物联网+AI 支援抗疫，“无接触”机器人服务保障方舱稳定运转

Posted 2022-06-07 EMQ映云科技

在思岚本次参与方舱抗疫支援的过程中，EMQ 提供的 EMQX Cloud 云服务帮助我们到达方舱医院后第一时间快速完成了机器人与云平台之间的对接部署。在机器人长时间、高强度的服务过程中，EMQX Cloud 为机器人与云平台之间的数据交互提供了稳定可靠的技术保障，让我们的机器人出色地完成了方舱内的配送任务，为抗疫工作贡献了一份力量。

——思岚科技 CTO 黄珏珅

概述

思岚科技成立于 2013 年，从机器人核心零部件激光雷达起步，逐步发展出机器人自主导航解决方案、机器人底盘等一系列产品，目前已成为一站式机器人整机解决方案服务提供商。公司总部位于上海张江，在北京、深圳、成都均有办事处，在南通和盐城也有自有工厂，是一家集产品设计、研发、生产制造于一体的综合性企业。多年来服务了多家头部客户，业务辐射亚洲、欧洲、北美等全球 20 多个国家和地区，企业用户超过 2000 家、个人用户累计超过 10 万。 2022 年 4 月开始，上海疫情形势严峻，波及范围广，感染人数不断增加。根据上海疫情防控指挥相关部门规划，上海各区进行了方舱医院的建设。在医护人员普遍工作强度大、人手不足的情况下，上海市经信委统一部署，以「AI」为战甲，快速集结和组织内部力量，以科技的力量支援抗疫一线。作为上海本土的机器人企业，思岚科技积极响应经信委号召，紧急从南通工厂调拨了 150 台配送机器人，支援抗疫工作。

思岚的配送机器人主要投放在临港和青浦两个区域的方舱医院。在服务面积共计约 70000㎡ 的两个方舱中，思岚的 H2 型和 F3 型智能配送机器人为送餐与垃圾回收两个重要场景提供了支撑。

挑战

由于方舱抗疫场景的特殊情况，思岚科技在机器人的部署和后续运行过程中遇到了很多技术难点：

1. 由于疫情发展迅速，方舱的建设与投入使用需要尽可能快地完成，对于机器人的部署时间也提出了严格的要求。

在现场 IT 设施有限的情况下，需要依靠在云端快速部署一套 RoboCloud 平台服务并在短时间内实现与机器人的对接与调试。

2. 为了减少机器人与医护和病患的接触，降低交叉感染的风险，人工智能机器人需要实现「无接触」式的自主学习场地环境与自主移动能力。

方舱场馆面积大，长直走廊多，环境高度相似无明显特征，为机器人自主建图带来了挑战。这就需要通过大量的机器人传感数据与平台交互快速实现大场景建图。

3. 方舱内部病患多环境复杂，同一方舱内多台机器人需要实时交互实现自动避障，对数据处理的时延要求高。

解决方案

针对大并发、高吞吐、低时延的物联网设备接入需求，EMQX Cloud 提供了专业的 ​​MQTT​​ 等物联网协议的公有云数据接入服务，为不同行业企业提供 99.99% 的高可用运维代管，帮助客户快速部署云端服务对接各类型物联网设备。

在本次方舱抗疫项目中，思岚科技基于 5G 无线网络与 EMQX Cloud 物联网设备接入服务，实现了方舱机器人设备与云端 RoboCloud 云平台数据交互，完美应对了方舱抗疫过程中遇到的各种问题。

• 快速云平台对接：基于 EMQX Cloud 公有云的全托管 MQTT 数据接入服务，实现了新设备与 RoboCloud 平台服务分钟级对接，大大缩短了系统部署与调试的时间，使机器人在方舱中快速进入工作状态；
• 大吞吐低时延的数据交互：思岚科技的机器人采用「图优化」的方式，可对 500mx500m 的超大场景建图；在建图过程中，机器人通过 MQTT 协议将实时采集的雷达数据、位姿数据、里程数据等海量实时数据上报到云端的 EMQX Cloud，配合 EMQX Cloud 提供的实时规则引擎对接后台各个服务计算单元与业务应用系统，保证了机器人与平台的高质量数据路由同，降低了平台处理大量数据的复杂度；
• 支撑机器人多机协作：在机器人快速行进的过程中,需要平台具备低时延的数据交互能力，以为机器人提供实时路线规划。

基于 EMQX Cloud 的低时延消息路由与数据分发能力，可以将数据毫秒级对接机器人与 RoboCloud 云端调度中心，从而提升机器人多机协作配送效率，实现自主避障。

• 稳定的指令下发：如遇病患遗漏取餐的情况，可以通过 APP「呼唤备餐」功能呼叫机器人为其服务。医护人员或患者在手机 APP 中对机器人下发的呼唤指令需要从 APP 传送到 EMQX Cloud，再下发给机器人。整条业务通路需要确保下发的指令能够准确到达，消息在传递过程中不能因为网络与软件原因而出现丢失或指令重复等问题。

得益于 EMQX Cloud 提供的 MQTT 消息质量保证设定能力，下发指令可以保证唯一一次到达机器人不丢失，让用户得到完美的使用体验。

• 高可用服务：方舱服务的特殊性要求机器人 7x24 不间断提供服务。EMQX Cloud 提供 7x24 的运维支撑，保证了抗疫期间机器人高强度工作下的稳定数据传输以及与 RoboCloud 平台的对接，让机器人与平台无忧协作。

成果

在前期机器人部署阶段，依托 EMQX Cloud 提供的便捷服务，以往至少需要 15 个标准工作日的工作量在本次支援过程中只用了 6 天时间，快速顺利地完成了机器人的调试以及与平台的对接上线。

在运营阶段，思岚的配送机器人一小时的餐食配送量达到 120 份左右，配送成功率高达 99%。

结合在云端的送餐业务全自动配送逻辑，可 30 分钟内实现全舱餐食配送；通过在 F3 机器人上放置垃圾桶，来回智能移动「巡逻」，回收病患生活垃圾，节省了医务工作者的时间和体力，让医务工作人员的精力和资源发挥在更加有价值的地方。 除了餐食配送与垃圾回收之外，思岚的配送机器人机身上内嵌 8 寸超清屏幕，方舱内的工作人员可通过 RoboCloud 云平台的后台操作，通过 EMQX Cloud 将自定义的内容推送到机器人，再通过机器人屏幕播放疫情防控宣传素材。智能移动的机器人可以根据设置的路线把「防疫宣传」、「流调提醒」带到方舱的各个角落，普及防疫知识。 截至目前，思岚机器人在临港和青浦两地部署运营工作了 2 个月。两款机器人在方舱内的分工协作，将机器人「无接触」服务的防疫作用发挥到极致，收获了现场医务人员的一致好评。

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