Kết hợp giữa Điện toán biên (Edge Computing) và Trí tuệ nhân tạo(AI), Edge AI là hệ thống sử dụng thuật toán Học máy để xử lý dữ liệu do thiết bị phần cứng thực hiện ở cấp độ cục bộ. Điện toán biên là một bộ khung điện toán phân tán hoạt động trên dữ liệu tại nguồn, đưa tài nguyên điện toán và lưu trữ dữ liệu đến rìa mạng, nơi diễn ra quá trình sản xuất và xử lý dữ liệu. Các thuật toán AI xử lý dữ liệu thu thập được mà không cần kết nối, cho phép quá trình hoàn tất trong vòng vài mili giây và cung cấp các phản hồi theo thời gian thực.Edge AI tăng cường bảo mật dữ liệu, tốc độ xử lý và quản lý tính liên tục của doanh nghiệp. Kết quả là, nó làm giảm chi phí vận hành và cải thiện chức năng của các ứng dụng được hỗ trợ bởi AI. Nó cũng cung cấp các thuật toán phức tạp cho các thiết bị Internet of Things (IoT), học máy và ứng dụng mô hình học sâu tự hành (autonomous) độc lập với các dịch vụ đám mây.
Edge AI là gì?
Điện toán biên giúp việc lưu trữ dữ liệu và xử lý thông tin dễ tiếp cận hơn với người dùng. Điều này đạt được bằng cách chạy các hoạt động trên các thiết bị tại chỗ như máy tính xách tay, thiết bị Internet of Things (IoT) hoặc máy chủ biên chuyên dụng. Các quy trình tại biên không bị ảnh hưởng bởi các vấn đề về độ trễ và băng thông thường cản trở hiệu suất của các hoạt động dựa trên đám mây.
Edge AI kết hợp điện toán biên với trí tuệ nhân tạo (AI). Điều này liên quan đến việc chạy các thuật toán AI trên các thiết bị tại chỗ có năng lực điện toán ở biên. Nó không yêu cầu kết nối và tích hợp giữa các hệ thống, cho phép người dùng xử lý dữ liệu trên thiết bị theo thời gian thực.
Phần lớn các quy trình AI hiện đang được thực hiện tại các trung tâm dựa trên đám mây vì chúng đòi hỏi năng lực điện toán đáng kể. Nhược điểm là các vấn đề về kết nối hoặc mạng có thể dẫn đến thời gian chết hoặc làm chậm dịch vụ đi đáng kể. Edge AI loại bỏ các vấn đề này bằng cách biến các quy trình AI thành một phần không thể thiếu của các thiết bị điện toán biên. Điều này cho phép người dùng tiết kiệm thời gian bằng cách tổng hợp dữ liệu và phục vụ người dùng ngay lập tức, mà không cần giao tiếp với các vị trí vật lý khác.
Ưu điểm của Edge AI
Giảm độ trễ: Việc truyền dữ liệu qua lại từ đám mây mất thời gian. Edge AI giảm độ trễ bằng cách xử lý dữ liệu cục bộ (ở cấp độ thiết bị).
Phân tích theo thời gian thực: Phân tích thời gian thực là một lợi thế lớn của Edge Computing. Nó mang lại khả năng xử lý hiệu suất cao cho vùng biên, nơi đặt các cảm biến và thiết bị IoT.
Tốc độ cao hơn: Dữ liệu được xử lý cục bộ giúp cải thiện đáng kể tốc độ xử lý so với điện toán đám mây.
Giảm yêu cầu về băng thông và chi phí: Bằng cách xử lý dữ liệu cục bộ trên chính thiết bị, nó sẽ giảm chi phí băng thông internet và lưu trữ đám mây.
Cải thiện bảo mật dữ liệu: Hệ thống AI Edge thực hiện phần lớn quá trình xử lý dữ liệu cục bộ. Điều này làm giảm đáng kể lượng dữ liệu được gửi đến đám mây và các vị trí bên ngoài khác. Điều này loại bỏ việc dữ liệu nhạy cảm bị tội phạm mạng tiếp cận.
Khả năng mở rộng: Edge AI thường xử lý lượng dữ liệu lớn. Nếu bạn phải xử lý dữ liệu hình ảnh video từ nhiều nguồn khác nhau cùng lúc, thì không cần phải chuyển dữ liệu sang dịch vụ đám mây.
