YOLO Vision 2025にご期待ください!
2025年9月25日
10:00 — 18:00(英国夏時間)
ハイブリッドイベント
Yolo Vision 2024

Ultralytics YOLO11を活用したレガシーシステムの監視

Abirami Vina

5分で読めます

2025年3月26日

Ultralytics YOLO11が、AIを活用したコンピュータビジョンで企業のレガシーシステム監視をどのように支援し、効率を向上させ、アップグレードコストを削減できるかをご覧ください。

多くの企業、特に製造、産業オートメーション、航空宇宙、電気通信、エネルギー分野では、日々の業務をレガシーシステムに依存しています。しかし、これらの古いシステムの維持には、高いコストと技術的な課題が伴うことがよくあります。それにもかかわらず、企業がレガシーシステムを使い続ける主な理由は、それらがワークフローに深く組み込まれているためです。 

企業の約3分の2が、レガシーシステムの維持およびアップグレードに200万ドル以上を費やしています。これらの古いシステムは、自動化やリアルタイム分析が優先事項ではなかった時代に構築されました。企業は、手作業によるプロセスまたは時代遅れの監視ツールに依存していたため、非効率性と高い運用リスクにつながっていました。その結果、多くの企業は、大幅な中断なしに、より最新のソリューションに簡単に移行できず、これらの時代遅れのシステムから抜け出せなくなっています。

そこで、コンピュータが視覚データを理解して分析できるAIとコンピュータビジョンが、介入して支援できます。具体的には、Ultralytics YOLO11のようなコンピュータビジョンモデルを使用して、メーターやゲージなどのレガシーシステムを検出および監視できます。

この記事では、YOLO11をレガシーシステムの監視にどのように使用できるか、その利点、および企業が既存のワークフローに簡単に統合する方法について説明します。

__wf_reserved_inherit
図1. レガシーシステムの例。画像は著者による。

レガシーシステムの近代化に関連する課題

レガシーシステムは多くの業界にとって不可欠ですが、それらをデジタルシステムに転換するのは必ずしも簡単ではありません。これらのシステムを近代化することは、効率を高め、リスクを軽減するために重要です。レガシーシステムの更新時に企業が直面する技術的および環境的な課題を以下に示します。

  • デジタルインターフェースの欠如: 多くのレガシーシステムは、デジタルトランスフォーメーションが一般的になる前に設計されました。それらは、アナログ制御、ゲージ、および機械式インジケーターを使用して動作するため、最新の監視ソリューションとの直接統合が困難です。
  • 高いアップグレードコスト: レガシーインフラストラクチャの交換またはアップグレードは、コストがかかり、中断を伴う可能性があります。多くの企業は、初期コストが高く、ダウンタイムが懸念されるため、大規模な交換への投資をためらっています。
  • 一貫性のないシステム設計: 古い機械は、構造、材料、および機能が大きく異なります。この標準化の欠如により、さまざまなシステムにわたって均一なデジタルソリューションを適用することが困難になります。
  • リアルタイムデータキャプチャの課題: アナログディスプレイは、自動データ収集用に設計されていなかったため、ダイヤル、メーター、または機械式カウンターから正確なリアルタイムの測定値を抽出することが困難です。
__wf_reserved_inherit
図2. レガシーシステムの近代化に関連する課題。画像は著者による。

ビジョンAIがレガシーシステムの監視にどのように役立つか

多くのレガシーマシンは、デジタルシステムに接続できないアナログダイヤル、メーター、およびゲージを使用しています。ビジョンAIソリューションは、カメラを使用してこれらのデバイスを監視でき、画像をリアルタイムで処理して、測定値をデジタル記録に変換し、簡単な追跡とレポート作成を行うことができます。

これにコンピュータビジョンを使用する利点の1つは、運用上の問題をほぼ瞬時に特定できることです。緊急時には、値が安全な制限を超えると、自動アラートがオペレーターに通知します。

