簡述AGV通信接口標準

背景：為何需要VDA5050**

汽車制造業(yè)作為自動導引車（AGV）應用的最早市場之一，為AGV在過去幾十年的發(fā)展提供了持續(xù)的動力。這也促使了AGV在汽車自動化市場的高度成熟化。同時，汽車制造生產商也在AGV的發(fā)展方向和驅動力上扮演著舉足輕重的地位，例如大眾，寶馬，奔馳等德系汽車制造生產商。

在汽車制造產線上，越來越多的AGV系統(tǒng)被應用集成。而這些AGV系統(tǒng)通常并不是由同一個供應商提供，每個供應商的AGV車輛只能與其定制的車輛調度系統(tǒng)配合，而來自不同AGV車輛供應商的AGV之間并不能相互通用。

為了改變這個情況，在過去的一兩年內，德國汽車工業(yè)協會（VDA）和德國機械工業(yè)協會（VDMA）合作共同起草一份通信標準，來實現不同車輛調度系統(tǒng) 和不同AGV車輛之間的通信交互問題。而這個通信標準就命名為VDA5050。

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定義：什么是VDA5050

VDA5050定義了車輛調度系統(tǒng)和AGV車輛之間的通信接口，以科爾摩根NDC的產品為例，車輛調度軟件SMNG和采用CVC700車輛控制器的AGV是通過定制的車輛通信接口來實現訂單、車輛狀態(tài)等信息的實時更新。

而VDA5050可以作為一個標準通信接口，通過MQTT標準消息協議來實現通信交互過程，例如車輛調度軟件SMNG和采用第三方車輛控制器的AGV進行通信交互。亦或者采用CVC700控制器的AGV和第三方車輛調度系統(tǒng)進行通信交互。最終實現科爾摩根NDC的車輛調度軟件SMNG和車輛控制器CVC700對VDA5050的雙向兼容。

目前科爾摩根NDC的CVC700控制器已在歐洲成功試驗第三方調度系統(tǒng)的適配，同時，SMNG也正在開發(fā)適配VDA5050標準，目標對采用第三方控制器的AGV實現調度控制，預計在2022年年底會有相應的成果展示。

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內容：VDA5050定義了哪些接口標準

根據2022年發(fā)布的最新VDA5050 - 2.0版本，其涵蓋的內容如下：

1. 任務狀態(tài)接口標準 （order）

車輛調度系統(tǒng)下發(fā)到AGV車輛的任務信息，包括但不限于任務ID，車輛的行駛路徑，操作指令等。可選接口信息：車輛位置，最大速度，貨叉高度等。

2. 即時操作指令接口標準（InstantActions）

除了任務狀態(tài)接口可以下發(fā)操作指令外，車輛調度系統(tǒng)也可直接發(fā)送即時操作指令到AGV車輛，即時操作指令類型包括：

• 停止/恢復車輛運行
• 充電/放電
• 初始化車輛坐標
• 當前車輛狀態(tài)查詢
• 上料/卸料
• 當前車輛配置參數查詢

3. 車輛狀態(tài)接口標準（State）

車輛狀態(tài)信息包含：綁定任務ID，分配路徑線段狀態(tài)，分配路徑點狀態(tài)，操作指令狀態(tài)，當前車輛位置，速度，載貨狀態(tài)等。

4. 監(jiān)控軟件接口標準（Visualization）

車輛可將當前位置和速度等狀態(tài)信息發(fā)送到監(jiān)控軟件，從而實現車輛狀態(tài)的可視化監(jiān)控。

5. 連接接口標準（Connection）

AGV車輛初始化進入系統(tǒng)時，需要向調度系統(tǒng)發(fā)送連接請求。每隔15秒，車輛調度系統(tǒng)和AGV車輛之間會有一次心跳交互，來診斷當前AGV是否正常連接到系統(tǒng)。

6. 車輛配置參數接口標準（Factsheet）

AGV車輛可以直接發(fā)送當前車輛的配置參數到調度系統(tǒng)，包括：車輛類型，尺寸參數、驅動類型、載貨參數、定位參數等。

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優(yōu)勢：VDA5050對終端用戶

意味著什么

如今，市面上的AGV供應商層出不窮，對于終端客戶來說，一旦選用不同供應商提供的AGV系統(tǒng)，就會面臨如下問題：

系統(tǒng)交互不兼容：不同AGV系統(tǒng)交叉路徑區(qū)域交通管制困難。

調試工具不統(tǒng)一：不同AGV供應商的軟件需要單獨安裝學習。

空間利用不高效：不同AGV系統(tǒng)的路徑規(guī)劃相互獨立，無法融合到一個整體規(guī)劃。

當采用統(tǒng)一的VDA5050通信協議后，如上問題都會得到有效的改善。標準化的通信接口可以幫助終端客戶更好的實施不同品牌的車輛融合，減少復雜程度。

對于科爾摩根NDC來說，獨特的合作伙伴機制幫助實現了不同AGV車輛品牌的兼容，例如杭叉、豐田、林德、諾力、合力等品牌的AGV車輛。強大的CVC700車輛控制器已經可以適配各種不同的車型、驅動類型和車輛品牌，這在適配VDA5050上具備著一定的優(yōu)勢。

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未來：VDA5050會如何發(fā)展

目前，VDA和VDMA協會在VDA5050 2.0版本的基礎上也開始了對AGV車輛行駛路徑和地圖的格式進行標準制定（Layout interchange format）。由于不同AGV車輛供應商采用的路徑設計軟件和格式相互獨立，所以當車輛調度系統(tǒng)調用第三方車輛供應商的AGV時也會遇到地圖兼容問題。該LIF標準對路徑地圖的車輛類型、線段屬性、點屬性和站點屬性進行了標準制定。

未來，隨著更多的車輛調度軟件供應商和AGV車輛供應商適配VDA5050，越來越多的通信模塊會加入到VDA5050標準。例如：導航模塊通信標準等?？茽柲Ω鵑DC目前也收到來自VDA和VDMA協會的邀請，屆時也會將科爾摩根NDC的設計理念融入到該標準中，實現更開放的AGV車輛控制和調度。

預計在2023年第一季度，VDA5050會有下一版本的更新，關注科爾摩根NDC，隨時了解最新VDA5050動態(tài)。