基于5G的智能机器人在防疫方面的应用

何凡

（中国移动通信集团湖北有限公司，湖北武汉，430023）

0 引言

2020年年初武汉爆发了一场疫情，疫情期间暴露了一些显性问题，基于5G的智能机器人，可以大施拳脚，为疫情带来十分积极的辅助作用。智能机器人至少要具备三个要素：感觉要素、反应要素和思考要素。基于5G的智能机器人，简称5G智能机器人，是在传统智能机器人，引入了5G技术。这样，5G智能机器人使用了5G网络，便可充分发挥5G网络的“大带宽、低时延、高可靠性”等优势，进一步提升机器人的计算速度、计算能力、响应时间、服务质量、工作效率等。

通过收集此次武汉疫情中5G智能机器人的报道，本文对5G智能机器人在疫情中应用进行了研究，指出了5G智能机器人的技术支持基础和应用场景。本文的目的，在于挖掘信息时代前沿技术的应用潜力，为公共事件、突击事件、社会事件等的应对与处理，提供理论支持与技术指导。

1 武汉疫情中智能机器人的应用

1.1 智能机器人的技术支撑

基于5G的智能机器人，主要使用但不限于如下技术。

（1）5G技术

5G技术为智能机器人提供移动网络、切片技术、边缘计算、云计算、功能虚拟化等网络服务和技术支持。5G网络，让智能机器人与后台的管理平台连接在一起，为智能机器人提供（WIFI热点）网络接入、（LBS或GPS/北斗）定位、信息交互等服务。图1为5G技术的应用场景与优势描述。

图1 5G技术的应用场景与优势

（2）人工智能

在计算机和信息通信领域，人工智能（Artificial Intelligence，AI）是一个十分泛在的概念。人工智能技术可以让计算机或机器人，来模拟人类在某方面的思维过程或智能行为，比如样本学习、过程分析、逻辑推理等。机器人的“听”，涉及到语音识别、元数据、数据库匹配等技术；机器人的“说”，涉及到字典服务、API或WEBSERVICE接口调用等；机器人的“走”，涉及到自动控制技术（决策执行，如何走）、远程遥控（路线设置、路线选择）、机械技术（肢体运动）等；机器人的“看”，涉及视频采集、图像识别、标本训练、标本比对等技术。总之，借助人工智能，人类可以让机器具备人类的思维能力和模拟人类的行为。

（3）云计算与边缘计算

智能机器人本身具有一定的计算能力，比如识别用户的输入、对输入与现有的知识库进行匹配、选择推送的答复等。当智能机器人处理事务的能力超过自身设备的能力时，智能机器人会出现反应迟钝、指令不执行等问题。此时，可通过边缘计算来为智能机器人赋能。边缘计算的部署方法为：（1）在移动基站下靠近机器人侧，部署MEC边缘计算节点；（2）将MEC服务器的能力提供给智能机器人使用。若机器人对网络没有过于苛刻的时延需求，则可以直接使用远程网络的云计算服务。图2为一种基于5G的边缘计算与云计算协同平台架构图。

图2 基于5G的边缘计算与云计算协同平台架构图

（4）物联网技术

物联网技术是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。智能机器人，就是物联网技术的一种典型应用。比如在医院里，送药机器人的路线识别，需要在走廊里部署传感器，帮忙机器人识别周围的环境，以便准确定位和精细化避障。

