某智慧叉车在5G网络与Wi-Fi网络下的应用对比

无线点主要采用Wi-Fi模式来导引AGV，主要受制于通信干扰以及传输距离问题，设备控制能力下降；红

外激光在线实时双向数据通信距离可达120m，但是激光功率一般每隔15m～20m接力一次，易造成光

损、通信中断且设备成本高昂。

2.分散式通信布局

- 在预定的地点（例如，AGV机器人停泊站）为特定的AGV与地面控制器之间提供通信，这种通信一般通

过感应或光学的方法来实现。

分散式通信的缺点是AGV在两通信点之间发生故障时，将无法与地面控制站取得联系。

目前，大多数AGV采用分散式通信方式，主要原因在于价格较便宜且发生两通信点间的故障问题较少。

随着产业需求升级，以往无人AGV固定线路越发难以满足实际生产需求，更加复杂的生产环境对智能化

AGV的需求越发明显。在此背景下，AGV需要自动完成运行线路的选择、运行速率的选择、自动卸载货

物、运行方向上小车的避让、安全报警等，当前主要采用的方案有纳米波、红外线激光雷达以及全景相机

云化视觉方案，均对网络时延、上下行带宽提出了较高需求。某智慧叉车园区为适应工业化、智能化制造

发展，在其园区基本建立无线Wi-Fi覆盖为主的内联网，同时建设3个5G宏站完成园区全网络覆盖，同时

部署MEC打造5G+智能叉车AGV测试和试验环境。

某智慧叉车网络测试指标对比见下表。

表格：某智慧叉车网络测试指标对比

二 测试环节搭建

采用两种组网方式进行对比试验：一种基于5G的网络；另一种基于Wi-Fi网络。

某智慧叉车园区新建5G通信网络分布如图1所示，两种不同AGV通信系统架构示意如图2所示。

图1：某智慧叉车园区新建5G通信网络分布

图2 两种不同AGV通信系统架构示意

通过同一测试环境，AGV连接两种不同通信方式进行远程设备控制，在同一对比环境下，单用户、多用户

可测试其定点上下行实时峰值带宽、定点时延、移动性上下行均值速率、移动性控制时延。

三 实际场景测试对比

通信基础网络技术理论对比分析见下表。

在不同的通信环境下，设备接入网络各项指标对比情况见下表。

在不同的通信环境下，时延对比如图3所示。

图3 在不同的通信环境下，时延对比

在不同的通信环境下，速率对比如图4所示。

图4 在不同的通信环境下，速率对比

各项测试结果分析如下所述。

（1）时延

- AGV的运行需要和控制平台保持通信，如果网络信号不佳，时延大于50 ms,AGV就会停止行驶，待网络

恢复后才会继续行驶。

现场测试的结果表明：如果是单设备静止连接的情况，连接Wi-Fi和5G的时延差别不大，均在20ms以内；

但在多设备同时连接的移动场景，Wi-Fi的时延比5G要长70%左右，而5G的时延能稳定在20ms内。

（2）带宽

- 目前，AGV的运行只是传递小的文件数据，对网络带宽的要求不高，但后续如使用视觉导航技术，则对

上行带宽的要求较高，至少要保证每路30Mbit/s的上行带宽。

实测发现，目前Wi-Fi的上行带宽均没有超过20Mbit/s，而5G的上行带宽移动在100Mbit/s以上，足以保证

视觉导航的网络要求。

（3）容量

- 当前测试环境局限于小范围连接测试，对网络容量的需求不高，后期所有AGV终端接入通信网络对整个

设备容量体验提出新要求，而目前AP设备可接入的用户数量有限且无法避免多用户之间通信的干扰，而

5G网络利用其独有波束赋型能够变干扰为有效信号，可以解决反射、绕射多径问题。

（4）安全

- 5G通信凭借其专有频段以及更高的数据安全通信协议保障，在用户生产信息保障、阻止外部非法接入、

数据分流等方面比Wi-Fi更加稳定可靠，而5G+MEC方案能保障各类生产数据处理在园区本地闭环。