フォークリフト向け高精度屋内測位システム
なぜフォークリフトを追跡するのか？
フォークリフト、カート、AGVなどの車両の追跡は、さまざまな目的で重要です：
- 安全性：衝突、事故、車両や商品の破損を防ぐため。また、事後に出来事を分析するためのデータを得るため
- 生産性：位置に基づいてタスクを割り当て、走行ルートを把握し、運転を最適化するため
- モニタリング：車両からデータを受信する（テレメトリー）、車両にデータを送信する（タスク）、または車両を完全に停止させる（ジオフェンス、緊急時）
フォークリフトと車両の高精度屋内トラッキングに関するその他の情報
Marvelmind屋内測位システムでできること
フォークリフトと車両向けMarvelmind屋内測位システムの主な機能：
- 高精度（±2cm）なフォークリフトの屋内測位：稼働率の最適化が可能
- 次のビーコンを使った高精度な屋外測位：屋外用または産業用ビーコン
- 固定ジオフェンスゾーン
- 移動ジオフェンスゾーン：例えば移動中の車両の周囲に設定し、運転者や周囲の人に警告
- 車両からのテレメトリーデータやコマンドの送信（バッテリー電圧、ツールの位置、メーターの読み値など）。使用するのは当社の内蔵無線とオープンなインターフェースとプロトコル
- 車両へのデータやコマンドの送信（ツールのオン/オフ、ウェイポイントやタスクの割り当て、制御コマンドなど）。使用するのは当社の内蔵無線と、同じオープンなインターフェースとプロトコル
代表的なリアルタイムトラッキングデータ
ユーザーはさまざまなリアルタイムトラッキングデータを得られます。主なポイント：
- フォークリフト1台あたり 1〜10 Hz（毎秒1〜10回の更新）での位置データ出力
- トラッキング精度 ±2cm
- 車両に取り付けたモバイルビーコン（タグ）からのIMUデータ
- ストリーム内のジオフェンス違反情報
- 出力されたデータはすべてローカルのCSVファイルに記録され、お客様がポストプロセッシングに利用できます
- お客様のGUIからシステムを制御できるオープンAPI
- データが施設の外に出ることはありません。クラウド不要。すべてローカルで計算されます。非常に安全です
番号付きの円 – 各フォークリフト。
以下は、マルチモデムアーキテクチャの例です。3つのマップ（Map 00、01、110）を1つのスーパーマップに統合しています。このアーキテクチャでは、同じ建物内、複数の建物、さらには複数のエリアにまたがって、数百〜数千台のビーコン（固定とモバイル）を使い、望むだけ広いエリア（数十万平方メートル以上）をカバーできます。
どちらの軌跡も、ネットワークのフルリモート導入の作業中に記録したものです。
デジタルツインと可視化の選択肢
当社のDashboardのスクリーンショットは、標準ツールを使ってシステムを設定・監視する際の表示例です。標準ツールはすぐに簡単にダウンロードできます。実用的で使いやすく、多くのユーザーにとって十分な機能を備えています。
ただし、より高度で凝ったもの、例えば3D可視化（Unityベースまたは同様のもの）、デジタルツインなどの革新的なデータ可視化ソリューションをご希望の場合は、ご要望に応じてご提供できます。当社には、デジタルツインや3D可視化を専門とするパートナーがおり、当社の高精度屋内測位システムをそれぞれの可視化ツールに統合しています。
オープンなプロトコルとインターフェース
お客様のGUIを当社のシステムと簡単に組み合わせて使えます。お客様のGUIから当社のシステムを制御するための API は公開されており、すぐにダウンロードできます。
インターフェースやプロトコルのレベルでの統合も同様に簡単です – オープンなプロトコルとインターフェース
モバイルビーコンやモデムから位置データとIMUデータを受け取れるだけでなく、追加のユーザーデータ、つまりお客様のシステムの独自データを、当社のモデム経由でビーコンへ、さらにビーコンからフォークリフトへ送ることもできます。逆方向の送信も可能です。
フォークリフトなどの車両向けの推奨構成
すぐに次のような疑問が浮かぶでしょう：
- どの機器を使えばよいか？
- 倉庫をカバーするにはビーコンが何台必要か？
推奨機器
機器を選ぶ際には、いくつかの基本的な質問に答える必要があります：
- 屋内のみか、屋外でも使うか？防塵・防水のレベル
- 全体的な機械的強度は？
- 取り付け方法
- 固定用か、移動用か？
- 無線接続、距離、アンテナは？
- 電源の選択肢は？ACかDCか？
- 追跡するモバイルビーコン/フォークリフトの台数は？これによってアーキテクチャが決まり、アーキテクチャによってビーコンの種類が決まります
倉庫をカバーするには何台のビーコンが必要ですか？
- 倉庫の複雑さ：開けたエリアでは、通路が密集したエリアに比べて、必要なビーコンが2〜6分の1で済みます
- 倉庫の広さ
- ビーコンをどの程度の間隔で配置したいか？ビーコンを密に配置するとカバー範囲は良くなりますが、干渉を受けやすくなります
- 追跡したい移動体の数は？
- 対象は何か？フォークリフトだけか、それとも人員、AGV、ロボット、ドローン、車両、クレーンも含むか？
- 2Dで十分か、3Dも必要か？例えばフォークリフト本体だけでなく、フォーク自体も追跡したいか？
