【Arm 專欄】物聯網時代的關鍵應用!Arm 為智慧相機提供安全創新的基礎

IoT 的安全性是科技產業需考量的關鍵優先要務,基於 Armv9 架構的智慧相機晶片,將透過 Arm 機密運算架構 (CCA) 進一步強化電腦視覺產品的安全性。
評論
Arm 提供
評論

電腦視覺 (computer vision) 是在物聯網領域中擷取真實世界數據的基礎。Arm 的技術為企業、工業與家庭應用的智慧相機,提供了一個安全的生態系。

電腦視覺利用人工智慧 (AI) 讓智慧相機等裝置可以解釋與理解影像中正發生的事情。利用科技重新打造一個與人眼一樣強大的感測器,為電腦開啟了廣泛的使用情境,來執行之前需要人類視線才能進行的任務,也因此難怪電腦視覺正迅速成為物聯網 (IoT) 領域內擷取真實世界數據並處理的最重要的方式之一。

從計算停車場內的車輛數目,到監控零售商店內的客流量,或是找出生產線上的瑕疵,智慧相機在一系列商業與工業的應用中使用電腦視覺。在家中,智慧相機可以告訴我們包裹何時送達、狗狗是否從後院溜出去,或是嬰兒何時醒來。

在商業與消費領域,智慧相機技術的採用正呈現指數級成長。市場研究與策略諮詢公司 Yole Développement 在 2020 年發表的《用於監控與安全用途的相機與運算》報告中,估計全球僅僅是監視用的相機大約就有 10 億台,到 2024 年,預估此安裝數字可望再翻倍成長。

這項技術在安全性、異質運算、影像處理與雲端服務等方面有了關鍵性的進展,使得未來電腦視覺產品的能力能更勝以往。

智慧相機的安全性是電腦視覺的首要考量

IoT 的安全性是科技產業需考量的關鍵優先要務與挑戰。確保所有 IoT 裝置不受惡意人士利用,是相當重要的,特別是當裝置已經擷取並儲存與民眾、地點及高價值資產有關的影像資訊的時候。

未經授權存取負責監看工廠、醫院、學校或家庭的智慧相機資料,不但是對隱私權的重大侵犯,也可能導致難以計數的傷害,包括從密謀犯罪到機密資訊外洩。智慧相機遭到破解同時也會提供一個破口,讓惡意人士可以存取網路內的其它裝置,從門禁、暖氣與照明控制,到對整個智慧工廠的管控。

我們必須要能夠信任智慧相機來替大家維持安全性,而非另闢新的開發途徑。Arm 透過供 Cortex-A 與 Cortex-M 的 Arm TrustZone 等產品組合,多年來持續重視 IoT 裝置的安全性。

在未來,基於 Armv9 架構的智慧相機晶片,將透過 Arm 機密運算架構 (CCA) 進一步強化電腦視覺產品的安全性。

除此之外,Arm 也倡導如 PSA 認證PARSEC 等安全性最佳實踐的共同標準。設計這些標準的用意,在於確保未來所有智慧相機的部署都擁有內建的安全性:從影像感測器首次記錄情境到資料的儲存,不管資料是儲存在本地或是利用先進的安全與數據加密技術在雲端儲存。

終端 AI 驅動智慧相機裝置的電腦視覺

Arm 提供

影像感測器技術與終端 AI 的結合,讓智慧相機得以擷取大量電腦視覺資料,以進行越來越複雜的推論。智慧相機內的全新機器學習能力,可以滿足多元的使用情境,例如檢測個別的人或動物、辨識特定物件,以及讀取車牌。所有這些電腦視覺的應用,都需要在終端裝置運行的機器學習演算法,而不是把資料送到雲端進行推論。這一切都是把運算力移至更接近數據的地方。

例如,在繁忙的十字路口使用的智慧相機,可以用電腦視覺來確定一整天下各個時段等待紅燈的車輛數量與類型。藉由使用機器學習來處理自己的資料並推論出涵義,智慧相機可以自動調整它的時序,以便在沒有人類參與的情況下,自動減少交通雍塞並限制排放的增加。

Arm 投入終端及其他應用 AI 的資源透過各種 Ethos 機器學習處理器得到了實現:具備高度擴充性與效率的神經網路處理器 (NPU) 透過多核心技術,支援每秒從 0.1 到 10 TOP 的運算速度。軟體在 ML 領域也扮演重要的角色,這也是為何 Arm 藉由 Arm 類神經網路開發套件(NN SDK)供微控制器使用的 TensorFlow Lite(TFLM)等開源框架,持續支援開源社群的原因。

