docs: add KNEO-Academy vs Edge AI Platform comparison report

Co-Authored-By: Claude Opus 4.6 (1M context) <noreply@anthropic.com>
2026-04-10 01:20:00 +08:00 · 2026-04-10 01:20:00 +08:00 · c9d56a62e2
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@ -0,0 +1,370 @@
+# 專案比較報告：KNEO-Academy vs Edge AI Platform
+
+> **產出日期**：2026-04-08
+> **比較對象**：
+> - **KNEO-Academy**（`~/KNEO-Academy`）— Innovedus AI Playground，Windows 桌面應用
+> - **Edge AI Platform**（`~/Innovedus/edge-ai-platform/`）— 邊緣 AI 開發平台，Web 服務
+> **目的**：釐清兩個功能相似專案之間的差異，作為後續策略決策的依據
+
+---
+
+## 摘要（TL;DR）
+
+兩個專案都是 Kneron NPU 的 AI 推論解決方案，但**定位完全不同**：
+
+- **KNEO-Academy** 是 **「Kneron 官方體驗 App」**：Python + PyQt5 桌面程式，訴求零程式碼、插電即用，主要用於銷售 Demo 和客戶 PoC。
+- **Edge AI Platform** 是 **「開發者完整工具平台」**：Go + Next.js Web 架構，訴求跨平台、可遠端、可叢集、可雲部署，主要給開發者和研究人員使用。
+
+兩者功能重疊度約 60%，但各自有明顯獨有的能力，可以互相借鏡或在策略上做區隔/合併。
+
+---
+
+## 一、定位與目標市場
+
+| 維度 | KNEO-Academy | Edge AI Platform |
+|------|--------------|------------------|
+| **產品類型** | Windows 桌面應用程式（.exe） | Web 平台（可安裝為本機服務） |
+| **目標場景** | 客戶 PoC、銷售 Demo、零程式碼體驗 | 開發者/研究者的完整工作台 |
+| **目標用戶** | 非技術人員、業務、客戶 | 工程師、AI 研究者、運維人員 |
+| **互動模式** | PyQt5 原生桌面 GUI | 瀏覽器 Web UI |
+| **使用門檻** | 雙擊 exe 即用 | 安裝後透過瀏覽器存取 |
+| **授權控制** | Server 登入 + Dongle 授權（設計中） | 無（開源風格） |
+| **商業模式** | 授權制（可能與硬體銷售綁定） | 待定 |
+
+**一句話總結**：KNEO-Academy 像是 **「Kneron 官方體驗展示 App」**，Edge AI Platform 則是 **「開發者的完整工具平台」**。
+
+---
+
+## 二、技術堆疊對照
+
+| 維度 | KNEO-Academy | Edge AI Platform |
+|------|--------------|------------------|
+| **主要語言** | Python 3.12（單一） | Go 1.26 + TypeScript/React |
+| **UI 框架** | PyQt5（桌面原生） | Next.js 16 + React 19 + shadcn/ui + TailwindCSS 4 |
+| **架構模式** | MVC + Service Layer | 前後端分離（REST + WebSocket） |
+| **程序間通訊** | Qt Signal/Slot（單一程序內） | HTTP API + WebSocket（跨程序） |
+| **硬體介面** | KneronPLUS Python SDK 直接呼叫 | Go → Python JSON-RPC Bridge |
+| **打包工具** | PyInstaller + PyArmor 加密 | GoReleaser 跨平台 + Wails GUI 安裝程式 |
+| **平台支援** | **僅 Windows** | **macOS / Windows / Linux 三平台** |
+| **程式規模** | 數十個 Python 檔 + uxui 資源 | 118 個 TS/TSX + 7,333 行 Go |
+| **資料儲存** | `%LOCALAPPDATA%/Kneron_Academy/` | 記憶體為主（無持久化資料庫） |
+| **AI 相關依賴** | TF、PyTorch、Keras、ONNX、OpenCV、librosa | FFmpeg、yt-dlp、KneronPLUS（精簡） |
+
+---
+
+## 三、功能對照表（Feature by Feature）
+
