信頼性の高いマテリアルハンドリング通信を実現

自動化されたマテリアルハンドリングや物流のアプリケーションでは、ここ数年、動く機器に溢れた忙しい施設では信頼性の高い無線通信が必須であることがこれまで以上に明らかになっています。パンデミック時のほぼすべての種類の消費財の需要の高さは、今も衰えていません。また、「アマゾン効果」と呼ばれるように、多くの消費者はネットショップで買い物をした後、できるだけ早く商品を手に入れたいと考えています。このため、物流施設内をできるだけ早く移動させることが求められており、多くの企業では信頼性の高い接続性によって、この迅速な移動を実現しています。

無線接続は、無人搬送車(AGV)などの機器の追加に合わせてネットワークを簡単に拡張できるため、こうしたケースでの採用が進んでいます。また、自動化された保管および検索システムや搬送システムなど、物流の主要な設備においても、ワイヤレス技術によって信頼性の高い通信を実現することができます。

5Gという選択肢

5Gが話題になって久しいですが、施設での利用は複雑な見通しを持っています。産業利用に関連する5Gを探るには、技術と現実の導入という2つの別々の要因を考慮することが重要です。

5Gの機能は有望であり、興味深いものです。だからこそ、数年前のマーケティングは好評を博したのでしょう。しかし、5Gの採用はまた別の話です。5Gの機能には、基本的に3つのリリース段階があります。

• 大規模なモバイル型公衆通信。ユーザが4Gからアップグレードすると、地域によってスマートフォンが高速化するのを見たことがある。
• 大規模なマシン型公共/専用通信
• 超高信頼性低レイテンシ(低遅延)専用通信

最後の2つのフェーズは、自動化されたマテリアルハンドリングや物流施設にとって興味深いもので、特にCIP Safetyプロトコルや移動機器を含むアプリケーションでは低レイテンシが要求されます。しかし、このようなアプリケーションに必要な接続機器は少なく、価格も高いという現実があります。4Gの産業用アプリケーションで使用されるものに比べ、5倍から10倍も高価です。現在の市場予測では、チップの希少性とコストはしばらくの間の要因であり、2023年末から2024年初めにかけて供給が増え、チップはより安価になると予想されています。
 

強力なアップデートとして登場したWi-Fi 6

5Gは、現時点では産業用として費用対効果が高く、比較的利用しやすい選択肢ではありません。しかし、Wi-Fiは自動化されたマテリアルハンドリングのアプリケーションにとって信頼できる通信手段であり、その最新版であるWi-Fi 6は産業用アプリケーションにとって有利な点を備えています。Wi-Fi 6チップは、Wi-Fi 5デバイスで使用されているものと価格帯が似ており、5Gチップの場合ほど供給が問題になることはありません。

追加されたWi-Fi 6Eは、6GHz帯の周波数が最大60チャネルに対応するのが特長で、Wi-Fiのメジャーアップデートと言えます。現在、ミッションクリティカルな通信に適しているのは、2GHz帯で3チャネル、5GHz帯で25チャネル中9チャネルのみです。マテリアルハンドリングのアプリケーションでは、通信できるデータ量が5倍となり、大きなアドバンテージとなります。

Wi-Fiはこれまで、強力なネットワーク技術としてではなく、家庭用インターネットとして扱われることが多く、劣等生とみなされることがありました。しかし、Wi-Fiは実績があり、信頼性が高く、さまざまな産業用アプリケーションをサポートすることができます。

セットアップや管理の面では、今のところWi-Fiは5Gの代替品として優れています。

1つは、外部サポートの利用が可能かどうかです。無線技術は共有メディアであるため、ケーブルの代替となる1対1の接続とは異なり、ほとんどの施設では無線アプリケーションを細かく調整する必要があります。Wi-Fi接続の市場にはさまざまな製品があり、ロックウェル･オートメーションのネットワークやセキュリティサービスなど、多くのワイヤレスサポートが提供されています。5Gや4Gになると、サポートエコシステムが制限されることがわかります。

もう1つ考慮すべき点は、周波数アクセスです。Wi-Fiは、世界中で利用可能な公衆周波数に依存しており、周波数アクセスを支配しない、既に使用されているチャネルに干渉しないなどの基本的なガイドラインがあります。逆に5Gは、国によって異なるが、ライセンスされた周波数を使用することがほとんどで、より多くの制御が可能である。例えば、施設の安全性を優先し、次に中優先のアプリケーションを優先する、といった具合です。ただし、このオプションはサポートの必要性が高くなる可能性があります。

私はこの2つを比較することが多いです。Wi-Fiは比較的安価ですが、(信頼性を維持しつつ)公平性を保っています。一方、5Gは高級クラブのようなもので、値段は高いですが、自分だけのチャネルを持つことができます。

これらのオプションはいずれも、自動化されたマテリアルハンドリングのアプリケーションが必要とする信頼性の高いワイヤレス接続を提供します。5Gは将来のアプリケーションに有望ですが、接続デバイスの不足と高コストにより、Wi-Fi 6は現在および将来の産業用ワイヤレス接続のための素晴らしい選択肢となっています。