Název projektu
Platforma pro řízení autonomních robotů v logistických aplikacích s využitím AI a sítě 5G
Kód
CZ.01.1.02/0.0/0.0/21_374/0026696
Předmět výzkumu
Společnost KVADOS, a.s. dlouhodobě vyvíjí, dodává a provozuje aplikační a řídící platformu pro automatickou manipulaci a přepravu zboží ve velkých logistických centrech a skladech na platformě WMS (Warehouse Management System). V současné době je automatizace postavena především na řízení dopravníků, řízení automatických zakladačů zboží, přepravek nebo palet. Aktuálně je pro KVADOS inovačně a rozvojově klíčový projekt další rozvoj automatizace s rozšířením pro využití autonomních robotů AGV (Automated Ground Vehicles) dále jen používáme označení roboti, a využití dalších pokročilých technologií (cubiscan, rozpoznávání obrazů z 3D kamer atd.). Komunikace mezi robotem a řídícím systémem (kontrolérem / výpočetním serverem) je v současnosti zajištěna pomocí bezdrátové technologie na bázi standardu WLAN IEEE 802.11x, označován často jako WiFi. Platformu pro řízení robotů dnes primárně řeší jejich výrobci a ti do ní zohledňuji individuální možnosti svých robotů svůj přístup k této problematice. Cílem a klíčovým prvkem plánované inovace je navržení a vývoj vlastní platformy pro řízení autonomních robotů a dalších pokročilých technologií, která bude univerzální a umožní napojení libovolných robotů různých výrobců a technologických řešení. Dále bude cílem inovačního výzkumu a vývoje, experimentování s povýšením řízení robotů a to s vazbou na využití nové a moderní technologie 5G. Již zmíněna tradiční technologie WIFI má své omezení a to jak z pohledu latence přenosu, tak z pohledu celkové propustnosti. Současný stav umožňuje přenášet mezi robotem a řídícím systémem pouze základní informace pro řízení robota. Většina procesů spojených s navigací, řízení provozu či optimalizace cesty je nutné provádět lokálně ve vnitřním systému robota, což v praxi znamená, že je potřeba autonomní roboty vybavit nezbytným výpočetním HW/SW výkonem. Toto řešení však výrazně prodražuje cenu vlastního zařízení (robota), omezuji možnosti optimalizace pohybu a jejich vzájemnou kooperaci, což má za výsledek vysokou cenu a nižší pracovní výkon, toto je dnes limitem pro pořizování těchto technologii – návratnost investice. V rámci tohoto výzkumného projektu bychom chtěli s využitím inovačních kapacit 3 organizaci navrhnout o otestovat možnosti plného využití výpočetního výkonu centrální serverové farmy, což by umožnilo nabídnout celou řadu nových služeb a funkcí pro efektivnější řízení celého logistického procesu a pokusit se pomoci nových a inovačních řešení odstranit limity současných komunikačních technologie.
Připravený projekt si klade za cíl řešit výše popsané problémy s využitím implementace privátní (kampusové) 5G sítě zahrnující softwarové i hardwarové prvky komunikačního systému jako náhrada stávajícího protokolu WLAN. Část řešení bude spočívat jak v samotné instalaci a konfiguraci 5G technologie do definovaných prostor, tak její optimalizace z pohledu aplikačních požadavků zvoleného use-case (tj. pokrytí, latence, propustnost, spolehlivost a bezpečnost). Pro tyto účely bude v rámci projektu nasazena privátní 5G síť pokrývající cílové prostory vybraného skladu. Kromě samotné implementace 5G sítě bude cílem projektu rovněž otestovat schopnosti technologie 5G při naplňování požadavků specifického typu aplikací a služeb v podobě řízení autonomních robotů, real-time přenos obrazu, detekce objektů z kamer robotů či přenos manipulačních dat s nízkou latencí a vysokou propustností mezi jednotlivými roboty a výpočetním centrem.
Omezená možnost využití serverového výkonu je dnes v mnoha ohledech pro autonomní roboty limitující právě z pohledu bezdrátového komunikačního protokolu. Nesporná výhoda nasazeného řešení privátního 5G bezdrátového systému rovněž spočívá v tzv. zcela bezešvé komunikaci v případě předávání spojení mezi sousedními základovými stanicemi. Díky tomu je možné výrazně eliminovat zpoždění přenosu či bitovou chybovost.
V rámci sestaveného projektového konsorcia, tvořeného společností KVADOS a dvěma výzkumnými institucemi VŠB-TUO a VUT v Brně, bude vytvořeno několik konkrétních výstupů a výsledků aplikovaného výzkumu (software a ověřená technologie) s cílem získání unikátních poznatků v oblasti praktického nasazení a použitelnosti privátního řešení 5G sítě pro tento inovativní use-case.
Rok zahájení
2021
Rok ukončení
2023
Poskytovatel
Ministerstvo průmyslu a obchodu
Kategorie
Obecná forma
Typ
Program výzkumu a vývoje OPPIK – Aplikace
Řešitel
Informační systém výzkumu, vývoje a inovací