DeepSeek-R1 kombiniert KI und Edge Computing für das industrielle IoT

Einführung

Die kleinen destillierten Modelle von DeepSeek-R1 werden mithilfe von Daten aus der Gedankenkette von DeepSeek-R1 feinabgestimmt, gekennzeichnet mit...Tags, die die Argumentationsfähigkeiten von R1 übernehmen. Diese fein abgestimmten Datensätze beinhalten explizit Argumentationsprozesse wie Problemzerlegung und Zwischenableitungen. Reinforcement Learning hat die Verhaltensmuster des destillierten Modells an die von R1 generierten Argumentationsschritte angepasst. Dieser Destillationsmechanismus ermöglicht es kleinen Modellen, ihre Rechenleistung beizubehalten und gleichzeitig komplexe Argumentationsfähigkeiten zu erreichen, die denen größerer Modelle nahekommen, was in ressourcenbeschränkten Szenarien von erheblichem Anwendungswert ist. Beispielsweise erreicht die 14B-Version 92 % der Codevervollständigung des ursprünglichen DeepSeek-R1-Modells. Dieser Artikel stellt das destillierte DeepSeek-R1-Modell und seine Kernanwendungen im industriellen Edge Computing vor, zusammengefasst in den folgenden vier Richtungen, zusammen mit spezifischen Implementierungsfällen:

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Vorausschauende Wartung von Geräten

Technische Umsetzung

Sensorfusion:

Integrieren Sie Vibrations-, Temperatur- und Stromdaten von SPS über das Modbus-Protokoll (Abtastrate 1 kHz).

Merkmalsextraktion:

Führen Sie Edge Impulse auf Jetson Orin NX aus, um 128-dimensionale Zeitreihenfunktionen zu extrahieren.

Modellinferenz:

Setzen Sie das Modell DeepSeek-R1-Distill-14B ein und geben Sie Merkmalsvektoren ein, um Fehlerwahrscheinlichkeitswerte zu generieren.

Dynamische Anpassung:

Lösen Sie Wartungsarbeitsaufträge aus, wenn die Sicherheit > 85 % ist, und leiten Sie einen zweiten Überprüfungsprozess ein, wenn sie < 60 % ist.

Relevanter Fall

Schneider Electric setzte diese Lösung auf Bergbaumaschinen ein und reduzierte dadurch die Falsch-Positiv-Rate um 63 % und die Wartungskosten um 41 %.

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Ausführen des DeepSeek R1-Destillationsmodells auf InHand AI Edge-Computern

Verbesserte Sichtprüfung

Ausgabearchitektur

Typische Bereitstellungspipeline:

Kamera = GigE_Vision_Camera(500fps) # Gigabit-Industriekamera
frame = camera.capture() # Bild aufnehmen
vorverarbeitet = OpenCV.denoise(frame) # Denoising-Vorverarbeitung
defect_type = DeepSeek_R1_7B.infer(vorverarbeitet) # Defektklassifizierung
wenn defect_type != 'normal':
PLC.trigger_reject() # Sortiermechanismus auslösen

Leistungsmetriken

Verarbeitungsverzögerung:

82 ms (Jetson AGX Orin)

Genauigkeit:

Die Erkennung von Spritzgussfehlern erreicht 98,7 %.

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Die Auswirkungen von DeepSeek R1: Gewinner und Verlierer in der generativen KI-Wertschöpfungskette

Prozessablaufoptimierung

Schlüsseltechnologien

Interaktion in natürlicher Sprache:

Bediener beschreiben Geräteanomalien per Sprache (z. B. „Extruderdruckschwankung ±0,3 MPa“).

Multimodales Denken:

Das Modell generiert Optimierungsvorschläge auf Grundlage historischer Gerätedaten (z. B. Anpassung der Schneckengeschwindigkeit um 2,5 %).

Überprüfung digitaler Zwillinge:

Validierung der Parametersimulation auf der EdgeX Foundry-Plattform.

Implementierungseffekt

Das Chemiewerk der BASF führte dieses System ein und erzielte dadurch eine Senkung des Energieverbrauchs um 17 % und eine Verbesserung der Produktqualität um 9 %.

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Edge-KI und die Zukunft der Wirtschaft: OpenAI o1 vs. DeepSeek R1 für Gesundheitswesen, Automobilindustrie und IIoT

Sofortiger Abruf der Wissensdatenbank

Architekturdesign

Lokale Vektordatenbank:

Verwenden Sie ChromaDB zum Speichern von Gerätehandbüchern und Prozessspezifikationen (Einbettungsdimension 768).

Hybridabruf:

Kombinieren Sie BM25-Algorithmus + Kosinus-Ähnlichkeit für die Abfrage.

Ergebnisgenerierung:

Das R1-7B-Modell fasst die Abrufergebnisse zusammen und verfeinert sie.

Typischer Fall

Die Ingenieure von Siemens lösten Wechselrichterfehler durch Abfragen in natürlicher Sprache und reduzierten so die durchschnittliche Verarbeitungszeit um 58 %.

Herausforderungen und Lösungen bei der Bereitstellung

Speicherbeschränkungen:

Verwendete KV-Cache-Quantisierungstechnologie, wodurch der Speicherverbrauch des 14B-Modells von 32 GB auf 9 GB reduziert wird.

Sicherstellung der Echtzeitleistung:

Stabilisierte Einzelinferenzlatenz auf ±15 ms durch CUDA Graph-Optimierung.

Modelldrift:

Wöchentliche inkrementelle Updates (Übertragung von nur 2 % der Parameter).

Extreme Umgebungen:

Ausgelegt für einen weiten Temperaturbereich von -40 °C bis 85 °C mit Schutzart IP67.

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Abschluss

Die aktuellen Bereitstellungskosten sind inzwischen auf 599 US-Dollar pro Knoten (Jetson Orin NX) gesunken, und skalierbare Anwendungen entstehen in Branchen wie der 3C-Fertigung, der Automobilmontage und der Energiechemie. Durch die kontinuierliche Optimierung der MoE-Architektur und der Quantisierungstechnologie soll das 70B-Modell bis Ende 2025 auf Edge-Geräten lauffähig sein.

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Rückblick auf Messen und Veranstaltungen 2024

16.-18. April 2024 Middle-East-Energy in Dubai

16.-18. April 2024 Securika in Moskau

9. Mai 2024: Launch-Event für neue Produkte und Technologien in Shanghai

22.-25.10.2024 SECURITY CHINA in Peking

19.–20. November 2024 CONNECTED WORLD KSA


Beitragszeit: 07.02.2025