Điều gì làm cho Edge AI trở nên quan trọng đối với các ứng dụng công nghiệp hiện đại?

Dựa trên kiến ​​thức nền tảng từ bài viết trước của chúng tôi, "Edge AI là gì và có thể áp dụng ở đâu?", bài viết này đi sâu hơn vào các ứng dụng thực tế của Edge AI trong môi trường công nghiệp, đặc biệt tập trung vào thị giác máy. Chúng tôi sẽ khám phá những thách thức và lợi thế của việc triển khai Edge AI và cách nó tối ưu hóa hoạt động công nghiệp. Ngoài ra, chúng tôi sẽ cung cấp tổng quan chi tiết về các sản phẩm chính của Advantech: AIR-030, AIR-150, AIR-310 và AIR-520, đóng vai trò then chốt trong việc triển khai các giải pháp Edge AI.

Việc triển khai Edge AI trong môi trường công nghiệp đặt ra một số thách thức cần được giải quyết để đảm bảo triển khai và vận hành thành công.

Yêu cầu về phần cứng

Thiết bị biên phải có đủ sức mạnh tính toán để xử lý các mô hình suy luận AI phức tạp trong khi vẫn đủ bền để chịu được các điều kiện công nghiệp khắc nghiệt. Điều này bao gồm khả năng chống chịu nhiệt độ khắc nghiệt, bụi và rung động.

Tích hợp phần mềm

Đảm bảo tích hợp liền mạch các hệ thống Edge AI với các hệ thống điều khiển công nghiệp (ICS) và hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP) hiện có là rất quan trọng. Điều này đòi hỏi các giải pháp phần mềm mạnh mẽ có thể giao tiếp hiệu quả với nhiều giao thức công nghiệp và định dạng dữ liệu khác nhau.

Quản lý dữ liệu

Quản lý và xử lý khối lượng lớn dữ liệu cục bộ có thể là một thách thức. Khả năng xử lý, lưu trữ và xử lý dữ liệu hiệu quả theo thời gian thực là điều cần thiết để tận dụng hết tiềm năng của Edge AI.

Bất chấp những thách thức cần đối mặt, Edge AI vẫn mang lại một số lợi thế đáng kể khiến nó trở thành giải pháp hấp dẫn cho các ứng dụng công nghiệp.

Độ trễ thấp

Bằng cách xử lý dữ liệu cục bộ, Edge AI giảm độ trễ liên quan đến việc truyền dữ liệu lên đám mây. Điều này cho phép đưa ra quyết định theo thời gian thực, điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng như kiểm soát chất lượng và bảo trì dự đoán.

Hiệu suất cao

Thiết bị biên có khả năng xử lý các thuật toán AI phức tạp, cung cấp khả năng phân tích và xử lý dữ liệu hiệu suất cao. Điều này cho phép hoạt động chính xác và hiệu quả hơn. Ngoài ra, các thiết bị này có thể được tích hợp liền mạch vào cơ sở hạ tầng hiện có, cho phép mở rộng khả năng AI mà không cần phải đại tu đáng kể.

Tăng cường bảo mật

Xử lý dữ liệu tại các nút biên làm giảm nguy cơ truyền dữ liệu nhạy cảm qua Internet, tăng cường quyền riêng tư và bảo mật dữ liệu. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ngành công nghiệp mà tính bảo mật dữ liệu là rất quan trọng. Theo truyền thống, việc truyền dữ liệu lên đám mây gây ra rủi ro vi phạm dữ liệu và mất dữ liệu tiềm ẩn trong quá trình truyền. Tuy nhiên, với Edge AI, những rủi ro này giảm đáng kể khi dữ liệu được xử lý tại các nút biên, đảm bảo thông tin nhạy cảm vẫn an toàn và nguyên vẹn.

Hiệu quả chi phí

Giảm sự phụ thuộc vào các dịch vụ đám mây có thể làm giảm đáng kể chi phí truyền dữ liệu và lưu trữ. Xử lý cục bộ cũng giảm thiểu nhu cầu về kết nối internet băng thông cao, giúp giảm thêm chi phí hoạt động.

