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工厂车间无线覆盖解决方案

 
无线局域网(WLAN)技术,作为传统有线网络的延伸,在某些环境也可以替代传统的有线网络。对比传统的有线传输解决方案,使用WLAN无线网络实现数据传输具有以下显著特点:
1、简易性:WLAN无线网络传输系统的安装快速简单,可极大的减少敷设管道及布线等繁琐工作;
2、灵活性:WLAN无线网络和终端无线接入,可以摆脱网线的束缚,更方便更灵活,较有线网络无法比拟的优越性。设备可以灵活移动,或者可以方便的调整安装位置,使无线网络达到有线网络不易覆盖的区域;
3.综合成本低: WLAN无线网络减少了布线的费用,在需要频繁移动和变化的动态环境中,无线局域网技术有着不可替代的价值和优势;
4.扩展能力强:WLAN 无线网络更方便扩展,可以根据具体应用需要,随意的增加无线设备,同时增加无线终端的接入和使用量。
一、工厂无线网络覆盖需求分析
大型厂区无线网络WLAN的需求,可分为车间生产区的无线设备,办公区移动办公。在生产区要充分考虑车间的恶劣环境,设备的稳定可靠。在办公区要充分考虑访客(领导、客户、合作伙伴)接入网络的需求。
车间环境特点和需求:
1、生产设备经常变动位置、手持终端、叉车电脑等频繁移动。
2、车间区域大,梁架高,布有线网络成本高,线路生产容易损坏。
3、一些区域环境恶劣,高温、潮湿、粉尘、腐蚀,网络设备和线路易损坏。
现在终端设备都小型化,方便移动。不像以前台式设备,每个位置走有线网络。无线局域网(WLAN)技术帮助我们摆脱有线的束缚。WLAN无线网络其核心是对车间进行WiFi覆盖,稳定优质的无线网络主要是保证几点:
1、信号强全覆盖,无覆盖盲区和死角。
2、无线速率高,网络延时小,AP间无相互干扰。
3、无线AP支持无缝漫游,跨AP会有延时,尽量减少跨AP。
4、充分考虑车间各种恶劣环境对无线设备及稳定性的影响。
二、工厂无线网络设计 
根据厂区车间对无线网络WLAN的需求,以及车间生产环境的特殊性,基于以上分析需求和要点,方案设计如下。
一、覆盖要求:信号强全覆盖,无覆盖盲区和死角
1、扇区覆盖:
对于全敞开的工厂车间,为了减少走线和降低成本,一般采用扇区天线进行覆盖。其安装和效果类似于壁挂音箱,在车间其中一端3-5米高的位置安装无线AP和扇区天线,覆盖整个车间区域。最大覆盖区域可达100×500米。
扇区覆盖的优点:
覆盖范围宽,安装简单,只需在安装无线AP的位置走一条网线,整体布线少,省事。节省大量布线成本和安装安装工时,降低综合成本。
一个车间一个AP占用一个无线信道,不存在AP之间相互同频。整个车间仓库都是在一个AP覆盖下,手持设备和移动终端随意移动不会出现跨AP切换的问题,真正意义上的零延时零切换。
扇区覆盖的缺点:
适合于全敞开的车间,中间不能有横墙或隔断。对有横墙或结构复杂的车间不适合。
扇区天线安装方法:
如果不是直通全敞开的车间,中间有横墙隔断,或者大型障碍物遮挡,可以采用一个AP接两个扇区天线,通过馈线拐弯绕过障碍物或者穿过横墙,对两个敞开的区域进行覆盖。
如图所示,左右两个车间,分别安装一个扇区天线,通过10-20米馈线连接,可以覆盖两个车间,两个车间中间约10米的通道部分通过衍射被覆盖,同样有WiFi信号。这样两个车间都同属于一个AP一个信道,人员手持移动设备和带终端的叉车、推车等,可以随意移动不会出现跨AP切换的问题,或者跳转连接到其他AP造成延时和不稳定的问题,这也是从初始无线网络覆盖方案设计上,对无线稳定连接最底层的保障。
2、天馈式覆盖
扇区覆盖对全敞开的车间、仓库非常有效,对于有很多横墙和隔断的车间,可以采用天馈式进行覆盖,一个AP分接4-8个吸顶天线,通过馈线连接,馈线可以灵活的拐弯和穿墙,把WiFi信号送到车间不同的隔断区域,达到对整个车间的全覆盖。
 
