如何降低機場人員定位系統(tǒng)成本？哪種方案簡單又好用？

一、方案簡介

機場是一個室內(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。面對這些問題，機場信息數(shù)字化建設成為一種最為有效的解決方式！

華安聯(lián)大通過多技術融合實現(xiàn)室內(nèi)外位置健全，推出一套完整創(chuàng)新型智慧機場解決方案，打造智慧服務系統(tǒng)，改善旅客提升出行體驗，幫助運營方實現(xiàn)機場可視化管理，提升運營效率。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在地下、水下、建筑物內(nèi)等非暴露空間，由于受到遮擋導致衛(wèi)星信號無法直接接收使用，是導航定位應用亟待拓展的領域。

通過在機場內(nèi)部署UWB基站或藍牙信標，配合定位網(wǎng)關、定位標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、客運組織、應急處置等方面，同時乘客能夠使用手機地圖，通過三維立體導航實現(xiàn)地鐵站內(nèi)復雜空間的導航定位。

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

二、技術實現(xiàn)

1.藍牙+LoRa

藍牙（Bluetooth）和LoRa（Long Range）是兩種不同的無線通信技術，應用在人員定位系統(tǒng)中，將藍牙的穩(wěn)定、適應性廣和LoRa的長距離傳輸量大優(yōu)點跨界結合，可較大程度降低定位系統(tǒng)的造價成本。在機場實現(xiàn)藍牙+LoRa定位方案，需要做以下準備工作：

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（單個基站可承載60個定位標簽），每個基站都配備了藍牙和LoRa通信模塊。

基站用于接收定位標簽設備發(fā)送的信號，并將信號中的坐標信息進行打包通過4G網(wǎng)絡發(fā)送至定位服務器，由服務器中的定位引擎計算出定位標簽的位置。

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

攜帶定位標簽走進信標的信號范圍，標簽會記錄附近信標藍牙信號的強弱，并將這些信息通過LoRa模塊傳輸至附近的LoRa基站。

定位標簽：定位標簽（如手機或定位胸卡）攜帶具有藍牙和LoRa通信功能，通過與信標進行通信，發(fā)送自身的標識信息和信號強度。

信號收集與處理：定位引擎接收到定位基站發(fā)送的信號，并記錄下信號強度和接收時間。通過多重算法優(yōu)化，可以計算出定位標簽3—5米精度的相對位置。

（藍牙LoRa技術方案拓撲圖）

藍牙LoRa定位方案的優(yōu)點是具有較長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，適用于大型場所或需要追蹤大量人員的應用場景。

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

根據(jù)甲方提供的CAD圖紙，初步計算的藍牙信標及LoRa基站數(shù)量如下CAD文檔所示：

2.UWB+LoRa

UWB（Ultra Wide Band）是一種無載波通信技術，UWB不使用載波，而是使用短的能量脈沖序列，并通過正交頻分調(diào)制或直接排序將脈沖擴展到一個頻率范圍內(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，考慮到機場內(nèi)復雜的環(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基站主動與定位終端進行測距，配合Lora基站將測距的信息打包傳輸?shù)蕉ㄎ灰孢M行解算，大大降低UWB基站的安裝成本。

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

三、兩種方案對比

總結：藍牙方案勝在適用性強、技術成熟、定位穩(wěn)定性高、價格便宜；UWB方案勝在精度高，可拓展功能更多。

審核編輯 黃宇