Edge AI có thể cải thiện đáng kể nhiều khía cạnh khác nhau của hoạt động công nghiệp, dẫn đến cải thiện hiệu quả, an toàn và năng suất. Bằng cách cài đặt các hệ thống Edge AI trên dây chuyền sản xuất, việc giám sát và kiểm soát chất lượng theo thời gian thực trở nên khả thi. Các camera có độ phân giải cao và các mô hình AI phát hiện các khuyết tật như lỗi bề mặt, độ lệch kích thước và lỗi lắp ráp, cho phép loại bỏ ngay lập tức các sản phẩm lỗi và cải thiện độ chính xác và hiệu quả kiểm soát chất lượng.

 Ứng dụng thị giác máy

Thị giác máy, được hỗ trợ bởi Edge AI, đóng vai trò quan trọng trong các hoạt động công nghiệp hiện đại. Nó cho phép các quy trình kiểm tra, đo lường và nhận dạng tự động nhanh hơn và chính xác hơn so với các phương pháp thủ công. Ví dụ, trong ngành công nghiệp ô tô, các hệ thống thị giác máy có thể kiểm tra các bộ phận để tìm lỗi, đảm bảo rằng chỉ các thành phần chất lượng cao mới được lắp ráp vào xe. Trong ngành công nghiệp điện tử, các hệ thống này có thể xác minh vị trí và hàn các thành phần trên bảng mạch in (PCB), giảm nguy cơ sản phẩm lỗi đến tay người tiêu dùng.

Bảo trì dự đoán

Bằng cách phân tích dữ liệu từ các cảm biến (ví dụ: độ rung, nhiệt độ, tiếng ồn), hệ thống Edge AI có thể dự đoán lỗi thiết bị trước khi chúng xảy ra. Điều này cho phép bảo trì kịp thời, kéo dài tuổi thọ thiết bị, giảm chi phí bảo trì và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch.

Giám sát an toàn nhân viên

Edge AI có thể theo dõi xem nhân viên có đeo thiết bị bảo vệ cá nhân (PPE) đúng cách hay không. Nó có thể phát hiện ngay lập tức việc không tuân thủ các giao thức an toàn và thông báo cho người quản lý hoặc kích hoạt các quy trình an toàn, giúp giảm nguy cơ tai nạn.

Kiểm soát truy cập và quản lý an ninh

Edge AI có thể tích hợp công nghệ nhận dạng khuôn mặt để kiểm soát truy cập có độ chính xác cao, đảm bảo chỉ những người được ủy quyền mới có thể vào các khu vực hạn chế. Nó cũng có thể theo dõi và ghi lại thời gian ra vào, tăng cường quản lý an ninh.

Robot di động tự động

Robot di động tự động (AMR) được trang bị Edge AI có thể tự động điều hướng trong các nhà máy, thực hiện các nhiệm vụ như vận chuyển vật liệu và giao sản phẩm. Những robot này có thể nhận thức môi trường xung quanh theo thời gian thực, tránh chướng ngại vật và tự động lập kế hoạch tuyến đường, cải thiện hiệu quả hậu cần và giảm nhu cầu can thiệp của con người.

AIR-030 dành cho Robot tự động

AIR-030 là hệ thống suy luận AI biên hiệu suất cao được trang bị bộ xử lý NVIDIA Jetson AGX Orin, cung cấp sức mạnh tính toán AI lên đến 275 TOPS. Nó có thể chạy nhiều đường ống suy luận AI cùng lúc, phù hợp với các ứng dụng AI phức tạp trong môi trường công nghiệp, chẳng hạn như phát hiện lỗi tự động, phân tích video thời gian thực và xử lý hình ảnh có độ chính xác cao.

Tính năng và ứng dụng

• Hiệu suất cao: Hỗ trợ lên đến 275 TOPS sức mạnh tính toán AI.
  
