2023年2月8日 星期三

Edge AIÓëTinyML


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2023/02/09 第715期  |  订阅/退订  |  看历史报份
  科技新知 Edge AI与TinyML
共享经济的转型,以台湾的共享机车为例
全球5G安全市场可望进入高速成长期
突破实体家具贩售,IKEA创造数位经济之路

Edge AI与TinyML
FIND研究员∶林昆郁

前言

AIoT(Artificial Intelligence + Internet of Thing)已算是成熟产业,在日常生活都能听到报章媒体、产品介绍提及,此技术通常以单晶片(MCU, Micro Control Unit)为本地端(Local),或称边缘端、终端(Edge)作为主要计算核心,接收各种Sensor感测资料,再控制致动元件如LED、伺服器、继电器等与环境互动,利用通讯模组达成短中长程资料传输(BLE / Wifi / Lora / NB-IoT / 4G / 5G),再整合云端之运算、控制、储存,并与使用者的行动通讯装置连结,形成完整的AIoT系统[1]。

技术介绍与应用现况

在实际应用面,使用者希望的是低延迟、低功耗、低成本、高资料隐私,因此Edge AI就成为强烈的需求,将AI直接建置在MCU上运作是目前技术开发的热门领域。

如何在MCU上运作AI,则是仰赖TinyML(微机器学习)的技术,TinyML即Tiny Machine Learning,由於AI是需要大量的运算资源,譬如深度学习需要复杂的模型、巨量的参数,所得到的准确度也会相对提高,在训练过程就需要有好的硬体资源;而机器学习处理的特徵数量与数学模型通常不会太复杂,计算量也不会太大,较轻量的AI应用可使用MCU来达成,TinyML需求就此产生。

在MCU上运作AI的方式,由於原本单晶片的开发者大多为韧体专长,对於AI演算法不熟悉,AI的开发人才对於单晶片的开发环境则是更不熟悉,所以若有一个平台,能将资料上传,以简单的方法分类,并可以选择适当模型,训练後有足够精准度,完成後可将模型部署到MCU上,接续韧体开发与应用,这将是很便利的方式。Edge Impulse [2]与SensiML [3]即为这样的平台,使用者可选取支援的开发板,将资料上传至平台,在平台以No code的方式训练并建立AI模型,再将成果下载回开发环境使用。除了国外知名大厂外,国内奇景科技、中光电智能感测所推出之开发板,也都能够与上述平台对接,亦为国产IC推广计画的合作厂商。

未来展望与挑战

Edge AI的产品与应用已经离不开生活,不仅仅在高价的工厂产线中,并已深入一般人的生活,如家电产品、娱乐用品、交通工具,越来越多设备内部有小型AI的运算,提升产品的使用体验。

另一方面在MCU上开发整合AI的人才还是匮乏,有赖於各种TinyML平台,方便使用者分析资料并选择适合的模型训练,提供更多的No code或Low code方式开发,并有更好的部署方式,才能降低开发门槛,吸引更多人才往Edge AI方面发展。

图一、SensiML特徵撷取(资料来源∶https://sensiml.com)

参考资料∶

1.封面图∶本文作者绘制

2.[1] https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10264224

3.[2] https://www.edgeimpulse.com

4.[3] https://sensiml.com

 
共享经济的转型,以台湾的共享机车为例
FIND研究员∶陈�@睿

「共享经济」这个名词最早是由美国德克萨斯州立大学与伊利诺伊大学的教授於1978年所提出,其核心精神即为「闲置资源」再利用,属於租赁服务的延伸,让一般买不起这项资产/服务的个人或是企业,用相对负担得起的费用取得使用权,在需要使用的时段内才使用,不需花费高额支出去实际获得拥有权。

随著网路科技与行动支付的普及,使得随借随还的租借模式变得可行,世界在各项资产领域也开始出现共享的服务,包含房子(Airbnb)、汽车(iRent)、摩托车(GoShare)、脚踏车(YouBike)与行动电源(ChargeSPOT)等相继出现。

图1、共享经济概念与应用

资料来源∶资策会物联网智造基地计画提供

随著WeMo於2016年开始在台湾导入试行(GoShare与iRent自2017年起相继投入),目前共享机车产业在台湾已走了将近七个年头,在台湾湿热气候的影响下,导致随车提供的安全帽常有可怕的恶臭产生,甚至有议员在质询过程中亦抱怨安全帽很臭,跑行程租借共享机车返家後,「洗完头,味道还在」,实在受不了,要求交通局应建立检查机制。

运用科技导入共享机车 协助解决安全帽恶臭问题

目前采用的清洁方式由业者自行派员进行安全帽的更换与清洁,并无一定的标准清洁流程、时间以及频率,在服务品质上亦相当难把关,同时也难以查核,久而久之仍会影响使用者的使用意愿。

资策会数位转型研究院执行经济部工业局物联网智造基地计画,曾在2021年辅导水富士健康科技,透过在车内安装除臭与消毒(主要为因应防疫措施,但车内无法提供酒精)的解决方案,期望透过所安装的设备在车辆非租借时段迳行启用除臭与消毒的装置,确保使用者在车辆使用时,能够有正常无臭味的安全帽使用。期望能透过科技与自动化的方式,取代传统的人力替换,不但节省人力也大幅增加可验证的指标,进而提高使用者的使用信心,增加服务水准。

图2、智造基地成果展(大爱摄影)

资料来源∶资策会物联网智造基地成果展(大爱电视台摄影采访)

封面照片来源:资策会物联网智造基地

资料来源∶https://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/3996953

 
全球5G安全市场可望进入高速成长期
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突破实体家具贩售,IKEA创造数位经济之路
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观众喜欢反派 深信再坏也有良知
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面试官人身攻击还要这份工作吗?人力银行给建议
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