一、方案概述
随着实体经济快速发展，石化、港口、货场、工地等区域规模日益扩大，厂区面积广阔、环境复杂、作业人员和车辆众多，如无法实时掌握工作人员状态及外来人员位置、外来车辆情况等问题，将存在非常大的安全隐患。
华安联大自主研发的人员定位系统采用新一代GNSS+蓝牙+NB-IOT的融合定位技术，在普通卫星导航定位技术基础上，使用了高精度卫导芯片，可实现户外2米级精确实时定位监控，解决厂区在危险行为预警、调度指令执行无法实时精准监控等问题。
（系统拓扑图）
二、方案优势
本方案的定位标签（型号：DNA1）采用芯片自带的NB-IOT进行数据通讯。相比传统的4G、5G的通讯模组，NB通讯芯片在成本和功耗上有着巨大的优势，由于选取授权频段上的蜂窝网络技能，NB通讯无需重新建网，射频和天线也基本上都能够复用，简单地说只要有4G/5G覆盖的地方，如果暂时没有NB网络，跟当地运营商打声招呼，就可以快速覆盖NB网络。
DNA1定位卡，基于2023年最新款的MK3355芯片订造，无需RTK，室外单点定位精度高达±2米。再加上NB通讯模组低功耗、低带宽和低速率的特性，DNA1比起同期其他融合定位标签，成本大幅度低，体积更小更轻，按一天工作8小时，满电续航可以达到三到四天。
最后就是NB通讯模组的覆盖能力是LTE的一百多倍。这样不但能够满足地广人稀地区的大范围覆盖需求，同样适用于对深度覆盖有要求的地下车库。在NB通信技术的加持，可以使北斗+蓝牙融合定位与通信体验更高的质量、更高的速度。
三、技术原理
本方案提供一种结合nb-iot通信和蓝牙的室内外定位方法及其系统，用于解决现有技术中使用gsm通信和gnss定位，存在功耗高、室内定位不准确的问题。
1.将蓝牙信标（型号：XB501）每隔10米成矩形固定分布于室内，在监控终端上设置信标的安装数量和位置并记录相应的mac地址；
2.蓝牙信标周期发送beacon广播信号包，当DNA1定位标签进入分布有蓝牙信标的室内后，产品上的蓝牙模块接收信标发送的beacon广播信号包，并判断其中的信号强度，若强度超过设定阈值则开启蓝牙定位；
3.DNA1上的蓝牙模块接收室内蓝牙信标发送的广播信号包，提取其中的有效信息并发送给nb-iot模块，然后发送到监控终端，监控终端通过计算蓝牙数据获取室内定位信息；当DNA1上蓝牙模块接收不到beacon信号或信号强度值小于阈值时，发送开启gnss定位指令到nb-iot模块开启gnss模块。
优选地，所述nb-iot模块通过uart、spi或iic的方式与所述gnss进行通信。
优选地，所述监控终端通过互联网云端或gsm与nb-iot通信。
优选地，所述beacon广播信号包中含有mac地址和uuid信息，并且不超过31字节。
与上述方法相对应的一种结合nb-iot通信和蓝牙的室内外定位系统，包括作为系统主控的nb-iot模块以及与nb-iot模块通信的gnss模块、安装有监控app的监控终端和低功耗蓝牙模块。
优选地，所述nb-iot模块与gnss模块之间通过uart、spi或iic的方式通信；所述监控终端通过gsm或互联网云端与nb-iot模块通信。
本方案与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1) 本方案采用在室内安装蓝牙信标来对定位产品进行室内定位，室外采用gnss进行定位，以蓝牙蓝牙信标的信号强度作为室内外定位方式的转换开关，将gnss定位系统和nb-iot很好的融合在一起，很好的解决了现有技术中室内定位不准确的问题。
(2) 本方案采用nb-iot通信较gsm而言频带更窄，功耗更低更节能，产品待机时间长，使用时间长。
上图为本方案的结合nb-iot通信和蓝牙的室内外定位方法流程示意图
四、适用场景
一、相关硬件
1北斗蓝牙NB定位卡 DNA1
产品参数：
主控(BLE)： FR5086
MODEM： SLM130X
通讯方式： BLE+NB-IOT或LoRa
运营商： NB电信/移动/联通全网通
频段： 2100MHz/1800MHz/ 850MHz/900MHz/800MHz/700MHz
