Телеком: Удаленное управление тяжелой техникой по сети 5G

По мере того как операторы мобильной связи запускают сети 5G, производители строительного и добывающего оборудования ведут гонку - кто быстрее адаптируется к новым технологиям и сможет воспользоваться потенциалом, который обеспечивает цифровизация рабочих площадок. По-сравнению с технологией 4G, 5G дает более высокие скорости, более высокую пропускную способность и низкие задержки. На стройплощадках или на площадках, где добываются полезные ископаемые эти преимущества 5G конвертируются в повышение производительности труда, снижение операционных расходов и рисков для людей, особенно в ситуациях, когда речь идет о работе в опасных или вредных условиях.

Дистанционное управление оборудованием это привлекательное предложение для строительной и добывающей отраслей промышленности, однако сети 4G/LTE не обеспечивали необходимую точность и требующиеся задержки. Существующие системы дистанционного управления техникой отличаются заметной задержкой между движениями техники и передаваемым видеопотоком. Минимизация этой задержки является принципиальным моментом для достижения возможности телеуправления оборудованием в реальном времени, с той же скоростью и точностью, которые характерны для "классического" управления машиной из ее кабины.

Такие производители как Doosan, Hyundai Construction Equipment, Volvo Construction Equipment и Epiroc проводят испытания телеуправления таким оборудованием, как экскаваторы и загрузчики, с использованием 5G. Соответствующие эксперименты проводятся на площадках в Южной Корее, Японии, Швеции и Финляндии. В попытке подготовиться к коммерческому использованию 5G в 2020 году, эти производители работают в сотрудничестве с телеком-компаниями, такими как LG, SK Telecom, Nokia и Ericsson, отрабатывая новые бизнес-модели, приложения и экосистему без которых невозможно рассчитывать на массовое использование технологий.

Дистанционное управление экскаватором Doosan в Корее

Южная Корея лидирует в этих совместных испытаниях на базе сети 5G. Doosan недавно показал возможности использования технологии 5G для удаленного управления строительным оборудованием на строительной выставке в 2019 году. С пульта управления, расположенного на стенде компании на выставке в Мюнхене производитель управлял работой 40-тонного Doosan DX380LC-5 гусеничного экскаватора, расположенного на расстоянии 8500 км, в Инчионе, Южная Корея. Пульт управления в Мюнхене был оборудован системой 3D машинного наведения, диагностики в реальном времени и полноформатными системами отображения.

Это было первой демонстрацией системы телеуправления и работы тяжелого экскаватора, расположенных на различных континентах, разница во времени между которыми составляет 8 часов, с использованием технологии 5G. Компания Doosan разработала систему дистанционного управления оборудованием совместно с оператором LGUplus (LG U+).

Для того, чтобы система Doosan Teleoperation функционировала надлежащим образом, необходимо обеспечивать передачу видеопотоков с цифровых камер, установленных на оборудовании на дисплеи пульта управления, причем с достаточной надежностью и минимумом задержек. Сеть 5G LG U+ обеспечивает соответствующие показатели, поскольку располагает примерно в 10 раз большей полосой пропускания и в 10 раз более низкими задержками, нежели чем в сети 4G оператора. Благодаря этому, удаленный оператор может управлять работой экскаватора в реальном времени, практически с той же точностью, которая достигается тогда, когда управление осуществляет оператор, находящийся в кабине экскаватора.

LG U+ внедрила ряд специальных функциональностей, таких как модуль передачи видео со сниженной задержкой передачи и уменьшенными задержками кодирования-декодирования, это важный фактор снижения зажержек. Оператор также представил ряд других новых модулей, обеспечивающих обработку изображений с низкой задержкой, что также позитивно сказывается на сокращении задержек. Еще одним позитивным фактором стало использование в конструкции экскаватора электрогидравлической технологии.

Телеуправляемый экскаватор DX380LC-5 это стандартная машина. Ею по-прежнему можно управлять в обычном режиме.

