1、需求背景

  近年來(lái)，隨著數(shù)字化、移動(dòng)互聯(lián)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等各類(lèi)新技術(shù) 在博物館領(lǐng)域的應(yīng)用，其中文化資產(chǎn)定位，人員定位等場(chǎng)景，高精度 室內(nèi)導(dǎo)航逐漸被應(yīng)用，像數(shù)字博物館、虛擬博物館、網(wǎng)絡(luò)博物館、智 慧博物館等諸多新概念層出不窮。其中，智慧博物館，一種以物、人、 數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)雙向多元信息傳遞模式為核心的博物館，逐漸成為未來(lái)博物 館的發(fā)展方向。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建設(shè)安全、舒適、高效、低碳的博 物館樓宇綜合管理平臺(tái)，提升博物館智慧管理和可持續(xù)發(fā)展能力是當(dāng)前博物館轉(zhuǎn)型升級(jí)的主要方向，針對(duì)像“高德”、“百度”等常用導(dǎo)航工具，只能采用 GPS 或北斗導(dǎo)航在室外使用，即使在室內(nèi)使用，一方面是精度不夠，另一方面也沒(méi)有博物館內(nèi)部的電子室內(nèi)地圖，室內(nèi)無(wú)法導(dǎo)航，因此博信物聯(lián)為解決上述問(wèn)題就需要引入一種室內(nèi)的定位技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)博物館范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)導(dǎo)航，幫助游覽者更好的館內(nèi)參觀體 驗(yàn),提高博物館整體服務(wù)水平。

2、存在問(wèn)題

1.大型博物館人滿(mǎn)為患 各大城市的博物館吸引越來(lái)越多的家長(zhǎng)和孩子，新來(lái)的家長(zhǎng)和孩 子對(duì)博物館的環(huán)境不熟悉，會(huì)存在有人咨詢(xún)或亂竄而導(dǎo)致吵鬧混亂現(xiàn)象，影響游客參觀體驗(yàn)，無(wú)法靜心欣賞館內(nèi)展品藏品，沒(méi)能將博物館文化價(jià)值體現(xiàn)到最大化。

2.博物館建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜 在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，現(xiàn)代博物館的規(guī)劃建設(shè)越發(fā)豐富多元化，內(nèi)部空 間布局復(fù)雜及樓宇隔斷錯(cuò)綜復(fù)雜。參觀時(shí)容易迷失方向，會(huì)存在漫無(wú) 目的亂穿現(xiàn)象，目的地展區(qū)所屬位置，通過(guò)室內(nèi)高精度定位技術(shù)與移 動(dòng)終端技術(shù)進(jìn)行有效融合，幫助游客對(duì)文化資產(chǎn)位置的明確，并根據(jù)其位置自動(dòng)搜集周邊文物展品信息，基于游客實(shí)際需求編制游覽路線圖，還能自動(dòng)統(tǒng)計(jì)博物館展廳某段時(shí)間參展人數(shù)等信息。會(huì)根據(jù)當(dāng)前位置快速規(guī)劃路線，提供實(shí)景導(dǎo)航，游客可以通過(guò)實(shí)景參照以及路線指引快速抵達(dá)目的地。

3、建設(shè)意義

1.對(duì)于博物館

? 博物館服務(wù)的延伸，提升博物館的形象，有效疏導(dǎo)游覽人流，維持館 內(nèi)秩序。

? 提升博物館服務(wù)和信息化水平，緩解公共設(shè)施忙閑不均，有效降低服務(wù)投入成本。

? 有效改善博物館環(huán)境，降低館內(nèi)導(dǎo)引指示牌投入，并有效改善博物館 內(nèi)及周邊的交通微循環(huán)，提升博物館的服務(wù)效率。