表壳材质： PC+ABS
SIM卡： 内置贴片卡支持电信、联通、移动
定位模式： 2.0m（水平，开阔天空）
3.0m（高程，开阔天空）
首次定位时间： 冷启动：30s 热启动：3s
蓝牙频率范围： 2400MHz-2483.5MHz(BLE)
蓝牙发射功率： 5dBm-20dBm(可调)，默认20dBm
蓝牙接收灵敏度: -95dBm(BLE)
震动检测: 支持
工作电流: <=35mA
待机电流: <=1mA
充电电流: 300～400mA，约6-7小时可充满
防水防尘: IP68
充电口: 卡座
工作温度: -20℃～75℃
存储温度: -40℃～80℃
产品尺寸: 92*60*9mm
气体防爆认证: Exib IIC T4 Gb(本质安全型)
粉尘防爆认证: ExibD 21 T135°C
产品重量: 90g
2.防爆防水防尘蓝牙信标
产品参数：
HALD-XB501 是一款蓝牙信标设备。具有集成的低功耗蓝牙（BLE）射频，可用作精准定位，室内寻路，资产跟踪以及基于周边位置的推送通知服务。蓝牙信标使用BLE低功耗蓝牙广播的方法，利用其支持的通用属性配置文件在第37、38、39三个信道上连续发送无定向性的广播包，产品适用于工厂、养老院、隧道、矿井等各种场所。
l 电池容量 1500mAh（环树脂封装）
l 防水等级 IP68
l 防爆等级 Ex ib IIC T6 Gb
l 持续工作时间 大于8年
l 无线标准 蓝牙®BLE
l 频率范围 2400MHz—2483.5MHz
3.人脸识别智能发卡考勤充电柜
产品参数：
FK403 是一款由华安联大自主研发设计，集人脸识别、发卡、
考勤打卡、身份绑定、充电于一体的智能充电柜，为带有定位功
能的电子胸牌充电，可以分班组轮换充电，配合软件可以实现员
工、访客、车辆管理。l
l 准确率：99.70%
l 识别距离：0.5-2m
l 人脸识别时间：一般<300ms
l 人脸库容量: 1：N , N≤50000
l 系统：Linux
六、软件功能介绍
智能人员定位系统也称“智能化二道门人员管理系统”，以人员定位技术为核心，整合访客管理、出入口控制、地图、人脸识别、视频监控数据采集等各种管控技术，提供精准实时定位、轨迹查询、货物跟踪等功能，实现企业安全生产管理智能化！
1）系统功能：
1、人员基本信息管理：支持对人员单位名称、姓名、年龄、工种、培训情况等基本信息进行管理，包括企业人员、承包商人员和访客。
2、人员实时跟踪定位：支持员工、访客、承包商、车辆、物资等精准实时定位，可以分车间、分楼层等不同区域展示人员信息，并支持3D/2D地图自由切换、旋转、缩放展示，且定位精度精度1~5m自由调节。
3、历史轨迹回放：人员历史轨迹回放：可检索指定人员姓名，查看其当前的实时位置和活动轨迹，快速获取该人员实时状态，并支持查看该人员的历史活动 轨迹和位置分布，一旦有异情可根据数据追溯事件过程。
4、电子围栏管理：在特定区域的电子地图上圈定电子围栏范围，设定围栏生效时间、限定人数等功能，对重大危险源、装卸区等重点区域进行人员限制。
5、智能预警管理：支持车间超员/缺员告警、人员越界告警、SOS报警救助、静止/滞留告警，出现异常情况时系统自动告警，人员遭遇险情时可通过定位胸卡一键呼救。
6、监控视频联动：在实时追踪和历史追踪的同时，皆可联动区域内的摄像头，获取视频画面，快速查看现场情况。
7、智能统计分析：分类显示各区域的人员类型、数量、个人信息以及报警信息等，智能生成图表进行统计分析。
8、设备自检及自动维护：支持一般设备智能管理，出现掉线、故障等异常情况时，系统立即自动报警；支持设备生命周期预警评估、设备检测到期提醒等功能；人员识别卡出现低电情况时也可自动报警。
9、数据平台接口：预留标准化接口，可按企业实际需求与各种平台对接管理，并支持安监局二级数据平台对接，便于监管部门对企业的管理。
10、多功能部署：支持本地网络部署，或者云端部署，根据企业要求，设置网络频段，接入本地网线，保证企业数据安全。
