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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，讓位置信息的獲取和應用在安全管理中占比越來(lái)越多。相對于室外的GPS、LBS、北斗等等精度要求不高的定位，室內定位的工作環(huán)境更為復雜、精細，對定位技術(shù)也就更高。例如在智慧電廠(chǎng)中的人員及貨物管理與調度、生產(chǎn)安全管理、人員/訪(fǎng)客定位管理等等均需要高精度的定位。

一般情況下，我們根據技術(shù)原理和使用信號源的不同，可以將室內定位技術(shù)分為：Wi-Fi定位、ZigBee定位、藍牙定位、UWB定位、RFID定位、衛星定位、低頻觸發(fā)定位、基站定位、聲波定位、光定位、地磁定位等。下面就來(lái)探討一下WiFi、藍牙、UWB常見(jiàn)的三種室內定位技術(shù)。

WiFi

2010年前后，Wi-Fi定位開(kāi)始在基于定位標簽的人員監控行業(yè)領(lǐng)域應用起來(lái)，2013年，基于手機的Wi-Fi探測等應用也隨之嶄露頭角。目前，Wi-Fi定位是比較流行的一種室內定位技術(shù)，其定位方法是基于信號強度的傳播模型法和指紋識別法。

信號強度的傳播模型法，是指使用當前環(huán)境下假設的某種信道衰落模型，根據其數學(xué)關(guān)系估計終端與已知位置AP間的距離，如果用戶(hù)聽(tīng)到多個(gè)AP信號，就可以通過(guò)三邊定位算法來(lái)獲得用戶(hù)的位置信息；指紋識別法，則是基于Wi-Fi信號的傳播特點(diǎn)，將多個(gè)AP的檢測數據組合成指紋信息，通過(guò)與參考數據對比來(lái)估計移動(dòng)物體可能的位置。

在定位精度為米級的一些場(chǎng)景，可利用Wi-Fi進(jìn)行覆蓋，該技術(shù)適用于對人/車(chē)的定位導航，醫療機構、商場(chǎng)、主題公園等場(chǎng)景。

藍牙

2014年左右，基于藍牙的定位技術(shù)開(kāi)始在監控定位領(lǐng)域被應用。2017年7月，藍牙mesh正式推出，在一年半的時(shí)間里，已經(jīng)有超過(guò)105種具有藍牙mesh網(wǎng)絡(luò )功能的產(chǎn)品獲得認證，其中包含芯片、協(xié)議棧、模組及終端產(chǎn)品供應商等。

為了滿(mǎn)足位置服務(wù)市場(chǎng)不斷增長(cháng)的需求，全新藍牙5.1標準新增了尋向功能，可幫助設備明確藍牙信號的方向，進(jìn)而幫助開(kāi)發(fā)者解讀設備方向的藍牙接近（proximity）解決方案，實(shí)現厘米級位置精度的藍牙定位系統。

基于位置的藍牙服務(wù)解決方案通常分為兩類(lèi)：接近類(lèi)解決方案和定位系統。無(wú)論是實(shí)時(shí)定位，還是室內定位，原理都是類(lèi)似的，即在數據包傳輸中加入RSSI（接收信號強度）機制，通過(guò)RSSI來(lái)虛擬出產(chǎn)品的大致范圍，再通過(guò)三邊測量法，實(shí)現相互交集的測量算法，完成室內定位。

藍牙定位，只要設備的藍牙功能開(kāi)啟，就能夠對其進(jìn)行定位。藍牙傳輸不受視距的影響，但對于復雜的空間環(huán)境，藍牙系統的穩定性稍差，受噪聲信號干擾大，且藍牙器件和設備的價(jià)格比較貴。

根據《2019藍牙市場(chǎng)新資訊》顯示，位置服務(wù)已成為增長(cháng)藍牙解決方案，預計未來(lái)五年其年復合增長(cháng)率將達到43%。

藍牙定位主要用于對人的小范圍定位，例如單層大廳或商店，現在已經(jīng)被某些廠(chǎng)商開(kāi)始用于LBS推廣。

UWB

近年來(lái)，隨著(zhù)UWB芯片方案的成熟和成本的下降，國內研究UWB定位技術(shù)的公司不斷涌現。UWB是一種傳輸速率高(高可達1000Mbps以上)，發(fā)射功率較低，穿透能力較強的無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)。目前使用UWB定位技術(shù)的行業(yè)是隧道、化工廠(chǎng)、監獄、醫院、養老院、礦井等行業(yè)。

UWB定位是由多個(gè)傳感器采用TDOA（Time Difference of Arrival，到達時(shí)間差）和AOA定位算法對標簽位置進(jìn)行分析，具有多徑分辨能力、精度高、定位精度可達厘米級等特點(diǎn)。