+> 標示說明：✅ 完整支援　⚠️ 部分支援 / 設計中　❌ 不支援　🆕 此項為該專案獨有
+
+### 3.1 設備管理
+
+| 功能 | KNEO-Academy | Edge AI Platform |
+|------|:---:|:---:|
+| USB 掃描 | ✅ | ✅ |
+| 設備連線 / 斷線 | ✅ | ✅ |
+| 韌體上傳 / 更新 | ✅ | ✅ |
+| KL520 支援 | ✅ | ✅ |
+| KL720 支援 | ✅ | ✅ |
+| KL730 支援 | ⚠️ 僅 enum | ✅ |
+| 設備驅動自動安裝 | ⚠️ 設計中 | ✅ WinUSB 自動安裝（UAC 提權） |
+| 設備事件即時串流 | ❌（PyQt signal 內部） | ✅ WebSocket |
+
+### 3.2 推論能力
+
+| 功能 | KNEO-Academy | Edge AI Platform |
+|------|:---:|:---:|
+| 單圖推論 | ✅ | ✅ |
+| 攝影機即時推論 | ✅ | ✅ |
+| **批次圖像推論** | ❌ | ✅ 🆕 |
+| **影片檔逐幀推論** | ❌ | ✅ 🆕 |
+| **YouTube / URL 串流推論** | ❌ | ✅ 🆕 |
+| **多設備叢集推論** | ❌ | ⚠️ 未完成（後端有 Weighted RR 派發骨架，但未接通輸入源；前端 workspace 缺攝影機/媒體介面；實測有多項問題） |
+| 自訂模型上傳 (.nef) | ✅ | ✅ |
+| YOLO 後處理 | ✅ | ✅ |
+| 自訂 class labels | ✅ | ✅ |
+
+### 3.3 模型管理
+
+| 功能 | KNEO-Academy | Edge AI Platform |
+|------|:---:|:---:|
+| 內建模型庫 | ✅（JSON plugin 系統） | ✅（10+ 模型） |
+| 模型過濾 / 分類 | ⚠️ | ✅ |
+| 模型上傳 | ✅ | ✅ |
+| 設備相容性宣告 | ✅（每個模型宣告支援哪些晶片） | ✅ |
+| **動態 script 載入** | ✅ 🆕（plugin 架構） | ❌ |
+
+### 3.4 媒體與錄製
+
+| 功能 | KNEO-Academy | Edge AI Platform |
+|------|:---:|:---:|
+| **螢幕截圖** | ✅ 🆕 | ❌ |
+| **視訊錄影（AVI / XVID）** | ✅ 🆕 | ❌ |
+| **音訊錄音** | ✅ 🆕 | ❌ |
+| FFmpeg 串流 | ❌ | ✅ 🆕 |
+| MJPEG 串流 | ❌ | ✅ 🆕 |
+| 圖片上傳 | ✅ | ✅ |
+| 影片上傳 | ⚠️ 基礎架構 | ✅ |
+
+### 3.5 使用者系統與存取控制
+
+| 功能 | KNEO-Academy | Edge AI Platform |
+|------|:---:|:---:|
+| **登入認證（帳密）** | ✅ 🆕 Server 驗證 | ❌ |
+| **存取控制分級** | ✅ 🆕 Utilities 需登入 | ❌ |
+| **Dongle 授權驗證** | ⚠️ 設計中 🆕 | ❌ |
+| **購買模型下載** | ⚠️ Mock 資料 🆕 | ❌ |
+
+### 3.6 系統與運維
+
+| 功能 | KNEO-Academy | Edge AI Platform |
+|------|:---:|:---:|
+| 健康檢查 API | ❌ | ✅ 🆕 |
+| 自動更新機制 | ❌ | ✅ 🆕 |
+| 依賴檢查 | ❌ | ✅ 🆕 |
+| 即時日誌串流 | ❌ | ✅ 🆕 |
+| **遠端存取（中繼隧道）** | ❌ | ✅ 🆕 |
+| Nginx 反向代理 | ❌ | ✅ 🆕 |
+| **Docker 部署** | ❌ | ✅ 🆕 |
+| **Kubernetes / 雲部署腳本** | ❌ | ✅ 🆕（AWS S3/CloudFront/EC2） |
+| GitHub Actions CI/CD | ❌ | ✅ 🆕 |
+
+### 3.7 使用者體驗
+
+| 功能 | KNEO-Academy | Edge AI Platform |
+|------|:---:|:---:|
+| 導覽教學 | ❌ | ✅ 🆕（driver.js） |
+| **模擬模式（無硬體）** | ❌ | ✅ 🆕 |
+| Dark Mode | ✅（#143058 主題） | ✅ |
+| 響應式排版 | ✅（Qt auto-layout） | ✅（Web responsive） |
+| 多語系支援 | ⚠️（語言選項有） | ⚠️ |
+
+### 3.8 效能優化
+
+| 功能 | KNEO-Academy | Edge AI Platform |
+|------|:---:|:---:|
+| **MSE 靜態幀跳過** | ✅ 🆕（相似畫面不重複推論） | ❌（待確認） |
+| Frame Queue（max 5） | ✅ | ⚠️ |
+| 最小推論間隔控制 | ✅ 🆕（預設 2s） | ⚠️ |
