Amalan Aplikasi Peranti Akustik Jauh pada Kenderaan Tanpa Pemandu

Dengan perkembangan pesat teknologi kenderaan tanpa pemandu, senario aplikasinya terus berkembang, merangkumi bidang dari pemeriksaan taman tertutup hingga pengangkutan jalan raya terbuka, dari bantuan kecemasan hingga rondaan keselamatan. Walau bagaimanapun, kenderaan tanpa pemandu tidak mempunyai keupayaan komunikasi dan penindasan secara masa nyata seperti pemandu manusia, menjadikannya mudah terdedah kepada bahaya keselamatan dalam persekitaran yang kompleks. Dengan mengandalkan kelebihan utama mereka dalam pemancaran bunyi yang tepat dan kawalan jauh yang fleksibel, peranti Akustik Jarak Jauh telah menjadi konfigurasi utama untuk mengatasi kekurangan ini pada kenderaan tanpa pemandu, menyediakan sokongan kukuh bagi operasi selamat kenderaan tersebut dalam pelbagai senario.

I. Senario Aplikasi Peranti Akustik Jarak Jauh Yang Disesuaikan dengan Kenderaan Tanpa Pemandu

Senario aplikasi peranti akustik jauh pada kenderaan tanpa pemandu terutamanya berfokus pada bidang yang memerlukan komunikasi, amaran, dan penindasan, merangkumi senario utama berikut:

• Senario pemeriksaan taman dan kilang: Apabila kenderaan tanpa pemandu menjalankan tugas pemeriksaan di taman perindustrian, taman logistik, dan kilang besar, mereka perlu memberi amaran kepada kakitangan yang masuk ke kawasan tersebut tanpa kebenaran serta kenderaan yang diletakkan secara tidak mematuhi peraturan. Pada masa yang sama, mereka perlu menyampaikan notis kerja dan peringatan keselamatan kepada staf di dalam taman tersebut.
• Senario penyelamatan kecemasan: Selepas bencana seperti gempa bumi dan banjir berlaku, apabila kenderaan tanpa pemandu memasuki kawasan di mana mangsa terperangkap untuk menjalankan tugas penerokaan, mereka perlu menghubungi mangsa terperangkap melalui bunyi untuk mengesahkan lokasi dan keadaan fizikal mereka, serta pada masa yang sama menyampaikan perkembangan usaha penyelamatan dan panduan pelarian. Di lokasi kebakaran hutan, kenderaan tanpa pemandu boleh menggunakan peranti akustik jarak jauh untuk mengeluarkan amaran kebakaran dan notis laluan evakuasi kepada penduduk atau staf setempat.
• Senario keselamatan dan ronda sempadan: Apabila kenderaan keselamatan tanpa pemandu meronda di kawasan seperti lapangan terbang, landasan keretapi, dan kawasan sempadan, mereka perlu menakut-nakutkan personel mencurigakan dan sasaran pencerobohan haram dengan mengeluarkan maklumat amaran secara berarah. Pada masa yang sama, mereka perlu menyampaikan situasi di lokasi kepada pusat arahan belakang untuk membantu dalam merancang pelan tindakan.

II. Kebutuhan Utama Pelanggan dalam Senario Kenderaan Tanpa Pemandu

Dalam aplikasi kenderaan tanpa pemandu, keperluan pelanggan terhadap peranti akustik jarak jauh berkisar kepada tiga teras iaitu "keselamatan, kecekapan, dan ketepatan", yang khususnya adalah seperti berikut:

• Keperluan komunikasi masa sebenar: Peralatan diperlukan untuk merealisasikan penghantaran suara yang jauh dan jelas bagi memastikan pertukaran maklumat antara kenderaan tanpa pemandu dan orang-orang di sekelilingnya bebas daripada kelewatan dan ubahsuai. Terutamanya dalam persekitaran bising (seperti kawasan pembinaan taman dan persimpangan lalu lintas bandar), isyarat bunyi perlu mampu menembusi hingar persekitaran supaya penerima dapat memperoleh maklumat dengan tepat.
• Keperluan pencegahan tepat: Bagi sasaran mencurigakan atau tingkah laku berbahaya, peralatan perlu memiliki keupayaan mengeluarkan bunyi secara berarah bagi mengelakkan gangguan penyebaran bunyi ke kawasan yang tidak berkaitan. Pada masa yang sama, keamatan bunyi boleh dilaraskan untuk membentuk usaha pencegahan yang efektif tanpa menyebabkan kerosakan pendengaran kekal kepada personel.
• Perlukan kawalan jauh dan koordinasi: Ia menyokong operasi jauh melalui sistem kawalan kenderaan tanpa pemandu atau platform arahan belakang, termasuk penyesuaian kelantangan, menukar mod kerja, dan main semula suara yang telah dibuat. Tiada pendekatan manual ke kenderaan tanpa pemandu diperlukan untuk menetapkan. Pada masa yang sama, ia perlu menyelaras dengan peralatan persepsi kenderaan tanpa pemandu, seperti radar dan kamera. Apabila peralatan persepsi mengesan keadaan yang tidak normal, ia secara automatik mencetuskan peralatan akustik untuk bekerja.
• Keperluan penyesuaian persekitaran: Kenderaan tanpa pemandu kebanyakannya beroperasi di luar, jadi peralatan perlu dapat menahan persekitaran yang keras seperti suhu tinggi, suhu rendah, hujan, dan habuk pasir. Ia harus memastikan operasi stabil tanpa kegagalan penutupan di bawah keadaan julat suhu - 40 °C hingga 60 °C, hujan lebat (tahap perlindungan IP65) dan ribut pasir.

