DataFromSky: Umělá inteligence pro chytrá města

Základy technologických firem často klíčí už na univerzitní půdě a nejinak vznikla i brněnská firma DataFromSky. Z výzkumného projektu na automatické monitorování dopravy pomocí dronů se postupně stal komplexní video-analytický nástroj, který promění jakoukoliv kameru na chytrý dopravní senzor, a to doslova na pár kliknutí. Umělá inteligence v reálném čase analyzuje obrazová data, tvoří dopravní statistiky a detekuje definované dopravní události. Získané informace proudí např. do dopravních řadičů, datových platforem měst a přispívají k tomu, že jsou města chytřejší a fungují efektivněji. Doprava je bezpečnější a plynulejší. Více už v rozhovoru prozradil obchodní ředitel firmy Tomáš Šárocký.

Abychom to na začátek upřesnili, ve skutečnosti jste obchodním ředitelem firmy RCE Systems s. r. o. Vystupujete ale hlavně pod názvem DataFromSky, proč?

Společnost RCE Systems s. r. o. je zaregistrovaná v obchodním rejstříku, v rámci firmy se zabýváme robotikou, elektrotechnikou a také vývojem různých technologií. Jednou z nich je právě počítačové vidění, kterému se v poslední době věnujeme asi nejintenzivněji. A značka DataFromSky zastřešuje naše řešení na bázi umělé inteligence a počítačového vidění pro dopravní monitorování a řízení.

Jak už název napovídá, pohybujete se hodně na obloze. Dopravní analýzu tedy děláte pomocí dronů?

Nejen z dronů. Dnes umíme dolovat dopravní znalosti z jakéhokoliv obrazového zdroje bez nutnosti cokoliv konfigurovat. S tzv. ptačím pohledem jsme ale začínali, ten je totiž v mnoha ohledech unikátní a umožnil nám se na celou problematiku monitorování dopravy podívat doslova z jiné perspektivy. Standardní dopravní senzory totiž dopravu popisují událostně, což je velmi limitující z hlediska dalších analýz. My jsme začali dopravu modelovat pomocí trajektorií a tím jsme se vytvořili extrémně flexibilní řešení, které lze aplikovat na stovky různých úloh. De facto si vytvoříte senzor, který zrovna potřebujete. Data můžete analyzovat i zpětně a hledat v nich odpovědi na zcela nové otázky. Jen pro kontext: i dnes je stále běžné, že se doprava počítá ručně. Ke křižovatce si sednou brigádníci a čárkují, nebo klikají do mobilu. Doba ale pokročila… To, co bylo dříve získané jen pomocí simulace dnes dokážeme měřit.

Analýza dopravy za použití dronu. Červeně jsou vyznačena vozidla, zeleně a modře pak jejich trasy

 

Předpokládám správně, že při ručním počítání se musí počítat s určitou chybovostí?

Chybovost je velká, to je určitě jeden problém. Druhým pak jednoduchost dat. Tyto analýzy dodávají pouhý počet projetých aut a nic víc. Proto jsme začali vyvíjet algoritmus na počítačové vidění, díky kterému jsme schopni dopravní prostředky nejen přesně spočítat, ale zároveň je kategorizovat. Určit, jestli projela dodávka, náklaďák, autobus a také jejich směr pohybu. Z kterého ramene křižovatky auto přijelo a kam odbočilo. Za jak dlouho projelo křižovatkou. Jakou rychlostí se v blízkosti křižovatky pohybovalo, jestli zpomalovalo nebo naopak zrychlovalo. A za pomyslnou třešničku na dortu považujeme naši bezpečnostní analýzu. Dokážeme určit, jaká bude interakce mezi dvěma vozidly, pokud se nic nezmění – tedy jestli do sebe narazí nebo ne a případně za jak dlouho.

Na základě vašich dat se pak křižovatka nebo silnice může přizpůsobit tak, aby byly bezpečnější?

Ano, i když tenhle přístup je zatím běžnější v západních státech. Pokud je nějaký problém, jdou po tvrdých datech, udělají si dopravní studii a v jejím rámci pak projektant navrhuje úpravy. Určí, jestli se křižovatka promění na kruhový objezd nebo jestli třeba udělají nový odbočovací pruh.

Co se s těmi daty tedy děje reálně u nás?

