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2022/12/29 第710期  |  訂閱/退訂  |  看歷史報份
  科技新知 5G毫米波在後傳網路(Backhaul)發展的觀察
自主移動機器人與電梯控制協作
一秒完成結帳動作 AI影像辨識導入烘焙業展成效
Low-code/No-code在國際產業界之應用案例彙總

5G毫米波在後傳網路(Backhaul)發展的觀察
FIND研究員:陳景松

從3GPP標準在毫米波的演進來看,毫米波在3GPP Rel-15階段就確定將毫米波規劃於5G通訊系統的發展路線,其中包含波束成形/波束追蹤(beamforming/beamtracking)、大規模天線陣列(massive MIMO)等關鍵技術,此階段以FWA(Fixed Wireless Access)為主要應用模式。

在3GPP Rel-16階段,其重要演進就是在既有Rel-15基礎上進行強化,例如強化毫米波束管理之波束失敗回復(beam failure recovery)、多發送節點(Multi-TRP)、多天線面板傳輸等技術,以提高毫米波行動傳輸可靠性,其次則是導入IAB (Integrated Access and Backhaul)網路部署架構。導入IAB主要目的是降低基地台對光纖網路的依賴,尤其是毫米波密集組網需求下,IAB有利加快毫米波網路部署的速度。

3GPP Release17標準 加入高速移動提升用戶體驗

近期凍結的3GPP Release 17標準,在毫米波(mmWave)技術部分,主要訂定出毫米波技術的強化版本,包括增強型IAB、更高階MIMO(multiple-input and multiple-output)技術應用,加入如高速移動、功耗降低等優化提升,更著重在用戶體驗增加,並定義使用更高頻率的毫米波頻譜(52.6GHz~71GHz)資源。

由於毫米波覆蓋範圍小且訊號易散失,支援毫米波的基地台和手機價格皆相對高昂,根據GSA(Global mobile Suppliers Association)數據顯示,2021年底全球雖有140家電信商擁有毫米波執照,但僅有28家電信商以毫米波部署5G通訊系統。

不過,由於毫米波可真正實現具差異化的5G應用,例如智慧工廠、智慧交通、AR/VR等,因此全球許多電信業者仍持續採用毫米波進行5G應用測試。

圖1:5G基地台

(資料來源:Unsplash)

近期國際以毫米波進行5G應用測試的案例,包含日本京瓷(Kyocera)和vRAN軟體業者JMA Wireless的合作,期望能在不易建置光纖的偏遠地區提供5G通訊系統。

JMA Wireless提供基頻虛擬化軟體XRAN,可應用於中繼基地台(relay node)和載體基地台(donor node),另採用Open RAN介面,以串接其他5G通訊系統。整個系統特點包含可以減少5G的部署時間和成本、降低系統功耗,並導入XRAN技術以降低營運成本。

【小辭典】3GPP

3GPP全名為3rd Generation Partnership Project(第三代合作夥伴計畫),成立於1998年12月,為目前主導全球行動通訊系統標準的標準化機構,主要由組織夥伴(歐洲、日本、中國、韓國、美國等地區標準化組織)、市場夥伴、個體會員所組成。

參考來源:

1.封面圖片 at https://pixabay.com/vectors/smartphone-technique-appliances-2417419/

2.5G基地台 at https://unsplash.com/photos/VmpqJ6lfh2I

3.https://global.kyocera.com/newsroom/news/2021/000053.html

 
自主移動機器人與電梯控制協作
FIND研究員:吳鴻

半導體產業的蓬勃發展,讓不管是PCB板廠、晶片封測廠等都有極高人力的需求。其中在進料、出料所花費的時間幾乎佔據一半以上,尤其大多數的工廠無論占地面積的大小,都一定會有到各樓層搬運的需求。由於貨物與材料的需求量大,一個工人可搬運的數量有限,而且工廠的面積大小亦影響到電梯數量,600坪的面積可能只會有2至3台貨梯可以使用,經過實際觀察每台貨梯一次只能讓一台油壓車搭乘且無法讓其他有搬運需求的工作人員使用,導致電梯供不應求,讓工廠整體的運作效率降低。此時,自主移動機器人將可以派上用場。

近年來,自主移動機器人(AMR, Autonomous Mobile Robot)在工廠運作所需要的技術逐漸成熟,無人工廠也是工業自動化的趨勢,本文將對自主移動機器人與電梯的控制協作的技術架構作一簡單介紹。

【技術介紹與應用現況】

自主移動機器人與電梯控制的相互協作需要建立在良好的網路環境,相較於電梯作為垂直移動的設備,自主移動機器人隨時在各個樓層執行搬運工作,整體的控制架構會由一台伺服器進行管理,將電梯與自主移動機器人視作可控制的設備,因此需要透過工廠內的網路環境隨時回報電梯與自主移動機器人的狀態。

電梯控制方面,由於電梯控制器一般會在電梯機房,可將支援HTTP協議的資料擷取控制系統安裝在控制箱裡面,並與電梯供應商定義好系統串接方式,為了訊號的穩定性,伺服器與電梯控制器之間以實體網路線為主。

自主移動機器人方面則是依照本身架構是否有派遣軟體,伺服器主要以派遣軟體的溝通為主,視派遣軟體提供的API讓伺服器串接,而派遣軟體與機器人之間的連線方式依照既有的方法通常會使用Wi-Fi網路,自主移動機器人需要具備建立地圖、定位導航、自動充電、自動閃避障礙物及狀態回報等功能,才能讓機器人與電梯協作順利運作。

【未來展望與挑戰】

在工廠環境的架設已經完成基礎的驗證,證明機器人與電梯協作的可行性,如圖一所示,此驗證基於安全性考量都在封閉網路的情況下進行測試,因此電梯管理的安全性也是不容忽視,未來期待能夠在電梯控制的介面訂定一套規範,能夠讓多台自主移動機器人透過交通管理的優化可搭乘兩台以上的電梯,讓工廠的搬運作業效率更加提高。

圖一、自主移動平台結合工廠電梯控制技術(資料來源:數轉院/智造科技中心/終端系統組)

封面圖片:https://unsplash.com/s/photos/elevator

 
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