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室内定位系统成本
专为自主机器人、无人机、叉车、起重机、VR/AR、人员及其他工业应用设计
成本无疑是影响RTLS或IPS选型的重要因素。成本过高可能导致项目被彻底放弃,因为系统带来的收益可能抵不上RTLS的总拥有成本。
影响成本的因素很多,因此必须清楚了解并尽量压低这些成本,才能在不影响室内定位系统性能的前提下,获得尽可能高的投资回报。
如有重要内容遗漏,请发邮件至 info@marvelmind.com, 我们会及时处理。
概要:
本页详细讨论部署RTLS需要多少成本,以及成本由哪些关键因素构成。
RTLS成本示例
室内定位系统的成本差异很大,取决于覆盖面积、区域复杂程度(开放空间还是多个房间)、需要追踪的移动对象数量以及许多其他参数。
尽管如此,对成本有个大致概念仍然非常有用。我们说的是几万元、几百万元,还是几千万元?
- 概念验证(PoC):4,090 - 16,090元(500-2,000欧元)
- 小型项目:16,090 - 80,390元(2,000-10,000欧元) (YouTube)
- 中型项目:80,390 - 401,490元(10,000-50,000欧元) (YouTube)
- 大型项目:401,490 - 4,014,790元(50,000-500,000欧元)
详见: 典型成本示例:从小型PoC项目到大型仓库.
基础设施成本
视具体情况而定,基础设施成本可能占大头,也可能只占较小比例。
基础设施成本较高的示例:
——用RTLS覆盖整个20,000平方米的仓库
——但只用于一台机器人或一架无人机
在机器人上采用非常复杂(且昂贵)的由内向外室内定位系统,例如激光雷达+光学+IMU+里程计+声呐的传感器融合,也能达到相同甚至更好的性能。即便如此,这样一套昂贵的机器人定位系统,其成本仍会低于在整个仓库部署 IPS 基础设施的成本。
不过,如果在同一套室内定位系统中还追踪其他对象——更多自主机器人、叉车、人员、老式AGV、起重机和半静态资产——每个移动对象的成本会大幅改善,可达2-200倍,商业论证也随之完全不同。每增加一个移动对象,增量成本将接近移动信标(标签)本身的价格。这会让RTLS项目获得很高的收益,投资回收期也非常短。
另一个极端:基础设施成本在总成本中占比很低:
——仅用两个固定信标覆盖集群机器人的作业区域
——200台机器人在同一个子地图中运行
基础设施与移动信标的成本之比将接近1/100。
布线成本
固定信标的布线可能占整个系统成本的很大一部分。请注意:
——Marvelmind室内“GPS”无需以太网或PoE
——避免选择需要数据连接的系统,成本高
——如果现场已有PoE,很好,可以使用PoE转USB转换器
——普通~220V交流电、+5V USB或+6-48V直流电,成本较低
——低压直流布线比~220V交流布线便宜得多
——使用DC-DC转换器,节省成本
——使用普通USB转换器,节省成本
特殊布线(例如防爆区域要求的布线)可能非常昂贵,以至于使用电池反而更划算。电池也不是完美的方案,但可能是两害相权取其轻。
额外基础设施需求
需要避免的主要额外基础设施,是用于以下用途的额外数据传输网络或线缆:
——固定信标同步
——位置数据传输
——标签与系统之间的命令和用户数据交换
最后一项尤其常见,必须明确回答:
——不需要LoRa/WiFi/蓝牙/ZigBee/LPwan
——Marvelmind系统自带ISM频段无线电
——其他一些RTLS需要WiFi来传输数据
——某些UWB RTLS需要昂贵的布线来实现同步
——有些需要LoRa向标签收发数据/任务
请检查并避免这些不必要的额外基础设施成本。
用户载荷数据可在移动信标与系统之间双向传输,速率可达50kbps。详见 Marvelmind Robotics室内定位系统位置更新率与用户数据传输速率表.
