AI、機器人、虛擬實境:政府帶頭,新加坡正邁入「智慧之國」

AI、機器人、虛擬實境:政府帶頭,新加坡正邁入「智慧之國」
Photo Credit:Brian Evans CC BY ND 2.0

我們想讓你知道的是

新加坡政府更預計在未來5年推動兩大發展計畫,投資1.5億新加坡幣(約1.1億美元)發展人工智慧(AI)及資料科學,誓言成為亞洲人工智慧先驅

文:何怡萱、程曉慈

Microsoft微軟2015年發表一支名為《Productivity Future Vision》的全球形象廣告,影片一開始更以商務人士下飛機後,手上的平板隨即幫她完成叫車、Check-in飯店、安排會議行程等,接下來影片展現各種未來科技應用在工作、生活及休閒等方面。

微軟也表示影片設定在未來5至10年內的未來科技,強調科技與介面的運用,包括隨處可見薄如紙張、可折疊的平板電腦、整面牆壁成為視訊牆等,未來科技的描述不似過往遙不可及,現在已透過物聯網、感知系統、通訊等相關技術,讓人與科技進行溝通與對話。

全球智慧城市興起 新加坡遙遙領先

物聯網推動產業革命,也掀起新一波的城市革命。舉凡英國智慧倫敦計畫、美國智慧城市發展計畫,以及亞洲多國近年來透過資訊發展政策,進一步建構新型態「智慧城市」發展模式,如:南韓「u-City智慧城市」、日本「i-Japan智慧城市」計畫、馬來西亞所推廣的MSC(多媒體超級走廊)、新加坡的「Smart Nation(智慧國)」、台灣的「智慧台灣」等,都顯示出物聯網為城市發展創造新契機。

綜觀各亞洲國家智慧城市發展現況,又以新加坡為首;新加坡具地理環境位置優勢、國家基礎建設完整、體質完善,已成為全球智慧型手機普及率最高地區(87%),行動電話滲透率(152%),網路普及率(80%),3G、4G使用率達106%,且以118.8Mbps平均的寬頻速度領先亞太地區,更擁有「東南亞創業中心」之稱號。

新加坡政府運用智慧科技,結合公共建設、辦公環境及休閒娛樂,打造出全方位創新智慧城市;首先,針對未來發展基礎建設,加強興建敏捷、高占有率以及信賴度高的基礎建設,涵蓋設立異質網路、自動化網絡調節以及廣布感應器蒐集數據等,應用在智慧物流(掌控機場與港口的供應鏈系統,發展智慧公車站等)、智慧國際科技挑戰賽(促進研發人員交流,開發優化影像分析系統)以及智慧醫療輔助科技(遠端健康照護系統掌握高齡者健康情形);此外,電子化政府(啟用SingPass/CropPass系統提供便捷政府資訊服務)、建設軟體設計與開發卓越中心等政策,加強改善服務人民;然而,新加坡政府積極重視資訊安全,設立網路安全局(Cyber Security Agency of Singapore,CSA)整合SITSA與IDA相關人員,確保資料存放安全無虞,並培養資安專業人才及推廣全民網路安全之重視。

導入AI 物聯網應用升級

2016年Google旗下團隊DeepMind所發表的「AlphaGo演算法」震驚世界各地,AlphaGo橫掃全球圍棋界,走出圍棋棋士所不曾想到的方法,擊敗世界級職業圍棋選手,使得「人工智慧」及「人機大戰」話題再度引爆。在未來,AI(Artificial Intelligence,人工智慧)的應用重點並不在於將機器取代人,而是透過運用其「快速蒐集資訊和處理分析的能力」,探索如何利用AI提供創新服務。

機器學習(Machine Learning)為透過大量的數據,自動分析資料尋找出規律,並進一步利用其規律對未知資料進行預測的演算法;而深度學習(Deep Learning)則是執行機器學習的技術,可以針對影像、聲音及文字等進行更進階的辨析。以機器學習及深度學習為基礎的AI技術與物聯網整合後,能產生更精準的辨識、分析及創造出加乘性的智慧解決方案,進一步實現機器助手的理想。

日前,新加坡政府更預計在未來5年推動兩大發展計畫,投資1.5億新加坡幣(約1.1億美元)發展人工智慧(AI)及資料科學,誓言成為亞洲人工智慧先驅,提升新加坡經濟競爭力。新加坡外交部長暨智慧國家專案主席維文博士更公開說明:「我們現存的世界只需加上這三件事:人工智慧、機器人、虛擬和擴增實境,將會引發巨大的科技海嘯。這些技術應用並非單獨成立,而需建立在便宜高效的運算能力、高速普及的連線環境、海量數據存取等三大數位基礎建設上。 」

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Photo Credit:Marco Verch CC BY 2.0

新加坡物聯網商機與趨勢分析

新加坡政府帶頭做,不僅著重在物聯網的應用,更導入AI、機器人、AR/VR等技術,一步步在邁進「Smart Nation」(智慧國度)。

新加坡也已與物聯網(IoT)提供專屬通訊服務的全球領先供應商SIGFOX、世界第一大獨立電力生產商ENGIE和物聯網網路營運商UnaBiz,宣布了在新加坡進行SIGFOX全球網路的策略合作關係和計畫。

