CEO问答：仓储RTLS与机器人导航 | Marvelmind

0:10 各位同事好，先确认一下大家能听到我。请确认能看到、能听到我，好吗？那我们就开始

1:11 的介绍。今天我们要谈的是室内GPS，精确的室内GPS。有多精确？±2厘米。用于什么？固定和移动的车辆、 机器人、无人机，用于场所和人员。这是我们第一次举办这类网络研讨会，如有小故障请大家包涵。议程很简单：先用两分钟总体介绍，然后为还不了解的人讲讲室内GPS的基础知识和系统细节，接着介绍产品和一些新产品，最后是问答环节，大家可以在线提问，我

2:07 会进行解答，甚至可以在Dashboard中现场演示如何打开或关闭某些功能。我们开始吧。我们解决的基本问题是：GPS在室内无法工作，而且普通GPS通常只有5到10米的精度，这对于自主机器人从A点移动到B点来说是不够的，而且不只是机器人。现有的方案很多，这很好，例如超宽带、蓝牙、里程计、磁力计、Wi-Fi、各种基于角度的测量方法等等。但它们都有严重的局限，通常不是精度就是价格。而无论如何，你都需要精确地知道

3:03 机器人、无人机或人员的位置。我们的系统是一套即用型精确室内导航系统，基于超声波 信标 ，通过免许可的ISM频段或短距离无线电设备频段以无线电相连，由 调制解调器 进行控制，位置通过三边测量计算得出。这是我们提供的一个非常典型的入门套件，大多数人可能都很熟悉。每个 信标 售价69美元，整套399美元。这套系统的覆盖面积可达1000平方米。我们选择 调制解调器。精度。现在我们更深入地谈谈我们的两种 架构（中文） 。我想大家可能会有相关的问题，请把问题收集起来，

4:01 我会一一解答，必要时现场解答。再说一次，我们有两种 架构（中文）: 非反向架构（中文） 和 反向架构（中文）。先说第一种： 非反向架构（中文） 非常适合噪声大的无人机或噪声大的叉车，或者机器人数量不多的情况：一台、两台、三台、四台、五台左右。所以关键不在于 信标 或机器人的数量，而在于机器人数量和你希望的更新率。系统是如何工作的：移动 信标 （也叫hedgehog）安装在机器人或无人机上，发射超声波脉冲，并通过无线电由 调制解调器控制。所有

4:58 信标 与 调制解调器之间进行整体的无线电同步。因此在所有架构中， 调制解调器 都是系统中至关重要的部分，因为它提供同步。在这种情况下，固定信标是 Mini-TX 信标。它们接收超声波脉冲，并且知道超声波脉冲是何时发出的，因为它们都像GPS卫星一样同步到完全相同的时间。这就是非反向架构的基础。反向架构则相反：固定信标发射超声波，移动信标接收。这比非反向架构复杂得多，因为在这种情况下，每个移动信标都必须

5:57 能够接收不同的超声波频率，例如19.5 kHz、25.5 kHz、30.1 kHz，或者45.5 kHz。为了进行三边测量并测量3D位置，必须至少听到三个频率，并且必须有直接直视，或者说直接“直听”。关于这一点有很多问题，所以让我反复强调：这套技术采用与GPS相同的思路，但与GPS本身毫无关系。我们之所以给“GPS”加上引号，是因为从很多角度看它都非常像GPS：只是用固定信标代替卫星，用移动信标代替你的终端。但要求是一样的。因此，为了让移动信标确定

6:52 自己的位置，移动信标必须直接听到或“看到”固定信标：3D至少需要三个信标，2D至少需要两个信标。我们通常建议3+1冗余，因为如果其中一个信标被遮挡，系统仍会尝试恢复，即使有一个信标被遮挡，也能提供良好的跟踪。除了冗余之外，我们还有其他方案，例如今天要讲的TDMA。好吧，这个也许稍后再谈，以免把大家弄糊涂。再说一次，有两种主要架构：反向和非反向。我们有一份专门讲如何选择的文档。让我打开网站并共享屏幕，告诉大家拿到系统后应该到

