Autonomiczny magazyn bez przestojów: jak Wi-Fi site survey eliminuje zrywanie łączności

Magazyn nie wybacza błędów radiowych

Autonomiczny magazyn to gęsta sieć zależności. Skanery i terminale mobilne wymieniają krótkie, ale krytyczne komunikaty z WMS/MES. Roboty AMR/AGV potrzebują przewidywalnych opóźnień, bo ich sterowanie i logika bezpieczeństwa reagują na dane niemal w czasie rzeczywistym. Systemy RTLS pomagają lokalizować zasoby i nośniki, a czujniki IoT raportują temperatury, wibracje czy otwarcia bram. Każdy z tych strumieni danych jest niewielki z osobna, ale razem tworzą środowisko, które wymaga stabilnego sygnału, konsekwentnego planu kanałowego i stabilnego roamingu.

Dodatkowym wyzwaniem jest fizyka obiektu. Stal i karton na regałach wysokiego składowania tłumią i odbijają fale radiowe, wąskie alejki działają jak tunele, a w chłodniach inaczej zachowuje się zarówno sprzęt, jak i sama propagacja sygnału. Dlatego w magazynie projektujemy pokrycie w trzech wymiarach: liczy się nie tylko „płaska” mapa, lecz także wysokość składowania, geometria regałów i przebieg tras robotów.

Po co site survey w magazynie?

Site Survey to kompleksowy proces oceny i planowania sieci bezprzewodowej w magazynie. Pozwala utrzymać lub zaprojektować stabilną, wolną od zakłóceń łączność bezprzewodową i równomierne pokrycie sygnałem radiowym każdego zakamarka obiektu. A jeśli zajdzie taka potrzeba – również przestrzeń na zewnątrz budynków.

To uporządkowany proces, który ma dać odpowiedź na trzy pytania: jakie anteny oraz typy punktów dostępowych dobrać, gdzie je rozlokować, jak je skonfigurować, i czy w danych warunkach realnie osiągamy założone parametry pracy.
Efektem przeprowadzenia site survey jest tzw. heatmapa, czyli mapa pokrycia sygnałem obiektu (tam, gdzie dociera sygnał mapa jest zielona). Do tego dochodzi plan rozmieszczenia kanałów i mocy urządzeń, położenie AP, czy parametry odpowiadające za roaming. 

Dlaczego urządzenia zrywają łączność? 

Najczęściej słyszymy: „Przecież mapy są zielone, a roboty i tak stają”. To dobry trop, bo pokrycie nie równa się pojemność. Zielona heatmapa mówi, że w danym miejscu „jest sygnał”, ale nie mówi, czy setki urządzeń w tej samej strefie nie wchodzą sobie w drogę. W strefach kompletacji i zwrotów nakładają się profile pracy: wiele jednoczesnych skanów, ciągły ruch. Gdy brakuje pojemności, rośnie opóźnienie, a pakiety zaczynają się gubić.

Drugi często popełniany błąd to łączenie się ze zbyt odległym punktem dostępowym. W efekcie do przełączenia dochodzi dopiero na skraju zasięgu i właśnie wtedy transmisja się „rwie”. Problem nasila się, gdy sieć bezprzewodowa jest niejednorodna – urządzenia pochodzą od różnych producentów albo punkty dostępowe obsługują różne generacje sieci. 

Kolejny powód to zły plan kanałowy. Zbyt szerokie kanały albo ich nakładanie się między sąsiednimi sektorami powodują interferencje, które nie zawsze widać gołym okiem w prostych pomiarach. Interferencje bywają też dziełem otoczenia: maszyny, instalacje elektryczne, niekiedy nawet systemy bezprzewodowe podwykonawców mogą powodować zakłócenia sygnału radiowego.

Bywa wreszcie tak, że „zrywanie sygnału” to tylko objaw problemów zewnętrznych, takich jak przeciążony uplink, brak QoS dla ruchu krytycznego, zbyt wolne odnowienia adresów DHCP, opóźnienia w uwierzytelnieniu EAP. Dla operatora wszystkie te zjawiska wyglądają tak samo – urządzenie „gubi” sesję. Dla inżyniera to różne klasy przyczyn, które diagnozuje się różnymi narzędziami.

Jak site survey rozwiązuje powyższe problemy

Zacznijmy od tego, że survey nie naprawia świata „miernikiem”. On pozyskuje dane, na podstawie których zmieniamy środowisko.

Po pierwsze, definiujemy punkty krytyczne procesu. To nie tylko skrzyżowania tras AMR, ale też bramy, bufory kompletacji czy miejsca, w których operatorzy obracają się z wózkami i wykonują skan-po-skanie. W tych strefach dbamy, żeby założone przez nas parametry sygnału były spełnione, a punkty dostępowe umieszczone w odpowiednich miejscach.

