摘要：隨著現(xiàn)代物流的快速發(fā)展，自動化立體倉庫正成為煙草物流的一項關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施，而無線網(wǎng)絡(luò)是自動化立體倉庫的重要組成部分。本文對無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的幾個方面進行了探討。

 

    關(guān)鍵字：穿梭車；自動化立體倉庫；無線網(wǎng)絡(luò)

    

    隨著煙草行業(yè)的快速發(fā)展，舊有煙草物流中使用的傳統(tǒng)倉庫逐漸暴露出其自身的局限性，如效率低下、占用土地資源過多、人力成本較高等，而自動化立體倉庫以其智能化、高效率、低成本等諸多優(yōu)勢正逐漸成為現(xiàn)代煙草物流中一項關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施。

    一、無線自動穿梭車的特點及工作流程

    自動化立體倉庫中，無線自動穿梭車的使用必不可少。穿梭車，是一種應(yīng)用于自動化物流系統(tǒng)中的智能運輸設(shè)備，能使物料在不同工位之間的輸送布局更為簡捷、緊湊，具有動態(tài)移栽的特點，從而提高物料的傳送效率[1]。物料（煙包）進庫時，自動穿梭車通過自帶的無線網(wǎng)卡接收調(diào)度計算機發(fā)來的指令，把從堆垛機送來的物料自動運送到貨架上指定的位置；出庫時，穿梭車再按照調(diào)度計算機的指令把指定位置的物料運送給堆垛機，然后等待調(diào)度計算機的下一次指令。

    二、無線通訊網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

    從無線自動穿梭車的工作流程中，我們可以看出，無線自動穿梭車與調(diào)度計算機之間的通訊是通過無線訊號進行聯(lián)接的，所以，一個強健而穩(wěn)定的無線網(wǎng)絡(luò)的成功構(gòu)建是無線自動穿梭車高效工作的關(guān)鍵。

    無線網(wǎng)絡(luò)是由網(wǎng)絡(luò)技(1、無線網(wǎng)絡(luò)的特性)術(shù)和無線通訊技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的，它利用無線訊號傳遞信息，從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳遞媒介。因其無線訊號的傳遞特性，從而決定了無線網(wǎng)絡(luò)自身的特點。（1）可移動性。無線網(wǎng)絡(luò)的接入終端不受網(wǎng)絡(luò)物理位置的限制，只要在無線訊號的輻射范圍內(nèi)，接入終端便可以接入網(wǎng)絡(luò)進行通訊，并且接入終端可以在訊號的輻射范圍內(nèi)自由移動同時保持與無線網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接。（2）便于安裝。無線網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建時，只需要確定數(shù)目的無線接入點便可以組成一個通常情況下，構(gòu)建一個無線通(2、構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備)訊網(wǎng)絡(luò)需要具備以下幾樣設(shè)備：

    （1）無線接入點（AccessPoint）：無線接入點也就是大家所熟知的無線AP，又稱無線網(wǎng)絡(luò)橋接器，是無線終端接入網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備。工作時，無線AP相當(dāng)于有線網(wǎng)絡(luò)的集線器（Hub），其工作原理是將從網(wǎng)線傳輸過來的有線網(wǎng)絡(luò)信號進行編譯，轉(zhuǎn)換成為無線信號發(fā)送出去，從而形成無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。

    （2）無線網(wǎng)卡：無線網(wǎng)卡與傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)卡功能大致相當(dāng),是構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)中必不可少的基礎(chǔ)設(shè)備,是操作系統(tǒng)和天線之間的接口，無線接入終端依靠無線網(wǎng)卡與無線AP進行通訊。

    （3）無線天線：無線天線的功能一般是將無線信號進行放大（增益），因為當(dāng)無線終端與無線AP相距較遠時，隨著距離的增加，信號會不斷減弱，從而使傳輸速率明顯下降。無線天線是無線網(wǎng)絡(luò)的補充性設(shè)備，當(dāng)在近距離、小范圍內(nèi)布置無線網(wǎng)絡(luò)時一般無需另外配置天線。

    現(xiàn)在市場上主流的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)(3、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的幾個標(biāo)準(zhǔn))備，其標(biāo)準(zhǔn)是由美國電氣和電子工程師協(xié)會（TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers；IEEE）所制定，主要有IEEE802.11b、IEEE802.11a、IEEE802.11g和IEEE802.11n[2]。

    （1）IEEE802.11b和IEEE802.11a

    1999年，美國電氣和電子工程師協(xié)會同時發(fā)布了802.11b與802.11a兩個物理層標(biāo)準(zhǔn)。其中，802.11b采用直接序列擴頻（DSSS）技術(shù)作為主要傳輸技術(shù)，工作在2.4GHz的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM）頻段，帶寬最高可達11Mbps。802.11a采用OFDM作為主要傳輸技術(shù)，工作在5GHz頻段，避開了擁擠的2.4GHz頻段，從而幾乎沒有干擾，最高傳輸速率達到54Mbps。802.11b與802.11a各有優(yōu)缺點。802.11b工作的2.4GHz頻段雖然擁擠但覆蓋范圍大，802.11a工作的5GHz頻段雖干擾較小，但其訊號傳播性較差，覆蓋范圍較小，而且不與IEEE802.1lb兼容。

