CEO Q&A:倉庫のRTLSとロボットナビゲーション | Marvelmind

屋内測位

CEO Q&A:倉庫のRTLSとロボットナビゲーション | Marvelmind

▶ 47:24
📅 2019-06-20

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リアルタイム位置情報システム:技術概要

このライブQ&Aウェビナーでは、MarvelmindのCEOとエンジニアリングチームが、屋内測位システムの導入、RTLS技術、自律型ロボットのナビゲーションについて解説します。技術的な実装の詳細、システムの計画、フォークリフトのトラッキングのソリューション、倉庫自動化のベストプラクティスを取り上げ、屋内GPSの代替手段、測位精度、屋内の自律型ロボティクスへの統合戦略についての質問に、その場で回答しています。

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このライブQ&Aウェビナーでは、MarvelmindのCEOとエンジニアリングチームが、屋内測位システムの導入、RTLS技術、自律型ロボットのナビゲーションについて解説します。技術的な実装の詳細、システムの計画、フォークリフトのトラッキングのソリューション、倉庫自動化のベストプラクティスを取り上げ、屋内GPSの代替手段、測位精度、屋内の自律型ロボティクスへの統合戦略についての質問に、その場で回答しています。

0:10 皆さん、こんにちは。声が届いているか確認させてください。画面が見えて、声が聞こえているか確認をお願いします。大丈夫ですか?では、

1:11 プレゼンテーションから始めましょう。今日は屋内GPS、それも高精度な屋内GPSについてお話しします。どのくらい高精度か?±2センチメートルです。何のための精度か?固定および移動する車両、ロボット、ドローン、フォークリフト、そして人のためです。この種のウェビナーは今回が初めてなので、不具合があってもご容赦ください。アジェンダはとてもシンプルです。最初の2分ほどでプレゼンテーション全体についてお話しし、次にまだご存じない方のために屋内GPSの基礎、システムの詳細、続いて製品と新製品の紹介を行います。その後に質疑応答の時間を設けますので、ウェブ経由で質問していただければ、私が

2:07 お答えし、さらにDashboardで、何かをオンやオフにする方法を実際にお見せすることもできます。では始めましょう。私たちが解決している基本的な課題は、GPSが屋内では機能しないこと、そして一般的なGPSの精度は5〜10メートルで、ロボット、つまり自律型ロボットをA地点からB地点へ移動させるには、通常は十分ではないということです。それだけではありません。ソリューションは数多くあり、それ自体は素晴らしいことです。具体的には、超広帯域(UWB)、Bluetooth、オドメトリ、磁気センサー、Wi-Fi、三角測量など、たくさんあります。しかし、そのどれにも深刻な制約があり、たいていは精度か価格のどちらかが問題です。それでも、何らかの方法で、

3:03 ロボットやドローン、人の正確な位置を知る必要があります。当社のシステムは、すぐに使える高精度な屋内ナビゲーションシステムで、超音波ビーコンをベースに、それらをライセンス不要のISM帯または短距離無線機器(SRD)帯の無線で結んでいます。制御はモデムが行い、位置は三辺測量に基づいて計算されます。こちらが当社で提供している代表的なスターターセットで、おそらく多くの方がご存じでしょう。各ビーコンは$69、セット全体で$399です。このセットで最大1,000平方メートルをカバーできます。これにモデムが付属します。そして精度です。では、当社の2種類のアーキテクチャについて、もう少し詳しくお話ししましょう。これについてはご質問があると思いますので、質問をまとめておいてください。

4:01 すべてにお答えします。必要ならその場でライブでお答えします。もう一度言いますと、当社には2種類のアーキテクチャ:NIAアーキテクチャ(Non-Inverse Architecture)と IAアーキテクチャ(Inverse Architecture)があります。図のとおりです。NIAアーキテクチャ(Non-Inverse Architecture)は、ドローンやフォークリフトの騒音が大きい場合や、ロボットはあっても少数、つまり1台、2台、3台、4台、5台程度の場合に適しています。つまり問題はビーコンの数やロボットの数そのものではなく、ロボットの数と、希望する更新レートの組み合わせです。システムの仕組みは次のとおりです。モバイルビーコン(hedgehog、略してhedgeとも呼びます)はロボットやドローンに取り付けられ、超音波パルスを発信します。無線による制御はモデムが行います。そして無線による全体の同期は、すべての

4:58 ビーコンとモデムの間で行われます。このように、どのアーキテクチャでもモデムがシステムで最も重要な要素です。同期を担っているからです。この場合の固定ビーコンは Mini-TX ビーコンです。固定ビーコンは超音波パルスを受信しますが、そのパルスがいつ発信されたかを把握しています。GPS衛星のように、すべてのビーコンがまったく同じ時刻、まったく同じ時計に同期しているからです。以上がNIAアーキテクチャの基本です。IAアーキテクチャでは、むしろ逆になります。IAアーキテクチャでは、固定ビーコンが超音波を発信し、モバイルビーコンが受信します。これはNIAアーキテクチャよりもはるかに複雑です。この場合、各モバイルビーコンが