何を選ぶべきか、どのような実験を行うかがまだ決まっていないものの、柔軟性と性能に優れたシンプルなソリューションをお求めの場合に、安心してお選びいただける構成です。
構成：
- Starter Set Super-MP-3D – メインのセットです。最初の実験にはこれで十分な場合があります。その後、Super-Beaconを追加して拡張できます
- Super-Beacon – 拡張用の追加のモバイルビーコンまたは固定ビーコン。モードの切り替えはDashboardでクリックするだけです。
手軽でおすすめの構成は、Super-Beacon-OutdoorとModem-Outdoorの組み合わせです。
低コストの構成：
- 2 x Super-Beacon-Outdoor（固定用）
- 1 x Super-Beacon-Outdoor（モバイル用。固定用と同じSuper-Beacon-Outdoorをモバイルモードに切り替えたもの）
- 1 x Modem v5.1
1つのサブマップ内で、最大距離までの2Dトラッキングが可能です。
Industrial Super-BeaconとSuper-Modemをおすすめするのは、屋内と屋外の両方で運用する場合、0°C未満の温度で使用する場合（産業用ビーコンには、氷点下で故障するおそれのある内蔵バッテリーがありません）、またはRS485やCANなどの産業用接続が必要な場合です。
推奨最小構成：
- 2 x Industrial Super-Beacon-Plastic（固定用。例えば19kHzと31kHz）
- 1 x Industrial Super-Beacon-Plastic（モバイル用）
- 1 x Modem v5.1-Outdoor
その他の注意すべき重要なポイント
Super-Modem は、産業用インターフェース（RS485）を備え、保護性能も高いなど、Modem v5.1より明らかに高機能です。Super-ModemにはWiFiも内蔵されています。
ただし、Super-Modemは扱いがより複雑です：
- WiFiの設定で戸惑うことがあります
- Super-Modemは、一般的なUSBではなく、専用のUSB-to-7p-IP67コネクターを使用します
そのため、特に最初のうちは、Modem v5.1-Outdoor をSuper-Modemの代わりにお使いいただくことをおすすめします。その後、システムに慣れてきたら、簡単に次へ切り替えられます：Super-Modem。
産業環境は、電波の伝搬に不向きなことがよくあります：
- 多数の金属製の壁や構造物（棚など）。これにより激しいマルチパス伝搬が発生し、無線信号強度が極端に落ち込む箇所が生じます
- 長い距離 – 数百メートル、あるいはそれ以上
- その他の多数の発生源からの干渉の可能性
そのため、フルサイズアンテナの使用をおすすめします。フルサイズアンテナで無線の問題が解決するわけではありませんが、問題が起きる可能性を最小限に抑えられます。
場合によっては、モデム側や遠端のビーコンに専用の指向性アンテナをおすすめすることもあります。
さらに大規模なケースでは、マルチモデム構成をおすすめします。各Super-Modemがそれぞれのマップを担当し、データをSuper-Super-Modemに送ります。Super-Super-Modemはマップを統合してスーパーマップを作成し、エンドユーザーには継ぎ目のない1つのマップとして表示されます。マルチモデム構成について詳しくは、こちらをご覧ください：プレゼンテーション。
フォークリフトの高精度屋内トラッキングにMarvelmind屋内「GPS」を活用
- 開けた倉庫
- 緑の点 – 天井に設置した固定ビーコンの位置。ビーコン間の距離は約10〜15メートルです。各ゲートを効率よくカバーできるように配置しています
- 青い軌跡 – 数分間に記録したフォークリフトの動き
- 右側の小さなウィンドウ – 平均速度、最高速度、走行距離などの基本的な分析結果
- 平面図は Dashboardに簡単にアップロードできます
上の図は、当社のDashboardで軌跡がどのように表示されるかを示しています。ただし、お客様は通常、当社の位置データを独自のグラフィカルユーザーインターフェース（GUI）や倉庫管理システム（WMS）に統合しています。統合は簡単で、提供されているAPIで行えます。
モデムとしてSuper-Modemを使えば、さらに簡単です。位置データは、WiFi経由のUDPで、世界中どこにあるお客様の固定IPアドレスにも送信されます。受信側では、当社のオープンプロトコルを使ってデータを取り込み、お客様のWMSやGUIに表示します。
車両の高精度屋内測位の例
5,000マイル離れた場所から10台のフォークリフトを高精度（±2cm）でトラッキング
構成：
- 倉庫（660’x60′）
- フォークリフト10台（各フォークリフトにOmni-Microphone付きSuper-Beaconを1台）
- 14 x 固定Super-Beacon（倉庫全体をカバー）
- 1 x Modem v5.1（中央コントローラー） – 完全に重なり合うTDMAサブマップを用いたIAアーキテクチャ（Inverse Architecture）
- TeamViewerによる完全リモート導入