Jak zaplanować sieć w magazynie autonomicznym? 

Kiedy operator dostarcza nam internet, dostajemy produkt, o którego rozparcelowanie w firmie musimy zadbać. Serwer staje się naszym centrum magazynowym, punkty dostępowe do sieci bezprzewodowej to lokalne punkty dystrybucji, a na końcu stoi klient – użytkownik. Na powodzenie zarówno w logistyce jak i IT składa się wiele czynników. Podobny jest również klucz do sukcesu – planowanie, optymalizacja i pełna kontrola. Nie inaczej jest, gdy mamy do zaplanowania sieć w magazynie wysokiego składowania czy autonomicznym.

Zacznij od dobrego planu 

Zaprojektowanie i wdrożenie sieci bezprzewodowej w takim środowisku jak hale magazynowe czy place manewrowe to wyzwanie dużo bardziej wymagające niż w przestrzeni biurowej. Wysokie, zastawione towarem regały, wąskie alejki i blokujące sygnał przeszkody lub przeciwnie – ogromne przestrzenie, narażone niejednokrotnie na czynniki środowiskowe lub łatwe w dostępie dla osób niepożądanych. Do tego dochodzą wysokie wymagania urządzeń, oprogramowania i osób w zakresie pokrycia sygnałem, szybkości połączenia i jego stabilności. 

Zaczynamy od przeprowadzenia Site Survey, czyli wizji lokalnej. Tworzymy mapę przestrzeni, którą musimy zaprojektować oraz identyfikujemy potencjalne przeszkody.  

Site Survey nie jest działaniem, którego efekt będzie trwały. Każda zmiana środowiska, inny układ towarów czy rozszerzenie przestrzeni lub liczby urządzeń końcowych będą wpływać na jakość połączenia. Regularne powtarzanie procesu sprawi, że przez cały czas będziemy utrzymywać sieć w magazynie w optymalnym stanie. 

Warto zrozumieć, że powtarzanie testów nie oznacza od razu modernizacji całego systemu lub zakupu dodatkowych urządzeń. Od początku bierzemy pod uwagę plany strategiczne klienta i dobieramy sprzęt pod przyszłe potrzeby tak, aby ograniczyć konieczność dalszych inwestycji. Czasami wystarczy zmienić lokalizację punktu dostępowego lub inaczej go skonfigurować. 

Problemy w magazynie autonomicznym 

Jeśli któryś z tych elementów nie będzie działał wystarczająco dobrze, mogą pojawić się przestoje, a te prędzej czy później sprowadzą na firmę kosztowne problemy. 

• Systemy informatyczne – podwójne stany magazynowe, dublowanie nazewnictwa, braki w dokumentach przyjęcia i wydania to tylko niektóre z problemów występujących przy wolnym lub niestabilnym połączeniu internetowym. 

• Robotyzacja i automatyzacja – nowoczesne urządzenia, chociaż potrafią działać cuda, potrafią być bardzo wrażliwe nawet na kilkumilisekundową utratę sygnału np. podczas przełączania się pomiędzy punktami dostępu.  

• Pracownicy – to już nie rok 2000, kiedy podczas ładowania interfejsu mogliśmy zrobić sobie kawę. W dynamicznym środowisku, jakim są obiekty logistyczne, oczekuje się, że wszyscy będą działać jak dobrze naoliwiona maszyna. Długi czas ładowania aplikacji typu SAP, ERP czy AST i witryn może jednak sprawić, że dojdzie do przestojów, a te spowodują frustrację i rzeczywiste problemy w funkcjonowaniu zespołów. 

Słaby zasięg rozpoznamy namacalnie, na urządzeniu, z którym przemieszczamy się po hali magazynowej. Co może być jego przyczyną? 

