自動化物料搬運設備市場有望在不遠的未來飛速發展。這是大勢所趨，但今年春天兩大因素加速了市場發展——電商業務的擴張及車間內保持社交距離的防疫措施。近年來，網購需求迅速增長，電商倉庫作為其中重要一環躋身熱門資產之列。隨著需求激增，為保障倉庫物流系統正常運轉，高效可靠的自動存取系統 (AS/RS) 至關重要。
除了受到電商推動，為防控疫情，工廠也紛紛開始重新設計車間，以達到保持社交距離的要求。目前，各倉庫正廣泛部署自動導引運輸車 (AGV)，減少人與人之間的直接接觸，提高倉庫的運作效率。隨著 AGV 和 AS/RS 系統逐漸成為主流，機器原始設備制造商 (OME) 和系統集成商希望建立可靠的設備連接平臺，使倉庫和工廠運轉更為順暢。由于 AGV、AS/RS 設備需長時間移動，快速、穩定的無線連接是保證其正常運轉的基本要求，而業主面臨的最大挑戰就是如何為這些系統打造可靠的無線通訊網絡。
本文中，我們將重點介紹機器 OEM 和系統集成商應注意的幾大關鍵因素，助力構建穩固的 AGV 和 AS/RS 系統。
三大關鍵因素
1. 工業級設計，保證超高可靠性
車間內電氣干擾無處不在，難以避免，可能導致無線傳輸中斷，甚至損壞無線通訊設備。以摩托車裝配生產線為例，整個車間有多臺生產設備會造成電磁干擾。在實際環境中，接地回路也可能對無線設備造成一定影響。同樣，傳送帶主要依靠電機和驅動設備將零件移動至下一加工點，它的電磁和電流也會干擾無線通訊。此外，AGV 和 AS/RS 的無線設備在運輸車移動的過程中要承受持續振動，設備性能將有所折扣。
圖 1：射頻 (RF) 和電源隔離功能，防止電磁干擾 (EMI)
鑒于以上種種情況，尋求穩固可靠的工業級無線通訊解決方案成為當務之急。RF 及電源隔離功能將提升無線客戶端和無線 AP 的穩定性，防止設備因靜電放電、電機突發性浪涌電流受到損害。此外，無線客戶端和 AP 需支持寬溫操作，具備較高防護等級，以便在干擾嚴重的環境中也能保障無線設備穩定連接。得益于以上功能，工業級設備的使用壽命也將有所延長。
2. 流暢的無線連接，確保設備運轉正常
當下，很多倉庫采用 AS/RS 設備快速、高效地搬運貨物，而無線漫游技術是這些設備穩定運行的前提。無線客戶端依靠漫游技術不斷搜索附近 AP，并在無線連接斷開前自動切換至距離最近、信號最強的 AP。由于運輸車不斷移動，需實時評估無線環境，確保設備漫游切換和無線連接的流暢度。
此外，Wi-Fi 的覆蓋范圍決定了無線設備識別附近 AP 的速度和漫游切換的穩定性，直接影響無線連接的質量。如為無線設備配置 MIMO（多輸入與多輸出）功能，可進一步提升無線鏈路的容量，擴大 Wi-Fi 覆蓋范圍。如此一來，設備的無線性能將顯著提升，且無需額外安裝 AP。
還有一點值得注意，系統集成商常擔心無線解決方案無法支持 PLC 與無線 AP/客戶端之間的通訊。因此，要先確定自己的網絡通訊信需求，這有助于選擇更適合預期部署環境的 WLAN 設置。相關指南和行業優秀案例，請參考 Moxa 白皮書《PROFINET 技術助力構建工業 WLAN 基礎設施》。
選擇無線通訊設備時，要確認其是否配備毫秒級漫游技術，也可以考慮加裝外部天線，讓部署更靈活，Wi-Fi 覆蓋范圍更廣。另外，安裝時請遵循設備供應商的指南進行配置。
圖 2：大范圍 Wi-Fi 覆蓋與無線漫游技術，保證設備連接流暢
3. 內置安全功能和管理軟件，提升網絡安全性
如今，網絡安全問題日益突出。人們有時會低估網絡安全風險，只有基礎的網絡管理配置很可能導致整個網絡系統面臨風險。例如，無線客戶端未經授權擅自連接 AP，且無需進行身份驗證，可能會成為網絡漏洞，甚至造成 AGV 和 AS/RS 系統意外關停。業主有必要在配置網絡后采取一定措施，保護所有無線通訊設備，防止未經授權的網絡訪問，提升網絡安全性。
為加強無線網絡的安全管理，業主可以考慮使用管理軟件，實現網絡環境可視化，確保所有節點連接安全無虞。
圖 3：使用管理軟件，防止未授權的客戶端擅自建立連接
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*資料來源：Report Hive