方案概述

应用场景

随着国家“出五进一”等用人标准的陆续出台，工业场景中的现场作业面临人员短缺、作业现场专家缺乏等问题。

• 传统的人工巡检劳动强度大、检测质量差、巡检结果多依靠纯手工纸质记录，后期再录入业务系统，全流程数字化程度低；
• 作业现场场地面积大，巡检设备众多，需要记录回传的信息类型多，如遇到巡检异常，作业人员缺乏专业知识，作业现场缺少专家支撑，存在安全隐患；
• 传统线下培训成本高、互动性较弱、经验传递难、知识积累难。
• 专业设备结构复杂，检修操作过程依靠感觉，缺少规划化监控，安全性较难保障。

AR现场作业解决方案，联合AR眼镜硬件合伙作伴，可以实现如下业务效果：

• AR智慧巡检，用户穿戴AR设备融入3D数字化信息，完成设备巡检、异常上报、信息录入等工作。设备自动化识别，当用户走到设备附近，设备参数标准参数自动触发显示，和后台数据在视野中实时呈现；3D隐藏结构展示，快速赋能巡检作业新员工；巡检信息后台数据比对，异常数据自动上报，提升巡检效率、降低工作负荷；

• AR导航导览，工业场景下，场站面积大，场景复杂，巡检点位众多，而且有许多相同设备需要巡检。依靠纸质记录、工人经验很容易出现漏检、错检等现象。AR导航导览可彻底解决这一问题：根据工单，所有巡检点位自动编排，巡检路径最优化，提高作业效率；巡检过程中，根据距离感应，周围设备信息自动化呈现，彻底解决设备贴牌、扫码记录的繁琐步骤；通过定位导航技术，工人到达巡检点位自动打卡，并指引到达下一个巡检点，解决漏检、错检问题；

• AR辅助维修，借助AR设备现场作业，用户可在产线中对多个设备，高效率、精准地故障发现，从而快速维修，以减少由于设备故障而带来的生产损失。维修任务可视化呈现，与现实中的设备虚实融合，检修员可直观找到待检修区域及设备；维修步骤3D可视化引导，精准指引用户维修过程，按照眼镜端提示操作，全程自动录像，方便问题回溯和实时查看；工单数据智能化回传后台，减少传统纸质信息记录中的错记、漏记问题，提升设备维修效率；
• AR远程协作，现场作业过程中遇到紧急问题时，作业人员无法第一时间找到解决方法，可通过AR远程协助请求远程联络专家，现场作业状况实时同步，远程专家第一视角作业指导。通过AR标注、屏幕共享，指导现场员工进行作业，快速解决现场问题。多部门、多人协同作业，指定用户知识分享、精准空间内容锚定。

方案架构

该解决方案基于端边云部署架构构建AR现场作业工作流，云端部署三维重建、模型训练等算力消耗型服务，管理和更新边缘服务。用户按需在边缘部署融合定位、物体定位跟踪等AR能力；基于端侧SDK自定义开发AR面板、AR导航、设备拆解等功能。

图1 方案架构图

该解决方案会部署如下资源：

• 创建用于上传训练数据和结果数据导出的OBS桶，开发者可以自主通过华为云账号向该桶上传更新数据和下载结果数据；
• 用户在HiLens技能市场订阅所需的边侧AR服务技能；用户自购边缘服务器，使用HiLens云服务纳管边缘服务器并将技能下发到边缘服务器。

方案优势

• 算法高效高精度

  采用先进的深度学习、AR算法，深入研究各行业业务场景，提高技术在复杂场景中的适配度，支持多终端视觉定位导航，高效高精度大场景重建，厘米级定位精度、毫秒级位姿输出。

• 端边云协同架构

  端边云协同架构支持端侧使用到最新最优的云上AI服务，边侧算力充足，支持快速部署充分发挥AI算法优势，缓解低算力终端计算压力。

• 适配复杂场景

  该解决方案考虑了多种复杂的环境，如场站中大量重复结构、相似设备，支持弱纹理设备的精准识别及定位跟踪，帮助用户在复杂场景中高效率完成现场作业。

• 提供通用API接口

  提供符合RESTful规范的API访问接口，不同行业不同应用场景用户，均可通过接口直接调用场景重建等云服务，接口通用性强，对接快速、简单易用。

约束与限制

• 该方案当前仅支持华北-北京四区域。在开始之前，请确认您已经拥有一个可以访问该区域的华为云账号，并完成实名认证，帐号不能处于欠费或冻结状态。
• 边缘服务服器：系统：ubuntu18.04，不修改内核，显卡3080、3090（支持cuda11.1），安装新版的nvidia驱动（如：470.63.01）