想象在家有聰明的智慧視覺系統機器人陪伴互動一同玩拼字游戲?或是體驗僅靠掃描即可結帳,實現拿了就走的消費新趨勢?這些有趣的智慧生活科技新應用,都在工研院2018臺北國際計算機展智能系統主題館。此次工研院于6月5日開幕的COMPUTEX展中以迎向AI新生活為主題,展出12項創新技術,透過情境式互動體驗,展現智能系統整合的技術實力。
COMPUTEX 2018聚焦人工智能、5G、區塊鏈、物聯網等主題,工研院在經濟部技術處支持下,發表工研院在產業創新政策中之智慧機械、亞洲.硅谷、數位經濟及芯片設計與半導體之研發成果,展現臺灣在創新智能系統開發上的杰出能力。
工研院院長劉文雄表示,面對AIoT時代來臨,臺灣的AI優勢在于制造業的終端資料、各類型數據庫、半導體核心運算技術等,應運用優勢扮演垂直整合或生態系領導者的關鍵伙伴,透過智慧系統與服務,創造新型態科技服務模式。工研院將整合人工智能、大數據、及軟硬件技術,形成一個可以靈活利用的創新環境平臺,在這個開放式的創新服務平臺基礎上,開發各式智能系統協助產業轉型。此次工研院在COMPUTEX展示多項AI技術應用,如能思考分析的智慧視覺系統機器人、能自動譜曲的人工智能音樂合成技術、能自助結帳的計算機視覺自助結帳系統、能實時串流分析遠端畫面的長效無人機與空拍智慧分析技術,不僅為產業提供完整的智能系統解決方案,更展現以創新能量提升產業競爭力的決心。
工研院智能系統主題館在COMPUTEX 2018的亮點展示技術如下:
工研院產業經濟與趨勢研究中心預估,全球智能型機器人市場規模預計將在2021年成長至336億美元,其中因應人手短缺的背景,未來智慧家庭與醫療照護等需求將使服務型機器人銷售成長更加快速。工研院智慧視覺系統機器人即展現5+2產業創新中可應用在智慧機械之研發成果,整合應用深度感測、3D影像識別及人工智能結合手眼協調控制,具感測及自我學習的功能,可作為居家陪伴、照護及工業使用,是一款集智慧與陪伴于一身的機器人。此項技術使用工研院開發的智慧視覺技術,具視覺感測、自我學習、思考及判斷能力。例如當智慧視覺系統機器人與對手玩拼字游戲時,能立刻運用深度視覺傳感器偵測出方格及積木的位置,將3D 影像轉成3D 空間,將偵測的物品位置及相對關系快速計算出來,并透過手眼協調功能進行夾取;還能從字母組合中,判斷最高得分進行拼寫,贏得最多分數。
電競網紅Lilballz表示和工研院智慧視覺系統機器人試玩拼字游戲后感到十分驚艷,和在線對賽的不同是,機器人面對面與你實際接觸,移動跟決定的速度超乎預期地快速與精準,并具備強大的字庫,顯見工研院的人工智能具備相當實力,如果有機會也想帶智慧視覺系統機器人回家,好好再玩上幾回,甚至請他一同加入電競的行列。
工研院智慧視覺系統機器人,整合應用深度感測、3D影像識別及人工智能結合手眼協調控
工研院計算機視覺自助結帳系統則展現產業創新政策中數位經濟之推動成果,透過深度學習技術偵測商品的區域,結合商品形狀、顏色、文字等特征共同決策,辨識使用者購買品項、數量,并運用計算機視覺技術取代人工掃條形碼的方式進行結帳。顧客只要將商品置于計算機視覺結帳機臺上,機臺將可自動辨識購買的品項、數量與價錢,并顯示于熒幕上,全程只需5秒鐘。這套系統未來可直接在零售業銷售點終端系統上擴充,相較于國外高成本的硬設備投資,目前產業的接受度更高。這套系統除了以計算機視覺技術為核心外,也運用深度學習的模式訓練機器辨識商品,目前商品辨識精準度高達97%。團隊在研發的過程中需考量商品在不同光源下的辨識準確度,以及罐裝或盒裝飲品直立時無法正確辨識的問題,并以算法與提醒訊號來克服。
工研院計算機視覺自助結帳系統,透過深度學習技術偵測商品的區域,結合商品形狀、顏色、文字等特征共同決策,辨識使用者購買品項、數量,并運用計算機視覺技術取代人工掃條形碼的方式進行結帳。
人工智能音樂合成技術展現5+2產業創新中芯片設計與半導體之推動成果,為臺灣國內創新研發之自動音樂合成解決方案。結合深度類神經網絡學習算法,擷取音樂數據庫進行訓練,達成人工智能音樂自動合成的效果。參與者只要透過鍵盤輸入四小節的音樂,系統就可以在30秒內譜曲完成,在AI人工智能的協助下,就算是沒有樂理背景的使用者也能快速完成一首樂曲。此項技術未來可以整合于手機APP或是計算機套裝軟件上,應用在即時背景音樂之產生。在咖啡廳、餐廳或是演講場合可以使用此程序,產生出適合的背景音樂,讓人工智能產生出來的音樂豐富人們生活。
工研院人工智能音樂合成技術,參與者只要透過鍵盤輸入四小節的音樂,系統就可以在30秒內譜曲完成,在AI人工智能的協助下,就算是沒有樂理背景的使用者也能快速完成一首樂曲。
