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工業(yè)無線零漫游解決方案

分類：企業(yè)單位, 最新動態(tài), 行業(yè)領(lǐng)域, 解決方案  時間：2024年1月8日  來源：正群欣世

在工廠車間和倉儲環(huán)境下，移動終端和移動機器人貫穿生產(chǎn)管理的始終，提升了數(shù)據(jù)獲取的實時性和有效性。

移動終端和移動機器人高度依賴無線網(wǎng)絡(luò)，較為常見的是PDA條形碼掃描、二維碼掃描等；AGV、無人叉車貨物運輸?shù)取ａ槍ιa(chǎn)區(qū)域環(huán)境復(fù)雜、業(yè)務(wù)不能中斷，倉儲和分揀、出入庫區(qū)內(nèi)貨架林立等特點，移動終端和移動機器人對無線網(wǎng)絡(luò)漫游不連續(xù)丟包、低時延等的高可靠需求，銳捷網(wǎng)絡(luò)基于該場景需求，推出工業(yè)無線零漫游解決方案。

PDA手持終端
PDA掃碼貫穿了生產(chǎn)管理的始終，包括訂單的信息管理、生產(chǎn)流程的數(shù)據(jù)更新和環(huán)節(jié)交替，以及最終產(chǎn)品的出廠信息記錄。市面上國內(nèi)\外品牌繁多、不同的PDA、工業(yè)平板等移動終端其信號強度、上聯(lián)入網(wǎng)性能等情況不一，有些信號低時終端甚至不漫游。
AGV自動導(dǎo)引運輸車
AGV是智能工廠、智能車間的重要組成部分，代替人工進行裝載、搬運、卸載等工作，實現(xiàn)車間物流的自動化。AGV也高度依賴無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)調(diào)度管理，若丟包率較高，尤其是連續(xù)丟包，則很有可能導(dǎo)致AGV行駛減速或停止，甚至發(fā)生碰撞事故，嚴(yán)重影響配送及生產(chǎn)節(jié)拍。
應(yīng)用場景
  • 倉儲掃碼
  • AGV倉儲運輸
  • AGV跨樓層運輸
AGV自動導(dǎo)引運輸車
  • 主要應(yīng)用
    AGV與電梯、自動門對接，實現(xiàn)全自動化無人作業(yè)，并能夠順利通過電梯在各樓層間自動運輸
  • 場景特點
    電梯里沒有無線信號或者信號差，電梯里的無線與各樓層的無線之間信號斷裂
  • 業(yè)務(wù)痛點
    因電梯里的無線信號差，電梯內(nèi)外的無線信號斷裂，AGV無法在電梯的前中后網(wǎng)絡(luò)之間無縫漫游，導(dǎo)致AGV停在電梯里出不來，嚴(yán)重影響配送及生產(chǎn)節(jié)拍
  • 應(yīng)用需求
    跨樓層移動快速漫游，業(yè)務(wù)永續(xù)無感知
應(yīng)用需求
移動終端高效掃碼離不開無線網(wǎng)絡(luò)支撐
PDA采集數(shù)據(jù)，并同步至服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)可查詢，滿足精細(xì)化管理要求。但受制于無線網(wǎng)絡(luò)性能，導(dǎo)致PDA的APP界面讀數(shù)據(jù)“轉(zhuǎn)圈圈”、超時登出系統(tǒng)等現(xiàn)象，造成讀取數(shù)據(jù)延遲，增加工作時長，降低產(chǎn)線、庫管效率。
聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)問題
倉庫建筑高度高
無線覆蓋信號強度差
貨架擺放密集
信號遮擋嚴(yán)重，信號強度差
PDA型號眾多
移動漫游丟包嚴(yán)重
PDA對工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量指標(biāo)要求
  • 信號強度≥-65dBm
  • 整體丟包率≤1%
  • 漫游連續(xù)丟包個數(shù)≤3個

*數(shù)據(jù)包大小1000字節(jié)/pkg，超時計算1000ms，ping包1000個

AGV高度依賴無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)調(diào)度管理
AGV設(shè)備的快速、穩(wěn)定運行, 高度依賴與調(diào)度中心之間的無線通訊網(wǎng)絡(luò)
AGV關(guān)鍵技術(shù)問題
  • 1

    “我在哪”

    定位問題
  • 2

    “要去哪”

    調(diào)度問題
  • 3

    “怎么去”

    導(dǎo)航問題
AGV對工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量指標(biāo)要求
產(chǎn)線、倉儲AGV
  • 信號強度≥-65dBm
  • 整體丟包率≤0.5%
  • 漫游不出現(xiàn)連續(xù)丟包≤1個

