芯耀
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在现代化工厂和大型工地中，自主移动机器人（AMR）正成为物料搬运的关键力量。它们不仅体型大、续航强，更能通过自动识别与智能路径规划，满足工厂内/外的运输需求。随着企业对运输效率要求的不断提高和人力成本持续上升，AMR正在成为智能化升级的重要抓手。
AMR依赖于自身的自动识别、控制、行进等能力，以及统一的路径规划与协同管理系统。路径规划与协同管理系统能够通过动态全局协同规划，进行多AMR路径搜索和交通管制，可令AMR有效躲避拥堵，提升效率，同时提供优化的任务分配方案，尽可能提升AMR运输资源的利用率。系统还能够实现对整个厂区机器人及智能设备运作情况的实时监控，促进智能化与数字化转型进程。
英特尔针对AMR推出了三款边缘平台，英特尔®工业边缘控制平台、英特尔®工业边缘洞见平台和英特尔®AMR开发平台，实现在边缘端对AMR机器人运动控制和智能化应用。
01 英特尔®工业边缘控制平台
融合了信息技术(IT)和运营技术(OT)，公司可以远程部署和控制，降低成本并缩短部署时间，同时预先验证的系统硬件允许将新的工作负载添加到现有的计算资源中，使新的同类最佳产品可以快速、大规模地部署。另一方面，通过在系统升级和故障期间自动执行工作负载迁移，英特尔®工业边缘控制平台能有效减少设备停机时间，高效复工。
02 英特尔®工业边缘洞见平台
基于微服务、容器化、灵活总线、支持自行开发的特征，提供完整的开发工具，可以满足用户个性化快速开发的需求。平台还支持英特尔全系列硬件，增强了软硬件之间的耦合度，实现了系统性优化。
03 英特尔®AMR开发平台
该平台架构如图1所示，平台基于开源系统ROS 2和DDS消息总线，提供集成和优化的驱动、中间件、算法及开发工具，让不同场景、不同需求下开发和部署AMR解决方案变得快速和便捷。其基于模块化的软件和微服务架构，使开发者可以使用AMR开发平台作为整个容器或独立的模块来开发产品的特定功能。这一平台还支持跨英特尔平台完全复用代码，包括CPU和GPU等。同时，基于边缘端和云端的支持，该平台可以使跨AMR、边缘和云软件的工作负载编排更加容易。
在AMR开发过程中，网络对于保证路径规划与协同管理系统的稳定、顺畅运行，确保系统与AMR之间流畅互通至关重要。同时，要实现不同分支机构AMR的统一管理，也需要云边端的网络支持。
由于AMR需要承担部分工厂外部的运输任务，而工厂外部通常缺乏Wi-Fi网络覆盖。此外，在多个Wi-Fi无线接入点(AP)之间切换时，可能会出现网络响应延迟，从而影响AMR的路径规划与协同管理。此类网络不稳定性可能导致AMR发生碰撞或意外暂停，影响运行效率和安全性。
基于5G专频专网技术的AMR将有助于解决上述问题，其实现了远超Wi-Fi网络的覆盖范围，避免了Wi-Fi AP切换带来的卡顿等问题。而与4G网络相比，5G网络在时延、带宽等方面具备更高的优势，可制成实现高效的AMR管理。
英特尔成都工厂
自2018年起，英特尔成都工厂采用了AMR系统以提高物料搬运效率。该系统通过运营商的公共网络连接，使用户能够远程下达系统指令。AMR会自动将物料运输到指定的工厂区域，但是，基于公用网络不可控的时延和有限度的覆盖，AMR经常会遇到与墙壁碰撞或意外暂停的现象。实测数据显示，之前部署的4G公网在大多数情况下的时延在100毫秒左右，远远超过了AMR系统最低时延要求，这给工厂的运维和效率带来了严重的困扰，也给AMR的路线规划带来了不可预见的挑战。
为了解决上述问题，英特尔决定建设5G毫米波专网，结合仙工智能机器人及自动化设备统一资源调度系统，以更及时便捷地掌握AMR物流运输情况，提供更加稳定的运行环境，提高生产效率，同时为未来更多的智能制造应用场景提供基础设施。
相比于运营商的5G虚拟专网模式，5G毫米波采用独立于公网的频段，专频专用，频率资源有保障，系统完全独立于公网。对于有特殊安全需求的厂商，5G毫米波专网通过有效的物理隔离和逻辑隔离，保障网络的专用性、安全性和可靠性。
英特尔成都工厂室外物料搬运的整体网络规划如图2所示，其分为设备终端/CPE、基站端、基带处理单元(BBU)端和5GC核心网四个部分，并提供iNav网管平台，为企业提供一体化网络管理能力，实现业务的快速开通和定位。
英特尔成都工厂面向MHV的5G毫米波站点部署和覆盖如图3所示，英特尔首先选择了室外AMR连接作为应用场景，并在成都工厂的X、Y、Z号楼分别部署了四个基站端，以实现AMR路线的全覆盖。同时，AMR将集成CPE，通过毫米波基站，将AMR数据上传到公司内部网络系统中的管理后台，保障生产作业的正常运行。通过毫米波+有线组网，用户最终可以在后台实时查看终端的生产信息，进行实时操作和远程控等业务，实现无人化的应用。
为实现AMR路线的全覆盖，在部署时通过机械下倾、电下倾等方式减少覆盖近端盲区。如图4所示，部署时头端1和头端4通过机械下倾22.5°，实现近距离覆盖；头端2和头端3通过电下倾（毫米波波束指向下倾8°）实现百米级覆盖。为保障业务的连续体验、提升可靠性，智慧尘埃采用了智能无边界小区(SLBC)技术，保证AMR移动过程中0切换，实现了AMR的确定性用户体验速率和确定性时延能力。
所有5G网元及配套传输、网管等均由工厂独立建设。5G控制面和用户面全部下沉到厂区，专网专用。基于这种模式，实现了5G端到端的可管可控，可以针对厂区内各种不同工业场景的话务模型需求，进行定制化的优化适配，并且可以根据工业现场的实际需求，设计合适的5G冗余可靠架构，满足工业级确定性严苛要求。
5G毫米波专网建设完成后，通过部署的5G毫米波工业终端CPE、基站AAU、基带BBU及5GC核心网系统，实现AMR机器人的数据实时回传。用户最终可以在管理后台实时查看订单信息，保障生产作业的正常运行，进行实时操作和远程控制等业务，实现无人化的应用。如表1所示，5G毫米波专网的时延和可靠性可达20ms@99.99%，组网容量上行峰值吞吐量超过1.94Gbps，下行峰值吞吐量超过2.92Gbps；此外，专网下沉到英特尔成都工厂园区，让工厂员工可以自主控制每个网元，真正实现“数据不出园区”。