Умная стройплощадка Hyundai в Корее

Hyundai Construction Equipment (HCE) работает в партнерстве с SK Telecom и американской компанией Trimble для того, чтобы разработать решение "умная стройка", которое интегрирует Big Data и AI для того, чтобы обеспечить автоматическую работу и удаленное управление оборудование на стройплощадке. В этом партнерстве HCE будет заниматься разработкой умного строительного оборудования, а также системы удаленной диагностики правильной работы этого оборудования. SKT займется обеспечением сети передачи данных, включая 5G, а также разработкой оборудования в области безопасности, подходящего для различных стройплощадок. Trimble в этом партнерстве будет отвечать за разработку решений на базе летающих беспилотников, которая обеспечит возможности наблюдения и картографирования, что необходимо для эффективного планирования и контроля за сооружением строящегося объекта. Компании намерены довести свое решение до коммерческой пригодности к 2020 году.

Дистанционное управление строительной техникой в опасных зонах в Японии

В Японии планируются испытания возможностей использования 5G для поддержки работ по восстановлению активов, получивших повреждения в зонах стихийных бедствий, недоступных для людей. Obayashi Corporation, одна из крупнейших строительных компаний в Японии, вступила в партнерство с телеком-компанией KDDI Corp., а также с компанией NEC Corp. Планируются полевые испытания системы дистанционного управления строительной техникой через сеть 5G.

Три компании уже провели тесты в декабре 2018 году на стройплощадке Aigawa Dam в Ибараки, Осака, где технология 5G использовалась для удаленного управления двумя строительными механизмами, такими, как экскаватор и погрузчик. Четыре камеры, три передних камеры с разрешением 2К, а также одна всенаправленная камера, были размещены на каждой из двух машин для того, чтобы передавать изображения и звуки в реальном времени. Испытания показали, что в режиме телеуправления оператор может добиваться тех же результатов, что и при управлении этими машинами из их кабин.

Учитывая то, что ВОЛС не слишком часто встречаются в зонах чрезвычайных ситуаций, базовую станцию 5G и удаленный пункт управления разнесли примерно на 750 метров, по сети сотовой связи. Эта сеть была задействована в качестве опорной, она передавала изображения с четырех смотрящих вперед цифровых камер.

Также была сооружена базовая станция 5G на мобильном шасси - пульт управления был установлен в мобильном трейлере. Такое оборудование может быть доставлено в зоны, где случилось то или иной чрезвычайное происшествие. В ходе испытаний проверялась также интерактивная система голосового управления, которая позволяет дистанционно управлять механизмами. Было установлено, что один оператор может управлять одновременно двумя строительными машинами.

Компании KDDI, Obayashi и NEC уже добивались успеха ранее, когда в ходе полевых испытаний они впервые использовали 5G и 4K 3D мониторинг в феврале 2018 года. Компании планируют создать технологию удаленного управления механизмами на стройплощадке на базе 5G в ходе ряда полевых испытаний.

Kobelco ведет разработку концепции K-Dive, предназначенной для удаленного управления, чтобы обеспечить строительным компаниям возможность доступа к опасным рабочим площадкам, таким, например, как места размещения промышленных отходов, зоны бедствий и районы сильного холода. Управлять техникой в столь опасных ситуациях можно из безопасного офиса. Это может обеспечить операторам возможность работать там, где у них по тем или иным причинам, нет возможности делать это в непосредственном режиме ил-за географических или временных ограничений.

На ранних этапах разработки концепции K-Dive в Kobelco надеются сделать возможной передачу данных, таких как записи развертывания, а также итоги выполнения работ в режиме реального времени через сети 5G. В частности, в ближайшие месяцы в Японии будет испытана технология дистанционного оказания первой медицинской помощи. Также планируется к 2020 году завершить эксперименты с полевым мониторингом.

Кроме того, в Kobelco разрабатывают концепцию "совместного использования" телеуправления на строительных площадках. Она включит в себя, в частности, создание системы сотовой связи для рабочих мест, а также применение строительных машин с использованием удаленного пульта управления. Такой подход подразумевает, что потребуется создавать сетевую структуру для рабочих мест и строительных машин с использованием удаленного пульта управления. После того, как она будет создана, можно будет нанимать операторов в других регионах или даже в других странах. Это также означает возможность для компаний выбирать операторов на основе их конкретного опыта и навыков.

