相識相知相戀：OpenVINO的電力“情緣”

　　目前，我國變電站一次設備已基本實(shí)現了遠程程序化操作，但對于壓板、空開(kāi)等二次設備，其智能化、信息化水平仍然相對較低，至今仍然主要依賴(lài)人工的方式進(jìn)行運維巡檢。
　　而且，變電站壓板尺寸小、數量多、分布密集，檢測不僅耗時(shí)耗力，容易造成視覺(jué)疲勞，導致誤操作、漏操作現象發(fā)生，嚴重危害人身與電網(wǎng)運行安全。
　　如何解決在電站運維工程壓板應用場(chǎng)景中的切實(shí)困擾，就成為了擺在華北電力大學(xué)智慧能源與信息研究中心主任鄭華教授所帶領(lǐng)的團隊面前的難題。作為全國能源電力領(lǐng)域的最高學(xué)府，面對電網(wǎng)用戶(hù)的痛點(diǎn)需求，鄭華團隊責無(wú)旁貸。

　　“我們團隊的名字是'慧眼識能源'，用智慧之眼發(fā)現能源珍珠；希望通過(guò)智能技術(shù)，降低人工勞動(dòng)強度，提高智能水平?！编嵢A表示?！霸谶@個(gè)領(lǐng)域，我們已經(jīng)探索經(jīng)年，直到與英特爾和OpenVINO的邂逅，我們這雙慧眼才變得更銳利、更敏銳?！?br/>初識
　　毋庸置疑，電網(wǎng)是工業(yè)社會(huì )、信息社會(huì )的關(guān)鍵基礎設施。而且，電力行業(yè)正在由運營(yíng)者變成了創(chuàng )新驅動(dòng)者，它不僅僅是自身在變動(dòng)，它會(huì )通過(guò)數字和能源行業(yè)的結合，最終通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng)，從而實(shí)現能源數字孿生體，催生了各種各樣的新商業(yè)模式。
　　鄭華認為，要想實(shí)現能源數字孿生體，邊緣計算+分布式網(wǎng)絡(luò )是“必選項”，特別是在變電站、光伏電站、風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)等電力網(wǎng)絡(luò )的“神經(jīng)末梢?！边@些場(chǎng)景運維成本高，配件管理困難，對'無(wú)人值守'有很高的訴求，只有通過(guò)智能邊緣+AI的方式來(lái)解決痛點(diǎn)?！?br/>　　但在電網(wǎng)智能邊緣的構建中，一直面臨著(zhù)兩大難題。首先是信息采集，很多場(chǎng)景下的設備是”啞終端“，連接性不夠無(wú)法完成信息數字化采集；其次是邊緣算力，以一個(gè)標準的110千伏變電站為例，其攝像頭有80多個(gè)，產(chǎn)生的數據量非常之大，如何對采集到的結構化和非結構化數據，進(jìn)行成本可控下的實(shí)時(shí)分析與智能決策，是個(gè)巨大挑戰。
　　“要想徹底解決'最后一公里'的運維難題，智能邊緣是必然選擇?！编嵢A表示。英特爾物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部中國區首席技術(shù)官兼首席工程師張宇持有同樣的觀(guān)點(diǎn)，他認為，物聯(lián)網(wǎng)的很多應用場(chǎng)景對于實(shí)時(shí)性要求非常高，只有在邊緣側構建智能閉環(huán)才能滿(mǎn)足應用需求。他還援引IDC的數據表示，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中有50%的數據，已經(jīng)開(kāi)始在邊緣來(lái)進(jìn)行處理。
　　在突破“最后一公里”的問(wèn)題上，鄭華團隊進(jìn)行了很多探索，直到其團隊成員段云琦無(wú)意中在社區網(wǎng)站上看到了OpenVINO，“我們和英特爾以及OpenVINO，就這樣認識了?！?br/>攜手
　　作為OpenVINO開(kāi)發(fā)者大賽的獲獎團隊、OpenVINO領(lǐng)航者聯(lián)盟成員，在采用OpenVINO之前，“慧眼識能源”團隊也嘗試過(guò)很多不同的開(kāi)發(fā)工具，來(lái)提高變電站壓板檢測的準確率，但效果并不是很理想。
　　這個(gè)看似不起眼的應用，卻有著(zhù)苛刻的要求?！八枰瑫r(shí)滿(mǎn)足高精度和實(shí)時(shí)性的要求，另外復雜度要低，成本上也要可控?！编嵢A表示，“引入OpenVINO之后，我們解決了這些問(wèn)題?！?br/>　　鄭華指出，高精度對應的是高性能，OpenVINO可以很好支持TensorFolw、PyTorch等主流框架，減輕了團隊很多工作量；在實(shí)時(shí)性實(shí)現方面，對于檢測精度也幾乎沒(méi)有影響。不僅如此，OpenVINO學(xué)習成本很低，易用性給團隊帶來(lái)很多的好處，“本來(lái)我們人就少，精力又有限，學(xué)習成本很高的時(shí)候，就很難把它很快的應用到我們實(shí)際過(guò)程中?！?br/>　　還有一點(diǎn)很重要的就是OpenVINO的廣部署能力，可以實(shí)現一次編寫(xiě)任意部署，“這是個(gè)很強大的功能，在變電站場(chǎng)景中，系統多、設備多，硬件平臺差異太大，應用部署會(huì )涉及到多環(huán)境多廠(chǎng)家，而OpenVINO可以幫助我們節約研發(fā)成本和適配時(shí)間?！?br/>　　而這些功能和特性的背后，正是英特爾OpenVINO工具套件的快速迭代更新，“我們現在以每季度一次的頻率迭代，以滿(mǎn)足快速變化的市場(chǎng)所提出的新需求?！睆堄钪赋?。特別是在最新發(fā)布的2021.1版本中，對于第11代酷睿處理器有著(zhù)強勁的支持表現，在算力方面更進(jìn)一步；搭載Intel Gaussian和神經(jīng)加速器能夠支持GNA2.0；搭載DL Streamer可提供語(yǔ)音分析能力，同時(shí)在Open Model Zoo中提供了針對音頻、語(yǔ)音和語(yǔ)言的預訓練模型和方案演示，超越了視覺(jué)應用的能力?！拔覀兺ㄟ^(guò)軟硬兼施的產(chǎn)品組合，釋放智能邊緣效能?！?br/>　　對于此次發(fā)布的新版本，鄭華團隊也非常樂(lè )見(jiàn)，“音頻對我們來(lái)說(shuō)，是個(gè)驚喜的發(fā)現，我們不但可以給變電站裝上'眼睛'，還能裝上'耳朵'，通過(guò)視覺(jué)、音頻等全方位能力進(jìn)行故障診斷，實(shí)現變電站智能運維的'全科醫生'?！?br/>未來(lái)
　　在張宇看來(lái)，“慧眼識能源”團隊方案的開(kāi)發(fā)不僅賦能電力行業(yè)，其解決方案可擴展至巡檢機器人、無(wú)人機、監控攝像頭等更多領(lǐng)域的落地部署，具有多領(lǐng)域，普適性，可復制等商業(yè)化市場(chǎng)落地的特點(diǎn)，未來(lái)英特爾也將持續加深與鄭華團隊的合作，加速產(chǎn)品化商用化落地。