调制解调器与多调制解调器
调制解调器是系统的中央控制器,目前可管理多达250个信标(固定和移动信标合计)。
典型的室内定位系统只有一个调制解调器,因为一个就够了。不过有几种情况例外:
1) 需要管理的信标超过250个
2) 一个调制解调器的无线覆盖不够
典型的室内定位系统只有一个调制解调器,因为在实际应用中一个就够了。可能的例外有以下几种:
1) 需要管理超过250个信标
2) 一个调制解调器的无线覆盖范围不够
第1)点相对容易处理。如果您需要超过250个信标,请告诉我们,我们会修改软件以提升容量。
第2)点可能有不同的原因和解决方法:
——多个楼层:尝试使用更先进的天线馈线系统
——距离较远:调制解调器和信标使用全尺寸天线
——距离更远:使用高增益定向天线
——在多栋建筑内追踪:使用相互独立的系统
只有当需要追踪大面积区域、移动对象在整个区域内自由移动且必须处处可追踪,而上述方法都无效时,才使用多调制解调器架构。
这份 多调制解调器架构 会增加一层复杂度:
——地图变成超级地图,即“地图的地图”
——调制解调器或Super-Modem之上还有Super-Super-Modem
——Super-Super-Modem不直接控制信标,而是控制调制解调器
——Super-Super-Modem可以只是计算机上的一个软件
由于只有一个或少数几个调制解调器,它们通常 对系统总成本影响很小 ——在Marvelmind室内“GPS”中正是如此。
其他系统未必如此,它们可能依赖“服务器”、“服务器软件”或“云”。例如,在某些UWB或动作捕捉系统中,调制解调器或其等效设备——中央处理器——可能占成本的很大一部分。
Marvelmind室内定位系统基于两项关键技术:
1) 精确测距,基于 超声波飞行时间
2) 精确的 无线时间同步 和数据传输
因此,虽然人们通常认为Marvelmind室内“GPS”是基于超声波的室内定位系统,但可靠且真正实时的 无线连接 同样重要, 不亚于超声波。
我们 从零开始开发了自己的无线协议 ,因为它是真正实时的。相比之下,BLE或WiFi等协议首先存在毫秒级甚至数十毫秒级的延迟,而且无法保证抖动,也就是无法保证所需的时间精度——在我们的系统中,这一精度为微秒级。
可靠的无线电是绝对必要的 ,因为没有它,一切都无法工作:
——网络设备之间无法时间同步
——测得的位置无法接收和发送
——追踪中出现各种遗漏和故障
如上所述,与部署多调制解调器架构相比,采用更先进的天线馈线系统通常更实用,也是我们推荐的做法。当然,这取决于具体情况。
可靠的无线连接确实至关重要.
更多信息: 无线连接——要点提示。
精确室内定位——规划阶段 ——项目开始前我们与潜在客户共享的基础调查问卷。
精确室内定位——实施阶段 ——从项目启动到全面实施,我们与客户共同完成的各个步骤。
部署成本完全取决于系统的复杂程度和区域的复杂程度,与网络设备的数量关系不大。例如,在系统中增加更多移动信标,并不会显著增加部署成本。
部署成本可能在系统总成本中占很大比重。对某些系统而言,它甚至可能高于硬件+软件的成本。
Marvelmind方案的基础软件已包含在信标、调制解调器和入门套件的价格中。请核实您所考虑的其他方案的软件许可。
此外还有用于扩展功能的可选许可,仅在特殊情况下需要。请确认您是否需要,例如:
其他厂商的价格结构可能完全不同。因此,请 核算总成本——硬件+软件。另外,请确认是否收取订阅费。
备件成本
系统部署达到一定规模后,我们建议配备备件,理想情况下每种网络设备至少备一件。例如:网络中如有Modem v5.1,就多备一台Modem v5.1;网络中使用的每种频率的Super-Beacon各多备一个,以此类推。
有了备件,几分钟内即可恢复系统的全部功能——只需将设备软件更新到与系统中现有设备相同的版本,并为新信标设置与损坏信标相同的地址。
我们从中国深圳直接发货,Super-Beacon、Modem v5.1等标准部件的替换件可在3-5个工作日内送达。较少见的产品,例如机器人、室外产品或工业版,如无现货,交货期可能长达数周。
因此,备有备件可以为您节省大量时间,让网络持续运行,不受延误影响。
Marvelmind室内定位设备很少发生故障,因为潜在故障点很少。可以把这些网络设备看作WiFi接入点:只要不发生意外,它们可以连续工作多年。可能出现什么问题?
——各种机械冲击,这是最常见的问题
——天线和接头机械损坏
——信标跌落,换能器损坏
较少见但仍可能发生的情况:
——静电击坏接头或天线端口
——进液损坏
——电池鼓包
机器人则与室内定位系统不同:它们有很多运动部件,结构非常复杂,会磨损老化,还会移动并可能撞到其他物体等。在备件方面,机器人完全是另一回事。
备件价格与 常规产品相同.
集成成本
我们的对外协议是开放的,可轻松下载: Marvelmind开放接口与协议(PDF)
一切都是透明的,因此集成非常容易。
此外,我们还发布了可直接使用的 代码示例 (C、Python、Arduino等),可用于与系统集成,让集成更加简单。
我们能否与您的协议或接口集成?可以,而且我们已经做过。例如,我们集成了 u-Blox专有GPS协议 ,并用配对信标模拟了u-Blox罗盘及其I2C数据。这样,PixHawk以为连接的是u-Blox GPS,而实际上连接的是Marvelmind室内“GPS”,采用的是 配对信标配置,可在室内提供精确的位置和方向(YouTube).
软硬件定制成本
通常,客户都很喜欢我们的系统,热情很高,经常提出新想法,例如:
——“哦!我们很喜欢,但还想要这个和那个。你们能做吗?”
——“我们想要一个额外的软件功能”
——“我们想要Belt(腰带),让机器人跟随佩戴Belt的人”
——“我们想要Robot v100,但需要硬件定制。你们能做吗?”
是的,我们一直在做各种硬件和软件定制。事实上,大部分可选功能最初都是应客户要求开发的。
请将您的需求发送至 info@marvelmind.com,我们会告知开发费用和交付周期。