方案书-电子技术应用

东莞市艾拓电子有限公司东莞市艾拓电子有限公司 2017 年 3 月 第 2 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 工厂车间无线覆盖解决方案 随着移动互联网的发展 移动互联更方便更快捷 在工业生产中 无线移动终端广 泛应用和快速普及 极大的提高了生产效率 终端接入以无线接入为主导 是构成工业 4 0 和物联网的基石 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 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 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 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 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 第 3 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 二 无线网络二 无线网络 WLANWLAN 需求分析需求分析 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 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 第 4 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 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 第 5 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 三 无线网络三 无线网络 WLANWLAN 方案设计方案设计 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 一 覆盖要求 信号强全覆盖 无覆盖盲区和死角 1 扇区覆盖 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 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 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 第 6 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 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 第 7 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 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 第 8 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 2 天馈式覆盖 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 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 第 9 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 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 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 整个项目逐步开展 先覆盖接入条码扫描 后续覆盖接入生 产设备数据采集 今后集成到统一的平台进行管理和运营 第 10 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 2 无线速率要求 无线速率要求 无线速率高 网络延时小 AP 间无相互干扰 无线网络 WLAN 的设计和部署 无线网络的传输速度 是一个关键指标 在无线信 号达到要求的情况下 无线速率是由无线设备支持的无线协议决定的 无线 WiFi 经过 多年的发展 经过无线技术不断发展经历了几代产品 我们可以根据车间无线应用的需 求合理选择相应参数的无线产品 回顾无线回顾无线 WiFi 的发展历史 的发展历史 第一代 802 11 1997 年制定 只运行于 2 4GHz 最快 2Mbit s 第二代 802 11b 1999 年 只运行于 2 4GHz 最快 11Mbit s 也就是我们常说的 WiFi 第三代 802 11g a 2002 年 分别运行于 2 4GHz 和 5GHz 最快 54Mbit s 第四代 802 11n 2007 年 可运行于 2 4GHz 或 5GHz 150Mbit s 起 最快 600Mbit s 第五代 802 11ac 2012 年 只运行于 5GHz 能够提供最少 1GMbit s 的无线传输速率 根据无线网络 WLAN 可靠性和吞吐量的要求 我们建议选择 802 11n 协议和制式的 第 11 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 