Introduzione all'implementazione tecnica di MetroLink
Dopo il successo dell'implementazione di Lansitec da parte di MetroLink B011 Fari per casco Per la sicurezza dei lavoratori sotterranei, il passo logico successivo è un guasto tecnico. Questa parte del caso di studio esplora come MetroLink abbia implementato un'infrastruttura di posizionamento full-stack sotterranea, basandosi su Bluetooth 5.1 Angolo di arrivo (AoA) tecnologia, macro/gateway solari, E Backhaul basato su LoRaWAN per fornire un sistema di tracciamento della posizione in tempo reale e senza interruzioni.
Â
Combinando precisione, efficienza della batteria e resilienza della connettività , il sistema MetroLink dimostra che Bluetooth AoA combinato con LoRaWAN è un'architettura potente e scalabile per ambienti sotterranei complessi, tra cui le infrastrutture della metropolitana.
Componenti principali
B011 Faro per casco

Il B011 è stato il dispositivo indossabile principale, scelto per:
- Supporto Bluetooth 5.1 AoA
- Batteria ricaricabile da 1200 mAh (durata di 1 anno a intervalli di 0,5 secondi)
- Protezione di ingresso IP66
- Un optional cicalino per avvisi audio e richiamo dei lavoratori
- Intervalli pubblicitari regolabili: da 100 ms a 10 s
- Peso: solo 90 g, ideale per il montaggio sul casco
Questi fari Trasmettono costantemente pacchetti di posizionamento. Quando vengono ricevuti dai gateway circostanti dotati di array di antenne AoA, consentono la trilaterazione 2D per stimare la posizione precisa.
Gateway Bluetooth macro (LoRaWAN)

Installato ogni 80–100 metri all'interno dei tunnel, questi passaggi:
- Ricevere pacchetti BLE dai beacon vicini (raggio di azione ~100–150 m in linea di vista)
- Utilizzo Array di antenne AoA per calcolare la direzione del segnale
- Trasmettere i dati sulla posizione al server LoRaWAN tramite uplink a lungo raggio
- Caratteristica Batterie da 38.000 mAh, garantendo 3-5 anni di funzionamento autonomo
- Sono classificati IP66 e di livello industriale per condizioni sotterranee
Gateway Bluetooth per interni e solari

