新基建號角吹響 九號機(jī)器人用云計算提高機(jī)器人算力和運(yùn)力

要問最近什么詞最火,“新基建”絕對擁有姓名。

要問疫情期間哪個配送員最受歡迎,機(jī)器人一定榜上有名。

3月初,中央明確提出要加快5g網(wǎng)絡(luò)、人工智能、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(簡稱“新基建”)進(jìn)度。與此同時,新基建也被多數(shù)地方政府列入2020年投資計劃。

相比鐵路、公路、橋梁等傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),新基建側(cè)重推動人工智能、大數(shù)據(jù)及云計算等技術(shù)創(chuàng)新。創(chuàng)新技術(shù)從未像今天這樣被推到前臺,展現(xiàn)歷史未見的高度,在新基建政策推動下,人工智能正變得越來越基礎(chǔ)設(shè)施化,相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐步進(jìn)入快車道,而能提供強(qiáng)大算力支撐的云計算,在數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展中也有著不可或缺的重要性。

得益于人工智能技術(shù)的發(fā)展和疫情催生的需求,機(jī)器人被應(yīng)用到抗疫防控、生產(chǎn)生活中,承擔(dān)起兩點(diǎn)一線、機(jī)械重復(fù)而又危險的工作。配送機(jī)器人也輪番上陣,執(zhí)行“最后一公里”無接觸配送任務(wù)。不過,想讓機(jī)器人完成末端配送,只造硬件是不成的,如何在較短時間完成機(jī)器人部署、機(jī)器人之間如何相互感知不撞車、如何實(shí)時了解機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)、機(jī)器人出了問題怎么樣最快地去解決以及機(jī)器人本地計算成本高昂,都是需要思考的問題。

云服務(wù)平臺,將機(jī)器人的計算能力和數(shù)據(jù)從本地遷至云端

智能短交通領(lǐng)域獨(dú)角獸和機(jī)器人企業(yè)九號機(jī)器人(segway-ninebot)給出的解決方案是,給機(jī)器人研發(fā)出一整套的高配送效率、高響應(yīng)速度的云端調(diào)度系統(tǒng)。他們將機(jī)器人與云平臺結(jié)合,把機(jī)器人的“大腦”置入云平臺(云端),借助于云服務(wù)強(qiáng)大的計算、存儲能力以及資源共享等優(yōu)勢,運(yùn)維人員可隨時隨地上訪信息、了解機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài),不僅節(jié)省了機(jī)器人制造成本、人工運(yùn)維成本,還提高了機(jī)器人運(yùn)作所需的計算能力。

九號機(jī)器人自主研發(fā)的云服務(wù)架構(gòu)從下到上分為三層:

數(shù)據(jù)層:匯集機(jī)器人的各種傳感器數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù),用于數(shù)據(jù)的長期積累、優(yōu)化導(dǎo)航算法模型;實(shí)時場景數(shù)據(jù)的采集也可以不斷迭代優(yōu)化地圖數(shù)據(jù);

導(dǎo)航層:在這一層面實(shí)現(xiàn)機(jī)器人群組的統(tǒng)籌管理,根據(jù)業(yè)務(wù)層下發(fā)的任務(wù)調(diào)度機(jī)器人去往不同的目的地,同時解決多機(jī)器人在鄰近環(huán)境中的移動沖突問題,實(shí)現(xiàn)靈活的導(dǎo)航和調(diào)度策略;除此之外,電梯、門禁等設(shè)備在經(jīng)過聯(lián)網(wǎng)改造后會接入他們的物聯(lián)網(wǎng)平臺,然后在導(dǎo)航層和機(jī)器人進(jìn)行通信對接,保障機(jī)器人在室內(nèi)樓宇中的暢通無阻。

業(yè)務(wù)層:機(jī)器人既可以送餐、也可以送快遞、鮮花、水果,機(jī)器人的不同功能在業(yè)務(wù)層得到實(shí)現(xiàn)和拓展。在業(yè)務(wù)層,他們研發(fā)了自己的機(jī)器人送餐系統(tǒng)(已經(jīng)在東升科技園試運(yùn)營),同時,還將平臺開放,和第三方的業(yè)務(wù)系統(tǒng)(美團(tuán)等外賣平臺)打通,讓機(jī)器人在更多更廣泛的場景實(shí)現(xiàn)價值。

具體來說,云服務(wù)平臺有以下作用:

云端計算能力,讓機(jī)器人自主移動

傳統(tǒng)的機(jī)器人都是由管理者輸入指令后,按部就班,完成所需要的任務(wù)。這些機(jī)器人沒有自主意識,不會判斷和處理一些突發(fā)情況。因此,在工作過程中可能會遇到障礙而停機(jī),或者變得不知所措,最終導(dǎo)致執(zhí)行效率下降。

