エッジAIカメラ

次世代画像解析のビジネス活用

エッジAIとは 特徴 使用例 FAQ Avintonの強み

エッジAIとは | 特徴
使用例 | FAQ | Avintonの強み

AIカメラが人の目に代わり
効率と安全性向上を実現

AIカメラを利用することで、人の目に変わってAIが自動的に検知したいものを検知、監視、解析できるようになります。高度な画像解析と物体検出技術をビジネスに活かすことで、目視では実現できなった分析が可能になります。Avintonでは、お客様の画像から正確に得たい情報を検出するために、AIおよび統計分析を元にした複数の画像処理技術を保有し利用しています。

Avintonエッジ AI カメラは、汎用性がありカスタマイズが可能なソリューションです。IoT、機械学習、エッジコンピューティングは常時弊社で研究開発を重ねながら、最新技術を活用しています。画像データの活用はデジタル化を加速させ、生産性、安全管理機能を向上することに寄与します。

工場の効率化と安全性の向上

販売店でのマーケティングの改善

交通・公共交通機関の管理

公共空間と医療の場での安全性の確保

エッジAIとは何か？ AvintonジャパンのエッジAIカメラ (2.0)

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エッジAIとは？

クラウドAIの場合は、クラウド環境と現場間でデータ通信を行うため、安定したインターネット環境が不可欠です。また、現場での推論結果の受信にはタイムラグが生じます。千分の一秒単位での重要かつ繊細な運用には、エッジAIの活用をおすすめします。

製造現場、通信、自動運転、公共の場などにおいて安全性および効率性を求められ、いかなる遅延もあってはならないものです。AvintonのエッジAIカメラは、高度な画像解析と物体検知結果をリアルタイムで確認することができ、また、従来のAIソリューションに比べ、わずかなコストで導入いただけます。

なぜエッジAI？

当社のエッジAIカメラは、お客様のご要望やご予算に合わせカスタマイズも可能です。商品としては、学習済みのAIモデルを実装させた小型コンピューターとカメラから構成されています。エッジAIは、複雑な解析をその場で、高速かつ低コストで行います。低消費電力稼働、小サイズのため、大きなスペースを確保する必要もありません。

何故エッジAIなのか？ AvintonジャパンのエッジAIカメラ

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高速な処理速度

安全性が問われる場面では、千分の一秒単位での判断が求められます。クラウド上でのAI処理では、推論をクラウド上で実施、つまり現場とクラウド間との通信に時間を要すためタイムラグが生じます。一方で、エッジAIでは、データの収集と推論が同じコンピューター完結するため、クラウドを経由するAIと比較し、最大で10倍の速い速度を達成することができます。

フルカスタマイズ

ご要望やご予算に合わせ、任意のUSB/MIPIカメラをご用意します。1台のハードウェアに複数台カメラの取り付けも可能で、また、制御スイッチや外部センサーにも繋げることができ、カスタマイズ性に優れたソリューションと言え、導入される環境に適したハードウェアを選定することも可能です。

高い効率性

本機は低電力で動作するため、人目につかない場所にも設置することができ、また、15ワットから稼働可能で、バッテリーを予備電源とした太陽光発電による運用も可能です。学習済みAIモデルを実装させたナノコンピューターは、手のひらサイズのものもあるため、設置のために専用の作業スペースを確保する必要はなく、既存機器のコントロールボックス内に設置いただけます。(熱を貯めない箱に限る)

低コスト

初期費用としてはエッジAIのほうがわずかに高額となりますが、長期の保有コストは、クラウドベースのAI処理導入に比べ、最大で8分の１まで抑えられます。クラウドAIは、膨大な計算をクラウド上で実行するため、特に24時間365日稼働装置の場合、コストがかさみ易くなるためです。

利用可能な開発済みAIカメラ機能

AI導入は画一的なアプローチでは、期待する結果を得ることができません。Avintonのソリューションは、幅広い機能を備えており、業界を問わずお客様のご要望に合わせカスタマイズが可能です。また、カメラやMini PC等のハードウェア構成も、当社がお客様に要望にあわせて選定します。弊社内で動作検証されたハードウェアとAIソフトウェア、接続するIoTデバイスを提供しています。