7:49 去熟悉情况、查看资料。我来共享一下。这是下载页面。首先当然要查看 操作手册（中文）。然后是操作 手册（中文），这是一份非常详细的文档，介绍了如何启动系统、系统如何工作、Dashboard的所有细节等一切内容。然后是 安装布置手册（中文），它会引导你了解典型案例：2D机器人、3D无人机、人员或多个子地图，是布置信标的一个良好起点。另外，很多人在用无人机，所以我们专门有两份关于无人机的文档，请查看：ArduPilot多旋翼设置 手动（中文） 和DJI Naza 手动（中文）。然后是信标对比，因为

8:48 我们的信标种类相当多，了解它们之间的区别和优缺点很有用。还有为准备购买的人提供的选型指南，也就是各套件之间的选择指南，需要时可以使用。下一张幻灯片介绍具体的应用案例，大多数人都了解：用于各种工业和游戏应用的虚拟现实，各种类型的无人机，以及更多类型的机器人：配送机器人、广告机器人等各种机器人。但不止于此，越来越多的人将其用于实际应用，比如跟踪移动资产。你只需在你的

9:46 、叉车、手推车或任何移动资产上安装一个信标，就能跟踪它，基本上知道它在做什么、何时、为什么、平均速度和最高速度是多少。这些功能都已经预先内置。系统有实时模式，也有播放器。让我演示一下播放器。好，先关掉这个。这是播放器，它可以回放所有记录下来的内容。通过播放器可以分析日志，做基本分析。对于需要更详细分析的用户：首先，可以自己进行分析，因为提供CSV文件；其次，我们也可以为有需要的用户进行额外开发。

10:45 基于自动存储的原始数据进行特定分析。CSV文件存储在Dashboard文件夹中，每个文件保存24小时，然后开始新文件，以免出问题时丢失太多数据。这是大型仓库内一台叉车的实际轨迹。绿色的点是我们装在天花板上的固定信标。这是平面图，可以用普通的图片格式上传。蓝色的是叉车的轨迹，可以是叉车，也可以是机器人或人员，基本上没有区别。很棒的一点是，你可以构建许多其他功能，例如在行驶区域设置地理围栏。有很多区域功能可以帮助解决你的具体——比如说——

11:44 需求或问题。比如，我不希望司机开进这个区域，或者我不希望这台机器人进入这个区域，就会自动报警。基于这些信息也可以实现自动报警。这对无人机和叉车很有用，对机器人更有用。例如：我不希望我的机器人开进这个区域。好，你创建一个禁行区，机器人就不会去那里。区域会被传送到我们的系统：你在Dashboard中构建区域，然后发送到系统。再强调一次：这是室内GPS，不是机器人的控制器。我们不驾驶你的机器人，是你的机器人控制器在驾驶。我们所做的是提供精确的定位，并且能够发送

12:41 路径或区域等数据——从系统发送到机器人。你也可以把数据回传，例如把机器人的某些传感器信息或其他数据发送到系统，这在很多情况下非常有用，比如监控电压等。速度不高——每秒几百比特，或者每秒几千比特——但对大多数应用来说已经足够了。然后，如前所述：不仅是机器人和无人机，还有人员。我们已经提供基于 Mini-RX的头盔和胸卡，我的同事现在就戴着一个。所以一旦有相关的问题，我们也

13:39 可以现场展示其性能。再说一次，安全和生产率是关键。如果你了解叉车的一切，甚至更进一步，了解你的员工，就能防止他们在危险区域犯下严重的错误。在工业应用中，各种地理围栏和报警功能都已预先内置，通过定制开发还能实现更多功能。这就是演示。请查看我们的YouTube频道——大家已经在YouTube上了，很好。我们尽量多发布内容。对观众的请求是：总的来说，多向我们提问，我们就能提供更多视频、演示或讲解，以及介绍如何进行演示的帮助视频。请把反馈发给我们，我们很乐意提供更多信息。所以请查看我们的YouTube频道并给我们反馈。

14:38 简单谈谈未来的发展。目前我们的系统只支持单调制解调器配置。每个调制解调器支持多达250个信标，这对非常大型的应用来说已经足够，但在很多情况下可能还不够。哪些应用呢？显然是信标超过250个的时候——这里的信标指固定和移动信标的总和，从这个角度我们不加区分。此外，当有厚墙或距离很远、调制解调器无法覆盖时，也可能需要多调制解调器配置。在空旷场地，使用433兆赫全尺寸天线，我们测得的距离可达400米。例如，如果你有一个调制解调器，或者说未来的 Super-Modem，这个 Super-Modem

