Ako ste ikada gledali kako robot za praćenje u zatvorenom prostoru glatko klizi pored radnika u skladištu, farmi ili proizvodnom pogonu, vjerovatno ste se zapitali: da li se ova tehnologija oslanja na Wi-Fi da radi svoj posao? Kao dobavljač ovih sistema, stalno dobijam ovo pitanje – od vlasnika malih preduzeća koji vagaju svoju prvu kupovinu robota do inženjera koji rešavaju probleme sa postojećim voznim parkovima. Kratak odgovor je: ne uvek. Ali da bismo razumjeli kada je Wi-Fi bitan (a kada nije), moramo razložiti kako rade roboti za praćenje u zatvorenom prostoru, kompromise između opcija povezivanja i kako naš tim dizajnira naše modele tako da odgovaraju stvarnim slučajevima upotrebe.
Prvo, hajde da ovo objasnimo u tome šta je u svojoj srži robot za praćenje u zatvorenom prostoru. Za razliku od autonomnih vozila na otvorenom, ove mašine su napravljene za ograničena, često dinamična unutrašnja okruženja - zamislite uske skladišne prolaze, pretrpane podove za obradu ili redove voćnjaka u kojima se radnici i mašine neprestano ukrštaju. Njihov primarni posao je jednostavan, ali kritičan: pratiti čovjeka na dosljednoj, sigurnoj udaljenosti, nositi teške terete i izbjegavati prepreke bez ručnog upravljanja svake sekunde. Da bi to uradili, potrebna su im dva ključna skupa tehnologije: sistem percepcije za praćenje njihovog "vođe" (čoveka) i kontrolni sistem za prilagođavanje njihovog kretanja. Tu počinje debata o povezivanju.
Mnogi ljudi pretpostavljaju da se Wi-Fi ne može pregovarati za bilo kojeg povezanog robota. Uostalom, Wi-Fi je okosnica većine uredskih i industrijskih IoT mreža, pa je logično misliti da je potreban za slanje podataka između robota i centralnog upravljačkog čvorišta ili za dijeljenje navigacijskih uputa. Ali evo u čemu je stvar: za većinu robota za praćenje u zatvorenom prostoru, kritični rad u realnom vremenu – praćenje čovjeka i reagovanje na prepreke – ne treba unos oblaka ili centralnog servera. Taj rad se obrađuje na samom robotu, koristeći mješavinu senzora: LiDAR za 3D mapiranje, sisteme kamera za prepoznavanje ljudi, ultrazvučne senzore za detekciju prepreka iz blizine, a ponekad i UWB (ultra-širokopojasne) svjetionike za precizno pozicioniranje. To znači da većinu vremena robot radi samostalno, bez oslanjanja na Wi-Fi.
To sam iz prve ruke vidio s našim Drive-by-Wire modelima šasije, ključnom komponentom mnogih naših robota za praćenje u zatvorenom prostoru. Drive-by-Wire šasija je dizajnirana da se neprimetno integriše sa našim softverom za percepciju i pokreće svu kontrolnu logiku lokalno. Prošle godine smo imali klijenta u fabrici za preradu hrane koja radi u zoni sa velikom zagušenošću Wi-Fi mreže od stotina drugih uređaja: monitora temperature, kontrola pokretnih traka, pa čak i mobilnih telefona zaposlenih. U početku su tražili robota ovisnog o Wi-Fi mreži, ali nakon testiranja našeg modela Drive-by-Wire šasije, shvatili su da obrada na ploči eliminira rizik od kašnjenja ili prekida veze. Zapravo, njihova flota robota sada radi sa 99,9% vremena neprekidnog rada, u poređenju sa 95% sa njihovim starim sistemom koji se oslanja na Wi-Fi, jer ne moraju čekati mrežni signali da prilagode svoju putanju kada radnik stupi ispred njih ili se paleta pomjera.
