對于 OEM 和系統(tǒng)集成商而言，維護已部署的系統(tǒng)是一項多樣化且代價高昂的挑戰(zhàn)。成本和復(fù)雜性會對性能、整體可靠性，當然還有系統(tǒng)供應(yīng)商的聲譽造成嚴重和意想不到的影響。由于人工智能 （AI） 在其他領(lǐng)域被證明是有用的，技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者熱衷于利用它在區(qū)分更高水平的長期預(yù)測性維護策略方面的價值。這一點尤其重要，因為工業(yè)圖像處理對于工業(yè) 4.0 和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用變得不可或缺——工廠自動化和機器視覺等應(yīng)用從提前檢測問題和觸發(fā)預(yù)測性維護中受益匪淺。

與使用系統(tǒng) BIOS 設(shè)置性能參數(shù)相比，這是一個飛躍，沒有預(yù)測智能的優(yōu)勢。但這究竟是什么意思，如何最好地執(zhí)行？對于產(chǎn)品發(fā)布和部署后的最大價值，早期規(guī)劃至關(guān)重要——這包括將基于人工智能的監(jiān)控功能集成為應(yīng)用程序開發(fā)過程本身的一部分。

繞過現(xiàn)有的維護和監(jiān)控限制

依靠 BIOS 設(shè)置性能參數(shù)歷來是系統(tǒng)集成商使用的路徑。數(shù)據(jù)被收集和跟蹤，但由于這種方法不包括預(yù)測能力，性能故障只有在它們發(fā)生后才會被發(fā)現(xiàn)。如果沒有機會以智能方式防止停機，集成商的服務(wù)聲譽完全取決于他們對故障的響應(yīng)速度。然而，在物聯(lián)網(wǎng)時代，零停機時間的可靠性和預(yù)防性維護是目標，增加了對主動性的關(guān)注，并從一開始就防止故障發(fā)生。

這就是人工智能介入以增加預(yù)測價值的地方。通過在應(yīng)用程序開發(fā)階段利用軟件“工具包”，應(yīng)用程序設(shè)計人員可以訪問現(xiàn)成的 AI 功能集，進而可以根據(jù)手頭的應(yīng)用程序進行定制。開發(fā)人員有權(quán)根據(jù)應(yīng)用需求設(shè)置各種組件的性能參數(shù)。

作為嵌入式盒式 PC 的集成組件，優(yōu)化套件包括自己的獨立處理器、顯示模塊和軟件，用于監(jiān)控和分析關(guān)鍵系統(tǒng)元素。狀態(tài)通過系統(tǒng)的集成顯示器或用戶界面顯示，可以包括 CPU 溫度、功耗、RTC 電池電壓、直流電壓、硬件健康和 PoE 狀態(tài)等信息，以及自定義的客戶信息。在應(yīng)用程序開發(fā)的最初階段集成 AI 功能的附加值是巨大的。應(yīng)用工程師可以實時看到他們的設(shè)計更改對單元的影響——這反過來又加快了開發(fā)時間，并確保性能是應(yīng)用設(shè)計的固有特性。

靈活性確保最明智的維護策略

應(yīng)用程序設(shè)計人員通過將處理實時監(jiān)控的內(nèi)部處理器架構(gòu)與支持自我開發(fā)并避免在每個設(shè)計中重新發(fā)明輪子的 API 庫相結(jié)合而獲勝。他們無需從頭開始構(gòu)建預(yù)測算法，而是可以將預(yù)先構(gòu)建的選項集成到自己的開發(fā)過程中，根據(jù)需要連接到 API，并在開發(fā)自己的軟件時輕松地對服務(wù)、跟蹤和監(jiān)控調(diào)用進行編程。

最終用戶可以輕松自定義 AI 功能，以監(jiān)控對防止停機很重要的功能。當超過用戶設(shè)置的參數(shù)時，軟件會發(fā)出警報，提前警告性能不佳或即將發(fā)生的組件故障。即使連續(xù)收集數(shù)據(jù)，也可以每天、每周、每月或任何適合應(yīng)用程序或特定系統(tǒng)組件的時間間隔進行監(jiān)控或報告。例如，可以實時監(jiān)控和報告電源，而報告風扇重啟的頻率較低。由于系統(tǒng)數(shù)據(jù)會不斷進行分析，因此該軟件還可以在達到特定閾值時為主動或預(yù)防性維護提供智能建議。

