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微步AIBOX-7702,基于英特尔人工智能边缘计算技术驱动新一代海洋物联网跨越发展

2024-01-05

以下文章来源于海天智能物联网实验室 ,作者CZH


浙江海洋大学海天智能物联网实验室与全球最大半导体芯片制造商英特尔公司、进行合作,全面助力海洋领域智能化,响应国家“十四五”规划,积极协同推进海洋生态保护、海洋经济发展和海洋权益维护,加快海洋强国建设。实验室成员基于英特尔边缘计算服务器实现海洋的水质预测,边缘计算作为一种快速发展的新型计算模式, 可以通过在靠近物或数据源头处就近提供服务,以此来有效解决高延迟、带宽不足的问题,有助于更好地提升我国海洋观监测能力。


英特尔边缘计算盒-AIBOX7702


随着当前大模型的爆发式增长,人工智能技术正在快速迁移到云端,在此过程中边缘也会发挥更加重要的作用来推动人工智能部署,因此,网络边缘侧的地位不断提高,同时也将带来更大的市场效益。


日益增长的算力需求对计算基础设施带来了新的机遇和挑战。英特尔作为业界的领头羊之一,秉承新基建理念,利用算力服务于传统能源行业,拥有全栈XPU(CPU,GPU,VPU,FPGA),提供多种平台架构,以更高的性能来适应这些多样化的工作负载。


英特尔边缘计算盒-微步AIBOX7702外观图


微步该款人工智能BOX 7702,是基于英特尔人工智能边缘计算技术自主研发的边缘计算盒,不但自带 3-7TOPS算力,还支持英特尔官方人工智能 OpenVINO™ 工具包,并且提供了 I3、I5、I7三种不同规格的CPU配置,满足客户不同的价格及功能需求,可快速部署模拟人类视觉应用程序和解决方案,给软件服务商设计带来无限可能!


在性能上,特别值得一提的是,微步该款人工智能BOX7702主板采用了8层行业高难度的 pcb堆栈设计,配上高品质的被动元件,再加上大幅度提升的电气稳定性,综合安全性和使用寿命都得到了保障。此外,该款设备还拥有高静电抗扰度、高抗震动能力、高抗冲击能力及高防尘能力,在多种严苛环境中都可以做到稳定防护。


在散热上,该款设备整机采用密闭无风扇设计,外壳采用铝合金挤压成形、结构紧凑,外壳兼作自主散热;同样的,该设备也完整的重构了整个散热模组,将铜管的长度延长了接近300%,铝片厚度增加了接近200%,单个散热模组重量高达1KG,为搭载的软件平台稳定运行提供了更高的散热效能、更稳固的运行支撑。


内部配置图


在海洋监测应用方面,可通过部署边缘计算设备,实现对水质、水量等数据的实时监测和预警。同时,边缘计算还可以对监测数据进行分析和预测,为水务管理提供更加精准的数据支持。实验室使用的边缘计算服务器配置如下,此设备可为海洋水质管理提供实时监测和预测。


海洋水质预测算法


准确预测水质参数对于有效控制水污染至关重要。然而,水质数据通常具有高度非线性和非平稳性,现有的模型在准确预测水质序列方面面临巨大挑战。本实验室开发了一种名为 CEEMDAN-QPSO-BiLSTM 新型混合预测方法,该方法融合了三种技术:带自适应噪声的完全集成经验模式分解(CEEMDAN)、量子行为粒子群优化(QPSO)和双向长短记忆神经网络(BiLSTM)。该混合模型的训练和测试均来自浙江东海的真实水质数据,包含溶解氧(DO)、pH值和化学需氧量(COD)参数,测试结果表明该模型可有效处理水质数据的复杂特性,具有极高的预测精度。


同时,通过 HDMI 显示器在英特尔边缘计算盒-微步AIBOX7702上的实验结果表明,CEEMDAN-QPSO-BiLSTM 优于基线模型,再次验证了该模型具有优良的误差性能和预测精度。



总结


海天智能物联网实验室基于英特尔边缘计算盒AIBOX-7702将物联网技术引入海洋环境,突破了传统模式的限制,助力了海洋物联网技术的发展。研究表明,基于边缘计算的海洋信息处理性能和数据计算效率对比传统技术具有突出优势。未来实验室的海洋物联网系统将会有更多应用落地,服务于智慧海洋应用,同时,海洋物联网系统也将进一步推动边缘计算的发展。


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