物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算和人工智能將為實(shí)物資產(chǎn)企業(yè)帶來豐厚回報(bào)

Neal Weinberg

生產(chǎn)Stratocaster和Telecaster吉他的美國(guó)加州科羅納知名企業(yè)Fender的設(shè)施經(jīng)理Bill Holmes至今仍然清楚地記得，自己帶著一臺(tái)簡(jiǎn)陋的手持式振動(dòng)分析儀在工廠里走來走去，然后把儀器插進(jìn)電腦以獲取設(shè)備狀況參數(shù)的場(chǎng)景。

當(dāng)Leo Fender 75年前創(chuàng)建Fender樂器公司時(shí)，所有的木工活都是手工完成的，今天該公司的吉他的琴頸和琴身都是用電腦控制的木工設(shè)備制作的，然后再交給制作最終產(chǎn)品的工匠。Holmes說，他一直在嘗試著用最新的技術(shù)進(jìn)步來解決問題（例如用機(jī)器人來幫助為吉他上漆），沒有什么問題比設(shè)備故障更令人煩惱了。

他說：“預(yù)防性維護(hù)是不夠的，雖然機(jī)器在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)得到重視，但是90%的故障都是導(dǎo)致進(jìn)程關(guān)閉的瞬間故障，這對(duì)業(yè)務(wù)的影響很大。如果我們能在故障發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)故障，那么生產(chǎn)就會(huì)會(huì)停工，維護(hù)團(tuán)隊(duì)也不用四處救火?！?/p>

由于在17.7萬平方英尺的工廠里安裝有1500件設(shè)備，因此Fender希望在機(jī)器上安裝傳感器，并使用AI分析預(yù)測(cè)故障。Fender也正在這么做，為此公司部署了亞馬遜基于云的Monitron服務(wù)，所有數(shù)據(jù)處理都在亞馬遜的云端上進(jìn)行。

對(duì)于像Fender這樣的小型公司來說，亞馬遜的全管理服務(wù)很有吸引力，因?yàn)閬嗰R遜提供了通過近場(chǎng)通信（NFC）連接到亞馬遜Wi-Fi網(wǎng)關(guān)的無線傳感器。亞馬遜的網(wǎng)關(guān)被預(yù)置為將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到亞馬遜云進(jìn)行分析。亞馬遜已經(jīng)開發(fā)了機(jī)器學(xué)習(xí)算法，其可以處理數(shù)據(jù)并直接向Holmes進(jìn)行報(bào)警。

Holmes 說：“他們基本上已經(jīng)把價(jià)格降到了較低水平，這樣小微企業(yè)就可以把這傳感器安裝在他們的設(shè)備上，并且不用經(jīng)過培訓(xùn)就可以進(jìn)行輕松監(jiān)控。其中的意義重大。因?yàn)樗兄圃焐潭加嘘P(guān)鍵設(shè)備，一旦出現(xiàn)故障就會(huì)導(dǎo)致停產(chǎn)?！?/p>

到目前為止，Holmes 已經(jīng)部署了9臺(tái)任務(wù)關(guān)鍵設(shè)備，并計(jì)劃在墨西哥恩塞納達(dá)的第二家制造廠部署該系統(tǒng)。云服務(wù)還提供了額外的好處，Holmes能夠?qū)@兩個(gè)站點(diǎn)一天中聚合的數(shù)據(jù)展開額外分析。不過，Holmes還希望能夠通過一個(gè)儀表板就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這兩個(gè)站點(diǎn)的追蹤。

邊緣計(jì)算如何實(shí)現(xiàn)人工智能

市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IDC的邊緣策略研究主管Dave McCarthy表示，在制造業(yè)、運(yùn)輸業(yè)、物流業(yè)、醫(yī)療保健業(yè)、零售業(yè)、石油和天然氣等幾乎所有擁有實(shí)物資產(chǎn)的行業(yè)中，由機(jī)器生成的數(shù)據(jù)適用于邊緣計(jì)算。”從由機(jī)器生成的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)洞察力以及對(duì)數(shù)據(jù)自動(dòng)響應(yīng)是人工智能的強(qiáng)項(xiàng)。

