無人機上雲找出數據新價值,中光電智能機器人攜手微軟 Azure 探勘全球商機

中光電智能機器人(CIRC)總經理忻維忠(左)與台灣微軟營運暨行銷事業群首席營運長何虹。(攝影:TechOrange)

台灣是世界上高山密度最高的國家,更有颱風與地震侵擾,導致山崩、土石流意外頻傳,危及了人們的生命安全與財產。過去,雖然能透過人員巡檢及量測,針對滑坡災害進行預報,但培訓一個巡檢人員,平均需要 2-4 年的時間,而且人員每次在現場執行任務時,面對的都是未知的危險。

隨著科技的進步與技術成熟,不受地理限制並可擴大巡視範圍的無人機,已成為眾多行業應用上的最佳利器,並徹底改變許多傳統的作業方式。透過無人機巡檢結合 AI 人工智慧,不但可以提高工作效率,並且大幅降低傳統人力巡邏的成本與風險。

中光電智能機器人(CIRC)去年 8 月開始透過「全自主無人機」協助政府,投入災害管理及環境監控,目前在台 2 線及台 9 線(蘇花段)滑坡易致災路段,滑坡辨識率已達到 93.1 %。

台灣土石流、水庫港口等泥沙淤積等狀況頻繁,透過雲端數據分析,在事故發生前做出預測防範,或發生事故時立即串接不同資訊,促進決策效率。

相比傳統培訓人員辨識滑坡動輒需要 2 年起跳的訓練時間,加入了 AI、5G 傳輸技術與台灣研發製造的能量,CIRC 具備工業級水準、全自主飛行及智能化的無人機方案,僅花數月就達到超過 90% 的辨識率,不但在訓練時間上大幅縮短,就連辨識率也相當高。更重要的是,利用無人機巡檢,可以大幅降低人員巡檢的安全風險。

生意擴張速度快,CIRC 無人機系統上雲抓住新商機

除了災防領域,CIRC 無人機在物流運輸、安防、設備檢驗、軍警等領域皆已有落地應用。隨著生意範圍的擴張與客戶數目的成長,CIRC 逐漸感受到原有系統架構在新功能開發、部署速度、擴充性都已逐漸無法滿足業務拓展的速度。

CIRC 總經理忻維忠指出,「無人機客戶多為政府機關團體,因此過去無人機隊管理平台多為落地部署,也就是將系統直接部署至客戶的私有機房內,然而這麼做不但維護成本相當高,又有難以放大規模的問題。」

CIRC 在過去幾年間,積極將原本的管理平台轉型,由原先的落地部署,改往雲端部署,因此找上微軟(Microsoft),利用 Azure 雲端服務,解決過去資料儲存在地端時,難以彈性擴展資料量規模化的問題。

基於微服務架構建立的自有機隊管理系統「SkyWatch」

CIRC 開發人員解釋,CIRC 先將無人機所蒐集到的所有數據透過 Azure IoT Hub ,再將飛行資料放進 Azure Data Lake 中,成為歸檔備存的冷資料(cold data)儲存,飛行分析系統根據需求再將 Azure Data Lake 中的飛行日常熱資料(hot data),存放在 Azure Cosmos DB 中進行即時事件紀錄,例如飛行紀錄、航行時間,是否飛行異常、航點回報,或確認返航等;客戶可透過 SkyWatch 上飛行儀表板的即時資料顯示,查看無人機隊的所有資訊及即時畫面。

SkyWatch 基於微服務架構,與微軟的 Azure App Services 、Azure Functions 整合,較易於開發和維護,區域性修改容易部署,按需收縮實現細粒度彈性擴展,能即時處理飛行命令及動態,例如飛行高度與位置;也能夠透過 SMS 或 Email 做到即時事件的告警。

CIRC 客戶可以透過 SkyWatch Dashboard 飛行儀表板查看無人機隊的所有即時資訊及即時畫面。

雲端數據分析與 AI 預測「Insight 數據應用平台」,實踐數據新價值

而 CIRC 另一項服務「Insight 數據應用平台」則可與「Skywatch 機隊管理系統」即時整合,透過機器學習做到資料分析與預測,實現 2D 和 3D 的圖台建模、視覺化呈現和影像分析,根據需求向客戶定期產生報表,例如油汙辨識時,透過提前預警油汙汙染情況。而不再只是基於歷史批量資料做分析,來作為優化任務管理、系統狀態維護的依據;更可以主動預測未來,提前預警防範災害發生,實現數據新價值。

