【導(dǎo)讀】伴隨PoE技術(shù)年復(fù)合增長率10.3%的強(qiáng)勁發(fā)展勢(shì)頭，其在物聯(lián)網(wǎng)與AI技術(shù)的加持下，已廣泛滲透智能建筑、自動(dòng)化等領(lǐng)域，尤其成為自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）快速落地的關(guān)鍵支撐。然而，AMR部署中的空間受限、基礎(chǔ)設(shè)施集成復(fù)雜等痛點(diǎn)，以及受電設(shè)備（PD）高效集成的需求，制約著行業(yè)發(fā)展。本文聚焦研華科技聯(lián)合AMR解決方案提供商打造的分布式計(jì)算系統(tǒng)，深入解析其如何通過“天-地”協(xié)同的PoE+AI架構(gòu)，破解行業(yè)痛點(diǎn)，為AMR高效運(yùn)行注入新動(dòng)能。
應(yīng)用挑戰(zhàn)
隨著AMR不斷升級(jí)，搭載了各類攝像頭和傳感器，以在工作人員、貨物及其他機(jī)器人動(dòng)態(tài)移動(dòng)的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航，PoE/PSE功能對(duì)于簡化設(shè)備組裝、加快集成進(jìn)程的作用愈發(fā)凸顯。然而，開發(fā)人員往往依賴現(xiàn)成的PoE注入器或具備PSE功能的以太網(wǎng)模塊，這類解決方案通常體積較大，還需要額外的局域網(wǎng)端口，從而使得在空間受限的AMR系統(tǒng)中實(shí)施變得復(fù)雜，并破壞了設(shè)計(jì)的一致性。
空間限制只是挑戰(zhàn)的一部分。環(huán)境中的受電設(shè)備（PD），如支持AI的攝像頭和傳感器網(wǎng)關(guān)，也需要通過以太網(wǎng)供電（PoE）技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡化且快速的基礎(chǔ)設(shè)施集成。這些設(shè)備對(duì)于收集和傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)至關(guān)重要，使AMR和其他設(shè)備能夠及時(shí)響應(yīng)并保持平穩(wěn)運(yùn)行。
解決方案
為了在不影響安全性的前提下提高運(yùn)營效率，研華科技與一家AMR解決方案提供商合作，開發(fā)了一套分布式計(jì)算系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備全域可視能力，通過網(wǎng)格狀的監(jiān)控方式，為倉庫提供 “鷹眼” 式的全景監(jiān)控視角。
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簡化AMR的設(shè)計(jì)與部署
每臺(tái)AMR都配備了2D/3D攝像頭，用于同步定位與建圖（SLAM）、路徑規(guī)劃和障礙物檢測(cè)。這些傳感器主要采用以太網(wǎng)技術(shù)，借助其靈活性、軟件可控性以及通過IEEE 1588協(xié)議實(shí)現(xiàn)的精準(zhǔn)時(shí)間同步特性開展工作。通過將MIOe-M2LAN和MIOe-PSE 擴(kuò)展模塊與基于Intel Core Ultra 平臺(tái)的AFE-R360單板集成，AMR系統(tǒng)新增了兩個(gè) PoE/PSE局域網(wǎng)輸出端口，簡化了激光雷達(dá)和3D立體攝像頭等PoE/PD設(shè)備的集成，并在不增加系統(tǒng)體積的同時(shí)，加速了AMR的部署。
實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)營與優(yōu)化效率
為實(shí)現(xiàn)與AMR的無縫協(xié)作，客戶基于研華MIO-2364超小型工業(yè)主板部署了天花板式智能攝像頭系統(tǒng)，該主板搭載第12代Intel Core處理器，并配備定制化PoE/PD模塊。系統(tǒng)體積小巧，支持PoE傳輸，可靈活地大規(guī)模部署于天花板，充當(dāng)環(huán)境中的“鷹眼”。它持續(xù)監(jiān)控周邊環(huán)境，處理來自AMR的數(shù)據(jù)，并規(guī)劃最優(yōu)路徑，其低電壓運(yùn)行的特性不僅降低了電氣風(fēng)險(xiǎn)，還減少了與安全標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的合規(guī)成本。
這種“天-地”協(xié)同的模式減少了AMR減速的情況，提升了安全性，同時(shí)也降低了對(duì)冗余車載攝像頭和AI硬件的需求。
應(yīng)用成果
通過采用這套新系統(tǒng)，AMR因避障而停車、減速的情況大幅減少，最終使工廠的運(yùn)營效率提升了高達(dá)30%。
總結(jié)
研華科技基于PoE技術(shù)構(gòu)建的“天-地”協(xié)同分布式計(jì)算系統(tǒng)，通過模塊化集成與輕量化部署，精準(zhǔn)攻克了AMR空間受限、集成復(fù)雜及PD高效接入等核心挑戰(zhàn)。天花板式智能攝像頭與AMR的無縫協(xié)作，不僅大幅減少設(shè)備減速停車頻次、將工廠運(yùn)營效率提升30%，更憑借低電壓運(yùn)行優(yōu)勢(shì)降低了安全風(fēng)險(xiǎn)與合規(guī)成本，同時(shí)精簡了冗余硬件配置。這一實(shí)踐不僅驗(yàn)證了PoE+AI技術(shù)在工業(yè)場(chǎng)景的核心價(jià)值，更契合PoE市場(chǎng)高速增長的行業(yè)趨勢(shì)，為零售、物流、農(nóng)業(yè)等多領(lǐng)域AMR智能化升級(jí)提供了可復(fù)制的解決方案，推動(dòng)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)邁向更高效、安全、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展新階段。
