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隨著AGV、AMR、巡檢機(jī)器人和機(jī)器狗進(jìn)入倉儲物流、智能工廠、石油化工等行業(yè)，機(jī)器人能否持續(xù)在線，開始直接影響調(diào)度效率、巡檢質(zhì)量和現(xiàn)場管理。
機(jī)器人在移動過程中需要不斷接收任務(wù)指令，并向調(diào)度系統(tǒng)回傳位置、運(yùn)行狀態(tài)、傳感器數(shù)據(jù)和視頻畫面。普通無線網(wǎng)絡(luò)在固定辦公場景中可能表現(xiàn)正常，但在貨架密集、金屬設(shè)備眾多或室外覆蓋條件復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場，容易出現(xiàn)信號遮擋、漫游中斷和上行鏈路不穩(wěn)定等問題。
南京碼訊光電結(jié)合倉儲物流與石油企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用，為AGV、巡檢機(jī)器人和機(jī)器狗提供由工業(yè)AP、雙鏈路無線客戶端、工業(yè)4G/5G路由器、工業(yè)交換機(jī)及無線控制器組成的移動機(jī)器人無線通信方案。
某倉儲物流企業(yè)部署了多臺AGV，用于物料搬運(yùn)、庫位轉(zhuǎn)運(yùn)及生產(chǎn)線配送。AGV需要與倉儲管理系統(tǒng)和機(jī)器人調(diào)度系統(tǒng)保持通信，接收任務(wù)、規(guī)劃路線并上傳運(yùn)行狀態(tài)。
倉庫內(nèi)密集的金屬貨架、不斷變化的貨物堆放以及多臺AGV同時運(yùn)行，使無線信號環(huán)境較為復(fù)雜。AGV從一個AP覆蓋區(qū)域駛?cè)肓硪粋€區(qū)域時，如果客戶端重新掃描、認(rèn)證和建立連接的時間過長，可能造成調(diào)度數(shù)據(jù)延遲，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致車輛短暫停頓。
針對這一問題，項(xiàng)目采用多臺碼訊工業(yè)AP形成連續(xù)覆蓋，并通過碼訊無線控制器AC進(jìn)行統(tǒng)一配置和管理。工業(yè)交換機(jī)連接AP、控制器、邊緣服務(wù)器及調(diào)度系統(tǒng)，形成穩(wěn)定的有線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。
AGV端安裝碼訊雙鏈路無線客戶端。在產(chǎn)品及網(wǎng)絡(luò)配置支持的條件下，客戶端可在保持當(dāng)前通信鏈路的同時，提前準(zhǔn)備與候選AP之間的備用鏈路。當(dāng)AGV進(jìn)入相鄰覆蓋區(qū)域時，系統(tǒng)能夠減少重新建立連接所需的步驟，從而降低漫游過程對業(yè)務(wù)通信的影響。
該方案不是簡單增加AP數(shù)量，而是綜合考慮AGV路線、天線安裝高度、貨架遮擋、信道規(guī)劃、覆蓋重疊和客戶端切換策略。項(xiàng)目完成后，還需在AGV實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下測試時延、丟包、視頻回傳和調(diào)度系統(tǒng)恢復(fù)情況。
在另一石油企業(yè)項(xiàng)目中，巡檢機(jī)器人和機(jī)器狗需要進(jìn)入生產(chǎn)裝置區(qū)、管線區(qū)域及部分室外場所，采集設(shè)備圖像、儀表讀數(shù)、環(huán)境信息和現(xiàn)場視頻。
與倉儲環(huán)境相比，石油現(xiàn)場的機(jī)器人路線更長，建筑物、儲罐、管線和大型金屬設(shè)施容易形成無線盲區(qū)。部分區(qū)域可以使用企業(yè)內(nèi)部WiFi，部分室外或遠(yuǎn)距離區(qū)域則更適合通過4G/5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)回傳數(shù)據(jù)。只依賴一種上行方式，很難覆蓋全部巡檢路線。
該項(xiàng)目在固定區(qū)域部署碼訊工業(yè)AP，為巡檢機(jī)器人提供本地WiFi接入；機(jī)器人端安裝碼訊無線客戶端，同時配置碼訊工業(yè)4G/5G路由器，分別建立WiFi和蜂窩上行路徑。
在正常覆蓋區(qū)域，機(jī)器人優(yōu)先通過企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)通信。當(dāng)WiFi鏈路質(zhì)量下降或連接異常時，可根據(jù)項(xiàng)目配置的鏈路檢測和路由策略，將指定業(yè)務(wù)切換到4G/5G路徑。機(jī)器人重新進(jìn)入穩(wěn)定的WiFi覆蓋區(qū)域后，再按照預(yù)設(shè)條件恢復(fù)主鏈路。
這里的“雙上行”并不等同于兩條鏈路自動疊加帶寬。系統(tǒng)集成時需要明確主備關(guān)系、檢測目標(biāo)、切換條件、恢復(fù)時間、VPN連接及業(yè)務(wù)會話處理方式。對于涉及安全控制的功能，還必須由機(jī)器人制造商和系統(tǒng)集成商按照項(xiàng)目安全要求獨(dú)立設(shè)計(jì)，不能僅依賴普通無線鏈路。
移動機(jī)器人通信項(xiàng)目的難點(diǎn)通常不在某一臺設(shè)備，而在于固定網(wǎng)絡(luò)、無線覆蓋、車載終端和業(yè)務(wù)系統(tǒng)能否協(xié)同工作。
在整套方案中，碼訊工業(yè)AP負(fù)責(zé)建立現(xiàn)場無線覆蓋；無線控制器AC負(fù)責(zé)統(tǒng)一管理多臺AP；工業(yè)交換機(jī)連接服務(wù)器、控制系統(tǒng)和無線基礎(chǔ)設(shè)施；雙鏈路客戶端安裝在AGV或巡檢機(jī)器人上，負(fù)責(zé)移動狀態(tài)下的WiFi接入；工業(yè)4G/5G路由器則可為機(jī)器人提供蜂窩上行或備用通信路徑。
碼訊可根據(jù)機(jī)器人類型、運(yùn)行路線、通信距離、視頻帶寬、接口方式、供電條件和現(xiàn)場環(huán)境，協(xié)助客戶完成設(shè)備選型與網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)。正式部署前，建議進(jìn)行現(xiàn)場勘測；部署完成后，應(yīng)通過實(shí)際行駛測試驗(yàn)證漫游、鏈路切換和業(yè)務(wù)恢復(fù)效果。
這套工業(yè)無線通信架構(gòu)不僅適用于倉儲AGV，也可用于工廠AMR、石油巡檢機(jī)器人、機(jī)器狗、港口無人設(shè)備、電力巡檢平臺及其他移動工業(yè)終端。
如果您的項(xiàng)目正在面臨機(jī)器人移動掉線、跨AP切換不穩(wěn)定、視頻回傳中斷或WiFi覆蓋范圍不足等問題，可向南京碼訊光電提供機(jī)器人數(shù)量、運(yùn)行路線、現(xiàn)場平面圖、通信業(yè)務(wù)及接口需求。我們將結(jié)合真實(shí)應(yīng)用條件，為項(xiàng)目配置工業(yè)AP、無線客戶端、4G/5G路由器、工業(yè)交換機(jī)及無線控制器方案。
