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智慧仓储无线联网解决方案

 

一、需求概述

 

仓储是物流的重要场所,往往是物流是否顺畅的关键节点,防火防盗、物资安全、人员安全等安全需求也是仓储管理的重中之重。如何在保证安全运营的前提下,提升仓储利用率与物流效率,智慧仓储系统平台基于“物联网+仓储”是仓储行业的大势所趋。

我们这里所指的“仓储”是广义的“仓储”,包括电商仓库、冷链仓库、药物仓库、烟草仓库、机械仓库、粮食仓库、武器仓库、原材料仓库、化学品仓库等等,因涉及的行业众多,其工作环境条件和业务需求也必然不同,所以必须根据每个客户不同的需求做量身定制。智慧仓储的建设已经成为企事业单位提高效率、保证安全的最重要的抓手,行业正进入发展快车道。

“智慧仓储”到底是什么?众说纷纭,其实就是将各种先进的科技成果与传统仓储场景结合,众多技术都适用于仓储领域,例如:智慧仓储调度管理平台WMS5G工业互联网、高清视频AI分析预警、无人驾驶AGV(自动搬运小车),甚至数字孪生、AR\VR等。业务如此之多,但都必须有稳定、可靠、高效、安全的网络来支撑,本文就是新竹科技基于多年的行业经验,为仓储场景设计的联网解决方案。

 

智慧仓储是一个综合的系统工程,智慧仓储建设必须有自己的基础硬件一体化平台,包括仓储区域内的通讯专网、可靠的电力保障等等。在此基础之上,才能实现仓储防火防盗安全监控、车辆及停车场管理、AGV自动小车与叉车无人驾驶、传感器及信息采集、WiFi热点系统、IP应急广播、信息发布等子系统。相较办公场景,仓储场景的特点是占地面积更大、移动物体更多、环境要求更苛刻,且需要承载的科技化系统更多,所以,智慧仓储的联网采用“无线+有线”的方式是最为合适的。

 

二、智能仓储无线联网技术与产品概述

打造智慧仓储系统****的难处是什么呢?就是“联网难”。

仓储面积越大(特别大型仓储基地),建设的信息系统越多,仓储区域内信息点联网越困难。采用有线拉光纤不仅不方便而且施工难度大,导致布线施工周期长,不仅总投入大,后期扩展往往也更困难。合理使用无线技术可以有效降低总体联网成本,并且提高网络的可靠性、可用性和安全性,移动点(AGV小车等)多的场景更是必须采用无线方式来解决。

新竹科技“智慧仓储”无线联网解决方案,目标是为仓储运营方和管理方提供“智联网”基础设施,可能采用的无线技术包括如下几种:

  1、无线局域网(WLAN):最典型的无线局域网技术就是WiFi,主要解决WiFi智能终端的联网问题。一些典型的WiFi终端(笔记本电脑、PAD、智能手机、手持扫码终端等)都需要WiFi联网才能联网工作,新竹科技的特种WiFi基站与双模WiFi网关由于覆盖半径大,接入能力强,非常合适仓库区域大范围的WiFi系统建设,不但总成本低廉,使用效果还好。

覆盖半径达到300-500米的室外型特种WiFi基站设备——iSAP-2450S,主要是做室外大范围的WiFi覆盖,非常适合仓储使用。在仓储内通过建设相对少量的WiFi基站,就可以满足游客便携终端(笔记本电脑、智能手机、平板电脑等)实时联网需求。该系统可以作为信息采集与信息发布的重要路径。

另一个仓储这种大范围园区WiFi系统建设的神器是iMAX-ACG600双模网关系统。该系统利用无线专网技术获得超远距离、高带宽、高可靠性骨干网接入的同时,又支持2.4GHz标准的无线局域网Wifi设备接入,降低了WiFi系统部署的难度,更加灵活地为用户提供最优无线联网解决方案。

  2、无线城域网(WMAN):