+| 非阻塞工作執行緒 | ✅（QThread） | ✅（Go goroutine） |
+
+---
+
+## 四、架構哲學對比
+
+### 4.1 KNEO-Academy：單體桌面應用
+
+```
+┌─────────────────────────────────────────────┐
+│           PyQt5 Main Event Loop              │
+│  ┌───────────┐  ┌───────────────────────┐   │
+│  │   Views   │──│     Controllers       │   │
+│  │ (Windows) │  │ (Device/Inference/..) │   │
+│  └───────────┘  └───────────┬───────────┘   │
+│                             │                │
+│  ┌──────────────┐  ┌────────▼───────────┐   │
+│  │  Workers     │  │     Services       │   │
+│  │ (VideoThread │  │  (Device/File/...) │   │
+│  │  InferWork)  │  └────────┬───────────┘   │
+│  └──────────────┘           │                │
+│                             ▼                │
+│                   KneronPLUS Python SDK      │
+│                             │                │
+│                             ▼                │
+│                        USB Device            │
+└─────────────────────────────────────────────┘
+          單一 Python 程序 / Qt Signal 通訊
+```
+
+**優點**：
+- 啟動快速
+- 安裝包單一 EXE
+- Qt Signal/Slot 即時性高
+- UI 層與業務層耦合少（MVC）
+
+**缺點**：
+- **只能 Windows**
+- 不能遠端存取
+- 不易擴展為多機/叢集
+- Python GIL 對高並發有限制
+
+---
+
+### 4.2 Edge AI Platform：前後端分離 + 本機服務
+
+```
+┌──────────────────────────────────────────────────────┐
+│                    Browser Client                     │
+│              Next.js 16 + React 19 SPA                │
+└────────────────────┬─────────────────────────────────┘
+                     │ HTTP / WebSocket
+                     ▼
+┌──────────────────────────────────────────────────────┐
+│              Go Server (Gin + gorilla/ws)             │
+│  ┌────────────┐  ┌────────────┐  ┌────────────┐      │
+│  │ REST API   │  │ WebSocket  │  │  Embedded  │      │
+│  │ Handlers   │  │  Handlers  │  │  Frontend  │      │
+│  └──────┬─────┘  └──────┬─────┘  └────────────┘      │
+│         │               │                            │
+│  ┌──────▼───────────────▼──────────────┐             │
+│  │  Internal Packages                   │             │
+│  │  device / cluster / inference /     │             │
+│  │  camera / model / flash / tunnel   │             │
+│  └──────────────────┬───────────────────┘             │