這些機器學習工作負載框架是基於既有的神經網路以及高效的 Arm Cortex-A CPU、Mali- GPU 繪圖處理器、Ethos NPU 與 Arm Compute 函式庫以及 CMSIS-NN,後者是為 Cortex-A CPU、Cortex-M CPU 與 Mali GPU 架構優化的低階機器學習函數集。

透過第二代可擴展的向量延伸指令集 (SVE2),Armv9 架構藉由提供可取用的向量運算(可以平行運算的資料的個別陣列),同時也支援強化的 AI 能力。如此一來可以在不用重寫或重新編譯程式碼之下擴充硬體向量長度。在未來,矩陣乘法的延伸指令(強化機器學習的重要元素),未來將進一步推動 AI 的發展。

雲端上互連的智慧相機

雲端與邊緣運算也有助於加速智慧相機的採用。傳統的閉路電視系統 (CCTV) 架構透過網路錄影機 (NVR) 或數位錄影機 (DVR),讓相機的資料在本機儲存。這種模式有諸多的限制,包括需要用到龐大的儲存空間以及每台 NVR 上有限的實體連接端子數量。

轉移到雲端原生的模式,大大簡化了智慧相機的推出:任何數量的相機都可以透過下載到裝置的組態檔案進行配置與管理。這也是一種良性循環:來自智慧相機的資料可以針對特定的使用情境來訓練雲端上的模型,這樣可以讓相機更加智慧。而相機越智慧,它們需要上傳的數據量就會越小。

雲端運算的使用也能藉由結合來自多台智慧相機的電腦視覺資料,實現 AI 感測器融合過程的自動化。以我們稍早提出,部署在十字路口的智慧相機為例,雲端 AI 演算法可以結合來自多台智慧相機的資料,以便不斷地調整整個城市裡的交通號誌的時序,讓交通更為順暢。

Arm 支援從雲端到終端所需的連續處理能力。Cortex-M 微控制器與 Cortex-A 處理器驅動智慧相機,而 Cortex-A 處理器同時也驅動邊緣閘道。雲端與邊緣伺服器則採用 Neoverse平台的能力。

智慧相機的全新軟硬體需求

Arm 提供

電腦視覺裝置的運算需求每年持續成長,超高解析度的視訊擷取(8K 60fps)與 64 位元(Armv8-A)的處理是目前高階智慧相機產品的標準。

因此次世代智慧相機內的系統單晶片 (SoC),必須採用異質架構,並結合 CPU、GPU、NPU 與專屬的硬體,以用於電腦視覺、影像處理、視訊編碼與解碼等功能。

儲存也是一個關鍵的問題:儘管終端 AI 可以藉由在相機本地處理影像來降低儲存的需求,但許多使用情境還是因為安全與安全性的原因,需要把資料保存在某個地方,不管是裝置上,或是邊緣伺服器或雲端上。

為了確保能妥善儲存高解析的電腦視覺數據,全新視訊編碼與解碼標準諸如 H.265 和 AV1,已成為實際上的標準。

新的使用情境持續驅動創新

整體來說,來自新的使用情境的需求推動了對於運算與影像技術全面持續改善的需求。

當我們今日想到像閉路電視系統相機等影像擷取裝置時,我們不應該再想像透過相機鏡頭一張張難以辨識面容的粗糙影像。電腦視覺的進步-效率更高、威力更強大的運算結合 AI 與機器學習的智慧,讓智慧相機變成不僅僅只是影像感測器,而是影像解釋器。這個連結類比與數位世界間的橋樑正為我們開啟在數年前還難以想像的全新應用與使用情境。

在 2021 年 7 月 2 日,Arm 將參加《物聯網暨嵌入式設計網路研討會》分享物聯網裝置的應用趨勢,並透過智慧相機的使用情境帶領開發者瞭解如何透過 Arm AI Platform 強化 ML 系統設計與提高裝置智慧,歡迎報名

報名網路研討會

責任編輯:Mia
核稿編輯:MindyLi


給消費者的一封信:每個人都值得更好的對待,PChome 24h購物擴大服務感謝每一位的堅持與信任

疫情之前 PChome 24h購物堅持成為民眾 Everyday Reliable 的存在,疫情期間和疫情之後更是如此。PChome 24h購物會努力達成我們過去所有承諾,持續提供更貼心的服務並給予社會更多正面的回饋。
評論
Photo Credit:PChome 24h購物
評論

致親愛的消費者:

自 5 月開始,台灣面臨了前所未有的疫情挑戰,我們知道,大家都很努力,雖然渴望與外界接觸,卻也盡量減少生活中的各種連結,也因為信任 PChome 24h購物,所以將維繫生活的重責大任交付予我們。而 PChome 24h購物一直以來,希望能夠成為所有人 Everyday Reliable 的存在,在這個時候更是如此。

在疫情期間肩負著聯繫消費者和外界的重責大任,PChome 24h購物從揀貨員、出貨員、物流士到客服、行銷等同仁,無不一心想讓貨品盡早送到消費者手中。然而,當台灣疫情進入第三級警戒時,許多過去未曾見過的情況突然襲來,在這個險峻的時刻,對 PChome 24h購物來說,品牌對社會的企業責任以及消費者對品牌的信任感,才是我們的使命。因此,在有限的資源與緊迫的時間下,我們在第一時間發布了無法 24 小時到貨的消息,也做出下面一連串的選擇:

讓消費者買得到的安心,商品不斷補貨並由自家倉庫出貨把關:

去年疫情剛爆發時,所引起的生活必需品搶購潮歷歷在目,因此我們堅持要讓消費者可以買得到貨、確保供貨無虞,因此訂單爆量增加,以前所未見的倍數成長。同時,為了維持一貫的品質信賴度及貨物安全,PChome 24h購物站上的商品有超過 9 成都是由自家倉庫揀貨,進行品管及消毒後再出貨,出貨量能也因此被壓縮。PChome 24h購物堅持讓消費者能根據自己的需求多樣化選購,在居家防疫生活中也能夠維持生活品質,就算單一訂單內有多樣商品,為了避免多次接觸以及讓消費者收貨便利與環保考量,我們盡量讓同一訂單的商品同一箱出貨。

PChome 24h購物倉庫進行嚴密消毒,確保商品出貨安全無虞。/Photo Credit:PChome 24h購物

同時保護員工與消費者,第一時間分流、全體員工保疫苗險、物流士接種疫苗:

PChome 是一間以人為本的公司,我們陪伴大家二十多個年頭,更視每一位員工為夥伴、視每一位消費者為家人般重要。因應第三級警戒,辦公室員工全部分流輪班。疫情期間,無論是熱區或是醫院周邊,我們仍保持配送,在疫情驟升的第一時間裡,倉儲配送便立即分艙分流,讓物流士根據所在地進行不跨區運送,降低接觸感染的風險,確保貨品與消費者的安全,出貨的動能因此受限。在 5 月時,我們也幫全體員工購買疫苗險,至今物流士們也已陸續施打疫苗,針對已接種疫苗的物流士,也提供辨識胸章佩戴在胸口上,方便員工及消費者確認身分,也更加安心。

不再打破承諾,進度透明化滾動式調整:

這段時間我們不斷滾動式調整配套措施,並研議針對物流狀態進行站上及 APP 系統優化,我們了解消費者連日等待以及對於 24h 的信任破滅所產生的焦急,不能夠讓消費者失望,因此 PChome 24h購物堅持系統優化測試以及出貨通知的準確率,也都需要達 95% 才能上線。消費者十分在意的出貨問題,我們針對塞車的訂單以 email 通知出貨天數,並安排客服專人專線處理,訂單爆量的過渡時期,更是電商唯一將網站 500 萬種商品均標記「預計出貨天數」,讓消費者下單前,可參考各商品頁面的出貨說明及預期出貨天數並依需求選購。

做出上面每一個選擇的同時,我們也深知不論選擇哪條路,都必須要付出某些代價,消費者對 PChome 的期待,讓我們持續努力推出各種功能優化及擴大服務:

結合 AI 大數據及自動化倉儲與物流,超過百萬種商品 24 小時出貨,新倉庫也將在明年啟用:

因應疫情間消費者即時的需求,我們也即時推出虛擬「PChome 便利店」,利用 AI 大數據篩選消費者真正需要的生活用品,也調撥有剩餘動能的倉庫且啟動自動化系統,並引進 AGV 無人搬運車,提升自動揀貨效率,使便利店專區商品預計一日內就可出貨,讓消費者能透過緊急採購入口,便利挑選、一站購足防疫期間所需,宅在家也能安心購物。

PChome 便利店,利用 AI 大數據篩選消費者真正需要的生活用品,搭配自動化倉庫,穩定一日內出貨。/Photo Credit:PChome 24h購物

PChome 24h購物長期與多家物流商合作,平時即依據出貨類型與時段彈性安排運能以滿足客戶需求。面對疫情的現階段,我們將持續滾動式調整倉儲、物流及客服的服務能量,並提供全台宅配不分區、不間斷的服務,包含醫院周邊也會持續定點配送,成為防疫生活的助力,目前已恢復超過百萬種商品 24 小時出貨。