*數(shù)據(jù)包大小1000字節(jié)/pkg，超時計算1000ms，ping包1000個

巡檢機器人攝像頭
  • 通常要求1080P
  • 4M碼流/臺4M
車間、倉儲場景的無線網(wǎng)絡(luò)需求
遮擋環(huán)境 不離線
不因高貨架等場地復(fù)雜環(huán)境影響信號強度，移動終端可實時在線。
信號覆蓋 無死角
無線信號覆蓋無盲區(qū)，信號穩(wěn)定覆蓋業(yè)務(wù)區(qū)，移動終端保持實時、穩(wěn)定的高質(zhì)量在線作業(yè)。
高速移動 無中斷
移動漫游過程中，數(shù)據(jù)實時在線、不中斷，不出現(xiàn)漫游粘滯的問題。
應(yīng)用技術(shù)
傳統(tǒng)“微蜂窩架構(gòu)”組網(wǎng)

“微蜂窩架構(gòu)”典型部署示意圖

在放裝場景，移動終端/機器在傳統(tǒng)“微蜂窩架構(gòu)”組網(wǎng)中會出現(xiàn)終端頻繁掉線、丟包，影響實際業(yè)務(wù)使用。

技術(shù)概述

一個場所由多臺AP覆蓋，每臺AP覆蓋的范圍為一個“微蜂窩”，多個“微蜂窩”構(gòu)成整個WLAN網(wǎng)絡(luò)；

為了降低AP之間的同頻干擾，相鄰AP一般使用不同信道進行錯頻部署。

存在問題

漫游機制：當(dāng)STA（如PDA掃碼槍）從一臺AP覆蓋范圍移動到另一臺AP覆蓋范圍時，終端將發(fā)生漫游，STA存在重新關(guān)聯(lián)，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)通信時延變大、丟包斷流；

移動終端：漫游過程由STA主導(dǎo)，部分STA在信號很低時才發(fā)生漫游，甚至不主動發(fā)生漫游，導(dǎo)致數(shù)據(jù)通信時延變大、丟包斷流。

銳捷“工業(yè)無線零漫游”技術(shù)
技術(shù)概述

工業(yè)無線零漫游同頻組網(wǎng)技術(shù)是將網(wǎng)絡(luò)中多臺物理AP虛擬成一臺大的“虛擬AP”，STA在移動過程中判斷自己一直關(guān)聯(lián)在同一臺AP上，無需進行漫游，達(dá)到“零漫游”的效果；

STA實際關(guān)聯(lián)在哪臺物理AP上，由AC根據(jù)信號強度和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載等因素決策。STA從一臺AP切換關(guān)聯(lián)到另一臺AP過程中，STA無感知，通信不受影響。

同頻組網(wǎng)典型部署示意圖

同頻組網(wǎng)單一信道部署網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)零漫游及高密度部署，簡化部署和維護成本

工業(yè)無線零漫游的漫游特性滿足倉儲物流、工廠車間等終端移動實時性高的應(yīng)用需求

工業(yè)無線零漫游技術(shù)
工業(yè)無線零漫游技術(shù)方案AP的安全部署方式與普通放裝AP一樣，但不同的是，通過相鄰AP使用對應(yīng)Radio進行相同信道組網(wǎng)，為終端提供“零漫游”服務(wù)。
  • 終端接入后， AC為每個終端創(chuàng)建全網(wǎng)唯一BSSID，有且只為一個終端提供服務(wù)。

    終端接入

  • 當(dāng)AC決策切換到新AP為其提供服務(wù)時，AP仍然傳遞原來的BSSID信息。

    BSSID 跟隨

  • 實時監(jiān)控終端報文RSSI和終端所在beacon信號中RSSI情況。如果滿足切換閾值，則通知AC進行決策切換。

    AC 決策漫游

  • 終端在移動過程中，需要不斷切換AP為其提供接入服務(wù)（BSS）。為加速AP間切換BSS。

    BSS 預(yù)跟隨

綜合應(yīng)用
AGV跨樓層運輸零漫游應(yīng)用
  • 在電梯井頂、電梯橋廂頂、電梯內(nèi)分別部署銳捷AP
  • 電梯井頂AP連接企業(yè)生產(chǎn)無線網(wǎng)絡(luò)
  • 電梯井頂與電梯橋廂頂AP定向無線橋接
  • 電梯橋廂頂和電梯內(nèi)AP通過網(wǎng)線連接
  • 實現(xiàn)電梯內(nèi)和各樓層內(nèi)AP間的無線零漫游
  • 當(dāng)AGV進入電梯，通過電梯內(nèi)AP連接無線網(wǎng)絡(luò)
  • 當(dāng)AGV走出電梯，通過電梯內(nèi)和樓層內(nèi)的零漫游，完成運輸
多場景綜合應(yīng)用
三射頻
AP生產(chǎn)車間和倉庫場景下，可能會同時存在移動生產(chǎn)業(yè)務(wù)“工業(yè)無線零漫游”、固定生產(chǎn)業(yè)務(wù)“工業(yè)無線數(shù)據(jù)采集”、移動辦公業(yè)務(wù)常規(guī)無線覆蓋的綜合應(yīng)用需求，可以使用三射頻AP進行綜合業(yè)務(wù)無線覆蓋。
第①和②頻聯(lián)接移動辦公業(yè)務(wù)和固定生產(chǎn)業(yè)務(wù)

