บริษัท ท็อกซูเทค ระบบ GNSS+V2X+4G แบบกำหนดเองที่ผสานรวมเข้าด้วยกัน เสาอากาศครีบฉลาม: การแก้ไขความท้าทายหลักสำหรับโซลูชันรถบรรทุกเหมืองแร่ไร้คนขับ

ก่อนหน้านี้ ลูกค้าซึ่งเป็นผู้ให้บริการโซลูชันรถบรรทุกขุดเหมืองอัตโนมัติที่ออกแบบมาสำหรับเหมืองเปิดขนาดใหญ่ในประเทศ ประสบปัญหาต่างๆ เช่น "การสื่อสารระหว่างยานพาหนะ (V2V) ที่ไม่ต่อเนื่อง" และ "ข้อมูลตำแหน่งที่ไม่ตรงกัน" ปัญหาเหล่านี้ส่งผลให้เกิดเหตุการณ์ "การขับขี่ตามหลังใกล้เกินไป" หรือ "การเบี่ยงเบนเส้นทาง" บ่อยครั้งในระหว่างการใช้งานของกองยานพาหนะ และยังรบกวนประสิทธิภาพการขนถ่ายสินค้าอีกด้วย เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ ท็อกซูเทค พัฒนา "เสาอากาศแบบครีบฉลามในตัว พร้อมระบบ GNSS+V2X+4G"ด้วยการบูรณาการฟังก์ชันและการปรับให้เข้ากับสถานการณ์เฉพาะ เสาอากาศนี้สามารถแก้ไขปัญหาข้างต้นได้อย่างประสบความสำเร็จ ปัจจุบัน เสาอากาศนี้ถูกนำไปใช้งานในแอปพลิเคชันขนาดใหญ่กับรถบรรทุกขนแร่กว่า 100 คันในเหมืองถ่านหินแห่งหนึ่งในมณฑลชานซี ควบคู่ไปกับโซลูชันของลูกค้า"

การวิเคราะห์ความต้องการ: ปัญหาหลัก 3 ประการของโซลูชันของลูกค้า ซึ่งชี้ให้เห็นถึงความท้าทายด้าน "การทำงานร่วมกันของเสาอากาศ"

โซลูชันรถบรรทุกขุดเหมืองอัตโนมัติของลูกค้ามีเป้าหมายเพื่อให้บรรลุ "การทำงานของกลุ่มยานพาหนะหลายคัน การโต้ตอบตำแหน่งแบบเรียลไทม์ และการเชื่อมโยงในกรณีฉุกเฉิน" อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการทดสอบเบื้องต้น โซลูชันเสาอากาศแบบดั้งเดิมได้เผยให้เห็นข้อบกพร่องที่สำคัญ:

1. ความล่าช้าในการสื่อสารแบบ V2V เกิน 500 มิลลิวินาที ส่งผลกระทบต่อการปฏิบัติงานของกลุ่มยานพาหนะ

ในขั้นต้น ลูกค้าได้เลือกใช้โซลูชันแบบแยกส่วน โดยใช้ "เสาอากาศ V2X อิสระ + เสาอากาศ 4G อิสระ": V2X ทำหน้าที่จัดการการสื่อสาร V2V ระยะสั้น (เช่น ระยะห่างในการขับตาม การส่งสัญญาณเบรก) ในขณะที่ 4G จัดการการส่งข้อมูลระยะไกล อย่างไรก็ตาม ภูมิประเทศของเหมือง ซึ่งมีลักษณะเป็นเนินลาดชันและความแตกต่างของระดับความสูงสูง ทำให้เกิด "จุดอับสัญญาณ" สำหรับเสาอากาศแบบแยกส่วน ส่งผลให้ความหน่วงในการสื่อสาร V2V มักเกิน 500 มิลลิวินาที เมื่อรถบรรทุกในเหมืองวิ่งด้วยความเร็ว 20 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ความหน่วง 500 มิลลิวินาทีทำให้รถต้องวิ่งเพิ่มอีก 3 เมตร ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการชนท้ายภายในกลุ่มรถ หรือลดประสิทธิภาพการขนส่งเนื่องจากระยะห่างในการขับตามมากเกินไป

2. ข้อมูลการระบุตำแหน่ง GNSS และข้อมูล V2X ไม่ตรงกัน โดยมีค่าเบี่ยงเบนในการสื่อสารเกิน 1 เมตร

การจัดตำแหน่งที่แม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นในระหว่างการขนถ่ายสินค้าด้วยรถบรรทุกในเหมืองแร่ (เช่น รถบรรทุกหลายคันขนถ่ายถ่านหินที่สถานีบดพร้อมกัน โดยต้องรักษาระยะห่าง 1.5 เมตร) ซึ่งต้องใช้การจับคู่แบบเรียลไทม์ระหว่างข้อมูลตำแหน่ง GNSS และ "ข้อมูลตำแหน่งยานพาหนะ" ที่ส่งผ่าน V2X อย่างไรก็ตาม ในโซลูชันแบบดั้งเดิมนั้น เสาอากาศ GNSS และเสาอากาศ V2X ถูกติดตั้งในตำแหน่งที่แตกต่างกันบนรถบรรทุก (GNSS ที่ด้านหน้าของหลังคา, V2X ที่ด้านหลัง) ทำให้เกิด "ความแตกต่างของเวลา" ในการรับสัญญาณ ส่งผลให้ความคลาดเคลื่อนของการโต้ตอบข้อมูลตำแหน่งเกิน 1 เมตร ทำให้ต้องปรับตั้งซ้ำๆ ในระหว่างการจัดเรียงรถหลายคัน และเพิ่มเวลาต่อรอบการขนถ่ายสินค้าขึ้น/ลง 4-6 นาที

