边缘盒子 是什么?又能做什么?

作者 背剑学少年


       作为边缘计算的硬件支撑平台,边缘盒子的使用更加贴近用户,能够为用户提供极快及时的响应,为客户提供在边缘端解决问题的能力,已广泛应用在各行各业,为检测、分类、分割和特征提取等视觉算法提供算力平台。另外在数据源头对视频进行结构化,避免视频在公网传输,既满足了用户对视频数据脱敏的需求,又显著降低了监控端到云端的网络带宽。


01 边缘盒子是什么?

       在搞清楚边缘盒子到底是什么之前,首先要理解边缘计算这个概念。

       边缘计算,是指在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。

       直白点说,边缘计算就是靠近数据源头侧进行的计算,是相较于云这种中心计算的相对概念。如果说,支撑云计算的基础平台是云基础设施,主要就是各种配置的服务器,那么支撑边缘计算的基础设施硬件平台就称为边缘计算设备。

       边缘计算设备并不是一个横空出世的新产品,现广为人知的边缘计算设备就是各种嵌入式设备比如工控机。但传统工控机在面临AI算法的高算力需求时,其计算(推理)能力远不能满足,尤其是对实时性要求高的如追踪等算法需求。

Mobirise

NVIDIA JETSON AGX ORIN

       随着英伟达推出jetson设备开始,搭载各种AI算力芯片的边缘设备在近2~3年问世。因其外观形似盒子,具备算法推理能力,为区分一般传统工控机,行业内就多以边缘盒子,AIBox,算法盒子等名称代之。

02 边缘盒子能做什么?

       人工智能 = 算法+算力+数据,边缘盒子即为算法+算力的集合体,部署在用户侧,为用户提供及时响应,本地决策能力。

       随着算法的丰富和多样,边缘盒子已广泛应用于连锁门店,加油站、化工厂、工地、厂区、电力系统、电信机房、智能安防、智慧社区、校园、景区、园区等场景,快速实现对检测、分类、分割和特征提取等视觉算法的支持。

算法推动 边缘盒子广泛应用

算法推动 边缘盒子广泛应用

03 边缘盒子应用实例

      以下是 背剑学少年 使用边缘盒子为某连锁便利店(2万多家门店)改造视频分析系统的应用案例:

改造之前,其视频分析系统架构,粗略表示如下:

改造前

改造 前

已采用优化手段:

1)使用GPU硬解码;

2)控制抽帧逻辑比例:1/25,即每秒1帧;

3)离线分析,即分析过去24小时视频并于24小时候后给出分析结果。

已部署服务规模:

1)网络带宽:约50Gbps(按单路视频2Mbps带宽计算,其门店视频接入数尚不足全部的1/10);

2)分析服务器:57台(双路e5);

该架构方案,缺点明显:

- 昂贵(57台服务器+50Gbps带宽,视频接入不足全部1/10);

- 延迟极大,体验极差(24小时后才能给出分析结果)。



少年 作为AI架构师,向老板推荐引入边缘盒子,来解决以上两个突出问题,架构大致如下:

算法盒子 门店部署

改造 后

      即在每个门店部署边缘计算盒子对视频做初次分析,分析结果以结构化数据上传至云端,云端分析服务仅需为对结构化数据的做二次分析和加工。

      应用此架构后,视频仅在门店内网传输,显著降低公网流量。云端算法分析服务器无需对视频解码,仅做二次分析和加工,原本需要57台服务器,现如今仅需2台即可,其中1台还主要做灾备用,降本增效非常明显。

      以上,就是少年对边缘盒子的整体介绍,相信读者看完后应该会有个整体认识了。如果有任何不明白的,可以通过下面的联系方式联系我。

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