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Sistema Edge AI para AGV y AMR: navegar y tomar decisiones en tiempo real

Cuando el rendimiento de un almacén o una línea de producción depende de vehículos autónomos, la fiabilidad del procesamiento embarcado se convierte en un factor clave. Este caso de uso muestra cómo los controladores Edge AI sin ventilador de SINTRONES permiten equipar AGV y AMR con una capacidad de cálculo local adecuada para la navegación autónoma, el procesamiento de sensores y la inferencia de IA.

Contexto: hacia una movilidad autónoma e inteligente

Los AGV (Automated Guided Vehicles) y los AMR (Autonomous Mobile Robots) desempeñan un papel cada vez más importante en la automatización de los flujos industriales. Se utilizan para el transporte de materiales, el movimiento de mercancías y el abastecimiento de líneas de producción. Estos vehículos deben funcionar de forma autónoma y mantener una trayectoria fiable y segura.

Los AGV suelen seguir rutas predefinidas, mientras que los AMR cartografían su entorno y adaptan su trayectoria en función de los obstáculos y los cambios en la configuración del espacio.

En ambos casos, el vehículo debe analizar en tiempo real los datos de sus sensores, tomar decisiones y comunicarse con el sistema de gestión de flotas. Por tanto, el procesamiento embarcado se convierte en un elemento central de la arquitectura.


La problemática

Los operadores de flotas de AGV y AMR deben hacer frente a varias exigencias para garantizar una navegación autónoma fiable y segura:

  • Procesamiento simultáneo de datos: gestionar la información procedente de LiDAR, cámaras, sensores ultrasónicos y otros dispositivos de percepción.
  • Latencia reducida: ejecutar los cálculos de navegación y de inteligencia artificial directamente en el vehículo para evitar los retrasos asociados al procesamiento en la nube.
  • Robustez en entornos industriales: garantizar una alta disponibilidad frente a vibraciones, golpes y variaciones de temperatura.
  • Conectividad industrial: integrar numerosas interfaces de red e industriales en un espacio embarcado limitado.
  • Comunicación continua: mantener la conexión con el sistema central de gestión de flotas para transmitir información y recibir instrucciones.
  • Seguridad en la navegación: garantizar una trayectoria precisa y una respuesta rápida ante los obstáculos.

Los desafíos técnicos a resolver

Procesamiento Edge AI en tiempo real

La navegación autónoma requiere procesar grandes volúmenes de datos procedentes de múltiples sensores. El ordenador industrial debe disponer de suficiente potencia de cálculo para ejecutar simultáneamente las tareas de percepción, SLAM, navegación y los algoritmos de inteligencia artificial.

Procesamiento local y baja latencia

En un AMR, esperar una respuesta de un servidor remoto puede introducir una latencia incompatible con una navegación ágil. El procesamiento directamente en el vehículo permite tomar decisiones cerca de los sensores y los actuadores, reduciendo los tiempos de respuesta.

Conectividad de los sensores

Los LiDAR, las cámaras y otros sensores deben comunicarse con el ordenador sin generar cuellos de botella. La integración de varios puertos Ethernet, PoE e interfaces industriales permite centralizar estos flujos de datos y facilitar su procesamiento.

Robustez en un entorno móvil

El ordenador embarcado debe soportar las exigencias mecánicas y eléctricas propias de los vehículos industriales: vibraciones, golpes, alimentación en corriente continua (DC) y espacio disponible limitado. Un diseño industrial sin ventilador permite prescindir de componentes móviles susceptibles al desgaste.

Comunicación con la flota

Los vehículos autónomos deben permanecer conectados al sistema de gestión de flotas para transmitir su estado, recibir misiones y sincronizar sus datos. La compatibilidad con 5G, LTE y Wi-Fi permite adaptar la conectividad a las infraestructuras disponibles y mantener la comunicación durante las operaciones.

Beneficios obtenidos

Navegación en tiempo real
El procesamiento local de los datos permite a los AGV y AMR reaccionar rápidamente a la información de los sensores y a los obstáculos.
Baja latencia
Edge AI procesa los datos directamente en el vehículo, reduciendo la dependencia de la nube para la navegación.
Alta disponibilidad
El diseño industrial sin ventilador (fanless) reduce el riesgo de fallos y favorece un funcionamiento fiable en entornos exigentes.
Integración simplificada
Las interfaces Ethernet, PoE, CAN e inalámbricas facilitan la conexión de los sensores y los sistemas de gestión de flotas.
Mantenimiento y escalabilidad
La arquitectura One-sided I/O simplifica la instalación, el mantenimiento y la evolución de las aplicaciones de inteligencia artificial.


¿Por qué elegir esta solución?

La idoneidad de esta arquitectura se basa en cuatro elementos clave:

  • Potencia de cálculo Edge AI para ejecutar localmente los algoritmos de navegación, visión artificial e inteligencia artificial.
  • Diseño industrial fanless adaptado a las exigencias mecánicas, térmicas y eléctricas de los vehículos autónomos.
  • Conectividad completa para integrar sensores, sistemas de control y sistemas de gestión de flotas.
  • Asistencia técnica local de S-Connect, distribuidor de SINTRONES, para dimensionar, integrar e implementar soluciones industriales.

Preguntas frecuentes - Edge AI para AGV y AMR

El Edge AI procesa los datos de los sensores directamente a bordo, sin depender de la nube. Al ejecutar los algoritmos de SLAM, percepción e inferencia en el propio vehículo, la latencia se reduce a milisegundos. Esto permite esquivar obstáculos en tiempo real y optimizar la precisión del recorrido en almacenes y líneas de producción.
Los entornos industriales implican movimiento constante, polvo y vibraciones. Los controladores fanless (sin ventilador) eliminan componentes mecánicos móviles propensos a fallos, pueden operar en rangos de temperatura de -25 °C a 60 °C y ofrecen una alta fiabilidad en el espacio reducido del chasis.
El procesamiento Edge calcula los datos de LiDAR y cámaras en el propio vehículo, ofreciendo la baja latencia necesaria para evitar colisiones de forma inmediata. La nube se reserva para tareas que no requieren una respuesta en tiempo real, como la coordinación global y la asignación de rutas a la flota.
Las soluciones de SINTRONES, distribuidas por SPHINX France, incluyen:
  • SINTRONES ABOX-5221: ordenador industrial de alto rendimiento con procesadores Intel® Core™ de 14.ª generación, opciones de GPU dedicada y hasta 8 puertos GbE con PoE opcional para conectar sensores de visión y LiDAR.
  • SINTRONES ABOX-5220: solución compacta con diseño One-sided I/O (conexiones en un solo lado), ideal para chasis con espacio limitado y aplicaciones que requieren conectividad 5G y Wi-Fi.
Los PC embarcados pueden incorporar módulos de conectividad 5G, LTE y Wi-Fi. Esta comunicación inalámbrica permite que el robot reciba órdenes de trabajo, transmita datos de telemetría y sincronice su posición con el sistema de gestión de flotas dentro de la planta industrial.
Una capacidad de almacenamiento de hasta 32 TB, cuando la configuración lo permite, facilita el registro de datos de funcionamiento y conducción para analizar el rendimiento y mejorar los modelos de inteligencia artificial. Además, la supervisión del estado del vehículo puede ayudar a anticipar fallos mecánicos o eléctricos antes de que provoquen paradas en la producción.

¿Tiene un proyecto de despliegue de flotas AGV o AMR?

Los equipos de S-Connect le acompañan en la selección del PC industrial, las soluciones de conectividad y las interfaces adaptadas a su arquitectura de robótica móvil.