J-Squared facilita l'apprendimento automatico senza il cloud

FALC è l'ultima linea di computer compatti dell'azienda. Includono elaborazione video e funzionalità di intelligenza artificiale generativa per prendere decisioni in ambienti edge. (Foto: J-Squared Technologies)

L'intelligenza artificiale si è fatta strada in molti mercati nell'ultimo decennio e ora l'IA generativa ha inaugurato una nuova era di innovazione. Utilizzando enormi quantità di dati e un complesso insieme di algoritmi, può simulare il modo in cui il cervello umano impara e prende decisioni. Sebbene vi sia molto rumore intorno ai casi d'uso dell'IA generativa, come la creazione di tesine per le scuole superiori e annunci immobiliari, l'IA può essere utilizzata anche per controllare macchinari utilizzati in agricoltura, edilizia, estrazione mineraria e altri settori.

Queste applicazioni possono aggiungere un ulteriore livello di complessità all'implementazione della tecnologia. Ad esempio, poiché un camion autonomo deve reagire istantaneamente a milioni di punti dati – come la geolocalizzazione nella fossa, le condizioni meteorologiche e le telecamere ad alta risoluzione che rilevano ostacoli o massi vaganti che cadono dal cassone – i requisiti di connettività sono tali che il cloud computing potrebbe non essere sufficientemente affidabile, ammesso che sia disponibile.

"Finora, le applicazioni di intelligenza artificiale basate su cloud che richiedono un'ampia capacità di elaborazione nei data center hanno dominato", ha affermato Jeff Gibson, CEO di J-Squared Technologies Inc. "La prossima fase dell'intelligenza artificiale è all'avanguardia, dove si possono realizzare vantaggi in termini di costi, privacy dei dati e connettività".

Il computer TRAX risale alla linea di prodotti originale di Octagon Systems, acquisita da J-Squared diversi anni fa. È stato ampliato in termini di prodotti e applicazioni. (Foto: J-Squared Technologies)

Sistemi ottagonali

Fondata nel 1990, J-Squared Technologies è un fornitore di computer, sistemi e servizi embedded per applicazioni mission-critical. Ha iniziato come rappresentante di produttori di semiconduttori, per poi dedicarsi alla produzione di computer compatti. Con sede a Kanata, Ontario, Canada, l'azienda ha ampliato le proprie capacità e la propria presenza sul mercato. Ora possiede ESL Labs, un laboratorio di test ambientali a Dartmouth, Nuova Scozia, Canada. Ha inoltre aggiunto una divisione di manutenzione, riparazione e revisione (MRO) con sedi a Mississauga, Ontario, e vicino ad Atlanta, Georgia, per supportare i propri computer e prodotti di terze parti.

Nel 2018, ha acquisito Octagon Systems, all'epoca fornitore in Colorado di computer embedded rugged utilizzati in applicazioni minerarie, ferroviarie e di trasporto. J-Squared ha mantenuto il marchio Octagon e ne ha aggiunto i prodotti al proprio catalogo. Da allora, ha ampliato la portata di Octagon e la sua linea di prodotti, includendo server rackmount, i relativi cabinet, display, soluzioni di networking e sistemi di intelligenza artificiale edge.

"In un tipico ambiente commerciale con una buona connettività Internet, molte soluzioni consentono di inviare tutti i dati al cloud per l'elaborazione", ha affermato Andrew Woollard, Presidente di J-Squared Technologies. "Ma nei settori in cui operiamo, non è possibile fare affidamento su quella connessione. Nel settore minerario e militare, ad esempio, l'elaborazione deve essere eseguita in loco.

"Se l'intelligenza artificiale sarà implementabile nei nostri mercati, richiederà l'elaborazione locale. Ci sono molte ragioni per questo: connettività, affidabilità, processo decisionale in tempo reale, costi – questo è un fattore importante – e privacy.

Riteniamo che oltre il 75% dei dati nei prossimi 10 anni verrà generato all'edge. È lì che verranno generati i video e gli altri dati, quindi ha senso elaborarli il più vicino possibile al punto di generazione.

Con l'obiettivo di fornire un sistema completo, J-Squared offre anche display touch da 8 e 15 pollici. (Foto: J-Squared Technologies)

Il catalogo prodotti si amplia

Nel 2022 l'azienda ha ampliato la sua offerta hardware Octagon con una famiglia di computer con fattore di forma ridotto denominati FALC, che includono elaborazione video e calcolo AI dedicato per prendere decisioni in loco.

Disponibili in tre modelli, i sistemi FALC sono dotati di funzionalità di accelerazione GPU/IA e sono progettati per applicazioni in cui la connettività ad altri dispositivi, sensori e apparecchiature è fondamentale. L'azienda offre opzioni di connettività cablata e wireless per garantire che ogni computer sia pronto per le funzionalità Internet of Things (IoT) e Vehicle-to-Everything (V2X). Sono dotati di protezione IP per resistere a polvere, sabbia e acqua. Poiché una maggiore funzionalità di elaborazione genera una maggiore potenza termica, i computer FALC utilizzano il raffreddamento a conduzione e convezione, incluse ventole esterne con protezione IP, se l'applicazione lo consente.

La famiglia di computer FALC è correlata a TRAX, una linea di computer compatti che risale all'originale Octagon Systems. Oggi, la linea J-Squared comprende 10 diversi computer con opzioni di connettività wireless, fornendo una piattaforma per la connettività di sensori, veicoli e apparecchiature. È inoltre predisposta per IoT e V2X.

