局域网技术及其在物流中的应用
近期，DHL发布了面向物流业的无线技术和物联网发展趋势的展望报告《下一代无线技术在物流中的应用》。报告认为，下一代无线技术将使通信革命更进一步，把每个人都连接到一个万物互联的新世界，而物流业将是物联网赋能的数字革命的受益者和推动者，有助于改善可视性、提高运营效率以及加速自动化。
局域网技术简介
局域网技术是无线网络（Wi-Fi）、可见光无线通信技术（Li-Fi）和超宽带（UWB）等多项技术的统称，可以连接几米到几百米距离内的设备，通常用于覆盖特定区域，例如家庭、办公室、仓库或工厂。
1.无线网络（Wi-Fi）
Wi-Fi是最知名、应用最广泛的无线技术之一。它不仅速度快，数据传输速率高达3.46Gbps，而且在室内也有广泛的应用范围，适用于私人住宅、公共空间以及广泛使用的每台电脑和智能手机。
然而，Wi-Fi面临的最大挑战也是它自身的成功。该技术使用未经授权的部分无线电频谱，通常在2.4GHz和5GHz之间，将可用频率分成若干重叠的频道，在大多数家庭、办公室和城市空间，多个Wi-Fi网络争夺有限的无线电频谱。此外，Wi-Fi网关所能支持的同步连接数量也是有限的，会导致干扰、拥塞和性能下降。
Wi-Fi的最新版本称为Wi-Fi6或技术标准802.11ax，是业界尝试应对挑战而提供的更强大的解决方案。该技术的峰值速度可达9.6Gbps，比之前的技术快三倍左右，但新标准中的大部分变化旨在提高多设备繁忙网络的性能。
Wi-Fi6允许路由器以一对多的方式同时与多台设备进行通信。在实践中，这可以极大地提高体育场等多人访问相同数据流的环境的容量。
Wi-Fi6还具有专为物联网设备所设计的功能，这些设备通常优先考虑低功耗而不是高数据传输率。这些设备可以在路由器上安排签到时间，允许它们关闭无线电系统以节省能源，然后快速重新连接并发送或接收数据。
Wi-Fi6现在已可投入使用，预期许多国家的监管机构将在2020年允许设备在新的频段运行，这一变化将增加额外的容量，因此广受欢迎。不过，由于它在设备和网络基础设施方面都需要新的硬件和软件，比如电缆、网关、交换机和其他基础设施可能需要更换，因此，升级周期可能会很长，成本也会很高。
2.可见光无线通信技术（Li-Fi）
Wi-Fi可能是无线局域网的主导者，但并不是唯一的技术。一种使用无线电频率的替代方法，即Li-Fi（可见光无线通信技术），它利用LED光源可以极快调整亮度的优势，能以人眼无法察觉的速度的闪烁来传输信号，但接收设备中的光学传感器可以看到各种变化并解码信息。
Signify公司（原飞利浦照明）是这一领域的先驱，最近推出了Trulifi系统，它可被集成安装到房间和公共空间的照明单元中，并且，合适的光源和传感器可以作为笔记本电脑和移动设备的适配器，并可商业化采购。由于Li-Fi是在可见光波段而不是无线电波段中工作，因此，它有希望避免困扰当前这一版本Wi-Fi的拥塞问题。这也意味着它适用于如使用无线电频率有可能会造成安全问题的环境中操作，如医疗设施和处理危险货物的设施。
虽然Li-Fi还处于起步阶段，但它最大的增值点可能是通过消除专用网络电缆和设备，特别是在新建物流设施方面，降低成本。Li-Fi基础设施与照明装备一起有效地内置，使扫描设备、打包台席和其他固定设备都可以部署在任何有可见光的地方，并可以受益于高吞吐量的安全连接。这样就避免了布线的材料和人工成本。
3.超宽带（UWB）
超宽带最初是在20世纪中期被用于雷达定位和通信技术，如今在业界又卷土重来，影响力比最初更大，可以用于较小规模的室内定位。
