宏电5G+WiFi Mesh组网方案成功应用在5G智慧工厂示范项目中

近日，工信部印发《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》，该计划结合当前产业发展实际和技术产业演进趋势，确立了未来三年我国工业互联网发展目标，其中关于在基础设施建设方面，明确指出要实施网络体系强基行动，推进工业互联网网络互联互通工程，推动IT与OT网络深度融合，在10个重点行业打造30个5G全连接工厂。我国已有十几个省市地区发布5G产业规划，提出将5G与工业融合应用作为产业规划重点，5G作为新一代信息通信技术被给予厚望，行业企业积极拥抱5G技术，探索如何更好的与行业融合为企业赋能，提升行业竞争力。

宏电所服务的汽车零配件制造企业客户正尝试5G+工业互联网融合应用探索，面对日趋白热化的全球化竞争，客户希望通过5G AIoT新型技术融合应用，实现公司精益化、智能化管理，降低生产运营成本，提高生产效益，其工厂数字化改造、设备物联化需求迫切。

根据实地考察，客户工厂的熔炼区，压铸区，初加工区及机加工区域分布有上百台MES工控终端、手持终端、PDA、工业iPad等，当前主要面临以下难题：

（1）有线部署困难：客户拥有超5万平方米的厂房，由于厂区大，环境复杂，当前使用光纤来进行设备联网，每台设备都需要连接一根网线，现场还需要布置很多交换机来处理信号。但光纤网线会存在设备老化和故障情况，影响使用效率；

（2）WiFi组网不稳定：现有WiFi组网一个工厂需要安装30多个路由器，两台路由器切换区域容易发生信号不稳现象，客户现有的生产对稳定性要求极高，设备运行一旦出错，损失非常大，而当前WiFi组网在时延上及可靠性上无法满足需求。

（3）联网设备多、数据量大，网络不稳定造成影响大：当前工厂实现联网的设备有2000多台，同时联网的终端则有上千台，每秒钟的计算量、交互量就有数百条，网络基础设施不足的问题就更加凸显，经常出现因为网络问题造成数据采集中断。如算力问题导致出现排队、经常停机等事件，客户非常困扰。

（4）工厂数据处理量大、云端数据管理任务重：对设备状态远程控制，包括设备运行和产能，以及潜在故障分析等，尤其是潜在故障分析，需要建立庞大的数据库，配合边缘计算才能完成。

宏电5G+WiFi Mesh无线自组网方案

针对以上问题，宏电为客户提供5G智慧工厂Mesh无线自组网方案，为其定制开发了5G无线Mesh组网和强AP，从而实现对存量终端的接入和无缝漫游服务，厂区内所有设备均连接5G专网，数据实时上传至平台，实现了对“有线﹢WiFi”网络的整体替代和低成本改造,客户平台端对5G网络、终端、传输线路、信令、流量等全要素的统一监控和管理。

 

上图为方案拓扑图

1、安全稳定可靠，Mesh组网&5G专网建设，摆脱有线困境，生产可灵活调整

为了解决mes终端接入网络问题，宏电提供5G+WiFi Mesh无线组网解决方案。通过部署宏电5G工业CPE作为无线组网的关键主节点和子节点（强AP），实现5G无线mesh组网，WiFi Mesh使用多个组合设备形成一个树状网络，覆盖全厂。企业的生产线可根据需要随时调整，没有了有线的“牵绊”，不再需要铺设网线和管理大量网络设备，就能让产线的搬迁、重组操作更加便捷，为工厂柔性制造提供支撑，更容易满足市场各类个性化定制的需求。

宏电5G工业CPE成功应用在5G智慧工厂项目中

宏电Mesh自组网方案优势：

（1）支持多节点联网模式：可实现任意子节点上网同时能实现传统Mesh组网相同的无缝漫游，大大提高了Mesh组网的稳定性和灵活性，让分布式Mesh组网节点带宽有更高的使用率和让分布式Mesh节点业务均衡，避免因节点拥塞或故障而导致业务高时延或中断，从而达到大范围覆盖、网络内终端互通、无缝漫游效果，通过5G独立联网，最大限度发挥5G大带宽、低延时、高可靠的优势，让用户充分体验高速上网。

（2）节点故障智能处理。如果节点因为故障或者网络掉线，导致该节点无法正常上网，此时该节点会自动对经过其的业务数据包进行转发，由其他节点进行上网。

（3）双频合一：相比于传统WiFi2.4G和5.8G分离的模式，宏电Mesh组网可实现WiFi 2.4G和5.8G双频合一，终端自动优选5.8G WiFi，实现优质WiFi接入。

（4）APP智能运维统一管理：宏电自研Mesh运维APP，可实现接入设备、网络结构拓扑查看，网络质量分析，内网测速等功能，为Mesh组网问题排查和网络调优提供支撑。              

2、部署5G SA+MEC边缘计算，有效保障工厂数据安全性

宏电5G工业CPE支持本地数据处理和分析，可扩展部署5G边缘计算和网络切片，实现设备预测性维护、智能巡检等5G智造场景的应用。基于5G的“高带宽”能够大量应用基于视频的质量管控等新型管理手段，促使业务向云端迁移，减少智能终端的计算性能需求，提升终端运行的稳定性和响应速度；5G的边缘计算和网络切片，能保障数据不出园区，设备到工厂云平台的私有网络通道，以此保证了数字化工厂的数据安全性。

3、方案可适用范围广，复制性强

此方案为国内首个5G+WiFi Mesh智慧工厂应用落地，行业内首创的前瞻性应用，已经充分经过市场验证，且成功复制应用于纺织、家电、机器人等行业的智慧工厂升级改造项目中，使用范围广，可广泛应用于工厂AI视频分析监控、海上应急救援、港口集中箱联网、森林防火监测、重大活动安保、应急指挥无线通信、城市消防应急领域。

方案实施后，为客户节约了上百个热点、车间内数十余公里网线的铺设，告别了“有线+WiFi”网络，熔炼炉、看板、工业Pad、工业PDA等厂区内的百余台设备设施，通过移动5G网络全部接入到工业互联网平台，让工厂大量的数据可以畅通流转、数据实施采集，云端进行总控。同时通过部署5G SA﹢MEC边缘计算，实现流量本地卸载，数据不出园，保障了数据安全性，助力工厂内设备平均利用率整体提高，全流程费时缩减6倍。