    （2）IEEE802.1lg

    IEEE802.1lg是美國電氣和電子工程師協(xié)會為了解決802.11b與802.11a的互通而出臺的一個標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)采用OFDM和DSSS技術(shù)兩種傳輸技術(shù)，傳輸速率最高可達54Mbps，且能與802.11b標(biāo)準(zhǔn)后向兼容。802.11g既較好地解決了802.11b的傳輸速率問題，同時又確保了較大的覆蓋范圍。又因為能與802.11b兼容，使得原有的無線網(wǎng)絡(luò)可以平滑地向高速無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)過渡，延長了IEEE802．11b產(chǎn)品的使用壽命，節(jié)約了用戶的資金。

    （3）IEEE802.11n

    得益于將多入多出（MIMO）與正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)相結(jié)合而應(yīng)用的MIMOOFDM技術(shù)，上世紀(jì)末，美國電氣和電子工程師協(xié)會批準(zhǔn)了802.11n高速無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)支持20MHz和40MHz信道帶寬，最大支持4收4發(fā)的天線配置，支持低密度奇偶校驗（LDPC）碼，最高傳輸速率可達600Mbps，并且802.11n支持2.4GHz和5GHz雙頻段，使其頻譜適應(yīng)性更強。

    4、構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)需要注意的幾個方面

    煙草自動化立體倉庫的空間較大，無線自動穿梭車的數(shù)量較多，且活動范圍較廣，為了能使自動穿梭車能隨時隨地正常工作，首先要解決的是確定AP的數(shù)量和位置，依據(jù)的原則是各個AP的訊號覆蓋區(qū)域要實現(xiàn)無縫連接。為了無線訊號的全覆蓋，我們需要架設(shè)多個無線AP，這時可用專業(yè)的檢測設(shè)備對信號進行檢測，確保在自動穿梭車的移動范圍不出現(xiàn)盲區(qū)、不出現(xiàn)死角，讓無線自動穿梭車能隨時與調(diào)度計算機保持通訊。無線AP安裝的位置應(yīng)選在建筑物的中心，位置應(yīng)當(dāng)較高，且盡量不要穿越障礙物以減少信號的損耗。同時為保證無線網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，可以在一個地方安裝兩個AP，起到相互備份的作用。另外，在立體化倉庫中，數(shù)量眾多的鋼鐵貨架會對無線訊號造成很大的干擾，因此在架設(shè)無線AP時，我們還應(yīng)該架設(shè)相應(yīng)的無線天線。

    此外，結(jié)合自動化穿梭車的工作實際和建設(shè)成本的考慮，對無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型也是十分重要的。從文章前面的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)中可以看出，雖然現(xiàn)在最高標(biāo)準(zhǔn)的802.11n產(chǎn)品的傳輸速率能夠達到600Mbps，但考慮到自動化穿梭車與調(diào)度計算機之間的通訊實際不需要如此高的速率，而且架設(shè)

    802.11n設(shè)備時，還需要高成本的光纖交換機。而基于802.11g標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，其最高速率可達54Mbps，穩(wěn)定性也很高，且與802.11b兼容，組建和升級網(wǎng)絡(luò)時都很方便。所以綜合來看，我們選用IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

    圖1自動穿梭車無線網(wǎng)絡(luò)拓樸圖

    依據(jù)自動穿梭車的工作原理，構(gòu)(5、立體倉庫無線網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu))建無線網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)如圖1所示[3]。我們用100BASE-TX的雙絞線連接調(diào)計算機和集線器（HUB），再用雙絞線將無線AP連接到集線器上，現(xiàn)場監(jiān)控電腦或筆記本用雙絞線連接到集線器上。在必要的情況下我們還需要在集線器上連接AP控制器，用以集中控制所有的無線AP，通過在控制器上集中配置各種應(yīng)用策略，再分配給無線AP。

    架設(shè)完主干無線網(wǎng)絡(luò)后，我們還需要對無線AP和自動穿梭車上無線網(wǎng)卡進行相應(yīng)的設(shè)置，設(shè)置完畢后，穿梭車和調(diào)度計算機就可以進行通訊了。同時，為了無線網(wǎng)絡(luò)的安全性考慮，我們還要設(shè)置必要的安全措施。無線網(wǎng)絡(luò)中，主要采用的安全措施一般有設(shè)置服務(wù)集標(biāo)識（SSID）、媒體訪問控制（MAC）地址過濾和Wi-Fi保護接入（WPA）數(shù)據(jù)加密。這樣，一個較為完備的自動化立體倉庫的無線網(wǎng)絡(luò)體系就組建完成了。

    

    參考文獻：

    [1]李俊韜,郭紅麗,高紅.穿梭車在自動化立體倉庫中的應(yīng)用 [J].技術(shù)交流,2011,(24):39-40.

    [2]羅振東.無線局域網(wǎng)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展趨勢[J].電信網(wǎng)技術(shù).2012,(5):22-26.

    [3]陳祖述,徐清華.煙草自動化立體倉庫的無線自動穿梭車設(shè)計[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報,2005,(30):261-263.