智启边缘 英特尔软硬件一体化 赋能产业 AI 应用实践 白皮书

英特尔软硬件一体化赋能产业AI应用实践白皮书 前言 当前，人工智能(AI)正以前所未有的速度重塑着各行各业的发展格局。从智能制造到智慧零售，从智慧交通到智慧城市，AI技术的广泛应用正在推动产业数字化转型进入新的发展阶段。然而，随着数据量的爆发式增长和实时性要求的不断提升，传统的云端集中式AI计算模式面临着网络延迟、带宽限制、数据隐私等诸多挑战。边缘AI作为解决这些痛点的关键技术路径，正成为产业智能化升级的重要驱动力。 英特尔作为全球领先的计算技术创新者，始终致力于为边缘AI的产业化落地提供强有力的技术支撑。我们深刻理解，真正的边缘AI不仅需要强大的硬件算力支持，更需要完整的软件生态和端到端的解决方案。基于这一理念，英特尔构建了从硬件平台到软件工具链的全栈式边缘AI技术体系，为各行业的智能化转型提供了坚实的技术底座。 本白皮书汇集了英特尔在边缘AI领域的最新技术成果和丰富的产业实践经验，不仅详细介绍了英特尔®酷睿™ Ultra系列处理器、英特尔®锐炫™系列显卡等硬件平台的技术优势，还深入阐述了OpenVINO™工具套件、PyTorch XPU、EdgeAI Suites等软件解决方案的创新特性。更重要的是，白皮书通过智慧工厂、智慧社区、智慧交通等多个垂直领域的成功案例，展示了英特尔边缘AI技术在实际应用中的卓越表现和商业价值。 我们相信，边缘AI的未来在于开放合作与生态共建。英特尔将继续秉承开放创新的理念，与产业伙伴携手推动边缘AI技术的持续演进和规模化应用，共同开启智能边缘的新纪元，为数字经济的高质量发展贡献更大力量。 —王景佳英特尔中国区行业及解决方案销售部总经理 目录 01产业背景、趋势与挑战01 02英特尔解决方案 04 2.1硬件专区05 2.1.1英特尔®酷睿™ Ultra 200/200U系列处理器052.1.2英特尔锐炫™系列显卡06 2.2软件专区 07 2.2.1OpenVINO™工具套件：英特尔硬件AI推理性能优化方案072.2.2PyTorch XPU：无缝迁移的英特尔GPU深度学习解决方案082.2.3EC-RAG/RAG Pilot/XTune：生成式AI边缘化部署的完整工具链092.2.4Edge AI Suites：边缘AI应用开发与部署一体化平台102.2.5 Open Edge Platform：加速边缘AI方案开发的开放边缘平台11 2.3项目推广 12 2.3.1英特尔®工业电脑优选项目(PIPC)12 03成功案例 16 3.1智慧工业 3.1.1英特尔：基于RAG的智能诊断系统183.1.2利珀科技：固晶自动光学检测系统20 3.1.3诺达佳：新一代视觉控制器213.1.4诺达佳、圆木智能：DeepSeek工业一体机223.1.5英特尔：缺陷样本生成解决方案243.1.6华泰软件：MES问数系统263.1.7富临精工、智元机器人和安努智能：具身智能解决方案28 3.2智慧城市 30 3.2.1中科创达：全息路口融合感知方案303.2.2中维世纪：高空抛物智能治理方案323.2.3震有智联：智慧工地AI超融合解决方案343.2.4特斯联：3D数字人解决方案373.2.5华铭：“轨道通”智慧服务数字人39 04总结与展望 41 产业背景、趋势与挑战 产业背景、趋势与挑战 大模型（Large Model，也称基座模型，即Foundation Model），是指具有大量参数和复杂结构的机器学习模型，能够处理海量数据、完成各种复杂的任务，如自然语言处理、计算机视觉、语音识别等。大模型通常包括大语言模型(LLM)、视觉大模型(CV)、多模态大模型等各种类型。大模型通过训练海量数据来学习复杂的模式和特征，具有更强大的泛化能力，可以对未见过的数据做出准确的预测，能够处理更加复杂的任务和数据。 随着人工智能(AI)技术的迅猛发展，全球各行业正在经历一场深刻的变革。