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研華攜手AWS網路服務 加速建置智慧工廠
[作者 葉奕緯]   2018年05月08日 星期二 瀏覽人次: [1347]


第四波資訊產業革命-物聯網(IoT)來襲,加速帶動製造業的自動化與智慧化,製造業者也借助物聯網,讓生產流程全面進化並自主化;工業4.0亦帶動了人工智慧(AI)與物聯網(IoT)應用的結合,透過大數據分析、深度學習、機器視覺等最新的技術,讓製造從『自動化』轉型為『智動化』。


AWS服務降低雲端負擔


近年來,工業4.0、智慧工廠、智慧城市、智慧零售成為顯學,設備端開始進行整合,然而其中也包括許多困難需要克服:例如檔案格式與設備等皆須串連、遠距傳輸模式多(LoRa)等問題。



多年來投入於工業自動化的研華科技,在論壇中提到邊緣智慧運送,可以提供端到雲之間的整合,同時也導入亞馬遜網路服務(AWS),如Amazon Polly就是一套能將文字轉換成逼真說話方式的服務,能夠讓你建立會說話的應用程式並打造全新的啟用語音產品類別,運用先進深度學習技術的文字。



另外還有Amazon Lex,此服務可使用語音及文字,在任何應用程式建立交談界面,Amazon Lex提供自動語音辨識(ASR) 的進階深度學習功能,可將語音轉換為文字,也提供自然語言理解(NLU) 來辨識文字的含義,其建立的應用程式能提高使用者體驗,以及逼真的交談互動功能。



而AWS Greengrass則是一種軟體,能支援Linux系統,以安全的方式在連線裝置執行本機運算、簡訊、資料快取、同步和ML推論功能。使用AWS Greengrass時,連線裝置可執行AWS Lambda函數、保持裝置資料同步,即使沒有連接到網際網路也可以與其他裝置安全的通訊,Lambda是屬於程式指令模式。



AWS Greengrass將AWS 無縫延伸到裝置,以便在本機上操作其產生的資料,同時繼續將雲端用於管理、分析和儲存。使用Greengrass時,可以使用熟悉的語言和程式設計模型在雲端建立裝置軟體,然後將該軟體部署到裝置。設計AWS Greengrass的程式以篩選裝置資料,且只將所需的資訊傳回雲端,減少雲端運算負荷。



圖1 : Amazon Lex用來建立文字、語言交談介面(Source: SlideShare)。
圖1 : Amazon Lex用來建立文字、語言交談介面(Source: SlideShare)。

圖2 : AWS Greengrass可以在離線情況下保持裝置資料同步(Source:Amazon)。
圖2 : AWS Greengrass可以在離線情況下保持裝置資料同步(Source:Amazon)。

圖3 :  亞馬遜網路服務(AWS)(製表:葉奕緯)
圖3 : 亞馬遜網路服務(AWS)(製表:葉奕緯)


早期因底層與應用端整合不容易,需耗費多月時間整合,現在則將不同資料格式一致化轉換,資料預處理並輕量分析,可以先行於端整合資料、邏輯執行,並維護資料安全後,再傳輸給雲端。


研華加速智慧工廠建置


研華目前也結合AWS技術,提供智慧工廠轉型的解決方案,如宏遠興業便於2016年使用研華系統整合方案,讓傳統紡織產業轉型,從單一廠房的機台即時監控、網路化與虛實整合著手。


起初,宏遠興業的觸控面板是使用撥紐式,而今則逐漸將生產時間、料號等一併數位化。接著也把生產系統和上游的業務、採購系統和下游的客戶系統進行整合,讓製造業者可以根據原物料供應和客戶需求變化,快速反應。



目前傳統產業面臨許多瓶頸,例如該如何讓設備及人員使用更有效率;當製造昂貴衣服、鞋子時,該如何製作生產履歷,並能夠從系統上看見數據,另外還得盡可能降低人為的錯誤。研華認為自己在其中是扮演顧問公司角色,目前全球有七十家公司使用研華產品正進行小批量測試,批量供貨則超過二十家,研華科技嵌入式IoT事業群產品經理高信揚認為,近年傳統工廠越來越願意接受轉型,成為智慧工廠。




研華產品經理高信揚也說道,隨著資料量越來越龐大,將資料傳遞到雲端開始會有延遲問題,例如人臉辨識技術,若只有十台機器進行運算的話,問題還不明顯,但是若有一千台進行運算則會有困難,並且當運算到了一定層級後,雲端費用將會超越底層應用的成本。



在資料傳輸方面,安全防護機制也至關重要,目前研華是使用Greengrass軟體進行防護,當他人訪問系統時即能使用白名單控制。然而多數台灣企業仍偏好使用私有雲應用,這在資料上傳時會有極大風險產生。


智慧物聯網的發展


光寶科技智慧監控系統事業部資深工程師黃信豪表示,光寶已在全球部署兩百萬盞LED智慧路燈,藉助雲端,能加快部署以及規畫後續的維護運營,僅需八個月就完成了全新北市十二萬盞的節能路燈。另外,光寶科技也在臺北市開始設置智慧共桿,將智慧物聯網和路燈整合。


光寶科技整合智慧網路監控攝影機以及影像存儲管理系統,投入開發可管理的安全監控解決方案。在智慧城市展中,光寶科技展示了監控攝影機、路由器設備、網路硬碟錄影機,以及中央監控軟體(Central Management Software, CMS)以及可搭載的應用程式。



圖4 : 透過邊緣運算,可以讓企業掌握顧客資訊,並推送出更多應用服務。
圖4 : 透過邊緣運算,可以讓企業掌握顧客資訊,並推送出更多應用服務。

圖5 : 零售業也正逐步朝智慧化邁進。
圖5 : 零售業也正逐步朝智慧化邁進。


光寶科技不只與Amazon旗下AWS合作,也與Nvidia共同導入AI應用,透過硬體平台晶片來加速運算,讓人臉辨識以及影像物件分類的精準度能夠大幅提升。目前產品包含了硬體-CAMERA、AP與NVR,以及管理系統設備的CMS以及應用程式,其中監控攝影機與路由器設備為重點發展產品。



目前光寶科技提供居家、校園、公路的各類監視器,可以辨識人類的行為以及交通違規,將資料傳送至雲端進行分析,在人臉以及車輛的辨識技術上也獲得提升。


而華碩旗下亞旭電腦智慧商務整合中心也正在使用無伺服器架構來發展智慧城市,亞旭電腦所打造的Askey Cloud系統,可以連結IoT基礎架構以及其他智慧應用,如智慧汽車、智慧節能裝置、智慧城市裝置和健康照護產品,目前在智慧公車站牌上,已經可以收集資料以及推播特定廣告,並使用IoT Hub設備,未來在台北市也會設置智慧公車亭。


亞旭電腦想要從OEM/ODM代工廠轉型服務供應商的轉型戰略,並選擇智慧城市領域作為切入點。


而採用無伺服器架構的原因,是因為亞旭電腦還在實驗解決方案和摸索商業模式的階段,無法預估未來用量以及擴充需求,無伺服器架構可以有助於雲端成本的控制。


幾年前的雲端正夯,而今在工業物聯網上,則逐漸有被無伺服器(邊緣運算)追趕上的架勢,邊緣運算是目前AWS以及研華等大廠發展的重心,同時也是工廠邁入自動化、智慧化關鍵的一步。


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