AGV（Automated Guided Vehicle，自动导航车）作为一种无人化智能物流解决方案，可显著解决因市场外部环境、人力资源情况而引起的企业韧性不足的问题，并优化生产安全、提升生产效率、优化企业价值链，在生产、物流、巡检等场景应用日益广泛，并在传统汽车、家电制造等主要领域基础上，向其他行业辐射。
AGV本身的移动性使得其和无线网络的应用相辅相成，5G时代来临，使得AGV技术有了更快速的发展和进步。AGV技术主要包括导航技术、机电技术、通信技术等。
AGV的导航技术
AGV的导航技术主要分两类，车外预定路径和非预定路径。早期AGV多采用车外预定路径的方式，通过磁条、二维码等形式在AGV需要行驶的路径上铺设信息媒介物，来进行车辆自身定位和导航。该方式尽管车体价格低廉、技术方案成熟，但对复杂的工业环境并不友好：首先，媒介物的铺设使得场地部署成本较高且上线周期较长；其次，在工业场景中媒介物会因污损、老化而给企业带来额外的维护和保养成本；再者，媒介物与路线的更改十分繁琐，无法满足柔性化产线的需求。
随着近年来MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统）传感器、激光雷达、移动系统级芯片等硬件基础设备及SLAM（Simultaneous Localization and Mapping, 即时定位与地图构建）算法的进步和发展，采用非预定路径的自然导航类AGV于2015年前后登上历史舞台，并以极快的增长速度逐渐替代磁条、二维码等技术的AGV。激光SLAM与视觉v-SLAM为主的同步定位与地图构建技术，利用多种传感器终端实现现场地图的扫描构建以及机器人对运行过程中自身姿态、位置的感知，这两个过程同步进行并互相循环求解，使AGV的无侵入式部署成为可能。新技术所带来的部署成本大幅降低、上线周期短、更好地适配生产现场的柔性化需求等特性，成为企业自动化升级的首选。
中兴通讯5G工业自然导航AGV采用自主导航技术，同时支持激光和云化增强的视觉导航定位，适应更多使用场景，最大限度发挥各方案优势（见图1）。
图1 中兴通讯5G工业自然导航AGV使用激光+视觉融合定位导航方式
AGV的机电技术
AGV的机电技术囊括了AGV的导航、驱动、动力、安全控制等多个环节。随着现代控制技术和机电系统的发展，使得AGV控制系统更微型，整机决策更智能，动力系统更强劲，运动方式更多样。
以中兴通讯5G工业自然导航AGV为例，运动底盘采用舵轮全向的运动机构，可以实现在通道狭窄的现场进行原地转弯等运动操作。同时，AGV控制系统算力的增强和算法的引入还使得AGV运动底盘具有了更高可信度的控制方案。可以说AGV的机电系统是AGV使用的最基础保障，而AGV应用不断成熟与扩展的根本也正是因为AGV机电系统性能的不断增强与完善。
AGV的通信技术
AGV通过更高算力的微处理器、数据量更大的传感器和更先进的机电结构来实现闭环控制。因此，AGV的内部通信逐渐采用工业以太、USB等先进技术替换传统的总线、COM串口来提供更可靠、更高性能、更通用的通信。AGV对外部的无线通信技术，早期类似于遥控器的红外呼叫器，逐步发展为Wi-Fi、4G，甚至5G网络进行数据互通和任务调度。
5G网络具备大带宽、低时延、广连接的特性，使得5G AGV在视频流上传、调度位置等信息互通、厂区内大规模部署的情况下具有更好的网络技术支持。传统AGV采用Wi-Fi通信模式，在工业区域内，存在AP切换时延大、易掉线等问题。5G网络能够有效解决切换问题。
中兴通讯5G工业自然导航AGV在各项目部署过程中，积累了丰富的端到端网络打通经验（基本部署模式见图2）。中兴通讯利用企业现行5G企业虚拟专网实测，在掉线率方面，5G AGV较传统Wi-Fi式AGV低80%，可靠性有显而易见的提升，同时在调度任务下发、控制指令下发、任务完成信号上传、位置信息报送等关键环节业务平均时延全部小于20ms。与此同时，5G与边缘计算节点MEC强绑定，中兴通讯5G AGV调度系统rBrain平台在5G工业边缘云上部署，使得AGV的调度系统兼具私有化部署数据安全、性能可靠和公有化部署弹性灵活、敏捷经济的特点。MEC的引入还可以在无需升级5G AGV硬件的前提下，处理回传的视频流，完成巡检、多车联动、人体行为识别等更多扩展功能。
图2 中兴通讯5G工业自然导航AGV组网模式图
中兴通讯5G工业自然导航AGV
在5G与行业融合进程中，中兴通讯面对自身及其他制造企业需求，投入研发打造业界首批集成5G模组的工业自然导航AGV载重平台 ZXAGV_T260。这些需求包括：在智能上下料、自动配送、成品入库等典型的业务场景中，需要更加柔性的产线物流；同时生产、物流区域逐渐迈向更大规模，对网络的确定性要求越来越高等。中兴通讯工业自然导航AGV载重平台 ZXAGV_T260从创新研发到成熟商用，内部培育近3年，实现多项指标业界领先。中兴通讯5G工业自然导航AGV采用激光+视觉+惯性导航融合定位导航模式，充分放大新型非预定路径导航各方式优势；并支持基于MEC端的视频云化增强功能，使之可成为具有极强自主能力、AI避障、智能决策的AMR（Automated Mobile Robot, 自主移动机器人）。
目前，中兴通讯5G工业自然导航AGV已在中兴通讯南京滨江全球5G智能制造基地、长沙某终端制造工厂、南京某加工装备制造厂等多个项目中投入使用，大幅提升运输周转效率，助力客户实现精益生产、柔性制造。
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