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香港中文大學陳長汶:連接視頻物聯網和機器人 5G為產業帶來新機遇_4

未知 2019-11-24 15:05

涩情五月隨著粵港澳大灣區上升為國家戰略,眾多利好疊加下的深圳擔起創新驅動發展的脊梁,正在掀起新一輪大發展的熱潮。深圳處于粵港澳大灣區中心,以智能制造為先導,發揮產業基礎和空間優勢,做大做強制造業,推動人工智能與實體經濟深度融合。經過十年發展,深圳機器人行業產值已過千億,從2009年深圳市機器人協會成立之時的萌芽,發展到現在部分核心零部件已經能與海外知名品牌抗衡。3C產業集成應用已成為全球最大市場。

2019年1月14日下午,由深圳市經濟貿易和信息化委員會、深圳市科技創新委員會指導,中國科學院深圳先進技術研究院、寶安區人民政府主辦,寶安區科技創新局、深圳市機器人協會承辦的“2019深圳機器人創新與發展論壇”在深圳寶安恒豐海悅國際酒店五樓宴會廳舉行。

涩情五月深圳市經信委領導胡曉清,廣東省工信廳領導莊樂從, 寶安區科技創新局局長于劍鋒,中科院深圳先進院領導樊建平,深圳機器人協會秘書長畢亞雷先生,香港城市大學協理副校長李文榮教授、中科院深圳先進技術研究院集成所所長李光林研究員、深圳市機器人與智能系統專家委員會秘書長北京大學教授鄒月嫻博士、華為公司企業業務全球副總裁李俊明、廣東利元享智能裝備股份有限公司研究院院長杜義賢博士,及其他企業和機構約700人出席了本次活動,共同探討大灣區機器人與智能裝備產業創新發展方向,以及機器人與智能系統的應用技術和行業發展策略,尋找創新契機和發展道路,共同推進機器人產業的發展。

此外,在活動現場,廣東省工業和信息化廳總經濟師莊樂從、深圳市經濟和信息化委員電子信息處處長任翔、中國科學院深圳先進技術研究院院長樊建平、中國科學院深圳先進技術研究院院長助理深圳市機器人協會秘書長畢亞雷共同就“廣東省智能制造公共技術支撐平臺”舉行了揭牌儀式。

在頒獎環節,弗徠威,朗馳欣創,優必選,優地科技等入選2018年度深圳機器人技術創新企業(服務機器人)。大族機器人,越疆科技,易視智瞳,等入選2018年度深圳機器人技術創新企業(工業機器人)。雷賽智能,固高科技,奧比中光,云天勵飛等入選2018年度深圳機器人十大關鍵零部件企業。,遠榮智能,利元亨,橙子自動化,等入選2018年度深圳機器人十大集成應用企業。

香港中文大學陳長汶教授發表“視頻物聯網——新一代智能化物聯網”主題演講,陳教授回顧了經典物聯網的定義與主要特性,分析了現代物聯網應用的六大新趨勢,指出新一代視頻物聯網的特征和技術挑戰,對未來連接機器人和視頻物聯網的核心-5G技術作了總結。

以下內容綜合陳教授演講內容整理。

香港中文大學陳長汶:連接視頻物聯網和機器人 5G為產業帶來新機遇

新一代物聯網的特征和技術挑戰

涩情五月“物聯網”一詞源于1999年Kevin Ashton的定義,是指通過各種信息傳感設備,實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息,與互聯網結合形成的一個巨大網絡。物聯網應用的新趨勢主要包括醫療健康應用,移動終端應用,定位系統應用,智能汽車應用,家庭安防應用,工業制造應用等。

傳統物聯網的感知,視覺傳感器非常少見。傳統的感知和聯網基礎設施基本上不能支持視頻傳感器,數據分析也僅限于稀疏和低占空比的傳感器數據,物聯網平臺還經常受限于能源和功耗的棘手問題。

新一代視頻物聯網多數由智能化的視覺傳感器組成。新型的傳感器具有相對完善的圖像,視頻獲取功能,圖像,視頻數據-般具有直觀的特性,適合于人機變互,機器識別難度高。新型的傳感器還可以安裝嵌入式視頻分析功能(便攜式視頻分析)。

涩情五月傳統的視覺傳感器通常為數單一應用設計,據存于本地。聯網之后的視覺傳感器數據,其應用價值持輕易翻信,視頻大數據的大規模聯網傳輸將是一個十分挑戰的任務,新一代視頻物聯網平臺需要在在線數據處理,智能化緩存和高效傳輸之同取得平衡。

新一代視頻物聯網要求全新的智能化聯網思路和設計。無處不在的無線接入系統如WiFi,5G移動通信,藍牙等聯網的云計算平臺為視頻大數據的云端處理提供方便。下一代網絡計算斷架構包括邊緣計算和霧計算,他們為視頻物聯網的聯網提供了可能性。高效無線接入系統無處不在,新一代的高性能5G移動通信系統正在全面建設,精心設計的5G應用場景專門適用于物聯網,尤其是視頻物聯網。

