工业Wifi无线设备的漫游技术

漫游的主导方式

首先无线通讯中主要的角色是AP与Client，所以按照主导漫游的角色区分，常见的两种漫游方式就是AP端主导的漫游和Client端主导的漫游。

基于控制器的漫游

AP端主导漫游原理是当AP检测到接入的Client信号弱于设定值时，主动断开与Client的连接，优点是对Client端没有特定的要求，适合于各种手持终端等设备，漫游的快慢取决于Client端无线重连能力。西门子、科洛理思的AP设备都具有这种功能。

基于客户端的漫游

而Client端主导的漫游是通过Client端检测并比较附近AP信号强度和差值，主动发起漫游，通常会比AP主导漫游的方式高效，并且漫游时间相近延时和丢包更少。但要求使用具备主导漫游功能的Client端。

基于客户端的漫游 & 基于控制器的漫游 

快速切换的漫游技术

由于工业环境对稳定性要求严格，目前主流方案都使用Client端主导的漫游方式。而Client端的漫游也有快速切换的技术，市面上大部分常用的无线品牌都有它们自己的机制，但这些机制的核心判断方式是一样的。

Korenix Surper Roaming技术

如Korenix的Surper Roaming功能来说，其需要设置的关键参数有：

1.    Client开始扫描候选AP的阈值（根据信噪比SNR或者当前接入AP的信号强度判断）；

2.    切换AP的阈值（当新扫描到的可用AP信号大于设定值时切换至新AP）；

3.    支持漫游AP的信道（Client只会在设定信道中选择切换的AP，顶多支持选择3个信道，选择过多的信道也会增加漫游时的判断时间）；

Korenix快速漫游技术过程 

具体的漫游过程为：当AP的信号降低时，首先根据设定的信号强度或信噪比决定扫描候选AP的时机，完成身份验证，再通过AP之间的差值判断是否切换。除科洛理思外，MOXA、西门子、赫斯曼也都有类似的机制。

Siemens iFeatures技术

另外，西门子还有其私有的iFeatures协议。使用该协议可以开启iPCF功能，通过类似查询的方式平均分配给接入设备200ms数据通讯时间，来保证无论Client设备信号强弱和距离远近，Client端都能稳定接入和足够的传输带宽，以此达到类似负载均衡的功能。由于iFeatures是西门子私有协议，只有西门子设备才能使用，所以比其他无线稳定性与安全性高一些，并且兼容Profinet等其它西门子通讯协议。

西门子iFeatures功能界面 

影响漫游的因素 

上面我们已经聊了各家工业无线的漫游技术，但在实际使用中，漫游的效果好坏又取决于什么？接下来我们就讨论影响漫游效果的几个重要因素。

1.漫游时的信号强度

通常我们认为信号在-70~-75dB需要漫游，但实际如果需要Client端快速切换建议设定的信号强度是-65~-70dB左右。原因一是因为无线产品快速切换的算法需要建立在信号稳定的基础上，如果当前接入的AP信号不稳定，漫游计算时就会出现波动造成额外的计算量，漫游效率会相应降低。原因二是当开始扫描周围AP时，会占用网卡性能，会导致原来的连接延迟增加并出现波动，如果这时信号较弱也有可能出现掉线、漫游失败的情况。

2.加密认证

为了保证网络的安全性，AP一般都会设置加密，目前常用的加密认证方式有wap2-psk等。这些加密认证其实也会影响漫游的速度，在认证的过程中Client普遍会出现高延时的情况，通常会伴随1~2个丢包。而要解决这个问题，一般建议不设置加密，使用开放的系统模式。如果担心安全的问题，可以设置为不广播SSID。另外也可以使用西门子等使用私有协议的无线，使用私有协议不需要加密，理论上也不会受到认证的影响。

3.兼容性与信噪比

不同品牌的无线设备软件算法会有所不同，即使是相同的加密方式也有可能出现认证失败的情况。企业级与工业级设备由于侧重 点不同，容易发生兼容性的问题，导致有时候漫游切换会失败。另外有时候信号虽然很好，但漫游时会出现延时和丢包的情况，这可能就是因为信噪比太低。信噪比指信号与环境中噪声的比值，比值越高，信号受到的干扰越小、质量越好，漫游越稳定，切换速度也会越快。