Uz to, Wi-Fi ima ulogu za robote za praćenje u zatvorenom prostoru - samo nije za kritičnu funkciju "praćenja". Wi-Fi je koristan za sekundarne zadatke koji dodaju vrijednost sistemu, poput upravljanja voznim parkom, prikupljanja podataka i daljinskog ažuriranja. Na primjer, ako imate desetak robota za praćenje u skladištu, Wi-Fi vam omogućava da ih sve povežete s centralnom kontrolnom pločom, gdje možete pratiti njihovu lokaciju, pratiti nivoe opterećenja i prilagoditi njihove rute ako je dio objekta zatvoren zbog održavanja. Takođe olakšava prebacivanje ažuriranja softvera na više robota odjednom, umesto da se svaki od njih povezuje pojedinačno. Ključ je odvajanje kontrole u realnom vremenu (koja mora biti lokalna, sa malim kašnjenjem) od upravljanja u realnom vremenu (koje može bezbedno koristiti Wi-Fi).
Kompromisi postaju još jasniji kada pogledate specifične slučajeve upotrebe. Uzmimo naše robote za poljoprivredni transport, koji su vrsta robota za praćenje u zatvorenom prostoru dizajniranih za staklenike i male farme. Ovi roboti rade u okruženjima u kojima je Wi-Fi pokrivenost često neujednačena – farmeri nemaju žičane mreže koje presijecaju cijeli njihov uzgojni prostor, a metalni okviri staklenika mogu blokirati bežične signale. Za naše robote za poljoprivredni transport dizajnirali smo ih da rade bez Wi-Fi-ja za osnovne funkcije: prate radnike na farmi koji premeštaju povrće u saksiji do stanica za pakovanje, koriste ugrađene senzore kako bi izbjegli nalet na podignute krevete ili drugu opremu i nose terete do 1500 funti. Ali kada farmer završi za taj dan, može se povezati putem Wi-Fi mreže kako bi izvukao podatke o tome koliko je tereta robot premjestio, ili čak programirati robota da se automatski vrati na stanicu za punjenje. Ta fleksibilnost učinila je ove modele popularnim među malim i srednjim farmama, gdje je Wi-Fi infrastruktura sekundarna briga.
Drugi primjer je naš Orchard Transporter, koji je napravljen za postavljanje voćnjaka u zatvorenom prostoru – pomislite na voćnjake s kontroliranim okruženjem u kojima se voćke uzgajaju u redovima unutar velike zgrade. Ovi prostori često imaju dugačke, uske prolaze gdje Wi-Fi signali mogu oslabiti prema stražnjem dijelu zgrade. Naš Orchard Transporter koristi kombinaciju UWB svjetionika za pozicioniranje i obradu na brodu, pa čak i ako se radnik preseli u dio voćnjaka bez Wi-Fi-ja, robot nastavlja pratiti bez preskakanja. Imali smo klijente da testiraju i verzije ovih robota zavisne od Wi-Fi i bez Wi-Fi mreže, a modeli bez Wi-Fija imali su 12% niži trošak vlasništva tokom dvije godine, jer nisu zahtijevali dodatne Wi-Fi pristupne točke za pokrivanje velikog prostora voćnjaka.
Naravno, Wi-Fi nije uvijek loš izbor – postoje scenariji u kojima ima smisla. Na primjer, naš robot za inspekciju cesta, koji je dizajniran da se kreće duž puteva u zatvorenom prostoru u proizvodnim pogonima, oslanja se na Wi-Fi i za osnovne i za sekundarne funkcije. U ovim postavkama, objekti često imaju robusne, brze Wi-Fi mreže, a Robot za inspekciju cesta ne prati samo čovjeka – on također prikuplja podatke o uslovima poda, temperaturi i performansama opreme. Wi-Fi mu omogućava da te podatke šalje na centralni server u realnom vremenu, tako da menadžeri objekata mogu pratiti sigurnosne probleme kako se dogode. Takođe se može povezati sa drugim sistemima, kao što je kontrola pristupa objektu, kako bi se osiguralo da se kreće samo u ovlašćenim područjima. Razlika je u tome što se kontrola robota u realnom vremenu i dalje dešava na brodu; Wi-Fi je samo za dijeljenje podataka sa širom mrežom objekata.
