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Módulo de comunicación inalámbrica de retardo corto para UGV con cámara VR y NVIDIA IPC

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ABSTRACTO
Este artículo se basa en pruebas de laboratorio y tiene como objetivo describir la diferencia de latencia entre losenlace de comunicación inalámbrica y enlace por cable en vehículos terrestres autónomos no tripulados con cámara ZED VR.Y averiguar si elenlace inalámbricoEs muy fiable para garantizar la percepción visual 3D de un UGV.

 

1. Introducción
El UGV se utiliza ampliamente en una variedad de terrenos de difícil acceso o peligrosos para la seguridad humana, por ejemplo, para localizar un desastre natural, radiación o desactivar una bomba en el ejército.En los UGV de búsqueda y rescate teleoperados, la percepción visual 3D del entorno del UGV tiene un profundo impacto en la conciencia de la interacción humano-robot del entorno del UGV.Que requiere
Una sincronización en alto tiempo real de información de estado, retroalimentación de gestos en tiempo real, información de acción y retroalimentación sincrónica de video de robot remoto.Con información en tiempo real, el UGV se puede controlar de forma precisa e inalámbrica en entornos de largo alcance y sin línea de visión.
Estos datos de información incluyen tanto paquetes de datos cortos como datos de medios de transmisión en tiempo real, que se mezclan y se transmiten a la plataforma de control a través del enlace de transmisión.Obviamente, existen requisitos muy altos en cuanto al retardo del enlace inalámbrico.

 

 

1.1.Enlace de comunicación inalámbrica

Enlace de comunicación inalámbrica IWAVE El módulo de radio FDM-6600 ofrece redes IP seguras con cifrado de extremo a extremo y conectividad perfecta de Capa 2; el módulo FDM-6600 se puede integrar fácilmente en casi cualquier plataforma o aplicación.

Su peso ligero y sus pequeñas dimensiones son ideales para SWaP-C (tamaño, peso, potencia y coste): vehículos aéreos no tripulados y vehículos terrestres no tripulados en frecuencia UHF, banda S y banda C.Proporciona conectividad segura y altamente confiable para transmisión de video en tiempo real para vigilancia móvil, comunicaciones NLOS (sin línea de visión) y comando y control de drones y robótica.

 

vehículos terrestres no tripulados

1.2.Vehículos terrestres no tripulados

El robot es capaz de recorrer múltiples terrenos y puede superar obstáculos.Se conecta con una cámara ZED para capturar imágenes de video alrededor del UGV.Y el UGV utiliza el enlace inalámbrico FDM-6600 para recibir transmisiones de video desde las cámaras integradas ZED.Simultáneamente se envían señales de vídeo a la computadora de la estación del operador para generar escenas de realidad virtual a partir de datos de video obtenidos por el robot.

2.PruebaCcontenido:

PruebaEn gla diferencia de retraso entreAGITOTransmisión inalámbrica y transmisión por cable RJ45 al transmitir vídeo ZED Camera 720P*30FS desde el robot al back-end VRservidor.

 

En primer lugar, utilice el enlace inalámbrico IWAVE para transmitir la transmisión de vídeo, datos de control y otros datos del sensor desde NVIDIA IPC.

NVIDIAIPC Y RADIO EN MALLA

 

 

En segundo lugar, se utiliza un cable RJ45 para reemplazar el enlace inalámbrico para transmitir los datos de la imagen, los datos de control y los datos del sensor desde el lado del robot al lado del controlador.

UGV

3. Métodos de prueba

La cámara ZED del robot dispara el software de cronómetro y luego coloca el servidor VR y el software de cronómetro en la misma pantalla para tomar la misma foto (punto de enfoque dual) y registrar la diferencia entre los dos puntos de tiempo de la misma foto.

Latencia
forma

4.Resultados y análisis de las pruebas:

Datos de latencia

Veces

Software de cronometraje Pantalla de servidor de realidad virtual Latencia de comunicación inalámbrica IWAVE Software de cronometraje Pantalla de servidor de realidad virtual Latencia del cable RJ45
1 7.202 7.545 343 7.249 7.591 342
2 4.239 4.577 338 24.923 25.226 303
3 1.053 1.398 345 19.507 19.852 345
4 7.613 7.915 302 16.627 16.928 301
5 1.598 1.899 301 10.734 10.994 260
  1. Cámara ZED: 720P/30FS
  2. El modelo de tarjeta gráfica del VR Sever: GTX 1060

5. Conclusiones:

En este escenario, no existe una diferencia significativa entre la latencia de la comunicación inalámbrica para la adquisición, transmisión, decodificación y visualización de video de alta definición, y la latencia de la transmisión directa a través de un cable de red.


Hora de publicación: 27 de febrero de 2023