通過 Wi-Fi 6 通信提高自主地面車輛和工業機器人系統的安全性和效率

介紹

推動倉庫和物流中心變得更加繁忙的不僅僅是購物季。越來越多的購買是在網上進行的，這些電子商務交易正涌入履行中心。人類操作員很難跟上這些同比大幅增長的步伐，該行業的公司正在積極尋求和測試新技術，以幫助他們應對運輸單位的海嘯。機器人和自動化系統是用來提高倉庫和物流中心效率的關鍵技術。

這些機器人和自動化系統需要下一代無線通信來處理由分布式人力和自動化系統產生的大量增加的流量和用戶設備。當前的 Wi-Fi ? 5 無線網絡根本無法勝任為機器學習/人工智能 (ML/AI) 驅動的自動導引車 (AGV)、機器人和無數工業 4.0 提供必要的吞吐量和延遲所需的任務無線傳感器和其他自動化系統都通過同一個無線網絡進行通信。

本博客重點介紹倉庫和物流中心無線網絡挑戰的現狀，以及新的 Wi-Fi 6E 無線邊緣網絡解決方案如何提供可觀的吞吐量、減少延遲并提高傳統 Wi-Fi 5 解決方案的可靠性優勢。

AGV定義與操作

自主地面車輛 (AGV) 是工業機器人系統的最新發展。與過去的系留地面車輛和固定機器人不同，AGV 可以引導自己沿著預定路徑行駛，并在復雜多變的環境中自行導航，而無需操作員不斷干預。這意味著可以對 AGV 進行編程/訓練、裝備和部署以執行它們的任務，它們將在需要時自動充電并繼續完成這些任務直到完成。這對倉儲和物流中心來說是一個巨大的福音，它們現在面臨著永無止境的各種不同包裹的數量。

盡管最新的 AGV 有望顯著提高效率和人員安全，但它們需要高吞吐量和低延遲的無線網絡接口，以實現 AGV 與倉庫/物流中心的其他自主功能之間的協調，并允許進行監視和質量控制。

Wi-Fi 5 與 Wi-Fi 6

Wi-Fi 5 足以滿足傳統工業機器人系統、其他自主系統、工業 4.0 傳感器主機、多樣性、用戶數量以及在工業環境中實現最佳效率所需的流量遠遠超過 Wi-Fi 的能力Fi 5。Wi-Fi 6E 擁有比 Wi-Fi 5 高得多的實際數據速率，從約 700Mb/s 到超過 1.5Gb/s（圖 1為最大吞吐量）。這部分是由于 Wi-Fi 6E 使用更高階調制，即 1024 正交幅度調制 (QAM)，而 Wi-Fi 5 使用 256 QAM。

雖然在某些方面，數據速率的增加可能看起來并不多，但在擁有數十到數百個無線接入點和可能有數百個無線邊緣網絡設備運行的工業環境中，數據速率的增加可能意味著接入的資本成本降低點和網絡基礎設施，或者可以在同一區域部署更多設備。與 Wi-Fi 5 相比，Wi-Fi 6E 在多用戶情況下還有另一個優勢。新標準還本質上結合了改進的多用戶 MIMO 和先進的正交頻分復用接入 (OFDMA) 網絡訪問控制，以確保更可靠的無線網絡性能。具有不同流量的更多設備。Wi-Fi 6E 還提供了 6GHz 范圍內以前未使用的頻段。

圖 1 ：Wi-Fi 5 與 Wi-Fi 6 與 Wi-Fi 6E 在 15 英尺處的吞吐量（以 Mb/s 為單位）（來源：Brian Nadel/Future）

應對物流中心無線帶寬挑戰

對于需要高吞吐量解決方案的 AGV 和其他工業 4.0 設備，研華的 Wi-Fi 6E 工業無線解決方案可以成為改變游戲規則的無線通信套件，提高效率和安全性。研華的AIW-166K系列無線邊緣通信套件完全兼容 IEEE 802.11 ax/ac/a/b/g/n 三頻（2.4GHz、5GHz 和 6GHz），并且還集成了最新的藍牙? 5.2 連接功能模塊。這些套件包含一個 2x2 MIMO 單元，配有天線、互連，并支持 Wi-Fi 6E 1024 QAM 調制和 160MHz 寬信道。AIW-166k1 套件采用 Intel ? Wireless 6E AX210 802.11ax (no Vpro)+ BT 5.2 M.2 2230 模塊，而 AIW-166k2 套件采用 Intel?無線 6E AX210 802.11ax (Vpro)+ BT 5.2 M.2 2230 模塊 (AIW-166K2)。

結論

在倉庫和物流中心應用中達到最高的 AGV 效率和安全水平需要最新的無線網絡技術。Advantech AIW-166K 系列無線通信套件在緊湊型模塊中提供令人難以置信的 Wi-Fi 6E 網絡性能，消除了部署 AGV 和其他工業機器人系統時的猜測。

信息交換服務負責人：Jean-Jacques DeLisle

Jean-Jacques (JJ) DeLisle 曾就讀于羅切斯特理工學院，在那里他獲得了電氣工程學士學位和碩士學位。在學習期間，JJ 從事射頻/微波研究，為大學雜志撰稿，并且是第一個即興喜劇團@RIT 的成員。在完成學位之前，JJ 簽約成為 Synaptics Inc. 的 IC 布局和自動測試設計工程師。經過 6 年的原創研究——開發和表征同軸天線和無線傳感器技術——JJ 離開 RIT 時提交了幾篇技術論文和一份美國專利。

審核編輯黃宇