SIGFOX技術適合大範圍且低價應用,也是最容易打開市場的技術。因此有意進入新加坡智慧城市、智慧家庭市場的IoT產業鏈上下游廠台商可以開發適合SIGFOX技術的相關產品,未來SIGFOX技術在新加坡涵蓋領域範圍包含:基礎建設、國家政策推展相關應用、生態還有能源建設等,領域相當廣泛。

像是「溫室植栽」,新加坡因為國土面積狹小,但需為國內提供新鮮的蔬菜,因此有許多室內溫室蔬果栽種,在IoT裝置技術的介入下,可以更精確的監測溫室內部的溫度、濕度、蔬果成長實況、害蟲監測、水質,在室內人造設施廣布的新加坡,更能精準地利用數據避免資源浪費。

自動駕駛車輛也是新加坡政府大力推行的IoT項目,目前已在新加坡市區試駕,星國政府期待用自動駕駛車輛解決國內交通壅擠、停車空間不足的交通困擾,未來在馬路、賣場或是立體停車場中尋找停車位,車主不用再消耗時間、油費尋找停車格,只需透過車手機上的APP快速找到空停車格,節省下寶貴時間也避免空氣汙染加劇。

另外在醫療應用除了利用IoT進行遠端智慧醫療照顧外,在院內也能提升單一醫護人員處理資料的效率,根據研究一位醫護人員每天進行例行性事務工作,在醫院內移動距離約5到6哩。IoT裝置可以縮短醫護人員移動距離,將移動時間轉換為處理資料時間,除了提升醫護效率,也能提高病患診療效果,在分秒必爭的急救工作中也能大幅降低病患死亡率。

新加坡做為亞太地區發展新科技應用指標性國家,皆已運用在城市建設、交通運輸、乃至醫療生活等層面,未來想成為新加坡廠商供應鏈可朝向上述產業如:自駕車、醫療器材、智慧機械等進行相關設計及研發。隨著東南亞經濟成長動能大,加上新興的中產消費階級,還有人口紅利等優勢,都是物聯網裝置商機的正面指標,台商亦能夠將進軍新加坡作為一個示範性的市場,如果在新加坡產品可以受到當地認可,有利於往後推廣到其他鄰近國家。

註:本文作者為財團法人商業發展研究院,行銷與消費行為研究所,出口諮詢顧問

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責任編輯:吳象元
核稿編輯:楊之瑜


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所謂現代化智慧 IT,所有工程師最希望的境界,莫過於只要輕鬆點幾下設定,系統就會自動跑起來,管理者再也不用隨時待命在機台旁邊,從此工作悠哉又快樂!儘管這樣情境還沒到來,但隨著敏捷式開發的流行,除了 DevOps 人員,有越來越多開發者將 CI/CD 概念融入到工作流程當中,例如從 build code、執行 unit test、到部署應用程式。

透過 AWS 增加雲端技能 在組織發揮影響力

上述種種反覆步驟自動化執行,也就能提昇服務品質、主動通知開發人員以減輕人力負擔,讓專案服務能持續運作。

其中,GitLab 是執行 CI/CD 常用的工具之一,也是開發者使用程式碼儲存庫的地方。為了讓 GitLab Runner 在雲端快速實踐 CI/CD,《AWS 開發者系列》透過影片分享,如何在 Amazon EKS(Elastic Kubernetes Services)上使用 GitLab 創建自動化部署。

以下節錄工作坊影音內容,幫助開發者快速理解如何運用 Amazon EKS 的高可用性且安全的叢集,將修補、部署節點、更新等關鍵任務,全部做到自動化設定。同時影片也會示範 Amazon EKS 搭配 GitLab 如何展開自動部署,幫助工程團隊實踐 CI/CD 價值。

Amazon EKS 對容器管理輕鬆簡單、維運省時省力

容器化服務越來越興盛,當容器(Container)越來越多,在複雜的微服務(Microservice)系統環境之下,運維團隊的管理成本可能相對會增加不少,為了有效調度容器部署, 導入Kubernetes 無疑是近年企業熱門的話題之一。

建構 Kubernetes Cluster 流主要可區分兩大塊,一是安排容器調度的Control Plane、另一則是容器運行時需要用到的 Worker Node。

Control Plane 裡面涵蓋有儲存狀態的 ETCD、CoController manager 、Scheduler 的調度管理、甚至是操作時進行互動的 APIServer,若是自己創建 的 Kubernetes Cluster ,需要自己安裝這些元件,後續仍需要對 Control Plane 進行相關管理、維護、升級工作。為了減少上述 Components 的繁複維護,在透過 AWS EKS 代管的 Kubernete Control Plane 部可以獲得以下三大好處。

