就會(huì )看到雷射光穿透，代表出現兩邊轉軸不密合、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(méi)做好同步，就很容易忽快忽慢，導致雷射光會(huì )發(fā)生穿透過(guò)去的狀況。
除此之外，英特爾又在這個(gè)環(huán)境當中，特別加上了AI人臉辨識的應用，他們在另一個(gè)環(huán)境架設了網(wǎng)路攝影機，將視訊畫(huà)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算流量的干擾下， 透過(guò)5G、TSN等網(wǎng)路傳送的這種即時(shí)訊號封包，不會(huì )受到影響。
而基于這樣的應用方式，英特爾認為，英特爾Atom x6000E與第11代Core處理器可提供更強大的運算能力，對于影像運算、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(guò)TSN的運用，我們可以實(shí)現5G無(wú)縫而全面的即時(shí)控制，例如，在醫療領(lǐng)域，我們可以從遠端進(jìn)行達文西手術(shù)。另外，這樣的架構也能增加IT與OT網(wǎng)路之間的整合。
在傳統的工業(yè)環(huán)境里面，傳送IT資訊與OT訊號的網(wǎng)路是分開(kāi)的，而在OT環(huán)境當中，底層的律動(dòng)控制或機器手臂控制都在封閉網(wǎng)路下進(jìn)行，以免受到干擾；若能透運用TSN，就可以把這兩種網(wǎng)路技術(shù)直接統合在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，可以更容易實(shí)現IT與OT的整合，提升產(chǎn)品使用的彈性、可用性、可靠性，并且能節省整體營(yíng)運資本支出。
除了用齒輪來(lái)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(wú)人搬運車(chē)，能讓搬運車(chē)到達輸送帶的時(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)生搬運車(chē)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，英特爾強調，工業(yè)網(wǎng)路環(huán)境并不是連線(xiàn)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，英特爾在此運用Edge Insights for Industrial和Edge Control for Industrial，前者可用來(lái)執行影像與非影像資料的采集、分析、運算、儲存、通訊，后者支援即時(shí)與TSN的控制。
介紹連續型制造與離散型制造的應用
在2020英特爾邊緣運算媒體暨分析師說(shuō)明會(huì )，以另一支影片展示他們用于制造業(yè)的軟體應用，當中區分為連續型制造與離散型制造等兩種情境。
以連續型制造的場(chǎng)景為例，最大的挑戰在于如何確保工廠(chǎng)內部的控制系統，不會(huì )因為任何異常而中斷。像是石化、飲料、食品或是醫療等產(chǎn)業(yè)的制程是連續、不可中斷的，若在某個(gè)環(huán)節發(fā)生故障，系統需要關(guān)機、重新設定，將會(huì )導致很大的損失。
而英特爾展示的作法是運用超融合系統（Hyper Converged System），以及Edge Control for Industrial的軟體套件，若企業(yè)臨時(shí)要把當中的某個(gè)運算節點(diǎn)下架，來(lái)進(jìn)行維護，原本在節點(diǎn)執行的應用程式，會(huì )自動(dòng)移轉到另一個(gè)可執行的節點(diǎn)，以便繼續運作；若因為意外而導致運算節點(diǎn)離線(xiàn)，這些工作也會(huì )自動(dòng)切換到可用的運算節點(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(chē)制造、手機或3C產(chǎn)品加工等生產(chǎn)環(huán)境，業(yè)者面臨的主要挑戰在于，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、可根據外在環(huán)境不同而進(jìn)行調整。英特爾在此展示的例子是機器手臂結合視覺(jué)辨識的物件抓取，當一個(gè)六面的立方體被一支機器手臂擲出、放在輸送帶上移動(dòng)，即便物體發(fā)生不規則的滾動(dòng)，所在的位置與本身的角度都處于不規則的狀態(tài)下，但機器人還是可以即時(shí)偵測到物體所在位置并進(jìn)行判讀，而且跟隨得很緊，做到精準抓取，反應時(shí)間可達到兩毫秒。
相較于傳統機器手臂的功能都是固定，現在結合視覺(jué)辨識與終端控制軟體的機器手臂，可隨時(shí)根據定義好的物件來(lái)進(jìn)行追蹤，而能夠將其用在高度不確定、且需即時(shí)控制的環(huán)境里面，對于汽車(chē)制造這類(lèi)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)制造流程很有益。因為，對制造業(yè)而言，越來(lái)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)的調整能力。
評論