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エッジコンピューティング時代の
カメラ+AIの実装方式【システム・ケイ】

※ 本メールは株式会社システム・ケイからの情報提供にご了承いただいているお客様にお送りしております。

人間が立ち入るには危険な場所や、アクセスが困難な場面などで目視監視が必要な時には、カメラを設置する事で人の目の代わりをさせる事ができます。映像を通じてリモートの作業員は状況を把握しますが、人間だけでの24時間365日の監視には限界があります。多くの現場では、監視性能を補完するために複数のセンサーや認識装置などを組み合わせていますが、性能を上げるための部品が増えるにつれメンテナンスの負荷も上がり、結果的に運用コストを圧迫する事態を招いています。現代の様にコストがシビアとなった状況でも性能の向上と同時にコストの削減も求められる点が、多くの企業の悩みポイントです。

カメラとAIの組み合わせは、上記課題を解決する上で有効な選択肢です。計算装置と記憶装置の高密度化と技術的進化により、末端(エッジ)で実行可能な処理の種類やスピード、精度、耐障害性などの稼働レベルが著しく向上しました。今ではカメラそのものにAIが組み込まれている製品も珍しい存在ではない時代です。

人間による運用の補完、もしくは代用を検討する際に、真の「AIカメラ」を実装するニーズが今後更に増加する事は明確です。ですが、いざ実装を検討する際には設置条件やコストなど、様々な観点で検討が必要になります。最近も多くの問い合わせをいただき、様々な観点をお伺いしておりますが、本日はその検討の中で出てきたポイントをメリデメ形式で以下にご紹介したいと思います。

カメラ+AIの実装方式 メリット デメリット
1.エッジAI
(カメラにAIモデルを構築可能な専用チップを搭載)
・ネットワーク、専用サーバ不要であり、その場だけで解決できる
・圧縮前の高画質映像にアクセスが可能である
・導入する場所を増やす場合に、ボトルネックなく、スケールアウトが可能
・設置に関する工事が不要または範囲が狭くなる
・カメラ単体のコストは高くなる
・AIモデルのアップデートが必要な場合、ネットワークを使用しない場合は個別のカメラ毎に対応が必要
・複雑なAI推論を行う場合には、搭載リソースの限界があるため、性能不足となる
2.ネットワークカメラ+専用チップ搭載のAIサーバを現地に設置 ・カメラ単体のコストを抑えられる
・専用サーバと映像管理システムを組み合わせる事で、カメラ・映像・AIモデルを一括管理可能
・リモートからのアクセス要件によるが、現地のみで完結させる構成を作ることも可能
・クラウド使用と比較するとトータルコストを抑えられる
・専用サーバにリモートからアクセスが必要な場合は、ネットワークが必要となる
・管理するカメラ台数が増える場合に、設置に関する工事範囲が増える場合がある
・専用サーバのスケールアップに限界が来た場合に、スケールアウトしにくい
3.ネットワークカメラ+クラウド
(専用AIサーバをリモートのオンプレ環境や、パブリッククラウドに用意)
・カメラ単体のコストを抑えられる
・設置に関する工事が不要または範囲が狭くなる
・専用サーバのスケールアップ・スケールアウト共に柔軟に環境を用意できる
・別アプリケーションとのAPI連携や、継続的なAIモデル開発・デプロイと繋げやすい
・現地のみで完結する構成は作成不可能
・他案と比較すると、ランニングコストが発生し高額となるケースがある

表 カメラ+AIの実装方式比較

AIの活用としてその実装を検討した時に、真っ先に高価な専用サーバや大型のクラウド契約が必要と考える方は多いものと推測しますが、前述の通り集約化・小型化が技術進化と共に進んでいくと、1・2で示した実装方式の適用範囲が増えていくものと思われます。人数カウントカメラや顔認証サーマルカメラは、機能は限定的ですが1番の類です。
弊社では2番に該当するAI専用サーバ(GPU・CPU・メモリ・ストレージ・ネットワーク機能搭載)も近日中にリリース予定ですので、次回以降の配信にて順次ご紹介させていただきます。

近年コンテナ技術やIoTセンサリング技術が進化したことで、前述の表に記載した以外の方式でAIを実装する手段は複数存在します。しかし、現地での高パフォーマンス&連続運用に耐え得るアーキテクチャーの定義、運用の設計などに置いて課題はまだ多く、今そこにある課題を解決する手段としては適用が難しい側面があります。その様な背景の中で、まずは今の課題を1や2の方式で挑戦する事で、第一段階を突破できる可能性があります。その適用によって得た示唆や時間を新たな技術の適用に向ける事で、将来的にはいわゆる真のエッジコンピューティングを実装していく、このマインドが多くの場面で必要であると考えられます。

システム・ケイでは、他にも以下にご紹介する様な適用事例を公開しております。この機会に是非チェックいただき、お客様や従業員へ向けた新たな体験の提供にお役立てください。


【AIサービス】
・ネットワークカメラとAIを組み合わせたAI画像認識構築サービス
・監視カメラにAI機能を追加できます。「AI画像認識構築サービス」 
・映像管理システム(SKVMS)でのAI認識連動システム
・現地にはネットワークカメラのみ。サーバー不要なクラウド型車両ナンバー認識システム。

【AI組み込み済み AIカメラ】
・人数カウントカメラによる混雑検知システム(VIVOTEK)
・AI顔認証搭載サーモグラフィ発熱測定ドームカメラ(HIKVISION)
・AIアクセラレータ搭載AXISネットワークカメラ「究極のエッジAI」

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その他、IPカメラ業界で多くの販売実績がある以下サイトを運営しております。

・IPカメラ総合サイト「システム・ケイ カメラサイト」 ※AXIS、VIVOTEKは正規一次代理店です。
https://systemk-camera.jp

・NVRサイト (Network Video Recorder : オンプレ大規模カメラシステムを超低価格で実現)
https://nvr.bz

・SKクラウドカメラ(カメラ費用0円、初回30日無料 月額2,750円から)
https://cloudcamera.jp/

・SKVMS 映像管理システム(ハイ・コストパフォーマンスと圧巻の機能網羅性)
https://sk-vms.systemk.co.jp/

・FaceBook
https://bit.ly/2nUCY03

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