STL Partners的高級(jí)顧問Tilly Gilbert表示，一般的經(jīng)驗(yàn)法則是，在邊緣進(jìn)行人工智能處理適用于實(shí)時(shí)且對(duì)延遲敏感的應(yīng)用程序，如果先要將這些大型數(shù)據(jù)集上傳到云端再進(jìn)行處理，那么這些應(yīng)用程序?qū)o法高效運(yùn)行。除了延遲問題之外，邊緣計(jì)算還可以降低回程成本，同時(shí)幫助公司遵守隱私法規(guī)和安全策略。因?yàn)槿绻麑⒚舾袛?shù)據(jù)發(fā)送到異地可能會(huì)違反相關(guān)的法規(guī)和安全策略。

McCarthy說，在增加正常運(yùn)行時(shí)間和提高性能的雙重業(yè)務(wù)需求的推動(dòng)下，由人工智能驅(qū)動(dòng)的邊緣數(shù)據(jù)處理已經(jīng)不再是個(gè)別案例，并且正在成為主流。

許多因素的共同作用正讓邊緣/人工智能變得得更易于部署，例如預(yù)置了物聯(lián)網(wǎng)傳感器物理資產(chǎn)的激增，提供邊緣技術(shù)供應(yīng)商數(shù)量的增加。這些供應(yīng)商中包括系統(tǒng)集成商、第三方初創(chuàng)公司、超大型云服務(wù)提供商，以及將邊緣定位為數(shù)據(jù)中心延伸的傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施提供商。

對(duì)于企業(yè)來說，他們的工作負(fù)載也可以在最合適的位置運(yùn)行，無論是在本地?cái)?shù)據(jù)中心、云端還是邊緣，亦或是組合方案。正如Fender示例所示，用戶可以通過多種方法將不同的技術(shù)和方法混合使用，以充分利用邊緣計(jì)算和云計(jì)算。

McCarthy指出，正如現(xiàn)在大多數(shù)企業(yè)都在混合云或多云環(huán)境中運(yùn)行一樣，基于人工智能的邊緣應(yīng)用程序也不是孤立運(yùn)行的。即使人工智能處理在邊緣工作，機(jī)器學(xué)習(xí)算法同樣可以在云端開發(fā)，模型也可以在云端訓(xùn)練。而且，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以匯總并聚合到云端，以便對(duì)歷史數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析，從而指導(dǎo)長(zhǎng)期規(guī)劃。

零售邊緣的人工智能

Gilbert說，邊緣/人工智能組合最吸引人的方面是它們支持新的應(yīng)用程序。由于許多企業(yè)不具備在內(nèi)部開發(fā)人工智能分析功能的技能，甚至可能不知道某些可能的用例，在這種情況下，第三方初創(chuàng)公司可在開發(fā)和部署現(xiàn)成的系統(tǒng)方面發(fā)揮主導(dǎo)作用。例如，沃爾瑪和克羅格等大型零售商都在其門店的自助結(jié)賬通道上大規(guī)模部署了基于人工智能的邊緣系統(tǒng)，以減少由于顧客無意中或有意不支付購物車中所有物品而造成的損失。

為沃爾瑪和克羅格兩家大型零售商提供解決方案的服務(wù)商為愛爾蘭的初創(chuàng)公司Everseen。該公司負(fù)責(zé)戰(zhàn)略增長(zhǎng)副總裁Alex Siskos表示，他的公司已經(jīng)能夠解決零售商此前難以解決的問題：縮水或虧損。他指出，零售商清楚許多顧客在自助結(jié)賬時(shí)存在逃單行為，但是他們無法判斷這是顧客無意的過失行為，還是有人教唆，或者顧客本身就是一個(gè)聰明的小偷。例如，有些顧客會(huì)把一盒口香糖放在更大、更貴的商品下面，欺騙掃描儀讓掃描儀只收取口香糖的錢。