大型仓储基地骨干网络采用光缆、网线等方式非常合适,但分支网络适合应用iMAX无线城域网解决方案,不但可有效降低建设成本,更易扩容,还可以提高整体的可用性与可靠性。iMAX宽带无线网络系统,组网方式主要是点对多点、MESH或者环网组网方式,适合仓库区域库房与库房的联网、周边分散的监控点与信息点联网等。iMAX有多个系列产品,例如:高性能场景采用iMAX-8000H系列、机器人或AGV场景采用iMAX-8000AI系列产品等,具体需求可根据用户的实际来量身定制。

iMAX无线通信系统是“专网”通信系统,无需借助典型运营商设施即可独立组网。其设计的目标就是构建无线城市,解决室外环境超远距离网络互联最为合适,所以在仓储专网建设领域有很多用武之地。iMAX无线通信系统支持VLAN、桥接、路由、防火墙等城域网组网的技术,并且可以与光纤网络完美融合,用于一些仓储区域大型机械设备(如行车、吊车、无人卡车)的高可靠性系统联网也非常合适。iMAX无线城域网系统作为组网骨干网的有iMAX-6000iMAX-9000系列,作为边缘接入网的有iMAX-8000SiMAX-8000H等系列。

* 通信距离:视距条件下,即使是最小型集成天线的iMAX 5G专用通信系统,并且在点对多点模式下,iMAX-8000系列产品也可以轻松实现半径10公里的覆盖需求;点对点模式,最远可达100公里,非常适合室外超远距离通信联网使用。

* 传输带宽:iMAX-8000H600Mbps点对多点通信系统,iMAX-8000S100Mbps点对多点通信系统,iMAX-6000是点对点150\300\600Mbps通信系统,iMAX-9000是点对点1000Mbps以上通信系统。

* 多业务特性:iMAX无线城域网系统可以与城域骨干网络融合设计,并且完全支持数据、视频和语音等多种媒体信息混合传输,丰富的网络特性RSTPVLANVPNQoS、软件防火墙、动态路由协议等,保证了用户不同业务的“多网合一”。其宽频和高带宽保证了它承载高带宽业务尤其是视频业务(安防监控、会议电视等)的能力。由于其良好的品质和强大的通信稳定性,AGV、机器人等无人驾驶场景应用iMAX系统也非常合适。

iMAX无线通信系统是真正为构架无线城域网而设计生产的无线专网系统,其可靠性、稳定性深受用户好评,解决智慧仓储覆盖与联网堪称最合适的通信手段。

  3、无线广域网 (WWAN)

众多仓库(特别是异地仓库)的集中联网,如果采用传统的数据专线或租用光缆方式,使用成本将十分高昂。这种联网应用非常适合采用基于广域网(普通Internet宽带)或者无线广域网(4G\5G)的方式来组网,从而在保证系统安全、可靠的前提下大幅降低联网的链路租用成本,使部署更加方便灵活。

本方案以新竹科技iMAX-4GW300产品采用云互联SD-CXSDN based Cloud Exchange)技术为例,来介绍相应的解决方案。该方案堪称解决异地众多仓库互联网+管理应用的神器。使用iMAX-4GW300组建基于广域网的“专网”系统,将仓库的管理运营数据、视频监控信息甚至远程控制系统等通过互联网宽带、专线或者4G LTE网络接入,可以实现很方便的集中管理和科学运营。

iMAX-4GW300iMWB品牌第一款iMAX无线城域网与4D LTE双模无线网关系统,可以作为光纤接入(需配置新竹科技FiberDC-IDU)、局域网互联、MPLS专线接入、Internet宽带接入、iMAX无线城域网专网、4G互联网接入等多种接入方式的综合交换网关平台使用。

这种解决方案是基于云平台的互联网解决方案,用户可以选择私有云,也可以选择公有云或者混合云,通过VPN隧道加密技术将分散的库房网络在广域网上组成一张专网。并且,新竹科技方案是“VPN服务器+VPN网关”这种以硬件VPN设备为主的方式构建,无疑具有更好的可靠性和安全性。

  智能仓储无线广域网解决方案网络构架示意图如下:

 

综上所述,新竹科技基于多种不同技术的无线产品在智慧仓储领域都有广阔的应用场景,可以解决智能仓储应用中联网难、联网贵与高安全性、高可靠性联网问题。具体说来,哪些业务或者微场景适合何种产品呢?