Máme teď poměrně nový produkt, který jsme na globální trh uvedli před rokem a který byl velmi pozitivně přijat. Do té doby jsme dopravní analýzu dělali zpětně, z videozáznamů. Zaměřovali jsme se na dopravní průzkumy a získávali zkušenosti z „off-line“ světa. Na základě toho jsme pak vyvinuli univerzální dopravní inteligenci FLOW pro dopravní úlohy v reálném čase, která přináší obrovské aplikační možnosti. Představme si třeba chytrou křižovatku. Typickou úlohou je adaptivní řízení, které reaguje na aktuální situaci. Pokud se v jednom rameni začne tvořit kolona, dopravní řadič upraví signální plány – tedy kdy a kde se změní zelená na červenou a naopak. Další úloha může být bezpečnostní. Pokud se v křižovatce stále nachází vozidlo, pozdrží řadič zelenou v kolizním směru. Existují desítky situací, se kterými by si chytrá křižovatka měla umět poradit. Pro všechny tyto situace potřebujete mnoho dedikovaných senzorů. Kouzlo našeho přístupu spočívá v tom, že všechny tyto úlohy umíme řešit pomocí jednoho systému. Kouzlo našeho přístupu spočívá v tom, že všechny tyto úlohy umíme řešit pomocí jednoho systému.

Uživatelské rozhraní FLOW s „apple" přístupem 

 

Parkovat hloupě? Už ne

Počítačové vidění používáte vedle dopravní analýzy i v rámci svého druhého produktu – chytrého parkoviště.

Chytré parkování jsme spustili v roce 2017. Díky obrazu z kamer nainstalovaných na parkovišti jsme schopni zjistit spoustu potřebných informací: aktuální obsazenost a informace o délce stání, přečíst registrační značku a určit sumu, kolik má daný uživatel zaplatit. Námi vyvinutý systém používají různá města v České republice, Kladno, Plzeň, Písek, Hranice na Moravě. Působíme i v zahraničí – v Polsku, Chorvatsku, Dánsku, Portugalsku, Itálii, Bosně a Hercegovině, států, kde máme systém nasazený, je poměrně dost.

Vizualizace inteligentního parkování s naznačením detekce obsazenosti za použití kamer

 

Máte nějaké produkty i „doma“ v Brně?

Chytrá parkoviště zrovna ne, ale ten náš čerstvý produkt FLOW pro analýzu v reálném čase, teď využíváme například v brněnském očkovacím centru na výstavišti. Ve spolupráci s VUT tu analyzujeme pohyby lidí. Zjišťujeme, odkud přicházejí a kam odcházejí, kolik času v areálu stráví, kolik času z toho sedí v čekárně, kolik času zabere samotné očkování. Díky analýze pohybu se může zlepšovat efektivnost tak, aby celý proces běžel hladce a aby se lidé kolem centra co nejméně kumulovali. Veškerá analýza probíhá za běhu tzv. on-the-fly a přímo v senzoru, systém dále vyhodnocuje anonymní trajektorie. Co je na našem produktu opravdu inovativní a na co jsem opravdu pyšný, je opravdu jednoduché uživatelské prostředí. Zastaralé kamerové systémy jsou velmi komplikované na nastavování různých parametrů, konstant a dalších obezliček. Ve FLOW se zaměřujete pouze na samotnou úlohu – tedy co chcete řešit, nikoliv jak data z obrazu vůbec získat. K našim dalším aplikačním segmentům, které monitorují pohyb osob, patří třeba chytré zastávky nebo chytrá veřejná doprava.

To už také hodně souvisí s tématem chytrých měst, vaše firma je ostatně zapojená do platformy CitySys, jak tato platforma funguje?

CitySys je agregátor, který sbírá data od několika zdrojů. Jednotlivá evropská města ho využívají, aby byla chytrá. Jsme v 21. století a existuje spousta technologií, které může město využít pro svoji efektivnější správu a efektivnější nakládání s penězi a se zdroji. CitySys je tedy jedna z nich, je to jeden panel, na kterém město a jeho obyvatelé vidí, co se kde děje. Kde se tvoří kolona, kde je potřeba vyvézt popelnice a podobně.

Kterým produktem do této platformy přispíváte vy?

Zapojili jsme se právě s našimi dvěma nejpoužívanějšími produkty, tedy s chytrým parkováním a analýzou v reálném čase. Velmi úzce spolu souvisejí a mají přidanou hodnotu právě v součinnosti s platformami jako je CitySys. Občan, který cestuje z místa A do místa B v systému vidí, jestli, a případně na jak dlouho, je na cestě kolona. Může se jí vyhnout nebo vidí, že se do určité doby rozjede. Může si naplánovat, kde zaparkuje, protože mu systém hlásí, že nejbližší parkoviště je plně obsazené a že volná místa jsou o 500 metrů dál. Zadá si proto do navigace parkoviště volné.