3. การติดตั้งเสาอากาศยุ่งยาก ค่าใช้จ่ายในการดัดแปลงรถบรรทุกสูง

เสาอากาศแบบแยกชิ้น (อย่างละหนึ่งอันสำหรับ GNSS, V2X และ 4G) จำเป็นต้องเจาะรู 3-4 รูบนหลังคารถบรรทุกเหมืองแร่ ซึ่งไม่เพียงแต่ทำให้โครงสร้างรถเสียหายเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความยากลำบากในการ "ปิดผนึกกันน้ำ" อีกด้วย ในสภาพเหมืองที่มีฝุ่น ฝน หรือหิมะ น้ำจะซึมเข้าไปในรูเจาะได้ง่าย ทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร อัตราความล้มเหลวของเสาอากาศสูงถึง 25% ภายใน 3 เดือน นอกจากนี้ การเดินสายไฟและการแก้ไขปัญหาสำหรับเสาอากาศสามตัวยังต้องใช้แรงงานเพิ่มเติม ทำให้ต้นทุนการดัดแปลงต่อรถบรรทุกเพิ่มขึ้น 800 หยวน และรวมเป็น 80,000 หยวนสำหรับรถบรรทุก 100 คัน

นวัตกรรมล้ำหน้าเฉพาะด้าน: 3 รูปแบบหลักของเสาอากาศครีบฉลามแบบบูรณาการของ ToxuTech มุ่งเป้าไปที่ต้นตอของความต้องการ

เพื่อแก้ไขปัญหาที่ลูกค้าประสบ ToxuTech จึงจัดตั้งทีมงานด้านเทคนิคเฉพาะขึ้น หลังจากสำรวจพื้นที่เหมือง 3 ครั้ง ทีมงานได้สรุปโซลูชันเสาอากาศแบบครีบฉลาม "GNSS+V2X+4G แบบสามโหมดบูรณาการ" โดยเน้นการออกแบบหลักที่ "ลดความหน่วง ลดความซ้ำซ้อนของข้อมูล และทำให้การติดตั้งง่ายขึ้น"

1. การออกแบบการรวมสัญญาณแบบสามโหมด: ลดเวลาแฝงในการสื่อสารให้ต่ำกว่า 100 มิลลิวินาที

การปรับแต่ง เสาอากาศรูปครีบฉลาม ได้รวมโมดูลสามโมดูลไว้ในตัวเรือนเดียวกัน ได้แก่ โมดูล GNSS (รองรับการระบุตำแหน่งสามโหมดผ่าน BDS, GPS และ GLONASS), โมดูล V2X (รองรับโปรโตคอล PC5 สำหรับการสื่อสารระยะสั้น) และโมดูล 4G (รองรับ LTE Cat.4 สำหรับการส่งสัญญาณระยะไกล) โมดูลทั้งสามใช้ "วงจรกรองสัญญาณ" และ "ช่องสัญญาณ RF" ร่วมกัน

● สัญญาณ V2X และ 4G ใช้เทคโนโลยี "การสลับความถี่แบบไดนามิก" เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวน (V2X ทำงานที่ 5.9GHz, 4G ที่ 1.8/2.6GHz) ทำให้มั่นใจได้ว่าการสื่อสารระยะสั้นและการส่งสัญญาณระยะไกลจะไม่ส่งผลกระทบต่อกัน

● การออกแบบแบบบูรณาการช่วยลดระยะทางการส่งสัญญาณ V2X ลงได้ถึง 80% การทดสอบภาคสนามในภูมิประเทศเหมืองที่ซับซ้อนแสดงให้เห็นถึงความหน่วงในการสื่อสาร V2V ที่เสถียรอยู่ที่ 80–100 มิลลิวินาที ซึ่งเป็นเพียง 1/5 ของวิธีการแบบดั้งเดิม เมื่อรถบรรทุกในเหมืองวิ่ง ระยะทางที่เพิ่มขึ้นจากความหน่วง 100 มิลลิวินาที จะน้อยกว่า 0.6 เมตร ซึ่งตรงตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในการขับตามขบวนรถ (ระยะห่างเพื่อความปลอดภัย 1.5 เมตร) อย่างครบถ้วน

2. "การซิงโครไนซ์ข้อมูลการกำหนดตำแหน่งและการสื่อสารระดับมิลลิวินาที" ควบคุมความคลาดเคลื่อนของการโต้ตอบให้อยู่ภายใน 30 ซม.

