Mer, 13 novembre 2024

La rete Meshmerize rivoluziona la logistica nei magazzini

Superare i confini della logistica: alimentare alcuni dei più grandi magazzini automatizzati con Meshmerize e le navette Movu Atlas

L'ultima implementazione di Meshmerize dimostra la potenza della sua innovativa soluzione di rete mesh. Meshmerize ha collaborato con Movu, un membro della famiglia Stow Group, per garantire una rete di magazzino senza interruzioni per le loro navette Atlas in uno dei più grandi magazzini autonomi del mondo.

Si tratta di una delle più grandi reti mesh dinamiche densamente popolate al mondo, che dimostra la nostra capacità unica di fornire soluzioni di connettività affidabili e agili per applicazioni time-critical. Questa implementazione testimonia l'impegno di Meshmerize a rivoluzionare il futuro della robotica e della logistica dell'Industria 4.0

In questo articolo si evidenzia l'innovativa soluzione di mesh networking di Meshmerize, che fornisce una connettività affidabile per navette ad alte prestazioni in un grande magazzino autonomo. Vengono inoltre affrontate le sfide della gestione della rete wireless per le applicazioni time-critical e come Meshmerize le supera grazie al suo esclusivo meccanismo di routing multipath.

La rete Meshmerize rivoluziona la logistica dei magazzini

Atlas è una navetta robusta ed efficiente, progettata per operare in condizioni estreme. Con una resistenza alla temperatura che va da -25°C a +45°C e un'impressionante capacità di carico fino a 1.500kg, si distingue come una potenza nella logistica di magazzino. Il desgin all'accesso alle corsie profonde di Atlas è una soluzione innovativa per gli spazi in cui ogni centimetro è importante. Consente un'efficienza di stoccaggio ottimale riducendo la necessità di corridoi di guida più ampi e con una velocità massima di 1,4m/s garantisce operazioni rapide ed efficienti.

Il magazzino in oggetto è alto 50 metri e ha 15 livelli di stoccaggio di pallet e sarà in grado di movimentare 12.000 pallet in un arco di tempo di 24 ore. E' in grado di immagazzinare oltre 80.000 pallet, ognuno dei quali pesa fino a 1 tonnellata. Dal pavimento al soffitto, le scaffalature e l'intera struttura sono in metallo.

Dal punto di vista della robotica, il sito è completamente automatizzato e il personale presente in loco è minimo. In effetti, il sito è così privo di personale che all'interno del magazzino è completamente buio, come da progetto. Il magazzino dispone di 32 navette che si muovono su 15 livelli.

All'interno del magazzino sono presenti un totale di 66 punti di accesso wireless strategicamente posizionati e collegati da cavi Ethernet. Li chiamiamo nodi statici. I nodi statici sono dispositivi Doodle Labs RM-2450 dotati di antenne esterne omnidirezionali (3 dBi) e sono collocati a una distanza media di 20m l'uno dall'altro, su tre piani diversi del magazzino.

Priorità dei messaggi per la sicurezza e il controllo del traffico

Innanzitutto, ci sono applicazioni critiche per la latenza e applicazioni non critiche che dipendono dalla rete wireless. Meshmerize utilizza la configurazione a doppia radio per gestire tutte le applicazioni critiche per la latenza con una priorità più alta rispetto al traffico non critico. Gli AP statici servono due reti wireless separate: una sulla frequenza di 2,4 GHz e un'altra su 5GHz. queste due reti mantengono le navette mobili connesse in modalità wireless per tutte le loro operazioni, comprese le applicazioni a bassa e alta criticità.

In particolare, il controllore centrale della navetta invia traffico MQTT attraverso la rete a ciascuna navetta una volta ogni 100ms. Ogni navetta risponde a questi messaggi keep-alive su MQTT, aggiornando il controllore del traffico sulla sua posizione e sul suo stato. Una navetta viene considerata offline e passa in uno stato di "disconnessione" se non risponde a un messaggio di keep-alive entro 2 secondi dall'invio del controllore.

Sfide nel mantenimento della connettività

Questa potrebbe sembrare una finestra abbastanza grande per i dispositivi non mobili o lenti in una rete di magazzino. Tuttavia, questo è uno scenario particolarmente impegnativo per i moderni robot intralogistici ad alta densità. Durante le loro operazioni regolari, le navette viaggiano avanti e indietro per il magazzino, magari trasportando liquidi, attraversando un punto di accesso statico ogni 10 secondi. Considerato il contesto di navette in movimento con scaffali metallici introno a loro e ostacoli sopra di loro, mantenere le navette sempre connesse è un compito enorme.

