博物馆智能导航解决方案
1. 需求背景
近年来，随着数字化、移动互联、云计算、大数据等各类新技术在博物馆领域的应用，其中文化资产定位，人员定位等场景，高精度室内导航逐渐被应用，像数字博物馆、虚拟博物馆、网络博物馆、智慧博物馆等诸多新概念层出不穷。其中，智慧博物馆，一种以物、人、数据动态双向多元信息传递模式为核心的博物馆，逐渐成为未来博物馆的发展方向。基于物联网技术，建设安全、舒适、高效、低碳的博物馆楼宇综合管理平台，提升博物馆智慧管理和可持续发展能力是当前博物馆转型升级的主要方向，针对像“高德”、“百度”等常用导航工具，只能采用GPS或北斗导航在室外使用，即使在室内使用，一方面是精度不够，另一方面也没有博物馆内部的电子室内地图，室内无法导航，因此博信物联为解决上述问题就需要引入一种室内的定位技术来实现博物馆范围内的实时导航，帮助游览者更好的馆内参观体验,提高博物馆整体服务水平。
各大城市的博物馆吸引越来越多的家长和孩子，新来的家长和孩子对博物馆的环境不熟悉，会存在有人咨询或乱窜而导致吵闹混乱现象，影响游客参观体验，无法静心欣赏馆内展品藏品，没能将博物馆文化价值体现到最大化。
1.2. 博物馆建筑结构复杂
在现实场景中，现代博物馆的规划建设越发丰富多元化，内部空间布局复杂及楼宇隔断错综复杂。参观时容易迷失方向，会存在漫无目的乱穿现象，目的地展区所属位置，通过室内高精度定位技术与移动终端技术进行有效融合，帮助游客对文化资产位置的明确，并根据其位置自动搜集周边文物展品信息，基于游客实际需求编制游览路线图，还能自动统计博物馆展厅某段时间参展人数等信息。会根据当前位置快速规划路线，提供实景导航，游客可以通过实景参照以及路线指引快速抵达目的地。
2.建设意义
2.1. 对于博物馆
博物馆服务的延伸，提升博物馆的形象，有效疏导游览人流，维持馆内秩序。
提升博物馆服务和信息化水平，缓解公共设施忙闲不均，有效降低服务投入成本。
有效改善博物馆环境，降低馆内导引指示牌投入，并有效改善博物馆内及周边的交通微循环，提升博物馆的服务效率
2.2. 对于到博物馆的游客
方便游客全面了解馆内参观流程，快速有序参观，提升参观浏览体验，缩短游客的参观浏览时间。
精准定位，路线引导有如“专人”全程陪护。
智能反向寻车，省时省力方便游客。
文化资产位置查询，减少不必要的寻找，节约时间。
系统引导游客选择合理的参观路线，改善博物馆的服务忙闲不均的状况，提高游客参观满意度。
3、建设原则
3.1. 先进性
博信物联融合开放的博物馆无线物联网解决方案，完全打破了传统博物馆物联网碎片化的建设方法，提出了全新的博物馆物联网的建设思路和制定了业界领先融合、开放、无线的博物馆物联网建设策略，博物馆物联网平台化建设，实现博物馆物联网应用打破传统物联网应用边界，可以融合多种物联网能力，开放第三方终端接入和博物馆信息系统的集成，还确保了智能导航和博物馆资产定位复用蓝牙定位的基础设施，无需重复投入，实现一套蓝牙定位实现多种博物馆物联网的需求。
3.2. 开放性
智能导航做为博信物联融合开放的博物馆无线物联网其中的一个子应用系统，遵循采用统一的融合、开放的设计原则，智能导航需要提供接口，提供给博物馆信息系统进行应用集成导航服务；还需要能集成博物馆信息系统和微信公众号，比如：将智能导航服务融入到博物馆的参观流程。
3.3. 可扩展性
系统建设是一个逐步迭代扩充的过程，需要采用模块化设计，整体架构容易随着功能的增加和性能提升的扩展，为以后系统的功能扩展和提升有着足够的扩展能力。
3.4. 高效安全性
在系统设计、开发和应用时，应从系统结构、技术措施、软硬件平台、技术服务和维护响应能力等方面综合考虑，确保系统高效安全，如在网络环境下对数据的多用户并发操作要具有较高的稳定性和响应速度，综合考虑系统应用中最低的故障率，确保系统良好的运行。