　　鄭華認為，電力行業(yè)智能化的路還很長(cháng)，需要更加深入的研究；在領(lǐng)航者聯(lián)盟的助力下，在不久的將來(lái)建立一個(gè)開(kāi)發(fā)實(shí)驗室，將現有的解決方案從商業(yè)落地的角度進(jìn)一步完善。
　　同時(shí)電力行業(yè)智能化還需要更多的開(kāi)發(fā)者、更多的高校師生的共同努力，鄭華更愿意將這個(gè)開(kāi)放實(shí)驗室形象的比喻成一個(gè)“領(lǐng)航者樞紐”，熱情的邀請產(chǎn)學(xué)研多領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)者進(jìn)行交流，共同推進(jìn)技術(shù)創(chuàng )新的愿景。
　　其實(shí)，類(lèi)似于這樣的案例還有很多。而且背后最大的助推力則是圍繞著(zhù)OpenVINO豐富多彩的外延與拓展，其中包括OpenVINO中文社區、領(lǐng)航者聯(lián)盟以及各種公開(kāi)課。
　　2020年5月，秉承“開(kāi)放、開(kāi)源、共創(chuàng )”的理念，OpenVINO中文社區順利成立。在社區建立的半年的時(shí)間內，英特爾工程師累計服務(wù)時(shí)長(cháng)已達2000小時(shí)，志愿者更是高達6000小時(shí)。
　　此外，基于開(kāi)發(fā)者產(chǎn)品難以商業(yè)化落地的痛點(diǎn)而創(chuàng )立的“英特爾OpenVINO工具套件領(lǐng)航者聯(lián)盟”，正通過(guò)一系列的技術(shù)交流活動(dòng)和行業(yè)開(kāi)發(fā)大賽，為開(kāi)發(fā)者們創(chuàng )造一個(gè)學(xué)習交流，創(chuàng )新發(fā)展的平臺，為開(kāi)發(fā)者的技術(shù)進(jìn)階和職業(yè)發(fā)展提供各種資源。
　　同時(shí)，英特爾通過(guò)課程培訓、產(chǎn)品落地、比賽認證、職業(yè)助力、社區共建等多重形式，全面賦能人工智能開(kāi)發(fā)者發(fā)展。如今，OpenVINO工具套件收獲了眾多粉絲的選擇和喜愛(ài)。2020年4月英特爾與復旦大學(xué)以及中國大學(xué)MOOC(慕課)平臺，聯(lián)合推出了一門(mén)基于OpenVINO的人工智能精品課程，對行業(yè)開(kāi)發(fā)者及學(xué)生開(kāi)放，開(kāi)課至今已經(jīng)匯集了10000多名學(xué)習者。
　　正如張宇所言：“開(kāi)發(fā)者是英特爾強大生態(tài)圈的重要組成部分，開(kāi)發(fā)者的創(chuàng )新能力在推動(dòng)智能邊緣發(fā)展中發(fā)揮著(zhù)重要作用，因此開(kāi)發(fā)者的體驗是英特爾關(guān)注的重點(diǎn)。我們通過(guò)不斷推出更加實(shí)用的新產(chǎn)品、新工具，賦能開(kāi)發(fā)者使用；同時(shí)通過(guò)搭建多種開(kāi)放、開(kāi)源、共創(chuàng )的平臺，增強與廣大開(kāi)發(fā)者的互動(dòng)，幫助優(yōu)秀方案快速開(kāi)發(fā)、落地、推向市場(chǎng)；通過(guò)生態(tài)共建的新模式，與開(kāi)發(fā)者一同開(kāi)拓智能邊緣發(fā)展的新機遇?！?br/>