1. Antecedentes de la industria: De los silos de información a la integración inteligente
Con el avance en profundidad de la transformación digital en industrias como la energía, la ingeniería química y la manufactura, las empresas se enfrentan a desafíos sin precedentes. Bajo el modo de operación tradicional, los sistemas de monitoreo, la gestión de equipos y la programación de personal operan de forma independiente, formando numerosos "silos de información". Los operadores en el sitio confían en walkie-talkies y teléfonos para la comunicación por voz, incapaces de compartir videos y datos en tiempo real; el centro de comando necesita cambiar y consultar entre múltiples sistemas, lo que dificulta la formación de una conciencia situacional unificada; durante las respuestas a emergencias, la transmisión de información se atenúa capa por capa, lo que resulta en una baja eficiencia en la toma de decisiones.
Especialmente en entornos complejos como talleres subterráneos, operaciones en altura y espacios confinados, las limitaciones de los métodos de comunicación tradicionales son más prominentes. Cómo romper las barreras de información y lograr una integración profunda de humanos, máquinas y el entorno se ha convertido en un problema central que las empresas industriales necesitan resolver urgentemente.
2. Arquitectura del sistema: Un cerebro inteligente integrado de tres niveles
La Plataforma de Integración de Percepción-Comunicación-Computación Inteligente adopta un diseño de arquitectura innovador de tres niveles, construyendo un sistema técnico completo desde la Capa de Percepción, la Capa de Red hasta la Capa de Computación Inteligente.
Escenarios de aplicación y servicios principales
● Operación y mantenimiento de la producción: La asistencia inteligente incluye la identificación inteligente de factores de producción, el análisis causal inteligente, la redacción automática de informes y la resolución inteligente de problemas; los servicios principales cubren la ubicación del personal y los signos físicos, la comunicación jerárquica de audio y video, la asignación inteligente de tareas y la conducción anormal de vehículos y barcos.
● Disposición de emergencias: La asistencia inteligente incluye la coincidencia inteligente de planes, la disposición de emergencias, la planificación de guiones de ejercicios y el entrenamiento de ejercicios; los servicios principales cubren la identificación y el registro de información, la integración y el intercambio de información, la evaluación y el registro de procesos y las operaciones de construcción anormales.
● Control regional: La asistencia inteligente incluye la identificación de comportamientos anormales del personal, la gestión regional y el monitoreo de la seguridad de los equipos; los servicios principales cubren el soporte técnico inteligente, la asistencia inteligente en emergencias, el archivo de habilidades del personal y la intrusión anormal en las regiones.
● Seguimiento de objetivos: Los servicios principales cubren la integración de información geográfica, la optimización y actualización de planes y la garantía de la seguridad de la red.
Capa de percepción
Cubre una variedad de terminales de recopilación de información. Además de la videovigilancia tradicional y la vigilancia por imágenes térmicas, la plataforma introduce de forma innovadora dispositivos inteligentes como terminales portátiles inteligentes AR, relojes inteligentes, robots cuadrúpedos, robots con ruedas y vehículos aéreos no tripulados (UAV) de rotor. Estos dispositivos ya no son puntos de recopilación de información aislados, sino que realizan la agregación y el intercambio de datos en tiempo real a través de estándares de interfaz unificados.
Terminales y sistemas de soporte
● Terminales principales: Terminales portátiles inteligentes AR + relojes inteligentes, teléfonos de escritorio con video
● Dispositivos inteligentes: UAV de rotor, robots cuadrúpedos, robots con ruedas, robots orbitales
● Dispositivos tradicionales: Videovigilancia, vigilancia por imágenes térmicas, cámaras corporales, intercomunicadores de emergencia
● Funciones destacadas: Operación en vivo por teléfono móvil, identificación inteligente, integración de información basada en mapas y compatibilidad ecológica
Capa de red
Basada en varias formas de red, como intranets empresariales, redes privadas 5G y VPN, construye una infraestructura de comunicación de alto ancho de banda, baja latencia y alta fiabilidad. La plataforma admite múltiples modos de interacción, como la transmisión de audio y video en tiempo real, conferencias multipartitas y comunicación grupal, lo que garantiza el flujo fluido de información entre diferentes niveles y regiones.
Capa de computación inteligente
Es el cerebro central de toda la plataforma. El terminal de integración de video IoT puede realizar análisis de patrulla en cientos de canales de video, soportando más de 90 tipos de detección de objetivos, incluyendo la identificación del comportamiento del personal, la identificación de humo y fuego y la identificación de anomalías en los equipos. El terminal de análisis de video proporciona una potencia de computación de IA más potente, lo que permite la interpretación inteligente y la predicción de eventos en escenarios complejos. Al integrar modelos grandes multimodales, algoritmos de reconocimiento de imágenes y tecnologías de reconocimiento de voz, la plataforma ha logrado un salto inteligente de "ver" a "entender".