TDOA是一種利用到達時(shí)間差進(jìn)行定位的方法又稱(chēng)為雙曲線(xiàn)定位。標簽卡對外發(fā)送一次UWB信號，在標簽無(wú)線(xiàn)覆蓋范圍內的所有基站都會(huì )收到無(wú)線(xiàn)信號。如果有兩個(gè)已知坐標點(diǎn)的基站收到信號，標簽距離兩個(gè)基站的間隔不同，那么這兩個(gè)基站收到信號的時(shí)間點(diǎn)是不一樣的。

基于信號時(shí)間的定位系統，例如UWB，一旦遇到墻體遮擋的情況就需要重新部署。同等面積，房間數量增加一倍，基站用量也將增加一倍，其在空曠場(chǎng)景基站更易部署。

智慧電廠(chǎng)中的定位技術(shù)應用

云酷科技在定位技術(shù)上選擇了UWB技術(shù)來(lái)針對電廠(chǎng)對人員、設備定位的實(shí)際需求，其自主設計研發(fā)的可視化人員定位系統軟硬件結合，能夠為智慧電廠(chǎng)安全管理帶來(lái)：

1、人員定位與管理

員工攜帶信息唯一的定位標簽，通過(guò)電子標簽和定位設備之間不斷測距，實(shí)時(shí)定位并顯示在二維/三維地圖上，當人員遇到突發(fā)情況時(shí)，可以通過(guò)電子標簽進(jìn)行報警。同時(shí)根據標簽的唯一性，在系統中輸入人員信息就可以查詢(xún)當前位置，還可以查詢(xún)到人員一定時(shí)間內的歷史活動(dòng)軌跡。在此基礎之上系統會(huì )自動(dòng)統計各外包隊伍出勤率，及人員出勤天數供管理人員查看。

2、區域分級管控

系統把整個(gè)廠(chǎng)區劃分為N個(gè)作業(yè)區域，根據作業(yè)區域安全風(fēng)險的高低做出相應的等級劃分，便于重點(diǎn)區域重點(diǎn)監控。根據各人員的工作崗位和工作內容進(jìn)行區域授權，對人員闖入未授權區域系統立即報警。同時(shí)系統會(huì )接入ERP中的兩票、缺陷信息，根據兩票、缺陷信息中的區域位置及設備的KKS編碼，把兩票、缺陷作業(yè)劃分到相應的區域中，實(shí)現兩票、缺陷及作業(yè)人員分區域列表展現和三維展現，方便查看與管理。

3、巡點(diǎn)檢到位管理

定位系統自動(dòng)記錄巡點(diǎn)檢人員的巡點(diǎn)檢時(shí)長(cháng)、巡點(diǎn)檢次數并與預設的巡點(diǎn)檢路線(xiàn)進(jìn)行比對，自動(dòng)統計分析巡點(diǎn)檢人員的到位率與偏差等。對于巡點(diǎn)檢人員偏離巡點(diǎn)檢路線(xiàn)及漏檢等及時(shí)短信與APP推送報警信息。

4、高風(fēng)險作業(yè)管

密閉空間作業(yè)屬于高風(fēng)險作業(yè)，安全風(fēng)險較高。針對密閉空間作業(yè)的環(huán)境特點(diǎn)，采用電池供電的移動(dòng)式定位設備臨時(shí)固定在密閉空間內，天線(xiàn)放置在密閉空間外，確保定位無(wú)線(xiàn)信號傳輸的可靠性。人員攜帶定位標簽進(jìn)入密閉空間系統可實(shí)時(shí)監督密閉空間內人員數量。同時(shí)可加設便攜式無(wú)線(xiàn)攝像頭，以便實(shí)時(shí)監控作業(yè)人員。高空作業(yè)、大型設備吊裝及腳手架搭設過(guò)程中容易出現安全事故，如未掛安全帶墜落，交叉作業(yè)、高空落物等風(fēng)險，這類(lèi)亦屬于高風(fēng)險作業(yè)。在作業(yè)前假設臨時(shí)虛擬電子圍欄，防止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入工作區，同時(shí)利用圖形識別技術(shù)檢測是否正確佩戴安全帽和安全帶，發(fā)現異常立即報警。

5、多系統聯(lián)動(dòng)

系統支持接入電廠(chǎng)視頻監控系統，在三維電子地圖上顯示視頻監控位置，任意切換調取視頻監控。可實(shí)現快速查找、單點(diǎn)回放、圖像識別等功能。同時(shí)可基于人員當前位置自動(dòng)調取對應的視頻監控，對人員行走到其他位置自動(dòng)切換到相應監控畫(huà)面。對于發(fā)生異常的情況，可基于人員歷史軌跡不同位置及不同時(shí)段調取相應位置相應時(shí)間段的歷史視頻監控，與歷史軌跡聯(lián)動(dòng)播放，方便事故分析及責任劃定。

從來(lái)沒(méi)有好的技術(shù)，只有合適的技術(shù)，云酷科技專(zhuān)注電廠(chǎng)安全領(lǐng)域，結合UWB技術(shù)為電廠(chǎng)制定的人員定位系統，真正解決電廠(chǎng)人員安全管理問(wèn)題，為電廠(chǎng)智慧電廠(chǎng)、智慧安全建設提供前有力的保障。