将物联网带入工厂自动化、物流和资产管理领域

2021年04月19日 17:42

 

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随着全球制造业和供应链的日益复杂和互联,世界各地的公司正在利用无线物联网技术的力量,来简化工厂自动化、物流跟踪和资产跟踪。

所有行业和不同地区的公司,都在利用物联网的力量,从物流和供应链运营中获得更高的价值和效率。例如,支持物联网的资产跟踪,让企业能够在整个运输过程中,随时随地准确定位资产的位置和状况。根据数据桥市场研究公司(Data Bridge Market Research)的一份报告称,未来几年,全球资产跟踪和库存管理解决方案市场,将继续稳步增长,到2027年将达到412.4亿美元,在预测期内,即2020年至2027年,将实现13.7%的市场增长率。

基于物联网平台的端到端资产管理系统,可提供原材料、在制品(WIP)、成品库存和实时跟踪的全面布局,从执行过程的管理,扩展到终端交付的管理。这些资产管理系统,还可以评估用于生产和运输这些货物的资本设备的健康状况,从而将维修、停机和停工的成本降至最低。通过无线传感器提供高价值货物位置的数据,企业可以对物流链有一个全局的了解。无论一家公司是否拥有完整的物流链或与其他公司共享资源,决策者都需要对每一点的实时信息有一个透明的视角。综合的供应链管理系统,最终实现了可预测的规划、最低限度的库存损失、保证了法规遵从性和客户满意度。

虽然企业认识到物联网给资产管理带来的巨大价值,但面临的挑战是跨多个地点、跨室内外不同的地方,将远程传感器与互联网无缝连接。理想的无线连接技术,应该是基于标准的、经济高效的、低功耗的,以维持较长的电池寿命,并能够跨越较远的距离。

例如,资产跟踪和供应链管理系统,需要安全、双向信息流的无线连接技术,那么Wi-Fi HaLow就是完美之选。作为一种低于1GHz的协议,Wi-Fi HaLow使用比2.4GHz、5GHz和新增的6GHz版本的Wi-Fi更窄的信道。Wi-Fi-HaLow还是一种低功耗、远距离的解决方案,其吞吐量远远高于任何其他专有无线技术,而这些专有无线技术,在覆盖范围、数据容量和电池寿命方面都有不足。

设备供应商可以使用经过优化的Wi-Fi HaLow芯片和协议栈,来创建无线资产标签、跟踪器、扫描仪和监视器,以在较远的距离和一定的数据速率范围内运行。这些无线物联网设备,可以通过标准的HaLow接入点(AP)访问互联网,跨越所有物流和仓储领域。

以下是四个工厂自动化和资产管理的用例,说明了在供应链中,是如何集成Wi-Fi HaLow技术的。

智能标签和跟踪器

水果和蔬菜等易腐烂的货物,必须储存在最佳的环境条件下,并且在整个运输过程中,使用智能无线跟踪器进行密切监控。这些跟踪器可以是测量温度和湿度的传感器、测量成熟度的乙烯气体传感器,以及测量重力冲击的加速度传感器。

通过卡车、轮船、火车或飞机上的Wi-Fi HaLow接入点,来自HaLow传感器的实时数据,可以连续地传送给供应链上的所有各方。跟踪器的sub-GHz信号,可以穿透大块材料,甚至是在密集包装的货物集装箱中,也能实现连接。了解易腐货物每个集装箱的准确位置和当前状况,可以帮助货主确定下一步的行动,例如选择适合的杂货店,以最佳成熟度接收货物。无线传感器标签可以使用成本低廉的电池,而且可以持续运行数年。这些标签还可以重新编程和重新部署,可在未来的货物中重复利用。

拣选机和扫描仪

在仓库和其他大型存储环境中,信号强度并不是无线网络面临的唯一挑战。电力供应也是一个问题。普遍使用的手持式红外扫描仪、打印机和拣货辅助设备,必须每天充电或使用墙插,以保持不间断的无线连接。

Wi-Fi HaLow通信链路所需的电量,只是专有无线解决方案耗电量的一小部分。这种能源效率大大延长了电池寿命和移动设备在仓库区域移动的时间,所以设备无须一直使用墙插。由于RFID扫描仪需要移动到仓库或装货区的不同位置,Wi-Fi-HaLow还可以用作RFID扫描仪的远距离网桥。

大型、高密度的工厂和仓库

 

工厂自动化的传统有线网络基于专有协议,其基础设施正在迅速老化,在覆盖范围、容量和安全性方面,已不能满足现代设备的新需求。采用2.4 GHz或5 GHz频段的传统Wi-Fi为10万平方英尺的工厂或仓库提供无线服务覆盖,需要几十个接入点。每个接入点都需要一根以太网供电(PoE)的电缆连接至配线柜交换机。此外,可能还需要基于服务器的控制器来管理安全性和漫游。传统Wi-Fi以这种方式提供服务的最大密度相当低,每个接入点的客户端数量仅为数百个左右。

相比之下,Wi-Fi HaLow接入点的信号可以达到传统2.4GHz Wi-Fi的10倍远,覆盖100倍的区域和高达1,000倍的容量。sub-GHz信号在生产车间和多个库存货架上的穿透力,优于传统Wi-Fi使用的2.4GHz信号。每个HaLow接入点可支持多达8,191个客户端设备,这比传统Wi-Fi要多得多。

Wi-Fi HaLow的连接性还可以添加到现有的工厂和仓库基础设施中,而不会影响高带宽网络或配线柜的无线连接性能。

 

安保与安全

监控摄像头和运动探测器与智能接入技术相结合,是监控生产线和运输或储存中货物的有效工具。例如,连接门锁和智能照明设备的组合,可以解决建筑安全的关键问题,并有助于保护原材料、成品,甚至是保护涉及制造、仓储和运输过程的人员。

Wi-Fi HaLow有充足的带宽,以支持在难以到达、无法提供有线电源的地方,部署无线摄像头和传感器。利用Wi-Fi-HaLow的远程功能,可以使用无线标签和跟踪设备,将信号覆盖范围扩展到仓库之外。因此,托运人可以随时跟踪和定位丢失的托盘和高价值资产。

连接工厂自动化和供应链物流的未来

随着全球制造业和供应链的日益复杂和互联,世界各地的公司正在利用无线物联网技术的力量,来简化工厂自动化、物流跟踪和资产跟踪。

Wi-Fi HaLow为工厂自动化和端到端的实时资产管理,提供了最佳协议。HaLow克服了传统Wi-Fi和其他专有协议的距离限制、网络拥堵和较高的功耗,以及连接到单个接入点的无线设备数量有限的问题。这些限制,阻碍了跨行业出现的以物联网为中心的供应链新模式。通过解决这些挑战,Wi-Fi-HaLow作为一种基于标准的无线解决方案,在物流和资产管理市场上获得了良好的发展势头,在远程、大容量、低功耗、高数据速率和低部署成本之间,实现了最佳平衡。

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