"FALC è un computer TRAX, ma la differenza è che integra l'elaborazione video e l'intelligenza artificiale nell'edge", ha affermato Gibson. "Ci concentriamo sul raggiungimento di elevate prestazioni per watt nell'edge. Si ottengono le funzionalità TRAX insieme all'elaborazione AI, all'elaborazione video e alla fusione di sensori. Questo consente l'implementazione di applicazioni AI nell'edge."

Raggiungere un livello di prestazioni per watt più elevato non è un'impresa da poco. "Sebbene i miglioramenti hardware abbiano contribuito a ridurre il consumo energetico dei dispositivi, con la crescente complessità delle applicazioni e l'aumento delle elaborazioni in periferia, le esigenze software aumentano", ha affermato Woollard. "Prima di questa tendenza delle soluzioni di intelligenza artificiale, hardware e software stavano diventando più efficienti. Ora i dispositivi stanno tornando ad essere assetati di energia".

Un'applicazione tipica per un computer TRAX potrebbe essere un grande bulldozer utilizzato in una miniera a cielo aperto. "Quest'applicazione presenterà seri problemi di urti e vibrazioni, quindi dobbiamo costruire il computer in modo che resista a quell'ambiente. Su quel bulldozer potrebbero esserci 30 o 40 sensori e tutte queste informazioni vengono inviate al computer", ha affermato Gibson. "Le miniere si concentrano sulla gestione della manutenzione dei loro beni strumentali e da tempo desiderano individuare i problemi prima che si trasformino in qualcosa come un guasto al motore. Oggi, nell'esempio del bulldozer, ci saranno anche delle telecamere e sarà necessario fornire anche queste informazioni al computer per poter elaborare tutti quei dati. Ecco perché GPU e acceleratori di intelligenza artificiale dedicati devono ora essere progettati e integrati nel sistema hardware".

Ecco una vista esplosa del computer TRAX di J-Squared. (Illustrazione: J-Squared Technologies)

Acceleratore tecnologico dell'intelligenza artificiale

La tecnologia si evolve rapidamente e, con l'introduzione dell'intelligenza artificiale generativa, si prevede un'accelerazione del ritmo. La curva di apprendimento è notevole.

"Esistono sicuramente diversi livelli di maturità. Credo che tutti, ognuno dei nostri clienti, sappiano di dover iniziare a sfruttare l'intelligenza artificiale", ha affermato Woollard. "Alcuni sono già più avanti in quella direzione, mentre altri hanno già una soluzione in mente e stanno cercando di renderla produttiva. Altri stanno testando idee, in termini di proof-of-concept. Non possono permettersi di non farlo, davvero."

"Quando questi clienti si rivolgono a noi, sanno cosa vogliono ottenere dalla tecnologia", ha affermato Gibson. "Potrebbero non comprendere tutte le dinamiche della tecnologia, ma sicuramente capiranno cosa vogliono e capiranno che passare al cloud non funzionerà per ogni caso d'uso.

"Ci sono molte aziende che attualmente dispongono di software esistente e potrebbero voler iniziare a integrare un elemento basato su intelligenza artificiale o una telecamera, ma non hanno le capacità necessarie. Possiamo farlo noi per loro."

"Siamo molto aperti ai partner, il che è importante per i mercati in cui operiamo", ha affermato Woollard. "Non abbiamo bisogno che qualcuno venga da noi e si impegni a consegnarci 10.000 scatole per iniziare a lavorare, ma non fraintendetemi, ci piace molto. Non abbiamo davvero bisogno di quel tipo di impegno per collaborare con voi, personalizzare una scatola esistente o realizzare qualcosa di specifico."

Gli armadi EMI/EMC Stronghold di J-Squared soddisfano i test MIL-SPEC per l'impiego in ambito navale. (Foto: J-Squared Technologies)

Storicamente, J-Squared offriva una piattaforma informatica generica per una vasta gamma di settori. Ognuna poteva essere modificata con una diversa potenza di elaborazione o dispositivi di input/output per applicazioni specifiche, ma era essenzialmente un sistema universale.

"Stiamo iniziando a sviluppare soluzioni informatiche specifiche per determinate applicazioni finali", ha affermato Gibson. "Uno degli esempi migliori è la comunicazione navale sulle navi militari, dove abbiamo progettato un'intera famiglia di soluzioni. L'agricoltura è un altro esempio di applicazione in cui il design del box sarà orientato verso un'applicazione specifica".

Woollard ha affermato che la maggior parte dei clienti si rivolge a J-Squared per un prodotto specifico, ma scopre che l'azienda può fare molto di più. Ora supporta l'intero ciclo di vita del prodotto: progettazione, produzione, collaudo, riparazione e manutenzione.

"Abbiamo ampliato il nostro portafoglio prodotti oltre la linea TRAX, includendo altri prodotti per il settore minerario e altri mercati, e ora stiamo portando avanti un'attività di integrazione di sistemi basata su soluzioni", ha affermato Gibson. "Ad esempio, oggi siamo in grado di assemblare una soluzione hardware chiavi in mano che include un computer TRAX con display, antenna GPS e tutti i cavi necessari per alimentare un sistema di gestione della flotta. Un altro settore in cui stiamo iniziando a ottenere risultati concreti è quello del software, dove stiamo sviluppando soluzioni che utilizzano il nostro software e il nostro hardware. Ma al centro, al centro dell'universo per noi, c'è il computing rugged".

Questo articolo è stato originariamente pubblicato nel numero di gennaio-febbraio 2025 di Power Progress.