技术盛宴丨关于自动化仓储Wi-Fi网络无缝漫游设计.docx

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1、随着移动互联网技术的发展，自动化仓储技术也日趋成熟，并得到大量的应用。其中典型的自动引导运输车(AGV)设备，在物流仓储的拣货、分拣等环节大大提升了运转效率，提升质量的同时降低了运营成本。而AGV设备的快速、稳定运行，需要依赖高可靠的Wi-Fi网络，特别是对Wi-Fi网络的漫游能力有更高的要求。本文将针对自动仓储的Wi-Fi网络进行深入探讨。▲图1:AGV示意图探索自动化仓储对Wi-Fi网络的需求AGV属于轮式移动机器人(WheeledMobileRobot)的范畴，更直接点就是无人驾驶(Driverless)的运输车。AGV以轮式移动为特征，较

2、之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势，且无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。因此，在自动化仓储系统中，AGV是最能充分地体现其自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。说了AGV这么多特点，我们不禁要问：这与Wi-Fi网络的无缝漫游有什么直接关系呢？带着这个疑问，下面就先给大家分析一下在自动化仓储中真正的网络需求。从AGV的工作模式分析，AGV必须通过无线通信方式由电脑来控制其行进路线以及行为，这就注定AGV的作业离不开无线网络的支撑，而Wi-Fi网络是AG

3、V采用的最主要的无线通信手段。那么按照传统办公网Wi-Fi思路部署一张无线网络能够支撑AGV业务需求吗？答案是否定的。如下图2所示，在实际的自动化仓储中，AGV装卸作业需要往返于不同工作区域，单个无线接入点（AP）无法完全覆盖整个区域，因此一个AGV实际需要在多个AP信号之间漫游通讯。▲图2:自动化仓储图示相比办公网中人的移动速度，AGV的移动速度要快得多，如表1所示，其中视觉二维码导航的AGV在电商物流行业应用比较广泛，其行驶速度可以高达150m/min，所以AGV实际会在多个AP之间会进行快速漫游，但是这个漫游过程中，仍然需要确保AGV与后台

4、的通信交互准确无误，也就是要确保AGV不掉线停车，避免因导致AGV拥堵而严重影响生产作业。磁导航60m/min视觉二维码+惯导90m~150m/min激光导航150m/min▲表1:AGV运行速度但是在当前的自动化仓储场景中，客户一般是利用传统WLAN技术部署Wi-Fi网络，并集成了传统的漫游技术，但是对于AGV的稳定运行，其实际效果并不是很理想。下面，我们分析下Wi-Fi漫游的技术难点，以及传统的漫游方式为什么不能满足AGV的需求。剖析自动化仓储传统Wi-Fi漫游解决方案的乏力自动化仓储漫游问题分析1、传统的漫游过程，一般分为三步：预漫游状态：

5、如下图3所示。●进入条件：信号强度≤预漫游阈值；●操作行为：扫描信道,存入漫游列表；●持续时间：信号强度升高于阈值后恢复；●体验影响：扫描期间不收包,通信中断，造成时延增大/丢包。▲图3:预漫游状态图终端漫出状态：如下图4所示。●进入条件：信号强度≤漫出阈值；●操作行为：断开旧AP连接；●持续时间：瞬间行为；●体验影响：此时终端处于断开状态，不收发报文。▲图4:漫出状态图终端漫入状态：如下图5所示。●进入条件：漫游列表内有信号好的AP；●操作行为：终端重新与AP关联；●持续时间：一般终端完成关联在300ms以内；●体验影响：关联完成之前，终端网络

6、处于无连接状态，不收发报文。▲图5:漫入状态图2、在传统漫游过程中所存在的问题分析：                  ●预漫游阶段：由于当前终端漫游的算法不够完善，导致预漫游效果较差，终端在离开当前无线网络区域时往往会掉线一段时间才能接入新的无线网络中；●漫出阶段：可能由于漫出AP覆盖的区域范围较大，虽然当前终端所能接收到的信号质量已经很差，但是还是无法切换到新的AP中，从而引发漫游粘滞问题；●漫入阶段：可能由于漫入AP信号覆盖的区域范围较小，导致终端在脱离漫出AP时依旧无法接入到漫入的AP中，导致终端短时间掉线，影响整个业务的稳定运行。另外，

7、在传统漫游方案中，对于漫游切换的动作，主动权在终端无线网卡上，AP端是无法直接控制的，总会存在无线网络短暂中断的状态。那么，无线设备厂商针对传统漫游问题的优化方案是什么呢？接下来我们来看一下，传统无线厂商基于AP层面的优化手段。传统Wi-Fi网络的漫游优化方案针对传统漫游中存在的问题，传统无线厂商做了很多的努力，在自动化仓储传统漫游解决方案中基本解决了AP端漫游的很多问题。下面通过一个终端由AP1漫游到AP2中的：预漫游、漫出、漫入等三个不同状态，详细了解下传统漫游优化方案。预漫游状态：如图6所示，利用零网优技术(DWO，DistributedW

8、irelessOptimize)，调整漫出AP的覆盖范围，让终端更早进入自己的漫游状态机，主要包括三个层面的优化：●信道扫描逻辑优化；●