15:33 在空旷场地中，可以通过无线电与一个方向400米远、另一个方向400米远的信标通信。这是在理想条件下，但确实如此：可以测试，也可以实现。但很多时候达不到这个条件，尤其是在室内。所以这是一个演示，展示在隧道、地铁或地下会是什么样子：一个 Super-Modem 覆盖隧道的一部分，另一个覆盖另一部分。这是即将推出的功能，将会有多个 Super-Modem，每个覆盖多达250个信标。还有一个Super-Super-Modem，基本上把所有这些调制解调器的信息合并到一张地图中。你会看到一张由成百上千个信标组成的巨大地图，作为一张统一的地图。因此我们有三个层级：子地图、地图和超级地图。Super-Super-Modem同样

16:33 即将推出。但请对时间安排保持谨慎。我们正在为此努力，一旦完成会很高兴地发布，目前还在开发中。给大家一个提示：当你的规模足够大、需要更大容量时，我想那时我们已经准备好了。关于信标类型：如前所述，不同的应用需要不同类型的信标，所以我们准备了多种类型。 Mini-RX 是较新的产品之一。它很小巧，用途广泛，因为它既可以在反向架构中用作移动信标，也可以在非反向架构中用作固定信标。它非常灵敏。如您所见，它只有一个麦克风，也就是一个传感器，这非常方便，因为不必操心打开或关闭各个传感器。例如，当

17:29 在硬件版本4.9上打开所有传感器时，灵敏度会下降。你会获得水平360度、垂直180度的整个半球的覆盖，但灵敏度会降到很低。如果想要更高的灵敏度，建议禁用一些不需要的传感器。每个传感器的波束大约是90度。而在这里，一个传感器就能覆盖全部范围，但它有一个缺点：它只能接收（RX），不能发射任何超声波。不过它更灵敏、更容易使用，而且更小。 Mini-TX 信标正好相反：它只能发射（TX），所以

18:27 只发射超声波。它也很小，适用于虚拟现实应用和无人机——对于更轻的无人机，还有不带电池的版本，非常非常轻。有时我们甚至建议不用外壳。我记得大约只有6到7克，非常轻。经典的双用途通用型号是硬件版本4.9，这是大家都非常熟悉的标准型号，也是很典型的型号。它用于非反向架构，也用于传感器采用不同频率的反向架构。提醒一下：在非反向架构中，所有信标都使用相同的超声波频率。

19:25 而在反向架构中，它们必须使用不同的频率，所以 Mini-RX 能够接收所有这些频率。发射信标的频率由硬件决定，这意味着你必须在19、25、31或45千赫中选择一种。这款信标， Mini-RX，可以是IP67版本，所以有两种选择：不带IP67和带IP67。对于更恶劣的环境，我们有工业套件。与其他产品不同（这一款除外），工业套件没有内置电池，因此有电池输入接口，以及UART、RS-485和……

20:24 可选的CAN输入输出，RX信标也一样。再多介绍一些：Marvelmind手表同样基于Mini-RX。如前所述，它很小巧、用途广泛。我们所有的信标都可以通过USB充电——工业款除外——运行时间取决于使用方式。如果设置为最高更新频率，大约能运行12小时；如果只是偶尔使用，比如每15秒更新一次，则可以持续长达一个月。它可以在室内和室外使用，但请注意它采用内置天线，而内置天线的无线电性能通常较低，所以实际距离最多50到100米。至于Marvelmind夹克——就是我身上穿的这件，我会在下一张幻灯片中详细介绍。它实际上是 Mini-RX.