5:57 異なる周波数の超音波を受信できなければならないからです。たとえばこのケースでは、19.5 kHz、25.5 kHz、30.1 kHz、あるいは45.531 kHzです。3Dで三辺測量を行い位置を測定するには、少なくとも3つの周波数が聞こえ、直接の見通し(超音波が直接届く経路)、つまり音が直接聞こえる経路が確保されている必要があります。これについては多くの質問をいただくので、何度でも繰り返します。システムはモデムを基盤としています。考え方はGPSと同じです。とはいえ、この技術はGPSとは何の関係もありません。それでも「GPS」とかっこ付きで呼んでいるのは、多くの点でGPSによく似ているからです。衛星の代わりに固定ビーコンがあり、受信端末の代わりにモバイルビーコンがあります。そして要件も同じです。つまり、モバイルビーコンが

6:52 自分の位置を求めるには、固定ビーコンを直接聞く、あるいは見ることができなければなりません。3Dでは少なくとも3台、2Dでは少なくとも2台のビーコンが必要です。通常は3+1の冗長構成をおすすめしています。ビーコンの1台が遮られても、システムは復旧を試み、引き続き良好なトラッキングを提供できるからです。冗長性については他にも解決策があり、今日お話しするものとしては、たとえばTDMAがあります。ただ、混乱を避けるため、その話は後にしましょう。もう一度まとめると、主なアーキテクチャはIAとNIAの2つです。これについては専用のドキュメントがあり、どちらを選ぶかを解説しています。では、ウェブサイトを開いて画面を共有し、システムを入手したら、どこに

7:49 アクセスすればシステムに慣れ、データを確認できるかをお見せします。では共有します。こちらがダウンロードページです。まず何よりも、操作マニュアルをご確認ください。この操作マニュアルは、かなり詳細なドキュメントで、システムの起動方法、仕組み、Dashboardの詳細など、すべてを説明しています。次に配置マニュアルがあります。これは典型的なケース、つまり2Dのロボット、3Dのドローン、人員、複数のサブマップなどについて解説したもので、ビーコン配置を始めるのに良い出発点です。また、ドローンを飛ばしている方も多いので、ドローン専用のドキュメントを2つ用意しています。ぜひご覧ください。ArduPilotマルチコプター設定マニュアルとDJI Naza マニュアルです。次にビーコンの比較があります。というのも、

8:48 当社には多くの種類のビーコンがあるので、それぞれの長所と短所の違いを確認するのに役立ちます。そして、購入の準備ができた方のための選定ガイド、つまりセットの選び方のガイドがあります。必要に応じてご活用ください。次のスライドはユースケースについてです。ほとんどの方はご存じでしょう。さまざまな産業用途やゲーム用途のバーチャルリアリティ、まったく異なるさまざまなタイプのドローン、そしてさらに多様なロボット、つまり配送ロボット、広告ロボットなど、あらゆる種類のロボットです。それだけではありません。移動資産のトラッキングのような実用的な用途に使う方がますます増えています。つまり、ビーコンを

9:46 フォークリフトや台車などの移動資産に取り付ければ、それを追跡し、何をしたのか、いつ、なぜ、平均速度や最高速度はどうだったかを把握できます。これらはすべてあらかじめ組み込まれています。リアルタイム表示もあれば、プレーヤーもあります。プレーヤーをお見せしましょう。これはオフにします。このプレーヤーでは、記録されたすべてを再生できます。プレーヤーを使ってログを分析、つまり基本的な分析ができます。さらに詳しい分析に関心のある方は、まず、CSVファイルが利用できるのでご自身で分析できます。次に、ご希望の方には追加開発も行っています。

10:45 自動的に保存される生データに基づく、個別の分析です。CSVファイルはDashboardのフォルダーに保存されます。ファイルは24時間分ずつ保存され、その後新しいファイルが始まります。問題が起きたときに大量のデータを失わないようにするためです。こちらは大きな倉庫の中でのフォークリフトの軌跡です。緑の点は、天井に設置したおなじみの固定ビーコンです。これがフロアプランで、一般的な画像形式でそのままアップロードできます。青がフォークリフトの軌跡です。フォークリフトでも、ロボットでも、人でも、基本的には関係ありません。素晴らしいのは、ほかにもいろいろなものを構築できることです。たとえば走行ゾーンのジオフェンスです。さまざまなゾーンがあり、それぞれの