製造現場の効率と安全性の向上から、マーケティング活動への活用まで、私たちはお客様個々の要件を確認し、適切なAIモデルを提供します。既に開発済みの機能概要については、以下をご覧ください。

物体検出

物体検出（分類とローカライズ）は、人、車両、機器など、事前に学習された対象物の種類と位置を瞬時に検出することが可能です。

異常検知

ひび割れや凹みといった表面状態を、AIに学習させることにより、特定の異常を検出することが可能です。異常品を検出することができるＡＩモデルが搭載されたエッジAIカメラを製造ラインに設置することによって、人の目による判定を補完することができます。

姿勢推定

人の姿勢の特徴検出により、AIモデルは高い精度で姿勢を推定することができます。疑わしい、もしくは危険な行動の察知は、犯罪発生の傾向を検知できる可能性があります。

転倒検知

滑りや転倒は、特に高齢者にとっては深刻な事故に繋がる恐れがあります。姿勢検知の機能を利用すると、医療機関、高齢者施設だけではなく、公共の場などにおいても見守りが可能になります。

侵入検知

従来の監視カメラは、映像を記録して後で監視するものでした。当社のエッジAIカメラは、人や不正アクセスを自動、かつリアルタイムに検知するように設計されており、セキュリティ強化に貢献します。

物体追跡

当社のエッジAIカメラは、動く物体や人の方向を追跡します。来店客を追跡することにより、商品陳列の最適化、および動線分析によるレイアウトの最適化など、マーケティング手法の改善にも活用が見込めます。

物体カウント

動で物体を数えることは、時間とコストがかかり、不正確な場合があります。エッジAIカメラが代わって、施設への訪問者、通過する車両、果物の収穫量など、特定の対象物を自動で数えます。

視線と表情推定

人の視線を見えるかすることで、その人が何に興味を持っているかがわかります。また、表情はその対象物に対してどんな感情をもっているのかもわかります。

手の検知

物体検知機能の一環として、手の検知が可能なAIを搭載したエッジAIカメラの活用により、製造現場における重機使用時の手の巻き込み事故を未然に防ぐことができます。

奥行き感知

業界最小の深度センサーの機能を持つエッジAIカメラを使用することで、体積測定、物体計測、3Dスキャンを実現、新しいロボットや物流への応用が期待されます。

スピード検出

深さを感知する機能を持つ機械学習により、複数の物体の位置を追跡したり、速度を検出することができます。動きに関する慎重な管理が求められている場面でも、安全に推論結果が得られます。

環境音認識

機械学習×環境音認識を組み合わせは、産業機械の故障検知や、鳥の識別などを含む”音の分類”から、騒音公害の分析など、さまざまな活用が期待されます。

エッジAIカメラの深さ感知機能について

当社のAIソリューションは、先進的な工場、通信業界、農業、公共スペースなど、お客様の個々のご要望に合わせカスタマイズされ、最先端のエッジAIデバイスをベースに開発を行うため、これまでにない効率と精度の推論結果をご提供します。

Avintonでは最先端のLiDARカメラをラインアップに加え、業界最小かつ高解像度の深度感知の機能を持つエッジAIカメラとしての運用を開始、革新的な活用方法が期待されています。LiDARカメラの1台あたりの重量はわずか100gながら、最大撮影距離は9mであり、柔軟かつ複雑な作業にも適するものです。

物流：物体の正確な体積測定

ロボット：物体の計測、異なる層の物体の識別

エッジコンピューティング × AI × 機械学習

エッジAIでは、その場での推論をするため、リアルタイムでビジネスに必要な情報が得られます。AIモデルが別の環境に隔離されるクラウドベースのAIソリューションとは異なります。

生産現場での作業者の安全確保や、マーケティングにおける顧客属性情報の取得など、さまざまな場面で活用いただけます。

	クラウドAI	エッジAI
カメラ <> クラウドの転送速度	速い	不要
クラウドコンピューティングコスト	高い	不要
拡張性	低い（高コスト）	高い
ランニングコスト	高い	低い
初期コスト（カメラ等）	低い	やや高い