В результате операторы, теоретически, получат доступ к любой рабочей площадке в любой точке мира. Удаленный пульт управления также позволяет подрядчикам в реальном времени наблюдать за ходом работы на площадке. В частности, пульт можно использовать в качестве виртуальной учебной комнаты, где обучаемые могут удаленно улучшить свои навыки работы.

Управление строительной техникой в Швеции

В Швеции Volvo Construction Equipment (Volve CE) вместе с телеком-оператором Telia и Ericsson запустили первую в Швеции сеть 5G, предназначенную для промышленного использования. Эксперименты идут в Eskilstuna, где ведет свои разработки компания Volvo CE. Сеть 5G планируется задействовать для разработки решений, позволяющих осуществлять дистанционное управление строительной техникой и другими полностью автоматизированными решениями. Кроме того, здесь хотят выяснить, создают ли подключенные машины дополнительную ценность для заказчиков. Испытания в Eskilstuna будут включать дистанционное управление обычным колесным погрузчиком, а также концептом автономного самосвала HX2.

Частные сети LTE обеспечат плавный переход к 5G в добывающей промышленности

Добывающие компании все более активно ведут поиск решений по цифровизации и автоматизации своих операций с целью повышения производительности труда, повышения безопасности для операторов и сокращения затрат. Это включает, например, телеуправление машинами из офиса, а также сбор данных о функционировании машин и механизмов для оптимизации их использования.

Это создает необходимость в надежном, высокопроизводительном беспроводном подключении на шахтах для того, чтобы одновременно поддерживать различные приложения и услуги. Соответственно промышленность движется в сторону от использования малопредсказуемых беспроводных технологий, таких, как Wi-Fi, к использованию частных сетей LTE и 5G, что позволяет надеяться на улучшение безопасности, емкости, и общей производительности в условиях одновременного использования различных приложений.

Epiroc подписала соглашение о сотрудничестве с Ericsson о совместном содействии добывающим компаниям с целью обеспечения их оптимальными возможностями беспроводного подключения на базе технологий LTE и 5G. Эти технологии уже прошли тестирование с техникой Epiroc в тестовой шахте компании в Kvarntorp, Швеция.

Еще одна шведская компания, Sandvik, подписала соглашение с Nokia о дальнейшем развитии решений Sandvik для частных сетей LTE и 5G. Платформа Nokia Digital Automation Cloud (NDAC) обеспечивает разнообразные возможности подключения, позволяющие подключать к ней различную технику. Ее тестирование запланировано на тестовом руднике Sandvik в Тампере, Финляндия.

Частные сети LTE обеспечивает возможность надежного и защищенного мобильного подключения с высокой пропускной способностью, сравнительно низкой задержкой и обширным покрытием, что позволяет использовать их для обслуживания критически важных и бизнес-задач промышленного подключения. К ним можно подключать различные терминалы, датчики и другие устройства. Платформа цифровой автоматизации Nokia может работать как под землей, так и в открытых карьерах, и будет использоваться для тестирования технологий Sandvik. Как ожидается, сеть позволит управлять автономными транспортными средствами, осуществлять мониторинг перемещений под землей и на ее поверхности, обеспечит мониторинг подземных и наружных помещений в режиме реального времени для повышения безопасности людей и оборудования. Также они дадут возможность дистанционной диагностики и профилактического обслуживания, управления активами, контроль и проверку подлинности.

Недавно прошла квалификацию для работы в частных сетях LTE автономная система транспортировки FrontRunner (AHS) компании Komatsu.

Тестирование японской техники проходило в течение года с использованием инфраструктуры Nokia Future X. По заявлению компании, частные сети LTE помогут обеспечивать цифровую трансформацию во многих отраслях и проложат путь к внедрению еще более эффективных мобильных технологий 5G. Вероятнее всего, частные сети LTE и 5G будут сосуществовать еще много лет.

Источник: arabianindustry.com , перевод мой

Также по теме: Карьерные роботизированные самосвалы

+

Кто и где в 5G - смотрите на MForum.ru
За новостями телекома и IT удобно следить в телеграм-канале abloud62
За новостями робототехники и ИИ удобно следить в телеграм-канале prorobots - основные новости; телеграм-трансляции, посвященных робототехнике, больше новостей - в телеграм-канале prorobotsRealTime - подпишитесь прямо сейчас.