高通量視覺傳感器數據聯網傳輸是極大的挑戰。聯網傳輸視頻傳感器數據必須先進行有效壓縮,傳統壓縮算法似乎不適用于當今發展。視頻物聯網的集成必須具有圖像檢索和視頻檢索功能。視頻數據的直觀性導致嚴重的隱私問題,我們應思考如何平衡網絡安全和隱私保護

新一代視頻物聯網的智能化聯網數據處理新能力:圖像/視頻數據與相關非視覺數據的有機集成提供嶄新的多維度信息,從其他傳感器數據獲取的靜態/動態參考信息使圖像/視頻數據價值倍增。多源數據集成不僅可以得到“what is happening”還可以獲得“why is happening”和 “how to expect”。

視頻物聯網的主要特征

無處不在的物聯網感知。從傳統的標量感知到新型的多媒體感知,從傳統的簡單感知到嵌入式“感知加處理”。

涩情五月空時動態的物聯網聯網功能。從空間分布的傳統物聯網節點部署到空時動態的視頻物聯網寬帶聯網。

涩情五月視頻物聯網的全天候數據產生。高性能處理能力的需求需要覆蓋物聯網全鏈路,包括邊緣計算,霧計算和云計算。

破解支離破碎的信息孤島困境。促使視頻物聯網的數據在不同物聯網服務之間流暢共享以取得真正全局視野。

涩情五月視頻物聯網的若干技術挑戰

感知前端嵌入式視覺數據處理至關重要,并需要與前端存儲部件連網鏈接,和各級的能耗效率設計聯合優化。

可靠和自適應的視頻物聯網通訊鏈接能力才可以保證圖像/視頻數據在聯網的大環境下充分得到應用。

涩情五月視頻數據壓縮和視頻數據分析的集成平臺設計才能夠提供有效的基于視頻物聯網應用的有效搜索和檢索。

網絡安全和個人隱私的恰當平衡才能保障直觀敏感的視覺傳感器數據的共享和分布式處理。

建立主視頻物聯網的標準平臺是最后的關鍵,是破解信息孤島現象以達到全系統優化的必要條件。

5G:連接機器人和視頻物聯網的紐帶——三大5G應用場景

涩情五月新一代的應用,其流量模式尚未被完整理解和刻畫,一般適用于超大規模數量設備的聯網應用既有傳統的物聯網數據(低數率),又有新型的視頻物聯網數據(圖像/視頻);既有非延遲敏感數據(水電氣),又有高延遲敏感(健康監控)。從簡單的傳感器數據到高通量的多媒體數據,既需要低成本(大規模),又要求長壽命。

一,5G、視頻物聯網和服務機器人

新一代服務機器人通過視覺增強獲取更加及時的定位,強大的5G通訊能力和低延時聯網確保視覺大數據的感知和處理能力,視覺增強的服務機器人可能得到服務對象的情感和情緒。同樣的,視覺物聯網可以提供給服務機器人更直接的環境感知功能,新一代服務機器人通過視頻物聯網獲取全方位空時變化環境圖,5G的低延時可靠交互確保服務機器人與服務環境的瞬時交互與有效控制。

二,5G、視頻物聯網和工業機器人

涩情五月具有視覺能力的工業機器人通過5G網絡進行云端適配提供更高端的服務,5G的低延時聯網可以實時控制視覺增強的工業機器人的視頻傳感器和其他先進硬件,5G的可靠覆蓋能力可以使視覺增強的工業機器人在更大范圍內執行任務。通過5G和視覺物聯網,可讀計出與人類員工實時溝通的工業機器人,設計出工業機器人集群進行實時協作。

三,5G、視頻物聯網和移動機器人

自主移動機器人通常通過內置的傳感器、攝像頭和復雜軟件實施控制,5G和視頻物聯網使得內置傳感數據和外部環境數據得到有效集成,5G的低延時可靠交互能夠自動識別環境變化,實時規劃新路線和安全繞避所有動態障礙物和流動人員。無人機上的360度全景相機通過5G網絡將4K全景視頻傳輸到VR服務器,5G網絡和無人機相結合的快速聯網視頻分析以實現全方位無死角的安防。機載攝像頭視頻通過5G實時回傳現場高清視頻畫面,結合邊緣計算能力于AI技術,快速識別受困人員和周邊環境,有效開展搜尋營救工作。

涩情五月與5G網絡一起,視頻物聯網正在闊步向我們走來。日益增強的視覺傳感器數據分析和聯網能力,即高帶寬,低延時,大規模聯網,低功耗聯網,讓視頻物聯網更加成熟。當前物理基礎設施已經可以基本上滿足視頻物聯網的要求,新一代5G的mMTC應用場景可以滿足視頻物聯網的大規模聯網和云霧端計算與通信集成的位特需求。視頻物聯網將覆蓋從小規模個人應用到大規模工業應用的廣泛應用場景,例如個人健康監控,居家安全防護,智慧城市應用,工業4.0的制造業自動化。

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