III. Ciri-ciri utama peranti akustik jarak jauh yang disesuaikan dengan kenderaan tanpa pemandu

Untuk memenuhi keperluan senario kenderaan tanpa pemandu, peranti akustik jarak jauh perlu memiliki ciri-ciri sasaran berikut:

• Reka bentuk miniatur dan ringan: Saiz peralatan harus disesuaikan dengan ruang pemasangan kenderaan tanpa pemandu, dan boleh diintegrasikan di atas bumbung, sisi badan kenderaan, dan kedudukan lain pada kenderaan tanpa pemandu. Beratnya harus dikawal dalam lingkungan 3 kilogram untuk mengelakkan peningkatan beban kenderaan tanpa pemandu serta tidak menjejaskan jangka hayat bateri dan kestabilan pemanduannya. Pada masa yang sama, struktur modular digunakan untuk memudahkan sambungan mekanikal, pembongkaran, dan penyelenggaraan dengan kenderaan tanpa pemandu.
• Peralihan fleksibel antara peranti berarah dan omnidireksi: Ia menyokong peralihan antara peranti berarah (dengan sudut liputan bunyi 30°) dan peranti omnidireksi (liputan bunyi 360°). Peranti berarah digunakan untuk amaran atau pencegah yang tepat terhadap sasaran tertentu, manakala mod peranti omnidireksi digunakan untuk menyampaikan maklumat siaran kepada kawasan skala besar di sekeliling. Peralihan antara kedua-dua peranti boleh diselesaikan dengan cepat melalui arahan jauh, dan masa tindak balas dikawal pada tahap milisaat.
• Jalur frekuensi luas dan output tekanan bunyi tinggi: Ia merangkumi jalur frekuensi sensitif telinga manusia iaitu 200Hz - 20000Hz untuk memastikan isyarat suara dapat dibezakan dengan jelas. Output tahap tekanan bunyi boleh mencapai 130dB - 150dB, dan jarak pemancaran berkesan dalam persekitaran tanpa halangan adalah tidak kurang daripada 800 meter, yang memenuhi keperluan komunikasi dan penahanan kenderaan tanpa pemandu dalam senario jarak sederhana hingga jauh.
• Pelbagai penyesuaian kuasa dan penggunaan kuasa rendah: Ia menyokong sambungan dengan sistem bekalan kuasa atas papan kenderaan tanpa pemandu, serta dilengkapi bateri litium cadangan dalaman. Apabila bekalan kuasa atas papan gagal, bateri cadangan boleh mengekalkan operasi peralatan secara berterusan selama lebih daripada 4 jam. Dalam mod siap sedia, penggunaan kuasa peralatan adalah kurang daripada 5W, yang mengurangkan kesan terhadap hayat bateri kenderaan tanpa pemandu.
• Perlindungan IP65 dan keupayaan anti-gangguan: Perumah menggunakan reka bentuk kalis air dan kalis habuk, yang memenuhi piawaian perlindungan IP65 dan boleh berfungsi secara normal dalam cuaca hujan lebat dan berhabuk. Litar dalaman mempunyai keupayaan anti-gangguan elektromagnetik untuk mengelakkan gangguan daripada isyarat elektromagnetik yang dihasilkan oleh radar, peralatan komunikasi, dan komponen lain kenderaan tanpa pemandu, serta memastikan penghantaran bunyi yang stabil.