これに加えて、コンピュータビジョンはより経済的なオプションです。カメラを設置し、これらの画像を分析するためのAIシステムを実装することは、従来のアップグレードまたは手動監視方法と比較して費用対効果が高くなります。コストのかかるインフラストラクチャのアップグレードではなく、YOLO11のようなビジョンAIモデルは、既存の機器で動作できるため、近代化がより手頃な価格になります。

YOLO11によって実現されるレガシー監視システム

今日、AIは活況を呈しており、AIソリューションを実装する際に検討すべきさまざまなモデルと手法があります。そこで、YOLO11のようなモデルがなぜそれほど特別なのか疑問に思うかもしれません。

YOLO11は、オブジェクト検出、インスタンスセグメンテーション、オブジェクト追跡などのさまざまなコンピュータビジョンタスクをサポートしており、リアルタイム監視に最適です。その主な利点の1つは、エッジデバイス上で効率的に実行できることです。これは、強力なネットワーク接続やクラウドインフラストラクチャに依存せずに、ローカルでデータを処理できることを意味します。 

__wf_reserved_inherit
図3. オブジェクト検出にYOLO11を使用している例。

ネットワーク環境が脆弱または不安定な工場や産業環境では、エッジデバイスにYOLO11を導入することで、中断のないリアルタイム監視を継続的に行えます。これにより、コストのかかるクラウドベースのソリューションの必要性が減り、企業にとってより手頃で実用的な選択肢となります。

さらに、YOLO11は、精度と速度の両面で、その前身となるモデルよりも優れた性能を発揮することで知られています。YOLO11mは、YOLOv8mよりもパラメータ数が22%少ないにもかかわらず、COCOデータセットでより高い平均適合率(mAP)を達成しています。 

簡単に言うと、YOLO11は、より少ない処理能力でも、より正確かつ迅速にオブジェクトを検出できます。そのため、リソースの使用量を抑えながら、リアルタイムで問題の特定やシステムの監視をより効率的に行うことができ、特にレガシーシステムに役立ちます。

レガシー監視システムにおけるYOLO11の応用

次に、YOLO11がコンピュータビジョンを使用して測定値を追跡および分析することでプロセスを自動化し、既存の機器を修正する必要がない、実際のユースケースをいくつか見ていきましょう。

YOLO11を使用したアナログゲージ監視

さまざまな産業機械が、圧力、温度、液面を測定するためにアナログゲージを利用しています。手動での読み取りは時間がかかり、特に大規模なオペレーションでは、一貫性がなくなることがよくあります。YOLO11は、これらのプロセスを改善できます。 

YOLO11を使用したアナログゲージ監視の一般的な仕組みを詳しく見てみましょう。

  • 物体検出: YOLO11はまず、画像内のゲージを検出して位置を特定し、複雑な環境下でも正確に識別できるようにします。

  • インスタンスセグメンテーション: ゲージが識別されると、YOLO11はインスタンスセグメンテーションを使用して、針、目盛り、数値のマークなどの主要な要素を分離します。これにより、システムがゲージの関連部分のみに焦点を当て、バックグラウンドノイズや邪魔なものを排除することが重要になります。これらの主要領域を分離することで、次のステップがより正確かつ効率的になります。

  • 光学文字認識(OCR): 最後に、OCR技術を使用して、ゲージ上の数値をデジタルデータに変換し、企業が手動で読み取ることなく測定値を追跡できるようにします。

これは一般的な方法ですが、正確な手順は、ゲージの種類、環境条件、キャプチャされた画像の角度や品質などの要因によって異なる場合があります。これらの変数に基づいて正確な測定値を確保するために、調整が行われる場合があります。

__wf_reserved_inherit
図4. YOLO11を使用したアナログゲージ監視の仕組み。画像は著者による。

YOLO11は、公共料金メーターの監視を簡素化できます

多くの公共料金プロバイダーは、依然として機械式メーターに依存して、水、ガス、電気の消費量を追跡しています。場合によっては、測定値を収集するために手動での現地訪問が必要になり、時間とコストが増加します。 

YOLO11は、コンピュータビジョンを使用してメーターダイヤルの関連部分を検出して切り取ることで、監視プロセスを自動化します。これにより、ダイヤルの数値を分離し、OCRを使用して読み取ることができます。

