日行5萬步 只為高可靠的無線零漫游網(wǎng)絡(luò)

對于在某電商公司10 多萬㎡倉儲(chǔ)中心里負(fù)責(zé)IT運(yùn)維的趙明來說，每年的618、雙十一促銷季都是一場攻堅(jiān)戰(zhàn)：為了提高貨品的揀選效率，公司在前兩年就引入了AGV無人車進(jìn)行貨品搬運(yùn)，雖然機(jī)器人的搬運(yùn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工，但在搬運(yùn)過程中卻經(jīng)常因?yàn)?a target="_blank">網(wǎng)絡(luò)問題導(dǎo)致AGV“趴窩”，這讓趙明不得不時(shí)刻繃緊自己的神經(jīng)。

但在前不久的2020年雙十一，該倉儲(chǔ)中心的貨品處理數(shù)量上升了30%，在本該到來的新一輪不眠之夜中，趙明卻說自己輕松了很多。這并不是因?yàn)檫\(yùn)維部門增加了人手，而是因?yàn)閭}儲(chǔ)中心在10月底剛剛部署的銳捷工業(yè)無線零漫游解決方案，讓無線AP漫游的丟包率從原先的2% 陡降至不足千分之一，同時(shí)漫游的平均時(shí)延小于10ms，AGV無人車因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的“趴窩”情況得到根治。

漫游丟包率降低20倍的背后，是銳捷研發(fā)團(tuán)隊(duì)二十年如一日的不斷積累和在工業(yè)無線零漫游場景中持續(xù)創(chuàng)新的成果。

從AGV無人車頻繁“掉鏈子”說起

說起無線網(wǎng)絡(luò)漫游，相信很多上班族都有體會(huì)。在辦公區(qū)域聯(lián)接Wi-Fi上網(wǎng)時(shí)，常常會(huì)在跨越不同AP覆蓋范圍的時(shí)候，感受到突如其來的“卡頓”，這是由于無線網(wǎng)絡(luò)在漫游切換時(shí)出現(xiàn)了高延時(shí)抖動(dòng)、丟包的問題。

AGV無人車應(yīng)用場景也存在這個(gè)問題，而且問題要嚴(yán)峻很多。對于普通人來說，無線網(wǎng)絡(luò)漫游中出現(xiàn)“卡頓”，無非是多走幾步路或是等待幾秒鐘就可以解決，一般不會(huì)帶來什么損失。但是，在倉儲(chǔ)、車間等工作環(huán)境之中，AGV無人車“我在哪、我要去哪、怎么去”等關(guān)鍵信息與指令都需要通過網(wǎng)絡(luò)傳送和接收，而在AGV無人車快速移動(dòng)過程中一旦出現(xiàn)超過千分之一的網(wǎng)絡(luò)丟包率，很有可能導(dǎo)致部分設(shè)備失聯(lián)或是停止響應(yīng)，造成業(yè)務(wù)中斷。

AGV無人車

隨著智能制造、智慧物流的興起，AGV無人車得到了越來越廣泛的應(yīng)用，而AGV頻繁“掉鏈子”的現(xiàn)象也日益凸顯。

在了解到制造、電商等行業(yè)客戶反饋的需求痛點(diǎn)之后，銳捷網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)人員經(jīng)過反復(fù)的實(shí)地勘測，他們發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題并不是想象中那么容易解決。

這一方面是因?yàn)?，在工廠、倉儲(chǔ)等實(shí)際應(yīng)用場景之中，大量金屬貨架、金屬生產(chǎn)設(shè)備林立，貨道狹小，現(xiàn)代工業(yè)的鋼鐵叢林和大量電子設(shè)備，都會(huì)對Wi-Fi信號傳輸有非常嚴(yán)重的干擾。另外一方面，不同的工廠或倉儲(chǔ)中心往往部署著不同類型、不同品牌的AGV小車，這些AGV設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)兼容性、網(wǎng)絡(luò)性能等方面千差萬別，如果只是針對某些型號的AGV設(shè)備進(jìn)行硬件適配和性能調(diào)優(yōu)，這樣的無線零漫游解決方案很可能出現(xiàn)局部AGV設(shè)備漫游丟包率極低、應(yīng)用效果良好，但其他AGV設(shè)備漫游丟包率又急劇上升的問題。

AGV小車聯(lián)網(wǎng)原理

除了AGV之外，在電商、物流企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境中廣泛應(yīng)用的PDA掃碼槍等無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備同樣需要頻繁跨AP區(qū)域移動(dòng)使用，對于無線網(wǎng)絡(luò)的漫游質(zhì)量同樣有著極高的要求。

為了解決這一棘手問題，有的業(yè)界廠商推出了整體優(yōu)化方案，但是，這種方案往往需要配合特定的網(wǎng)卡和插件才能實(shí)現(xiàn)無損漫游，而且實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)丟包率仍高達(dá)0.5%-1%，難以滿足AGV網(wǎng)絡(luò)漫游丟包率<=0.1%的質(zhì)量指標(biāo)要求。

“目前，國內(nèi)其他廠商還沒能真正達(dá)到 AGV小車的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量指標(biāo)要求，這是行業(yè)的挑戰(zhàn)，也是銳捷網(wǎng)絡(luò)義不容辭的責(zé)任!” 負(fù)責(zé)工業(yè)無線零漫游解決方案產(chǎn)品經(jīng)理葉祖新強(qiáng)調(diào)。

