B011 Helm-Signalgeber

B011 Helm-Signalgeber

Die Lansitec B011 Helm-Signalgeber ist speziell für industrielle, medizinische oder sicherheitsrelevante Anwendungsbereiche konzipiert, in denen eine zuverlässige und lang anhaltende Bluetooth-Ortung von entscheidender Bedeutung ist.

Das B011 diente als primäres tragbares Gerät und wurde aufgrund seiner folgenden Eigenschaften ausgewählt:

• Bluetooth 5.1 AoA-Unterstützung
• 1200mAh wiederaufladbarer Akku (1 Jahr Laufzeit im 0,5s-Takt)
• Schutzart IP66
• Eine optionale Summer für Audiowarnungen und Mitarbeiterrückruf
• Einstellbare Werbeintervalle: 100ms bis 10s
• Gewicht: nur 90g – ideal für die Helmmontage

Diese Leuchtfeuer sendet ständig Positionsinformationen. Wenn diese von umliegenden Systemen empfangen werden, Gateways Ausgestattet mit AoA-Antennenarrays ermöglichen sie die 2D-Trilateration zur genauen Positionsbestimmung.

Makro-Bluetooth-Gateways (LoRaWAN)

LoRaWAN Makro-Bluetooth-Gateway

Das Lansitec Macro Bluetooth Gateway bringt Langstrecken-Tracking mit geringem Stromverbrauch auf die nächste Stufe. Entwickelt mit LoRaWAN Und Bluetooth 5.0 Im Kern erfasst es effizient Beacon- oder Sensordaten – wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Standort – und leitet sie weiter an LoRaWAN Gateways zur Echtzeitüberwachung.

Installiert alle 80–100 Meter innerhalb der Tunnel, diese Gateways:

• BLE-Pakete von nahegelegenen Geräten empfangen Leuchtfeuer (Reichweite ~100–150 m Sichtlinie)
• Verwenden AoA-Antennenarrays zur Berechnung der Signalrichtung
• Relaispositionsdaten an den LoRaWAN Server über Langstrecken-Uplinks
• Besonderheit 38.000 mAh-Batterien, bietet 3–5 Jahre autonomen Betrieb
• Sind IP66-zertifiziert und industrietauglich für den Einsatz unter Tage

Bluetooth-Gateways für den Innen- und Solarbereich

LoRaWAN Solar-Bluetooth-Gateway

Erleben Sie zuverlässiges Echtzeit-Tracking und Asset-Management mit dem Lansitec Solar Bluetooth Gateway. Basierend auf dem robusten LoRaWAN Und Bluetooth 5.0 Durch die Verwendung entsprechender Protokolle erfasst dieses Gateway nahtlos Daten von BLE-Geräten in der Nähe. Leuchtfeuer und Sensoren – sei es für Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Standort – und überträgt diese Daten über große Entfernungen mittels LoRaWAN.

• Indoor-Gateways: Installiert in Technikräumen, Depots, Kontrollzentren (PoE-betrieben, Deckenmontage)
• Solar Gateways: Wird oberirdisch an Tunneleinfahrten und in Betriebshöfen eingesetzt
  • ausgestattet mit 5300 mAh solarbetriebene Akkus
  • Entwickelt für Dauerbetriebauch bei bedecktem Himmel
  • Bericht via LoRaWAN genau wie Makro Gateways

LoRaWAN-Netzwerk

Der LoRaWAN Die Infrastruktur bildete das Rückgrat des Kommunikationsflusses:

• Bereitstellung einer energiesparenden Uplink-Verbindung mit großer Reichweite von allen Gateways
• Verschlüsselt mit AES-128
• Betrieben auf der AU915 Band zur Einhaltung regionaler Vorschriften
• Zentralisierte Daten werden zur Visualisierung, für Warnmeldungen und Analysen an das Steuerungssystem von MetroLink weitergeleitet

Bluetooth-AoA-Positionierung: So funktioniert es

Der Bluetooth Angle of Arrival (AoA) ist die Schlüsseltechnologie hinter der präzisen Ortung von U-Bahn-Arbeitern durch MetroLink.
So funktioniert es im Feld:

1. Das B011-Leuchtfeuer sendet in Intervallen (z. B. alle 500 ms) ein Bluetooth-Signal.
2. Mindestens zwei AoA-fähige Gateways Empfangen Sie das Signal gleichzeitig.
3. Jedes Gateway berechnet die Winkel von dem das Signal über seine Antennenanordnung eintraf.
4. Das System trianguliert die Position des Leuchtfeuers durch Überlagerung von Winkeln aus mehreren Quellen. Gateways.
5. Die Position wird übermittelt über LoRaWAN zum Kontrollzentrum.

