用著和我一樣的設(shè)備 NASA科學(xué)家們在家操控火星探測器

　　同樣是遠程辦公那些事兒、那點設(shè)備，我們是在家線上溝通寫代碼，NASA 的科學(xué)家們卻是在家操控 1.25 億英里之外的火星探測器。

　　1、NASA 科學(xué)家們在家里操控火星探測器

　　受新冠病毒蔓延與居家隔離令影響，位于加利福尼亞州的指揮中心已經(jīng)關(guān)停。但 NASA 噴氣推進實驗室的團隊并沒有松懈下來，他們開始在家中遠程操縱遠在 1.25 億英里之外的好奇號火星探測器執(zhí)行各類日常任務(wù)。

　　NASA 團隊成員以往是在同一間辦公室里共享屏幕、圖像與數(shù)據(jù)的，但疫情將他們困在家中，目前只能通過在線服務(wù)與聊天頻道保持聯(lián)絡(luò)。

　　幾周前，NASA 團隊就預(yù)料到可能需要完全依賴遠程方式處理日常工作了，這促使他們在 3 月初就開始規(guī)劃科研人員的在家辦公事宜。

　　耳機、顯示器以及其他設(shè)備全部采用無接觸交付方式被陸續(xù)送到 NASA 科研人員們的住所，NASA 噴氣推進實驗室的團隊成員利用普通筆記本電腦配合簡單的紅 / 藍 3D 眼鏡，成功指揮好奇號在名為愛丁堡的探測區(qū)域提取火星土壤樣本。

　　以往對探測器的每個動作序列進行編程時，往往要求多達 20 名團隊成員聚集在一起編寫命令，并隨時進行相互交流。現(xiàn)在，好奇號團隊會同時開啟多場視頻會議，并利用消息收發(fā)應(yīng)用完成成員間的即時交流。

　　不過，這項遠程操作并沒有想象的輕松。

　　為了確保每個人都能相互溝通并彼此理解，科學(xué)運營團隊負責(zé)人 Carrie Bridge 會主動與科學(xué)家及工程師們攀談，借此彌合溝通方面的不便之處。“我可能得同時關(guān)注 15 條聊天頻道，這要比以往的工作辛苦得多。”

　　NASA 方面也表示，現(xiàn)在每天的計劃處理時長要比之前多一、兩個小時。這也意味著團隊每天能夠向好奇號發(fā)送的命令總數(shù)受到了限制。

　　此外，大家遠程辦公還必須克服技術(shù)上的障礙，尤其是硬件方面的不便。

　　NASA 噴氣推進實驗室團隊通常使用的是高性能計算機中的高端圖形處理卡，規(guī)劃人員依靠來自火星的 3D 圖像為好奇號規(guī)劃行進路徑，并利用左眼與右眼視力間的快速切換顯示火星景觀的 3D 輪廓。然而一旦在家辦公，家用筆記本電腦顯然承擔(dān)不了如此大的計算負荷。

　　為此，NASA 方面決定改用簡單的紅 / 藍雙色 3D 眼鏡。這種眼鏡曾經(jīng)在幾十年前風(fēng)靡一時，雖然沉浸感受無法與現(xiàn)在的先進技術(shù)相比，但事實證明它們依然有用。

　　2、“一人多控”的遠程操作

　　NASA 常年與國際空間站團隊合作，再加上以往與登月宇航員的通信經(jīng)歷，讓他們成為從事遠程工作的老手。隨著技術(shù)的發(fā)展，類似大規(guī)模遠程操作場景其實也已經(jīng)開始進入人們的生活和生產(chǎn)中。

　　近日，日本通訊公司 KDDI 與 NEC 及建筑企業(yè)大林組在三重縣河上大壩內(nèi)，聯(lián)合實施了一場采用新一代通信標準 5G 遠程操作建筑機械的實證實驗。

　　目前，遠程施工系統(tǒng)主要使用 Wi-Fi 將施工機械上攝像頭拍攝的視頻傳輸?shù)竭h程操作室。然而，Wi-Fi 只有低功耗輸出，距離越遠越會造成視頻傳輸延遲或圖像分辨率降低。因此，施工機械與遠程操作室之間的合適距離被限制在 2 公里左右。

　　解決這一問題的關(guān)鍵就是 5G 通信系統(tǒng)。5G 擁有 10 至 20 Gbps 范圍內(nèi)的超高通信速度，是當(dāng)前主流 4G 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率的十倍以上，還具有低延遲和多連接等特點。

　　工作人員在油壓挖掘機、履帶搬運車、推土機等 3 臺機械上共安裝了 12 個高清 4K 攝像頭，經(jīng)由 5G 基站將拍攝的影像傳送到遠離施工現(xiàn)場的管理室。用來平整地面的振動壓路機具備自動駕駛功能，通過把安裝在車輛上的加速度傳感器的數(shù)據(jù)傳送到管理室，工作人員就可以遠程掌握機械情況，進行挖掘和搬運沙土等道路施工作業(yè)。

　　與我們常見的遠程操控不同，這種遠程操控能力可以大大提高生產(chǎn)效率，對于勞動力短缺和人口老齡化的國家而言意義重大。而該實驗也證實了這種可能性，即未來可實現(xiàn)由一名熟練工遠程管理多個施工現(xiàn)場。

　　還有一些工作場合可能需要的不僅僅是效率，還有安全。

　　巴西鐵礦石開采巨頭 CSN Mineracao 公司為了兌現(xiàn)對員工安全和健康的承諾，向 Sotreq 公司收購了一個遠程操作艙，這種設(shè)備能夠讓操作者在幾英里外的礦井中控制一臺履帶式推土機。CSN 在已經(jīng)在礦山運行的 Cat D11T 推土機上安裝了“車載”系統(tǒng)，該設(shè)備已投入到生產(chǎn)作業(yè)中。

　　Sotreq 采礦技術(shù)經(jīng)理 Bruno Peixoto 表示，該系統(tǒng)支持采礦現(xiàn)場設(shè)備(卡車、鉆機或履帶推土機)的自動化。目前，遠程駕駛室適用于履帶推土機和演習(xí)。這些設(shè)備可以與每個機艙內(nèi)最多四個設(shè)備一起操作。在這種模型中，設(shè)備半自動運行，機艙操作員可以自主選擇要運行的設(shè)備，而其他設(shè)備則按照先前發(fā)送給設(shè)備的工作指令進行操作。

　　此外，Bruno Peixoto 補充道，將操作人員從礦井中轉(zhuǎn)移到安全的地方工作，除了解決安全問題，那些有身體或移動問題的操作人員將不再被拒之門外。
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