（5）特殊场景所要求的专属技术

智能机器人具有非常广泛的应用。不同的应用场景，对智能机器人会有不同的技术需求。具体使用了智能机器人的哪一种或哪几种技术，需要具体情况具体分析，在此不展开描述。

1.2 智能机器人的应用场景

在武汉疫情中，5G智能机器人，已应用于在多种场合下。在不同的应用场景中，5G智能机器人扮演着不同的角色，发挥着不同的作用。常用的应用场景如下。

（1）送药/送餐机器人

送药/送餐功能，主要基于5G无线通信、高精度定位、基于固定线路的自动导航等技术。送药/送餐机器人的应用，在事先已进行了全部场景的定制与开发。

与普通感冒、流感不同，新型冠状病毒具有“人传人”的特性。如何避免人与人之间的直接接触，是科研人员需要重点关注与解决的问题。在这样的背景下，送药机器人、送餐机器人能很好地发挥作用。在方舱、医院等固定化的场所里，科研人员为智能机器人定制好行走路径，设定起点、终点、行走路径中的避障等，即可实现智能机器人高效送餐、送药、送仪器，将医护人员从繁忙的工作中解放出来，从源头切断病毒的传播路径，避免事态的进一步恶化。图3所示的智能机器人“艾米”，就是一种典型送餐机器人。

图3 网红送餐/送药机器人“艾米”

（2）导医机器人

导医功能，主要使用了语音识别与播报、元数据分析与发现、后台数据库的深度应用等技术。导医机器人的工作原理在于，将病人可能会问到的问题，事先进行调研、分析与归类，编写相应的答复内容。病患按照指定的规程提问或操作，导医机器人自动调用后台数据库的答案进行回复或语音播报。

导医机器人采用一问一答的模式，实现了医生、护士等医护人员的后移，避免了医护人员与病患的直接接触，起到了解放医护人员的作用，从源头上杜绝“病毒人传人”现象的发生。

（3）聊天机器人

智能机器人的聊天功能，与导医机器人的“导医”功能类似，使用的技术一致，只是应用领域不同而已。聊天机器人的实现，是通过调用一个用来模拟人类对话或聊天的程序。聊天机器人的成功之处在于，研发人员将大量网络流行的俏皮语言、新型技术描述等加入词库，当你发送的词组和句子被词库识别后，程序将通过算法把预先设定好的回答回复给你。而词库的丰富程度、回复的速度，是一个聊天机器人能不能得到大众喜欢的重要因素。千篇一律的回答不能得到大众青睐，中规中矩的话语过于严肃，很难引起人们的共鸣。此外，只要程序启动，聊士们24小时在线随叫随到，堪称贴心之至。

（4）心理辅导机器人

当把聊天机器人的词库更换为心理学知识时，一种新的智能机器人便产生了。心理辅导机器人主要用于缓解病患的焦虑、抑郁等精神方面的问题，通过唤起病患求生、求知、求新等方面的欲望，以达到缓解病情的目的。借助心理辅导机器人，病患可快速打开心结，保持阳光心态和乐观心情，快速地从阴霾抑郁的状态中走出来。

（5）扫地机器人

扫地机器人，通过设置一定路线，对指定区域进行道路智能化清扫。智行者公司自主研发的“蜗小白”无人扫地车，就是一款这样的扫地机器人。“蜗小白”无人扫地车，集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一身，具备闹钟式任务设计、自动加载地图、自动避让行人、智能一键召回、自主泊车入位、OTA升级、大数据分析等功能，设有吸尘装置和垃圾桶，能够边清扫边收集，可以不同角度全方位清扫，清扫范围延伸至道路边缘的缝隙等死角，实现全覆盖。图4为火神山送餐机器人，图5为蜗小白扫地机器人，这些机器人均在疫情期间投入了使用。

图4 火神山送餐机器人

图5 蜗小白扫地机器人

2 结束语

在武汉新冠肺炎的疫情中，作为一种新型的高科技产品，5G智能机器人在多种应用场景中，扮演着重要的角色，为疫情的抗击与防治，做出了应有的贡献。本文的研究工作，在我省终端管理工作中，获得了一致好评和高度认可。下一阶段，将从两个方面开展工作。一方面，在横向方面，进一步挖掘与开发5G智能机器人的应用场景，让更多的领域从中受益，实现5G智能机器人的价值最大化。另一方面，在纵向方面，根据特殊的应用场景，开发更多的5G智能机器人或其他5G终端，让高新技术为更多的用户服务。