• Zbyt wiele dostępnych SSID, do których możemy się podłączyć, co może oznaczać, że nie kontrolujemy sieci bezprzewodowych rozgłaszanych przez inne systemy czy urządzenia produkcyjne, choćby roboty w magazynach autonomicznych 

• Niepoprawne dobranie anten, co sprawia, że sygnał nie pokrywa równo magazynu i występują białe plamy 

• Za mało lub za dużo punktów dostępowych, co powoduje problemy z przełączaniem urządzeń i w efekcie zrywa połączenie 

Choć słaby internet czy zasięg brzmią trywialnie, to właśnie z takimi wyzwaniami najczęściej mierzą się nasi klienci. Ponadto zgłaszają wolne ładowanie interfejsów aplikacji biznesowych, wolne wczytywanie obrazów czy przełączanie stron w aplikacji czy przeglądarce. Duże nakłady finansowe i idące za tym najwyższej klasy urządzenia nie zawsze są rozwiązaniem. Bycie o krok przed konkurencją i zapobieganie problemom z siecią w magazynie to przede wszystkim odpowiednie planowanie, a nie najdroższy sprzęt.  

Jak zaplanować sieć w magazynie autonomicznym? 

Wieloaspektowe podejście do projektowania sprawi, że unikniemy nie tylko ewentualnych problemów związanych z pokryciem sygnałem, ale też wielu zbędnych kosztów w przyszłości, takich jak zakupów droższej infrastruktury czy konieczności ciągłej modernizacji. 

Każdy plan powinien rozpoczynać się od sprawdzenia stanu faktycznego, dostępności zasobów oraz określenia lub uwzględnienia strategicznego celu, który pozwoli nam spojrzeć w przyszłość. 

Materiały, z jakich wykonany jest budynek oraz te przechowywane na magazynach mają ogromne znaczenie dla rozchodzenia się fali. Czy mamy do czynienia z wysokim składowaniem i regałami, czy raczej z otwartym polem składowania? Czy w magazynie znajdują się metalowe antresole? Przechowujemy duże metalowe części czy materiały drobne i sypkie? Wszystkie wymienione czynniki mają znaczenie dla poprawnego zaprojektowania sieci bezprzewodowej w magazynie. 

Kolejną kwestią są wykorzystywane urządzenia, ich liczba oraz charakter. Coraz częściej obok urządzeń stacjonarnych i mobilnych w magazynach stosuje się kamery, sensory, urządzenia IoT. Dla magazynów autonomicznych duże znaczenie ma redundancja, płynność przełączania pomiędzy kolejnymi access pointami i idealne pokrycie sygnałem. Ważny jest każdy centymetr kwadratowy. Musimy zadbać o płynny roaming, czyli o to, by przerwy dla poruszających się po hali robotów były jak najkrótsze i zabezpieczyć się na wypadek jego awarii. Tak, by wszystko było dostępne 24/7. 

Urządzenia i ludzie mogą poruszać się po ziemi i na wysokości nawet 6 lub 9 metrów, dlatego charakter pracy również musimy brać pod uwagę. Ważne będą też wykorzystywane w organizacji aplikacje i systemy zarządzania. 

Przykład z życia wzięty 

Spójrzmy na przykład magazynu autonomicznego. Mamy tu do czynienia z wysokim składowaniem, regałami magazynowymi, robotami autonomicznymi. Wszystko to sprawia, że w hali magazynowej znajduje się stosunkowo dużo endpointów, z których każdy musi mieć niezawodne połączenie z siecią 24/7. Dodatkowo magazyn był obsługiwany bezzałogowo, zatem żaden człowiek nie mógł poruszać się między regałami, żeby np. reagować w przypadku awarii czy rozłączenia pojedynczego urządzenia. Sieć w magazynie należało projektować od razu tak, żeby działała bez zarzutu nawet w przypadku utraty urządzenia. 

Zastosowaliśmy tu nadmiarowość access pointów, zapewniliśmy tez płynny roaming dla przemieszczających się endpointów. Kluczem było też zastosowanie rozwiązań klasy enterprise, czyli profesjonalnych przełączników, punktów dostępowych i kontrolerów. W rozwiązaniach domowych czy klasy small business często nie ma możliwości zastosowania anten zewnętrznych, co dla magazynów wysokiego składowania jest jedynym skutecznym rozwiązaniem. 

Jak dobrać anteny WiFi w magazynie? 

