Hệ thống giám sát hỗ trợ bởi AI cho các trạm xăng tự phục vụ ở Nhật Bản

Theo Cơ quan Tài nguyên và Năng lượng Nhật Bản, quốc gia này đã chứng kiến số lượng trạm xăng giảm đáng kể trong 20 năm qua, với hơn 40% phải đóng cửa. Xu hướng này đặt ra một thách thức đáng kể liên quan đến khả năng tiếp cận trạm xăng. Hơn nữa, việc bảo dưỡng và bảo trì cơ sở hạ tầng phân phối nhiên liệu hiện tại vừa tốn kém vừa tốn nhiều công sức, thường đòi hỏi nguồn nhân lực được đào tạo bài bản nhưng hiện đang thiếu hụt. Sự thiếu hụt nguồn nhân lực này cộng thêm với tỷ lệ sinh giảm, dân số già đi và tình trạng suy giảm dân số ở khu vực nông thôn của Nhật Bản, tất cả những điều này sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu quả của mạng lưới phân phối nhiên liệu. Trước những thách thức này, một thương hiệu trạm xăng hàng đầu của Nhật Bản đã chuyển sang sử dụng các cải tiến AI và IoT tiên tiến của Advantech để tìm ra giải pháp mang tính chuyển đổi nhằm tối ưu hóa mạng lưới phân phối nhiên liệu của mình.

Thách thức

Rời xa các trạm xăng đầy đủ dịch vụ truyền thống, thương hiệu này theo đuổi một cách tiếp cận mới – thiết lập các trạm xăng tự phục vụ, không cần nhân viên phục vụ với quy mô nhỏ được hỗ trợ bởi AI và thị giác máy tính. Do thiếu nhân viên phục vụ tại hiện trường, thương hiệu này yêu cầu một hệ thống giám sát mạnh mẽ, bền bỉ, có khả năng tự động phục hồi trong điều kiện ngoài trời khắc nghiệt và yêu cầu bảo trì hoặc thay thế ở mức tối thiểu. Hệ thống không chỉ cần thực hiện phân tích AI theo thời gian thực trên cả phương tiện và người lái, mà còn phải giao tiếp với bộ phân phối nhiên liệu để thực hiện các hành động tương ứng dựa trên kết quả phân tích. Do đó, các yêu cầu chính bao gồm việc có số lượng cổng I/O và cổng nối tiếp đáng kể để đảm bảo tích hợp liền mạch với các bộ phân phối nhiên liệu cũng như hiệu năng tính toán vượt trội để xử lý nhiều camera có độ phân giải cao. Để hỗ trợ hoạt động 24/7 của họ trong tương lai, việc đảm bảo các bộ phận thay thế và dịch vụ hậu mãi tại địa phương cũng là những cân nhắc quan trọng.

Giải pháp

Với danh tiếng lâu đời của Advantech trong lĩnh vực điện toán công nghiệp và hỗ trợ địa phương tại Nhật Bản, thương hiệu này đã chọn giải pháp máy tính AI biên nhỏ gọn và hiệu suất cao AIR-030 cho dự án của họ. Tuân thủ các tiêu chuẩn công nghiệp 61000-6-2 và 61000-6-4, AIR-030 được thiết kế có mục đích cho các ứng dụng trong môi trường công nghiệp. Nó hỗ trợ dải nguồn điện rộng từ 9 đến 36 VDC và dải nhiệt độ hoạt động rộng từ -10°C đến 60°C, đảm bảo mạng lưới phân phối nhiên liệu trải dài từ Bắc đến Nam Nhật Bản hoạt động ổn định.

Tận dụng mô-đun NVIDIA Jetson AGX Orin 64GB, AIR-030 cung cấp tới 275 nghìn tỷ tính toán mỗi giây (TOPS), hỗ trợ nhiều đường dẫn suy luận AI đồng thời và truyền dữ liệu tốc độ cao để phát hiện hành vi của phương tiện và người lái, cũng như kiểm soát bộ phân phối nhiên liệu. Ngoài ra, nó còn có kết nối Ethernet tốc độ cao 2,5GbE để hỗ trợ các kết nối camera có độ phân giải cao trong quá trình xử lý AI bằng hình ảnh. Giải pháp này bao gồm môi trường hệ điều hành Linux Ubuntu 20.04 và hỗ trợ NVIDIA JetPack™ SDK 5.0 trở lên, cũng như Edge AI SDK của Advantech. Điều này không chỉ đảm bảo khả năng suy luận AI, thị giác máy tính và xử lý hình ảnh vượt trội mà còn giảm thời gian thử nghiệm và triển khai.

Bằng cách sử dụng Edge AI SDK của Advantech, đối tác SI của thương hiệu đã giúp xác minh hiệu suất của AIR-030, bộ chứa AI, mô hình AI và thư viện trong quá trình lập kế hoạch dự án, giảm đáng kể thời gian dùng thử và sai sót. Hơn nữa, nguồn tài nguyên dồi dào từ Hệ sinh thái NVIDIA® Jetson giúp giảm đáng kể thời gian phát triển đồng thời tối ưu hóa các ứng dụng AI. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích hợp suôn sẻ công nghệ Edge AI tiên tiến vào phần mềm AI của họ với chi phí tối thiểu.

Kích thước nhỏ gọn của AIR-030 giúp chúng có thể dễ dàng lắp vào hầu hết mọi thiết kế trạm xăng và bộ tùy chọn giao diện phong phú, bao gồm PoE, LAN và USB, cho phép kết nối với nhiều loại máy ảnh khác nhau. Bằng cách tích hợp hệ thống giám sát và bộ phân phối nhiên liệu vào AIR-030 thông qua cổng COM, thương hiệu có thể thực hiện phân tích AI khi nạp nhiên liệu và cắm vòi bơm vào trụ, đồng thời giám sát các mối nguy hiểm tiềm ẩn, chẳng hạn như hút thuốc lá hoặc sử dụng vòi bơm nhiên liệu không đúng cách. Khi phát hiện sự kiện nguy hiểm, nguồn cung cấp nhiên liệu sẽ tự động bị treo và đèn LED cảnh báo được kết nối với AIR-030 cũng sáng lên để cảnh báo cho người lái xe.

Kết quả

Hệ thống giám sát trạm xăng không người trực này đã giải quyết hiệu quả thách thức về nguồn nhân lực cho thương hiệu trạm xăng Nhật Bản. Giải pháp này loại bỏ nhu cầu phân bổ thời gian và nguồn lực cho việc đào tạo nhân sự mới cho mỗi trạm mới. Với các trung tâm quản lý khu vực giám sát nhiều trạm, thương hiệu này không chỉ đơn giản hóa quy trình thiết lập các trạm tự phục vụ nhỏ không người trực mà còn tạo điều kiện thực hiện hiệu quả mục tiêu nhanh chóng mở rộng trạm xăng của họ.