Erreichte Positionierungsgenauigkeit:

• Durchschnitt: 1,5–3 Meter
• Bei optimaler Tunnelgeometrie: bis zu 1 Meter
• In verkehrsreichen Bereichen (z. B. Kreuzungen): ~3,5 Meter aufgrund von Signalreflexionen

Bereitstellungsplanung

Signaluntersuchung und Abdeckungskartierung

Vor der vollständigen Einführung führte das Technikteam von MetroLink eine tunnelweite HF-Umfrage Demo verwenden Leuchtfeuer und Signalaufnehmer zu:

• Identifizieren Sie Bereiche mit hoher Reflexion (Metallgitter, gewölbte Wände).
• Optimieren Sie den Abstand zwischen den Gateways (enger in Kurven/Kreuzungen).
• Sicherstellen Redundanz (3 Gateways pro Zone für die Triangulation)

Typisches Gateway-Layout:

• Gerade Tunnel: 1 pro 80–100 Meter
• Kreuzungszonen: 3 in einem Dreiecksmuster alle 50 Meter
• Notausstiegsschächte: 1 Solar Gateway an der Oberfläche

Bereitstellungsphasen

Phase 1: Pilotprojekt Zentralschleife

• 12 km lange Teststrecke
• 50 Leuchtfeuer an Außendiensttechniker ausgegeben
• 40 Makro Gateways bereitgestellt
• Solaranlagen an 3 Oberflächenportalen getestet

Ergebnisse:

• 95% Standortabdeckung
• 3m Genauigkeitsmedian
• Der Pilot zur Sturzerkennung wurde mit positivem Feedback getestet

Phase 2: Netzwerkweiter Rollout

• 400 Helm Leuchtfeuer ausgegeben
• 325 Makro Gateways installiert
• 45 Indoor-Gateways in Bahnhöfen und Verkehrsknotenpunkten aufgestellt
• 30 Solar Gateways für externe Zugangszonen

Datenfluss und Plattformintegration

1. Beacon sendet → Gateway empfängt (AoA)
2. Gateway berechnet den Standort und verschlüsselt die Nutzlast
3. LoRaWAN Gateway-Uplink
   • Reichweite: 1,5–2 km, auch im städtischen Umfeld
   • Uplink-Rate: 1 Standortpaket alle 5 Sekunden (konfigurierbar)
4. Der zentrale Server empfängt und dekodiert die Nutzlast
5. Sicht der Kontrollraumbetreiber:
   • Live-Karte des Personals
   • Geofence-Status
   • Alarme (Sturz, SOS, Zonenverletzungen)
   • Gerätestandort (über Container Tracker)

Die Daten wurden über eine API-Brücke in das SCADA-kompatible Dashboard von MetroLink eingespeist.

Zentrale Herausforderungen und Lösungen

Systemsicherheit und Ausfallsicherheit

• Verschlüsselung: AES-128 sowohl auf Bluetooth als auch LoRaWAN Schichten
• Ausfallsicherungen:
  • Lokales Caching: Gateways Speichere die letzten 40 Positionen, falls die Verbindung abbricht.
  • SOS-Tastenfunktion auch bei vorübergehenden Uplink-Ausfällen
  • FOTA (Firmware-Update per Funk): Unterstützt auf Gateways Und Leuchtfeuer für Remote-Updates

Gelernte Lektionen

Feinabstimmung von AoA-Algorithmen

MetroLink arbeitete mit den Ingenieuren von Lansitec zusammen, um:

• Antennen für die Tunnelkrümmung kalibrieren
• Optimieren Sie Algorithmen, um Prellstörungen zu kompensieren
• Verwenden gefilterter RSSI + AoA Fusion für Kantengenauigkeit

Infrastrukturredundanz ist nicht verhandelbar

Durch die zweischichtige Abdeckung (AoA + Fallback-Zonen-Triangulation) wurde sichergestellt, dass die Positionen der Mitarbeiter auch bei einem ausgefallenen Knoten aufgelöst werden konnten.

Gateway-Batterieplanung ist wichtig

Makro Gateways erforderlich weniger häufige Wartung, aber die Modellierung der Batterie war unerlässlich, einschließlich temperaturbasierter Simulationen der Entladungsrate.

Zukünftige Erweiterung: Technische Pläne

Der Fahrplan von MetroLink umfasst:

• Edge-KI-Module bei Gateways zur lokalen Anomalieerkennung
• Temperatur Sensoren In Leuchtfeuer zur Brandschutzwarnung
• Zonenspezifische Warnungen per Summer-Rückmeldung (z. B. beim Betreten von Gefahrenzonen)
• Auftragnehmer Beacon Pooling: ein temporäres Beacon-Ausgabesystem mit Ablaufprotokollen

Abschluss

Der technische Erfolg von MetroLinks Bluetooth AoA-Tracking-Einsatz liegt in Planung, Gerätesynergie und operativer Realismus. Durch die Kombination von Lansitecs B011 Helm Leuchtfeuer, Makro Gateways, Solaranlagen, Und LoRaWAN Konnektivitäthat die Behörde ein System entwickelt, das nicht nur präzise, sondern auch robust, autonom und skalierbar ist.

In der heutigen U-Bahn-Infrastruktur ist Sicherheit keine manuelle Aufgabe mehr. Es ist entwickelt, drahtlos und immer verfügbar.

Verbesserung der Sicherheit und Effizienz der U-Bahn durch Echtzeit-Tracking: Die MetroLink-Lansitec-Partnerschaft – Lansitec

Für MetroLink Operations, einen mittelgroßen australischen U-Bahn-Betreiber, wurde diese Herausforderung dringend: Über 400 Arbeiter verwalten mehr als 75 Kilometer