11:44 要件や課題の解決に役立ちます。たとえば、ドライバーにこのエリアへ入ってほしくない、あるいはこのロボットをこのエリアに移動させたくない、といった場合です。そうすると自動でアラームが出ます。この情報をもとに、さらに別のアラームを作ることもできます。これはドローンやフォークリフトにも有効ですが、ロボットにはさらに有効です。例:ロボットをこのエリアに走行させたくない。その場合は走行禁止ゾーンを作れば、ロボットはそこへ行きません。ゾーンは当社のシステムに転送されます。Dashboardで作成し、システムに送信するのです。繰り返しますが、これは屋内GPSです。つまりGPSであって、ロボットのコントローラーではありません。当社がロボットを動かすのではなく、ロボットのコントローラーが動かします。当社が行うのは、高精度な位置情報の提供です。さらに、

12:41 経路やゾーンなどのデータを、システムからロボットへ送ることもできます。逆に、センサー情報などのデータをロボットからシステムへ送り返すこともでき、多くの場面で非常に役立ちます。たとえば電圧などを監視できます。高速ではなく、毎秒数百ビット、あるいは数キロビット程度ですが、それでもほとんどの用途には十分です。そして前述のとおり、ロボットやドローンだけでなく、人にも対応しています。すでに Mini-RXをベースにしたヘルメットやバッジを提供しています。同僚の一人がいま、それを身に着けています。それについて質問があれば、

13:39 そのパフォーマンスをライブでお見せできます。繰り返しますが、鍵になるのは安全性と生産性です。フォークリフトのすべてがわかるだけでなく、人員についても把握でき、危険なエリアでの重大な行動やミスを防げます。産業用途では、あらゆる種類のジオフェンスやアラームがあらかじめ組み込まれており、カスタム開発ならさらに多くのことが可能です。これがデモです。ぜひ当社のYouTubeチャンネルをご覧ください。皆さんはもうYouTubeにいらっしゃるので、それは何よりです。当社はできるだけ多くの動画を公開するよう努めています。視聴者の皆さんへのお願いは、とにかくもっと質問していただくことです。そうすれば、追加の動画、デモ、解説、デモの方法を説明するヘルプ動画などを用意できます。フィードバックをお送りいただければ、喜んでさらに情報を提供します。YouTubeチャンネルをご覧いただき、フィードバックをお寄せください。

14:38 今後の開発について少しお話しします。現在、当社のシステムはシングルモデム構成のみに対応しています。各モデムは最大250台のビーコンに対応しており、非常に大規模な用途にも十分です。しかし、それでは足りない場合も多くあります。どのような用途でしょうか?まず当然ながら、ビーコンが250台を超える場合です。ここでいうビーコンは固定とモバイルの合計で、モデムから見れば両者を区別しません。さらに、壁が厚い場合や距離が長い場合など、モデムの電波がどうしても届かないときにも、マルチモデム構成が必要になることがあります。開けた空間でフルサイズのアンテナを使い、433 MHzで測定したところ、最大400メートルに達しました。たとえば、モデム、あるいは将来の Super-Modem、この Super-Modem

15:33 は、開けた空間であれば、無線で一方向に最大400メートル、反対方向にも最大400メートル先のビーコンと通信できます。理想的な条件での話ですが、それでも試験で確認でき、実現可能です。ただし、特に屋内では、そうならないことがよくあります。そこで、トンネル、地下鉄、地下空間でどのようになるかを示したのがこのデモです。トンネルの一部をカバーする Super-Modem があり、こちらは別の部分をカバーします。これは今後登場予定です。登場するのは Super-Modemで、それぞれ最大250台をカバーします。さらにSuper-Super-Modemもあり、基本的にはこれらすべてのモデムの情報を1つのマップに統合します。何百台ものビーコンからなる巨大なマップを、1つのマップとして見ることができます。つまり、サブマップ、マップ、スーパーマップの3階層になります。Super-Super-Modemも、

16:33 これから登場します。ただし、時期については慎重に見てください。当社は全力で取り組んでおり、喜んで公開するつもりですが、現在はまだ開発中です。ヒントとしてお伝えすると、皆さんの規模が大きくなり、より多くの容量が必要になる頃には、準備が整っていると思います。ビーコンの種類について:前述のとおり、用途が違えば必要なビーコンの種類も異なります。そのため、さまざまな種類のビーコンを用意しています。Mini-RX は最新製品の一つです。非常に小型です。IAアーキテクチャではモバイルビーコンとして、NIAアーキテクチャでは固定ビーコンとして使えるので、汎用性があります。感度も非常に高いです。ご覧のとおり、マイク、つまりセンサーが1つしかないため、すべてのセンサーのオン・オフを気にする必要がなく、とても便利です。たとえば、

17:29 ハードウェアバージョン4.9ですべてのセンサーをオンにすると、感度が下がります。水平360度、垂直180度という半球全体の最も広いカバー範囲が得られますが、感度は最も低くなります。感度を最大にしたいなら、不要なセンサーの一部を無効にしたほうがよいでしょう。各センサーのビームはおよそ90度です。この製品の場合は1つのセンサーですべてをカバーできますが、欠点もあります。RX専用なので、超音波を送信できません。その代わり、感度が高く、扱いやすく、より小型です。Mini-TX ビーコンは、これとは逆のタイプです。TX専用で、