4、智能导航整体解决方案
4.1. 博物馆导航服务
通过整合博物馆系统，实现馆内精准导航服务，进行语音及地图导航，提高参观效率、缩短博物馆的滞留时间。
4.2. 多屏一体化导航
结合智能大屏导航机，提供语音识别、为游客提供选择目的地功能，选择到导航目的地提供相应的导航目的地二维码，通过手机扫码实现智能大屏导航机与手机导航相结合，有效降低博物馆咨询台和服务人员工作压力，降低博物馆的服务成本。
4.3. 博物馆智慧停车服务
开车到博物馆的游客人员，在停车的时候记录下停车的位置，在离开博物馆的时候，通过停车时记录下的停车位置进行一键反向寻车，自动规划导航找车的路线，极大方便到博物馆游客人员找车，大幅缩短找车时间，也为博物馆紧张的停车位提升更大的使用效率。
4.4. 馆内外精准定位相结合
支持周边交通功能，可提供博物馆周边的交通线路给用户查询，比如公交车线路、地铁线路和停车场等，让用户便捷地选择最佳出行方式。
4.5. 智能导航系统拓扑图
博信物联智能导航系统基于微信小程序平台，支持iOS 7.0及以上，Android 4.3及以上的移动终端系统，降低使用导航的门槛和复杂度，可以与博物馆现有的信息系统集成，也支持博物馆信息系统集成博信物联导航系统，提升博物馆信息化便民服务水平。系统为博物馆提供了一个后台管理界面，管理员可以登录更新维护博物馆信息和导航信息，系统云部署。
1) 定位与地图引擎：用于计算蓝牙定位终端标签的坐标位置，提供室内地图信息；
2) 智能导航小程序：用于博物馆内的导航，提供去博物馆、找地方、找人、找车等相关的功能；
3) 智能导航大屏触摸App：用于卧式/立式/壁挂式大屏触摸一体机，通过App可以搜索和查找任何一个可以导航要去的地方，也可以搜索和查询当天馆内浏览量；
4) 智能手机：在智能手机（iPhone、Android等）通过微信小程序打开智能导航小程序进入导航功能；也可以安装运行iBeacon部署巡检App进行iBeacon的部署实施和巡检维护管理。
5) 卧式/立式/壁挂式大屏触摸一体机：运行大屏触摸一体机专用的快速导航Android App或HTML5，通过触摸的方式选择需要到达的目的地，触摸大屏也可以做博物馆的宣传窗口。
6) 部署方式：云部署。
4.6. 技术方案
4.6.1. 搭建蓝牙定位网络
博物馆导航区域一般覆整个博物馆的区域范围，首先获取整个博物馆区域范围CAD平面图制作成室内地图，并将制作好的室内地图上传到博信物联智能导航系统，然后在需要覆盖的范围部署支持蓝牙4.0标准和符合苹果公司标准iBeacon协议的蓝牙iBeacon定位信标，室内区域采用吸顶型和室外区域采用贴地型，通过博信物联将iBeacon部署到室内地图上，实现整个博物馆导航的覆盖，1个iBeacon按照6米*6米=36平米覆盖范围在室内和室外进行的部署，iBeacon内置电池，室内吸顶型工作续航时间达到4年（每秒平均2.5个数据包），室外贴地型工作续航时间达到6年（每秒平均2.5个数据包），iBeacon单向无线方式广播蓝牙iBeacon信号，无需任何布线，不影响博物馆运营，可快速在整个博物馆范围部署。
4.6.4.2. 查询导航目的地
按输入文字查询
语音输入查询
按室内地图POI信息查询目的地
按公共基础设施
目的地查找可支持文字输入、语音输入、二维码扫描等多种方式。
导航的起点、途经点和终点都可以通过查询搜索、地图上选择位置、按照楼栋的POI列表进行快速选择。
查找到目的地后，按照由近至远自动进行排序，如果手机蓝牙已打开，将会自动进行路线规划；如果手机蓝牙未打开，将会提示手动选择导航起点位置。
4.6.4.3. 位置分享、共享位置和行程分享