Dakle, kada je robotu za praćenje u zatvorenom prostoru zapravo potreban Wi-Fi? Hajde da navedemo ključne scenarije: Prvo, ako vam je potrebno daljinsko praćenje u realnom vremenu svakog robota u velikoj floti, Wi-Fi je najefikasniji način da ih sve povežete. Drugo, ako je vaš robot integrisan sa drugim sistemima objekta, poput softvera za upravljanje zalihama, kontrole transportera ili sigurnosnih sistema, Wi-Fi omogućava da se ta integracija odvija neprimetno. Treće, ako želite da omogućite udaljeno ažuriranje softvera, to je lakše preko Wi-Fi veze nego fizičke veze. Ali za osnovnu funkciju praćenja čovjeka i sigurnog kretanja, Wi-Fi je rijetko potreban.
Jedna uobičajena zabluda koju čujem je da bez Wi-Fi-ja roboti ne mogu "znati" svoje okruženje. Ali moderni sistemi percepcije u vozilu su daleko napredovali. Naša hidraulična kolica za istovar, još jedan robot za praćenje u zatvorenom prostoru koji nudimo, koristi tehnologiju simultane lokalizacije i mapiranja (SLAM) na brodu kako bi napravio 2D mapu svog okruženja u realnom vremenu. To znači da se ne oslanja na Wi-Fi da zna gdje se nalazi, koje su prepreke oko njega ili kako doći od tačke A do tačke B dok prati radnika. Testirali smo ovaj model u distributivnom centru od 100.000 kvadratnih stopa bez Wi-Fi rezervne kopije i radio je pouzdano šest mjeseci bez ikakve mrežne veze. Jedini put kada je Wi-Fi ušao u igru bio je kada je menadžer objekta htio da izvuče mjesečni izvještaj o korištenju kolica.
Sada, hajde da razgovaramo o tome zašto je ovo važno za preduzeća. Ulaganje u robote za praćenje u zatvorenom prostoru je velika odluka – želite sistem koji radi kada vam je potreban, bez dodatnih troškova infrastrukture. Ako se odlučite za Wi-Fi robota, ne plaćate samo za samog robota; možda ćete morati dodati još pristupnih tačaka, proširiti svoju mrežu i baviti se tekućim održavanjem te mreže. Ako vaš prostor ima Wi-Fi zagušenja ili mrtve zone, mogli biste se suočiti s prekidima rada ili nepouzdanim performansama. S druge strane, robot za praćenje bez Wi-Fi-ja ima niže početne troškove infrastrukture, otporniji je na probleme s mrežom i dobro radi u prostorima gdje izgradnja jake Wi-Fi mreže nije praktična.
Uz to, ne postoje dvije iste operacije. Skladište od 50.000 četvornih stopa sa robusnom Wi-Fi mrežom moglo bi imati koristi od robota s omogućenom Wi-Fi mrežom koji se integriraju sa sistemima zaliha, dok će mali staklenik s pjegavim Wi-Fi-jem dobiti veću vrijednost od modela bez Wi-Fi-ja. Kao dobavljač, naš posao nije da guramo jednu opciju preko druge – već da pomognemo klijentima da razumiju njihove potrebe i odaberu pravu konfiguraciju. Na primjer, nedavno smo radili sa 3PL kompanijom koja je imala dva objekta: jedan sa punom Wi-Fi pokrivenošću, drugi sa samo osnovnim signalom. Za prvo postrojenje preporučili smo hibridni model koji koristi Wi-Fi za upravljanje voznim parkom i lokalnu obradu za kontrolu praćenja. Za drugu, koristili smo naše modele Drive-by-Wire šasije bez Wi-Fi mreže, koji su radili 10% efikasnije jer nisu morali da obrađuju podatke preko slabe mreže.
