H3C AGV无缝漫游技术白皮书

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目  录

1 概述·· 1

1.1 产生背景·· 1

1.2 技术优点·· 1

2 技术实现·· 1

2.1 工作模式·· 1

2.1.1 超级AGV工作模式·· 1

2.1.2 普通AGV工作模式·· 2

2.2 快速链路切换控制·· 2

2.2.1 超级AGV工作模式的快速链路切换控制·· 2

2.2.2 普通AGV工作模式的快速链路切换控制·· 3

3 技术特色·· 3

3.1 灵活的工作方式·· 3

3.2 扫描信道可配置·· 3

3.3 扫描参数可配置·· 3

3.4 链路保活功能·· 3

3.5 即插即用，自动纳管·· 4

3.6 线缆高可靠性·· 4

3.7 超级AGV工作模式漫游零丢包·· 4

3.8 批量孵化、减少配置·· 4

3.9 版本升级方式灵活·· 4

4 典型组网应用·· 4

随着工业转型升级，机器代替人工已经成为重要的趋势，AGV（Automated Guided Vehicle，自动导引运输车）在仓储、物流、电力等行业得到了越来越多的应用。由于AGV小车在工作时需要在场所内不停移动，为了与外界进行通信，要求AGV小车具备无线网络接入能力。相对于其他无线接入技术，WLAN无线局域网具有链路带宽高、组网成本低等优点，因此WLAN在AGV小车上得到了广泛的应用。

目前，AGV小车通常使用无线网卡接入WLAN网络，由于无线网卡均为固定场景或短暂移动场景设计的，在AGV小车这种大范围漫游的应用场景中，AGV小车持续的高速运动必将带来大量的链路切换、漫游等动作，普通的无线网卡没有做专门的优化，很容易出现链路不稳定、链路丢包、吞吐率较低等诸多问题。H3C推出的AGV小车专用Rover AP产品，可以解决当前使用无线网卡时遇到的诸多痛点，是AGV小车理想的无线通信解决方案。

H3C的AGV小车方案具有以下优点：

·              毫秒级无缝漫游：对无线扫描、无线连接控制等流程进行了专门的优化，AGV小车与网络侧的AP设备间的无线链路切换时间更短、切换过程的丢包率更低，从而保障了AGV小车与外界进行持续、高质量的无线链路连接。从技术角度来说，H3C的AGV小车方案在漫游丢包率、漫游时延这两个硬指标上具备明显的优势。

·              开机自动纳管，极简开局：通过重新设计AGV小车Rover AP设备与网络侧的WLAN网络的交互流程，用户不需要繁琐的在每个AGV小车的Rover AP设备上进行单独配置，只需要简单的给Rover AP设备插上电源就可以关联上网络，极大地提升了工程项目的开局效率。

·              工业级品质，宽温器件：H3C的AGV小车Rover AP设备选用工业级的器件和设计，相对于商业级的WLAN网卡的稳定性和可靠性更有保障。例如，采用工业级的宽温器件，可以保证AGV小车在不同季节都可以稳定工作；网线和电源接口采用凤凰端子的形式，相对于RJ-45接口更加稳固，可以胜任AGV小车颠簸的工作环境。另外，针对AGV小车使用场景，采用了专业的AP硬件设计方案和外置PA器件，可以获得比普通商业WLAN网卡更高的发射功率和更佳的无线带宽性能。

在超级AGV工作模式下，2.4G频段仅用作扫描，并不对外提供任何服务；5G频段提供管理Wi-Fi和上行网络接入功能。

H3C WLAN网络中的AP检测到当前接入的设备为Rover AP时，AP通过私有协议将当前环境中的无线信号质量、AP部署情况和AP邻居信息广播给接入的Rover AP。Rover AP采用专用的Radio，持续侦听私有协议通道中的网络质量相关信息，并快速判断是否漫游以及漫游后接入的AP，使得漫游更有效且无线服务不中断。

Rover AP支持双射频，每个Radio承担的功能如下：

·              扫描专用Radio：与WLAN网络中的AP建立私有通信隧道，从隧道中获取AP相关信息，用于计算AGV小车漫游路径。由于采用专用Radio不间断的侦听，可以使AGV小车更加迅捷的感知周围WLAN信号的变化，非常适合AGV小车高速移动的场景。因此，相对于普通AGV工作模式，超级AGV工作模式的漫游性能更好。

·              无线接入专用Radio：无线接入专用Radio不需要执行非工作信道的扫描操作，其对周围AP的信息来自于扫描专用Radio的扫描结果，即扫描专用Radio的扫描结果中包含了周围AP的5G频段的信道、信号强度、SSID等信息。根据这些信息，超级AGV工作模式的Rover AP可以跳过非工作信道的扫描直接进行漫游。由于没有切换物理信道的过程，因此该模式下的链路的性能明显优于普通网卡以及普通AGV工作模式。

超级AGV模式下开启零配置功能后，Rover AP会与H3C WLAN网络建立私有通道，通过私有通道自动获取待连接的无线服务的网络信息。因此，对于大规模部署应用时，无需手动配置每一台Rover AP待接入无线服务的SSID和密码，做到上电后设备自动上线。