• Độ bền: Thiết kế cấp công nghiệp với phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng và cấu trúc chắc chắn.
• Kết nối: Thiết kế cổng I/O phong phú, bao gồm cổng Ethernet 2,5GbE, bus CAN, USB và DIO.
  

AIR-150 để phát hiện PPE

AIR-150 là hệ thống suy luận AI biên nhỏ gọn được hỗ trợ bởi bộ xử lý Intel® Core™ Mobile thế hệ thứ 13. Mặc dù có kích thước nhỏ (156 x 112 x 60 mm), nhưng nó có sức mạnh tính toán AI lên đến 26 TOPS nhờ bộ tăng tốc AI Hailo-8.

Tính năng và ứng dụng

• Thiết kế nhỏ gọn: Kích thước nhỏ gọn phù hợp để nhúng vào thiết bị công nghiệp.
  
• Tiêu thụ điện năng thấp: Sử dụng điện năng hiệu quả với sức mạnh tính toán AI cao.
• Kết nối đa năng: Được trang bị nhiều cổng I/O khác nhau cho nhiều nhu cầu ứng dụng khác nhau.
  

AIR-310 để kiểm tra lỗi AOI

AIR-310 là hệ thống AI biên đa năng cung cấp hiệu suất mạnh mẽ cho nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau. Nó phù hợp cho các tác vụ như bảo trì dự đoán, giám sát thời gian thực và tối ưu hóa quy trình.

Tính năng và ứng dụng

• Hiệu suất cao: Hỗ trợ các thuật toán AI phức tạp để xử lý dữ liệu theo thời gian thực.
  
• Độ bền: Được thiết kế để chịu được môi trường công nghiệp khắc nghiệt.
• Kết nối: Nhiều cổng I/O để tích hợp linh hoạt với các hệ thống hiện có.
  

AIR-520 để phân tích hình ảnh y tế

AIR-520 là máy chủ AI tiên tiến hỗ trợ nhiều mô hình AI và cung cấp khả năng tính toán hiệu suất cao cho các tác vụ công nghiệp phức tạp. Máy chủ này lý tưởng cho các ứng dụng như nhận dạng hình ảnh quy mô lớn và phân tích dữ liệu thời gian thực.

Tính năng và ứng dụng

• Hiệu suất cao: Hỗ trợ nhiều mô hình AI để phân tích dữ liệu phức tạp.
  
• Khả năng mở rộng: Được thiết kế cho các ứng dụng công nghiệp quy mô lớn.
• Kết nối: Được trang bị nhiều tùy chọn I/O cho nhiều nhu cầu ứng dụng khác nhau.
  

Trong các nhà máy, các thiết bị Edge AI như AIR-030, AIR-150, AIR-310 và AIR-520 của Advantech có thể cải thiện đáng kể tính an toàn, hiệu quả hoạt động và chất lượng sản phẩm. Các thiết bị này, với khả năng suy luận AI mạnh mẽ và hỗ trợ giao diện phong phú, có thể xử lý lượng lớn dữ liệu theo thời gian thực tại hiện trường và thích ứng với các yêu cầu nghiêm ngặt của môi trường công nghiệp. Việc ứng dụng các nhà máy hỗ trợ Edge AI đạt được mức độ tự động hóa và trí thông minh cao hơn, cải thiện đáng kể hiệu quả hoạt động và chất lượng sản phẩm đồng thời đảm bảo an toàn cho nhân viên. Thông qua xử lý dữ liệu theo thời gian thực, hỗ trợ quyết định thông minh và bảo trì dự đoán, các nhà máy có thể phản ứng linh hoạt hơn với những thay đổi về nhu cầu thị trường và giảm đáng kể chi phí vận hành. Khi công nghệ AI Edge tiếp tục phát triển, các nhà máy trong tương lai sẽ trở nên thông minh hơn, hiệu quả hơn và an toàn hơn.