慧場景-基于5G的AGV應用

慧場景

The wisdom scene

AGV是Automated Guided Vehicle的縮寫，意即"自動導引運輸車"。AGV是裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車。AGV以輪式移動為特征，較之步行、爬行或其它非輪式的移動機器人具有行動快捷、工作效率高、結構簡單、可控性強、安全性好等優勢。在創建未來智能工廠的進程中，對移動機器人的要求將會越來越高，5G技術的出現讓移動機器人看到了新的可能性。5G技術迎合了傳統AGV企業基于機器人轉型升級對無線網絡的應用需求，能滿足生產環境下機器人互聯和遠程交互應用需求。

技術方案概述

Summary of technical proposal

基于5G的AGV業務就很好的解決以上問題，在環境相對惡劣的情況下，wifi網絡在終端信號強度是-80dBm已經完全無法做業務，期望好的信息質量在-62dBm。5G網絡在信號強度是-105dBn內可以正常做業務，期望好的信號質量在-95 dBm。和wifi使用相同信號發射功率場景下所有區域均處在 5G的一個非常良好的信號覆蓋區域（優于-80dBm），其良好業務支持覆蓋區域還可以擴大3~5倍。

5G時代AGV機器人技術優勢

Advantages of 5G AGV robot technology

AGV機器人協同能力加強

AGV Robot’s cooperation ability is strengthened

5G為AGV機器人之間的通信提供高速網絡支持，使AGV機器人具備自組織與協同能力，速度更快，動作更流暢，效率更高。

AGV機器人安全地與工人協作

AGV robots work safely with workers

5G高可靠、超低時延的特性能使AGV 機器人實時感知工人的動作，靈巧地進行反饋和配合，同時始終與工人保持安全距離，保證人機協作的安全。

AGV機器人遠程實時控制

Remote real-time control of AGV robot

在高溫、高壓等某些不適合工人進入的特定生產環境，工人可以在監控中心通過5G網絡對AGV機器人進行實時遠程操作，同步、安全地完成預定工作目標。

在工業4.0發展的設想中，未來AGV無人搬運機器人不只是簡單的把貨物搬運到指定的位置，而是要把大數據、物聯網、云計算等貫穿于產品的設計中，讓AGV搬運機器人成為一種實時感應、安全識別、多重避障、智能決策、自動執行等多功能的新型智能工業設備。未來將實現在整個過程中無需人工的參與，AGV全天候運行，可以大幅度地降低人工成本。根據編輯好的路線和車輛管理方案，不同的AGV之間可以最大限度地協調配合，在有限的時間和空間內最大限度地提升工作效率和質量。

工廠智能物流場景主要包括線邊物流和智能倉儲。線邊物流是指從生產線的上游工位到下游工位、從工位到緩沖倉、從集中倉庫到線邊倉，實現物料定時定點定量配送。智能倉儲是指通過物聯網、云計算和機電一體化等技術共同實現智慧物流，降低倉儲成本、提升運營效率、提升倉儲管理能力。通過部署網關等設備可以實現廠區內自動導航車輛（AGV）、自動移動機器人（AMR）、叉車、機械臂和無人倉視覺系統的 5G 網絡接入，部署智能物流調度系統，結合 5G MEC+超寬帶（UWB）室內高精定位技術，可以實現物流終端控制、商品入庫存儲、搬運、分揀等作業全流程自動化、智能化。智能物流場景部署的基礎條件：企業 AGV、AMR、叉車等物流類設備已完成自動化改造，具備 5G 網絡接入能力；物流調度系統具備豐富的接口，可實現各種自動化設備的對接。全廠區實現穩定可靠的 5G 網絡覆蓋。

服務流程與成效

Service flow and effectiveness

行業痛點

Industry Pain Point

傳統場景

AGV小車通過自身搭載無線AP與控制系統進行通信交互，實現物流搬運，智能巡檢等任務。整個系統對無線AP的環境要求很高，就存在以下幾點：

1、存在控制盲區

2、調度任務接受不及時

3、網絡干擾嚴重，導致業務中斷

基于5G的AGV業務就很好的解決以上問題，在環境相對惡劣的情況下， wifi網絡在終端信號強度是-80dBm已經完全無法做業務，期望好的信號質量在-65dBm。5G網絡在信號強度是-105dBm內可以正常做業務，期望好的信號質量在-95dBm。和wifi使用相同信號發射功率場景下所有區域均處在5G的一個非常良好的信號覆蓋區域（優于-80dBm），其良好業務支持覆蓋區域還可以擴大3~5倍。以5G+AMR來代替傳統車間、工廠、園區、礦區等WiFi網絡，下行速率可達到800Mbps+，時延約5~10ms。

抗干擾能力： WIFI抗干擾能力有限，而5G有很多抗干擾技術， 1.良好的覆蓋和參數規劃。 2.TDD和FDD兩項多址技術(上下行傳輸分開)。 3.功率控制。 4.ICIC(小區間干擾協調)等。

應用場景

1、5G+多路視覺AMR

2、5G+高密度AMR：

Wifi在超過20個終端并發場景性能迅速惡化；

5G可支持密集倉庫上千臺AMR同時運行。

3、5G+云化控制AMR 協同機器人：

AMR自組織與合作，相互配合實現以往單獨AMR不能進行的任務;

人機合作：

AMR即時感知員工行為，靈敏的反應和配合，并維持安全距離，確保人機合作安全性。

4、5G+遠程控制AMR：

特殊場景遠程控制AMR，在高溫、高壓、有毒等一些不宜員工進入的特殊環境，員工能夠在監控平臺根據5G網絡對AMR實現即時遠程控制，同步、安全的實現設定工作計劃。5G+VR實現遠程人機同步。