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Déploiement technique approfondi de MetroLink : création d'un système de suivi souterrain évolutif

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Déploiement technique approfondi de MetroLink : création d'un système de suivi souterrain évolutif
Déploiement technique approfondi de MetroLink : création d'un système de suivi souterrain évolutif

Introduction au déploiement technique de MetroLink

Suite au succès du déploiement par MetroLink de la solution Lansitec Balises de casque B011 Pour la sécurité des travailleurs souterrains, la prochaine étape logique est une panne technique. Cette partie de l'étude de cas explore la manière dont MetroLink a mis en œuvre une infrastructure de positionnement souterraine complète, en s'appuyant sur Bluetooth 5.1 Angle d'arrivée (AoA) technologie, passerelles macro/solaires, et Backhaul basé sur LoRaWAN pour fournir un système de suivi de localisation transparent et en temps réel.

 

En alliant précision, efficacité énergétique et résilience de la connectivité, le système de MetroLink prouve que le Bluetooth AoA combiné avec LoRaWAN est une architecture puissante et évolutive pour les environnements souterrains complexes, y compris les infrastructures de métro.

Composants de base

Balise pour casque B011

Le B011 a servi d'appareil portable principal, sélectionné pour ses :

  • Bluetooth 5.1 Soutien AoA
  • Batterie rechargeable de 1200 mAh (durée d'exécution d'un an à intervalles de 0,5 s)
  • Indice de protection IP66
  • Une option ronfleur pour les alertes audio et le rappel des travailleurs
  • Intervalles publicitaires réglables : 100 ms à 10 s
  • Poids : seulement 90 g — idéal pour le montage sur casque

Ces balises Des paquets de positionnement sont diffusés en continu. Lorsqu'ils sont reçus par les satellites environnants, ils sont transmis en continu. passerelles Dotés de réseaux d'antennes AoA, ils permettent une trilatération 2D pour estimer une position précise.

Passerelles Bluetooth macro (LoRaWAN)

Installé tous les 80–100 mètres à l'intérieur des tunnels, ces passerelles:

  • Recevoir des paquets BLE provenant des environs balises (portée d'environ 100 à 150 m en visée directe)
  • Utiliser Réseaux d'antennes AoA pour calculer la direction du signal
  • Transmettre les données de position au LoRaWAN serveur via liaisons montantes longue portée
  • Fonctionnalité Batteries de 38 000 mAh, offrant 3 à 5 ans de fonctionnement autonome
  • Ils sont classés IP66 et de qualité industrielle pour les conditions souterraines

Passerelles Bluetooth intérieures et solaires

  • Passerelles intérieures:Installé dans des locaux techniques, des dépôts, des centres de contrôle (alimenté par PoE, monté au plafond)
  • Solaire Passerelles:Utilisé au-dessus du sol aux points d'entrée des tunnels et dans les cours de service
    • Equipé de Batteries solaires rechargeables de 5 300 mAh
    • Conçu pour fonctionnement continu, même par temps couvert
    • Rapport via LoRaWAN tout comme les macros passerelles

Réseau LoRaWAN

Le LoRaWAN L'infrastructure constituait l'épine dorsale du flux de communication :

  • Fournit une connectivité de liaison montante à faible consommation et longue portée depuis tous les passerelles
  • Crypté avec AES-128
  • Opéré le AU915 bande pour se conformer aux réglementations régionales
  • Données centralisées acheminées vers le système de contrôle de MetroLink pour la visualisation, les alertes et les analyses

Positionnement AoA Bluetooth : comment ça marche

L'angle d'arrivée (AoA) Bluetooth est la technologie clé derrière le suivi précis des travailleurs souterrains de MetroLink.
Voici comment cela fonctionne sur le terrain :

  1. La balise B011 émet un signal Bluetooth à intervalles réguliers (par exemple, toutes les 500 ms).
  2. Au moins deux compatibles AoA passerelles recevoir le signal simultanément.
  3. Chaque passerelle calcule le angle d'où le signal est arrivé à l'aide de son réseau d'antennes.
  4. Le système détermine la position de la balise par triangulation en superposant les angles provenant de plusieurs sources. passerelles.
  5. La position est envoyée via LoRaWAN au centre de contrôle.

