【創客玩AI】創客主要人工智慧開發平台盤點

作者:陸向陽

目前市面上已有許多創客用的人工智慧(以下簡稱AI)開發套件,推出套件的業者無非是為了推廣自己的AI軟體技術、硬體晶片或雲端服務,所以套件都盡可能平價以擴大銷售,盡可能接觸潛在的開發者。

國內外AI開發平台大集合

IBM推出TJBot套件,該套件以B型樹莓派電腦為基礎搭配麥克風、喇叭、燈號、馬達,主要是推廣IBM的AI軟體技術華生(Watson)以及華生的雲端服務。TJBot多數的應用與語音辨識有關,如語音轉文字、語意分析等。

圖1 IBM TJBot套件完成圖。(圖片來源:IBM


又如NVIDIA針對嵌入式AI應用推出Jetson系列開發板,2014年首次推出Jetson TK1,而後有Jetson TX1、Jetson TX2(2017),Jetson AGX Xavier(2018)、Jetson Nano(2019)、Jetson Xavier NX(2020)。

其中也衍生出平價型的TX2 4GB、耐用型的TX2i、平價型的Jetson AGX Xavier 8GB(2019)與Jetson Nano 2GB(2020)。NVIDIA搭配完整豐富的AI開發軟體套件,目標是希望增加銷售GPGPU的AI加速晶片及其板卡。

接著是Google的AIY套件,AIY其實是AI與DIY兩字組合而成,AIY分成語音套件(Voice Kit)與影像套件(Vision Kit),兩套件都是以無線Zero版樹莓派(Pi Zero W)為基礎加搭而成。Google推行AIY主要在推行自家AI軟體技術(TensorFlow系列)與雲端服務。

圖2 Google AIY Vision Kit完成圖。(圖片來源:Google)


Google AIY Voice Kit與IBM TJBot類似,都是語音應用為主,且沒有配備影像感測器(攝影機,IBM TJBot此方面為選配),但AIY沒有馬達。Vision Kit則有攝影機、鏡頭以及AI加速晶片,但並非Google自家晶片,而是Intel Movidius系列晶片。

圖3 Google AIY Voice Kit完成圖。(圖片來源:Google)


Google另有一系列套件是用來推行其自有AI加速晶片Edge TPU(同時也推TensorFlow Lite軟體),是與Coral公司合作,由其推出三種套件,分別是Dev Board開發板、USB Accelerator加速器以及Dev Board Mini迷你開發板。

圖4 Dev Board開發板(左)、USB Accelerator加速器(白色條狀)以及Dev Board Mini迷你開發板(右)。(圖片來源:Google


進一步的,Amazon也有推出DeepLens硬體開發套件,好推行其AI軟體SageMaker與AWS雲端AI服務,DeepLens具有完整外殼且硬體規格較高,使用Intel Atom處理器,且也能裝載Intel Movidius系列晶片,或Intel RealSense感測器,明顯偏影像應用。DeepLens有2017年、2019年版之分。

圖5 Amazon DeepLens。(圖片來源:Amazon)


類似的,2019年Microsoft也與Qualcomm合作推行AI硬體開發套件,名為Vision AI DevKit,明顯以影像應用為主,此套件一方面推廣Microsoft的Azure雲端技術與服務,如Azure IoT Edge、Azure Machine Learning等,同時也在推廣Qualcomm的晶片,包含QCS603主控晶片、WCN3980的Wi-Fi晶片等。

圖6 Microsoft與Qualcomm合作之Vision AI DevKit。(圖片來源:Qualcomm)


除上述外還有更多AI開發套件,例如我國威盛電子(VIA)也有推出Edge AI套件,主要是使用Qualcomm APQ8096SG處理器,套件包含SOM-9X20模組子卡與SOMDB2載板,同樣為影像應用訴求。

此外,創客領域知名的Adafruit也在2020年推出同樣以B型樹莓派為基礎的BrainCraft HAT套件、Voice Bonnet套件,前者訴求影像應用,後者為語音應用。

AI開發套件的教戰守則與特點

了解主要的AI套件後,不同的套件有不同的使用方式,以Google AIY Vision Kit為例,除了硬體組裝外,要把一張MicroSD記憶卡格式化,而後在記憶體內裝入映像檔,檔內已包含所有相關軟體,如作業系統、函式庫等,多數套件需要了解Linux指令操作及熟悉Python程式語言開發才行。

具體操作方式除了給樹莓派接上鍵盤、滑鼠直接當電腦操作外,也可以在手機上自Google Play下載、安裝名為「Google AIY Projects」的App,以手機的Wi-Fi無線通訊、SSH連線方式來連接Vision Kit,進而操作。

而在AIY Vision Kit中也已隨附了許多範例程式,如joy_detection_demo.py程式可以辨識人臉表情,若為笑則套件會亮黃色燈、皺眉頭則亮藍燈、表情誇張則會發聲等。或者有dish_classifier.py可以辨識餐盤中為何物,或辨識照片中是貓是狗等。

在實際產業應用案例上,以NVIDIA的Jetson系列有較多實績,如BRAIN公司的機器人使用Jetson TX2;REBOTNIX公司在智慧城市領域的交通告示影像辨識上使用Jetson TX2、Jetson Xavier NX;Notilo Plus公司將Jetson TX2用於水下無人機探索工作。另外Google的Edge TPU也用於英國Smart Parking公司的智慧停車應用上。

圖7 主要AI套件整理表。


(責任編輯:林亮潔)

陸向陽

Author: 陸向陽

從電子科系畢業後,即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色,並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。

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