Tối ưu hoá hoạt động các AMR trong ứng dụng hậu cần với giải pháp đổi mới công nghệ PoE

Xu hướng thị trường

Cấp nguồn qua Ethernet (PoE) giúp đơn giản hóa việc triển khai bằng cách loại bỏ nhu cầu về đường dây điện riêng biệt, qua đó cắt giảm chi phí và đẩy nhanh quá trình lắp đặt. Công nghệ này cũng giúp tăng hiệu suất năng lượng, cải thiện độ an toàn với hoạt động điện áp thấp và giảm chi phí tuân thủ. Thị trường giải pháp PoE được dự đoán sẽ tăng trưởng với tốc độ CAGR 10,3%, đạt 8,66 tỷ USD vào năm 2037, với nhu cầu mạnh mẽ từ các thiết bị cung cấp điện (PSE). Được thúc đẩy bởi sự phát triển của IoT và AI, PoE đang được áp dụng rộng rãi trong các tòa nhà thông minh, gateway IoT và các ứng dụng cấp nguồn qua đường truyền dữ liệu (PoDL) cho các hệ thống tự động hóa và trong xe. Đặc biệt, công nghệ PSE ngày càng được sử dụng rộng rãi trong robot di động tự động (AMR) và robot hình người - giúp đơn giản hóa việc triển khai cảm biến để đẩy nhanh quá trình triển khai trên khắp các lĩnh vực bán lẻ, tự động hóa nhà máy, hậu cần và nông nghiệp.

Các thách thức

Khi các AMR tiên tiến hơn được phát triển với nhiều camera và cảm biến khác nhau để điều hướng trong môi trường năng động liên quan đến công nhân di chuyển, hàng hóa và các robot khác, chức năng PoE/PSE trở nên có lợi cho việc hợp lý hóa việc lắp ráp thiết bị và tăng tốc tích hợp. Tuy nhiên, các nhà phát triển thường dựa vào các bộ cấp nguồn PoE hoặc mô-đun Ethernet có sẵn với khả năng PSE. Các giải pháp này thường có diện tích lớn và yêu cầu thêm cổng LAN - làm phức tạp việc triển khai và phá vỡ tính nhất quán trong thiết kế của các hệ thống AMR bị hạn chế về không gian. Giới hạn về không gian chỉ là một phần của thách thức. Các Thiết bị được cấp nguồn (PD) trong môi trường, chẳng hạn như camera hỗ trợ AI và cổng cảm biến cũng yêu cầu tích hợp cơ sở hạ tầng nhanh chóng và đơn giản thông qua công nghệ Cấp nguồn qua Ethernet (PoE). Các thiết bị này rất cần thiết để thu thập và chuyển tiếp dữ liệu thời gian thực, cho phép AMR và các thiết bị khác phản hồi nhanh chóng và duy trì hoạt động trơn tru.

Giải pháp

Để cải thiện hiệu quả hoạt động mà không ảnh hưởng đến sự an toàn, một nhà cung cấp giải pháp AMR đã hợp tác với Advantech để phát triển một hệ thống điện toán phân tán cung cấp khả năng hiển thị toàn cảnh - mang lại góc nhìn "toàn cảnh" về kho hàng thông qua phương pháp giám sát dạng lưới.

Đơn giản hoá thiết kế và triển khai AMR

Mỗi AMR được trang bị camera 2D/3D cho SLAM, lập kế hoạch đường đi và phát hiện chướng ngại vật. Các cảm biến này chủ yếu sử dụng Ethernet nhờ tính linh hoạt, khả năng điều khiển bằng phần mềm và đồng bộ hóa thời gian chính xác thông qua IEEE 1588. Bằng cách tích hợp các mô-đun mở rộng MIOe-M2LAN và MIOe-PSE với máy tính bảng đơn AFE-R360 - chạy trên nền tảng Intel® Core™ Ultra, hệ thống AMR cung cấp thêm hai đầu ra LAN PoE/PSE, giúp đơn giản hóa việc tích hợp các thiết bị PoE/PD như LiDAR và camera stereo 3D, đồng thời đẩy nhanh việc triển khai AMR mà không làm tăng kích thước hệ thống.

Cho phép vận hành an toàn với hiệu quả tối ưu

Để hỗ trợ cộng tác liền mạch với AMR, khách hàng đã triển khai hệ thống camera thông minh gắn trần dựa trên bo mạch chủ MIO-2364 Pico-ITX của Advantech, với bộ xử lý Intel® và mô-đun PoE/PD tùy chỉnh. Với kích thước nhỏ gọn và khả năng truyền tải PoE, hệ thống hỗ trợ triển khai trần linh hoạt, quy mô lớn và hoạt động như một "con mắt đại bàng" trong môi trường. Hệ thống liên tục giám sát môi trường xung quanh, xử lý dữ liệu từ AMR và lập kế hoạch tuyến đường tối ưu. Hoạt động ở điện áp thấp giúp giảm thiểu rủi ro điện và chi phí tuân thủ liên quan đến các tiêu chuẩn an toàn.

Sự hợp tác từ trần đến mặt đất này giúp giảm thiểu tình trạng chậm trễ của AMR, cải thiện độ an toàn và giảm nhu cầu về camera tích hợp và phần cứng AI dự phòng.

Bằng cách áp dụng hệ thống mới này, sẽ giảm đáng kể số trường hợp AMR cần tránh va chạm, dừng lại hoặc giảm tốc độ, từ đó tăng hiệu quả hoạt động trong cơ sở lên tới 30%.