有人說，
5G讓我們對機(jī)器人有了無限想象；
也有人說，
在機(jī)器人領(lǐng)域?qū)?G寄予太多的希望是危險的；
然而，5G作為科技競爭的制高點(diǎn)，
其發(fā)展步伐不會因此停止；
或快或慢，不管怎樣，
屬于移動機(jī)器人的5G時代也終將到來
………
在創(chuàng)建未來智能工廠的進(jìn)程中，對移動機(jī)器人的要求將會越來越高，5G技術(shù)的出現(xiàn)讓移動機(jī)器人看到了新的可能性。
5G技術(shù)迎合了傳統(tǒng)AGV企業(yè)基于機(jī)器人轉(zhuǎn)型升級對無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求，能滿足生產(chǎn)環(huán)境下機(jī)器人互聯(lián)和遠(yuǎn)程交互應(yīng)用需求。
利用5G網(wǎng)絡(luò)將機(jī)器人無縫連接，并進(jìn)一步打通設(shè)計(jì)、采購、倉儲、物流等環(huán)節(jié)，使生產(chǎn)更加扁平化、定制化、智能化，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、敏捷互聯(lián)、應(yīng)用云化、智慧決策，在工業(yè)控制、物流追蹤、工業(yè)AR、柔性制造等機(jī)器人應(yīng)用場景起著重要支撐作用。
現(xiàn)實(shí)是什么？
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2024年，中國2000強(qiáng)制造企業(yè)中有25％的企業(yè)將使用5G技術(shù)來提高機(jī)器人應(yīng)用能力?；氐疆?dāng)下，就現(xiàn)在來說，5G+移動機(jī)器人的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用情況是怎樣的呢？
優(yōu)艾智合市場總監(jiān)關(guān)健表示，在AGV上應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，首先需要回答兩個基本問題：第一，現(xiàn)有固定網(wǎng)絡(luò)能不能解決目前的需求；第二個為什么4G解決不了？只有當(dāng)現(xiàn)有固定網(wǎng)絡(luò)和4G都無能為力的時候，5G的剛需才能成立。
從目前的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)來看，移動機(jī)器人主要從事的是搬運(yùn)、抓取等簡單工作，對超大帶寬等需求并不強(qiáng)烈。在現(xiàn)有的制造業(yè)水平上，移動機(jī)器人上5G有種“殺雞焉用牛刀”的意味。
而在智能巡檢運(yùn)維領(lǐng)域，移動機(jī)器人對高性能網(wǎng)絡(luò)則是期盼已久。隨著視頻分析、AI軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)采集更加高清、高效、便捷，但采集后的實(shí)時高清數(shù)據(jù)傳輸一直是個問題。
傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不能支持4K、8K、VR視頻的實(shí)時回傳，所以只能忍痛降級傳輸1080P的視頻流，這大大浪費(fèi)硬件的數(shù)據(jù)采集能力。5G的大帶寬、低時延的優(yōu)勢正好可以彌補(bǔ)這一不足。
因此，關(guān)健認(rèn)為，移動機(jī)器人+5G究竟需要多少的投入能帶來怎樣的價值，這是最基本也是最核心的考量。目前，在智能巡檢運(yùn)維這一領(lǐng)域，5G的價值需求顯然更強(qiáng)烈。
優(yōu)艾智合也針對這一需求推出了5G移動機(jī)器人解決方案，公司現(xiàn)已在與國內(nèi)最大的ICT解決方案供應(yīng)商合作中落地了5G園區(qū)巡檢機(jī)器人、針對新疆某大型能源上游企業(yè)需求提供了冶煉危化遠(yuǎn)程巡檢機(jī)器人。
迦智科技CEO陳首先認(rèn)為，AGV+5G的應(yīng)用趨勢首先集中在兩方面，一是利用5G大帶寬、低時延優(yōu)勢對現(xiàn)有的AGV調(diào)度系統(tǒng)在調(diào)度數(shù)量、數(shù)據(jù)處理進(jìn)行革新；其次則是對AGV導(dǎo)航算法的優(yōu)化，將部分借助邊緣計(jì)算的算法優(yōu)化分析上傳至算力更強(qiáng)大的云端處理。
基于對未來的布局，迦智科技在機(jī)器人調(diào)度系統(tǒng)、作業(yè)管理系統(tǒng)上都是基于兼容5G通信的架構(gòu)來研發(fā)，目前基于通訊的限制，采用私有化的部署方案，隨著5G基礎(chǔ)設(shè)施的完善，會將這些方案轉(zhuǎn)移到公有云或私有云上去完成。