無人機產業市場快速成長,根據Research and markets預估,2018年全球無人機市場規模將達到207.1億美元,2025年將成長至523億美元,年復合成長率達14.15%。工研院此次展出長效無人機與空拍智慧分析技術、高負載高續航商用無人機。前者透過地面控制站同時管理多臺無人機,形成共同協作的機隊,讓無人機作業更有效率。還可以有線操控方式,讓無人機系統巡航飛行長達2小時左右。高負載高續航商用無人機最大載重達30公斤,且續航力達45分鐘,適合緊急物資運送與其他高載重產業需求。
工研院高負載高續航商用無人機,最大載重達30公斤,且續航力達45分鐘,適合緊急物資運送與其他高載重產業需求。
工研院長效無人機與空拍智慧分析技術,透過地面控制站同時管理多臺無人機,形成共同協作的機隊,讓無人機作業更有效率。還可以有線操控方式,讓無人機系統巡航飛行長達2小時左右。
micro-LED顯示器具有高亮度、高效率及反應時間快等特點,且其自發光顯示特性、無需背光源,使其顯示器兼具節能、機構簡易、體積小及輕薄等優勢,非常適用于如擴增實境顯示器、小間距顯示屏等需要高亮度、微型晶粒特性的獨特市場。
此次工研院展現政府5+2產業創新中芯片設計與半導體之研發成果,推出全球第一片micro-LED 陣列芯片于PCB基板之整合,并完成解晰度80 x 80 RGB全彩之被動驅動式超小間距顯示屏之開發。micro-LED 所占畫素面積比例小,再加上超高亮度之特性,更適合應用在戶外的場合。
工研院于COMPUTEX 展出 micro-LED顯示器, 具有高亮度、高效率及反應時間快等特點,且其自發光顯示特性、無需背光源,使其顯示器兼具節能、機構簡易、體積小及輕薄等優勢,非常適用于如擴增實境顯示器、小間距顯示屏等需要高亮度、微型晶粒特性的獨特市場。
以工研院開發的高功率密度整合式發電機、復合雙槳推進模塊,搭配輕量化航空用引擎所開發出的復合動力系統,打造出八軸多旋翼多功能無人機。具備高載重、續航力長優勢。在載重30公斤的情況下,續航力可達45分鐘,若載重僅20公斤,航行時間可長達1小時。此無人機的懸停與低空高負載作業功能,可提供各產業多元應用。例如電力供輸系統的中/高壓電塔輸配電系統巡檢與礙子清洗;在農業則可應用于山區地形跟隨的特殊植保與平地大面積植保應用;在防災救災議題方面,除了空拍巡檢、緊急救難物資遞送等,還可扮演救災臨時通訊中繼站。
長效無人機與空拍智慧分析技術使用獨特的多鏈路安全通訊、簡易酬載操控、智慧地面站軟件、智慧影像分析等技術,并搭配系留供電及自動卷線器,使模塊克服一般無人機僅能飛行30分鐘的問題,達到2小時以上的長時間飛行。未來此項技術將可應用于幾個不同的領域:如長時間、長距離的安防巡邏;針對橋梁、水庫、鐵軌以及人類不易到達的高樓層建筑物等,進行結構設施定期安檢與診斷;或是透過無人機地面控制站設定地域范圍,讓多部無人機同時進行高空航拍。
利用微機電及半導體封裝制程所做成的三維RFID UHF芯片,透過與天線的整合,形成微小的電子標簽,并內埋于纖維紡紗,因具有訊號接收效果,可作為成衣制造或物流管理或更多元的物聯網應用。
工研院創新研發的大尺寸軟性OLED照明,客制化的試量產技術,生產大面積高均勻度OLED照明,面積20cm x 10cm、重量只有16公克、厚度小于0.3mm,可彎曲、極輕薄的特性,提供柔和的照明光線。工研院FOLED Lighting未來可以廣泛應用于商業、居家、車用等各種生活場域。
OLED照明互動玩具,將OLED照明超低色溫且不傷眼的特性與幼齡兒童玩具結合,以OLED照明作為創意照明設計之重要元素,提供幼齡兒童創新互動體驗,目前已應用于親子館。
穿戴式嬰兒生理監控系統,可實時量測嬰兒呼吸及心率,并將量測的結果回傳至系統,家長及醫護人員可透過電子告示板或手機等行動裝置實時得知嬰幼兒目前的生理狀況,當生理信息出現狀況時,系統也將發出警報,提醒家長及醫護人員前往察看,未來將可運用于居家照護、醫院嬰兒室、月子中心、托嬰中心等。
VR 360環景視訊實時直播系統針對運動賽事、音樂會等大型活動現場,提供實時視訊轉播的創新技術,讓場內任何位置的觀眾,都能擺脫視角不佳、距離過遠等限制,透過虛擬實境的畫面直播,體驗有如坐在前排、具有沉浸式的臨場感,真正感受身歷其境的氣氛。
直播系統搭配即將商轉的5G通訊技術,將更具備高頻寬與低延遲的傳輸特性,從VR頭戴式顯示器所看到的畫面,幾乎可與現場的活動完全同步,不會有延遲落差的情形。而當中的關鍵,就在于將現場攝影機拍攝的畫面,進行視訊的縫合與優化,組成360度的4K全景畫面后,經過訊號的編碼壓縮與串流,再傳送至使用者端播放顯示,使每個階段都經過最佳化處理,達到少于0.4秒的低延遲性,同時也能讓使用者實時觀賞各種視角的臨場畫面。