引言

隨著軌道交通邁入智能化運維時代，AGV（自動導引運輸車）正替代人工執行軌道巡檢、設備監測等核心任務。這類搭載高清視覺、激光雷達的“移動巡檢平臺”，對無線通信提出嚴苛要求：隧道電磁干擾、信號衰減、高速移動漫游等挑戰，直接決定巡檢效率與數據安全。依托數十年軌道交通行業的經驗，上海兆越通訊技術有限公司推出AGV巡檢專用高可靠無線通信方案。該方案融合Wi-Fi 6與5G技術，構建覆蓋全場景的“數據高速公路”，確保數據實時回傳、指令精準下發，突破隧道電磁干擾、信號衰減及高速移動漫游等難題，為軌道交通智能化轉型夯實通信基礎。

AGV巡檢應用對無線通信的挑戰

軌道交通環境，特別是隧道和車輛段，對無線通信提出了嚴峻的挑戰：

1) 復雜電磁環境： 列車運行、供電系統、信號系統等會產生較強的電磁干擾（EMI），影響無線信號質量。

2) 信號遮擋與衰減： 隧道、立柱、金屬結構等對無線信號造成嚴重遮擋和反射，形成復雜的信號傳播路徑（多徑效應），導致信號衰減快、覆蓋難。

3) 移動性與連續性要求： AGV在軌道上或指定路徑高速移動，需要網絡能夠提供無縫切換能力，保證通信不中斷。

4) 數據傳輸需求： AGV巡檢通常搭載高清攝像頭、紅外熱成像儀、激光雷達等多種傳感器，需要較大的上行帶寬實時回傳圖像、視頻和傳感器數據。同時，控制指令、狀態信息等需要低延遲下行傳輸。

5) 高可靠性與安全性： 運維數據關系到運營安全，通信系統必須具備高可靠性，防止數據丟失或錯誤。同時，網絡安全防護至關重要，防止未授權訪問和攻擊

方案介紹

1) 車載網絡層：

車載交換網絡: 采用 DIN 卡軌式安裝的交換機，結構緊湊，抗震動，適應車載環境，負責連接 AGV 上的攝像頭、激光雷達、傳感器、機械臂控制器和車載工控機，構建 AGV 內部的有線局域網。提供穩定的內部數據交換。

數據流向: 車載交換機匯聚的數據統一傳輸給 5G CPE，由 CPE 根據預設策略（如數據類型、網絡狀況、目標地址）智能選擇通過 5G 蜂窩網絡或本地 WiFi 網絡向外發送。

2) 無線接入層：

l 技術選型：

Wi-Fi6 : 在車輛段、站臺等相對開放或固定區域，Wi-Fi 6憑借其高帶寬、低延遲、高并發連接能力成為優選。通過合理部署無線接入點（AP），可實現區域覆蓋。

4G/5G (特別是5G專網): 對于長距離的隧道、正線巡檢，5G網絡是更佳選擇。5G具有超低延遲（uRLLC）、大帶寬（eMBB）和海量連接（mMTC）特性，能很好地滿足AGV巡檢需求。5G網絡切片技術還可以為AGV業務提供專用通道，保障服務質量（QoS）。

l 網絡部署：

AP/基站布局優化：通過精密的無線勘測和仿真，優化AP或微基站的部署位置、密度和功率，確保信號連續覆蓋，減少切換盲區。

無縫漫游/切換：配置快速漫游協議（如802.11k/v/r ）或優化移動性管理，確保AGV在不同AP/基站間移動時，通信鏈路平滑切換，業務不中斷。

抗干擾設計：選擇合適的頻段，采用信道規劃、波束賦形等技術減少干擾。

3) 承載網絡層：

有線骨干網：通常采用工業以太網或光纖網絡，連接無線接入層的AP/基站，匯聚數據并傳輸至控制中心，要求高帶寬、高可靠性。

4) 控制與應用層：

運維管理平臺/控制中心： 接收AGV回傳的巡檢數據（視頻、圖像、傳感器讀數），進行分析、存儲、展示。向AGV下發巡檢任務、控制指令、路徑規劃等。

數據分析與AI： 利用人工智能算法對回傳數據進行智能分析，自動識別異常狀態（如軌道異物、設備故障、溫升異常等），生成告警和報告。

關鍵技術與設計考量

1) Wi-Fi6+5G融合:

Wi-Fi 6為主:在AP覆蓋良好的區域（如車輛段、站臺、隧道內大部分區域），優先使用Wi-Fi6網絡，成本相對較低，帶寬高。

5G作為補充/備份:在Wi-Fi信號盲區、需要跨覆蓋區域調度、或對延遲有極高要求的特定任務場景下，啟用5G連接。也可作為Wi-Fi鏈路的冗余備份，提高整體可靠性。