18:27 超音波を送信するだけです。これも小型です。バーチャルリアリティの用途やドローン、特に軽量なドローンに便利で、バッテリーなしのバージョンもあります。非常に軽量です。場合によっては、ハウジングを使わないことをおすすめすることもあります。確か6〜7グラムほどだったと思います。とても軽いです。そして非常にクラシックな、送受信両用の汎用ビーコンが、ハードウェアバージョン4.9です。当社ではごく標準的なビーコンで、おそらく最も典型的なものです。NIAアーキテクチャで使われますが、センサーごとに周波数が異なる場合はIAアーキテクチャでも使われます。念のため繰り返すと、NIAアーキテクチャでは、すべてのビーコンが同じ超音波周波数で通信します。

19:25 通常、IAアーキテクチャでは異なる周波数を使う必要があるため、Mini-RX はそのすべてを受信できます。送信側のビーコンの周波数はハードウェアで決まっています。つまり、19、25、31、45 kHzのいずれかを選ぶ必要があります。このビーコン、Mini-RXは、IP67対応にもできます。つまり、IP67なしとIP67ありの2つのオプションがあります。さらに過酷な環境向けには、Industrial Setがあります。Industrial Setは、これら(これを除く)とは違って内蔵バッテリーを持たないため、外部電源の入力と、UART、RS-485などの入出力があります…

20:24 CANはオプションです。Industrial-RXビーコンも同様です。次に、Marvelmind Watchについてもう少しお話しします。中身はMini-RXと同じです。先ほど申し上げたとおり、小型で用途が広いのが特長です。Industrialを除く当社のすべてのビーコンと同様にUSBで充電でき、稼働時間は使い方によって大きく変わります。更新レートを最大にすると約12時間です。ごくたまに使う程度、たとえば15秒に1回の更新などであれば、最長1か月もちます。屋内でも屋外でも使えますが、アンテナが内蔵されている点に注意してください。内蔵アンテナは一般に無線性能が低めなので、現実的な通信距離は最大でも50〜100メートル程度です。次はMarvelmindのジャケットです。私が着ているこのジャケットについては、次のスライドで詳しくお話しします。中身は Mini-RX。

21:23 ジャケットの場合も、障害物の影響をできるだけ減らすため、モバイルビーコンはできるだけ高い位置に、固定ビーコンはさらに高い位置に設置することを常にお勧めしています。ですから、最も良い選択肢はヘルメットです。ヘルメットが無理ならジャケット、ジャケットが無理ならバッジ、バッジも無理ならウォッチです。実質的には、Mini-TX をジャケットに組み込んだものです。次に、Industrial-TXを詳しく見てみましょう。電源は外部12 Vですが、ほかの選択肢もあります。保護性能が非常に高く、専用のセンサーを備え、入出力はUARTとRS-485で、CANはオプションです。Industrial-RXビーコンもほぼ同様で、入出力機能も電源も同じです。そして…

22:22 ビーコンはコンパウンドで完全に封止されているので、非常によく保護されています。Super-Modemは近日登場予定で、実質的にはモデムの機能を拡張したものです。出力も容量も大きく、さらに重要なのは、Wi-FiとBluetoothを内蔵していて、ネットワークに接続できることです。つまり実質的には、リモートで接続できる小型のコンピューターで、必要であればUDPでのストリーミングも可能です。次に、Marvelmind Watchについてです。YouTubeでデモをご覧になった方もいると思いますが、ぜひもう一度ご覧ください。博物館でのデモやほかのデモもあります。Marvelmind Watchは、何らかの理由でヘルメットやジャケットを使えない場合に便利です。Marvelmind Badgeは新製品で、本日

23:22 初めて発表します。Marvelmind Badgeは、Mini-RXに外付けマイクロフォンを追加した拡張版です。利点は、実際の使用環境でのトラッキングが向上することです。身体が信号を遮ってしまうからです。そこでマイクロフォンを増やし、カバー範囲を広げ、より安定したカバーを実現しています。Marvelmind Helmetは、すでに販売中です。ただし、既製のヘルメットを改造したものですので、認証などの点はご考慮ください。それでも、実質的にはMini-RXに外付けマイクロフォンを組み合わせた、すぐに使えるヘルメットです。IP67なので、実際の用途でそのまま使えます。次に、ジャケットについて少しお話しします。考え方は