无线设备进行部署 具体理由是 1 传输高 普通的 802 11 a b g 制式 最高 54M 实际用户速率在 20M 左右 而 11n 的制式 理论速度 150 300M 实际可以达百兆传输 和 5 类线以太网线相当 2 覆盖范围广 802 11n 采用智能天线技术 通过多组独立天线组成的天线阵列 可以动态调整波束 保证用户接受稳定的无线信号 并减少其他信号的干扰 覆盖范围能大普通 11g 制式的 6 倍以上 3 稳定性高 除了上述智能天线技术外 还采用了 MIMO 技术 无线信号多路收发 解决散射 反射的多径干扰问题 稳定性和抗干扰能力大大提高 甚至可以传输局域网内的语音和 视频等实时业务数据 4 兼容性好 802 11n 制式设计之初即保证了向后的兼容性 如果现场有 802 11 a b g 制式的覆盖 可以统一接入 802 11n 网络 5 复杂环境下的适用性 由于采用了 MIMO 及智能天线技术 信号穿透性更好 更容易消除盲点 简化前期 查勘设计工作 减少部署数量 降低组网成本 6 接入数量更大 普通 802 11 a b g 制式同时最大接入 20 个左右的终端就会有吞吐卡顿问题 而 802 11n 由于智能天线和 MIMO 的技术 每个天线分集下都可以同时接入大量的用户 因此更适合于用户终端数量较多的密集接入场合 以及用户终端经常移动的场合 无线协议的选择 无线协议的选择 虽然第五代无线 802 11ac 协议速率更高 在工厂车间部署无线网络和无线 WiFi 覆 盖时并不建议使用 具体理由是 1 保有量 第五代无线协议 802 11ac 只运行于频率 5GHz 5 8G 而采用频率 2 4GHz 的 802 11 g n 的设备 长期以来在使用中一直有很大保有量 甚至一直代表我们常说的 WiFi 因为保有量大产销量大 设备的成本也相对较低 2 兼容性 2 4GHz 的 802 11g n 的设备兼容性比较好 无线发射设备即无线 AP 和无线终端设备 无需同时更换 工业设备一般更新较慢 比如一些老款的无线设备搭配了 802 11g 的无 线网卡 可以和新款的无线 AP 在一起使用 对单个设备而言 802 11g 协议最高 54M 实际用户速率在 20M 左右也够用了 这样无需同时更换 可逐步平滑升级 3 可替换 2 4GHz 的 802 11 g n 的设备 市场保有量大 损坏维修或升级 更容易找到同类替 换产品 第 12 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 4 穿墙能力 2 4GHz 相对于 5 8GHz 2 4GHz 穿墙能力更强 传得更远 更适合于无线 WiFi 覆 盖 5 负载能力 5 8GHz 无线在传输速率和负载能力上占优 如果对传输速率和接入的终端数量要求 非常高 可以采用 2 4GHz 和 5 8GHz 双频部署 双频部署会增加覆盖成本 还需要终 端设备也支持双频才行 支持双频的工业终端设备成本更高 可选择的种类少 综上所述 为了降低综合成本 通常情况下部署 2 4GHz 的 802 11n 可以满足车间无 线应用的需求 毕竟车间无线应用相对封闭单一 接入的无线终端数不会太多 3 无线设备要求 无线设备要求 部署无线网络 WLAN 时 根据车间的生产需求和应用对无线速率的要求 选择相应 的无线协议 就可以缩小无线设备品牌选型范围 同时还有以下几个注意点 1 无线 无线 AP 工厂车间说使用的无线 AP 除了考虑无线协议 传输速率等网络应用中的需求 还要考虑工厂车间恶劣的环境对无线设备的影响 在工厂车间选择无线设备 稳定是第 一位的 这也是工厂特殊环境和要求决定的 工厂车间环境恶劣 高温 潮湿 粉尘 腐蚀等 无线设备故障 可能会影响生产 甚至导致停产 安装位置高 发生故障检修不容易 稳定最重要 第 13 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 工厂车间无线 AP 要求 1 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 2 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 3 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 第 14 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 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 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 1 支持多 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 2 来宾无线网络 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 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 1 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 第 15 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 四 产品介绍四 产品介绍 1 漫游型无线 漫游型无线 AP UF2029 UF2029 