英特尔小试“牛”刀,边缘计算引航智慧农场

2022-09-29     

  从智能家居到智慧城市,数字经济成为引领中国发展前进的新引擎。究其背后的原因,是技术本身对经济产生的指数级带动效应,尤其是四大超级技术力量:无所不在的计算、无处不在的连接、从云到边缘的基础设施和人工智能,它们正在加速融入千行百业。


  让我们一起来看看,科技是如何影响生活福祉,又是如何擘画你我的未来?

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  薄雾弥漫的清晨,木板搭建的牛棚,

  昏暗灰黄的光线,潮湿又略带腥膻的气味,

  低矮的板凳,厚重的木桶

  .....


  这些旧时挤奶的刻板印象,现在已经完全改变。


  以这座位于黑龙江林甸的奶牛农场为例,在信捷和英特尔的帮助下,这里已经开始转型为现代化、工业化的牛奶生产线--高大、宽敞、明亮的新一代大型牛棚,每一个牛栏都配有大功率通风换气扇,保证奶牛们不光有好身体,更要有好心情。

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  发生改变的不但是奶牛们的生活环境,挤奶的方式也在发生变化。传统的挤奶模式是:验奶、前药浴、擦拭、套杯挤奶、后药浴;缺一不可。只有这样,才能保证每天产出的牛奶健康、卫生、高质量。这些环节过去都是由人工完成,不但工作强度大,而且耗材损耗高,生产效率低,并且很难做到标准化。不过,新一代智慧农场,正通过使用边缘计算、大数据、人工智能、物联网、5G等技术,让智慧之光照亮农业生产的标准化、自动化、数智化之路。

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  智能边缘之光,引航智慧农业之路


  从奶制品到食品安全、农业安全,这些关系国计民生的议题一向是百姓关注的焦点,也是政府政策的重点对象。


  林甸奶牛场过去面临的问题,在我国的畜牧业生产中非常典型:智能化程度低,人工作业强度大,工作环境恶劣。要想改变奶牛养殖行业,乃至整个畜牧业和农业生产行业的现状,需要从提升牧场的智能化程度开始。


  信捷电气在与英特尔多年的合作中,通过打造多种联合创新解决方案助力制造等行业实现了智能化升级。此次,双方再度携手入局农业生产数智化转型。信捷基于英特尔?软硬件和智能边缘设备,采集现场数据,使用人工智能算法分析,实现了流水线自动消毒、挤奶,使农场做到了一部分生产流程的工业化和自动化,让效率得以提高;同时还减少了消毒药液消耗,让奶源更加安全。

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  围绕着"场景、应用和数据",在信捷提供的方案中,综合了3D视觉、5G传输、AI算法、机械手运控、精密喷淋等技术:


  首先,使用边缘侧的3D相机收集大量奶牛图像;


  然后,AI算法使用深度学习分析这些海量图像,为实时定位提供坐标;


  最后,系统使用精确的坐标指挥机械手的运控,成功实现后药浴消毒。


  整个方案在实施过程中,需要大量边缘侧的实时计算,如果计算性能差,就会导致机械臂速度变慢,赶不上转盘的旋转速度,导致打到牛的后腿。因此,信捷方案中的边缘计算设备搭载了英特尔?酷睿?i7处理器,它的超强算力支持高效地处理海量数据。并利用英特尔的5G网络技术将关键算力充分前移,满足方案中边缘高密度数据处理的需求。

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  为了提升AI算法的图像处理速度,方案中还使用到了英特尔的OpenVINO?视觉加速工具套件,以加速AI模型的推理过程。以及,通过使用英特尔?工业边缘洞见平台(EII),实现高效安全地提取、分析和存储各类数据,结合AI推理加速能力,在视觉识别"IT+OT"上发挥了重要作用。


  此外,信捷还在三个层面运用了英特尔的算力:


  在全流程的算力支撑上,信捷与英特尔携手,探讨底层硬件架构的技术优化,使用英特尔?至强?系列处理器确保整个系统的高性能吞吐能力;


  使用英特尔?FPGA加速三维重建中的3D点云预处理流程;


  将英特尔?GPU运用在AI推理环节中。


  依托创新的"5G+边缘计算"技术融合,信捷的解决方案方案实现了算力负载分配。完成了一整套包括现场数据采集、高效稳定的传输速率和人工智能算法分析相结合的系统搭建。


  智能边缘增产提效,千行百业数智升级


  接下来,信捷的方案将有机会复制推广到"自动化收割棉花"、"自动化采摘水蜜桃"等更多实际生产场景中,为更多农业生产带来更大直观收益。

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  当然,受益于此类技术的绝不仅限于此。通过对农业设备的智能化升级改造,机器将能够全面或部分辅助人,从而可靠地完成一些特定复杂的目标任务。例如使用机器视觉设备来识别、监测场景;通过多种传感器融合实现对于环境、温度和湿度的监测、调整;在恶劣的农作生产环境中,农业巡检机器人,消毒机器人、农业无人机......将助力实现少人化、甚至无人化农场的愿景。

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  以智能边缘技术带动各种传统产业升级,适应国家的数智化需求,是信捷和英特尔的初衷和使命。


  多年来,英特尔偕同信捷电气,将"5G+智能边缘"技术带入诸如金属焊接、矿业侦测等工业领域及更多行业。两家企业凭借对于垂直行业的深刻理解,将创新技术与实际应用相结合,助力客户适应指数时代的新挑战,赋能行业及最终用户。


  据Gartner预测,到2025年,75%的数据将产生于边缘,包括数据中心之外的工厂、医院、零售商店和城市等。我们将迎来整个世界对边缘计算需求的激增1。未来,智能边缘的应用场景将会遍及千行百业。而在英特尔的生态系统中,如今就已有超过35,000项边缘部署产生了真正的商业价值,帮助企业在分布式智能时代不断成长、创新。


  在中国,英特尔将会继续以产品领导力、创新方案推动力、生态构建力为依托,携手信捷等广大合作伙伴,全面赋能产业生态,加速智能边缘的应用创新和全行业的智能升级,共同解锁智能边缘在千行百业的广阔机遇,引领中国数智新时代。

关键词:英特尔,计算,智慧农场 | 作者 :

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