Field Manage System (FMS) of FRC

FMS 系統架構簡介

FMS

FMS 全名 Field Manage System(場地管理系統)
FRC 競賽中,場地上的一切都是透過FMS進行操作,包括網路、計分、裁判、燈號等
FMS 提供實時計分、機器人管理、資料管理與畫面呈現等功能
為了保證穩定性與公平性,網路之間會透過VLan進行切分,避免互相干擾

系統組成

Smart Router

提供FMS對外網路,通常由場館提供

Field Router

負責場地內的網路,連結SCC、AP、FMS Server、PLC、燈條等設備

FMS Server

一台伺服器,負責執行FMS軟體,處理競賽流程與資料
FMS Server 並不直接與Robot連線,而是透過DS進行中繼,若DS與FMS斷線,Robot也會因為看門狗(watchdog)停下
FMS Server 也會收集來自DS與Robot的資訊

Programmable Logic Controller(PLC)

PLC被用於場地上的設備操作,包括馬達或自動計分器,透過網路與FMS Server連線

Station Control Cabinet(SCC)

負責操作站上的設備與FMS Server連線,包括燈條、指示燈板、緊急停機按鈕、隊伍電腦等

Field Wireless Access Point(AP)

負責場地上的無線網路,robot使用5GHz(-2024)/6GHz(2025-),其他設備使用2.4GHz
設備為 Linksys WRT1900AC(-2024)/VIVID-Hosting VH-109(2025-)
加密方法為 WPA2/AES,每場競賽都會重新釋放隊伍專屬網路與密碼

Referee Panels

裁判記分板,可以使用平板替代

Robots

機器人上包含 網路機、roboRIO,網路機在競賽中應該要被設定為橋接模式並連結指定的SSID與密碼

Field Network

場地網路結構圖

Field Network

VLan

Field Router會切分Vlan將隊伍與場地的網路分離

  • Blue: 10, 20, 30
  • Red: 40, 50, 60
  • Field: 100 Robot 所連結的Wifi 也會做出相同的切分,避免機器互相干擾

Addressing

總共有7個DHCP Server,包括6個隊伍網路與1個場地網路

Network Bandwidth

Robot radio將會被限制4Mb/s的頻寬
網路優先順序為DS, Network Tables, others

總結

以上部份我們可以進行仿照以及簡化,減少設備需求,並達到所需要的功能
下一篇將會介紹第三方的FMS

附錄

參考資料

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