ゲームチェンジャーとしてのエッジAI

AI×カメラの組み合わせにおいては、従来はクラウドコンピューティングを利用していました。現場で収集されたデータの膨大な計算は、クラウドベースのデータセンター内にあるディープラーニングモデルに継続的に送られます。データの推論は遠隔地で行われるためタイムラグが生じる他、ネットワークの接続性や安定性が課題でした。

エッジコンピューティングの最新技術により、ネットワークのエッジ（端）、すなわち、データを収集するデバイスまで近づけることを目的に、AIを光学機器自体に持たせています。エッジAIカメラの一部を構成するナノコンピューターに学習済みモデルを実装することによって、現場での推論を実現します。スピードとコストの双方において、クラウドAIを上回ります。

エッジAIカメラの使用例

課題 :
製造現場における「はさまれ・巻き込まれ」事故

全産業の中でも製造業は労働災害の発生率が高く、近年は増加傾向にあります。重機に体の一部が巻き込まれるようなケースは、労働者に深刻な影響を与えるため、企業にとっては安全性の確保は最重要課題と言えます。

安全柵による危険エリアの囲い込みは作業スペースを狭め、かえって危険が増す恐れがあります。また、作業員は足先から手の先まで保護服を着用のケースが多く、設備付近の作業員を体温センサーで検知することは困難でした。そこで、当社は画像認識技術の活用に着目しました。

対処策 :
エッジAIカメラによる作業員の検知

AvintonのエッジAIカメラは、顧客毎のご要望に合わせ完全にカスタマイズされます。現在、印刷、工業用品メーカー、電子機器の各分野の大手企業様において、AvintonのエッジAIカメラが導入されています。食品、飲料、日用品、医薬品などのパッケージの製造現場においても導入が進んでいます。

製造現場における安全確保には千分の一秒単位の管理が必要なため、工場内の「危険エリア」に入る作業者の手や体を検知するシステムをエッジAIカメラの技術をもとに開発しました。データ収集と推論を現場で行うため、タイムラグがほとんど発生しません。

FAQ

AvintonエッジAIカメラに関して、よくあるご質問をご紹介します。

なぜクラウドAIカメラと比較し、長期的にはエッジAIカメラの保有コストが安価になるのか？

クラウドで大量の通信（推論）を高頻度で実行しようとすると、利用期間ずっとクラウドサービスの利用が必要となり、データ通信料も増え、コストがかさんでしまう可能性があります。

概算の試算では、Edge AI の初回設定費用は、Cloud AI よりもわずかに高価でした。ただし、Edge AI の長期運用コストは大幅に低くなりました

これらの見積もりはサンプル計算に基づいていることに注意してください。特定のユースケースについては、お問い合わせください。

なぜエッジAIカメラがクラウドAIカメラよりもリアルタイム性に優れているのか？（高速度処理が実現可能）

クラウドベースのソリューションの処理速度（データ転送から推論結果取得までの時間）はネットワークの通信環境に依存します。この接続が安定していて高速であっても、データは最初に暗号化され、データ処理と推論が行われるクラウドに転送されます。その後、データをデバイスに戻して復号化されます。当然、このプロセスには時間がかかります。私たちのテストでは、490msかかりました。

代わりに、エッジ AI は、デバイス上でリアルタイムに推論し結果を出すことが可能です。私たちのテストでは、53ms しかかかりませんでした。
これらの見積もりは、弊社のデモ環境でのテスト結果です。特定のユースケースについては、お問い合わせください。

Avintonの強み

Avintonは、製造業から調剤薬局業まで、さまざまな業界、業務のDX関連のプロジェクトを手がけてきました。特にAIとマシンビジョン技術を組み合わせたソリューション開発を得意としており、「エッジAIカメラ」はまさにAvintonの知見とノウハウが詰まっています。

当社の開発は、お客様にお届けするソリューションの品質とサポート継続性を担保するために、外注ではなくすべて自社で完結しています。当社の開発チームは、ITのさまざまな分野に精通する、経験豊富で多様性に富む国際的なエンジニアで構成されています。すぐに御社の業務に活用いただけるよう、ご要望に沿ったソリューションをご提供します。