Oltre ai pacchetti di keep-alive, la rete wireless deve trasportare anche tutto il traffico di controllo necessario, diventando così l'unica responsabile del funzionamento del magazzino.

La larghezza di banda utilizzata dai dati MQTT grezzi è di circa 50kbps. La sola considerazione della dimensione effettiva dei dati non è indicativa del traffico. La velocità di invio dei messaggi e il numero di nodi fanno si che questo numero di sommi rapidamente. In realtà, aggiungendo le intestazioni di rete e altre spese generali, il throughput della rete è dell'ordine di 200-250 kbps.

Meshmerize: bassa latenza, zero tempi di handover in una rete di magazzino

La larghezza di banda può sembrare poca, ma sono l'ambiente e la mobilità ad alta velocità a rendere questo compito estremamente impegnativo per le reti wireless. In realtà, il WiFi convenzionale, con funzionalità di roaming, prevede tempi di handover tra i punti di accesso di 50ms. In pratica, questo tempo è solitamente compreso tra 100 e 500ms, con ritardi fino a 2 secondi. Di conseguenza, è molto probabile che ogni navetta subisca più disconnessioni al minuto. Ciò è in grado di bloccare completamente l'intero magazzino.

Con circa 100 nodi e migliaia di collegamenti tra di loro, Meshmerize gestisce in modo efficiente l'instradamento dei pacchetti attraverso il suo meccanismo di routing multipath. Ciò consente un roaming senza soluzione di continuità per tutte le 32 navette del magazzino. Esse mantengono più connessioni mentre si spostano all'interno del magazzino, con tempi di handover pari a zero. I tempi medi di ping della rete di sicurezza sono di circa 10ms con un jitter molto basso.

Gestione di altri tipi di traffico nella rete di magazzino

Sebbene il traffico di controllo e sicurezza nella rete di magazzino sia critico per la latenza e debba essere trasmesso rapidamente, esiste un altro tipo di traffico altrettanto importante per le operazioni di magazzino senza interruzioni. Si tratta del traffico relativo alle funzionalità di registrazioni e di accesso remoto. Questo tipo di traffico non richiede lo stesso livello di affidabilità del traffico di controllo e sicurezza. D'altra parte, ha comunque bisogno di un'elevata larghezza di banda per raggiungere le navette. Questo percorso, che può avere tempi di handover più lunghi e un'affidabilità inferiore, è utilizzato dai server di registrazione e dai tecnici del sito per le operazioni vitali e le attività di manutenzione.

Inoltre, ogni navetta ospita anche un "hotspot" a cui il personale di manutenzione può collegarsi manualmente per guidare la navetta con il proprio smartphone durante un intervento.

Meshmerize semplifica il processo di gestione del traffico di rete del magazzino riunendo tutti questi requisiti in un'unica soluzione completa. Con Meshmerize, il personale del sito può facilmente impostare nuovi nodi senza bisogno di alcuna configurazione manuale. E' sufficiente fornire a ciascun dispositivo un nome univoco, che viene poi utilizzato dal server del controllore del traffico per tenerne traccia.

Trasformare la connettività con la rete di magazzino Mesh in collaborazione con Movu

Meshmerize crede che la rete mesh abbia un potenziale immenso per rimodellare la connettività in vari settori. La sua esperienza con uno dei magazzini autonomi più densamente popolati al mondo è la prova della capacità di gestire le sfide con grazia ed efficienza.

Sono le partnership come quella con Movu che ispirano Meshmerize a continuare a superare i limiti. Per il futuro, l'obiettivo di Meshmerize rimane quello di consentire alle organizzazioni di sfruttare tutto il loro potenziale, rompere le barriere e aprire nuovi orizzonti. Meshmerize è entusiasta di esplorare nuove opportunità e aiutare le organizzazioni a sbloccare il loro pieno potenziale. Con la sua tecnologia mesh avanzata, sta rompendo le barriere e creando nuove possibilità per le aziende di tutti i tipi.

Fonte

Breaking boundaries in logistics: powering some of the largest automated warehouses with Meshmerize and Movu Atlas Shuttles

Prodotto

Meshmerize

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Simone Dal Toso

Simone è l'elemento chiave in Telestar per saperne di più sui prodotti e le soluzioni di networking industriale. La lunga esperienza nel settore delle reti industriali in qualità di tecnico di supporto applicativo lo prepara all'esperienza successiva in Telestar, dove ricopre il ruolo di Product Manager. Simone ha grande esperienza sui protocolli di comunicazione industriali e sulla cybersecurity, è in grado di trovare la soluzione più adatta alle più recenti problematiche di rete come il monitoraggio, lo scambio dati IT/OT e la teleassistenza.

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