Videó továbbítása VR szemüvegre 5G hálózaton keresztül
Hajós-Wisinger Borbála,
2023. augusztus 28.
Videó továbbítása VR szemüvegre 5G hálózaton keresztül
A Kooperatív Technológiák Nemzeti Labor (KTNL) „Robotika, Bionika” alprogramjában, a BME VIK Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék (AUT) kutatói által művelt „5G hálózatba kapcsolt VR/AR megoldások” K+F téma egyik célkitűzése különböző forrásokból (Augmented Reality/AR szemüveg, IP kamera, okostelefon, videókamera) származó, nagy felbontású streaming videó továbbítása VR/AR szemüvegre és más megjelenítő eszközökre (pl. 4K monitor). Hasonló feladatok számos ipari alkalmazásban felmerülnek, pl. AR-rel támogatott gyártás automatizálásban és karbantartásban, gépek és földi járművek, valamint drónok távvezérlése során.
Az 5G, mint a legújabb mobil távközlési technológia alkalmas arra, hogy nagy sebességgel és közel valós időben továbbítsunk adatokat, pl. nagy felbontású videót nyilvános vagy privát 5G hálózaton keresztül. Ezért az 5G jelentős lépés az ipar digitális transzformációjában és az automatizálásban. Jelenleg a világ számos országában már elérhetők az 5G kereskedelmi szolgáltatások, és a fejlett országokban számos kísérleti fejlesztés és tesztelés folyik az 5G ipari alkalmazása területén. Az 5G ipari felhasználásának egyik akadálya, hogy kevés a piacon elérhető olyan kommunikációs eszköz (5G CPE, gateway, router, modem), amellyel a berendezéseket és az eszközöket be lehet kapcsolni az 5G hálózatba, és azon keresztül egymással.
Az egyik 5G alapú VR/AR megoldás, amin a projektben az AUT kutatói dolgoznak, nagy felbontású kamerával készített videó fogadása mikroszámítógép (NVidia Jetson) segítségével, majd a kapott videójel továbbítása 5G mobil hálózaton keresztül távoli, az Internet hálózathoz kapcsolódó VR szemüvegre (Oculus Rift S). Az 5G hálózat nagy sávszélessége és alacsony késleltetése lehetővé teszi, hogy jó minőségű (HD) videót küldjünk közel valós időben nagy távolságban lévő VR szemüvegre.
5G modem NVidia Jetson beágyazott számítógéppel
A megoldás alkalmas arra, hogy akár a nyilvános vagy privát 5G hálózaton keresztül továbbítsunk nagy felbontású videó felvételt VR szemüvegre A HD kamera által felvett videó VR szemüvegre való továbbítása mellett a kutatók egy olyan szcenáriót is kifejlesztettek, ahol a kamerát egy gimbalra rögzítették, amely követi a VR szemüveg mozgását, azaz a kamera abba az irányba fordul, amerre a VR szemüveg viselője néz. Ez megköveteli azt is, hogy ne csupán a beérkező videójel, hanem a mobil számítógép felé történő adatküldés késleltetése is minimális legyen, ami biztosítja a rendszer valós idejű működését.
A KTNL projektben kifejlesztett adatátviteli megoldás előnye, hogy egy olyan 5G modemen (Quectel RM502Q-AE M.2) alapszik, amely kisméretű, és könnyen integrálható mikroszámítógépekkel. Így a BME AUT által létrehozott 5G modem konfiguráció a jelenleg elérhető megoldásokhoz képest meglehetősen kompakt (amint a képen is látható), rögzítése nem igényel nagy felületet, valamint tömege is csekély. Ennek megfelelően ideális kisebb, mozgó járműveken, robotokon való elhelyezésre (pl. mobil robot, drón, stb.), amelyekről a kísérleti elrendezéshez hasonlóan egy távoli diszpécser VFR szemüvegen keresztül, valós időben követheti a járművek mozgását és a derítheti fel a környezetüket. Ilyen módon a kifejlesztett 5G VR videóátvitel számos valós és kritikus alkalmazását fejlesztését teszi lehetővé.
A rendszer további funkciója, mely még fejlesztés alatt áll, a mobil eszközről érkező telemetria és egyéb rendszerleíró adatok valós idejű fogadása és megjelenítése a VR szemüvegen. Az előzetes mérések alapján megállapítható, hogy ennek várható késleltetése szintén minimális lesz, köszönhetően az 5G hálózatnak.
További információ: Dr. Blázovics László
Gótzy Márton
BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék
E-mail: Blazovics.Laszlo@aut.bme.hu
Gotzy.Marton@aut.bme.hu