 

 

 

 

 

三、智能仓储无线联网场景与方案

 

    智能仓储有很多的具体业务系统需要无线网络承载,涉及的场景众多,包括但不限于以下应用:

1IP网络视频监控系统:安防网络视频监控系统包括前端的视频监控点,后端电视墙等软硬件平台,旨在对仓储重点区域(重点物资存放地点、人流聚集区域、出入口等)予以监控,震慑不文明行为,甚至可以作为处罚的依据。同时,及时发现各种安全隐患和问题,也要靠视频监控这双眼睛。很多视频监控系统本身还具备AI视频分析能力,可以实现事件自动发现、自动告警与处置,这也是智能仓储重要的组成部分。

如果仓储园区IP网络视频监控系统视频容量大、范围广,比较适合采用iMAX无线城域网系统;如果要和WiFi系统共享共建,可以选用iMAX-ACG600双模网关;如果视频路数较少通信且距离近,可以考虑使用WiFi系统(含网桥)。

2AGV或机器人无人作业系统:智能叉车、物流堆垛机器人或者AGV小车,是智慧仓储系统常见的作业设备,目前应用正越来越广泛。

考虑到无人作业系统对于无线链路稳定性、可靠性与漫游特性的需要,采用iMAX-8000AI系列5G iMAX无线专网系统是****选择。该系列产品体积小、低功耗、高带宽并支持5G宽频,视距条件下移动通信传输距离可达1-3公里,智能天线技术和漫游功能等轻松满足机器人的各种组网需求。该系列产品支持点对点、点对多点、无中心网状网MESH、热备环网等多种组网结构,对于高可靠性作业机器人系统尤其适用。

如果机器人或者AGV小车本身已经配备WiFi接口,本身智能化程度较高,不涉及远控,对基站间漫游也没有很高要求,可以选用新竹科技特种WiFi基站来定制解决方案。

3、车辆管理与定位系统:某些智能物流园开始逐步采用无人驾驶的车辆,以提高运输效率、降低人员费用,主要是通过远程控制与无人驾驶技术来实现。智能理货与分拣系统也有很多移动设备需要实时网络连接。

iMAX 5G无线城域网系统与特种Wifi基站系统都可以适用此类场景,主要是看用户对链路可靠性的需求。如果同时考虑更广大区域的车联网需求,iMAX-4GW300广域网设备可能是更好的选择。

4WiFi智能终端与传感器接入:智慧仓储离不开各种智慧终端,例如RFID扫码枪、条形码或二维码扫码仪、平板电脑PAD、笔记本电脑,还有众多传感器(温度、湿度、特定气体探测、红外探测等),这些数据采集终端需要WiFi联网,必须建设园区WiFi覆盖系统才能满足实时联网的需求。

仓库区域WiFi覆盖可以选用iMAX-ACG600双模网关系统或者特种WiFi基站系统来建设,由于使用的设备数量大幅减少,不但避免了系统自干扰的问题改善了使用效果,还将大幅降低系统总造价。iMAX-ACG600双模网关系统更是将WiFi覆盖与骨干网络回程完美结合,降低了仓储区域的部署难度,尤其适合已经建成投运仓库的WiFi系统改造升级。

5、智能仓储管理系统(WMS)建设:结合自动识别技术(RFID),对收货、质检、入库、出库、盘点、调拨、转仓、寄售等仓储环节进行智能化管理,实现关键件/批次物料的追踪、入出库、货物流转、库存盘点、仓储配送的细化管理与控制,有利于加快货物周转效率,减少呆料积压、提升仓储作业效率、减轻人工劳动强度、降低仓储管理成本。

WMS建设中,仓储区域联网iMAX 5G无线城域网系统和特种Wifi基站系统都能发挥作用,不但降低网络建设成本,还赋予网络以“弹性”,方便移动、搬迁、改造、扩容与升级换代。

总的来说,无线联网系统是智慧仓储的底层基础,相当于“路”,而其上各种业务或者功能模块(如:高清视频、AGV、堆垛机器人、数字孪生、AR\VR等)就是路上的“车”,如果路修不好,车再好也跑不起来。所以说,无线联网系统是智慧仓储或仓储物联网的最重要的组成部分。

具体产品咨询或方案定制,可致电新竹科技技术部获得进一步的技术支持。针对具体智慧仓储的具体项目需求,新竹科技可以结合仓储的实际情况和我们的工作经验,配合集成商合作伙伴做规划设计、考察测试、安装调试与售后服务全项目生命周期的服务,欢迎用户来电咨询!