24:19 Marvelmind Badgeと同じです。Mini-RXにマイクロフォンを追加して、カバー範囲を広げています。より堅牢で信頼性が高く、遮蔽が頻繁に起こる実用途を想定して設計されており、実環境でのトラッキング性能を向上させます。また、当社のヘルメットを入手できない方のために、いわゆるMarvelmindヘッドライトがあります。基本的にどのようなヘルメットにも取り付けられるので、認証済みのヘルメットをお持ちであれば、それに付けて使えます。これもMini-RXにマイクロフォンを追加して、超音波のカバー範囲を広げたものです。新製品については以上です。それでは…

25:15 ご清聴ありがとうございました。ここからはQ&Aセッションです。質問を入力していただければお答えします。ロシア語のご質問もいくつか来ていますので、英語に訳してお答えし、実際にお見せもします。最初のご質問は、Mini-RXで安定して高い精度を得るには、固定ビーコン間のベース(間隔)をどのくらい取ればよいか、というものです。答えは基本的に、Mini-RXでもほかの何でも同じで、長いほど良い、です。なぜ長いほど良いのか。三角形を思い浮かべてください。2Dで測定する場合、固定ビーコン間の距離があります。そうですね、図を描いてみましょう。少々お待ちください。ええと、

26:15 Paintを開きます。たとえば、固定ビーコンが1台、もう1台の固定ビーコンがあって、そしてモバイルビーコンがあるとします。色を変えて、これがモバイルビーコンです。ここの距離、つまりベースが明らかに短い場合を考えます。実際に行っているのは、こちらのビーコンとこちらのビーコンから、このモバイルビーコンまでの距離の測定です。つまり、距離を

27:14 1センチメートルの精度で測定しても、ここの距離がわずかに変わるだけで、ここではかなり大きな誤差になります。しかし、固定ビーコン同士を離して設置すれば、この測位誤差はずっと小さくなります。距離測定の誤差が同じでも、位置の誤差ははるかに小さくなるからです。はい、次のご質問です。まず、このプレゼンテーションはすでにYouTubeで配信されていて、そのまま残りますので、いつでも再生できます。次に、はい、このプレゼンテーションもアップロードし、この動画へのリンクを掲載します。次のご質問にお答えすると、はい、

28:13 お手持ちのマップ(フロアプラン)をアップロードできます。やり方はこうです。マウスで操作しますね。まずモデムに接続します。今、モデムに接続しています。モデムがビーコンをウェイクアップします。サブマップがあって、これがそのサブマップです。ここは同僚に確認する必要があります。すみません、忘れてしまいました。少々お待ちください。フロアプランはどうやって読み込むんでしたっけ?

29:19 皆さん、ちょっと教えてください。実は自分でも忘れてしまって。こうです。フロア(階)を選び、フロアプランを選びます。フロアプランは基本的に階ごとに設定するので、ここにあります。ですから、はい、可能です。次は、新製品はもう入手できますか、というご質問です。はい、本日発表したばかりです。パイロット導入やお客様へのデモ用といった少量であれば、すでに入手可能か、数日以内にご用意できます。Industrial製品の場合と同じです。在庫として置いているのではなく、その都度製作しています。基本的には既存の

30:12 製品を改造して作っています。では、基本的なヒントをいくつかお見せします。同僚にビーコンを持って動いてもらいます。これがライブでの動作です。マウスで、たとえば…。基本的な操作をいくつか、皆さんが追加のご質問を入力している間にお見せします。たとえば、直近50秒の表示を5秒に変えることができます。これが5秒間の軌跡で、とても便利です。こちらが50秒です。不要なら、Mキーを押します。はい、マップがクリアされました。こうした基本的なヒントも非常に…。さて、多くのご質問をいただいているのが

31:10 レイテンシです。レイテンシは多くのパラメーターで決まりますが、デフォルト設定で最も影響が大きいのは、おそらくReal-time Playerです。今はオンになっています。こちらがReal-time Playerなしの状態です。レイテンシは低いのですが、ご覧のとおり、Real-time Playerを使った場合ほど滑らかではありません。Real-time Playerはかなり多くの点を分析するからです。同僚が同じルートを動いています。直近のいくつかの点を分析したうえで、より良い結果を出します。Real-time Playerでは、レイテンシと引き換えに、さらに良い性能を得られます。では、Real-time Playerをオンにしました。ご覧のとおり、非常に滑らかで、実に安定したシステムです。

32:08 TDMAはもうリリースされていますか、というご質問です。少々お待ちください。同僚に確認します。まだ公開していないか、これから公開するところかのどちらかです。いずれにせよ、はい、TDMAは本日時点ですでに利用できます。最新の操作マニュアルに掲載されているはずです。少なくとも、TDMAについては確実に公開します。動画もご覧になったと思います。そうだ、別のデモをお見せしましょう。今、NIAアーキテクチャ(Non-Inverse Architecture)のシステムとの接続を切り、IAアーキテクチャ(Inverse Architecture)の別のシステムに接続しています。TDMAについていくつかご質問があるので、少しお話しします。これはIAのTDMAネットワークで、構成は

