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DAY 14
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AI Engineering

30 天打造 Edge AI Product:一個 PM 從 0 到 1 的 AI Engineering 實戰系列 第 14 篇

為什麼 Geofence 比單純 Person Detection 更有產品價值?

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AI 看到了人,還不夠。我們真正想知道的是:這個人「在哪裡」?


Day 13 我們談到一件很重要的事情:

AI Model 負責 Detection,但 Detection 不等於 Event。

例如 AI 偵測到:

Person
Confidence = 0.87
Bounding Box = (...)

這代表:

畫面裡有一個人。

但對我們的 Unmanned Area Use Case 來說,這其實還不夠。

因為工廠裡每天都有人。

有人出現在 Camera 裡面,並不代表發生異常。

真正有意義的問題是:

這個人有沒有進入「不應該進入」的區域?

於是,我們需要 Geofence。


1. Person Detection 其實沒有告訴我們「這件事情重要不重要」

假設 Camera 看到這個畫面:

┌────────────────────────────┐
│                            │
│       👤 Person            │
│                            │
│                ┌────────┐  │
│                │        │  │
│                │禁  區  │  │
│                │        │  │
│                └────────┘  │
│                            │
└────────────────────────────┘

AI 只知道:

Person = detected

但是我們真正需要的是:

Person
   +
Location
   ↓
Is the person inside the restricted area?

這就是 Geofence 的價值。


2. Geofence 是什麼?

簡單來說:

Geofence 就是在影像畫面上定義一個「有意義的區域」。

例如:

  • 禁止進入區
  • 機台周圍
  • 生產線
  • 危險區域
  • 出入口
  • 倉庫
  • 特定設備周圍

在我們的 Edge AI Application 裡,可以讓使用者直接在 Camera 畫面上畫出區域。

例如:

┌─────────────────────────────┐
│                             │
│       Camera View           │
│                             │
│      ╱──────────────╲       │
│     │  Restricted    │      │
│     │     Area       │      │
│      ╲──────────────╱       │
│                             │
└─────────────────────────────┘

這個區域就成為後面 Rule Engine 的條件。


3. 我們為什麼需要 Polygon?

最簡單的方式其實是 Rectangle。

例如:

x1, y1
   ┌─────────────┐
   │             │
   │ Restricted  │
   │    Area     │
   │             │
   └─────────────┘
             x2, y2

這對規則很單純的場景很好用。

但真實工廠環境不一定這麼整齊。

例如:

        ┌───────────────┐
        │               │
        │     ╲         │
        │      ╲        │
        │       ╲───────┘
        │
        └────────────────

所以我們後來會需要 Polygon Geofence。

使用者可以在畫面上點幾個點:

P1 → P2 → P3 → P4 → P5

形成一個不規則區域。

這樣才比較能符合實際場域。


4. 但畫出 Geofence 還不夠

這裡又回到 Day 13 的 Detection → Rule → Event。

假設:

AI Detection
Person
Confidence = 0.88

接著我們拿 Bounding Box 去跟 Geofence 做判斷。

例如:

Person
   ↓
Bounding Box
   ↓
Geofence Check
   ↓
Inside?

如果:

Inside = FALSE

那:

Person Detected,但沒有事件。

如果:

Inside = TRUE

才可能:

Trigger Intrusion Event。


5. 這裡有一個很有趣的問題:到底看 Bounding Box 哪裡?

這是實際做產品時很容易被忽略的問題。

假設 Person 的 Bounding Box 是:

       ┌───────┐
       │  👤   │
       │       │
       │       │
       └───────┘

這個 Box 有:

  • Top-left
  • Top-right
  • Bottom-left
  • Bottom-right
  • Center

那到底哪個點進入 Geofence,才算「人進去了」?

如果用 Center:

       ┌───────┐
       │       │
       │   ●   │ ← Center
       │       │
       └───────┘

可能會比較穩定。

但如果人的腳已經踏進區域,Center 還沒有進去:

      Person
       ┌───┐
       │   │
───────┴───┴────────
      Restricted Area

這時候就可能漏掉事件。


6. 所以 Geofence 其實不是單純「畫一個框」

到了這裡我才發現:

Geofence 看起來像 UI Feature,背後其實是一個完整的 AI Rule。

它至少涉及:

Geometry

Rectangle 還是 Polygon?

Coordinate

畫面座標怎麼轉換?

Detection

使用 Bounding Box 的哪個位置?

Rule

Inside / Outside?

Tracking

一個 Frame 進去,還是真的進去了?

Event

什麼時候產生 Enter Event?

Exit

什麼時候算離開?