コンピュータビジョンを使用して収集されたデータにより、公共料金プロバイダーは消費パターンをより効果的に分析できます。データ分析を監視プロセスに統合することで、過去の使用傾向を追跡し、異常を特定し、消費量の急上昇や急降下などの不規則性を検出できます。これは、漏れやメーターの故障などの問題を示している可能性があります。

YOLO11によるコントロールパネルの分析

産業用制御ユニット、電力網モニター、工場自動化パネルなどのレガシーシステムは、スイッチ、ボタン、インジケーターライトを備えたアナログコントロールパネルに依存して、機械の状態とエラーコードを表示します。通常、オペレーターはこれらのパネルを手動で検査しますが、これは時間がかかり、対応の遅れのリスクが高まります。

YOLO11は、コントロールパネルのコンポーネントを正確に識別して追跡することで、このプロセスを最適化できます。スイッチ、ラベル、インジケーターライトを検出し、それらの位置とステータスを判断できます。インジケーターライトが警告を示しているか、正常な動作を示しているかを識別できます。 

例えば、警告灯が点灯した場合、YOLO11はその変化を即座に検出し、オペレーターに警告を発することができ、迅速な対応と重大な問題の見逃しリスクを軽減できます。

__wf_reserved_inherit
図5. 表示灯付きのコントロールパネル

レガシーシステム近代化のメリットとデメリット

コンピュータビジョンは、既存のハードウェアを交換することなくレガシーシステムを監視する実用的な方法です。ただし、他のテクノロジーと同様に、利点と制限があります。効果的に適用する方法をより良く理解するために、両方を探ってみましょう。

Vision AIがレガシーシステムの監視にプラスの影響を与えるいくつかの方法を以下に示します。

  • 長期的なコスト削減:初期設定には投資が必要になる場合がありますが、監視タスクの自動化と人的ミスの削減により、長期的には大幅なコスト削減につながる可能性があります。
  • 一貫性と信頼性:品質と一貫性が変動する可能性のある人間の検査とは異なり、YOLO11は長期間にわたって一貫した信頼性の高いパフォーマンスを提供します。
  • 意思決定の強化:リアルタイムのデータと分析により意思決定が改善され、オペレーターは最新の情報に基づいて情報に基づいた選択を行うことができます。

一方、留意しておく必要のある考慮事項を以下に示します。

  • 画質への依存:コンピュータビジョンは、高品質の画像またはビデオフィードに大きく依存しています。画質が悪い、解像度が低い、または照明が悪いと、検出が不正確になったり、見逃されたりする可能性があります。

  • 環境要因に対する脆弱性:極端な温度、ほこり、振動、干渉などの過酷な環境は、コンピュータビジョンシステムのパフォーマンスを低下させる可能性があります。
  • 大量のデータボリュームを処理する際の複雑さ:システムが大量の視覚データを収集すると、適切なインフラストラクチャがないと、そのデータの管理、保存、分析が困難になる可能性があります。

主なポイント

既存のハードウェアを必ずしも交換しなくても、レガシーシステムを効率的に監視できます。多くの企業が旧式の機器を使用していますが、Vision AIは大幅な変更を加えることなくパフォーマンスを追跡する方法を提供します。

YOLO11は、物体検出やその他のコンピュータビジョンタスクを使用することで、これを実現します。システムを修正する必要なく、カメラでゲージ、メーター、コントロールパネルを読み取り、リアルタイムで監視できます。このモデルはエッジデバイス上でスムーズに動作するため、クラウド接続が限られている業界に最適です。これにより、企業は現場でデータを処理し、運用上の問題を迅速に対処できます。

成長を続けるコミュニティに参加しませんか?当社のGitHubリポジトリでAIについて学び、ライセンスオプションを確認して、Vision AIプロジェクトを始めましょう。ヘルスケアにおけるAI農業におけるコンピュータビジョンのようなイノベーションにご興味がありますか?ソリューションページで詳細をご覧ください!

AIの未来を
共に築きましょう!

未来の機械学習で、新たな一歩を踏み出しましょう。

無料ではじめる
クリップボードにコピーしました