CIRC「Insight 數據應用平台」提供 2D/3D 影像建模視覺化圖台,客戶可在圖台上進行航拍影像歷程瀏覽及異常狀態分析結果檢視。
圖說:CIRC「Insight 數據應用平台」可以提供定期報表分析,在資料顯示前後期航拍影像差異分析及異常精確方位,提供客戶進行後續工作之精細數據。

這兩項強大產品,讓 CIRC 的智能無人機擁有靈活的大腦,搶攻上兆元的全球無人機市場。

CIRC 靠無人機萃取數據價值,Azure 撐住巨量數據

根據統計,2025 年無人機市場規模將達到 467 億美元(約新台幣 1.3 兆元),而現今無人機在執行任務時的需求,已逐漸由傳統的飛行及影像收集,轉移至需要進一步分析數據,以萃取出數據的價值,改善客戶營運效率。

「例如邊坡巡檢應用,從原本單純的拍攝影像需求,已調高為對影像做數位建模,並透過 AI 技術找到變異區域,進一步分析出變異的風險程度及面積,讓管理單位可以做出精準決策。」忻維忠說。

然而,要做到資料集成式的分析服務,現有的流程不但相當繁雜,對於客戶來說,管理成本也相當高。

以現有流程來說,業主要先進行任務指派,接著負責的航拍單位要先指派工程人員至現場,並「手飛無人機及航拍」,再由民間工程顧問公司以人工方式對影像進行判釋,找出問題/瑕疵位置後,還得再進行 3D 規模以及面積估算等,待書面資料整合完畢後,才能交由客戶擬定執行方向。

透過 CIRC 數據 AI 應用服務 Insight 以及微軟 Azure 平台,可自主飛行的無人機不但能自動飛行、定期取像,也能透過 AI 辨識與雲端數據分析做到即時的運算以及告警,更有決策輔助服務,提供客戶分析數據與直覺的可視化報表,對於客戶來說,不但大幅降低了管理成本,加速決策效率,整體流程也變得更加簡單。

CIRC 搭建在微軟 Azure 平台上的數據應用服務 Insight 可直接透過 AI 模型進行影像分析,直接找出問題與瑕疵,不必再由人工進行判釋。

忻維忠指出,與微軟合作後,CIRC 憑藉 Azure 雲端服務 99.9% 的 SLA 服務水準,得以提供客戶穩定的服務品質。此外,透過 Azure PaaS 平台的高擴充性,也讓 CIRC 在處理不斷成長的無人機數量所帶來的龐大數據時,不用擔心資料儲存與運算問題。

至 2020 下半年單日無人機 IoT 最高訊息量已成長 10 倍至 110 萬個訊息封包,「而 Azure IoT 服務所能提供的最大吞吐量為每天 3 億個,這確保我們的系統能從容面對接下來數年可能的爆發性成長。」

忻維忠非常開心能與微軟合作,藉由 Azure 的服務,CIRC 可輕易處理巨量數據的成長,與多樣性數據的整合,並讓數據產生新的價值以及新的商業模式。

靠 Azure 生態圈打天下,拿下日本電商智慧物流合作機會

透過微軟 Azure 強大的生態系,更容易找到新的商業機會,讓 CIRC 在物流運送上有了嶄新的突破,忻維忠透露,日前已與日本電商展開密切合作。

「無人機智慧物流不是只有把商品從 A 端帶到 B 端而已。這涵蓋了客戶下單系統、貨物管理系統、前端配送系統,以及到最後一哩的無人機運輸,都需要可以即時追蹤。」

由於無人機在整個物流運送過程中,資料傳輸量大,又需要能與客戶系統整合對接,透過微軟 Azure IoT Hub 中的 EventHub 作為一個中介平台,可以輕易地把雙方的系統整合在一起,順利完成訊息的溝通及整合,同時又能解決區域網路費用較高的問題。

台灣微軟首席營運長何虹博士表示:「微軟對於永續的承諾,是運用科技與客戶及夥伴生態系一起為地球長遠運作貢獻。在永續行動上,我們不但要求自己與供應鏈為環境負責、積極投資環保行動、號召員工更為各種環境議題發聲、我們也提供微軟新科技與平台讓客戶與夥伴一起貢獻地球。而中光電智能機器人運用無人機結合數據分析及預測,偵測台灣河川山坡等環境變異,即時提出警訊給相關單位,為台灣首屈一指的創新應用,我們也期待更多的合作夥伴,持續發展創新應用,一起加入用科技守護地球的行列!」

(本文提供合作夥伴轉載,首圖來源:TechOrange。)

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