2.對(duì)于到博物館的游客

? 方便游客全面了解館內(nèi)參觀流程，快速有序參觀，提升參觀瀏覽體驗(yàn)，縮短游客的參觀瀏覽時(shí)間。

? 精準(zhǔn)定位，路線引導(dǎo)有如“專(zhuān)人”全程陪護(hù)。

? 智能反向?qū)ぼ?chē)，省時(shí)省力方便游客。

? 文化資產(chǎn)位置查詢(xún)，減少不必要的尋找，節(jié)約時(shí)間。

? 系統(tǒng)引導(dǎo)游客選擇合理的參觀路線，改善博物館的服務(wù)忙閑不均的狀況，提高游客參觀滿(mǎn)意度。

4、建設(shè)原則

1.先進(jìn)性 博信物聯(lián)融合開(kāi)放的博物館無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)解決方案，完全打破了傳統(tǒng)博物館物聯(lián)網(wǎng)碎片化的建設(shè)方法，提出了全新的博物館物聯(lián)網(wǎng)的建 設(shè)思路和制定了業(yè)界領(lǐng)先融合、開(kāi)放、無(wú)線的博物館物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)策略，博物館物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)博物館物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用打破傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用邊界，可以融合多種物聯(lián)網(wǎng)能力，開(kāi)放第三方終端接入和博物館信息系統(tǒng)的集成，還確保了智能導(dǎo)航和博物館資產(chǎn)定位復(fù)用藍(lán)牙定位的基礎(chǔ)設(shè)施，無(wú)需重復(fù)投入，實(shí)現(xiàn)一套藍(lán)牙定位實(shí)現(xiàn)多種博物館物聯(lián)網(wǎng)的需求。

2.開(kāi)放性 智能導(dǎo)航做為博信物聯(lián)融合開(kāi)放的博物館無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)其中的一個(gè)子應(yīng)用系統(tǒng)，遵循采用統(tǒng)一的融合、開(kāi)放的設(shè)計(jì)原則，智能導(dǎo)航需要 提供接口，提供給博物館信息系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用集成導(dǎo)航服務(wù)；還需要能 集成博物館信息系統(tǒng)和微信公眾號(hào)，比如：將智能導(dǎo)航服務(wù)融入到博物館的參觀流程。

3.可擴(kuò)展性 系統(tǒng)建設(shè)是一個(gè)逐步迭代擴(kuò)充的過(guò)程，需要采用模塊化設(shè)計(jì)，整體架構(gòu)容易隨著功能的增加和性能提升的擴(kuò)展，為以后系統(tǒng)的功能擴(kuò)展和提升有著足夠的擴(kuò)展能力。

4.高效安全性 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用時(shí)，應(yīng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、軟硬件平臺(tái)、技術(shù)服務(wù)和維護(hù)響應(yīng)能力等方面綜合考慮，確保系統(tǒng)高效安全， 如在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對(duì)數(shù)據(jù)的多用戶(hù)并發(fā)操作要具有較高的穩(wěn)定性和響應(yīng)速度，綜合考慮系統(tǒng)應(yīng)用中最低的故障率，確保系統(tǒng)良好的運(yùn)行。

5、智能導(dǎo)航整體解決方案

1.博物館導(dǎo)航服務(wù) 通過(guò)整合博物館系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)館內(nèi)精準(zhǔn)導(dǎo)航服務(wù)，進(jìn)行語(yǔ)音及地圖導(dǎo)航，提高參觀效率、縮短博物館的滯留時(shí)間。

2.多屏一體化導(dǎo)航 結(jié)合智能大屏導(dǎo)航機(jī)，提供語(yǔ)音識(shí)別、為游客提供選擇目的地功 能，選擇到導(dǎo)航目的地提供相應(yīng)的導(dǎo)航目的地二維碼，通過(guò)手機(jī)掃碼實(shí)現(xiàn)智能大屏導(dǎo)航機(jī)與手機(jī)導(dǎo)航相結(jié)合，有效降低博物館咨詢(xún)臺(tái)和服務(wù)人員工作壓力，降低博物館的服務(wù)成本。

3.博物館智慧停車(chē)服務(wù) 開(kāi)車(chē)到博物館的游客人員，在停車(chē)的時(shí)候記錄下停車(chē)的位置，在 離開(kāi)博物館的時(shí)候，通過(guò)停車(chē)時(shí)記錄下的停車(chē)位置進(jìn)行一鍵反向?qū)?車(chē)，自動(dòng)規(guī)劃導(dǎo)航找車(chē)的路線，極大方便到博物館游客人員找車(chē)，大 幅縮短找車(chē)時(shí)間，也為博物館緊張的停車(chē)位提升更大的使用效率。