21:23 加上夹克。对于夹克，我们一贯建议把移动信标放得尽可能高，把固定信标放得更高，以尽量减少遮挡。所以理想的选择是头盔；如果不能用头盔，就用夹克；如果不能用夹克，就用胸卡；如果连胸卡也不行，就用手表。实际上，它就是 Mini-TX 加上夹克。再详细说说Industrial TX：外部12伏供电，也有其他选项；防护性能很好，采用特殊传感器，输入输出有UART、RS-485，CAN为可选。RX信标也非常类似，具有相同的输入输出能力和相同的供电方式……

22:22 信标完全用灌封胶密封，所以防护性能非常好。 Super-Modem即将推出——它实际上是基础型号，但功能有所扩展：功率更大、容量更大，更重要的是，它内置了Wi-Fi和蓝牙，具备联网能力。所以它实际上是一台小型计算机，可以远程连接，如有需要还可以通过UDP输出数据流。关于Marvelmind手表——你们已经在YouTube上看过演示，请再看一看，比如在博物馆的演示和其他一些演示。当由于某些原因不能使用头盔或夹克时，Marvelmind手表就很有用。Marvelmind胸卡是一款新产品，我们今天

23:22 首次推出。Marvelmind胸卡是Mini-RX的扩展版本，增加了外置麦克风。它的优点是改善了实际使用中的跟踪效果：你的身体会遮挡信号，所以我们通过增加麦克风来提供更大、更稳定的覆盖。Marvelmind头盔已经可以购买。当然，它是改装的头盔，所以需要考虑认证之类的问题。但无论如何，它实际上就是带外置麦克风的Mini-RX加上一顶即用型头盔，具有IP67防护，可以在实际应用中使用。关于夹克，简单说几句：和Marvelmind

24:19 胸卡一样，它是增加了麦克风的Mini-RX，以提供更好的覆盖。它更坚固、更可靠，专为经常有遮挡的实时应用而设计，能够改善在真实环境中的实时跟踪性能。对于无法使用我们头盔的用户，我们有所谓的Marvelmind头盔附件，基本上可以安装在任何类型的头盔上。所以如果你有经过认证的头盔，就可以使用它。它也是增加了麦克风的Mini-RX，以提供更好的超声波覆盖。以上就是我们新产品的一些介绍……

25:15 感谢大家收听，现在进入问答环节。请输入问题，我来回答。有一些俄语问题，我会翻译成英语回答，并进行演示。问题是：使用Mini-RX时，要获得稳定、高精度的定位，固定信标之间的基线应该多长？答案基本上是：对Mini-RX和其他所有设备都一样——越长越好。为什么越长越好？想象一个三角形。当你测量到移动信标的距离时，固定信标之间也有一段距离。我来画一下，稍等，我找一下我的……

26:15 画图工具。比如，你有一个固定信标，还有另一个固定信标，这里有一个移动信标，对吧？换个颜色。这是移动信标。如果这里的距离很短，也就是基线很短，我们测量的是从这个信标到这个信标、再到这个信标的距离。这意味着，当你以

27:14 厘米级精度测量距离时，这里距离的微小变化都会在这里造成相当大的误差。但如果把固定信标彼此放得更远，定位误差就会显著减小，因为同样的测距误差只会带来小得多的定位误差。好的。首先，这次演示已经在YouTube上播出，并会一直保留，你可以随时回放。其次，是的，我们会上传这份演示文稿，并附上这段视频的链接。回答问题：是的，可以上传

28:13 你的地图。操作是这样的。你可以——我用鼠标演示一下。我先连接调制解调器。现在正在连接调制解调器。调制解调器会唤醒信标。它们有一个子地图，并确定子地图。这个我需要跟同事确认一下。稍等——抱歉，我忘了。请稍等。能否按楼层上传平面图？

29:19 这个问题我一时找不到对应的参数，大家帮我一下——我自己都忘了。是这样的：先选择楼层，再选择平面图。之所以在这里，是因为平面图实际上是按楼层设置的。所以，是的，可以实现。新产品——固定信标现在有货吗？有的，我们今天正式推出。对于小批量，比如试点项目、给你自己的客户做演示——现在就能供货，或者几天内供货——比如工业应用。我们不囤货，而是按需生产，基本上是在现有产品的基础上改装。

30:12 产品。不过昨天我——好吧，我们看看。如果你需要一些基本技巧，我请同事走动一下。好，这是实时演示，我用鼠标——比如说，一些基本操作。在你们继续提问的同时，介绍一些基础功能，比如把轨迹从最近50秒改为5秒。好，这是5秒轨迹——非常实用；这是50秒。如果不想要，按M键，地图就清空了。这些基本技巧也很有用——关于这一点的问题很多：

