「自動化」科技 未來大趨勢 物流業、物聯網IoT、自動車、圖像識別|STEM教室

2024-07-31 14:00

每個人一天只得24小時,但我們總是覺得有些人的一天好像特別長,所以他們看似完成了很多事情。當然,良好的時間管理能讓人更好地利用有限的時間,但是假如配合科技,我們或可把時間效益最大化。現今科技講求自動和快捷,目的就是想令我們的生活過得更便利和更有效率,就讓我們看看「自動化」如何應用在生活的不同層面吧!

物流自動化——提升貨物運輸效率

近年網上購物十分流行,要做到迅速及準確送貨,物流上的確需要「升級」來應付龐大貨物流量。面對勞動力供應的減少,要處理日漸增加的電子商務或購物,物流行業除了要增加倉庫等儲存空間,還要更靈活地存取貨物,而供應鏈自動化便可以紓緩這個問題。

運用機械 向高空發展

為應付龐大的物流量,倉庫不但要更加廣闊,還須向上發展,如以多層式貨架做到高密度儲存方式。然而,我們身高有限,要把貨物放到高處,就需要機械協助。現時大 部分的倉庫管理系統,除了設有基本的火警監測及滅火系統外,還有自動化的通道及輸送設備系統。通過配送中心設定,起重機和堆垛機等會自動在存儲通道上下左右移動,配合機械臂拿取或放置貨物,就能快速地把物品放到正確的地方,省卻人們走動的時間。

除了毋須人手協助的穿梭車,一些倉庫設計令貨架可移動,更有效地最大化可用空間,還能在卸貨或取貨時移動到機器容易到達的地方,從而令上落貨過程更有效率。

高密度儲存方式

貨架除了水平擴展,還可垂直發展,只要運用不同機械,配合中央管理,貨物就能自動地儲放到適當位置,而移動式或重型組合貨架亦有助存取貨物的效率。(BPS Global Group圖片)
貨架除了水平擴展,還可垂直發展,只要運用不同機械,配合中央管理,貨物就能自動地儲放到適當位置,而移動式或重型組合貨架亦有助存取貨物的效率。(BPS Global Group圖片)

揀貨系統節省人力

除了存放,分揀系統的優化亦有助物流管理,一個好的自動揀貨系統能夠減少人力需求,同時提高吞吐量。要取代人力,最常見就是以機械人擔任,而自主型移動機械人 能在收到定單後,準確處理每個重複程序,利用貨到人裝配技術,結合倉儲系統資料,機械人就能在每小時完成超過一千項揀貨作業。另外,電子標籤亦能幫助揀貨,配以標示燈及確認按鈕等,可提示揀貨人員前往指定位置;當然,運用物聯網亦有助提升工作效率。

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物聯網——聯繫所有物件

提及物聯網,你知道這其實是甚麼嗎?我們經常說互聯網,就是電腦網絡之間的大型系統,而物聯網就是連結所有物品的大型網絡。

物品資料數碼化 方便遙控

以家居用品為例,我們平日回家後,要自己手動手開啟家居電器,如電視機、冷氣機等等,但物聯網的應用是可以通過電子及機械設備,再配合數碼計算及溝通系統, 這樣我們就可以在回家前以手機遙控預先開動冷氣,回到家時就能馬上享受涼快的空間了。

原理是,每樣連接着的物件都有一個通用唯一辨識碼,把物品資料數碼化後,這樣就能做到物件之間數位資訊的相互交流;同樣的原理,可以運用在物流行業上,如果貨物和運輸工具之間能夠相互聯繫和溝通,就能進一步減少對人力資源的需求,理論上亦能提升貨物運輸的準確度。

物聯網概念圖

物聯網(英語:Internet of Things,簡稱IoT)是一種計算裝置、機械、數位機器相互關聯的系統,具備通用唯一辨識碼(UUID),並具有通過網路傳輸數據的能力,無需人與人、或是人與裝置的互動。(維基百科資料)
物聯網(英語:Internet of Things,簡稱IoT)是一種計算裝置、機械、數位機器相互關聯的系統,具備通用唯一辨識碼(UUID),並具有通過網路傳輸數據的能力,無需人與人、或是人與裝置的互動。(維基百科資料)
The Regents of the University of Michigan 圖片
The Regents of the University of Michigan 圖片
Trend Micro Incorporated 圖片
Trend Micro Incorporated 圖片
 The Engineering Projects.com 圖片
The Engineering Projects.com 圖片
Aberdeen Research 圖片
Aberdeen Research 圖片

