冠狀病毒大流行迅速使世界各國的醫(yī)療保健基礎(chǔ)設(shè)施不堪重負(fù)。例如，在美國，最初發(fā)布的有缺陷的檢測試劑盒加劇了這種情況，隨后導(dǎo)致無法準(zhǔn)確篩查潛在患者的疾病。

但是，也錯(cuò)失了在入境口岸預(yù)先篩查潛在冠狀病毒攜帶者的機(jī)會。與其對毫無戒心的承運(yùn)人調(diào)查他們最近的旅行情況，運(yùn)輸安全管理局等當(dāng)局本可以從使用能夠檢測與 COVID-19 相關(guān)的癥狀（例如發(fā)燒和異常呼吸模式）的人工智能計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)中受益匪淺。精確和實(shí)時(shí)。

工業(yè) GPU 計(jì)算機(jī)現(xiàn)在具有在邊緣執(zhí)行這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的性能和可擴(kuò)展性，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的非接觸式篩查，這將有助于減輕冠狀病毒和其他潛在致命傳染病的傳播。

臺灣：疾病預(yù)防和緩解案例研究

盡管臺灣靠近冠狀病毒爆發(fā)的中心，該國遏制疾病傳播的能力歸功于 SARS 流行后采取的措施，其中包括在機(jī)場使用溫度監(jiān)測來篩查旅客是否發(fā)燒。

當(dāng)然，在這些高密度環(huán)境中使用機(jī)場或醫(yī)務(wù)人員對每位乘客進(jìn)行物理測量即使不危險(xiǎn)也是不現(xiàn)實(shí)的。首先，它將為乘客和醫(yī)護(hù)人員之間的傳染病指數(shù)傳播提供一個(gè)平臺，特別是考慮到防護(hù)性外科口罩和手套的短缺。其次，這將導(dǎo)致最近導(dǎo)致美國機(jī)場等待時(shí)間長達(dá) 7 小時(shí)的瓶頸。

相反，臺灣的主要機(jī)場使用高分辨率熱像儀和深度學(xué)習(xí)。一旦攝像機(jī)捕捉到乘客的紅外圖像，成像數(shù)據(jù)就會被傳遞到Premio VCO-6020-1050TI或VCO-6022C-2PWR工業(yè) GPU 計(jì)算機(jī)等系統(tǒng)。捕獲的像素隨后由片上 Intel? 或 NVIDIA? 圖形引擎處理，而多核 CPU 執(zhí)行計(jì)算機(jī)視覺算法。在某些情況下，可以部署面部識別算法，從而在問題發(fā)生之前將其阻止。

如圖1所示，CPU-GPU 架構(gòu)減少了執(zhí)行時(shí)間和熱量產(chǎn)生，并允許 Premio VCO-6020-1050TI 和 VCO-6022C-2PWR 平臺分別僅消耗 50 W 和 75 W。VCO-6022C-2PWR 可支持高達(dá) RTX 2060 Super GPU 的圖形處理器，提供 2176 個(gè) Nvidia CUDA 內(nèi)核，足以進(jìn)行實(shí)時(shí)機(jī)器推理。

圖 1. 與單片計(jì)算架構(gòu)相比，異構(gòu) CPU-GPU 架構(gòu)減少了執(zhí)行時(shí)間、功耗和熱量產(chǎn)生，如此基于 OpenCL 的熱成像應(yīng)用程序中所描述的

這些系統(tǒng)的另一個(gè)關(guān)鍵考慮因素是快速內(nèi)存和存儲的可用性，它們允許不同的計(jì)算元素從圖像處理快速過渡到推理執(zhí)行，或者在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的各個(gè)層之間。在這里，高達(dá) 32 GB 的板載 DDR4 SO-DIMM 內(nèi)存以高達(dá) 2133 MHz 的速度運(yùn)行，與其他可用內(nèi)存選項(xiàng)相比，它消耗的功率更少，同時(shí)仍以足夠快的速度傳輸數(shù)據(jù)以供系統(tǒng)實(shí)時(shí)執(zhí)行。

根據(jù)軟件堆棧和實(shí)施，基于 VCO-6020-1050TI 和 VCO-6022C-2PWR 等平臺的基于 AI 的溫度監(jiān)測解決方案能夠每分鐘對多達(dá) 200 個(gè)對象執(zhí)行熱推斷，同時(shí)準(zhǔn)確檢測 99.1oF 的溫度或以上。