無縫漫游:部署的AP支持802.11k/v/r協議，配合車載Wi-Fi客戶端，實現AGV在移動過程中<50ms的快速漫游切換，保證業務連續性。

2) 無線覆蓋優化:通過專業的無線勘測和仿真，合理規劃AP的點位、信道和發射功率，確保信號覆蓋連續、強度足夠，并最大限度減少同頻/鄰頻干擾。

3) QoS(服務質量)策略:在交換機和路由器上配置QoS策略，優先保障控制信令、報警信息等關鍵數據的低延遲傳輸，其次是視頻流和點云數據。

4) 網絡安全:

采用WPA2/WPA3-Enterprise等高安全級別的無線加密和認證方式。

利用VLAN技術隔離AGV數據網、控制網和管理網。

在網絡邊界部署防火墻，實施訪問控制策略。

對通過公網傳輸的數據（如使用公網5G）采用VPN加密。

5) 工業級設備選型:所有部署在軌道交通環境中的設備（AP、交換機、路由器）均選用工業級產品，具備寬溫工作、抗震動、防塵防水(IP等級)、抗電磁干擾等特性。卡軌式交換機尤其適合AGV車載的緊湊和振動環境。

方案優勢

高可靠性:Wi-Fi6與5G的融合及冗余設計，結合工業級硬件，大幅提升通信鏈路的穩定性和抗干擾能力。

高性能傳輸:Wi-Fi6和5G提供的高帶寬滿足高清視頻、激光點云等大數據量實時回傳需求；低時延特性保證了遠程控制的精確性和及時性。

移動無憂: 先進的無縫漫游技術確保 AGV 在高速移動中通信不中斷，業務連續性強。

全面覆蓋:結合AP部署優化和5G的廣域覆蓋能力，實現AGV作業區域的無縫信號覆蓋。

集中管控:通過統一的網絡管理平臺，實現對全網設備的集中監控、配置和維護，提升運維效率。

安全性高:多層次的安全防護策略，保障軌道交通運維數據的機密性和完整性。

靈活擴展:模塊化設計，便于未來根據業務發展增加AGV數量或擴展覆蓋范圍。

產品介紹

MWG-3610 卡軌式工業無線5G CPE

-  全網通支持電信、聯通、移動5G網絡

-  向下兼容電信、聯通、移動4G網絡

-  支持1個10G/1000M光口（WAN/LAN）

-  支持5個10/100/1000Mbps 網口

-  支持1個RS232或RS485鳳凰端子接口

-  支持IEEE802.11a/b/g/n/ax,最高速率1800 Mbps

-  支持防火墻、NAT、ACL等安全策略功能

-  支持多種 VPN功能

-  卡軌式安裝，防護等級IP30，適用于工業環境

-  供電DC 12V

MWP-6000A系列 室外型雙頻WiFi6工業無線AP

-  支持IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax，最大傳輸速率1800Mbps

-  支持1個10G/1000M 光口，1個1000M網口

-  支持AP、Station、AP WDS、Station WDS、Wifi-son、WIFI探針等多種工作模式

-  支持信道自動選擇，功率自動調節，配合MU-MIMO 技術，超強的抗干擾能力

-  IP67 防護等級及工業級設計，設備堅固耐用，適用于工業環境

-  工作溫度-40～75℃

-  220V/AC、24V/DC、12V/DC、PoE受電可選

Cronet CC-3452 56口機架式三層工業以太網交換機

-  最大支持48個10/100/1000M電口，8個1000M SFP擴展槽或者8個萬兆SFP+擴展槽

-  支持MR-Ring快速環網（自愈時間<20ms），兼容STP/RSTP/MSTP生成樹協議

-  支持芯片上的分組處理，巨幀支持12KB

-  支持ACL,對L2-L4層數據進行過濾

-  支持QoS，基于端口的流量監管， WRR、DRR、SP、隊列調度算法、報文的802.1p

-  支持靜態路由、策略路由、RIP V1/2、OSPF、IS-IS、BGP、虛擬路由冗余協議VRRP

-  支持IP組播PIM-SM、PIM-DM

-  支持IPv6路由 OSPFv3、BGP4、ISISv6

-  滿足工業4級電磁兼容性，IP30等級，無風扇設計

MIE-2412A 網管型工業以太網交換機

-  支持8個10/100/1000M自適應以太網RJ45接口，4個1000M SFP擴展槽

-  可選POE供電，支持802.3af/at供電標準

-  支持MR-Ring快速環網（自愈時間 < 20 ms），兼容STP/RSTP/MSTP生成樹協議

-  支持Port-based VLAN，IEEE 802.1Q VLAN和GVRP協議

-  支持動態和靜態鏈路聚合

-  支持IGMP Snooping和GMRP過濾組播封包

-  支持基于MAC 地址的端口鎖定，防止非法入侵

-  支持SNMPv1/v2不同等級的網絡管理協議

-  多種網管方式：Web、Snmp，Telnet，console

-  IP40防護等級，波紋式鋁型材外殼，工業4級電磁兼容性設計