- Gateway interni: Installato in locali tecnici, depositi, centri di controllo (alimentazione PoE, montaggio a soffitto)
- Gateway solari: Utilizzato fuori terra nei punti di ingresso dei tunnel e nei piazzali di servizio
- Dotato di Batterie ricaricabili tramite energia solare da 5300 mAh
- Progettato per funzionamento continuo, anche in condizioni nuvolose
- Segnala tramite LoRaWAN proprio come i gateway macro
Rete LoRaWAN
L'infrastruttura LoRaWAN costituiva la spina dorsale del flusso di comunicazione:
- Fornita connettività uplink a basso consumo e lungo raggio da tutti i gateway
- Crittografato con AES-128
- Operato sul AU915 banda per conformarsi alle normative regionali
- Dati centralizzati indirizzati al sistema di controllo MetroLink per visualizzazione, avvisi e analisi
Posizionamento AoA Bluetooth: come funziona
L'angolo di arrivo (AoA) tramite Bluetooth è la tecnologia chiave alla base del preciso monitoraggio dei lavoratori sotterranei di MetroLink.
Ecco come funziona sul campo:
- Il faro B011 emette un segnale Bluetooth a intervalli (ad esempio, ogni 500 ms).
- Almeno due gateway abilitati AoA ricevere il segnale simultaneamente.
- Ogni gateway calcola il angolo da cui il segnale arrivava tramite il suo array di antenne.
- Il sistema triangola la posizione del faro sovrapponendo gli angoli di più gateway.
- La posizione viene inviata al centro di controllo tramite LoRaWAN.
Precisione di posizionamento raggiunta:
- Media: 1,5–3 metri
- Nella geometria ottimale del tunnel: fino a 1 metro
- Nelle aree congestionate (ad esempio, incroci): ~3,5 metri a causa della riflessione del segnale
Pianificazione della distribuzione
Rilevamento del segnale e mappatura della copertura
Prima del lancio completo, il team tecnico di MetroLink ha condotto un'ispezione dell'intero tunnel Rilievo RF utilizzando beacon dimostrativi e sniffer di segnale per:
- Identificare le zone ad alta riflessione (griglie metalliche, pareti curve)
- Ottimizzare la spaziatura dei varchi (più stretta nelle curve/intersezioni)
- Garantire ridondanza (3 gateway per zona per la triangolazione)
Disposizione tipica del gateway:
- Gallerie dritte: 1 ogni 80–100 metri
- Zone di giunzione: 3 in uno schema triangolare ogni 50 metri
- Pozzi di fuga di emergenza: 1 Solar Gateway in superficie
Fasi di distribuzione
Fase 1: Progetto pilota del circuito centrale
- Sezione di prova di 12 km
- 50 radiofari consegnati ai tecnici sul campo
- 40 gateway macro distribuiti
- Unità solari testate su 3 portali di superficie
Risultati:
- Copertura della posizione 95%
- Mediana di precisione di 3 m
- Il pilota di rilevamento delle cadute è stato testato con feedback positivo
Fase 2: implementazione su tutta la rete
- 400 segnalatori acustici per casco emessi
- 325 Macro Gateway installati
- 45 Gateway interni posizionati nelle stazioni e negli hub
- 30 Solar Gateway per zone di accesso esterne
Flusso di dati e integrazione della piattaforma
- Il Beacon trasmette → il Gateway riceve (AoA)
- Il gateway calcola la posizione e crittografa il payload
- Collegamento in salita del gateway LoRaWAN
- Portata: 1,5–2 km anche in ambiente urbano
- Velocità di uplink: 1 pacchetto di posizione ogni 5 secondi (configurabile)
- Il server centrale riceve e decodifica il payload
- Punto di vista degli operatori della sala controllo:
- Mappa in tempo reale del personale
- Stato del geofence
- Avvisi (caduta, SOS, violazioni di zona)
- Posizione dell'attrezzatura (tramite container Tracker)
I dati sono stati immessi nel dashboard compatibile con SCADA di MetroLink tramite un bridge API.
Sfide e soluzioni chiave
Sfida |
Risoluzione |
---|---|
Riflessione del segnale in gallerie strette |
Densità di gateway extra + triangolazione adattiva |
Accesso alla batteria per unità montate a soffitto |
Tutti i dispositivi selezionati con Batterie da 3 a 5 anni |
Adozione da parte dei lavoratori |
Semplice design plug-and-play; nessun apprendimento UX |
Collisione del faro ad alta densità |
Intervalli pubblicitari scaglionati in base alla posizione |
Sicurezza e resilienza del sistema
- Crittografia: AES-128 su entrambi i livelli Bluetooth e LoRaWAN
- Dispositivi di sicurezza:
- Caching locale: i gateway memorizzano 40 posizioni recenti se la connessione fallisce
- Funzionalità del pulsante SOS anche durante interruzioni temporanee del collegamento uplink
- FOTA (Firmware Over-the-Air): supportato su gateway e beacon per aggiornamenti remoti
Lezioni apprese
Algoritmi AoA di precisione
MetroLink ha collaborato con gli ingegneri di Lansitec per:
- Calibrare le antenne per la curvatura del tunnel
- Algoritmi di ottimizzazione per compensare le interferenze di rimbalzo
- Utilizzo RSSI filtrato + AoA fusione per la precisione dei bordi
La ridondanza delle infrastrutture non è negoziabile
La copertura a doppio strato (AoA + triangolazione della zona di fallback) ha garantito che le posizioni dei worker potessero essere risolte anche in caso di guasto di un nodo.
La pianificazione della batteria Gateway è importante
Gateway macro richiesti manutenzione meno frequente, ma la modellazione della batteria era essenziale, comprese le simulazioni della velocità di scarica basate sulla temperatura.
Espansione futura: piani tecnici
La tabella di marcia di MetroLink include:
- Moduli AI Edge ai gateway per il rilevamento delle anomalie locali
- Temperatura sensori nei segnalatori luminosi per l'allerta antincendio
- Avvisi specifici per zona tramite feedback del cicalino (ad esempio, entrando in zone pericolose)
- Appaltatore Beacon Pooling: un sistema di emissione di segnali temporanei con protocolli di scadenza
Conclusione
Il successo tecnico dell'implementazione del tracciamento Bluetooth AoA di MetroLink risiede in pianificazione, sinergia dei dispositivi e realismo operativoCombinando Lansitec B011 Fari per casco, Macro Gateway, Unità solari, E Connettività LoRaWAN, l'autorità ha realizzato un sistema che non è solo preciso, ma anche robusto, autonomo e scalabile.
Nelle infrastrutture metropolitane odierne, la sicurezza non è più un compito manuale. È progettato, wireless e sempre attivo.

Migliorare la sicurezza e l'efficienza della metropolitana con il monitoraggio in tempo reale: la partnership MetroLink – Lansitec – Lansitec
Â