請記住，所有這些計(jì)算都是直接在邊緣執(zhí)行的，并且受益于堅(jiān)固的工業(yè) GPU 計(jì)算機(jī)。

最大化發(fā)燒檢測數(shù)據(jù)的價(jià)值

在溫度監(jiān)測系統(tǒng)捕獲、處理和分析乘客成像數(shù)據(jù)后，必須以可用、有意義的方式將調(diào)查結(jié)果呈現(xiàn)給官員。這是 VCO-6020-1050TI 和 VCO-6022C-2PWR 等系統(tǒng)的異構(gòu)多核架構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)勢，因?yàn)榭梢员Ａ?CPU 內(nèi)核來執(zhí)行系統(tǒng)管理、控制和通信任務(wù)。

例如，兩個(gè)平臺都能夠通過 DVI-I、DisplayPort 或 HDMI 端口同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)獨(dú)立顯示器（6022C 上三個(gè)，6020 上六個(gè)）。這使官員能夠監(jiān)控主要計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用程序的結(jié)果并采取必要的措施，例如隔離疑似發(fā)燒的旅行者。

然而，在不久的將來，這些系統(tǒng)可以用來部署更大規(guī)模的智能健康和旅行計(jì)劃。兩個(gè)平臺上的以太網(wǎng)、USB 和串行通信選項(xiàng)允許將來自掃描的數(shù)據(jù)與來自其他系統(tǒng)的信息集成，例如自動(dòng)護(hù)照控制 （APC） 機(jī)器。

在這種情況下，VCO-6020-1050TI 或 VCO-6022C-2PWR 可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)三到六個(gè) APC 或全局輸入系統(tǒng)，同時(shí)對來自熱像儀的成像數(shù)據(jù)運(yùn)行計(jì)算機(jī)視覺算法。然后，該系統(tǒng)可以將積極的發(fā)燒推斷與乘客旅行信息相關(guān)聯(lián)，以確定是否應(yīng)根據(jù)某人最近的目的地將其視為具有極高風(fēng)險(xiǎn)。

如果部署需要更多處理、存儲或網(wǎng)絡(luò)功能，該平臺提供 mini PCIe 插槽、兩個(gè) 2.5“ HDD 托架和 PCI/PCIe 擴(kuò)展（僅限 VCO-6022C-2PWR）。平臺支持 -25oC 至 +工作溫度范圍為 70oC；采用擠壓鋁材和重型金屬包裝；可通過正面 I/O 進(jìn)行壁掛式和 DIN 導(dǎo)軌安裝。

而且，如果溫度監(jiān)控部署也需要能夠驅(qū)動(dòng)攝像頭的解決方案，RCO-6020-1050TI 提供與其 VCO 系列同類產(chǎn)品相同的大部分功能，并且能夠驅(qū)動(dòng)多達(dá) 8 個(gè)支持 PoE 的設(shè)備。

盡管在機(jī)場和臺灣以及全球其他地方進(jìn)行的健康檢查取得了進(jìn)展，但也有改進(jìn)的余地。最近幾周，僅依賴熱成像數(shù)據(jù)的不太復(fù)雜的系統(tǒng)被批評為無法有效捕獲過境的冠狀病毒攜帶者，這就是為什么現(xiàn)在并將繼續(xù)更加強(qiáng)調(diào)將它們與邊緣人工智能相結(jié)合的原因。

同時(shí)，人工智能算法本身也在準(zhǔn)確性、效率甚至模態(tài)上不斷進(jìn)步。例如，中國研究人員和學(xué)者目前正在開發(fā)一種識別呼吸急促的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這是一種異常呼吸系統(tǒng)疾病，比單純的發(fā)燒更容易與 COVID-19 相關(guān)，目前準(zhǔn)確率超過 95%。

實(shí)時(shí)異常呼吸模式分類系統(tǒng)能夠在多個(gè)對象上實(shí)時(shí)執(zhí)行。經(jīng)過進(jìn)一步改進(jìn)，它可以提供另一種準(zhǔn)確、可擴(kuò)展的方式來測試大量受試者。

無論算法如何，社會都需要大量能夠在邊緣執(zhí)行實(shí)時(shí)推理的高性能、低功耗平臺。由于缺乏冠狀病毒檢測試劑盒，出現(xiàn)了像“開車”檢測這樣的潛在解決方案，這一點(diǎn)變得更加明顯。

如今，此類解決方案可以迅速證明投資回報(bào)的合理性，并且比其他解決方案更快地使社會恢復(fù)正常。

審核編輯：郭婷