IV. Penyelesaian Integrasi Peranti Akustik Jarak Jauh dengan Peralatan Lain

Dalam sistem kenderaan tanpa pemandu, peranti akustik jarak jauh tidak beroperasi secara berdikari tetapi diintegrasikan dengan pelbagai peralatan untuk membentuk sistem yang terkoordinasi. Penyelesaian integrasi yang biasa termasuk:

• Integrasi dengan peralatan persepsi: Ia dikaitkan dengan radar laser, radar gelombang milimeter, kamera definisi tinggi, dan pengimbas termal inframerah kenderaan tanpa pemandu. Apabila radar atau kamera mengesan pejalan kaki dan halangan di hadapan, atau mengenal pasti kejadian luar biasa seperti "personel menceroboh kawasan larangan masuk" dan "kenderaan bergerak undur", ia secara automatik menghantar isyarat pencetus kepada peranti akustik jauh. Peranti tersebut secara automatik memainkan suara yang sepadan mengikut jenis kejadian (seperti "Terdapat pejalan kaki di hadapan, sila berhati-hati dan kurangkan kelajuan" dan "Ini adalah kawasan larangan masuk, sila keluar serta-merta"). Pada masa yang sama, maklumat luar biasa disegerakkan ke pusat arahan belakang.
• Integrasi dengan peralatan komunikasi: Ia disambungkan ke modul komunikasi 4G/5G atau modul komunikasi satelit kenderaan tanpa pemandu untuk merealisasikan kawalan jarak jauh. Apabila kenderaan tanpa pemandu melakukan tugas di kawasan terpencil tanpa isyarat rangkaian awam (seperti sempadan dan kawasan berbukit), kakitangan arahan belakang boleh menghantar arahan kepada peranti akustik melalui pautan satelit untuk melaras parameter bunyi atau menukar mod operasi. Pada masa yang sama, peranti boleh menghantar status operasi (seperti kuasa, tahap volum semasa, dan maklumat kegagalan) kembali ke platform arahan secara masa nyata untuk memudahkan pemantauan jauh.
• Integrasi dengan peralatan lampu amaran: Ia dikaitkan dengan lampu amaran LED dan lampu strobo kenderaan tanpa pemandu untuk membentuk kesan amaran "koordinasi bunyi dan cahaya". Apabila peranti akustik memulakan mod amaran, lampu amaran akan dihidupkan secara serentak. Melalui rangsangan dwi deria penglihatan dan pendengaran, kesan peringatan kepada orang di sekeliling dipertingkatkan. Sebagai contoh, apabila kenderaan tanpa pemandu membuat pusingan, "isarat pusing + petunjuk suara" akan diaktifkan secara serentak, memudahkan pejalan kaki mengenal pasti niat pemacuan kenderaan tersebut.
• Integrasi dengan peralatan penentuan kedudukan dan navigasi: Digabungkan dengan sistem penentuan kedudukan GPS/Beidou kenderaan tanpa pemandu, apabila kenderaan tersebut memasuki kawasan praset (seperti di sekitar sekolah dan hospital), peranti akustik secara automatik beralih ke "mod volum rendah" untuk mengelakkan gangguan bunyi berdesibel tinggi di kawasan sensitif. Apabila kenderaan tanpa pemandu menyimpang dari laluan yang dirancang dan memasuki kawasan berbahaya (seperti kawasan pembinaan dan kawasan banjir), peranti secara automatik memainkan suara amaran untuk memaklumkan orang-orang di sekeliling agar menjauh, serta menghantar amaran ketidaknormalan kedudukan ke pusat kawalan.

V. Kelebihan Utama Gabungan Peranti Akustik Jarak Jauh dan Kenderaan Tanpa Pemandu

Berbanding operasi manual tradisional atau peranti akustik bebas, gabungan peranti akustik jarak jauh dan kenderaan tanpa pemandu dapat menunjukkan kelebihan dalam pelbagai aspek:

• Meningkatkan keselamatan dan kebolehpercayaan: Tidak perlu pendekatan manual ke situasi berbahaya (seperti tapak bencana dan kawasan konflik sempadan) untuk menyelesaikan tugas komunikasi dan pencegahan, yang mengurangkan risiko kecederaan atau kematian personel. Pada masa yang sama, hubungan antara peranti dan sistem persepsi kenderaan tanpa pemandu boleh memberi respons dengan cepat terhadap situasi luar biasa dan mengelakkan kemalangan keselamatan yang disebabkan oleh kelewatan tindak balas manual. Sebagai contoh, di tapak kebakaran, kenderaan tanpa pemandu membawa peranti akustik memasuki kawasan pinggir kebakaran, manakala pegawai arahan berkomunikasi dengan mangsa terperangkap melalui peranti tersebut dari kawasan selamat, tanpa perlu anggota bomba mengambil risiko masuk ke kawasan dalam api.
• Kembangkan julat operasi dan kecekapan: Kenderaan tanpa pemandu boleh bergerak secara berterusan untuk tempoh yang panjang (dengan jangka hayat bateri selama 8 hingga 12 jam). Apabila digabungkan dengan peranti akustik jauh, kenderaan ini mampu meliputi kawasan yang lebih luas untuk menjalankan tugas. Berbanding rondaan pejalan kaki secara manual atau peranti akustik tetap, kecekapan operasi meningkat sebanyak 3 hingga 5 kali ganda. Sebagai contoh, di sebuah taman perindustrian seluas 50 kilometer persegi, kenderaan tanpa pemandu yang digabungkan dengan peranti akustik boleh menyelesaikan pemeriksaan seluruh kawasan dan penyampaian notis keselamatan dalam masa 4 jam, manakala pemeriksaan secara manual mengambil masa 2 hingga 3 hari.
• Mengurangkan kos operasi: Ia mengurangkan pergantungan kepada tenaga kerja. Satu kenderaan tanpa pemandu boleh menggantikan beban kerja 2 hingga 3 kakitangan pemeriksaan, dan operasi jangka panjang boleh mengurangkan kos buruh secara ketara. Pada masa yang sama, reka bentuk modular dan ciri-ciri peranti akustik jarak jauh yang menggunakan kuasa rendah menyebabkan kos penyelenggaraan yang rendah serta jangka hayat perkhidmatan yang panjang (sehingga lebih daripada 5 tahun dalam penggunaan biasa), yang seterusnya mengurangkan jumlah perbelanjaan operasi.
• Mewujudkan pengurusan yang tepat dan pintar: Melalui penghubungan dengan sistem kawalan dan platform arahan kenderaan tanpa pemandu, data operasi peranti akustik (seperti masa penggunaan, bilangan pencetus, dan kawasan liputan) boleh dianalisis secara statistik untuk membantu mengoptimumkan laluan pemeriksaan dan perancangan tugas kenderaan tanpa pemandu. Sebagai contoh, berdasarkan analisis data, didapati kejadian "personel masuk kawasan tanpa kebenaran" berlaku kerap di kawasan tertentu. Frekuensi rondaan kenderaan tanpa pemandu di kawasan ini boleh disesuaikan, dan kandungan suara amaran peranti akustik boleh dioptimumkan untuk meningkatkan kesan amaran.

VI. Kes Penggunaan Peranti Akustik Jarak Jauh pada Kenderaan Tanpa Pemandu

Kes: Aplikasi Amalan Kenderaan Penyelamat Kecemasan dan Peranti Akustik Jarak Jauh

Dalam operasi menyelamat di kawasan gunung akibat gempa bumi, pasukan penyelamat telah menggunakan 3 kenderaan udara tanpa pemandu kecemasan. Kenderaan tanpa pemandu ini dilengkapi dengan peranti akustik jarak jauh, imej haba inframerah, dan modul komunikasi satelit, serta memasuki kawasan bencana yang terputus jalan raya. Apabila kenderaan tanpa pemandu bergerak mengelilingi runtuhan, alat imej haba inframerah mengesan tanda-tanda kehidupan di bawah runtuhan. Peranti akustik segera diaktifkan, dan suara "Sila tenangkan diri, pasukan penyelamat sedang mendekati, sila buat bunyi untuk menunjukkan kedudukan anda" diputar ke kawasan tersebut. Pada masa yang sama, pasukan penyelamat secara jarak jauh melaraskan tahap volum peranti melalui pautan satelit bagi memastikan bunyi dapat disampaikan hingga ke dasar runtuhan tanpa menyebabkan kecederaan kepada mangsa akibat volum yang terlalu tinggi. Apabila mangsa yang terperangkap memberi respons dengan mengetuk paip logam, mikrofon kenderaan tanpa pemandu mengumpul isyarat bunyi tersebut, dan digabungkan dengan fungsi berarah peranti akustik, membantu menentukan lokasi mangsa terperangkap, seterusnya memberikan panduan tepat bagi usaha penyelamatan susulan. Dalam operasi penyelamatan ini, gabungan peranti akustik jarak jauh dan kenderaan tanpa pemandu membantu pasukan penyelamat menemui 3 mangsa terperangkap dalam tempoh 2 jam, yang meningkatkan kecekapan secara ketara berbanding kaedah penerokaan manual tradisional, serta pada masa yang sama mengelakkan risiko pasukan penyelamat memasuki kawasan runtuhan yang tidak stabil.