在国家政策层面，科技部等六部门发布《关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见》，推动人工智能发展的决策部署，统筹推进人工智能场景创新，全面提升人工智能发展质量和水平，以更好支撑高质量发展。人工智能场景创新对于促进人工智能更高水平应用和支撑高质量发展具有重要意义。同时，边缘AI正成为企业创新的关键驱动力。根据Gartner预测，到2025年底，50%的企业管理数据将在传统数据中心或云之外的地方（例如，零售店、制造工厂和医疗机构）进行处理1。到2026年，至少有一半的边缘计算部署将涉及到机器学习领域。在多重因素的推动下，边缘AI为智慧城市、工业智能制造等领域带来了新的市场机遇。 在智慧城市的建设中，AI技术的应用已经渗透多个领域，包括智慧社区、智慧园区、智慧交通等。一些典型场景已经在城市生活中应用开来，例如： 交通违法事件的智能排查与定位系统 社区老人摔倒预警系统 火灾隐患智能判断系统 系统通过摄像头和传感器实时检测老人的活动状态，及时发出警报来防止意外发生，或在意外发生第一时间发送警报以确保老人快速得到救治。 通过实时监控道路状况，系统可自动识别违规行为并进行精准定位，提高城市交通管理效率。 利用AI算法分析建筑物内的环境数据，提前识别潜在的火灾风险以保障居民安全。 而伴随着AI技术在这些边缘产业的快速扩张与发展，近年来，“AI CITY”的发展模式逐渐兴起，通过“大模型+知识库”改造信息化系统，利用大模型的能力训练城市大模型，打造具备自感知、自适应等能力的城市智能体也逐步深化。一系列政策举措为智慧城市建设指明方向、保驾护航。2024年5月，国家数据局联合国家发改委、财政部、自然资源部印发《关于深化智慧城市发展推进城市全域数字化转型的指导意见》，明确利用人工智能贯穿城市规划设计、建设、管理等各个环节，驱动城市智能化进阶，有效提升城市精细精准治理能力和公共服务效能。 在工业智能制造领域，人工智能和大模型的应用正在推动行业的数字化转型和智能化发展。AI将成为未来影响工业企业发展的重要因素，IDC预测中国工业企业AI支出将大幅增加。预计到2028年，中国工业企业AI支出将达到900亿人民币，CAGR为37.7%2。通过利用先进的算法和强大的计算能力，AI和大模型能够优化生产流程、提高产品质量、降低成本，并增强供应链管理。 •预测性维护：通过分析设备传感器数据，预测潜在的故障和维护需求，从而减少设备停机时间和维护成本，提高生产线的可靠性和效率。 •质量控制与缺陷检测：深度学习模型能够处理复杂的图像数据，提供高精度的检测结果。大模型具有更强的泛化性。生成式AI通过少量样本，生成更多缺陷样本，混合数据训练提升训练精度。质量检测方案能够提高产品质量，减少返工和废品损失，增强客户满意度。 •生产流程优化：分析生产数据，优化生产流程和资源配置。大模型可以模拟不同的生产场景，帮助企业制定最佳生产策略，提高生产效率，降低生产成本，增强市场竞争力。 •产品设计与创新：生成式AI可以帮助企业设计新产品和优化现有产品特性，加速产品开发周期，提高产品创新能力，满足市场需求。 尽管AI技术应用前景广阔，但边缘产业的落地与部署仍面临诸多挑战。例如： •在城市交通场景中，AI算法在识别和预测交通状况时可能出现误判，导致潜在的安全隐患。此外，网络攻击与数据隐私和安全问题也是智慧交通领域中AI技术落地应用时亟待解决的关键问题。 •在智慧社区与城市建设中，AI技术的落地应用需要具备快速响应的能力，以满足城市居民的即时需求。然而，复杂的城市环境和多样化的需求可能导致系统响应迟缓，影响决策速度和用户体验。 •在工业智能制造板块，AI技术则对算法运行的稳定性与精度提出挑战，以确保生产过程的顺利进行。工业环境相较城市通常更为复杂，设备和系统需要长时间稳定运行，而AI算法的任何失误都可能导致生产流程中断或质量问题。此外，AI算法需要处理大量复杂数据以提供准确的预测与决策支持，这也离不开工业计算与控制平台的可靠性与稳定性。 