Everseen將由GPU驅(qū)動(dòng)的計(jì)算機(jī)視頻攝像頭放置在自助結(jié)賬處，并開發(fā)了與零售商掃描系統(tǒng)集成的軟件，如果掃描儀顯示為“口香糖棒”，而攝像頭顯示為“尿布盒”，那么則可以實(shí)時(shí)觸發(fā)各種動(dòng)作。例如，結(jié)賬顯示屏上會(huì)有一個(gè)彈出式警報(bào)，上面寫著“機(jī)器可能掃描錯(cuò)了上一件商品”。這樣做的目的提醒客戶，并允許他們?cè)谛枰獑T工干預(yù)之前進(jìn)行自我糾正。作為最后的手段，該系統(tǒng)還可以在自助結(jié)賬顯示屏上回放有問題行為的視頻。

Siskos說：“我們能夠?qū)⒎墙Y(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為洞察力、行動(dòng)和最終利潤(rùn)”。他估計(jì)，由于減少了盜竊和提高了庫存的準(zhǔn)確性，零售商的每家門店每周可以挽回2500～4500美元的損失。

Everseen系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理是在邊緣進(jìn)行的，Siskos指出，“這就是行動(dòng)所在，這就是關(guān)鍵時(shí)刻。”整套產(chǎn)品還包括運(yùn)行Eversee軟件的Dell PowerEdge服務(wù)器、在GPU提供商N(yùn)vidia創(chuàng)建的開發(fā)平臺(tái)上編寫的Everseen 軟件、相關(guān)的云組件、在云端訓(xùn)練的模型，以及在云端進(jìn)行的管理和監(jiān)控。

Everseen目前在美國(guó)和歐洲監(jiān)控著超過10萬條結(jié)賬線路，并從那些被錯(cuò)誤掃描的“真相時(shí)刻”中節(jié)取4-5秒的片段，然后將選定的數(shù)據(jù)發(fā)送到云端用于生成報(bào)告和幫助訓(xùn)練算法。Siskos說：“人工智能是一頭饑餓的巨獸，你喂得越多，它們就長(zhǎng)得越好?！?h3>人工智能在醫(yī)療保健領(lǐng)域的發(fā)展

醫(yī)療保健領(lǐng)域是邊緣計(jì)算為人工智能提供動(dòng)力的另一個(gè)領(lǐng)域。Andrew Gostine博士既是一位麻醉師，也是一名企業(yè)家。他創(chuàng)建了一家名為Artisight公司，該公司通過人工智能優(yōu)化了醫(yī)院資源，以提高效率并節(jié)省資金。

醫(yī)院不僅是為了拯救生命，同時(shí)也是一項(xiàng)事業(yè)。正如餐館需要在一天中為盡可能多的聚會(huì)提供桌子和座位一樣，醫(yī)院也需要為外科手術(shù)室提供同樣的服務(wù)。Artisight在在手術(shù)室中安裝了多個(gè)無線攝像頭，以此來進(jìn)行“空中交通管制”。當(dāng)病人被推進(jìn)手術(shù)室時(shí)，麻醉師和外科醫(yī)生會(huì)自動(dòng)得到通知。手術(shù)室外面的走廊里也有一個(gè)類似于機(jī)場(chǎng)中告訴乘客航班狀態(tài)和去哪個(gè)登機(jī)口的大屏，這樣可幫助確保醫(yī)院工作人員在正確的時(shí)間前往正確的地點(diǎn)。