31:10 延迟。延迟由许多参数决定，在默认设置下，影响较大的可能是实时播放器。它默认是开启的。现在这是关闭实时播放器时的效果：延迟低，但如你所见，效果不如开启实时播放器时那么好，因为实时播放器会分析相当多的数据。好，我的同事基本上在走同一条路线。它会分析最近的若干个点，然后给出更好的结果。使用实时播放器，你可以用延迟换取更好的效果。现在我开启了实时播放器——如你所见，轨迹非常平滑，系统也非常可靠。

32:08 已经发布了。哦，稍等。我再确认一下——问问同事——要么我们还没发布，要么现在就发布。总之，TDMA今天已经可用了，是的。我想，在最新的 操作手册（中文） 版本中已经发布了，至少我们肯定会发布TDMA。你们已经看过视频了。哦，我来演示一下——我这里还有另一个演示。我断开非反向架构（NIA）系统，连接另一个采用反向架构（IA）的系统。我来稍微讲讲TDMA，因为有一些相关问题。这是一个TDMA反向架构网络，它由

33:08 两个子地图组成。一个子地图，好吗？刚才发生了一次切换，现在就绪了。一个子地图和另一个子地图。TDMA的基础知识是这样的：这两个子地图都100%覆盖这片区域。好，其中一个信标掉线了，不知道为什么。100%覆盖这片区域，而且有两种实际模式。好，它恢复了，不知道刚才出了什么问题。好处如下：当信标在这片区域附近移动，而且存在一些障碍物之类时，系统会自动、持续地比较

34:04 来自这个子地图和那个子地图的跟踪质量，并自动选择更优的方案。这就是所谓的TDMA模式1。只要质量很好，系统就保持在一个子地图中；然后它会做出小而平滑的调整，比如你移近这边，这边的效果会更好，它就切换到这个子地图——只要质量很好，就保持在这个子地图中，或者说保持使用这些信标。这是模式1。在模式2中——我来切换一下。在模式2中，系统一直在切换：从子地图一到子地图二，从子地图二到子地图一。比如说，每隔一次测量就换到另一个子地图。这种模式的优点是：它始终至少能提供一定程度的

35:04 良好跟踪；但在跟踪条件很好时，第一种模式更好，它能提供更好的跟踪效果。而当跟踪条件很差时——我是说有大量遮挡和很多问题时——第二种模式可能更好。在TDMA中使用实时播放器非常重要，因为实时播放器基本上会平滑两个子地图之间的跳变，毕竟它们必须对齐。总会有一些障碍物，总会有遮挡，但只要启用TDMA和实时播放器，即使在有挑战的条件下，跟踪质量通常也非常好。现在我的同事要开始移动了。好，这就是当前TDMA的实时效果。好，又有一个俄语问题。好，100赫兹。有人问到：

36:06 如何实现100赫兹？目前我们的系统可以在NIA即非反向架构中实现100赫兹；在反向架构中，IMU融合即将推出。关键在于，你需要启用IMU融合，并且必须直接从移动信标获取位置数据，因为无法通过调制解调器以100赫兹的更新率传输数据。从调制解调器得到的仍然只是超声波的位置数据，而不是IMU的数据。我再重复一遍：100赫兹在非反向架构中可以实现，而且只能从移动信标获取。要让IMU融合真正发挥作用，你至少需要4到

37:04 8赫兹的超声波更新率。因为IMU的工作原理是：基于IMU数据的二次积分来外推位置。但这种随时间的外推漂移得很快，误差会不断累积。所以我们需要经常消除这些误差。多频繁？每秒4次。如果每秒只做1次，误差就已经太大了。当然，这取决于你的应用和要求，但误差会是好几厘米，而不是2厘米。这就是为什么我们建议、实际上是要求超声波更新率至少达到4赫兹。然后启用IMU融合，就能从移动信标获得100赫兹的数据。好的。

38:01 没有更多问题了。我切换一下，现在演示一下性能。用鼠标——我放大一下，用鼠标就能很简单地放大。有些朋友可能看不清，目前的刻度是5厘米。这是启用实时播放器时的效果。这是实时的。现在这里是5厘米。哦，很漂亮。误差在2厘米以内，延迟约为3个更新周期——更新率为8赫兹时，大约0.2到0.4秒。是的。回答问题：是的，可以创建虚拟围栏。你说的是地理围栏吧？是的，可以。