Précision de positionnement atteinte :

  • Moyenne: 1,5 à 3 mètres
  • Dans une géométrie de tunnel optimale : jusqu'à 1 mètre
  • Dans les zones encombrées (par exemple, les carrefours) : environ 3,5 mètres en raison de la réflexion du signal

Planification du déploiement

Étude du signal et cartographie de la couverture

Avant le déploiement complet, l'équipe technique de MetroLink a effectué une inspection à l'échelle du tunnel. Enquête RF utilisation de la démo balises et signaler aux renifleurs :

  • Identifier les zones à forte réflexion (grilles métalliques, murs courbes)
  • Optimiser l'espacement des passerelles (plus serré dans les courbes/intersections)
  • Assurer redondance (3 passerelles par zone pour la triangulation)

Disposition typique d'une passerelle :

  • Tunnels droits : 1 tous les 80 à 100 mètres
  • Zones de jonction : 3 en triangle tous les 50 mètres
  • Puits d'évacuation d'urgence : 1 passerelle solaire en surface

Phases de déploiement

Phase 1 : Projet pilote de boucle centrale

  • Section d'essai de 12 km
  • 50 balises distribué aux techniciens de terrain
  • 40 macro passerelles déployé
  • Unités solaires testées sur 3 portails de surface

Résultats:

  • Couverture de localisation 95%
  • Précision médiane de 3 m
  • Le pilote de détection de chute a été testé avec des retours positifs

Phase 2 : Déploiement à l'échelle du réseau

Flux de données et intégration de la plateforme

  1. La balise transmet → La passerelle reçoit (AoA)
  2. La passerelle calcule l'emplacement et crypte la charge utile
  3. LoRaWAN Liaison montante de la passerelle
    • Portée : 1,5 à 2 km même en milieu urbain
    • Débit de liaison montante : 1 paquet de localisation toutes les 5 secondes (configurable)
  4. Le serveur central reçoit et décode la charge utile
  5. Point de vue des opérateurs de la salle de contrôle :
    • Carte en direct du personnel
    • Statut de géorepérage
    • Alertes (chute, SOS, violations de zone)
    • Emplacement de l'équipement (via conteneur) Traqueurs)

Les données ont été introduites dans le tableau de bord compatible SCADA de MetroLink via un pont API.

Principaux défis et solutions

Défi

Résolution

Réflexion du signal dans les tunnels étroits

Densité de passerelle supplémentaire + triangulation adaptative

Accès à la batterie pour les unités montées au plafond

Tous les appareils sélectionnés avec Piles de 3 à 5 ans

Adoption par les travailleurs

Conception plug-and-play simple ; aucun apprentissage UX

Collision de balises à haute densité

Intervalles publicitaires échelonnés selon l'emplacement

Sécurité et résilience du système

  • Cryptage: AES-128 sur Bluetooth et LoRaWAN couches
  • Dispositifs de sécurité:
    • Mise en cache locale : passerelles En cas d'échec de la connexion, conserver les 40 dernières positions.
    • Fonctionnalité du bouton SOS même en cas de panne temporaire de liaison montante
    • FOTA (Mise à jour du micrologiciel par liaison sans fil) : Prise en charge sur passerelles et balises pour les mises à jour à distance

Leçons apprises

Affiner les algorithmes AoA

MetroLink a collaboré avec les ingénieurs de Lansitec pour :

  • Calibrer les antennes pour la courbure du tunnel
  • Régler les algorithmes pour compenser les interférences de rebond
  • Utiliser RSSI filtré + AoA fusion pour la précision des bords

La redondance des infrastructures n'est pas négociable

La couverture à double couche (AoA + triangulation de zone de repli) a permis de résoudre les positions des travailleurs même en cas de défaillance d'un nœud.

La planification des batteries Gateway est importante

Macro passerelles requis entretien moins fréquent, mais la modélisation de la batterie était essentielle, y compris les simulations de taux de décharge basées sur la température.

Expansion future : plans techniques

La feuille de route de MetroLink comprend :

  • Modules d'IA de pointe à passerelles pour la détection d'anomalies locales
  • Température capteurs dans balises pour l'alerte en cas d'incendie
  • Alertes spécifiques à une zone via un retour d'information sonore (par exemple, en entrant dans des zones dangereuses)
  • Mise en commun des balises des entrepreneurs:un système d'émission de balises temporaires avec des protocoles d'expiration

Conclusion

Le succès technique du déploiement du suivi Bluetooth AoA de MetroLink réside dans planification, synergie des appareils et réalisme opérationnelEn combinant les technologies de Lansitec Casque B011 Balises, Macro Passerelles, Unités solaires, et LoRaWAN connectivité, l’autorité a réussi à mettre en place un système qui est non seulement précis mais aussi robuste, autonome et évolutif.

Dans les infrastructures de métro d'aujourd'hui, la sécurité n'est plus une tâche manuelle. C'est conçu, sans fil et toujours actif.

 

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