接下來我們也將給予消費者更多服務,除了倉儲走向自動化,PChome 24h購物向中華郵政承租的 A7 新倉庫也將在明年啟用,作為跨境電商及物流中心,希望大幅提升倉儲運能,給予消費者更快更穩定的體驗,也協助台灣中小企業數位轉型,將 MIT 優質商品推廣至海外。

擴大消費者服務,協助產業數位轉型,生鮮、甜點專區上線:

在疫情期間,PChome 24h購物也看到消費者的需求,從各面向將服務擴大,如推出疫苗險專區,並提供貼心 Q&A 懶人包解決消費者的疑問。除此之外,也看見居家期間的自炊需求,推出 PChome 生鮮,新鮮蔬果雙北隔日送達,提供蔬菜、水果、肉品、海鮮等一站式購足服務;特別攜手新創品牌「鄰家鮮生」,推出多樣化的蔬果品項,同時集結大成、灣仔碼頭、麻膳堂等知名品牌,共同推廣優質冷凍食品,滿足各式家庭需求;也與法國世界麵包大賽冠軍及知名烘焙品牌 Funsiamo 武子靖合作推出甜點商品及居家烘焙 kit,讓消費者居家也能嘗試多元興趣,藉由做出美味的甜點,解決宅在家的憂鬱。

PChome 24h購物擴大服務推出生鮮專區,新鮮蔬果雙北隔日送達。/Photo Credit:PChome 24h購物

疫情的衝擊也讓線上線下的界線逐漸模糊,各行各業都需要找到新的生存方式,不少知名餐廳也都面臨轉型考驗,PChome 24h購物也與這些深受消費者喜愛的實體店合作,如教父牛排旗下新品 MUCHOYAKI,其著名的美國頂級肋眼牛排在線上就可買到,讓消費者宅在家也能安心享用美食,不僅促進產業轉型、品牌永續發展,也擴大服務滿足消費者的需求。

教父牛排旗下新品 MUCHOYAKI 的美國頂級肋眼牛排,現在在PChome 24h購物線上即可購得,在家就能享受名品美食。/Photo Credit:PChome 24h購物

選擇對環境也對自己好的商品,永續發展不能停,邀請你一起來做公益:

觀察到在疫情中,每個人都停下向外探索的腳步轉而更關注自身,消費者也開始選擇更好的商品與生活品質,我們也協同經濟部的社創發展計畫,推動有「ㄗㄜˊ」商行,協助社創商家數位轉型,精選出對環境、社會友善,品質也優良的商品,讓商家有責生產也讓消費者有擇消費,選擇自己想要的商品、生活及理想中的世界。有「ㄗㄜˊ」商行的收益也將捐贈營業額 17% 予家扶基金會,讓消費環境永續經營,也讓社會環境更美好。PChome 24h購物希望藉由電商優勢及經驗,協助生鮮、實體店家數位轉型,在面對如疫情等衝擊時能夠共榮共好,也提供消費者更全面的服務,同時也與政府、消費者一起努力,共同達到聯合國 SDGs 永續發展的目標。

經濟部與 PChome 24h購物聯手推動有「ㄗㄜˊ」商行計畫,幫助社創企業數位轉型,提倡永續發展,打造有選擇的未來。/Photo Credit:PChome 24h購物

最後感謝消費者,謝謝每一位你的堅持與信任,也謝謝勇敢的你自己,PChome 24h購物會持續陪伴大家,一起挺過疫情,攜手美好未來!

這段時間每一個人都辛苦了!鼓勵大家跟自己說聲:「謝謝一直那麼努力的自己」。學習與疫情共生成為這段時間的常態,為自己增添點好東西犒賞自己、迎接未來好好生活吧!PChome 24h購物於 7 月 24 日推出「愛的 24 力,謝謝勇敢的自己」主題方案,全站 84 折同時與 LINE 購物加碼回饋 5%,每月 24 日會員日也將推出會員獨享優惠,回饋給一直以來支持我們、以及一直那麼勇敢的每一位台灣人。

在疫情之前 PChome 24h購物堅持成為民眾 Everyday Reliable 的存在,疫情期間和疫情之後更是如此。PChome 24h購物會努力達成我們過去所有承諾,並持續提供更貼心的服務及給予社會更多正面的回饋以作為大家的依賴。這段時間,大家都辛苦了,謝謝大家的努力,每個人都值得被更好地對待。這一次,我們一起挺過!

本文章內容由「PChome 24h購物」提供,經關鍵評論網媒體集團廣編企劃編審。