信頼性の高いワイヤレス映像音声通信アーバンロボット

ワイヤレスライブビデオ & 都市ロボット用途向けの音声通信ソリューション

都市ロボットおよび無人地上車両において (UGV) アプリケーション, 建物などの障害物により、安定したライブビデオと音声の通信リンクを維持することが困難になることがよくあります, 鉄筋コンクリート壁, 電磁干渉. この記事ではワイヤレスビデオを紹介します, オーディオ, このような環境に適しており、一般的な運用要件に適合するデータ伝送ソリューション.

アプリケーション要件の概要

この記事で説明するシステムは、次の主要な要件を満たすように設計されています。:

• ライブ映像と音声の送信 最低ビデオ品質 480P
• 信頼性の高い通信 都市環境
• 通信範囲の要件:
  • 視線 (THE): 約 400 メートル
  • 非見通し線 (NLOS): 約 150 メートル
• 複数の障害物がある NLOS シナリオで通信を維持する機能, といった 鉄筋コンクリート (RCC) 壁
• 互換性のあるビデオおよびオーディオ出力フォーマット Raspberry Pi, ライブ表示を有効にする, 録音, そしてさらなる処理
• ロボットシステムで一般的に使用されるカメラやオーディオデバイスとの互換性

推奨無線通信システム

こうしたニーズに応えるために, 私たちはお勧めします データおよびオーディオトランシーバーを統合したクアッドビデオトランスミッター, ロボットおよび UGV プラットフォーム向けに特別に設計.

本システムは、以下の機能を統合したオールインワン無線通信ソリューションです。:

• マルチチャンネルビデオ伝送
• 双方向音声通信
• 双方向データ (遠隔測定/制御) トランスミッション

モバイルロボット工学に広く使用されています, 検査ロボット, 監視プラットフォーム, 複雑な環境で動作するその他の無人システム.

ビデオとオーディオのパフォーマンス

• ビデオ品質:
  このシステムは、最大で高解像度のビデオ伝送をサポートします。 1080P, 480p の最小要件をはるかに上回っています. ビデオは効率的なデジタル圧縮を使用してエンコードされます, 安定した性能で鮮明な画像を確保.
• マルチカメラのサポート:
  以下 4つのビデオ入力 サポートされています, 複数の可視光カメラの統合、または可視カメラと熱カメラの組み合わせが可能. これは、複数の角度や状況認識を必要とするロボットに特に役立ちます。.
• オーディオ伝送:
  ビルトイン 双方向オーディオ ロボットと制御ステーション間のリアルタイム音声通信を可能にします. アナログマイクとスピーカーをシステムに直接接続可能.
• 潜在:
  一般的なエンドツーエンドの遅延は次の範囲にあります。 150–300ミリ秒, ライブモニタリングとオペレーターのフィードバックに適しています.

都市環境におけるワイヤレスの信頼性

システムは使用します COFDM (コード化された直交周波数分割多重方式) 変調, 干渉に対する強い耐性と優れた回折能力を備えています。.

• 視線 (THE):
  オープンまたはセミオープン環境で, 適切なアンテナで適切に構成されている場合、システムは 400 メートルの LOS 要件を容易に満たし、超えることができます。.
• 非見通し線 (NLOS):
  建物や障害物がある都市環境において, COFDM テクノロジーにより、従来のアナログ システムと比較して透過および反射の処理が向上します。.
  正確な性能は壁の厚さに依存しますが、, 材料, そしてレイアウト, このテクノロジーは、150 メートルの範囲内に複数のコンクリート壁が存在するシナリオに最適です。.

注意: すべてのワイヤレス システムと同様に、, 鉄筋コンクリート構造物への実際の浸透は環境条件によって異なります, アンテナの配置, と送信電力. しかしながら, COFDM は安定した NLOS 通信のための強力な基盤を提供します.

ラズベリーパイの統合

システムの受信側は以下を提供します。 標準デジタル出力 Raspberry Piの統合に適しています:

• ビデオ出力: HDMI およびイーサネット インターフェイスにより、Raspberry Pi または外部ディスプレイに直接接続できます.
• オーディオ出力: アナログオーディオ出力は、録音または処理のためにRaspberry Piにルーティングできます。.
• 処理 & 録音:
  ラズベリーパイについて, ビデオとオーディオのストリームを表示できます, 録音, または、GStreamer や FFmpeg などの一般的なツールを使用してさらに処理, AIに適したシステムを作る, コンピュータービジョン, またはデータロギングアプリケーション.

この柔軟性により、開発者はライブ ビデオおよびオーディオ フィード上にカスタム アプリケーションを構築できます。.

カメラとオーディオデバイスの互換性

• カメラのサポート:
  システムは標準のアナログ HD カメラ入力をサポートしています (例えば, 576P, 720P, 1080pフォーマット), 広く使用されているマシンビジョンおよび産業用カメラモジュールを含む.
• サーマルカメラ:
  互換性のあるビデオ出力フォーマットを備えた熱画像カメラも統合可能.
• オーディオデバイス:
  標準のアナログマイクとスピーカーは送信側と受信側の両方でサポートされています.

特定のカメラまたはオーディオ モデルが必要な場合, 出力仕様に基づいて互換性を確認できます.

結論

このクアッドチャンネルワイヤレスビデオ, オーディオ, データ伝送システムは、都市環境で動作するロボットおよび UGV アプリケーションに強力に適合します。. それは提供します:

• 480p 要件を超えるビデオ品質
• 堅牢な LOS および NLOS ワイヤレス パフォーマンス
• マルチカメラと双方向音声のサポート
• ディスプレイ用に Raspberry Pi と柔軟に統合, 録音, そして処理

全体, 複雑な環境におけるリアルタイムのロボット操作のための信頼性が高く、スケーラブルな通信ソリューションです。.