4.館內(nèi)外精準(zhǔn)定位相結(jié)合 支持周邊交通功能，可提供博物館周邊的交通線路給用戶(hù)查詢(xún)，比如公交車(chē)線路、地鐵線路和停車(chē)場(chǎng)等，讓用戶(hù)便捷地選擇最佳出行方式。

5.智能導(dǎo)航系統(tǒng)拓?fù)鋱D 博信物聯(lián)智能導(dǎo)航系統(tǒng)基于微信小程序平臺(tái)，支持iOS7.0及以上，Android 4.3及以上的移動(dòng)終端系統(tǒng)，降低使用導(dǎo)航的門(mén)檻和復(fù)雜度，可以與博物館現(xiàn)有的信息系統(tǒng)集成，也支持博物館信息系統(tǒng)集 成博信物聯(lián)導(dǎo)航系統(tǒng)，提升博物館信息化便民服務(wù)水平。系統(tǒng)為博物館提供了一個(gè)后臺(tái)管理界面，管理員可以登錄更新維護(hù)博物館信息和導(dǎo)航信息，系統(tǒng)云部署。

1) 定位與地圖引擎：用于計(jì)算藍(lán)牙定位終端標(biāo)簽的坐標(biāo)位置，提供室內(nèi)地圖信息；

2) 智能導(dǎo)航小程序：用于博物館內(nèi)的導(dǎo)航，提供去博物館、找地 方、找人、找車(chē)等相關(guān)的功能；

3) 智能導(dǎo)航大屏觸摸 App：用于臥式/立式/壁掛式大屏觸摸一體機(jī)，通過(guò)App可以搜索和查找任何一個(gè)可以導(dǎo)航要去的地方，也可以搜索和查詢(xún)當(dāng)天館內(nèi)瀏覽量；

4) 智能手機(jī)：在智能手機(jī)（iPhone、Android 等）通過(guò)微信小程 序打開(kāi)智能導(dǎo)航小程序進(jìn)入導(dǎo)航功能；也可以安裝運(yùn)行 iBeacon部署巡檢App進(jìn)行iBeacon的部署實(shí)施和巡檢維護(hù)管理。

5) 臥式/立式/壁掛式大屏觸摸一體機(jī)：運(yùn)行大屏觸摸一體機(jī)專(zhuān)用的快速導(dǎo)航Android App或HTML5，通過(guò)觸摸的方式選擇需要到達(dá)的目的地，觸摸大屏也可以做博物館的宣傳窗口。

6) 部署方式：云部署。

6、技術(shù)方案

1.搭建藍(lán)牙定位網(wǎng)絡(luò) 博物館導(dǎo)航區(qū)域一般覆整個(gè)博物館的區(qū)域范圍，首先獲取整個(gè)博 物館區(qū)域范圍 CAD 平面圖制作成室內(nèi)地圖，并將制作好的室內(nèi)地圖上 傳到博信物聯(lián)智能導(dǎo)航系統(tǒng)，然后在需要覆蓋的范圍部署支持藍(lán)牙 4.0標(biāo)準(zhǔn)和符合蘋(píng)果公司標(biāo)準(zhǔn) iBeacon協(xié)議的藍(lán)牙 iBeacon定位信標(biāo)， 室內(nèi)區(qū)域采用吸頂型和室外區(qū)域采用貼地型，通過(guò)博信物聯(lián)將 iBeacon 部署到室內(nèi)地圖上，實(shí)現(xiàn)整個(gè)博物館導(dǎo)航的覆蓋，1 個(gè) iBeacon 按照 6 米*6 米=36 平米覆蓋范圍在室內(nèi)和室外進(jìn)行的部署， iBeacon 內(nèi)置電池，室內(nèi)吸頂型工作續(xù)航時(shí)間達(dá)到 4 年（每秒平均 2.5 個(gè)數(shù)據(jù)包），室外貼地型工作續(xù)航時(shí)間達(dá)到6年（每秒平均2.5個(gè)數(shù) 據(jù)包），iBeacon單向無(wú)線方式廣播藍(lán)牙iBeacon信號(hào)，無(wú)需任何布線，不影響博物館運(yùn)營(yíng)，可快速在整個(gè)博物館范圍部署。iBeacon點(diǎn)位部署示意圖：