Amazon EKS 一鍵式部署,展現三大優勢

第一,Amazon EKS代管的 Control Plane實踐了跨AZ的高可用部署,使用者不需要擔心單一節點故障的風險。

第二,Amazon EKS 支持至少四個 Kubernetes版本,持續跟進每季 CNCF 的發佈,同時 EKS 也完全符合上游 CNCF 規範。

第三,部署 Amazon EKS 之後,可直接使用 AWS 平台上現成的服務工具,在安全性管理、網路設定方面,可以做到無縫整合。

最後 AWS 台灣解決方案架構師也提到,若想在容器環境進行 CI/CD 及應用程式的管理,可以進一步透過 IaC 整合部署 Amazon EKS 叢集,透過使用 Console、把 EKS 變成 Cloudformation 的模板、使用 AWS 所開發出來的 eksctl.io、或指令是採用 AWS CDK 可以讓開發者用自身熟悉的語言,在 AWS 平台整合 CI/CD 工具進行維運及部署 EKS。

打造第一個在 AWS 上的應用程式

了解 Amazon EKS 整合 GitLab ,獲得三面向價值

對開發者而言,想把 Amazon EKS 整合到 CI/CD 工具之一的 GitLab 平台上,可以看到那些實際的優勢?

在 DevOps 開發者示範工作坊當中,GitLab 資深解決方案架構師指出,GitLab 使用到 Kubernetes 技術,主要有三種搭配方法,包含 GitLab Server、GitLab Runner、以及創建 Deployment Environment。

本次示範教學會主要聚焦在 GitLab Runner 如何採取 Auto-scaled 方式進行 Build、Test、Package Apps;以及在 Deployment Environment 運用 Kubernetes 技術,做到 Auto Deploy、Review App。

正因為 Amazon EKS 能夠在 DevOps 過程提供所需要的彈性計算資源,幫助開發者在 GitLab 平台上面獲得以下三個層次的優勢:

  • 在 GitLab 內建的部署工作流程當中,自動生成整套 CI/CD 最佳實踐腳本。
  • Review App 過程,從 Merge Request 中可直接訪問應用程式 /App 的 UI 介面,並且根據 Git branch 名稱、專案名稱,自動生成 Review App 的 URL,以及在 Merge 前的最後防線進行 Approval 檢查。
  • 加速 CI/CD 流水線,GitLab Runner 運行時候還可藉由 Amazon EKS Cluster 進行 Auto-scaled 的支援。

Amazon EKS 整合 GitLab ,需要兩大流程

影片最後,GitLab 資深解決方案架構師示範如何把 Amazon EKS 整合至 GitLab 執行 Auto Deploy,主要可分為兩大區塊流程,第一部分聚焦在 Amazon EKS cluster 的設置,第二部分則執行 Auto Deploy 設置。

第一塊可拆分為四個階段,首先教學怎麼創建 EC2 節點的 EKS cluster,第二階段示範把 EKS Cluster 連接到開發者的 GitLab Instance、Group 或 Project,下一步則使用 Cluster Management Project Template 創建一個 Cluster Management Project,以及最後一階段透過 Cluster Management Project 自帶的 Helm Chart,安裝在 Cluster 所需要的內建 App。

第二塊執行 Auto Deploy 設置,針對需要部署的 App 創建一個 GitLab Project,接著再把 gitlab-ci.yml 添加到 Project,並從 Web IDE 選擇及導入 Auto Deploy 的 CI 模版,讓 GitLab 自動生成最佳實踐的整套流水線。

幫助開發者更了解 Amazon EKS 整合 GitLab 的 QA 系列

Q:使用 Amazon EKS 之後,如何更有效率或優化資源去配置 Worker Node 的機器數量,以及如何有效空管開發維運的成本?

A:Kubernetes 除了本身有 HPA(Horizontal Pod Autoscaling)可根據使用程度自動調整資源流量,另外也能延伸使用 AWS Auto Scaling 方案,針對可擴展資源去設定自動擴展管理。另外在成本管控,雖然 Amazon EKS 會收取額外管理費用,但可透過 AWS 平台的 Calculato r計算每個 EKS 的價格,你會發現自動化部署及管理的費用,相對工程師人力的成本更加便宜。

Q:越來越多客戶考慮把現有 Application 變成容器部署,大多是爲了加快部署的效率,那麼變成容器模式之後,對 CI/CD 的工作流程有什麽影響嗎?

A:運用容器技術最直接的效果,可以讓應用程式的環境更一致化,例如 testing 環節、stage production,讓容器避開一些差異問題。至於 CD 部分要 delivery 一些 usage 不太一樣的時候,容器會幫忙做配置,所以 CI/CD 對容器的效益是相輔相成的。

Q: 客戶在開發流程漸漸會把 Infrastructure 變成代碼或文檔,是不是可以把程式碼跟現有的應用程式的 CI/CD 流水線整合在一起,達到一套完整的 CI/CD 部署流程?

A:觀察目前市場作法,主要分成兩個階段去做整體部署。如果規模比較小的團隊,會把 Infrastructure 代碼跟 App 代碼分開,在管理上會比較靈活;如果企業規模比較大,會有另外一個 Infrastructure 團隊來控制部署事情,這種情况之下,APP 的項目會生成一個 APP package,主要做到 delivery 這個階段爲止。而 Infrastructure 的項目會指定把需要版本的文檔,部署到他們的 Kubernetes Cluster。

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