這些功能雖然聽起來很簡(jiǎn)單，但是Gostine的系統(tǒng)為芝加哥地區(qū)的醫(yī)院中提升了16%效率。Artisight系統(tǒng)基于Nvidia的Clara Guardian edge/AI醫(yī)院平臺(tái)構(gòu)建，并以預(yù)先打包的軟件包，這些軟件包可在Dell服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備上運(yùn)行。Gostine說，處理是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的，因?yàn)閿?shù)據(jù)量（西北紀(jì)念醫(yī)院每天產(chǎn)生1.2 PB的視頻）非常大并且傳輸距離非常遠(yuǎn)，因此傳輸成本高昂，并且無法發(fā)送到云端，同時(shí)還會(huì)造成延遲問題。

Artisight系統(tǒng)會(huì)過濾用戶的身份以保護(hù)隱私。它們還會(huì)記錄手術(shù)的關(guān)鍵部分，這樣外科醫(yī)生就可以在手術(shù)結(jié)束后展開仔細(xì)研究自己的表現(xiàn)，并與同行分享視頻以獲得反饋。

Gostine說，這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用到越來越多的邊緣用例當(dāng)中。例如，攝像頭可以監(jiān)控病房，檢測(cè)病人是否下床摔倒。作為床位管理計(jì)劃的一部分，該系統(tǒng)還可以監(jiān)控病房。換句話說，當(dāng)房間騰空時(shí)，它們會(huì)立即通知住院部，保留可用房間的清單，確保床單已更換以及房間內(nèi)是否有合適的醫(yī)療設(shè)備。

每一個(gè)關(guān)注人工智能的人都知道IBM的大膽預(yù)測(cè)，即Watson機(jī)器人總有一天會(huì)治愈癌癥，遺憾的是項(xiàng)目沒有取得成功。Gostine認(rèn)為，過度承諾的“奇跡療效”讓人工智能倒退。他認(rèn)為，更重要的是應(yīng)將人工智能應(yīng)用于平凡但更為實(shí)用的應(yīng)用程序當(dāng)中以提高效率和降低成本，這樣最終才能釋放出醫(yī)院資源，惠及更多的患者。

在IBM的項(xiàng)目失敗之際，作為醫(yī)療保健領(lǐng)域的初創(chuàng)公司Prosper Digital Therapeutics嘗試著將機(jī)器學(xué)習(xí)用于在云端聚合患者數(shù)據(jù)。該公司的席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Robert Goldberg表示，他們將機(jī)器學(xué)習(xí)用于為患者制訂護(hù)理計(jì)劃，旨在根據(jù)相關(guān)模型，提高患者生活質(zhì)量，減少患者面臨并發(fā)癥的可能性。

如果病人被診斷出患有癌癥且正在接受化療，那么該病人會(huì)收到一封電子郵件，告訴他們ProsperDTX已經(jīng)被他們的用戶健康計(jì)劃選中來幫助進(jìn)行治療。ProsperDTX既不行醫(yī)也不開處方，它們更像是醫(yī)療團(tuán)隊(duì)的“伴侶或延伸者”。例如，ProsperDTX可以幫助化療患者處理惡心、體重減輕或抑郁等副作用。Goldberg說，如果模型顯示患者可能容易貧血或脫水，那么系統(tǒng)可以鼓勵(lì)患者根據(jù)提示養(yǎng)成良好的習(xí)慣。

所有的數(shù)據(jù)建模都在基于Oracle云的數(shù)據(jù)倉庫中進(jìn)行。該數(shù)據(jù)倉庫允許公司在一個(gè)地方展開所有的建模和可視化工作。

隨著可穿戴設(shè)備和基于家庭的患者監(jiān)控系統(tǒng)越來越普及，ProsperDTX可以隨時(shí)了解患者的變化，并在出現(xiàn)問題時(shí)對(duì)患者的醫(yī)生發(fā)出提醒。Goldberg說：“如果患者同意的話，我們甚至可以查看患者冰箱里面有哪些東西?！?/p>

本文作者Neal Weinberg為科技領(lǐng)域的自由撰稿人兼編輯。

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