室内外融合（室内UWB+室外北斗） 定位系统介绍

大家好，我是华星智控的小智，今天给大家带来的是我们的室内外融合定位方案介绍，所谓的室内外定位融合就是指室内我们采用UWB定位，室外采用北斗定位，用这两种定位技术融合的方式实现定位，两种技术的融合会带来怎么样的优势呢，接下来我详细为大家讲解。

首先我给大家来详细介绍下北斗和UWB这两种定位技术：      

北斗定位技术想必大家都比较熟悉，北斗系统是我国自主研发的导航系统，打破了美国的GPS垄断，是我们的国之重器，我们平时用到的手机导航就是用的北斗卫星定位技术。这种技术最大的优点是天上有北斗卫星是免费使用的，只要你是在露天的环境就可以使用北斗定位，而且不需要部署安装额外的设备，只要你所携带的设备支持北斗定位就行了，这种使用的成本就比较低。      

北斗定位的精度有多高呢？这个和你所使用的设备有关系，一般的手机的北斗定位精度在10米左右，我们的专门的北斗定位设备精度可以到2米左右，借助北斗差分基准站则可以做到3厘米左右的定位精度，根据您的具体需求去选择不同定位精度设备就行了，北斗定位也有缺点，就是室内环境定位就不准了或者说干脆就无法定位了，因此我们就引入了一种室外定位技术，那就是UWB定位技术。

上面我们介绍到卫星定位在室内就定位不准甚至就无法定位了，所以我们引入了UWB定位技术。什么是UWB定位技术呢？UWB技术是一种无线脉冲通信技术，和蓝牙、WIFI通信技术相似，UWB技术也是一种短距离的通信技术。我们利用UWB通信技术可以精准测距的原理，来实现定位的功能。利用UWB来定位就需要在空间内部署UWB定位基站，这个UWB基站我们可以把他看做是“北斗卫星”，需要在室内定位就需要室内安装“北斗卫星”就是我们的UWB定位基站，这个UWB基站需要安装多少台呢？这个就需要根据我们实际的环境区设计部署了，这个是个技术活，需要我们专门的技术人员来设计安装的位置和数量，这个设计你交给我们来负责就行了。我们UWB定位基站有几款，如图所示：

接下来我在给大家简单介绍下UWB的定位原理，如图所示，我们在需要定位的空间内安装了若干台的UWB定位基站，图中我们把基站叫信号接收机，人员佩戴的定位设备我们叫信号发射源，发射源不断的发送信号，被现场的接收机接收，接收机会实时计算出信号发射源和自己的距离，通过不同的距离绘制圆圈，得到多个圆圈的交集区域就能锁定信号发射源的的位置，这就是三角定位的原理。知识点就来了，那就是三角定位就至少要和3个信号接收器通信才能确定发射源的位置。

如下图所示，通过发射源和定位基站距离的不断变化，就可以不间断的计算获得被定位对象的实时位置了。

室内定位基站分为有线和无线两种，我们首先来介绍有线通信的系统架构。所谓的有线通信就是设备采用网线和光纤的方式传输数据到服务器，有线的基站支持POE供电，所以可以通过一根网线来进行数据通信和设备供电。如右图所示,有线定位系统由1、数据中心，包括服务器，定位平台软件组成。2、数据传输，由交换机，网线、光缆组成，将数据传输到数据中心服务器。3、定位基站用于采集被定位人员、车辆、物体定位设备发出的定位信号数据。4、定位设备，人员、物资、车辆需要佩戴或者安装的设备。

免布线系统就是我们的定位基站采用电池供电，不需要布线施工，数据传输走定位设备的4G传输，如图所示在1、室内定位终端和免布线的UWB基站通信，完成通信后数据通过4G或者5G发送到本地服务器或者云服务器，位置在定位平台完成计算。2、在室外区域终端切换成北斗卫星定位，数据通过4G或者5G发送到本地服务器或者云服务器定位平台完成位置计算。这种方式就是基站采用电池供电省去了布线施工高额的实施成本，安装快速方便，大大节约了实施成本，缩短了工期。

采用网关通信主要用于解决数据不能上公网的问题，同时定位终端也能实现低功耗、省电，增加续航时间。如图所示在1、室内定位终端和免布线的UWB基站通信，完成通信后数据通过通信网关发送到本地服务器(云服务器)定位平台完成位置计算。2、在室外区域终端切换成北斗卫星定位，数据通过通信网关发送到本地服务器(云服务器)定位平台完成位置计算。

