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Découvrez comment l'IA embarquée et l'informatique en périphérie permettent une intelligence en temps réel, une latence réduite et une vision par ordinateur plus intelligente en périphérie.
L'intelligence artificielle (IA) fait de plus en plus partie intégrante de notre vie quotidienne. Des caméras intelligentes aux véhicules autonomes, les modèles d'IA sont désormais déployés sur des appareils pour traiter rapidement l'information et aider à prendre des décisions en temps réel.
Traditionnellement, bon nombre de ces modèles d'IA fonctionnent sur le cloud, ce qui signifie que les appareils envoient des données à de puissants serveurs distants où le modèle les traite et renvoie les résultats. Mais s'appuyer sur le cloud n'est pas toujours idéal, surtout lorsque chaque milliseconde compte. L'envoi et la réception de données peuvent entraîner des retards, créer des problèmes de confidentialité et nécessiter une connectivité constante.
C'est là qu'l'IA en périphérie et l'informatique en périphérie entrent en jeu. L'IA en périphérie se concentre sur l'exécution de modèles d'IA directement sur des appareils tels que des caméras ou des capteurs, ce qui permet de prendre des décisions instantanées et sur place. Pendant ce temps, l'informatique en périphérie vise à traiter les données près de l'endroit où elles sont générées, souvent sur des serveurs ou des passerelles locaux plutôt que de s'appuyer sur le cloud. Ce changement réduit la latence, améliore la confidentialité et permet à l'IA de fonctionner efficacement, même sans accès constant au cloud.
L'IA en périphérie est particulièrement utile dans les applications de vision par ordinateur, où de grandes quantités de données visuelles doivent être traitées instantanément. Les modèles de vision par ordinateur comme Ultralytics YOLO11 peuvent permettre des tâches telles que la détection d'objets et la segmentation d'instances directement à la périphérie, alimentant ainsi des appareils, des robots et des systèmes d'IA pour l'IoT industriel (Internet des objets) plus intelligents.
Dans ce guide, nous allons décortiquer ce que signifient réellement l'Edge AI et l'edge computing et explorer les principales différences entre les deux. Ensuite, nous verrons comment leur combinaison permet une IA en temps réel sans dépendre du cloud. Enfin, nous examinerons les applications pratiques, notamment en ce qui concerne la vision par ordinateur, et nous évaluerons les avantages et les inconvénients du déploiement de l'IA en périphérie.
IA en périphérie vs IA dans le cloud : quelle est la différence ?
L'IA en périphérie fait référence au déploiement de modèles d'intelligence artificielle directement sur des systèmes embarqués tels que des caméras, des capteurs, des smartphones ou du matériel intégré, plutôt que de s'appuyer sur des serveurs distants ou le cloud computing. Cette approche permet aux appareils de traiter les données localement et de prendre des décisions sur place.
Au lieu d'envoyer constamment des données vers et depuis le cloud, les modèles Edge AI peuvent gérer des tâches telles que la reconnaissance d'images, le traitement de la parole et la maintenance prédictive en temps réel. Cette capacité est rendue possible par les progrès des puces d'IA pour l'Edge Computing, qui permettent désormais à des modèles puissants de fonctionner efficacement sur des appareils compacts.
Fig 1. Comparaison du traitement cloud de l'IA avec l'Edge AI, montrant une latence réduite et une confidentialité améliorée en périphérie.
Dans le contexte de la vision par ordinateur, l'Edge AI peut aider les appareils tels que les caméras alimentées par l'IA à détecter des objets, à reconnaître des visages et à surveiller des environnements instantanément. Les modèles comme YOLO11 peuvent traiter les données rapidement et fournir des informations en temps réel, tout en fonctionnant directement sur les appareils périphériques.
En déplaçant les inférences de l'IA (le processus d'exécution d'un modèle d'IA entraîné pour générer des prédictions ou des informations) vers la périphérie, les systèmes peuvent minimiser la dépendance au cloud, améliorant ainsi l'IA axée sur la confidentialité sur les appareils périphériques et permettant des performances en temps réel pour les applications où la vitesse et la sécurité des données sont essentielles.
En quoi l'Edge Computing diffère-t-il de l'Edge AI ?