33:08 基本的に2つのサブマップです。これが1つ目のサブマップです。今、切り替わりが起きました。準備ができました。1つのサブマップと、もう1つのサブマップがあります。TDMAの基本をお話しします。どちらのサブマップも、このエリアを100%カバーしています。おっと、ビーコンが1台落ちました。理由はわかりません。このエリアを100%カバーしていて、モードは2つあります。はい、戻りました。何が問題だったのかはわかりません。利点は次のとおりです。ビーコンがこのあたりを移動していて、たとえば障害物などがある場合、システムは常に自動で

34:04 こちらのサブマップとこちらのサブマップのトラッキング品質を比較し、良いほうを自動的に選びます。これがいわゆるTDMAモード1です。システムは、品質が良好な間は1つのサブマップにとどまり、必要に応じて小さく滑らかに切り替えます。たとえば、こちらに近づいてこちらの性能のほうが良くなると、こちらのサブマップに切り替わり、品質が良好な間はこちらのサブマップ、つまりこちらのビーコン群にとどまります。これがモード1です。モード2は…、切り替えてみます。モード2では、システムが常にサブマップ1からサブマップ2へ、サブマップ2からサブマップ1へと切り替え続けます。たとえば、測定が1回おきに別のサブマップで行われます。このモードには、常に少なくともどちらかで

35:04 良好なトラッキングが得られるという利点があります。ただし、トラッキング状態が良好なときは、1つ目のモードのほうが優れています。つまり通常はモード1のほうが良いトラッキングになりますが、遮蔽が多く問題が多いなど、トラッキング状態が非常に悪い場合は、2つ目のモードのほうが良いことがあります。TDMAではReal-time Playerを使うことが非常に重要です。2つのサブマップは位置が揃っている必要がありますが、Real-time Playerがこの2つのサブマップ間のジャンプを滑らかにしてくれるからです。障害物や遮蔽は必ずありますが、TDMAとReal-time Playerを有効にすれば、厳しい条件でも通常は非常に良好なトラッキング品質が得られます。では、同僚に動いてもらいます。これが今、ライブで動いているTDMAです。ロシア語でまた別のご質問がありました。100 Hzについてです。ご質問は、

36:06 100 Hzを実現するにはどうすればよいか、です。現在、当社のシステムで100 Hzが可能なのはNIA、つまりNIAアーキテクチャ(Non-Inverse Architecture)です。IAアーキテクチャ(Inverse Architecture)向けのIMUフュージョンは近日対応予定です。重要なのは、IMUフュージョンを有効にすること、そして位置データをモバイルビーコンから直接取得することです。モデムから100 Hzの更新レートでストリーミングすることはできないからです。モデムから得られる位置データは、IMUではなく超音波のみに基づくものになります。繰り返しますと、100 Hzが可能なのはNIAアーキテクチャで、しかもモバイルビーコンから取得する場合だけです。IMUフュージョンが実際に機能するには、超音波の更新レートが少なくとも

37:04 4〜8 Hz必要です。IMUの仕組みは、基本的にIMUのデータを2回積分して位置を外挿するというものです。しかしこの外挿は、時間とともに非常に速くドリフトし、誤差が蓄積します。そのため、この誤差を頻繁に打ち消しています。どのくらいの頻度かというと、1秒に4回です。1秒に1回では、誤差がすでに大きくなりすぎます。用途や要件にもよりますが、2 cmではなく、何センチもの大きな誤差の話になってしまいます。ですから、超音波で少なくとも4 Hzの更新レートを実現することをお勧めしており、実際には必須としています。そのうえで、このIMUフュージョンを有効にすれば、モバイルビーコンから100 Hzで位置データを取得できます。以上です。

38:01 これ以上ご質問はないようですので、切り替えます。それでは、性能をお見せしましょう。マウスで操作します。性能を見るために拡大します。マウスで簡単に拡大できます。見えにくい方のために補足すると、現在の目盛りは5 cmです。これがReal-time Playerを有効にした状態の性能で、問題ありません。ライブの映像です。目盛りは5 cmです。いいですね。±2 cm程度です。レイテンシについては、更新レートが8 Hzで、3…ですから、およそ0.2…0.2、更新レートにすると4〜2 Hz程度に相当します。はい。ご質問にお答えすると、はい、仮想フェンスを作成できます。ジオフェンスのことですね。はい、可能です。

38:58 現在、ジオフェンスを構築できます。同僚に聞いてみます。はい、同僚が手伝ってくれています。これがゾーン設定です。ここでさまざまな種類のゾーンを作成できます。ハンドオーバーゾーン、無効化ゾーン、チェックインなどです。いずれにせよ、先ほど挙げたさまざまな種類のゾーンを作成でき、それぞれのサブマップを右クリックして設定します。次に、IAについていくつかコメントします。IAアーキテクチャ(Inverse Architecture)は、原理的にロボット付近のノイズの影響を受けやすくなります。たとえば、飛ばすのが