英特尔解决方案 2.1硬件专区 2.1.1英特尔®酷睿™ Ultra 200/200U系列处理器 英特尔®酷睿™ Ultra 200/200U系列产品是英特尔最新推出的高性能移动处理器，专为满足现代计算需求而设计。它采用了先进的制程技术，结合多核架构和增强的AI加速单元，提供卓越的计算能力和智能处理性能，适用于广泛的工业智能制造及智慧交通、智慧社区等多种应用场景。 1.先进制程技术：面向AI时代，英特尔®酷睿™ Ultra 200H/200U系列处理器采用更新的制程工艺，提升了晶体管密度和能效比。这不仅提高了处理器的性能，还降低了功耗，使其在高负载情况下依然保持出色的表现，适用于多种需要长时间保持稳定运行的应用场景。 技术优势 2.多核架构：英特尔®酷睿™ Ultra 200H系列处理器配备多个高效能核心（至高六个性能核加八个能效核），支持多线程处理，显著提高了数据处理速度和系统响应能力。无论是复杂计算任务还是多任务处理环境，都能提供流畅的用户体验，满足工业客户的多种需求。 3. AI加速单元：英特尔®酷睿™ Ultra 200H系列处理器以其卓越的AI性能著称，专为满足现代计算需求设计。在无需额外配置独显的情况下，英特尔®酷睿™ Ultra 200H系列处理器可出色适配于多种高强度AI算力需求的工业控制器产品中，其中集成显卡能够提供高达77TOPS的计算能力，使其在处理复杂AI任务时表现出色。内置最高八个Xe核及增强AI加速单元，NPU可提供最高13 TOPS算力，专为深度学习和机器学习任务优化，提供强大的AI算力支持。它能够加速AI模型的训练和推理过程，适用于视觉检测中实时数据分析以及自动化决策系统，帮助企业和开发者实现更高效的智能化解决方案。此外，英特尔®酷睿™ Ultra200H系列处理器同样支持大语言模型等各种AI工作负载，更可用于在具身智能解决方案中处理环境感知、任务识别、任务规划以及端到端等大模型的推理，通过其强大的AI性能推动更多AI应用领域的创新发展。 4.扩展性与兼容性：英特尔®酷睿™ Ultra 200H系列处理器在设计时充分考虑了未来的扩展需求，支持最新的内存和接口标准。其支持DDR5内存，提供高达6400 MT/s的速率以确保快速数据访问和处理能力。此外，处理器支持PCIe 5.0标准，提供高达32 GT/s的速率，并配备多达28条PCIe通道，允许用户灵活连接各种高性能外设和扩展卡。这些规格不仅为用户提供了灵活的升级路径，还确保处理器能够适应不断变化的技术趋势，满足现代计算环境的需求。 5.相较于200H系列的高性能与高功耗，英特尔®酷睿™ Ultra 200U系列处理器更加强调低功耗与高能效，适合需要长续航时间的移动设备。同时，200U系列处理器具有相对较低的热设计功耗(TDP)，更适用于设备内部空间有限的环境，确保设备在长时间使用时保持较低的温度。 2.1.2英特尔锐炫™系列显卡 英特尔锐炫™系列显卡是专为满足现代计算需求而设计的高性能图形处理器。基于英特尔Xe架构，英特尔锐炫™系列显卡具备卓越的图形处理能力和AI加速功能。得益于丰富的性能和显存的配置选项，以及多显卡协同支持能力，英特尔锐炫™系列显卡为广泛应用场景提供了超高性价比方案。同时，英特尔统一的软件工具链和生态体系，为边缘产业多场景提升生产效率与实现AI技术的逐步融合奠定坚实基础，助力AI赋能边缘多产业的全面落地。 英特尔锐炫™ Pro B60显卡 英特尔锐炫™ Pro B60基于Xe2架构，搭载英特尔XMX AI核心和先进的光线追踪单元，支持复杂的视觉计算任务与实时数据分析。英特尔锐炫™ Pro B60专为大语言模型推理应用而设计，AI算力高峰可达197 TOPS（INT8精度）。其配备24 GB显存，并支持多显卡扩展，可有效支持更大参数量的大语言模型的高效运行，可广泛应用于预测性维护和生产流程优化等多种工业应用场景，为大