Introdução à implantação técnica do MetroLink
Após o sucesso da implantação do Lansitec pela MetroLink B011 Faróis de capacete Para a segurança dos trabalhadores subterrâneos, o próximo passo lógico é uma análise técnica. Esta parte do estudo de caso explora como a MetroLink implementou uma infraestrutura de posicionamento full-stack subterrânea, com base em Bluetooth 5.1 Ângulo de Chegada (AoA) tecnologia, portais macro/solares, e Backhaul baseado em LoRaWAN para fornecer um sistema de rastreamento de localização contínuo e em tempo real.
Ao combinar precisão, eficiência da bateria e resiliência de conectividade, o sistema MetroLink prova que o Bluetooth AoA combinado com LoRaWAN é uma arquitetura poderosa e escalável para ambientes subterrâneos complexos, incluindo infraestrutura de metrô.
Componentes principais
B011 Farol de capacete

O B011 serviu como o principal dispositivo vestível, selecionado por:
- Suporte Bluetooth 5.1 AoA
- Bateria recarregável de 1200mAh (tempo de execução de 1 ano em intervalos de 0,5 s)
- Proteção de entrada IP66
- Um opcional campainha para alertas de áudio e recall de trabalhadores
- Intervalos de publicidade ajustáveis: 100 ms a 10 s
- Peso: apenas 90g — ideal para montagem em capacete
Esses faróis Transmitem constantemente pacotes de posicionamento. Quando recebidos por gateways próximos equipados com conjuntos de antenas AoA, eles permitem a trilateração 2D para estimar a localização precisa.
Gateways Bluetooth Macro (LoRaWAN)

Instalado a cada 80–100 metros dentro dos túneis, esses portais:
- Receba pacotes BLE de beacons próximos (alcance de ~100–150 m de linha de visão)
- Usar Matrizes de antenas AoA para calcular a direção do sinal
- Retransmitir dados de posição para o servidor LoRaWAN via uplinks de longo alcance
- Recurso Baterias de 38.000 mAh, proporcionando 3 a 5 anos de operação autônoma
- Possui classificação IP66 e é de nível industrial para condições subterrâneas
Gateways Bluetooth internos e solares