Po drugie, dopasowujemy środowisko do stosowanych urządzeń. Skanery ręczne i AMR mają różną czułość radiową, różnie reagują na progi przełączania i różnie radzą sobie z kanałami o szerokości 20/40/80 MHz. W site survey bierzemy to pod uwagę i potwierdzamy zachowanie się urządzeń końcowych w terenie, nie tylko w specyfikacji.

Po trzecie, porządkujemy plan kanałowy i moce. Zamiast „podkręcać”, często… ściśle je ograniczamy, żeby urządzenia nie „widziały” zbyt wielu równorzędnych AP. Taki podział przestrzeni pozwala ograniczyć nachodzenie na siebie sygnału i problemy z tym związane. 

Efekt? Ruch staje się przewidywalny. Skany etykiet docierają do WMS bez zakłóceń, a roboty pokonują newralgiczne punkty bez wahania.

Case study: stabilizacja sygnału bez wymiany sprzętu

W dystrybucji FMCG trafiliśmy na magazyn, w którym zespół logistyki mierzył się z trudnym do uchwycenia problemem. Co pewien czas część skanów nie zapisywała się w WMS, a operatorzy kończyli zmianę z ręcznymi korektami. Zaczęliśmy jak zwykle – od rozmowy z ludźmi i site survey.

Site survey pokazał trzy rzeczy. Po pierwsze, w alejkach urządzenia „łapały” sygnał z sąsiednich sektorów, przez co zwlekały z przełączeniem do docelowego punktu dostępowego. Po drugie, moce były niekonsekwentne – kilka punktów stosowało znacznie mocniejszy sygnał niż pozostałe. Po trzecie, zastosowana szerokość kanałów była zbyt agresywna, co skutkowało większym poziomem interferencji w momentach szczytowego ruchu.

W ciągu tygodnia wprowadziliśmy poprawki i wykonaliśmy pomiary powdrożeniowe. Rezultat? Dla czytelnika to nudna konkluzja: „przestało się dziać”. Dla kierownika operacji – najlepsza możliwa.

Krótka checklista dla kierownika operacji/IT

Zanim roboty wyjadą w trasę, upewnij się, że:

• sieć bezprzewodowa jest zaprojektowana zgodnie z najlepszymi praktykami i dostosowana do Twojego środowiska,
• wiesz, gdzie są punkty krytyczne procesu (nie tylko „gdzie jest sygnał”),
• środowisko radiowe jest spójne (jeden producent, jedna filozofia konfiguracji),
• po większych zmianach layoutu przewidziane są pomiary powdrożeniowe.

Na koniec: łączność to część procesu, nie „usługa IT”

Największa zmiana, jaką obserwujemy u dojrzałych organizacji, to mentalność. Gdy łączność przestaje być „kosztem IT”, a staje się elementem procesu logistycznego/produkcyjnego, nagle wszystko układa się w logiczną całość. Są wymagania, są testy, jest POC, jest produkcja, jest utrzymanie. Są też ludzie z operacji, którzy mają głos od początku, bo to ich świat mierzony w sekundach i metrach, nie w megabitach.

Wracając do przestoju z początku tekstu: dziś ten magazyn działa spokojnie. Roboty przechodzą przez punkty roamingowe jak przez zielone światła. Skany „wpadają” tam, gdzie trzeba. A łączność? Jest jak dobry sędzia – najlepsza wtedy, gdy jej nie widać.

Jeśli chcesz, przerobimy tę historię na Twoją halę: zaczniemy od krótkiego wywiadu z operacją, sprawdzimy środowisko radiowe i pokażemy, co można poprawić bez wymiany połowy sprzętu. Bo w magazynie zaufanie do łączności liczy się co do milisekundy – i to jest obietnica, którą da się spełnić.

Sylwia Szczygieł

Consulting Engineer w Grandmetric

Brała udział w globalnych projektach transformacji sieci LAN i WLAN. Opracowywała optymalizacje sieci, projektowała układy Wi-Fi oraz prowadziła szczegółowe analizy i pomiary dla klientów korporacyjnych, takich jak EY czy Orange. 

Na co dzień łączy pasję do technologii z profesjonalnym podejściem do klientów, co sprawia, że jej ekspertyza w planowaniu sieci spełnia nawet najbardziej wymagające standardy.

Grandmetric Sp. z o.o.
ul. Metalowa 5, 60-118 Poznań
tel.: 61 271 04 43
e-mail: info@grandmetric.com
www.grandmetric.com

Artykuł sponsorowany Grandmetric