+│                     │ JSON-RPC over stdin/stdout      │
+│                     ▼                                 │
+│            Python Bridge (venv)                       │
+│                     │                                 │
+│                     ▼                                 │
+│                 USB Device                            │
+└──────────────────────────────────────────────────────┘
+```
+
+**優點**：
+- **跨三平台**（macOS/Windows/Linux）
+- 可遠端存取（tunnel/nginx）
+- 可叢集（多設備並行推論）
+- 可雲部署（Docker/AWS）
+- 可觀測性強（健康檢查/日誌/指標）
+- 前後端可獨立演進
+
+**缺點**：
+- 架構較複雜
+- 啟動稍慢（多層初始化）
+- 多一層跨程序通訊（Go↔Python）
+- 需要管理前後端雙技術棧
+
+---
+
+## 五、獨有功能清單
+
+### 5.1 KNEO-Academy 有而 Edge AI Platform 沒有
+
+1. **視訊錄影功能** — 可把推論結果的影像串流錄成 AVI 檔（XVID codec）
+2. **音訊錄音** — 同步錄製麥克風音訊
+3. **螢幕截圖** — 一鍵儲存當前推論畫面為 PNG/JPG
+4. **使用者登入系統** — Server 驗證帳密
+5. **Dongle 授權機制** — 商業授權流程（設計中）
+6. **購買模型下載** — 從 Server 下載已購買的商業模型（Mock）
+7. **MSE 幀變化偵測優化** — 靜態畫面自動跳過推論，省運算資源
+8. **零程式碼體驗導向 UI** — 介面設計更貼近非技術用戶
+9. **PyArmor 程式碼加密** — 保護商業邏輯，防止反編譯
+10. **Dynamic Script Plugin 系統** — 透過 JSON config + Python script 擴充模型，無需改程式
+
+### 5.2 Edge AI Platform 有而 KNEO-Academy 沒有
+
+1. **叢集推論** — ⚠️ 未完成。後端有 Weighted Round-Robin 派發器骨架（dispatcher + pipeline），但未接通攝影機/媒體輸入源；前端 workspace 只有文字結果和效能面板，缺少攝影機畫面、媒體選擇、bounding box 視覺化；實測有多項問題待修
+2. **批次圖像推論** — 多圖順序處理
+3. **影片檔逐幀推論** — 完整影片處理流程
+4. **YouTube / URL 串流推論** — 遠端媒體來源
+5. **Web UI** — 跨平台、可遠端存取、瀏覽器即用
+6. **遠端中繼隧道（Tunnel）** — 可穿透 NAT 遠端存取
+7. **Nginx 反向代理** — 生產級部署
+8. **Docker 容器化部署** — 雲端部署支援
+9. **自動更新系統** — 線上升級
+10. **健康檢查 / 依賴檢查 / 指標** — 完整可觀測性
+11. **即時日誌串流** — WebSocket 推送日誌
+12. **跨三平台安裝程式** — macOS / Windows / Linux 都有 GUI 安裝程式
+13. **模擬模式（Mock）** — 無硬體也能開發測試
+14. **導覽教學** — driver.js 新手引導
+15. **GoReleaser CI/CD** — 自動化發布流程
+16. **叢集韌體刷寫** — 一次刷多台設備
+
+---
+
+## 六、重疊功能分析
+
+兩者**共同擁有**的核心能力（約 40% 的功能重疊）：
+
+| 功能 | 說明 |
+|------|------|
+| USB 設備掃描與連線 | 兩邊都支援自動偵測 Kneron USB dongle |
+| 韌體上傳更新 | 兩邊都能上傳 fw_scpu.bin + fw_ncpu.bin |
+| KL520 / KL720 | 兩邊都完整支援 |
+| 單圖推論 | 上傳一張圖執行推論 |
+| 即時攝影機推論 | OpenCV / FFmpeg 擷取即時畫面 |
+| 自訂 .nef 模型上傳 | 支援使用者自備模型 |
+| YOLO 後處理 + NMS | 物件偵測結果解析 |
+| 自訂 class labels | 非 COCO 類別支援 |
+| Bounding box 視覺化 | 結果疊加到畫面上 |
+
+---
+
+## 七、策略建議
+
+以下是幾個值得思考的方向：
+
+### 方向 A：**差異化共存**（維持兩個獨立產品）
+
