叉车精确室内定位系统

为什么要追踪叉车?

追踪叉车、手推车、AGV及其他车辆对于多种用途非常重要:

  • 安全:防止碰撞、事故、车辆或货物损坏;或获取数据以便事后分析
  • 生产效率:根据位置分配任务,了解行驶路线并优化驾驶
  • 监控:接收来自车辆的数据(遥测);向车辆发送数据(任务)或完全停止车辆(电子围栏、紧急情况)
Marvelmind Indoor Positioning system for forklifts

关于叉车和车辆精确室内追踪的其他资料

Marvelmind 室内定位系统能为您做什么

Marvelmind 室内定位系统针对叉车和车辆的部分核心功能:

  • 对叉车进行精确(±2cm)室内定位,从而优化其使用效率
  • 通过室外版工业版信标实现精确室外定位
  • 静态电子围栏区域
  • 移动电子围栏区域,例如在您的移动车辆周围设置围栏,以提醒驾驶员和行人
  • 使用我们的内置无线电及开放接口和协议,从车辆发送遥测数据和指令(电池电压、工具位置、仪表读数等)
  • 使用我们的内置无线电及相同的开放接口和协议,向车辆发送数据和指令(开关控制、航点、控制命令等)

典型实时追踪数据

用户可获取多种实时追踪数据。部分关键信息如下:

  • 每台叉车的位置数据更新频率为 1-10 Hz(每秒更新 1-10 次)
  • 追踪精度 ±2cm
  • 数据流中包含电子围栏违规提醒
  • 所有流式数据均记录在本地 CSV 文件中,供您进行后处理
  • 开放 API,可通过您的图形界面控制系统
  • 数据不会离开您的场所。无需云端。所有计算均在本地完成。非常安全
下方追踪截图中的不同颜色点,代表仓库货源设施中 6 台叉车同时行驶的轨迹。
带数字的圆圈代表不同的叉车。
Marvelmind indoor positioning system dashboard — beacon map with forklift tracking overlay on warehouse floor plan

以下示例展示了一种多 Modem 架构,将三张地图(Map 00、01、110)合并为一张超级地图。该架构可覆盖任意大面积区域(数十万平方米乃至更大),支持在同一或多个建筑物乃至更大范围内部署数百乃至数千个信标(固定式和移动式)。

两条轨迹均采集于全远程网络部署过程中。

数字孪生与可视化选项

Dashboard 的截图展示了使用我们默认工具设置和监控系统时的界面示例,这些工具可立即下载。它们实用、高效,足以满足众多用户的需求。

但是,如果您需要更高级、更精美的解决方案——例如 3D 可视化(基于 Unity 或类 Unity)、数字孪生及类似的创新数据可视化方案——可根据需求提供。我们的合作伙伴专注于数字孪生和 3D 可视化,并已将我们的精确室内定位系统集成到其可视化工具中。

开放协议与接口。

您可以轻松将自己的图形界面与我们的系统配合使用。用于从您的图形界面控制我们系统的 API 是开放的,可直接下载

在接口和协议层面的便捷集成同样如此——开放协议与接口。

请注意,您不仅可以获取移动信标和调制解调器的位置数据及 IMU 数据,还可以通过我们的调制解调器向信标发送额外的用户数据——即您自己系统的数据,再从信标传输至您的叉车。反方向传输同样可行。

叉车及其他车辆的推荐配置

通常会立即产生以下问题:

  1. 我们应使用哪些设备?
  2. 覆盖一个仓库需要多少个信标?

推荐设备

选择设备时需回答以下几个基本问题:

  • 仅室内使用还是同时用于室外?防护等级要求?
  • 整体机械坚固性要求?
  • 安装方式
  • 固定式还是移动式?
  • 无线连接方式、通信距离、天线配置?
  • 供电选项?交流还是直流?
  • 您计划追踪多少个移动信标/叉车?这将决定架构选型,而架构将决定信标类型

覆盖仓库需要多少个信标?