- Gateways internos: Instalado em salas técnicas, depósitos, centros de controle (alimentado por PoE, montado no teto)
- Portais solares: Usado acima do solo em pontos de entrada de túneis e em pátios de serviço
- Equipado com Baterias solares recarregáveis de 5300mAh
- Projetado para operação contínua, mesmo em condições nubladas
- Relatório via LoRaWAN, assim como gateways macro
Rede LoRaWAN
A infraestrutura LoRaWAN era a espinha dorsal do fluxo de comunicação:
- Forneceu conectividade de uplink de longo alcance e baixo consumo de energia de todos os gateways
- Criptografado com AES-128
- Operado no AU915 banda para cumprir com as regulamentações regionais
- Dados centralizados encaminhados para o sistema de controle do MetroLink para visualização, alertas e análises
Posicionamento AoA Bluetooth: como funciona
O Ângulo de Chegada (AoA) do Bluetooth é a tecnologia-chave por trás do rastreamento preciso de trabalhadores subterrâneos da MetroLink.
Veja como funciona no campo:
- O farol B011 emite um sinal Bluetooth em intervalos (por exemplo, a cada 500 ms).
- Pelo menos dois gateways habilitados para AoA receber o sinal simultaneamente.
- Cada gateway calcula o ângulo de onde o sinal chegou usando seu conjunto de antenas.
- O sistema triangula a posição do farol sobrepondo ângulos de vários gateways.
- A posição é enviada via LoRaWAN para o centro de controle.
Precisão de posicionamento alcançada:
- Média: 1,5–3 metros
- Em geometria de túnel ideal: até 1 metro
- Em áreas congestionadas (por exemplo, cruzamentos): ~3,5 metros devido à reflexão do sinal
Planejamento de Implantação
Levantamento de Sinal e Mapeamento de Cobertura
Antes da implementação completa, a equipe de tecnologia da MetroLink conduziu uma análise em todo o túnel Levantamento de RF usando beacons de demonstração e farejadores de sinal para:
- Identificar zonas de alta reflexão (grades de metal, paredes curvas)
- Otimizar o espaçamento do gateway (mais estreito em curvas/interseções)
- Garantir redundância (3 gateways por zona para triangulação)
Layout típico do gateway:
- Túneis retos: 1 a cada 80–100 metros
- Zonas de junção: 3 em um padrão triangular a cada 50 metros
- Poços de escape de emergência: 1 portal solar na superfície
Fases de implantação
Fase 1: Piloto do Loop Central
- Seção de teste de 12 km
- 50 beacons emitidos para técnicos de campo
- 40 gateways macro implantados
- Unidades solares testadas em 3 portais de superfície
Resultados:
- Cobertura de localização 95%
- mediana de precisão de 3m
- O piloto de detecção de quedas foi testado com feedback positivo
Fase 2: Implementação em toda a rede
- 400 sinalizadores de capacete emitidos
- 325 Macro Gateways instalados
- 45 Gateways internos colocados em estações e hubs
- 30 Gateways Solares para zonas de acesso externo
Fluxo de dados e integração de plataforma
- Beacon transmite → Gateway recebe (AoA)
- O gateway calcula a localização e criptografa a carga útil
- Uplink do Gateway LoRaWAN
- Alcance: 1,5–2 km, mesmo em ambiente urbano
- Taxa de uplink: 1 pacote de localização a cada 5 segundos (configurável)
- O servidor central recebe e decodifica a carga útil
- Visão dos operadores da sala de controle:
- Mapa ao vivo do pessoal
- Status da cerca geográfica
- Alertas (queda, SOS, violações de zona)
- Localização do equipamento (via Container Rastreadores)
Os dados foram inseridos no painel compatível com SCADA do MetroLink por meio de uma ponte de API.
Principais desafios e soluções
Desafio |
Resolução |
---|---|
Reflexão de sinal em túneis estreitos |
Densidade extra de gateway + triangulação adaptativa |
Acesso à bateria para unidades montadas no teto |
Todos os dispositivos selecionados com Baterias de 3 a 5 anos |
Adoção de trabalhadores |
Design simples plug-and-play; sem aprendizado de UX |
Colisão de farol em alta densidade |
Intervalos de publicidade escalonados por localização |
Segurança e resiliência do sistema
- Criptografia: AES-128 nas camadas Bluetooth e LoRaWAN
- Dispositivos de segurança:
- Cache local: os gateways armazenam 40 posições recentes se a conexão falhar
- Funcionalidade do botão SOS mesmo durante interrupções temporárias de uplink
- FOTA (Firmware Over-the-Air): Suportado em gateways e beacons para atualizações remotas
Lições aprendidas
Algoritmos de ajuste fino de AoA
A MetroLink colaborou com os engenheiros da Lansitec para:
- Calibrar antenas para curvatura de túnel
- Ajuste algoritmos para compensar a interferência de rebote
- Usar RSSI filtrado + AoA fusão para precisão de borda
A redundância de infraestrutura não é negociável
A cobertura de camada dupla (triangulação AoA + zona de fallback) garantiu que as posições dos trabalhadores pudessem ser resolvidas mesmo com um nó com falha.
O planejamento da bateria do Gateway é importante
Gateways macro necessários manutenção menos frequente, mas a modelagem da bateria era essencial, incluindo simulações de taxa de drenagem baseadas na temperatura.
Expansão Futura: Planos Técnicos
O roteiro do MetroLink inclui:
- Módulos Edge AI em gateways para detecção de anomalias locais
- Temperatura sensores em beacons para alerta de segurança contra incêndio
- Alertas específicos de zona via feedback de campainha (por exemplo, ao entrar em zonas de perigo)
- Pooling de Beacons para Empreiteiros: um sistema de emissão de beacon temporário com protocolos de expiração
Conclusão
O sucesso técnico da implantação do rastreamento AoA Bluetooth da MetroLink reside em planejamento, sinergia de dispositivos e realismo operacional. Ao combinar a Lansitec B011 Faróis de capacete, Gateways macro, Unidades solares, e Conectividade LoRaWAN, a autoridade alcançou um sistema que não é apenas preciso, mas também robusto, autônomo e escalável.
Na infraestrutura metropolitana de hoje, a segurança não é mais uma tarefa manual. É projetado, sem fio e sempre ativo.

Melhorando a segurança e a eficiência do metrô com rastreamento em tempo real: a parceria MetroLink – Lansitec – Lansitec