Bien qu'ils semblent similaires, l'Edge AI et l'edge computing ont des rôles distincts. L'edge computing est le concept le plus large qui implique le traitement des données à la source de génération ou à proximité de celle-ci, par exemple sur des serveurs edge (petits centres de calcul placés à proximité des appareils pour traiter les données), des passerelles ou des appareils.
L'informatique en périphérie se concentre sur la réduction de la quantité de données envoyées aux serveurs centralisés en traitant les tâches localement. Elle prend en charge tout, du filtrage et de l'analyse des données à l'exécution d'applications complexes en dehors des centres de données traditionnels.
L'IA en périphérie, quant à elle, fait spécifiquement référence aux modèles d'IA fonctionnant sur des appareils périphériques. En termes simples, l'IA en périphérie apporte l'intelligence à la périphérie. Ensemble, ces technologies offrent un calcul d'IA à faible latence pour les industries qui dépendent de la vitesse et de l'efficacité.
Par exemple, une caméra industrielle peut utiliser le traitement en périphérie pour diffuser de la vidéo, mais s'appuyer sur l'Edge AI pour analyser les images, détecter les anomalies et déclencher des alertes.
L'IA en périphérie et l'informatique en périphérie pour l'intelligence en temps réel
La combinaison de l'IA en périphérie et de l'informatique en périphérie est essentielle pour déployer l'IA en temps réel dans divers secteurs. Au lieu de dépendre de serveurs distants, les appareils peuvent analyser les données instantanément, prendre des décisions plus rapidement et fonctionner de manière fiable, même dans des environnements à faible connectivité.
Cette capacité change la donne pour des applications telles que les voitures autonomes, la robotique et les systèmes de surveillance, où chaque seconde compte. Avec l'IA en périphérie, les systèmes peuvent réagir immédiatement aux conditions changeantes, améliorant ainsi la sécurité, les performances et l'expérience utilisateur.
En ce qui concerne les tâches de vision par ordinateur, les modèles tels que YOLO11 peuvent détecter des objets, classer des images et suivre des mouvements en temps réel. En s'exécutant localement, ces modèles évitent les retards de communication avec le cloud et permettent de prendre des décisions précisément au moment voulu.
Fig. 2. L'Edge computing traite les données à proximité des appareils IoT, permettant ainsi l'analyse en temps réel.
De plus, l'IA en périphérie prend en charge l'IA axée sur la confidentialité. Les données sensibles telles que les flux vidéo ou les informations biométriques peuvent rester sur l'appareil, réduisant ainsi les risques d'exposition et favorisant la conformité aux réglementations en matière de confidentialité.
Il peut également permettre de créer des modèles d'IA écoénergétiques pour l'informatique en périphérie, car le traitement local réduit l'utilisation de la bande passante et la communication avec le cloud, ce qui diminue la consommation d'énergie, un élément essentiel pour les appareils IoT.
Ensemble, l'IA en périphérie et l'informatique en périphérie fournissent la base pour les appareils IoT alimentés par l'IA, capables d'un traitement de l'IA à faible latence qui répond aux exigences du monde réel.
Applications concrètes de l’IA en périphérie et de l’informatique en périphérie
L'IA en périphérie et l'informatique en périphérie peuvent aider de nombreux secteurs en permettant l'IA à la périphérie. Explorons quelques-uns des cas d'utilisation de la vision par ordinateur les plus marquants où ces technologies alimentent la prise de décision en temps réel :
Surveillance intelligente avec l'IA en périphérie : Les caméras alimentées par l'IA peuvent surveiller les environnements et détecter les activités suspectes. En analysant les images sur place, ces systèmes réduisent la dépendance au traitement en nuage et améliorent les temps de réponse.
IA en périphérie dans l’automobile et les voitures autonomes : Les véhicules peuvent utiliser l’IA en périphérie pour traiter instantanément les données provenant des caméras, des lidars et des capteurs. Cela permet de réaliser des tâches essentielles telles que la détection d’obstacles, le maintien de la trajectoire et la reconnaissance des piétons, le tout sans dépendre des serveurs cloud.
IA embarquée pour la robotique et l’automatisation industrielle : Les modèles d’IA embarqués qui sont intégrés dans du matériel spécialisé comme les robots ou les capteurs peuvent aider les robots à analyser les images, à détecter les défauts et à s’adapter aux changements dans la chaîne de production. L’exécution locale améliore la précision et permet des ajustements plus rapides dans des environnements dynamiques.