+- **KNEO-Academy** 定位為「**體驗展示 / 銷售 Demo 工具**」，強化錄影/錄音/截圖、授權驗證、零程式碼體驗
+- **Edge AI Platform** 定位為「**開發者平台 / 生產部署工具**」，強化叢集、遠端、可觀測性、跨平台
+- 優點：各司其職，目標客群清楚
+- 缺點：兩邊都要維護，資源分散
+
+### 方向 B：**功能互補合併**（以 Edge AI Platform 為主）
+
+將 KNEO-Academy 的獨有功能移植到 Edge AI Platform：
+1. **優先**：錄影 / 錄音 / 截圖（補齊媒體輸出，技術難度低）
+2. **中期**：MSE 幀變化偵測優化（提升效能，實作簡單）
+3. **長期**：使用者系統 + Dongle 授權（商業化需要）
+
+優點：集中資源、統一產品、同時具備兩邊優勢
+缺點：Web UI 的桌面原生體驗不如 PyQt5
+
+### 方向 C：**分層架構**（Edge AI Platform 為引擎，KNEO-Academy 為前端）
+
+- Edge AI Platform 當作推論引擎 / 後端服務
+- KNEO-Academy 改為呼叫 Edge AI Platform 的 API（取代 KneronPLUS 直接呼叫）
+- 兩邊共用底層設備管理、模型管理、推論邏輯
+- 優點：程式碼重用最大化
+- 缺點：改造成本高，需要重構 KNEO-Academy 的 controller 層
+
+---
+
+## 八、快速獲益的移植清單
+
+如果決定把 KNEO-Academy 的功能移植到 Edge AI Platform，按 ROI 排序：
+
+| 優先 | 功能 | 難度 | 價值 | 說明 |
+|:----:|------|:----:|:----:|------|
+| 🔥 P0 | 錄影功能 | 低 | 高 | 前端用 MediaRecorder API 或後端 FFmpeg 錄製 MJPEG stream |
+| 🔥 P0 | 螢幕截圖 | 極低 | 高 | 前端直接 canvas.toBlob() 就能實現 |
+| 🔥 P0 | MSE 幀優化 | 低 | 中 | 在推論 pipeline 加入 frame diff 檢測 |
+| ⭐ P1 | 音訊錄製 | 中 | 中 | 需要新增音訊 pipeline |
+| ⭐ P1 | Plugin Script 系統 | 中 | 中 | 讓使用者上傳推論 script，不只是 .nef |
+| 💤 P2 | 登入認證 | 高 | 高 | 需要 Server + JWT + RBAC 完整規劃 |
+| 💤 P2 | Dongle 授權 | 高 | 高 | 商業化時再做 |
+
+---
+
+## 九、未決問題（待使用者決策）
+
+1. ❓ 兩個專案要共存、合併、還是分層？
+2. ❓ KNEO-Academy 是否已有客戶在使用？（影響改動的包袱）
+3. ❓ 是否要把錄影 / 截圖等功能優先移植到 Edge AI Platform？
+4. ❓ 商業授權機制是否是下一階段重點？
+5. ❓ 產品對外名稱要統一嗎？（Innovedus AI Playground vs Edge AI Platform）
+
+---
+
+## 附錄：檔案位置參考
+
+### KNEO-Academy 關鍵檔案
+- 入口：`~/KNEO-Academy/main.py`
+- 設備控制：`~/KNEO-Academy/src/controllers/device_controller.py`
+- 推論控制：`~/KNEO-Academy/src/controllers/inference_controller.py`
+- 媒體控制：`~/KNEO-Academy/src/controllers/media_controller.py`（含錄影/錄音）
+- 主視窗：`~/KNEO-Academy/src/views/mainWindows.py`
+- 流程圖：`~/KNEO-Academy/flowchart.md`
+- PRD：`~/KNEO-Academy/.autoflow/02-prd/PRD.md`
+
+### Edge AI Platform 關鍵檔案
+- 前端：`~/Innovedus/edge-ai-platform/edge-ai-platform/frontend/`
+- 後端：`~/Innovedus/edge-ai-platform/edge-ai-platform/server/`
+- 安裝程式：`~/Innovedus/edge-ai-platform/edge-ai-platform/installer/`
+- PRD v3.4：`~/Innovedus/edge-ai-platform/edge-ai-platform/docs/PRD-Integrated.md`
+- TDD v2.3：`~/Innovedus/edge-ai-platform/edge-ai-platform/docs/TDD.md`
+
+---
+
+*報告產出：Autoflow Orchestrator*
+*最後更新：2026-04-08*