如图所示,对较大的空间和区域,安装1-2个天线,天线间隔15-30米,对于较小的房间和区域,吸顶天线拐弯或穿孔,安装在屋内或者门口。
天馈式覆盖的优点:
覆盖范围宽,对场地环境的适应性强,安装部署灵活,方便扩展。适合结构复杂或有隔墙的车间,馈线可以拐弯穿墙到达要覆盖的区域。
一个车间一个AP占用一个无线信道,不存在AP之间相互同频。整个车间仓库都是在一个AP覆盖下,手持设备和移动终端随意移动不会出现跨AP切换的问题,真正意义上的零延时零切换。
天馈式覆盖的缺点:
馈线布线安装时相对麻烦些,成本稍高些。对屋顶很高的车间,贴墙或沿桥架走线。
在设计和安装中,综合考虑效果和投入,以及建设和后期维护运营的实际,对需要的车间进行全覆盖。但是也有重点和次要之分的,重点区域必须保证覆盖到位,次要区域覆盖相对可以有所降低;
三、工厂无线AP的要求 
1、工厂车间无线AP要求:
a、应选择全铝外壳的工业级无线AP,采用外散热方式,散热好,工作稳定。
b、家用塑料外壳的AP,粉尘容易进入散热槽,覆盖内部元件和堵塞散热槽。
c、特殊行业还需要注意防水、防爆、防粉尘、防腐蚀,首选工业级无线AP。
另外,应选用AP+AC的部署模式,无线AP只负责无线信号和无线终端的接入,把无缝漫游、负载均衡、WiFi密码设置、无线信道设置、来宾无线网络、无线认证等高级网络功能和管理功能,都移到AC管理服务器集中管理。把路由和DHCP功能交给企业级路由器。
这样的好处是,无线网络部署更快捷、维护量少,通过AC集中管理更方便,更改WiFi密码,一次更改,所有AP全部生效。另外,建议采用AC支持动态功率调整和动态频率分配的AP,这样在复杂无线环境中,允许AP之间互相通过算法来协商和自行设定合适的功率和频点,减轻无线规划和维护的工作量。
2、AC管理服务器:
AC即无线AP接入控制器,负责控制和管理局域网中所有AP,实现统一集中管理,设置简单快捷。除此之外,还应支持多SSID、来宾无线、无线认证等高级功能,选择产品和方案是要注意,避免无线部署完毕后才发现功能不完善。
a、支持多SSID
具体的说,工厂企业客人来访时是,也需要使用无线WiFi上网。普通WiFi接入后,可以通过网上邻居访问公司的内部电脑和服务器,可能造成财务和资料外泄等安全隐患。如果单独做一个网络给客户使用,显然会重复建设增加投资,造成资源浪费。
最理想的方案是,无线AP和AC控制服务器支持多SSID和来宾无线网络,无线AP同时发出多个SSID的无线WiFi信号,其中分别分配给来访客户,内部员工和领导使用,同时每个SSID具有不同的权限和访问范围。
b、来宾无线网络
另外,出来支持多SSID功能,还要支持来宾无线网络功能,即供来访客户使用的无线WiFi,一般采用来宾无线网络,通过来宾无线接入用户,只能上网,不能访问内部网络。杜绝了客户通过网上邻居访问公司内部电脑,或传播病毒的安全隐患。另外客户之间也是相互隔离,同时也保证了客户上网的安全。
3、企业门户和无线认证
       无线认证功能,当用户连接无线WiFi时,会弹出一个企业门户网页,这个企业门户网页保存在AC里,企业门户网页可根据企业需求定制,通过手机向客户介绍企业产品,,留取客户联系方式,给客户指引,提升企业形象。
a、来访
通过AC管理服务器、形成企业网络管理平台,实现有线无线一体化管理,提供基于WEB的配置、维护、性能监控、网络安全、用户账户等的统一管理。


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