室内综合定位服务在大型机场航站楼内的应用

李英慧

摘 要：大型机场的航站楼面积大，客流量大，流程多，商铺多，在航站楼内提供定位服务对优化旅客出行体验、提升服务质量、提高运行效率有着重要作用。传统的单一定位方式存在精度不足、用户覆盖不全面等问题，本文介绍的室内综合定位系统使用了WiFi和蓝牙融合定位技术，在机场的运行与管理中有诸多应用。

关键词：大型机场;室内定位

一、引言

民航业的发展为机场带来了更大的客流量的同时，也对机场的建设提出了更高的要求，智慧机场作为机场的发展方向，应当体现在机场运营与管理的方方面面。随着智能手机的普及，人们已经越来越习惯使用电子地图来导航，确认交通是否拥堵，寻找周边的商铺。然而，常用的GPS定位技术由于受到建筑物遮挡，信号强度受到严重影响，精度大幅下降，因此无法胜任室内定位的重任。通过在航站楼内建立综合定位系统，提供定位服务是建设智慧机场的必然要求，也必将成为未来的发展趋势。

国际上，美国、日本以及欧洲等国家与区域的国际机场已经实现航站楼室内定位;在国内，只有少数机场如北京首都国际机场，广州白云机场等能够提供航站楼内的定位服务，普及程度较低。航站楼内的定位服务，于旅客来讲，可以获取乘机、餐饮购物等方面的引导和个性化推荐;于工作人员来讲，可以辅助巡检工作，回查工作轨迹;于管理部门来讲，可以分析旅客流量与密度，优化资源配置。本文的室内综合定位系统，综合了WiFi和蓝牙两种定位技术，在后台对定位数据进行融合与分析，能够为使用者提供持续的、高精度的定位服务，覆盖的用户面更广。因为当前的智能手机都搭载WiFi与蓝牙功能模块，因此用户不需要配备额外的设备，即可获得定位服务。最后本文给出了该定位系统在航站楼内的应用场景。

二、室内定位解决方案

2.1 定位技术

（1）WiFi定位技术

WiFi定位技术通过终端设备（用户使用的手机等）与多个无线访问接入点（Access Point， AP）之间的信号强度，来解析用户的位置。因为航站楼内本身设有提供WiFi信号的AP，因此不用进行额外的硬件部署。美中不足的是，WiFi定位的精度为5-8米，对提供精准的室内导航来讲略显不足。但是用户手机一般都会开启WiFi功能，因此该方式便于对航站楼内的客流进行采集与分析。

（2）蓝牙定位技术

蓝牙定位需要在航站楼内进行蓝牙信标节点（iBeacon）的部署，通过终端与多个蓝牙信标之间的信号强度，可以解算出用户位置，其精度为2-3米，比WiFi更加精准。蓝牙定位根据进行位置数据解析的位置可以分为网络侧定位和终端侧定位，其中网络侧定位主要用于人员跟踪和客流分析;终端侧定位精度更高、时延更低，常用于室内导航和精准位置营销。本文中使用的蓝牙定位技术采用终端侧定位的方式，使用集成于APP中的定位SDK进行实时位置解算。

2.2  室内综合定位解决方案

WiFi和蓝牙定位各有所长，为了结合二者的优点，本综合定位系统搭载了WiFi定位引擎和蓝牙定位引擎，通过WiFi的AP探针和蓝牙的iBeacon信标实时获取定位信号。综合定位系统通过对比不同定位方式的定位数据精度，优选高精度数据;当不同定位方式的定位信号强弱改变时，能够自动在定位引擎中进行切换，保证定位服务的连续性;在计算位置数据地过程中，能够调用终端设备自带的惯性传感器和陀螺仪来优化定位结果，提升定位可靠性。综合定位系统提供了位置展示与分析服务的接口，供其他系统调用，方便开发基于位置的扩展应用服务。

其系统架构图如图2-1所示。其中终端设备与定位基站层是定位的基础硬件设备，其他层次提供位置服务的软件平台。

三、航站楼室内综合定位系统的应用场景

3.1 优化旅客服务

大型机场的航站楼面积巨大，对于旅客来说，难免让人觉得有些陌生与无所适从，尤其对于赶时间的乘客，找路更是让人焦头烂额。虽然有种类繁多的指示牌，但是跟着走的同时难免心里犯嘀咕：我这么走到底对不对？是不是错过了哪个路口？是不是绕了遠路？而对于时间充裕希望在航站楼里走一走的旅客，则更加关心哪儿能找到好吃好玩儿好逛的商铺。

室内定位服务很好地解决了这个问题，旅客只要连上机场的WiFi并打开蓝牙功能，就能够使用机场的微信公众号或者APP提供的航站楼内的定位导航服务。通过地图和定位服务，旅客能够了解到从当前位置到安检、登机口的最佳路径和所需时间，也能知道其所需的各种服务设施的位置，比如值机岛，安检通道，各类商铺，卫生间，饮水机等，合理安排其在航站楼内的行程时间。

利用定位系统，可以在旅客处于特定商铺附近的时候，为旅客推送个性化信息，比如店铺内的特色产品介绍、促销活动介绍、电子优惠券等，满足旅客消费需要的同时，增加机场的非航收入。

3.2 提升运行效率

对定位引擎的定位数据进行解析，可以在地图上通过热力图、区域图等方式展示旅客密度和驻留时间，通过对这些指标进行监测，能够及时、有效地对机场资源进行调配。

例如，可以在地图上使用不同的颜色展示当前安检、值机的排队时长和旅客密度，估算拥堵程度。如果安检排队口出现旅客过于密集、排队时间过长等情况，就能通过增开安检通道等手段来缓解压力，减少旅客等待时间。也可以据此估算安检通过时间提供给旅客做参考，使其合理安排在安检前的购物或者就餐活动时间，在时间允许的情况下避免安检高峰的拥堵情况。

3.3 辅助工作人员

综合定位系统不仅能为旅客提供服务，也能为工作人员提供辅助，比如航站楼内的智能巡检。

利用航站楼内的综合定位系统，可以为工作人员的巡检路径提供优化建议，也为尚不熟悉航站楼内的工作人员提供导航。在巡检过程中，如果工作人员发现问题需要记录并上报，可以直接调取当前位置作为附件提交，以此作为后续维修人员赶到现场的导航依据，大大提升工作效率。

另一方面，对于工作人员的安全管理也会起到很大的作用，结合蓝牙网关的被动定位技术，通过对隔离区证件与蓝牙信标卡进行整合，可提供工作人员的定位回传，对航站楼内工作人员进行被动定位，提升工作任务的派发与监管能力。

四、结语

在国内，实现室内定位及导航并提供相关服务的机场并不多。随着相关技术的日趋成熟完善，利用位置感知为旅客和机场管理者提供更多的服务是智慧机场发展的必然趋势。本文介绍了WiFi与蓝牙这两种广泛应用于室内定位的技术及基于二者的大兴机场航站楼内的定位解决方案，介绍了室内综合定位技术在大兴机场航站楼内的具体应用场景，从旅客服务、运行效率、辅助工作人员三个角度阐述了该系统存在的价值及其优势，为其他机场的室内定位提供建设思路。建立室内综合定位系统，同时在建设期将定位基站等设备部署到位，是开发面向用户的上层应用的基础与保障，也为机场提供更优质、更有效的服务提供了更多可能。