图注:NASA 好奇号火星探测器任务小组的科研人员们于 3 月20 日拍下这张照片,这也是该小组开启远程办公的第一天。
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作者/褚杏娟
来源: InfoQ(ID:infoqchina)
同样是远程办公那些事儿、那点设备,我们是在家线上沟通写代码,NASA 的科学家们却是在家操控 1.25 亿英里之外的火星探测器。
1、NASA 科学家们在家里操控火星探测器
受新冠病毒蔓延与居家隔离令影响,位于加利福尼亚州的指挥中心已经关停。但NASA 喷气推进实验室的团队并没有松懈下来,他们开始在家中远程操纵远在 1.25 亿英里之外的好奇号火星探测器执行各类日常任务。
NASA 团队成员以往是在同一间办公室里共享屏幕、图像与数据的,但疫情将他们困在家中,目前只能通过在线服务与聊天频道保持联络。
几周前,NASA 团队就预料到可能需要完全依赖远程方式处理日常工作了,这促使他们在 3 月初就开始规划科研人员的在家办公事宜。
耳机、显示器以及其他设备全部采用无接触交付方式被陆续送到 NASA 科研人员们的住所,NASA 喷气推进实验室的团队成员利用普通笔记本电脑配合简单的红 / 蓝3D 眼镜,成功指挥好奇号在名为爱丁堡的探测区域提取火星土壤样本。
以往对探测器的每个动作序列进行编程时,往往要求多达 20 名团队成员聚集在一起编写命令,并随时进行相互交流。现在,好奇号团队会同时开启多场视频会议,并利用消息收发应用完成成员间的即时交流。
不过,这项远程操作并没有想象的轻松。
为了确保每个人都能相互沟通并彼此理解,科学运营团队负责人 Carrie Bridge 会主动与科学家及工程师们攀谈,借此弥合沟通方面的不便之处。“我可能得同时关注 15 条聊天频道,这要比以往的工作辛苦得多。”
NASA 方面也表示,现在每天的计划处理时长要比之前多一、两个小时。这也意味着团队每天能够向好奇号发送的命令总数受到了限制。
此外,大家远程办公还必须克服技术上的障碍,尤其是硬件方面的不便。
NASA 喷气推进实验室团队通常使用的是高性能计算机中的高端图形处理卡,规划人员依靠来自火星的 3D 图像为好奇号规划行进路径,并利用左眼与右眼视力间的快速切换显示火星景观的 3D 轮廓。然而一旦在家办公,家用笔记本电脑显然承担不了如此大的计算负荷。
为此,NASA 方面决定改用简单的红 / 蓝双色 3D 眼镜。这种眼镜曾经在几十年前风靡一时,虽然沉浸感受无法与现在的先进技术相比,但事实证明它们依然有用。
2、“一人多控”的远程操作
NASA 常年与国际空间站团队合作,再加上以往与登月宇航员的通信经历,让他们成为从事远程工作的老手。随着技术的发展,类似大规模远程操作场景其实也已经开始进入人们的生活和生产中。
近日,日本通讯公司 KDDI 与NEC 及建筑企业大林组在三重县河上大坝内,联合实施了一场采用新一代通信标准 5G 远程操作建筑机械的实证实验。
目前,远程施工系统主要使用 Wi-Fi 将施工机械上摄像头拍摄的视频传输到远程操作室。然而,Wi-Fi 只有低功耗输出,距离越远越会造成视频传输延迟或图像分辨率降低。因此,施工机械与远程操作室之间的合适距离被限制在 2 公里左右。
解决这一问题的关键就是 5G 通信系统。5G 拥有 10 至20 Gbps 范围内的超高通信速度,是当前主流 4G 系统的数据传输速率的十倍以上,还具有低延迟和多连接等特点。
工作人员在油压挖掘机、履带搬运车、推土机等 3 台机械上共安装了 12 个高清 4K 摄像头,经由 5G 基站将拍摄的影像传送到远离施工现场的管理室。用来平整地面的振动压路机具备自动驾驶功能,通过把安装在车辆上的加速度传感器的数据传送到管理室,工作人员就可以远程掌握机械情况,进行挖掘和搬运沙土等道路施工作业。
工作现场图,来源:NEC
与我们常见的远程操控不同,这种远程操控能力可以大大提高生产效率,对于劳动力短缺和人口老龄化的国家而言意义重大。而该实验也证实了这种可能性,即未来可实现由一名熟练工远程管理多个施工现场。
还有一些工作场合可能需要的不仅仅是效率,还有安全。
巴西铁矿石开采巨头 CSN Mineracao 公司为了兑现对员工安全和健康的承诺,向Sotreq 公司收购了一个远程操作舱,这种设备能够让操作者在几英里外的矿井中控制一台履带式推土机。CSN 在已经在矿山运行的 Cat D11T 推土机上安装了“车载”系统,该设备已投入到生产作业中。
Sotreq 采矿技术经理 Bruno Peixoto 表示,该系统支持采矿现场设备(卡车、钻机或履带推土机)的自动化。目前,远程驾驶室适用于履带推土机和演习。这些设备可以与每个机舱内最多四个设备一起操作。在这种模型中,设备半自动运行,机舱操作员可以自主选择要运行的设备,而其他设备则按照先前发送给设备的工作指令进行操作。
此外,Bruno Peixoto 补充道,将操作人员从矿井中转移到安全的地方工作,除了解决安全问题,那些有身体或移动问题的操作人员将不再被拒之门外。
参考阅读:
https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-8220935/NASA-scientists-having-operate-Curiosity-rover-Mars-home.html