機(jī)器視覺讓物聯(lián)網(wǎng)變得有活力了

如今，機(jī)器視覺迎來(lái)了自己的時(shí)代，世界各地的公司都在探索機(jī)器視覺帶來(lái)的好處。它影響了制造業(yè)、鉆探業(yè)和采礦業(yè)等等行業(yè)，在貨運(yùn)和供應(yīng)鏈管理、質(zhì)量保證、物料處理、安全以及各種其他流程中都能帶來(lái)諸多好處。機(jī)器視覺結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)，為消費(fèi)者和商業(yè)級(jí)硬件提供了前所未有的觀察和解釋環(huán)境的能力。在工業(yè)環(huán)境中，這些技術(shù)加上自動(dòng)化和更高速的網(wǎng)絡(luò)，帶來(lái)一場(chǎng)新的工業(yè)革命——工業(yè)。

機(jī)器視覺不久之后就將無(wú)處不在，為工業(yè)世界的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)增加一個(gè)關(guān)鍵的智能層。那么，企業(yè)是如何將其付諸實(shí)施的？

什么是機(jī)器視覺？

機(jī)器視覺是能夠讓機(jī)器更好地感知周圍環(huán)境的一系列技術(shù)，并基于這種意識(shí)帶來(lái)高階的圖像識(shí)別和決策能力。

為了利用機(jī)器視覺，工業(yè)設(shè)備會(huì)使用高保真相機(jī)捕捉環(huán)境或工件的數(shù)字圖像。這些圖像可以在自動(dòng)引導(dǎo)車（AGV）或機(jī)器人檢查站中拍攝。從那里，機(jī)器視覺使用極其復(fù)雜的模式識(shí)別算法來(lái)判斷自己的位置、身份或狀態(tài)。

正確的照明是機(jī)器視覺的關(guān)鍵因素。有幾種光源在機(jī)器視覺應(yīng)用中很常見，包括LED、石英鹵素、金屬鹵化物、氙氣和傳統(tǒng)熒光燈。如果條形碼或工件的一部分被遮蔽或者存在陰影時(shí)，讀數(shù)可能會(huì)傳遞錯(cuò)誤。

機(jī)器視覺結(jié)合了復(fù)雜的硬件和軟件，使機(jī)器能夠以新的、有益的方式觀察外界刺激并作出反應(yīng)。

機(jī)器視覺如何支持物聯(lián)網(wǎng)？

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）設(shè)備激增，是標(biāo)志著技術(shù)進(jìn)步的重要時(shí)刻。IIoT為企業(yè)提供了前所未有的運(yùn)營(yíng)可見性。網(wǎng)絡(luò)傳感器和基于云的企業(yè)和資源規(guī)劃中心提供了本地和遠(yuǎn)程，以及合作伙伴之間的雙向數(shù)據(jù)移動(dòng)。這種雙向流動(dòng)性可以是像機(jī)械活塞或軸承那樣小的東西，也可以像卡車車隊(duì)那樣大，通過合適的物聯(lián)網(wǎng)硬件和軟件可以產(chǎn)生有價(jià)值的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。機(jī)器視覺可以使現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)更加強(qiáng)大，能夠更好地提供價(jià)值和效率，如下所述：

01

使傳感器更加有用

機(jī)器視覺使整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器更加強(qiáng)大和有用。傳感器不提供原始數(shù)據(jù)，而是提供一種可用于決策或進(jìn)一步自動(dòng)化的解釋和抽象能力。

02

減少帶寬需求

機(jī)器視覺有助于降低大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的帶寬需求。與在源位置捕獲圖像和數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行分析相比，機(jī)器視覺通常在數(shù)據(jù)源進(jìn)行研究?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)生了數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，但由于機(jī)器視覺和邊緣計(jì)算技術(shù)，許多數(shù)據(jù)點(diǎn)可以直接生成可操作的洞見而不需要再把數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)地方。