答案取决于以下因素:
  • 仓库的复杂程度:开阔区域所需信标数量比密集货架通道区域少 2-6 倍
  • 仓库面积
  • 您希望系统配置得多密集?信标布置越密集,覆盖效果越好,但也更容易受到干扰
  • 您希望追踪多少个移动目标?
  • 目标物体类型?仅限叉车,还是还包括人员、AGV、机器人、无人机、车辆、起重机?
  • 您是否需要 2D 追踪,还是同时需要 3D 追踪(例如货叉本身,而不仅仅是叉车)?
这些问题相对简单,此处有更详细的说明:网络规划与实施
例如,对于一个面积较大但结构简单的 450x450m 开放式仓库,实际部署配置包含 123 个固定式 Super-Beacon。
Marvelmind indoor positioning system infrastructure for forklift tracking - stationary beacon layout on warehouse floor plan

总体而言,当您不确定选择哪种方案或将进行哪些具体实验,但又希望获得最简便、灵活性最强且性能最优的解决方案时,这是最佳也是最稳妥的选择。

配置

Marvelmind Starter Set Super-MP-3D - indoor positioning system for forklift tracking, robots, drones and people, ±2cm accuracy

最简便且推荐的配置由 Super-Beacon-Outdoor 和 Modem-Outdoor 组成。

最经济实惠的配置

您将在一个子地图中以最大距离实现 2D 追踪。

当您需要在室内外环境中运行、在零度以下温度工作(工业版信标不含嵌入式电池,避免低温失效),或需要 RS485 或 CAN 等工业级连接时,推荐使用 Industrial Super-Beacon 和 Super-Modem。

推荐最小配置:

Industrial Super-Beacon-Plastic - beacon for forklift tracking system, part of Marvelmind indoor positioning system for forklifts in harsh industrial environments

其他需要注意的重要事项

Super-Modem 无疑更为强大,具备工业级接口(RS485),防护性能也优于 Modem v5.1。Super-Modem 甚至内置了 WiFi。

然而,Super-Modem 使用起来较为复杂:

  • WiFi 设置可能会让您感到困惑
  • Super-Modem 不使用普通 USB,而是采用专用的 USB 转 7pin IP67 连接器

因此,特别是在初期阶段,我们建议使用 Modem v5.1-Outdoor 而非 Super-Modem。待您更加熟悉后,再轻松切换至 Super-Modem

工业环境通常对无线电传播不友好:

  • 多处金属墙体或结构(货架等),导致严重的多径传播,无线电信号强度出现极深的衰落点
  • 传输距离长,可达数百米乃至更远
  • 来自多个其他来源的潜在干扰

因此,我们建议使用全尺寸天线。它们虽无法完全解决无线电问题,但可将出现问题的概率降至最低。

在某些情况下,可建议在调制解调器侧或远端信标上使用专用定向天线。

对于覆盖范围更大的场景,我们推荐采用多 Modem 配置。每个 Super-Modem 负责其对应的地图,并将数据发送至一个超级 Super-Modem,由其将各地图合并为一张超级地图,终端用户看到的是一张无缝拼接的地图。有关多 Modem 配置的更多信息,请参阅产品介绍

使用 Marvelmind 室内"GPS"精确追踪室内叉车

以下是叉车在仓库中移动轨迹的示例:
  • 开放式仓库
  • 绿色点——安装在天花板上的固定信标位置,信标间距约为 10-15 米,布置方式经过优化,以最佳方式覆盖每个出入口
  • 蓝色轨迹——叉车在数分钟内记录的行驶轨迹
  • 右侧小窗口——基础统计分析,如平均速度、最高速度、行驶距离等
Dashboard view for precise indoor tracking of forklifts

上图展示了轨迹在我们 Dashboard 中的显示效果。但客户通常会将我们的位置数据集成到自己的图形用户界面(GUI)或仓库管理系统(WMS)中。使用现有 API 即可轻松实现这一集成。

使用 Super-Modem 作为调制解调器时则更为简便。位置数据通过 UDP 经 WiFi 以流式传输至您在全球任意位置的固定 IP 地址,然后使用我们的开放协议读取数据,并在您的 WMS 或 GUI 中显示。

车辆精确室内定位示例

在 5000 英里之外对 10 台叉车进行精确(±2cm)追踪

配置:

  • 仓库(660英尺×60英尺)
  • 10 台叉车,每台叉车配备一个带全向麦克风的 Super-Beacon
  • 14 个固定式 Super-Beacon,覆盖整个仓库
  • 1 x Modem v5.1 作为中央控制器——逆向架构(IA),采用全重叠 TDMA 子地图
  • 通过 TeamViewer 进行全远程部署
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