九號機(jī)器人研發(fā)的配送機(jī)器人,用slam(即時定位與地圖構(gòu)建)技術(shù)結(jié)合云端計算能力,讓機(jī)器人擁有智能和自主性。很好的一個例子就是機(jī)器人有自主導(dǎo)航和自主避障能力的升級,當(dāng)他們在運(yùn)送貨物的過程中遇到頑皮的孩子或者其他機(jī)器人擋路,他們可以自己聰明地繞開,繼續(xù)前行到達(dá)目的地, 這一能力的來源就是每天在運(yùn)行中將相關(guān)的運(yùn)行記錄和數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳,然后交由云端的服務(wù)器進(jìn)行避障和感知相關(guān)的訓(xùn)練, 使得機(jī)器人每天都變得更“聰明”一點(diǎn), 就像是人類的“夢中學(xué)習(xí)”一樣。

在運(yùn)行過程中通過安裝在機(jī)器人設(shè)備上的深度相機(jī)、魚眼相機(jī)、激光雷達(dá)、超聲波傳感器、紅外傳感器等傳感器,機(jī)器人可以對周圍環(huán)境進(jìn)行感知和識別,并將數(shù)據(jù)推送到云端進(jìn)行處理和地圖升級,然后云端將升級后的數(shù)據(jù)和指令發(fā)送給本地機(jī)器人進(jìn)行導(dǎo)航。同時這些地圖和信息可以通過云端共享給其它的機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)“記憶拷貝”,實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器之間的協(xié)作,并且可以通過云端進(jìn)行智能調(diào)度,以防止“交通堵塞”。

云端建圖,快速部署落地

機(jī)器人要在一個新環(huán)境下執(zhí)行配送任務(wù),往往需要提前進(jìn)行部署(創(chuàng)建運(yùn)行地圖,了解運(yùn)行環(huán)境和路線)。九號機(jī)器人研發(fā)的segway配送機(jī)器人僅初次使用需建圖一次,提前1天部署即可在整個樓宇中自主運(yùn)行。

有別于傳統(tǒng)運(yùn)力的sop流程,九號機(jī)器人研發(fā)的配送機(jī)器人不需要給每臺機(jī)器人“培訓(xùn)”部署,可以做到一臺上崗,全“機(jī)”上崗。簡單來說,當(dāng)一臺機(jī)器人能夠在某個寫字樓或商場運(yùn)行后,通過云端管理和地圖共享,任何機(jī)器人載入云端地圖后即可開始運(yùn)行,更換機(jī)器人的時間和人力成本幾乎可以不計。

同時面對不斷變化的環(huán)境,比如商場、辦公室裝修,門店、燈光變換,多數(shù)的機(jī)器人都無法面對在長期持續(xù)變化的環(huán)境中作業(yè)的難題,人有時候也會覺得“容易迷路”。面對此種難題,九號機(jī)器人的團(tuán)隊在最開始就在長期環(huán)境感知和識別中投入了大量的研發(fā)資源,并且在2019年iros上的終生視覺挑戰(zhàn)賽中的lifelong slam- 適應(yīng)場景變化的定位算法挑戰(zhàn)賽中榮獲冠軍。該算法也同樣部署在九號機(jī)器人的云計算集群上,每天都會隨著機(jī)器人的運(yùn)行進(jìn)行地圖模型的升級以及感知算法的訓(xùn)練演化,沒錯,也就是我們學(xué)渣夢寐以求的超能力“夢中學(xué)習(xí)”。

云端管理,人工實(shí)時監(jiān)控并介入

在機(jī)器人運(yùn)行過程中,管理者不需要到現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控。在云端系統(tǒng)后臺,管理人員能實(shí)時監(jiān)控到機(jī)器人的電量、位置、任務(wù)狀態(tài)、環(huán)境障礙物、行車記錄。遇到意外時,機(jī)器人將自動報錯報修,云端管理人員可第一時間遠(yuǎn)程人為介入干預(yù)。

我們知道,機(jī)器人的“眼睛”是一顆顆攝像頭,當(dāng)機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)時,會“看到”周圍的一切人和物,而且通過云端系統(tǒng),運(yùn)營人員也能看到機(jī)器人所看到的。這讓人不得不想到另一個問題——行人還有隱私可言嗎?