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自動車——智慧與安全的平衡

要把物件操作自動化,除了物聯網,最受關注的科技莫過於自動車或無人駕駛技術。我們乘搭飛機或地鐵,其實大部分路程都是自動控制,只有一些如飛機起飛或地鐵到站時才須人手操作或監控。然而,這些自動駕駛技術很大程度取決於航路和鐵路基本上都有固定路綫,只要設計得宜,飛機或地鐵自動駕駛是安全的。

訓練電腦 辨認資料

至於自動車,因街道上同時有行人及其他車輛,所以要設計一輛能夠應付不同情況的自動車並不容易;首要問題是須辨認道路上哪裏有人、哪裏有其他汽車,又或是各式 各樣的障礙物,單純把攝像鏡頭安裝在車上,就只能接收到路面情況而不能再作分析。由於人腦設計相當複雜,要讓電腦像人們一樣眼看四方,即時辨認物件是十分困難。

不過隨着人工智能的發展,我們可以「訓練」電腦,將「看到」和「辨認到」的資料再作分析,接着再下達適當指令;例如相機「看到」紅燈後,通過人工智能「辨認到」這是一盞紅燈,然後電腦就會啟動剎車系統把車停下。

Tesla自動駕駛技術實地測試

圖右的方格就是電腦能夠辨認到的東西。(Tesla官網圖片)
圖右的方格就是電腦能夠辨認到的東西。(Tesla官網圖片)

全自動駕駛 技術未完美?

電動汽車龍頭之一Tesla近年研發了一種高級輔助駕駛系統——八個圍繞着車輛的鏡頭及十二個超聲波探測器作360度觀察,對距離的感知準確度十分高;利用資訊配合 Autopilot自動輔助駕駛技術,便能做到自動駕駛、變道及泊車等。然而,即使運用了高端技術,仍須要司機全程監控以應付突發情況,加上過往曾發生意外,雖然未必完全與自動駕駛有關,但亦令大眾對此技術有所保留。因此要真正做到全自動駕駛,以至一些相關的智慧城市設計,似乎還是有一些距離。

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人工智能——圖像識別應用廣泛

我們近年常說人工智能(AI),究竟它能做到甚麼呢?其中一項最常見的應用可能就是圖像辨識。

人手篩選 易有誤差

剛才提及的無人駕駛,就是要車輛「辨認到」一些如車、人、樹木等圖像。除了無人駕駛,其實很多範疇也須要應用圖像辨識,例如大規模生產貨品時,以往要篩走不及格的瑕疵品時,往往需要工人手動辨認,耗費大量人力資源,人們亦有可能在長時間工作下失去專注,看漏了次貨。日本食品加工廠Kewpie就引入了有「圖像識別」技術的機器,當它「看到」了有不符合標準的蔬菜時,能夠即時自動暫停生產綫,從而協助工作人員快速並準確地找到劣質貨品。 

機械人Kismet

人工智能從了協助自動化工序外,也嘗試模仿人類思考及情感,而Kismet就是一個能以表情展示社交能力的機械人。(維基百科圖片)
人工智能從了協助自動化工序外,也嘗試模仿人類思考及情感,而Kismet就是一個能以表情展示社交能力的機械人。(維基百科圖片)

醫學領域 辨識特徵

其實「圖像識別」技術亦對科研起了很大作用,例如科學家想分析醫學圖像,從圖像中辨認變異細胞,但有時肉眼亦未能輕易看得出變異的位置。假如利用人工智能技 術,預先把已經知道有變異或沒有變異的細胞圖片給電腦學習,電腦就能夠從圖片中抽取一些有用的數碼資訊和特徵,而當我們再給予電腦一張未知有沒有變異的圖片時,電腦就能自動從圖片中尋找有沒有該些特徵,從而做到識別。

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模擬思考 媲美人類?

當然,人工智能的應用不止於圖像識別,而是希望能夠模擬到人類的思考,在感知 (Perception)、認知(Cognition),甚至創造力(Creativity)方面,都呈現人腦般的 智慧,因此電腦視覺、機器學習等概念,以至天然災害預測、垃圾郵件辨識等自動化應用,都是人們正在不斷研究的課題。

凡事「自動化」……

現今人類生活能夠如此便捷,其中一大原因是「自動化」的結果。 通過機械以及電腦學習,它們能夠快速和準確地做到不少重複性的動作,減省勞動力及時間。自動化操作可以做到更多,例如人工智能做到辨識,甚至預測的工作,這對於我們的生活看似百利而無一害。當然,凡事都有兩面,自動化的背後或會淘汰某類型職業,而一些圖像識別技術亦有可能侵犯私隱。

因此,科技是否真的能夠惠及人類,很大程度還是在於我們怎樣運用這些自動化的科技。

文:劉心、星島中學學生報《S-FILE》編輯部;圖:星島圖片庫、網上圖片 

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物聯網

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