39:58 ドローンであれば、NIAアーキテクチャ(Non-Inverse Architecture)を強くお勧めします。NIAでは、モバイルビーコンが音を出し、通常はノイズ源から離れた位置にある固定ビーコンがその音を聞くからです。ですから、さらに大きなノイズがある場合は、当然NIAを使ってください。とはいえ、大半のケースではIAで十分です。Alex Romanovさんへの回答になりますが、できることとしては、ジャンプの原因がノイズなのか遮蔽なのかを確認してください。大半のケースでは、原因はノイズではなく遮蔽です。ですから、システムの最も基本的な条件として、2Dモードでも3Dモードでも、モバイルビーコンと固定ビーコンの間に見通し(超音波が直接届く経路)を必ず確保してください。3Dなら必要な台数の固定ビーコンに対してです。次に、設定を確認してください。もしかすると

40:58 単に信号が弱いだけかもしれません。これは簡単に確認できます。オシロスコープの使用を強くお勧めします。オシロスコープは内蔵されています。たとえば、このシステムでモバイルビーコンが音をどのように受信しているかを見たいとします。ビーコンを選び、モバイルビーコンを選択します。ご覧のとおり、非常に強い信号で、トリガーも確認できます。次に、たとえば5番など、別の番号のビーコンからの信号を確認したいとします。5番のビーコンからは、少し弱いものの、それでも非常に強い信号です。ゲインやその他多くのパラメーターにも左右されますが、少しでも疑問があるとき、何か問題があるときは、必ずオシロスコープを使ってください。オシロスコープは非常に強力な機能で、モニタリングに使えます。2つ目は設定です。

41:58 たとえば、ビーコンではNumber of periods(周期数)も確認します。距離についてはどうでしょうか。デフォルトの推奨値は5で、距離が4、5、10メートル、あるいは8〜15メートル程度なら問題ありません。しかし、距離がもっと長い場合は、15、20、最大50といった値に増やしてください。ほかには…いえ、もうお答えしましたね。まとめると、IAはノイズの影響を受けやすいということです。超音波の設定を確認してください。オシロスコープを見て、必要に応じてNumber of periodsを増やしてください。それでもノイズが大きい場合は、距離を短くしてください。通常の条件であれば最大30メートルまで可能ですが、

42:53 それを20メートル、15メートル、あるいは10メートルまで短くしてください。そして、原因が遮蔽ではなく本当にノイズなのかを確認してください。大音量の音楽があっても使えるか、というご質問ですが、もちろん可能です。当社はさまざまなイベントや展示会などに数多く参加してきましたので、はい、可能です。問題は常に、どれだけうるさいか、つまり可聴音としてうるさいのか、超音波としてもうるさいのかです。可聴音としてうるさいものが、必ずしも超音波としてうるさいとは限りません。距離はどのくらいか、ということも関係します。基本的には、信号対雑音・干渉比の問題です。ただ、経験上、展示会では音楽が流れ、Wi-Fiなども大量に飛び交っていますが、当社のシステムは問題なく動いています。とにかく動きます。もう1つの点ですが、現在、NIAアーキテクチャ(Non-Inverse Architecture)は

43:53 100 Hzに対応していますが、IAアーキテクチャ(Inverse Architecture)はまだ対応していません。IAのほうが新しいアーキテクチャだからです。現在開発中、基本的には移植作業中で、まだ利用できませんが、対応する予定です。どういたしまして。もう1つヒントをお見せしたいと思います。今のアーキテクチャでも動作しますが、場合によっては役立つかもしれないので、NIAに切り替えます。たとえば、座標軸の位置を変えたい場合は、こうします。入力していきます。これを起点のビーコン、これをX軸、そして

44:49 これをY軸にします。はい、これで完了です。再構築されました。これで位置が求まりました。非常に便利です。また、ご興味のある方のために補足すると、マップをダブルクリックしても同じことができます。お見せしたかったのは以上です。とにかくご質問ください。あればぜひお答えします。きっと多くのご質問や疑問をお持ちだと思います。どなたかいかがですか?どうぞ、遠慮なく聞いてください!

