Mit Sprache bedienen Maschinen und Anlagen fernsteuern, ohne Knöpfe zu drücken

Anbieter zum Thema

AITAD GmbH

TRACO ELECTRONIC GMBH

Syslogic GmbH

DMB Technics AG

Sprachassistenten sind im Haushalt weit verbreitet. Aber lässt sich beispielsweise auch ein Industrieroboter per Sprache steuern? Dank Embedded KI können Sprachbefehle in Industrie und Medizin ohne Latenzzeiten ausgewertet und sicher übertragen werden.

In vielen Haushalten hat der Einsatz von Sprachassistenten den Alltag beeinflusst. Nach einem sogenannten Wake-Word, welches die Applikation aktiviert, übermittelt diese den Wunsch des Bedienenden an einen entfernten Server, der den Sprachbefehl analysiert und anschließend das Auswertungsergebnis an das Gerät zurücksendet. Etwas ähnliches finden sich auch in der Industrie und Medizintechnik, wo Keyword-Spotting (KWS) an Bedeutung zunimmt. Wird Sprache erfasst und ausgewertet, lassen sich schon heute Prozesse beschleunigen sowie effizienter gestalten und sogar Leben retten.

In der Industrie und Medizintechnik bietet Keyword-Spotting bereits heute Vorteile:

• Effizienz: Durch die Automatisierung von Aufgaben können Prozesse beschleunigt und Kosten gesenkt werden.

• Sicherheit: KWS kann beispielsweise Maschinen und Anlagen überwachen und so Unfälle verhindern.

• Genauigkeit: KI-basierte Systeme können Sprache oft präziser erkennen und interpretieren als Menschen.

„Die Vorteile sind unübersehbar,“ sagt Viacheslav Gromov, Gründer und Geschäftsführer des KI-Anbieters AITAD. „Wenn Menschen die Maschine in der Produktion mit der Stimme steuern, dann bedeutet das mehr Flexibilität. Anlagen lassen sich aus der Ferne bedienen und niemand muss Knöpfe drücken oder auf dem Bildschirm der Maschine eine Eingabe eintippen. Es bedeutet auch, keine Keime und Bakterien, ein wichtiger Aspekt in der Medizin. Auch ein gerufener Befehl 'Stop' ist schneller als zur Maschine zu laufen und diese anzuhalten.“

Sprachsteuerungen mit Embedded-KI realisieren

Die Übertragung von Sprachsignalen zu entfernten Servern ist mit Latenzzeiten verbunden, die in sicherheitsrelevanten Umgebungen nicht akzeptabel sind. Auch das Manipulations- und Ausfallrisiko einer Netzwerkverbindung spielt eine Rolle. Der Einsatz in sicherheitskritischen Umgebungen in Industrie und Medizin erfordert Antworten, die lokal und in Echtzeit arbeiten.

Hier setzen Sprachsteuerungsmodelle an, die mit Embedded KI realisiert werden. Dabei werden nicht nur einzelne Schlüsselwörter erkannt, sondern bis zu 30 vordefinierte Begriffe, die komplexe Befehle ermöglichen. Ein Schlüsselwort aktiviert das System. Anschließend können komplexe Kombinationen dieser vordefinierten Wortgruppe gesprochen und von der KI ausgewertet werden, die zusammen mit den Mikrofonen auf der gleichen kleinen Platine sitzt („Embedded-KI-Systemkomponente“).

„Entscheidend ist hier ein maximales Sicherheitslevel, das durch die lokale Verarbeitung der Sprachdaten – ohne Cloud oder Server – gewährleistet wird. Sowie die Effizienz, da die Befehle in Echtzeit direkt im Chip ausgewertet werden und die Maschine dadurch schneller reagiert,“ erklärt Gromov weiter.

Frei konfigurierbar, echtzeitfähig und robust

Unternehmen können ihre Sprachsteuerung individuell konfigurieren, angefangen von den Wakewords bis hin zur Wortgruppe. Dies ermöglicht maßgeschneiderte Systeme, die auch in mehreren Sprachen verfügbar sind. Bei Bedarf können synthetisch erzeugte Sicherheitsabfragen integriert werden. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig, von der Steuerung von Maschinen bis hin zur Notauslösung per Sprachbefehl. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig, von der Steuerung von Maschinen bis hin zur Notauslösung per Sprachbefehl.

Die Einsatzmöglichkeiten der Sprachsteuerung sind nahezu unbegrenzt:

• Im Operationssaal kann der Chirurg das Hochfrequenzskalpell per Sprachbefehl starten, justieren und wieder abschalten.

• Berührungsloses Steuern von Maschinen und Geräten in Produktion und Krankenhäusern.

• Notaus per Sprachbefehl erspart im Ernstfall den Spurt zum Not-Aus-Schalter.

• Menschen mit Assistenzbedarf können beispielsweise den Rollstuhl per Sprache steuern.

Sprachsteuerung in einer lauten Umgebung

Autarke Sprachsteuerung mit Embedded-KI arbeitet vollständig lokal und in Echtzeit. Sie lassen sich auch in rauen Industrie-Umgebungen einsetzen. Die KI wird nicht nur mit den zu erkennenden Worten, sondern auch mit Störgeräuschen trainiert, um eine zuverlässige Spracherkennung sicherzustellen. Selbst eine laute Umgebung ist kein Problem. Mit einem zusätzlichen Mikrofon lässt sich der Standort des Sprechers erkennen und störende Geräusche eliminieren (Beamforming).

„Diese neue, wegweisende Sprachsteuerung wird die Zukunft in Industrie und Medizin nachhaltig verändern und bestimmen“, ist sich Gromov sicher. „Die Anfragen aus Industrie und Medizin nehmen zu. Wir selbst haben eine Lösung entwickelt, mit der Unternehmen schon heute ihre Produkte mit dieser Technologie ausstatten und damit eine Vorreiterrolle in Wirtschaft und Business einnehmen können. Diese zeichnet sich durch eine hohe Robustheit auch gegen Störgeräusche aus und wird individuell auf die Kundenanforderungen zugeschnitten. Da wir auf eine Vorentwicklung zurückgreifen, können wir unsere lokale Sprachsteuerung mit ungefähr 30 zu erkennenden Wörtern kostengünstig anbieten“. (heh)

Sprachsteuerung

VIT „Speech-to-Intent“: Sprachbedienung ohne Cloud-Anbindung

Authentifizierung im Fahrzeug

Sprachbefehl statt Autoschlüssel: Wie Sprachauthentifizierung im Auto gelingt

(ID:49949422)