人工智能在行動

人工智能作為預(yù)測監(jiān)控工具的價值可以在一系列性能關(guān)鍵場景中得到最好的體現(xiàn)。這些小插曲中的每一個都描述了一個復(fù)雜的工業(yè)應(yīng)用，其中停機不僅會影響生產(chǎn)力和收入，還會危及安全。

公共安全/降噪 –安裝在警車、消防車或其他應(yīng)急車輛上的警報器系統(tǒng)需要 -20 到 ~70 攝氏度的廣泛工作溫度。這些系統(tǒng)包括用于跟蹤的 GPS 模塊和用于將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器的 4G SIM 卡。例如，音頻捕獲設(shè)備可以通過 USB 端口連接到系統(tǒng)。這在某些地理區(qū)域（例如中國）至關(guān)重要，那里的法律禁止警報器或喇叭發(fā)出長時間的噪音。當警笛聲大于標準時，系統(tǒng)檢測到異常；違規(guī)車輛的視頻被發(fā)送到云端，罰單直接發(fā)送給車主。該系統(tǒng)的集成 AI 功能還可以同時監(jiān)控 USB 接線柱、GPS 和 SIM 卡，如果這些組件中的任何一個發(fā)生故障，就會向系統(tǒng)操作員發(fā)出警報。

連鎖零售——超市的 RAID 系統(tǒng)服務(wù)器可能支持 8x3.5” HDD，用作 RAID 系統(tǒng)來備份和監(jiān)控大數(shù)據(jù)，例如交易、庫存和與客戶流量相關(guān)的數(shù)據(jù)。此應(yīng)用程序可能涉及多個用戶位置，每個位置可能包含自己的 RAID 服務(wù)器，然后連接到中央集線器。最佳部署在集線器級別使用 AI，監(jiān)控所有硬盤驅(qū)動器的正常運行時間和預(yù)防性維護。

視覺檢測——視覺檢測系統(tǒng)用于各種不同的生產(chǎn)環(huán)境，例如電子產(chǎn)品或食品和飲料包裝。在這些場景中，系統(tǒng)通常包含 4 個 GbE PoE 端口，用于攝像頭以通過靜態(tài)圖像或視頻捕獲來檢查產(chǎn)品質(zhì)量，以及用于運動控制的 COM 和以太網(wǎng)端口。一系列 DI/DO 選項可處理電路或限位開關(guān)、壓力閥、燈光控制等。在這些應(yīng)用中，AI 被編程為監(jiān)控 PoE 攝像頭和所有 DIO 選項，以確保最長的正常運行時間；如果最初的故障排除工作不成功，攝像機會在發(fā)生故障時自動重啟。

工業(yè) 4.0——工業(yè)機器人是工作中自動化最直觀的例子。提高工廠生產(chǎn)力、提高安全性并完美且不間斷地執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)，這種自動化機器允許其人類同行專注于制造或制造環(huán)境中涉及的更復(fù)雜的管理任務(wù)。在我們的示例中，隔離的 8xDI 和 8xDO 允許它們檢測運動、光線、形狀、物體等。直流供電電機通過 USB 和 COM 端口連接。AI 不僅監(jiān)控 DIO 的一致連接，還跟蹤電機性能以解決電源波動。

精密自動化——激光焊接機是工業(yè) 4.0 設(shè)備的一個例子，盡管它可以執(zhí)行精細的操作作為其主要任務(wù)。它的 PCI 運動控制卡在緊湊的設(shè)計中確保了高精度，并且它還具有通過 USB 和 COM 端口連接的直流供電電機。該精密系統(tǒng)由觸摸面板控制，由熟練的操作員實時管理其操作。其 AI 功能專門監(jiān)控整體系統(tǒng)溫度，任務(wù)是預(yù)測和防止過熱。

嵌入人工智能以獲得競爭價值

即使專門的圖像處理機器經(jīng)過任務(wù)優(yōu)化以幫助確?？煽啃?，添加 AI 也會提高可靠性。通過對系統(tǒng)行為的動態(tài)和實時監(jiān)控，系統(tǒng)操作員可以主動并簡化系統(tǒng)維護。操作始終穩(wěn)定，如果需要主動排除故障，用戶會提前警告。遠程重置選項方便且具有成本效益 - 保持生產(chǎn)力、資源和收入。

工業(yè)圖像處理正在提高工業(yè) 4.0 和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的標準，出現(xiàn)在更多環(huán)境和安全關(guān)鍵設(shè)置中。借助集成的 AI，系統(tǒng)變得更加智能——增加了可靠性和便利性作為設(shè)計的競爭標準。

審核編輯：郭婷