無線寬帶聯盟報告闡述了Wi-Fi 6/6E如何實現工業4.0

2022年6月29日

通過尚塔爾Polsonetti

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的無線寬帶聯盟(WBA)出版了“工業物聯網的Wi-Fi 6/6E:在物聯網世界中實現Wi-Fi確定性。”本文探討了Wi-Fi的最新功能如何滿足廣泛用戶的獨特而苛刻的要求 Wi-Fi 6/6E實現工業4.0 各種現有和新興的工業物聯網應用。這包括製造/工業4.0和物流，涉及自主移動機器人(AMRs)、自動化地麵車輛(agv)、預測性維護和增強/虛擬/混合現實(AR/VR/MR)。

例如，製造商越來越多地使用工業物聯網傳感器來檢測振動、溫度和潤滑劑粘度，以在設備出現問題導致大量、昂貴的停機時間之前發現這些問題。其他工業物聯網傳感器提供有關生產產出、庫存水平和資產位置的實時見解。無線已經成為這些傳感器網絡的首選方式，因為它比銅或光纖部署更快、更便宜。

隨著越來越多的設備受到監控，布線變得令人望而卻步。工業正在向包含無線技術的方向發展，以降低獲取有關其工藝的更多信息的成本。該論文引用了最近在石油和天然氣行業的一個案例，該案例表明，采用無線安裝可以降低75%的安裝成本。

白皮書由思科、德國電信和英特爾領導的WBA Wi-Fi 6/6E IIOT工作組製作，概述了Wi-Fi 6和6E功能，這些功能非常適合傳感器和其他工業物聯網應用。例如，Wi-Fi 6中基於觸發器的上行正交頻域多址(OFDMA)啟用的計劃訪問提供了減少或消除爭用和綁定延遲(例如99%)的能力。這導致了適用於所有實時和工業物聯網應用的確定性水平的提高。

Wi-Fi 6提供了許多確定性QoS功能，例如流量優先級，這是用於工業4.0應用的時間敏感網絡(TSN)的關鍵組件。另一個例子是多鏈路操作(MLO)，這種功能有助於為不能容忍任何數據包丟失的應用程序提供高可靠性。

IEEE 802.11-2016中規定的精細時序測量(FTM)協議不僅可以實現時間同步，還可以實現精確的室內範圍和位置/位置確定。這可用於自主移動機器人(AMR)和自動引導車輛(AGV)應用，如路線規劃、異常處理和安全相關方麵，包括基於距離的碰撞避免。該功能不需要額外的Wi-Fi基礎設施，因此製造商可以立即實現它，例如作為工業4.0遷移的一部分。

Wi-Fi 6增加的目標喚醒時間(TWT)功能提供了更高效的省電和調度增強。這種功能非常適合電池供電的IIoT節點，這些節點隻需要不頻繁地傳輸數據，例如傳感器隻在電機溫度超過一定閾值時才上傳數據。

Wi-Fi 6E支持高達1.2 GHz的頻譜，使其成為既需要多gb /s吞吐量又需要確定性的用例的理想選擇，例如工業AR/VR/MR和傳感器融合。

這份52頁的報告還包括工廠、倉庫、物流和其他用例的RF/網絡部署指南。例如，它提供了利用802.11ax/Wi-Fi 6調度功能來優化流量模式和管理關鍵QoS要求的建議。另一個例子是使用高增益定向天線來提高信道重用率，並繞過金屬架和倉庫中常見的其他信號衰減功能。