展厅定位系统项目方案 展厅定位系统项目方案

展厅定位系统项目方案

将观众观展行为从主观感知层面发展为客观数据层面,并结合空间物理环境数据为日后的展厅改造设计提供客观的设计依据。

项目背景

随着陈展类建筑趋向综合性、大型化发展,设计需要解决的问题越来越复杂,传统的陈展空间建筑设计大多基于建筑师的经验和直觉,而对观众观展行为与空间环境之间的潜在关系缺少基于量化的客观认识。随着科技的发展,新技术可以准确记录人在室内空间的活动数据,为空间设计及改造提供科学依据。通过应用UWB室内高精度定位技术采集观众观展行为数据,通过数据分析,探究观众观展行为与展厅物理环境之间的内在联系。研究将观众观展行为从主观感知层面发展为客观数据层面,并结合空间物理环境数据为日后的展厅改造设计提供客观的设计依据。 在展览空间设计中,建筑师将更多的关注放在建筑形式与空间氛围的营造上,然而物理环境与人之间有着紧密的关联性,在建筑设计中也应将其放在重要位置。随着全球环境问题越来越被重视,环境行为学也逐步发展起来,其聚焦现实环境与人的相互作用,通过研究声、 光、热、色彩、空间等环境要素对个体的影响,实现人与环境之间的平衡。 虽然环境行为学在我国仍处于发展阶段,但它与建筑学、城乡规划学及环境艺术等学科有着紧密的联系。环境行为学之所以能够为其他学科的发展所借鉴,是因为其本身是一门专注于研究“人”的学科,这也与陈展类建筑界多年以来所提倡的“三贴近”、“以人为本” 等理念不谋而合。在这样的背景下,将环境行为学引入建筑设计领域, 对探索新的建筑设计方法有重要的学科意义。

技术原理

对观众观展行为的分析技术方法大多采用跟踪观察法、拍照视频等进行数据采集,然而此类研究方法有其自身的局限性。一方面受观察者本身限制,人的感官都有生理限制,超出这个限度就很难直接观察。另一方面,观察结果也会受到主观意识的影响。在大数据时代, 随着移动网络技术的发展,数据采集与分析为建筑师研究空间提供了新的途径。随着高精度室内定位技术的日益成熟,建筑室内空间的行为大数据采集成为可能。

■ 系统设计

“UbiTrack多维高精度展厅定位系统”由硬件定位标签(Tag)、定位基站(Anchor)、定位引擎软件(UbiTrack)构成,通过局域网与固定位置的基站进行通信来获取被试位置信息。获取的坐标信息在“UbiTrack”展厅定位引擎软件上实时显示,并通过MySQL数据库存储坐标数据,数据永久存储,历史数据可查,可追踪溯源,可为展厅人员访客轨迹、停留,不安全事件预警,人员密集管控提供数据支撑。
UWB系统设计 UWB系统设计
“UbiTrack多维高精度展厅定位系统”结合多重算法,如双向测距定位算法(TWR)、到达时间差定位算法(TDOA)、到达角相位定位算法(AOA),实现展厅0~2D多维度高精度人员定位,精度可达10cm~30cm的测距、定位效果,且具备单区域最大定位频率 2000Hz以上的系统容量。
UWB系统设计 UWB系统设计
“基于UWB技术的展厅定位系统”支持PC端和移动端访问,并提供位置实时显示、历史轨迹回放、电子围栏、行为分析、智能巡检等业务功能模块。基于UWB的室内外多维度厘米级无线定位系统可用于展厅人员(工作人员、来宾访客)、装备(机器人、无人机、车辆)、物品(重要物资、物体)的多维度高精度厘米级定位。
UWB系统设计 UWB系统设计

