堅牢なAIエッジプラットフォームが踏切を安全にモニタリング
2023/01/31
パートナー企業：IronYun USA Inc
地域：アメリカ合衆国
プロジェクト背景
人工知能（AI）と5Gネットワークは、交通システムに大きな変革をもたらしました。これにより、視覚認識やディープラーニング、低遅延通信といったスマート機能が実現し、より安全で便利な交通インフラを支える多様なインテリジェントアプリケーションが可能となりました。
台湾では、約400ヵ所以上の踏切が設置されていますが、、毎年多くの事故が発生し、死傷者が出ています。通常、遮断機は閉じておらず、通常、遮断機は閉じておらず、必要なときに完全に閉じないと、遅延や事故が発生する可能性があります。人的監視だけでは踏切の安全を十分に確保するのは困難なため、映像解析を活用した新しい技術プロジェクトが立ち上げられ、地理や天候、運転者の死角を考慮して踏切の安全性を向上させるソリューションが開発されました。
プロジェクト要件
全国に点在する踏切では、自動化システムで安全を確保するには多くの要素を考慮する必要があり、反応速度が不十分なこともあるため、非常に困難です。この問題を対処するため、鉄道会社はエッジコンピューティング、AI、5G通信といった技術を活用し、スマート交通アプリケーションに必要な機能を最大限に引き出すことを検討しました。デジタルカメラ、エッジAIプラットフォーム、5G接続を導入することで、システムは物体や人、車両の動きを瞬時に認識し、99.9％の精度で24時間365日のリモートモニタリングを実現します。このソリューションには、カメラやセンサから収集されたビッグデータを迅速に処理し、VAIDIOプラットフォームでAI映像解析を行い、車両や列車の運転手に即時の警告を送る高速処理能力が求められています。
プロジェクト概要
人工知能ソフトウェア企業のIronYun USAは、VAIDIOという高精度なAIビジョンプラットフォームを提供しています。IronYun社は、交通や港湾管理、原子力発電所、公共医療などさまざまな分野で、世界中の顧客に数万台の監視カメラの導入を支援してきました。企業や政府向けに、エンドツーエンドのプライベートクラウドVAIDIO AIビジョンプラットフォームを販売し、2021年にはIDCによってグローバルな監視市場の主要企業として評価されています。IronYun社は、高信頼性の産業用コンピュータで知られるアドバンテックに連絡を取りました。IronYun社は、VAIDIO AIソフトウェアと連携する強力なエッジAIソリューションを求めており、このエッジAIプラットフォームは複数のI/O、5Gネットワーキングに対応し、大量の映像データをほぼ遅延なしで処理できる能力が求められます。これにより、踏切での危険な事象を事前に検知し、リアルタイムで対応することが可能になり、オペレータや列車の運転手に緊急警告を送ることで重大な事故を回避します。
システム導入
このケースでは、IronYun社は踏切周辺に四台のカメラを設置し、画像キャプチャのためにEKI-7710G-2CPI PoEスイッチで接続・給電しました。映像データは、リアルタイムデータ分析のためのMXM RTX-3000 GPUカードを搭載したITA-3650G鉄道用AIエッジプラットフォームに送信され、データ伝送のためのAIW-355 5Gモジュールが組み込まれています。このプラットフォームは、踏切近くのキャビネットに設置可能です。
ITA-3650Gは、カメラからの映像データを毎秒処理し、リアルタイムでVIDIO AIプラットフォームが分析します。VAIDIOは高度なアルゴリズムを用いて物体を特定し、踏切に30秒以上留まると侵入イベントを検出して警告を発信します。この警告は、5Gネットワークを介して列車の運転手に2秒以内に送信されます。
例えば、遮断機が閉じられると、その状態は即時警報システムに送信されます。即時警報システムが遮断機の閉鎖を確認し、VAIDIO/ITA-3650Gから侵入警報を受信すると、システムは1〜2 km離れた場所にいる列車の運転手に即座にアラーム通知を送信します。これにより、運転手は適切に反応し（列車を停止させるか、減速させるか）、安全を確保することができます。
システム構成図
導入製品
- メインプラットフォーム：ITA-3650G鉄道沿線用AIエッジプラットフォーム
- GPUカード：SKY-MXM-RTX3000
- 5Gセルラーモジュール：AIW-355（ITA-3650Gに組込み）
- PoEスイッチ：EKI-7710G-2CPI
- AIビジョンソフトウェア：VAIDIO
導入結果
多くのスマートアプリケーションが農村や遠隔地で導入される中、容易に設置でき、高い信頼性を持ち、過酷な環境でも動作するソリューションが求められています。クラウドに基づくサービスはコスト効率が悪く、産業用AIエッジプラットフォームを導入する費用はクラウドサービスを利用する価格のほんの一部に過ぎません。また、ネットワークエッジからクラウドへのデータ伝送距離は時間的にも適切ではありません。したがって、エッジコンピューティングソリューションが最適な解決策となりました。
アドバンテックとの協力により、Intel x86ベースのファンレスITA-3650G AIエッジプラットフォームは、MXM GPUおよび5Gセルラーモジュールを搭載し、高速で信頼性のある強力な早期警告システムを提供しました。ITA-3650Gは、マイクロ秒単位で膨大なフレームを処理し、VAIDIOが複数のフレームから物体や異常を特定して、疑わしいイベントフラグを識別し、99.9%の精度で踏切警告を発動します。その結果、映像のキャプチャから列車の運転手への警告までの時間は2秒未満です。
アドバンテックが選ばれる理由
踏切警告ソリューションには、幅広い温度範囲で運用でき、すべての気象条件下でも信頼性を持って機能する高耐久性システムが必要でした。また、高性能なエッジAIプラットフォームは、道路脇に設置される必要があり、複数のカメラやセンサーからの大量のデータを通信問題なく処理できることが求められました。
アドバンテックは、幅広い製品ラインに加えて、強力なパートナーシップと効率的な生産管理を持ち、他のプロバイダーよりも早く製品を提供します。これにより、VAIDIOは圧力テストを行い、テスト結果に迅速に対応し、モニタリングシステムを迅速に導入できました。アドバンテックは、GPUカードやAIアクセラレータを含む多様な形状のエッジAIプラットフォームを提供しており、すべてVAIDIOソフトウェアプラットフォームと互換性があります。これにより、新規インストールやシステムアップグレード、拡張においても、スマートモニタリングアプリケーションのためのワンストップサービスを実現しています。
-25/SKY-MXM-RTX3000_02-_Square20220324133631.jpg)
-25/SKY-MXM-A2000_02-_Square20220324133215.jpg)
/ITA-3650-2右侧4520200303150441.jpg)
-25/MXM-A2000_02-_Vertical20230306152728.jpg)
-25/MXM-T1000_3D_Square20210323110722.jpg)
