5G应用案例:远程控制距离100公里的紧急救援无人机
发表于 2023-12-08 11:01:59

如何实现从距离100公里(62英里)外的紧急救援现场实时传输无人机视频?


系统集成商Media Broadcast GmbH不想等待下一次救援行动才去尝试。他们与美国加利福尼亚州的高通技术公司和德国布克霍尔茨的WLH(Wirtschaftsförderung im Landkreis Harburg GmbH)合作,设计了一个关于紧急救援无人机智能管理的概念验证(PoC)。目标是演示通过5G私有网络和互联网实现对无人机的远程实时控制,超出视线范围(BVLOS)。无人机的作用是从另一个地点模拟的救援现场发送视频。

以下视频总结了BVLOS演示,包括5G连接性、设备内智能、自主导航、软件集成和高分辨率多媒体功能。

点击跳转视频

应用案例:紧急救援中的智能无人机管理

布克霍尔茨的WLH科技创新园(TIP Nordheide)被选为概念验证的地点,因为它具备智能基础设施技术。TIP Nordheide将公司如Media Broadcast首先定义应用案例作为优先事项,然后在实际条件下进行开发和测试。

TIP Nordheide的5G场景实验室还提供了一些吸引Media Broadcast的优势,首先是便捷地访问5G测试床。这个广阔的场地相当于一个小城市,非常适合智能城市应用。实验室提供虚拟现实设备和无人机机库,并且有其他参与公司和研究机构的专业知识。

Media Broadcast希望研究5G特定的应用案例,而智能无人机管理恰好是5G场景实验室感兴趣的话题之一。消防队员、警察和救护队等人员可以使用无人机从视线范围之外的远程紧急情况中收集信息。但是,在公共网络过载且与无人机的通信不稳定的情况下,它们如何运作呢?

WLH和Media Broadcast一致认为这个应用案例非常有吸引力,尤其适用于赛车场或机场等地点。他们设想概念验证将涉及在汉诺威操纵一架无人机,并在距离100公里的布克霍尔茨模拟汽车事故中进行导航。无人机将在现场拍摄视频,并通过5G私有网络和互联网实时将反馈发送给汉诺威指挥中心。

网络:5G私有网络

实时响应性取决于低延迟,因此Media Broadcast建立了一个5G私有网络,提供数百兆比特每秒的5G覆盖。带宽确保了远程控制无人机和快速传输视频的低延迟。独立于公共蜂窝网络,这种配置将向紧急救援人员提供实时图像。

5G私有网络在整体解决方案中起着核心作用。由Media Broadcast和WLH在TIP Nordheide实施的网络具有独特的特点,包括:

  • 40公里光纤
  • 1200根单根光纤
  • 安装在路灯上的5G设备(室外单元)
  • 10个无线电小区
  • 可容纳多达129个室外单元的容量

其中一个使用的无线电小区是高通® FSM100小型基站平台,这是一种用于5G基础设施提供商的标准产品。

硬件:商用无人机+高通机器人学RB5开发套件

Media Broadcast获得了一架商用无人机,他们在上面安装了一款搭载了高通® 机器人学RB5开发套件和一张5G中间层卡的开发套件,以添加BVLOS操作所需的物联网功能:

  • 低延迟的5G连接,可在公共或私有网络上进行远程遥控
  • 自主飞行(起飞、导航到目的地、降落)
  • 视频解码/编码和通过蜂窝链接广播
  • 强大的异构计算,集成音频、传感器和图像信号处理器(ISP)
  • 高通® AI引擎,用于在网络边缘运行AI和深度学习应用

高通机器人学RB5开发套件是硬件无关的,与各种无人机兼容。对于这个概念验证,Media Broadcast选择了一款工业级模型,用于消防、电力、测绘和搜救等应用场景中的地图绘制和检查。

基于高通® QRB5165处理器,高通机器人学RB5开发套件提供了处理和功耗效率,以实现全高清图像传输和超低延迟实时流媒体。

软件集成:高通机器人学RB5到无人机

概念验证还包含有两个软件组件的软件集成完成了概念验证。

第一个组件是高通机器人学RB5开发套件与无人机之间的集成。借助高通®智能多媒体软件开发工具包(SDK),Media Broadcast的工程师使开发套件能够通过WebRTC解码、编码和传输视频到网络上。该应用程序在5G私有网络上运行时不需要特定的网络编程。

第二个软件组件是高通®指挥中心。作为一个端到端的解决方案,高通指挥中心提供自主导航和各种级别的低延迟远程手动控制。

这种集成类似于高通机器人学RB5与其他无人机模型之间的成功适配。

下一步:观看演示视频

概念验证的开发时间大约为三个月。Media Broadcast GmbH表示:“通过与高通技术的合作,我们展示了使用5G实现救援恢复应用案例的实施,巧妙地应对了关键场景下实时数据传输的挑战。”

为了提升他们智能无人机管理解决方案的稳定性和可靠性,这些公司决定在2023年的汉诺威工业博览会上进行现场演示。上面的视频展示了这个5G物联网概念验证的亮点:

  • 一辆消防车抵达模拟汽车事故现场(位于布克霍尔茨的TIP Nordheide)。
  • 配备高通机器人学RB5开发套件的无人机在现场附近悬停。
  • 在距离模拟事故现场约100公里的汉诺威工业博览会的Media Broadcast展台上,飞行员控制无人机。
  • 展台上的显示器显示高清视频,通过5G私有网络和互联网实时传输,延迟低。

观看视频以了解更多关于这个应用案例以及如何使用高通机器人学RB5开发套件的信息。

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