不過陳首先也坦言，目前在AGV+5G的解決方案的推廣基本是來源于客戶主動向迦智科技提出需求，而這些客戶都有一個共性，那就是自動化程度已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)水平。
通過對產(chǎn)業(yè)的觀察，高工移動機(jī)器人認(rèn)為，目前移動機(jī)器人與5G的融合整體仍然處于試水階段，一方面5G技術(shù)本身還有需要迭代升級的地方，才能從民用走向要求更高的制造業(yè)；另一方面是用戶端對移動機(jī)器人+5G的需求并不強(qiáng)烈，現(xiàn)有的工業(yè)WIFI能夠滿足他們對通信網(wǎng)絡(luò)的要求。
發(fā)展的道路是曲折的
在對于5G的正確認(rèn)知上，首先不能期望它會一夜之間改變移動機(jī)器人技術(shù)，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)它的許多應(yīng)用程序和技術(shù)如今仍然處于不斷完善的過程狀態(tài)。
其實(shí)，5G應(yīng)該被視為電信新時代的開始，從毫米波通信系統(tǒng)的發(fā)展到軟件定義的虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以及新的無線訪問方法，5G將需要在網(wǎng)絡(luò)的各個方面進(jìn)行巨大的創(chuàng)新，從而使許多機(jī)器人可以在小范圍內(nèi)操作而不互相干擾。
其次，現(xiàn)實(shí)世界的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐顯然無法跟上5G的網(wǎng)絡(luò)速度。從當(dāng)前的 9 Mbps 的平均網(wǎng)速突然跳躍到 5G 規(guī)格書中所描述的 1000 Mbps 的速度的事情不會很快發(fā)生。
正如今天國際副總經(jīng)理王勇所強(qiáng)調(diào)的，在移動機(jī)器人融合5G落地的過程中，單從技術(shù)層面來說，就面臨著諸多制約因素。
1.目前5G網(wǎng)絡(luò)的信號覆蓋區(qū)域有限。只有基于5G的重要特性，也就是高流量密度和高峰值速率，才能滿足5G和移動機(jī)器人結(jié)合落地。為滿足這些技術(shù)要求，5G采用了超密集組網(wǎng)的架構(gòu)，這就必然要求基站的部署密度必須提升。另外，由于5G信號的穿透性不足，在室內(nèi)還需要布設(shè)大量的室分基站。
2. 本地組網(wǎng)異常繁瑣。移動機(jī)器人在實(shí)際使用時，管理服務(wù)器必須要能夠準(zhǔn)確的訪問到各個移動機(jī)器人，這就要求在進(jìn)行5G組網(wǎng)時，服務(wù)器必須與移動機(jī)器人建立起直接的連接，需要運(yùn)營商在后臺分配各個終端地址的時候，進(jìn)行各個小型網(wǎng)絡(luò)的劃分。
但是在實(shí)際操作時，卻面臨著很多實(shí)際的問題，例如工作流程的劃分，SIM卡地址綁定，邊緣計(jì)算服務(wù)器的搭建等等，都造成了5G本地組網(wǎng)的不便。
3.移動機(jī)器人控制本身不支持5G技術(shù)。目前市場上的移動機(jī)器人控制器，均不支持直接使用5G技術(shù)，都需要采用通訊轉(zhuǎn)換的方式進(jìn)行，需要集成或者連接其他廠商提供的5G模組，例如華為的CPE，標(biāo)準(zhǔn)的5G終端模塊、適配器等等。
4. 成本問題。不論是采用何種組網(wǎng)形式，目前的5G技術(shù)相對于原有通訊技術(shù)，成本都要大幅提升，一方面是一次性投入的設(shè)備成本，另一方面就是大量的使用成本，5G的流量費(fèi)用目前仍居高不下，使用時需要大量的費(fèi)用花銷。
陳首先表示，現(xiàn)有條件下部署5G的成本是顯然高于工業(yè)WIFI的，這對成本敏感的大部分制造業(yè)廠商來說不是那么容易接受的；其次目前可以看到的5G建設(shè)趨勢是，基礎(chǔ)設(shè)施鋪得開，終端設(shè)備還比較少。
未來是光明的
關(guān)健說，這是一場關(guān)于未來的布局。
是的，無論是智能制造、數(shù)字化工廠、新基建、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，5G技術(shù)都是其中不可或缺的一部分。它不僅讓網(wǎng)絡(luò)無邊界，更讓數(shù)據(jù)無邊界。
斯坦德合伙人王茂林表示，先進(jìn)技術(shù)是智能制造的關(guān)鍵，AGV作為生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵，當(dāng)其與5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合之后，AGV也將成為一種全新的智能工業(yè)設(shè)備。無論是實(shí)現(xiàn)更廣的應(yīng)用還是AGV的智能化升級，5G都是一大助力。