是一款支持无缝漫游型无线 AP 工业级防水设计 适合室内室外高温严寒部署 电信 级工业设备 运行稳定 故障率极低 设备有两路射频输出 每一路最大输出 600mW 支持 MIMO 双收双发 最高带宽可达 300M 具有无线信号强 灵敏度高 性能稳定等特点 产品特点 产品特点 真正无缝漫游 跨 AP 间移动 Wi Fi 连接不会掉线 支持 Hotspot 认证上网 认证页面可植入商家广告 接入用户数大 每 AP 支持 100 128 用户同时连接 通过 AC 服务器集中管理 最多可管理 128 个 AP AC 服务器自动搜索 UF2029 组网灵活 安装简单 电信级工业设备 运行稳定 故障率低 容易维护 适用范围 适用范围 Wi Fi 热点认证上网 无线城市覆盖 酒店 商场 医院 学校 商业楼无线覆盖 企业无线局域网 WLAN 移动运营商 WISP 无线 Pad 点餐 物流 POS 工业无线应用 技术参数 技术参数 名称名称技术参数技术参数备注备注 频率范围频率范围2 400 2 483 GHz 无线协议无线协议802 11b g n VLAN支持 802 1Q Guest 网络网络支持 支持 Hotspot 认证 用户数用户数100 128 用户 调频方式调频方式 802 11b DSSS DBPSK DQPSK CCK 802 11g OFDM BPSK QPSK 16QAM 64QAM 802 11n OFDM BPSK QPSK 16QAM 64QAM 传输速度传输速度 802 11b 11Mbps 5 5Mbps 2Mbps 1Mbps 802 11g 54Mbps 48Mbps 36Mbps 24Mbps 18Mbps 12Mbps 802 11n 6 5 Mbps 300Mbps 输出功率输出功率 802 11b CCK 28dBm 1 5 dBm 11 Mbps 802 11g OFDM 23dBm 1 5 dBm 54 Mbps 802 11n OFDM 23dBm 1 5 dBm 150 Mbps 敏感度敏感度 802 11b CCK 11Mbps 91dBm 802 11g OFDM 54Mbps 73dBm 802 11n OFDM 150Mbps 73dBm 加密方式加密方式WEP WPA TKIP WPA2 WPA2 AES 供电方式供电方式网线 POE 供电 支持 802 3af 标准 第 16 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 2 AC 管理服务器管理服务器 UF2000 UF2000 是一款支持集中管理 无缝漫游 来宾网络 广告认证等多功能 AC 控制器 搭配 UF2029 艾威工业级无线 AP 适用于酒店 商场 医院 学校 商业楼的无线 WiFi 覆盖 是目前最 常用的商业无线应用方案 UF2000 电信级工业设备 负载能力强 运行稳定 产品特点 产品特点 真正无缝漫游 AP 之间移动 WiFi 连接不会掉线 支持 Hotspot 认证上网 认证页面可植入商家广告 接入用户数大 最多 256 个 取决于具体 AP 型号 通过 AC 服务器集中管理 最多可管理 128 个 AP AC 服务器自动搜索 UF2029 组网灵活 安装简单 电信级工业设备 运行稳定 故障率低 容易维护 技术参数 技术参数 名称名称技术参数技术参数备注备注 可管理可管理 AP 的数量的数量支持最多管理 128 个 AP 单单 AP 接入用户数接入用户数最多 256 个 取决于具体 AP 型号 无线协议无线协议802 11b g n ac WLAN 管理管理单 AP 的信道 发射功率可调 SSID 可开启或关闭 SSID 管理管理每个 AP 可支持 4 个 SSID VLAN支持 802 1Q Guest 网络网络支持 支持 Hotspot 认证 认证方式认证方式 WEP WPA TKIP WPA2 WPA2 AES 支持 WAPI 认证加密 支持 WPA Enterprise Radius Server 服务器认证 支持 Portal Hotspot 认证 认证页面自定义 全开放 支持 AC 做 Portal 网关 用户组管理用户组管理128 个用户组 负载均衡负载均衡支持 AP 之间用户接入负载均衡 流量控制流量控制支持基于上网用户的上行 下行流量控制 用户管理用户管理支持基于上网设备 MAC 阻止拉黑 网络接口网络接口1 个 10M 100M 1000M 自适应以太网口 外观尺寸外观尺寸442mm 420mm 44 4mm 2U 标准 19 英寸机架式 第 17 页 无线覆盖上网收费系统无线覆盖上网收费系统 3 企业级路由器 企业级路由器 W2004 企业级路由器 W2004 是针对大中型企业 酒店以及各类公共场所等用户设计研发的新一代多功 能路由器 其具备 4 条宽带接入 智能流控 带机量大 全中文管理界面 简单易用 同时具进程 策略 行为管理等一系列强大的企业级路由功能体系 W2004 采用高性能处理器 主频高达 1600MHZ 搭配 1G 的高速 DDR 内存 可使设备在长时 间负荷状态下依然运行稳定可靠 设备配备了 4 个千兆广域网接口跟 1 个千兆局域网口 搭配独具 的智能 QOS 功能跟进程策略 可以轻松解决内网 P2P 等流量过大引起的上网卡顿等问题 推荐带机 量 200 400 用户 产品特点 产品特点 支持 4 条带宽叠加功能 支持动态智能带宽控制功能 支持 P2P 软件过滤功能 管控 QQ 各类网站 上网时间等功能 具备进程管控功能 通过防