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機器人產業正在等待「Windows 時刻」:Edge AI 軟體平台如何把碎片化開發變成標準化部署?

在 Windows 出現以前,電腦多半是工程師與電腦科學家才能真正操作的專業工具,使用者必須學習命令列介面、複雜的硬體協定,甚至從頭開始編寫軟體。然而,在 Windows 誕生後,透過直觀的使用者介面、內建應用程式與隨插即用(plug-and-play)的硬體能力,把複雜的操作變得容易上手,成功讓個人電腦從工程工具,變成人人皆可使用的裝置。

位於美國西雅圖的 Edge AI 與機器人技術公司 Numurus,透過軟體平台、硬體整合與工程服務,協助企業加速機器人、智慧感測器與 AI 應用的開發流程,目標是把原本可能耗時數年的開發週期縮短到數個月。

Numurus 執行長 Jason Seawall 近日在《The Robot Report》撰文指出,類似的轉變正在機器人產業發生,Edge AI 正準備讓機器人從少數專家才能操作的系統,走向被廣泛使用的型態。一旦 Edge AI 的操作門檻降低,客群將從原本資金充裕的機器人新創、大型 OEM 與國防承包商,擴展到 STEM 教育計畫與跨領域研究人員,並讓團隊能將第一版產品的出貨時間從一年縮短至幾週。 

硬體已經到位,但「軟體複雜度」成為最大瓶頸

Jason Seawall 指出,來自 NVIDIA、AMD、Qualcomm 與 Hailo 等公司的 Edge AI 處理器,已讓機器人能在本地端執行 AI 模型、快速分析感測器資料,並做出毫秒級決策,且這些晶片已具備足夠的運算速度、較低成本與更高能源效率,得以運行真正的 AI 工作負載,使得硬體技術跨越實用的轉折點。然而,這類 Edge AI 系統的極高複雜度,仍將部署門檻侷限在經驗豐富的工程師手中。 

與個人電腦不同,機器人需要介接的是相機、雷射、GPS 與馬達,機器人也需要能連結即時感測器數據與 AI 模型的控制軟體,而不是一般的文書處理程式。這項對軟體層的迫切需求,在 BlackBerry QNX 發布的《Inside the Robot: Architecture Benchmark Report》報告中也獲得強烈佐證。這份針對全球 1,000 名開發者的調查報告顯示,高達 27% 的受訪者將「軟體架構與整合」列為最大的效能瓶頸,遠高於指向硬體的 16%。

報告指出,開發者目前普遍面臨四大核心挑戰:系統整合複雜、認證容易延遲、人機互動存在安全風險,以及難以確保系統行為的可預測性。此外,即便團隊有能力自建底層軟體,也必須承擔「從零打造」的巨大隱性成本,這包含長達 6 到 12 個月的開發期,以及遇到硬體變更就容易崩潰的客製化程式碼,更可惜的是,高階工程師往往被迫將大量時間浪費在維護底層驅動程式上。正因為缺乏好用的軟體基礎,對多數人來說,現在的 Edge AI 處理器就如同 1981 年的個人電腦一樣:「功能強大,卻難以親近」。

NEPI 試圖扮演機器人的「Windows 式」軟體層

要打破軟體架構的瓶頸,機器人產業就需要一套類似 Windows 的易用平台。為了解決這個痛點,Numurus 公司在 2020 年轉向開發名為 NEPI(Numurus Edge Platform Interface)的易用軟體平台。該平台以 Docker 容器的形式安裝執行,並透過提供隨插即用驅動程式(plug-and-play drivers)、內建自動化應用程式(built-in applications)以及直觀的瀏覽器介面(browser-based interfaces),大幅降低 Edge AI 部署的複雜度。

這樣的設計也呼應 Windows 當年讓 PC 普及的邏輯。在這個脈絡下,Edge AI 不只是協助機器人在本地端執行模型,更讓機器人開發從高度碎片化的工程整合,開始走向具備 AI 模型管理(AI model management)與隨插即用硬體的平台化部署流程。

從專家工程到標準化部署,Edge AI 才能真正擴大機器人可用性

展望未來,QNX 的調查顯示有高達 85% 的開發者預期,未來 3 到 5 年軟體在機器人中的角色將更加吃重,投資也將集中在 AI 驅動決策與網路安全等領域。

「PC 時代的勝利不是靠更快的硬體,而是靠軟體層讓非專家也能善用這些硬體,」Jason Seawall 提出的「Windows for robots」比喻,明確指向產業接下來的關鍵任務:機器人產業如今面臨的課題,是建立能無縫整合 Edge AI、感測器、應用程式與介面的軟體平台。當機器人開發能徹底轉向由軟體平台支撐的標準化部署時,Edge AI 才能真正擴大機器人的可用性,讓缺乏嵌入式軟體專家的團隊,也能輕鬆引進 AI 自動化技術。

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*本文開放合作夥伴轉載,資料來源:《The Robot Report》《Robotics & Automation News》,首圖來源:Numurus