富士康科技集團(tuán)5G研究所（富華科精密）首席營銷官榮樂天，也曾表達(dá)對于5G技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)的重要作用。他指出，目前基本上一半的工業(yè)連接還是用的工業(yè)總線，45%+是工業(yè)以太網(wǎng)，無線技術(shù)只占工業(yè)連接的6%。
而WIFI的大部分導(dǎo)入首先是因?yàn)锳GV應(yīng)用技術(shù)的更迭。從早先的軌道磁條AGV到二維碼AGV的導(dǎo)入再到目前激光雷達(dá)AGV的逐漸成熟，倉儲逐漸滲透到產(chǎn)線上，而二維碼和激光雷達(dá)AGV的應(yīng)用需要依賴無線技術(shù)，導(dǎo)致企業(yè)大規(guī)模導(dǎo)入WIFI。
然而，目前WIFI在工廠中的應(yīng)用也存在著致命性的弱點(diǎn)，如穩(wěn)定性，可靠性等問題。他表示，WIFI不適合在工廠里大規(guī)模應(yīng)用，而且不能支撐未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。而5G可以做到這一切，更為關(guān)鍵的是它將滲透到越來越多的智能裝備中，支撐智能制造的實(shí)現(xiàn)。
因?yàn)橄嘈盼磥?，所以提前布局?/p>
2019年8月，斯坦德與中國電信建立合作關(guān)系，快速推進(jìn)5G項(xiàng)目的落地。5G技術(shù)為斯坦德AGV與控制系統(tǒng)間的通信提供高速的網(wǎng)絡(luò)支持，提高物流解決方案自動化水平。如今，斯坦德運(yùn)用5G技術(shù)的案例已成功落地，在某汽車制造企業(yè)項(xiàng)目中，采用兩種AGV機(jī)器人搭配分揀臺和其它軟硬件，實(shí)現(xiàn)WPIC部門的保修零件自動化分揀和運(yùn)輸。
2019年11月，仙工智能（SEER）與中國移動、愛立信簽署三方合作協(xié)議，達(dá)成了長期、全面的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，SEER作為首批企業(yè)成功入駐了江蘇移動愛立信南京智能工廠5G+工業(yè)開放實(shí)驗(yàn)室。
仙工智能（SEER）利用自身在移動機(jī)器人、信息系統(tǒng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺等方面積累了深厚的技術(shù)優(yōu)勢，同時圍繞智能工廠建設(shè)及智慧物流打造擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。聯(lián)手中國移動、愛立信進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)、資源共享，將大大加快5G智能工廠建設(shè)，加速移動機(jī)器人在5G智能工廠中的應(yīng)用。
為了解決移動機(jī)器人+5G技術(shù)落地的問題，今天國際采用5G技術(shù)組建移動機(jī)器人控制網(wǎng)絡(luò)。在移動機(jī)器人和服務(wù)器端都使用5G通訊模塊，接入5G網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和移動機(jī)器人互訪，服務(wù)器可以通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)異地控制移動機(jī)器人，下發(fā)指令。
同時采用5G技術(shù)監(jiān)控移動機(jī)器人，用戶可以通過手機(jī)，電腦，平板，安裝APP的形式，遠(yuǎn)程監(jiān)控，或者直接操作移動機(jī)器人。此外，今天國際還嘗試?yán)?G網(wǎng)絡(luò)提供的高帶寬、低時延特性，將VR技術(shù)應(yīng)用于移動機(jī)器人的遠(yuǎn)程運(yùn)維。
2020年3月，依托邊緣計(jì)算，TCL惠州工廠完成了靈動科技AMR智能物流車的5G化改造以及靈動科技AMR智能物流車與企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)鏈全流程信息拉通、可視，大幅減少信息盲區(qū)和線上物料積壓。
至此，靈動科技AMR借助5G+人工智能等技術(shù)，在TCL機(jī)芯廠生產(chǎn)部SMT車間實(shí)現(xiàn)了高效人車混流、自動避障、跨樓層自動駕駛，以及從生產(chǎn)計(jì)劃下達(dá)——原料齊套和揀選——原料上線——成品下線——成品智能倉管——成品智能配送下車間的“一鍵運(yùn)料”全流程閉環(huán)管理。