對于車間有移動辦公業(yè)務(wù)無線聯(lián)網(wǎng)需求的（如內(nèi)部員工/合作伙伴/訪客的筆記本電腦/手機等），可用①/②頻進行常規(guī)無線覆蓋，和第③頻“工業(yè)無線零漫游”之間相互沒有影響；

對于有固定生產(chǎn)業(yè)務(wù)無線聯(lián)網(wǎng)需求的，也可用①/②頻配合《工業(yè)無線數(shù)據(jù)采集解決方案》，實現(xiàn)固定生產(chǎn)機器聯(lián)網(wǎng)。

第③頻聯(lián)接移動生產(chǎn)業(yè)務(wù)

目前大部分PDA/AGV都支持5G頻段，為了避免2.4G頻段干擾多，的現(xiàn)狀，推薦第③頻使用5G頻段實現(xiàn)移動生產(chǎn)業(yè)務(wù)無線聯(lián)網(wǎng)，滿足PDA/AGV等移動終端無線零漫游的需求。

工業(yè)無線零漫游解決方案架構(gòu)
PDA掃碼槍和AGV小車移動過程中實時保持聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)正常

方案構(gòu)成

? 管理系統(tǒng)：WMS\MES管理系統(tǒng)、AGV調(diào)度管理系統(tǒng)

? 無線控制器AC、POE交換機

? 無線AP

方案簡介

通過工業(yè)無線零漫游解決方案的部署應(yīng)用，移動生產(chǎn)終端接入到零漫游無線網(wǎng)絡(luò)后，即可實現(xiàn)PDA掃碼、移動機器人等把業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、管理控制信息等實時、穩(wěn)定、可靠的回傳至企業(yè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中，幫助企業(yè)節(jié)約人力資源、降本增效、提升產(chǎn)出管理效率。

產(chǎn)品組成
無線控制器
RG-WS6008
最大可支持管理224個AP
RG-WS6108
最大可支持管理320個AP
RG-WS6512
最大可支持管理1152個AP
RG-WS7204-A
最大可支持管理128個AP
RG-WS7208-A
最大可支持管理256個AP
中小企業(yè)適用，可與辦公網(wǎng)共用
無線接入點
RG-AP730-I
  • ? 三路雙射頻
  • ? 11ac wave2
  • ? 整機2.6Gbps
  • ? 支持?jǐn)U展物聯(lián)網(wǎng)
RG-AP850-A
  • ? 三路雙射頻
  • ? 802.11ax
  • ? 整機3.267Gbps
  • ? 一路5G支持零漫游
RG-AP680（CD）
  • ? 雙路雙射頻
  • ? 支持802.11ax
  • ? 整機2.4Gbps
  • ? IP68防護等級
電梯橋接專用
RG-AP720-I
  • ? 雙路雙頻雙流
  • ? 支持802.11ac wave2
  • ? 整機2.4Gbps
RG-AP730-I
  • ? 三路雙射頻
  • ? 11ac wave2
  • ? 整機2.6Gbps
  • ? 支持?jǐn)U展物聯(lián)網(wǎng)
RG-AP850-A
  • ? 三路雙射頻
  • ? 802.11ax
  • ? 整機3.267Gbps
  • ? 一路5G支持零漫游
RG-AP680（CD）
  • ? 雙路雙射頻
  • ? 支持802.11ax
  • ? 整機2.4Gbps
  • ? IP68防護等級
電梯橋接專用
RG-AP720-I
  • ? 雙路雙頻雙流
  • ? 支持802.11ac wave2
  • ? 整機2.4Gbps
客戶收益
車間/倉庫場景下，無線零漫游，移動業(yè)務(wù)不中斷！
  • 漫游丟包率
  • 不連續(xù)丟包
  • 漫游平均時延

遮擋環(huán)境不離線信號覆蓋無死角，信號跟隨實時在線
高速移動不中斷無線零漫游，移動不掉線
應(yīng)用“工業(yè)無線零漫游”技術(shù)，在車間、倉儲環(huán)境下，實際應(yīng)用后的關(guān)鍵指標(biāo)為“漫游丟包率＜0.5%”，“漫游平均時延小于10ms”，保障移動終端不離線，移動機器人高速移動不中斷。