Przyjrzyjmy się dwóm rodzajom anten: kierunkowej i dookólnej. Widzimy, że w przypadku anteny kierunkowej sygnał rozchodzi się w danym kierunku, np. góra-dół, podczas gdy antena dookólna propaguje sygnał we wszystkich kierunkach wokół access pointa, a konkretnie wokół samej anteny wbudowanej w access pointa. Dlaczego to rozróżnienie jest tak istotne? 

Wyobraźmy sobie magazyn wysokiego składowania, czyli o wysokości około 18 metrów i access pointy zamontowane przez pod sufitem. Zakładamy, że są zamontowane prawidłowo.  

Na rysunku po lewej są to access pointy z wbudowanymi antenami dookólnymi, bardzo często takie, które gdzieś mamy w domu czy biurze. W przypadku magazynu ten sygnał będzie rozchodził się dookoła anteny, czyli głównie poniżej i powyżej access pointa, tak do 5-8 m w dół, a w płaszczyźnie horyzontalnej będzie na siebie nachodził, podlegając zjawisku interferencji. W takim przypadku nie ma możliwości efektywnego roamingu ani zapewnienia pokrycia sygnałem czy uzyskania innych parametrów, które też są ważne, których dzisiaj nie będziemy się skupiać.  

Po prawej widzimy z kolei przykład zastosowania tego samego access pointa, ale z anteną kierunkową. Widzimy, że sygnał jest ukierunkowany między regały. Pokrycie jest prawidłowe, pracownik z kolektorem danych, drukarką czy czytnikiem jest w zasięgu sygnału. Jednocześnie, nawet w przypadku zainstalowania access pointa w każdej alejce, unikamy interferencji, a moc wypromieniowanego sygnału jest regulowana przez kontroler sieci bezprzewodowej. 

Sprzęt działający w danej przestrzeni powinien być dopasowany również do panujących tam warunków. W przypadku przestrzeni o dużym zapyleniu – powinien być pyłoodporny. Jeśli instalowany jest na zewnątrz – wodoszczelny i niewrażliwy na zmiany temperatur. 

Nie wystarczy zamontować. Trzeba zamontować poprawnie 

Plan to jedno, a poprawna realizacja to drugie. Można mieć najlepszy plan, ale jak źle wdrożymy i źle zrealizujemy projekt, sieć również może nie działać poprawnie. Dlatego tek ważne są pomiary powdrożeniowe. Magazyny wbrew pozorom to są żywe organizmy. Często się coś zmienia.  

Poniżej przykład montażu access pointów w kolejnym magazynie wysokiego składowania. To AP z antenami kierunkowymi skierowanymi w alejki między regałami.  Na środkowym zdjęciu można zobaczyć, że access point jest lekko pochylony. To poprawny montaż, na podstawie obliczeń uwzględniających długość alejki. 

I teraz błędy w montażu. Mamy tu montaż za rurami kanalizacyjnymi, “do góry nogami”, za kratownicą, z niepoprawnie ustawionymi antenami czy niezgodnie z zaleceniami producenta.  

Zaplanuj i pomierz sieć w swoim magazynie autonomicznym 

W tak nietypowych realizacjach jak te dla branży logistycznej nie ma dwóch identycznych środowisk, takich samych wyzwań i złotego środka. Są jednak punkty wspólne, a wypracowane przez lata doświadczenie pomaga połączyć je w spójną całość.  

Dla poprawnego działania i komunikacji urządzeń w magazynie autonomicznym niezbędne jest profesjonalne zaprojektowanie sieci bezprzewodowej, a następnie wdrożenie i powdrożeniowe pomiary parametrów. Pomiary powinno się wykonać przed uruchomieniem produkcyjnym, po instalacji, jak również po każdej zmianie w środowisku.  

W tym celu powinno się stosować profesjonalne rozwiązania. My korzystamy z urządzenia i oprogramowania Ekahau.  To jest specjalne urządzenie z dziewięcioma antenami, które analizuje spektrum, czyli interferencje z innymi sieciami np. mikrofalowymi, Bluetooth.  

Masz problem z łącznością w swoim magazynie? Podejdź do problemu profesjonalnie. Zleć pomiary podczas Site Survey i popraw wydajność sieci bezprzewodowej. Skontaktuj się z naszymi inżynierami.