英特尔小试「牛」刀,边缘计算引航智慧农场

openlab_4276841a 更新于 2月前

本文转自【英特尔物联网】


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?


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。



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



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。



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。



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**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。


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。



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,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。


数据援引自:

[1] https://caijing.chinadaily.com.cn/a/202204/01/WS62469264a3101c3ee7ace81f.html

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