IA en périphérie dans la fabrication : Les usines intelligentes peuvent utiliser l’IA en périphérie pour inspecter les produits, surveiller l’équipement et améliorer le contrôle de la qualité. En traitant les données visuelles sur site, ces systèmes préviennent les défauts et réduisent les temps d’arrêt.
IA en périphérie dans les villes intelligentes et la gestion du trafic : De l’analyse du trafic en temps réel à la détection des piétons, l’IA en périphérie permet une planification urbaine pour les villes intelligentes et des rues plus sûres en gardant le traitement local.
Soins de santé et dispositifs médicaux : Les appareils d'imagerie portables peuvent utiliser l'IA en périphérie pour analyser instantanément les scans. Cette approche améliore la rapidité du diagnostic tout en assurant la sécurité des données de santé sensibles sur l'appareil.
Agriculture et surveillance environnementale : Les drones et les capteurs IoT alimentés par l’IA en périphérie peuvent évaluer la santé des cultures, surveiller les conditions environnementales et optimiser les ressources, le tout en temps réel.
Fig 3. Un drone équipé de YOLO11 peut détecter les véhicules et l'équipement sur site.
À travers ces exemples, les modèles de vision par ordinateur comme YOLO11 déployés sur des appareils périphériques peuvent fournir des informations d'IA en temps réel et permettre aux systèmes de prendre des décisions exactement au moment où ils sont nécessaires.
Avantages et inconvénients de l'IA en périphérie et de l'informatique en périphérie
Bien que l'IA en périphérie et l'informatique en périphérie offrent des avantages significatifs, il est important de considérer à la fois les forces et les limites du déploiement de l'IA en périphérie.
Du côté positif :
Prise de décision plus rapide : L'Edge AI peut minimiser la latence en traitant les données localement, ce qui permet des réponses instantanées dans les applications critiques telles que les véhicules autonomes et l'automatisation industrielle.
Confidentialité et sécurité des données améliorées : L'IA en périphérie peut réduire les risques d'exposition en conservant les données sur l'appareil, ce qui la rend idéale pour les applications nécessitant un traitement axé sur la confidentialité.
Exigences de bande passante inférieures : L'IA en périphérie peut minimiser les transferts de données vers le cloud, ce qui peut aider à réduire les coûts opérationnels et à améliorer l'efficacité.
Efficacité énergétique : L’exécution de modèles en local prend en charge les opérations d’IA écoénergétiques, en particulier pour les appareils Edge à faible consommation d’énergie dans les environnements IoT.
Cependant, certains défis subsistent :
Limitations matérielles : Les appareils Edge ont souvent une puissance de traitement et un stockage limités, ce qui peut restreindre la complexité des modèles d'IA qu'ils peuvent exécuter.
Défis de l'optimisation des modèles : Les modèles d'IA doivent être soigneusement optimisés pour équilibrer les performances et l'utilisation des ressources en périphérie.
Maintenance et mises à jour : La gestion des mises à jour sur des appareils périphériques distribués peut être difficile, en particulier dans les déploiements à grande échelle.
Coûts initiaux plus élevés : La mise en place d'une infrastructure de pointe et de matériel spécialisé peut nécessiter un investissement initial important, bien qu'elle puisse réduire les coûts du cloud au fil du temps.
Globalement, l'Edge AI et l'edge computing offrent des solutions puissantes pour les industries qui cherchent à activer des appareils basés sur l'IA qui fonctionnent plus rapidement, plus sûrement et avec une plus grande efficacité.
Principaux points à retenir
L'IA en périphérie et l'informatique en périphérie transforment la manière dont les industries abordent l'intelligence en temps réel. En traitant les données localement, ces technologies peuvent permettre une prise de décision plus rapide et plus intelligente, en particulier dans les applications de vision par ordinateur.
De l'IA pour l'IoT industriel à la surveillance intelligente avec l'IA en périphérie, la combinaison de l'informatique locale et de modèles intelligents comme YOLO11 peut alimenter des applications qui dépendent de la vitesse, de la confidentialité et de la fiabilité.
À mesure que l'IA en périphérie continue d'évoluer, les industries ont accès à une informatique d'IA à faible latence qui s'adapte facilement, améliore l'efficacité opérationnelle et jette les bases de l'avenir de l'IA en périphérie.