據(jù)日本國(guó)家人口與社會(huì)保障研究所預(yù)測(cè)，日本的勞動(dòng)人口在未來(lái)30年內(nèi)預(yù)計(jì)將減少30%。這導(dǎo)致了日本安全領(lǐng)域人力短缺的問(wèn)題。

SeqSense是一家日本機(jī)器人初創(chuàng)公司，旨在通過(guò)提供自主安全機(jī)器人服務(wù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。他們開(kāi)發(fā)了一款名為SQ-2的智能安保機(jī)器人，它使用預(yù)先創(chuàng)建的樓層地圖自行導(dǎo)航，并通過(guò)與電梯通信來(lái)巡邏多個(gè)樓層。他們的機(jī)器人已經(jīng)部署在日本30多個(gè)寫(xiě)字樓、商場(chǎng)和機(jī)場(chǎng)。

SeqSense的核心技術(shù)是使用超寬視場(chǎng)激光雷達(dá)進(jìn)行定位、導(dǎo)航和測(cè)繪。SeqSense開(kāi)發(fā)了用于3D映射和定位的原始3D激光雷達(dá)傳感器。它使機(jī)器人能夠在狹窄的過(guò)道或擁擠的環(huán)境中導(dǎo)航。機(jī)器人還配備了高分辨率攝像頭、360度攝像頭、3個(gè)魚(yú)眼鏡頭、麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器。操作員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)器人并通過(guò)機(jī)器人進(jìn)行通信。機(jī)器人充電1.5小時(shí)，最多可移動(dòng)6小時(shí)，然后自行返回充電站。

使用自主機(jī)器人進(jìn)行安全有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，監(jiān)控?cái)z像頭通常用于樓宇安全。然而，監(jiān)控?cái)z像頭有時(shí)會(huì)有盲點(diǎn)，安裝額外的監(jiān)控?cái)z像頭需要成本和時(shí)間。相比之下，SQ-2機(jī)器人通過(guò)乘坐電梯巡邏整棟大樓，保安人員可以選擇減少或消除盲點(diǎn)的路線(xiàn)。此外，物理機(jī)器人的存在也有助于在沒(méi)有人類(lèi)保安人員的情況下阻止入店行竊等犯罪。

SeqSense使用AWS構(gòu)建了SQ-2機(jī)器人，這使他們能夠利用AWS在機(jī)器學(xué)習(xí)和物聯(lián)網(wǎng)方面的能力。 SeqSense利用AWS的云基礎(chǔ)設(shè)施存儲(chǔ)和分析傳感器數(shù)據(jù)，以及管理機(jī)器人的連接性和軟件更新。 SeqSense還使用AWS物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)構(gòu)建了端到端的安全物聯(lián)網(wǎng)解決方案，使他們能夠安全地連接和與機(jī)器人通信。

挑戰(zhàn)

開(kāi)發(fā)自主機(jī)器人是一項(xiàng)復(fù)雜且耗時(shí)的任務(wù)，需要從設(shè)備到云的各種技術(shù)。例如，安全地操作和監(jiān)控機(jī)器人車(chē)隊(duì)需要為實(shí)時(shí)儀表板收集遙測(cè)和視頻數(shù)據(jù)。機(jī)器人開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)分析收集到的數(shù)據(jù)來(lái)改進(jìn)機(jī)器人軟件，并通過(guò)云端提供OTA更新。

作為一家初創(chuàng)公司，SeqSense 希望專(zhuān)注于價(jià)值差異化及其核心競(jìng)爭(zhēng)力，如 3D LiDAR 和導(dǎo)航。然而，云平臺(tái)對(duì)他們的業(yè)務(wù)也很重要，因?yàn)樗麄兊臋C(jī)器人被設(shè)計(jì)為由人類(lèi)保安人員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制臺(tái)操作。他們必須開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)以及機(jī)器人，工程師人數(shù)有限。

