Solution technique pour la balayeuse autonome SV900 basée sur une passerelle de véhicule 5G

passerelle véhicule sv900

Contexte et exigences de la solution

L'assainissement municipal est confronté à des demandes croissantes de transformation intelligente. Une ville côtière prévoit de déployer des flottes de balayeuses autonomes répondant aux exigences fondamentales suivantes :

  1. Fonctionnement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 : Doit résister au brouillard salin des marées (concentration de Cl- >20mg/m³)
  2. Adaptation à un environnement complexe : Couverture des routes durcies (85%), des bords de la ceinture verte (10%), et construction de canaux de drainage (5%).
  3. Résilience des réseaux :
    • Trafic quotidien d'un seul appareil : 85 Go (vidéo HD + données des capteurs)
    • Latence de bout en bout pour les commandes de contrôle : <50ms
Cette solution s'appuie sur la passerelle Key-IoT SV900 pour relever les défis traditionnels tels que l'instabilité des communications, les silos de données et les coûts de maintenance élevés.

Architecture du système

Couche matérielle

Type de composantParamètres de configurationSV900 Passerelle pour les véhicules Fonctions de supportModule de navigationLiDAR à 16 lignes (30° FOV vertical) + fusion IMURS232 transmission brute point-cloudGestion de l'énergieBatterie LiFePO4 72V/180Ah (surveillance SOC en temps réel)Surveillance de la charge/décharge par bus CANMécanisme de nettoyageMoteur de rinçage (0-600rpm VFD) + réservoir d'eaux usées 24L (capteur de niveau)Contrôle de démarrage/arrêt Modbus TCPSystème de sécuritéFreinage électromagnétique EBS double + évitement d'obstacles IR 360°Freinage d'urgence LAN 5G (DSCP 46)

Topologie du réseau

  1. Lien principal : 5G SA (bandes N77/N78)
    • Flux vidéo : encodé H.265, transfert direct edge-cloud en mode pont (réduction de la bande passante de 30%).
    • Commandes de contrôle : MQTT sur tunnel VPN (QoS niveau 2)
  2. Liaison redondante : Wi-Fi 6 Mesh (vitesse théorique de 1774 Mbps)
    • SV900 routage dynamique pour la commutation d'AP
  3. Lien de repli : Terminal local RS485 (planification du chemin hors ligne)

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Scénarios fonctionnels du SV900 Core

Cas 1 : Résistance au brouillard salin

  • Protection du matériel : Les connecteurs M12 (IP40) empêchent la corrosion des contacts SIM.
  • Optimisation du protocole : Commutation automatique Dual-SIM (seuil : -94dBm)
  • Données sur les performances :
    MétriqueSolution conventionnelle 4GSV900Rétablissement du réseau18 sec≤2 secReconnexions mensuelles6.70.3

Cas 2 : Opération à haute densité

Charge maximale du réseau par balayeur :

  • Débit : 42 Mbps (3x1080P vidéo + nuage de points LiDAR)
  • Priorité au trafic :
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    1. Commandes de frein → Primaire 5G (priorité la plus élevée)
    2. Données de positionnement → secondaire 5G (priorité moyenne)
    3. Journaux → cache local Wi-Fi 6 (téléchargements en dehors des heures de pointe)  
    

Résultat : La réponse à l'arrêt d'urgence est passée de 320 ms à 89 ms.

Cas 3 : Coordination multi-véhicules

Dans les passages étroits (<2,5 m de large) :

  1. L'interface CAN collecte la distance inter-véhicules (rafraîchissement 10Hz)
  2. Le réseau local 5G permet une communication directe de véhicule à véhicule
  3. Ajustement dynamique de la file d'attente (latence moyenne : 47 ms)

Diagnostic et récupération des erreurs

Exemple de flux de travail

Symptôme : alertes fréquentes "anomalie du signal de navigation".
Diagnostic :

  1. Les coordonnées GPS ont dévié de 3,2 km.
  2. L'analyseur RS485 a détecté une interférence de 1575.42MHz
  3. La validation des données du gyroscope a permis d'écarter l'hypothèse d'une défaillance matérielle
    Solution :
  • Activer le mode dual GPS/BeiDou
  • Appliquer le filtrage de Kalman pour la correction des coordonnées

Reprise sur panne à trois niveaux

NiveauMécanismeTemps de récupérationL1Défaillance 5G primaire → commutation SIM≤3 secL2Défaillance SIM double → Wi-Fi 6 Mesh≤8 secL3Perte totale sans fil → contrôle RS485Immédiat.

Analyse économique

Comparaison des coûts

MétriqueConventionnel 4GSV900RéductionÉchange de modules réseau1,2/ trimestre0,3/an88%M Coût mensuel des donnéesRMB 623RMB 41733%T Temps de dépannage4,7h/mois1,1h/mois76%

Économies sur le cycle de vie

  • Par véhicule sur 8 ans :
    459 000 RMB au total (maintenance + données + économies de temps d'arrêt)

Feuille de route technique

  1. Mise à niveau de l'informatique de pointe : Déploiement de la détection locale des déchets par l'IA via la plateforme AGX Orin de SV900
  2. Extension du protocole : Interface CAN-FD pour les châssis de nouvelle génération (débit 4x)
  3. Optimisation énergétique : Ajustement dynamique de la puissance basé sur le SOC (350mA→290mA@12V)

Certification et conformité

Réussite des normes du MIIT en matière d'équipements municipaux intelligents :

  1. 98,6% temps de fonctionnement dans des typhons simulés (vents de 25m/s, 35mg/m³ Cl-)
  2. Capacité de fonctionnement de 18h non-stop (capacité journalière de 4,7 tonnes)
  3. 0,003% taux annuel de perte de commande (fiabilité de niveau industriel)
Cette solution 5G Vehicle Gateway SV900 -based solution eliminates "network anxiety" for autonomous sweepers, establishing a replicable model for smart city infrastructure. -Cette solution basée sur la technologie 5G élimine l'"angoisse du réseau" pour les balayeurs autonomes, établissant un modèle reproductible pour l'infrastructure des villes intelligentes.
Le précédent : Le suivant :

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