45:42 改めてお願いですが、このセッションの後で、取り上げられなかったことや具体的なご質問を思い出されたら、追加の詳細やご質問をお送りください。まず、それを取り上げて次回のセッションの出発点にします。次に、当社のマニュアルを更新したり、デモやヒントなどを更新したりできます。このセッションを、ご意見をお寄せいただく機会としてご活用ください。そうすれば、今後のリリースやヘルプファイル、ヘルプ動画で、さらに詳しい情報をご提供できます。さて、これ以上

46:46 皆さんのお時間をいただくつもりはありません。お役に立つデモになっていれば幸いです。先ほど申し上げたとおり、このセッションはWebサイトで公開します。プレゼンテーションや、お見せしたドキュメントへのリンクも掲載します。このようなセッションは少なくとも月1回開催する予定です。これ以上ご質問がなければ、セッションを終了します。皆さん、本当にありがとうございました。

✓ 要点

  • 超音波RTLSは、GPSが使えない環境で、自律型ロボット、ドローン、倉庫自動化にGPSに依存しない屋内測位を提供します
  • 見通し(超音波が直接届く経路)の評価、ビーコンの配置、無線の設定を含む適切なシステム計画が、屋内測位の導入を成功させる鍵です
  • Marvelmindの屋内ナビゲーション技術は、複数の自律移動ロボットやフォークリフトを高い精度で同時にトラッキングできるよう拡張できます
  • 屋内測位の導入でよくある誤解や間違いを理解しておけば、コストのかかる統合の失敗を防げます
  • フォークリフトのトラッキング、倉庫自動化、自律型屋内ロボットの統合に関する専門的なガイダンスを、ウェビナーと技術ドキュメントで提供しています

👥 対象:RTLSシステム設計者、ソリューションアーキテクト

自律型ロボットや倉庫自動化向けの屋内測位システムの導入について、専門的なガイダンスを求める施設管理者、自動化エンジニア、ロボットインテグレーター向けです。このライブQ&Aでは、RTLSや屋内ドローンナビゲーションのプロジェクトにおける技術的な導入、システム計画、商業面の検討事項を直接取り上げています。

? FAQ

Q:Marvelmindの超音波測位と従来の屋内GPSシステムの違いは何ですか?
Marvelmindは、GPSが使えない屋内でも確実に動作する超音波RTLS技術を採用しています。超音波測位は、GPS衛星の信号に頼ることなく、自律型ロボット、ドローン、フォークリフトの正確な3D位置トラッキングを実現するため、倉庫、工場、屋内施設に適しています。
Q:倉庫自動化プロジェクト向けの屋内測位システムは、どのように計画すればよいですか?
屋内測位システムの計画は、施設のレイアウト、必要なカバー範囲、見通し(超音波が直接届く経路)の条件を評価することから始めます。Marvelmindは、ビーコンの配置、無線とアンテナの設定、拡張の方針についてのガイダンスを提供しています。導入ドキュメントを確認し、自律型ロボットやフォークリフトのトラッキングといった具体的な用途については、エンジニアにご相談ください。
Q:自律型ロボットに屋内測位を導入する際によくある間違いは何ですか?
よくある誤解には、見通し(超音波が直接届く経路)の要件の見落とし、ビーコン密度の不足、無線アンテナの不適切な配置、マルチパス干渉の過小評価などがあります。システム計画の段階でこれらの問題を把握しておけば、コストのかかるやり直しを防ぎ、自律型屋内ロボットやドローンの安定した屋内ナビゲーションを確保できます。
Q:Marvelmindの屋内測位で、複数の自律型ロボットやフォークリフトを同時にトラッキングできますか?
はい。Marvelmindの超音波RTLSは、数十台の自律型ロボット、ドローン、フォークリフトをリアルタイムでトラッキングできるよう拡張できます。システムアーキテクチャは、複数の移動体の位置を高いトラッキング精度(±2 cm)で同時に追跡する必要がある倉庫自動化のシナリオに対応しています。
Q:屋内測位システムの導入には、一般的にどのくらいの費用がかかりますか?
費用は、施設の規模、カバーするエリア、必要な精度によって異なります。Marvelmindは柔軟な価格体系を用意しています。費用と価格のページ、および屋内測位システムの導入ガイドを確認し、倉庫自動化や自律型ロボットの具体的な導入シナリオに必要な投資を把握してください。

ⓘ リアルタイム位置情報システム(RTLS)のアーキテクチャ

このライブQ&Aウェビナーでは、Marvelmindの経営陣と技術の専門家が、倉庫や施設の自動化環境における屋内測位システム、RTLS、自律型ロボットのナビゲーションについて議論します。セッションでは、見通し(超音波が直接届く経路)の要件、無線とアンテナの設定、屋内GPS代替手段の導入でよくある誤解など、屋内測位システムの計画と導入に関する重要な技術的質問を取り上げます。参加者は、フォークリフトのトラッキング、自律型屋内ロボットのナビゲーション、GPSが使えない環境でのドローンの測位といった実際の用途について理解を深められます。ウェビナーでは、システムアーキテクチャ、精度に関する考慮事項、大規模施設向けの拡張方法、既存の自動化インフラとの統合方法を取り上げます。専門のエンジニアが、屋内測位の導入でよくある間違い、費用対効果の分析、特定の倉庫自動化や自律型ロボットの用途に合わせて超音波RTLS技術を最適化する方法について解説します。

# トピック

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詳細については、こちらまでお問い合わせください:info@marvelmind.com

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