一、方案簡(jiǎn)介

機(jī)場(chǎng)是一個(gè)室內(nèi)空間巨大的人員聚集地差旅人員找不到出入口、衛(wèi)生間、商鋪為找檢票口而誤車等是很常見的現(xiàn)狀。面對(duì)這些問(wèn)題，機(jī)場(chǎng)信息數(shù)字化建設(shè)成為一種最為有效的解決方式！

華安聯(lián)大通過(guò)多技術(shù)融合實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外位置健全，推出一套完整創(chuàng)新型智慧機(jī)場(chǎng)解決方案，打造智慧服務(wù)系統(tǒng)，改善旅客提升出行體驗(yàn)，幫助運(yùn)營(yíng)方實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)可視化管理，提升運(yùn)營(yíng)效率。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在地下、水下、建筑物內(nèi)等非暴露空間，由于受到遮擋導(dǎo)致衛(wèi)星信號(hào)無(wú)法直接接收使用，是導(dǎo)航定位應(yīng)用亟待拓展的領(lǐng)域。

通過(guò)在機(jī)場(chǎng)內(nèi)部署UWB基站或藍(lán)牙信標(biāo)，配合定位網(wǎng)關(guān)、定位標(biāo)簽和定位引擎組成的室內(nèi)定位系統(tǒng)，不僅可用于車輛調(diào)度、客運(yùn)組織、應(yīng)急處置等方面，同時(shí)乘客能夠使用手機(jī)地圖，通過(guò)三維立體導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)地鐵站內(nèi)復(fù)雜空間的導(dǎo)航定位。

該系統(tǒng)的建設(shè)在加快城市軌道交通的智慧服務(wù)、智慧維護(hù)，改善用戶體驗(yàn)、提高運(yùn)營(yíng)效率、降低管理成本等方面將發(fā)揮重要作用。

二、技術(shù)實(shí)現(xiàn)

1.藍(lán)牙+LoRa

藍(lán)牙（Bluetooth）和LoRa（Long Range）是兩種不同的無(wú)線通信技術(shù)，應(yīng)用在人員定位系統(tǒng)中，將藍(lán)牙的穩(wěn)定、適應(yīng)性廣和LoRa的長(zhǎng)距離傳輸量大優(yōu)點(diǎn)跨界結(jié)合，可較大程度降低定位系統(tǒng)的造價(jià)成本。在機(jī)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙+LoRa定位方案，需要做以下準(zhǔn)備工作：

LoRa基站部署：在需要定位的區(qū)域內(nèi)，按400米半徑范圍部署一定數(shù)量的基站（單個(gè)基站可承載60個(gè)定位標(biāo)簽），每個(gè)基站都配備了藍(lán)牙和LoRa通信模塊。

基站用于接收定位標(biāo)簽設(shè)備發(fā)送的信號(hào)，并將信號(hào)中的坐標(biāo)信息進(jìn)行打包通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至定位服務(wù)器，由服務(wù)器中的定位引擎計(jì)算出定位標(biāo)簽的位置。

藍(lán)牙信標(biāo)：在需要定位的區(qū)域，安裝每10米安裝一個(gè)藍(lán)牙信標(biāo)的間隔，呈矩形分布部署。

攜帶定位標(biāo)簽走進(jìn)信標(biāo)的信號(hào)范圍，標(biāo)簽會(huì)記錄附近信標(biāo)藍(lán)牙信號(hào)的強(qiáng)弱，并將這些信息通過(guò)LoRa模塊傳輸至附近的LoRa基站。

定位標(biāo)簽：定位標(biāo)簽（如手機(jī)或定位胸卡）攜帶具有藍(lán)牙和LoRa通信功能，通過(guò)與信標(biāo)進(jìn)行通信，發(fā)送自身的標(biāo)識(shí)信息和信號(hào)強(qiáng)度。

信號(hào)收集與處理：定位引擎接收到定位基站發(fā)送的信號(hào)，并記錄下信號(hào)強(qiáng)度和接收時(shí)間。通過(guò)多重算法優(yōu)化，可以計(jì)算出定位標(biāo)簽3—5米精度的相對(duì)位置。

（藍(lán)牙LoRa技術(shù)方案拓?fù)鋱D）

藍(lán)牙LoRa定位方案的優(yōu)點(diǎn)是具有較長(zhǎng)的通信距離和低功耗特性，適合于室內(nèi)和室外環(huán)境中的人員定位。

LoRa能夠提供較大的覆蓋范圍，適用于大型場(chǎng)所或需要追蹤大量人員的應(yīng)用場(chǎng)景。

此外，藍(lán)牙雖然定位精度不足，但它具有較高的適用性，在高鐵場(chǎng)景中，手機(jī)可以直接作為定位終端使用，在室內(nèi)導(dǎo)航、尋人方面具有高可行性。

根據(jù)甲方提供的CAD圖紙，初步計(jì)算的藍(lán)牙信標(biāo)及LoRa基站數(shù)量如下CAD文檔所示：

2.UWB+LoRa

UWB（Ultra Wide Band）是一種無(wú)載波通信技術(shù)，UWB不使用載波，而是使用短的能量脈沖序列，并通過(guò)正交頻分調(diào)制或直接排序?qū)⒚}沖擴(kuò)展到一個(gè)頻率范圍內(nèi)。UWB利用TOF定位算法，定位精度一般30cm—50cm。

基于UWB超寬帶定位技術(shù)，考慮到機(jī)場(chǎng)內(nèi)復(fù)雜的環(huán)境，減少布線施工，華安聯(lián)大不再采用傳統(tǒng)式依靠UWB定位基站的方式定位，而是采用UWB基站主動(dòng)與定位終端進(jìn)行測(cè)距，配合Lora基站將測(cè)距的信息打包傳輸?shù)蕉ㄎ灰孢M(jìn)行解算，大大降低UWB基站的安裝成本。

UWB+LoRa方案與上述藍(lán)牙LoRa方案類似，僅僅將藍(lán)牙信標(biāo)替換成精度更高、范圍更廣的UWB基站，以50—100米的間隔，呈矩陣在機(jī)場(chǎng)內(nèi)分布安裝。

三、兩種方案對(duì)比

總結(jié)：藍(lán)牙方案勝在適用性強(qiáng)、技術(shù)成熟、定位穩(wěn)定性高、價(jià)格便宜；UWB方案勝在精度高，可拓展功能更多。

審核編輯 黃宇