立足場景創(chuàng)新，銳捷匠心打造工業(yè)無線零漫游解決方案

在敏銳的捕捉到用戶需求之后，銳捷依托在無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的深厚積淀，組建了工業(yè)無線零漫游研發(fā)團(tuán)隊(duì)，運(yùn)用TRIZ解題工具和方法，通過系統(tǒng)功能模型的建立分析、因果鏈分析，以及沖突解決理論工具的應(yīng)用，找到了對應(yīng)的發(fā)明原理解法，并轉(zhuǎn)化為工業(yè)無線零漫游解決方案實(shí)踐應(yīng)用。

在經(jīng)過反復(fù)論證之后，銳捷工業(yè)無線零漫游解決方案研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，從無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)度管理模式入手，而非在硬件層面進(jìn)行大幅改動(dòng)，有助于降低方案的應(yīng)用門檻，同時(shí)能夠簡化部署?；谶@一結(jié)論，研發(fā)團(tuán)隊(duì)得到了“BSSID 跟隨+BSS預(yù)遷移+動(dòng)態(tài)閾值決策算法”的最優(yōu)解，以優(yōu)化AP切換時(shí)重關(guān)聯(lián)的時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)AC根據(jù)設(shè)備當(dāng)前的信號動(dòng)態(tài)狀態(tài)來進(jìn)行切換。

“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最優(yōu)解的確立對于工業(yè)無線零漫游很關(guān)鍵，但并不意味著我們可以一蹴而就地解決問題。事實(shí)上，更大的挑戰(zhàn)在于面向?qū)嶋H應(yīng)用場景的持續(xù)優(yōu)化與驗(yàn)證”， 葉祖新指出，“大部分客戶的AGV小車、PDA設(shè)備都存在較大差異，網(wǎng)絡(luò)部署環(huán)境也是各有不同，針對單一環(huán)境進(jìn)行驗(yàn)證的解決方案無法放之四海而皆準(zhǔn)，這就需要進(jìn)行反復(fù)的測試，以化解方案中潛藏的漏洞和問題”。

為了驗(yàn)證各種可能存在的情況，工業(yè)無線零漫游研發(fā)團(tuán)隊(duì)的小伙伴們經(jīng)常要在數(shù)萬平米的倉庫里來回不停的走上幾個(gè)小時(shí)，每天的“步數(shù)”動(dòng)輒高達(dá)4~5萬步。那段時(shí)間，以“宅”著稱的研發(fā)覃工實(shí)現(xiàn)了“微信運(yùn)動(dòng)”的全面“霸榜”，甚至還引來了家庭的“小風(fēng)波”：為了降低對于客戶的干擾，他只能在晚上十點(diǎn)倉庫下班之后再去現(xiàn)場“溜達(dá)”，連續(xù)數(shù)周的“夜不歸宿”和“夜行奔波”，簡直“畫美不看”……

銳捷工業(yè)無線零漫游解決方案優(yōu)化結(jié)果

功不唐捐、玉汝于成，經(jīng)過大半年的奮戰(zhàn)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)終于收獲了預(yù)想中的成果：在部署銳捷工業(yè)無線零漫游解決方案之后，無線網(wǎng)絡(luò)的漫游丟包率從原先的2% 降低到0.1%，漫游平均時(shí)延小于10ms，完美實(shí)現(xiàn)了AGV小車、PDA等無線設(shè)備在快速移動(dòng)下的“真·無線零漫游”。

客戶認(rèn)可，是對“日行5萬步”的最好表彰

目前，在福州荊溪萬全配送中心、廈門強(qiáng)力巨彩光電、江蘇群力、達(dá)闥機(jī)器人、九州通倉儲(chǔ)等客戶的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中，銳捷工業(yè)無線零漫游解決方案都獲得了成功的應(yīng)用，在真實(shí)場景中實(shí)現(xiàn)了小于千分之一的漫游丟包率，無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量得到全面提升。

回到文章開頭，該倉儲(chǔ)中心IT運(yùn)維主管趙明對于銳捷方案部署后的轉(zhuǎn)變印象深刻，“感謝銳捷網(wǎng)絡(luò)研發(fā)、測試和實(shí)施人員的共同努力，在部署了銳捷工業(yè)無線零漫游解決方案之后，我們的AGV、PDA在倉庫多個(gè)AP之間漫游再也沒有出現(xiàn)過丟包的問題，在2~3m/s的移動(dòng)速度下，AGV小車運(yùn)行穩(wěn)定、無卡頓、無中斷，同時(shí)穩(wěn)定的回傳結(jié)果，大大降低了我們的運(yùn)維工作負(fù)擔(dān)”。據(jù)測算，倉儲(chǔ)中心在雙十一期間的工作效率提升了足有40%。

在短短8個(gè)月的時(shí)間里打造出如此“獨(dú)具匠心”的工業(yè)無線零漫游解決方案，葉祖新在總結(jié)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)與心得時(shí)表示，“通過團(tuán)隊(duì)的協(xié)同努力，以及 TRIZ 工具的應(yīng)用，我們發(fā)現(xiàn)場景創(chuàng)新需要從更多的用戶場景入手，重新定義問題和解題，找到最優(yōu)解，并從方案評估中快速進(jìn)行市場價(jià)值驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的不斷打磨、精進(jìn)，為客戶帶來更大的價(jià)值”。