03

支持物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化解決方案

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與機(jī)器視覺的互補(bǔ)性極強(qiáng)。機(jī)器人檢測(cè)站可以比人類雇員更快、更準(zhǔn)確地工作。當(dāng)檢測(cè)到缺陷和異常時(shí)，它們會(huì)立即將相關(guān)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給決策者。

04

提高機(jī)器人的安全性和實(shí)用性

利用機(jī)器視覺構(gòu)建的導(dǎo)航系統(tǒng)賦予機(jī)器人更大的自主性和尋路能力，并幫助它們更快、更安全地與人類一起工作。在倉(cāng)庫(kù)和其他高出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境中，機(jī)器視覺可以幫助機(jī)器人訂單揀選者提高響應(yīng)速度，并減少業(yè)務(wù)損失的缺陷。

05

使資產(chǎn)更加了解彼此

機(jī)器視覺將使無(wú)人機(jī)、材料處理設(shè)備、無(wú)人駕駛車輛和托盤卡車、生產(chǎn)線和檢查站能夠更好地與網(wǎng)絡(luò)的其他部分交換詳細(xì)和有價(jià)值的數(shù)據(jù)。在工廠環(huán)境中，這意味著機(jī)器和人員在更少的瓶頸、超限和其他干擾的情況下工作得更好。

如何應(yīng)用機(jī)器視覺？

機(jī)器視覺能夠改進(jìn)典型工業(yè)過程中涉及的每一個(gè)步驟點(diǎn)。比如說(shuō)，為了制造一個(gè)的汽車零件，人類和機(jī)器合作尋找原材料，評(píng)估它們的質(zhì)量，將它們運(yùn)送到工廠進(jìn)行加工，并在每個(gè)制造階段通過工廠運(yùn)送物品。最終，它可以成功通過QA程序，被送出工廠的大門。不管這個(gè)產(chǎn)品是靜止?fàn)顟B(tài)、運(yùn)輸狀態(tài)、還是沒有組裝好的狀態(tài)，機(jī)器視覺都提供了一種自動(dòng)化處理它的方法。?

很多公司都已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)工作流程中加入了機(jī)器視覺。有的應(yīng)用非常簡(jiǎn)單，比如在倉(cāng)庫(kù)地板上放一條線，以便無(wú)人駕駛車輛能夠安全地跟隨；也有一些更為復(fù)雜的機(jī)器視覺工具。最令人興奮的例子是那些曾經(jīng)被認(rèn)為根本不可能外包給機(jī)器人的任務(wù)。比如，從倉(cāng)庫(kù)箱中揀貨是一個(gè)有風(fēng)險(xiǎn)的過程，其中產(chǎn)品損壞、物品位置不清和SKU的微小變化是發(fā)生最多的錯(cuò)誤。目前已經(jīng)有近100%的自動(dòng)揀單機(jī)器人可用，它們可以安全導(dǎo)航，檢查箱子中的零件和產(chǎn)品，使用機(jī)械臂做出正確的選擇，并將揀選機(jī)運(yùn)送到暫存或包裝區(qū)域，減少了運(yùn)輸損壞的貨物或不正確的SKU的風(fēng)險(xiǎn)。

據(jù)預(yù)測(cè)，到2025年，合作機(jī)器人（cobot）將可能在所有機(jī)器人銷售中占據(jù)34%的份額。這在很大程度上是由于機(jī)器視覺的改進(jìn)，以及在現(xiàn)代工業(yè)中盡可能消除低效率、不準(zhǔn)確和浪費(fèi)的驅(qū)動(dòng)力。目前我國(guó)的機(jī)器視覺市場(chǎng)剛剛興起，數(shù)據(jù)顯示，2018年全球視覺市場(chǎng)總量70億美元左右；國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模億元，同比增長(zhǎng)，約占全球市場(chǎng)規(guī)模的13%。預(yù)計(jì)到今年為止我國(guó)機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模將突破250億。