38:58 现在就可以设置地理围栏。我问一下同事。好，同事在帮我。区域设置：在这里可以创建不同类型的区域——切换区（handover zone）、禁用区、签到区等。总之，可以创建我提到的各种类型的区域，只需在相应子地图上单击右键。关于架构的几点说明：反向架构（IA）本身就对机器人附近的噪声更敏感。例如，如果你要飞

39:58 无人机，我们当然推荐非反向架构，因为在非反向架构中，移动信标发出声音，而通常远离噪声源的固定信标负责接收。所以如果现场还有较大的噪声，当然应使用非反向架构。不过，在大多数情况下，反向架构已经足够好。你可以做的是——我这是在回答Alex Romanov的问题——检查跳点是由噪声引起的还是由遮挡引起的。因为在大多数情况下，原因不是噪声而是遮挡，你仍然必须保证系统的基本条件：移动信标与固定信标之间有直达的声学路径——2D模式和3D模式都一样，3D模式需要更多固定信标。第二，检查你的设置，因为可能

40:58 只是信号太弱，这很容易检查。我们强烈建议使用示波器，系统内置了示波器。例如，我想看看在这个环境中我的移动信标接收得怎么样。我选择从某个信标到移动信标。如你所见，信号非常强，我能看到触发。我想检查来自5号信标或其他编号信标的信号。来自5号信标的，好，稍弱一些，但仍然是非常强的信号。这还取决于增益等许多参数，但只要有任何疑问、遇到任何问题，一定、一定要使用示波器。示波器功能非常强大，可用于监测。第二，是关于设置。

41:58 例如，在信标设置中，我还会检查周期数。距离——默认值是多少？推荐值是5，这没问题，适用于4、5、10米，或者8到15米的距离。但当距离更大时，就把它提高到其他值——15、20，最高可到50。还有什么？没有了，我已经回答过了。所以，IA更容易受噪声影响。要检查超声波设置，查看示波器，必要时增加周期数。如果噪声仍然很大，就缩短距离。在正常条件下，距离可达30米。

42:53 缩短到20米，再缩短到15米或10米。并确认问题确实与噪声有关，而不是与遮挡有关。即使有很响的音乐，当然也可以工作。我们参加过许多不同的活动、展会等等。所以是的，可以做到。关键始终在于它有多响——是可听声响，还是超声波也很强。可听声很响的东西，超声波不一定也很强。距离是多少？说到底就是信号与噪声加干扰之比。但根据实践经验，我们在展会上运行系统时，通常有音乐、大量Wi-Fi等等，系统照常工作，就是能用。还有一点：目前非反向架构支持

43:53 100赫兹，而反向架构暂不支持，因为IA架构相对较新。我们正在开发——基本上是移植——所以目前还不可用，但已在计划中。不客气。我还想再演示一个技巧。我知道当前运行的是这个架构，但这个技巧在某些情况下可能有用。我切换到非反向架构。比如，我想改变坐标轴的位置，可以这样操作：输入——这是我的起始信标，这是我的X轴，

44:49 这是我的Y轴。好，就这样，地图已重建。现在它已经确定了你的位置。这非常有用。对此感兴趣的朋友，双击地图也能实现同样的操作。我想演示的就是这些——总之请继续提问，有问题我很乐意回答。我想你们一定有很多问题和疑虑。谁来问？尽管问！来挑战吧！

45:42 再说一次，本次会议结束后，如果你想起有什么没讲到的内容或具体问题，请把更多细节或问题发给我们。首先，我们会在下一次会议中介绍这些内容，作为开场；其次，我们可以更新我们的 手册（中文） 或更新我们的演示、技巧等内容。所以请把本次会议当作向我们反馈的机会，这样我们就能在未来的版本、帮助文件或帮助视频中为你提供更多细节。好了，我不想再占用

46:46 大家更多时间了。希望这次演示对大家有用。如前所述，内容将发布在网站上。我们会附上演示文稿的链接，以及我们展示过的那些文档的链接。我们计划至少每月举办一次这样的会议。如果没有更多问题，我就结束本次会议了。非常感谢大家。