Još jedna stvar koju treba uzeti u obzir je buduća skalabilnost. Ako planirate da povećate svoju flotu robota, Wi-Fi može postati usko grlo ako nemate dovoljno pristupnih tačaka. Wi-Fi-free sistem, s druge strane, može se jednostavno povećati dodavanjem više robota, budući da svaki radi nezavisno. Imali smo klijente koji su započeli s dva Wi-Fi-free robota i narasli na 20 tokom tri godine, sve bez ikakvih promjena u mreži njihovog objekta. Ta vrsta skalabilnosti je veliki plus za preduzeća koja tek prvi put testiraju automatizaciju.
Naravno, postoje rubni slučajevi u kojima bi Wi-Fi mogao biti neophodan, čak i za funkcije praćenja u zatvorenom prostoru. Na primjer, ako se vaš robot treba povezati s navigacijskom uslugom zasnovanom na oblaku koja se ažurira u realnom vremenu, to bi zahtijevalo pristup internetu, koji često koristi Wi-Fi. Ali za većinu standardnih aplikacija u zatvorenom prostoru - transport tereta, pomoć radnicima, premještanje materijala unutar fiksnog objekta - obrada na brodu je dovoljna, a Wi-Fi je opcionalan.
Da se vratimo na prvobitno pitanje: Da li robot za praćenje u zatvorenom prostoru zahtijeva Wi-Fi za rad? Odgovor je ne, ne zbog njegove osnovne funkcije praćenja čovjeka i sigurnog rada. Wi-Fi je koristan alat za upravljanje, dijeljenje podataka i integraciju sa drugim sistemima, ali nije obavezan. Najbolji roboti za praćenje u zatvorenom prostoru dizajnirani su da budu fleksibilni, dajući klijentima izbor da koriste Wi-Fi kada to daje dodatnu vrijednost, i da rade bez njega kada je to bolje za njihov prostor i potrebe.
Ako razmišljate o dodavanju robota za praćenje u zatvorenom prostoru u svoje poslovanje i želite pronaći pravu postavku za svoje poslovanje, naš tim je tu da vam pomogne. Dizajniramo naše modele kako bismo uravnotežili pouzdanost, fleksibilnost i cijenu, bilo da vam je potreban Wi-Fi sistem za staklenik ili hibridni model za povezani proizvodni pogon. Da biste saznali više o našim pogonskim šasijama, poljoprivrednim transportnim robotima, transporteru za voćnjake, robotu za inspekciju cesta ili hidrauličnim kolicima za odlaganje, kontaktirajte naš prodajni tim kako biste razgovarali o vašim specifičnim potrebama.
Reference
- Međunarodna organizacija za standardizaciju (ISO). (2020). Roboti i robotski uređaji - Sigurnosni zahtjevi za mobilne robote (ISO 13482:2014). Ženeva, Švajcarska: ISO.
- Udruženje robotičke industrije (RIA). (2022). Ažuriranje tržišta: Mobilni roboti za industrijske aplikacije. Ann Arbor, MI: RIA.
- Zhang, Y., Wang, H., & Li, S. (2021). Ugrađena obrada naspram povezivanja u oblak za navigaciju mobilnih robota u dinamičnim zatvorenim okruženjima. Journal of Field Robotics, 38(7), 1245-1262.
- Evropsko udruženje robotike (euRobotics). (2023). Vodič za usvajanje autonomnih mobilnih robota (AMR): Slučajevi upotrebe u industriji i poljoprivredi. Brisel, Belgija: euRobotics.
- Nacionalni institut za standarde i tehnologiju (NIST). (2022). metrika performansi Wi-Fi za industrijske IoT robotske sisteme. Gaithersburg, MD: NIST.