3. Terminales portátiles inteligentes AR: Iniciando la revolución de la operación en primera persona
Como la innovación central de la plataforma, los terminales portátiles inteligentes AR han cambiado por completo el modo de interacción de las operaciones industriales. Este dispositivo adopta la tecnología de visualización de guía de ondas, proporcionando un ángulo de visión ultra amplio de 40° y una pantalla de alto brillo de 1500 nits, que es claramente visible incluso en entornos con mucha luz. El diseño dividido separa la unidad de visualización de la unidad de computación, lo que no solo reduce la carga de uso, sino que también proporciona soporte de potencia de computación escalable.
Equipado con un chip de fabricación nacional y un auricular con cancelación de ruido de matriz, el dispositivo puede realizar llamadas claras en un entorno ruidoso de 90 decibelios. A través de la conexión de red privada 5G o red de área local, los operadores pueden compartir imágenes en primera persona en tiempo real, ver la videovigilancia de otras áreas de operación y recibir instrucciones de tareas y orientación de operación. Más importante aún, el terminal AR admite posicionamiento UWB y Beidou, que puede rastrear con precisión las posiciones del personal y realizar cercas electrónicas y gestión de trayectorias.
En aplicaciones prácticas, el terminal AR ha demostrado fuertes capacidades de integración de información. Los inspectores pueden ver directamente los parámetros de funcionamiento del equipo, los registros históricos de fallas, los procedimientos operativos y otra información en su campo de visión; en caso de anomalías, pueden llamar a expertos con un solo clic para obtener orientación remota; durante las operaciones de colaboración de varias personas, pueden ver las posiciones y el estado de sus compañeros de equipo en tiempo real, lo que mejora en gran medida la seguridad y la eficiencia de las operaciones.
4. Valor de la aplicación: Ver resultados prácticos de los simulacros de emergencia
En el caso de aplicación de una gran central hidroeléctrica, la plataforma ha demostrado un excelente valor práctico. A través de algoritmos inteligentes para verificar automáticamente la información de alarma, el sistema puede distinguir rápidamente entre alarmas reales y falsas, reduciendo el tiempo de respuesta a emergencias en un 40%. El sistema de asignación de tareas inteligente basado en IA genera automáticamente el plan de asignación de tareas óptimo basado en factores como las habilidades del personal, las posiciones y la carga de trabajo, asegurando que cada tarea sea realizada por el personal más adecuado.
Más impresionante, la capacidad de conciencia situacional de la plataforma. El centro de comando puede comprender la situación general a través de un solo mapa: la distribución del personal, el estado del equipo, los parámetros ambientales y el progreso de la operación son claramente visibles. A través de la tecnología de reconocimiento de voz, el sistema puede grabar y analizar automáticamente el contenido de la comunicación, generando informes de operación y sugerencias para la toma de decisiones. En los simulacros de emergencia, la plataforma puede incluso crear videos realistas de escenas de accidentes a través de algoritmos de generación multimodal para capacitación y simulacros.
5. Impulsado por la tecnología Homsh: Doble garantía de seguridad y eficiencia
Sobre la base de esta poderosa plataforma, la solución de reconocimiento de iris de Homsh Technology agrega una garantía de seguridad clave al sistema. Al implementar un sistema de gestión de iris en la plataforma en la nube, cada operador tiene una identidad biométrica única. En enlaces como la activación del dispositivo AR, la ejecución de operaciones clave y el acceso a información confidencial, el reconocimiento de iris proporciona autenticación de seguridad de grado financiero.
El proyecto de la Fase II en curso integrará el módulo de iris directamente en el terminal AR para lograr la vinculación de la identidad a nivel de dispositivo y el cifrado de datos. Esto no solo mejora la seguridad del sistema, sino que también simplifica el proceso de operación, lo que permite a los operadores concentrarse más en las tareas principales.
6. Mirando hacia el futuro: Construyendo un nuevo ecosistema del metaverso industrial
La Plataforma de Integración de Percepción-Comunicación-Computación Inteligente no es solo un sistema técnico, sino también una actualización revolucionaria del modo de operación industrial. Rompe las limitaciones del espacio físico, permitiendo que los expertos remotos "estén presentes" en el sitio; elimina la pérdida de transmisión de información, lo que permite que las decisiones se basen en datos completos en tiempo real; mejora la eficiencia de la colaboración humano-máquina, haciendo que los algoritmos inteligentes sean un asistente poderoso para los humanos.
Con la evolución continua de la tecnología y la expansión continua de los escenarios de aplicación, esta plataforma se está convirtiendo en la base central para la transformación digital de las empresas industriales. De la energía a la ingeniería química, de la manufactura al transporte, cada vez más empresas se están uniendo a este ecosistema, promoviendo conjuntamente la llegada de la era de la Industria 4.0.
