DeepSeek-R1: Combina inteligencia artificial y computación perimetral para el IoT industrial

Introducción

Los modelos destilados de tamaño pequeño de DeepSeek-R1 se ajustan utilizando datos de cadena de pensamiento generados por DeepSeek-R1, marcados con...etiquetas, que heredan las capacidades de razonamiento de R1. Estos conjuntos de datos optimizados incluyen explícitamente procesos de razonamiento como la descomposición de problemas y las deducciones intermedias. El aprendizaje por refuerzo ha alineado los patrones de comportamiento del modelo destilado con los pasos de razonamiento generados por R1. Este mecanismo de destilado permite que los modelos pequeños mantengan la eficiencia computacional a la vez que obtienen capacidades de razonamiento complejas similares a las de los modelos más grandes, lo cual resulta de gran utilidad en escenarios con recursos limitados. Por ejemplo, la versión 14B alcanza el 92 % de completitud de código del modelo original DeepSeek-R1. Este artículo presenta el modelo destilado DeepSeek-R1 y sus principales aplicaciones en la computación industrial de borde, resumidas en las siguientes cuatro direcciones, junto con casos de implementación específicos:

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Mantenimiento predictivo de equipos

Implementación técnica

Fusión de sensores:

Integre datos de vibración, temperatura y corriente de los PLC a través del protocolo Modbus (frecuencia de muestreo de 1 kHz).

Extracción de características:

Ejecute Edge Impulse en Jetson Orin NX para extraer características de series de tiempo de 128 dimensiones.

Inferencia del modelo:

Implemente el modelo DeepSeek-R1-Distill-14B, ingresando vectores de características para generar valores de probabilidad de falla.

Ajuste dinámico:

Active órdenes de trabajo de mantenimiento cuando la confianza sea > 85% e inicie un proceso de verificación secundaria cuando sea < 60%.

Caso relevante

Schneider Electric implementó esta solución en maquinaria minera, reduciendo las tasas de falsos positivos en un 63% y los costos de mantenimiento en un 41%.

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Ejecución del modelo destilado de DeepSeek R1 en ordenadores perimetrales con inteligencia artificial InHand

Inspección visual mejorada

Arquitectura de salida

Canal de implementación típico:

cámara = GigE_Vision_Camera(500fps) # Cámara industrial Gigabit
frame = camera.capture() # Capturar imagen
preprocesado = OpenCV.denoise(frame) # Preprocesamiento de eliminación de ruido
defect_type = DeepSeek_R1_7B.infer(preprocessed) # Clasificación de defectos
si tipo_defecto != 'normal':
PLC.trigger_reject() # Mecanismo de clasificación de activadores

Métricas de rendimiento

Retraso de procesamiento:

82 ms (Jetson AGX Orin)

Exactitud:

La detección de defectos moldeados por inyección alcanza el 98,7%.

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Implicaciones de DeepSeek R1: ganadores y perdedores en la cadena de valor de la IA generativa

Optimización del flujo de procesos

Tecnologías clave

Interacción en lenguaje natural:

Los operadores describen anomalías del equipo mediante la voz (por ejemplo, "Fluctuación de presión del extrusor ±0,3 MPa").

Razonamiento multimodal:

El modelo genera sugerencias de optimización basadas en datos históricos del equipo (por ejemplo, ajustar la velocidad del tornillo en un 2,5%).

Verificación de gemelo digital:

Validación de simulación de parámetros en la plataforma EdgeX Foundry.

Efecto de implementación

La planta química de BASF adoptó este esquema, logrando una reducción del 17% en el consumo de energía y un aumento del 9% en el índice de calidad del producto.

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Edge AI y el futuro de los negocios: OpenAI o1 vs. DeepSeek R1 para salud, automoción e IIoT

Recuperación instantánea de la base de conocimientos

Diseño de arquitectura

Base de datos de vectores locales:

Utilice ChromaDB para almacenar manuales de equipos y especificaciones de procesos (dimensión de incrustación 768).

Recuperación híbrida:

Combine el algoritmo BM25 + similitud de coseno para la consulta.

Generación de resultados:

El modelo R1-7B resume y refina los resultados de recuperación.

Caso típico

Los ingenieros de Siemens resolvieron fallas del inversor mediante consultas en lenguaje natural, reduciendo el tiempo promedio de procesamiento en un 58%.

Desafíos y soluciones de implementación

Limitaciones de memoria:

Se utilizó la tecnología de cuantificación KV Cache, reduciendo el uso de memoria del modelo 14B de 32 GB a 9 GB.

Garantizar el rendimiento en tiempo real:

Latencia de inferencia única estabilizada a ±15 ms mediante optimización de gráficos CUDA.

Deriva del modelo:

Actualizaciones incrementales semanales (transmitiendo sólo el 2% de los parámetros).

Entornos extremos:

Diseñado para amplios rangos de temperatura de -40°C a 85°C con nivel de protección IP67.

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Conclusión

Los costos de implementación actuales se han reducido a $599/nodo (Jetson Orin NX), con aplicaciones escalables en desarrollo en sectores como la fabricación 3C, el ensamblaje automotriz y la química energética. Se espera que la optimización continua de la arquitectura MoE y la tecnología de cuantificación permitan que el modelo 70B funcione en dispositivos edge para finales de 2025.

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Hora de publicación: 07-feb-2025