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专题
2021/3/25 17:17

基于MEC的AGV解决方案研究

邮电设计技术  张 芳,吕 鹏,陶伟宜

本文版权为《邮电设计技术》所有,如需转载请联系《邮电设计技术》编辑部

摘要:随着国家加快实施制造强国战略,工业生产企业对高可靠、低时延、大带宽的5G技术的需求非常迫切。结合某运营商与某叉车制造厂的合作项目,研究了5G+MEC技术在自动导引运输车(AGV)行业部署的可行性,验证了5G+MEC组网架构能满足大算力和低时延的要求。并基于叉车的应用,分别采用5G技术与Wi-Fi技术部署,从时延和带宽2个角度进行了对比测试,得出5G+MEC部署可行的结论。

关键词:多接入边缘计算;5G;Wi-Fi;自动导引运输车

doi:10.12045/j.issn.1007-3043.2021.02.011

概述

随着生活水平的提高,人类对生产和作业环境的要求越来越高,特别在特种环境下(例如高温、有毒、有害、粉尘、噪声、爆炸、射线等)作业的劳动力已面临危机。同时,单调、重复的体力劳动亦存在劳动力紧缺的难题,这些危机必将日趋严重。以AGV或者远程控制手段代替人在特种环境、高劳动强度环境下的直接劳动,是一条理想的出路。

AGV技术目前正广泛地被应用于无人物流、仓储以及工业生产过程中。目前AGV一般采用分布式控制,主要采用的导航方式有磁条导航、电磁导航、视觉标记导航和激光导航。磁条导航、电磁导航、视觉标记导航方式均需要花费较高成本对AGV的工作环境进行改造,灵活性较差,适用于场景固定、流程不变的场合。激光导航灵活、准确、高效,正逐渐取代以上几种方式成为主流的导航方式,但激光传感器成本相对较高,高密度运行时还可能存在互相干扰的问题。

目前,视觉定位技术,即采用未标记场景的图像信息融合惯性测量单元传感器数据进行全局定位和地图构建的技术(SLAM或VIO)已成熟,这种技术仅使用较低成本的传感器能够实现AGV的定位与控制,但此技术需要的计算资源超出了一般低成本嵌入式计算机所能提供的范围,需要相对高性能的计算机进行处理。因而,如果在单台AGV上部署高性能计算机,将导致单台AGV的成本过高;如果通过4G或Wi-Fi技术将图像信息传输至中心服务器进行处理,压缩后图像的清晰度会受到明显影响,进而影响定位效果,并且无线通信的延迟与不稳定性也会对AGV的正常工作造成影响。

本文通过在某叉车厂区部署更高带宽、更低延迟、更高稳定性的5G网络进行图像信息的传输,同时将计算资源部署在靠近AGV处的MEC,研究MEC在仓储物流行业部署的可行性。

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