這些最後都會變成 Product Requirement。


7. 更麻煩的是:人可能一直站在邊界

假設一個人站在 Geofence 邊界:

       Person
         👤
─────────┼─────────
         │
     Geofence

Camera 每一幀可能出現:

Frame 1 → Outside
Frame 2 → Inside
Frame 3 → Outside
Frame 4 → Inside
Frame 5 → Outside

如果我們直接把每一次判斷都當 Event:

Enter
Exit
Enter
Exit
Enter

使用者一定會瘋掉。

所以我們又回到了前面提到的:

Event Lifecycle。


8. 所以我們需要 Tracking + Debounce

實際產品裡,可以加入一些條件。

例如:

Person 必須連續 N 個 Frames 都在 Geofence 裡,才算真正進入。

變成:

Frame 1 → Inside
Frame 2 → Inside
Frame 3 → Inside
Frame 4 → Inside
       ↓
Intrusion Event

而不是:

Frame 1 → Inside
       ↓
Event

這可以有效降低 Camera Noise 或 Detection 抖動造成的誤報。


9. 這時候 Geofence 開始變成「Business Rule」

我們原本只有:

Person Detection

現在變成:

Person Detection
      +
Confidence > Threshold
      +
Inside Geofence
      +
Continuous Detection
      ↓
Intrusion Event

再往後:

Intrusion Event
      ↓
Recording
      ↓
Alert
      ↓
Upload

這才是一個完整的 AI Application Workflow。


10. Geofence 其實讓同一個 Model 產生不同 Use Case

這也是我覺得 Geofence 很有產品價值的原因。

同一個:

Person Detection Model

不用重新訓練。

只要換不同 Rule,就可以變成不同產品場景。

Case 1:禁止區

Person
+
Restricted Area
→ Intrusion

Case 2:機台區域

Person
+
Machine Area
→ Machine Access

Case 3:倉庫

Person
+
Warehouse Area
+
After Hours
→ After-hours Intrusion

Case 4:安全區

Person
+
Danger Zone
→ Safety Violation

所以:

同一個 AI Model,可以透過不同的 Rule 產生不同的 Business Event。

這對只有 1 個 PM + 1 個 Engineer 的團隊非常重要。

因為我們沒有辦法為每一個客戶、每一個場景都重新 Train 一個 Model。

我們必須善用:

Model + Rule

來擴展 Use Case。


11. 這也是為什麼我開始思考 Rule Builder

如果每次新增一個 Use Case 都需要 Engineer 改 Code:

Customer A
→ Engineer 改 Code

Customer B
→ Engineer 改 Code

Customer C
→ Engineer 改 Code

那產品很快就會遇到瓶頸。

所以我們真正想要的是:

             Model
               ↓
          Detection
               ↓
        ┌──────────────┐
        │ Rule Builder │
        ├──────────────┤
        │ Object       │
        │ Confidence   │
        │ Geofence     │
        │ Time         │
        │ Duration     │
        └──────┬───────┘
               ↓
             Event
               ↓
             Action

讓使用者可以自己組合:

Person + Geofence + Time

變成:

After-hours Intrusion

這時候,我們就開始從一個 AI Application,往 Edge AI Application Platform 走。


12. PM 在這裡真正做的是「抽象」

這也是我在這個專案裡很深的體會。

一開始我們的需求只有:

「我要偵測無人區有人。」

但如果只按照這句話做:

Person Detection
+
One Geofence

我們只能得到一個 Demo。

所以 PM 要再往上抽象:

我們真正需要的,是讓 AI Detection 可以和不同 Business Rules 組合。

於是:

Model
 ↓
Detection
 ↓
Rule
 ↓
Event
 ↓
Action

就變成我們後面產品架構的基礎。


最後,我對 Geofence 的理解也變了

以前我會把 Geofence 看成:

「畫一個區域。」

現在我會把它看成:

「把 AI 的空間資訊轉換成 Business Rule。」

AI 告訴我們:

這裡有一個人。

Geofence 告訴我們:

這個人在哪裡。

Rule 告訴我們:

這個位置是否有問題。

Event 告訴我們:

發生了什麼事。

Action 才真正開始:

接下來要做什麼。

所以整個 Edge AI Application 最後變成:

Camera
  ↓
AI Model
  ↓
Detection
  ↓
Confidence
  ↓
Geofence / Rule
  ↓
Event
  ↓
Alert / Recording / Upload

而這也是我開始理解:

Edge AI 的價值,不只是讓 AI 在 Edge Device 上跑得更快,而是讓 AI 的結果可以直接連接到真實世界的 Business Rule。



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