2.室內(nèi)吸頂型iBeacon安裝 粘貼吸于天花板或鐵架上面，方便安裝和拆卸吸頂型iBeacon，如下圖所示：

3.室外貼地型iBeacon安裝 貼地式安裝盡量沿道路部署，可以安裝在馬路牙子邊上，貼地面 安裝，盡量靠角落，如下圖所示：

4.博信物聯(lián)智能導(dǎo)航小程序

①.來(lái)館導(dǎo)航

? 根據(jù)游客位置，推薦出行方案，可選擇自駕車(chē)、公交車(chē)、地鐵等。

? 生成多種出行方案交通工具及路線規(guī)劃，完成到達(dá)到博物館各位置的無(wú)縫對(duì)接。

? 通過(guò)常用的百度、高德或騰訊地圖等導(dǎo)航到達(dá)博物館后，自動(dòng)切換博物館室內(nèi)地圖，引導(dǎo)前往目的位置。

②.查詢(xún)導(dǎo)航目的地

? 按輸入文字查詢(xún)

? 語(yǔ)音輸入查詢(xún)

? 按室內(nèi)地圖POI信息查詢(xún)目的地

? 按公共基礎(chǔ)設(shè)施目的地查找可支持文字輸入、語(yǔ)音輸入、二維碼掃描等多種方式。 導(dǎo)航的起點(diǎn)、途經(jīng)點(diǎn)和終點(diǎn)都可以通過(guò)查詢(xún)搜索、地圖上選擇位置、按照樓棟的POI列表進(jìn)行快速選擇。 查找到目的地后，按照由近至遠(yuǎn)自動(dòng)進(jìn)行排序，如果手機(jī)藍(lán)牙已打開(kāi)，將會(huì)自動(dòng)進(jìn)行路線規(guī)劃；如果手機(jī)藍(lán)牙未打開(kāi)，將會(huì)提示手動(dòng)選擇導(dǎo)航起點(diǎn)位置。

③.位置分享、共享位置和行程分享

博信物聯(lián)智能導(dǎo)航小程序可以像微信一樣，把位置分享給微信好友，微信好友收到智能導(dǎo)航小程序的位置分享鏈接，在微信中打開(kāi)這個(gè)位置分享鏈接，只要在跟朋友在同一博物館，手機(jī)藍(lán)牙已打開(kāi)，就會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)路線規(guī)劃；還有一個(gè)像微信一樣的“位置共享”功能，在微信好友打開(kāi)智能導(dǎo)航小程序的同時(shí)可以看到微信好友的實(shí)時(shí)共享位置，快速看到相對(duì)位置和行走路徑；另外在導(dǎo)航中可以把當(dāng)前導(dǎo)航行程分享給微信好友，讓好友了解導(dǎo)航的行程目的地，好友可以使 用分享的行程導(dǎo)航到行程的目的地，與好友匯合。

④.路線規(guī)劃

選擇好目的地后，自動(dòng)獲取手機(jī)/移動(dòng)終端的藍(lán)牙位置做為地點(diǎn)，為導(dǎo)航進(jìn)行路線規(guī)劃，路線規(guī)劃可在2秒內(nèi)完成，根據(jù)樓梯、直升電梯、扶手電梯、無(wú)障礙通道、員工通道等提供不同的路線規(guī)劃并智能 推薦合適的路線模式，選擇任意一種路線規(guī)劃后，在導(dǎo)航界面生成規(guī)劃的路線，可以選擇模擬導(dǎo)航或?qū)嶋H導(dǎo)航。如果發(fā)現(xiàn)指引的線路不是自己希望走的線路，用戶(hù)可以通過(guò)點(diǎn)擊切換其它通道線路，比如：電梯、樓梯、手扶梯、無(wú)障礙、員工通道等路線通道，默認(rèn)不顯示員工通道，博物館的員工添加到到員工的名單中才能顯示員工通道，博信物聯(lián)智能導(dǎo)航小程序第一次會(huì)先按照最短路線進(jìn)行規(guī)劃和導(dǎo)航。在導(dǎo)航過(guò)程中如果走錯(cuò)路線，智能導(dǎo)航小程序?qū)?huì)自動(dòng)重新規(guī)劃 路線，提示按照新的路線導(dǎo)航。支持按照時(shí)間段進(jìn)行路徑規(guī)劃與提示，系統(tǒng)能自動(dòng)提示當(dāng)前時(shí)間此通道關(guān)閉，并自動(dòng)為用戶(hù)規(guī)劃新的導(dǎo)航路線進(jìn)行實(shí)時(shí)導(dǎo)航。支持導(dǎo)航起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置互換，支持在導(dǎo)航起點(diǎn)和終點(diǎn)中增加途經(jīng)點(diǎn)，支持靈活的路線規(guī)劃。

