Edge-AI combineert de kracht van kunstmatige intelligentie met de voordelen van edge computing; het lokaal verwerken van gegevens, bijvoorbeeld in sensoren, camera's en IoT-devices. Sioux Technologies is een specialist in de ontwikkeling en toepassing van Edge AI en bewijst dat onder andere als deelnemer aan het innovatieproject Digitale infrastructuur voor Toekomstbestendige Mobiliteit (DITM). Joost Sannen: ‘Slimme mobiliteit en de zelfrijdende auto gaan de wereld veranderen. We zijn er nog lang niet, maar komen wel steeds sneller dichterbij.’
Het mobiliteitssysteem van morgen is connected, sterk geïntegreerd en vergaand autonoom. Binnen DITM werken 19 Nederlandse partners - bedrijven, kennisinstellingen en andere stakeholders - aan het waarmaken van die toekomst. Dit innovatieproject, gefinancierd vanuit het Nationaal Groeifonds, richt zich met name op het ontwerp en de realisatie van de systeemarchitectuur voor een digitale infrastructuur voor geautomatiseerd vervoer. Hierin worden alle belangrijke onderdelen meegenomen, zoals lokalisatie, verkeersdiensten, navigatie met behulp van digitale kaarten, laadinfrastructuur, verkeersmanagementsystemen en de infrastructuur voor zelfrijdende voertuigen
Zelfstandig manoeuvreren
Sioux draagt op twee fronten bij aan DITM; geeft advies op het gebied van cybersecurity en ontwikkelt de kaders voor de embedded architectuur voor het toepassen van multi-sensor fusie in Cooperative, connected and automated mobility (CCAM). Joost Sannen, Senior Software Architect bij Sioux: ‘Binnen dit project laten we zien hoe slimme mobiliteit kan werken, ook in een aantal concrete use cases ten aanzien van autonome functies. Zo kijken we naar het automatisch aanrijden van bussen bij haltes, stoppen, mensen laten uit stappen en weer wegrijden. Nog twee voorbeelden zijn het zelfstandig manoeuvreren van bussen op remises en verkeerslichtoptimalisatie - voertuigen en verkeersinfrastructuur die samenwerken bij het creëren van groene golven.’
Stroomversnelling
Moderne voertuigen lijken geenszins op die van vroeger. Waar hardware ooit bepalend was voor functionaliteit, prestaties en veiligheid, is dat in sterke mate overgenomen door digitale systemen. Die transformatie brengt nieuwe kansen. Fabrikanten kunnen bijvoorbeeld op afstand software updaten, functies aanpassen, de technische staat van het voortuig monitoren en diagnoses stellen bij problemen. Die ontwikkeling staat niet stil. De complexiteit van de software-architectuur van voertuigen neemt in rap tempo toe en raakt in een verdere stroomversnelling met de opkomst van autonoom rijden.
Lokaal draaien
Zelfstandig rijdende voertuigen nemen visualisatie, lokalisatie en navigatie over van de bestuurder. Dat vergt het toepassen van AI; slimme modellen die grote hoeveelheden data verwerken, interpreteren en besluiten nemen. Dat moet bovendien razendsnel gebeuren, onder andere vanuit het oogpunt van veiligheid. Hier komen de voordelen van Edge-AI om de hoek kijken. AI-modellen lokaal laten draaien in voertuigen en verkeersinfrastructuur - in plaats van in de cloud - betekent immers gegevens direct verwerken op de plek waar ze worden gegenereerd, bijvoorbeeld in sensoren, camera’s en IoT-devices. Het toepassen van Edge-AI is kortom key bij het realiseren van het mobiliteitssysteem van de toekomst, en dus onderdeel van het DITM-project.
Nauwkeurig model
CCAM is een digitaal raamwerk voor slimme zelfrijdende auto’s die met elkaar en verkeersinfrastructuur communiceren. Multi-sensor fusie is een cruciaal onderdeel. Hierbij worden gegevens van meerdere sensoren, bijvoorbeeld LIDAR, radar, camera’s en GPS, realtime gecombineerd om een nauwkeurig model van de omgeving van een voertuig te creëren. Binnen DITM is Sioux verantwoordelijk voor het onderzoeken van de hardware-architectuur voor het compute-platform. Dat rekent de modellen uit die de perceptiefunctie kunnen uitvoeren. Daarbij is zowel de dataverwerking in sensoren als de centrale dataverwerking in het zonale netwerk een belangrijk aandachtspunt.
Efficiëntie en betrouwbaarheid
Sannen: ‘Wij doen in feite een voorstel, bieden een soort outlook. Het eindproduct is een document. Daarin worden eisen aangaande deze ontwikkeling vastgelegd. Denk daarbij aan technische standaarden, soorten sensoren en hun toepassingen, welke combinaties nodig zijn, de rekenkracht die ze moeten hebben en hun beschikbaarheid, maar ook aan de voorwaarden waaraan het fysieke datanetwerk moet voldoen om efficiëntie, betrouwbaarheid en energieverbruik te optimaliseren. De volgende stap is prototype-implementatie van multi-sensor fusie ten behoeve van lokalisatie; de basis voor verdere industrialisatie.
Indrukwekkende prestaties
Welke uitdagingen gaat Sioux aan in het DITM-project? Sannen begint met de snelheid van technologische ontwikkelingen. Het gaat momenteel heel erg hard. Wat nu state-of-the-art is, kan over een half jaar alweer verouderd zijn. Daarnaast is, hoewel vele grote fabrikanten er zwaar in investeren, de zelfrijdende auto nog niet uitontwikkeld. Het is uitermate complexe technologie. ‘Zelfrijdende voertuigen moeten allereerst veilig zijn’, benadrukt Sannen. ‘Maar wat is dat dan exact? Er zijn fabrikanten die nu al een fantastische zelfrijdende auto maken met indrukwekkende prestaties, maar dat wil niet per se zeggen dat de veiligheid in alle gevallen gegarandeerd is.’
Iedereen blij
Hoe kijkt Sannen naar de toekomst van slimme mobiliteit? ‘We zijn er nog lang niet. Er moeten nog significante technologische hobbels worden overwonnen, sommigen zijn zorgelijk. Maar we komen steeds sneller dichtbij. Zo hebben we allemaal gehoord van de autopilot van Tesla en de proeven met autonome taxi’s. Mercedes is bijvoorbeeld al heel erg ver met zijn zelfrijdende auto. Dat slimme geautomatiseerde vervoersysteem van de toekomst gaat er dus komen en Edge-AI is de sleutel om van proof of concept tot een volwaardig volwassen systeem te komen. Als het eenmaal zover is, zal de impact groot zijn. Efficiëntere, veiligere en duurzamere mobiliteit; daar wordt iedereen daar blij van, ook wij bij Sioux. Wij werken met zijn allen aan relevante grensverleggende technologie die de wereld een stukje mooier en beter maakt, investeren daar tevens graag in, bijvoorbeeld via het DITM-project. En ook in dit geval gaan we daarbij geen uitdaging uit de weg.’
