方案概述 Overview of the plan
3、两种方案对比
机场是一个室内空间巨大的人员聚集地常常会发生差旅人员找不到出入口、卫生间、商铺的情况;
为找检票口而误车等是很常见的现状。面对这些问题,机场信息数字化建设成为一种最为有效的解决方式!华安联大通过多技术融合实现室内外位置健全,推出一套完整创新型智慧机场解决方案,打造智慧服务系统,改善旅客提升出行体验,帮助运营方实现机场可视化管理,提升运营效率。
北斗卫星导航系统在地下、水下、建筑物内等非暴露空间,由于受到遮挡导致卫星信号无法直接接收使用,是导航定位应用亟待拓展的领域。
通过在机场内部署UWB基站或蓝牙信标,配合定位网关、定位标签和定位引擎组成的室内定位系统,不仅可用于车辆调度、客运组织、应急处置等方面,同时乘客能够使用手机地图,通过三维立体导航实现地铁站内复杂空间的导航定位。
该系统的建设在加快城市轨道交通的智慧服务、智慧维护,改善用户体验、提高运营效率、降低管理成本等方面将发挥重要作用。
技术实现 Technical realization
2、UWB+LoRa
UWB(Ultra Wide Band)是一种无载波通信技术,UWB不使用载波,而是使用短的能量脉冲序列,并通过正交频分调制或直接排序将脉冲扩展到一个频率范围内。UWB利用TOF定位算法,定位精度一般30cm—50cm。
基于UWB超宽带定位技术,考虑到机场内复杂的环境,减少布线施工,华安联大不再采用传统式依靠UWB定位基站的方式定位,而是采用UWB基站主动与定位终端进行测距,配合Lora基站将测距的信息打包传输到定位引擎进行解算,大大降低UWB基站的安装成本。
UWB+LoRa方案与上述蓝牙LoRa方案类似,仅仅将蓝牙信标替换成精度更高、范围更广的UWB基站,以50—100米的间隔,呈矩阵在机场内分布安装。
总结:蓝牙方案胜在适用性强、技术成熟、定位稳定性高、价格便宜;UWB方案胜在精度高,可拓展功能更多。
蓝牙LoRa定位方案的优点是具有较长的通信距离和低功耗特性,适合于室内和室外环境中的人员定位。LoRa能够提供较大的覆盖范围,适用于大型场所或需要追踪大量人员的应用场景。
此外,蓝牙虽然定位精度不足,但它具有较高的适用性,在高铁场景中,手机可以直接作为定位终端使用,在室内导航、寻人方面具有高可行性。根据甲方提供的CAD图纸,初步计算的蓝牙信标及LoRa基站数量如下CAD文档所示:
1.蓝牙+LoRa
蓝牙(Bluetooth)和LoRa(Long Range)是两种不同的无线通信技术,应用在人员定位系统中,将蓝牙的稳定、适应性广和LoRa的长距离传输量大优点跨界结合,可较大程度降低定位系统的造价成本。在机场实现蓝牙+LoRa定位方案,需要做以下准备工作:
(1)LoRa基站部署:在需要定位的区域内,按400米半径范围部署一定数量的基站(单个基站可承载60个定位标签),每个基站都配备了蓝牙和LoRa通信模块。基站用于接收定位标签设备发送的信号,并将信号中的坐标信息进行打包通过4G网络发送至定位服务器,由服务器中的定位引擎计算出定位标签的位置。
(2)蓝牙信标:在需要定位的区域,安装每10米安装一个蓝牙信标的间隔,呈矩形分布部署。携带定位标签走进信标的信号范围,标签会记录附近信标蓝牙信号的强弱,并将这些信息通过LoRa模块传输至附近的LoRa基站。
(3)定位标签:定位标签(如手机或定位胸卡)携带具有蓝牙和LoRa通信功能,通过与信标进行通信,发送自身的标识信息和信号强度。
(4)信号收集与处理:定位引擎接收到定位基站发送的信号,并记录下信号强度和接收时间。通过多重算法优化,可以计算出定位标签3—5米精度的相对位置。