免布线定位基站是我们自研的一款采用电池供电的UWB基站，主要就是用于解决布线施工麻烦和成本高的问题，设备具有如下的一些特点：1、高精度：系统定位精度可以做到10~30厘米。2、长续航：3到5年（定位频率不同续航时间不同）。3、远距离：信标通信距离大于100米。4、实时性：位置实时刷新，秒级的延迟。5、免布线：不需要布线施工，安装简单，本安防爆。

便携式终端主要用于室外需要高精度定位的场景使用，它可以实现室外3厘米的定位精度，可以选配5G或者4G专网传输模式，设备特点主要有：室外北斗差分精度3厘米。UWB精度亚米。可选配支持NFC门禁刷卡功能。支持SOS一键呼救。支持TTS语音报警提示。支持长时间静止检测。本安防爆。

定位工卡和便携式终端对比来说更小巧，方便携带，如果室外定位精度要求不高，米级精度就可以的话可以选用工卡样式的，他的特点有：定位精度优于1米。支持北斗定位支持选配NFC门禁刷卡功能。支持SOS一键呼救。支持语音报警提示。支持长时间静止检测。本安防爆。

定位工卡可以选配智能发卡机，发卡机支持刷脸发卡，自动充电，人卡自动绑定功能，可以同时放入60张卡，其作用有点类似共享充电宝功能，方便借还还能完成对设备的充电管理，比较适合访客对象的管理。

融合定位安全帽是个一体式的定位安全帽，我们将安全帽和定位设备做为了一体，主要方便佩戴，定位精度可以做到厘米，器特点有：北斗差分精度3厘米。室内UWB精度亚米。支持选配NFC门禁刷卡功能。支持SOS一键呼救。支持TTS语音报警提示。支持长时间静止检测。

融合车载终端主要用于车辆定位，带强磁系统，防拆报警，可以直接车上取电供电，设备也自带电池，其特点有：北斗差分精度3厘米。UWB精度亚米。支持TTS语音报警提示。支持拆卸报警功能。支持选配电池供电。

差分基准站在室外需要厘米定位精度时候选用，其他的定位精度不需要该设备。

差分基准站是在室外需要厘米级定位精度的时候选配的，一般一个项目只需要1台，1台差分基准站覆盖半径10公里，一般安装在房顶等空旷区域。

如图所示是我们UWB无线基站的安装照片，基站采用这种电池供电的方式使得安装起来就比较快速简单了。

如图所示是我们通信网关的安装照片，通信网关是一种低功耗的数据通信技术，空旷区域一台网关可以覆盖300多米半径，采用网关通信人员终端比较省电，缺点就是网关需要布线施工。

接下来我们介绍下系统软件的功能，软件系统支持亚米级定位精度，能够实时展示佩戴标签的人员、设备或车辆的位置信息。系统支持三维地图展示，可多视角自由调整查看多层建筑物内人员位置状况，支持鼠标360度旋转地图进行查看。

软件地图可以根据现场情况可以实景三维建模，直观显示现场情况。

软件系统可查看任意时间段，任何人的运动轨迹，事后追踪，轨迹根据需要可保留数月，在地图上实时显示人员位置，并记录人员的轨迹信息，可以回放人员历史轨迹，帮助管理人员分析和评估工作行为和路径规划。

电子围栏：绘制圆形、矩形、多边形、圆环等多种形状的围栏，对接权限，允许/拒绝+进入/离开四种条件组成灵活围栏规则，自动布防/撤防，时间自定义。权限管理：自动报警提醒违规行为，确保非授权人员无法进入危险或保密区域。

对危险作业进行管理，设定作业区域，作业时间，作业人员车辆等信息，对作业区域进行监控，非作业人员或车辆进入相关区域系统会自动产生越界告警,对于超出作业时间滞留人员或车辆发出滞留告警。

软件支持统计设备的工作情况，可以分析设备的工作效率。

在发生告警事件或对指定人员进行严控时，系统显示事件或指定人员的具体位置，同时触发对应的监控设备，自动调取现场的实时监控画面。

数据展示：通过数据展示功能可直观展现各种统计信息和报警信息，如按工种、区域、部门等实时统计人员出勤状况，实时统计巡检数据等。

监测人员活动范围，并在超出预设范围时发出警报，以防止意外事件发生，监测人员运动状态，如静止等，及时发现异常行为并进行报警。人员离岗、串岗、超员、电子围栏等监控告警功能，车辆超速、偏离线路、违规停车、超时滞留等监控告警功能，一键呼救、声光、短信提示功能、告警事件闭环处理功能、手机查询与接收告警信息，各类告警触发条件设置功能可设置。

小智今天的讲解完毕谢谢大家，如有疑问可以咨询我们。