Độ tin cậy được cải thiện: Mức độ bảo mật cao hơn kết hợp với tốc độ cao hơn tạo ra độ tin cậy cao hơn cho hệ thống.
Giảm điện năng tiêu thụ: Edge AI xử lý dữ liệu ở cấp độ thiết bị nên tiết kiệm chi phí điện năng.
Các tình huống và ứng dụng chuyên ngành
IoT công nghiệp
Edge AI có thể được sử dụng để tự động hóa dây chuyền lắp ráp, và dùng AI để kiểm tra trực quan các sản phẩm nhằm tìm ra lỗi. Việc kiểm tra thiết bị/máy móc được thực hiện thông qua thuật toán AI thay vì con người thực hiện kiểm tra thủ công có thể tiết kiệm thời gian và chi phí.
Nâng cao hiệu quả của lĩnh vực Industrial Internet of Things (IIoT)
Thuật toán AI có thể theo dõi các khiếm khuyết và lỗi tiềm ẩn trong chuỗi sản xuất và cho phép điều chỉnh quy trình sản xuất theo thời gian thực.
Quy trình nhận diện với camera an ninh
Camera giám sát truyền thống ghi lại hình ảnh trong nhiều giờ, lưu trữ và sử dụng dữ liệu khi cần. Tuy nhiên, với Edge AI, quy trình thuật toán chạy trên chính hệ thống theo thời gian thực, cho phép camera phát hiện và xử lý hoạt động đáng ngờ theo thời gian thực. Điều này đảm bảo dịch vụ hiệu quả hơn và ít tốn kém cho việc lưu trữ hơn.
Phân tích hình ảnh và video
Ví dụ, nó có thể giúp tạo ra phản hồi tự động đối với các tín hiệu hình ảnh – âm thanh trong robot. Nó cũng có thể được sử dụng để nhận dạng không gian và cảnh vật theo thời gian thực.
Sản xuất công nghiệp
Cung cấp khả năng thu thập và phân tích nhanh dữ liệu do các thiết bị và cảm biến ở biên tạo ra. Điều này cho phép các nhà sản xuất thực hiện kiểm soát tốt hơn các tài sản quan trọng và triển khai các giao thức bảo trì dự đoán.
Ngành năng lượng (Dầu khí)
Nhìn chung, các nhà máy dầu khí được đặt ở những vị trí xa xôi. Tính năng mạnh mẽ của điện toán biên như phân tích thời gian thực với việc xử lý thông tin là một lợi thế riêng, vì nó không yêu cầu kết nối mạnh, có thể không có sẵn tại địa điểm đó.
Lĩnh vực y tế (Theo dõi bệnh nhân)
Các ứng dụng trong lĩnh vực y tế (theo dõi bệnh nhân) cung cấp một số lợi thế riêng biệt khi so sánh với hệ thống đám mây truyền thống. Ứng dụng Edge AI cho phép nhà cung cấp dịch vụ y tế xử lý tất cả dữ liệu thiết bị theo dõi bệnh nhân tại địa phương. Nó cũng cho phép phân tích thời gian thực để ghi lại hành vi của bệnh nhân và xem màn hình giám sát bệnh nhân để có khả năng theo dõi đầy đủ.
Việc ứng dụng Edge AI dự kiến sẽ liên tục tăng trưởng, đặc biệt là đối với các ứng dụng doanh nghiệp và trong công nghiệp. Nếu bạn đang tìm cách ứng dụng công nghệ này cho hoạt động của mình, đội ngũ giải pháp của NTC có khả năng giúp bạn tìm kiếm các đối tác dày dạng kinh nghiệm trong việc thiết kế, xây dựng và triển khai hệ thống Edge AI của mình.
Bài viết liên quan
- SOM – System On Module là gì?
- Những lợi ích của việc chạy suy luận AI ngay tại biên, thay vì trong trung tâm dữ liệu
- NVIDIA giới thiệu nền tảng microservice Metropolis để chạy ứng dụng Edge AI trên Jetson
- Phát triển ứng dụng AI tại biên với NVIDIA Jetson AGX Orin & Developer Kit
- Mô-đun NVIDIA Jetson AGX Orin và hệ sinh thái thiết bị AI biên