Spolupráce s korporáty zvyšuje potenciál produktů v zahraničí

Začínali jste v roce 2013, jakou roli ve vašem rozvoji hrála podpora JICu?

JIC nám poskytoval grantové poradenství a pomohl nám – a stále nám pomáhá – v napojování na korporace. Moc si vážím toho, že instituce jako je JIC existuje a že podává pomocnou ruku začínajícím podnikatelům a startupům. Ne každý má schopnost ten rozjezd zvládnout vlastními silami a oblastí, které je potřeba řešit naráz, je opravdu mnoho. Zrovna propojování s korporáty je obrovská pomoc, oslovit je totiž není vůbec jednoduché.

Hraje nějakou roli třeba i sebevědomí? Je pro menší firmu ze střední Evropy těžké oslovit velkou nadnárodní společnost?

Možná bych jako hlavní problém neviděl sebevědomí, ale spíš kanál, jak korporace oslovit. Musíte dostat kontakt na ty správné lidi. V případě, že má společnost deset tisíc lidí, nemůžete vědět, komu máte napsat. A když to přeženu, pokud se netrefíte, můžete oslovit například účetního, který si váš mail přečte, a tím to dost možná skončí. Proto je důležité propojení se správnými lidmi. JIC nám možnost spolupráce s korporacemi nabízí pravidelně. Jsme sice maličká firma z Brna o 35 lidech, ale svět je obrovský a potenciál pro produkty, které vyvíjíme, je velký. Věřím, že ve spolupráci s většími korporacemi se nám naše produkty bude dařit tlačit do světa ještě lépe.

Tomáš Šárocký je obchodním ředitelem firmy od roku 2020. Předtím působil pět let v úspěšném IT startupu Flowmon

 

Kromě počítačového vidění se zabýváte i oblastí vestavěných systémů, vyvíjíte systém pro hasičská auta, jak jim pomáhá?

Jde o systém, který řídí požární nástavbu hasičského auta – od nastartování čerpadla, tlakovou regulaci, ovládání osvětlovacího stožáru, varovných světel atd.  Díky automatizaci dílčích funkcí dochází k menšímu množství chyb operátora vozidla a tedy prodloužení životnosti techniky, stejně tak i urychlení vlastního zásahu.

Třetí oblastí, kterou ovládáte, je mobilní robotika. Co je vaším produktem v této oblasti?

Umíme vyrobit autonomní vozidlo, nepředstavujte si ale Teslu, spíš specializované vozidlo – například pro armádu. Nebo vozidlo, které bude fungovat jako robotická obsluha skladu. Díky robotickým projektům máme bohaté zkušenosti s různými senzory, od termovize, radarů, lidarů, GPS lokátorů, včetně fúze těchto dat. Tohoto přesahu využíváme i v DataFromSky a umíme tak dodat špičkové produkty z hlediska přesnosti měření dopravy.

Nejvíc se tedy ale zabýváte zmiňovaným počítačovým viděním, umíte detekovat lidi a díky tomu analyzovat jejich pohyb. Odtud už je jen krok k systému face recognition, který rozpoznává tváře.

To sice ano, dostali jsme několikrát požadavek na tento produkt, ale není to směr, kterým bychom se chtěli ubírat, protože až příliš zasahuje do soukromí jednotlivců. Z pohledu bezpečnosti se to může zdát dobré, kamera sleduje nějakou oblast, kde se jednou za měsíc objeví výtržník. Zbylých 29 dnů pak ale budou sledováni běžní lidé, co dělají, jak se hýbou, jaké mají zvyky. A z toho máme velký respekt.

Když se tedy vrátím obloukem na začátek, chcete jít dál hlavně cestou dronů a dopravních analýz?

Drony mají v dopravních analýzách úžasnou výhodu. Mohou létat 120 metrů nad zemí a obsáhnout velkou plochu v porovnání s kamerou, která je nainstalovaná na zemi. Je ale potřeba vnímat je jako mobilní monitorovací řešení. V oblasti permanentního monitorování jejich využití moc smysl nemá. Momentálně pracujeme na jednotce schopné analyzovat videa z dronu v reálném čase. Zájem o tento produkt mají zejména bezpečnostní složky a policie, které potřebují snadno nasaditelný monitorovací systém v případě krizové události. A tyto parametry dron s umělou inteligencí má – zaujme ideální monitorovací polohu během pár minut a poskytuje velmi cenná situační data pro operační řízení. V podstatě učíme drony „vidět“.