⑤.720 度 VR 全景導(dǎo)航 博信物聯(lián)導(dǎo)航系統(tǒng)小程序可通過(guò)720度全景，使游客輕松了解博物館環(huán)境的實(shí)景，順利導(dǎo)航到目的地。在基于精準(zhǔn)導(dǎo)航，可點(diǎn)擊720度全景，無(wú)論游客使用模擬導(dǎo)航還是實(shí)時(shí)導(dǎo)航，均可展示關(guān)鍵位置節(jié) 點(diǎn)的全景圖像，并且全景圖像以動(dòng)畫(huà)的方式展示，方便用戶(hù)判斷當(dāng)前所在位置，以及要行走的方向，為游客更優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)航體驗(yàn)。

⑥.AR 實(shí)景導(dǎo)航 室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)與AR技術(shù)完美融合，通過(guò)手機(jī)相機(jī)即可看到全景線 路和終點(diǎn)位置，方便使用者辨別方向、在復(fù)雜路口做出決策，真實(shí)場(chǎng)景讓使用者認(rèn)路更簡(jiǎn)單，幫助方向感差的游客快速完成導(dǎo)航。

⑦. 一鍵停車(chē)和反向?qū)ぼ?chē) 使用一鍵停車(chē)的功能只有在博物館現(xiàn)場(chǎng)并打開(kāi)智能手機(jī)藍(lán)牙才能使用，在游客停車(chē)場(chǎng)停好車(chē)后，在博信物聯(lián)智能導(dǎo)航小程序上通過(guò)一鍵停車(chē)功能，記錄停車(chē)的位置，當(dāng)參觀結(jié)束后，可以在博物館任何一個(gè)位置 進(jìn)行反向?qū)ぼ?chē)，自動(dòng)根據(jù)智能手機(jī)在藍(lán)牙定位網(wǎng)絡(luò)的位置，將一鍵停 車(chē)的位置做為目的地，自動(dòng)規(guī)劃出反向?qū)ぼ?chē)路線，快速幫助找到停車(chē)的具體位置。

⑧.基于導(dǎo)航系統(tǒng)定位信標(biāo)可擴(kuò)展方案

智能導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)完成后，博物館同時(shí)已經(jīng)完成了博物館物聯(lián)網(wǎng)的定位網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，系統(tǒng)中部署的藍(lán)牙iBeacon信標(biāo)及后臺(tái)系統(tǒng)基礎(chǔ) 架構(gòu)，增加物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用終端及傳感網(wǎng) LoRa 基站，即可實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展物聯(lián) 網(wǎng)傳感類(lèi)應(yīng)用、定位類(lèi)應(yīng)用，并且 LoRa 基站為470MHz至510MHz低頻無(wú)線信號(hào)，信號(hào)覆蓋范圍廣，室內(nèi)穿透力強(qiáng)，通常一臺(tái) LoRa 基站 可覆蓋二層樓約 500 至 1000 平方米，定位類(lèi)應(yīng)用可以進(jìn)行人員定位、文化資產(chǎn)定位等復(fù)用，為博物館物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供位置服務(wù)方案和傳感類(lèi)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)方案。

⑨.藍(lán)牙+LoRa定位物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方案

藍(lán)牙+LoRa定位物聯(lián)網(wǎng)主要由iBeacon藍(lán)牙定位信標(biāo)、藍(lán)牙定位終端、LoRa 通信基站、定位和地圖引擎、部署巡檢+POI信息管理和校準(zhǔn) App、手機(jī) App、服務(wù)端軟件等部分組成，其中LoRa通信基站、博物館物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件服務(wù)器設(shè)備通過(guò)網(wǎng)線與POE通信交換機(jī)直接連接，應(yīng)用平臺(tái)的數(shù)據(jù)交互都是通過(guò)PoE通信交換機(jī)完成，整個(gè)系統(tǒng)只有LoRa通信基站需要極少量的布線，其余設(shè)備只要連接電源即可工作。