เพื่อแก้ไขปัญหาความไม่ตรงกันระหว่างข้อมูลตำแหน่ง GNSS และข้อมูล V2X เสาอากาศจึงได้รวม "ชิปซิงโครไนซ์เวลา" เพื่อให้ "การจัดเรียงนาฬิกา" ตรงกันในทั้งสามฟังก์ชัน:

● ข้อมูลตำแหน่ง (ละติจูด ลองจิจูด ระดับความสูง) ที่ได้รับจากโมดูล GNSS ถูกส่งตรงไปยังโมดูล V2X ผ่านทางบัสความเร็วสูงภายใน โดยใช้เวลาเพียง 5 มิลลิวินาที ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงความล่าช้าของวิธีการแบบดั้งเดิมที่ "ข้อมูลตำแหน่งจะถูกส่งไปยังเทอร์มินัลบนยานก่อน จากนั้นจึงส่งต่อไปยังโมดูล V2X"

● ในขณะเดียวกัน ข้อมูลตำแหน่งที่ได้จากเสาอากาศจะถูกผูกเข้ากับ "รหัสรถและความเร็วในการเดินทาง" ที่ส่งมาในสัญญาณ V2X ทำให้รถบรรทุกที่รับสัญญาณสามารถ "จับคู่ตำแหน่งและสถานะของรถได้ภายในหนึ่งวินาที" ซึ่งช่วยลดความคลาดเคลื่อนในการสื่อสารจากมากกว่า 1 เมตร เหลือเพียง 30 เซนติเมตร ขจัดความจำเป็นในการปรับแต่งซ้ำๆ ระหว่างการจัดตำแหน่งรถหลายคัน และลดเวลาต่อรอบการขนถ่ายสินค้าลง 4 นาที ทำให้รถบรรทุกแต่ละคันสามารถวิ่งได้เพิ่มอีก 2-3 เที่ยวต่อวัน

3. การติดตั้งแบบครบวงจร + การป้องกันระดับ IP6K9K: ลดต้นทุนการดัดแปลงลง 30%

เพื่อแก้ไขปัญหาการติดตั้งที่ยุ่งยากและอัตราความล้มเหลวสูง เสาอากาศจึงมีการปรับปรุงที่สำคัญสองประการในด้านโครงสร้างและการป้องกัน:

● การออกแบบการติดตั้งแบบรูเดียว: ด้วยขนาดโดยรวม 280 มม. × 180 มม. × 80 มม. (เทียบได้กับเสาอากาศครีบฉลามแบบดั้งเดิม) เสาอากาศนี้ต้องการเพียงรูเจาะขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. เพียงรูเดียวบนหลังคารถบรรทุกสำหรับการเดินสายและการยึด ซึ่งน้อยกว่าวิธีการแบบดั้งเดิม 2-3 รู ทำให้เวลาในการดัดแปลงต่อรถบรรทุกลดลงจาก 4 ชั่วโมงเหลือ 1.5 ชั่วโมง และลดต้นทุนการดัดแปลงลง 30% (จาก 800 หยวนเหลือ 560 หยวนต่อรถบรรทุก)

● มาตรฐานการป้องกันระดับสูงพิเศษ: ตัวเรือนทำจากวัสดุอัลลอย ABS+PC ที่ทนแรงกระแทก พร้อมเคลือบสารป้องกันรังสียูวี (ปรับให้เข้ากับแสงแดดจัดในเหมือง) ส่วนต่อประสานภายในใช้ "ปะเก็นซิลิโคนสองชั้น + ตัวล็อคแบบเกลียว" ทำให้ได้มาตรฐานการป้องกัน IP6K9K (ทนต่อการล้างด้วยน้ำแรงดันสูงและการพ่นด้วยอุณหภูมิสูง 90℃) แผงวงจรยังได้รับการเคลือบ "สารป้องกันสามชั้น" (ทนต่อการกัดกร่อนจากฝุ่นถ่านหินและเชื้อรา)

ณ เดือนสิงหาคม พ.ศ. 2568 บริษัท ท็อกซูเทค เสาอากาศครีบฉลาม GNSS+V2X+4G ที่ปรับแต่งเองได้ ทำงานได้อย่างเสถียรเป็นเวลา 3 เดือนที่เหมืองถ่านหินซานซี ควบคู่ไปกับโซลูชันของลูกค้า

ตอนนี้, ท็อกซูเทค ได้พัฒนาโซลูชันมาตรฐานที่ปรับแต่งได้สองแบบสำหรับสถานการณ์รถบรรทุกเหมืองแร่แบบไร้คนขับ ได้แก่ "GNSS+V2X+4G" และ "GNSS+V2X+5G" โซลูชันเหล่านี้สามารถปรับระดับการป้องกันและพารามิเตอร์สัญญาณได้ตามสภาพแวดล้อมการทำงานของรถบรรทุกเหมืองแร่ของลูกค้า (เช่น ระดับความสูงมาก การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าสูง) ระยะเวลาการส่งมอบลดลงจาก 45 วันเหลือ 25 วัน ซึ่งช่วยสนับสนุนการนำโซลูชันของลูกค้าไปใช้งานได้อย่างรวดเร็ว