Active Silicon KI Serie Teil 6: Künstliche Intelligenz und Embedded Vision revolutionieren die Fähigkeiten tragbarer Geräte

  • Published März 2018

Während wir mit kleinerer, schnellerer Bildverarbeitung vertraut werden, staunen wir über neueste Produkte am Verbrauchermarkt, wie Handys, die durch Gesichtserkennung freigeschaltet werden können, erweiterte VR– und AR-Spiele und Drohnen, die unsere Nachbarn ausspionieren können. Diese Produkte haben jetzt auch Auswirkungen auf die industrielle Umgebung, wo Künstliche-Intelligenz-Softwareanwendungen, die auf tragbaren Geräten laufen, das Potential, die Geschwindigkeit und die Sicherheit von Prozessen vergrößern können.

KI wird momentan noch in erster Linie über Apps zu tragbaren Geräten gebracht. Eingebettete CPUs werden jedoch kleiner, billiger und leistungsfähiger und wir werden sie in Zukunft vermehrt in tragbaren Geräten adaptiert und mit KI-Software laufend beobachten können – eine Technologie von XNOR.ai entwickelt, unterstreicht dies.

Vision in eine andere Dimension bringen
Nehmen Sie zum Beispiel HoloLens von Microsoft – ein intelligentes Headset, das einen Windows 10-Computer, Sensoren, Raumklang und ein hochauflösendes stereoskopisches optisches 3D-Display umfasst. Microsoft’s zweite Generation der tragbaren Holographic Processing Unit (HPU) wird einen KI-Chip enthalten, was bedeutet, dass Bilder direkt im Headset erfasst, gespeichert, verarbeitet und noch schneller interpretiert werden können, ohne Wi-Fi und ohne die Sicherheitsrisiken von Datentransfer zu und von einer Cloud. Die Verwendung dieses Headsets bringt Mixed-Reality-Capture (MRC) in 3D-Design und -Bilder ein, wodurch das Visualisieren von Plänen und Modellen bezüglich Maßstab, Proportion und Perspektive auf ein völlig neues Niveau gebracht wird. Und natürlich wird es auch einige einzigartige Spielfunktionen anbieten!

Eine ähnliche Technologie wird eingesetzt, um die Erfahrungen von Sehbehinderten zu verbessern. Im Oktober 2017 hat Orcam seine MyEye-Version 2 vorgestellt. Diese kleine und leichte Smart-Kamera kann an einer Brille befestigt werden und ermöglicht es Personen mit eingeschränkter oder fehlender Sicht, Objekte und Gesichter zu erkennen und sogar Text durch einfaches Zeigen darauf zu lesen. Das Gerät verwendet etablierte Texterkennung (OCR – Optical Character Reading), um Text vorzulesen, und die Anwendung von KI-Algorithmen bei der Gesichtserkennung ermöglicht es dem Träger, den Unterschied zwischen Männern und Frauen zu erkennen und bestimmte eingelernte Personen und Gegenstände zu identifizieren.

Auf der industriellen Seite bieten Unternehmen wie Picavi und Vuzix erfolgreich Smart Glasses mit AR und VR an, um die Kommissionierung und andere Dienstleistungen im Feld zu unterstützen. Picavi hat sein Produkt ausschließlich auf die Optimierung der Lieferkette zugeschnitten und behauptet dadurch bei der Auswahl der Artikel für die Verpackung 30% Zeitersparnis herauszuholen. Vuzix zielt auf ein breiteres Spektrum an Branchen ab und ihr Grundsortiment an M100-Brillen bieten Konnektivität über Micro-USB, Wi-Fi und Bluetooth. Wenn das Display, die Kamera und hohe CPU-Ladeoptionen kontinuierlich genutzt werden, beträgt die Akkulaufzeit allerdings maximal eine Stunde.

Mobile, tragbare Geräte sind auch im Verteidigungssektor hochentwickelt. Auf dem Körper montierte Sensoren und Kameras überwachen die Herzfrequenz, Körpertemperatur, den Standort und die Umgebung des Soldaten, was mit AR- und VR-Anwendungen kombiniert wird, um eine Fernunterstützung durch erfahrenere Soldaten oder Ärzte zu ermöglichen. Darüber hinaus werden Daten von tragbaren Sensoren mithilfe von KI manipuliert, um noch reaktionsfähigere und realistischere Trainingsszenarien zu erstellen. Bildverarbeitungstechnologien werden entwickelt, um Ziele besser zu identifizieren, einschließlich der Verwendung von Gesichtserkennung, um menschliche Ziele zu unterscheiden. Geräte mit integrierten Vision- und KI-Funktionen bedeuten, dass Soldaten und Sicherheitskräfte in Bereichen arbeiten können, die außerhalb der Reichweite von Wi-Fi oder anderer Konnektivität liegen. Obwohl die Realität eines autonomen Militärs noch weit entfernt ist (und natürlich ziemlich alarmierend ist), ist es vielleicht erfreulich zu wissen, dass die Millionen von Dollar, die hier in die Forschung investiert werden, uns allen in anderen Sektoren in gewisser Weise zugutekommen werden.

Faktoren, die KI Anwendungen direkt am Gerät begünstigen
Verstärkte Investitionen in Produkte für den anspruchsvollen Verbrauchermarkt führen nun zur Kommerzialisierung von Technologie und macht diese allgemein zugänglicher und einfacher zu installieren. Um KI- und Embedded-Vision-Geräte in vollem Umfang in der Industrie einsetzten zu können, ist die größte Hürde sicher die Rechenleistung. Durch die aufwändige Datenverarbeitung werden Batterien kleinerer Geräte schnell entladen. Fortschritte bei der Reduzierung des Stromverbrauchs durch eine schnellere Verarbeitung machen die Einführung von KI auf tragbaren Geräten realistischer. So vereinfacht beispielsweise das neue SDK der Zeroth Machine Intelligence-Plattform von Qualcomm die Ausführung von Deep-Learning-Programmen auf dem Chip, ohne dass Daten an eine Cloud gesendet werden müssen, womit Strom gespart werden kann. Gleichfalls wurde Bosch kürzlich mit dem Innovationspreis des CES 2018 für seine Ultra-Low-Power-MEMS-Sensoren ausgezeichnet, die die Akkulaufzeit für Wearables und Drohnen verbessern.

Darüber hinaus unterstützen verbesserte und weiter verbreitete Time-of-Flight-Kameras genauere Tiefen- und Entfernungsmessungen zur Verwendung in Prozessen wie der Objekt- und Gesichtserkennung.

Die Verfügbarkeit von KI direkt auf Geräten (On-Device-AI) ermöglicht Embedded Vision, revolutionäre Anwendungen für tragbare Technologien zu entwickeln und eröffnet damit in vielen Bereichen neue Möglichkeiten. Bei Active Silicon investieren wir in unsere Erfahrung mit Embedded Vision-Systemen, um sicherzustellen, dass wir unseren Kunden die neuesten Vision-Systeme und Schnittstellenkarten anbieten können. Diese Entwicklungen bieten Vorteile hinsichtlich Sicherheit, Geschwindigkeit, Genauigkeit und Leistungsfähigkeit und spielen eine große Rolle dabei, das Bild der Bildverarbeitung, wie wir es kennen, zu verändern.