博信物联智能导航小程序可以像微信一样，把位置分享给微信好友，微信好友收到智能导航小程序的位置分享链接，在微信中打开这个位置分享链接，只要在跟朋友在同一博物馆，手机蓝牙已打开，就会自动生成一个路线规划；还有一个像微信一样的“位置共享”功能，在微信好友打开智能导航小程序的同时可以看到微信好友的实时共享位置，快速看到相对位置和行走路径；另外在导航中可以把当前导航行程分享给微信好友，让好友了解导航的行程目的地，好友可以使用分享的行程导航到行程的目的地，与好友汇合。
4.6.4.4. 路线规划
选择好目的地后，自动获取手机/移动终端的蓝牙位置做为地点，为导航进行路线规划，路线规划可在2秒内完成，根据楼梯、直升电梯、扶手电梯、无障碍通道、员工通道等提供不同的路线规划并智能推荐合适的路线模式，选择任意一种路线规划后，在导航界面生成规划的路线，可以选择模拟导航或实际导航。
如果发现指引的线路不是自己希望走的线路，用户可以通过点击切换其它通道线路，比如：电梯、楼梯、手扶梯、无障碍、员工通道等路线通道，默认不显示员工通道，博物馆的员工添加到到员工的名单中才能显示员工通道，博信物联智能导航小程序第一次会先按照最短路线进行规划和导航。
在导航过程中如果走错路线，智能导航小程序将会自动重新规划路线，提示按照新的路线导航。
支持按照时间段进行路径规划与提示，系统能自动提示当前时间此通道关闭，并自动为用户规划新的导航路线进行实时导航。
支持导航起点和终点的位置互换，支持在导航起点和终点中增加途经点，支持灵活的路线规划。
4.6.4.5. 720度VR全景导航
博信物联导航系统小程序可通过720度全景，使游客轻松了解博物馆环境的实景，顺利导航到目的地。在基于精准导航，可点击720度全景，无论游客使用模拟导航还是实时导航，均可展示关键位置节点的全景图像，并且全景图像以动画的方式展示，方便用户判断当前所在位置，以及要行走的方向，为游客更优质的导航体验
4.6.4.6. AR实景导航
室内导航技术与AR技术完美融合，通过手机相机即可看到全景线路和终点位置，方便使用者辨别方向、在复杂路口做出决策，真实场景让使用者认路更简单，帮助方向感差的游客快速完成导航。
4.6.4.7. 一键停车和反向寻车
使用一键停车的功能只有在博物馆现场并打开智能手机蓝牙才能使用。
在游客停车场停好车后，在博信物联智能导航小程序上通过一键停车功能，记录停车的位置，当参观结束后，可以在博物馆任何一个位置进行反向寻车，自动根据智能手机在蓝牙定位网络的位置，将一键停车的位置做为目的地，自动规划出反向寻车路线，快速帮助找到停车的具体位置。
4.7. 基于导航系统定位信标可扩展方案
智能导航系统建设完成后，博物馆同时已经完成了博物馆物联网的定位网络的建设，系统中部署的蓝牙iBeacon信标及后台系统基础架构，增加物联网应用终端及传感网LoRa基站，即可实现扩展物联网传感类应用、定位类应用，并且LoRa基站为470MHz至510MHz低频无线信号，信号覆盖范围广，室内穿透力强，通常一台LoRa基站可覆盖二层楼约500至1000平方米，定位类应用可以进行人员定位、文化资产定位等复用，为博物馆物联网应用提供位置服务方案和传感类的物联网应用服务方案
4.7.1.蓝牙+LoRa定位物联网技术方案
蓝牙+LoRa定位物联网主要由iBeacon蓝牙定位信标、蓝牙定位终端、LoRa通信基站、定位和地图引擎、部署巡检+POI信息管理和校准App、手机App、服务端软件等部分组成，其中LoRa通信基站、博物馆物联网应用软件服务器设备通过网线与POE通信交换机直接连接，应用平台的数据交互都是通过PoE通信交换机完成，整个系统只有LoRa通信基站需要极少量的布线，其余设备只要连接电源即可工作。