■ 设计亮点

在结合实际展厅场景需求,在环境感知与数据采集方面,可将多维高精度定位系统(UbiTrak)与环境感知采集控制系统(UbiBot)进行无缝融合,实现对展厅内的温度、湿度、光照等各项所需的物力环境数据进行采集与人员位置数据的大融合,“UbiTrack展厅定位系统”中不仅仅可查看人员所在的实时位置,亦可看查看各项物力环境采集的实时数据,实现真正意义上的全空间采集,全场景覆盖。
环境感知采集与人员定位系统融合 环境感知采集与人员定位系统融合

部署方案

根据项目实际展厅场景的面积,部署方案可分为全局部署(覆盖2000㎡)、区域部署(覆盖500㎡)两种方式,部署方案的不同决定了所需硬件的数量及安装方式的不同。
部署方案 部署方案

功能应用

实时位置可视化显示

■ 实时位置

首先对基站(UbiTrack-A1/2)进行空间位置进行设定。将基站布置在展览区域的四角,保证接收数据的稳定性,并将其架在高于展板距地面2.5m左右处,基站内置/外置大功率,强增益的全向天线,在此高度可使其覆盖更广,定位精度更高,使用RJ45网线传输位置数据,最高时速可高达100Mbit/S~500Mbit/s,响应时间仅为0.1ns,通过“UbiTrack”定位平台实现真正意义上的实时位置展示。
电子地图

■ 电子地图

其次,可实现将现有CAD场景图可一键导入“UbiTrack展厅定位系统”中,或可对展览空间进行精确测绘,并绘制出展览大厅平面图。系统自动建立笛卡尔坐标系,绘制完成的电子地图可一键导入,方便快捷,操作简单。随后在电子地图上对基站进行位置标定。在运行设备期间,定位标签发出的脉冲信号频率可根据实际应用调整,最高可1秒发送10次位置数据,基站会将接受到的数据反馈给定位平台,平台进行展示及储存。对展厅平面进行网格划分,将所需的物理环境感知采集设备(UbiBot)标记在电子地图上,即可实现位置数据与环境感知数据的完美融合。
人员管理

■ 人员管理

可将收集到的参展观众的信息在定位系统中进行录入或生成模板一键导入,即可实现参展观众个人信息与“UbiTrack”定位标签进行唯一标识绑定,用于与数据库数据匹配。
人员管理

■ 热力图据

“UbiTrack展厅定位系统”集成热力图功能模块,可实现轨迹线等数据可视化技术展示访客在某个区域停留时长,量化显示访客所关注的重点、热点展位与展品,为展馆提供真实有效的热点信息,为参展商提供高价值客户关注度数据。
视频联动

■ 视频联动

视频联动技术可即刻切换至人员所在现场画面,快速准确定位特定人员以便及时提供帮助。
人员检测

■ 人员检测

“UbiTrack展厅定位系统”之所以称之为全场景、全空间大数据平台,不仅可提供精准的位置数据、物理环境感知数据以及可穿戴设备(定位工牌TB2)(定位手环TWC1)人员的健康数据监测,可监测人员访客的心率、步数等。且与定位平台进行指令联动,设定阈值预警规则,在发现异常数据时发送预警消息,实现快速响应,避免承担不相关的责任,有效降低意外事件的发生。
密集监测

■ 密集监测

近年来,人员密集场所的防疫管控、安全保障等问题受到越来越多的关注,展厅展馆作为人员密集的场所之一,做好人防控显得极为重要,“UbiTrack展厅定位系统”将获取到的精准位置数据进行更深层次的运用,研究顶尖算法与超融合数据分析,可实时监测佩戴定位标签的人员访客的位置间隔,设置阈值,在人员间隔触发间隔预警规则后发送预警消息,及时进行密集人员间隔管理,“管理人员密集,就用UbiTrack”。

项目意义

近年来人民群众对展览活动的热情与日俱增, 体现出对精神文化需求的向往。与此同时,国家在展览设施的建设方面也投入了大量的人力、物力和财力,引进了很多国外的先进技术和理念,积极促进我国展览事业的发展。