九號機(jī)器人的云端系統(tǒng)并不會侵犯行人的隱私,機(jī)器人每天運(yùn)行的時候?qū)⑴臄z到的畫面通過算法進(jìn)行目標(biāo)識別,如果識別到人臉或者車牌號,會打上馬賽克再上傳至云端,所有的數(shù)據(jù)搜集起來只用里做導(dǎo)航和自動駕駛使用,而不會侵犯社會和公眾的隱私。

云端數(shù)據(jù)共享和優(yōu)化,任務(wù)調(diào)度更高效

機(jī)器人在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù),包括環(huán)境信息,路線擁堵狀況,運(yùn)行高峰和低峰,機(jī)器的狀態(tài)和配送需求等等。這些數(shù)據(jù)需要在云端進(jìn)行存儲和管理,讓云端調(diào)度系統(tǒng)可以全局層面掌握機(jī)器人的信息、商家的信息、用戶的訂單信息等,然后綜合考慮機(jī)器人的實(shí)時位置及任務(wù)狀態(tài),制定全局最優(yōu)的任務(wù)配送方案。

如果多個機(jī)器人在同一樓宇下執(zhí)行任務(wù),可能會存在環(huán)境競爭的問題,所以云端利用機(jī)器學(xué)習(xí)不斷對算法進(jìn)行優(yōu)化,給每個機(jī)器人下達(dá)不同的任務(wù)指令,讓機(jī)器之間互相協(xié)作,達(dá)到機(jī)器運(yùn)力運(yùn)營效率的最大化,降低人工維護(hù)成本。

將來,通過云計算和大數(shù)據(jù),不同的配送車輛之間同行互相分享信息,才能在大城市大規(guī)模的有序高效的運(yùn)行,每個車輛向云端實(shí)時傳輸自己的位置和環(huán)境信息,然后云端對不同車輛的任務(wù)分配和規(guī)劃。

云計算+物聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自主乘梯

電梯屬于特種安全設(shè)備,在我國由國家質(zhì)檢總局特種設(shè)備局管理,長久以來,如何將機(jī)器人與電梯進(jìn)行打通是行業(yè)中難以逾越的一道鴻溝。無法乘坐電梯,機(jī)器人就只能在平層空間移動。

九號機(jī)器人采用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù),通過wifi、4g等無線方式實(shí)現(xiàn)對接,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自主乘梯而不需要人類的協(xié)助。機(jī)器人通過無線信號的傳輸,向云端系統(tǒng)發(fā)送乘梯指令,云端系統(tǒng)接收到機(jī)器人乘梯指令后,會向電梯控制器下發(fā)指令,電梯控制器點(diǎn)亮機(jī)器人目標(biāo)樓層按鍵,然后機(jī)器人就能上下電梯,直達(dá)目的樓層了。

這種技術(shù)打破了一般機(jī)器人僅能在平層空間工作的制約,賦予了機(jī)器人跨樓層立體配送的能力,可全樓宇配送到人,滿足多樓層場景的配送需求。

云服務(wù)平臺不止適用機(jī)器人,還可以是滑板車、電動車

借助人工智能的威力,九號機(jī)器人挖掘了云計算的潛力,其強(qiáng)大的運(yùn)算能力和共享服務(wù),已成為其配送機(jī)器人必不可少的一部分。不僅如此,該公司還將云平臺運(yùn)用到智能共享滑板車中。他們新推出的智能共享滑板車t60利用ai和云計算技術(shù),很好地解決了潮汐調(diào)度和運(yùn)維難題。

目前,共享單車和滑板車運(yùn)營商每天都要雇人去全城尋車、搬運(yùn)、充電、投放共享車輛,需要耗費(fèi)大量的人力和物力。而通過自動化調(diào)度、云服務(wù)后臺、無線充電等功能,運(yùn)營商可以在后臺云端系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制滑板車自主移動,實(shí)現(xiàn)不同時間和區(qū)域內(nèi)的供需智能調(diào)度,降低運(yùn)營成本,提升盈利能力。

這不僅解決了用車潮汐調(diào)度的問題,而且通過云服務(wù)后臺,可以讓共享滑板車“自動”集中放置,便于充電及后期運(yùn)維。運(yùn)維人員只需要坐在辦公室里操控,就可以讓滑板車自己走到指定停車位或者充電地點(diǎn)進(jìn)行充電。

這種云端智能化調(diào)度和運(yùn)維,顛覆了傳統(tǒng)運(yùn)營模式,大大降低了運(yùn)營企業(yè)的成本,從而免于陷入共享單車的虧損魔咒。九號機(jī)器人公司用ai技術(shù)和云計算賦能短交通運(yùn)載工具,讓共享出行行業(yè)幾乎無法解決的難題迎刃而解。

此外,九號機(jī)器人還將“云端大腦”系統(tǒng)應(yīng)用到了消費(fèi)級產(chǎn)品九號電動車上,通過內(nèi)置的九號云盒智能控制器,為九號電動c和九號電動e系列產(chǎn)品提供覆蓋全車所有系統(tǒng)的ota無線升級,不斷更新智能化功能,讓消費(fèi)者一直騎新車。

實(shí)際上,基于云計算的機(jī)器人應(yīng)用是無窮無盡的,在不久的將來,ai和云計算可能會創(chuàng)造更多前所未有的機(jī)會。