行業(yè)趨勢(shì)

以太網(wǎng)供電（PoE）技術(shù)通過(guò)省去單獨(dú)的電源線簡(jiǎn)化了部署——既降低了成本，又加快了安裝速度。同時(shí)，它還能提高能效，通過(guò)低電壓運(yùn)行提高安全性，并降低合規(guī)成本。PoE 市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以10.3%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2037年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到86.6億美元，其中供電設(shè)備（PSE）的需求尤為強(qiáng)勁。

在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和人工智能（AI）興起的推動(dòng)下，PoE 正被廣泛應(yīng)用于智能建筑、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，以及面向自動(dòng)化和車(chē)載系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線供電（PoDL）應(yīng)用領(lǐng)域。特別是供電設(shè)備（PSE）技術(shù)，正越來(lái)越多地用于自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）和人形機(jī)器人，簡(jiǎn)化了傳感器的部署流程，助力其在零售、工廠自動(dòng)化、物流和農(nóng)業(yè)等行業(yè)快速落地。

應(yīng)用挑戰(zhàn)

隨著AMR不斷升級(jí)，搭載了各類攝像頭和傳感器，以在工作人員、貨物及其他機(jī)器人動(dòng)態(tài)移動(dòng)的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航，PoE/PSE功能對(duì)于簡(jiǎn)化設(shè)備組裝、加快集成進(jìn)程的作用愈發(fā)凸顯。然而，開(kāi)發(fā)人員往往依賴現(xiàn)成的PoE注入器或具備PSE功能的以太網(wǎng)模塊，這類解決方案通常體積較大，還需要額外的局域網(wǎng)端口，從而使得在空間受限的AMR系統(tǒng)中實(shí)施變得復(fù)雜，并破壞了設(shè)計(jì)的一致性。

空間限制只是挑戰(zhàn)的一部分。環(huán)境中的受電設(shè)備（PD），如支持AI的攝像頭和傳感器網(wǎng)關(guān)，也需要通過(guò)以太網(wǎng)供電（PoE）技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化且快速的基礎(chǔ)設(shè)施集成。這些設(shè)備對(duì)于收集和傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)至關(guān)重要，使AMR和其他設(shè)備能夠及時(shí)響應(yīng)并保持平穩(wěn)運(yùn)行。

解決方案

為了在不影響安全性的前提下提高運(yùn)營(yíng)效率，研華科技與一家AMR解決方案提供商合作，開(kāi)發(fā)了一套分布式計(jì)算系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備全域可視能力，通過(guò)網(wǎng)格狀的監(jiān)控方式，為倉(cāng)庫(kù)提供 “鷹眼” 式的全景監(jiān)控視角。

簡(jiǎn)化AMR的設(shè)計(jì)與部署

每臺(tái)AMR都配備了2D/3D攝像頭，用于同步定位與建圖（SLAM）、路徑規(guī)劃和障礙物檢測(cè)。這些傳感器主要采用以太網(wǎng)技術(shù)，借助其靈活性、軟件可控性以及通過(guò)IEEE 1588協(xié)議實(shí)現(xiàn)的精準(zhǔn)時(shí)間同步特性開(kāi)展工作。通過(guò)將MIOe-M2LAN和MIOe-PSE 擴(kuò)展模塊與基于Intel Core Ultra 平臺(tái)的AFE-R360單板集成，AMR系統(tǒng)新增了兩個(gè) PoE/PSE局域網(wǎng)輸出端口，簡(jiǎn)化了激光雷達(dá)和3D立體攝像頭等PoE/PD設(shè)備的集成，并在不增加系統(tǒng)體積的同時(shí)，加速了AMR的部署。

實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)營(yíng)與優(yōu)化效率

為實(shí)現(xiàn)與AMR的無(wú)縫協(xié)作，客戶基于研華MIO-2364超小型工業(yè)主板部署了天花板式智能攝像頭系統(tǒng)，該主板搭載第12代Intel Core處理器，并配備定制化PoE/PD模塊。系統(tǒng)體積小巧，支持PoE傳輸，可靈活地大規(guī)模部署于天花板，充當(dāng)環(huán)境中的“鷹眼”。它持續(xù)監(jiān)控周邊環(huán)境，處理來(lái)自AMR的數(shù)據(jù)，并規(guī)劃最優(yōu)路徑，其低電壓運(yùn)行的特性不僅降低了電氣風(fēng)險(xiǎn)，還減少了與安全標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的合規(guī)成本。

這種“天-地”協(xié)同的模式減少了AMR減速的情況，提升了安全性，同時(shí)也降低了對(duì)冗余車(chē)載攝像頭和AI硬件的需求。

應(yīng)用成果

通過(guò)采用這套新系統(tǒng)，AMR因避障而停車(chē)、減速的情況大幅減少，最終使工廠的運(yùn)營(yíng)效率提升了高達(dá)30%。

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