虽然超级AGV工作模式的性能相对于普通AGV工作模式有较大的提升，但该模式下的扫描和漫游依赖特定的网络交互流程，目前超级AGV工作模式只能与H3C WALN网络配合使用，适合已经部署或计划部署H3C WLAN网络的客户使用。

在普通AGV工作模式下，2.4G频段提供管理Wi-Fi，5G频段提供管理Wi-Fi和上行网络接入功能。

Rover AP能够提供快速信道扫描机制、精准的无线信号质量评估模型、快速链路切换控制等一系列漫游优化机制，迅速稳定地获取当前无线网络质量，为AGV小车漫游提供有效决策，从而实现在普通WLAN覆盖场景中，远高于普通网卡漫游性能以及更低的丢包率，稳定性和可维护性大大增强。

普通AGV工作模式可以接入任意WLAN网络，为AGV小车提供稳定的WLAN连接。

WLAN网络中每个AP覆盖范围都是有限的，当AGV小车在场所内移动时，其最佳的连接AP也在不停地变化，因此Rover AP需要及时切换当前工作链路以保证最佳的通信质量。

链路切换控制的关键要素有两点：切换时机以及选择合适的切换目标。

由于普通AGV工作模式和超级AGV工作模式在实现方式上的差异，其链路切换控制的过程略有不同，但都可以完成类似的功能，即从旧链路切换到新链路。

在超级AGV工作模式下，Rover AP通过专用的Radio可以快速扫描周围的可用AP的变化情况，并且快速地判断AP列表与当前工作链路的RSSI信号强度的关系。如果其差值大于预设的阈值，则切换当前工作链路到该AP；否则，继续保持当前链路。

Rover AP支持通过Web页面定制多长时间判断一次新的可用AP，即所谓的连接决策周期。另外，Rover AP还支持通过Web页面定制的参数包括最低连接阈值和信号强度差值阈值。

由此可见，超级AGV工作模式下的快速扫描以及定制化的决策周期，可以及时响应外部WLAN信号的变化，非常适合AGV小车的移动工作环境。同时，预设的信号强度差值阈值提供了一定的回滞区间，也保证了链路的稳定性，避免短时间内在两个AP间反复震荡切换。

普通AGV工作模式下，Rover AP的切换时机是选择在当前链路的RSSI信号强度值低于指定的扫描阈值时，即当前链路的RSSI信号强度低于指定的扫描阈值时启动扫描流程，以发现新的、通信质量更佳的接入AP；而如果RSSI信号强度值大于或等于该扫描阈值，则保持当前链路不变。

Rover AP的切换目标，是从上述扫描过程中得到的待选AP列表中选择最优的AP、并且与当前链路的RSSI进行比较，如果其差值满足一定的阈值，则以该AP为目标进行连接；如果其差值不满足链路切换条件，则仍然保持当前链路，并等待下一次扫描切换过程。此处的差值阈值并非固定值，而是根据当前链路的吞吐值、信号强度的不同而有所差异。

需要注意的是，在普通AGV工作模式中触发扫描的RSSI阈值是支持Web页面定制的，而在选择具体的切换目标的RSSI差值阈值、滞回区间是根据专有的无线信号质量评估模型决定的，不支持用户定制修改。

如果Rover AP需连接到第三方厂商提供的无线网络，可采用普通AGV工作模式来获取最佳的兼容性；如果对接的是H3C的WLAN网络，可采用超级AGV工作模式来获取最佳的漫游性能以及AGV小车的管理能力。

相对于普通无线网卡，Rover AP设备工作信道列表的定制化，可以获取更优的扫描性能。

扫描周期、扫描时间间隔、触发扫描的RSSI阈值等参数可以定制，可以针对特定的场景进行优化以获取最佳的性能。

不论是超级AGV工作模式还是普通AGV工作模式，都支持当前工作链路的保活，可以提供更加可靠的链路连接功能。

超级AGV工作模式下，通过与H3C自有网络的配合，可以实现Rover AP设备上电自动接入网络，不需要手动配置。

使用12～24V宽压供电并且提供圆孔和2-pin双插孔，适合不同供电场景；使用凤凰头接口，防止Rover AP在AGV小车运行过程中网线异常脱落。

通过H3C私有协议将数据报文缓存，实现漫游零丢包、流量不中断。

大规模部署应用时，可通过云简网络批量下发配置（例如：工作模式切换、SSID和密码配置、版本升级），减少配置工作量，灵活开局。

可通过云简网络、AC或者本地Web进行版本升级。

如图4-1所示，H3C的Rover AP设备工作于客户端模式，为AGV小车的AGV设备提供网络接入服务，接入网络侧的WLAN网络。

Rover AP设备与AGV设备通过有线以太网方式连接，一旦Rover AP设备与网络侧的WLAN网络建立了无线连接，那么AGV小车与周围的WLAN网络二层互通，即AGV设备也同时接入了WLAN网络。当AGV小车在场所内移动时，Rover AP设备在不同的AP间进行漫游、无线链路切换，而AGV小车上的其他AGV设备则不会感知到无线链路的变化。

大规模部署应用时，可通过云简网络批量下发配置（例如：工作模式切换、SSID和密码配置、版本升级），减少配置工作量。

图4-1 AGV小车典型组网