解決方案和架構(gòu)概述

他們的機(jī)器人始終通過(guò) 4G 蜂窩連接連接到互聯(lián)網(wǎng)，并將遙測(cè)和視頻發(fā)送到云端。但是，即使斷開(kāi)連接，它也可以完全獨(dú)立運(yùn)行。

保安人員和操作員從他們的 Web 控制臺(tái)監(jiān)控和管理機(jī)器人。顯示機(jī)器人的狀態(tài)、地圖、機(jī)器人的位置和視頻。用戶(hù)命令機(jī)器人在特定的路點(diǎn)巡邏或返回充電站。

SeqSense 需要完全托管的服務(wù)來(lái)幫助降低監(jiān)督基礎(chǔ)設(shè)施的成本。他們利用AWS IoT Core和Amazon Kinesis Video Streams 等服務(wù)來(lái)攝取機(jī)器人數(shù)據(jù)。SeqSense 僅由 4 名工程師開(kāi)發(fā)和管理其所有云基礎(chǔ)設(shè)施。

收集遙測(cè)數(shù)據(jù)

他們使用 AWS IoT Core 從機(jī)器人收集遙測(cè)數(shù)據(jù)。IoT Core 讓設(shè)備輕松安全地連接到云并與云應(yīng)用程序交互。根據(jù)用例，從機(jī)器人收集的數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)中。

例如，巡邏結(jié)果存儲(chǔ)在Amazon Relational Database Service(Amazon RDS) 中，機(jī)器人最新的運(yùn)行模式、錯(cuò)誤和電池百分比等狀態(tài)存儲(chǔ)在Amazon ElastiCache for Redis中，機(jī)器人位置的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Amazon TimeStream中。

SeqSense 在邊緣的云連接軟件是用 Golang 編寫(xiě)的。他們開(kāi)發(fā)了一個(gè)庫(kù)來(lái)使用來(lái)自 Golang 的 AWS IoT Core 功能，并將其作為開(kāi)源軟件發(fā)布在 GitHub 上。

遠(yuǎn)程操作

IoT Core 也用于遠(yuǎn)程操作。保安人員或建筑設(shè)施所有者在他們的 Web 控制臺(tái)中創(chuàng)建巡邏路線(xiàn)并為每個(gè)機(jī)器人設(shè)置路線(xiàn)。機(jī)器人通常會(huì)沿著指定的路線(xiàn)巡邏建筑物。

當(dāng)它在前往航路點(diǎn)的途中發(fā)現(xiàn)障礙物時(shí)，它會(huì)避開(kāi)障礙物。但是，如果它沒(méi)有繞行而無(wú)法到達(dá)航路點(diǎn)，它會(huì)通知它的主人。車(chē)主可以跳過(guò)一個(gè)路點(diǎn)，命令機(jī)器人停留，然后返回充電站。

視頻流和錄制

SQ-2 有四個(gè)攝像頭，用戶(hù)可以從網(wǎng)絡(luò)控制臺(tái)看到直播和點(diǎn)播視頻。流式傳輸?shù)皆频囊曨l安全地存儲(chǔ)到 Amazon Kinesis Video Streams 中以供點(diǎn)播播放。

用戶(hù)可以方便地下載或播放某一時(shí)期的媒體。SeqSense 還使用存儲(chǔ)的媒體來(lái)改進(jìn)機(jī)器人軟件。他們?yōu)?Golang 開(kāi)發(fā)了 Kinesis Video Streams Producer and Consumer Library。

勞動(dòng)力短缺

SeqSense 旨在通過(guò)開(kāi)發(fā)智能安全機(jī)器人來(lái)解決安全領(lǐng)域的勞動(dòng)力短缺問(wèn)題。通過(guò)使用 AWS 服務(wù)，他們可以使其服務(wù)可靠、持久，并且易于維護(hù)、擴(kuò)展和擴(kuò)展。

特別是，AWS IoT Core 和 Amazon Kinesis Video Streams 幫助他們輕松開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)自主巡邏和遠(yuǎn)程監(jiān)控等核心功能。