Przemysłowe punkty dostępowe z technologią Rapid Roaming firmy Antaira

Nowoczesne fabryki w celu optymalizacji każdego etapu produkcji, w tym gromadzenia precyzyjnych danych przez zamontowane w nich liczne czujniki, w dużym stopniu bazują na procesach opartych na sztucznej inteligencji (AI). Dlatego wraz z rozwojem nowych technologii widzimy przejście z powolnych protokołów szeregowych na komunikację opartą na sieci Ethernet. Kluczową rolę w tym procesie odgrywają dwa główne czynniki:

– spadek ceny węzłów Ethernet po pojawieniu się tanich mikrokontrolerów, które zawierają w pełni zintegrowany sprzęt komunikacyjny Ethernet w jednym chipsecie
– pojawienie się zaawansowanych czujników obsługujących przepływ danych niezgodny ze starymi magistralami szeregowymi

Typowa komunikacja bezprzewodowa 802. 11ac rozciąga się na odległość do 100 metrów. Zazwyczaj odległość ta jest niewystarczająca w rozbudowanych zakładach przemysłowych i istnieje konieczność instalacji wielu punktów dostępowych (AP). Wtedy poruszający się klient WiFi np. robot lub pojazd musi przełączać się pomiędzy poszczególnymi AP. Proces rozłączania i ponownego łączenia z nowymi punktami dostępowymi może trwać długo – czasami nawet dłużej niż minutę

Roaming bezprzewodowy IEEE 802.11r

W takim przypadku najlepszym rozwiązaniem jest wdrożenie w całej infrastrukturze standardu 802. 11r, wprowadzonego w 2002 r. i nadal rozwijanego. Głównym założeniem 802.11r jest przekazywanie połączeń bezprzewodowych pomiędzy wieloma punktami dostępowymi bez znacznych opóźnień. Jest to szczególnie ważne w przypadku aplikacji Voice over Internet Protocol (VoIP), w których rozmowa wymaga 50ms lub krótszego czasu transmisji, aby uniknąć niepożądanych, zauważalnych przerw. W nowym standardzie 802.11r następuje uwierzytelnianie i wstępna konfiguracja Quality of Service (QoS) przed przełączeniem do kolejnego punktu dostępowego. Umożliwia to stabilną przepustowość danych bez opóźnień spowodowanych regularnym procesem uwierzytelniania, a przełączanie jest szybkie i bezpieczne. Niestety, aby wdrożyć 802.11r, cała infrastruktura bezprzewodowa musi obsługiwać ten standard. Zazwyczaj wymaga to znacznych dodatkowych inwestycji. W aplikacjach, gdzie nie ma niezbędnej infrastruktury i istnieją ograniczenia kosztowe, alternatywna technologia Antaira Rapid Roaming może zapewnić wiele takich samych korzyści przy znacznie niższych kosztach.

Technologia Rapid Roaming firmy Antaira

Rapid Roaming to ulepszona zdolność klienta WiFi do aktywnego monitorowania otoczenia i przygotowania nowych możliwych połączeń punktów dostępowych (AP), zanim nastąpią klasyczne procesy wygaszania i odrzucania połączeń, powodujące przerwę w komunikacji na minutę lub dłużej. Zapewnia to dobrą przepustowość i szybkie przejście z czasem przełączania poniżej 150ms.

Produkty z nową technologią RAPID ROAMING firmy Antaira (przemysłowe punkty dostępowe):

Seria ARS-7235-AC
a) Przemysłowy punkt dostępowy WiFi 802.11a/b/g/n/ac WiFi / klient / bridge / repeater z funkcjami routera
b) Przemysłowe 2×2 MIMO
c) 2*10/100/1000 Base-TX WAN/LAN Ports
d) Tx Power 25dB for 2.4GHz
e) Tx Power 24dB for 5GHz
f) Standardowa temperatura pracy: -10° to 60°C
g) Rozszerzona temperatura pracy: -35° to 70°C

ARX-7235-AC-PD-T
a) Przemysłowy punkt dostępowy WiFi 802.11a/b/g/n/ac Dual-Radio WiFi / klient / bridge / repeater / router z PoE PD w metalowej obudowie z ochroną IP67
b) Szybka transmisja danych z prędkością do 867 Mb/s
c) Dual Radios; 2.4GHz/5GHz jednocześniet
d) Przemysłowe rozwiązania bezprzewodowe MIMO (Dual 2Tx/2Rx)
e) Szeroki zakres temperatur pracy: -40° to 70°C

ARY-7235-AC-PD
a) Przemysłowy punkt dostępowy WiFi 802.11a/b/g/n/ac Dual-Radio WiFi / klient / bridge / repeater / router z PoE PD w plastikowej obudowie z ochroną IP67
b) Szybka transmisja danych z prędkością do 867 Mb/s
c) Dual Radios; 2.4GHz/5GHz jednocześniet
d) Przemysłowe rozwiązania bezprzewodowe MIMO (Dual 2Tx/2Rx)
e) Szeroki zakres temperatur pracy: -40° to 50°C

Zastosowanie Rapid Roaming

Jednym z przykładów zastosowania Rapid Roaming firmy Antaira jest aplikacja magazynowa z autonomicznymi robotami, które poruszają się po magazynie, zaopatrując półki i realizując zamówienia. W tym przypadku w zakładzie istniała już starsza sieć WiFi, aby wspierać pracowników podłączających swoje komputery, tablety i telefony, ale sieć nie posiadała niezbędnego sprzętu do obsługi 802.11r. Firma wyposażyła roboty w router bezprzewodowy ARS-7235-AC Antaira, który zaimplementował technologię Rapid Roaming za ułamek kosztów instalacji całkowicie nowej sieci bezprzewodowej.

Niektóre z wymagań dotyczących infrastruktury dla Rapid Roaming:
a) Ten sam identyfikator usługi (SSID)
b) To samo hasło
c) Ten sam tryb bezpieczeństwa
d) Ta sama szerokość kanału

Aby technologia Rapid Roaming działała poprawnie, konieczne jest użycie punktu dostępowego z tym samym identyfikatorem SSID i kluczem bezpieczeństwa. Gdy włączona jest funkcja Rapid Roaming, urządzenie klienckie zostanie skonfigurowane do skanowania w poszukiwaniu okolicznych AP. Ustawienie wolnych interwałów czasowych skanowania jest konieczne, aby określić stosunkowo wolne skanowanie, gdy poziomy sygnału RSSI (Received Signal Strength Indication) są wysokie i urządzenie klienckie może wygodnie skoncentrować się na dostarczaniu maksymalnej przepustowości danych.

Następnie należy określić poziom progowy RSSI, który będzie wskazywał na zbliżającą się potrzebę nowego połączenia. Po osiągnięciu tego poziomu urządzenie klienckie będzie wykonywać szybkie skanowanie w poszukiwaniu nowego AP, a po jego wykryciu uwierzytelni się i automatycznie połączy z nowym AP, jednocześnie przerywając bieżące połączenie. Ten aktywny proces eliminuje słabe sygnały pozbawione łączy i w razie potrzeby przygotowuje nowe połączenie. Dodatkowo dostępne są dwa tryby skanowania kanałów. Jeden tryb jest „standardowy” i działa, gdy wszystkie kanały są skanowane. Drugi tryb jest „inteligentny” i działa, gdy urządzenie klienckie np. przechodzi tam i z powrotem wzdłuż tych samych AP. W tym scenariuszu może on zarówno nauczyć się kanałów tych AP, jak i szukać ich automatycznie. Może to dodatkowo przyspieszyć proces ponownego połączenia.