AWS 助力日本 SEQSENSE 打造自主保全機器人，4 名工程師管理整套雲端架構

前言

根據日本國立社會保障與人口問題研究所的數據，日本的勞動人口預計在未來 30 年內減少 30%。人口快速老化導致保全業面臨嚴重的人力短缺問題。

日本機器人新創公司 SEQSENSE 致力於透過提供自主保全機器人服務來解決這一挑戰。他們開發了智慧保全機器人 SQ-2，能在建築物內部自動巡邏。機器人利用預先建立的樓層地圖進行自主導航，並可透過與電梯通訊來巡邏多個樓層。目前該機器人已部署在日本超過 30 棟辦公大樓、購物中心及機場。

核心技術

SEQSENSE 的核心技術涵蓋定位、導航及利用超廣視野 LiDAR 進行建圖。他們自主研發了原創 3D LiDAR 感測器，用於 3D 建圖與定位，使機器人能在狹窄走道或人潮擁擠的環境中順暢導航。

機器人同時配備高解析度攝影機、搭載 3 顆魚眼鏡頭的 360 度全景攝影機、麥克風與揚聲器。操作人員可遠端監控機器人並透過機器人進行雙向通訊。機器人充電 1.5 小時即可連續運作最長 6 小時，並能自動返回充電站。

自主機器人保全的優勢

相較於傳統監視攝影機，使用自主機器人進行保全具有多項優勢。監視攝影機經常存在監控死角，而增設攝影機需要額外成本與時間。相比之下，SQ-2 機器人可搭乘電梯巡邏整棟建築，保全人員可規劃路線以減少或消除監控死角。此外，實體機器人的存在也有助於嚇阻竊盜等犯罪行為，無需額外配置人力保全。

技術挑戰

開發自主機器人是一項複雜且耗時的任務，需要從裝置端到雲端的多種技術整合。例如，安全地操控與監控機器人車隊，需要收集遙測資料和影像數據以建立即時儀表板。開發人員可透過分析收集的數據來改善機器人軟體，並透過雲端提供 OTA（空中下載）更新。

作為一家新創公司，SEQSENSE 希望專注於核心競爭力，如 3D LiDAR 和導航技術。然而，雲端平台對其業務同樣至關重要，因為機器人的設計就是要讓保全人員透過網頁控制台來操作。他們必須在工程師人數有限的情況下，同時開發和維運雲端平台與機器人。

解決方案與架構概覽

機器人透過 4G 行動網路持續連線，將遙測資料和影像串流傳送至雲端。即使在離線狀態下，機器人也能完全自主運作。保全人員和操作人員可透過網頁控制台監控及管理機器人，查看機器人狀態、地圖、位置和即時影像，並指令機器人巡邏特定路徑點或返回充電站。

SEQSENSE 選用全託管服務以降低基礎設施維運成本。他們運用 AWS IoT Core 和 Amazon Kinesis Video Streams 等服務來接收機器人數據，僅以 4 名工程師就開發並管理了所有雲端基礎設施。

遙測資料收集

他們使用 AWS IoT Core 從機器人收集遙測資料。IoT Core 讓裝置能輕鬆、安全地連接雲端並與雲端應用互動。從機器人收集的數據會依據不同用途存放在多種資料庫服務中：巡邏結果儲存於 Amazon RDS；最新的機器人狀態（如運作模式、錯誤訊息和電池百分比）儲存於 Amazon ElastiCache for Redis；機器人位置的歷史資料則儲存於 Amazon Timestream。

其邊緣端的雲端連線軟體以 Golang 撰寫。SEQSENSE 開發了一套從 Golang 使用 AWS IoT Core 功能的程式庫，並以開源軟體形式發布於 GitHub。

遠端操控

IoT Core 同時也用於遠端操控。保全人員或大樓管理方可在網頁控制台建立巡邏路線，並為每台機器人設定路線。機器人通常會沿著指定路線巡邏。當遇到障礙物時，會自動繞行避開；若繞行失敗無法抵達路徑點，則會通知管理者。管理者可選擇跳過該路徑點、指令機器人原地待命或返回充電站。

影像串流與錄影

SQ-2 配備四組攝影機，使用者可透過網頁控制台觀看即時與隨選影像。串流至雲端的影像安全儲存於 Amazon Kinesis Video Streams，支援隨選回放。使用者可輕鬆下載或播放特定時段的影像。SEQSENSE 也利用儲存的影像來改善機器人軟體。他們為 Golang 開發了 Kinesis Video Streams Producer 和 Consumer 程式庫。

結語

SEQSENSE 致力於透過開發智慧保全機器人，解決保全業的人力短缺問題。藉由 AWS 服務，他們的服務更加可靠、耐用，且易於維護、擴展與延伸。尤其是 AWS IoT Core 和 Amazon Kinesis Video Streams，幫助他們輕鬆開發和維運自主巡邏與遠端監控等核心功能。

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