超宽带（UWB）对于工业室内定位应用很有吸引力，因为它分布在200米范围内的大量频率上。这意味着，在相对较大的空间内不会对其他无线技术造成干扰。超宽带（UWB）可以在现有的Wi-Fi网络和蓝牙设备之间安全共存。由于利用了电磁频谱的高频，超宽带信号还可以穿透墙壁和门等障碍物。这大大简化了在特定区域实现有效超宽带覆盖的基础设施要求。超宽带产生的短脉冲可以被非常精确地测量。这使得基于该技术的应用程序能够实现精确的定位读数，甚至可以精确到几毫米。
局域网技术在物流中的应用案例
局域网技术的覆盖范围决定了其主要应用于室内物流作业场景。
1.Wi-Fi6在物流中的应用案例
在室内物流环境中，如仓库、交叉转运垛口和分拣设施，Wi-Fi已经是标准的无线技术。无线扫描仪是仓库中最普遍和最重要的工具，几乎无一例外地使用Wi-Fi。物流用户可能会欢迎Wi-Fi6提供的额外容量，因为他们网络上的设备数量一直在持续增加。
（1）增强机器人和可穿戴设备的部署能力
到2027年，仓库机器人的年复合增长率估计为12%，物流行业正在拥抱仓库自动化的新常态。行业分析师对工业可穿戴设备的增长前景更为乐观，预计到2024年，复合年增长率将达到50%，主要得益于增强现实、混合现实和虚拟现实耳机最终将在日常运营中得到广泛应用。这些设备的共同点是——快速、可靠的Wi-Fi连接是部署它们的关键因素，因为它们需要与仓库管理系统（WMS）进行可靠、高频通信来执行任务。比如，DHL已经在使用仓库机器人公司Locus Robotics的自主移动机器人车队用于辅助订单拣选，而可穿戴设备、智能眼镜和指环扫描仪是DHL设施中日益常见的创新。
（2）柔性峰值设备的可扩展性
Wi-Fi6允许更多有线设备转换为无线设备。在仓库和制造环境中，这简化了设备的安装和维护，使业主更容易快速地重新配置空间，以适应流程或需求的变化。在节日旺季，仓配业务会因订单量过大而不堪重负，需要增加临时工作人员并为他们配备适当的设备。Wi-Fi6有望为无线网络提供扩展的空间，以部署多达数百个新的扫描仪、移动工作站和其他物流处理设备。
2.超宽带（UWB）物流应用案例
对于物流行业来说，超宽带在日益复杂的仓库环境中实现了对物料、资产和人员进行室内定位的高度准确的可视化。
（1）实时定位系统
实时定位系统（RTLS）是物流行业特别感兴趣的一种技术。在这一系统中，附在人或物体上的标签与位于仓库、分拣设施或类似配送中心周围的许多基站交换短消息。需要指出的是，实时定位系统（RTLS）可以由蓝牙、Wi-Fi和RFID等网络技术提供支持，但是，专用超宽带定位技术的制造商声称其系统可以提供无与伦比的范围、定位精度和功耗优势。
物流操作，尤其是分拣、履单和配送依赖于大量的周转箱以及滚筒架和其他物料搬运设备，除了管理货物的物流，也必须管理这些处理单元的物流。例如Kinexon解决方案，其所应用的超宽带（UWB）定位解决方案可用于繁忙环境中的定位和此类设备、工具的使用管理，这在如今的制造和生产环境中变得越来越普遍。
在实时定位系统中，UWB的关键优势在于其技术的精确度——它提供的定位精度可达几厘米，而Wi-Fi的定位精度可能粗糙到几米。此外，超宽带的覆盖范围使它比蓝牙或RFID更有吸引力，不只仅需要更少的基础设施，而且还不受仓库和分拣设备密集的物理布局的影响。
（2）仓库布局优化
除了对单个物品进行定位外，超宽带（UWB）还可用于获取整个设施运行的详细图像。这使管理者能够重新配置空间，从而发现减少拥堵和缩短行驶时间的机会。DHL和业界领先的基于超宽带技术的实时定位服务提供商红点定位公司（Redpoint Positioning）合作，提供一系列智能仓储应用。通过在新加坡的一个仓库部分安装红点超宽带（Redpoint UWB）标签，DHL团队已经能够通过创建近距离警报来避免与叉车和物料处理设备发生碰撞，从而提高工人的安全性。除了安全之外，跟踪物品、资产和人员的流动有助于通过减少拥堵、改进资源规划和更好的工作量分配，最终实现生产率的提高。